车辆的控制方法、系统及车辆转让专利
申请号 : CN201811588557.6
文献号 : CN111434549B
文献日 : 2021-08-20
发明人 : 张炎 , 许少华 , 郭小雷 , 李景富 , 范超雄 , 贾晔松 , 李洪起 , 贾晓伟 , 魏英杰 , 李孝军 , 曹博成
申请人 : 长城汽车股份有限公司
摘要 :
本发明提供了一种车辆的控制方法、系统及车辆。其中，车辆包括发动机、BSG电机和变速器，车辆的控制包括：纯电动行驶时，根据车速确定目标挡位；根据所述目标挡位控制所述变速器完成预挂挡；在接收到发动机启动请求后，所述BSG电机拖动所述发动机启动；当所述发动机的转速与所述输入轴转速同步后，控制所述变速器的离合器结合。本发明的车辆的控制方法，在纯电动行车时，可以进行变速器的预先挂挡，这样，当切换到发动机模式时，可以避免发动机起动导致的动力输出延迟，提升车辆的使用体验。
权利要求 :
1.一种车辆的控制方法，其特征在于，所述车辆包括发动机、BSG电机和变速器，所述方法包括：
纯电动行驶时，根据车速确定目标挡位；
根据所述目标挡位控制所述变速器完成预挂挡；
在接收到发动机启动请求后，所述BSG电机拖动所述发动机启动；
当所述发动机的转速与输入轴转速同步后，控制所述变速器的离合器结合，所述当所述发动机的转速与所述输入轴转速同步后，控制所述离合器结合，包括：以第一预定速率控制所述发动机达到目标扭矩；以第二预定速率控制所述离合器结合，以避免起动后动力输出延迟的同时，通过调节发动机扭矩和离合器扭矩的变化速率，达到平顺控制、避免顿挫的目的。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述在接收到发动机启动请求后，所述BSG电机拖动所述发动机启动，包括：根据所述离合器的输入轴转速和发动机的怠速转速确定目标转速；
在所述发动机启动根据所述目标转速调节所述发动机转速，其中，当所述发动机的转速与所述目标转速之间的转速差小于或等于预定转速差时，确定所述发动机的转速与所述输入轴转速同步。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述在接收到发动机启动请求后，还包括：控制所述离合器完成预充油。
4.根据权利要求2所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述变速器为双离合自动变速器，
所述根据所述离合器的输入轴转速和发动机的怠速转速确定目标转速，包括：获取所述双离合自动变速器中第一离合器的输入轴转速和第二离合器的输入轴转速；
取所述第一离合器的输入轴转速和所述第二离合器的输入轴转速中小的作为所述离合器的输入轴转速；
取所述离合器的输入轴转速和所述发动机的怠速转速中的大的作为所述目标转速。
5.一种车辆的控制系统，其特征在于，所述车辆包括发动机、BSG电机和变速器，所述系统包括：
目标挡位确定模块，用于在纯电动行驶时，根据车速确定目标挡位；
预挂挡模块，用于根据所述目标挡位控制所述变速器完成预挂挡；
控制模块，用于在接收到发动机启动请求后，所述BSG电机拖动所述发动机启动，并当所述发动机的转速与输入轴转速同步后，控制所述变速器的离合器结合，所述控制模块用于：以第一预定速率控制所述发动机达到目标扭矩；以第二预定速率控制所述离合器结合，以避免起动后动力输出延迟的同时，通过调节发动机扭矩和离合器扭矩的变化速率，达到平顺控制、避免顿挫的目的。
6.根据权利要求5所述的车辆的控制系统，其特征在于，所述控制模块用于：根据所述离合器的输入轴转速和发动机的怠速转速确定目标转速；
在所述发动机启动根据所述目标转速调节所述发动机转速，其中，当所述发动机的转速与所述目标转速之间的转速差小于或等于预定转速差时，确定所述发动机的转速与所述输入轴转速同步。
7.根据权利要求5或6所述的车辆的控制系统，其特征在于，所述控制模块在接收到发动机启动请求后，还用于控制所述离合器完成预充油。
