CN114407864A - 混动车辆及其模式切换控制方法及控制装置、储存介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种混动车辆及其模式切换控制方法和控制装置、储存介质。控制方法包括由串联模式切换至并联模式的串并联模式切换方法，串并联模式切换方法包括：根据第一动力机构的当前速度与第一目标转速，获取第一目标调速干预扭矩，并根据第一目标调速干预扭矩利用第一动力机构进行调速；当满足预设的离合器结合条件时，第一离合器进行结合；第一离合器结合完成后，将请求扭矩分配给第一动力机构和第二电机，并卸载第一电机的扭矩。该串并联模式切换过程平稳，避免了由于速差大而结合第一离合器导致第一离合器出现较大的磨损以及加速度出现波动等问题，提高了混动车辆的可靠性以及驾驶性能。

Description

混动车辆及其模式切换控制方法及控制装置、储存介质

技术领域

本申请涉及但不限于车辆技术领域，尤其涉及一种混动车辆的模式切换控制方法、一种混动车辆的模式切换控制装置、一种混动车辆和一种储存介质。

背景技术

随着国家法规对油耗和排放要求的日益严格、以及电气化系统的发展，混合动力技术是实现节能减排的关键。为了适应国家政策和满足排放法规，整车厂与零部件供应商均在寻找解决方案。但目前纯电动车技术系统因电池技术复杂、成本较高，因此混合动力系统受到大力推广。

双电机混动系统有三种模式：纯电模式、串联模式和并联模式，串联模式和并联模式的切换过程在整个行驶过程中非常重要，对驾驶性有着非常重要的影响。

发明内容

本申请实施例的主要目的是提供一种混动车辆的模式切换控制方法，模式切换过程平稳，避免了由于速差大而结合离合器导致离合器出现较大的磨损以及加速度出现波动等问题，提高了混动车辆的可靠性以及驾驶性能。

本申请的技术方案如下：

一种混动车辆的模式切换控制方法，所述混动车辆包括第一动力机构、第二动力机构和第一离合器，所述第一动力机构包括相连接的发动机和第一电机，所述第二动力机构包括第二电机，所述第一离合器连接在所述第一电机和所述第二电机之间；

所述混动车辆具有串联模式和并联模式，所述串联模式中，所述第一离合器处于分离状态，所述并联模式中，所述第一离合器处于结合状态；

所述控制方法包括由所述串联模式切换至所述并联模式的串并联模式切换方法，所述串并联模式切换方法包括：

根据所述第一动力机构的当前速度与第一目标转速，获取第一目标调速干预扭矩，并根据所述第一目标调速干预扭矩利用所述第一动力机构进行调速；

当满足预设的离合器结合条件时，所述第一离合器进行结合；

所述第一离合器结合完成后，将请求扭矩分配给所述第一动力机构和所述第二电机，并卸载所述第一电机的扭矩。

一种混动车辆的模式切换控制装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并能在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述任一实施例提供的控制方法的步骤。

一种混动车辆，包括上述实施例提供的混动车辆的模式切换控制装置，所述模式切换控制装置设置成控制所述混动车辆的工作。

一种非瞬态计算机可读的存储介质，所述存储介质上存储有能在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的控制方法的步骤。

本申请的技术方案，在混动车辆由串联模式切换至并联模式的过程中，首先对发动机和第一电机进行调速，将发动机和第一电机的速度调至第一目标转速，该第一目标转速与由串联模式切换至并联模式时第二电机的转速有关。对发动机和第一电机调速，可使得发动机和第一电机的速度与第二电机的速度趋于一致，以使得第一离合器的两个传动部分的速度趋于一致，然后再控制第一离合器进行结合，避免第一离合器的两个传动部分的速度差过大导致的第一离合器结合时出现较大的磨损以及加速度出现波动等问题，进而造成可靠性差和驾驶性能差等问题。第一离合器结合完成后，请求扭矩分(如驾驶员请求扭矩)分配给第一动力机构和第二电机，并逐渐卸载第一电机的扭矩，以通过发动机和第二电机来驱动车轮。第一电机的扭矩卸载完成，串并联模式切换过程结束。

该串并联模式切换过程主要包括三个阶段：第一动力机构的调速阶段、第一离合器的结合阶段和第一电机的扭矩卸载阶段。该串并联模式切换过程平稳，避免了由于速差大而结合第一离合器导致的第一离合器出现较大的磨损以及车速出现波动等问题，提高了混动车辆的可靠性以及驾驶性能。

在阅读并理解附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请一实施例的混动车辆的结构示意图，其中，混动车辆处于串联模式。

图2为本申请一实施例的混动车辆的结构示意图，其中，混动车辆处于并联模式。

图3为本申请另一实施例的混动车辆的结构示意图。

图4为本申请一实施例的串并联模式切换方法的流程图。

图5为本申请另一实施例的串并联模式切换方法的流程图。

图6为本申请一实施例的串并联模式切换方法中的调速过程的流程图。

图7为本申请一实施例的串并联模式切换过程中发动机、第一电机、第二电机、第一动力机构的请求扭矩的示意图。

图8为本申请一实施例的串并联模式切换过程中第一离合器的请求扭矩的示意图。

图9为本申请一实施例的并串联模式切换方法的流程图。

图10为本申请另一实施例的并串联模式切换方法的流程图。

附图标记：

1-发动机，2-第一电机，3-第二电机，4-第一离合器，5-变速箱，6-电池。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。

