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CN112406852B - 用于混合动力车辆的控制方法及混合动力车辆 - Google Patents

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CN112406852B CN201910770347.7A CN201910770347A CN112406852B CN 112406852 B CN112406852 B CN 112406852B CN 201910770347 A CN201910770347 A CN 201910770347A CN 112406852 B CN112406852 B CN 112406852B
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Abstract

本发明涉及一种用于混合动力车辆的控制方法及混合动力车辆。所述混合动力车辆包括内燃机、电机和多挡自动变速器，在所述控制方法中根据用于控制的踏板信号来确定多挡自动变速器的挡位；在纯电动模式下，采用实际油门踏板信号作为用于控制的踏板信号；在内燃机驱动模式下，采用实际油门踏板信号作为用于控制的踏板信号；在混合动力模式下，采用虚拟油门踏板信号作为输入油门踏板信。根据本发明，在纯电动模式与混合动力模式之间进行变换或者在混合动力模式与内燃机驱动模式之间进行变换时，执行模式过渡过程，在模式过渡过程中，用于控制的踏板信号从实际油门踏板信号变换到虚拟油门踏板信号或者从虚拟油门踏板信号变换到实际油门踏板信号。

Description

用于混合动力车辆的控制方法及混合动力车辆
技术领域
本发明涉及一种用于混合动力车辆的控制方法及混合动力车辆。
背景技术
对于混合动力车辆、特别是具有多挡自动变速器的混合动力车辆，可以通过工作模式(即纯电动模式、内燃机驱动模式、混合动力模式)和变速器挡位的切换来提高整车的效率和排放性能。在车辆的行驶过程中，可能在各工作模式之间频繁切换，在切换期间的变速器决策挡位对整车经济性、动力性和平顺性有重要影响。通常，自动变速器的挡位是根据一用于控制的踏板信号利用换挡表、特别是查找表确定的。因此，该用于控制的踏板信号至于获取合适的挡位至关重要。同时，对于混合动力车辆，油门踏板信号实时反馈了驾驶员的扭矩需求。因此为了使混合动力汽车获得良好的驾驶品质，需要正确处理油门踏板信号。
专利文献CN103552520A公开了一种混合动力汽车油门踏板信号处理方法。该方法包括以下步骤：油门踏板信号的前期处理、油门踏板信号的后续处理及故障诊断代码的处理。
专利文献CN101857027A公开了一种混合动力汽车加减速意图判断系统，其包括整车控制器HCU、发动机管理系统ECU、电机控制器IPU和电池管理系统BCU。整车控制器HCU根据当前汽车状态判断出加减速意图，进行状态模式切换，求出发动机和电机的需求扭矩，在加速状态下让电机助力，在减速状态下让电机充电。
上述现有技术均未考虑汽车的工作模式切换期间的油门踏板信号的过渡状态，而该过渡状态可能对车辆的驾驶品质产生显著的影响。
发明内容
本发明提供了一种用于混合动力车辆的控制方法及混合动力车辆，其能够实现适应混合动力车辆各种工作模式的挡位控制，尤其是能在各工作模式之间实现平顺的变换。
根据本发明，提出一种用于混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆包括内燃机、电机和多挡自动变速器，在所述控制方法中根据用于控制的踏板信号来确定多挡自动变速器的挡位，
在纯电动模式下，采用实际油门踏板信号作为用于控制的踏板信号，
在内燃机驱动模式下，采用实际油门踏板信号作为用于控制的踏板信号，
在混合动力模式下，采用虚拟油门踏板信号作为输入油门踏板信，
在纯电动模式与混合动力模式之间进行变换或者在混合动力模式与内燃机驱动模式之间进行变换时，执行模式过渡过程，
在模式过渡过程中，用于控制的踏板信号从实际油门踏板信号变换到虚拟油门踏板信号或者从虚拟油门踏板信号变换到实际油门踏板信号。
根据本发明的控制方法，首先，针对不同的工作模式对油门踏板信号采用分段控制，从而能够针对不同的工作模式实现合适的控制。另外，通过执行模式过渡过程，使用于控制的踏板信号不会跃变，而是平顺过渡，从而确保车辆扭矩的平顺变化和自动变速器挡位适应性运行。因而整体上提高了车辆的经济性、动力性和平顺性。
在一种优选实施方式中，在模式过渡过程中，根据实际油门踏板信号与虚拟油门踏板信号之间的绝对值差值来确定用于控制的踏板信号的目标切换时间，在该目标切换时间内完成用于控制的踏板信号从实际油门踏板信号到虚拟油门踏板信号的变换或者从虚拟油门踏板信号到实际油门踏板信号的变换。
在一种优选实施方式中，所述目标切换时间与所述绝对值差值成比例。
在一种优选实施方式中，在所述目标切换时间内，用于控制的踏板信号从实际油门踏板信号线性地变换到虚拟油门踏板信号或者从虚拟油门踏板信号线性地变换到实际油门踏板信号。
