CN116198481A - 混动车辆的换挡控制方法、装置、系统、车辆和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种混动车辆的换挡控制方法、装置、系统、车辆和存储介质，属于车辆控制技术领域，方法包括：在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，控制前驱电机的扭矩降低，以使前驱电机的扭矩满足同步器摘挡条件；在前驱电机的扭矩满足同步器摘挡条件的情况下，控制同步器摘挡；在同步器摘挡成功的情况下，控制前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件。本申请实施例能够在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式后，需要立即切换到串联模式时，能够控制离合器快速闭合，进而快速启动发动机，使得纯电四驱模式切换纯电后驱模式后再启动发动机过程更连贯快捷。

Description

混动车辆的换挡控制方法、装置、系统、车辆和存储介质

技术领域

本申请涉及车辆控制技术领域，特别是涉及一种混动车辆的换挡控制方法、装置、系统、车辆和存储介质。

背景技术

随着科技的进步和汽车电子技术的发展，四驱混合动力车辆通常设置有多种驾驶模式以适用不同的驾驶需求，如串联模式、纯电四驱模式和纯电后驱模式。其中，在串联模式下，发动机需要带动前驱电机发电，发出的电能提供给后驱电机驱动车辆。

在车辆行驶过程中，根据路况以及驾驶需求的改变，上述的三种模式在一定条件下会相互切换，比如从纯电四驱模式切换到纯电后驱模式后，可能需要立刻启动发动机以切换到串联模式，此时，可能出现离合器无法顺利闭合，发动机无法快速输出动力，造成模式切换响应滞后甚至切换失败的情况。

发明内容

本申请提供一种混动车辆的换挡控制方法、装置、系统、车辆和存储介质，以解决相关技术中从纯电四驱模式切换到纯电后驱模式后，立即切换到串联模式时可能出现发动机无法快速输出动力的问题。

为了解决上述问题，本申请采用了以下的技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种混动车辆的换挡控制方法，所述方法包括：

在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，控制前驱电机的扭矩降低，以使所述前驱电机的扭矩满足同步器摘挡条件；

在所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件的情况下，控制同步器摘挡；

在所述同步器摘挡成功的情况下，控制所述前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件。

在本申请一实施例中，在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，控制前驱电机的扭矩降低，以使所述前驱电机的扭矩满足同步器摘挡条件的步骤，包括：

在检测到车辆从所述纯电四驱模式切换至所述纯电后驱模式的情况下，向驱动电机控制器发送包含目标扭矩的降扭矩请求，以使所述驱动电机控制器响应于所述降扭矩请求，控制所述前驱电机的扭矩低于所述目标扭矩；

在检测到所述前驱电机的扭矩低于所述目标扭矩的情况下，确定所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件。

在本申请一实施例中，在所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件的情况下，控制同步器摘挡的步骤，包括：

在所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件的情况下，向变速箱控制器发送同步器摘挡指令，以使所述变速箱控制器响应于所述同步器摘挡指令，控制所述同步器摘挡；

在检测到所述同步器在空挡的情况下，确定所述同步器摘挡成功。

在本申请一实施例中，在所述同步器摘挡成功的情况下，控制所述前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件的步骤，包括：

在所述同步器摘挡成功的情况下，向驱动电机控制器发送转速控制模式激活信号，以使所述驱动电机控制器从扭矩控制模式切换至转速控制模式；

在检测到所述驱动电机控制器进入所述转速控制模式的情况下，向所述驱动电机控制器发送包含所述目标转速的降转速请求，以使所述驱动电机控制器响应于所述降转速请求，控制所述前驱电机的转速低于所述目标转速；

在所述前驱电机的转速低于所述目标转速的情况下，向所述驱动电机控制器发送转速控制模式不激活信号，以使所述驱动电机控制器从所述转速控制模式切换至所述扭矩控制模式。

在本申请一实施例中，在所述同步器摘挡成功的情况下，控制所述前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件的步骤之后，所述方法还包括：

响应于串联模式切换指令，获取前驱电机与发动机之间的转速差；

在所述转速差小于所述目标转速的情况下，确定所述离合器满足所述快速闭合条件；

在确定离合器满足所述快速闭合条件的情况下，控制所述离合器快速闭合，以使所述车辆从所述纯电后驱模式切换至串联模式；在所述串联模式下，所述发动机通过所述离合器带动所述前驱电机发电，发出的电能提供给后驱电机驱动所述车辆。

