CN114347980B - 一种车辆运行模式切换的方法、装置以及一种汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆运行模式切换的方法、装置以及一种汽车，涉及汽车控制领域。所述方法包括：接收混合动力模式请求，判断同步器两端的转速差是否超过标定值；获取车辆当前运行模式，并根据车辆当前运行模式，请求变速器控制单元进行离合器控制，以降低转速差；在检测到转速差小于或等于标定值时，向变速器控制单元发送混合动力模式切换指令，以使得车辆在混合动力模式下运行。本发明达到了车辆较高速度下不需要降低车速即可切换混合动力模式的目标。提升了驾驶性能的同时，提高了用户的体验感，具有较高的实用性价值。

Description

一种车辆运行模式切换的方法、装置以及一种汽车

技术领域

本发明涉及汽车控制领域，尤其涉及一种车辆运行模式切换的方法、装置以及一种汽车。

背景技术

区别于燃油汽车和纯电汽车，混合动力汽车不仅具备了燃油汽车的发动机、变速器等传统动力***，还具备了由动力电池及驱动电机等组成的电动驱动***。目前混合动力汽车的运行模式可以分为：单独由纯电动力***驱动运行的纯电动模式；由纯电动力***驱动运行，同时发动机仅进行发电不直接参与驱动运行的串联模式；以及发动机直接进行驱动运行的混合动力模式。因为运行模式的多样，不同动力***工作特性的差异，混合动力汽车可以通过运行模式的切换实现整车动力性及经济性最优。

一般情况下，发动机在低速段经济性较差，所以混合动力汽车在起步及低速段一般使用纯电动模式。而在车速提升至一定区间，驾驶员又不需要强劲动力的时刻，刚好满足发动机运行经济区的要求，这时候将汽车的运行模式由纯电动模或串联模式切换为混合动力模式，通过模式的切换实现整车经济性的提升。

但上述模式的切换存在一个问题，当汽车的运行模式需要从纯电动模式或者串联模式切换为混合动力模式时，假若当前车速较高，则无法切换，需要将车速降到一定程度才可以切换为混合动力模式，不但影响了车辆的驾驶性能，还给用户带来了不好的体验感。

发明内容

本发明提供一种车辆运行模式切换的方法、装置以及一种汽车，解决了目前车速较高时需要降低车速才能切换混合动力模式的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面提供了一种车辆运行模式切换的方法，所述方法包括：

接收混合动力模式请求，所述混合动力模式请求为请求车辆进入混合动力模式运行；

判断同步器两端的转速差是否超过标定值；

在所述转速差超过所述标定值的情况下，获取车辆当前运行模式，并根据所述车辆当前运行模式，请求变速器控制单元进行离合器控制，以降低所述转速差；

在检测到所述转速差小于或等于所述标定值时，向所述变速器控制单元发送混合动力模式切换指令，以使得所述车辆在混合动力模式下运行。

可选地，判断同步器两端的转速差是否超过标定值，包括：

获取车轮转速，并根据所述车轮转速，确定同步器的后端转速；

获取变速器输入端转速，并根据所述变速器输入端转速，确定所述同步器的前端转速；

根据所述后端转速和所述前端转速，得到所述转速差，进而判断所述转速差是否超过所述标定值。

可选地，根据所述车辆当前运行模式，请求变速器控制单元进行离合器控制，包括：

在当前运行模式为串联模式的情况下，执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制；或者

在当前运行模式为纯电动模式的情况下，向所述发动机控制单元发送串联模式切换指令；

接收反馈信息，并执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制，所述反馈信息为所述发动机控制单元成功执行所述串联模式切换指令后发送。