本申请实施例提供了一种混动车辆的模式切换控制方法。

如图1-图3所示，混动车辆包括第一动力机构、第二动力机构和第一离合器4(图中用C0表示)，第一动力机构包括相连接的发动机1(图中用ICE表示)和第一电机2(图中用P1表示)，第二动力机构包括第二电机3(图中用P2表示)，第一离合器4连接在第一电机2和第二电机3之间。

混动车辆具有图1所示的串联模式和图2所示的并联模式。在串联模式中，第一离合器4处于分离状态，发动机1通过第一电机2给第二电机3供电，第二电机3通过变速箱5驱动车轮；在并联模式中，第一离合器4处于结合状态，发动机1和第二电机3共同通过变速箱5驱动车轮。

混动车辆可在串联模式和并联模式之间切换，且由串联模式切换至并联模式时，车速通常增加；由并联模式切换至串联模式时，车速通常降低。

控制方法可包括由串联模式切换至并联模式的串并联模式切换方法，或者，控制方法可包括由并联模式切换至串联模式的并串联模式切换方法，或者，控制方法可同时包括串并联模式切换方法和并串联模式切换方法。

如图4所示，串并联模式切换方法包括：

S102：根据第一动力机构的当前速度与第一目标转速，获取第一目标调速干预扭矩，并根据第一目标调速干预扭矩利用第一动力机构进行调速；

S104：当满足预设的离合器结合条件时，第一离合器进行结合；

S106：第一离合器结合完成后，将请求扭矩分配给第一动力机构和第二电机，并卸载第一电机的扭矩。

在混动车辆由串联模式切换至并联模式的过程中，首先对发动机1和第一电机2进行调速，将发动机1和第一电机2的速度调至第一目标转速，该第一目标转速与由串联模式切换至并联模式时第二电机3的转速有关。对发动机1和第一电机2调速，可使得发动机1和第一电机2的速度与第二电机3的速度趋于一致，以使得第一离合器4的两个传动部分(如内鼓和外鼓)的速度趋于一致，然后再控制第一离合器4进行结合，避免第一离合器4的两个传动部分的速度差过大导致的第一离合器4结合时出现较大的磨损以及加速度出现波动等问题，进而造成可靠性差和驾驶性能差等问题。第一离合器4结合完成后，请求扭矩(如驾驶员请求扭矩)分配给第一动力机构和第二电机3，并逐渐卸载第一电机2的扭矩，以通过发动机1和第二电机3来驱动车轮。第一电机2的扭矩卸载完成，串并联模式切换过程结束。

该串并联模式切换过程主要包括三个阶段：第一动力机构的调速阶段(即S102)、第一离合器4的结合阶段(即S104)和第一电机2的扭矩卸载阶段(即S106)。该串并联模式切换过程平稳，避免了第一离合器4出现较大的磨损以及加速度出现波动等问题，提高了混动车辆的可靠性以及驾驶性能。

一些示例性实施例中，根据第一目标调速干预扭矩利用第一动力机构进行调速，包括：

在满足离合器结合条件前，获得第一电机的调速干预能力扭矩；

当第一目标调速干预扭矩不超过第一电机的调速干预能力扭矩时，第一电机的调速请求干预扭矩等于第一目标调速干预扭矩。

在满足离合器结合条件前，即在第一离合器4的结合阶段(即S104)前，此时处于第一动力机构的调速阶段(即S102)，由于第一电机2的调速精度高，响应快，因此第一目标调速干预扭矩优先分配给第一电机2，即优先利用第一电机2来进行调速，但是分配给第一电机2的调速请求干预扭矩不得超过第一电机2的调速干预能力扭矩。其中，第一电机2的调速干预能力扭矩＝max(ECM(Engine Control Module，引擎控制模块)请求的未干预的第一电机2请求扭矩，第一电机2的最大能力扭矩)-未干预的第一电机2请求扭矩，因此，对于第一电机2，总的第一电机2请求扭矩(即第一电机2的扭矩)＝第一电机2的调速请求干预扭矩+ECM请求的未干预的第一电机2请求扭矩。

因此，在第一目标调速干预扭矩不超过第一电机2的调速干预能力扭矩时，第一电机2的调速请求干预扭矩等于第一目标调速干预扭矩，此时可仅利用第一电机2进行调速。

一些示例性实施例中，根据第一目标调速干预扭矩利用第一动力机构进行调速，还包括：

在满足离合器结合条件前，当第一目标调速干预扭矩超过第一电机的调速干预能力扭矩时，获得发动机的调速干预能力扭矩；

第一电机的调速请求干预扭矩等于第一调速请求干预扭矩，发动机的调速请求干预扭矩等于第二调速请求干预扭矩；

其中，第一调速请求干预扭矩不超过第一电机的调速干预能力扭矩，第二调速请求干预扭矩不超过发动机的调速干预能力扭矩，第一调速请求干预扭矩与第二调速请求干预扭矩的合扭矩不超过第一目标调速干预扭矩。

在满足离合器结合条件前，即在第一离合器4的结合阶段(即S104)前，此时处于第一动力机构的调速阶段(即S102)，若第一目标调速干预扭矩较大，超过第一电机2的调速干预能力扭矩时，此时除可利用第一电机2进行调速外，还可利用发动机1进行辅助调速，将第一调速请求干预扭矩分配给第一电机2作为第一电机2的调速请求干预扭矩，将第二调速请求干预扭矩分配给发动机1作为发动机1的调速请求干预扭矩，但是分配给第一电机2的第一调速请求干预扭矩不得超过第一电机2的调速干预能力扭矩，分配给发动机1的第二调速请求干预扭矩不得超过发动机1的调速干预能力扭矩。其中，发动机1的调速干预能力扭矩＝max(ECM请求的未干预的发动机1请求扭矩，发动机1的最大能力扭矩)-未干预的发动机1请求扭矩，因此对于发动机1，总的发动机1请求扭矩(即发动机1的扭矩)＝发动机1的调速请求干预扭矩+ECM请求的未干预的发动机1请求扭矩。

