专利名称：一种汽车混合动力系统换档模式的控制方法和控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车混合动力系统控制技术，尤其涉及汽车混合动力系统换档模式的控制方法和控制装置。
背景技术：
混合动力汽车与传统汽车相比具有除发动机以外的动力源，例如BSG电机。BSG电机通过前端轮系与发动机曲轴相连，取代了传统汽油发动机的起动机，其作为单独的动力源，增加了一个动力系统扭矩的自由度，其中，高压电池作为能量存储装置，提供或者存储能量。BSG电机与发动机配合，能够通过多种方式实现优化效率，降低能耗的效果。特别地，BSG电机作为辅助动力源，在驾驶员的扭矩需求大的情况下可以提供助力，从而提升车辆动力性。因此，基于发动机和其它动力源的汽车混合动力系统可以具有混合动力的换挡模式，即混动模式。因此，需要一种汽车混合动力系统换档模式的控制方法和控制装置。
发明内容
根据本发明的一个或多个目的，公开一种汽车混合动力系统换档模式的控制方法，其特征在于，包括以下 步骤:
在步骤Si中，接收换挡模式请求，
在步骤S2中，判断所请求的换挡模式是否包括混动子模式，
当所请求的换挡模式不包括混动子模式时，在步骤S3中，将换挡模式切换至所请求的换挡模式，
当所请求的换挡模式包括混动子模式时，在步骤S4中，判断混动子模式当前是否可
用，
当混动子模式当前不可用时，在步骤S5中，将换挡模式切换至非混动子模式，
当混动子模式当前可用时，在步骤S6中，将换挡模式切换挡至混动子模式。在上述公开方案中，执行步骤S5后，当前换档模式是非混动子模式，其特征在于，进一步包括以下步骤，
在步骤S7中，循环判断判断混动子模式当前是否可用，
当混动子模式当前不可用时，使当前换档模式保持在非混动子模式，
当混动子模式当前可用时，执行步骤S6，将当前换挡模式切换至混动子模式。在上述公开方案中，根据汽车混合动力系统的状态参数来判断混动子模式当前是否可用。在上述公开方案中，所述状态参数是高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值。在上述公开方案中，为高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个设定阈值，当高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个都大于各自的阈值时判定混动子模式当前可用。
在上述公开方案中，为高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个设定阈值，以及对所述阈值进行滞环。根据本发明的一个或多个目的，公开一种汽车混合动力系统换档模式的控制装置，其特征在于，包括:
接收装置，配置成接收换挡模式请求，
判断装置，配置成判断所请求的换挡模式是否包括混动子模式，
切换装置，配置成当所请求的换挡模式不包括混动子模式时，将换挡模式切换至所请求的换挡模式，
所述判断装置进一步配置成，当所请求的换挡模式包括混动子模式时，判断混动子模式当前是否可用，
所述切换装置进一步配置成，当混动子模式当前不可用时，将换挡模式切换至非混动子模式，
所述切换装置进一步配置成，当混动子模式当前可用时，将换挡模式切换挡至混动子模式。在上述公开方案中，所述判断装置进一步配置成循环判断判断混动子模式当前是否可用，
所述切换装置进一步配置成，当混动子模式当前不可用时，使当前换档模式保持在非混动子模式，
所述切换装置进一步配置成，当混动子模式当前可用时，将当前换挡模式切换至混动子模式。在上述公开方案中，所述判断装置根据汽车混合动力系统的状态参数来判断混动子模式当前是否可用。在上述公开方案中，所述状态参数是高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值。在上述公开方案中，所述判断装置为高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个设定阈值，当高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个都大于各自的阈值时所述判断装置判定混动子模式当前可用。在上述公开方案中，所述判断装置为高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个设定阈值，以及对所述阈值进行滞环。
图1是示例性的汽车混合动力系统换档模式的状态变化示意图。图2是根据本发明的实施例的汽车混合动力系统换档模式控制方法的流程示意图。图3是根据本发明的实施例的汽车混合动力系统换档模式控制装置的结构示意图。图4是根据本发明的一个实施例的汽车混合动力系统换档模式控制装置在汽车混合动力系统中的信号交互示意图。
具体实施例方式下面将结合附图详细描述本发明的优选实施例。为了更加清楚地阐述本发明的实施方式，在本文中将避免与本发明的要点无直接关联的属于本领域公知的其他通用的电子电器器件的详细描述。图1是示例性的汽车混合动力系统换档模式的状态变化示意图。如图1所示，混合动力系统可以根据驾驶员的换档模式需求来在图中中正常模式、冬季模式和其它模式之间进行切换。通常，传统汽车可能有正常、冬季、运动、手动、巡航、经济等多种换档模式。而对于混合动力汽车，除上述模式外还可应用例如正常混动、冬季混动等换档模式。因此，在这个示例中，正常模式还包括混动子模式和非混动子模式，冬季模式也将包括混动子模式和非混动子模式。与传统汽车的换档模式相比，混合动力汽车在选择换档模式时必须考虑到混合动力系统的状态。因为混动功能是否可用，将会影响动力系统当前的扭矩能力和效率等。例如，当混动功能不可用时，只能采用非混动子模式的换挡模式。当混动功能可用时，换挡模式将优选地从非混动子模式切换至混动子模式。因此，为达到优化车辆动力性、驾驶性以及安全性的目的，本发明根据驾驶员的换档模式需求，并动态地控制换档模式的切换。图2是根据本发明的实施例的汽车混合动力系统换档模式控制方法的流程示意图。通过本发明的实施例，根据驾驶员的换档模式需求，汽车混合动力系统将选择合适的换档模式。对于换档模式的选择以及切换，本发明考虑以下两种条件，一是驾驶员的换档模式请求，二是当前混动功能是否可用。如图2所示，档模式控制方法包括:
在步骤Si中，接收换挡模式请求；
在步骤S2中，判断所请求的换挡模式是否包括混动子模式；例如，对于图1中的示例，正常模式和冬季模式都包括混动子模式，而其它模式未包括混动子模式。当所请求的换挡模式不包括混动子模式时，在步骤S3中，将换挡模式切换至所请求的换挡模式；例如，对于图1中的示例，如果所请求的是其它模式，那么混合动力系统将直接切换至其它模式。当所请求的换挡模式包括混动子模式时，在步骤S4中，判断混动子模式当前是否可用；
当混动子模式当前不可用时，在步骤S5中，将换挡模式切换至非混动子模式；
当混动子模式当前可用时，在步骤S6中，将换挡模式切换挡至混动子模式。在本发明的另一个实施例中，执行步骤S5后，当前换档模式是非混动子模式，该方法还可以包括:
在步骤S7中，循环判断判断混动子模式当前是否可用，
当混动子模式当前不可用时，使当前换档模式保持在非混动子模式，
当混动子模式当前可用时，执行步骤S6，将当前换挡模式切换至混动子模式。在上述的步骤S4和S7中，可以根据汽车混合动力系统的状态参数来判断混动子模式当前是否可用。在一个实施例中，所述状态参数是高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值。例如，可以为高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个设定阈值，当高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个都大于各自的阈值时判定混动子模式当前可用。又例如，可以为高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个设定阈值，以及对所述阈值进行滞环(也被称做回滞)，从而以避免系统状态参数在阈值附近波动时引起频繁地模式切换。举例来说，如果设置高压电池SOC的单一的阈值17.5，那么当高压电池SOC值在17.5上下波动时，将会频繁地发生混动子模式与非混动子模式之间的切换。通过对阈值进行滞环，只有当阈值发生一定程度的改变后，判定混动功能可用或者不可用。例如，以高压电池SOC值为例，比如SOC值从10上升到20时，才认为混动功能可用；而SOC从30降低到15时，才认为混动功能不可用。图3是根据本发明的实施例的汽车混合动力系统换档模式控制装置的结构示意图。如图所示，所述控制装置包括接收装置、判定装置和切换装置。其中，接收装置，配置成接收换挡模式请求。判断装置，配置成判断所请求的换挡模式是否包括混动子模式。切换装置，配置成当所请求的换挡模式不包括混动子模式时，将换挡模式切换至所请求的换挡模式。所述判断装置进一步配置成，当所请求的换挡模式包括混动子模式时，判断混动子模式当前是否可用。所述切换装置进一步配置成，当混动子模式当前不可用时，将换挡模式切换至非混动子模式。所述切换装置进一步配置成，当混动子模式当前可用时，将换挡模式切换挡至混动子模式。在另一个实施例中，所述判断装置进一步配置成循环判断判断混动子模式当前是否可用。所述切换装置进一步配置成，当混动子模式当前不可用时，使当前换档模式保持在非混动子模式。所述切换装置进一步配置成，当混动子模式当前可用时，将当前换挡模式切换至混动子模式。在一个实施例中，所述判断装置根据汽车混合动力系统的状态参数来判断混动子模式当前是否可用。在一个实施例中，所述状态参数是高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值。例如，所述判断装置为高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个设定阈值，当高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个都大于各自的阈值时所述判断装置判定混动子模式当前可用。又例如，所述判断装置为高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个设定阈值，以及对所述阈值进行滞环，从而以避免系统状态参数在阈值附近波动时引起频繁地模式切换。作为示例，图4是根据本发明的一个实施例的汽车混合动力系统换档模式控制装置在汽车混合动力系统中的信号交互示意图。在该示例中，混合动力汽车采用自动变速箱，并且具有独立的变速箱控制器。变速箱控制器与整车控制器之间通过CAN网络进行通讯。整车控制器与电机CAN网络进行通讯。变速箱控制器控制变速箱的换挡模式的切换。变速率耦合至发动机。在该示例中，变速箱控制器中可以存储有可标定的多种换档模式特性线，例如，运动模式的换档特性偏向激进，与普通换档模式相比，例如升档车速拉高，不容易升档而更容易呆在低档位，可以提供更佳的动力性。再如冬季模式，更容易发生升档，动力性减弱，驱动力减少，减少打滑的风险。每种换档模式的换档特性与车速以及加速踏板位置关联。例如，当车速升高超过阈值时，升档，当车速降低时，降档。加速踏板与扭矩需求相关，加速踏板踩越深扭矩需求就大。相同车速下，从大油门过渡到小油门容易升档，而在高档位下，如果深踩加速踏板，则可能由于扭矩需求突然增大而发生强制降档，以增大扭矩能力满足驾驶员需求。再如图4所示，驾驶员可以通过整车控制器可以向变速箱控制器发出指令，指定其采用何种换档模式。变速箱控制器接收指令并实施换档模式切换，根据所选换档模式执行换档。可以理解，变速箱控制器也可以从整车控制器接收系统状态参数，并且根据接收的状态参数判断混动功能是否可用。通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件结合硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式