8.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求5‑7任一项所述的车辆的控制系统。
说明书 :
车辆的控制方法、系统及车辆
技术领域
[0001] 本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆的控制方法、系统及车辆。
背景技术
[0002] 混合动力汽车相对燃油汽车具有节能减排等优点，通常包括发动机、BSG(Belt Driven Starter Generator，带传动起动发电机)电机和变速器，在纯电动行驶过程中，如
果大油门进行大扭矩请求，或通过模式开关切换到发动机模式，都会请求发动机起动。此时
BSG电机会接收起动发动机的指令，并通过皮带拖动发动机起动。在行车起动发动机过程
中，一旦发动机建立扭矩，就需要将扭矩传递到轮端，从而实现动力输出。
果大油门进行大扭矩请求，或通过模式开关切换到发动机模式，都会请求发动机起动。此时
BSG电机会接收起动发动机的指令，并通过皮带拖动发动机起动。在行车起动发动机过程
中，一旦发动机建立扭矩，就需要将扭矩传递到轮端，从而实现动力输出。
[0003] 存在以下问题，发动机的动力输出迟缓，由于等到发动机起动之后，变速器执行挂挡和离合器结合动作，从而造成扭矩输出延迟，影响行车体验。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆的控制方法。该方法在纯电动行车时，可以进行变速器的预先挂挡，这样，当切换到发动机模式时，可以避免发动机起动导致的动力输出
延迟，提升车辆的使用体验。
延迟，提升车辆的使用体验。
[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] 一种车辆的控制方法，所述车辆包括发动机、BSG电机和变速器，所述方法包括：纯电动行驶时，根据车速确定目标挡位；根据所述目标挡位控制所述变速器完成预挂挡；在接
收到发动机启动请求后，所述BSG电机拖动所述发动机启动；当所述发动机的转速与所述输
入轴转速同步后，控制所述变速器的离合器结合。
收到发动机启动请求后，所述BSG电机拖动所述发动机启动；当所述发动机的转速与所述输
入轴转速同步后，控制所述变速器的离合器结合。
[0007] 进一步的，所述在接收到发动机启动请求后，所述BSG电机拖动所述发动机启动，包括：根据所述离合器的输入轴转速和发动机的怠速转速确定目标转速；在所述发动机启
动根据所述目标转速调节所述发动机转速，其中，当所述发动机的转速与所述目标转速之
间的转速差小于或等于预定转速差时，确定所述发动机的转速与所述输入轴转速同步。
动根据所述目标转速调节所述发动机转速，其中，当所述发动机的转速与所述目标转速之
间的转速差小于或等于预定转速差时，确定所述发动机的转速与所述输入轴转速同步。
[0008] 进一步的，所述在接收到发动机启动请求后，还包括：控制所述离合器完成预充油。
[0009] 进一步的，所述当所述发动机的转速与所述输入轴转速同步后，控制所述离合器结合，包括：以第一预定速率控制所述发动机达到目标扭矩；以第二预定速率控制所述离合
器结合。
器结合。
[0010] 进一步的，所述变速器为双离合自动变速器，所述根据所述离合器的输入轴转速和发动机的怠速转速确定目标转速，包括：获取所述双离合自动变速器中第一离合器的输
入轴转速和第二离合器的输入轴转速；取所述第一离合器的输入轴转速和所述第二离合器
的输入轴转速中小的作为所述离合器的输入轴转速；取所述离合器的输入轴转速和所述发
动机的怠速转速中的大的作为所述目标转速。
入轴转速和第二离合器的输入轴转速；取所述第一离合器的输入轴转速和所述第二离合器
的输入轴转速中小的作为所述离合器的输入轴转速；取所述离合器的输入轴转速和所述发
动机的怠速转速中的大的作为所述目标转速。
[0011] 本发明的车辆的控制方法，在纯电动行车时，可以进行变速器的预先挂挡，这样，当切换到发动机模式，即：发动机驱动车辆行车时，可以避免发动机起动导致的动力输出延
