本发明涉及一种混合动力系统的换挡控制方法，根据混合动力整车控制器发送的挡位请求和车辆运行模式请求，变速器控制器根据其发送的请求命令首先控制曲轴扭矩下降及离合器打开，待离合器完全打开后，控制换挡执行机构根据挡位请求进行挡位切换及离合器闭合，完成换挡。本发明提出的换挡控制方法适用于具有多挡位的混合动力系统，能够满足在发动机直驱模式下保证发动机动力输出区间宽泛，高效区被充分利用，降低整车油耗。
1.一种混合动力系统换挡控制方法，应用于混合动力车辆，其特征在于，所述方法包括：
混合动力整车控制器发送挡位请求和车辆运行模式请求命令，变速器控制器接收所述挡位请求和车辆运行模式请求命令，控制当前曲轴扭矩下降，根据下降后曲轴扭矩值控制离合器打开；
换挡执行机构在所述变速器控制器的控制下根据所述混合动力整车控制器发送的挡位请求切换至目标挡位，同时所述变速器控制器控制所述离合器进行预充油操作，并通过调节曲轴转速以调整所述离合器的输入端和输出端的速差满足所述离合器闭合条件；
所述变速器控制器根据所述混合动力整车控制器请求的曲轴目标扭矩控制所述离合器扭矩上升至所述曲轴目标扭矩与离合器目标扭矩补偿值之和，且控制当前所述曲轴扭矩上升至所述曲轴目标扭矩；
所述离合器扭矩上升根据离合器扭矩上升斜率逐步上升，所述离合器扭矩上升斜率为当前离合器扭矩与设定的离合器目标扭矩上升时间参数的比值，所述当前离合器扭矩为所述曲轴目标扭矩与离合器目标扭矩补偿值之和；
所述离合器扭矩实时动态跟随当前所述曲轴扭矩，离合器跟随扭矩为当前所述曲轴扭矩与所述离合器目标扭矩补偿值之和。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力系统换挡控制方法，其特征在于，所述挡位请求和车辆运行模式请求命令为所述混合动力系统的发动机直驱模式下执行挡位切换的操作。
3.根据权利要求2所述的一种混合动力系统换挡控制方法，其特征在于，所述下降后曲轴扭矩值控制离合器打开，包括：
所述混合动力整车控制器获取当前所述曲轴扭矩发送至所述变速器控制器，根据当前所述曲轴扭矩与依据所述曲轴目标扭矩设定的下降时间参数的比值计算得出所述曲轴扭矩下降斜率，同时控制离合扭矩根据所述曲轴扭矩下降斜率实时跟随当前所述曲轴扭矩而下降；
所述下降后曲轴扭矩值低于5Nm时，所述变速器控制器控制油泵泄油对所述离合器快速降压直至所述离合器为打开状态。
4.根据权利要求1所述的一种混合动力系统换挡控制方法，其特征在于，所述离合器闭合条件包括：
当所述变速器控制器激活曲轴速度模式请求后，所述混合动力整车控制器基于整车速度计算的目标转速对曲轴进行调速，使离合器的输入端和输出端的速差具有其中以下情形之一便可闭合：
低速挡切换至高速挡时，所述离合器的输入端和输出端的速差小于或等于300rpm时；
高速挡切换至低速挡时，所述离合器的输入端和输出端的速差小于或等于50rpm时。
5.根据权利要求1所述的一种混合动力系统换挡控制方法，其特征在于，所述曲轴扭矩上升为变速器控制器将所述当前离合器扭矩发送至所述混合动力整车控制器，所述混合动力整车控制器控制当前所述曲轴扭矩上升至所述曲轴目标扭矩。
6.根据权利要求1‑5任意一项所述的一种混合动力系统换挡控制方法，其特征在于，所述曲轴扭矩为所述混合动力系统中发动机输出扭矩与发电机输出扭矩之和，所述曲轴为所述发动机与所述发电机共用的输入轴。
一种混合动力系统换挡控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及混合动力汽车控制领域，更具体的说，涉及一种混合动力系统换挡的控制方法。
背景技术
[0002] 新能源汽车越来越受到各大汽车厂家的重视，尤其当前双电机和变速器搭载整车的油电混动系统越来越被各车企采用，其中采用传统发动机驱动一个发电机发电，同时发
动机也提供动力输出到轮端，为了尽可能使发动机工作在高效区间，需要变速器具备适当
的挡位速比，当前采用的具有一个固定速比的混动变速器，在并联驱动或发动机直驱时，发
动机动力输出区间范围较窄，低车速和中高车速不能同时兼顾，不利于降低整车油耗。
[0003] 因此，如何实现对多挡位混合动力系统的换挡控制方法是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明旨在提出一种混合动力系统换挡控制方法，以解决现有混动系统在发动机直驱模式下，发动机动力输出区间范围较窄，不利于对低速和中高车速的兼顾
及对整车油耗的降低。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用的如下技术方案：
[0006] 一种混合动力系统换挡控制方法，包括：