如：分配给第一电机2的第一调速请求干预扭矩＝第一电机2的调速干预能力扭矩；在第一目标调速干预扭矩不超过第一电机2的调速干预能力扭矩和发动机1的调速干预能力扭矩的合扭矩时，分配给发动机1的第二调速请求干预扭矩＝第一目标调速干预扭矩-第一调速请求干预扭矩；在第一目标调速干预扭矩超过第一电机2的调速干预能力扭矩和发动机1的调速干预能力扭矩的合扭矩时，分配给发动机1的第二调速请求干预扭矩＝发动机1的调速干预能力扭矩。

一些示例性实施例中，根据第一目标调速干预扭矩利用第一动力机构进行调速，还包括：

在第一离合器进行结合的过程中，当第一动力机构还未满足预设的调速结束条件，且第一目标调速干预扭矩超过第一电机的调速干预能力扭矩和发动机的调速干预能力扭矩的合扭矩、第一动力机构的调速时长未超过第一预设时长、第一动力机构的当前转速大于第一目标转速时，第一电机的调速请求干预扭矩等于第一调速请求干预扭矩，发动机的调速请求干预扭矩等于第二调速请求干预扭矩，第一离合器的调速请求干预扭矩等于第三调速请求干预扭矩；

在第一离合器进行结合的过程中，当第一动力机构还未满足预设的调速结束条件，且第一目标调速干预扭矩超过第一电机的调速干预能力扭矩和发动机的调速干预能力扭矩的合扭矩、第一动力机构的调速时长未超过第一预设时长、第一动力机构的当前转速不大于第一目标转速时，第一电机的调速请求干预扭矩等于第一调速请求干预扭矩，发动机的调速请求干预扭矩等于第二调速请求干预扭矩；

在第一离合器进行结合的过程中，当第一动力机构还未满足预设的调速结束条件，且第一目标调速干预扭矩超过第一电机的调速干预能力扭矩和发动机的调速干预能力扭矩的合扭矩、第一动力机构的调速时长超过第一预设时长时，第一电机的调速请求干预扭矩等于第一调速请求干预扭矩，发动机的调速请求干预扭矩等于第二调速请求干预扭矩，第一离合器的调速请求干预扭矩等于第三调速请求干预扭矩；

其中，第一调速请求干预扭矩不超过第一电机的调速干预能力扭矩，第二调速请求干预扭矩不超过发动机的调速干预能力扭矩，第一调速请求干预扭矩、第二调速请求干预扭矩与第三调速请求干预扭矩的合扭矩不超过第一目标调速干预扭矩。

当满足预设的离合器结合条件时，第一离合器4进行结合，此时处于第一离合器4的结合阶段(即S104)，第一动力机构的调速阶段(即S102)已经结束，但是由于第一动力机构还未满足预设的调速结束条件，因此调速过程继续进行。在第一离合器4进行结合的过程中第一动力机构继续进行调速时，如果第一目标调速干预扭矩超过第一电机2的调速干预能力扭矩和发动机1的调速干预能力扭矩的合扭矩，第一动力机构的调速时长未超时(未超过第一预设时长)，且第一动力机构的当前转速大于第一目标转速，则除可利用第一电机2和发动机1进行调速外，还可利用第一离合器4进行辅助调速(串并联模式切换开始时，第一离合器4开始充油)，将第三调速请求干预扭矩分配给第一离合器4作为第一离合器4的调速请求干预扭矩。由于第一动力机构的当前转速大于第一目标转速，此时发动机1和第一电机2带着混动车辆走，第一离合器4的调速请求干预扭矩对混动车辆的加速有积极作用，使得车速可增加，因此第一目标调速干预扭矩中的超出第一电机2的调速干预能力扭矩和发动机1的调速干预能力扭矩的合扭矩的部分可分给第一离合器4进行调速。

如果第一动力机构的当前转速不大于第一目标转速，则仍利用第一电机2和发动机1进行调速，而不利用第一离合器4进行辅助调速。由于第一动力机构的当前转速不大于第一目标转速，此时混动车辆带着发动机1和第一电机2转动，第一离合器4的调速请求干预扭矩对混动车辆的加速有反作用，使得车速降低，因此第一目标调速干预扭矩中的超出第一电机2的调速干预能力扭矩和发动机1的调速干预能力扭矩的合扭矩的部分也不分给第一离合器4进行调速。

当第一动力机构的调速时长超时(超过第一预设时长)，此时第一离合器4已经完全结合，若第一动力机构的调速结果还未满足预设的调速结束条件，可直接利用第一离合器4进行辅助调速。

如：分配给第一电机2的第一调速请求干预扭矩＝第一电机2的调速干预能力扭矩，分配给发动机1的第二调速请求干预扭矩＝发动机1的调速干预能力扭矩，分配给第一离合器4的第三调速请求干预扭矩＝第一目标调速干预扭矩-第一调速请求干预扭矩-第二调速请求干预扭矩。对于第一离合器4，总的第一离合器4请求扭矩＝第一离合器4的调速请求干预扭矩+ECM请求的未干预的第一离合器4扭矩。在串并联切换过程中，发动机1、第一电机2、第二电机3和第一离合器4的扭矩变化如图7和图8所示。

