档位切换和工作模式切换的协调控制方法、系统及车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混合动力汽车技术领域，特别涉及一种档位切换和工作模式切换的协调控制方法、系统及车辆。
【背景技术】
[0002]混合动力是指汽车使用燃油驱动和电力驱动两种驱动方式。混合动力汽车由于综合了燃油汽车和纯电动汽车的优点，现已逐步成为各大汽车生产企业的研究对象。
[0003]与传统的燃油汽车和纯电动汽车相比，混合动力汽车不仅能够进行档位的切换，还能够进行工作模式的切换。例如，在整车的动力需求提高时，可由单独通过电力驱动的纯电动模式切换为通过燃油和电力共同驱动的混合动力模式。目前，当混合动力汽车同时具有档位切换和工作模式切换的需求时，可根据一定的控制策略，优先进行档位切换，或优先进行工作模式切换，即档位切换和工作模式切换均单独完成。
[0004]然而，在档位切换和工作模式切换的过程中，均需要进行离合器的分离结合，均会造成车辆的动力变化和转矩波动。而单独进行档位切换和工作模式切换时，离合器的分离结合次数较多，车辆的动力变化和转矩波动也较多。这无疑会减少离合器的使用寿命，并会使车辆发出较多的噪音，同时，车辆的油耗会增多，动力性和平顺性也均会受到影响。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种档位切换和工作模式切换的协调控制方法，能够延长离合器的使用寿命，并能够减少噪音，提高整车的经济性、动力性和平顺性。
[0006]本发明的第二个在于提出一种档位切换和工作模式切换的协调控制系统。
[0007]本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
[0008]根据本发明第一方面实施例的档位切换和工作模式切换的协调控制方法，包括以下步骤:判断混合动力汽车是否发出档位切换请求，并判断所述混合动力汽车是否发出工作模式切换请求;如果所述档位切换请求和所述工作模式切换请求同时发出，则根据所述档位切换请求将当前档位切换至目标档位，同时调整发动机的转速;在切换至目标档位后，比较驱动电机的当前转速与所述发动机的当前转速;如果所述驱动电机的当前转速与所述发动机的当前转速的差值小于预设阈值，则停止调整发动机的转速，并控制所述驱动电机和所述发动机之间的离合器结合。
[0009]根据本发明实施例的档位切换和工作模式切换的协调控制方法，在混合动力汽车同时发出档位切换请求和工作模式切换请求时，可在进行档位切换的同时调整发动机的转速，在档位切换完成后，若发动机的当前转速接近驱动电机当前的转速，则控制发动机与驱动电机之间的离合器结合。由此，能够同时进行档位切换和工作模式切换，减小了混合动力汽车中离合器的分离结合的次数，从而减小了动力变化和转矩波动的次数，能够延长离合器的使用寿命，并能够减少噪音，提高整车的经济性、动力性和平顺性。
[0010]根据本发明第二方面实施例的档位切换和工作模式切换的协调控制系统，包括:驱动电机和发动机;离合器，所述离合器位于所述驱动电机和所述发动机之间；变速箱;整车控制器，所述整车控制器用于判断混合动力汽车是否发出档位切换请求，并判断所述混合动力汽车是否发出工作模式切换请求，在所述档位切换请求和所述工作模式切换请求同时发出时，根据所述档位切换请求对所述驱动电机和所述变速箱进行控制，以将当前档位切换至目标档位，同时调整所述发动机的转速，在切换至目标档位后，比较所述驱动电机的当前转速与所述发动机的当前转速，在所述驱动电机的当前转速与所述发动机的当前转速的差值小于预设阈值时，停止调整所述发动机的转速，并控制所述离合器结合。
[0011 ]根据本发明实施例的档位切换和工作模式切换的协调控制系统，在混合动力汽车同时发出档位切换请求和工作模式切换请求时，可在进行档位切换的同时调整发动机的转速，在档位切换完成后，若发动机的当前转速接近驱动电机当前的转速，则控制发动机与驱动电机之间的离合器结合。由此，能够同时进行档位切换和工作模式切换，减小了混合动力汽车中离合器的分离结合的次数，从而减小了动力变化和转矩波动的次数，能够延长离合器的使用寿命，并能够减少噪音，提高整车的经济性、动力性和平顺性。
