CN117841970A - 换挡控制方法、换挡控制系统以及双电机车辆 - Google Patents

换挡控制方法、换挡控制系统以及双电机车辆 Download PDF

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王金航
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Abstract

本发明提供一种换挡控制方法，在接收到指定换档切换信号时，双电机车辆将由发动机通过输入轴提供轮端转矩切换为由第二电机提供轮端转矩。双电机车辆控制制动器与太阳轮相结合。双电机车辆利用第一电机将发动机的转速调整至在目标档位对应的发动机目标转速。双电机车辆控制离合器处于结合状态。双电机车辆将由第二电机提供轮端转矩切换为由发动机通过输入轴提供轮端转矩。通过在换挡切换时采用第二电机维持车辆轮端所需的转矩，并在切换完成后采用发动机提供车辆轮端所需的转矩，实现了轮端转矩的平滑过渡，具有良好的平顺性，本发明还提供了一种换挡控制系统以及双电机车辆。

Description

换挡控制方法、换挡控制系统以及双电机车辆
技术领域
本发明涉及一种车辆控制领域，特别涉及一种换挡控制方法、换挡控制系统以及双电机车辆。
背景技术
搭载新型机电耦合装置的混合动力汽车可以根据工况选择工作模式，以实现高效节油。新型机电耦合装置往往有纯电动、串联混动或功率分流、并联混动等多个工作模式。然而，在模式切换过程中，可能伴随前窜、抖动、顿挫等，导致用户的驾驶体验变差。因此，模式切换平顺性控制是混合动力汽车的关键技术之一。
常规的双离合变速箱(DualClutch Gearbox,DCT)或者多挡机电耦合系统往往采用离合器到离合器(Clutch-To-Clutch)式换挡策略。该换挡策略为通过释放变速前的啮合机构并使变速后的啮合机构啮合以实现档位切换。因此，上述换挡策略往往对离合器瞬时滑动滑摩功率、滑动摩擦功容量需求较大，造成离合器及液压系统成本上升以及控制软件过于复杂等问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种换挡控制方法、换挡控制系统以及双电机车辆，旨在解决现有技术中模式切换不够平顺以及操作复杂的技术问题。
一种换挡控制方法，应用于双电机车辆中；所述双电机车辆包括发动机、第一电机、第二电机、制动器、离合器以及车辆轮端，所述换挡控制方法包括：
在接收到指定换档切换信号时，所述双电机车辆将由所述发动机通过输入轴提供轮端转矩切换为由所述第二电机提供轮端转矩；
所述双电机车辆控制所述制动器与太阳轮相结合；
所述双电机车辆利用所述第一电机将所述发动机的转速调整至在目标档位对应的发动机目标转速；
所述双电机车辆控制所述离合器处于结合状态；
所述双电机车辆将由所述第二电机提供轮端转矩切换为由所述发动机通过所述输入轴提供轮端转矩。
一种换挡控制系统，包括存储器以及处理器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序代码时实现上述的换挡控制方法。
一种双电机车辆，包括存储器以及处理器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序代码时实现上述的换挡控制方法。
上述换挡控制方法、换挡控制系统以及双电机车辆，在换挡切换时采用第二电机维持车辆轮端所需的转矩，并在切换完成后采用发动机提供车辆轮端所需的转矩，实现了在模式切换过程中轮端转矩的平滑过渡，具有良好的平顺性。同时，降低了换挡过程中对制动器、离合器以及其他元件的性能要求，可提高制动器、离合器以及其他元件的使用寿命。同时，降低了双电机车辆换挡过程的复杂程度。
附图说明
图1为本发明较佳实施例之双电机车辆的结构示意图。
图2为图1双电机车辆由并联混动一挡模式切换至并联混动二档模式时发动机转速、输入轴转矩、第二电机转矩、指定其油压、以及离合器油压的波形示意图。
