專利名稱：一種帶amt 變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)際上對(duì)能源安全和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的重視不斷提升，各國(guó)對(duì)汽車(chē)排放污染物要求越來(lái)越嚴(yán)格。減少對(duì)能源的依賴，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，已成為世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展迫切需要解決的問(wèn)題。因此，混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)已成為當(dāng)今汽車(chē)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。其中的油電混合動(dòng)力汽車(chē)是將電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)相結(jié)合，針對(duì)各個(gè)工況設(shè)置怠速停機(jī)、電機(jī)起動(dòng)、智能充電、再生制動(dòng)、電機(jī)助力、電動(dòng)爬行等混動(dòng)功能，具有降低油耗、減少排放、增加續(xù)駛里程、提高技術(shù)成熟度等優(yōu)點(diǎn)，是目前汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的首選趨勢(shì)。圖1示出了一種現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車(chē)的技術(shù)方案，其中，1-電機(jī)控制器，2-電機(jī)，
3-模式離合器，4-汽油發(fā)動(dòng)機(jī),5-發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng),6-混動(dòng)動(dòng)力控制器,7-動(dòng)力電池組，8-充電器，9-電池管理系統(tǒng)，10-油箱，顯示終端(圖中未示出)和12-AMT自動(dòng)變速箱。如圖1所示，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)4和電機(jī)2是兩個(gè)動(dòng)力源，模式離合器3用于兩個(gè)動(dòng)力源之間的接合，混動(dòng)動(dòng)力控制器(HCU)6是整車(chē)控制的核心，用于控制協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)(EMS) 5和電機(jī)控制器(MCU) I之間的協(xié)調(diào)，以及二者與變速箱控制系統(tǒng)(TCU，圖中未示出)的扭矩協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛良好的駕駛性能及能量最優(yōu)化。其中，AMT自動(dòng)變速箱的換擋控制在混合動(dòng)力汽車(chē)領(lǐng)域中是關(guān)鍵技術(shù)之一，其也在不斷發(fā)展進(jìn)步。在混合動(dòng)力汽車(chē)，AMT自動(dòng)變速箱換擋過(guò)程中，由汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)兩種動(dòng)力源同時(shí)工作切換到電機(jī)轉(zhuǎn)速控制模式。因此，AMT自動(dòng)變速箱換擋控制過(guò)程中，很容易造成車(chē)輛的沖擊很大，需要合理的控制兩種動(dòng)力源的在換擋過(guò)程中的分配，優(yōu)化的控制策略對(duì)于解決沖擊問(wèn)題非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種可以合理控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)調(diào)速，使換擋快捷平穩(wěn)，減小接合過(guò)程中的車(chē)輛沖擊、提高駕駛舒適性的應(yīng)用于帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，所述電動(dòng)汽車(chē)包括混合動(dòng)力控制器和與所述混合動(dòng)力控制器相連的AMT變速箱控制器，包括以下步驟:A:所述混合動(dòng)力控制器判斷是否收到所述AMT變速箱控制器發(fā)出的換擋信號(hào)；B:當(dāng)所述混合動(dòng)力控制器收到所述AMT變速箱控制器發(fā)出的換擋信號(hào)時(shí)，所述混合動(dòng)力控制器同時(shí)向電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出扭矩降為零的指令；C:當(dāng)所述電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩都降為零時(shí)，所述AMT變速箱控制器控制同步器移動(dòng)到空擋位置；D:當(dāng)所述AMT變速箱控制器控制同步器移動(dòng)到空擋位置時(shí)，所述混合動(dòng)力控制器向所述電機(jī)發(fā)出產(chǎn)生反向扭矩的指令以進(jìn)行調(diào)速；和E:當(dāng)所述電機(jī)調(diào)速完成后，AMT變速箱控制器向所述電機(jī)發(fā)出扭矩降為零的指令，當(dāng)所述電機(jī)的扭矩為零時(shí)，所述AMT變速箱控制器控制所述同步器移動(dòng)到預(yù)定擋位并鎖定。