混合动力汽车及其降挡控制方法和系统与流程

本发明涉及混合动力汽车
技术领域：
，特别涉及一种混合动力汽车的降挡控制方法、一种非临时性计算机可读存储介质、一种混合动力汽车的降挡控制系统和一种混合动力汽车。
背景技术：
：双离合变速器在正扭矩降挡时，发动机转速要在降挡的惯性相段攀升达到目标挡位对应的转速，这个过程一般是通过双离合变速器中的离合器和发动机之间相互作用来实现的，持续时间相对较长，用户一般会感觉到动力变弱。并且，在该降挡过程中，双离合变速器中离合器的滑磨功相对较大，因而会加速离合器的磨损，减少离合器的使用寿命。技术实现要素：本发明旨在至少在一定程度上解决上述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混合动力汽车的降挡控制方法，能够有效缩短混合动力汽车的降挡时间，提高用户的行车体验，同时还有助于延长双离合变速器中离合器的使用寿命。本发明的第二个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。本发明的第三个目的在于提出一种混合动力汽车的降挡控制系统。本发明的第四个目的在于提出一种混合动力汽车。为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种混合动力汽车的降挡控制方法，其中，所述混合动力汽车包括发动机、动力电机、动力电池、双离合变速器、与所述发动机相连的副电机，所述发动机通过所述双离合变速器将动力输出到所述混合动力汽车的车轮，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的车轮，所述动力电池用于给所述动力电机供电，所述副电机分别与所述动力电机和所述动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下负扭矩运转以进行发电，所述降挡控制方法包括以下步骤：当所述双离合变速器进入降挡过程时，获取所述降挡过程中惯性相阶段的持续时间；根据所述惯性相阶段的持续时间获取所述副电机的目标扭矩；根据所述副电机的目标扭矩控制所述副电机正扭矩运转，以提高所述发动机的转速的上升速率。根据本发明实施例的混合动力汽车的降挡控制方法，通过在双离合变速器的降挡过程中控制副电机向发动机施加正扭矩，能够有效缩短混合动力汽车的降挡时间，提高用户的行车体验，同时还能够减小双离合变速器中离合器的滑磨功，有助于延长双离合变速器中离合器的使用寿命。为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例提出的混合动力汽车的降挡控制方法。根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行其存储的计算机程序，能够有效缩短混合动力汽车的降挡时间，提高用户的行车体验，同时还能够减小双离合变速器中离合器的滑磨功，有助于延长双离合变速器中离合器的使用寿命。为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种混合动力汽车的降挡控制系统，其中，所述混合动力汽车包括发动机、动力电机、动力电池、双离合变速器、与所述发动机相连的副电机，所述发动机通过所述双离合变速器将动力输出到所述混合动力汽车的车轮，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的车轮，所述动力电池用于给所述动力电机供电，所述副电机分别与所述动力电机和所述动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下负扭矩运转以进行发电，所述降挡控制系统包括：第一获取模块，用于在所述双离合变速器进入降挡过程时，获取所述降挡过程中惯性相阶段的持续时间；第二获取模块，用于根据所述惯性相阶段的持续时间获取所述副电机的目标扭矩；控制模块，用于根据所述副电机的目标扭矩控制所述副电机正扭矩运转，以提高所述发动机的转速的上升速率。