CN114909467B - 一种车辆升挡控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

一种车辆升挡控制方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆升挡控制方法、装置及存储介质，其中，方法部分包括：在油压控制阶段，对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，当分离离合器的油压降至半结合点且结合离合器的油压升至预设油压时，控制发动机和发电机的扭矩下降；在调速阶段，对发动机的扭矩、发电机的扭矩和转速、分离离合器和结合离合器的油压进行协调控制；在锁止阶段，控制结合离合器的油压上升，并在结合离合器结合时锁止结合离合器；本发明中，通过发动机、电机、两个离合器进行协同控制，对车辆从混动一挡切换至混动二挡的过程进行了精确控制，保证了车辆模式切换时良好的驾驶性。

Description

一种车辆升挡控制方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及混合动力车辆控制领域，尤其涉及一种车辆升挡控制方法、装置及存储介质。
背景技术
混合动力车辆是一种介于传统燃油车和纯电动车辆之间的车辆类型，通常包括发动机、电机等多个动力源，又包括多个离合器的模式或挡位执行元件，混合动力车辆利用电池和电机对发动机工作点进行削峰填谷，硬件拓扑的灵活性在带来效率、工作方式优越性的同时，往往也带来软件控制上的难度，混动系统发挥优越性能的关键即在于混合动力系统多动力部件和操纵元件的协同控制。
现有技术中的混合动力车辆换挡控制方法，是基于传统燃油车辆的离合器、变速器控制原理发展而来的，在进行动力升挡或者降挡的过程中，一般只对发动机的扭矩进行精确控制，以减少换挡过程所产生的顿挫感，从而提高用户的驾驶体验。但该类方法不能很好的适配具有多个动力源的混合动力车辆，混合动力车辆在换挡过程中仍旧会出现顿挫问题，从而影响驾驶舒适性。
发明内容
本发明提供一种车辆升挡控制方法、装置及存储介质，以解决现有技术中，仅对发动机进行控制，导致混合动力车辆换挡过程中出现顿挫的问题。
一种车辆升挡控制方法，当确定车辆需要从混动一挡升挡至混动二挡时，所述方法包括：
在油压控制阶段，对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，当所述分离离合器的油压下降至半结合点，且所述结合离合器的油压上升至预设油压时，控制发动机和发电机的扭矩下降并进入调速阶段；
在所述调速阶段，对所述发动机的扭矩、所述发电机的扭矩和转速、所述分离离合器和结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件，以进入锁止阶段；
在所述锁止阶段，控制所述结合离合器的油压上升，并在所述结合离合器结合时锁止所述结合离合器。
进一步地，所述调速阶段包括第一调速阶段和第二调速阶段，所述对所述发动机的扭矩、所述发电机的扭矩的转速、所述分离离合器和结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件，包括：
在所述第一调速阶段，控制所述分离离合器的油压下降至预设值，并控制所述发动机和发电机的扭矩上升；
对所述结合离合器的油压进行控制以对所述发电机的转速进行调节；
确定所述发电机的转速是否为第一预设转速；
若所述发电机的转速为所述第一预设转速，则进入所述第二调速阶段，并在所述第二调速阶段对所述发电机的转速进行微调，直至满足所述预设条件。
进一步地，所述在所述第二调速阶段对所述发电机的转速进行微调，直至满足所述预设条件，包括：
在所述第二调速阶段，保持所述分离离合器的油压不变，并控制所述结合离合器的油压上升，并对所述发电机的转速进行闭环控制；
确定所述发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值是否持续小于预设差值；
若所述发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值持续小于所述预设差值，则确定所述发电机的转速满足所述预设条件。
进一步地，所述对所述结合离合器的油压进行控制以对所述发电机的转速进行调节，包括：
先保持所述结合离合器的油压不变，并实时确定所述发电机的转速是否为第二预设转速，所述第二预设转速小于所述第一预设转速；
若所述发电机的转速为第二预设转速，对所述结合离合器的油压进行闭环控制，以对所述发电机的转速进行调节。
进一步地，所述油压控制阶段包括充油阶段和扭矩交换阶段，所述对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，包括：
在所述充油阶段，控制所述分离离合器的油压下降至预设范围内，并控制所述结合离合器充油至所述半结合点；
在所述扭矩交换阶段，控制所述分离离合器的油压下降至所述半结合点，并控制所述结合离合器的油压上升至预设油压，所述预设油压大于所述半结合点的油压。
进一步地，所述控制所述分离离合器的油压下降至预设范围内，并控制所述结合离合器充油至所述半结合点，包括：
按照第一预设曲线控制所述分离离合器的油压下降至滑摩点，所述滑摩点处于所述预设范围内；
