專利名稱：混合動力客車整車工作模式切換控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合動力客車整車工作模式切換控制方法，是一種混合動力汽車 的控制方法。
背景技術(shù)：
混合動力汽車的控制系統(tǒng)開發(fā)是混合動力汽車研發(fā)的一項(xiàng)核心工作，由于混合動 力涉及多個控制系統(tǒng)，在整車運(yùn)行過程中協(xié)調(diào)控制過程復(fù)雜，國內(nèi)外各大公司都在投入巨 大的人力物力進(jìn)行研發(fā)?；旌蟿恿ο到y(tǒng)的復(fù)雜性決定了整車控制系統(tǒng)開發(fā)的復(fù)雜程度，因此對混合動力客 車的整車控制系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)度及修改完善過程提出了一個巨大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種混合動力客車整車工作模式切換控制方法，是一種并 聯(lián)混合動力汽車整車工作模式、模式間切換控制策略，該方法采用模塊化設(shè)計思想，將整車 運(yùn)行的所有狀態(tài)按照制定好的控制策略劃分成不同的工作模式，不同的工作模式實(shí)現(xiàn)不同 的控制功能，這種模塊化的控制方法更加有利于程序修改和調(diào)試，加速混合動力整車控制 系統(tǒng)開發(fā)過程。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的混合動力客車整車工作模式切換控制方法，整 車控制系統(tǒng)由整車控制器(H⑶)，發(fā)動機(jī)控制器(E⑶)，電機(jī)控制器(MCU)、變速器控制器 (含離合器控制TCU)、動力電池管理系統(tǒng)(BMS)以及制動防抱死系統(tǒng)(ABS)組成；其特征在 于整車控制器通過CAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了整車工作過程中模式按照策略進(jìn)行模式切換，整車控 制包括以下模式停機(jī)模式STOP ；起發(fā)動機(jī)STARTENGINE ；換檔模式SHIFT ；功率分配模式 M0VE_BRAKING，整車在實(shí)際運(yùn)行過程中整車控制策略根據(jù)車輛當(dāng)前狀態(tài)和信號切換到相應(yīng) 的模式，最終達(dá)到整車控制模式的精確切換；(I)STOP 停車模式根據(jù)當(dāng)前車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、檔位等條件實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)停機(jī)及停車充電功能；可以從 STARTENGINE模式、MOVING_BRAKING模式和shift模式切換進(jìn)去；STARTENGINE模式切換 到STOP模式策略為在STARTENGINE模式前提下滿足發(fā)動機(jī)啟動成功或啟動時間超過時 間限制均可切換到STOP模式；MOVING_BRAKING模式切換到STOP模式策略若當(dāng)前模式為 MOVING_BRAKING模式前題下，如果整車滿足加速踏板為零且停車時間達(dá)與時間門限2個條 件切換到STOP模式；shift模式切換到STOP模式策略在M0VING_BRAKING模式前提下滿 足加速踏板為零且車速為零即切換到STOP模式；(2) ENGINE-START 起機(jī)狀態(tài)是在空檔的條件下實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的起機(jī)功能，根據(jù)整車的控制策略既可以用電機(jī)起 動發(fā)動機(jī)也可以用傳統(tǒng)起動機(jī)起動發(fā)動機(jī)，該模式只能由Stop模式進(jìn)入切換策略制動踏 板為零和變速箱處于空檔，并且加速踏板大于零以及發(fā)動機(jī)未啟動成功；
(3) SHIFTING 換檔模式 進(jìn)入換檔模式后，整車控制器將變速器控制器控制發(fā)動機(jī)和電機(jī)等命令發(fā)給相應(yīng) 總成的控制器，按照換檔控制策略實(shí)現(xiàn)換檔；換檔模式切換條件，整車控制模式在M0VING_ BRAKING模式的前提下，當(dāng)一旦收到TCU發(fā)出的進(jìn)入換檔模式請求后進(jìn)入換檔模式；(4) MOVING-BRAKING車輛正常行駛狀態(tài)根據(jù)整車不同的狀態(tài)可以由兩個模式進(jìn)入，分別為stop模式和shif模式；由 stop模式進(jìn)入MOVING-BRAKING模式的策略為手柄位置在直接檔且發(fā)動機(jī)啟動成功，否則 退回到stop模式；由shift模式進(jìn)入MOVING-BRAKING模式的策略為TCU發(fā)出完成換檔指 令，否則退回到stop模式。本發(fā)明的積極效果是其模式切換非常平穩(wěn)、可靠，整車動力性、經(jīng)濟(jì)性和駕駛性達(dá) 到最優(yōu)。