图3为在第一阶段之前双电机车辆的杠杆示意图。
图4为在第一阶段结束时双电机车辆的杠杆示意图。
图5为在第三阶段时双电机车辆的杠杆示意图。
图6为在第五阶段时双电机车辆的杠杆示意图。
图7为本发明较佳实施例之双电机车辆的运行环境的模块示意图。
图8为本发明较佳实施例之换挡控制方法的流程图。
图9为图8中步骤S16的细化流程示意图。
主要元件符号说明
双电机车辆 1000
发动机 1
第一电机 2
第二电机 3
制动器 4
离合器 5
差速器 6
车辆轮端 7
输入轴 8
行星齿圈 9
行星架 10
第一齿轮 11
第二齿轮 12
太阳轮 13
中间轴 14
第三齿轮 15
第四齿轮 16
发动机管理系统 100
第一电机控制器 200
第二电机控制器 300
整车控制模块 400
电池管理系统 500
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间没接间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况立即上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
下面结合附图对本发明的双电机车辆的换挡控制系统、换挡控制方法以及车辆的具体实施方式进行说明。
请参照图1，其为本发明一实施方式的双电机车辆1000的结构示意图。双电机车辆1000包括发动机1、第一电机2、第二电机3、制动器4、离合器5、差速器6以及车辆轮端7。
发动机1用于提供动力。发动机1与第一电机2连接，且通过输入轴8、行星齿圈9、行星架10、第一齿轮11以及第二齿轮12与第二电机3连接。制动器4与太阳轮13相连接。同时，太阳轮13与行星架10相齿合，行星架10与行星齿圈9相齿合。离合器5与行星齿圈9相连接。制动器4与离合器5配合实现发动机1的档位切换。进一步地，第一齿轮11通过中间轴14、第三齿轮15以及第四齿轮16与差速器6以及两个车辆轮端7连接。
在制动器4结合时，发动机1的动力通过行星齿圈9传递到行星架10，并通过第一齿轮11传递至中间轴14，进一步通过第三齿轮15和第四齿轮16传递至到差速器6和车辆轮端7。此时，由发动机1提供动力，发动机1处于并联混动一档。同时，第一电机2和第二电机3可提供辅助动力。
在离合器5结合时，太阳轮13、行星架10、行星齿圈9整体同步旋转，并将产生的动力通过行星架10、第一齿轮11传递到中间轴14，并进一步通过第三齿轮15以及第四齿轮16传递至差速器6和车辆轮端7。此时，由发动机1提供动力，发动机1切换至并联混动二档。同时，第一电机2和第二电机3可提供辅助动力。
双电机车辆1000具有四种模式，其分别为纯电动模式、串联混动模式、并联混动一档模式以及并联混动二挡模式。其中，双电机车辆1000根据油门、车速以及电池电荷状态(state of charge，SOC)等参数主动在上述模式之间进行切换。
双电机车辆1000还包括发动机管理模块(Engine management system)100、第一电机控制器(Power control unit,PCU)200、第二电机控制器300、整车控制模块(Vehiclecontrol unit,VCU)400以及电池管理系统(Battery management system)500。
发动机管理系统100与发动机1电性连接。发动机管理系统100用于感测发动机1在工作时的发动机转速以及发动机实际转矩等参数。
第一电机控制器200与第一电机2电性连接。第一电机控制器200用于输出第一电机转矩给第一电机2，以控制第一电机2的转动。
第二电机控制器300与第二电机3电性连接。第二电机控制器300用于输出第二电机转矩给第二电机3，以控制第二电机3的转动。
