CN111572534A - 功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法，对第二离合器进行预充并在其预充完成且发动机与第二电机的转速差在设定区间C内时，控制第二离合器滑摩拖拽发动机，之后控制第二离合器传递扭矩降低至0，接着控制发动机开始喷油，并通过控制发动机需求扭矩增加发动机转速，再控制第二离合器传递扭矩使得发动机转速逐渐接近第二电机转速，再然后控制第二离合器闭合，对第一离合器进行预充并在其预充完成且发动机与行星架的转速差绝对值小于设定阈值H内时，控制第一离合器传递扭矩使得行星架转速逐渐接近发动机转速，最后整车控制器控制第一离合器闭合。本发明方法简单可行，提高了驾驶安全性和***可靠性。

Description

功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的控制领域，特别涉及一种功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法。
背景技术
随着技术的进步，对卡车的经济性、排放效果要求也日趋严格，混合动力卡车也成为一种技术发展方向。混合动力***在提高整车经济性和排放效果的同时，其控制***也较传统汽车复杂，存在多种混合动力模式和纯电动模式之间的模式切换，模式切换的可靠性、平顺性都是关键难点。功率分流式混合动力卡车由于质量大，在处于较长下坡工况时，对制动力的需求较大，在动力电池SOC较高的情况下，其电制动扭矩较弱，为了避免长时间踩刹车进行制动，规避电池SOC不会持续上升至危险区间，就需要对混合动力传动***的驱动模式进行切换，以保证行车安全，而如何对混合动力传动***的驱动模式进行控制切换，以便达到更好的效果，则成为混合动力汽车的一个研究方向。
发明内容
本发明旨在提供一种简单可行的功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法，提高了驾驶安全性和***可靠性。
本发明通过以下方案实现：
一种功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法，在车辆处于EV-3驱动模式下，整车控制器判断用户是否需要进行制动安全保护模式切换，若是，则保持第一制动器B1打开，并按以下步骤进行：
S1：整车控制器对第二离合器C2进行预充，当第二离合器C2预充完成且发动机与第二电机EM2的转速差在设定区间C内时，执行步骤S2；
S2：整车控制器控制第二离合器C2滑摩拖拽发动机，当发动机转速超过设定阈值D时，执行步骤S3；
S3：整车控制器控制第二离合器C2传递扭矩按一定的梯度△V降低至0，控制第二离合器C2压力降低至kisspoint状态对应的压力值，当发动机转速下降至设定阈值E时，设定阈值E小于设定阈值D，执行步骤S4；
S4：整车控制器控制发动机开始喷油，并通过控制发动机需求扭矩增加发动机转速，当发动机与第二电机EM2的转速差大于设定阈值F时，执行步骤S5；
S5：整车控制器控制第二离合器C2传递扭矩使得发动机转速逐渐接近第二电机EM2转速，当发动机与第二电机EM2的转速差绝对值小于设定阈值G时，执行步骤S6；
S6：整车控制器控制第二离合器C2闭合，并对第一离合器C1进行预充，同时通过第一电机和第二电机共同调节第一行星架转速，当第一离合器C1预充完成且发动机与第一行星架的转速差绝对值小于设定阈值H内时，执行步骤S7；
S7：整车控制器控制第一离合器C1传递扭矩使得第一行星架转速逐渐接近发动机转速，当发动机与第一行星架的转速差绝对值小于设定阈值K时，整车控制器控制第一离合器C1闭合，此时车辆从EV-3驱动模式切换至HEV-6驱动模式。
所述设定区域C为0～1500rpm，所述设定阈值D为500～800rpm，所述设定阈值E为400～500rpm，所述设定阈值F为－200～－100rpm，所述设定阈值G为30～80rpm，所述设定阈值H为0～1000rpm，所述设定阈值K为30～80rpm。
所述梯度△V为200～1000Nm/s。
若整车控制器接收到的车辆当前的加速踏板开度为0且动力电池荷电保持SOC大于设定阈值A且外齿圈转速大于设定阈值B，其中设定阈值A为80％～95％，设定阈值B为900～1400rpm，则整车控制器判断用户需要进行制动安全保护模式切换。
本发明的功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法，简单可行，驱动模式切换过程中，通过对第一制动器B1、第一离合器C1、第二离合器C2进行相应控制，使得车辆从EV-3驱动模式平顺切换至HEV-6驱动模式，使车辆能够在高SOC的连续下坡过程中，提供制动力，并保护电池电量可控，提高了驾驶安全性和***可靠性。本发明的功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法，在模式切换过程中，将第一离合器C1、第二离合器C2以及发动机转速、杠杆姿态分开控制，通过几个关键条件将整个模式切换过程串联起来，使模式切换过程紧凑连续，提高了模式切换可靠性，缩短了模式切换时间。