按照第二预设曲线控制所述结合离合器进行充油至所述半结合点。
进一步地，所述控制所述分离离合器的油压下降至所述半结合点，并控制所述结合离合器的油压上升至预设油压，包括：
按照第三预设曲线控制所述分离离合器的油压下降，直至所述分离离合器的油压降至所述半结合点；
按照第四预设曲线，控制所述结合离合器的油压上升至所述预设油压，所述第三预设曲线和第四预设曲线之间相互耦合。
一种车辆升挡控制装置，包括：
第一控制模块，用于当确定车辆需要从混动一挡升挡至混动二挡时，在油压控制阶段，对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，当所述分离离合器的油压下降至半结合点，且所述结合离合器的油压上升至预设油压时，控制发动机和发电机的扭矩下降并进入调速阶段；
第二控制模块，用于在所述调速阶段，对所述发动机的扭矩、所述发电机的扭矩和转速、所述分离离合器和所述结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件，以进入锁止阶段；
第三控制模块，用于在所述锁止阶段，控制所述结合离合器的油压上升，并在所述结合离合器结合时锁止所述结合离合器。
一种车辆升挡控制装置，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车辆升挡控制方法的步骤。
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车辆升挡控制方法的步骤。
上述车辆升挡控制方法、装置及存储介质所提供的一个方案中，当确定车辆需要从混动一挡升挡至混动二挡时，在油压控制阶段，对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，当分离离合器的油压下降至半结合点，且结合离合器的油压上升至预设油压时，控制发动机和发电机的扭矩下降并进入调速阶段；在调速阶段，对发动机的扭矩、发电机的扭矩和转速、分离离合器和结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件，以进入锁止阶段；在锁止阶段，控制结合离合器的油压上升，并在所述结合离合器结合时锁止结合离合器；本发明中，通过发动机、发电机、两个离合器进行协同控制，对车辆从混动一挡切换至混动二挡的过程进行了精确控制，通过对离合器油压的控制最大程度保证了混动车辆输出扭矩的平顺性，保证了车辆模式切换时良好的驾驶性。
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机电耦合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在混合一挡时的动力传递示意图；
图3是本发明一实施例中机电耦合系统在混合二挡时的动力传递示意图；
图4是本发明一实施例中车辆升挡控制方法的一流程示意图；
图5是本发明一实施例中电耦合系统各结构在不同阶段的变化示意图；
图6是本发明一实施例中车辆升挡控制装置的一结构示意图；
图7是本发明一实施例中车辆升挡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车辆升挡控制方法，可以应用在混合动力车辆的车辆控制系统中，该混合动力车辆包括机电耦合系统和车辆升挡控制装置，其中，机电耦合系统和车辆升挡控制装置可以通过总线通信。
其中，如图1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，混合动力车辆的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，此时为发动机的二挡。
驱动电机16通过第五齿轮15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包括发动机1、发电机11、驱动电机16三个动力源，即发电机11的工作状态包括发电和驱动两种状态。
该机电耦合系统同时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（混动模式和混动模式），以及制动能量回收、驻车发电等多种工作模式等。
其中，上述多种工作模式中各结构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混动一挡（混动模式1）时，制动器7锁止、第一离合器2结合、第二离合器8打开，机电耦合系统中的动力传递路线如图2所示；当混合动力车辆处于混动二挡（混动模式2）时，制动器7打开，第一离合器2结合，第二离合器8结合，机电耦合系统中的动力传递路线如图3所示，其中，图2和图3中的虚线为动力传递路线，箭头为动力传递方向。当混合动力车辆从混动一挡切换至混动二挡时，即从混动模式1切换至混动模式2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、发动机和发动机进行精确控制，以使提高模式切换过程的平顺性，从而提高混合动力车辆驾驶的舒适性。
