混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法

专利名称：混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111049016.8

专利申请（专利权）人：馨联动力(曲阜)有限公司
权利人地址：山东省济宁市曲阜市有邻路3号

专利发明（设计）人：张鹏,宋辉,邢兆林,张天锷

专利摘要：本发明公开了一种混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，包括步骤：S1、接收到解除驻车指令；S2、控制驱动电机的目标扭矩，使变速箱实际输出扭矩处于设定范围内；S3、传输允许解除驻车指令给驻车模块；S4、驻车模块发送解除驻车指令给驻车系统，解除驻车状态。本发明的混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，简单易于实现，既可以有效避免混合动力模式下驻车工况驱动电机长时间堵转，又可以顺利解除驻车状态，确保车辆退出P档时的平顺性。

主权利要求：
1.混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，其特征在于，包括步骤：
S1、接收到解除驻车指令；
S2、控制驱动电机的目标扭矩，使变速箱实际输出扭矩处于设定范围内；
S3、传输允许解除驻车指令给驻车模块；
S4、驻车模块发送解除驻车指令给驻车系统，解除驻车状态；
其中，混合动力汽车的变速箱包括第一轴、台阶式行星齿轮组和动力传动机构，台阶式行星齿轮组包括第一太阳轮、第二太阳轮、第一行星齿轮、第二行星齿轮和行星架，第一太阳轮和第二太阳轮为同轴设置，第一行星齿轮和第二行星齿轮均设置多个且第一行星齿轮和第二行星齿轮数量相同，各个第一行星齿轮分别与一个第二行星齿轮为同轴固定连接；
所述步骤S2中，变速箱实际输出扭矩的计算过程包括：
S201、根据发动机实际转速计算发动机角加速度，结合发动机实际扭矩计算第二太阳轮S2的实际扭矩；
S202、根据步骤S201中计算的发动机角加速度计算ISG电机的角加速度，结合ISG电机的实际扭矩计算第一太阳轮的实际扭矩；
S203、根据步骤S201中计算的第二太阳轮的实际扭矩与步骤S202中计算的第一太阳轮的实际扭矩计算行星架实际扭矩；
S204、根据步骤S203中计算的行星架实际扭矩，结合驱动电机的实际扭矩计算变速箱的实际输出扭矩。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，其特征在于，所述第一太阳轮和所述第二太阳轮为同轴设置，第一太阳轮与所述ISG电机连接，第二太阳轮与发动机连接，第一太阳轮与第一行星齿轮啮合，第二太阳轮与第二行星齿轮啮合，第一行星齿轮和第二行星齿轮为可旋转的设置于所述行星架上，行星架通过动力传动机构与所述驱动电机连接。
3.根据权利要求2所述的混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，其特征在于，所述动力传动机构包括与所述行星架连接的第二轴、与第二轴连接的第一减速齿轮、与第一减速齿轮相啮合的第二减速齿轮和与第二减速齿轮相啮合的第三减速齿轮，所述驱动电机与第三减速齿轮连接。
4.根据权利要求2所述的混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，其特征在于，所述发动机与扭转减振器连接，扭转减振器通过第六轴与离合器连接，离合器与第一轴连接，在第一轴上还布置有单向离合器，ISG电机和驱动电机是平行布置。
5.根据权利要求3所述的混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，其特征在于，所述动力传动机构还包括与所述第二减速齿轮连接的第三轴、设置于第三轴上的第四减速齿轮和与第四减速齿轮相啮合的第五减速齿轮，第五减速齿轮设置于差速器总成上。
6.根据权利要求1至5任一所述的混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，其特征在于，所述步骤S2中，根据期望的输出端扭矩零，与发动机目标扭矩和目标转速计算ISG电机的指令扭矩和驱动电机的目标扭矩，将计算结果发送给电机控制器，电机控制器控制ISG电机、驱动电机进行运转。
7.根据权利要求6所述的混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述发动机目标扭矩和目标转速根据动力电池电量和附件功率之和确定。
8.根据权利要求7所述的混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，其特征在于，所述附件功率为电动压缩机、直流转换单元通过部件反馈的实际电压、实际电流计算获得。 说明书 : 混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法技术领域[0001] 本发明属于混合动力汽车技术领域，具体地说，本发明涉及一种混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法。背景技术[0002] 现有的混合动力汽车工作混合动力模式，驻车工况下，因整车需求功率的不同，使发动机需求扭矩、目标转速也不同，驻车系统被动提供实时变化阻力矩确保车辆处在静止状态，因此，在驻车工况下，驱动电机处于长时间堵转状态。但是驾驶员有解除驻车需求时，又要求驱动电机加载扭矩，卸载驻车系统提供的阻力矩，保证顺利解除驻车状态，这些都是需要研究解决的问题。发明内容[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，目的是既可以有效避免混合动力模式下驻车工况驱动电机长时间堵转，又可以顺利解除驻车状态，确保车辆退出P档时的平顺性。