CN114905954B - 机电耦合系统控制方法、装置、介质及车辆控制系统 - Google Patents

机电耦合系统控制方法、装置、介质及车辆控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机电耦合系统控制方法、装置、介质及车辆控制系统，其中，方法部分包括：确定车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长，确定机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩，在进行模式切换的过程中，根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对制动器、离合器的扭矩进行控制，并根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制；本发明中，依据输入轴输入扭矩确定了制动器和离合器从HEV1模式切换到HEV2模式的扭矩控制策略，并通过对驱动电机的扭矩进行控制以对轮端输出扭矩进行补偿，减少了动力中断的可能，保证了模式切换过程中轮端扭矩的平滑变化，进而实现了从HEV1模式切换到HEV2模式的平滑切换。

Description

机电耦合系统控制方法、装置、介质及车辆控制系统
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种机电耦合系统控制方法、装置、介质及车辆控制系统。
背景技术
现有混合动力车辆的机电耦合系统，主要包含发动机、发电机、驱动电机、两个离合器、一个制动器及轴齿系统。在混合动力车辆行车过程中，通常需要进行模式切换，以保证混合动力车辆良好的性能。而在混合动力车辆进行模式切换的过程中，机电耦合系统中各结构的状态会发生变化，容易发生切换顿挫而被用户感知到。
例如，在混合动力车辆的机电耦合系统，当混合动力车辆需要从并联混动一挡HEV1切换至并联混动二挡HEV2时，制动器需要从锁止状态切换为打开状态，第二离合器需要从打开状态切换为接合状态，此时制动器与第二离合器的状态变化过大，导致模式切换过程不够平稳。因此，混合动力车辆从并联混动一挡HEV1切换至并联混动二挡HEV2时，需要对制动器和第二离合器的扭矩进行精确控制，以提高模式切换过程的平稳性。
发明内容
本发明提供一种机电耦合系统控制方法、装置、介质及车辆控制系统，以解决现有机电耦合系统中，混合动力车辆从HEV1模式切换至HEV2模式时，模式切换过程不够平稳的问题。
一种机电耦合系统控制方法，包括：
确定车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长；
确定所述机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩；
在进行模式切换的过程中，根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制。
进一步地，所述根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制，包括：
确定所述驱动电机到中间轴的速比和行星排特征参数；
根据所述驱动电机到中间轴的速比、所述模式切换时长和所述行星排特征参数确定所述机电耦合系统中驱动电机在不同时刻的补偿扭矩，并根据所述补偿扭矩对所述驱动电机进行控制。
进一步地，所述机电耦合系统包括第一离合器和第二离合器，所述据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，包括：
控制所述第一离合器处于结合状态；
根据所述模式切换时长、所述输入轴输入扭矩和行星排特征参数确定不同时刻的制动器扭矩，以根据所述制动器扭矩对所述制动器进行控制；
根据所述模式切换时长、所述输入轴输入扭矩和所述行星排特征参数确定不同时刻的离合器扭矩，以根据所述离合器扭矩对所述第二离合器进行控制。
进一步地，所述制动器扭矩通过如下公式确定：
其中，TB为t时刻的所述制动器扭矩；Tin为所述输入轴输入扭矩；K为所述行星排特征参数的绝对值；T为所述模式切换时长。
进一步地，所述离合器扭矩通过如下公式确定：
其中，TC1为t时刻的所述离合器扭矩；Tin为所述输入轴输入扭矩；K为所述行星排特征参数的绝对值；T为所述模式切换时长。
进一步地，所述驱动电机的补偿扭矩通过如下公式确定：