根据本发明实施例的混合动力汽车的降挡控制系统，通过控制模块在双离合变速器的降挡过程中控制副电机向发动机施加正扭矩，能够有效缩短混合动力汽车的降挡时间，提高用户的行车体验，同时还能够减小双离合变速器中离合器的滑磨功，有助于延长双离合变速器中离合器的使用寿命。为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种混合动力汽车，其包括本发明第三方面实施例提出的混合动力汽车的降挡控制系统。根据本发明实施例的混合动力汽车，能够有效缩短降挡时间，提高用户的行车体验，同时还能够减小双离合变速器中离合器的滑磨功，有助于延长双离合变速器中离合器的使用寿命。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，或通过对本发明的实践了解到。附图说明图1为根据本发明一个实施例的混合动力汽车的结构示意图；图2为根据本发明另一个实施例的混合动力汽车的结构示意图；图3为根据本发明实施例的混合动力汽车的降挡控制方法的流程图；图4为根据本发明一个实施例的降挡过程中发动机转速、离合器转速与离合器扭矩的变化曲线图；图5为根据本发明实施例的混合动力汽车的降挡控制系统的方框示意图；图6为根据本发明实施例的混合动力汽车的方框示意图。具体实施方式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。在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，混合动力汽车可包括发动机1、动力电机2、动力电池3、双离合变速器4、与发动机1相连的副电机5，发动机1通过双离合变速器4将动力输出到混合动力汽车的车轮，动力电机2用于输出驱动力至混合动力汽车的车轮。其中，如图1所示，发动机1和动力电机2可输出驱动力至同一驱动桥，以实现前轮驱动或后轮驱动。如图2所示，发动机1和动力电机2还可输出驱动力至不同的驱动桥，以实现四轮驱动。动力电池3用于给动力电机2供电，副电机5与动力电池3相连，同时副电机5直接或间接地与动力电机2相连，副电机5在发动机1的带动下负扭矩运转以进行发电。副电机5产生的电能可提供至动力电池3、动力电机2、dc-dc变换器6、低压负载7和高压负载(图1和图2中未示出)中的至少一个。其中，低压负载7可包括但不限于车灯、收音机等，高压负载可包括但不限于车载空调等。由此，动力电机2和副电机5分别对应充当驱动电机和发电机，由于低速时副电机5具有较高的发电功率和发电效率，从而可以满足低速行驶的用电需求，可以维持整车低速电平衡，维持整车低速平顺性，提升整车的动力性能。在一些实施例中，副电机5可为bsg(belt-drivenstartergenerator，皮带传动启动/发电一体化电机)电机。需要说明的是，副电机5属于高压电机，例如副电机5的发电电压与动力电池3的电压相当，从而副电机5产生的电能可以不经过电压变换直接给动力电池3充电，还可直接给动力电机2和/或dc-dc变换器4供电。并且副电机5也属于高效发电机，例如在发动机1怠速转速下带动副电机5发电即可实现97％以上的发电效率。在一些实施例中，副电机还可直接设置在发动机的输出轴上。bsg电机或直接设置在发动机的输出轴上的副电机与发动机的动力联系相对密切，因此适于实施本发明实施例的混合动力汽车及其降挡控制方法和系统。下面结合附图详细描述本发明实施例的混合动力汽车及其降挡控制方法和系统。图3为根据本发明实施例的混合动力汽车的降挡控制方法的流程图。如图3所示，本发明实施例的混合动力汽车的降挡控制方法，包括以下步骤：s1，当双离合变速器进入降挡过程时，获取降挡过程中惯性相阶段的持续时间。当双离合变速器处于第一挡位时，发动机正扭矩运转，如果有降挡至第二挡位的需求，则变速箱控制单元可通过发出降挡指令以控制双离合变速器进入降挡过程。