在本申请一实施例中，响应于串联模式切换指令，获取前驱电机与发动机之间的转速差的步骤之前，所述方法还包括：

在检测到动力电池的当前剩余容量小于容量阈值的情况下，触发所述串联模式切换指令。

第二方面，基于相同发明构思，本申请实施例提供了一种混动车辆的换挡控制装置，所述装置包括：

第一控制模块，用于在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，控制前驱电机的扭矩降低，以使所述前驱电机的扭矩满足同步器摘挡条件；

第二控制模块，用于在所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件的情况下，控制同步器摘挡；

第三控制模块，用于在所述同步器摘挡成功的情况下，控制所述前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件。

在本申请一实施例中，所述第一控制模块包括：

降扭矩请求发送子模块，用于在检测到车辆从所述纯电四驱模式切换至所述纯电后驱模式的情况下，向驱动电机控制器发送包含目标扭矩的降扭矩请求，以使所述驱动电机控制器响应于所述降扭矩请求，控制所述前驱电机的扭矩低于所述目标扭矩；

第一确定子模块，用于在检测到所述前驱电机的扭矩低于所述目标扭矩的情况下，确定所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件。

在本申请一实施例中，所述第二控制模块包括：

同步器摘挡指令发送子模块，用于在所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件的情况下，向变速箱控制器发送同步器摘挡指令，以使所述变速箱控制器响应于所述同步器摘挡指令，控制所述同步器摘挡；

第二确定子模块，用于在检测到所述同步器在空挡的情况下，确定所述同步器摘挡成功。

在本申请一实施例中，所述第三控制模块包括：

激活信号发送子模块，用于在所述同步器摘挡成功的情况下，向驱动电机控制器发送转速控制模式激活信号，以使所述驱动电机控制器从扭矩控制模式切换至转速控制模式；

降转速请求发送子模块，用于在检测到所述驱动电机控制器进入所述转速控制模式的情况下，向所述驱动电机控制器发送包含所述目标转速的降转速请求，以使所述驱动电机控制器响应于所述降转速请求，控制所述前驱电机的转速低于所述目标转速；

不激活信号发送子模块，用于在所述前驱电机的转速低于所述目标转速的情况下，向所述驱动电机控制器发送转速控制模式不激活信号，以使所述驱动电机控制器从所述转速控制模式切换至所述扭矩控制模式。

在本申请一实施例中，所述混动车辆的换挡控制装置还包括：

获取模块，用于在所述同步器摘挡成功的情况下，控制所述前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件的步骤之后，响应于串联模式切换指令，获取前驱电机与发动机之间的转速差；

确定模块，用于在所述转速差小于所述目标转速的情况下，确定所述离合器满足所述快速闭合条件；

第四控制模块，用于在确定离合器满足所述快速闭合条件的情况下，控制所述离合器快速闭合，以使所述车辆从所述纯电后驱模式切换至串联模式；在所述串联模式下，所述发动机通过所述离合器带动所述前驱电机发电，发出的电能提供给后驱电机驱动所述车辆。

在本申请一实施例中，所述混动车辆的换挡控制装置还包括：

指令触发模块，用于在检测到动力电池的当前剩余容量小于容量阈值的情况下，触发所述串联模式切换指令。

第三方面，基于相同发明构思，本申请实施例提供了一种混动车辆的换挡控制系统，所述系统包括所述系统包括整车控制器、变速箱控制器和驱动电机控制器；其中，

所述整车控制器用于在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，向所述驱动电机控制器发送降扭矩请求；

所述驱动电机控制器用于响应于所述降扭矩请求，控制前驱电机的扭矩降低，以使所述前驱电机的扭矩满足同步器摘挡条件；

所述整车控制器还用于在所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件的情况下，向所述变速箱控制器发送同步器摘挡指令；

所述变速箱控制器用于响应于所述同步器摘挡指令，控制所述同步器摘挡；

所述整车控制器还用于在所述同步器摘挡成功的情况下，向所述驱动电机控制器发送降转速请求；

所述驱动电机控制器还用于响应于所述降转速请求，控制所述前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件。

第四方面，基于相同发明构思，本申请实施例提供了一种车辆，包括本申请第三方面提出的混动车辆的换挡控制系统。

第五方面，基于相同发明构思，本申请实施例提供了一种存储介质，所述存储介质内存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令被处理器执行时实现本申请第一方面提出的混动车辆的换挡控制方法。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