迟，提升车辆的使用体验。
迟，提升车辆的使用体验。
[0012] 本发明的第二个目的在于提出一种车辆的控制系统。该系统在纯电动行车时，可以进行变速器的预先挂挡，这样，当切换到发动机模式时，可以避免发动机起动导致的动力
输出延迟，提升车辆的使用体验。
输出延迟，提升车辆的使用体验。
[0013] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0014] 一种车辆的控制系统，所述车辆包括发动机、BSG电机和变速器，所述系统包括：目标挡位确定模块，用于在纯电动行驶时，根据车速确定目标挡位；预挂挡模块，用于根据所
述目标挡位控制所述变速器完成预挂挡；控制模块，用于在接收到发动机启动请求后，所述
BSG电机拖动所述发动机启动，并当所述发动机的转速与所述输入轴转速同步后，控制所述
变速器的离合器结合。
述目标挡位控制所述变速器完成预挂挡；控制模块，用于在接收到发动机启动请求后，所述
BSG电机拖动所述发动机启动，并当所述发动机的转速与所述输入轴转速同步后，控制所述
变速器的离合器结合。
[0015] 进一步的，所述控制模块用于：根据所述离合器的输入轴转速和发动机的怠速转速确定目标转速；在所述发动机启动根据所述目标转速调节所述发动机转速，其中，当所述
发动机的转速与所述目标转速之间的转速差小于或等于预定转速差时，确定所述发动机的
转速与所述输入轴转速同步。
发动机的转速与所述目标转速之间的转速差小于或等于预定转速差时，确定所述发动机的
转速与所述输入轴转速同步。
[0016] 进一步的，所述控制模块在接收到发动机启动请求后，还用于控制所述离合器完成预充油。
[0017] 进一步的，所述控制模块用于：以第一预定速率控制所述发动机达到目标扭矩；以第二预定速率控制所述离合器结合。
[0018] 所述的车辆的控制系统与上述的车辆的控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
[0019] 本发明的第三个目的在于提出一种车辆，该车辆在纯电动行车时，可以进行变速器的预先挂挡，这样，当切换到发动机模式时，可以避免发动机起动导致的动力输出延迟，
提升车辆的使用体验。
提升车辆的使用体验。
[0020] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0021] 一种车辆，设置有如上述任意一个实施例所述的车辆的控制系统。
[0022] 所述的车辆与上述的车辆的控制系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
[0023] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0024] 图1为本发明一个实施例所述的车辆的控制方法的流程图；
[0025] 图2为本发明另一个实施例所述的车辆的示意图；
[0026] 图3为本发明一个实施例所述的车辆的控制方法中离合器的输入轴转速和发动机的怠速转速的示意图；
[0027] 图4为本发明一个实施例所述的车辆的控制方法中发动机的转速控制示意图；
[0028] 图5为本发明另一个实施例所述的车辆的控制方法中发动机的转速控制示意图；
[0029] 图6为本发明一个实施例所述的车辆的控制方法中发动机的转速控制、离合器的转速控制以及BSG电机的扭矩控制示意图；
[0030] 图7为本发明一个实施例所述的车辆的控制系统的结构框图。
具体实施方式
[0031] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0033] 图1是根据本发明一个实施例的车辆的换挡方法的流程图。
[0034] 在描述根据本发明实施例的车辆的换挡方法之前，首先对车辆进行说明，车辆包括发动机、BSG(Belt Driven Starter Generator，带传动起动发电机)电机和变速器。即：