整车控制模块400与发动机管理系统100、第一电机控制器200、第二电机控制器300以及电池管理系统500电性连接。整车控制模块400与发动机管理系统100进行通信以获得发动机1的多个发动机参数，并获取车辆轮端7的轮端转矩需求。在本发明的至少一个实施方式中，发动机参数为发动机转速以及发动机实际转矩。整车控制模块400根据发动机参数以及轮端转矩需求计算发动机实际功率，并根据双电机车辆1000的车速、轮胎半径以及轮端转矩需求计算轮端需求功率。整车控制模块400比较发动机需求功率以及轮端需求功率并根据比较结果输出第一电机参数给第一电机控制器200，以调整第一电机2的工作。整车控制模块400输出第二电机参数给第二电机控制器300，以调整第二电机3的工作。在本发明的至少一个实施方式中，第一电机参数为第一电机传动比，第二电机参数为第二电机传动比。
举例来讲，在并联混动一档模式下，整车控制模块400通过发动机管理系统100获取发动机1的发动机转速以及发动机实际转矩，并获取轮端转矩需求。在本发明的至少一个实施方式中，轮端转矩需求为根据油门踏板、车速信号查表得到。
整车控制模块400根据发动机转速以及轮端转矩需求通过如下表一进行查表得到获取发动机转矩需求并发送给发动机管理系统100。
表一 发动机转速、轮端转矩需求以及发动机转矩需求的关系表
其中，表一可采用穷举法或基于工况的动态规则设置初始表格并根据实车优化初始表格内容。
整车控制模块400进一步计算发动机实际功率以及轮端需求功率，并根据二者的比较结果控制第一电机2或第二电机3的工作方式。在轮端需求功率大于等于发动机实际功率时，整车控制模块400通过第二电机控制器300控制第二电机3提供辅助动力，以满足轮端需求功率。在轮端需求功率小于发动机实际功率时，整车控制模块400通过第一电机控制器200控制第一电机2发电并提供给双电机车辆1000的其他元件，例如双电机车辆1000的空调压缩机、音响以及充电接口，等等，在此不做限定。
发动机实际功率可通过以下公式一进行计算得到。
其中，PICEActl为发动机实际功率；nICE为发动机转速；TICEActl为发动机实际转矩；V为双电机车辆1000的车速；r为双电机车辆1000的轮胎半径。
轮端需求功率可通过以下公式二进行计算得到。
其中，Pwheel为车辆轮端需求功率；TWheelReq为车辆轮端转矩需求；V为双电机车辆1000的车速；r为双电机车辆1000的轮胎半径。
整车控制模块400进一步计算第一电机转矩需求或第二电机转矩需求并发送给第一电机控制器200以及第二电机控制器300。
第一电机转矩需求可通过以下公式三进行计算得到。
其中，TEM1toICE为第二电机转矩需求；TWheelReq为车辆轮端转矩需求；iICE1为在并联混动一档模式下发动机1到车轮的传动比；TICEActl为发动机实际转矩；iEM1toICE为在并联混动一档模式下第一电机2到发动机1的传动比。
第二电机转矩需求可通过以下公式四进行计算得到。
其中，TEM2toICE为第二电机转矩需求；TWheelReq为车辆轮端转矩需求；TICEActl为发动机实际转矩；iICE1为在并联混动一档模式下发动机1到车辆轮端7的传动比；iEM2toWheel为在并联混动一档模式下第二电机3到车辆轮端7的传动比。
进一步地，在接收到指定档位切换信号时，整车控制模块400将由发动机1通过输入轴8提供轮端转矩切换为由第二电机3提供轮端转矩，并利用第一电机2将发动机1的转速调整至在并联混动二档下的发动机目标转速，然后将由第二电机3提供轮端转矩切换为由发动机1通过输入轴8提供轮端转矩，以使得车辆轮端7的转矩在换挡过程中平滑过渡。在本发明的至少一个实施方式中，指定换挡切换信号指示双电机车辆1000由并联混动一档切换至并联混动二档。
在档位切换过程中，整车控制模块400依次工作在第一阶段T1、第二阶段T2、第三阶段T3、第四阶段T4以及第五阶段T5。
