CN105946843B - 一种基于p2混合动力传动系统的整车起步方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动力传动技术领域，提供一种基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，所述方法包括:在混动离合器C0接合时，判断换挡杆是否处于D档位置；当换挡杆处于D档位置时，控制将等效离合器C1的压力值保持在预先设置的整车准备起步时所需要的压力值；控制等效离合器C1的压力，将发动机输出的扭矩通过所述等效离合器输出到变速器的输出轴上，当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第一判断阈值时，按照一定斜率提高所述等效离合器C1的压力值，当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第二判断阈值时，控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值，从而实现纯发动机模式下整车的平稳起步，节省了发动机启动电机的成本。

Description

一种基于P2混合动力传动系统的整车起步方法

技术领域

本发明属于动力传动技术领域，尤其涉及一种基于P2混合动力传动系统的整车起步方法。

背景技术

混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越，而且在起步、加速时，由于有驱动电机的辅助，所以可以降低油耗，简单地说，就是与同样大小的汽车相比，燃油费用更低。而且辅助发动机的驱动电机可以在启动的瞬间产生强大的动力，因此，车主可以享受更强劲的起步、加速。同时，还能实现较高水平的燃油经济性。

在混合动力汽车上增加了电机、电池等硬件，所以混合动力的整车成本也是比较高的，导致混合动力汽车的大量推广存在一定的困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，旨在解决现有技术中混合动力汽车为达到省油且强劲的起步加速的目的，混合动力车辆的成本较高的问题。

本发明是这样实现的，一种基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，所述方法包括下述步骤：

在混动离合器C0接合时，判断换挡杆是否处于D档位置；

当换挡杆处于D档位置时，控制将等效离合器C1的压力值保持在预先设置的整车准备起步时所需要的压力值；

控制等效离合器C1的压力，将发动机输出的扭矩通过所述等效离合器输出到变速器的输出轴上，其中，等效离合器C1的压力计算公式为：

其中，f₁为根据变速器输入轴转矩T_in和等效离合器C1的输入轴等效滑差Δn_slip定义的目标基准压力的查表函数，λ为根据变速器输入轴转矩T_in和C1离合器的输入轴等效滑差Δn_slip定义的目标基准压力逼近系数的查表函数，i₁为1档的传动比，n为自然数，表示相同时间间隔的测量点，n_in为变速器输入轴转速，n_out为输出轴转速；

当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第一判断阈值时，按照一定斜率提高所述等效离合器C1的压力值，其中，所述等效离合器C1的压力计算公式为：

P_C1(n)＝f₂(T_in,Δn_slip)+P_C1(n-1)，其中，f₂为根据变速器输入轴转矩T_in和C1离合器的输入轴等效滑差Δn_slip定义的目标压力斜率的查表函数；

当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第二判断阈值时，控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值P_C1Max，其中，所述等效离合器C1的压力计算公式为：

P_C1(n)＝[P_C1max-P_C1(n_E0)]/T_E+P_C1(n-1)，其中，P_C1(n_E0)是进入Step E阶段的初始压力，Step E阶段是控制所述等效离合器C1压力快速上升至所述最大闭锁压力P_C1max的阶段，n_E0表示控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值的动作开始时变速器输入轴的转速，T_E表示等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值的时间；

所述P2混合动力传动系统包括变速器、与所述变速器输入轴连接的电机和发动机，其中，所述变速器内设有混动离合器C0和等效离合器C1，所述发动机通过所述混动离合器C0驱动变速器输入轴，所述等效离合器C1与变速器输出轴连接。

作为一种改进的方案，所述在混动离合器C0接合时，判断换挡杆是否处于D档位置的步骤之前还包括下述步骤：

控制将混动离合器C0接合，同时将所述混动离合器C0的压力提升至最大压力P_COMax；

控制将等效离合器C1的压制处在小压力P_pre的状态。

作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤：

当判断换挡杆没有挂入D档位置时，则继续控制所述混动离合器C0的压力为最大压力P_COMax以及所述等效离合器C1的压力值为小压力P_pre的状态。

作为一种改进的方案，所述当换挡杆处于D档位置时，控制将等效离合器C1的压力值保持在预先设置的整车准备起步时所需要的压力值的步骤之后，所述控制等效离合器C1的压力，将发动机输出的扭矩通过所述等效离合器输出到变速器的输出轴上的步骤之前还包括下述步骤：