作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
权利要求
1.一种汽车混合动力系统换档模式的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 在步骤Si中，接收换挡模式请求， 在步骤S2中，判断所请求的换挡模式是否包括混动子模式， 当所请求的换挡模式不包括混动子模式时，在步骤S3中，将换挡模式切换至所请求的换挡模式， 当所请求的换挡模式包括混动子模式时，在步骤S4中，判断混动子模式当前是否可用， 当混动子模式当前不可用时，在步骤S5中，将换挡模式切换至非混动子模式， 当混动子模式当前可用时，在步骤S6中，将换挡模式切换挡至混动子模式。
2.如权利要求1所述的方法，执行步骤S5后，当前换档模式是非混动子模式，其特征在于，进一步包括以下步骤， 在步骤S7中，循环判断判断混动子模式当前是否可用， 当混动子模式当前不可用时，使当前换档模式保持在非混动子模式， 当混动子模式当前可用时，执行步骤S6，将当前换挡模式切换至混动子模式。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据汽车混合动力系统的状态参数来判断混动子模式当前是否可用。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述状态参数是高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，为高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个设定阈值，当高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个都大于各自的阈值时判定混动子模式当前可用。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，为高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个设定阈值，以及对所述阈值进行滞环。
7.一种汽车混合动力系统换档模式的控制装置，其特征在于，包括: 接收装置，配置成接收换挡模式请求， 判断装置，配置成判断所请求的换挡模式是否包括混动子模式， 切换装置，配置成当所请求的换挡模式不包括混动子模式时，将换挡模式切换至所请求的换挡模式， 所述判断装置进一步配置成，当所请求的换挡模式包括混动子模式时，判断混动子模式当前是否可用， 所述切换装置进一步配置成，当混动子模式当前不可用时，将换挡模式切换至非混动子模式， 所述切换装置进一步配置成，当混动子模式当前可用时，将换挡模式切换挡至混动子模式。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于， 所述判断装置进一步配置成循环判断判断混动子模式当前是否可用， 所述切换装置进一步配置成，当混动子模式当前不可用时，使当前换档模式保持在非混动子模式， 所述切换装置进一步配置成，当混动子模式当前可用时，将当前换挡模式切换至混动子模式。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述判断装置根据汽车混合动力系统的状态参数来判断混动子模式当前是否可用。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述状态参数是高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述判断装置为高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个设定阈值，当高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个都大于各自的阈值时所述判断装置判定混动子模式当前可用。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述判断装置为高压电池功率值、高压电池SOC值、电机可用扭矩值的每一个设定`阈值，以及对所述阈值进行滞环。
全文摘要
本发明涉及汽车混合动力系统控制技术，尤其涉及汽车混合动力系统换档模式的控制方法和控制装置。混合动力汽车在选择换档模式时必须考虑到混合动力系统的状态。因为混动功能是否可用，将会影响动力系统当前的扭矩能力和效率等。例如，当混动功能不可用时，只能采用非混动子模式的换挡模式。当当混动功能可用时，换挡模式将优选地从非混动子模式切换至混动子模式。因此，为达到优化车辆动力性、驾驶性以及安全性的目的，本发明根据驾驶员的换档模式需求，并动态地控制换档模式的切换。
文档编号B60W20/00GK103204155SQ20121000706
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者周宇星, 赵沂, 姜辛, 蒋新华, 甘宁 申请人:上海汽车集团股份有限公司