一种基于p2混合动力传动系统的整车起步方法
【专利摘要】本发明涉及动力传动技术领域，提供一种基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，所述方法包括：控制将混动离合器C0的压力提升至消除摩擦片之间间隙所需要的控制压力值；通过混动离合器C0的压力将电机的转矩输出到发动机上；控制混动离合器C0的压力调整至小压力，控制发动机自行点火启动；通过提升混动离合器的压力，逐步降低发动机转速；当发动机的转速变化率小于预先设定的变化率阈值时，控制逐步降低混动离合器C0的滑差；按照预定的斜率提升混动离合器的压力；控制将混动离合器的压力提升至最大闭锁压力，控制发动机和电机共同驱动整车起步，从而实现纯发动机模式下整车的平稳起步，节省了发动机启动电机的成本。
【专利说明】
-种基于P2混合动力传动系统的整车起步方法
技术领域
[0001] 本发明属于动力传动技术领域，尤其设及一种基于P2混合动力传动系统的整车起 步方法。
【背景技术】
[0002] 混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越，而且在起步、加速时，由于 有驱动电机的辅助，所W可W降低油耗，简单地说，就是与同样大小的汽车相比，燃油费用 更低。而且辅助发动机的驱动电机可W在启动的瞬间产生强大的动力，因此，车主可W享受 更强劲的起步、加速。同时，还能实现较高水平的燃油经济性。
[0003] 在混合动力汽车上增加了电机、电池等硬件，所W混合动力的整车成本也是比较 高的，导致混合动力汽车的大量推广存在一定的困难。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，旨在解决 现有技术中混合动力汽车为达到省油且强劲的起步加速的目的，混合动力车辆的成本较高 的问题。
[0005] 本发明是运样实现的，一种基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，所述方法 包括下述步骤：
[0006] 当变速器控制单元接收到发动机启动指令时，控制将混动离合器CO的压力提升至 消除摩擦片之间间隙所需要的控制压力值；
[0007] 通过混动离合器CO的压力将电机的转矩输出到发动机上，其中，所述混动离合器 CO的压力计算公式为:？〇)(11)='3化。。1，111。），其中山为根据发动机的水溫1'。。。1和变速器输 入轴转速m定义的目标控制压力查表函数，n为自然数，且为连续检测点；所述电机的转矩 计算式为:TM = Y(mn，a)巧ign(Tcool，邮），其中，Y为根据油|>和变速器输入轴转速m定义的 纯电动模式下输出转矩查表函数，Yign为根据发动机水溫Tcwi和发动机转速m定义的电机启 动发动机转矩查表函数；
[000引当发动机的转速到达预设转速数值Ss(TcddI)后，控制所述混动离合器CO的压力调 整至小压力Pe0_pre，控制发动机自行点火启动；
[0009] 发动机点火后，当发动机转速与变速器输入轴转速的差值大于预先设置的转速阔 值Srwer时，通过提升混动离合器的压力，逐步降低发动机转速；
[0010] 当发动机的转速变化率小于预先设定的变化率阔值时，控制逐步降低混动离合器 CO的滑差；
[0011] 当发动机转速与变速器输入轴转速之差小于预先设定的第一转速差值时，按照预 定的斜率提升混动离合器的压力，其中，所述混动离合器的压力的提升计算式为:Peo(n) = f6(TE，nE)+PG日(n-l)，f日为根据发动机转矩TE和转速nE定义的目标基准压力的查表函数，入为 根据发动机转矩Te和转速ne定义的目标基准压力逼近系数的查表函数；
[0012] 当发动机转速与变速器输入轴转速之差小于预先设定的第二转速差值时，控制将 混动离合器的压力提升至最大闭锁压力PciMax,控制发动机和电机共同驱动整车起步；
[0013] 所述P2混合动力传动系统包括变速器、与所述变速器输入轴连接的电机和发动 机，其中，所述变速器内设有混动离合器CO和等效离合器Cl，所述发动机通过所述混动离合 器CO驱动变速器输入轴，所述等效离合器Cl与变速器输出轴连接。
