閾值時(shí)，電池為需充電狀態(tài)； 當(dāng)電池的剩余電量位于高限閾值和低限閾值之間時(shí)，如果車輪處的動力需求轉(zhuǎn)矩大于一定閾值時(shí)，電池為可放電狀態(tài)，否則所述電池的狀態(tài)為保持其前一狀態(tài)； 此外，當(dāng)車輛剛起步時(shí)，不考慮電池的使用狀況，將所述電池設(shè)置為可放電狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換擋方法，其特征在于，在所述“根據(jù)電池的狀態(tài)和車速信息，確定可選目標(biāo)擋位以及每個(gè)擋位對應(yīng)的發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速”的過程，包括 當(dāng)發(fā)動機(jī)處于怠速時(shí)，判斷車速是否大于車速中的最小值，如果否，則可選目標(biāo)擋位為起步擋位；如果是，則根據(jù)限定的發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)速和最大轉(zhuǎn)速，確定當(dāng)前車速的可用擋位；然后根據(jù)電池的狀態(tài)從可用檔位中分別獲得可選目標(biāo)擋位以及每個(gè)擋位對應(yīng)的發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換擋方法，其特征在于，在所述“根據(jù)電池的狀態(tài)從可用檔位中分別獲得可選目標(biāo)擋位以及每個(gè)擋位對應(yīng)的發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速”的過程，包括電池處于可放電狀態(tài)時(shí)，為助力模式，獲得可選目標(biāo)擋位的過程，包括: 確定電機(jī)可助力的最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩， 確定發(fā)動機(jī)在當(dāng)前車速和各可用擋位下分別對應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩； 判斷是否存在一個(gè)或多個(gè)擋位，使得發(fā)動機(jī)輸出所述輸出轉(zhuǎn)矩且電機(jī)的助力轉(zhuǎn)矩處于所述最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩之間時(shí)，滿足此時(shí)的動力需求轉(zhuǎn)矩，如果存在則將該一個(gè)或多個(gè)擋位作為可選目標(biāo)擋位，并獲取對應(yīng)擋位下發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； 如果不存在滿足該條件的擋位，則判斷是否存在一個(gè)或多個(gè)擋位，僅使用發(fā)動機(jī)滿足此時(shí)的動力需求轉(zhuǎn)矩，如果存在，則將該對應(yīng)的擋位作為可選目標(biāo)擋位，并獲取對應(yīng)擋位下發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； 如果不存在滿足上述條件的擋位，則判斷是否存在一個(gè)或多個(gè)擋位，電機(jī)輸出最大轉(zhuǎn)矩，其余由發(fā)動機(jī)提供時(shí)滿足此時(shí)的動力需求轉(zhuǎn)矩，如果存在則將該對應(yīng)的擋位作為可選目標(biāo)擋位，并獲取對應(yīng)擋位下的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的換擋方法，其特征在于，在所述“根據(jù)電池的狀態(tài)從可用檔位中分別獲得可選目標(biāo)擋位以及每個(gè)擋位對應(yīng)的發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速”的過程，包括: 電池處于需充電狀態(tài)時(shí)，為發(fā)電模式，獲得可選目標(biāo)擋位的過程為: 確定電機(jī)可發(fā)電的最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩； 確定發(fā)動機(jī)在當(dāng)前車速和各可用擋位下分別對應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩； 判斷是否存在一個(gè)或多個(gè)擋位，使得發(fā)動機(jī)輸出上述輸出轉(zhuǎn)矩且電機(jī)發(fā)電轉(zhuǎn)矩處于上述最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩之間時(shí)，滿足此時(shí)的動力需求轉(zhuǎn)矩，如果存在該擋位，則將該擋位作為可選目標(biāo)擋位，并獲取該擋位下發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； 