CN114286763A - 一种混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，包括：获取电机转矩输出路径的初始路径状态；获取车辆的初始车速；获取制动踏板开度；获取初始油门踏板开度；获取车辆电池的初始荷电状态；若初始路径状态为ISG路径、初始荷电状态小于第一预设值、初始车速小于第二预设值且初始油门踏板开度大于第三预设值，则控制电机转矩输出路径从ISG路径转换为EFAD路径；若初始路径状态为EFAD路径、初始荷电状态小于第一预设值、制动踏板开度大于第四预设值且初始车速大于第五预设值，则控制电机转矩输出路径从EFAD路径转换为ISG路径。

Description

一种混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法
技术领域
本发明涉及车辆控制领域，具体涉及一种混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法。
背景技术
随着国家法规对油耗和排放要求的日益严格，以及电气化***的发展，混合动力技术是实现节能减排的关键。为了适应国家政策和满足排放法规，整车厂与零部件供应商均在寻找解决方案。但目前纯电动车技术***电池技术复杂、成本较高，混合动力***的结构决定了能够实现的工作模式的种类，因此，为了能够实现多种工作模式，混合动力***通常具有相对复杂的结构。这种复杂的结构导致混合动力***占用相对较大的空间，大大降低了车辆内部的空间利用率。
混合动力***中的P2.5构型单电机混合动力***如图1所示，图中10表示发动机，20表示电机，C1表示第一离合器，C2表示第二离合器，31表示变速器奇数轴(可以连接第一挡、第三挡、第五挡和第七挡)，32表示变速器偶数轴(可以连接倒挡、第二挡、第四挡和第六挡)，40表示车轮端。
P2.5构型混动***电机有三个转矩输出路径，分别是ISG路径、EFAD路径和Disengaged路径。ISG路径是指电机20通过第二离合器C2与发动机10相联同时电机20与变速器偶数轴32之间时断开连接的，EFAD路径是指电机20直接与变速器偶数轴32相连进行助力或充电并且电机20与发动机10之间是断开的。Disengaged路径是指电机与发动机和变速器偶数轴之间都是断开的。
现有单电机混动车辆大多数只有一种电机扭矩输出路径，没有考虑电机在不同扭矩输出路径的切换。而本发明中的单电机混动***定义了2种扭矩输出路径，ISG路径和EFAD路径。出于***效率的考虑，在车速超过阈值时，必须进行电机扭矩输出路径的切换。在车速低于阈值时，也必须进行电机扭矩输出路径的转换。
因此，有必要提供一种方案，解决现有技术中无法在ISG路径和EFAD路径之间进行切换的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中无法在ISG路径和EFAD路径之间进行切换的技术问题，本发明提出了一种混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，本发明具体是以如下技术方案实现的。
本发明提供的一种混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法包括：
获取电机转矩输出路径的初始路径状态；
获取车辆的初始车速；
获取制动踏板开度；
获取初始油门踏板开度；
获取车辆电池的初始荷电状态；
若所述初始路径状态为ISG路径、所述初始荷电状态小于第一预设值、所述初始车速小于第二预设值且所述初始油门踏板开度大于第三预设值，则控制所述电机转矩输出路径从ISG路径转换为EFAD路径；
若所述初始路径状态为EFAD路径、所述初始荷电状态小于第一预设值、所述制动踏板开度大于第四预设值且所述初始车速大于第五预设值，则控制所述电机转矩输出路径从EFAD路径转换为ISG路径。
本发明提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法的进一步改进在于，所述控制所述电机转矩输出路径从ISG路径转换为EFAD路径包括：
获取电机的初始充放电状态；
若所述初始充放电状态为ISG路径下发动机向电机充电，则控制电机转矩从负转矩转换至正转矩，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩，则获取第一发动机当前转矩；
若所述初始充放电状态为ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩，则获取第一发动机当前转矩；