[0014] 作为一种改进的方案，所述当变速器控制单元接收到发动机启动指令时，控制将 混动离合器CO的压力提升至消除摩擦片之间间隙所需要的控制压力值的步骤之前还包括 下述步骤：
[0015] 控制将等效离合器Cl闭合，同时将所述混动离合器CO的压力提升至最大压力 PciMax ；
[0016] 控制将混动离合器CO的压制处在小压力Peo_pre的状态，同时，根据变速器输入轴的 转速调整电累的转速，其中，电累的转速控制计算式为:nE〇p = Si(mn)，Si为基于变速器输入 轴转速run的查表函数。
[0017] 作为一种改进的方案，所述通过混动离合器CO的压力将电机的转矩输出到发动机 上的步骤之后还包括下述步骤：
[0018] 判断发动机转速是否大于预设转速数值Ss(TeddI);
[0019] 若发动机转速大于预设转速数值Ss(TeddI)，则执行的步骤，若否，则等待，并继续判 断。
[0020] 作为一种改进的方案，所述控制发动机自行点火启动的步骤之后，所述当发动机 转速与变速器输入轴转速的差值大于预先设置的转速阔值Snwer时，通过提升混动离合器 的压力，逐步降低发动机转速的步骤之前还包括下述步骤：
[0021] 判断发动机转速与变速器输入轴转速的差值是否大于预先设置的转速阔值5 Hover ;
[0022] 若是则执行通过提升混动离合器的压力，逐步降低发动机转速的步骤，否则等待， 并继续判断。
[0023] 作为一种改进的方案，所述当发动机的转速变化率小于预先设定的变化率阔值 时，控制逐步降低混动离合器CO的滑差的步骤之后，所述按照预定的斜率提升混动离合器 的压力的步骤之前还包括下述步骤：
[0024] 判断发动机转速与变速器输入轴转速之差是否小于预先设定的第一转速差值；
[0025] 若是则执行按照预定的斜率提升混动离合器的压力的步骤，若否则等待，并继续 判断。
[00%]作为一种改进的方案，所述控制将混动离合器的压力提升至最大闭锁压力PeiMax, 控制发动机和电机共同驱动整车起步的步骤之前还包括下述步骤：
[0027]判断发动机转速与变速器输入轴转速之差是否小于预先设定的第二转速差值； [00%]若是则执行控制将混动离合器的压力提升至最大闭锁压力PciMax,控制发动机和电 机共同驱动整车起步的步骤，若否则等待，并继续判断。
[0029]在本发明中，控制将混动离合器CO的压力提升至消除摩擦片之间间隙所需要的控 制压力值;通过混动离合器CO的压力将电机的转矩输出到发动机上;控制混动离合器CO的 压力调整至小压力，控制发动机自行点火启动;通过提升混动离合器的压力，逐步降低发动 机转速；当发动机的转速变化率小于预先设定的变化率阔值时，控制逐步降低混动离合器 CO的滑差；当发动机转速与变速器输入轴转速之差小于预先设定的第一转速差值时，按照 预定的斜率提升混动离合器的压力;控制将混动离合器的压力提升至最大闭锁压力，控制 发动机和电机共同驱动整车起步，从而实现纯发动机模式下整车的平稳起步，节省了发动 机启动电机的成本。
【附图说明】
[0030]图1是本发明提供的P2混合动力传动系统的结构示意图；
[0031 ]图2是本发明提供的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法的实现流程图。
【具体实施方式】
[0032] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0033] 如图1所示，P2混合动力传动系统包括变速器、与所述变速器输入轴连接的电机和 发动机，其中，所述变速器内设有混动离合器CO和等效离合器Cl，所述发动机通过所述混动 离合器CO驱动变速器输入轴，所述等效离合器Cl与变速器输出轴连接。
[0034] 其中，在混合动力离合器CO接合的情况下，发动机与电机可W实现并联驱动变速 器的输入轴，使变速器进入混合驱动模式，如果电机部署出功率，则是纯发动机驱动模式， 如果电机输出负功率则是充电模式。