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，在換擋的過(guò)程中，電機(jī)的扭矩先是減小，電機(jī)扭矩降到零后，產(chǎn)生反方向扭矩進(jìn)行調(diào)速，發(fā)動(dòng)機(jī)始終維持在怠速工況，由此，可以合理控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)調(diào)速，使換擋快捷平穩(wěn)，減小接合過(guò)程中的車(chē)輛沖擊、提高駕駛舒適性。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，還包括:F:所述AMT變速箱控制器向所述混合動(dòng)力控制器發(fā)出換擋完成信號(hào)；G:所述混合動(dòng)力控制器收到換擋完成信號(hào)后，所述混合動(dòng)力控制器向所述電機(jī)發(fā)出扭矩上升至第一預(yù)定值的指令且所述混合動(dòng)力控制器向所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出扭矩上升至第二預(yù)定值的指令。有利地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，所述混合動(dòng)力控制器向所述電機(jī)發(fā)出扭矩以一階濾波曲線上升再下降直至所述第一預(yù)定值的指令。有利地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，所述混合動(dòng)力控制器向所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出扭矩以一階濾波曲線上升至所述第二預(yù)定值的指令。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種混合動(dòng)力汽車(chē)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法不意圖；和圖3是采用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法進(jìn)行換擋過(guò)程中隨時(shí)間變化的的曲線示意圖；其中，圖3中a代表車(chē)速曲線，b代表電機(jī)-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線，c代表預(yù)定擋位曲線，d代表當(dāng)前擋位曲線，e代表控制模式曲線，f代表電機(jī)扭矩曲線和g代表發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩曲線。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附
圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，一體地連接，也可以是可拆卸連接；可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。下面參考附圖來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法。如圖2-3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，所述電動(dòng)汽車(chē)包括混合動(dòng)力控制器和與所述混合動(dòng)力控制器相連的AMT變速箱控制器。具體而言，包括以下步驟:A:所述混合動(dòng)力控制器判斷是否收到所述AMT變速箱控制器發(fā)出的換擋信號(hào)。B:當(dāng)所述混合動(dòng)力控制器收到所述AMT變速箱控制器發(fā)出的換擋信號(hào)時(shí)，所述混合動(dòng)力控制器同時(shí)向電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出扭矩降為零的指令。C:當(dāng)所述電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩都降為零時(shí)，所述AMT變速箱控制器控制同步器移動(dòng)到空擋位置。D:當(dāng)所述AMT變速箱控制器控制同步器移動(dòng)到空擋位置時(shí)，所述混合動(dòng)力控制器向所述電機(jī)發(fā)出產(chǎn)生反向扭矩的指令以進(jìn)行調(diào)速。E:當(dāng)所述電機(jī)調(diào)速完成后，AMT變速箱控制器向所述電機(jī)發(fā)出扭矩降為零的指令，當(dāng)所述電機(jī)的扭矩為零時(shí)，所述AMT變速箱控制器控制所述同步器移動(dòng)到預(yù)定擋位并鎖定。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，在換擋的過(guò)程中，電機(jī)的扭矩先是減小，電機(jī)扭矩降到零后，產(chǎn)生反方向扭矩進(jìn)行調(diào)速，發(fā)動(dòng)機(jī)始終維持在怠速工況，由此，可以合理控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)調(diào)速，使換擋快捷平穩(wěn)，減小接合過(guò)程中的車(chē)輛沖擊、提高駕駛舒適性。