若所述第一发动机当前转矩满足第一预设条件，则将电机的充放电状态转换为ISG路径下发动机向电机充电；
获取车辆的第一当前车速；
若所述第一当前车速等于所述第二预设值，则将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向车轮端输出正扭矩。
本发明提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法的更进一步改进在于，控制电机转矩从负转矩转换至正转矩，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩包括：
获取第一电机当前转矩；
根据所述第一电机当前转矩和第一预设时长确定第一斜率参数；
根据所述第一斜率参数控制电机转矩从负转矩转换至正转矩，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩。
本发明提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法的更进一步改进在于，还包括获取所述车辆电池的第一当前荷电状态，根据所述第一当前荷电状态确定充电转矩，根据所述初始油门踏板开度确定驾驶员初始请求转矩；
所述第一预设条件为所述第一发动机当前转矩不小于驾驶员初始请求转矩与充电转矩之差。
本发明提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法的更进一步改进在于，所述将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向车轮端输出正扭矩包括：
将电机转矩降低至0N·m，调整点火角以增大发动机实际转矩，使所述发动机实际转矩不小于驾驶员轮端请求转矩；
控制所述电机由转矩模式转换为转速模式；
调整电机转速至EFAD路径的电机目标转速，使电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向车轮端输出正扭矩。
本发明提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法的更进一步改进在于，调整所述电机转速至EFAD路径的电机目标转速之前，还包括：
获取当前车轮转速；
获取主减速比；
获取变速器齿轮传动比；
确定EFAD路径的电机目标转速，EFAD路径的电机目标转速等于所述当前车轮转速、所述主减速比与所述变速器齿轮传动比的乘积。
本发明提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法的更进一步改进在于，所述将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向车轮端输出正扭矩之后，还包括：
获取当前油门踏板开度；
根据所述当前油门踏板开度确定驾驶员当前请求转矩；
获取第二发动机当前转矩；
若所述第二发动机当前转矩小于所述驾驶员当前请求转矩，将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩。
本发明提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法的更进一步改进在于，所述将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩包括：
获取第二电机当前转矩；
获取发动机最大转矩；
根据所述驾驶员当前请求转矩和所述发动机最大转矩确定发动机负荷；
根据预设标定关系和所述发动机负荷确定第二预设时长；
根据所述第二电机当前转矩和所述第二预设时长确定第二斜率参数；
根据所述第二斜率参数控制电机，将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩。
本发明提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法的进一步改进在于，所述控制所述电机转矩输出路径从EFAD路径转换为ISG路径包括：
获取车辆的第二当前车速；
若所述第二当前车速等于第六预设值或第七预设值，则控制电机换挡至第二挡，将电机转速调整至第二挡目标转速，所述第六预设值大于所述第七预设值；
获取所述车辆电池的第二当前荷电状态；
若所述第二当前荷电状态不小于所述第一预设值，则将电机转速调整至ISG路径的电机目标转速，使电机转速等于发动机转速，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机输出负转矩，以辅助发动机停机。
