混合動力汽車及其模式切換控制方法和裝置與流程
本發明涉及車輛技術領域，特別涉及一種混合動力汽車的模式切換控制方法、一種混合動力汽車的模式切換控制裝置以及一種混合動力汽車。
背景技術：
由于石油等不可再生能源的逐漸匱乏以及傳統汽車的排放物對大氣的污染，新能源汽車是未來汽車發展的趨勢，混合動力汽車就是新能源汽車的一種解決方案。相關技術中的混合動力汽車，在從純電動EV模式切換到混合動力HEV模式的過程中會出現動力中斷，使的整車的操縱穩定性及平順性大大降低。
因此，相關技術需要進行改進。
技術實現要素：
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種混合動力汽車的模式切換控制方法，該方法能夠解決從純電動模式切換到混合動力模式的過程中動力中斷的問題。
本發明的另一個目的在于提出一種混合動力汽車的模式切換控制裝置。本發明的又一個目的在于提出一種混合動力汽車。
為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種混合動力汽車的模式切換控制方法，所述混合動力汽車包括發動機、變速箱、第一電機和第二電機，所述方法包括以下步驟：當所述混合動力汽車從純電動模式向混合動力模式切換時，控制所述發動機點火啟動，并在所述發動機的轉速達到預設的目標轉速之前控制所述第二電機的輸出扭矩達到所述混合動力汽車的需求扭矩；在所述發動機的轉速達到所述預設的目標轉速時控制所述發動機和所述第二電機同時進行扭矩輸出，以使所述混合動力汽車切換至所述混合動力模式，其中，所述第二電機的輸出扭矩與所述發動機的輸出扭矩之和為所述需求扭矩。
根據本發明實施例提出的混合動力汽車的模式切換控制方法，當混合動力汽車從純電動模式向混合動力模式切換時，控制發動機點火啟動，并在發動機的轉速達到預設的目標轉速之前控制第二電機的輸出扭矩達到需求扭矩，以及在發動機的轉速達到預設的目標轉速時控制發動機和第二電機同時進行扭矩輸出，以切換至混合動力模式，從而混合動力汽 車從純電動模式切換至混合動力模式時不會出現動力中斷，增強汽車操縱穩定性及平順性，提升用戶的體驗。
根據本發明的一個實施例，所述第一電機與所述發動機之間連接有第一離合器，在控制所述發動機點火啟動之前，還控制所述變速箱置為空檔，并控制所述第一離合器結合，以使所述第一電機拖動所述發動機轉動。
根據本發明的一個實施例，在控制所述發動機和所述第二電機同時進行扭矩輸出之前，還控制所述變速箱置于目標檔位。
根據本發明的一個實施例，當所述混合動力汽車處于純電動模式時，控制所述變速箱置于所述目標檔位，并控制所述第一離合器處于斷開狀態，以及控制所述第一電機和所述第二電機同時進行扭矩輸出，以使所述第二電機的輸出扭矩與所述第一電機的輸出扭矩之和為所述需求扭矩。
為達到上述目的，本發明另一方面實施例還提出了一種混合動力汽車的模式切換控制裝置，所述混合動力汽車包括發動機、變速箱、第一電機和第二電機，所述裝置包括：接收模塊，所述接收模塊用于接收模式切換指令；整車控制器，所述整車控制器與所述接收模塊相連，所述整車控制器用于在根據所述模式切換指令控制所述混合動力汽車從純電動模式向混合動力模式切換時，控制所述發動機點火啟動，并在所述發動機的轉速達到預設的目標轉速之前控制所述第二電機的輸出扭矩達到所述混合動力汽車的需求扭矩，以及在所述發動機的轉速達到所述預設的目標轉速時控制所述發動機和所述第二電機同時進行扭矩輸出，以使所述混合動力汽車切換至所述混合動力模式，其中，所述第二電機的輸出扭矩與所述發動機的輸出扭矩之和為所述需求扭矩。