其中，TEM2为t时刻的所述驱动电机的补偿扭矩；Tin为输入轴输入扭矩；i3为行星架到中间轴的速比；iEM2为所述驱动电机到中间轴的速比；K为所述行星排特征参数的绝对值；T为所述模式切换时长。
一种机电耦合系统控制装置，包括：
第一确定模块，用于确定车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长；
第二确定模块，用于确定所述机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩；
控制模块，用于在进行模式切换的过程中，根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制。
一种机电耦合系统控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述机电耦合系统控制方法的步骤。
一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述机电耦合系统控制方法的步骤。
一种车辆控制系统，所述车辆控制系统包括机电耦合系统和上述的机电耦合系统控制装置。
上述机电耦合系统控制方法、装置、介质及车辆控制系统所提供的一个方案中，通过确定车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长，并确定机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩，然后在进行模式切换的过程中，根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，并根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制；本发明中，依据输入轴输入扭矩确定了制动器和离合器从HEV1模式切换到HEV2模式的扭矩控制策略，并通过对驱动电机的扭矩进行控制以对轮端输出扭矩进行补偿，减少了动力中断的可能，保证了模式切换过程中轮端扭矩的平滑变化，进而实现了从HEV1模式切换到HEV2模式的平滑切换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中车辆控制系统的一结构示意图；
图2是本发明一实施例中机电耦合系统的一结构示意图；
图3是本发明一实施例中机电耦合系统控制方法的一流程示意图；
图4是本发明一实施例中进行模式切换时制动器和离合器的扭矩变化示意图；
图5是本发明一实施例中机电耦合系统控制装置的一结构示意图；
图6是本发明一实施例中机电耦合系统控制装置的另一结构示意图。
其中，图中各附图标记为：
1-发动机；2-第一离合器；3-输入轴；4-太阳轮；5-行星架；6-齿圈；7-制动器；8-第二离合器；9-第一齿轮；10-第二齿轮；11-发电机；12-中间轴；13-第三齿轮；14-第四齿轮；15-第五齿轮；16-驱动电机；17-第六齿轮；18-差速器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的机电耦合系统控制方法，可以应用在混合动力车辆的车辆控制系统中，如图1所示，该车辆控制系统包括机电耦合系统101和机电耦合系统控制装置102，其中，机电耦合系统101和机电耦合系统控制装置102可以通过总线通信。
其中，如图2所示，该混合动力机电耦合系统包括发动机1、第一离合器(C0)2、输入轴3、行星排(包括太阳轮4、行星架5和齿圈6)、制动器(B)7、第二离合器(C1)8、第一齿轮9、第二齿轮10、发电机11、中间轴12、第三齿轮13、第四齿轮14、第五齿轮15、驱动电机16、第六齿轮17和差速器18。其中，发动机1通过第一离合器2与齿圈6相连，发动机1与发电机11通过第一齿轮9与第二齿轮10连接；驱动电机16通过第五齿轮15与发动机1及发电机11的动力耦合输出。
本实施例中，机电耦合系统包含一个制动器7、第一离合器2及第二离合器8，其中，制动器7是为了制动太阳轮4，第一离合器2为了控制发动机的动力是否输出，以实现纯电模式和混动模式之间的切换，第二离合器8和制动器7的作用是结合行星排实现发动机的两个挡位。
当制动器7结合时，发动机的动力通过齿圈6传递到行星架5，然后通过行星架5传递到第三齿轮13，然后传递到中间轴12，再通过第四齿轮14传递到第六齿轮17，最后到差速器18和混合动力车辆的轮端，此时为发动机的一挡。
当第二离合器8结合时，行星排的太阳轮4、行星架5和齿圈6整体旋转，固连一体，速比为1并通过行星架5传递到第一齿轮11，然后传递到中间轴10，再通过第二齿轮12传递到第四齿轮15，最后到差速器16和混合动力车辆的轮端，此时为发动机的二挡。