[0007] 混合动力整车控制器发送挡位请求和车辆运行模式请求命令，变速器控制器接收挡位请求和车辆运行模式请求命令，控制当前曲轴扭矩下降，根据下降后曲轴扭矩值控制
离合器打开；
[0008] 换挡执行机构在变速器控制器的控制下根据混合动力整车控制器发送的挡位请求切换至目标挡位，同时变速器控制器控制离合器进行预充油操作，并通过调节曲轴转速
以调整离合器的输入端和输出端的速差满足离合器闭合条件；
[0009] 变速器控制器根据混合动力整车控制器请求的曲轴目标扭矩控制离合器扭矩上升至曲轴目标扭矩与离合器目标扭矩补偿值之和，且控制当前曲轴扭矩上升至曲轴目标扭
矩；
[0010] 离合器扭矩实时动态跟随当前曲轴扭矩，离合器跟随扭矩为当前曲轴扭矩与离合器目标扭矩补偿值之和。
[0011] 优选地，挡位请求和车辆运行模式请求命令为混合动力系统的发动机直驱模式下执行挡位切换的操作。
[0012] 优选地，根据当前曲轴扭矩下降的数值控制离合器打开，包括：
[0013] 混合动力整车控制器获取当前曲轴扭矩发送至变速器控制器，根据当前曲轴扭矩与依据曲轴目标扭矩设定的下降时间参数的比值计算得出曲轴扭矩下降斜率，同时控制离
合扭矩根据曲轴扭矩下降斜率实时跟随当前曲轴扭矩而下降；
[0014] 下降后曲轴扭矩值低于5Nm时，变速器控制器控制油泵泄油对离合器快速降压直至离合器为打开状态。
[0015] 优选地，离合器闭合条件包括：
[0016] 当变速器控制器激活曲轴速度模式请求后，混合动力整车控制器基于整车速度计算的目标转速对曲轴进行调速，使离合器的输入端和输出端的速差具有其中以下情形之一
便可闭合：
[0017] 低速挡切换至高速挡时，离合器的输入端和输出端的速差小于等于300rpm时；
[0018] 高速挡切换至低速挡时，离合器的输入端和输出端的速差小于等于50rpm时。
[0019] 优选地，离合器扭矩上升根据离合器扭矩上升斜率逐步上升，离合器扭矩上升斜率为当前离合器扭矩与设定的离合器目标扭矩上升时间参数的比值；当前离合器扭矩为曲
轴目标扭矩与离合器目标扭矩补偿值之和。
[0020] 优选地，曲轴扭矩上升为变速器控制器将当前离合器扭矩发送至混合动力整车控制器，混合动力整车控制器控制当前曲轴扭矩上升至曲轴目标扭矩。
[0021] 优选地，曲轴扭矩为混合动力系统中发动机输出扭矩与发电机输出扭矩之和，曲轴为发动机与发电机共用的输入轴。
[0022] 本发明提供了一种混合动力系统换挡控制方法，本发明中根据混合动力整车控制器发送的挡位请求和车辆运行模式请求，变速器控制器根据其发送的请求命令首先控制曲
轴扭矩下降及离合器打开，待离合器完全打开后，控制换挡执行机构根据挡位请求进行挡
位切换及离合器闭合，完成换挡。本发明提出的换挡控制方法适用于具有多挡位的混合动
力系统，能够满足在发动机直驱模式下保证发动机动力输出区间宽泛，高效区被充分利用，
降低整车油耗。
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方式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为本发明提供的混合动力系统的结构示意图；
[0025] 图2为本发明提供的一种混合动力系统换挡控制方法的方法流程图。
[0026] 附图标记说明：
[0027] 1 发动机 2 发电机 3 离合器
[0028] 4 输入轴 5 驱动电机 6 第一变速机构
[0029] 7 第二变速机构 8 输出端
具体实施方式
[0030] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
[0031] 下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
[0032] 本发明实施例提供了一种混合动力系统换挡控制方法，其中，混合动力系统换挡控制方法中由混合动力整车控制器发出指令，变速器控制器接收该指令执行相应操作，也
可由将变速器控制器获取的信号发送至混合动力整车控制器，由混合动力整车控制器控制
相应操作。
[0033] 本发明中适用的混合动力系统结构，如图1所示，发动机(1)的动力输出扭矩与发电机(2)的动力输出扭矩耦合在同一根输入轴(4)上，发动机(1)和发电机(2)均通过离合器
(3)与第一变速机构(6)传动连接，驱动电机(5)与第二变速机构(7)传动连接，第一变速机
构(6)与第二变速机构(7)均与输出端(8)连接。
[0034] 本发明实施例提供的混合动力系统换挡控制方法，根据混合动力整车控制器发送的挡位请求和车辆运行模式请求，控制换挡执行机构进行挡位切换，其中，车辆运行模式为
发动机直驱模式，挡位请求为低速挡与高速挡之间的挡位切换，本发明实施例提供的混合