本发明提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法的更进一步改进在于，所述控制电机换挡至第二挡，将电机转速调整至第二挡目标转速包括：
获取所述电机的当前挡位；
若所述电机的当前挡位为第六挡，则依次执行以下步骤：控制发动机换挡至第五挡，控制所述电机换挡至第四挡，控制所述发动机换挡至第三挡，控制所述电机换挡至第二挡，将电机转速调整至预设第二挡转速；
若所述电机的当前挡位为第四挡，则依次执行以下步骤：控制所述发动机换挡至第三挡，控制所述电机换挡至第二挡，将电机转速调整至预设第二挡转速。
本发明提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法的更进一步改进在于，还包括：
若所述第二当前荷电状态小于所述第一预设值，则获取第三当前车速；
若所述第三当前车速小于第八预设值，则将电机的充放电状态转换为ISG路径下发动机向电机充电。
本发明提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法的更进一步改进在于，所述将电机的充放电状态转换为ISG路径下发动机向电机充电之后，还包括：
获取第三当前荷电状态；
若所述第三当前荷电状态不小于所述第一预设值，则将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机输出负转矩，以辅助发动机停机。
本发明解决了现有技术中无法在ISG路径和EFAD路径之间进行切换的技术问题，提供了在混合动力汽车电机扭矩输出路径改变时的控制方法，包括ISG路径转换到EFAD路径和EFAD路径转换到ISG路径的控制方法。本发明混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法通过通过对电机扭矩输出路径切换过程中的平顺控制，改善了车辆的驾驶性、舒适性、安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为混合动力***中的P2.5构型单电机混合动力***的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法的流程图；
图3为本发明实施例由ISG路径切换到EFAD路径的状态转换示意图；
图4为本发明实施例由EFAD路径切换到ISG路径的状态转换示意图；
图5为本发明实施例由ISG路径切换到EFAD路径的流程图；
图6为本发明实施例中ISG路径-电机充电阶段的状态示意图；
图7为本发明实施例中ISG路径-电机助力阶段的状态示意图；
图8为本发明实施例中ISG路径-电机助力阶段之后的ISG路径-电机充电阶段的状态示意图；
图9为本发明实施例中电机转速同步阶段的状态示意图；
图10为本发明实施例中EFAD路径-电机助力阶段的状态示意图；
图11为本发明实施例由EFAD路径切换到ISG路径的流程图；
图12为本发明实施例中EFAD路径-电机充电阶段的状态示意图；
图13为本发明实施例中电机换挡降挡阶段的状态示意图；
图14为本发明实施例中电机转速同步-由EFAD路径转速调到ISG路径转速阶段的状态示意图；
图15为本发明实施例中ISG路径电机辅助发动机停机阶段的状态示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中无法在ISG路径和EFAD路径之间进行切换的技术问题，本发明提出了一种混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，本发明具体是以如下技术方案实现的。
结合图2所示，本实施例提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法包括：
步骤S1：获取电机转矩输出路径的初始路径状态；
步骤S2：获取车辆的初始车速；
步骤S3：获取制动踏板开度；
步骤S4：获取初始油门踏板开度；
步骤S5：获取车辆电池的初始荷电状态；
步骤S6：若初始路径状态为ISG路径、初始荷电状态小于第一预设值、初始车速小于第二预设值且初始油门踏板开度大于第三预设值，则控制电机转矩输出路径从ISG路径转换为EFAD路径；
步骤S7：若初始路径状态为EFAD路径、初始荷电状态小于第一预设值、制动踏板开度大于第四预设值且初始车速大于第五预设值，则控制电机转矩输出路径从EFAD路径转换为ISG路径。
本实施例应用于混合动力***中的P2.5构型单电机混合动力***，其中，电机与变速器偶数轴输入轴端相连，当电机扭矩输出路径改变的情况有两种。混合动力***中的P2.5构型单电机混合动力***如图1所示，图中10表示发动机，20表示电机，C1表示第一离合器，C2表示第二离合器，31表示变速器奇数轴(可以连接第一挡、第三挡、第五挡和第七挡)，32表示变速器偶数轴(可以连接倒挡、第二挡、第四挡和第六挡)，40表示车轮端。
