一種基于p2混合動力傳動系統的整車起步方法
【專利摘要】本發明涉及動力傳動技術領域，提供一種基于P2混合動力傳動系統的整車起步方法，所述方法包括：控制將混動離合器C0的壓力提升至消除摩擦片之間間隙所需要的控制壓力值；通過混動離合器C0的壓力將電機的轉矩輸出到發動機上；控制混動離合器C0的壓力調整至小壓力，控制發動機自行點火啟動；通過提升混動離合器的壓力，逐步降低發動機轉速；當發動機的轉速變化率小于預先設定的變化率閾值時，控制逐步降低混動離合器C0的滑差；按照預定的斜率提升混動離合器的壓力；控制將混動離合器的壓力提升至最大閉鎖壓力，控制發動機和電機共同驅動整車起步，從而實現純發動機模式下整車的平穩起步，節省了發動機啟動電機的成本。
【專利說明】
-種基于P2混合動力傳動系統的整車起步方法
技術領域
[0001] 本發明屬于動力傳動技術領域，尤其設及一種基于P2混合動力傳動系統的整車起 步方法。
【背景技術】
[0002] 混合動力汽車的燃油經濟性能高，而且行駛性能優越，而且在起步、加速時，由于 有驅動電機的輔助，所W可W降低油耗，簡單地說，就是與同樣大小的汽車相比，燃油費用 更低。而且輔助發動機的驅動電機可W在啟動的瞬間產生強大的動力，因此，車主可W享受 更強勁的起步、加速。同時，還能實現較高水平的燃油經濟性。
[0003] 在混合動力汽車上增加了電機、電池等硬件，所W混合動力的整車成本也是比較 高的，導致混合動力汽車的大量推廣存在一定的困難。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種基于P2混合動力傳動系統的整車起步方法，旨在解決 現有技術中混合動力汽車為達到省油且強勁的起步加速的目的，混合動力車輛的成本較高 的問題。
[0005] 本發明是運樣實現的，一種基于P2混合動力傳動系統的整車起步方法，所述方法 包括下述步驟：
[0006] 當變速器控制單元接收到發動機啟動指令時，控制將混動離合器CO的壓力提升至 消除摩擦片之間間隙所需要的控制壓力值；
[0007] 通過混動離合器CO的壓力將電機的轉矩輸出到發動機上，其中，所述混動離合器 CO的壓力計算公式為:？〇)(11)='3化。。1，111。），其中山為根據發動機的水溫1'。。。1和變速器輸 入軸轉速m定義的目標控制壓力查表函數，n為自然數，且為連續檢測點；所述電機的轉矩 計算式為:TM = Y(mn，a)巧ign(Tcool，郵），其中，Y為根據油|>和變速器輸入軸轉速m定義的 純電動模式下輸出轉矩查表函數，Yign為根據發動機水溫Tcwi和發動機轉速m定義的電機啟 動發動機轉矩查表函數；
[000引當發動機的轉速到達預設轉速數值Ss(TcddI)后，控制所述混動離合器CO的壓力調 整至小壓力Pe0_pre，控制發動機自行點火啟動；
[0009] 發動機點火后，當發動機轉速與變速器輸入軸轉速的差值大于預先設置的轉速闊 值Srwer時，通過提升混動離合器的壓力，逐步降低發動機轉速；
[0010] 當發動機的轉速變化率小于預先設定的變化率闊值時，控制逐步降低混動離合器 CO的滑差；
[0011] 當發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差小于預先設定的第一轉速差值時，按照預 定的斜率提升混動離合器的壓力，其中，所述混動離合器的壓力的提升計算式為:Peo(n) = f6(TE，nE)+PG日(n-l)，f日為根據發動機轉矩TE和轉速nE定義的目標基準壓力的查表函數，入為 根據發動機轉矩Te和轉速ne定義的目標基準壓力逼近系數的查表函數；
[0012] 當發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差小于預先設定的第二轉速差值時，控制將 混動離合器的壓力提升至最大閉鎖壓力PciMax,控制發動機和電機共同驅動整車起步；
[0013] 所述P2混合動力傳動系統包括變速器、與所述變速器輸入軸連接的電機和發動 機，其中，所述變速器內設有混動離合器CO和等效離合器Cl，所述發動機通過所述混動離合 器CO驅動變速器輸入軸，所述等效離合器Cl與變速器輸出軸連接。
[0014] 作為一種改進的方案，所述當變速器控制單元接收到發動機啟動指令時，控制將 混動離合器CO的壓力提升至消除摩擦片之間間隙所需要的控制壓力值的步驟之前還包括 下述步驟：