可选地，请求变速器控制单元进行离合器控制，以降低所述转速差，包括：

所述变速器控制单元控制所述离合器进行滑磨操作，以拉高所述变速器输入端转速，进而降低所述转速差。

可选地，在判断同步器两端的转速差是否超过标定值之后，所述方法还包括：

在判断所述转速差未超过所述标定值的情况下，向所述变速器控制单元发送所述混合动力模式切换指令，以使得所述车辆在混合动力模式下运行。

本发明实施例第二方面提供一种车辆运行模式切换的装置，所述装置包括：

接收请求模块，用于接收混合动力模式请求，所述混合动力模式请求为请求车辆进入混合动力模式运行；

转速差判断模块，用于判断同步器两端的转速差是否超过标定值；

模式控制模块，用于在所述转速差超过所述标定值的情况下，获取车辆当前运行模式，并根据所述车辆当前运行模式，请求变速器控制单元进行离合器控制，以降低所述转速差；

第一发送切换指令模块，用于在检测到所述转速差小于或等于所述标定值时，向所述变速器控制单元发送混合动力模式切换指令，以使得所述车辆在混合动力模式下运行。

可选地，所述转速差判断模块包括：

确定后端转速单元，用于获取车轮转速，并根据所述车轮转速，确定同步器的后端转速；

确定前端转速单元，用于获取变速器输入端转速，并根据所述变速器输入端转速，确定所述同步器的前端转速；

转速差判断单元，用于根据所述后端转速和所述前端转速，得到所述转速差，进而判断所述转速差是否超过所述标定值。

可选地，所述模式控制模块具体用于：

在当前运行模式为串联模式的情况下，执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制；或者

在当前运行模式为纯电动模式的情况下，向所述发动机控制单元发送串联模式切换指令；

接收反馈信息，并执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制，所述反馈信息为所述发动机控制单元成功执行所述串联模式切换指令后发送。

可选地，所述装置还包括：

第二发送切换指令模块，用于在判断所述转速差未超过所述标定值的情况下，向所述变速器控制单元发送所述混合动力模式切换指令，以使得所述车辆在混合动力模式下运行。

本发明实施例第三方面提供一种汽车，所述汽车包括：整车控制器；

所述整车控制器执行如以上任一所述的车辆运行模式切换的方法。

本发明提供的车辆运行模式切换的方法，接收到混合动力模式请求后，首先判断同步器两端的转速差是否超过标定值，若是超过标定值，则请求变速器控制单元进行离合器的控制，以降低同步器两端的转速差，由于同步器的一端反映车速对应的转速，另一端反映发动机对应的转速，因此通过离合器缩小两端的转速差，在不降低车速的情况下达到同步器正常进档的转速要求范围，实现从当前运行模式切换到混合动力模式，即达到了车辆较高速度下不需要降低车速即可切换混合动力模式的目标。提升了驾驶性能的同时，提高了用户的体验感，具有较高的实用性价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一种车辆运行模式切换的方法的流程图；

图2是本发明实施例中车辆运行模式切换步骤的流程图；

图3是本发明实施例一种车辆运行模式切换的装置的框图。

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作出创造性劳动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。

发明人发现，目前当混合动力汽车的运行模式需要从纯电动模式或者串联模式切换为混合动力模式时，假若当前车速较高，则无法切换，需要将车速降到一定程度才可以切换为混合动力模式。

发明人进一步研究发现，出现上述问题的原因是：

目前整车控制器(VCU)根据驾驶员驱动车辆的动力需求以及车辆自身状态(车速、动力蓄电池电量等因素)判断车辆最佳的运行模式，在纯电动模式及串联模式下，发动机及变速器均不直接参与车辆的驱动，车辆仅由驱动电机驱动运行。而混合动力模式下，发动机将动力直接通过变速器传递至车轮。所以，在纯电动模式或串联模式运行条件下，若切换至混合动力模式，需要进行变速器的同步器挂挡及离合器接合等动作。

而同步器在挂挡过程中，对同步器两端的转速差有一定的限制要求，同步器的后端转速反映车速对应的转速，同步器的前端转速反映发动机输出到变速器输入端的转速。

若汽车处于纯电动模式或者串联模式，则离合器处于打开状态，那么发动机输出的转速并没有传递至变速器输入端，则同步器的前端转速为0，若车辆车速较高，则同步器的后端转速也较高，那么就会出现同步器两端的转速差过大，超过标定值，其不能满足同步器进档的要求，就不能切换到混合动力模式。

针对上述问题，发明人进过大量研究、计算、仿真以及实地测试，创造性的提出本发明的车辆运行模式切换的方法，以下对本发明电的技术方案进行详细描述和说明。

图1示出了本发明实施例一种车辆运行模式切换的方法的流程图。该方法包括：

步骤101：接收混合动力模式请求，混合动力模式请求为请求车辆进入混合动力模式运行。

本发明实施例中，是针对车辆当前处于纯电动模式或者串联模式，且车速较高，同步器两端转速差不能满足进档要求，但需要进入混合动力模式的情况，提出的技术方案。

一般情况下，车辆的整车能力管理***判断车辆当前最佳的运行模式应该为混合动力模式，则向整车控制器(VCU或者HCU)发送混合动力模式请求，该请求用于请求车辆进入混合动力模式运行。