本实施例中，当确定车辆需要从混动一挡升挡至混动二挡时，在油压控制阶段，对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，当分离离合器的油压下降至半结合点，且结合离合器的油压上升至预设油压时，控制发动机的发电机的扭矩下降并进入调速阶段；在调速阶段，对发动机的扭矩、发电机的扭矩和转速、分离离合器和结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件，以进入锁止阶段；在锁止阶段，控制结合离合器的油压上升，并在结合离合器结合时锁止结合离合器；通过发动机、发电机、两个离合器进行协同控制，对车辆切换至混动二挡的模式切换过程进行了精确控制，通过对离合器油压的控制最大程度保证了混动车辆输出扭矩的平顺性，保证了车辆模式切换时良好的驾驶性。
本实施例中，车辆控制系统包括机电耦合系统和车辆升挡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4所示，提供一种车辆升挡控制方法，以该方法应用在车辆升挡控制装置为例进行说明，当确定车辆需要从混动一挡升挡至混动二挡时，包括如下步骤：
S10：在油压控制阶段，对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，当分离离合器的油压下降至半结合点，且结合离合器的油压上升至预设油压时，控制发动机和发电机的扭矩下降并进入调速阶段。
在车辆需要进行从混动一挡切换至混动二挡的升挡操作时，对发动机、发电机、分离离合器和结合离合器，按照油压控制阶段、调速阶段和锁止阶段进行动作控制，尽量减小整车加速度变化，从而实现平稳、快速的换挡，以减少车辆从混动一挡切换至混动二挡时所产生的顿挫感。其中，分离离合器为图1机电耦合系统中的制动器B，结合离合器为图1机电耦合系统中的第二离合器C1。在油压控制阶段，需要先对分离离合器和结合离合器的油压进行精准控制，分离离合器的油压下降至半结合点，且结合离合器的油压上升至预设油压时，控制发动机和发电机的扭矩快速下降并进入调速阶段。
由图2和图3中可知，在车辆从混动一挡时切换至混动二挡时，需要完成分离离合器B和结合离合器C1之间的扭矩交换，因此，在油压控制阶段，需要对分离离合器B和结合离合器C1的油压进行精确控制，在油压控制阶段初期，需要控制分离离合器B的油压下降，并对结合离合器C1进行充油并充油至半结合点，此时，分离离合器B的油压大于结合离合器C1的油压。然后待机电耦合系统中的油压稳定之后，继续对分离离合器B和结合离合器C1的油压进行开环控制，使得分离离合器B的油压继续下降，并使结合离合器C1的油压上升，以实现分离离合器B和结合离合器C1的同步滑摩控制，以完成分离离合器和结合离合器之间的扭矩交换。分离离合器的油压下降至半结合点，且结合离合器的油压上升至预设油压时，即油压控制阶段的尾声时，需要控制发动机和发电机的扭矩快速下降并进入调速阶段。控制发动机快速降低扭矩，使得轮系失衡，换挡进程发生变化。
其中，由于发电机收到电池充放电能力的限制，可能无法降低到需求的扭矩值，导致克服该过程中车辆轮系对发电机输入轴扭矩的影响，因此，在进入调速阶段之前，需要控制发动机和发电机共同快速降低扭矩。控制发动机的扭矩快速下降，使车辆的轮系失衡，同时控制发电机的扭矩快速下降，且发动机和发电机两者共同下降的扭矩需要接近预设扭矩T，从而克服该过程中车辆轮系惯性对发电机输入轴扭矩的影响，保证车辆的平顺性。
其中，预设扭矩T=J*α，其中，J为车辆整个轮系折算至发电机上输入轴上的转动惯量，α为输入轴的角加速度。
其中，预设油压为预先标定的结合离合器C1油压，可以通过T-P
（Fill-Phase）表查询获得，根据结合离合器C1当前所处的工况，在T-P表中查询获得对应的油压作为预设油压之后，控制结合离合器C1的油压向预设油压靠近，直至结合离合器C1的油压为预设油压。其中，T-P表为根据不同工况进行修正后获得的，离合器在不同换挡阶段的油压数据表。
S20：在调速阶段，对发动机的扭矩、发电机的扭矩转速、分离离合器和结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件，以进入锁止阶段。
在调速阶段，需要对发动机的扭矩、发电机的转速、分离离合器B和结合离合器C1的油压进行协调控制，实现发电机的输入轴转速从混动一挡的速比转速上升到混动二挡的速比转速，且当发电机的转速达到一定值时，确定满足预设条件，此时可以进入锁止阶段。
其中，在进入调速阶段之后，需要先将分离离合器B的油压缓慢降低至0，然后维持分离离合器B的油压为0不变；需要控制发动机的扭矩上升，以使发动机的扭矩恢复至未进行扭矩下降之前的扭矩，即恢复至上一阶段的发动机扭矩。同时控制发电机的扭矩上升，以使发电机的扭矩恢复至未进行扭矩下降之前的扭矩，即恢复至上一阶段的发电机扭矩。
S30：在锁止阶段，控制结合离合器的油压上升，并在结合离合器结合时锁止结合离合器。
在锁止阶段，需要控制结合离合器C1的油压快速上升，以满足混动二挡的需求，此时结合离合器结合，需要锁止结合离合器C1，完成换挡，即完成从混动一挡模式至混动二挡模式的模式切换过程。在模式切换过程中，通过对两个离合器的油压控制最大程度保证了混合动力车辆机电耦合系统输出扭矩的平顺性，保证了车辆模式切换时良好的驾驶性。
