[发明专利]混合动力汽车模式切换时的控制方法及其动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种混合动力汽车模式切换时的控制方法以及一种混合动力汽车的动力系统。

背景技术

混合动力汽车一般包括怠速启停、混合动力、纯电动和再生制动等工作模式，当驾驶员需求扭矩、动力电池的SOC(State of Charge，荷电状态)和行驶工况等发生变换后，就需要合理确定并切换到相应的工作模式，以满足驾驶员和车辆的行驶需求。各种工作模式中，纯电动工作模式向混合动力工作模式切换时的控制最为复杂，一直是混合动力汽车模式切换的技术难点。

相关技术中也提出了一种混合动力车辆模式切换扭矩控制方法，虽然能够避免电机当前实际扭矩在模式跳变或者切换时可发生的阶跃式升高或降低，但是并不能避免混合动力汽车模式切换过程中的动力缺失甚至于动力中断情况，降低了混合动力汽车的动力性和舒适性。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种混合动力汽车模式切换时的控制方法，在混合动力汽车进行工作模式切换时能够同时对发动机转矩、转速控制以及驱动电机的转矩控制、离合器的结合速度控制，从而避免了切换过程中动力的缺失情况，大大提高了混合动力汽车的动力性和舒适性。

本发明的另一个目的在于提出一种混合动力汽车的动力系统。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种混合动力汽车模式切换时的控制方法，所述混合动力汽车的动力系统包括发动机、驱动电机、连接在所述发动机和所述驱动电机之间的离合器、变速器，所述控制方法包括以下步骤：当所述混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时，检测所述离合器的位置L，并获取所述发动机的需求转矩Ter和所述驱动电机的需求转矩Tmr；根据所述离合器的位置L计算所述离合器的传递转矩Tc，并根据所述变速箱输入轴转速n_in计算所述发动机的目标转速n_t，以及根据所述发动机的需求转矩Ter计算所述离合器的目标转矩Tcr，并根据所述离合器的目标转矩Tcr获得所述离合器的目标位置Lt；判断所述发动机的工作状态，其中，所述发动机的工作状态包括怠速状态和停机状态；根据所述发动机的工作状态对所述发动机的转矩和转速进行控制，同时对所述驱动电机的转矩进行控制，以及对所述离合器的结合速度进行控制。

根据本发明实施例的混合动力汽车模式切换时的控制方法，在混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时，检测离合器的位置L，并获取发动机的需求转矩Ter和驱动电机的需求转矩Tmr，然后根据离合器的位置L计算离合器的传递转矩Tc，并根据变速箱输入轴转速n_in计算发动机的目标转速n_t，以及根据发动机的需求转矩Ter计算离合器的目标转矩Tcr，并根据离合器的目标转矩Tcr获得离合器的目标位置Lt，最后通过判断发动机的工作状态来对发动机的转矩和转速进行控制，同时对驱动电机的转矩进行控制，以及对离合器的结合速度进行控制，从而可避免混合动力汽车模式切换过程中动力缺失甚至动力中断的情况，大大提高了混合动力汽车的动力性和舒适性。

根据本发明的一个实施例，判断所述发动机处于所述怠速状态且所述离合器处于分离状态时，其中，如果所述离合器处于第一结合阶段，对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速n_e＝n_t，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制所述离合器进行结合；如果所述离合器未处于所述第一结合阶段，对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速n_e＝n_t，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器进入第二结合阶段，其中，所述第二结合速度小于所述第一结合速度。

根据本发明的一个实施例，判断所述发动机处于所述停机状态且所述离合器处于分离状态时，其中，如果所述离合器处于第一结合阶段，对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制所述离合器进行结合；如果所述离合器未处于所述第一结合阶段，对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述发动机的转速n_e大于预设的怠速转速n_d，其中，所述第二结合速度小于所述第一结合速度。