[发明专利]一种混动系统无缝降挡控制方法

说明书

本发明揭示了一种混动系统无缝降挡控制方法，包括根据离合器的工作过程分阶段步骤，以及根据前端电机特性主动调整前端电机和发动机扭矩进而改变发动机转速的步骤。本发明解决或者弱化换挡过程中的动力中断，弱化了驾乘者对于动力中断的感受；通过扭矩控制调整发动机的转速，解决换挡开始或者结束时的冲击感；换挡过程中，后端电机使用的能量部分或全部由前端电机发电提供，减少或者消除该工况下电池的放电需求，降低了对电池的依赖度，导致因电池产生的效率损失也将减少；通过扭矩控制调整发动机的转速，使得离合器闭锁时，发动机转速与输入轴转速之间的速差变小，则可以大大提升离合器的使用寿命，或可采用成本更低的离合器。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体而言，尤其涉及一种混动系统中降挡过程的扭矩及车速控制方法。

背景技术

目前，我国新能源汽车中混合动力汽车发展最为迅速。混合动力汽车是一种使用多种能量来源的车辆，通常是使用液体燃料的常规发动机和使用电能的电机同时或单独驱动车辆。

新能源汽车的混合动力总成中，可能会出现多个电机。在离合器前端与发动机直接连接并共享转速的称为前端电机，常见的通俗称为P0、P1电机。在离合器后端且与变速器/减速机系统有固连关系的称为后端电机，常见的通俗称为P2、P2.5、P3电机，例如图1揭示的一种混动系统的布置形式，包括前端电机和后端电机。

混合动力变速器如果存在多个发动机挡位，则在发动机直接驱动的过程中仍然需要面对发动机换挡和换挡过程中的动力性能问题。由于目前的发动机电控普遍不接受目标转速控制，在换挡过程中，变速器会根据下一个挡位所需要的转速对发动机进行扭矩限制，通过降低发动机扭矩来调速。由于发动机扭矩调整幅度过大（尤其在离合器传递扭矩恢复阶段），换挡过程中的常见问题有：动力响应慢，换挡时间长；换挡过程中出现动力中断，换挡开始和结束的时候出现整车加速度冲击，等等。而且由于换挡过程中，通过扭矩限制闭环控制发动机转速，这样无法合理地应对驾驶员突发的驾驶意图变化，安全性也有待提高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种混动系统无缝降挡控制方法，尤其是混动系统中降挡过程的扭矩及车速控制方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种混动系统无缝降挡控制方法，包括如下步骤：

S1、根据离合器的工作过程将降挡过程分成五个时间段，分别为离合器高挡闭锁阶段L0、离合器传递扭矩消失阶段L1、离合器完全打开且不传递动力阶段L2、离合器传递扭矩恢复阶段L3、离合器低挡闭锁阶段L4；

S2、在阶段L1的起始时刻，控制前端电机根据降挡后的发动机高挡位目标转速和实际转速的差距输出一个与发动机扭矩相反方向的反向扭矩；

S3、比较判断所述前端电机的极限扭矩的绝对值与发动机的高挡位扭矩及降挡后低挡位目标扭矩之间的大小；

S4、根据步骤S3的结果，分别控制发动机扭矩及反向扭矩，并确保反向扭矩与发动机扭矩之间的实时的差额扭矩能提高发动机转速直至在阶段L3起始时刻达到低挡位目标转速。

优选的，所述步骤S3中，当所述前端电机的极限扭矩的绝对值大于发动机的高挡位扭矩时，控制发动机扭矩到阶段L3结束时下降至低挡位目标扭矩。

优选的，在所述阶段L1中，控制所述前端电机提供所述反向扭矩，该反向扭矩的绝对值具有线性增加的过程，直至阶段L1结束时，所述反向扭矩的绝对值等于所述发动机扭矩的绝对值。

优选的，在所述阶段L2中，控制所述前端电机的反向扭矩的绝对值快速减小并再缓慢增加。

优选的，在所述阶段L2及L3的结合时间段中，控制所述发动机扭矩从高挡位扭矩下降至低挡位目标扭矩，该扭矩变化过程为线性变化过程。