请一并参阅图2及图3，其为双电机车辆1000由并联混动一挡模式切换至并联混动二档模式时发动机转速、输入轴转矩、第二电机转矩、指定其油压、以及离合器油压的波形示意图。图3为在第一阶段T1之前时双电机车辆1000的杠杆示意图。在第一阶段T1(转矩交换阶段)，整车控制模块400控制制动器4处于结合状态，离合器5处于分离状态。整车控制模块400进一步将由发动机1通过输入轴8提供的轮端转矩切换为通过第二电机3提供的轮端转矩。具体地，整车控制模块400控制输入轴转矩每隔预定时间以第一步长呈阶梯式下降，并控制第二电机转矩以预定时间以第一步长呈阶梯式上升，以维持车辆轮端7的轮端转矩不变。在本发明的至少一个实施方式中，预定时间为10毫秒(ms)。
输入轴转矩的变化方式可根据以下公式五计算得到。
其中，TInput为输入轴转矩；TInputlastValue为上一时刻输入轴转矩的值，TWheelGrad为第一步长；iICE1为在并联混动一档模式下发动机1到车辆轮端7的传动比。
第二电机转矩的变化方式可根据以下公式六计算得到。
其中，TEM2REQ为第二电机转矩；TEM2REQLastValue为上一时刻第二电机转矩值；TWheelGrad为第一步长；iEM2toWheel为在并联混动一档模式下第二电机3到车辆轮端7的传动比，TWheelReq为轮端转矩需求。
在完成转矩交换后，发动机1提供给输入轴8上的输入轴转矩TInput为0，车辆轮端7的轮端转矩由第二电机3的第二电机转矩TEM2REQ提供。进一步地，第一电机转矩需求可根据如下公式七计算得出。
其中，TEM1REQ为第一电机转矩；TInput为输入轴转矩；TICEActl为发动机实际转矩；iEM1toICE为在并联混动一档模式下第一电机2到发动机1的传动比。
请一并参阅图4，其为在第一阶段T1结束时双电机车辆1000的杠杆示意图。从图4中可以看出，发动机1停止通过输入轴8提供动力。
在第二阶段T2，整车控制模块400控制制动器4与太阳轮13相结合。在本发明的至少一个实施方式中，整车控制模块400控制制动器4的油压降低至半结合点(Kiss point,KP)，以使得制动器4与太阳轮13相结合。
请一并参阅图5，其为在第三阶段T3时双电机车辆1000的杠杆示意图。第三阶段T3(转速同步阶段)，整车控制模块400控制双电机车辆1000工作在串联混动模式下。此时，制动器4和离合器5均处于分离状态。在串联混动模式下，整车控制模块400利用第一电机2将发动机1的转速调整至在并联混动二档下的发动机目标转速。在当前串联混动模式下，发动机功率需求包括第二电机需求和其他元件的功率需求。即，发动机功率一部分提供给第二电机3，另一部分提供给其他附件。
具体地，整车控制模块400计算发动机目标转速并根据在第一阶段T1获得的第二电机转矩计算得到发动机功率需求。其中，目标转速为换挡后的发动机转速。即，在并联混动二档下的发动机转速。
由于在第一阶段T1结束时由第二电机3提供动力给车辆轮端7，整车控制模块400可根据轮端转矩需求计算得到第二电机转矩需求并发送给第二电机控制器300。
第二电机转矩需求可根据如下公式八计算得出。
其中，TEM2REQ为第二电机转矩需求；TWheelReq为车辆轮端转矩需求，iEM2TOWheel为在并联混动二档模式下第二电机3到车辆轮端7的传动比。
整车控制模块400进一步计算发动机功率需求。因此，发动机功率需求可根据如下公式九计算得出。
其中，PICEREQ为发动机功率需求；PEM2REQ为第二电机功率需求；PAccessory为其他元件功率需求；nEM2为第二电机转速；TEM2REQ为第二电机转矩；ηEM2为第二电机系统效率；ηEM1为发动机机械功率到发动机电功率的转换效率。
发动机目标转速可通过以下公式十计算得出。
其中，nICEREQ为发动机目标转速；iICE2为在并联混动二档模式下发动机1到车轮的传动比，V为双电机车辆1000的车速，r为双电机车辆1000的轮胎半径。
整车控制模块400根据发动机目标转速以及发动机功率需求计算得到发动机转矩需求并发送给发动机管理系统100。发动机转矩需求可根据如下公式十一计算得到。
其中,TICEREQ发动机转矩需求；PICEREQ为发动机功率需求；bICEREQ为发动机目标转速；TICEMAX为发动机当前转速下的最大扭矩。
