整車工作模式切換方法、系統、變速箱控制器及汽車與流程

本發明涉及車輛控制技術領域，具體地說，涉及一種混合動力車的整車工作模式切換方法、系統、變速箱控制器及汽車。

背景技術：

如圖1所示，為混合動力車的混合動力系統結構，實線表示機械連接，虛線表示控制信號的連接關系，包括發動機、離合器、離合器執行機構、起動發電一體電機(ISG電機)、驅動電機、AMT變速箱、變速箱控制器(TCU)以及主減速器。該混合動力系統為雙電機單離合器模式，控制系統復雜，但可以實現純電動、串聯、并聯、起停等各種工作模式的切換。

在上述混合動力系統結構中，整車工作模式的切換為關鍵技術之一。而現有技術中的整車工作模式切換方法中，當車輛滿足從并聯模式切換到串聯模式的條件時，都是通過直接分離離合器的方式使整車工作模式由并聯模式切換至串聯模式，但在模式切換過程中不夠平順，會產生很大的頓挫感，駕駛感覺較差。

技術實現要素：

為此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種混合動力車的整車工作模式切換方法、系統、變速箱控制器及汽車，能夠使整車工作模式平順地由并聯模式切換至串聯模式。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

本發明提供一種混合動力車的整車工作模式切換方法，包括：

接收整車控制器發送的模式切換標志信號和離合器分離控制信號；

控制離合器以動態滑膜方式分離；

發送離合器分離狀態信號至所述整車控制器。

優選地,上述混合動力車的整車工作模式切換方法，包括：

整車當前工作模式為并聯模式，當整車控制器檢測到整車滿足進入串聯模式的條件，整車期望模式變為串聯模式；

所述整車控制器發送模式切換標志信號和離合器分離控制信號給變速箱控制器；

所述整車控制器控制發動機工作于轉矩模式，并控制起動發電一體電機工作于空轉模式；

所述變速箱控制器接收所述模式切換標志信號和所述離合器分離控制信號后，控制離合器以動態滑膜方式分離；

所述分離器分離完成后，所述變速箱控制器發送離合器分離狀態信號給所述整車控制器；

所述整車控制器接收所述離合器分離狀態信號后，控制所述發動機工作于轉矩模式，并控制所述起動發電一體電機工作于轉速模式，此時整車的工作模式從并聯模式切換為串聯模式。

優選地,上述混合動力車的整車工作模式切換方法，所述整車控制器控制發動機工作于轉矩模式，并控制起動發電一體電機工作于空轉模式的步驟中，所述整車控制器還控制發動機工作在維持串聯模式期望轉速的怠速扭矩。

本發明還提供一種用于混合動力車的整車工作模式切換的變速箱控制器，包括：

切換標志信號和控制信號接收單元，用于接收整車控制器發送的模式切換標志信號和離合器分離控制信號；

離合器控制單元，從所述第一接收單元接收所述模式切換標志信號和所 述離合器分離控制信號后控制離合器以動態滑膜方式分離；

離合器狀態信號發送單元，從所述離合器控制單元獲知離合器分離完成后，發送離合器分離狀態信號至所述整車控制器。

優選地,上述混合動力車的整車工作模式切換系統，包括整車控制器和變速箱控制器，其中：

所述整車控制器包括：

檢測單元，整車當前工作模式為并聯模式，當整車控制器檢測到整車滿足進入串聯模式的條件，整車期望模式變為串聯模式；

切換標志信號和控制信號發送單元，從所述檢測單元獲知發動機工作于轉矩模式且起動發電一體電機工作于空轉模式后，發送模式切換標志信號和離合器分離控制信號給變速箱控制器；

模式控制單元，在所述切換標志信號和控制信號發送單元發送所述模式切換標志信號和離合器分離控制信號后，控制發動機工作于轉矩模式，并控制起動發電一體電機工作于空轉模式；

離合器狀態信號接收單元，接收所述離合器分離狀態信號后，控制所述發動機工作于轉矩模式，并控制所述起動發電一體電機工作于轉速模式，此時整車的工作模式從并聯模式切換為串聯模式；