附图说明
图1为本发明使用的混合动力传动装置的结构示意图；
图2为实施例1中功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法的控制流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
本发明使用的混合动力传动装置的结构示意图如图1所示，其主要部件包括第一电机EM1、第二电机EM2、输入轴1、第一制动器B1、第二制动器B2、第一离合器C1和第二离合器C2和行星齿轮耦合机构5，行星齿轮耦合机构5包括单行星排PG1和双行星排PG2，单行星排PG1包括第一太阳轮S1、第一行星轮P1、第一行星架PC1和第一齿圈R1，第一行星轮P1安装在第一行星架PC1上，第一行星轮P1分别与第一太阳轮S1、第一齿圈R1相啮合；双行星排PG2包括第二太阳轮S2、第二内行星轮IP2、第二外行星轮OP2、第二行星架PC2和第二齿圈R2，第二内行星轮IP2和第二外行星轮OP2均安装在第二行星架PC2上且第二内行星轮IP2和第二外行星轮OP2相啮合，第二太阳轮S2与第二内行星轮IP2相啮合，第二齿圈R2与第二外行星轮OP2相啮合；第二太阳轮S2通过内部中空的第一中间轴2与第二电机EM2的第二转子轴8相连接，第一太阳轮S1通过内部中空的第二中间轴3与第一电机EM1上的第一转子轴7相连接，第一中间轴2穿过第二中间轴3，第一行星架PC1和第二行星架PC2相连接构成内部中空的中心轴4，第一齿圈R1和第二齿圈R2相连接构成输出轴6，输入轴1依次穿过第一中间轴2、中心轴4，输入轴1通过飞轮减振器FW与发动机ICE的输出轴相连接，第一制动器B1、第一离合器C1的一端分别连接在中心轴4上，第一制动器B1的另一端固定在变速箱壳体9上，第一离合器C1的另一端连接在输入轴1上，第二离合器C2的一端连接第二电机EM2的第二转子轴8，第二离合器C2的另一端连接输入轴1，第二制动器B2的一端连接第二中间轴3，第二制动器B2的另一端固定在变速箱壳体9上。本发明使用的混合动力传动装置，其结构已在专利名称为用于纵置后驱混合动力车辆的传动装置(公开号CN108099576A)中公开。
本发明使用的混合动力传动装置具有多种工作模式，各工作模式和换挡元件之间的控制关系如表1所示，其中〇表示打开状态，●表示闭合状态。
表1各工作模式和换挡元件之间的控制关系
工作模式 B1 B2 C1 C2
EV-1 ● 〇 〇 〇
EV-2 〇 ● 〇 〇
EV-3 〇 〇 〇 〇
HEV-1 〇 〇 ● 〇
HEV-2 ● 〇 〇 ●
HEV-3 〇 ● ● 〇
HEV-4 〇 ● 〇 ●
HEV-5 〇 〇 〇 ●
HEV-6 〇 〇 ● ●
驻车充电-1 〇 〇 〇 ●
驻车充电-2 〇 〇 ● 〇
制动能量回收模式 〇 〇 〇 〇
倒车模式 ● 〇 〇 〇
实施例1
一种功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法，其控制流程图如图2所示，在车辆处于EV-3驱动模式下，若整车控制器接收到的车辆当前的加速踏板开度即油门踏板开度为0且动力电池荷电保持SOC大于设定阈值A且外齿圈转速大于设定阈值B，其中设定阈值A为85％，设定阈值B为900rpm，则整车控制器判断用户需要进行制动安全保护模式切换，则保持第一制动器B1打开，并按以下步骤进行：
S1：整车控制器对第二离合器C2进行预充，当第二离合器C2预充完成且发动机与第二电机EM2的转速差在设定区间C内时，设定区域C为0～1500rpm，执行步骤S2；
S2：整车控制器控制第二离合器C2滑摩拖拽发动机，当发动机转速超过设定阈值D时，设定阈值D为500rpm，执行步骤S3；
S3：整车控制器控制第二离合器C2传递扭矩按一定的梯度△V降低至0，梯度△V为600Nm/s，控制第二离合器C2压力降低至kisspoint状态对应的压力值，当发动机转速下降至设定阈值E时，设定阈值E小于设定阈值D，设定阈值E为400rpm，执行步骤S4；
S4：整车控制器控制发动机开始喷油，并通过控制发动机需求扭矩增加发动机转速，当发动机与第二电机EM2的转速差大于设定阈值F时，设定阈值F为－100rpm，执行步骤S5；
S5：整车控制器控制第二离合器C2传递扭矩使得发动机转速逐渐接近第二电机EM2转速，当发动机与第二电机EM2的转速差绝对值小于设定阈值G时，设定阈值G为50rpm，执行步骤S6；