一些示例性实施例中，调速结束条件包括：第一动力机构的当前速度与第一目标转速之间的速度差的绝对值小于第一预设速度差值，且第一动力机构的当前速度与第二电机的当前转速之间的速度差的绝对值小于第二预设速度差值的持续时间超过第二预设时长。其中，第二预设时长的取值与油门相关，油门越大，第二预设时长越小，以便实现快速响应。

当|第一动力机构的当前速度与第一目标转速之间的速度差|＜第一预设速度差值，且|第一动力机构的当前速度与第二电机3的当前转速之间的速度差|＜第二预设速度差值的持续时间超过第二预设时长，即第一动力机构的当前转速已调至与第一目标转速基本趋于一致，且第一动力机构的当前速度与第二电机3的当前转速基本相当，此时第一离合器4的两个传动部分(如内鼓和外鼓)的速度趋于一致，调速过程可结束，进行第一离合器4的结合。若第一动力机构长时间未满足预设的调速结束条件，为避免串并联切换过程持续时间过长，在第一动力机构未满足预设的调速结束条件也可进行第一离合器4的结合。

一些示例性实施例中，第一预设速度差值可为60转/分钟，第二预设速度差值可设置为与第一预设速度差值相等，也为60转/分钟。

当然，第一预设速度差值和第二预设速度差值可以相等或者不相等，且第一预设速度差值和第二预设速度差值不限于上述取值，还可根据实际需要进行调整。

一些示例性实施例中，在第一离合器进行结合的过程中，第一电机和发动机的扭矩保持不变。

在第一离合器4进行结合的过程中，将第一电机2和发动机1的扭矩冻结，即保持第一电机2和发动机1的扭矩不变，避免防止第一电机2和发动机1的转速突变。

一些示例性实施例中，第一离合器结合完成后，将请求扭矩分配给第一动力机构和第二电机，并卸载第一电机的扭矩，包括：

减小第二电机的扭矩，并将第一电机的扭矩卸载至零，其中，第一电机的扭矩方向与发动机和第二电机的扭矩方向相反，且第一电机与第二电机的扭矩变化速率相等；

调节发动机的扭矩，使第一电机和发动机的合扭矩增大，且发动机、第一电机和第二电机的合扭矩等于请求扭矩。

在第一离合器4结合前，请求扭矩分配给第二电机3，即请求扭矩＝第二电机3请求扭矩(第二电机3的扭矩)；在第一离合器4结合后，请求扭矩分配给第一动力机构和第二电机3，即请求扭矩＝发动机1的扭矩+第一电机2的扭矩+第二电机3的扭矩。请求扭矩通常保持不变或者增加，且请求扭矩优先分给第一动力机构，所以第一动力机构的扭矩(即第一电机2的扭矩和发动机1的扭矩的合扭矩)增大，第二电机3的扭矩＝请求扭矩-第一动力机构的扭矩，因此第二电机3的扭矩减小。发动机1的扭矩＝第一动力机构的扭矩-第一电机2的扭矩，由于第一离合器4结合完成时，第一动力机构的扭矩为零(即第一电机2的扭矩和发动机1的扭矩的大小相对，但方向相反)，因此随着第一电机2的扭矩卸载，第一动力机构的扭矩增大。

在第一电机2的扭矩卸载阶段(即S106)中，第一电机2的扭矩变化量≤第一动力机构的扭矩变化量，发动机1的扭矩变化量≥0。第一电机2的扭矩卸载到零，第二电机3的扭矩也同步变小，发动机1的扭矩保持不变或增大。第一电机2的扭矩卸载到零后，串并联模式切换过程完成。

图5公开了一种并串联模式切换方法，包括以下步骤：

S202：开始；

S204：判断是否请求串并联模式切换，若是，则执行S206，若否，则执行S204；

S206：调速开始，同时第一离合器开始充油；

S208：判断调速是否完成，若是，则执行S210，若否，则执行S208；

S210：第一离合器开始结合，并将第一电机的扭矩冻结；

S212：判断第一离合器是否完成结合，若是，则执行S214，若否，则执行S212；

S214：卸载第一电机的扭矩；

S216：判断第一电机的扭矩是否卸载到零，若是，则执行S218，若否，则执行S216；

S218：串并联模式切换完成。

一些示例性实施例中，离合器结合条件包括：

第一动力机构进行调速的时长达到第三预设时长；和

预设的调速结束条件。

基于此，满足预设的离合器结合条件，包括：

第一动力机构进行调速的时长达到第三预设时长和调速结束条件中的任一个满足。

即，当第一动力机构进行调速的时长达到第三预设时长或者满足预设的调速结束条件时，第一动力机构的调速阶段(即S102)结束，进入第一离合器4的结合阶段(即S104)，第一离合器4进行结合。

其中，若调速时长达到第二预设时长，但未满足调速结束条件时，第一动力机构的调速阶段(即S102)结束，进入第一离合器4的结合阶段(即S104)，但第一动力机构的调速过程仍继续进行，即在第一离合器4的结合阶段(即S104)进行调速过程。

第一离合器4的结合阶段(即S104)持续时长达到预设时长后，第一离合器4结合完成，此时第一离合器4的结合阶段(即S104)可结束，并进入第一电机2的扭矩卸载阶段(即S106)。