驱动电机16通过第三齿轮14将动力传递到第三齿轮13，然后传递到中间轴12，再通过第四齿轮14传递到第六齿轮17，最后到差速器18和轮端。
本实施例的机电耦合系统可进行多种工作模式的切换，机电耦合系统的工作模式包括两个挡位的发动机直驱模式、一个挡位的单电机纯电动模式、两个挡位的双电机纯电动模式、串联增程模式、两种混合动力驱动模式，以及制动能量回收、驻车发电等多种工作模式。
其中，在机电耦合系统中，上述各工作模式的控制要求体现如下：
在机电耦合系统中，当混合动力车辆处于并联混动一挡HEV1时，制动器7锁止、第一离合器2结合、第二离合器8打开；当混合动力车辆处于并联混动二挡HEV2时，制动器7打开，第一离合器2结合，第二离合器8结合。当混合动力车辆从HEV1模式切换至HEV2模式时，制动器7和第二离合器8的状态会发生变化，从而引起其他结构的扭矩或者转速快速变化，进而影响轮端扭矩，导致模式切换过程不平滑。为减少切换过程中轴系扭矩、转速的波动对轮端扭矩的影响，需要对切换过程中离合器和制动器的扭矩进行精确控制，以使提高模式切换的平顺性，从而提高混合动力车辆驾驶的舒适性。
本实施例中，通过确定混合动力车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长，并确定机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩，然后在从并联混动一挡切换至并联混动二挡的过程中，根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，并根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制；依据输入轴输入扭矩确定了制动器和离合器从HEV1模式切换到HEV2模式的扭矩控制策略，并通过对驱动电机的扭矩进行控制以对轮端输出扭矩进行补偿，减少了动力中断的可能，保证了模式切换过程中轮端扭矩的平滑变化，进而实现了从HEV1模式切换到HEV2模式的平滑切换。
本实施例中，车辆控制系统包括机电耦合系统和机电耦合系统控制装置仅为示例性说明，在其他实施例中，车辆控制系统还可以包括其他结构，在此不再赘述。
在一实施例中，如图3所示，提供一种机电耦合系统控制方法，以该方法应用在图1中的机电耦合系统控制装置为例进行说明，包括如下步骤：
S10：确定车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长。
在混合动力车辆行驶的过程中，若混合动力车辆需要将工作模式从并联混动一挡HEV1切换至并联混动二挡HEV2，则需要确定混合动力车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长。其中，模式切换时长为预先根据不同模式切换需求标定的切换模式所需的总时长。
S20：确定机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩。
同时，还需要获取机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩，并获取混合动力车辆中机电耦合系统的行星排特征参数。其中，实时的输入轴输入扭矩可以通过安装在输入轴上的扭矩传感器检测获得。
S30：在进行模式切换的过程中，根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，并根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制。
在从并联混动一挡切换至并联混动二挡的过程中，根据模式切换时长、输入轴输入扭矩和行星排特征参数对机电耦合系统中制动器和离合器的扭矩进行控制，其中，在模式切换完成后，离合器的扭矩变化小于制动器的扭矩变化，而离合器的扭矩变化小于制动器的扭矩变化会导致轮端输出扭矩随着时间变化而下掉，因此，需要对驱动电机的扭矩进行控制以对轮端进行扭矩补偿，以使模式切换过程中，驱动电机能够参与驱动，从而使得机电耦合系统中不存在动力中断的问题，进而实现从HEV1模式到HEV2模式的平滑切换。
其中，根据模式切换时长、输入轴输入扭矩和行星排特征参数对机电耦合系统中制动器和离合器的扭矩进行控制，需要基于图2中机电耦合系统的动力构型，然后根据机电耦合系统中各结构在HEV1模式与HEV2模式中的转速和扭矩关系，确定出制动器和离合器的扭矩控制策略。