车辆为混合动力汽车，如图2所示，车辆包括发动机、BSG电机和变速器等，其中，发动机通过
皮带与BSG电机传动动力，例如：发动机工作时，可以带动BSG电机对电池等进行充电，BSG电
机也可以拖动发动机启动，还可包括后桥驱动电机，其中，后桥驱动电机可以通过后桥减速
器驱动后轮转动。
车辆为混合动力汽车，如图2所示，车辆包括发动机、BSG电机和变速器等，其中，发动机通过
皮带与BSG电机传动动力，例如：发动机工作时，可以带动BSG电机对电池等进行充电，BSG电
机也可以拖动发动机启动，还可包括后桥驱动电机，其中，后桥驱动电机可以通过后桥减速
器驱动后轮转动。
[0035] 如图1所示，根据本发明一个实施例的车辆的控制方法，包括如下步骤：
[0036] S101：纯电动行驶时，根据车速确定目标挡位。
[0037] 其中，纯电动行驶表示车辆行驶依靠电机驱动车辆行驶的模式，其中，电机通过电池供电。
[0038] 在纯电动行驶时，可以根据车速确定目标挡位，如表1所示：
[0039] 表1
[0040]挡位 换挡车速(单位：km/h)
1‑2 12
2‑3 24
3‑4 36
4‑5 48
5‑6 60
2‑1 1
3‑2 20
4‑3 32
5‑4 44
6‑5 56
1‑2 12
2‑3 24
3‑4 36
4‑5 48
5‑6 60
2‑1 1
3‑2 20
4‑3 32
5‑4 44
6‑5 56
[0041] 其中，挡位中的1‑2表示1挡挂2挡，2‑3表示2挡挂3挡，依次类推，2‑1表示2挡挂1挡，3‑2表示3挡挂2挡，以此类推。
[0042] 例如：当车速为24千米/小时的时候，目标挡位为3挡。即：查表得进行目标挡位的选择。
[0043] 表1所对应的数据可以预先标定得到，并存储在车辆中。
[0044] 可以理解的是，表1中的车速的数值仅是示例性的，可以根据需要对车速进行相应的调整。
[0045] S102：根据目标挡位控制变速器完成预挂挡。
[0046] 在具体示例中，当确定目标挡位后，变速器的执行机构会执行换挡。例如：变速器通过液压机构建立换挡油压，完成换挡。
[0047] S103：在接收到发动机启动请求后，BSG电机拖动发动机启动。
[0048] 具体地说，可以根据所述离合器的输入轴转速和发动机的怠速转速确定目标转速；在所述发动机启动根据所述目标转速调节所述发动机转速，其中，当所述发动机的转速
与所述目标转速之间的转速差小于或等于预定转速差时，确定所述发动机的转速与所述输
入轴转速同步。其中，预定转速差为但不限于50rpm。
与所述目标转速之间的转速差小于或等于预定转速差时，确定所述发动机的转速与所述输
入轴转速同步。其中，预定转速差为但不限于50rpm。
[0049] 即：可以通过传感器等检测离合器的输入轴转速，发动机的怠速转速为已知。其中，在纯电动行驶时，离合器完全打开。完成换挡后，离合器的输入轴由于车辆倒拖作用，会
产生转速。
产生转速。
[0050] 在具体示例中，在离合器的输入轴布置转速传感器，进而可以检测出离合器的输入轴转速。
[0051] 作为一个具体的示例，变速器为双离合自动变速器DCT(Dual Clutch Transmission)，根据离合器的输入轴转速和发动机的怠速转速确定目标转速，包括：获取
双离合自动变速器中第一离合器的输入轴转速和第二离合器的输入轴转速；取所述第一离
合器的输入轴转速和所述第二离合器的输入轴转速中小的作为所述离合器的输入轴转速；
取所述离合器的输入轴转速和所述发动机的怠速转速中的大的作为所述目标转速。
双离合自动变速器中第一离合器的输入轴转速和第二离合器的输入轴转速；取所述第一离
合器的输入轴转速和所述第二离合器的输入轴转速中小的作为所述离合器的输入轴转速；
取所述离合器的输入轴转速和所述发动机的怠速转速中的大的作为所述目标转速。
[0052] 具体地说，如图3所示，其横坐标为时间，纵坐标为转速。DCT在预挂挡完成后，通常会挂两个挡位，这样两个输入轴都有转速。如图3中的输入轴1转速和输入轴2转速。图3中还