对等效离合器C1的压力值保持在预先设置的整车准备起步时所需要的压力值的持续时间进行统计；

当持续时间大于预设的时间阈值时，执行所述控制等效离合器C1的压力，将发动机输出的扭矩通过所述等效离合器输出到变速器的输出轴上的步骤；

当持续时间小于等于预设的时间阈值时，继续对持续时间进行统计。

作为一种改进的方案，所述控制等效离合器C1的压力，将发动机输出的扭矩通过所述等效离合器输出到变速器的输出轴上的步骤之后，所述当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第一判断阈值时，按照一定斜率提高所述等效离合器C1的压力值的步骤之前还包括下述步骤：

判断等效滑差Δn_slip是否小于预先设定的第一判断阈值；

当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第一判断阈值时，执行所述按照一定斜率提高所述等效离合器C1的压力值的步骤；

当等效滑差Δn_slip大于等于预先设定的第一判断阈值时，继续判断。

作为一种改进的方案，所述当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第一判断阈值时，按照一定斜率提高所述等效离合器C1的压力值的步骤之后，所述当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第二判断阈值时，控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值P_C1Max的步骤之前还包括下述步骤：

判断等效滑差Δn_slip是否小于预先设定的第二判断阈值；

当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第二判断阈值时，执行控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值P_C1Max的步骤；

当等效滑差Δn_slip大于等于预先设定的第二判断阈值时，继续判断。

在本发明实施例中，在混动离合器C0接合时，判断换挡杆是否处于D档位置；当换挡杆处于D档位置时，控制将等效离合器C1的压力值保持在预先设置的整车准备起步时所需要的压力值；控制等效离合器C1的压力，将发动机输出的扭矩通过所述等效离合器输出到变速器的输出轴上，当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第一判断阈值时，按照一定斜率提高所述等效离合器C1的压力值，当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第二判断阈值时，控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值，从而实现纯发动机模式下整车的平稳起步，节省了发动机启动电机的成本。

附图说明

图1是本发明提供的P2混合动力传动系统的结构示意图；

图2是本发明提供的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，P2混合动力传动系统包括变速器、与所述变速器输入轴连接的电机和发动机，其中，所述变速器内设有混动离合器C0和等效离合器C1，所述发动机通过所述混动离合器C0驱动变速器输入轴，所述等效离合器C1与变速器输出轴连接。

其中，在混合动力离合器C0接合的情况下，发动机与电机可以实现并联驱动变速器的输入轴，使变速器进入混合驱动模式，如果电机部署出功率，则是纯发动机驱动模式，如果电机输出负功率则是充电模式。

在混合动力离合器C0打开时，电机可以单独驱动变速器的输入轴；当等效离合器C1打开时，则变速器的传动链是打开的，发动机和电机的动力不输出到整车上。当等效离合器C1闭合时，则变速器的传动链是接合的，作用在变速器输入轴上的动力可以输出到整车上；电机集成在变速器的内部并与输入轴相连，电泵固定在变速器的壳体上，变速器内部与输入轴相连接的还有一个机械泵，输入轴转动时机械泵便可以提供系统压力。

在整个传动系统中，发动机控制单元EMS负责对发动机进行转速和转矩的输出控制；电机控制单元MCU负责对电机的输出转速和转矩进行控制；电池管理系统BMS负责充电和放电的控制；变速器控制单元TCU负责对混动力离合器C0和其他换挡离合器进行控制，实现档位切换和混合动力离合器C0的状态控制，另外还包括对电泵控制单元EOP控制，电泵控制单元EOP只接受TCU的控制指令，并向变速器控制单元TCU反馈电泵控制单元EOP当前的工作状态；混动控制单元HCU需要根据驾驶员的驾驶意图和整车的状态，负责协调发动机控制单元EMS，电机控制单元MCU，变速器控制单元TCU及整车其他控制单元，完成整车动力系统各种混动模式的切换；各控制单元之间通过CAN总线通信的方式实现。

图2示出了本发明提供的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法的实现流程图，其具体的步骤如下所述：

在步骤S101中，在混动离合器C0接合时，判断换挡杆是否处于D档位置，是则执行步骤S102，否则继续判断。

其中，该换挡杆处于D档位置时，表明整车具有起步的意图。

在步骤S102中，当换挡杆处于D档位置时，控制将等效离合器C1的压力值保持在预先设置的整车准备起步时所需要的压力值。

该步骤为整车起步的准备阶段，控制将等效离合器的压力保持在预先设置的整车准备起步时所需要的压力值的目的是：控制等效离合器消除离合器摩擦片之间的间隙，并准备开始传递小扭矩。

在步骤S103中，对等效离合器C1的压力值保持在预先设置的整车准备起步时所需要的压力值的持续时间进行统计，并判断持续时间是否大于预设的时间阈值，若是则执行步骤S104，否则继续统计并判断。