本实施例中，当确定车辆需要从混动一挡升挡至混动二挡时，在油压控制阶段，对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，当分离离合器的油压下降至半结合点，且结合离合器的油压上升至预设油压时，控制发动机和发电机的扭矩下降并进入调速阶段；在调速阶段，对发动机的扭矩、发电机的扭矩和转速、分离离合器和结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件，以进入锁止阶段；在锁止阶段，控制结合离合器的油压上升，并在结合离合器结合时锁止结合离合器；通过发动机、电机、两个离合器进行协同控制，对车辆切换至混动二挡的模式过程进行了精确控制，通过对离合器油压的控制最大程度保证了混动车辆输出扭矩的平顺性，保证了车辆模式切换时良好的驾驶性。
在一实施例中，调速阶段包括第一调速阶段和第二调速阶段，步骤S20中，即对发动机的扭矩、发电机的转速、分离离合器和结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件，具体包括如下步骤：
S21：在第一调速阶段，控制分离离合器的油压下降至预设值，并控制发动机和发电机的扭矩上升。
本实施例中，将调速阶段细分为第一调速阶段和第二调速阶段，进一步细化了换挡的控制过程，提高了换挡过程对发动机、离合器和发电机控制的精确性。
其中，在第一调速阶段，保持发结合离合器C1的油压不变，并控制分离离合器B的油压缓慢下降至预设值（预设值为0），由于机电耦合系统对扭矩的变化太敏感，因此，需要尽量减少油压的变化，此时结合离合器C1的油压不参与调速、保持稳定最好，能有效减少扭矩变化过大引起的车辆顿挫感。
此外，由于在进入第一调速阶段之前，控制发动机和发电机的扭矩快速下降，因此在进入第一调速阶段后，需要根据换挡进程控制发动机和发电机的扭矩缓慢上升，直至在换挡结束后使发动机和发电机的扭矩恢复至未进行扭矩下降之前的扭矩，即恢复至混动一挡时的扭矩。在进入第一调速阶段之后，需要按照预先标定的扭矩恢复曲线控制发动机和发电机的扭矩上升，以使发动机和发电机的扭矩恢复至上一阶段的扭矩。
S22：对结合离合器的油压进行控制以对发电机的转速进行调节。
在换挡过程中，发电机可能会受到电池充放电能力的限制，导致无法对发电机进行调速，因此，在第一调速阶段，需要对结合离合器的油压进行控制，以对发电机的转速进行调节，使发电机的输入轴转速上升到混动一挡的转速，从而避免因为电池充放电能力的约束导致的发动机无法调速。
S23：确定发电机的转速是否为第一预设转速。
在对发电机的转速进行闭环控制过程中，实时确定发电机的转速是否为第一预设转速，以判断是否进入第二调速阶段。
S24：若发电机的转速为第一预设转速，则进入第二调速阶段，并在第二调速阶段对发电机的转速进行微调，直至满足预设条件。
在确定发电机的转速是否为第一预设转速之后，若发电机的转速为第一预设转速，则进入第二调速阶段，在第二调速阶段，需要控制结合离合器的油压缓慢上升，并对发电机的转速进行微调，直至发电机闭环控制的目标转速与输入轴转速之间的差值达到预设值，确定满足预设条件，完成调速过程，进入锁止阶段。
在确定发电机的转速是否为第一预设转速之后，若发电机的转速不为第一预设转速，则继续对发电机进行闭环控制，以使发电机的转速达到第一预设转速，触发进入第二调速阶段的条件。
本实施例中，在第一调速阶段，通过控制分离离合器的油压下降至预设值，并控制发动机和发电机的扭矩上升，并对结合离合器的油压进行控制以对发电机的转速进行调节，确定发电机的转速是否为预设转速，若发电机的转速为第一预设转速，则进入第二调速阶段，并在第二调速阶段对发电机的转速进行微调，直至满足预设条件，将调速阶段细化为第一调速阶段和第二调速阶段，并明确了对发动机的扭矩、发电机的转速、分离离合器和结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件的具体过程，减少了离合器的油压变化对发电机扭矩的影响，保证了调控的精准性。
在一实施例中，步骤S24中，即在第二调速阶段对发电机的转速进行微调，直至满足预设条件，具体包括如下步骤：
S241：在第二调速阶段，保持分离离合器的油压不变，并控制结合离合器的油压上升，并对发电机的转速进行闭环控制。
在第二调速阶段，需要保持分离离合器的油压不变，并控制结合离合器的油压缓慢上升，并对发电机的转速进行闭环控制，直使得发电机的输入轴转速与发电机的目标转速之间的差距越来越小。
其中，在对发电机的转速进行闭环控制时，需要确定发动机进行闭环控制的目标转速，然后根据发电机的实际转速和目标转速之间的转速差对发电机的转速进行调节，以使发电机的输入轴转速与确定的目标转速接近。
其中，目标转速为预先标定的、满足混动二挡需求的发电机转速。
S242：确定发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值是否持续小于预设差值。
在对发电机的转速进行闭环控制时，需要实时确定发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值是否持续小于预设差值，以判断是否调速完成。
S243：若发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值持续小于预设差值，则确定发电机的转速满足预设条件。
在确定发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值是否持续小于预设差值之后，若发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值持续小于预设差值，即发电机的目标转速与输入轴转速之间形成较小的、稳定的偏差，则确定发电机的转速满足预设条件，此时发电机调速完成，可以进入锁止阶段。