整车控制模块400计算发动机目标转速与发动机当前实际转速的转速差值，并根据转速差值基于比例积分(Proportional Integral,PI)控制算法计算得到第一电机转矩需求。第一电机转矩需求可根据如下公式十二计算得到。
其中,TEM1REQ第一电机转矩；TEM1LastValue为上一时刻第一电机转矩的数值；KP为PI控制器的P值，且为标定量；Δn为转速差值；T1为PI控制器的I值，且为标定量。
在本发明至少一个实施方式中，第一电机转矩需求作为反馈转矩需求，其与第二电机转矩需求共同作用下，使得发动机转速调整至目标转速。
在第四阶段T4，整车控制模块400控制离合器5处于结合状态。在本发明的至少一个实施方式中，整车控制模块400在检测到离合器5两端转速差值在50转/每分钟(revolutions per minute,rpm)之内时控制离合器5加载油压(如图4所示)，进而实现离合器5处于结合状态。
请一并参阅图6，其为在第五阶段T5时双电机车辆1000的杠杆示意图。在第五阶段T5(转矩交换阶段)，整车控制模块400控制制动器4处于分离状态，且保持离合器5处于结合状态。在此阶段，整车控制模块400将由第二电机转矩提供的轮端转矩交换为发动机转矩提供的轮端转矩。具体地，整车控制模块400再次根据在并联混动二档下发动机转速以及轮端转矩需求通过表一进行查表得到获取发动机转矩需求并发送给发动机管理系统100。整车控制模块400进一步在轮端需求功率大于等于发动机实际功率时，整车控制模块400通过第二电机控制器300控制第二电机3提供辅助动力，以满足轮端需求功率。在轮端需求功率小于发动机实际功率时，整车控制模块400通过第一电机控制器200控制第一电机2发电并提供给双电机车辆1000的其他元件。
整车控制模块400进一步根据发动机实际转矩以及轮端转矩需求计算第一电机目标功率或第二电机目标功率。
其中，第一电机目标功率可根据如下公式十三计算得到。
其中，TEM1toICE为第一电机目标转矩；TWheelReq为车辆轮端转矩需求；iICE2为在并联混动二档模式下发动机1到车辆轮端7的传动比；TICEActl为发动机实际转矩；iEM1toICE为在并联混动二档模式下第一电机2到车辆轮端7的传动比。
第二电机目标转矩可根据以下公式十四计算得到。
其中，TEM2toICE为第二电机目标转矩；TWheelReq为车辆轮端转矩需求；
TICEActl为发动机实际转矩；TEM2REQLastValue为上一时刻第二电机转矩值；iICE2为在并联混动二档模式下发动机1到车辆轮端7的传动比；iEM2toICE为在并联混动二档模式下第二电机3到车辆轮端7的传动比。
整车控制模块400进一步控制输入轴转矩每隔预定时间以第二步长呈阶梯式上升，并控制第二电机转矩以预定时间以第二步长呈阶梯式下降。在本发明的至少一个实施方式中，预定时间为10毫秒(ms)，以维持车辆轮端7的轮端转矩不变。其中，第二步长与第一步长可以相同也可以不同。
输入轴转矩可根据以下公式十五计算得到。
其中，TInput为输入轴转矩；TInputlastValue为上一时刻输入轴转矩的值，TWheelGrad2为第二步长；iICE2为在并联混动二档模式下发动机1到车辆轮端7的传动比；TEM1Target为第一电机目标转矩；iEM1toWheel为在并联混动二档模式下第一电机2到车辆轮端7的传动比；TICEREQ为在发动机需求转矩。
第二电机转矩需求可根据以下公式六计算得到。
其中，TEM2REQ为第二电机转矩；TEM2REQLastValue为上一时刻第二电机转矩值；TWheelGrad2为第二步长；iEM2toWheel为在并联混动二档模式下第二电机3到车辆轮端7的传动比，TEM2Target为第二电机目标转矩需求。
在完成转矩交换后，发动机1提供给输入轴8上的输入轴转矩TInput作为轮端转矩主要提供者。