步骤102：判断同步器两端的转速差是否超过标定值。

本发明实施例中，整车控制器在接收到混合动力模式请求后，首先判断同步器两端的转速差是否超过标定值。该标定值为根据大量测试、计算得到的一个经典值，以该标定值为基准，在同步器两端的转速差未超过该标定值时，认为同步器满足正常进档的转速要求，可以进档；在同步器两端的转速差超过该标定值，认为同步器不满足正常进档的转速要求，则不可以进档。

判断同步器两端的转速差是否超过标定值的具体步骤包括：

步骤S1：获取车轮转速，并根据车轮转速，确定同步器的后端转速；

步骤S2：获取变速器输入端转速，并根据变速器输入端转速，确定同步器的前端转速；

本发明实施例中，整车控制器获取车轮转速，根据车轮转速计算可得到变速器输出端转速，通过该输出端转速即可确定同步器的后端转速；整车控制器获取变速器输入端转速，通过该输入端转速即可确定同步器的前端转速。

一般情况下，车辆在纯电动模式下运行时，离合器处于打开状态，发动机也不工作，自然没有发动机转速，变速器的输入端也就没有转速，即同步器的前端没有转速；车辆在串联模式下运行时，离合器依然处于打开状态，发动机虽然工作(发动机发电)，但是发动机的转速并未传递至变速器的输入端，因此变速器的输入端还是没有转速，即同步器的前端还是没有转速。

但无论是上述哪种情况，车辆都在运行，车轮存在转速，其反映到变速器的输出端是有转速的，即同步器的后端是有转速的。

步骤S3：根据后端转速和前端转速，得到转速差，进而判断转速差是否超过标定值。

本发明实施例中，当确定了同步器的后端转速和前端转速后，整车控制器即可根据后端转速和前端转速，计算得到两者的转速差，并与标定值进行对比，判断该转速差是否超过标定值。例如标定值为2000，那么整车控制器就判断同步器的后端转速与同步器的前端转速两者之间转速差的数值是否超过2000，以判断结果决定后续步骤。

需要说明的是，整车控制器确定同步器的前端转速和后端转速的过程可以在接收混合动力模式请求之前进行，实际情况中，由于整车控制器在控制整车运行过程中，也会需要变速器输入端的转速和变速器输出端的转速，因此，整车控制器确定同步器的前端转速和后端转速的过程事实上可能随时都可以进行。但判断同步器两端的转速差是否超过标定值的步骤是在接收混合动力模式请求之后进行的。

步骤103：在转速差超过标定值的情况下，获取车辆当前运行模式，并根据车辆当前运行模式，请求变速器控制单元进行离合器控制，以降低转速差。

本发明实施例中，若整车控制器判断转速差超过标定值，则获取车轮当前的运行模式，之后根据当前运行模式的具体情况，请求变速器控制单元进行离合器控制，来达到降低转速差的目标。具体的步骤包括：

步骤T1：在当前运行模式为串联模式的情况下，执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制。

本发明实施例中，若车辆当前在串联模式下运行，即发动机发电，为电池***充电，发动机本质上处于工作状态，在这种情况下，整车控制器可以直接执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制。

步骤V1：在当前运行模式为纯电动模式的情况下，向所述发动机控制单元发送串联模式切换指令；

步骤V2：接收反馈信息，并执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制，所述反馈信息为所述发动机控制单元成功执行所述串联模式切换指令后发送。

本发明实施例中，若车辆当前在纯电动模式下运行，即发动机本质上处于非工作状态，在这种情况下，整车控制器首先需要让发动机启动，处于工作状态，因此，整车控制器需要向发动机控制单元(EMS)发送串联模式切换指令，发动机控制单元成功执行串联模式切换指令后发动机启动，处于工作状态，之后发动机控制单元向整车控制器发送一个反馈信息，整车控制器接收到反馈信息后，再执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制。

本发明实施例中，请求变速器控制单元进行离合器控制，以降低转速差的方法具体包括：

变速器控制单元控制离合器进行滑磨操作，离合器滑磨操作可以拉高变速器输入端的转速，变速器输入端的转速拉高，缩小了与变速器输出端的转速之间的差值，自然就降低了同步器两端的转速差。

步骤104：在检测到转速差小于或等于标定值时，向变速器控制单元发送混合动力模式切换指令，以使得车辆在混合动力模式下运行。

本发明实施例中，离合器滑磨操作使得同步器两端的转速差降低，转速差会逐渐的降低到标定值以下，例如：同步器的后端转速与同步器的前端转速两者之间转速差的数值降低到2000以下。