其中，双离合变速器中包括两个离合器，在本发明的实施例中可设定降挡前的挡位下，即第一挡位下分离的离合器为第一离合器，接合的离合器为第二离合器，在由第一挡位降挡至第二挡位后，分离的离合器为第二离合器，接合的离合器为第一离合器。也就是说，第一离合器为降挡后的挡位下接合的离合器，第二离合器为降挡前的挡位下接合的离合器。一般地，如图4所示，在双离合变速器的降挡过程中，发动机的转速在惯性相阶段不断上升，由t1时间前的与第二离合器同转速上升至t2时间后的与第一离合器同转速，即t1时间至t2时间对应惯性相阶段。同时，第二离合器的扭矩随着第二离合器的分离过程和最终断开动力的传输而整体呈下降的趋势，第一离合器的扭矩随着第一离合器的接合过程和最终接管动力的传输而整体呈上升的趋势。应当理解，惯性相阶段的持续时间与发动机的转速的上升速率相关，而油门开度可影响发动机的转速的上升速率，因此，惯性相阶段的持续时间与发动机的油门开度可具有对应关系，在本发明的一些实施例中，可根据发动机的油门开度获取惯性相阶段的持续时间。举例而言，惯性相阶段的持续时间与油门开度可具有如表1所示的对应关系，通过获取当前的油门开度和查表1便可获取当前降挡过程中惯性相阶段的持续时间。如表1所示，假设变速箱控制单元发出降挡指令时的油门开度为60％，则根据该降挡指令进入的降挡过程中，惯性相阶段的持续时间为t3。表1油门开度10％20％30％40％50％60％70％80％90％持续时间t1t1t2t2t3t3t4t4t4另外，惯性相阶段的持续时间与发动机的转速在惯性相阶段的变化量相关，而双离合变速器的第一离合器和第二离合器之间的转速差即可表征发动机的转速在惯性相阶段的变化量，因此，在本发明的一些实施例中，还可根据双离合变速器的第一离合器和第二离合器之间的转速差获取惯性相阶段的持续时间。当然，在本发明的一些实施例中，还可结合发动机的油门开度和双离合变速器的第一离合器和第二离合器的转速差两个条件来获取惯性相阶段的持续时间。s2，根据惯性相阶段的持续时间获取副电机的目标扭矩。s3，根据副电机的目标扭矩控制副电机正扭矩运转，以提高发动机的转速的上升速率。在本发明的一个实施例中，在获取副电机的目标扭矩之前，还可分别获取惯性相阶段结束时双离合变速器的第一离合器和第二离合器的目标转速，并获取发动机的当前扭矩、发动机的当前转动惯量和第二离合器的当前扭矩。在本发明的一个实施例中，第二离合器的扭矩可根据发动机的扭矩、整车阻力、整车惯量、飞轮惯量等计算得到。考虑到滑磨功和整车加速度响应的问题，第二离合器的扭矩还应处于预设扭矩范围内，不宜过大或过小，保证第二离合器的扭矩处于预设扭矩范围内时，离合器滑磨功不超过标定的滑磨功，整车加速度不小于预设加速度阈值。在获取惯性相阶段结束时双离合变速器的第一离合器和第二离合器的目标转速、发动机的当前扭矩、发动机的当前转动惯量和第二离合器的当前扭矩后，并且所获取的第二离合器的扭矩处于预设扭矩范围内时，可根据惯性相阶段结束时双离合变速器的第一离合器和第二离合器的目标转速之差和副电机的目标扭矩计算出发动机的目标加速度dwe/dt：dwe/dt＝(sc1–sc2)/ta，其中，sc1和sc2分别为惯性相阶段结束时双离合变速器的第一离合器和第二离合器的目标转速，ta为惯性相阶段的持续时间。然后可进一步根据发动机的目标加速度、发动机的当前转动惯量、发动机的当前扭矩、第二离合器的当前扭矩获取副电机所要输出的扭矩，即副电机的目标扭矩。具体地，可根据以下公式计算副电机的目标扭矩：tm＝[je*(sc1–sc2)/ta–te+tc2]/rate(1)其中，tm为副电机的目标扭矩，je为发动机的当前转动惯量，te为发动机的当前扭矩，tc2为第二离合器的当前扭矩，rate为副电机与发动机的传动比，当副电机直接设置在发动机的输出轴上时，rate为1。需要说明的是，参数中的“目标”与“当前”等限定词，在此仅用作限定该参数的性质、时间等特点，而不应将加入限定词前后的参数看作表示不同概念的参数。