本申请实施例提供的一种混动车辆的换挡控制方法，包括：在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，控制前驱电机的扭矩降低，以使前驱电机的扭矩满足同步器摘挡条件；在前驱电机的扭矩满足同步器摘挡条件的情况下，控制同步器摘挡；在同步器摘挡成功的情况下，控制前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件。本申请实施例能够在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，主动控制前驱电机降扭矩，实现同步器快速摘挡，并且在同步器完成摘挡之后，主动控制前驱电机的转速快速降低至目标转速下，进而在需要启动发动机以切换到串联模式时，离合器能够快速闭合，前驱电机能够拖动发动机快速启动，使得纯电四驱模式切换纯电后驱模式后再启动发动机过程更连贯快捷，有效避免模式切换响应滞后甚至切换失败的情况出现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例中混动车辆的结构示意图。

图2是本申请一实施例中一种混动车辆的换挡控制方法的步骤流程图。

图3是本申请一实施例中一种混动车辆的换挡控制装置的功能模块示意图。

图4是本申请一实施例中一种混动车辆的换挡控制系统的结构示意图。

图5是本申请一实施例中一种车辆的结构示意图。

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，所描述的实施例仅仅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做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。

参照图1，示出了本申请实施例中的混动车辆的结构示意图，该混动车辆包括前驱电机101、后驱电机102、发动机103、离合器104、同步器105和差速器106；其中，前驱电机101与输入轴的一端连接，输入轴的另一端通过离合器104与发动机103连接，输入轴通过齿轮组与输出轴连接，输出轴上连接有与差速器106相啮合的传动齿轮；同步器105与齿轮组连接，用于同步不同挡位之间的齿轮转速；后驱电机102设置在后桥，用于通过后驱传动轴为后轮提供动力以驱动车辆。

采用上述架构的混动车辆由于同时配置了前驱电机101、后驱电机102和发动机103，因此，为适用不同的路况和驾驶需求，通常设置有包括串联模式、纯电四驱模式和纯电后驱模式在内的多种驾驶模式。其中，在纯电四驱模式下，发动机103熄火，离合器104打开，同步器105挂挡，由前驱电机101和后驱电机102共同驱动车辆；在纯电后驱模式下，发动机103熄火，前驱电机101不参与工作，同步器105在空档，仅由后驱电机102驱动车辆；在串联模式下，发动机103运转、离合器104闭合，同步器105在空档，发动机103通过离合器104带动前驱电机101发电，发出的电能提供给后驱电机102驱动车辆。在车辆行驶过程中，根据路况以及驾驶需求的改变，上述的三种模式在一定条件下会相互切换，车辆从纯电四驱模式切换到纯电后驱模式后，若立即切换到串联模式时可能出现发动机103无法快速输出动力，造成模式切换响应滞后甚至切换失败的情况出现。

针对上述现象，本申请发明人发现，在纯电四驱模式切换到纯电后驱模式的过程中，前桥变速箱为了减少阻力，同步器105会摘挡，而在同步器105摘挡后，前驱电机101会自由旋转，如果此时遇到车辆需要切换到串联模式，那么在发动机启动之后，由于离合器104两端的将存在较大的转速差，将造成离合器104无法快速闭合，使得发动机103无法快速输出动力，进而存在模式切换响应滞后甚至切换失败的情况。

针对上述背景技术存在的缺陷，本申请旨在提供一种混动车辆的换挡控制方法，能够在车辆从纯电四驱模式切换到纯电后驱模式后，能够快速控制前驱电机101的转速降低于目标转速，使得在需要切换到串联模式时，离合器104能够快速闭合，前驱电机101能够拖动发动机103快速启动，使得纯电四驱模式切换纯电后驱模式后再启动发动机103过程更连贯快捷，有效避免模式切换响应滞后甚至切换失败的情况出现。

参照图2，示出了本申请一种混动车辆的换挡控制方法，运用于整车控制器，该方法可以包括以下步骤：

S201：在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，控制前驱电机101的扭矩降低，以使前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件。

在本实施方式中，整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)可以响应于用户手动触发的纯电后驱模式切换指令，将车辆的驾驶模式从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式；VCU也可以在车辆满足预设的纯电后驱模式切换条件的情况下，例如在检测到驾驶员的油门踏板开度小于开度阈值的情况下，自动将车辆的驾驶模式从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式。