S6：整车控制器控制第二离合器C2闭合，并对第一离合器C1进行预充，同时通过第一电机EM1和第二电机EM2共同调节第一行星架PC1转速，当第一离合器C1预充完成且发动机与第一行星架的转速差绝对值小于设定阈值H内时，设定阈值H为1000rpm，执行步骤S7；
S7：整车控制器控制第一离合器C1传递扭矩使得第一行星架PC1转速逐渐接近发动机转速，当发动机与第一行星架PC1的转速差绝对值小于设定阈值K时，设定阈值K为50rpm，整车控制器控制第一离合器C1闭合，此时车辆从EV-3驱动模式切换至HEV-6驱动模式。
实施例2
一种功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法，其步骤与实施例1中的功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法的步骤基本相同，其不同之处在于：设定阈值A为80％，设定阈值B为1200rpm，设定阈值D为800rpm，设定阈值E为500rpm，设定阈值F为－200rpm，设定阈值G为80rpm，设定阈值H为200rpm，设定阈值K为80rpm，梯度△V为200Nm/s。
实施例3
一种功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法，其步骤与实施例1中的功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法的步骤基本相同，其不同之处在于：设定阈值A为95％，设定阈值B为1400rpm，设定阈值D为700rpm，设定阈值E为450rpm，设定阈值F为－150rpm，设定阈值G为30rpm，设定阈值H为500rpm，设定阈值K为30rpm，梯度△V为1000Nm/s。

Claims (4)

1.一种功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法，其特征在于：在车辆处于EV-3驱动模式下，整车控制器判断用户是否需要进行制动安全保护模式切换，若是，则保持第一制动器(B1)打开，并按以下步骤进行：
S1：整车控制器对第二离合器(C2)进行预充，当第二离合器(C2)预充完成且发动机与第二电机(EM2)的转速差在设定区间C内时，执行步骤S2；
S2：整车控制器控制第二离合器(C2)滑摩拖拽发动机，当发动机转速超过设定阈值D时，执行步骤S3；
S3：整车控制器控制第二离合器(C2)传递扭矩按一定的梯度△V降低至0，控制第二离合器(C2)压力降低至kisspoint状态对应的压力值，当发动机转速下降至设定阈值E时，设定阈值E小于设定阈值D，执行步骤S4；
S4：整车控制器控制发动机开始喷油，并通过控制发动机需求扭矩增加发动机转速，当发动机与第二电机(EM2)的转速差大于设定阈值F时，执行步骤S5；
S5：整车控制器控制第二离合器(C2)传递扭矩使得发动机转速逐渐接近第二电机(EM2)转速，当发动机与第二电机(EM2)的转速差绝对值小于设定阈值G时，执行步骤S6；
S6：整车控制器控制第二离合器(C2)闭合，并对第一离合器(C1)进行预充，同时通过第一电机和第二电机共同调节第一行星架转速，当第一离合器(C1)预充完成且发动机与第一行星架的转速差绝对值小于设定阈值H内时，执行步骤S7；
S7：整车控制器控制第一离合器(C1)传递扭矩使得第一行星架转速逐渐接近发动机转速，当发动机与第一行星架的转速差绝对值小于设定阈值K时，整车控制器控制第一离合器(C1)闭合，此时车辆从EV-3驱动模式切换至HEV-6驱动模式。
2.如权利要求1所述的功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法，其特征在于：所述设定区域C为0～1500rpm，所述设定阈值D为500～800rpm，所述设定阈值E为400～500rpm，所述设定阈值F为－200～－100rpm，所述设定阈值G为30～80rpm，所述设定阈值H为0～1000rpm，所述设定阈值K为30～80rpm。
3.如权利要求1所述的功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法，其特征在于：所述梯度△V为200～1000Nm/s。
4.如权利要求1～3任一所述的功率分流式混合动力卡车制动安全保护模式切换控制方法，其特征在于：若整车控制器接收到的车辆当前的加速踏板开度为0且动力电池荷电保持SOC大于设定阈值A且外齿圈转速大于设定阈值B，其中设定阈值A为80％～95％，设定阈值B为900～1400rpm，则整车控制器判断用户需要进行制动安全保护模式切换。
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