例如，副电机的目标扭矩中所述的“目标”，表示该参数为所要求得的参数，其实质上仍是副电机的扭矩；第一离合器的目标转速，表示惯性相阶段结束时所设定的转速，或期望达到的转速；发动机的当前转动惯量，表示当前时间的发动机的转动惯量。根据上述公式(1)可知，惯性相阶段的持续时间可决定发动机的目标加速度，继而决定副电机的目标扭矩。在根据上述公式(1)计算得到副电机的目标扭矩后，可根据副电机的目标扭矩控制副电机正扭矩运转，其中，可在整个降挡过程中控制副电机正扭矩运转，也可仅在惯性相阶段控制副电机正扭矩运转。通过副电机的正扭矩运转，向发动机施加驱动扭矩，能够使发动机的转速在副电机的辅助下快速上升。根据本发明实施例的混合动力汽车的降挡控制方法，通过在双离合变速器的降挡过程中控制副电机向发动机施加正扭矩，能够有效缩短混合动力汽车的降挡时间，提高用户的行车体验，同时还能够减小双离合变速器中离合器的滑磨功，有助于延长双离合变速器中离合器的使用寿命。对应上述实施例的混合动力汽车的降挡控制方法，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质。本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当该程序被处理器执行时，可实现本发明上述实施例提出的混合动力汽车的降挡控制方法。根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行其存储的计算机程序，能够有效缩短混合动力汽车的降挡时间，提高用户的行车体验，同时还能够减小双离合变速器中离合器的滑磨功，有助于延长双离合变速器中离合器的使用寿命。对应上述实施例，本发明还提出一种混合动力汽车的降挡控制系统。如图5所示，本发明实施例的混合动力汽车的降挡控制系统100，包括第一获取模块10、第二获取模块20和控制模块30。其中，第一获取模块10用于在双离合变速器进入降挡过程时，获取降挡过程中惯性相阶段的持续时间；第二获取模块20用于根据惯性相阶段的持续时间获取副电机的目标扭矩；控制模块30用于根据副电机的目标扭矩控制副电机正扭矩运转，以提高发动机的转速的上升速率。当双离合变速器处于第一挡位时，发动机正扭矩运转，如果有降挡至第二挡位的需求，则变速箱控制单元可通过发出降挡指令以控制双离合变速器进入降挡过程。其中，双离合变速器中包括两个离合器，在本发明的实施例中可设定降挡前的挡位下，即第一挡位下分离的离合器为第一离合器，接合的离合器为第二离合器，在由第一挡位降挡至第二挡位后，分离的离合器为第二离合器，接合的离合器为第一离合器。也就是说，第一离合器为降挡后的挡位下接合的离合器，第二离合器为降挡前的挡位下接合的离合器。一般地，如图4所示，在双离合变速器的降挡过程中，发动机的转速在惯性相阶段不断上升，由t1时间前的与第二离合器同转速上升至t2时间后的与第一离合器同转速，即t1时间至t2时间对应惯性相阶段。同时，第二离合器的扭矩随着第二离合器的分离过程和最终断开动力的传输而整体呈下降的趋势，第一离合器的扭矩随着第一离合器的接合过程和最终接管动力的传输而整体呈上升的趋势。应当理解，惯性相阶段的持续时间与发动机的转速的上升速率相关，而油门开度可影响发动机的转速的上升速率，因此，惯性相阶段的持续时间与发动机的油门开度可具有对应关系，在本发明的一些实施例中，第一获取模块10可根据发动机的油门开度获取惯性相阶段的持续时间。举例而言，惯性相阶段的持续时间与油门开度可具有如表1所示的对应关系，第一获取模块10通过获取当前的油门开度和查表1便可获取当前降挡过程中惯性相阶段的持续时间。如表1所示，假设变速箱控制单元发出降挡指令时的油门开度为60％，则根据该降挡指令进入的降挡过程中，惯性相阶段的持续时间为t3。另外，惯性相阶段的持续时间与发动机的转速在惯性相阶段的变化量相关，而双离合变速器的第一离合器和第二离合器之间的转速差即可表征发动机的转速在惯性相阶段的变化量，因此，在本发明的一些实施例中，第一获取模块10还可根据双离合变速器的第一离合器和第二离合器之间的转速差获取惯性相阶段的持续时间。