在本实施方式中，车辆切换至纯电后驱模式之后，前驱电机101将不参与动力输出，为减少前桥变速箱的阻力，需要控制同步器105摘挡。而同步器105摘挡，需要前驱电机101的扭矩低于一个目标扭矩，才能满足同步器105摘挡条件。因此，VCU将车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式后，将触发主动降扭矩策略，以控制前驱电机101的扭矩快速降低，直到前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件。

S202：在前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件的情况下，控制同步器105摘挡。

在本实施方式中，VCU在检测到前驱电机101的扭矩低于目标扭矩之后，则确定前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件，并控制同步器105进行摘挡操作。

在具体实现中，VCU控制同步器105摘挡之后，将实时获取同步器105的当前档位，在检测到同步器105的当前档位为空挡的情况下，则确定同步器105完成摘挡操作。

S203：在同步器105摘挡成功的情况下，控制前驱电机101的转速低于目标转速，以使离合器104满足快速闭合条件。

在本实施方式中，VCU在同步器105摘挡成功的情况下，将触发主动降转速策略，以控制前驱电机101的转速快速降低，直到前驱电机101的转速低于目标转速。其中，目标转速可以设置为50rpm。

需要说明的是，离合器104的快速闭合条件为：位于离合器104两端的前驱电机101与发动机103之间的转速差小于一个标定值。由于在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的过程中，发动机103处于熄火状态，即发动机103的转速为零，也就是说，在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的过程中，离合器104两端的转速差在数值上等于前驱电机101的转速，若前驱电机101的转速低于目标转速，即说明离合器104两端的转速差低于目标转速。因此，离合器104的快速闭合条件等价于：位于离合器104两端的前驱电机101与发动机103之间的转速差小于目标转速。

在本实施方式中，通过在同步器105摘挡成功之后，主动控制前驱电机101的转速降低至目标转速下，能够使离合器104快速满足快速闭合条件，进而在需要启动发动机103以切换到串联模式时，离合器104能够快速闭合，前驱电机101拖动发动机103快速启动，使得纯电四驱模式切换纯电后驱模式后再启动发动机103过程更连贯快捷，有效避免模式切换响应滞后甚至切换失败的情况出现。

在一个可行的实施方式中，S201具体可以包括以下步骤：

S201-1：在检测到车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，向驱动电机控制器发送包含目标扭矩的降扭矩请求，以使驱动电机控制器响应于降扭矩请求，控制前驱电机101的扭矩低于目标扭矩。

在本实施方式中，VCU在检测到车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，将会从其存储器中读取预存的目标扭矩，进而生成针对前驱电机101的包含该目标扭矩的降扭矩请求，并发送给驱动电机控制器；驱动电机控制器通过解析VCU发送的降扭矩请求，得到该目标扭矩，进而控制前驱电机101以该目标扭矩为控制目标，进行扭矩控制；驱动电机控制器在控制前驱电机101的扭矩低于目标扭矩之后，将向VCU反馈表征前驱电机101的扭矩已低于目标扭矩的降扭完成信号。

在本实施方式中，目标扭矩可以设置为1N·m。也就是说，在前驱电机101的扭矩低于1N·m时，可认为前驱电机101不存在扭矩输出，可进行同步器105摘挡操作。

S201-2：在检测到前驱电机101的扭矩低于目标扭矩的情况下，确定前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件。

在本实施方式中，VCU在获取驱动电机控制器反馈的降扭完成信号后，即确定前驱电机101的扭矩已满足同步器105摘挡条件，进而控制同步器105进行摘挡操作。

在本实施方式中，通过在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的第一时间，主动控制驱动电机进行降扭矩操作，能够实现同步器105快速摘挡，缩短启动发动机103的启动时间。

在一个可行的实施方式中，S202具体可以包括以下步骤：

S202-1：在前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件的情况下，向变速箱控制器发送同步器摘挡指令，以使变速箱控制器响应于同步器摘挡指令，控制同步器105摘挡。

需要说明的是，为保证同步器105能够顺利换挡，同步器105无论是摘挡还是挂挡，都需要经过VCU许可，因此VCU在前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件后，还将向变速箱控制器和发动机控制器发送换挡允许信号，以使同步器摘挡指令生效。