所述變速箱控制器包括：

切換標志信號和控制信號接收單元，接收所述整車控制器發送的所述模式切換標志信號和所述離合器分離控制信號；

離合器控制單元，從所述切換標志信號和控制信號接收單元接收所述模式切換標志信號和所述離合器分離控制信號后控制離合器以動態滑膜方式分離；

離合器狀態信號發送單元，從所述離合器控制單元獲知離合器分離完成后，發送離合器分離狀態信號給所述整車控制器。

本發明還提供了一種汽車，包括上述變速箱控制器和/或上述整車工作模式切換系統。

本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

(1)本發明提供了一種混合動力車的整車工作模式切換方法和系統，適用于變速箱控制器，變速箱控制器接收整車控制器發送的模式切換標志信號和離合器分離控制信號后，控制離合器以動態滑膜方式分離，分離完成后發送離合器分離狀態信號至整車控制器。本發明所述混合動力車的整車工作模式切換方法和系統，通過動態滑膜方式控制離合器分離，克服了現有技術中在模式切換過程中由于離合器的分離產生的頓挫感，使模式切換能夠平順進行，駕駛感覺好。

(2)本發明還提供了一種混合動力車的整車工作模式切換方法和系統，適用于整車控制器和變速箱控制器，當整車控制器檢測到整車滿足進入串聯模式的條件，整車期望模式變為串聯模式，此時整車控制器發送模式切換標志信號和離合器分離控制信號給變速箱控制器，并控制起動發電一體電機工作于空轉模式，變速箱控制器接收模式切換標志信號和離合器分離控制信號后，控制離合器以動態滑膜方式分離，分離完成后，變速箱控制器發送離合器分離狀態信號給整車控制器，整車控制器接收離合器分離狀態信號后，控制發動機工作于轉矩模式，并控制起動發電一體電機工作于轉速模式，使整車的工作模式平順地，毫無頓挫感的從并聯模式切換為串聯模式，提升了用戶的駕駛體驗度。

(3)本發明所述混合動力車的整車工作模式切換方法和系統中，整車期望模式變為串聯模式，整車控制器控制發動機工作于轉矩模式，并控制起動發電一體電機工作于空轉模式的同時，還控制發動機工作在維持串聯模式期望轉速的怠速扭矩，從而在整車的工作模式完成由并聯模式到串聯模式的切換的過程中，能夠使發動機始終維持串聯模式期望轉速，無需切換完成后再給發動機迅速提速，有利于發動機的穩定運行。

附圖說明

為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中

圖1本發明所適用的混合動力車動力系統結構示意圖；

圖2是本發明所述混合動力車的整車工作模式切換方法中變速箱控制器的控制流程圖；

圖3是本發明所述混合動力車的整車工作模式切換方法中，整車控制器和變速箱控制器的控制流程圖；

圖4是本發明所述混合動力車的整車工作模式切換時序圖；

圖5是本發明所述用于混合動力車的整車工作模式切換的變速箱控制器的結構示意圖；

圖6是本發明所述混合動力車的整車工作模式切換系統的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

本實施例提供了一種混合動力車的整車工作模式切換方法，用于變速箱控制器(TCU)，如圖2所示，包括：

S11.接收整車控制器發送的模式切換標志信號和離合器分離控制信號。

S12.控制離合器以動態滑膜方式分離。

S13.發送離合器分離狀態信號至所述整車控制器。

具體地，在整車當前工作模式為并聯模式，而整車控制器檢測到整車滿足進入串聯模式的條件，整車期望模式變為串聯模式時，變速箱控制器接收整車控制器發送的模式切換標志信號和離合器分離控制信號后，就會控制離合器以動態滑膜方式分離，因為動態滑膜方式是通過平順的控制曲線來控制離合器逐漸分離的，降低了離合器分離時產生的頓挫感，使模式切換能夠平順進行，駕駛感覺好。

實施例2

本實施例提供了一種混合動力車的整車工作模式切換方法，用于整車控制器和變速箱控制器，如圖3所示，包括：

S21.整車當前工作模式為并聯模式，當整車控制器檢測到整車滿足進入串聯模式的條件，整車期望模式變為串聯模式。

S22.所述整車控制器發送模式切換標志信號和離合器分離控制信號給變速箱控制器。

S23.所述整車控制器控制發動機工作于轉矩模式，并控制起動發電一體電機工作于空轉模式。

S24.所述變速箱控制器接收所述模式切換標志信號和所述離合器分離控制信號后，控制離合器以動態滑膜方式分離。

S25.所述分離器分離完成后，所述變速箱控制器發送離合器分離狀態信號給所述整車控制器。

S26,.所述整車控制器接收所述離合器分離狀態信號后，控制所述發動機工作于轉矩模式，并控制所述起動發電一體電機工作于轉速模式，此時整車的工作模式從并聯模式切換為串聯模式。