HEV1模式时机电耦合系统中各结构在稳态工况下的转速关系和扭矩关系如下：
转速关系：
扭矩关系：
HEV2模式时机电耦合系统中各结构在稳态工况下的转速关系和扭矩关系如下：
转速关系：
扭矩关系：
其中，WS为太阳轮的转速，WR为齿圈的转速，WPC为行星架的转速，TS为太阳轮的扭矩，TR为齿圈的扭矩，TPC为行星架的扭矩，K为行星排特征参数(取正值)；
WEM1为发电机的转速，WEM2为驱动电机的转速，TEM1为发电机的扭矩，TEM2为驱动电机的扭矩，JEM1为发电机的转动惯量，JEM2为驱动电机的转动惯量，αEM1为发电机的角加速度，αEM2为驱动电机的角加速度，WICE为发动机的转速，TICE为发动机的扭矩；
iEM1为发电机到输入轴的速比，iEM2为驱动电机到中间轴的速比，i3为行星架到中间轴的速比，ifinal为主减速比；
TB为制动器的扭矩，TC0为第一离合器C0的扭矩，TC1为第二离合器C1的扭矩，Tin为输入轴输入扭矩，Twhl为轮端输出扭矩。
由上述机电耦合系统中各结构的转速与扭矩关系可知，混合动力车辆从HEV1模式切换至HEV2模式过程中，不同时刻t内的制动器扭矩变化和离合器扭矩变化如图4所示，其中，在图4中，TB0为制动器在HEV1模式的扭矩，TB为制动器在HEV2模式的扭矩，TC为离合器在HEV1模式的扭矩，TC1为离合器在HEV2模式的扭矩，即T为模式切换时长，K为行星排特征参数，Tin为输入轴输入扭矩。
根据图4中制动器扭矩变化曲线的斜率r1和离合器扭矩变化曲线的斜率r2，可直接确定模式切换过程中，离合器TC1和制动器TB的扭矩计算公式，计算公式为：
其中，t为模式切过程中的不同时刻，即可直接根据实时的输入轴输入扭矩Tin、模式切换时长T和行星排特征参数K确定模式切换过程中不同时刻的离合器扭矩和制动器扭矩，计算量少，方便快捷。且在混合动力车辆从HEV1模式切换至HEV2模式过程中，机电耦合系统的动力学分析如下：
由上述公式可知，TB+TC1＝TS，即制动器TB和离合器TC1的扭矩之和，与行星排中太阳轮的扭矩TS相等，混合动力车辆进行模式过程中，混合动力车辆的轮系扭矩平衡，无转速波动或突变，混合动力车辆整个轮系相对稳定。
为确定模式切换过程中混合动力车辆的平稳性，需要确定模式切换前后的轮端扭矩变化，根据机电耦合系统在两种模式下的转速和扭矩关系可知，在HEV1模式时，输入轴输入扭矩Tin和轮端输出扭矩Twhl分别为：
Tin＝(TICE-JICEαICE)+(TEM1-JEM1αEM1)iEM1；
在HEV2模式时，机电耦合系统中输入轴输入扭矩Tin和轮端输出扭矩Twhl分别为：
Tin＝(TICE-JICEαICE)+(TEM1-JEM1αEM1)iEM1；
Twhl＝Tini3ifinal；
因此，在模式切换过程中，机电耦合系统中输入轴输入扭矩Tin和轮端输出扭矩Twhl分别为：
Tin＝(TICE-JICEαICE)+(TEM1-JEM1αEM1)iEM1；
其中，当t＝0时，未开始模式切换，轮端输出扭矩Twhl为当t＝T时，完成了模式切换，轮端输出扭矩Twhl为Tinpi3ifinal；因此从HEV1模式切换到HEV2模式的过程中，发动机与发电机的输出扭矩因为速比变化的原因，机电耦合系统的输出扭矩(即轮端输出扭矩Twhl)随时间下降，下降的扭矩为/>与离合器的扭矩变化相关。在模式切换过程中，传递到轮端的扭矩有所损失，因此，为了保证轮端输出扭矩的稳定，需要对驱动电机的扭矩进行控制，通过驱动电机做扭矩补偿，以达到输出扭矩稳定的效果。其中，在模式切换过程中，驱动电机在不同时刻进行的扭矩补偿需满足/>即驱动电机在t时刻的补偿扭矩需要根据主减速比ifinal、输入轴输入扭矩Tin、行星架到中间轴的速比i3、行星排特征参数的绝对值K以及模式切换时长T确定，以避免混合动力车辆的动力中断。在对制动器、离合器和驱动电机的扭矩进行控制的同时，还需要对发动机、发电机的扭矩进行合理控制，以通过合理控制发动机、发电机、驱动电机、离合器、制动器的扭矩分配，保证HEV1到HEV2模式切换过程中轮边扭矩平滑变化，从而实现从HEV1模式到HEV2模式的平滑切换，从而保证模式切换的平滑性。
