CN1438137A - 一种用于并联式混合动力***的换档控制方法 - Google Patents

一种用于并联式混合动力***的换档控制方法 Download PDF

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Abstract

一种用于并联式混合动力***的换档控制方法，包括：用于发动机单独驱动、电机单独驱动、发动机与电机联合驱动以及发动机驱动电机发电四种状态下，动力总成控制器的换档操作控制步骤。其特征是所述换档控制方法包括：在自动机械式变速器挂档操作时，动力总成控制器对电机的调速控制步骤；在自动机械式变速器离合器啮合时，动力总成控制器对发动机的调速控制步骤。本方法能够实现采用自动机械式变速器传动装置的并联式混合动力电动汽车行驶过程中，动力总成控制器与自动机械式变速器配合的换档控制过程，进而保证混合动力汽车换档过程的平顺，提高驾驶舒适性。

Description

一种用于并联式混合动力***的换档控制方法
(一)技术领域
本发明涉及电动汽车行驶控制技术，适合于采用自动机械式变速器的并联式混合动力***混合动力车辆。
(二)背景技术
与传统汽车相比，满足日益严格的汽车排放法规要求的电动汽车(EV，Electric Vehicle)是汽车发展最终方向。由于动力电池在性能及价格方面的原因，纯电动汽车的发展一直没有达到预期的效果。介于传统汽车和纯电动汽车之间的混动力电动汽车(HEV，HybridElectric Vehicle)，由于其投资少、实施性强、易于满足未来排放法规和节能要求，是世界上许多汽车公司研究开发的重点。
所谓混合动力电动汽车(HEV)是将电力驱动与辅助动力单元(APU，Auxiliary PowerUnit)合用到一部汽车上。它通过先进的控制***将现有内燃机与一定能量的储能器件(主要是高性能电池或超级电容器)结合起来，实现最佳的能量分配，大幅度地降低内燃机的油耗，最大限度地降低废气排放。并联式结构的混合动力电动汽车以形式灵活，结构上相对简单，获得较多的发展。目前，开发的混合动力汽车大多采用并联式动力***结构。为了使复合动力***合理地根据汽车的运行情况协调的进行工作，动力总成控制器是实现HEV低油耗、低排放设计目标的关键。
作为混合动力***的核心控制器件，动力总成控制器的开发研究成为近年电动汽车技术发展和产业化进程中的重要研究开发方向。近几年，国外相继推出了应用于不同车型的动力总成控制器。例如，通用Precept混合动力总成***AIPM(Automotive Integrated PowerModule)可控制电机与发动机的输出能量分配，具有能量管理、再生制动、电池状态判断等功能。目前，已有的动力总成控制器尚无用于配合自动机械式变速器完成换档操作的功能。
(三)发明内容
本发明是所解决的技术问题是提供一种用于并联式混合动力***的换档控制方法。
本发明采用的技术方案是：本发明采用的技术方案是根据混合动力不同的驱动模式，动力总成控制器采用不同的换档控制步骤，分别有发动机单独驱动时总成控制器的换档控制步骤；电机单独驱动时总成控制器的换档控制步骤；发动机和电机联合驱动时的换档控制步骤；发动机驱动、电机发电时的换档控制步骤。
换档过程的关键是变速齿轮进入啮合前加入变速器输入轴的调速控制，离合器在结合前加入输入轴的调速控制。
这种动力总成控制器的换档控制方法能够使并联式混合动力电动汽车的传动***采用自动机械式变速器，并保证良好的换档品质。
本发明具有的有益效果：能够实现采用自动机械式变速器传动装置的紧密并联式混合动力电动汽车行驶过程中，动力总成控制器与自动机械式变速器配合的换档控制过程，进而保证混合动力汽车换档过程的平顺，提高驾驶舒适性。
(四)附图说明：
图1  动力总成控制器的换档控制流程
(五)具体实施方式：
下面结合附图对本发明的实施进行进一步描述如下：
并联式混合动力汽车动力总成控制器接收到自动机械式变速器的换档请求信号后，进入换档控制服务程序。总成控制器首先判断当前混合动力电动汽车所处的驱动模式，根据不同的驱动模式进入相应的换档控制流程。
当发动机和电机联合驱动时，总成控制器首先指挥发动机降低输出功率，即减小发动机油门，并将电机的输出功率置零，然后等待自动机械式变速器将离合器断开及档位信号的变化；当档位信号从空档位变为非空档位时，即该非空档位为自动机械式变速器挂档操作时的目标档位，总成控制器则根据当前车速、目标档位传动比、主传动比等参数计算变速器输入轴转速，并以该转速作为目标转速首先对电机进行调速控制；当电机转速满足挂档操作时，总成控制器输出电机调速完成信号，并等待变速器完成挂档操作，同时总成控制器指挥发动机进行调速控制，使离合器输入输出轴的转速趋于一致，为自动变速器控制离合器平稳的结合创造条件。当离合器的状态信号指示离合器已经结合之后，总成控制器恢复发动机和电机的输出功率，换档过程结束。
当动力总成处于发动机驱动、电机发电工作模式时，换档过程与发动机与电机联合驱动换档过程相似。
当发动机单独驱动时，换档过程无电机输出功率控制过程，只有变速器挂档操作前的电机速度控制过程。
当电机单独驱动时，换档过程无发动机输出功率控制过程和发动机转速控制过程。
发动机和电机的双转速控制是实现采用自动变速器的并联式混合动力***换档控制过程的关键，是实现换档过程，保证换档品质的必要条件。

Claims (1)

1.一种用于并联式混合动力***的换档控制方法，包括：
用于发动机单独驱动时，动力总成控制器的换档操作控制步骤；
用于电机单独驱动时，动力总成控制器的换档操作控制步骤；
用于发动机、电机联合驱动时，动力总成控制器的换档操作控制步骤；
用于发动机驱动、电机发电时，动力总成控制器的换档操作控制步骤；
其特征是所述换档控制方法还包括：
在自动机械式变速器挂档操作时，动力总成控制器对电机的调速控制步骤：
总成控制器首先控制发动机降低输出功率，并将电机的输出功率置零，等待自动机械式变速器将离合器断开及档位信号变化；当档位信号从空档位变为非空档位时，总成控制器根据当前车速、目标档位传动比、主传动比计算变速器输入轴转速，以该转速作为目标转速对电机进行调速控制，当电机转速满足挂档条件时，总成控制器输出电机调速完成信号；
在自动机械式变速器离合器啮合时，动力总成控制器对发动机的调速控制步骤：
当变速器完成挂档操作时，总成控制器根据当前车速、当前档位传动比、主传动比计算离合器输入轴转速，对发动机进行调速控制，使离合器输入输出轴的转速趋于一致，当离合器状态信号指示离合器已经结合之后，发动机调速过程结束。
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