示出了怠速转速，即：发动机的怠速转速，其中，怠速转速为一水平线，即：怠速转速通常为
定值。
示出了怠速转速，即：发动机的怠速转速，其中，怠速转速为一水平线，即：怠速转速通常为
定值。
[0053] 首先，对于两个输入轴转速，选择转速低的输入轴转速为发动机起动后的目标转速a，即：离合器的输入轴转速，如图3中的输入轴2转速作为目标转速a，发动机的怠速转速
作为发动机起动后的目标转速b，则目标转速＝取大(目标转速a，目标转速b)。即：取目标转
速a和目标转速b中的大的作为目标转速。如图3所示，在输入轴2转速和发动机的怠速转速
的交点左侧时，目标转速为发动机的怠速转速，在交点右侧时，目标转速为输入轴2转速。
作为发动机起动后的目标转速b，则目标转速＝取大(目标转速a，目标转速b)。即：取目标转
速a和目标转速b中的大的作为目标转速。如图3所示，在输入轴2转速和发动机的怠速转速
的交点左侧时，目标转速为发动机的怠速转速，在交点右侧时，目标转速为输入轴2转速。
[0054] 在以上示例中，考虑怠速转速的目的是如果车速较低，比如小于5km/h，则离合器的输入轴转速会低于怠速转速。在这种工况下如果仍然把离合器的输入轴转速作为目标转
速，发动机起动就会因为达不到怠速而可能失败。因此，此工况的起动过程如下图4所示。
即：目标转速为怠速转速，以避免发动机启动失败。
速，发动机起动就会因为达不到怠速而可能失败。因此，此工况的起动过程如下图4所示。
即：目标转速为怠速转速，以避免发动机启动失败。
[0055] 另外，如图5所示。选择较低的转速的输入轴的转速为目标转速a的目的是：考虑了油耗和排放等。如果有较大的扭矩需求，那么在起动发动机后，变速器会触发动力降挡，从
而保证动力输出。
而保证动力输出。
[0056] 作为一个具体的示例，当驾驶员进行模式切换、或者踩大油门等操作，有发动机起动需求时，便会触发发动机启动请求。
[0057] 当有发动机起动需求时，命令BSG电机和发动机，同时激活双离合自动变速器DCT。如下图6所示，给BSG电机发出扭矩请求，通过扭矩控制来调节发动机起动转速。同时给发动
机发送起动请求，让发动机准备喷油点火，直到发动机起动成功，BSG退出扭矩控制。
机发送起动请求，让发动机准备喷油点火，直到发动机起动成功，BSG退出扭矩控制。
[0058] 进一步地，激活DCT，让DCT进行离合器预充油，以满足之后快速结合的目标。即：在接收到发动机启动请求后，还包括：控制所述离合器完成预充油。
[0059] S104：当发动机的转速与所述输入轴转速同步后，控制所述变速器的离合器结合。
[0060] 根据本发明实施例的车辆的控制方法，在纯电动行车时，可以进行变速器的预先挂挡，这样，当切换到发动机模式，即：发动机驱动车辆行车时，可以避免发动机起动导致的
动力输出延迟，提升车辆的使用体验。
动力输出延迟，提升车辆的使用体验。
[0061] 例如：以第一预定速率控制所述发动机达到目标扭矩；以第二预定速率控制所述离合器结合。其中，第一预定速率和第二预定速率可以通过实验或者根据经验预先标定得
到。
到。
[0062] 例如：当发动机的转速和离合器的输入轴转速的转速差小于或等于50rmp时，认为发动机转速与离合器的输入轴转速同步，此时，进行离合结合控制。发动机开始以一定速率
建立扭矩，保证动力可以正常输出；同时DCT离合器也以一定的速率进行结合。这样既可以
避免起动后动力输出延迟，又可以通过调节发动机扭矩和离合器扭矩的变化速率，达到平
顺控制、避免顿挫的目的。
建立扭矩，保证动力可以正常输出；同时DCT离合器也以一定的速率进行结合。这样既可以
避免起动后动力输出延迟，又可以通过调节发动机扭矩和离合器扭矩的变化速率，达到平
顺控制、避免顿挫的目的。
[0063] 其中离合器的扭矩控制速率可以预先标定得到，例如：基于发动机转速和油门踏板开度进行标定。标定表格如表2所示：
[0064] 表2
[0065]