[0015] 控制將等效離合器Cl閉合，同時將所述混動離合器CO的壓力提升至最大壓力 PciMax ；
[0016] 控制將混動離合器CO的壓制處在小壓力Peo_pre的狀態，同時，根據變速器輸入軸的 轉速調整電累的轉速，其中，電累的轉速控制計算式為:nE〇p = Si(mn)，Si為基于變速器輸入 軸轉速run的查表函數。
[0017] 作為一種改進的方案，所述通過混動離合器CO的壓力將電機的轉矩輸出到發動機 上的步驟之后還包括下述步驟：
[0018] 判斷發動機轉速是否大于預設轉速數值Ss(TeddI);
[0019] 若發動機轉速大于預設轉速數值Ss(TeddI)，則執行的步驟，若否，則等待，并繼續判 斷。
[0020] 作為一種改進的方案，所述控制發動機自行點火啟動的步驟之后，所述當發動機 轉速與變速器輸入軸轉速的差值大于預先設置的轉速闊值Snwer時，通過提升混動離合器 的壓力，逐步降低發動機轉速的步驟之前還包括下述步驟：
[0021] 判斷發動機轉速與變速器輸入軸轉速的差值是否大于預先設置的轉速闊值5 Hover ;
[0022] 若是則執行通過提升混動離合器的壓力，逐步降低發動機轉速的步驟，否則等待， 并繼續判斷。
[0023] 作為一種改進的方案，所述當發動機的轉速變化率小于預先設定的變化率闊值 時，控制逐步降低混動離合器CO的滑差的步驟之后，所述按照預定的斜率提升混動離合器 的壓力的步驟之前還包括下述步驟：
[0024] 判斷發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差是否小于預先設定的第一轉速差值；
[0025] 若是則執行按照預定的斜率提升混動離合器的壓力的步驟，若否則等待，并繼續 判斷。
[00%]作為一種改進的方案，所述控制將混動離合器的壓力提升至最大閉鎖壓力PeiMax, 控制發動機和電機共同驅動整車起步的步驟之前還包括下述步驟：
[0027]判斷發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差是否小于預先設定的第二轉速差值； [00%]若是則執行控制將混動離合器的壓力提升至最大閉鎖壓力PciMax,控制發動機和電 機共同驅動整車起步的步驟，若否則等待，并繼續判斷。
[0029]在本發明中，控制將混動離合器CO的壓力提升至消除摩擦片之間間隙所需要的控 制壓力值;通過混動離合器CO的壓力將電機的轉矩輸出到發動機上;控制混動離合器CO的 壓力調整至小壓力，控制發動機自行點火啟動;通過提升混動離合器的壓力，逐步降低發動 機轉速；當發動機的轉速變化率小于預先設定的變化率闊值時，控制逐步降低混動離合器 CO的滑差；當發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差小于預先設定的第一轉速差值時，按照 預定的斜率提升混動離合器的壓力;控制將混動離合器的壓力提升至最大閉鎖壓力，控制 發動機和電機共同驅動整車起步，從而實現純發動機模式下整車的平穩起步，節省了發動 機啟動電機的成本。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明提供的P2混合動力傳動系統的結構示意圖；
[0031 ]圖2是本發明提供的基于P2混合動力傳動系統的整車起步方法的實現流程圖。
【具體實施方式】
[0032] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，W下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發明，并 不用于限定本發明。
[0033] 如圖1所示，P2混合動力傳動系統包括變速器、與所述變速器輸入軸連接的電機和 發動機，其中，所述變速器內設有混動離合器CO和等效離合器Cl，所述發動機通過所述混動 離合器CO驅動變速器輸入軸，所述等效離合器Cl與變速器輸出軸連接。
[0034] 其中，在混合動力離合器CO接合的情況下，發動機與電機可W實現并聯驅動變速 器的輸入軸，使變速器進入混合驅動模式，如果電機部署出功率，則是純發動機驅動模式， 如果電機輸出負功率則是充電模式。