在本实施方式中，变速箱控制器在控制同步器105进行摘挡的过程中，将会实时反馈换挡过程信号给VCU，该换挡过程信号表征整个换挡调速过程的当前进度，VCU在收到换挡过程信号后将一直发送换挡允许信号给变速箱控制器和发动机控制器，直到完成整个换挡调速过程。示例性的，在变速箱控制器控制同步器105完成摘挡后，将会向VCU反馈表征“同步器已完成摘挡”的换挡过程信号；变速箱控制器在检测到前驱电机101的转速低于目标转速的情况下，还会向VCU反馈表征“换挡调速已完成”的换挡过程信号，VCU收到该换挡过程信号之后，确定已完成整个换挡调速过程。

S202-2：在检测到同步器105在空挡的情况下，确定同步器105摘挡成功。

在本实施方式中，VCU在获取到变速箱控制器反馈的“同步器已完成摘挡”的换挡过程信号时，即认为同步器105已处于空挡状态，即确定同步器105摘挡成功。

在一个可行的实施方式中，S203具体可以包括以下步骤：

S203-1：在同步器105摘挡成功的情况下，向驱动电机控制器发送转速控制模式激活信号，以使驱动电机控制器从扭矩控制模式切换至转速控制模式。

需要说明的是，针对驱动电机控制器和变速箱控制器单独设置的混动车辆，VCU可以直接向电机控制器发送转速控制模式激活信号；针对驱动电机控制器集成在变速箱控制器的混动车辆，可以通过变速箱控制器向驱动电机控制器发送转速控制模式激活信号，由变速箱控制器完成对前驱电机101的降转速操作，该种情况下，变速箱控制器一方面控制驱动电机控制器进行降转速操作，另一方面将继续向VCU发送换挡过程信号，以反馈降转速操作的当前进程。以下将以变速箱控制器作为步骤S203的执行主体进行说明，需要说明的是，VCU同样可用于实现本步骤。

需要进一步说明的是，由于前驱电机101正常情况下处于驱动状态，以输出扭矩驱动车辆，因此，驱动电机控制器的默认控制模式为扭矩控制模式，扭矩控制模式下，驱动电机控制器能够基于用户操作以及当前车辆工况等条件，控制前驱电机101输出相应的扭矩。因此，在控制前驱电机101进行降转速操作之前，还需要将驱动电机控制器从扭矩控制模式切换至转速控制模式，以实现转速调节。

S203-2：在检测到驱动电机控制器进入转速控制模式的情况下，向驱动电机控制器发送包含目标转速的降转速请求，以使驱动电机控制器响应于降转速请求，控制前驱电机101的转速低于目标转速。

在本实施方式中，变速箱控制器在驱动电机控制器进入转速控制模式后，将会从其存储器中读取预存的目标转速，进而生成针对前驱电机101的包含该目标转速的降转速请求，并发送给驱动电机控制器；驱动电机控制器通过解析变速箱控制器发送的降转速请求，得到该目标转速，进而控制前驱电机101以该目标转速为控制目标，进行转速控制；并在前驱电机101的转速低于目标转速之后，向变速箱控制器反馈降转速完成信号，该降转速完成信号表征前驱电机101的转速已低于目标转速；同时，变速箱控制器还将向VCU继续反馈换挡过程信号，以告知VCU降转速操作的当前进度。

S203-3：在前驱电机101的转速低于目标转速的情况下，向驱动电机控制器发送转速控制模式不激活信号，以使驱动电机控制器从转速控制模式切换至扭矩控制模式。

在本实施方式中，由于此时变速箱控制器仍处于转速控制模式，因此，为保证后续在车辆切换到串联模式或者其他需要前驱电机101输出扭矩的驾驶模式时，前驱电机101能够顺利输出扭矩，变速箱控制器在检测到已完成降转速操作后，还将向驱动电机控制器发送转速控制模式不激活信号，以使驱动电机控制器从转速控制模式切换回扭矩控制模式。

需要说明的是，变速箱控制器在检测到前驱电机101的转速低于目标转速的情况下，还会向VCU反馈表征“换挡调速已完成”的换挡过程信号，VCU收到该换挡过程信号之后，确定已完成整个换挡调速过程，将会向变速箱控制器和驱动电机控制器发送复位信号，以使变速箱控制器和驱动电机控制器复位到各自对应的稳定状态，进而正常按照纯电后驱模式下的控制策略对车辆进行控制。