其中，在整车起步的准备阶段需要维持一定的时间，才能执行扭矩传递的过程，因此，需要对持续时间进行统计和判断。

在执行该步骤之前，需要根据实际的起步过程的参数，预先设置该时间阈值，例如2秒，在此不再赘述。

在步骤S104中，当持续时间大于预设的时间阈值时，控制等效离合器C1的压力，将发动机输出的扭矩通过所述等效离合器输出到变速器的输出轴上，其中，等效离合器C1的压力计算公式为：

其中，f₁为根据变速器输入轴转矩T_in和等效离合器C1的输入轴等效滑差Δn_slip定义的目标基准压力的查表函数，λ为根据变速器输入轴转矩T_in和C1离合器的输入轴等效滑差Δn_slip定义的目标基准压力逼近系数的查表函数，i₁为1档的传动比，n为自然数，表示相同时间间隔的测量点。

在该步骤中，n_in和n_out表示变速器输入轴转速和输出轴转速，P_C1(n-1)表示P_C1(n)上一个测量点的压力值。

该步骤表达的是整车起步的控制过程，通过等效离合器的压力控制，使得发动机输出的扭矩可以通过等效离合器C1输出到变速器输出轴上，然后输送至整车驱动轴上，实现传动。

其中，通过设置不同的变速器输入轴转矩T_in下的等效离合器的目标基准压力，可以获取不同的等效离合器C1的传递扭矩，如果输入轴转矩T_in越大，表示驾驶员的起步加速度预期越大，而输出轴的输出转矩与等效离合器C1的压力直接相关，所以需求的等效离合器C1的压力P_C1就越大。

为了保证整车的起步车速，具有比较柔和的线性度即整车加速度变化不大，需要保证等效离合器C1在传递转矩的过程中压力比较平稳。在整车起步的过程中，在带油门起步的过程中，变速器输入轴转速跟随发动机转速上升，同时变速器输出轴转速在等效离合器C1压力上升以后开始上升，同时整车开始加速移动，输入轴转速在上升到一定值以后会逐渐下降，这样等效离合器C1的相对滑差会逐渐的减小，从而实现同步。

在步骤S105中，判断等效滑差Δn_slip是否小于预先设定的第一判断阈值，是则执行步骤S106，否则继续等待，并判断。

在执行该步骤之前，还需要预先设置第一判断阈值，即设置一个常数，该常数作为判断滑差消除的过程。

在步骤S106中，当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第一判断阈值时，按照一定斜率提高所述等效离合器C1的压力值，其中，所述等效离合器C1的压力计算公式为：

P_C1(n)＝f₂(T_in,Δn_slip)+P_C1(n-1)，其中，f₂为根据变速器输入轴转矩T_in和C1离合器的输入轴等效滑差Δn_slip定义的目标压力斜率的查表函数。

在步骤S107中，判断等效滑差Δn_slip是否小于预先设定的第二判断阈值，是则执行步骤S108，否则继续等待，并判断。

在执行该步骤之前，还需要预先设置第二判断阈值，即设置一个常数，该常数作为滑差完全消除的依据。

在步骤S108中，当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第二判断阈值时，控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值P_C1Max，其中，所述等效离合器C1的压力计算公式为：

P_C1(n)＝[P_C1max-P_C1(n_E0)]/T_E+P_C1(n-1)，其中，P_C1(n_E0)是进入Step E阶段的初始压力，所述Step E阶段即步骤S108，n_E0表示控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值的动作开始时变速器输入轴的转速，T_E表示等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值的时间。

在本发明实施例中，上述步骤S101之前还包括下述步骤：

(1)控制将混动离合器C0接合，同时将所述混动离合器C0的压力提升至最大压力P_COMax；

(2)控制将等效离合器C1的压制处在小压力P_pre的状态。

在起步没有开始前，需要闭锁混动离合器C0的压力至最大压力，由于发动机处于怠速转速且混动离合器C0接合，变速器的机械泵可以提供压力不需要电泵工作，所以可以控制电泵控制单元EOP的转速为0来降档功耗。

为了提高起步的响应速度同时不增加发动机的怠速负载，可以控制等效离合器处C1于一个小压力P_pre状态。这个压力能够保证变速器的油道和离合器活塞缸内是充满油，但是摩擦片的之间还是存在一定的间隙不传递转矩。

在本发明实施例中，在混动离合器C0接合时，判断换挡杆是否处于D档位置；当换挡杆处于D档位置时，控制将等效离合器C1的压力值保持在预先设置的整车准备起步时所需要的压力值；控制等效离合器C1的压力，将发动机输出的扭矩通过所述等效离合器输出到变速器的输出轴上，当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第一判断阈值时，按照一定斜率提高所述等效离合器C1的压力值，当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第二判断阈值时，控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值，从而实现纯发动机模式下整车的平稳起步，节省了增加发动机启动电机的成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