本实施例中，通过确定混合动力车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长，并确定机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩，然后在进行模式切换的过程中，根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对机电耦合系统中的制动器、离合器和驱动电机进行扭矩控制；根据HEV1模式与HEV2模式中机电耦合系统各结构的转速和扭矩关系，确定制动器和离合器从HEV1模式切换到HEV2模式的扭矩控制策略，直接依据输入轴输入扭矩对制动器和离合器的扭矩进行控制，实现模式切换，并通过对驱动电机的扭矩进行控制以对轮端输出扭矩进行补偿，减少了动力中断的可能，保证了模式切换过程中轮端扭矩的平滑变化，进而实现了从HEV1模式切换到HEV2模式的平滑切换。
在一实施例中，机电耦合系统包括第一离合器和第二离合器，步骤S30中，即根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，具体包括如下步骤：
S31：控制第一离合器处于结合状态。
在从并联混动一挡切换至并联混动二挡的过程中，需要控制所述第一离合器处于结合状态。
S32：根据模式切换时长、输入轴输入扭矩和行星排特征参数确定不同时刻的制动器扭矩，以根据制动器扭矩对制动器进行控制。
在从并联混动一挡切换至并联混动二挡的过程中，根据模式切换时长、输入轴输入扭矩和行星排特征参数对制动器和离合器的扭矩进行控制时，需要先根据模式切换时长、输入轴输入扭矩和行星排特征参数确定不同时刻的制动器扭矩，以根据制动器扭矩对制动器进行控制。
其中，不同时刻的制动器扭矩的计算公式如下：
其中，TB为t时刻的制动器扭矩；Tin为输入轴输入扭矩；K为行星排特征参数的绝对值；T为模式切换时长。
S32：根据模式切换时长、输入轴输入扭矩和行星排特征参数确定不同时刻的离合器扭矩，以根据离合器扭矩对第二离合器进行控制。
在从并联混动一挡切换至并联混动二挡的过程中，需要根据模式切换时长、输入轴输入扭矩和行星排特征参数对制动器和离合器的扭矩进行控制时，还需要根据模式切换时长、输入轴输入扭矩和行星排特征参数确定不同时刻的离合器扭矩，以根据离合器扭矩对第二离合器进行控制。
其中，不同时刻的离合器扭矩的计算公式如下：
其中，TC1为t时刻的离合器扭矩；Tin为输入轴输入扭矩；K为行星排特征参数的绝对值；T为模式切换时长。
本实施例中，通过控制所述第一离合器处于结合状态，并根据模式切换时长、输入轴输入扭矩和行星排特征参数确定不同时刻的制动器扭矩，以根据制动器扭矩对制动器进行控制，根据模式切换时长、输入轴输入扭矩和行星排特征参数确定不同时刻的离合器扭矩，以根据离合器扭矩对离合器进行控制，明确了根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对第二离合器的扭矩进行控制的具体步骤，在模式切换过程中，为根据不同参数对制动器和离合器的扭矩控制提供了基础。
在一实施例中，步骤S30中，即根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制，具体包括如下步骤：
S33：确定驱动电机到中间轴的速比和行星排特征参数。
在进行模式切换时，还需要确定机电耦合系统中驱动电机到中间轴的速比，以便后续对驱动电机的扭矩进行控制。
S34：根据驱动电机到中间轴的速比、模式切换时长和行星排特征参数确定机电耦合系统中驱动电机在不同时刻的补偿扭矩，并根据补偿扭矩对驱动电机进行控制。
在从并联混动一挡切换至并联混动二挡的过程中，在对制动器和离合器的扭矩进行控制的同时，还需要根据驱动电机到中间轴的速比、模式切换时长和行星排特征参数确定机电耦合系统中驱动电机在不同时刻的补偿扭矩，并根据补偿扭矩对驱动电机进行控制。
其中，根据上文所述，在模式切换过程中，驱动电机在不同时刻进行的扭矩补偿需满足即模式切换过程中，驱动电机的补偿扭矩为：
进行简化后，驱动电机在不同时刻的补偿扭矩的计算公式为：
其中，TEM2为t时刻的驱动电机的补偿扭矩；Tin为输入轴输入扭矩；i3为行星架到中间轴的速比；iEM2为驱动电机到中间轴的速比；K为行星排特征参数的绝对值；T为模式切换时长，ifinal为主减速比。
本实施例中，通过确定驱动电机到中间轴的速比和行星排特征参数，然后根据驱动电机到中间轴的速比、模式切换时长和行星排特征参数确定机电耦合系统中驱动电机在不同时刻的补偿扭矩，并根据补偿扭矩对驱动电机进行控制，细化了根据模式切换时长和输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制的过程，在模式切换过程中，为根据不同参数对驱动电机的扭矩控制提供了基础。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中，提供一种机电耦合系统控制装置，该机电耦合系统控制装置与上述实施例中机电耦合系统控制方法一一对应。如图5所示，该机电耦合系统控制装置包括第一确定模块501、第二确定模块502和控制模块503。各功能模块详细说明如下：