动力系统换挡控制方法为当车辆处于发动机直驱模式下进行挡位切换的换挡控制方法。
[0035] 参照图2，混合动力系统换挡控制方法，包括：
[0036] 混合动力整车控制器(HCU)发送挡位请求和车辆运行模式请求命令，变速器控制器(TCU)接收挡位请求和车辆运行模式请求命令，变速器控制器(TCU)控制当前曲轴扭矩按
照曲轴扭矩下降斜率逐步下降，同时离合器扭矩根据曲轴扭矩下降斜率实时跟随当前曲轴
扭矩下降，此过程中，曲轴扭矩下降斜率(Gradient1)的计算公式为：
[0037] Gradient1＝T1/Time1
[0038] 其中，T1：当前曲轴扭矩值；
[0039] Time1：设定的曲轴目标扭矩下降时间。
[0040] 通过标定获取下降后的曲轴扭矩值，当下降后的曲轴扭矩值低于5Nm时，变速器控制器(TCU)控制油泵泄油对离合器快速降压直至离合器为打开状态。
[0041] 在曲轴扭矩下降过程中，为了保证驾驶的动力需求，混合动力整车控制器(HCU)控制驱动电机(TM)驱动第二变速机构使车辆前行。
[0042] 待离合器处于完全打开状态下，换挡执行机构在变速器控制器(TCU)的控制下根据混合动力整车控制器(HCU)发送的挡位请求切换至目标挡位，同时变速器控制器(TCU)控
制离合器进行预充油操作，并通过调节曲轴转速以调整离合器的输入端和输出端的速差以
满足离合器闭合条件。
[0043] 可选的，离合器闭合条件包括：
[0044] 当变速器控制器激活曲轴速度模式请求后，混合动力整车控制器基于整车速度计算的目标转速对曲轴进行调速，使离合器的输入端和输出端的速差具有其中以下情形之一
便可闭合：
[0045] 低速挡切换至高速挡时，离合器的输入端和输出端的速差小于等于300rpm时；
[0046] 高速挡切换至低速挡时，离合器的输入端和输出端的速差小于等于50rpm时。
[0047] 根据监测获取的当离合器的输入端和输出端的速差满足上述情形之一时，变速器控制器(TCU)控制离合器开始滑磨，并将离合器扭矩上升至20Nm，此时判定离合器闭合，变
速器控制器(TCU)关闭曲轴速度模式请求，不再对曲轴进行调速。
[0048] 待离合器完全闭合后，为了保证当前挡位对离合器扭矩和曲轴扭矩的需求，变速器控制器(TCU)根据混合动力整车控制器(HCU)请求的曲轴目标扭矩控制离合器扭矩上升
至曲轴目标扭矩与离合器目标扭矩补偿值之和，且控制当前曲轴扭矩上升至曲轴目标扭
矩。
[0049] 可选的，离合器扭矩上升根据离合器扭矩上升斜率逐步上升，离合器扭矩上升斜率(Gradient2)为当前离合器扭矩与设定的离合器目标扭矩上升时间参数的比值；当前离
合器扭矩为曲轴目标扭矩与离合器目标扭矩补偿值之和，具体计算公式如下：
[0050] Gradient2＝(T2+offset1)/Time2
[0051] 其中，T2：曲轴目标扭矩；
[0052] offset1：此阶段下设定的离合器目标扭矩补偿值；
[0053] Time2：设定的离合器目标扭矩上升时间。
[0054] 可选的，曲轴扭矩上升为变速器控制器将当前离合器扭矩发送至混合动力整车控制器，混合动力整车控制器控制当前曲轴扭矩上升至曲轴目标扭矩。
[0055] 同时，在曲轴扭矩上升过程中，为了保证驾驶的动力需求，混合动力整车控制器(HCU)控制驱动电机(TM)驱动第二变速机构使车辆前行。
[0056] 换挡执行机构完成对目标挡位切换后，为了保证车辆在该切换挡位行驶过程中离合器始终处于闭合状态，确保曲轴扭矩输出至轮端，变速器控制器(TCU)控制离合器扭矩动
态跟随当前曲轴扭矩，离合器跟随扭矩当前曲轴扭矩与离合器目标扭矩补偿值之和，具体
计算公式如下：
[0057] 离合器跟随扭矩＝T3+offset2；
[0058] 其中，T3：此阶段的当前曲轴扭矩；
[0059] offset2：此阶段下设定的离合器目标扭矩补偿值。
[0060] 本发明实施例中，曲轴扭矩为混合动力系统中发动机输出扭矩与发电机输出扭矩之和，曲轴为发动机与发电机共用的输入轴。
[0061] 本发明提供了一种混合动力系统换挡控制方法，本发明中根据混合动力整车控制器发送的挡位请求和车辆运行模式请求，变速器控制器根据其发送的请求命令首先控制曲
轴扭矩下降及离合器打开，待离合器完全打开后，控制换挡执行机构根据挡位请求进行挡
位切换及离合器闭合，完成换挡。本发明提出的换挡控制方法适用于具有多挡位的混合动
力系统，能够满足在发动机直驱模式下保证发动机动力输出区间宽泛，高效区被充分利用，
降低整车油耗。
[0062] 以上仅为本发明的较佳实施方式而已，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。