在一个可行的实施方式中，S203之后，混动车辆的换挡控制方法还可以可以包括以下步骤：

S204：响应于串联模式切换指令，获取前驱电机101与发动机103之间的转速差。

在本实施方式中，VCU在同步器105摘挡成功的情况下，并控制前驱电机101的转速低于目标转速之后，若立即接收到用户触发或者系统自动触发的串联模式切换指令，将执行预设的串联模式切换策略，以检测前驱电机101与发动机103之间的转速差，以判断离合器104满足快速闭合条件。

S205：在转速差小于目标转速的情况下，确定离合器104满足快速闭合条件。

在本实施方式中，由于已经预先控制前驱电机101的转速低于目标转速，而发动机103的转速为零，因此，VCU将立即确定离合器104满足快速闭合条件，进而控制离合器104快速闭合。

S206：在确定离合器104满足快速闭合条件的情况下，控制离合器104快速闭合，以使车辆从纯电后驱模式切换至串联模式。

在具体实现中，VCU在确定离合器104满足快速闭合条件后，将会向变速箱控制器发送离合器104闭合指令。变速箱控制器在获取到该离合器104闭合指令，将会控制离合器104在150ms内完成油液预充，并在油液预充完成后，增加离合器104扭矩，以使离合器104快速闭合，并控制前驱电机101通过离合器104拖动发动机103快速启动，进入串联模式。在进入串联模式后，发动机103将通过离合器104带动前驱电机101发电，发出的电能提供给后驱电机102驱动车辆。

在本实施方式中，通过在同步器105摘挡后，控制前驱电机101的转速降低至50rpm下，可以方便后续快速启动发动机103，使得纯电四驱切换纯电后驱再启动发动机103过程更连贯快捷，不仅缩短发动机103启动时间，还能避免切换至串联模式下离合器104两端的转速差过高导致离合器104磨损甚至模式切换失败的情况出现。

在一个可行的实施方式中，S204之前，混动车辆的换挡控制方法还可以可以包括以下步骤：

S301：在检测到动力电池的当前剩余容量小于容量阈值的情况下，触发串联模式切换指令。

在本实施方式中，VCU将实时检测动力电池的当前剩余容量，并在检测到动力电池的当前剩余容量小于容量阈值时，自动触发串联模式切换指令，以控制车辆从纯电后驱模式切换至串联模式，由发动机103作为动力源驱动车辆行驶，避免动力电池在低电量工况下运行。

在一个例子中，驾驶员驾驶车辆以纯电四驱模式在市郊或者高架路上高速行驶，在行驶至市区道路后，驾驶员松开油门以低速行驶，VCU在检测到驾驶员的油门踏板开度小于开度阈值的情况下，将自动将车辆的驾驶模式从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式，并主动控制前驱电机101的转速低于目标转速，此时，VCU检测到动力电池的当前剩余容量小于容量阈值，将自动触发串联模式切换指令，控制车辆从纯电后驱模式切换至串联模式，由于已经预先降低前驱电机101的转速，离合器可以快速闭合，进而前驱电机101能够拖动发动机103快速启动，使车辆在更短的时间内从纯电后驱模式切换至串联模式。

在本实施方式中，VCU能够基于驾驶员的操作信息，实现车辆从纯电四驱模式到纯电后驱模式的智能切换，并基于动力电池的当前剩余容量，实现车辆从纯电后驱模式到串联模式的快速切换，使得车辆能够在更短的时间内更为连贯地完成多种驾驶模式之间的智能切换。

第二方面，基于相同发明构思，参照图3，本申请实施例提供了一种混动车辆的换挡控制装置300，该混动车辆的换挡控制装置300包括：

第一控制模块301，用于在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，控制前驱电机101的扭矩降低，以使前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件；

第二控制模块302，用于在前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件的情况下，控制同步器105摘挡；

第三控制模块303，用于在同步器105摘挡成功的情况下，控制前驱电机101的转速低于目标转速，以使离合器104满足快速闭合条件。

在本申请一实施例中，第一控制模块301包括：

降扭矩请求发送子模块，用于在检测到车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，向驱动电机控制器发送包含目标扭矩的降扭矩请求，以使驱动电机控制器响应于降扭矩请求，控制前驱电机101的扭矩低于目标扭矩；

