[发明专利]车辆动力系统的换挡控制方法及混合动力系统

说明书

本发明提供了一种车辆动力系统的换挡控制方法及混合动力系统。车辆动力系统包括电机和变速器，电机与变速器的输入轴始终传动联接。在换挡控制方法中，设在换挡过程中电机的目标速度始终恒定的情况下，当电机的实际速度与目标速度的差值缩小到dN时，车辆动力系统的换挡机构开始接合，以开始同步阶段；则在换挡过程中电机的目标速度变化的情况下，当电机的实际速度与目标速度的差值缩小到dN1且dN1不同于dN时，车辆动力系统的换挡机构开始接合，以开始同步阶段。这样，能够减小在同步阶段中车辆的加速度波动，从而减小在电机的目标速度变化的过程中进行换挡而对车辆的驾驶性能的不利影响，防止车辆的驾驶性能的劣化。

技术领域

本发明涉及车辆领域，更具体地涉及车辆动力系统的换挡控制方法及采用该换挡控制方法的混合动力系统。

背景技术

图1示出了一种混合动力系统的拓扑结构示意图，该混合动力系统包括一个发动机ICE、一个电机EM、一个离合器C以及变速器T。

发动机ICE的输出轴经由离合器C与变速器T的输入轴S相连。当离合器C接合时，发动机ICE的输出轴与变速器T的输入轴S实现传动联接；当离合器C分离时，发动机ICE的输出轴与变速器T的输入轴S解除传动联接。

电机EM的输入/输出轴与变速器T的输入轴S以同轴的方式直接连接，使得电机EM的输入/输出轴与变速器T的输入轴S始终传动联接。

变速器T除了包括输入轴S之外还包括两个输出轴以及差速器。另外，变速器T还包括设置于输入轴S和两个输出轴的多个同步啮合机构A1、A2、A3、A4以及对应这些同步啮合机构A1、A2、A3、A4的多个齿轮。

这样，在该混合动力系统中，发动机ICE与变速器T的输入轴S经由离合器C受控地传动联接，电机EM与变速器T的输入轴S始终传动联接。因而，上述混合动力系统具有所谓的P2架构。

在图1所示的混合动力系统中，为了实现换挡而采用现有的换挡控制方法。当在换挡过程中电机EM的目标速度恒定的情况下，如图2A和图2B所示，利用现有的换挡控制方法实现的换挡过程按照时间顺序包括速度阶段和同步阶段两个阶段。在速度阶段中，通过控制电机EM的扭矩来控制电机EM的速度，使得电机EM的实际速度逐渐增大或逐渐减小以接近电机EM的目标速度(即输入轴S的目标速度，基于包括混合动力系统的车辆的目标速度计算得出)。当电机EM的实际速度和电机EM的目标速度之间的差值缩小到预设值dN(图2A和图2B中的“上限”和“下限”对应与目标速度的差值为dN的纵坐标位置)时，将电机EM的扭矩设定为零，开始同步阶段。在同步阶段中，混合动力系统的变速器T中的换挡机构的齿套(拨叉)从中性位置移动到一侧，使得同步啮合机构A1、A2、A3或A4实现同步接合，在同步阶段结束时电机的实际速度与目标速度趋于一致。但上述控制策略仍不能保证车辆的驾驶性能。

发明内容

为了解决上述现有技术的缺点而做出了本发明。本发明的一个发明目的在于提供一种新型的车辆动力系统的换挡控制方法，该换挡控制方法能够减小在电机的目标速度变化的过程中进行换挡而对车辆的驾驶性能的不利影响。本发明的另一个目的在于提供采用上述换挡控制方法的混合动力系统。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案。

本发明提供了一种如下的车辆动力系统的换挡控制方法，所述车辆动力系统包括电机和变速器，所述电机与所述变速器的输入轴始终传动联接，在所述换挡控制方法中，

设在换挡过程中所述电机的目标速度始终恒定的情况下，当所述电机的实际速度与所述目标速度的差值缩小到dN时，所述车辆动力系统的换挡机构开始接合，以开始同步阶段，

则在换挡过程中所述电机的目标速度变化的情况下，当所述电机的实际速度与所述目标速度的差值缩小到dN1且dN1不同于dN时，所述车辆动力系统的换挡机构开始接合，以开始同步阶段。