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，還包括:F:所述AMT變速箱控制器向所述混合動(dòng)力控制器發(fā)出換擋完成信號(hào)；G:所述混合動(dòng)力控制器收到換擋完成信號(hào)后，所述混合動(dòng)力控制器向所述電機(jī)發(fā)出扭矩上升至第一預(yù)定值的指令且所述混合動(dòng)力控制器向所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出扭矩上升至第二預(yù)定值的指令。有利地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，所述混合動(dòng)力控制器向所述電機(jī)發(fā)出扭矩以一階濾波曲線上升再下降直至所述第一預(yù)定值的指令。有利地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，所述混合動(dòng)力控制器向所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出扭矩以一階濾波曲線上升至所述第二預(yù)定值的指令。由此，在換擋成功后，發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)扭矩以一階濾波曲線上升，直到達(dá)到設(shè)定值，而電機(jī)的扭矩是一個(gè)濾波上升再下降的過(guò)程，直到設(shè)定值，以使換擋后動(dòng)力源的總和扭矩能夠盡快以一個(gè)平滑的曲線上升。通過(guò)合理控制電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩分配，使扭矩恢復(fù)平順。下面參考附圖3，以I擋升2擋為例來(lái)簡(jiǎn)述采用根據(jù)本發(fā)明的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法進(jìn)行換擋的過(guò)程。(I)在車(chē)速逐漸增加時(shí)，當(dāng)車(chē)輛滿足I擋升2擋條件(根據(jù)Shift Map判斷)時(shí)，AMT變速箱控制器的控制模式從O變?yōu)?，此時(shí)混動(dòng)動(dòng)力控制器接到AMT變速箱控制器控制模式不為O的信號(hào)(即請(qǐng)求換擋的信號(hào))，并給電機(jī)發(fā)送一個(gè)扭矩降為零的指令，同時(shí)也給發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送一個(gè)扭矩降為零的指令。在to時(shí)，電機(jī)接到指令減小扭矩，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩降為零進(jìn)入怠速工況。(2)在tl時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)扭矩都為零，此時(shí)AMT變速箱控制器開(kāi)始控制同步器移動(dòng)到空擋位置。(3)tl到t2期間是電機(jī)調(diào)速階段，由于換擋過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比較大，電機(jī)的調(diào)速扭矩比較大。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，電機(jī)的調(diào)速扭矩在可接受的范圍內(nèi)。所以在調(diào)速模式中，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)產(chǎn)生反方向的扭矩來(lái)調(diào)速。為了便于電機(jī)調(diào)速，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩為零，始終處于怠速狀態(tài)。(4)在t2時(shí)，電機(jī)調(diào)速完成，AMT變速箱控制器給電機(jī)發(fā)送Free Mode,電機(jī)的目標(biāo)扭矩變?yōu)榱?。發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)扭矩為零，發(fā)動(dòng)機(jī)離合器輸出扭矩為零。在t2-t3是換擋階段，同步器開(kāi)始移動(dòng)，直到移到目標(biāo)擋位并鎖住。(5) t3時(shí)換擋成功，同步器移到位后，AMT變速箱控制器給混動(dòng)動(dòng)力控制器發(fā)送控制模式為O信號(hào)(即換擋完成的信號(hào))?；靹?dòng)動(dòng)力控制器接收到信號(hào)后，做扭矩恢復(fù)的操作，混動(dòng)動(dòng)力控制器發(fā)給發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)扭矩以一階濾波曲線上升，而由于發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩的響應(yīng)滯后，混動(dòng)動(dòng)力控制器給電機(jī)的扭矩一個(gè)濾波上升再下降的過(guò)程，以使換擋后動(dòng)力源的總和扭矩能夠盡快以一個(gè)平滑的曲線上升。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，預(yù)定換擋條件滿足后，AMT變速箱開(kāi)始換擋。