第一确定子模块，用于在检测到前驱电机101的扭矩低于目标扭矩的情况下，确定前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件。

在本申请一实施例中，第二控制模块302包括：

同步器摘挡指令发送子模块，用于在前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件的情况下，向变速箱控制器发送同步器摘挡指令，以使变速箱控制器响应于同步器摘挡指令，控制同步器105摘挡；

第二确定子模块，用于在检测到同步器105在空挡的情况下，确定同步器105摘挡成功。

在本申请一实施例中，第三控制模块303包括：

激活信号发送子模块，用于在同步器105摘挡成功的情况下，向驱动电机控制器发送转速控制模式激活信号，以使驱动电机控制器从扭矩控制模式切换至转速控制模式；

降转速请求发送子模块，用于在检测到驱动电机控制器进入转速控制模式的情况下，向驱动电机控制器发送包含目标转速的降转速请求，以使驱动电机控制器响应于降转速请求，控制前驱电机101的转速低于目标转速；

不激活信号发送子模块，用于在前驱电机101的转速低于目标转速的情况下，向驱动电机控制器发送转速控制模式不激活信号，以使驱动电机控制器从转速控制模式切换至扭矩控制模式。

在本申请一实施例中，混动车辆的换挡控制装置300还包括：

获取模块，用于在同步器105摘挡成功的情况下，控制前驱电机101的转速低于目标转速，以使离合器104满足快速闭合条件的步骤之后，响应于串联模式切换指令，获取前驱电机101与发动机103之间的转速差；

确定模块，用于在转速差小于目标转速的情况下，确定离合器104满足快速闭合条件；

第四控制模块，用于在确定离合器104满足快速闭合条件的情况下，控制离合器104快速闭合，以使车辆从纯电后驱模式切换至串联模式；在串联模式下，发动机103通过离合器104带动前驱电机101发电，发出的电能提供给后驱电机102驱动车辆。

在本申请一实施例中，混动车辆的换挡控制装置300还包括：

指令触发模块，用于在检测到动力电池的当前剩余容量小于容量阈值的情况下，触发串联模式切换指令。

需要说明的是，本申请实施例的混动车辆的换挡控制装置300的具体实施方式参照前述本申请实施例第一方面提出的混动车辆的换挡控制方法的具体实施方式，在此不再赘述。

第三方面，基于相同发明构思，参照图4，本申请实施例提供了一种混动车辆的换挡控制系统，系统包括系统包括整车控制器401、变速箱控制器402和驱动电机控制器403；其中，

整车控制器401用于在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，向驱动电机控制器403发送降扭矩请求；

驱动电机控制器403用于响应于降扭矩请求，控制前驱电机101的扭矩降低，以使前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件；

整车控制器401还用于在前驱电机101的扭矩满足同步器105摘挡条件的情况下，向变速箱控制器402发送同步器摘挡指令；

变速箱控制器402用于响应于同步器摘挡指令，控制同步器105摘挡；

整车控制器401还用于在同步器105摘挡成功的情况下，向驱动电机控制器403发送降转速请求；

驱动电机控制器403还用于响应于降转速请求，控制前驱电机101的转速低于目标转速，以使离合器104满足快速闭合条件。

需要说明的是，本申请实施例的混动车辆的混动车辆的换挡控制系统的具体实施方式参照前述本申请实施例第一方面提出的混动车辆的换挡控制方法的具体实施方式，在此不再赘述。

第四方面，基于相同发明构思，参照图5，本申请实施例提供了一种车辆500，包括本申请第三方面提出的混动车辆的换挡控制系统。

需要说明的是，本申请实施例的车辆500的具体实施方式参照前述本申请实施例第三方面提出的混动车辆的换挡控制系统的具体实施方式，在此不再赘述。

第五方面，基于相同发明构思，本申请实施例提供了一种存储介质，存储介质内存储有机器可执行指令，机器可执行指令被处理器执行时实现本申请第一方面提出的混动车辆的换挡控制方法。

需要说明的是，本申请实施例的存储介质的具体实施方式参照前述本申请第一方面提出的混动车辆的换挡控制方法的具体实施方式，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种混动车辆的换挡控制方法、装置、系统、车辆和存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种混动车辆的换挡控制方法，其特征在于，运用于整车控制器，所述方法包括：

在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，控制前驱电机的扭矩降低，以使所述前驱电机的扭矩满足同步器摘挡条件；