[0035] 在混合动力离合器CO打开时，电机可W单独驱动变速器的输入轴；当等效离合器 Cl打开时，则变速器的传动链是打开的，发动机和电机的动力不输出到整车上。当等效离合 器Cl闭合时，则变速器的传动链是接合的，作用在变速器输入轴上的动力可W输出到整车 上；电机集成在变速器的内部并与输入轴相连，电累固定在变速器的壳体上，变速器内部与 输入轴相连接的还有一个机械累，输入轴转动时机械累便可W提供系统压力。
[0036] 在整个传动系统中，发动机控制单元EMS负责对发动机进行转速和转矩的输出控 审IJ;电机控制单元MCU负责对电机的输出转速和转矩进行控制；电池管理系统BMS负责充电 和放电的控制;变速器控制单元TCU负责对混动力离合器CO和其他换挡离合器进行控制，实 现档位切换和混合动力离合器CO的状态控制，另外还包括对电累控制单元EOP控制，电累控 制单元EOP只接受TCU的控制指令，并向变速器控制单元TCU反馈电累控制单元EOP当前的工 作状态;混动控制单元肥U需要根据驾驶员的驾驶意图和整车的状态，负责协调发动机控制 单元EMS，电机控制单元MCU，变速器控制单元TCU及整车其他控制单元，完成整车动力系统 各种混动模式的切换;各控制单元之间通过CAN总线通信的方式实现。
[0037] 图2示出了本发明提供的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法的实现流程 图，其具体的步骤如下所述：
[0038] 在步骤SlOl中，当变速器控制单元接收到发动机启动指令时，控制将混动离合器 CO的压力提升至消除摩擦片之间间隙所需要的控制压力值。
[0039] 该步骤为整车起步的准备阶段，控制将混动离合器的压力提升并保持在预先设置 的整车准备起步时所需要的压力值的目的是:控制混动离合器消除离合器摩擦片之间的间 隙，并准备开始传递小扭矩。
[0040] 在步骤S102中，通过混动离合器CO的压力将电机的转矩输出到发动机上，其中，混 动罔合器CO的压力计算公式为:Pco(n)二f 3 (Tcool , Ilin),其中，f 3为根据发动机的水溫Tcool和 变速器输入轴转速m定义的目标控制压力查表函数，n为自然数，且为连续检测点；所述电 机的转矩计算式为:Tm=Y(mn，a)巧ign( TeDDi，M )，其中，Y为根据油口 a和变速器输入轴转速 m定义的纯电动模式下输出转矩查表函数，Yign为根据发动机水溫TcddI和发动机转速m定义 的电机启动发动机转矩查表函数。
[0041] 该步骤即为启动发动机的过程，由于基于P2混动传动系统中并没有设置发动机起 动机，因此发动机的启动需要电机提供额外的启动扭矩，而且还要保证电机输出到变速器 输出轴的转矩保持不变。
[0042] 在步骤S103中，判断发动机转速是否大于预设转速数值Ss(TeddI)，是则执行步骤 S104,否则返回继续判断。
[0043] 在步骤S104中，当发动机的转速到达预设转速数值Ss(TeddI)后，控制所述混动离合 器CO的压力调整至小压力PoLpre，控制发动机自行点火启动。
[0044] 在该步骤中，为了避免发动机的点火产生振动冲击传递到变速器输入轴上，需要 降低混动离合器的压力至PoLpre，保证发动机的扭矩不能传递到变速器输入轴上，其中，此 时电机的扭矩为
[0045] 在步骤S105中，判断发动机转速与变速器输入轴转速的差值是否大于预先设置的 转速阔值Srwer，是则执行步骤S106,否则返回继续判断。
[0046] 在步骤S106中，发动机点火后，当发动机转速与变速器输入轴转速的差值大于预 先设置的转速阔值Srwer时，通过提升混动离合器的压力，逐步降低发动机转速。
[0047] 在该步骤中，混动离合器CO的压力控制计算式为：
[004 引 Pco(n) = [f4(TE，邮)-Pco(n-l)]XMTE，邮)+Pco(n-l)，其中，f4 为根据发动机转矩 Te 和转速M定义的目标基准压力的查表函数，A为根据发动机转矩Te和转速M定义的目标基准 压力逼近系数的查表函数。
[0049] 在步骤S107中，当发动机的转速变化率小于预先设定的变化率阔值时，控制逐步 降低混动离合器CO的滑差。
[0050] 该步骤是实现混动离合器速度同步的过程，其混动离合器的压力计算式为：