本实施例中，在第二调速阶段，通过保持分离离合器的油压不变，并控制结合离合器的油压缓慢上升，并对发电机的转速进行闭环控制，确定发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值是否持续小于预设差值，若发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值持续小于预设差值，则确定发电机的转速满足预设条件，细化了在第二调速阶段对发电机的转速进行微调，直至满足预设条件的具体过程，并在发电机的目标转速与输入轴转速形成稳定偏差之后才进入下一阶段，保证了调控的准确、稳定性。
在一实施例中，油压控制阶段包括充油阶段和扭矩交换阶段，步骤S23中，即对结合离合器的油压进行控制以对发电机的转速进行调节，具体包括如下步骤：
S231：先保持结合离合器的油压不变，并实时确定发电机的转速是否为第二预设转速，第二预设转速小于第一预设转速；
S231：若发电机的转速为第二预设转速，对结合离合器的油压进行闭环控制，以对发电机的转速进行调节。
在进入第一调速阶段时，先保持结合离合器的油压不变，以减少油压变化对系统输出扭矩的影响，并实时确定发电机的转速是否为第二预设转速，若发电机的转速为第二预设转速，为避免发电机可能受电池充放电能力限制而无法调速，需要对结合离合器的油压进行闭环控制（PID控制），以对发电机的转速进行调节，使得发电机的转速向目标转速靠近。其中，第二预设转速小于第一预设转速。
本实施例中，在第一调速阶段中，通过先保持结合离合器的油压不变，并实时确定发电机的转速是否为第二预设转速，第二预设转速小于第一预设转速，若发电机的转速为第二预设转速，对结合离合器的油压进行闭环控制，以对发电机的转速进行调节，明确了对结合离合器的油压进行控制以对发电机的转速进行调节的具体过程，在调速初期通过保持结合离合器的油压不变，以减少油压变化对系统输出扭矩的影响，进一步降低了换挡过程车辆的顿挫感，提高了用户体验。
在一实施例中，油压控制阶段包括充油阶段和扭矩交换阶段，步骤S10中，即对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，具体包括如下步骤：
S11：在充油阶段，控制分离离合器的油压下降至预设范围内，并控制结合离合器进行充油至半结合点。
在充油阶段，控制分离离合器B的油压下降，并控制结合离合器C1进行充油，使分离离合器B和结合离合器C1的油压稳定，从而触发进入扭矩交换阶段的条件。其中，在充油阶段，需要控制分离离合器B的油压下降至预设范围内，即滑摩点附近，并等待跳入下一阶段，即等待跳入扭矩交换阶段；
并控制结合离合器C1进行充油，以使结合离合器C1的油压上升到至半结合（KissPoint，KP）点，在结合离合器C1的油压稳定后，进入扭矩交换阶段。
其中，分离离合器B的滑摩点通过T-P（Torque-Phase）表查得，根据分离离合器B当前工况找到离合器B对应的滑摩点之后，控制分离离合器B的油压向滑摩点靠近。
S12：在扭矩交换阶段，控制分离离合器的油压下降至半结合点，并控制结合离合器的油压上升至预设油压，预设油压大于半结合点的油压。
通过开环控制分离离合器B和结合离合器C1的油压，以实现分离离合器和结合离合器的同步滑摩控制，使得扭矩从分离离合器B转移到结合离合器C1上，离合器B油压从上一阶段（充油阶段）的终点下降到KP点附近，同时，离合器C1从上一阶段的KP点附近上升到预设油压，然后跳入下一阶段，即进入调速阶段。
本实施例中，在充油阶段，控制分离离合器的油压下降至预设范围内，并控制结合离合器进行充油至半结合点，以进入扭矩交换阶段，在扭矩交换阶段，控制分离离合器的油压下降至半结合点，并控制结合离合器的油压上升至预设油压；将油压控制阶段细化为充油阶段和扭矩交换阶段，并明确了对分离离合器和结合离合器的油压进行控制的具体过程，将结合离合器的油压变化细分为充油阶段和转矩交换阶段，保证了调控的精准性，从而保证了车辆换挡的平顺性。
在一实施例中，步骤S11中，即控制分离离合器的油压下降至滑摩点，并控制结合离合器进行充油至半结合点，具体包括如下步骤：
S111：确定第一预设曲线和第二预设曲线。
S112：按照第一预设曲线控制分离离合器的油压下降至滑摩点。
S113：按照第二预设曲线控制结合离合器进行充油至半结合点。
在充油阶段（Fill），按照第一预设曲线控制分离离合器B的油压下降，此时是动力升挡过程，发电机的输入轴扭矩较大，因此需要下降至分离离合器B的油压至滑摩点，滑摩点处于预设范围内；并按照第二预设曲线控制结合离合器C1进行充油，直至结合离合器C1的油压到达半结合点；同时，还需要实时确定分离离合器和结合离合器的油压是否稳定，若分离离合器和结合离合器的油压稳定，则可以进入扭矩交换阶段。其中，第一预设曲线与第二预设曲线为预先标定的曲线，例如，如图5所示，第一预设曲线为图5中，B油压曲线在Fill阶段内的曲线，第二预设曲线为图5中，C1油压曲线在Fill阶段内的曲线。