当检测到转速差小于或等于标定值时，整车控制器就可以向变速器控制单元发送混合动力模式切换指令，变速器控制单元接收混合动力模式切换指令后，执行该指令，由于同步器两端的转速差达到正常进档的转速要求，所以同步器完成进档，从而实现了车辆从纯电动模式或者串联模式切换到混合动力模式，使得车辆在混合动力模式下运行。

上述过程中，如果判断同步器两端的转速差未超过标定值，则无论车辆当前是在纯电动模式下运行，还是在串联模式下运行，整车控制器都不需要请求变速器控制单元进行离合器控制，而是直接向变速器控制单元发送混合动力模式切换指令，变速器控制单元接收混合动力模式切换指令后，执行该指令，同步器完成进档，实现车辆从纯电动模式或者串联模式切换到混合动力模式，使得车辆在混合动力模式下运行。

参照图2，示出了本发明实施例中车辆运行模式切换步骤的流程图，具体流程包括：

整车控制器上电，进行各项自检，确保汽车处于可以正常运行的状态。一般情况下，混合动力汽车在起步阶段会在纯电动模式下运行，当然这需要结合实际的车况等多方面因素决定，车辆启动后，可以同时，也可以不同时的对当前运行模式以及变速器输入端、输出端的转速进行获取、确定。变速器输出端转速可以根据车速信息计算得到，当然也可以通过其他方式得到，同理变速器输入端转速也一样，确定变速器输入端转速和输出端转速后，整车控制器就可以确定同步器两端转速差。

整车控制器获取当前运行模式后，若当前为纯电动模式或者串联模式，则继续保持当前运行模式，由整车能量管理***决定车辆的运行模式，决定是否需要进入混合动力模式运行，当需要车辆进入混合动力模式时，再由整车控制器根据变速器输入端转速和输出端转速，确定同步器两端转速差，假若标定值为3000，则判断同步器两端转速差的数值与3000的大小关系。

若同步器两端转速差的数值小于3000，那么整车控制器直接向变速器控制单元(TCU)发送混合动力模式切换指令，即TCU接收到混合动力模式切换指令，之后执行该指令，由于同步器两端的转速差满足进档的要求，因此同步器可以进档，进档成功后TCU向整车控制器发送反馈信息，整车控制器接收到该反馈信息后，进入混合动力模式。当然，可以理解的是，若是车辆因其他因素导致未进入混合动力模式，则重复向TCU发送混合动力模式切换指令的步骤。

若同步器两端转速差的数值大于3000，则需要根据当前的运行模式：纯电动模式或者串联模式，采用不同的方法：串联模式下，整车控制器会直接请求TCU进行离合器控制；纯电动模式下，整车控制器需要向发动机控制单元(EMS)发送串联模式切换指令，EMS接收该指令后执行，即启动发动机工作，此时就使得车辆进入串联模式运行，之后整车控制器再请求TCU进行离合器控制。TCU控制离合器进行滑磨控制，离合器滑磨控制会提高变速器输入端转速，以降低同步器两端的转速差，直至同步器两端的转速差降低到3000以下，接着按照前述相同的流程进行，即可实现车辆进入混合动力模式运行。

本发明实施例还提供一种车辆运行模式切换的装置，参照图3，示出了本发明实施例一种车辆运行模式切换的装置的框图，所述装置包括：

接收请求模块310，用于接收混合动力模式请求，所述混合动力模式请求为请求车辆进入混合动力模式运行；

转速差判断模块320，用于判断同步器两端的转速差是否超过标定值；

模式控制模块330，用于在所述转速差超过所述标定值的情况下，获取车辆当前运行模式，并根据所述车辆当前运行模式，请求变速器控制单元进行离合器控制，以降低所述转速差；

第一发送切换指令模块340，用于在检测到所述转速差小于或等于所述标定值时，向所述变速器控制单元发送混合动力模式切换指令，以使得所述车辆在混合动力模式下运行。

可选地，所述转速差判断模块320包括：

确定后端转速单元，用于获取车轮转速，并根据所述车轮转速，确定同步器的后端转速；

确定前端转速单元，用于获取变速器输入端转速，并根据所述变速器输入端转速，确定所述同步器的前端转速；

转速差判断单元，用于根据所述后端转速和所述前端转速，得到所述转速差，进而判断所述转速差是否超过所述标定值。

可选地，所述模式控制模块330具体用于：

在当前运行模式为串联模式的情况下，执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制；或者

在当前运行模式为纯电动模式的情况下，向所述发动机控制单元发送串联模式切换指令；

接收反馈信息，并执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制，所述反馈信息为所述发动机控制单元成功执行所述串联模式切换指令后发送。