[00引]Pco(D)=Pco(邮o)+Pco_pi+f日(Te,邮），其中，Pco(DFO)为混动离合器进入步骤S107的初 始压力，Pco_pi为混动离合器CO的PI闭合控制压力，fs为混动离合器根据发动机转矩Te和转 速M定义的目标压力斜率的查表函数。
[0052] 在步骤S108中，判断发动机转速与变速器输入轴转速之差是否小于预先设定的第 一转速差值，是则执行步骤S109，否则返回继续判断。
[0053] 在步骤S109中，当发动机转速与变速器输入轴转速之差小于预先设定的第一转速 差值时，按照预定的斜率提升混动离合器的压力，其中，所述混动离合器的压力的提升计算 式为:Pco(n) = f6(TE，nE)+Pco(n-l)，f功根据发动机转矩Te和转速M定义的目标基准压力的 查表函数，A为根据发动机转矩Te和转速M定义的目标基准压力逼近系数的查表函数。
[0054] 该步骤是将混动离合器的滑差完全消除的过程。
[0055] 在步骤SllO中，判断发动机转速与变速器输入轴转速之差是否小于预先设定的第 二转速差值，是则执行步骤SI 11，否则返回继续判断。
[0056] 在步骤Slll中，当发动机转速与变速器输入轴转速之差小于预先设定的第二转速 差值时，控制将混动离合器的压力提升至最大闭锁压力PciMax,控制发动机和电机共同驱动 整车起步。
[0057] 在该步骤中，混动离合器CO的压力控制方式为：
[005 引 Pco(n) =化 Omax-Pc0(nHO)]/TH+Pc〇(n-l)，其中，Pco(MO)是进入该步骤 Slll 时混动离 合器的压力值，Th是在该步骤中混动离合器的压力从M日上升到M的时间。
[0059] 在本发明实施例中，在执行上述步骤SlOl之前，还需要执行下述步骤：
[0060] (1)控制将等效离合器Cl闭合，同时将所述混动离合器CO的压力提升至最大压力 PciMax ；
[0061] (2)控制将混动离合器CO的压制处在小压力PoLpre的状态，同时，根据变速器输入 轴的转速调整电累的转速，其中，电累的转速控制计算式为:邮日P = Sl(IUn), Sl为基于变速器 输入轴转速mn的查表函数。
[0062] 其中，小压力Pc〇_pre的设置使混动离合器的活塞内充满油，具有一定的压力；而且 在变速器的输入轴转速较小时，机械累无法提供压力，需要电累提供工作压力，其中，该EOP 的控制转速与输入轴的转速相关。
[0063] 在本发明中，控制将混动离合器CO的压力提升至消除摩擦片之间间隙所需要的控 制压力值;通过混动离合器CO的压力将电机的转矩输出到发动机上;控制混动离合器CO的 压力调整至小压力，控制发动机自行点火启动;通过提升混动离合器的压力，逐步降低发动 机转速；当发动机的转速变化率小于预先设定的变化率阔值时，控制逐步降低混动离合器 CO的滑差；当发动机转速与变速器输入轴转速之差小于预先设定的第一转速差值时，按照 预定的斜率提升混动离合器的压力;控制将混动离合器的压力提升至最大闭锁压力，控制 发动机和电机共同驱动整车起步，从而实现纯发动机模式下整车的平稳起步，节省了发动 机启动电机的成本。
[0064] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，其特征在于，所述方法包括下述步 骤： 当变速器控制单元接收到发动机启动指令时，控制将混动离合器CO的压力提升至消除 摩擦片之间间隙所需要的控制压力值； 通过混动离合器CO的压力将电机的转矩输出到发动机上，其中，所述混动离合器CO的 压力计算公式为:？〇)(11) = &(1'。。。1，1^)，其中43为根据发动机的水温1'。。。1和变速器输入轴 转速m定义的目标控制压力查表函数，η为自然数，且为连续检测点；所述电机的转矩计算 式为:1 [? = ￥(1^，€〇+￥_(!'