根據本發明實施例提出的混合動力汽車的模式切換控制裝置，整車控制器在混合動力汽車從純電動模式向混合動力模式切換時，控制發動機點火啟動，并在發動機的轉速達到預設的目標轉速之前控制第二電機的輸出扭矩達到需求扭矩，以及在發動機的轉速達到預設的目標轉速時控制發動機和第二電機同時進行扭矩輸出，以切換至混合動力模式，從而混合動力汽車從純電動模式切換至混合動力模式時不會出現動力中斷，增強汽車操縱穩定性及平順性，提升用戶的體驗。
根據本發明的一個實施例，所述第一電機與所述發動機之間連接有第一離合器，在控制所述發動機點火啟動之前，所述整車控制器還用于控制所述變速箱置為空檔，并控制所述第一離合器結合，以使所述第一電機拖動所述發動機轉動。
根據本發明的一個實施例，在控制所述發動機和所述第二電機同時進行扭矩輸出之前，所述整車控制器還用于控制所述變速箱置于目標檔位。
根據本發明的一個實施例，當所述混合動力汽車處于純電動模式時，所述整車控制器 用于控制所述變速箱置于所述目標檔位，并控制所述第一離合器處于斷開狀態，以及控制所述第一電機和所述第二電機同時進行扭矩輸出，以使所述第二電機的輸出扭矩與所述第一電機的輸出扭矩之和為所述需求扭矩。
根據本發明的一個實施例，所述第一電機為ISG電機，所述第二電機為驅動電機。
為達到上述目的，本發明又一方面實施例提出了一種混合動力汽車，包括所述的混合動力汽車的模式切換控制裝置。
根據本發明實施例提出的混合動力汽車，通過上述混合動力汽車的模式切換控制裝置，從純電動模式切換至混合動力模式時不會出現動力中斷，增強汽車操縱穩定性及平順性，提升用戶的體驗。
附圖說明
圖1是根據發明實施例的混合動力汽車的模式切換控制方法的流程圖；
圖2是根據發明一個實施例的混合動力汽車的模式切換控制方法的流程圖；
圖3是根據本發明實施例的混合動力汽車的模式切換控制裝置的方框示意圖；
圖4是根據本發明實施例的混合動力汽車的示意圖；
圖5是根據本發明一個實施例的純電動模式下能量流動的示意圖；
圖6是根據本發明一個實施例的發動機的轉速達到預設的目標轉速之前能量流動的示意圖；
圖7是根據本發明一個實施例的混合動力模式下能量流動的示意圖；以及
圖8是根據本發明一個實施例的混合動力汽車的模式切換控制裝置的方框示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
下面參考附圖來描述本發明實施例的混合動力汽車的模式切換控制方法、混合動力汽車的模式切換控制裝置以及混合動力汽車。
圖1是根據發明實施例的混合動力汽車的模式切換控制方法的流程圖。混合動力汽車包括前輪、后輪、發動機、變速箱、第一離合器、第一電機、第二電機和動力電池，其中，發動機用于通過變速箱驅動前輪，第一電機連接在發動機與變速箱之間以驅動前輪，第一離合器連接在第一電機和發動機之間，第二電機用于驅動后輪，動力電池用于為第一電機和第二電機提供電能。在本發明的一個示例中，第一電機可為ISG電機，第二電機可為驅 動電機。
如圖1所示，混合動力汽車的模式切換控制方法包括以下步驟：
S1：當混合動力汽車從純電動模式向混合動力模式切換時，控制發動機點火啟動，并在發動機的轉速達到預設的目標轉速之前控制第二電機的輸出扭矩達到混合動力汽車的需求扭矩。
S2：在發動機的轉速達到預設的目標轉速時控制發動機和第二電機同時進行扭矩輸出，以使混合動力汽車切換至混合動力模式，其中，第二電機的輸出扭矩與發動機的輸出扭矩之和為需求扭矩。
由此，本發明實施例提出的混合動力汽車的模式切換控制方法，當混合動力汽車從純電動模式向混合動力模式切換時，控制發動機點火啟動，并在發動機的轉速達到預設的目標轉速之前控制第二電機的輸出扭矩達到需求扭矩，以及在發動機的轉速達到預設的目標轉速時控制發動機和第二電機同時進行扭矩輸出，以切換至混合動力模式，從而混合動力汽車從純電動模式切換至混合動力模式時不會出現動力中斷，增強汽車操縱穩定性及平順性，提升用戶的體驗。