在所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件的情况下，控制同步器摘挡；

在所述同步器摘挡成功的情况下，控制所述前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件。

2.根据权利要求1所述的混动车辆的换挡控制方法，其特征在于，在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，控制前驱电机的扭矩降低，以使所述前驱电机的扭矩满足同步器摘挡条件的步骤，包括：

在检测到车辆从所述纯电四驱模式切换至所述纯电后驱模式的情况下，向驱动电机控制器发送包含目标扭矩的降扭矩请求，以使所述驱动电机控制器响应于所述降扭矩请求，控制所述前驱电机的扭矩低于所述目标扭矩；

在检测到所述前驱电机的扭矩低于所述目标扭矩的情况下，确定所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件。

3.根据权利要求1所述的混动车辆的换挡控制方法，其特征在于，在所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件的情况下，控制同步器摘挡的步骤，包括：

在所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件的情况下，向变速箱控制器发送同步器摘挡指令，以使所述变速箱控制器响应于所述同步器摘挡指令，控制所述同步器摘挡；

在检测到所述同步器在空挡的情况下，确定所述同步器摘挡成功。

4.根据权利要求1所述的混动车辆的换挡控制方法，其特征在于，在所述同步器摘挡成功的情况下，控制所述前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件的步骤，包括：

在所述同步器摘挡成功的情况下，向驱动电机控制器发送转速控制模式激活信号，以使所述驱动电机控制器从扭矩控制模式切换至转速控制模式；

在检测到所述驱动电机控制器进入所述转速控制模式的情况下，向所述驱动电机控制器发送包含所述目标转速的降转速请求，以使所述驱动电机控制器响应于所述降转速请求，控制所述前驱电机的转速低于所述目标转速；

在所述前驱电机的转速低于所述目标转速的情况下，向所述驱动电机控制器发送转速控制模式不激活信号，以使所述驱动电机控制器从所述转速控制模式切换至所述扭矩控制模式。

5.根据权利要求1所述的混动车辆的换挡控制方法，其特征在于，在所述同步器摘挡成功的情况下，控制所述前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件的步骤之后，所述方法还包括：

响应于串联模式切换指令，获取前驱电机与发动机之间的转速差；

在所述转速差小于所述目标转速的情况下，确定所述离合器满足所述快速闭合条件；

在确定离合器满足所述快速闭合条件的情况下，控制所述离合器快速闭合，以使所述车辆从所述纯电后驱模式切换至串联模式；在所述串联模式下，所述发动机通过所述离合器带动所述前驱电机发电，发出的电能提供给后驱电机驱动所述车辆。

6.根据权利要求5所述的混动车辆的换挡控制方法，其特征在于，响应于串联模式切换指令，获取前驱电机与发动机之间的转速差的步骤之前，所述方法还包括：

在检测到动力电池的当前剩余容量小于容量阈值的情况下，触发所述串联模式切换指令。

7.一种混动车辆的换挡控制装置，其特征在于，所述装置包括：

第一控制模块，用于在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，控制前驱电机的扭矩降低，以使所述前驱电机的扭矩满足同步器摘挡条件；

第二控制模块，用于在所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件的情况下，控制同步器摘挡；

第三控制模块，用于在所述同步器摘挡成功的情况下，控制所述前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件。

8.一种混动车辆的换挡控制系统，其特征在于，所述系统包括整车控制器、变速箱控制器和驱动电机控制器；其中，

所述整车控制器用于在车辆从纯电四驱模式切换至纯电后驱模式的情况下，向所述驱动电机控制器发送降扭矩请求；

所述驱动电机控制器用于响应于所述降扭矩请求，控制前驱电机的扭矩降低，以使所述前驱电机的扭矩满足同步器摘挡条件；

所述整车控制器还用于在所述前驱电机的扭矩满足所述同步器摘挡条件的情况下，向所述变速箱控制器发送同步器摘挡指令；

所述变速箱控制器用于响应于所述同步器摘挡指令，控制所述同步器摘挡；

所述整车控制器还用于在所述同步器摘挡成功的情况下，向所述驱动电机控制器发送降转速请求；

所述驱动电机控制器还用于响应于所述降转速请求，控制所述前驱电机的转速低于目标转速，以使离合器满足快速闭合条件。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8所述的混动车辆的换挡控制系统。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质内存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的混动车辆的换挡控制方法。

Images