專利名稱：一種用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及混合動力汽車技術領域，特別涉及一種用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法及其接合控制裝置，以及包含該接合控制裝置的混合動力汽車。
背景技術：
隨著國際上對能源安全和環境保護問題的重視不斷提升，各國對汽車排放污染物要求越來越嚴格。減少對能源的依賴，實現節能減排，已成為世界經濟持續發展迫切需要解決的問題。因此，混合動力汽車、純電動汽車已成為當今汽車業發展的趨勢。其中的油電混合動力汽車是將電機和發動機相結合，針對各個工況設置怠速停機、電機起動、智能充電、再生制動、電機助力、電動爬行等混動功能，具有降低油耗、減少排放、增加續駛里程、提高技術成熟度等優點，是目前汽車行業發展的首選趨勢。圖1所示為現有技術中的油電混合動力汽車的結構示意圖，包括電機控制器1、電機2、模式離合器3、汽油發動機4、發動機管理系統5、混動動力控制器6、動力電池組7、充電器8、電池管理系統9、油箱10、顯示終端11和AMT自動變速箱12。其中，發動機4和電機2是兩個動力源；模式離合器3用于兩個動力源發動機4和電機2之間的接合；混動動力控制器(HCU)6是整車控制的核心，用于控制協調發動機管理系統(EMS)5和電機控制器(MCU) I之間的協調，以及二者與變速箱控制系統(TCU)的扭矩協調，以實現車輛良好的駕駛性能及能量最優化。其中，在模式離合器的接合過程中，車輛的動力源由初始的電機動力一種動力源切換為發動機和電機兩種動力源同時工作，該過程很容易造成對車輛的巨大沖擊。因此，需要一種用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法及其控制裝置，合理的控制兩種動力源在接合過程中的分配，以減少接合過程中的車輛沖擊，提高駕駛舒適性。

發明內容
本發明旨在至少解決上述技術問題之一，提供一種用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法及其控制裝置，減少接合過程中的車輛沖擊，提高駕駛舒適性。為達到上述目的，本發明一方面提供一種用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法，包括以下步驟接收離合器接合的控制指令；在第一時間段的所述離合器接合過程之中，控制電機的扭矩維持不變，同時控制發動機維持怠速工況；在所述離合器接合完成之后，在第二時間段內控制所述發動機的目標扭矩以第一一階濾波曲線上升，同時控制所述電機的扭矩維持不變；在所述第二時間段之后的第三時間段內控制所述電機的扭矩以第二一階濾波曲線下降。其中，所述第一時間段大于所述第三時間段，所述第三時間段大于所述第二時間段。其中，所述第三時間段的起點由所述發動機的實際扭矩上升點確定。其中，在所述第一時間段中所述電機的扭矩根據踏板的位置確定。
其中，所述第一一階濾波曲線和所述以第二一階濾波曲線的濾波系數相同，例如為 O. 2-0. 6。其中，在接收離合器接合的控制指令之后，還包括判斷是否滿足條件所述電機和所述發動機的轉速差在50RPM之內，且車速大于預定值。在判斷滿足所述條件之后，控制所述離合器接合。本發明另一方面提供一種用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置，包括接收模塊，用于接收離合器接合的控制指令；控制模塊，用于控制所述離合器接合，并在第一時間段的所述離合器接合過程之中，控制電機的扭矩維持不變，同時控制發動機維持怠速工況，且在所述離合器接合完成之后，在第二時間段內控制所述發動機的目標扭矩以第一一階濾波曲線上升，同時控制所述電機的扭矩維持不變，以及在所述第二時間段之后的第三時間段內控制所述電機的扭矩以第二一階濾波曲線下降。其中，所述第一時間段大于所述第三時間段，所述第三時間段大于所述第二時間段。其中，所述第三時間段的起點由所述發動機的實際扭矩上升點確定。其中，在所述第一時間段中所述電機的扭矩根據踏板的位置確定。其中，所述第一一階濾波曲線和所述以第二一階濾波曲線的濾波系數相同，例如為 O. 2-0. 6。所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置，還包括判斷模塊，用于判斷是否滿足條件所述電機和所述發動機的轉速差在50RPM之內，且車速大于預定值。在判斷滿足所述條件之后，控制所述離合器接合。本發明再一方面提供一種混合動力汽車，包括電機、電動機和如上所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置。本發明提供一種用于油電混合動力汽車的離合器的接合控制方法及其接合控制裝置，通過設置不同的控制策略對電機和發動機的扭矩進行控制，使車輛的動力輸出能夠平順的由電機為主動力切換到發動機為主動力，減少模式離合器接合過程中的車輛沖擊，提高駕駛舒適性。本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。