上述双电机车辆1000，在并联混动一档切换至并联混动二档时，整车控制模块400采用第二电机3维持车辆轮端7所需的转矩，并在切换完成后采用发动机1提供车辆轮端7所需的转矩，实现了在模式切换过程中轮端转矩的平滑过渡，具有良好的平顺性。同时，降低了换挡过程中对制动器、离合器以及其他元件的性能要求，可提高制动器、离合器以及其他元件的使用寿命。同时，降低了双电机车辆1000换挡过程的复杂程度。
请参阅图7，其为双电机车辆1000的应用环境的模块示意图。双电机车辆1000还包括存储器102、处理器103、通信总线104以及网络接口105。其中，网络接口105用于建立双电机车辆1000与服务器或其他电子设备之间的数据通信。
存储器102用于存储程序代码。存储器102可以是集成电路中没有实物形式的具有存储功能的电路，如内存条、TF卡(Trans-flash Card)、智能媒体卡(smart media card)、安全数字卡(secure digital card)、快闪存储器卡(flash card)等储存设备。存储器102可通过通信总线104与处理器103进行数据通信。存储器102中可以包括操作系统A以及换挡控制系统B。操作系统A是管理和控制双电机车辆1000硬件和软件资源的程序，支持换挡控制系统B以及其它软件和/或程序的运行。
处理器103可以包括一个或者多个微处理器、数字处理器。处理器103可调用存储器102中存储的程序代码以执行相关的功能。所述处理器103又称中央处理器(CPU，CentralProcessing Unit)，是一块超大规模的集成电路，是运算核心(Core)和控制核心(ControlUnit)。例如，换挡控制系统B是存储在存储器102中的程序代码，并由处理器103所执行，以实现一种的换挡控制方法。
进一步地，换挡控制系统B可与发动机1、第一电机2、第二电机3、制动器4、离合器5、差速器6以及车辆轮端7等元件进行通信来执行换挡控制方法。
请一并参阅图8，其为换挡控制方法的流程示意图。换挡控制方法包括如下步骤：
步骤S10、在并联混动一档模式下，获取发动机1的发动机转速以及发动机实际转矩，并获取轮端转矩需求。
在本发明的至少一个实施方式中，发动机1的发动机转速以及发动机实际转矩通过发动机管理系统100获得。轮端转矩需求为根据油门踏板、车速信号查表得到。
步骤S11、根据发动机转速以及轮端转矩需求获取发动机转矩需求。
在本发明的至少一个实施方式中，发动机转矩需求通过如上表一进行查表获得。表一采用上文描述方式形成，在次不再赘述。
步骤S12、根据发动机实际专辑计算在并联混动一档下发动机实际功率，并根据轮端转矩需求计算轮端需求功率。
在本发明的至少一个实施方式中，发动实际功率可通过上文描述的公式一进行计算得到。轮端需求功率可通过上文描述的公式二进行计算得到，在次不再赘述。
步骤S13、比较发动机实际功率以及轮端需求功率，并根据比较结果控制第一电机2或第二电机3的工作方式。
在本发明的至少一个实施方式中，在轮端需求功率大于等于发动机实际功率时，第二电机3提供辅助动力，以满足轮端需求功率。在轮端需求功率小于发动机实际功率时，第一电机2发电，以提供电压给双电机车辆1000的其他元件。在第一电机2工作时，第一电机转矩需求可根据上述公式七计算得出。
在本发明的至少一个实施方式中，第一电机转矩需求通过上述公式三计算得到，第二电机转矩需求通过上述公式四计算得到，在此不再赘述。
步骤S14、在接收到指定换档切换信号时，双电机车辆1000工作在第一阶段，以将由发动机1通过输入轴8提供轮端转矩切换为第二电机3提供轮端转矩。
在本发明的至少一个实施方式中，指定换挡切换信号指示双电机车辆1000由并联混动一档切换至并联混动二档。
在本发明的至少一个实施方式中，输入轴转矩每隔预定时间以第一步长呈阶梯式下降，并控制第二电机转矩以预定时间以第一步长呈阶梯式上升。在本发明的至少一个实施方式中，预定时间为10毫秒(ms)，以维持车辆轮端7的轮端转矩不变。输入轴转矩的变化方式可根据上述公式五计算得到。第二电机转矩的变化方式可根据上述公式六计算得到。