_1，1^)，其中，￥为根据油门€[和变速器输入轴转速111定义的纯电 动模式下输出转矩查表函数，Yi gn为根据发动机水温Τ_ι和发动机转速m定义的电机启动发 动机转矩查表函数； 当发动机的转速到达预设转速数值S2(T_〇后，控制所述混动离合器CO的压力调整至 小压力Projre，控制发动机自行点火启动； 发动机点火后，当发动机转速与变速器输入轴转速的差值大于预先设置的转速阈值S n_r时，通过提升混动离合器的压力，逐步降低发动机转速； 当发动机的转速变化率小于预先设定的变化率阈值时，控制逐步降低混动离合器CO的 滑差； 当发动机转速与变速器输入轴转速之差小于预先设定的第一转速差值时，按照预定的 斜率提升混动离合器的压力，其中，所述混动离合器的压力的提升计算式为：P〇)(n)=f 6 (TE，nE)+P〇)(n-l)，f6为根据发动机转矩Te和转速n E定义的目标基准压力的查表函数，λ为根 据发动机转矩Te和转速ηΕ定义的目标基准压力逼近系数的查表函数； 当发动机转速与变速器输入轴转速之差小于预先设定的第二转速差值时，控制将混动 离合器的压力提升至最大闭锁压力PC1Max，控制发动机和电机共同驱动整车起步； 所述Ρ2混合动力传动系统包括变速器、与所述变速器输入轴连接的电机和发动机，其 中，所述变速器内设有混动离合器CO和等效离合器Cl，所述发动机通过所述混动离合器CO 驱动变速器输入轴，所述等效离合器Cl与变速器输出轴连接。2. 根据权利要求1所述的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，其特征在于，所述 当变速器控制单元接收到发动机启动指令时，控制将混动离合器CO的压力提升至消除摩擦 片之间间隙所需要的控制压力值的步骤之前还包括下述步骤： 控制将等效离合器Cl闭合，同时将所述混动离合器CO的压力提升至最大压力PclMax; 控制将混动离合器CO的压制处在小压力P〇)_pre的状态，同时，根据变速器输入轴的转速 调整电栗的转速，其中，电栗的转速控制计算式为基于变速器输入轴转 速mn的查表函数。3. 根据权利要求1所述的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，其特征在于，所述 通过混动离合器CO的压力将电机的转矩输出到发动机上的步骤之后还包括下述步骤： 判断发动机转速是否大于预设转速数值S2(Tc^1); 若发动机转速大于预设转速数值&(Tracil)，则执行的步骤，若否，则等待，并继续判断。4. 根据权利要求1所述的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，其特征在于，所述 控制发动机自行点火启动的步骤之后，所述当发动机转速与变速器输入轴转速的差值大于 预先设置的转速阈值Srwedt，通过提升混动离合器的压力，逐步降低发动机转速的步骤之 前还包括下述步骤： 判断发动机转速与变速器输入轴转速的差值是否大于预先设置的转速阈值如。€; 若是则执行通过提升混动离合器的压力，逐步降低发动机转速的步骤，否则等待，并继 续判断。5. 根据权利要求1所述的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，其特征在于，所述 当发动机的转速变化率小于预先设定的变化率阈值时，控制逐步降低混动离合器CO的滑差 的步骤之后，所述按照预定的斜率提升混动离合器的压力的步骤之前还包括下述步骤： 判断发动机转速与变速器输入轴转速之差是否小于预先设定的第一转速差值； 若是则执行按照预定的斜率提升混动离合器的压力的步骤，若否则等待，并继续判断。6. 根据权利要求1所述的基于P2混合动力传动系统的整车起步方法，其特征在于，所述 控制将混动离合器的压力提升至最大闭锁压力P C1Max，控制发动机和电机共同驱动整车起步 的步骤之前还包括下述步骤： 判断发动机转速与变速器输入轴转速之差是否小于预先设定的第二转速差值； 若是则执行控制将混动离合器的压力提升至最大闭锁压力PQMax，控制发动机和电机共 同驱动整车起步的步骤，若否则等待，并继续判断。
【文档编号】B60W10/02GK105905108SQ201610273375
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】郭伟, 杨治学, 孙金宇, 高龙, 程云江
【申请人】盛瑞传动股份有限公司