一些示例性实施例中，第一预设时长＞第三预设时长＞第二预设时长，如：第一预设时长可设置为10s，第二预设时长可设置为6s，第三预设时长可设置为1s。

当然，第一预设时长、第二预设时长和第三预设时长不限于上述取值，还可根据实际需要进行调整。

一些示例性实施例中，根据第一电机的当前速度与第一目标转速，获取第一目标调速干预扭矩，包括：

计算第一动力机构的当前速度与第一目标转速的第一转速差；

确定第一目标调速时间；

根据第一转速差与第一目标调速时间，计算第一角加速度；

根据第一角加速度、第一动力机构的转动惯量，获得第一目标调速干预扭矩。

第一目标转速可根据接收到串并联模式切换指令时，第二电机3的转速或者车速等来确定。如：第一目标转速可以是从第一动力机构的当前转速(实际转速)开始引导到根据输出轴转速乘以当前的速比计算得出。

计算出第一动力机构的当前速度与第一目标转速之间的第一转速差：第一转速差＝第一目标转速-第一动力机构的当前速度。

第一目标调速时间可根据不同驾驶模式(运动、经济等)、驾驶员的行为(快速踩油门还是缓慢踩)进行确定。如：快踩油门时，对应的第一目标调速时间较小，以实现快速响应。

根据第一转速差与第一目标调速时间，计算第一角加速度：第一角加速度＝第一转速差/第一目标调速时间。

根据第一角加速度和第一动力机构的转动惯量，计算第一目标调速干预扭矩：第一目标调速干预扭矩＝第一角加速度*第一动力机构的转动惯量。

图6公开了一种串并联模式切换方法中的调速过程，包括以下步骤：

S302：开始；

S304：判断是否请求串并联模式切换，若是，则执行S306，若否，则执行S304；

S306：获取第一电机的第一目标转速；

S308：计算第一电机的当前转速与第一目标转速的第一转速差；

S310：确定第一目标调速时间；

S312：计算第一角加速度＝第一转速差/第一目标调速时间；

S314：计算第一目标调速干预扭矩＝第一动力机构的转动惯量*第一角加速度；

S316：计算第一电机的调速干预能力扭矩；

S318：判断第一目标调速干预扭矩是否＞第一电机的调速干预能力扭矩，若是，则执行S322，若否，则执行S320；

S320：利用第一电机进行调速；

S322：计算发动机的调速干预能力扭矩；

S324：判断第一目标调速干预扭矩是否＞第一电机的调速干预能力扭矩+发动机的调速干预能力扭矩，若是，则执行S328，若否，则执行S326；

S326：利用第一电机和发动机进行调速；

S328：判断调速时长是否＞第一电预设时长，若是，则执行S330，若否，则执行S332；

S330：利用第一电机、发动机和第一离合器进行调速；

S332：判断第一动力机构的当前转速是否＞第一目标转速，若是，则执行S334，若否，则执行S336；

S334：利用第一电机、发动机和第一离合器进行调速；

S336：利用第一电机和发动机进行调速；

S338：调速结束。

一些示例性实施例中，如图9所示，并串联模式切换方法包括：

S402：调节第一电机的扭矩，使第一电机和发动机的合扭矩的值减小，其中第一电机和发动机的扭矩的方向相反；

S404：当第一电机和发动机的合扭矩的值小于第一预设扭矩值时，第一离合器进行分离；

S406：第一离合器分离完成后，根据第一动力机构的当前速度与第二目标转速，获取第二目标调速干预扭矩，并根据第二目标调速干预扭矩利用第一动力机构进行调速。

在混动车辆由并联模式切换至串联模式的过程中，首先调节第一电机2的扭矩使第一电机2和发动机1的合扭矩(即第一动力机构的扭矩)减小，以便对第一动力机构进行卸载；当第一电机2和发动机1的合扭矩的值小于第一预设扭矩值时，第一动力机构卸载完成，可进行第一离合器4的分离；第一离合器4分离完成后，对发动机1和第一电机2进行调速，将发动机1和第一电机2的速度调至第二目标转速，根据第一动力机构的当前速度与第二目标转速，获取第二目标调速干预扭矩，并根据第二目标调速干预扭矩利用第一动力机构进行调速，使发动机1达到最佳效率工作区间，提高发动机1通过第一电机2进行发电的效率。

该并串联模式切换过程主要包括三个阶段：第一动力机构的卸载阶段(即S402)、第一离合器4的分离阶段(即S404)和第一动力机构的调速阶段(即S406)，且并串联模式切换过程平稳，提高了混动车辆的驾驶性能。

一些示例性实施例中，并串联模式切换方法还包括：

在第一离合器分离过程中，当第一动力机构的转速低于第一预设转速时，控制第一电机处于扭矩控制模式，并将第一电机和发动机的扭矩卸载到零。

第一离合器4的分离阶段(即S404)，如果第一离合器4的分离时间比较长，导致第一电机2和发动机1的转速低于第一预设转速，此时会进入防止发动机1熄火的控制，发出并联模式不可用信号，并且请求第一电机2在扭矩控制模式，将第一电机2及发动机1的扭矩快速卸载到零，防止发动机1熄火。在此过程中，即使ECM请求第一电机2进行转速控制，第一电机2也不响应。

一些示例性实施例中，第一离合器4的分离阶段(即S404)的持续时长达到第四预设时长时，第一离合器4分离完成，此时第一离合器4的分离阶段(即S404)可结束，并进入第一动力机构的调速阶段(即S406)。

当满足第一离合器4完全分离条件(第一离合器4的分离阶段(即S404)的持续时长达到第四预设时长)后，第一动力机构的调速阶段(即S406)开始。当满足调速完成条件后，第一动力机构的调速阶段(即S406)结束。