圖1為本發(fā)明混合動力客車總成控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明混合動力客車工作模式切換流程圖；圖3本發(fā)明的STOP停車模式流程圖；圖4本發(fā)明的ENGINE-START起機(jī)狀態(tài)模式流程圖；圖5本發(fā)明的SHIFTING換檔模式流程圖；圖6本發(fā)明的MOVING-BRAKING車輛正常行駛狀態(tài)流程具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述如圖1-2所示，整車控制器根據(jù)駕駛員 的需求和各個部件反饋的狀態(tài)，通過一下要詳細(xì)論述的控制策略和控制算法來確定整車工 作模式的精確切換，并將控制指令通過CAN通信方式輸入到各個部件的控制單元，實(shí)現(xiàn)混 合動力汽車的各種功能。整車控制包括以下模式STOP (停機(jī)模式)；STARTENGINE(起發(fā)動 機(jī))；SHIFT (換檔模式)；M0VE_BRAKING(功率分配模式)，整車在實(shí)際運(yùn)行過程中整車控制 策略根據(jù)車輛當(dāng)前狀態(tài)和信號切換到相應(yīng)的模式，最終達(dá)到整車個控制模式的精確切換， 以下是本專利對各模式切換的控制策略和算法的詳細(xì)介紹。(I)STOP 停車模式該模式根據(jù)當(dāng)前車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、檔位等條件實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)停機(jī)及停車充電功能。STOP停車模式可以從STARTENGINE模式、M0VING_BRAKING模式和shift模式切換 進(jìn)去。如圖3所示，STARTENGINE模式切換到STOP模式策略為在STARTENGINE模式前提下 滿足發(fā)動機(jī)啟動成功或啟動時間超過時間限制均可切換到STOP模式，M0VING_BRAKING模 式切換到STOP模式策略若當(dāng)前模式為M0VING_BRAKING模式前題下，如果整車滿足加速踏 板為零且停車時間達(dá)與時間門限2個條件切換到STOP模式，shift模式切換到STOP模式 策略在M0VING_BRAKING模式前提下滿足加速踏板為零且車速為零即切換到STOP模式。(2) ENGINE-START 起機(jī)狀態(tài)如圖4所示的模式是在空檔的條件下實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的起機(jī)功能，根據(jù)整車的控制策 略既可以用電機(jī)起動發(fā)動機(jī)也可以用傳統(tǒng)起動機(jī)起動發(fā)動機(jī)。該模式只能由Stop模式進(jìn)入切換策略制動踏板為零和變速箱處于空檔，并且加速踏板大于零以及發(fā)動機(jī)未啟動成 功。(3) SHIFTING 換檔模式如圖5所示，進(jìn)入換檔模式后，整車控制器將變速器控制器控制發(fā)動機(jī)和電機(jī)等 命令發(fā)給相應(yīng)總成的控制器，按照換檔控制策略實(shí)現(xiàn)換檔。換檔模式切換條件，整車控制模式在MOVING_BRAKING模式的前提下，當(dāng)一旦收到 TCU發(fā)出的進(jìn)入換檔模式請求后進(jìn)入換檔模式。(4) MOVING-BRAKING車輛正常行駛狀態(tài)如6所示，模式根據(jù)整車不同的狀態(tài)可以由兩個模式進(jìn)入，分別為stop模式和 Shif模式。由stop模式進(jìn)入MOVING-BRAKING模式的策略為手柄位置在直接檔且發(fā)動機(jī)啟 動成功，否則退回到stop模式。由shift模式進(jìn)入MOVING-BRAKING模式的策略為TCU發(fā) 出完成換檔指令，否則退回到stop模式。整車工作模式、加速踏板信號及換檔指令信號隨整車運(yùn)行時的切換情況，從實(shí)車 運(yùn)行曲線的變化可以看出，整車工作模式根據(jù)設(shè)定控制策略進(jìn)行平滑切換，從控制效果上 看車速及換檔過程運(yùn)行平穩(wěn)，模式切換時機(jī)非常恰當(dāng)，達(dá)到了極佳的控制效果。