在混动离合器C0接合时，判断换挡杆是否处于D档位置；

当换挡杆处于D档位置时，控制将等效离合器C1的压力值保持在预先设置的整车准备起步时所需要的压力值；

控制等效离合器C1的压力，将发动机输出的扭矩通过所述等效离合器输出到变速器的输出轴上，其中，等效离合器C1的压力计算公式为：

其中，f₁为根据变速器输入轴转矩T_in和等效离合器C1的输入轴等效滑差Δn_slip定义的目标基准压力的查表函数，λ为根据变速器输入轴转矩T_in和C1离合器的输入轴等效滑差Δn_slip定义的目标基准压力逼近系数的查表函数，i₁为1档的传动比，n为自然数，表示相同时间间隔的测量点，n_in为变速器输入轴转速，n_out为输出轴转速；

当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第一判断阈值时，按照一定斜率提高所述等效离合器C1的压力值，其中，所述等效离合器C1的压力计算公式为：

P_C1(n)＝f₂(T_in,Δn_slip)+P_C1(n-1)，其中，f₂为根据变速器输入轴转矩T_in和C1离合器的输入轴等效滑差Δn_slip定义的目标压力斜率的查表函数；

当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第二判断阈值时，控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值P_C1Max，其中，所述等效离合器C1的压力计算公式为：

P_C1(n)＝[P_C1max-P_C1(n_E0)]/T_E+P_C1(n-1)，其中，P_C1(n_E0)是进入Step E阶段的初始压力，Step E阶段是控制所述等效离合器C1压力快速上升至所述最大闭锁压力P_C1max的阶段，n_E0表示控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值的动作开始时变速器输入轴的转速，T_E表示等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值的时间；

所述P2混合动力传动系统包括变速器、与所述变速器输入轴连接的电机和发动机，其中，所述变速器内设有混动离合器C0和等效离合器C1，所述发动机通过所述混动离合器C0驱动变速器输入轴，所述等效离合器C1与变速器输出轴连接。

2.根据权利要求1所述的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，其特征在于，所述在混动离合器C0接合时，判断换挡杆是否处于D档位置的步骤之前还包括下述步骤：

控制将混动离合器C0接合，同时将所述混动离合器C0的压力提升至最大压力P_COMax；

控制将等效离合器C1的压制处在小压力P_pre的状态。

3.根据权利要求2所述的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：

当判断换挡杆没有挂入D档位置时，则继续控制所述混动离合器C0的压力为最大压力P_COMax以及所述等效离合器C1的压力值为小压力P_pre的状态。

4.根据权利要求1所述的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，其特征在于，所述当换挡杆处于D档位置时，控制将等效离合器C1的压力值保持在预先设置的整车准备起步时所需要的压力值的步骤之后，所述控制等效离合器C1的压力，将发动机输出的扭矩通过所述等效离合器输出到变速器的输出轴上的步骤之前还包括下述步骤：

对等效离合器C1的压力值保持在预先设置的整车准备起步时所需要的压力值的持续时间进行统计；

当持续时间大于预设的时间阈值时，执行所述控制等效离合器C1的压力，将发动机输出的扭矩通过所述等效离合器输出到变速器的输出轴上的步骤；

当持续时间小于等于预设的时间阈值时，继续对持续时间进行统计。

5.根据权利要求1所述的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，其特征在于，所述控制等效离合器C1的压力，将发动机输出的扭矩通过所述等效离合器输出到变速器的输出轴上的步骤之后，所述当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第一判断阈值时，按照一定斜率提高所述等效离合器C1的压力值的步骤之前还包括下述步骤：

判断等效滑差Δn_slip是否小于预先设定的第一判断阈值；

当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第一判断阈值时，执行所述按照一定斜率提高所述等效离合器C1的压力值的步骤；

当等效滑差Δn_slip大于等于预先设定的第一判断阈值时，继续判断。

6.根据权利要求1所述的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，其特征在于，所述当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第一判断阈值时，按照一定斜率提高所述等效离合器C1的压力值的步骤之后，所述当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第二判断阈值时，控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值P_C1Max的步骤之前还包括下述步骤：

判断等效滑差Δn_slip是否小于预先设定的第二判断阈值；

当等效滑差Δn_slip小于预先设定的第二判断阈值时，执行控制所述等效离合器的压力值快速上升至最大闭锁压力值P_C1Max的步骤；

当等效滑差Δn_slip大于等于预先设定的第二判断阈值时，继续判断。