[0035] 在混合動力離合器CO打開時，電機可W單獨驅動變速器的輸入軸；當等效離合器 Cl打開時，則變速器的傳動鏈是打開的，發動機和電機的動力不輸出到整車上。當等效離合 器Cl閉合時，則變速器的傳動鏈是接合的，作用在變速器輸入軸上的動力可W輸出到整車 上；電機集成在變速器的內部并與輸入軸相連，電累固定在變速器的殼體上，變速器內部與 輸入軸相連接的還有一個機械累，輸入軸轉動時機械累便可W提供系統壓力。
[0036] 在整個傳動系統中，發動機控制單元EMS負責對發動機進行轉速和轉矩的輸出控 審IJ;電機控制單元MCU負責對電機的輸出轉速和轉矩進行控制；電池管理系統BMS負責充電 和放電的控制;變速器控制單元TCU負責對混動力離合器CO和其他換擋離合器進行控制，實 現檔位切換和混合動力離合器CO的狀態控制，另外還包括對電累控制單元EOP控制，電累控 制單元EOP只接受TCU的控制指令，并向變速器控制單元TCU反饋電累控制單元EOP當前的工 作狀態;混動控制單元肥U需要根據駕駛員的駕駛意圖和整車的狀態，負責協調發動機控制 單元EMS，電機控制單元MCU，變速器控制單元TCU及整車其他控制單元，完成整車動力系統 各種混動模式的切換;各控制單元之間通過CAN總線通信的方式實現。
[0037] 圖2示出了本發明提供的基于P2混合動力傳動系統的整車起步方法的實現流程 圖，其具體的步驟如下所述：
[0038] 在步驟SlOl中，當變速器控制單元接收到發動機啟動指令時，控制將混動離合器 CO的壓力提升至消除摩擦片之間間隙所需要的控制壓力值。
[0039] 該步驟為整車起步的準備階段，控制將混動離合器的壓力提升并保持在預先設置 的整車準備起步時所需要的壓力值的目的是:控制混動離合器消除離合器摩擦片之間的間 隙，并準備開始傳遞小扭矩。
[0040] 在步驟S102中，通過混動離合器CO的壓力將電機的轉矩輸出到發動機上，其中，混 動罔合器CO的壓力計算公式為:Pco(n)二f 3 (Tcool , Ilin),其中，f 3為根據發動機的水溫Tcool和 變速器輸入軸轉速m定義的目標控制壓力查表函數，n為自然數，且為連續檢測點；所述電 機的轉矩計算式為:Tm=Y(mn，a)巧ign( TeDDi，M )，其中，Y為根據油口 a和變速器輸入軸轉速 m定義的純電動模式下輸出轉矩查表函數，Yign為根據發動機水溫TcddI和發動機轉速m定義 的電機啟動發動機轉矩查表函數。
[0041] 該步驟即為啟動發動機的過程，由于基于P2混動傳動系統中并沒有設置發動機起 動機，因此發動機的啟動需要電機提供額外的啟動扭矩，而且還要保證電機輸出到變速器 輸出軸的轉矩保持不變。
[0042] 在步驟S103中，判斷發動機轉速是否大于預設轉速數值Ss(TeddI)，是則執行步驟 S104,否則返回繼續判斷。
[0043] 在步驟S104中，當發動機的轉速到達預設轉速數值Ss(TeddI)后，控制所述混動離合 器CO的壓力調整至小壓力PoLpre，控制發動機自行點火啟動。
[0044] 在該步驟中，為了避免發動機的點火產生振動沖擊傳遞到變速器輸入軸上，需要 降低混動離合器的壓力至PoLpre，保證發動機的扭矩不能傳遞到變速器輸入軸上，其中，此 時電機的扭矩為
[0045] 在步驟S105中，判斷發動機轉速與變速器輸入軸轉速的差值是否大于預先設置的 轉速闊值Srwer，是則執行步驟S106,否則返回繼續判斷。
[0046] 在步驟S106中，發動機點火后，當發動機轉速與變速器輸入軸轉速的差值大于預 先設置的轉速闊值Srwer時，通過提升混動離合器的壓力，逐步降低發動機轉速。
[0047] 在該步驟中，混動離合器CO的壓力控制計算式為：
[004 引 Pco(n) = [f4(TE，郵)-Pco(n-l)]XMTE，郵)+Pco(n-l)，其中，f4 為根據發動機轉矩 Te 和轉速M定義的目標基準壓力的查表函數，A為根據發動機轉矩Te和轉速M定義的目標基準 壓力逼近系數的查表函數。
[0049] 在步驟S107中，當發動機的轉速變化率小于預先設定的變化率闊值時，控制逐步 降低混動離合器CO的滑差。
[0050] 該步驟是實現混動離合器速度同步的過程，其混動離合器的壓力計算式為：
[00引]Pco(D)=Pco(郵o)+Pco_pi+f日(Te,郵），其中，Pco(DFO)為混動離合器進入步驟S107的初 始壓力，Pco_pi為混動離合器CO的PI閉合控制壓力，fs為混動離合器根據發動機轉矩Te和轉 速M定義的目標壓力斜率的查表函數。
