混合动力轿车纯电动起步过程控制方法

摘要

本发明公开了一种混合动力汽车纯电动起步过程控制方法，该方法如下：识别到起步请求时，给CAN网络发送启动辅助油泵命令，使离合器工作在半结合点；当制动踏板松开时，控制动力电机转速达到设定值，同时控制离合器开始传扭，整车由静止开始起步，当离合器转速和电机转速同步时，起步过程完成。本发明中离合器扭矩控制PI参数和前馈扭矩与动力电机电量相关，根据电机电量修正离合器扭矩，防止过载或飞车；同时离合器目标转速以动力电机转速为参照点，离合器扭矩分段控制，开环控制保证了扭矩上升快速性，闭环控制使得起步过程中离合器转速按照目标转速进行变化，保证了整车起步过程平稳，避免起步冲击。

权利要求

1.一种混合动力汽车纯电动起步过程控制方法，其特征在于，包括：

S10、判断驾驶员是否有驾驶意图；当识别到整车有起步请求时，给CAN网络发送启动辅助油泵请求，使离合器工作在半结合点；

S20、当制动踏板松开时，给CAN网络发送电机目标转速Stm，在动力电机转速达到设定转速时，控制离合器开始传扭，整车由静止开始起步，离合器控制扭矩为Tclt；

S30、当离合器转速和电机转速同步时，起步过程完成；

所述S20具体为：当制动踏板松开时，根据档位信息和油门踏板位置查表StallSpeed获得动力电机的目标转速STm，给CAN网络发送动力电机目标转速；动力电机转速达到设定转速时，控制离合器扭矩以Tstep的速率升至Topen；离合器控制扭矩达到Topen后，控制离合器扭矩为Tclt＝TPI+TProactive，其中，TPI为转速闭环调节扭矩， P为比例系数，I为积分系数；SCltError为离合器实际转速与目标转速之差，离合器的目标转速为电机目标转速STm-Sslip1，其中，Sslip1为纯电动行驶时电机转速与离合器转速滑磨差；TProactive是指前馈扭矩。

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车纯电动起步过程控制方法，其特征在于，所述S10包括：当整车处于ready状态，换挡手柄置于D档，刹车踏板被踩下，判断驾驶员存在驾驶意图。

3.根据权利要求2所述的混合动力汽车纯电动起步过程控制方法，其特征在于，当电机的转速变化率小于ATm后，离合器的目标转速暂时将不会增加，直到电机转速变化恢复到ATm以上后，目标转速再按曲线变化。

4.根据权利要求1所述的混合动力汽车纯电动起步过程控制方法，其特征在于，离合器转速和电机转速同步是指两者之间的转速差在Sslip1之内。

说明书

混合动力轿车纯电动起步过程控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及混合动力汽车控制领域，尤其涉及一种混合动力汽车纯电动起步过程控制方法。

背景技术

[0002] 混合动力汽车有混合动力、纯电动、行车起机、停车起机等多种运行模式。混合动力汽车纯电动起步时，由于动力电机无怠速转速，可以在很低的转速下给变速箱传递扭矩。纯电动模式低转速起步时，有辅助设备给离合器预充油使离合器工作在半结合点状态可以在转速满足条件时快速起步。低转速起步过程中，可以通过控制离合器的压力来调整离合器传递的扭矩，同时离合器传扭的大小会反过来影响电机转速，所以，需要对离合器扭矩进行精确控制，确保在起步过程快速无冲击。

[0003] 专利《一种强混车纯电动起步控制方法》(申请号201410317214.1)通过控制电机模拟发动机进入怠速状态，带动CVT内部机械泵为CVT进行建压，CVT建压成功后，控制离合器进入滑磨状态，车辆进行起步。在该专利中对于起步过程中离合器扭矩以及电机转速的控制没有涉及。

发明内容

[0004] 本发明目的是提供一种混合动力汽车纯电动起步过程中能够避免扭矩冲击和振动，实现整车快速、平稳起步，避免起步冲击的混合动力汽车纯电动起步过程控制方法。

[0005] 本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种混合动力汽车纯电动起步过程控制方法，其包括：

[0006] S10、判断驾驶员是否有驾驶意图；当识别到整车有起步请求时，给CAN网络发送启动辅助油泵请求，使离合器工作在半结合点；

[0007] S20、当制动踏板松开时，给CAN网络发送电机目标转速Stm，在动力电机转速达到设定转速时，控制离合器开始传扭，整车由静止开始起步，离合器控制扭矩为Tclt；

[0008] S30、当离合器转速和电机转速同步时，起步过程完成。

[0009] 可选的，所述S10包括：当整车处于ready状态，换挡手柄置于D档，刹车踏板被踩下，判断驾驶员存在驾驶意图。

[0010] 可选的，所述S20具体为：当制动踏板松开时，根据档位信息和油门踏板位置查表StallSpeed获得动力电机的目标转速STm，给CAN网络发送动力电机目标转速；动力电机转速达到设定转速时，控制离合器扭矩以Tstep的速率升至Topen；离合器控制扭矩达到Topen后，控制离合器扭矩为Tclt＝TPI+TProactive，其中，TPI为转速闭环调节扭矩，P为比例系数，I为积分系数；SCltError为离合器实际转速与目标转速之差，离合器的目标转速为电机目标转速STm-Sslip1，其中，Sslip1为纯电动行驶时电机转速与离合器转速滑磨差；TProactive是指前馈扭矩。