第一确定模块501，用于确定车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长；
第二确定模块502，用于确定所述机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩；
控制模块503，用于在进行模式切换的过程中，根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制。
进一步地，所述控制模块503具体用于：
确定所述驱动电机到中间轴的速比和行星排特征参数；
根据所述驱动电机到中间轴的速比、所述模式切换时长和所述行星排特征参数确定所述机电耦合系统中驱动电机在不同时刻的补偿扭矩，并根据所述补偿扭矩对所述驱动电机进行控制。
进一步地，所述机电耦合系统包括第一离合器和第二离合器，所述控制模块503还具体用于：
控制所述第一离合器处于结合状态；
根据所述模式切换时长、所述输入轴输入扭矩和行星排特征参数确定不同时刻的制动器扭矩，以根据所述制动器扭矩对所述制动器进行控制；
根据所述模式切换时长、所述输入轴输入扭矩和所述行星排特征参数确定不同时刻的离合器扭矩，以根据所述离合器扭矩对所述第二离合器进行控制。
进一步地，所述控制模块503具体用于根据如下公式确定所述制动器扭矩：
其中，TB为t时刻的所述制动器扭矩；Tin为所述输入轴输入扭矩；K为所述行星排特征参数的绝对值；T为所述模式切换时长。
进一步地，所述控制模块503具体用于根据如下公式确定所述离合器扭矩：
其中，TC1为t时刻的所述离合器扭矩；Tin为所述输入轴输入扭矩；K为所述行星排特征参数的绝对值；T为所述模式切换时长。
进一步地，所述控制模块503具体用于根据如下公式确定所述驱动电机的补偿扭矩：
其中，TEM2为t时刻的所述驱动电机的补偿扭矩；Tin为输入轴输入扭矩；i3为行星架到中间轴的速比；iEM2为所述驱动电机到中间轴的速比；K为所述行星排特征参数的绝对值；T为所述模式切换时长。
关于机电耦合系统控制装置的具体限定可以参见上文中对于机电耦合系统控制方法的限定，在此不再赘述。上述机电耦合系统控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种机电耦合系统控制装置，该机电耦合系统控制装置包括通过系统总线连接的处理器、存储器。其中，该机电耦合系统控制装置的处理器用于提供计算和控制能力。该机电耦合系统控制装置的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机程序被处理器执行时以实现一种机电耦合系统控制方法。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种机电耦合系统控制装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
确定车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长；
确定所述机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩，并获取所述车辆中机电耦合系统的行星排特征参数；
在进行模式切换的过程中，根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制。
在一个实施例中，提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
确定车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长；
确定所述机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩，并获取所述车辆中机电耦合系统的行星排特征参数；
在进行模式切换的过程中，根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机电耦合系统控制方法，其特征在于，包括：