[0052] 在步驟S108中，判斷發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差是否小于預先設定的第 一轉速差值，是則執行步驟S109，否則返回繼續判斷。
[0053] 在步驟S109中，當發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差小于預先設定的第一轉速 差值時，按照預定的斜率提升混動離合器的壓力，其中，所述混動離合器的壓力的提升計算 式為:Pco(n) = f6(TE，nE)+Pco(n-l)，f功根據發動機轉矩Te和轉速M定義的目標基準壓力的 查表函數，A為根據發動機轉矩Te和轉速M定義的目標基準壓力逼近系數的查表函數。
[0054] 該步驟是將混動離合器的滑差完全消除的過程。
[0055] 在步驟SllO中，判斷發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差是否小于預先設定的第 二轉速差值，是則執行步驟SI 11，否則返回繼續判斷。
[0056] 在步驟Slll中，當發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差小于預先設定的第二轉速 差值時，控制將混動離合器的壓力提升至最大閉鎖壓力PciMax,控制發動機和電機共同驅動 整車起步。
[0057] 在該步驟中，混動離合器CO的壓力控制方式為：
[005 引 Pco(n) =化 Omax-Pc0(nHO)]/TH+Pc〇(n-l)，其中，Pco(MO)是進入該步驟 Slll 時混動離 合器的壓力值，Th是在該步驟中混動離合器的壓力從M日上升到M的時間。
[0059] 在本發明實施例中，在執行上述步驟SlOl之前，還需要執行下述步驟：
[0060] (1)控制將等效離合器Cl閉合，同時將所述混動離合器CO的壓力提升至最大壓力 PciMax ；
[0061] (2)控制將混動離合器CO的壓制處在小壓力PoLpre的狀態，同時，根據變速器輸入 軸的轉速調整電累的轉速，其中，電累的轉速控制計算式為:郵日P = Sl(IUn), Sl為基于變速器 輸入軸轉速mn的查表函數。
[0062] 其中，小壓力Pc〇_pre的設置使混動離合器的活塞內充滿油，具有一定的壓力；而且 在變速器的輸入軸轉速較小時，機械累無法提供壓力，需要電累提供工作壓力，其中，該EOP 的控制轉速與輸入軸的轉速相關。
[0063] 在本發明中，控制將混動離合器CO的壓力提升至消除摩擦片之間間隙所需要的控 制壓力值;通過混動離合器CO的壓力將電機的轉矩輸出到發動機上;控制混動離合器CO的 壓力調整至小壓力，控制發動機自行點火啟動;通過提升混動離合器的壓力，逐步降低發動 機轉速；當發動機的轉速變化率小于預先設定的變化率闊值時，控制逐步降低混動離合器 CO的滑差；當發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差小于預先設定的第一轉速差值時，按照 預定的斜率提升混動離合器的壓力;控制將混動離合器的壓力提升至最大閉鎖壓力，控制 發動機和電機共同驅動整車起步，從而實現純發動機模式下整車的平穩起步，節省了發動 機啟動電機的成本。
[0064] W上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用W限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種基于P2混合動力傳動系統的整車起步方法，其特征在于，所述方法包括下述步 驟： 當變速器控制單元接收到發動機啟動指令時，控制將混動離合器CO的壓力提升至消除 摩擦片之間間隙所需要的控制壓力值； 通過混動離合器CO的壓力將電機的轉矩輸出到發動機上，其中，所述混動離合器CO的 壓力計算公式為:？〇)(11) = &(1'。。。1，1^)，其中43為根據發動機的水溫1'。。。1和變速器輸入軸 轉速m定義的目標控制壓力查表函數，η為自然數，且為連續檢測點；所述電機的轉矩計算 式為:1 [? = ￥(1^，€〇+￥_(!'