如图3所示，第一种情况中由ISG路径切换到EFAD路径。首先车辆处于ISG路径的充电工况，此时驾驶员踩大油门进行加速，此时会进行ISG路径到EFAD路径的转换。
如图4所示，第二种情况中由EFAD路径切换到ISG路径。当驾驶员将车辆设置在第4挡，车速为50km/h左右，此时进行减速，车辆的SOC不足，所以发动机在起机，此时电机处于EFAD路径，踩制动踏板至停车，由于刹车过程中制动能量回收，SOC逐渐充满，发动机要停机，需要切换到ISG路径进行电机辅助停机，此时会进行EFAD路径到ISG路径的转换。
本实施例定义了在混合动力汽车电机扭矩输出路径改变时的控制方法，包括ISG路径转换到EFAD路径，和EFAD路径转换到ISG路径的控制方法。
进一步地，结合图5所示，控制电机转矩输出路径从ISG路径转换为EFAD路径包括：
步骤S101：获取电机的初始充放电状态；
步骤S102：若初始充放电状态为ISG路径下发动机向电机充电，则控制电机转矩从负转矩转换至正转矩，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩，获取第一发动机当前转矩；
步骤S103：若初始充放电状态为ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩，则获取第一发动机当前转矩。
本实施例中，当车辆处于ISG路径的充电工况时，若此时驾驶员踩大油门进行加速，则需要由ISG路径转换到EFAD路径。ISG模式充电时踩油门加速，达到一定车速阈值时会请求电机由ISG充电模式切换到EFAD模式而进行助力或采用EFAD路径充电提高***效率。转换过程包括ISG路径-电机充电、ISG路径-电机助力、ISG路径-电机充电、电机转速同步和EFAD路径-电机助力阶段。
如图6所示，在“ISG路径-电机充电”此初始阶段中，车辆的初始荷电状态小于第一预设值，电池SOC低，能源管理模块发送充电请求，此时充放电状态为ISG路径下发动机向电机充电。例如，初始条件是原地车速为0，挡位是D挡，油门踏板是0％，电池SOC低，能源管理模块发送充电请求，电机通过ISG路径进行充电。
如图7所示，在“ISG路径-电机助力”阶段中，驾驶员踩大油门，初始油门踏板开度大于第三预设值，由于发动机响应比电机慢，仅靠发动机转矩不能满足驾驶员转矩要求，电机将在ISG路径下进行助力，而初始充放电状态为ISG路径下发动机向电机充电，因此，需要控制电机转矩从负转矩转换至正转矩，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机放电，即ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩(如步骤S102)。
更进一步地，步骤S102包括：
获取第一电机当前转矩；
根据第一电机当前转矩和第一预设时长确定第一斜率参数；
根据第一斜率参数控制电机转矩从负转矩转换至正转矩，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩；
获取第一发动机当前转矩。
电机的转矩会从第一电机当前转矩(例如-50nm)迅速上升到0，电机的充电状态被退出，退出充电的过程时长(第一预设时长)标定一般设为1-1.5秒。
为了保证低速加速的线性度，油门特性在低速的设置与车速的相关性较小，由此容易造成无法触发发动机扭矩的火路调节，导致发动机实际扭矩跟随气路请求扭矩。而对于米勒发动机来说，气路扭矩的滞后明显，此时如果不能触发发动机火路扭矩调节功能会造成发动机扭矩增加慢。针对该问题升级了策略保证在在充电扭矩卸载时强行激活发动机点火角调节。
在ISG充电扭矩变为0后，继续向正转矩转变。此处电机转矩斜率参数(第一斜率参数)是控制电机扭矩平稳的关键。第一斜率参数＝第一电机当前转矩/第一预设时长。
更进一步地，可以不经过“ISG路径-电机充电”阶段，初始充放电状态可以为ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩，则直接获取第一发动机当前转矩(如步骤S103)。