[0066] 进而，当起动完成后，发动机正常输出扭矩。
[0067] 根据本发明实施例的车辆的控制方法，在纯电动行车时，可以进行变速器的预先挂挡，这样，当切换到发动机模式，即：发动机驱动车辆行车时，可以避免发动机起动导致的
动力输出延迟，另外，通过对发动机起动过程的目标转速的精确控制和离合器结合速率的
控制，避免起动顿挫，有效提升车辆的乘坐舒适性。
动力输出延迟，另外，通过对发动机起动过程的目标转速的精确控制和离合器结合速率的
控制，避免起动顿挫，有效提升车辆的乘坐舒适性。
[0068] 图7是根据本发明一个实施例的车辆的控制系统的结构框图。如图7所示，根据本发明一个实施例的车辆的控制系统700，包括：目标挡位确定模块710、预挂挡模块720和控
制模块730。
制模块730。
[0069] 其中，目标挡位确定模块710用于在纯电动行驶时，根据车速确定目标挡位。预挂挡模块720用于根据所述目标挡位控制所述变速器完成预挂挡。控制模块730用于在接收到
发动机启动请求后，所述BSG电机拖动所述发动机启动，并当所述发动机的转速与所述输入
轴转速同步后，控制所述变速器的离合器结合。
发动机启动请求后，所述BSG电机拖动所述发动机启动，并当所述发动机的转速与所述输入
轴转速同步后，控制所述变速器的离合器结合。
[0070] 在本发明的一个实施例中，所述控制模块730用于：根据所述离合器的输入轴转速和发动机的怠速转速确定目标转速；在所述发动机启动根据所述目标转速调节所述发动机
转速，其中，当所述发动机的转速与所述目标转速之间的转速差小于或等于预定转速差时，
确定所述发动机的转速与所述输入轴转速同步。
转速，其中，当所述发动机的转速与所述目标转速之间的转速差小于或等于预定转速差时，
确定所述发动机的转速与所述输入轴转速同步。
[0071] 在本发明的一个实施例中，所述控制模块730在接收到发动机启动请求后，还用于控制所述离合器完成预充油。
[0072] 在本发明的一个实施例中，所述控制模块730用于：以第一预定速率控制所述发动机达到目标扭矩；以第二预定速率控制所述离合器结合。
[0073] 根据本发明实施例的车辆的控制系统，在纯电动行车时，可以进行变速器的预先挂挡，这样，当切换到发动机模式，即：发动机驱动车辆行车时，可以避免发动机起动导致的
动力输出延迟，另外，通过对发动机起动过程的目标转速的精确控制和离合器结合速率的
控制，避免起动顿挫，有效提升车辆的乘坐舒适性。
动力输出延迟，另外，通过对发动机起动过程的目标转速的精确控制和离合器结合速率的
控制，避免起动顿挫，有效提升车辆的乘坐舒适性。
[0074] 需要说明的是，本发明实施例的车辆的控制系统的具体实现方式与本发明实施例的车辆的控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处
不做赘述。
不做赘述。
[0075] 进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，设置有如上述任意一个实施例中的车辆的控制系统。该车辆在纯电动行车时，可以进行变速器的预先挂挡，这样，当切换到发
动机模式，即：发动机驱动车辆行车时，可以避免发动机起动导致的动力输出延迟，另外，通
过对发动机起动过程的目标转速的精确控制和离合器结合速率的控制，避免起动顿挫，有
效提升车辆的乘坐舒适性。
动机模式，即：发动机驱动车辆行车时，可以避免发动机起动导致的动力输出延迟，另外，通
过对发动机起动过程的目标转速的精确控制和离合器结合速率的控制，避免起动顿挫，有
效提升车辆的乘坐舒适性。
[0076] 另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。
[0077] 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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。