[0012]根据本发明第三方面实施例的车辆，包括根据本发明第二方面实施例的档位切换和工作模式切换的协调控制系统。
[0013]根据本发明实施例的车辆，在同时发出档位切换请求和工作模式切换请求时，可在进行档位切换的同时调整发动机的转速，在档位切换完成后，若发动机的当前转速接近驱动电机当前的转速，则控制发动机与驱动电机之间的离合器结合。由此，能够同时进行档位切换和工作模式切换，减小了车辆中离合器的分离结合的次数，从而减小了动力变化和转矩波动的次数，能够延长离合器的使用寿命，并能够减少噪音，提高整车的经济性、动力性和平顺性。
[0014]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0015]图1为根据本发明一个实施例的档位切换和工作模式切换的协调控制方法的流程图；
[0016]图2为根据本发明一个实施例的混合动力汽车的结构示意图；
[0017]图3为根据本发明一个实施例的档位切换和工作模式切换的协调控制系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0018]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0019]下面结合附图描述本发明实施例的档位切换和工作模式切换的协调控制方法、系统及车辆。
[0020]图1为根据本发明一个实施例的档位切换和工作模式切换的协调控制方法的流程图。
[0021]如图1所示，本发明实施例的档位切换和工作模式切换的协调控制方法，包括以下步骤:
[0022]SlOl，判断混合动力汽车是否发出档位切换请求，并判断混合动力汽车是否发出工作模式切换请求。
[0023]具体地，混合动力汽车是否发出档位切换请求可通过以下方式判断:可获取混合动力汽车的当前车速、当前档位和油门开度，并根据当前档位和油门开度以及换挡规律特性曲线获取换挡点车速，然后比较当前车速与换挡点车速，并判断混合动力汽车的当前工作模式，如果当前车速大于换挡点车速，且当前工作模式为纯电动模式，则进一步比较目标档位与当前档位是否相等，如果目标档位与当前档位不相等，则判定混合动力汽车发出了档位切换请求。
[0024]混合动力汽车是否发出工作模式切换请求可通过以下方式判断:进一步获取混合动力汽车的动力电池的荷电状态，并根据当前车速、动力电池的荷电状态和油门开度以及发动机启动特性曲线获取发动机的启动指令，同时采集发动机的状态信号，以判断发动机的当前状态，如果发动机发出启动指令，且发动机的当前状态为熄火状态或怠速状态，则判定混合动力汽车发出了由纯电动模式切换至混合动力模式的工作模式切换请求。
[0025]图2为根据本发明一个实施例的混合动力汽车的结构示意图。如图2所示，可通过逆变器将动力电池的直流电转换为三相交流电供向驱动电机。发动机控制单元ECU、电机控制单元MCU、电池管理系统BMS和自动变速箱控制单元TCU可分别采集发动机、驱动电机、动力电池和变速箱的相关信息，整车控制器HCU可通过CAN总线从发动机控制单元ECU中获取油门开度和发动机的状态信号，从自动变速箱控制单元TCU中获取当前档位和当前车速，并从电池管理系统BMS中获取动力电池的荷电状态。
[0026]在本发明的实施例中，换挡规律特性曲线中可包括当前档位和油门开度与换挡点车速的对应关系，整车控制器HCU可根据上述对应关系获取换挡点车速。同样地，发动机启动特性曲线中可包括当前车速、动力电池的荷电状态和油门开度与启动指令的对应关系，启动指令可由输出的数字值进行表示。例如，“I”可表示发出启动指令，“O”可表示未发出启动指令，当输出的数字值由“O”变为“I”时，可判定发动机发出启动指令。
[0027]S102，如果档位切换请求和工作模式切换请求同时发出，则根据档位切换请求将当前档位切换至目标档位，同时调整发动机的转速。
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