具體地，當整車控制器檢測到整車滿足進入串聯模式的條件，整車期望模式變為串聯模式時，此時整車控制器會發送模式切換標志信號和離合器分離控制信號給變速箱控制器，整車控制器還會控制發動機工作于轉矩模式，并控制起動發電一體電機工作于空轉模式，為模式切換做好了準備，變速箱控制器接收模式切換標志信號和離合器分離控制信號后，會控制離合器以動態滑膜方式分離，因為動態滑膜方式是通過平順的控制曲線來控制離合器逐漸分離的，降低了離合器分離時產生的頓挫感，使模式切換能夠平順進行。離合器分離完成后，變速箱控制器發送離合器分離狀態信號給整車控制器，整車控制器接收離合器分離狀態信號后，得知離合器已完成分離，會控制發動機工作于轉矩模式，并控制起動發電一體電機工作于轉速模式，使整車的工作模式從并聯模式切換為串聯模式。此時因為離合器處于分離狀態，發動機不產生驅動力，只有驅動電機驅動混合動力車的傳動機構，混合動力車的 此時污染物排放最低。發動機和起動發電一體電機會在車輛運行過程中給動力電池充電，延長了混合動力車的續航里程。

優選地，所述步驟S22中，所述整車控制器還控制發動機工作在維持串聯模式期望轉速的怠速扭矩。從而在整車的工作模式完成由并聯模式到串聯模式的切換的過程中，能夠使發動機始終維持在串聯模式期望轉速，無需切換完成后再給發動機迅速提速，有利于發動機的穩定運行。

為了更好的理解本方案，可以參看如圖4所示的混合動力車的整車工作模式由并聯模式切換為串聯模式過程中的時序圖，包括以下過程：

在T1時刻前，整車當前工作模式為并聯模式，起動發電一體電機工作于轉矩模式，發動機工作于轉矩模式，變速箱控制器控制離合器處于結合狀態，此時由發動機和驅動電機共同提供驅動力，一般適用于需要提供較大驅動力的場合，比如爬坡時。

在T1時刻，整車控制器檢測到整車滿足進入串聯模式的條件，整車期望模式變為串聯模式。此時整車控制器會發送模式切換標志信號和離合器分離控制信號給變速箱控制器。

在T1時刻到T2時刻之間，整車控制器會控制發動機工作于轉矩模式且維持怠速扭矩，并控制起動發電一體電機工作于空轉模式，使混合動力車處于怠速運轉，為模式切換做好了準備，變速箱控制器接收整車控制器發送的模式切換標志信號和離合器分離控制信號后，會控制離合器以動態滑膜方式分離，

在T2到T3時刻，是離合器以動態滑膜方式逐漸分離的過程，因為動態滑膜方式是通過平順的控制曲線來控制離合器逐漸分離的，降低了離合器分離時產生的頓挫感，使模式切換能夠平順進行。該過程中發動機維持工作于轉矩模式且維持怠速扭矩，起動發電一體電機維持工作于空轉模式。

在T3時刻，離合器分離完成，變速箱控制器發送離合器分離狀態信號給整車控制器。整車控制器接收離合器分離狀態信號后，控制發動機工作于轉矩模式，起動發電一體電機工作于轉速模式，此時整車的工作模式從并聯 模式切換為串聯模式。

綜上所述，本實施例所述混合動力車的整車工作模式切換方法定義的模式切換方式簡單有效，可以達到很好的控制效果，提高了模式切換過程中的平順性，保證了車輛良好的駕駛性。

實施例3

本實施例提供了一種用于混合動力車的整車工作模式切換的變速箱控制器，如圖5所示，包括：

切換標志信號和控制信號接收單元1，用于接收整車控制器發送的模式切換標志信號和離合器分離控制信號。

離合器控制單元2，從所述第一接收單元1接收所述模式切換標志信號和所述離合器分離控制信號后控制離合器以動態滑膜方式分離。

離合器狀態信號發送單元3，從所述離合器控制單元2獲知離合器分離完成后，發送離合器分離狀態信號至所述整車控制器。

具體地，本實施例所述變速箱控制器，在整車當前工作模式為并聯模式，而整車控制器檢測到整車滿足進入串聯模式的條件，整車期望模式變為串聯模式時，通過切換標志信號和控制信號接收單元1接收整車控制器發送的模式切換標志信號和離合器分離控制信號后，就會通過離合器控制單元2控制離合器以動態滑膜方式分離，因為動態滑膜方式是通過平順的控制曲線來控制離合器逐漸分離的，降低了離合器分離時產生的頓挫感，使模式切換能夠平順進行，駕駛感覺好。