根據本發明的一個實施例，當混合動力汽車處于純電動模式時，控制變速箱置于目標檔位，并控制第一離合器處于斷開狀態，以及控制第一電機和第二電機同時進行扭矩輸出，以使第二電機的輸出扭矩與第一電機的輸出扭矩之和為需求扭矩。此時，發動機未啟動，第一離合器斷開可避免發動機反拖電機造成的不必要能量損失。
也就是說，在純電動模式下，控制變速箱置于目標檔位x檔，并控制第一離合器處于斷開狀態，混合動力汽車由第一電機和第二電機共同驅動，假設驅動混合動力汽車的需求扭矩為TRe，第一電機的輸出扭矩為TISG，第二電機的輸出扭矩為TTM，則有：TRe＝TISG+TTM。
其中，純電動模式下的能量流動如圖5所示，箭頭1代表機械能流動，箭頭2代表電能流動。結合圖4和圖5的實施例，動力電池為第一電機和第二電機提供電能；第二電機輸出的動力通過減速器輸出至后軸，最終驅動后輪轉動；第一電機輸出的動力通過變速箱輸出到前軸，最終驅動前輪轉動。
根據本發明的一個實施例，在控制發動機點火啟動之前，還控制變速箱置為空檔，并控制第一離合器結合，以使第一電機拖動發動機轉動。
也就是說，在混合動力汽車接收到模式切換指令后，控制變速箱置于空擋并控制第一離合器結合，這樣可控制第一電機卸載并拖動發動機轉動至發動機點火啟動。在變速箱置于空擋后，可同時控制第二電機的轉速保持不變并控制第二電機的輸出扭矩提高為TTM1，TTM1滿足：TTM1＝TISG+TTM＝TRe，即言，將第二電機的輸出扭矩提高為需求扭矩TRe，混合動力汽車由第二電機單獨驅動。
其中，發動機的轉速達到預設的目標轉速之前的能量流動如圖6所示，箭頭1代表機械能流動，箭頭2代表電能流動。結合圖4和圖6的實施例，動力電池為第一電機和第二電機提供電能；第二電機輸出的動力通過減速器輸出至后軸，最終驅動后輪轉動；第一電機輸出的動力通過第一離合器輸出到發動機以反拖發動機轉動。
根據本發明的一個實施例，在控制發動機和第二電機同時進行扭矩輸出之前，還控制變速箱置于目標檔位。
也就是說，當發動機的轉速達到預設的目標轉速VTg時，控制變速箱置于目標檔位x檔，并控制發動機在預設的目標轉速VTg下的輸出扭矩為第一扭矩TEng，可同時控制第二電機的轉速保持不變并控制第二電機的輸出扭矩降低為第二扭矩TTM2，TTM2滿足：TTM2＝TRe-TEng，即言，需求扭矩TRe大于第一扭矩TEng，此時發動機輸出第一扭矩TEng，第二電機補充輸出第二扭矩TTM2。混合動力汽車由發動機和第二電機共同驅動，第一電機在發動機的拖動下轉動，混合動力汽車進入混合動力模塊。
其中，混合動力模式下的能量流動如圖7所示，箭頭1代表機械能流動，箭頭2代表電能流動。結合圖4和圖7的實施例，動力電池為第二電機提供電能；第二電機輸出的動力通過減速器輸出至后軸，以驅動后輪轉動；發動機輸出的動力通過第一離合器、第一電機和變速箱輸出到前軸，以驅動前輪轉動。
根據本發明的一個優選示例，第一扭矩可為發動機在預設目標轉速下的經濟扭矩。
具體來說，本發明實施例的混合動力汽車的模式切換控制方法具體包括圖2所示的以下步驟：
S101：混合動力汽車處于純電動模式下。
S102：接收到切換至混合動力模式的模式切換指令。
S103：控制變速箱置為空檔，執行步驟S104和步驟S105。
S104：控制第一離合器結合，并控制第一電機拖動發動機轉動。
S105：將第二電機的輸出扭矩調整至需求扭矩。
S106：發動機點火啟動。
S107：將發動機的轉速調整至預設的目標轉速，執行步驟S108和步驟S109。