如果不存在滿足上述條件的擋位，則判斷是否存在一個(gè)或多個(gè)擋位，發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩滿足電機(jī)輸出最大發(fā)電轉(zhuǎn)矩與此時(shí)的動力需求轉(zhuǎn)矩之和，如果存在該擋位，則將其作為可選目標(biāo)擋位，獲取該擋位下的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； 如果不存在滿足上述條件的擋位，則獲取純發(fā)動機(jī)工況時(shí)對應(yīng)的擋位作為可選目標(biāo)擋位，并獲取該擋位下的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的換擋方法，其特征在于，在所述“在上述可選目標(biāo)擋位中，選擇發(fā)動機(jī)燃油消耗量最小的擋位作為目標(biāo)擋位”的過程，包括:根據(jù)各可選目標(biāo)擋位發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，利用發(fā)動機(jī)的萬有特性，插值確定出對應(yīng)的發(fā)動機(jī)燃油消耗率，將燃油消耗率最小值對應(yīng)的擋位確定為目標(biāo)擋位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的換擋方法，其特征在于，在所述“確定是否進(jìn)行換擋操作”的過程中，包括判斷兩次換擋時(shí)間的間隔是否大于閾值，是則根據(jù)需要進(jìn)行換擋，否則維持當(dāng)前擋位不變。
8.一種混合動力汽車的換擋系統(tǒng)，其特征在于，包括: 狀態(tài)判斷單元:根據(jù)電池使用狀況、駕駛員的動力需求轉(zhuǎn)矩和車輛狀態(tài)判斷電池是處于可放電狀態(tài)還是需充電狀態(tài)； 可選目標(biāo)擋位確定單元:根據(jù)電池的狀態(tài)和車速信息，確定可選目標(biāo)擋位以及每個(gè)擋位對應(yīng)的發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； 目標(biāo)擋位確定單元:在上述可選目標(biāo)擋位中，選擇發(fā)動機(jī)燃油消耗量最小的擋位作為目標(biāo)擋位； 換擋單元:與當(dāng)前擋位比較，確定是否進(jìn)行換擋操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換擋系統(tǒng)，其特征在于，在所述狀態(tài)判斷單元中，包括: 狀態(tài)判斷第一子單元:當(dāng)電池的剩余電量大于高限閾值時(shí)，電池為可放電狀態(tài)； 狀態(tài)判斷第二子單元:當(dāng)電池的剩余電量低于低限閾值時(shí)，電池為需充電狀態(tài)； 狀態(tài)判斷第三子單元:當(dāng)電池的剩余電量位于高限閾值和低限閾值之間時(shí)，如果車輪處的動力需求轉(zhuǎn)矩大于一定閾值時(shí)，電池為可放電狀態(tài)，否則所述電池的狀態(tài)為保持其前一狀態(tài)； 狀態(tài)判斷第四子單元:當(dāng)車輛剛起步時(shí)，不考慮電池的使用狀況，將所述電池設(shè)置為可放電狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的換擋系統(tǒng)，其特征在于，可選目標(biāo)擋位確定單元，包括 可選目標(biāo)擋位第一子單元:當(dāng)發(fā)動機(jī)處于怠速時(shí)，判斷車速是否大于車速中的最小值，如果否，則可選目標(biāo)擋位為起步擋位；如果是，則根據(jù)限定的發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)速和最大轉(zhuǎn)速，確定當(dāng)前車速的可用擋位； 可選目標(biāo)擋位第二子單元:根據(jù)電池的狀態(tài)分別獲得可選目標(biāo)擋位。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的換擋系統(tǒng)，其特征在于，所述可選目標(biāo)擋位第二子單元，包括助力模式判斷單元，包括: 第一助力模式子單元:確定電機(jī)可助力的最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩，第二助力模式子單元:確定發(fā)動機(jī)在當(dāng)前車速和各可用擋位下分別對應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩；第三助力模式子單元:判斷是否存在一個(gè)或多個(gè)擋位，使得發(fā)動機(jī)輸出所述輸出轉(zhuǎn)矩且電機(jī)的助力轉(zhuǎn)矩處于所述最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩之間時(shí)，滿足此時(shí)的動力需求轉(zhuǎn)矩，如果存在，則將該一個(gè)或多個(gè)擋位作為可選目標(biāo)擋位，并獲取對應(yīng)擋位下發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； 