混合动力车辆驱动控制装置及控制方法_3

文档序号:9679076阅读:来源:国知局
>[0071]接下来,参照图2和图3,将描述由控制器100执行的控制程序的示例。图2和图3中示出的控制程序的程序保存在控制器100中,适时读出并且以预定的时间间隔重复执行。
[0072]图2所描述的控制程序是实施例一的混合动力车辆从纯电驱动模式向发动机驱动模式转换的过程。如图2所示,混合动力车辆从纯电模式起动,由控制器100检测动力电池40电量SOC是否在可使用范围内。控制器100接收到油门信号31后,控制由动力电池40向电动机20供电,以电动机20驱动车辆起动。行车过程中,控制器100始终检测车速传感器32所检测到的车速、动力电池40的电量S0C、电动机20温度。一般情况下,发动机的启动取决于当前车速及驾驶员的加速意愿,动力电池40的电量SOC用于供应电动机20在纯电驱动模式下车辆的能量输入,但是控制器100中需要设置一个动力电池40的电量SOC下限预设值,当电池40的电量SOC接近或低于该下限预设值时,必须强制启动发动机,无论是否接收到油门信号31指示发动机启动,以使车辆能够获得持续的能量供应继续行驶。
[0073]发动机启动后,为了保持发动机的燃油经济性,先将发动机转速升至燃油经济区,在此过程中,由控制器100接收当前车速信号,结合发动机10当前转速设置变速装置应具备的变速比,即对应的挡位。例如,油门信号31所传递的车辆转矩需求要求发动机的高效转速应当为VO-Vrpm,当前车速V下变速装置14应置于二挡(预置挡位),预置变速装置14至二挡。设变速装置14置二挡时与车速对应的发动机转速为发动机目标转速,后发动机ECU根据接收到的控制信号控制发动机转速与目标转速接近。发动机转速达到或接近目标发动机转速并反馈给控制器100。控制器100控制变速装置14进入二挡(预置挡位)。控制器100持续接收油门信号31和车速传感信号32,获得车辆速度和转矩需求,通过与发动机ECUll的交互选择发动机驱动模式或者混合动力驱动模式。
[0074]图3所描述的控制程序是混合动力客车发动机启动的过程。如图3所示,在步骤Si中,控制器100确定发动机启动条件。一般情况下,车辆低速行驶或者起动时使用纯电模式,发动机启动一般是在纯电运行模式之后,此时电动机具有一定的转速,即第一预定的运转允许转速。步骤SI中所描述的发动机启动条件是指通过分析接收到的油门踏板31和车速传感器32的信号信息、动力电池40电量S0C、电动机20当前温度等信息,控制器100判断当前需要启动发动机并使其参与车辆驱动。例如,发动机启动条件成立包括:当车速高于预定车速并且通过油门踏板体现出较强的加速意愿时;或者动力电池40当前电量SOC低于维持电动机继续驱动的预定值时;或者电动机20当前温度超过被设定为避免过热的阈值;当发动机启动条件成立时,程序前进到步骤S2。
[0075]在步骤S2中,首先控制器100控制使变速装置14置空挡,使电动机20与车轮驱动桥19之间的动力连接断开,并进入控制程序步骤S3。
[0076]在步骤S3中控制器100执行转速减小控制,以便减小电动机20的电动机转速。又或者,该步骤的目的在于消除电动机20的转矩,为离合装置12的接合做准备。
[0077]在步骤S4中,控制器100确定电动机20的转速(或转矩)是否已经减小至第二预定的运转允许转速,该第二预定的运转允许转速可以是零或者接近于零的状态。当电动机转速减小至第二预定的运转允许转速,程序前进到步骤S5。
[0078]在步骤S5中,控制器100控制离合装置12接合,发动机10与电动机20形成动力传递链,发动机10的动力能够通过离合装置12传递至电动机20,电动机20动力同样可以通过离合装置12传递至发动机10。
[0079]在步骤S6中,控制器100控制电动机转速增加,带动发动机转轴使发动机启动。当发动机被启动后,控制器100控制电动机20停止转矩输出,并向发动机ECUll发送当前车速信号、车辆所需转矩信号、变速装置14 一挡变速比。上述车辆所需转矩信号由油门踏板信号31计算得出。