在AMT變速箱換擋的過(guò)程中，電機(jī)的扭矩先是減小，電機(jī)扭矩降到零后，產(chǎn)生反方向扭矩進(jìn)行調(diào)速，發(fā)動(dòng)機(jī)始終維持在怠速工況。在換擋成功后，發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)扭矩以一階濾波曲線上升，直到達(dá)到設(shè)定值，而電機(jī)的扭矩是一個(gè)濾波上升再下降的過(guò)程，直到設(shè)定值，以使換擋后動(dòng)力源的總和扭矩能夠盡快以一個(gè)平滑的曲線上升。通過(guò)該控制方法，使AMT變速箱換擋過(guò)程中的車(chē)輛沖擊小，駕駛舒適性良好。通過(guò)合理控制電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩分配，使扭矩恢復(fù)平順。在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，所述電動(dòng)汽車(chē)包括混合動(dòng)力控制器和與所述混合動(dòng)力控制器相連的AMT變速箱控制器，其特征在于，包括以下步驟: A:所述混合動(dòng)力控制器判斷是否收到所述AMT變速箱控制器發(fā)出的換擋信號(hào)； B:當(dāng)所述混合動(dòng)力控制器收到所述AMT變速箱控制器發(fā)出的換擋信號(hào)時(shí)，所述混合動(dòng)力控制器同時(shí)向電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出扭矩降為零的指令； C:當(dāng)所述電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩都降為零時(shí)，所述AMT變速箱控制器控制同步器移動(dòng)到空擋位置； D:當(dāng)所述AMT變速箱控制器控制同步器移動(dòng)到空擋位置時(shí)，所述混合動(dòng)力控制器向所述電機(jī)發(fā)出產(chǎn)生反向扭矩的指令以進(jìn)行調(diào)速；和 E:當(dāng)所述電機(jī)調(diào)速完成后，AMT變速箱控制器向所述電機(jī)發(fā)出扭矩降為零的指令，當(dāng)所述電機(jī)的扭矩為零時(shí)，所述AMT變速箱控制器控制所述同步器移動(dòng)到預(yù)定擋位并鎖定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，其特征在于，還包括: F:所述AMT變速箱控制器向所述混合動(dòng)力控制器發(fā)出換擋完成信號(hào)； G:所述混合動(dòng)力控制器收到換擋完成信號(hào)后，所述混合動(dòng)力控制器向所述電機(jī)發(fā)出扭矩上升至第一預(yù)定值的指令且所述混合動(dòng)力控制器向所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出扭矩上升至第二預(yù)定值的指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，其特征在于，所述混合動(dòng)力控制器向所述電機(jī)發(fā)出扭矩以一階濾波曲線上升再下降直至所述第一預(yù)定值的指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，其特征在于，所述混合動(dòng)力控制器向所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出扭矩以一階濾波曲線上升至所述第二預(yù)定值的指令。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，包括以下步驟AHCU判斷是否收到TCU發(fā)出的換擋信號(hào)；B當(dāng)HCU收到TCU發(fā)出的換擋信號(hào)時(shí)，HCU同時(shí)向電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出扭矩降為零的指令；C當(dāng)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩都降為零時(shí)，TCU控制同步器移動(dòng)到空擋位置；D當(dāng)TCU控制同步器移動(dòng)到空擋位置時(shí)，HCU向電機(jī)發(fā)出產(chǎn)生反向扭矩的指令以進(jìn)行調(diào)速；和E當(dāng)電機(jī)調(diào)速完成后，TCU向電機(jī)發(fā)出扭矩降為零的指令，當(dāng)電機(jī)的扭矩為零時(shí)，TCU控制同步器移動(dòng)到預(yù)定擋位并鎖定。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶AMT變速箱的混合動(dòng)力汽車(chē)的換擋控制方法，可以合理控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)調(diào)速，使換擋快捷平穩(wěn)，減小接合過(guò)程中的車(chē)輛沖擊、提高駕駛舒適性。
文檔編號(hào)B60W30/18GK103158708SQ201110424988
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者荀野, 孔令安, 劉溧, 艾名升, 鄒正佳, 邵賡華, 劉明丁, 辛彥紅, 邢占斌 申請(qǐng)人:北汽福田汽車(chē)股份有限公司