如果不存在滿足該條件的擋位，則判斷是否存在一個(gè)或多個(gè)擋位，僅使用發(fā)動機(jī)滿足此時(shí)的動力需求轉(zhuǎn)矩，如果存在，則將該對應(yīng)的擋位作為可選目標(biāo)擋位，并獲取對應(yīng)擋位下發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； 如果不存在滿足上述條件的擋位，則判斷是否存在一個(gè)或多個(gè)擋位，電機(jī)輸出最大轉(zhuǎn)矩，其余由發(fā)動機(jī)提供時(shí)滿足此時(shí)的動力需求轉(zhuǎn)矩，如果存在則將該對應(yīng)的擋位作為可選目標(biāo)擋位，并獲取對應(yīng)擋位下的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的換擋系統(tǒng)，其特征在于，所述可選目標(biāo)擋位確定單元，包括發(fā)電模式判斷單元，包括: 第一發(fā)電模式子單兀:確定電機(jī)可發(fā)電的最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩； 第二發(fā)電模式子單元:確定發(fā)動機(jī)在當(dāng)前車速和各可用擋位下分別對應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩；第三發(fā)電模式子單元:判斷是否存在一個(gè)或多個(gè)擋位，發(fā)動機(jī)輸出上述輸出轉(zhuǎn)矩且電機(jī)發(fā)電轉(zhuǎn)矩處于上述最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩之間時(shí)，滿足此時(shí)的動力需求轉(zhuǎn)矩，如果存在該擋位，則將該擋位作為可選目標(biāo)擋位，并獲取該擋位下發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； 如果不存在滿足上述條件的擋位，則判斷是否存在一個(gè)或多個(gè)擋位，發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩滿足電機(jī)輸出最大發(fā)電轉(zhuǎn)矩與此時(shí)的動力需求轉(zhuǎn)矩之和，如果存在該擋位，則將其作為可選目標(biāo)擋位，獲取該擋位下的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； 如果不存在滿足上述條件的擋位，則獲取純發(fā)動機(jī)工況時(shí)對應(yīng)的擋位作為可選目標(biāo)擋位，并獲取該擋位下的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12任一所述的換擋系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)擋位確定單元包括第一子單元:根據(jù)各可選目標(biāo)擋位發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，利用發(fā)動機(jī)的萬有特性，插值確定出對應(yīng)的發(fā)動機(jī)燃油消耗率，將燃油消耗率最小值對應(yīng)的擋位確定為目標(biāo)擋位。
14.根據(jù)權(quán)利要求8-13任一所述的換擋方法，其特征在于，所述換擋單元包括判斷兩次換擋時(shí)間的間隔是否大于閾值，是則根據(jù)需要進(jìn)行換擋，否則維持當(dāng)前擋位不變。
【專利摘要】本發(fā)明中提供一種混合動力汽車換擋方法，首先根據(jù)電池SOC、駕駛員需求轉(zhuǎn)矩和車輛狀態(tài)，確定出電池是可放電狀態(tài)或需充電狀態(tài)；其次，確定在上述兩種狀態(tài)下，某一車速下可能出現(xiàn)的擋位，以及每個(gè)擋位對應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；最后，以發(fā)動機(jī)燃油消耗率最小為條件，確定出目標(biāo)擋位，并根據(jù)兩次換擋的間隔時(shí)間，確定是否進(jìn)行換擋操作。本方法優(yōu)點(diǎn)在于判斷電池狀態(tài)時(shí)，通過使用電池SOC、駕駛員需求轉(zhuǎn)矩和車輛狀態(tài)值的綜合判斷，避免了SOC跳變導(dǎo)致電池狀態(tài)反復(fù)變化的問題，是在確定目標(biāo)擋位時(shí)，以發(fā)動機(jī)燃油消耗率最小為條件，從各個(gè)可能擋位中確定處目標(biāo)擋位，確保目標(biāo)擋位下車輛油耗最?。煌瑫r(shí)根據(jù)兩次換擋間隔時(shí)間決定是否換擋，避免了頻繁換擋。
【IPC分類】B60W10-10, B60W20-00
【公開號】CN104842996
【申請?zhí)枴緾N201410274202
【發(fā)明人】楊偉斌
【申請人】北汽福田汽車股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2014年6月18日