[发明专利]一种混合动力汽车换挡方法及系统

权利要求书

1.一种混合动力汽车的换挡方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据电池使用状况、驾驶员的动力需求转矩和车辆状态判断电池是处于可放电状态还是需充电状态；

根据电池的状态和车速信息，确定可选目标挡位以及每个挡位对应的发动机的转矩和转速；

在上述可选目标挡位中，选择发动机燃油消耗量最小的挡位作为目标挡位；

与当前挡位比较，确定是否进行换挡操作。

2.根据权利要求1所述的换挡方法，其特征在于，在所述“根据电池使用状况、驾驶员的动力需求转矩和车辆状态判断电池是处于可放电状态还是需充电状态”中，包括：

当电池的剩余电量大于高限阈值时，电池为可放电状态；

当电池的剩余电量低于低限阈值时，电池为需充电状态；

当电池的剩余电量位于高限阈值和低限阈值之间时，如果车轮处的动力需求转矩大于一定阈值时，电池为可放电状态，否则所述电池的状态为保持其前一状态；

此外，当车辆刚起步时，不考虑电池的使用状况，将所述电池设置为可放电状态。

3.根据权利要求1或2所述的换挡方法，其特征在于，在所述“根据电池的状态和车速信息，确定可选目标挡位以及每个挡位对应的发动机的转矩和转速”的过程，包括

当发动机处于怠速时，判断车速是否大于车速中的最小值，如果否，则可选目标挡位为起步挡位；如果是，则根据限定的发动机最小转速和最大转速，确定当前车速的可用挡位；然后根据电池的状态从可用挡位中分别获得可选目标挡位以及每个挡位对应的发动机的转矩和转速。

4.根据权利要求3所述的换挡方法，其特征在于，在所述“根据电池的状态从可用挡位中分别获得可选目标挡位以及每个挡位对应的发动机的转矩和转速”的过程，包括电池处于可放电状态时，为助力模式，获得可选目标挡位的过程，包括：

确定电机可助力的最小转矩和最大转矩，

确定发动机在当前车速和各可用挡位下分别对应的输出转矩；

判断是否存在一个或多个挡位，使得发动机输出所述输出转矩且电机的助力转矩处于所述最小转矩和最大转矩之间时，满足此时的动力需求转矩，如果存在则将该一个或多个挡位作为可选目标挡位，并获取对应挡位下发动机转矩和转速；

如果不存在使得发动机输出所述输出转矩且电机的助力转矩处于所述最小转矩和最大转矩之间的挡位，则判断是否存在一个或多个挡位，仅使用发动机满足此时的动力需求转矩，如果存在，则将该对应的挡位作为可选目标挡位，并获取对应挡位下发动机转矩和转速；

如果不存在使用发动机满足此时的动力需求转矩的挡位，则判断是否存在一个或多个挡位，电机输出最大转矩，其余由发动机提供时满足此时的动力需求转矩，如果存在则将该对应的挡位作为可选目标挡位，并获取对应挡位下的发动机转矩和转速。

5.根据权利要求4所述的换挡方法，其特征在于，在所述“根据电池的状态从可用挡位中分别获得可选目标挡位以及每个挡位对应的发动机的转矩和转速”的过程，包括：

电池处于需充电状态时，为发电模式，获得可选目标挡位的过程为：

确定电机可发电的最小转矩和最大转矩；

确定发动机在当前车速和各可用挡位下分别对应的输出转矩；

判断是否存在一个或多个挡位，使得发动机输出上述输出转矩且电机发电转矩处于上述最小转矩和最大转矩之间时，满足此时的动力需求转矩，如果存在该挡位，则将该挡位作为可选目标挡位，并获取该挡位下发动机转矩和转速；

如果不存在使得发动机输出上述输出转矩且电机发电转矩处于上述最小转矩和最大转矩之间的挡位，则判断是否存在一个或多个挡位，发动机输出转矩满足电机输出最大发电转矩与此时的动力需求转矩之和，如果存在该挡位，则将其作为可选目标挡位，获取该挡位下的发动机转矩和转速；

如果不存使得发动机输出转矩满足电机输出最大发电转矩与此时的动力需求转矩之和的挡位，则获取纯发动机工况时对应的挡位作为可选目标挡位，并获取该挡位下的发动机转矩和转速。

6.根据权利要求5所述的换挡方法，其特征在于，在所述“在上述可选目标挡位中，选择发动机燃油消耗量最小的挡位作为目标挡位”的过程，包括：根据各可选目标挡位发动机的转矩和转速，利用发动机的万有特性，插值确定出对应的发动机燃油消耗率，将燃油消耗率最小值对应的挡位确定为目标挡位。