[0011] 可选的，当电机的转速变化率小于ATm后，离合器的目标转速暂时将不会增加，直到电机转速变化恢复到ATm以上后，目标转速再按曲线变化。

[0012] 可选的，离合器转速和电机转速同步是指两者之间的转速差在Sslip1之内。

[0013] 本发明具有如下有益效果：本实施例在汽车静止时，采用辅助油泵为离合器系统提供油压，使离合器工作在半结合点附近，既可以避免启动主电机消耗电量，又可以在驾驶员松开制动踏板时快速运行，既满足了起车快速性，又节约了电池电量；而且离合器扭矩控制PI参数和前馈扭矩与动力电机电量相关，可以根据电机电量修正离合器扭矩，防止过载或飞车；第三、离合器目标转速以动力电机转速为参照点，离合器扭矩分段控制，开环控制保证了扭矩上升快速性，闭环控制使得起步过程中离合器转速按照目标转速进行变化，保证了整车起步过程平稳，避免起步冲击。

附图说明

[0014] 图1为本发明的混合动力汽车的动力总成结构示意图；

[0015] 图2为本发明的离合器控制扭矩的计算过程图；

[0016] 图3为本发明的混合动力汽车纯电动起步过程示意图。

[0017] 图中标记示意为：1-发动机；2-分离离合器；3动力电机-；4-双离合自动变速器。

具体实施方式

[0018] 下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

[0019] 实施例1

[0020] 本实施例提供了一种混合动力汽车纯电动起步过程控制方法，所述混合动力汽车的动力总成如图1所示，其包括发动机、分离离合器、动力电机、双离合自动变速器、辅助油泵；分离离合器的两端分别连接发动机和动力电机，动力电机输出端连接双离合自动变速器，双离合自动变速器输出端通过减速器等连接到驱动轮上。动力电机运行时，会带动机械泵转动，为变速箱系统建立油压。为了实现本实施例的控制方法，整车上还配备了辅助油泵系统，辅助油泵包含一套低压电机和油泵，所述低压电机由低压蓄电池提供动力，所述辅助油泵与整车液压系统相连，动力电机不工作时，辅助油泵可以独立运行，并且可以为整个变速箱回路提供压力和润滑。

[0021] 图2为起步过程离合器扭矩闭环控制示意图，PI控制器的输入为离合器目标转速和实际转速差，经过PI控制器后计算出一个扭矩加上TProactive扭矩经过扭矩限值后得到新的扭矩值，通过调整离合器压力进而控制离合器转速和电机转速，最终实现两者的转速同步。

[0022] 如图3所示，所述方法包括：

[0023] S10、判断驾驶员是否有驾驶意图；当识别到整车有起步请求时，给CAN网络发送启动辅助油泵请求，使双离合自动变速器的离合器工作在半结合点。

[0024] 整车处于ready状态，换挡手柄置于D档，在时间t1时，当刹车踏板被踩下，判断驾驶员存在驾驶意图，给CAN网络发送启动辅助油泵请求，使双离合自动变速器的离合器工作在半结合点Pkissp。

[0025] S20、当制动踏板松开时，给CAN网络发送电机目标转速Stm，在动力电机转速达到设定转速时，控制双离合自动变速器的离合器开始传扭，整车由静止开始起步，离合器控制扭矩为Tclt。

[0026] 在时间t2时，制动踏板松开，根据档位信息和油门踏板位置查表StallSpeed获得动力电机的目标转速STm，给CAN网络发送动力电机目标转速，在时间t3时，动力电机转速达到设定转速时，控制离合器扭矩以Tstep的速率升至Topen；离合器控制扭矩达到Topen后，控制离合器扭矩为Tclt＝TPI+TProactive，TPI为转速闭环调节扭矩， P为比例系数，I为积分系数，P和I的值和动力电机电量有关，通过试验数据查表获得，SCltError为离合器实际转速与目标转速之差，离合器目标转速为电机目标转速STm-Sslip1，Sslip1为纯电动行驶时电机转速与离合器转速滑磨差，此转速差值与整车运行工况有关。为了防止电机停机，当电机的转速变化率小于ATm后，离合器的目标转速暂时将不会增加，直到电机转速变化恢复到ATm以上后，目标转速再按曲线变化。TProactive是指前馈扭矩，与动力电机电量有关，根据油温和电机电量查表获得。

[0027] S30、当双离合自动变速器的离合器转速和电机转速同步时，起步过程完成。

[0028] 优选地，所述离合器工作在半结合点是指双离合自动变速器的离合器即将传递扭矩；而且在不同的运行模式(手动、自动和运动模式)下，档位信息和油门踏板位置查表StallSpeed不同。

[0029] 在S20中，对离合器控制扭矩进行限值，当离合器控制扭矩小于设定值时，以离合器控制扭矩为输出值，当离合器控制扭矩大于等于设定值时，以设定值为输出值。

[0030] 在S30中，离合器转速和电机转速同步是指两者之间的转速差在Sslip1之内。

[0031] 本实施例中，在S10中，当驾驶员有驾驶意图时，启动辅助油泵转动；当主油压大于设定值后，向离合器充油；当动力电机的转速大于设定值(例如200rpm)时，关闭辅助油泵。

[0032] 本实施例在汽车静止时，采用辅助油泵为离合器系统提供油压，使离合器工作在半结合点附近，既可以避免启动主电机消耗电量，又可以在驾驶员松开制动踏板时快速运行，既满足了起车快速性，又节约了电池电量。

[0033] 而且离合器扭矩控制PI参数和前馈扭矩与动力电机电量相关，可以根据电机电量修正离合器扭矩，防止过载或飞车。

[0034] 第三、离合器目标转速以动力电机转速为参照点，离合器扭矩分段控制，开环控制保证了扭矩上升快速性，闭环控制使得起步过程中离合器转速按照目标转速进行变化，保证了整车起步过程平稳，避免起步冲击。

[0035] 以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

[0036] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。