当然，在本发明的一些实施例中，第一获取模块10还可结合发动机的油门开度和双离合变速器的第一离合器和第二离合器的转速差两个条件来获取惯性相阶段的持续时间。在本发明的一个实施例中，在第一获取模块10获取副电机的目标扭矩之前，还可由第三获取模块分别获取惯性相阶段结束时双离合变速器的第一离合器和第二离合器的目标转速，并由第四获取模块获取发动机的当前扭矩、发动机的当前转动惯量和第二离合器的当前扭矩。在本发明的一个实施例中，第二离合器的扭矩可根据发动机的扭矩、整车阻力、整车惯量、飞轮惯量等计算得到。考虑到滑磨功和整车加速度响应的问题，第二离合器的扭矩还应处于预设扭矩范围内，不宜过大或过小，保证第二离合器的扭矩处于预设扭矩范围内时，离合器滑磨功不超过标定的滑磨功，整车加速度不小于预设加速度阈值。在第三获取模块获取惯性相阶段结束时双离合变速器的第一离合器和第二离合器的目标转速，并且第四获取模块获取发动机的当前扭矩、发动机的当前转动惯量和第二离合器的当前扭矩后，以及第四获取模块所获取的第二离合器的扭矩处于预设扭矩范围内时，第二获取模块20可根据惯性相阶段结束时双离合变速器的第一离合器和第二离合器的目标转速之差和副电机的目标扭矩计算出发动机的目标加速度dwe/dt：dwe/dt＝(sc1–sc2)/ta，其中，sc1和sc2分别为惯性相阶段结束时双离合变速器的第一离合器和第二离合器的目标转速，ta为惯性相阶段的持续时间。然后第二获取模块20可进一步根据发动机的目标加速度、发动机的当前转动惯量、发动机的当前扭矩、第二离合器的当前扭矩获取副电机所要输出的扭矩，即副电机的目标扭矩。具体地，第二获取模块20可根据以下公式计算副电机的目标扭矩：tm＝[je*(sc1–sc2)/ta–te+tc2]/rate(1)其中，tm为副电机的目标扭矩，je为发动机的当前转动惯量，te为发动机的当前扭矩，tc2为第二离合器的当前扭矩，rate为副电机与发动机的传动比，当副电机直接设置在发动机的输出轴上时，rate为1。需要说明的是，参数中的“目标”与“当前”等限定词，在此仅用作限定该参数的性质、时间等特点，而不应将加入限定词前后的参数看作表示不同概念的参数。例如，副电机的目标扭矩中所述的“目标”，表示该参数为所要求得的参数，其实质上仍是副电机的扭矩；第一离合器的目标转速，表示惯性相阶段结束时所设定的转速，或期望达到的转速；发动机的当前转动惯量，表示当前时间的发动机的转动惯量。根据上述公式(1)可知，惯性相阶段的持续时间可决定发动机的目标加速度，继而决定副电机的目标扭矩。在第二获取模块20根据上述公式(1)计算得到副电机的目标扭矩后，控制模块30可根据副电机的目标扭矩控制副电机正扭矩运转，其中，控制模块30可在整个降挡过程中控制副电机正扭矩运转，也可仅在惯性相阶段控制副电机正扭矩运转。通过副电机的正扭矩运转，向发动机施加驱动扭矩，能够使发动机的转速在副电机的辅助下快速上升。根据本发明实施例的混合动力汽车的降挡控制系统，通过控制模块在双离合变速器的降挡过程中控制副电机向发动机施加正扭矩，能够有效缩短混合动力汽车的降挡时间，提高用户的行车体验，同时还能够减小双离合变速器中离合器的滑磨功，有助于延长双离合变速器中离合器的使用寿命。对应上述实施例，本发明还提出一种混合动力汽车。如图6所示，本发明实施例的混合动力汽车1000，包括本发明上述实施例提出的混合动力汽车的降挡控制系统100。其具体的实施方式可参照上述实施例，为避免冗余，在此不再赘述。根据本发明实施例的混合动力汽车，能够有效缩短降挡时间，提高用户的行车体验，同时还能够减小双离合变速器中离合器的滑磨功，有助于延长双离合变速器中离合器的使用寿命。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。当前第1页12