可选地，所述装置还包括：

第二发送切换指令模块，用于在判断所述转速差未超过所述标定值的情况下，向所述变速器控制单元发送所述混合动力模式切换指令，以使得所述车辆在混合动力模式下运行。

本发明实施例还提供一种汽车，所述汽车包括：整车控制器；所述整车控制器执行以上步骤101～步骤104中任一所述的车辆运行模式切换的方法。

通过上述实施例，本发明实施例的车辆运行模式切换的方法，接收到混合动力模式请求后，首先判断同步器两端的转速差是否超过标定值，而同步器两端的转速差是根据变速器输入端转速和变速器输出端转速来确定。若是同步器两端的转速差超过标定值，则请求变速器控制单元控制离合器滑磨操作，离合器滑磨操作可以提高变速器输入端转速，缩小变速器输出端转速与变速器输出端转速的差值，从而降低同步器两端的转速差。

由于同步器的一端反映车速对应的转速，另一端反映发动机对应的转速，因此通过离合器滑磨操作缩小两端的转速差，在不降低车速的情况下达到同步器正常进档的转速要求范围，实现从当前运行模式切换到混合动力模式，即达到了车辆较高速度下不需要降低车速即可切换混合动力模式的目标。提升了驾驶性能的同时，提高了用户的体验感，具有较高的实用性价值，本发明所提供转向自动回正的方法具有较高的实用性价值。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种车辆运行模式切换的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收混合动力模式请求，所述混合动力模式请求为请求车辆进入混合动力模式运行；

获取车轮转速，并根据所述车轮转速，确定同步器的后端转速；

获取变速器输入端转速，并根据所述变速器输入端转速，确定所述同步器的前端转速；

根据所述后端转速和所述前端转速，得到转速差，进而判断所述转速差是否超过标定值；

在所述转速差超过所述标定值的情况下，获取车辆当前运行模式，并根据所述车辆当前运行模式，请求变速器控制单元进行离合器控制，以降低所述转速差；

在检测到所述转速差小于或等于所述标定值时，向所述变速器控制单元发送混合动力模式切换指令，以使得所述车辆在混合动力模式下运行；

其中，根据所述车辆当前运行模式，请求变速器控制单元进行离合器控制，包括：

在当前运行模式为串联模式的情况下，执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制；或者在当前运行模式为纯电动模式的情况下，向发动机控制单元发送串联模式切换指令；接收反馈信息，并执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制，所述反馈信息为所述发动机控制单元成功执行所述串联模式切换指令后发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，请求变速器控制单元进行离合器控制，以降低所述转速差，包括：

所述变速器控制单元控制所述离合器进行滑磨操作，以拉高所述变速器输入端转速，进而降低所述转速差。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断同步器两端的转速差是否查过标定值之后，所述方法还包括：

在判断所述转速差未超过所述标定值的情况下，向所述变速器控制单元发送所述混合动力模式切换指令，以使得所述车辆在混合动力模式下运行。

4.一种车辆运行模式切换的装置，其特征在于，所述装置包括：

接收请求模块，用于接收混合动力模式请求，所述混合动力模式请求为请求车辆进入混合动力模式运行；

转速差判断模块，所述转速差判断模块包括：

确定后端转速单元，用于获取车轮转速，并根据所述车轮转速，确定同步器的后端转速；

确定前端转速单元，用于获取变速器输入端转速，并根据所述变速器输入端转速，确定所述同步器的前端转速；

转速差判断单元，用于根据所述后端转速和所述前端转速，得到转速差，进而判断所述转速差是否超过标定值；

模式控制模块，用于在所述转速差超过所述标定值的情况下，获取车辆当前运行模式，并根据所述车辆当前运行模式，请求变速器控制单元进行离合器控制，以降低所述转速差；

第一发送切换指令模块，用于在检测到所述转速差小于或等于所述标定值时，向所述变速器控制单元发送混合动力模式切换指令，以使得所述车辆在混合动力模式下运行；

其中，所述模式控制模块具体用于：

在当前运行模式为串联模式的情况下，执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制；或者

在当前运行模式为纯电动模式的情况下，向发动机控制单元发送串联模式切换指令；接收反馈信息，并执行步骤：请求变速器控制单元进行离合器控制，所述反馈信息为所述发动机控制单元成功执行所述串联模式切换指令后发送。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二发送切换指令模块，用于在判断所述转速差未超过所述标定值的情况下，向所述变速器控制单元发送所述混合动力模式切换指令，以使得所述车辆在混合动力模式下运行。

6.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括：整车控制器；

所述整车控制器执行如权利要求1-3任一所述的车辆运行模式切换的方法。