更进一步地，本实施例提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法还包括步骤S104：若第一发动机当前转矩满足第一预设条件，则将电机的充放电状态转换为ISG路径下发动机向电机充电。更进一步地，步骤S102或步骤S103之后，步骤S104之前，本实施例提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法还包括获取车辆电池的第一当前荷电状态，根据第一当前荷电状态确定充电转矩，根据初始油门踏板开度确定驾驶员初始请求转矩；第一预设条件为第一发动机当前转矩不小于驾驶员初始请求转矩与充电转矩之差。此为“ISG路径-电机助力”阶段之后的ISG路径-电机充电阶段。
如图8所示，在“ISG路径-电机助力”阶段之后的“ISG路径-电机充电”阶段中，当发动机实际转矩响应上来后，发动机转矩大到足以满足驾驶员的转矩和电池的充电请求，即第一发动机当前转矩满足第一预设条件。此时电机可以在ISG路径充电，即，可以将电机的充放电状态转换为ISG路径下发动机向电机充电。
更进一步地，本实施例提供的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法还包括：
步骤S105：获取车辆的第一当前车速；
步骤S106：若第一当前车速等于第二预设值，则将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向车轮端输出正扭矩。
更进一步地，将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向车轮端输出正扭矩包括：
将电机转矩降低至0N·m，调整点火角以增大发动机实际转矩，使发动机实际转矩不小于驾驶员轮端请求转矩；
控制电机由转矩模式转换为转速模式；
调整电机转速至EFAD路径的电机目标转速，使电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向车轮端输出正扭矩。
本实施例1中，根据当前实际的制动踏板开度、当前实际的油门踏板开度和预设标定关系得到驾驶员轮端请求转矩。
更进一步地，调整电机转速至EFAD路径的电机目标转速之前，还包括：
获取当前车轮转速；
获取主减速比；
获取变速器齿轮传动比；
确定EFAD路径的电机目标转速，EFAD路径的电机目标转速等于当前车轮转速、主减速比与变速器齿轮传动比的乘积。
如图9所示，在“电机转速同步”阶段中，随着车速的增加，电机路径需要根据***效率从ISG路径转换为EFAD路径。而电机速度从ISG路径的实际速度到EFAD路径的目标速度需要同步，因此触发电机速度同步。
同步开始之前，电机工作在ISG路径下，电机转速等于发动机转速。
在同步开始之前，电机扭矩需要降到0N·m。同时，发动机转矩需要快速调整，以保证能够满足轮端请求扭矩。因此，在电机转矩下降的时间内，发动机转矩应由调整点火角来实现快速响应。
电机转矩降至0后，电机模式由转矩模式变为转速模式，此时车辆仅由发动机驱动。
当电机转速等于EFAD路径的电机目标转速后，同步阶段完成。EFAD路径的电机目标转速等于当前车轮转速与变速器齿轮传动比的乘积。
更进一步地，将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向车轮端输出正扭矩之后，还包括：
获取当前油门踏板开度；
根据当前油门踏板开度确定驾驶员当前请求转矩；
获取第二发动机当前转矩；
若第二发动机当前转矩小于驾驶员当前请求转矩，将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩。
更进一步地，将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩包括：
获取第二电机当前转矩；
获取发动机最大转矩；
根据驾驶员当前请求转矩和发动机最大转矩确定发动机负荷；
根据预设标定关系和发动机负荷确定第二预设时长；
根据第二电机当前转矩和第二预设时长确定第二斜率参数；
根据第二斜率参数控制电机，将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩。
如图10所示，在“EFAD路径-电机助力”阶段中，电机路径已经变为EFAD路径，电机和发动机可以将车辆直接驱动车轮上。电机通过偶数轴推进车辆，电动机可以连接第2挡、第4挡或第6挡。发动机可以通过奇数轴或偶数轴驱动车辆。发动机可以连接第1挡、第2挡、第3挡、第4挡、第5挡、第6挡或第7挡。同时，发动机和电机的齿轮传动比是分开的，也可能不相同。当车速增加到1挡至2挡换挡点时，发动机的速比下降，由于发动机曲轴端转矩保持稳定，发动机的车轮端转矩下降。为了保持车轮端转矩的持续稳定，电机将助力补偿由于速比减小带来的发动机驱动车轮端下降的转矩。