一些示例性实施例中，根据第二目标调速干预扭矩利用第一动力机构进行调速，包括：

获得第一电机的调速干预能力扭矩；

当第二目标调速干预扭矩不超过第一电机的调速干预能力扭矩时，第一电机的调速请求干预扭矩等于第二目标调速干预扭矩；

当第二目标调速干预扭矩超过第一电机的调速干预能力扭矩时，获得发动机的调速干预能力扭矩，且第一电机的调速请求干预扭矩等于第四调速请求干预扭矩，发动机的调速请求干预扭矩等于第五调速请求干预扭矩；

其中，第四调速请求干预扭矩不超过第一电机的调速干预能力扭矩，第五调速请求干预扭矩不超过发动机的调速干预能力扭矩，第四调速请求干预扭矩与第五调速请求干预扭矩的合扭矩不超过第二目标调速干预扭矩。

在第一动力机构的调速阶段(即S406)，由于第一电机2的调速精度高，响应快，因此第二目标调速干预扭矩优先分配给第一电机2，即优先利用第一电机2来进行调速，但是分配给第一电机2的调速请求干预扭矩不得超过第一电机2的调速干预能力扭矩。其中，第一电机2的调速干预能力扭矩＝max(ECM请求的未干预的第一电机2请求扭矩，第一电机2的最大能力扭矩)-未干预的第一电机2请求扭矩，因此，对于第一电机2，总的第一电机2请求扭矩(即第一电机2的扭矩)＝第一电机2的调速请求干预扭矩+ECM请求的未干预的第一电机2请求扭矩。

因此，在第二目标调速干预扭矩不超过第一电机2的调速干预能力扭矩时，第一电机2的调速请求干预扭矩等于第二目标调速干预扭矩，此时可仅利用第一电机2进行调速。

如果第二目标调速干预扭矩超过第一电机2的调速干预能力扭矩时，如：由于第二目标调速干预扭矩较大，或者第一电机2的最大最小扭矩受限，如冬季试验环境，第一电机2的扭矩能力受到电池6充放电低的限制，导致无法实现调速需求的扭矩，此时可请求发动机1进行辅助调速。

利用第一电机2进行调速，并利用发动机1进行辅助调速时，将第四调速请求干预扭矩分配给第一电机2作为第一电机2的调速请求干预扭矩，将第五调速请求干预扭矩分配给发动机1作为发动机1的调速请求干预扭矩，但是分配给第一电机2的第四调速请求干预扭矩不得超过第一电机2的调速干预能力扭矩，分配给发动机1的第五调速请求干预扭矩不得超过发动机1的调速干预能力扭矩。其中，发动机1的调速干预能力扭矩＝max(ECM请求的未干预的发动机1请求扭矩，发动机1的最大能力扭矩)-未干预的发动机1请求扭矩，因此对于发动机1，总的发动机1请求扭矩(即发动机1的扭矩)＝发动机1的调速请求干预扭矩+ECM请求的未干预的发动机1请求扭矩。

如：分配给第一电机2的第四调速请求干预扭矩＝第一电机2的调速干预能力扭矩；在第二目标调速干预扭矩不超过第一电机2的调速干预能力扭矩和发动机1的调速干预能力扭矩的合扭矩时，分配给发动机1的第五调速请求干预扭矩＝第二目标调速干预扭矩-第四调速请求干预扭矩；在第二目标调速干预扭矩超过第一电机2的调速干预能力扭矩和发动机1的调速干预能力扭矩的合扭矩时，分配给发动机1的第五调速请求干预扭矩＝发动机1的调速干预能力扭矩。

一些示例性实施例中，根据第一电机的当前速度与第二目标转速，获取第二目标调速干预扭矩，包括：

计算第一动力机构的当前速度与第二目标转速的第二转速差；

确定第二目标调速时间；

根据第二转速差与第二目标调速时间，计算第二角加速度；

根据第二角加速度、第一动力机构的转动惯量，获得第二目标调速干预扭矩。

第二目标转速可根据发动机1的最佳效率工作区间来确定。

计算出第一动力机构的当前速度与第二目标转速之间的第二转速差：第二转速差＝第二目标转速-第一动力机构的当前速度。

第二目标调速时间可根据不同驾驶模式(运动、经济等)等进行确定。如：驾驶模式处于运动模式时，对应的第二目标调速时间较小；驾驶模式处于经济模式时，对应的第二目标调速时间较大。

根据第二转速差与第二目标调速时间，计算第二角加速度：第二角加速度＝第二转速差/第二目标调速时间。

根据第二角加速度和第一动力机构的转动惯量，计算第二目标调速干预扭矩：第二目标调速干预扭矩＝第二角加速度*第一动力机构的转动惯量。

一些示例性实施例中，并串联模式切换方法还包括：

在调节第一电机的扭矩，使第一电机和发动机的合扭矩的值减小至第一预设扭矩值的过程中，调节第二电机的扭矩，使发动机、第一电机和第二电机的合扭矩等于请求扭矩。

在第一离合器4分离前，请求扭矩分配给第一动力机构和第二电机3，即请求扭矩＝发动机1的扭矩+第一电机2的扭矩+第二电机3的扭矩；在第一离合器4分离后，请求扭矩分配给第二电机3，即请求扭矩＝第二电机3的扭矩。在并串联模式切换过程的初始阶段，将第一动力机构卸载，并将请求扭矩优先分配给第二电机3，以为第一离合器4分离后由第二电机3承担请求扭矩做准备。