S108：將發動機的輸出扭矩調整至第一扭矩。
S109：將第二電機的輸出扭矩調整至第二扭矩。
S110：發動機拖動電機轉動。
S111：混合動力汽車切換至混合動力模式。
綜上，根據本發明實施例提出的混合動力汽車的模式切換控制方法，當混合動力汽車從純電動模式向混合動力模式切換時，控制發動機點火啟動，并在發動機的轉速達到預設 的目標轉速之前控制第二電機的輸出扭矩達到需求扭矩，以及在發動機的轉速達到預設的目標轉速時控制發動機和第二電機同時進行扭矩輸出，以切換至混合動力模式，從而混合動力汽車從純電動模式切換至混合動力模式時不會出現動力中斷，增強汽車操縱穩定性及平順性，提升用戶的體驗。
本發明實施例還提了一種執行上述方法的混合動力汽車的模式切換控制裝置。
如圖4所示，混合動力汽車包括前輪10、后輪20、發動機30、變速箱80、第一離合器40、第一電機50、第二電機60和動力電池70，其中，發動機30用于通過變速箱80驅動前輪10，第一電機50連接在發動機30與變速箱80之間以驅動前輪10，第一離合器40連接在第一電機50和發動機30之間，第二電機60用于驅動后輪20，動力電池70用于為第一電機50和第二電機60提供電能。在本發明的一個示例中，第一電機50可為ISG電機，第二電機60可為驅動電機。
圖3是根據本發明實施例的混合動力汽車的模式切換控制裝置的方框示意圖。如圖3和4所示，混合動力汽車的模式切換控制裝置包括：接收模塊101和整車控制器102。
其中，接收模塊101用于接收模式切換指令；整車控制器102與接收模塊101相連，整車控制器102用于在根據模式切換指令控制混合動力汽車從純電動模式向混合動力模式切換時，控制發動機30點火啟動，并在發動機30的轉速達到預設的目標轉速之前控制第二電機60的輸出扭矩達到混合動力汽車的需求扭矩，以及在發動機30的轉速達到預設的目標轉速時控制發動機30和第二電機60同時進行扭矩輸出，以使混合動力汽車切換至混合動力模式，其中，第二電機60的輸出扭矩與發動機30的輸出扭矩之和為需求扭矩。
由此，本發明實施例提出的混合動力汽車的模式切換控制裝置，整車控制器在混合動力汽車從純電動模式向混合動力模式切換時，控制發動機點火啟動，并在發動機的轉速達到預設的目標轉速之前控制第二電機的輸出扭矩達到需求扭矩，以及在發動機的轉速達到預設的目標轉速時控制發動機和第二電機同時進行扭矩輸出，以切換至混合動力模式，從而混合動力汽車從純電動模式切換至混合動力模式時不會出現動力中斷，增強汽車操縱穩定性及平順性，提升用戶的體驗。
根據本發明的一個實施例，當混合動力汽車處于純電動模式時，整車控制器102用于控制變速箱80置于目標檔位，并控制第一離合器40處于斷開狀態，以及控制第一電機50和第二電機60同時進行扭矩輸出，以使第二電機60的輸出扭矩與第一電機50的輸出扭矩之和為需求扭矩。此時，發動機30未啟動，第一離合器40斷開可避免發動機反拖電機造成的不必要能量損失。
也就是說，在純電動模式下，整車控制器102控制變速箱80置于目標檔位x檔，并控制第一離合器40處于斷開狀態，混合動力汽車由第一電機50和第二電機60共同驅動，假 設驅動混合動力汽車的需求扭矩為TRe，第一電機50的輸出扭矩為TISG，第二電機60的輸出扭矩為TTM，則有：TRe＝TISG+TTM。
其中，純電動模式下的能量流動如圖5所示，箭頭1代表機械能流動，箭頭2代表電能流動。結合圖4和圖5的實施例，動力電池70為第一電機50和第二電機60提供電能；第二電機60輸出的動力通過減速器輸出至后軸，最終驅動后輪20轉動；第一電機50輸出的動力通過變速箱輸出到前軸，最終驅動前輪10轉動。