本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是現有技術中的油電混合動力汽車的結構示意圖；圖2是本發明實施例的離合器接合控制過程示意圖；圖3是圖1所示離合器接合控制過程的扭矩變化的曲線圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。本實施例所述的混合動力汽車為本領域技術人員所悉知的油電混合動力汽車，其基本結構請參照背景技術部分的附圖(圖1)及描述，在此不再贅述。混合動力汽車的模式離合器接合控制方法主要由混合動力汽車上的HCU實施。圖2所示為本發明實施例提供的模式離合器的接合控制過程示意圖，圖3為圖2所示模式離合器接合控制過程的扭矩變化的曲線圖。下面結合圖2和圖3對本發明實施例的離合器接合控制方法進行說明。參考圖2和圖3，本實施例的模式離合器接合控制方法是將電機和發動機的扭矩控制分成四個階段，分別對各階段設置不同的控制策略進行扭矩控制，該方法包括以下步驟步驟一接收離合器接合的控制指令。混合動力汽車的操控者一般通過輕踩油門踏板，對離合器發出接合的控制指令。在將要發生模式離合器接合前，即圖3所示的h時刻前，電機的扭矩(圖3中的曲線LI)維持在固定值，電機轉速(圖3中的曲線L4)逐漸增力口，發動機轉速(圖3中的曲線L5)維持在怠速。當滿足條件電機和發動機的轉速差在50RPM之內，并且車速大于預定值時，模式離合器開始接合。需指出的是，由于電機的扭矩響應很快，在本發明實施例中可以認為目標扭矩和實際扭矩重合，如圖3中的曲線LI所示。步驟二 在第一時間段的所述離合器接合過程(如圖3中的區域AB⑶所示)之中，控制電機的扭矩維持不變，同時控制發動機維持怠速工況。其中，第一時間段即圖3中的h至h時間段，該階段維持的時間較長，例如約為O. 6s。在該過程中，電機的扭矩維持不變，該扭矩值由HCU根據油門踏板的位置確定，發動機維持怠速工況，以確保發動機離合器輸出的扭矩為零。通過這種控制策略，車輛的動力輸出扭矩沒有中斷，保持車輛加速。步驟三在所述離合器接合完成之后，在第二時間段內控制所述發動機的目標扭矩(圖3中的曲線L2)以第一一階濾波曲線上升，同時控制所述電機的扭矩維持不變。其中，第二時間段即為圖3中的h至t2時間段，該階段維持的時間較之第一時間段短，例如約為O. 3s。在該過程中，電機的扭矩維持不變，以保持車輛的動力輸出。發動機的目標扭矩以第一一階濾波的曲線上升至設定值。其中，第一一階濾波的系數為O. 2-0. 6，以保證發動機的扭矩輸出的平滑，在本實施例中，第一一階濾波的系數取約為O. 4。由于發動機的自身特性，發動機的實際扭矩響應會滯后一段時間，因此在該過程中，發動機的實際輸出扭矩仍為零。步驟四在所述第二時間段之后的第三時間段內控制所述電機的扭矩以第二一階濾波曲線下降，發動機的實際扭矩(圖3中的曲線L3)以第一一階濾波曲線上升至設定的目標扭矩。其中，所述第三時間段即為圖3中的t2至t3時間段，該階段維持的時間較之第一時間段短，較之第二時間段長，例如為O. 5s。在該過程中，電機的扭矩以第二一階濾波曲線下降至設定值，該設定值一般較小，甚至為零。其中，第二一階濾波和第一一階濾波的系數可以相同，例如均為O. 2-0. 6，以保證電機的扭矩輸出的平滑，在本實施例中第二一階濾波的系數取約為O. 4。需指出的是，優選地，第三時間段的電機扭矩下降的起點t2由發動機的實際扭矩上升點為參考點確定，以使電機的扭矩和發動機實際扭矩的總和保持不變，以使該過程中整車的動力輸出平滑，保證車輛行駛的平順。以上四個階段(圖3中的h前，、至1&至&、&至&)中，通過采取控制策略并對各階段時間及濾波系數進行優化，整車的動力輸出扭矩平順變化，使車輛的動力源驅動平順的從電機驅動轉變為發動機驅動，減少模式離合器接合過程中的車輛沖擊，提高駕駛舒適性。為實現上述用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法，本發明進一步提供一種用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置，該裝置包括接收模塊和控制模塊。接收模塊用于接收離合器接合的控制指令。控制模塊用于控制所述離合器接合，并在第一時間段的所述離合器接合過程之中，控制電機的扭矩維持不變，同時控制發動機維持怠速工況，且在所述離合器接合完成之后，在第二時間段內控制所述發動機的目標扭矩以第一一階濾波曲線上升，同時控制所述電機的扭矩維持不變，以及在所述第二時間段之后的第三時間段內控制所述電機的扭矩以第二一階濾波曲線下降。其中，所述第一時間段大于所述第三時間段，所述第三時間段大于所述第二時間段。其中，所述第三時間段的起點由所述發動機的實際扭矩上升點確定。其中，在所述第一時間段中所述電機的扭矩根據踏板的位置確定。其中，所述第一一階濾波曲線和所述以第二一階濾波曲線的濾波系數相同，例如為 O. 2-0. 6。所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置，還包括判斷模塊，用于判斷是否滿足條件所述電機和所述發動機的轉速差在50RPM之內，且車速大于預定值。在判斷滿足所述條件之后，控制所述離合器接合。進一步地，本發明提供一種混合動力汽車，包括電機、電動機和如上所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置。本發明提供一種用于油電混合動力汽車的離合器的接合控制方法及其接合控制裝置，以及包含該接合控制裝置的混合動力汽車，通過設置不同的控制策略對電機和發動機的扭矩進行控制，使車輛的動力輸出能夠平順的由電機為主動力切換到發動機為主動力，減少模式離合器接合過程中的車輛沖擊，提高駕駛舒適性。盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求