确定车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长；
确定所述机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩；
在进行模式切换的过程中，根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制；
其中，所述机电耦合系统包括第一离合器和第二离合器，所述根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，包括：
控制所述第一离合器处于结合状态；
根据所述模式切换时长、所述输入轴输入扭矩和行星排特征参数确定不同时刻的制动器扭矩，以根据所述制动器扭矩对所述制动器进行控制；
根据所述模式切换时长、所述输入轴输入扭矩和所述行星排特征参数确定不同时刻的离合器扭矩，以根据所述离合器扭矩对所述第二离合器进行控制；
其中，所述制动器扭矩通过如下公式确定：
；
其中，为t时刻的所述制动器扭矩；/>为所述输入轴输入扭矩；K为所述行星排特征参数的绝对值；T为所述模式切换时长；
其中，所述离合器扭矩通过如下公式确定：
；
其中，为t时刻的所述离合器扭矩；/>为所述输入轴输入扭矩；K为所述行星排特征参数的绝对值；T为所述模式切换时长；
其中，所述驱动电机的补偿扭矩通过如下公式确定：
；
其中，为t时刻的所述驱动电机的补偿扭矩；/>为输入轴输入扭矩；/>为行星架到中间轴的速比；/>为所述驱动电机到中间轴的速比；K为所述行星排特征参数的绝对值；T为所述模式切换时长。
2.如权利要求1所述的机电耦合系统控制方法，其特征在于，所述根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制，包括：
确定所述驱动电机到中间轴的速比和行星排特征参数；
根据所述驱动电机到中间轴的速比、所述模式切换时长和所述行星排特征参数确定所述机电耦合系统中驱动电机在不同时刻的补偿扭矩，并根据所述补偿扭矩对所述驱动电机进行控制。
3.一种机电耦合系统控制装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于确定车辆从并联混动一挡切换至并联混动二挡的模式切换时长；
第二确定模块，用于确定所述机电耦合系统中实时的输入轴输入扭矩；
控制模块，用于在进行模式切换的过程中，根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对制动器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对离合器的扭矩进行控制，并根据所述模式切换时长和所述输入轴输入扭矩对驱动电机的扭矩进行控制；
其中，所述机电耦合系统包括第一离合器和第二离合器，所述控制模块还具体用于：
控制所述第一离合器处于结合状态；
根据所述模式切换时长、所述输入轴输入扭矩和行星排特征参数确定不同时刻的制动器扭矩，以根据所述制动器扭矩对所述制动器进行控制；
根据所述模式切换时长、所述输入轴输入扭矩和所述行星排特征参数确定不同时刻的离合器扭矩，以根据所述离合器扭矩对所述第二离合器进行控制；
其中，所述控制模块具体用于根据如下公式确定所述制动器扭矩：
；
其中，为t时刻的所述制动器扭矩；/>为所述输入轴输入扭矩；K为所述行星排特征参数的绝对值；T为所述模式切换时长；
其中，所述控制模块具体用于根据如下公式确定所述离合器扭矩：
；
其中，为t时刻的所述离合器扭矩；/>为所述输入轴输入扭矩；K为所述行星排特征参数的绝对值；T为所述模式切换时长；
其中，所述控制模块具体用于根据如下公式确定所述驱动电机的补偿扭矩：
；
其中，为t时刻的所述驱动电机的补偿扭矩；/>为输入轴输入扭矩；/>为行星架到中间轴的速比；/>为所述驱动电机到中间轴的速比；K为所述行星排特征参数的绝对值；T为所述模式切换时长。
4.一种机电耦合系统控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2任一项所述机电耦合系统控制方法的步骤。
5.一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任一项所述机电耦合系统控制方法的步骤。
6.一种车辆控制系统，其特征在于，所述车辆控制系统包括机电耦合系统和如权利要求4所述的机电耦合系统控制装置。
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