在一种优选实施方式中，虚拟油门踏板信号在模式过渡过程中和混动模式下被计算；在纯电动模式下和内燃机驱动模式下，虚拟油门踏板信号设置为“0”。
在一种优选实施方式中，在模式过渡过程中，首先确定油门踏板信号的变换梯度，用于控制的踏板信号从实际油门踏板信号按照该变换梯度线性地变换到虚拟油门踏板信号或者从虚拟油门踏板信号按照该变换梯度线性地变换到实际油门踏板信号。
在一种优选实施方式中，所述用于控制的踏板信号还被用于内燃机控制和/或电机控制。
本发明还涉及一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括内燃机、电机和多挡自动变速器，所述混合动力车辆执行根据本发明的控制方法。
附图说明
图1是混合动力车辆的示意性结构框图。
图2是基于工作模式的油门踏板信号处理的流程图。
图3是在工作模式切换期间油门踏板信号的过渡过程的流程图。
图4是油门踏板目标切换时间的确定示意图。
图5是用于控制的踏板信号的一种实施方式的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图并通过具体的实施例来描述根据本发明的控制方法及混合动力车辆。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。
根据本发明的方法适用于混合动力车辆，该混合动力车辆包括内燃机、电机和多挡自动变速器。图1示出一种混合动力车辆的示意性结构框图，该混合动力车辆10包括内燃机11、电机12以及与所述内燃机11和电机12相联接的多挡自动变速器13。该混合动力车辆10还包括用于控制所述多挡自动变速器13的挡位变换的控制模块14。
在本发明的方法中，根据用于控制的踏板信号来确定多挡自动变速器的挡位。而确定用于控制的踏板信号的过程如图2所示。参照图2，根据混合动力车辆的运行模式来确定用于控制的踏板信号。在纯电动模式下，采用实际油门踏板信号作为用于控制的踏板信号。在内燃机驱动模式下，也采用实际油门踏板信号作为用于控制的踏板信号。在混合动力模式下，采用虚拟油门踏板信号作为输入油门踏板信号。也就是说，针对不同的工作模式对油门踏板信号采用分段控制。由此，可以针对不同的工作模式，以正确的油门踏板信号查询换挡表，从而获取合适的挡位。
而如果混合动力车辆从一种运行模式变换到另一种运行模式，例如在纯电动模式与混合动力模式之间进行变换或者在混合动力模式与内燃机驱动模式之间进行变换时，则用于控制的踏板信号从实际油门踏板信号变换到虚拟油门踏板信号或者从虚拟油门踏板信号变换到实际油门踏板信号。针对该模式变换，执行模式过渡过程。在该过渡过程中，如果用于控制的踏板信号直接从实际油门踏板信号跳变到虚拟油门信号，油门踏板信号的这种突变将会影响整车性能，反之亦然。
图3示出一种模式过渡过程。参照图3，其中示出了在模式变换期间，从初始信号变换到变换信号(例如从实际油门踏板信号变换到虚拟油门踏板信号或者从虚拟油门踏板信号变换到实际油门踏板信号)的过程。在此，在t0时刻触发模式过渡过程，即算法的第一个运行周期，计时时间和计数次数初值均为0。先将实际油门踏板信号和虚拟油门踏板信号进行比较，较大者作为油门踏板信号1，较小者作为油门踏板信号2。然后，将较大者减去较小者算得油门踏板信号差值。然后，根据油门踏板信号差值确定出目标切换时间(如图4所示)。
在每个运行周期中，先执行计时时间加固定时间和计数次数加1的操作，再基于目标切换时间t1、计时时间tset、加速踏板信号1、加速踏板信号2来进行模式过渡阶段的加速踏板信号的计算，计算式如下：
油门踏板信号＝(目标切换时间t1-计时时间tset)/目标切换时间t1*初始信号+计时时间tset/目标切换时间t1*变换信号
最后，将计时时间tset和目标切换时间t1进行比较，若计时时间tset等于目标切换时间t1，则过渡过程结束；否则重复上述操作，直到切换完成。
示例性地，图5示出了一个具体的过渡过程。如图5所示，在t0时刻前车辆处于纯电动模式或纯燃油模式，油门踏板信号等于实际油门踏板信号。在t1时刻后，车辆处于混合动力模式，油门踏板信号等于虚拟油门踏板信号。虚拟油门踏板信号在过渡模式和混动模式中被计算，而在其他运行模式(即纯电动模式下和内燃机驱动模式)中被设置为0。t0时刻到t1时刻为模式过渡过程，在该过渡过程中进行图3所示的计算过程，以使得用于控制的踏板信号从实际油门踏板信号变换到虚拟油门踏板信号。
由于在车辆的工作模式的变换中，利用模式过渡过程确定用于控制的踏板信号，使得工作模式的变换期间的油门踏板信号切换平顺。由此能够确保车辆的扭矩平顺过渡，自动变速器挡位正常运行。
另外，上述的用于控制的踏板信号还被用于内燃机控制、电机控制等。
本领域技术人员在考虑以上实施方式公开的内容后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (7)