在本发明的至少一个实施方式中，在第一阶段T1内，以控制制动器4处于结合状态，离合器5处于分离状态。
步骤S15、双电机车辆1000工作在第二阶段T2，以控制制动器4与太阳轮13相结合。
在本发明的至少一个实施方式中，控制制动器4的油压降低至半结合点(Kisspoint,KP)，以使得制动器4与太阳轮13相结合。离合器5处于分离状态。
步骤S16、双电机车辆1000工作在第三阶段T3，以利用第一电机2将发动机1的转速调整至在并联混动二档下的发动机目标转速。
在本发明的至少一个实施方式中，在第三阶段T3，双电机车辆1000处于串联混动模式。即，制动器4和离合器5均处于分离状态。
请一并参阅图9，在本发明的至少一个实施方式中，步骤S16具体包括如下步骤：
步骤S161、计算发动机目标转速；
步骤S162、根据在第一阶段T1获得的第二电机转矩计算得到发动机功率需求；
步骤S163、根据发动机目标转速以及发动机功率需求计算得到发动机转矩需求并发送给第二电机控制器300；
步骤S164、计算发动机目标转速与发动机当前实际转速的转速差值，并根据转速差值基于比例积分(Proportional Integral,PI)控制算法计算得到第一电机转矩需求并发送给第一电机控制器200。
在本发明至少一个实施方式中，发动机目标转速为并联混动二档的发动机转速。
在本发明至少一个实施方式中，第一电机转矩需求作为反馈转矩需求，其与第二电机转矩需求共同作用下，使得发动机转速调整至目标转速。
在本发明的至少一个实施方式中，在当前串联混动模式下，发动机功率需求包括第二电机需求和其他元件的功率需求。即，发动机功率一部分提供给第二电机3，另一部分提供给其他附件。由于在第一阶段T1结束时由第二电机3提供动力给车辆轮端7，整车控制模块400可根据轮端转矩需求计算得到第二电机转矩需求，发动机目标转速可通过上述公式十计算得出，第二电机转矩需求可根据上述公式八计算得出，发动机功率需求可根据上述公式九计算得出，发动机转矩需求可根据上述公式十一计算得出，第一电机转矩需求可根据上述公式十二计算得到，在此不再赘述。
在本发明的至少一个实施方式中，第一电机转矩需求可根据上述公式十二计算得到，在此不再赘述。
步骤S17、双电机车辆1000工作在第四阶段T4，以控制离合器5处于结合状态。
在本发明的至少一个实施方式中，整车控制模块400在检测到离合器5两端转速差值在50转/每分钟(revolutions per minute,rpm)之内时控制离合器5加载油压(如图4所示)，进而实现离合器5处于结合状态。
步骤S18、双电机车辆1000工作在第五阶段T5，以将由第二电机3提供轮端转矩切换为由发动机1通过输入轴8提供轮端转矩。
在本发明的至少一个实施方式中，输入轴转矩每隔预定时间以第二步长呈阶梯式上升，并控制第二电机转矩以预定时间以第二步长呈阶梯式上升。在本发明的至少一个实施方式中，预定时间为10毫秒(ms)。第二步长与第一步长可以相同也可以不同，以维持车辆轮端7的轮端转矩不变。此时，输入轴转矩的变化方式可根据上述公式十五计算得到。第二电机转矩的变化方式可根据上述公式十六计算得到。
在本发明的至少一个实施方式中，在第一阶段T1内，制动器4处于分离状态，离合器5处于结合状态。
上述换挡切换控制系统B以及换挡切换方法，在并联混动一档切换至并联混动二档时，采用第二电机3维持车辆轮端7所需的转矩，并在切换完成后采用发动机1提供车辆轮端7所需的转矩，实现了在模式切换过程中轮端转矩的平滑过渡，具有良好的平顺性。同时，降低了换挡过程中对制动器、离合器以及其他元件的性能要求，可提高制动器、离合器以及其他元件的使用寿命。同时，降低了双电机车辆1000换挡过程的复杂程度。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种换挡控制方法，应用于双电机车辆中；所述双电机车辆包括发动机、第一电机、第二电机、制动器、离合器以及车辆轮端，其特征在于，所述换挡控制方法包括：