_1，1^)，其中，￥為根據油門€[和變速器輸入軸轉速111定義的純電 動模式下輸出轉矩查表函數，Yi gn為根據發動機水溫Τ_ι和發動機轉速m定義的電機啟動發 動機轉矩查表函數； 當發動機的轉速到達預設轉速數值S2(T_〇后，控制所述混動離合器CO的壓力調整至 小壓力Projre，控制發動機自行點火啟動； 發動機點火后，當發動機轉速與變速器輸入軸轉速的差值大于預先設置的轉速閾值S n_r時，通過提升混動離合器的壓力，逐步降低發動機轉速； 當發動機的轉速變化率小于預先設定的變化率閾值時，控制逐步降低混動離合器CO的 滑差； 當發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差小于預先設定的第一轉速差值時，按照預定的 斜率提升混動離合器的壓力，其中，所述混動離合器的壓力的提升計算式為：P〇)(n)=f 6 (TE，nE)+P〇)(n-l)，f6為根據發動機轉矩Te和轉速n E定義的目標基準壓力的查表函數，λ為根 據發動機轉矩Te和轉速ηΕ定義的目標基準壓力逼近系數的查表函數； 當發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差小于預先設定的第二轉速差值時，控制將混動 離合器的壓力提升至最大閉鎖壓力PC1Max，控制發動機和電機共同驅動整車起步； 所述Ρ2混合動力傳動系統包括變速器、與所述變速器輸入軸連接的電機和發動機，其 中，所述變速器內設有混動離合器CO和等效離合器Cl，所述發動機通過所述混動離合器CO 驅動變速器輸入軸，所述等效離合器Cl與變速器輸出軸連接。2. 根據權利要求1所述的基于P2混合動力傳動系統的整車起步方法，其特征在于，所述 當變速器控制單元接收到發動機啟動指令時，控制將混動離合器CO的壓力提升至消除摩擦 片之間間隙所需要的控制壓力值的步驟之前還包括下述步驟： 控制將等效離合器Cl閉合，同時將所述混動離合器CO的壓力提升至最大壓力PclMax; 控制將混動離合器CO的壓制處在小壓力P〇)_pre的狀態，同時，根據變速器輸入軸的轉速 調整電栗的轉速，其中，電栗的轉速控制計算式為基于變速器輸入軸轉 速mn的查表函數。3. 根據權利要求1所述的基于P2混合動力傳動系統的整車起步方法，其特征在于，所述 通過混動離合器CO的壓力將電機的轉矩輸出到發動機上的步驟之后還包括下述步驟： 判斷發動機轉速是否大于預設轉速數值S2(Tc^1); 若發動機轉速大于預設轉速數值&(Tracil)，則執行的步驟，若否，則等待，并繼續判斷。4. 根據權利要求1所述的基于P2混合動力傳動系統的整車起步方法，其特征在于，所述 控制發動機自行點火啟動的步驟之后，所述當發動機轉速與變速器輸入軸轉速的差值大于 預先設置的轉速閾值Srwedt，通過提升混動離合器的壓力，逐步降低發動機轉速的步驟之 前還包括下述步驟： 判斷發動機轉速與變速器輸入軸轉速的差值是否大于預先設置的轉速閾值如。€; 若是則執行通過提升混動離合器的壓力，逐步降低發動機轉速的步驟，否則等待，并繼 續判斷。5. 根據權利要求1所述的基于P2混合動力傳動系統的整車起步方法，其特征在于，所述 當發動機的轉速變化率小于預先設定的變化率閾值時，控制逐步降低混動離合器CO的滑差 的步驟之后，所述按照預定的斜率提升混動離合器的壓力的步驟之前還包括下述步驟： 判斷發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差是否小于預先設定的第一轉速差值； 若是則執行按照預定的斜率提升混動離合器的壓力的步驟，若否則等待，并繼續判斷。6. 根據權利要求1所述的基于P2混合動力傳動系統的整車起步方法，其特征在于，所述 控制將混動離合器的壓力提升至最大閉鎖壓力P C1Max，控制發動機和電機共同驅動整車起步 的步驟之前還包括下述步驟： 判斷發動機轉速與變速器輸入軸轉速之差是否小于預先設定的第二轉速差值； 若是則執行控制將混動離合器的壓力提升至最大閉鎖壓力PQMax，控制發動機和電機共 同驅動整車起步的步驟，若否則等待，并繼續判斷。
【文檔編號】B60W10/02GK105905108SQ201610273375
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】郭偉, 楊治學, 孫金宇, 高龍, 程云江
【申請人】盛瑞傳動股份有限公司