權(quán)利要求
混合動力客車整車工作模式切換控制方法，整車控制系統(tǒng)由整車控制器HCU，發(fā)動機(jī)控制器ECU，電機(jī)控制器MCU、變速器控制器含離合器控制TCU、動力電池管理系統(tǒng)BMS以及制動防抱死系統(tǒng)ABS組成；其特征在于整車控制器通過CAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了整車工作過程中模式按照策略進(jìn)行模式切換，整車控制包括以下模式停機(jī)模式STOP；起發(fā)動機(jī)STARTENGINE；換檔模式SHIFT；功率分配模式MOVE_BRAKING，整車在實(shí)際運(yùn)行過程中整車控制策略根據(jù)車輛當(dāng)前狀態(tài)和信號切換到相應(yīng)的模式，最終達(dá)到整車控制模式的精確切換；(1)STOP停車模式根據(jù)當(dāng)前車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、檔位等條件實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)停機(jī)及停車充電功能；可以從STARTENGINE模式、MOVING_BRAKING模式和shift模式切換進(jìn)去；STARTENGINE模式切換到STOP模式策略為在STARTENGINE模式前提下滿足發(fā)動機(jī)啟動成功或啟動時間超過時間限制均可切換到STOP模式；MOVING_BRAKING模式切換到STOP模式策略若當(dāng)前模式為MOVING_BRAKING模式前題下，如果整車滿足加速踏板為零且停車時間達(dá)與時間門限2個條件切換到STOP模式；shift模式切換到STOP模式策略在MOVING_BRAKING模式前提下滿足加速踏板為零且車速為零即切換到STOP模式；(2)ENGINE START起機(jī)狀態(tài)是在空檔的條件下實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的起機(jī)功能，根據(jù)整車的控制策略既可以用電機(jī)起動發(fā)動機(jī)也可以用傳統(tǒng)起動機(jī)起動發(fā)動機(jī)，該模式只能由stop模式進(jìn)入切換策略制動踏板為零和變速箱處于空檔，并且加速踏板大于零以及發(fā)動機(jī)未啟動成功；(3)SHIFTING換檔模式進(jìn)入換檔模式后，整車控制器將變速器控制器控制發(fā)動機(jī)和電機(jī)等命令發(fā)給相應(yīng)總成的控制器，按照換檔控制策略實(shí)現(xiàn)換檔；換檔模式切換條件，整車控制模式在MOVING_BRAKING模式的前提下，當(dāng)一旦收到TCU發(fā)出的進(jìn)入換檔模式請求后進(jìn)入換檔模式；(4)MOVING BRAKING車輛正常行駛狀態(tài)根據(jù)整車不同的狀態(tài)可以由兩個模式進(jìn)入，分別為stop模式和shif模式；由stop模式進(jìn)入MOVING BRAKING模式的策略為手柄位置在直接檔且發(fā)動機(jī)啟動成功，否則退回到stop模式；由shift模式進(jìn)入MOVING BRAKING模式的策略為TCU發(fā)出完成換檔指令，否則退回到stop模式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合動力客車整車工作模式切換控制方法，其特征在于整車控制器通過CAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了整車工作過程中模式按照策略進(jìn)行模式切換，整車控制包括以下模式停機(jī)模式STOP；起發(fā)動機(jī)STARTENGINE；換檔模式SHIFT；功率分配模式MOVE_BRAKING，整車在實(shí)際運(yùn)行過程中整車控制策略根據(jù)車輛當(dāng)前狀態(tài)和信號切換到相應(yīng)的模式，最終達(dá)到整車控制模式的精確切換；其模式切換非常平穩(wěn)、可靠，整車動力性、經(jīng)濟(jì)性和駕駛性達(dá)到最優(yōu)。
文檔編號B60W20/00GK101987624SQ20091006739
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者劉東秦, 劉吉順, 劉明輝, 李駿, 趙子亮 申請人:中國第一汽車集團(tuán)公司