在第一动力机构卸载过程中，第一电机2的扭矩调节到等于负的发动机1的扭矩，以便可以抵消发动机1的扭矩，此时发动机1的扭矩+第一电机2的扭矩减小，因此将第二电机3的扭矩增大，以保证发动机1的扭矩+第一电机2的扭矩+第二电机3的扭矩＝请求扭矩。

图10公开了一种并串联模式切换方法，包括以下步骤：

S502：开始；

S504：判断是否请求并串联模式切换，若是，则执行S506，若否，则执行S504；

S506：第一动力机构进行扭矩卸载；

S508：判断调速第一动力机构扭矩是否卸载完成，若是，则执行S510，若否，则执行S508；

S510：第一离合器开始分离；

S512：判断第一离合器是否完成分离，若是，则执行S514，若否，则执行S512；

S514：调速开始；

S516：判断调速是否完成，若是，则执行S518，若否，则执行S516；

S518：并串联模式切换完成。

综上所述，本申请实施例的混动车辆的模式切换控制方法，限定了串并联切换过程中的每个阶段具体如何控制，如：在第一动力机构的调速阶段中，第一目标调速干预扭矩的分配控制问题，包括优先使用哪个执行器(第一动力机构、第一离合器)来进行调速，优先使用第一动力机构的哪个执行器(第一电机、发动机)来进行调速；还限定了第一动力机构调速超时如何处理的方法；在第一离合器的结合阶段，第一电机的扭矩控制问题；在第一电机的扭矩卸载阶段，第一电机、第二电机和发动机的扭矩协调控制问题。本申请实施例的混动车辆的模式切换控制方法，还限定了并串联切换过程中的每个阶段具体如何控制，如：第一离合器分离过程时间过长的控制问题，第一动力机构的调速阶段中第一电机无法单独完成调速情况下的控制问题等。通过对模式切换过程中各个阶段的控制，使得模式切换过程平稳，避免了第一离合器出现较大的磨损以及加速度出现波动等问题，提高了混动车辆的可靠性以及驾驶性能。

本申请实施例还提供了一种混动车辆的模式切换控制装置，包括处理器、存储器以及存储在存储器上并能在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例提供的控制方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种混动车辆，包括上述实施例提供的混动车辆的模式切换控制装置，模式切换控制装置设置成控制混动车辆的工作。

本申请实施例还提供了一种非瞬态计算机可读的存储介质，存储介质上存储有能在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例提供的控制方法的步骤。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于等于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

虽然本文所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本文而采用的实施方式，并非用以限定本文。任何本文所属领域内的技术人员，在不脱离本文所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本文的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (16)

1.一种混动车辆的模式切换控制方法，其特征在于，所述混动车辆包括第一动力机构、第二动力机构和第一离合器，所述第一动力机构包括相连接的发动机和第一电机，所述第二动力机构包括第二电机，所述第一离合器连接在所述第一电机和所述第二电机之间；

所述混动车辆具有串联模式和并联模式，所述串联模式中，所述第一离合器处于分离状态，所述并联模式中，所述第一离合器处于结合状态；

所述控制方法包括由所述串联模式切换至所述并联模式的串并联模式切换方法，所述串并联模式切换方法包括：

根据所述第一动力机构的当前速度与第一目标转速，获取第一目标调速干预扭矩，并根据所述第一目标调速干预扭矩利用所述第一动力机构进行调速；

当满足预设的离合器结合条件时，所述第一离合器进行结合；

所述第一离合器结合完成后，将请求扭矩分配给所述第一动力机构和所述第二电机，并卸载所述第一电机的扭矩。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一目标调速干预扭矩利用所述第一动力机构进行调速，包括：

在满足所述离合器结合条件前，获得所述第一电机的调速干预能力扭矩；

当所述第一目标调速干预扭矩不超过所述第一电机的调速干预能力扭矩时，所述第一电机的调速请求干预扭矩等于所述第一目标调速干预扭矩。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一目标调速干预扭矩利用所述第一动力机构进行调速，还包括：

在满足所述离合器结合条件前，当所述第一目标调速干预扭矩超过所述第一电机的调速干预能力扭矩时，获得所述发动机的调速干预能力扭矩；

所述第一电机的调速请求干预扭矩等于第一调速请求干预扭矩，所述发动机的调速请求干预扭矩等于第二调速请求干预扭矩；

其中，所述第一调速请求干预扭矩不超过所述第一电机的调速干预能力扭矩，所述第二调速请求干预扭矩不超过所述发动机的调速干预能力扭矩，所述第一调速请求干预扭矩与所述第二调速请求干预扭矩的合扭矩不超过所述第一目标调速干预扭矩。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一目标调速干预扭矩利用所述第一动力机构进行调速，还包括：

在所述第一离合器进行结合的过程中，当所述第一动力机构还未满足预设的调速结束条件，且所述第一目标调速干预扭矩超过所述第一电机的调速干预能力扭矩和所述发动机的调速干预能力扭矩的合扭矩、所述第一动力机构的调速时长未超过第一预设时长、所述第一动力机构的当前转速大于所述第一目标转速时，所述第一电机的调速请求干预扭矩等于第一调速请求干预扭矩，所述发动机的调速请求干预扭矩等于第二调速请求干预扭矩，所述第一离合器的调速请求干预扭矩等于第三调速请求干预扭矩；