本实施例中，通过确定第一预设曲线和第二预设曲线，然后按照第一预设曲线控制分离离合器的油压下降至滑摩点，并按照第二预设曲线控制结合离合器进行充油至半结合点，明确了控制分离离合器的油压下降，并控制结合离合器进行充油的具体过程，为充油阶段中离合器油压的控制提供了基础，提高油压控制的精准性。
在一实施例中，步骤S12中，即控制分离离合器的油压下降至半结合点，并控制结合离合器的油压上升至预设油压，具体包括如下步骤：
S121：确定第三预设曲线和第四预设曲线，第三预设曲线和第四预设曲线之间相互耦合。
S122：按照第三预设曲线控制分离离合器的油压下降，直至分离离合器的油压降至半结合点。
S123：按照第四预设曲线，控制结合离合器的油压上升至预设油压。
先确定扭矩交换阶段中分离离合器的预设下降斜率，其中，预设下降斜率为预先标定的斜率，按照预设下降斜率可在分离离合器的油压下降后，会形成油压下降曲线，即第三预设曲线。其中，预设下降斜率为预先标定的斜率，预设下降斜率与扭矩交换阶段的标定时长有关。
在扭矩交换阶段，按照第三预设曲线控制分离离合器的油压下降，直至分离离合器的油压降至半结合点，按照第四预设曲线，控制结合离合器的油压上升至预设油压。其中，第三预设曲线和第四预设曲线之间存在一定的耦合关系，需遵循动力学原理维持车辆的轮系平衡。
本实施例中，通过确定第三预设曲线和第四预设曲线，第三预设曲线和第四预设曲线之间相互耦合，然后按照第三预设曲线控制分离离合器的油压下降，直至分离离合器的油压降至半结合点，并按照第四预设曲线，控制结合离合器的油压上升至预设油压，明确了控制分离离合器的油压下降至半结合点，并控制结合离合器的油压上升至预设油压的具体过程，为扭矩交换阶段中的离合器油压控制提供了基础。
根据上述实施例中各步骤所述可知，在将车辆从混动一挡切换至进入混动二挡的过程中，控制发动机、发电机和两离合器（分离离合器B和结合离合器C1），按照充油阶段(Fill)-扭矩交换阶段(Torque Phase)-第一调速阶段(Speed Phase)-第二调速阶段(即微调阶段，Lockup1)-Lockup2(锁止阶段)五个阶段进行动作控制，且在每个阶段的具体控制方法不同，包括：
1）Fill：将分离离合器B的油压段降至滑摩点，并按照第一预设曲线（如图5中的B油压曲线）进行下降，滑摩点通过T-P表查得，找到对应的离合器B油压之后，并根据不同工况进行修正；结合离合器C1按照第二预设曲线（如图5中的C1油压曲线）充油至KP点，待油压稳定之后跳入下一阶段；
2）Torque Phase：按照预设下降斜率控制分离离合器B的油压从上一阶段的终点继续下降至KP点，此预设下降斜率与Torque Phase阶段的标定时长有关；结合离合器C1通过T-P表查得预设油压，按照第四预设曲线从上一阶段的KP点上升到预设油压，第四预设曲线与分离离合器B在本阶段的油压下降曲线（第三预设曲线）有一定耦合关系，遵循动力学原理维持轮系平衡；本阶段接近结尾时开始快降发动机扭矩，使得轮系失衡，换挡进程发生变化；此阶段为开环控制，当分离离合器B的油压在KP点，且结合离合器C1的油压为预设油压时，跳入下一阶段；
3）Speed Phase：控制分离离合器B的油压继续下降至0，先控制结合离合器C1维持油压不变，并根据换挡进程控制发动机和发电机的扭矩缓慢回到上一阶段的扭矩，对结合离合器C1的油压进行闭环控制，以对发电机EM1的转速nEM1进行调节，实现发电机的输入轴转速从混动一挡速比转速升至混动二挡速比转速，当换挡进程触发阀值，进入下一阶段；
4）Lockup1：控制分离离合器B的油压维持0不变，并控制结合离合器C1微小上升，并发电机EM1的转速nEM1进行闭环调整，当输入轴转速与发动机的目标转速形成稳定偏差之后，跳入下一阶段；
5）Lockup2：快速升高结合离合器C1的油压，并锁止，完成换挡。例如，将车辆的机电耦合系统从混动一挡（当前挡位）切换至进入混动二挡（目标挡位）的换挡进程（单位为%）中，发动机转速nICE、发电机转速nEM1、齿圈输入转速ninput、发动机扭矩TICE、发电机扭矩TEM1、变速箱输入扭矩（不包括驱动电机EM2）、分离离合器B和结合离合器C1的油压变化、离合器状态（包括分离离合器状态off-going clutch state和结合离合器状态on-going clutchstate）等，在上述5个阶段的变化曲线如图5所示。
通过发动机、发电机、主离合器、换挡离合器的转速和扭矩协同控制，从而实现从混动一挡进入混动二挡的过程的精确控制，通过主离合器油压控制最大程度保证了混动系统输出扭矩的平顺性，保障了车辆模式切换时良好的驾驶性。
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，提供一种车辆升挡控制装置，该车辆升挡控制装置与上述实施例中车辆升挡控制方法一一对应。如图6所示，该车辆升挡控制装置包括第一控制模块601、第二控制模块602和第三控制模块603。各功能模块详细说明如下：
第一控制模块601，用于当确定车辆需要从混动一挡升挡至混动二挡时在油压控制阶段，对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，当所述分离离合器的油压下降至半结合点，且所述结合离合器的油压上升至预设油压时，控制发动机和发电机的扭矩下降并进入调速阶段；
第二控制模块602，用于在所述调速阶段，对所述发动机的扭矩、发电机的扭矩和转速、所述分离离合器和所述结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件，以进入锁止阶段；