1.一種用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法，其特征在于，包括以下步驟 接收離合器接合的控制指令； 在第一時間段的所述離合器接合過程之中，控制電機的扭矩維持不變，同時控制發動機維持怠速工況； 在所述離合器接合完成之后，在第二時間段內控制所述發動機的目標扭矩以第一一階濾波曲線上升，同時控制所述電機的扭矩維持不變； 在所述第二時間段之后的第三時間段內控制所述電機的扭矩以第二一階濾波曲線下降。
2.如權利要求1所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法，其特征在于，其中，所述第一時間段大于所述第三時間段，所述第三時間段大于所述第二時間段。
3.如權利要求1所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法，其特征在于，其中，所述第三時間段的起點由所述發動機的實際扭矩上升點確定。
4.如權利要求1所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法，其特征在于，其中，在所述第一時間段中所述電機的扭矩根據踏板的位置確定。
5.如權利要求1所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法，其特征在于，其中，所述第一一階濾波曲線和所述以第二一階濾波曲線的濾波系數相同。
6.如權利要求5所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法，其特征在于，所述第--階濾波曲線和所述以第二一階濾波曲線的濾波系數為O. 2-0. 6。
7.如權利要求1所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法，其特征在于，在接收離合器接合的控制指令之后，還包括 判斷所述離合器接合條件是否滿足，在判斷所述條件滿足之后，控制所述離合器接合，其中，所述離合器接合條件包括 所述電機和所述發動機的轉速差在50RPM之內，且車速大于預定值。
8.一種用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置，其特征在于，包括 接收模塊，用于接收離合器接合的控制指令； 控制模塊，用于控制所述離合器接合，并在第一時間段的所述離合器接合過程之中，控制電機的扭矩維持不變，同時控制發動機維持怠速工況，且在所述離合器接合完成之后，在第二時間段內控制所述發動機的目標扭矩以第一一階濾波曲線上升，同時控制所述電機的扭矩維持不變，以及在所述第二時間段之后的第三時間段內控制所述電機的扭矩以第二一階濾波曲線下降。
9.如權利要求8所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置，其特征在于，其中，所述第一時間段大于所述第三時間段，所述第三時間段大于所述第二時間段。
10.如權利要求8所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置，其特征在于，其中，所述第三時間段的起點由所述發動機的實際扭矩上升點確定。
11.如權利要求8所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置，其特征在于，其中，在所述第一時間段中所述電機的扭矩根據踏板的位置確定。
12.如權利要求8所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置，其特征在于，其中，所述第一一階濾波曲線和所述以第二一階濾波曲線的濾波系數相同。
13.如權利要求8所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置，其特征在于，所述第--階濾波曲線和所述以第二一階濾波曲線的濾波系數為O. 2-0. 6。
14.如權利要求8所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置，其特征在于，還包括 判斷模塊，用于判斷所述離合器接合條件是否滿足，所述控制模塊在判斷所述條件滿足之后控制所述離合器接合，其中，所述離合器接合條件包括 所述電機和所述發動機的轉速差在50RPM之內，且車速大于預定值。
15.一種混合動力汽車，其特征在于，包括 電機； 電動機；和 如權利要求8-14任一項所述的用于混合動力汽車的離合器的接合控制裝置。
全文摘要
本發明提供一種用于混合動力汽車的離合器的接合控制方法及其裝置，該方法包括接收離合器接合的控制指令；在第一時間段的所述離合器接合過程之中，控制電機的扭矩維持不變，同時控制發動機維持怠速工況；在所述離合器接合完成之后，在第二時間段內控制所述發動機的目標扭矩以第一一階濾波曲線上升，同時控制所述電機的扭矩維持不變；在所述第二時間段之后的第三時間段內控制所述電機的扭矩以第二一階濾波曲線下降。該接合控制方法及其裝置使車輛的動力輸出能夠平順的由電機為主動力切換到發動機為主動力，減少模式離合器接合過程中的車輛沖擊，提高駕駛舒適性。
文檔編號B60W10/08GK102991495SQ20111027184
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月14日 優先權日2011年9月14日
發明者孔令安, 劉溧, 王世蒙, 艾名升, 鄒正佳, 邵賡華, 劉明丁 申請人:北汽福田汽車股份有限公司