在大油门时，如果发动机无法满足驾驶员扭矩请求，电机也会助力以满足驾驶员的扭矩请求。进入EFAD路径后电机扭矩的变化速率由发动机的负荷决定，在切换平顺性和电机助力介入的快速性间折衷：中小负荷以平顺性为主，大油门主要考虑动力性。下表为比较线性的速率设定。
发动机负荷 0 0.2 0.4 0.6 0.7
第二预设时长 3 3 3 2 1
上表为发动机负荷与第二预设时长之间的预设标定关系。根据预设标定关系和发动机负荷可以确定第二预设时长，根据第二电机当前转矩和第二预设时长可以确定第二斜率参数。第二斜率参数可以等于第二电机当前转矩/第二预设时长。
如图11所示，进一步地，控制电机转矩输出路径从EFAD路径转换为ISG路径包括：
步骤S201：获取车辆的第二当前车速；
步骤S202：若第二当前车速等于第六预设值或第七预设值，则控制电机换挡至第二挡，将电机转速调整至第二挡目标转速，第六预设值大于第七预设值。
更进一步地，控制电机换挡至第二挡，将电机转速调整至第二挡目标转速包括：
获取电机的当前挡位；
若电机的当前挡位为第六挡，则依次执行以下步骤：控制发动机换挡至第五挡，控制电机换挡至第四挡，控制发动机换挡至第三挡，控制电机换挡至第二挡，将电机转速调整至预设第二挡转速；
若电机的当前挡位为第四挡，则依次执行以下步骤：控制发动机换挡至第三挡，控制电机换挡至第二挡，将电机转速调整至预设第二挡转速。
例如，当驾驶员在4挡，50km/h左右进行减速，SOC不足，所以发动机在起机，此时电机处于EFAD路径,踩制动踏板至停车，由于刹车过程中制动能量回收，SOC逐渐充满，发动机要停机，需要切换到ISG路径进行电机辅助停机，此时会进行EFAD路径到ISG路径的转换。EFAD路径转换到ISG路径的转换过程包括EFAD路径-电机充电、电机换挡降挡、电机转速同步-由EFAD路径转速调到ISG路径转速、ISG路径电机辅助发动机停机阶段。
如图12所示，在“EFAD路径-电机充电”阶段中，初始状态为车辆为50km/h，电池SOC低，电机齿轮为4挡，发动机开启，驾驶员踩下刹车踏板。在减速过程中，由于SOC低，混动***具有制动回收能力，制动回收扭矩等于从制动***发出的总制动转矩。在此阶段中，电机在EFAD路径充电。
如图13所示，在“电机换挡降挡”阶段中，若电机的当前挡位为第四挡，当车速降到4-2换挡点(第七预设值)时，电机的换挡请求被触发，但电机如果直接换4挡脱开降为2挡，会有动力中断，所以应该把第3挡应作为中间挡。所以在4-3挡完成后，再进行4-2挡电机调速，将电机转速调整为VCU发送的2挡目标电机转速。若电机的当前挡位为第六挡，当车速降到第六预设值时，电机的换挡请求被触发。
在减速过程中，电池一直在充电，当电机换挡过程中电池充满，发动机要停机。如果电机换挡过程中发动机停机，停机后此时驾驶员再踩油门加速，由于电机在换挡无法补偿离合器拖动发动机的扭矩损失，会造成巨大的冲击及动力丢失的感觉。因此，为了避免动力中断，电机换挡过程会延迟发动机停机请求。直到电机换挡过程完成后，发送发动机停机请求。
更进一步地，混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法还包括：
步骤S203：获取车辆电池的第二当前荷电状态；
步骤S204：若第二当前荷电状态不小于第一预设值，则将电机转速调整至ISG路径的电机目标转速，使电机转速等于发动机转速，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机输出负转矩，以辅助发动机停机。
如图14所示，在“电机转速同步-由EFAD路径转速调到ISG路径转速”阶段中，电机已经换完挡，第二当前荷电状态不小于第一预设值，发动机可以停机，为了NVH性能，降低停机的噪音和振动，需要进行电机辅助发动机停机。电机路径需要由EFAD路径改为ISG路径，将电机转速同步至发动机转速。
如图15所示，在“ISG路径电机辅助发动机停机”阶段中，电机转速同步完成后，电机路径改为ISG路径，发动机即将停机。在ISG路径上控制电机出负扭矩辅助发动机停机，以降低振动。根据发动机实际转速与发动机目标转速之间的转速差计算电机负转矩。
更进一步地，混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法还包括：
步骤S205：若第二当前荷电状态小于第一预设值，则获取第三当前车速；
步骤S206：若第三当前车速小于第八预设值，则将电机的充放电状态转换为ISG路径下发动机向电机充电。
更进一步地，步骤S206之后还包括：
步骤S207：获取第三当前荷电状态；
步骤S208：若第三当前荷电状态不小于第一预设值，则将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机输出负转矩，以辅助发动机停机。