在接收到指定换档切换信号时，所述双电机车辆将由所述发动机通过输入轴提供轮端转矩切换为由所述第二电机提供轮端转矩；
所述双电机车辆控制所述制动器与太阳轮相结合；
所述双电机车辆利用所述第一电机将所述发动机的转速调整至在目标档位对应的发动机目标转速；
所述双电机车辆控制所述离合器处于结合状态；
所述双电机车辆将由所述第二电机提供轮端转矩切换为由所述发动机通过所述输入轴提供轮端转矩。
2.如权利要求1所述的换挡控制方法，其特征在于，在双电机车辆将由所述发动机通过输入轴提供轮端转矩切换为由所述第二电机提供轮端转矩的步骤包括：
控制所述输入轴的输入轴转矩每隔预定时间以第一步长呈阶梯式下降，并控制所述第二电机的第二电机转矩以所述预定时间以所述第一步长呈阶梯式上升，以维持所述车辆轮端的轮端转矩不变。
3.如权利要求2所述的换挡控制方法，其特征在于，所述双电机车辆利用所述第一电机将所述发动机的转速调整至在所述目标档位对应的所述发动机目标转速的步骤包括：
计算发动机目标转速；其中，所述发动机目标转速为换挡后的发动机转速；
根据在输入轴转矩为零时的所述第二电机转矩计算得到发动机功率需求；
根据所述发动机目标转速以及所述发动机功率需求计算得到发动机转矩需求；
计算所述发动机目标转速与所述发动机的实际转速的转速差值，并根据转速差值基于比例积分(ProportionalIntegral,PI)控制算法计算得到第一电机转矩需求；其中，所述第一电机转矩需求作为反馈转矩需求，其与所述第二电机转矩需求共同作用下，使得所述发动机的转速调整至所述发动机目标转速。
4.如权利要求1所述的换挡控制方法，其特征在于，所述换挡控制方法还包括：
在检测到所述离合器的两端转速差值在50转/每分钟之内时，控制所述离合器加载油压，进而实现所述离合器处于结合状态。
5.如权利要求1所述的换挡控制方法，其特征在于，在所述双电机车辆将由所述第二电机提供轮端转矩切换为由所述发动机通过所述输入轴提供轮端转矩的步骤包括：
控制所述输入轴的输入轴转矩每隔预定时间以第二步长呈阶梯式上升，并控制所述第二电机的第二电机转矩以所述预定时间以所述第二步长呈阶梯式下降，以维持所述车辆轮端的轮端转矩不变。
6.如权利要求1所述的换挡控制方法，其特征在于，所述指定换档切换信号指示所述双电机车辆由并联混动一档切换至并联混动二档；所述换挡控制方法还包括：
在所述并联混动一档下，获取所述发动机的发动机转速以及发动机实际转矩，并获取轮端转矩需求；
根据所述发动机转速以及所述轮端转矩需求获取发动机转矩需求；
根据所述发动机实际转矩计算在所述并联混动一档下发动机实际功率，并根据所述轮端转矩需求计算轮端需求功率；
比较所述发动机实际功率以及所述轮端需求功率，并根据比较结果控制所述第一电机或所述第二电机的工作方式。
7.如权利要求6所述的换挡控制方法，其特征在于，所述换挡控制方法还包括：
在所述轮端需求功率大于等于所述发动机实际功率时，控制所述第二电机提供辅助动力给所述车辆轮端，以满足所述轮端需求功率；
在所述轮端需求功率小于所述发动机实际功率时，控制所述第一电机发电并提供给所述双电机车辆的其他元件。
8.如权利要求1所述的换挡控制方法，其特征在于，在所述双电机车辆利用所述第一电机将所述发动机的转速调整至在目标档位对应的发动机目标转速时，所述双电机车辆处于串联混动模式。
9.一种换挡控制系统，包括存储器以及处理器；其特征在于，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序代码时实现如权利要求1至8中任意一项所述的所述换挡控制方法。
10.一种双电机车辆，包括存储器以及处理器；其特征在于，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序代码时可实现如权利要求1至8中任意一项所述的所述换挡控制方法。
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