[发明专利]混动系统的无缝降挡控制方法

说明书

本发明揭示了一种混动系统的无缝降挡控制方法，包括根据离合器的工作过程分阶段步骤，以及控制前端电机和发动机扭矩继而调整发动机转速进而来匹配其目标转速的步骤。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。

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，提供一种混动系统的无缝降挡控制方法，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：

一种混动系统的无缝降挡控制方法，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、L2、L3中，控制前端电机根据降挡后的发动机低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，所述前端电机的极限扭矩的绝对值小于发动机的低挡位目标扭矩，在阶段L1中控制发动机扭矩从高挡位扭矩下降至过渡扭矩，以使所述反向扭矩与所述过渡扭矩的差额扭矩足以在阶段L2中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，在阶段L3中控制发动机扭矩从所述过渡扭矩上升至低挡位目标扭矩。

优选的，所述阶段L1按时间顺序分为L11、L12两个部分，两者之间的时间接点为时间点a，所述阶段L11的时长为所述反向扭矩从阶段1起始时刻线性增加至过渡扭矩的负数值的时间，所述时间点a为控制所述发动机扭矩从高挡位扭矩下降至所述过渡扭矩的起始点。

优选的，所述阶段L3按时间顺序分为L31、L32两个部分，两者之间的时间接点为时间点b，所述阶段L31的时长为所述反向扭矩从阶段L3起始时刻线性减小至零的时间，所述时间点b为控制所述发动机扭矩从所述过渡扭矩上升至低挡位目标扭矩的起始点。

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，在阶段L11中该反向扭矩的绝对值具有线性增加的过程，至时间点a时该反向扭矩等于所述过渡扭矩的负数值；从所述时间点a时起直至阶段L1结束的阶段L12中，控制所述发动机扭矩从高挡位扭矩线性下降至过渡扭矩，所述反向扭矩保持稳定输出，其绝对值等于所述过渡扭矩的绝对值。