在此工况中，第二当前荷电状态小于第一预设值，SOC依然比较低，电池还在充电。电机换完挡后，车速低于一定阈值(比如5km/h)，此时，SOC仍然比较低，需要进行充电，出于***充电效率的考虑，需要电机由EFAD路径切换到ISG路径进行充电。因此电机需要调速。电机转速同步完成后，电机路径改为ISG路径，电机在ISG路径充电。充电完成后，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机输出负转矩，以辅助发动机停机。
对于P2.5结构的混动车，动力***由发动机、电机、7DCT变速器、减速器、半轴、车轮组成。当电机处于ISG路径时，电机和偶数轴离合器相连，电机的挡位为0挡。当电机处于EFAD路径时，电机和车轮端相连，有2-4-6三个挡位，满足车速和油门条件时，电机会换挡。由于ISG路径的主要作用是低速下充电、辅助停机、低速助力。在车速大于13km/h时会退出ISG路径，进入EFAD路径。在车速小于5km/h如果发动机没有停机，会进入ISG路径。所以在低SOC加速过程中电机的路径会由ISG路径切换为EFAD路径。在低SOC减速过程的某些工况中，电机的路径会由EFAD路径切换到ISG路径。
本发明解决了现有技术中无法在ISG路径和EFAD路径之间进行切换的技术问题，提供了在混合动力汽车电机扭矩输出路径改变时的控制方法，包括ISG路径转换到EFAD路径和EFAD路径转换到ISG路径的控制方法。本发明混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法通过通过对电机扭矩输出路径切换过程中的平顺控制，改善了车辆的驾驶性、舒适性、安全性。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，其特征在于，包括：
获取电机转矩输出路径的初始路径状态；
获取车辆的初始车速；
获取制动踏板开度；
获取初始油门踏板开度；
获取车辆电池的初始荷电状态；
若所述初始路径状态为ISG路径、所述初始荷电状态小于第一预设值、所述初始车速小于第二预设值且所述初始油门踏板开度大于第三预设值，则控制所述电机转矩输出路径从ISG路径转换为EFAD路径；
若所述初始路径状态为EFAD路径、所述初始荷电状态小于第一预设值、所述制动踏板开度大于第四预设值且所述初始车速大于第五预设值，则控制所述电机转矩输出路径从EFAD路径转换为ISG路径。
2.如权利要求1所述的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，其特征在于，所述控制所述电机转矩输出路径从ISG路径转换为EFAD路径包括：
获取电机的初始充放电状态；
若所述初始充放电状态为ISG路径下发动机向电机充电，则控制电机转矩从负转矩转换至正转矩，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩，则获取第一发动机当前转矩；
若所述初始充放电状态为ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩，则获取第一发动机当前转矩；
若所述第一发动机当前转矩满足第一预设条件，则将电机的充放电状态转换为ISG路径下发动机向电机充电；
获取车辆的第一当前车速；
若所述第一当前车速等于所述第二预设值，则将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向车轮端输出正扭矩。
3.如权利要求2所述的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，其特征在于，控制电机转矩从负转矩转换至正转矩，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩包括：
获取第一电机当前转矩；
根据所述第一电机当前转矩和第一预设时长确定第一斜率参数；
根据所述第一斜率参数控制电机转矩从负转矩转换至正转矩，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩。
4.如权利要求2所述的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，其特征在于，还包括获取所述车辆电池的第一当前荷电状态，根据所述第一当前荷电状态确定充电转矩，根据所述初始油门踏板开度确定驾驶员初始请求转矩；
所述第一预设条件为所述第一发动机当前转矩不小于驾驶员初始请求转矩与充电转矩之差。