1.一种用于混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆包括内燃机、电机和多挡自动变速器，在所述控制方法中根据用于控制的踏板信号来确定多挡自动变速器的挡位，
在纯电动模式下，采用实际油门踏板信号作为用于控制的踏板信号，
在内燃机驱动模式下，采用实际油门踏板信号作为用于控制的踏板信号，
在混合动力模式下，采用虚拟油门踏板信号作为输入油门踏板信，
其特征在于，
在纯电动模式与混合动力模式之间进行变换或者在混合动力模式与内燃机驱动模式之间进行变换时，执行模式过渡过程，
在模式过渡过程中，用于控制的踏板信号从实际油门踏板信号变换到虚拟油门踏板信号或者从虚拟油门踏板信号变换到实际油门踏板信号，
在模式过渡过程中，根据实际油门踏板信号与虚拟油门踏板信号之间的绝对值差值来确定用于控制的踏板信号的目标切换时间，在该目标切换时间内完成用于控制的踏板信号从实际油门踏板信号到虚拟油门踏板信号的变换或者从虚拟油门踏板信号到实际油门踏板信号的变换。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述目标切换时间与所述绝对值差值成比例。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述目标切换时间内，用于控制的踏板信号从实际油门踏板信号线性地变换到虚拟油门踏板信号或者从虚拟油门踏板信号线性地变换到实际油门踏板信号。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，虚拟油门踏板信号在模式过渡过程中和混动模式下被计算；在纯电动模式下和内燃机驱动模式下，虚拟油门踏板信号设置为“0”。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在模式过渡过程中，首先确定油门踏板信号的变换梯度，用于控制的踏板信号从实际油门踏板信号按照该变换梯度线性地变换到虚拟油门踏板信号或者从虚拟油门踏板信号按照该变换梯度线性地变换到实际油门踏板信号。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述用于控制的踏板信号还被用于内燃机控制和/或电机控制。
7.一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括内燃机、电机和多挡自动变速器，所述混合动力车辆执行根据上述权利要求中任一项所述的控制方法。
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