[发明专利]混合动力车换挡助力的控制方法及相应的混合动力车

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种混合动力车换挡助力的控制方法及相应的混合动力车。

背景技术

在开发混合动力车的过程中，各大汽车公司根据市场定位、技术路线等的不同，推出了很多种不同的混合动力构型，其中E4WD混动车是近年来比较新的一种。

图1是一种能提供AMT（电控机械式自动变速器）换挡转矩补偿的驱动系统（E4WD）的工作原理示意图。在起动机/发电机一体化混合动力车（Integrate starter/generator混合动力车，以下简称ISG混动车）的基础上，E4WD混动车加入了一个后轴电机（Electric Rear Axle Drive Motor，或称ERAD电机），该电机通过减速齿轮与后轴相连，图中MCU为电机控制器（Motor Control Unit）。对于这种四驱的混合动力车，选取合适的变速装置对混合动力车的成本及油耗影响极大。AMT（电控机械式自动变速器）由于结构简单、成本较低、燃油经济性好受到了大家的一致青睐，因此非常适宜应用到四驱混合动力车型上。它是在原有机械变速器基本结构不变的情况下，通过加装微机（TCU，Transmission Control Unit变速器控制器）控制的自动操纵机构（kits），取代原来由驾驶员人工完成的离合器分离与接合、换挡手柄的摘挡与挂挡以及变更发动机的油门开度的同步调节等操作，最终实现换挡过程的操纵自动化。AMT由于原有的机械传动结构基本不变，所以具有传动效率高、结构紧凑及工作可靠等优点，因而能给混合动力车带来低成本、低油耗的优势，大大提高混合动力车的商品性。后轴电机一个很重要的应用，就是在换挡过程中提供助力，改善AMT换挡存在动力中断的不足。但是四驱混动车辆的工况复杂，由于缺少一个好的控制方法，动力补偿的结果并不尽如人意，换挡助力的控制成为该车型提高商品竞争力的一大瓶颈。

AMT变速系统的经济性及动力性被广泛认可，针对传统车的AMT换挡控制方法，也已经比较成熟，但是换挡过程的动力中断一直是AMT的缺陷。为做进一步改善，很多人在这方面都做了努力，如给车辆增加动力补偿装置、增加助力电机等，但相关的控制方法还有待完善。

目前，针对四驱混合动力车换挡助力的实现，还缺少一种有效的控制方法。已有的控制方法主要存在以下一些不足：

1、只关注换挡过程的同步阶段（调速阶段），没有考虑到扭矩补偿的效果与扭矩的增减斜率密切相关。换挡过程大致可以分为三个阶段：降扭阶段、调速阶段、升扭阶段，实现换挡四驱混动车换挡助力控制时，除了利用ISG（前轴电机）协助调速，减少调速阶段的时间外，还要重点关注降扭阶段和升扭阶段的扭矩控制，关注扭矩变化率对整车驾驶性能的影响。

2、没有考虑整车工况对换挡助力控制策略的影响。整车电池电量（SOC）、电机转速以及电机的温度都会对电机的最大驱动能力有影响。而后轴电机的实际驱动能力又决定了换挡其换挡过程中能够提供的扭矩大小，我们称之为助力水平。若要前轴扭矩与不同的后轴电机助力实现完美叠加，则需要前轴扭矩的控制（升扭、降扭的控制）根据后轴电机的助力水平做出相应调整。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

为克服现有技术的问题，本发明提供一种混合动力车换挡助力的控制方法及相应的混合动力车，弥补AMT变速系统换挡过程动力中断的不足，大大提高车辆换挡过程的平顺性和舒适性，改善车辆的驾驶性能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种混合动力车换挡助力的控制方法，包括：

S1、根据车辆实际行驶工况确定换档前一刻的前轴扭矩；

S2、确定助力电机能够提供的助力扭矩；

S3、根据前轴扭矩和助力扭矩，确定换挡过程中助力电机的助力水平；

S4、根据助力电机的助力水平，调用预先标定的不同助力水平等级下不同换挡工况的降扭或升扭斜率的扭矩控制图，确定换挡过程中的降扭或升扭斜率；

S5、根据所确定的降扭或升扭斜率进行换挡扭矩控制。

根据本发明的一个实施例，混合动力车为四驱混合动力车，助力电机为后轴电机。