第三控制模块603，用于在所述锁止阶段，控制所述结合离合器的油压上升，并在所述结合离合器结合时锁止所述结合离合器。
进一步地，所述调速阶段包括第一调速阶段和第二调速阶段，所述对第二控制模块602具体用于：在所述第一调速阶段，控制所述分离离合器的油压下降至预设值，并控制所述发动机和发电机的扭矩上升；对所述结合离合器的油压进行控制以对所述发电机的转速进行调节；
确定所述发电机的转速是否为第一预设转速；
若所述发电机的转速为所述第一预设转速，则进入所述第二调速阶段，并在所述第二调速阶段对所述发电机的转速进行微调，直至满足所述预设条件。
进一步地，所述对第二控制模块602具体还用于：在所述第二调速阶段，保持所述分离离合器的油压不变，并控制所述结合离合器的油压上升，并对所述发电机的转速进行闭环控制；
确定所述发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值是否持续小于预设差值；
若所述发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值持续小于所述预设差值，则确定所述发电机的转速满足所述预设条件。
进一步地，所述对第二控制模块602具体还用于：先保持所述结合离合器的油压不变，并实时确定所述发电机的转速是否为第二预设转速，所述第二预设转速小于所述第一预设转速；
若所述发电机的转速为第二预设转速，对所述结合离合器的油压进行闭环控制，以对所述发电机的转速进行调节。
进一步地，所述油压控制阶段包括充油阶段和扭矩交换阶段，所述对第一控制模块601具体用于：
在所述充油阶段，控制所述分离离合器的油压下降至预设范围内，并控制所述结合离合器充油至所述半结合点；
在所述扭矩交换阶段，控制所述分离离合器的油压下降至所述半结合点，并控制所述结合离合器的油压上升至预设油压，所述预设油压大于所述半结合点的油压。
进一步地，所述对第一控制模块601具体还用于：按照第一预设曲线控制所述分离离合器的油压下降至滑摩点，所述滑摩点处于所述预设范围内；
按照第二预设曲线控制所述结合离合器进行充油至所述半结合点。
进一步地，所述对第一控制模块601具体还用于：按照第三预设曲线控制所述分离离合器的油压下降，直至所述分离离合器的油压降至所述半结合点；
按照第四预设曲线，控制所述结合离合器的油压上升至所述预设油压，所述第三预设曲线和第四预设曲线之间相互耦合。
关于车辆升挡控制装置的具体限定可以参见上文中对于车辆升挡控制方法的限定，在此不再赘述。上述车辆升挡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，如图7所示，提供了一种车辆升挡控制装置，该车辆升挡控制装置包括通过系统总线连接的处理器、存储器。其中，该车辆升挡控制装置的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备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车辆升挡控制方法。
在一个实施例中，提供了一种车辆升挡控制装置，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上述车辆升挡控制方法的步骤。
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上述车辆升挡控制方法的步骤。
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，所述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RAM24（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，即将所述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。
以上所述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 (10)

1.一种车辆升挡控制方法，其特征在于，所述车辆包括发动机、第一离合器、输入轴、行星排、分离离合器、结合离合器、第一齿轮、第二齿轮、发电机、中间轴、第三齿轮、第四齿轮、第六齿轮和差速器，所述行星排包括太阳轮、行星架以及齿圈；其中，发动机通过第一离合器与齿圈相连，发动机与发电机通过第一齿轮与第二齿轮连接；当分离离合器与行星排结合时，发动机的动力通过齿圈传递到行星架，然后通过行星架传递到第三齿轮，然后传递到中间轴，再通过第四齿轮传递到第六齿轮，最后到差速器和车辆的轮端，此时为发动机的混动一挡；当结合离合器与行星排结合时，行星排的太阳轮、行星架和齿圈整体旋转，并通过行星架传递到第三齿轮，然后传递到中间轴，再通过第四齿轮传递到第六齿轮，最后到差速器和车辆的轮端，此时为发动机的混动二挡；
当确定车辆需要从混动一挡升挡至混动二挡时，所述方法包括：
在油压控制阶段，对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，当所述分离离合器的油压下降至半结合点，且所述结合离合器的油压上升至预设油压时，控制发动机和发电机的扭矩下降并进入调速阶段；