實施例4

本實施例提供了一種混合動力車的整車工作模式切換系統，如圖6所示，包括整車控制器和變速箱控制器，其中：

所述整車控制器包括：

檢測單元11，整車當前工作模式為并聯模式，當整車控制器檢測到整車滿足進入串聯模式的條件，整車期望模式變為串聯模式。

切換標志信號和控制信號發送單元12，從所述檢測單元11獲知發動機工作于轉矩模式且起動發電一體電機工作于空轉模式后，發送模式切換標志信號和離合器分離控制信號給變速箱控制器。

模式控制單元13，在所述切換標志信號和控制信號發送單元12發送所述模式切換標志信號和離合器分離控制信號后，控制發動機工作于轉矩模式，并控制起動發電一體電機工作于空轉模式。

離合器狀態信號接收單元14，接收所述離合器分離狀態信號后，控制所述發動機工作于轉矩模式，并控制所述起動發電一體電機工作于轉速模式，此時整車的工作模式從并聯模式切換為串聯模式。

所述變速箱控制器包括：

切換標志信號和控制信號接收單元21，接收所述整車控制器發送的所述模式切換標志信號和所述離合器分離控制信號。

離合器控制單元22，從所述切換標志信號和控制信號接收單元1接收所述模式切換標志信號和所述離合器分離控制信號后控制離合器以動態滑膜方式分離。

離合器狀態信號發送單元23，從所述離合器控制單元22獲知離合器分離完成后，發送離合器分離狀態信號給所述整車控制器。

本實施例所述混合動力車的整車工作模式切換系統，當整車控制器檢測到整車滿足進入串聯模式的條件，整車期望模式變為串聯模式，此時整車控制器發送模式切換標志信號和離合器分離控制信號給變速箱控制器，并控制起動發電一體電機工作于空轉模式，變速箱控制器接收模式切換標志信號和離合器分離控制信號后，控制離合器以動態滑膜方式分離，分離完成后，變速箱控制器發送離合器分離狀態信號給整車控制器，整車控制器接收離合器分離狀態信號后，控制發動機工作于轉矩模式，并控制起動發電一體電機工作于轉速模式，使整車的工作模式平順地，毫無頓挫感的從并聯模式切換為串聯模式，提升了用戶的駕駛體驗度。

實施例5

本實施例提供了一種汽車，包括實施例3所述的變速箱控制器和/或實施例4所述的整車工作模式切換系統。

本實施例所述汽車，其變速箱控制器在整車當前工作模式為并聯模式，而整車控制器檢測到整車滿足進入串聯模式的條件，整車期望模式變為串聯模式時，通過切換標志信號和控制信號接收單元1接收整車控制器發送的模式切換標志信號和離合器分離控制信號后，就會通過離合器控制單元2控制離合器以動態滑膜方式分離，因為動態滑膜方式是通過平順的控制曲線來控制離合器逐漸分離的，降低了離合器分離時產生的頓挫感，使模式切換能夠平順進行，駕駛感覺好；其整車工作模式切換系統當整車控制器檢測到整車滿足進入串聯模式的條件，整車期望模式變為串聯模式，此時整車控制器發送模式切換標志信號和離合器分離控制信號給變速箱控制器，并控制起動發電一體電機工作于空轉模式，變速箱控制器接收模式切換標志信號和離合器分離控制信號后，控制離合器以動態滑膜方式分離，分離完成后，變速箱控制器發送離合器分離狀態信號給整車控制器，整車控制器接收離合器分離狀態信號后，控制發動機工作于轉矩模式，并控制起動發電一體電機工作于轉速模式，使整車的工作模式平順地，毫無頓挫感的從并聯模式切換為串聯模式，提升了用戶的駕駛體驗度。

本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或計算機程序產品。因此，本發明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。

本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算 機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。