5.如权利要求2所述的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，其特征在于，所述将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向车轮端输出正扭矩包括：
将电机转矩降低至0N·m，调整点火角以增大发动机实际转矩，使所述发动机实际转矩不小于驾驶员轮端请求转矩；
控制所述电机由转矩模式转换为转速模式；
调整电机转速至EFAD路径的电机目标转速，使电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向车轮端输出正扭矩。
6.如权利要求5所述的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，其特征在于，调整所述电机转速至EFAD路径的电机目标转速之前，还包括：
获取当前车轮转速；
获取主减速比；
获取变速器齿轮传动比；
确定EFAD路径的电机目标转速，EFAD路径的电机目标转速等于所述当前车轮转速、所述主减速比与所述变速器齿轮传动比的乘积。
7.如权利要求2所述的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，其特征在于，所述将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向车轮端输出正扭矩之后，还包括：
获取当前油门踏板开度；
根据所述当前油门踏板开度确定驾驶员当前请求转矩；
获取第二发动机当前转矩；
若所述第二发动机当前转矩小于所述驾驶员当前请求转矩，将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩。
8.如权利要求7所述的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，其特征在于，所述将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩包括：
获取第二电机当前转矩；
获取发动机最大转矩；
根据所述驾驶员当前请求转矩和所述发动机最大转矩确定发动机负荷；
根据预设标定关系和所述发动机负荷确定第二预设时长；
根据所述第二电机当前转矩和所述第二预设时长确定第二斜率参数；
根据所述第二斜率参数控制电机，将电机的充放电状态转换为EFAD路径下电机向发动机曲轴端输出正扭矩。
9.如权利要求1所述的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，其特征在于，所述控制所述电机转矩输出路径从EFAD路径转换为ISG路径包括：
获取车辆的第二当前车速；
若所述第二当前车速等于第六预设值或第七预设值，则控制电机换挡至第二挡，将电机转速调整至第二挡目标转速，所述第六预设值大于所述第七预设值；
获取所述车辆电池的第二当前荷电状态；
若所述第二当前荷电状态不小于所述第一预设值，则将电机转速调整至ISG路径的电机目标转速，使电机转速等于发动机转速，将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机输出负转矩，以辅助发动机停机。
10.如权利要求9所述的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，其特征在于，所述控制电机换挡至第二挡，将电机转速调整至第二挡目标转速包括：
获取所述电机的当前挡位；
若所述电机的当前挡位为第六挡，则依次执行以下步骤：控制发动机换挡至第五挡，控制所述电机换挡至第四挡，控制所述发动机换挡至第三挡，控制所述电机换挡至第二挡，将电机转速调整至预设第二挡转速；
若所述电机的当前挡位为第四挡，则依次执行以下步骤：控制所述发动机换挡至第三挡，控制所述电机换挡至第二挡，将电机转速调整至预设第二挡转速。
11.如权利要求9所述的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，其特征在于，还包括：
若所述第二当前荷电状态小于所述第一预设值，则获取第三当前车速；
若所述第三当前车速小于第八预设值，则将电机的充放电状态转换为ISG路径下发动机向电机充电。
12.如权利要求11所述的混合动力汽车电机扭矩输出路径切换的控制方法，其特征在于，所述将电机的充放电状态转换为ISG路径下发动机向电机充电之后，还包括：
获取第三当前荷电状态；
若所述第三当前荷电状态不小于所述第一预设值，则将电机的充放电状态转换为ISG路径下电机向发动机输出负转矩，以辅助发动机停机。
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