在所述第一离合器进行结合的过程中，当所述第一动力机构还未满足预设的调速结束条件，且所述第一目标调速干预扭矩超过所述第一电机的调速干预能力扭矩和所述发动机的调速干预能力扭矩的合扭矩、所述第一动力机构的调速时长未超过第一预设时长、所述第一动力机构的当前转速不大于所述第一目标转速时，所述第一电机的调速请求干预扭矩等于第一调速请求干预扭矩，所述发动机的调速请求干预扭矩等于第二调速请求干预扭矩；

在所述第一离合器进行结合的过程中，当所述第一动力机构还未满足预设的调速结束条件，且所述第一目标调速干预扭矩超过所述第一电机的调速干预能力扭矩和所述发动机的调速干预能力扭矩的合扭矩、所述第一动力机构的调速时长超过所述第一预设时长时，所述第一电机的调速请求干预扭矩等于第一调速请求干预扭矩，所述发动机的调速请求干预扭矩等于第二调速请求干预扭矩，所述第一离合器的调速请求干预扭矩等于第三调速请求干预扭矩；

其中，所述第一调速请求干预扭矩不超过所述第一电机的调速干预能力扭矩，所述第二调速请求干预扭矩不超过所述发动机的调速干预能力扭矩，所述第一调速请求干预扭矩、所述第二调速请求干预扭矩与所述第三调速请求干预扭矩的合扭矩不超过所述第一目标调速干预扭矩。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述调速结束条件包括：所述第一动力机构的当前速度与所述第一目标转速之间的速度差的绝对值小于第一预设速度差值，且所述第一动力机构的当前速度与所述第二电机的当前转速之间的速度差的绝对值小于第二预设速度差值的持续时间超过第二预设时长；和/或，

所述第一动力机构的调速时长超过所述第一预设时长时，所述第一离合器已经结合；和/或，

所述串并联模式切换开始时，所述第一离合器开始充油。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制方法，其特征在于，在所述第一离合器进行结合的过程中，所述第一电机和所述发动机的扭矩保持不变。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述第一离合器结合完成后，将请求扭矩分配给所述第一动力机构和所述第二电机，并卸载所述第一电机的扭矩，包括：

减小所述第二电机的扭矩，并将所述第一电机的扭矩卸载至零，其中，所述第一电机的扭矩方向与所述发动机和第二电机的扭矩方向相反，且所述第一电机与所述第二电机的扭矩变化速率相等；

调节所述发动机的扭矩，使所述第一电机和所述发动机的合扭矩增大，且所述发动机、所述第一电机和第二电机的合扭矩等于所述请求扭矩。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述离合器结合条件包括：

所述第一动力机构进行调速的时长达到第三预设时长；和

预设的调速结束条件；

所述满足预设的离合器结合条件，包括：

所述第一动力机构进行调速的时长达到第三预设时长和所述调速结束条件中的任一个满足。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一电机的当前速度与第一目标转速，获取第一目标调速干预扭矩，包括：

计算所述第一动力机构的当前速度与所述第一目标转速的第一转速差；

确定第一目标调速时间；

根据所述第一转速差与所述第一目标调速时间，计算第一角加速度；

根据所述第一角加速度、所述第一动力机构的转动惯量，获得所述第一目标调速干预扭矩。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括由所述并联模式切换至所述串联模式的并串联模式切换方法，所述并串联模式切换方法包括：

调节所述第一电机的扭矩，使所述第一电机和所述发动机的合扭矩的值减小，其中所述第一电机和所述发动机的扭矩的方向相反；

当所述第一电机和所述发动机的合扭矩的值小于第一预设扭矩值时，所述第一离合器进行分离；

所述第一离合器分离完成后，根据所述第一动力机构的当前速度与第二目标转速，获取第二目标调速干预扭矩，并根据所述第二目标调速干预扭矩利用所述第一动力机构进行调速。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述并串联模式切换方法还包括：

在所述第一离合器分离过程中，当所述第一动力机构的转速低于第一预设转速时，控制所述第一电机处于扭矩控制模式，并将所述第一电机和所述发动机的扭矩卸载到零。

12.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第二目标调速干预扭矩利用所述第一动力机构进行调速，包括：

获得所述第一电机的调速干预能力扭矩；

当所述第二目标调速干预扭矩不超过所述第一电机的调速干预能力扭矩时，所述第一电机的调速请求干预扭矩等于所述第二目标调速干预扭矩；

当所述第二目标调速干预扭矩超过所述第一电机的调速干预能力扭矩时，获得所述发动机的调速干预能力扭矩，并且所述第一电机的调速请求干预扭矩等于第四调速请求干预扭矩，所述发动机的调速请求干预扭矩等于第五调速请求干预扭矩；

其中，所述第四调速请求干预扭矩不超过所述第一电机的调速干预能力扭矩，所述第五调速请求干预扭矩不超过所述发动机的调速干预能力扭矩，所述第四调速请求干预扭矩与所述第五调速请求干预扭矩的合扭矩不超过所述第二目标调速干预扭矩。

13.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述并串联模式切换方法还包括：

在调节所述第一电机的扭矩，使所述第一电机和所述发动机的合扭矩的值减小至所述第一预设扭矩值的过程中，调节所述第二电机的扭矩，使所述发动机、所述第一电机和第二电机的合扭矩等于请求扭矩。

14.一种混动车辆的模式切换控制装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并能在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现根据权利要求1至13中任一项所述的控制方法的步骤。

15.一种混动车辆，其特征在于，包括权利要求14所述的混动车辆的模式切换控制装置，所述模式切换控制装置设置成控制所述混动车辆的工作。

16.一种非瞬态计算机可读的存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有能在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至13中任一项所述的控制方法的步骤。

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