在所述调速阶段，对所述发动机的扭矩、所述发电机的扭矩和转速、所述分离离合器和结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件，以进入锁止阶段；
在所述锁止阶段，控制所述结合离合器的油压上升，并在所述结合离合器结合时锁止所述结合离合器。
2.如权利要求1所述的车辆升挡控制方法，其特征在于，所述调速阶段包括第一调速阶段和第二调速阶段，所述对所述发动机的扭矩、所述发电机的扭矩的转速、所述分离离合器和结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件，包括：
在所述第一调速阶段，控制所述分离离合器的油压下降至预设值，并控制所述发动机和发电机的扭矩上升；
对所述结合离合器的油压进行控制以对所述发电机的转速进行调节；
确定所述发电机的转速是否为第一预设转速；
若所述发电机的转速为所述第一预设转速，则进入所述第二调速阶段，并在所述第二调速阶段对所述发电机的转速进行微调，直至满足所述预设条件。
3.如权利要求2所述的车辆升挡控制方法，其特征在于，所述在所述第二调速阶段对所述发电机的转速进行微调，直至满足所述预设条件，包括：
在所述第二调速阶段，保持所述分离离合器的油压不变，并控制所述结合离合器的油压上升，并对所述发电机的转速进行闭环控制；
确定所述发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值是否持续小于预设差值；
若所述发电机的目标转速与输入轴转速之间的差值持续小于所述预设差值，则确定所述发电机的转速满足所述预设条件。
4.如权利要求2所述的车辆升挡控制方法，其特征在于，所述对所述结合离合器的油压进行控制以对所述发电机的转速进行调节，包括：
先保持所述结合离合器的油压不变，并实时确定所述发电机的转速是否为第二预设转速，所述第二预设转速小于所述第一预设转速；
若所述发电机的转速为第二预设转速，对所述结合离合器的油压进行闭环控制，以对所述发电机的转速进行调节。
5.如权利要求1-4任一项所述的车辆升挡控制方法，其特征在于，所述油压控制阶段包括充油阶段和扭矩交换阶段，所述对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，包括：
在所述充油阶段，控制所述分离离合器的油压下降至预设范围内，并控制所述结合离合器充油至所述半结合点；
在所述扭矩交换阶段，控制所述分离离合器的油压下降至所述半结合点，并控制所述结合离合器的油压上升至预设油压，所述预设油压大于所述半结合点的油压。
6.如权利要求5所述的车辆升挡控制方法，其特征在于，所述控制所述分离离合器的油压下降至预设范围内，并控制所述结合离合器充油至所述半结合点，包括：
按照第一预设曲线控制所述分离离合器的油压下降至滑摩点，所述滑摩点处于所述预设范围内；
按照第二预设曲线控制所述结合离合器进行充油至所述半结合点。
7.如权利要求5所述的车辆升挡控制方法，其特征在于，所述控制所述分离离合器的油压下降至所述半结合点，并控制所述结合离合器的油压上升至预设油压，包括：
按照第三预设曲线控制所述分离离合器的油压下降，直至所述分离离合器的油压降至所述半结合点；
按照第四预设曲线，控制所述结合离合器的油压上升至所述预设油压，所述第三预设曲线和第四预设曲线之间相互耦合。
8.一种车辆升挡控制装置，其特征在于，所述车辆包括发动机、第一离合器、输入轴、行星排、分离离合器、结合离合器、第一齿轮、第二齿轮、发电机、中间轴、第三齿轮、第四齿轮、第六齿轮和差速器，所述行星排包括太阳轮、行星架以及齿圈；其中，发动机通过第一离合器与齿圈相连，发动机与发电机通过第一齿轮与第二齿轮连接；当分离离合器与行星排结合时，发动机的动力通过齿圈传递到行星架，然后通过行星架传递到第三齿轮，然后传递到中间轴，再通过第四齿轮传递到第六齿轮，最后到差速器和车辆的轮端，此时为发动机的混动一挡；当结合离合器与行星排结合时，行星排的太阳轮、行星架和齿圈整体旋转，并通过行星架传递到第三齿轮，然后传递到中间轴，再通过第四齿轮传递到第六齿轮，最后到差速器和车辆的轮端，此时为发动机的混动二挡；
所述装置包括：
第一控制模块，用于当确定车辆需要从混动一挡升挡至混动二挡时，在油压控制阶段，对分离离合器和结合离合器的油压进行控制，当所述分离离合器的油压下降至半结合点，且所述结合离合器的油压上升至预设油压时，控制发动机和发电机的扭矩下降并进入调速阶段；
第二控制模块，用于在所述调速阶段，对所述发动机的扭矩、所述发电机的扭矩和转速、所述分离离合器和所述结合离合器的油压进行协调控制，直至满足预设条件，以进入锁止阶段；
第三控制模块，用于在所述锁止阶段，控制所述结合离合器的油压上升，并在所述结合离合器结合时锁止所述结合离合器。
9.一种车辆升挡控制装置，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7任一项所述车辆升挡控制方法的步骤。
10.一种可读存储介质，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7任一项所述车辆升挡控制方法的步骤。
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