根據本發明的一個實施例，在控制發動機點火啟動之前，整車控制器102還用于控制變速箱80置為空檔，并控制第一離合器40結合，以使第一電機50拖動發動機30轉動。
也就是說，在混合動力汽車接收到模式切換指令后，整車控制器102控制變速箱80置于空擋并控制第一離合器40結合，這樣整車控制器102可控制第一電機50卸載并拖動發動機30轉動至發動機30點火啟動。在變速箱80置于空擋后，可同時控制第二電機60的轉速保持不變并控制第二電機60的輸出扭矩提高為TTM1，TTM1滿足：TTM1＝TISG+TTM＝TRe，即言，將第二電機60的輸出扭矩提高為需求扭矩TRe，混合動力汽車由第二電機60單獨驅動。
其中，發動機30的轉速達到預設的目標轉速之前的能量流動如圖6所示，箭頭1代表機械能流動，箭頭2代表電能流動。結合圖4和圖6的實施例，動力電池70為第一電機50和第二電機60提供電能；第二電機60輸出的動力通過減速器輸出至后軸，最終驅動后輪20轉動；第一電機50輸出的動力通過第一離合器40輸出到發動機30以反拖發動機30轉動。
根據本發明的一個實施例，在控制發動機30和第二電機60同時進行扭矩輸出之前，整車控制器102還用于控制變速箱80置于目標檔位。
也就是說，當發動機30的轉速達到預設的目標轉速VTg時，整車控制器102控制變速箱80置于目標檔位x檔，并控制發動機30在預設的目標轉速VTg下的輸出扭矩為第一扭矩TEng，可同時控制第二電機60的轉速保持不變并控制第二電機60的輸出扭矩降低為第二扭矩TTM2，TTM2滿足：TTM2＝TRe-TEng，即言，需求扭矩TRe大于第一扭矩TEng，此時整車控制器102控制發動機30輸出第一扭矩TEng，并控制第二電機60補充輸出第二扭矩TTM2。混合動力汽車由發動機30和第二電機60共同驅動，第一電機50在發動機60的拖動下轉動，混合動力汽車進入混合動力模塊。
其中，混合動力模式下的能量流動如圖7所示，箭頭1代表機械能流動，箭頭2代表電能流動。結合圖4和圖7的實施例，動力電池70為第二電機60提供電能；第二電機60輸出的動力通過減速器輸出至后軸，最終驅動后輪20轉動；發動機30輸出的動力通過第一離合器40、第一電機50和變速箱80輸出到前軸，最終驅動前輪10轉動。
根據本發明的一個優選示例，第一扭矩可為發動機30在預設目標轉速下的經濟扭矩。
需要說明的是，如圖8所示，整車控制器102可通過控制第一電機控制器501對第一電機50進行控制，以及可通過控制第二電機控制器601對第二電機60進行控制，以及通過發動機控制器301對發動機30進行控制。
綜上，根據本發明實施例提出的混合動力汽車的模式切換控制裝置，整車控制器在混合動力汽車從純電動模式向混合動力模式切換時，控制發動機點火啟動，并在發動機的轉速達到預設的目標轉速之前控制第二電機的輸出扭矩達到需求扭矩，以及在發動機的轉速達到預設的目標轉速時控制發動機和第二電機同時進行扭矩輸出，以切換至混合動力模式，從而混合動力汽車從純電動模式切換至混合動力模式時不會出現動力中斷，增強汽車操縱穩定性及平順性，提升用戶的體驗。
本發明實施例又提出了一種應用模式切換控制裝置的混合動力汽車。
本發明實施例的混合動力汽車包括上述實施例的混合動力汽車的模式切換控制裝置。
根據本發明實施例提出的混合動力汽車，通過上述混合動力汽車的模式切換控制裝置，從純電動模式切換至混合動力模式時不會出現動力中斷，增強汽車操縱穩定性及平順性，提升用戶的體驗。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅 僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！