[0080]本发明还提供了针对另一种变形结构车辆的控制装置,如图4所示,与图1的车辆结构相似的部件用相同的标号标出。图4所示出的车辆结构与图1所示出的车辆结构的不同仅在于离合装置12与变速装置14的设置位置和方式,导致了控制装置及控制方法的不同。故本说明书中针对图1中车辆零部件性质所做的说明同样适用于图4的车辆。
[0081]接下来,参照图5和图6,将描述由控制器100执行的控制程序的示例。图5所描述的控制程序是本实施例的混合动力车辆从纯电驱动模式向发动机驱动模式转换的过程。如图5所示,混合动力车辆从纯电模式起动,离合装置12接合,变速装置14置空挡,使电动机20与车轮驱动桥19形成动力传输链。由控制器100检测动力电池40电量SOC是否在可使用范围内。控制器100接收到油门信号31后,控制由动力电池40向电动机20供电,以电动机20驱动车辆起动。行车过程中,控制器100始终检测车速传感器32所检测到的车速、动力电池40的电量S0C、电动机20温度。一般情况下,发动机的启动取决于当前车速及驾驶员的加速意愿,动力电池40的电量SOC用于供应电动机20在纯电驱动模式下车辆的能量输入,但是控制器100中需要设置一个动力电池40的电量SOC下限预设值,当电池40的电量SOC接近或低于该下限预设值时,必须强制启动发动机,无论是否接收到油门信号31指示发动机启动,以使车辆能够获得持续的能量供应继续行驶。
[0082]发动机启动后,当发动机达到或接近目标转速时,控制器100控制离合装置12接合,发动机参与到车辆驱动中。控制器100持续接收油门信号31和车速传感信号32,获得车辆速度和转矩需求,通过与发动机ECUl I的交互选择发动机驱动模式或者混合动力驱动模式以及控制变速装置14的挡位切换。
[0083]图6所描述的控制程序是混合动力车辆发动机启动的过程。如图6所示,在步骤Si中,控制器100确定发动机启动条件。一般情况下,车辆低速行驶或者起动时使用纯电模式,发动机启动一般是在纯电运行模式之后,此时电动机具有一定的转速,即第一预定的运转允许转速。步骤SI中所描述的发动机启动条件是指通过分析接收到的油门踏板31和车速传感器32的信号信息、动力电池40电量S0C、电动机20当前温度等信息,控制器100判断当前需要启动发动机并使其参与车辆驱动。例如,发动机启动条件成立包括:当车速高于预定车速并且通过油门踏板体现出较强的加速意愿时;或者动力电池40当前电量SOC低于维持电动机继续驱动的预定值时;或者电动机20当前温度超过被设定为避免过热的阈值;当发动机启动条件成立时,程序前进到步骤S2。
[0084]在步骤S2中,首先控制器100控制使变速装置14置空挡,离合装置12分离,使电动机20与车轮驱动桥19之间的动力连接断开,并进入控制程序步骤S3。
[0085]在步骤S3中,预先根据当前车速计算变速装置14应当预置的挡位。由控制器100接收当前车速信号,根据车速信号及油门信号计算发动机以其经济方式运行时,变速装置14所需要设置的变速比,并由控制器100控制该变速比下变速装置14的挡位切换。例如,经计算,对应当前车速V,发动机经济方式运行转速范围为VO?Vrpm,对应的变速装置14变速比为n,控制器100控制变速装置14将其挡位设置为变速比η所对应的挡位(预置挡位),同时计算发动机所需要输出的目标转速,并将该转速信号发送给发动机ECUlI。
[0086]在步骤S4中控制器100执行转速减小控制,以便减小电动机20的电动机转速。又或者,该步骤的目的在于消除电动机20的转矩,为变速装置14由空挡向预置挡位切换做准备。
[0087]在步骤S5中,控制器100确定电动机20的转速(或转矩)是否已经减小至第二预定的运转允许转速。该第二预定的运转允许转速可以是变速装置14预置挡位、发动机目标转速对应下的电动机转速,或者也可以将电动机转速直接降为零或接近于零。当电动机转
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