[0004] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，包括步骤：[0005] S1、接收到解除驻车指令；[0006] S2、控制驱动电机的目标扭矩，使变速箱实际输出扭矩处于设定范围内；[0007] S3、传输允许解除驻车指令给驻车模块；[0008] S4、驻车模块发送解除驻车指令给驻车系统，解除驻车状态。[0009] 所述步骤S2中，变速箱实际输出扭矩的计算过程包括：[0010] S201、根据发动机实际转速计算发动机角加速度，结合发动机实际扭矩计算第二太阳轮S2的实际扭矩；[0011] S202、根据步骤S201中计算的发动机角加速度计算ISG电机的角加速度，结合ISG电机的实际扭矩计算第一太阳轮S1的实际扭矩；[0012] S203、根据步骤S201中计算的第二太阳轮S2的实际扭矩与步骤S202中计算的第一太阳轮S1的实际扭矩计算行星架实际扭矩；[0013] S204、根据步骤S203中计算的行星架实际扭矩，结合驱动电机的实际扭矩计算变速箱的实际输出扭矩。[0014] 所述第一太阳轮和所述第二太阳轮为同轴设置，第一太阳轮与所述ISG电机连接，第二太阳轮与发动机连接，第一太阳轮与第一行星齿轮啮合，第二太阳轮与第二行星齿轮啮合，第一行星齿轮和第二行星齿轮为可旋转的设置于所述行星架上，行星架通过动力传动机构与所述驱动电机连接。[0015] 所述动力传动机构包括与所述行星架连接的第二轴、与第二轴连接的第一减速齿轮、与第一减速齿轮相啮合的第二减速齿轮和与第二减速齿轮相啮合的第三减速齿轮，所述驱动电机与第三减速齿轮连接。[0016] 所述动力传动机构还包括与所述第二减速齿轮连接的第三轴、设置于第三轴上的第四减速齿轮和与第四减速齿轮相啮合的第五减速齿轮，第五减速齿轮设置于差速器总成上。[0017] 所述步骤S2中，根据期望的输出端扭矩零，与发动机目标扭矩和目标转速计算ISG电机的指令扭矩和驱动电机的目标扭矩，将计算结果发送给电机控制器，电机控制器控制ISG电机、驱动电机进行运转。[0018] 所述步骤S2中，所述发动机目标扭矩和目标转速根据动力电池电量和附件功率之和确定。[0019] 所述附件功率为电动压缩机、直流转换单元通过部件反馈的实际电压、实际电流计算获得。[0020] 本发明的混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，简单易于实现，既可以有效避免混合动力模式下驻车工况驱动电机长时间堵转，又可以顺利解除驻车状态，确保车辆退出P档时的平顺性。附图说明[0021] 本说明书包括以下附图，所示内容分别是：[0022] 图1是本发明混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法的流程图；[0023] 图2是混合动力汽车上使用的传动系统及其与车身等相连接的示意图；[0024] 图3是实施例1中为混合动力模式下驻车状态杠杆示意图；[0025] 图中标记为：[0026] 1、第一轴；2、第二轴；3、第一太阳轮；4、第二太阳轮；5、第一行星齿轮；6、第二行星齿轮；7、行星架；8、第四轴；9、第一减速齿轮；10、第二减速齿轮；11、第四减速齿轮；12、第五减速齿轮；13、第三轴；14、第三减速齿轮；15、半轴；16、ISG电机；17、驱动电机；18、差速器总成；19、第五轴；20、第六轴；C1、离合器。具体实施方式[0027] 下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。[0028] 如图1所示，本发明提供了一种混合动力汽车在混合动力模式下解除驻车系统的方法，包括如下的步骤：[0029] S1、接收到解除驻车指令；[0030] S2、控制驱动电机17的目标扭矩，使变速箱实际输出扭矩处于设定范围内，该设定范围为‑5Nm～5Nm；[0031] S3、传输允许解除驻车指令给驻车模块；[0032] S4、驻车模块发送解除驻车指令给驻车系统，解除驻车状态。[0033] 具体地说，如图2所示，混合动力汽车的变速箱包括第一轴1、台阶式行星齿轮组和动力传动机构，台阶式行星齿轮组包括第一太阳轮3、第二太阳轮4、第一行星齿轮5、第二行星齿轮6和行星架7，第一太阳轮3和第二太阳轮4为同轴设置，第一行星齿轮5和第二行星齿轮6均设置多个且第一行星齿轮5和第二行星齿轮6数量相同，各个第一行星齿轮5分别与一个第二行星齿轮6为同轴固定连接。第一太阳轮3与ISG电机16连接，第二太阳轮4与第一轴1连接，第一太阳轮3与第一行星齿轮5啮合，第二太阳轮4与第二行星齿轮6啮合，第一行星齿轮5和第二行星齿轮6为可旋转的设置于行星架7上，行星架7通过动力传动机构与驱动电机17连接。动力传动机构包括与行星架7连接的第二轴2、与第二轴2连接的第一减速齿轮9、与第一减速齿轮9相啮合的第二减速齿轮10和与第二减速齿轮10相啮合的第三减速齿轮14，驱动电机17与第三减速齿轮14连接。发动机与扭转减振器连接，扭转减振器通过第六轴20与离合器C1连接，离合器C1与第一轴1连接，在第一轴1上还布置有单向离合器OWC(OneWayClutch)，单向离合器用于限制发动机负转速转动，在纯电动模式时ISG电机16和驱动电机17能够同时参与驱动。ISG电机16和驱动电机17是平行布置，有利于减小变速箱轴向尺寸，便于整车布置。第一太阳轮3通过第四轴8与ISG电机16连接，第三减速齿轮14通过第五轴19与驱动电机17连接，第二减速齿轮10位于第一减速齿轮9和第三减速齿轮14之间，第二轴2为空心轴，第二轴2套设于第一轴1上且第一轴1和第二轴2为同轴设置，第一减速齿轮9与第二轴2和行星架7为同步旋转。[0034] 如图2所示，动力传动机构还包括与第二减速齿轮10连接的第三轴13、设置于第三轴13上的第四减速齿轮11和与第四减速齿轮11相啮合的第五减速齿轮12，第五减速齿轮12设置于差速器总成18上。第三轴13与第一轴1相平行，第二减速齿轮10和第四减速齿轮11为固定设置在第三轴13上，第五减速齿轮12与差速器总成18固定连接，第四减速齿轮11的直径小于第五减速齿轮12的直径。来自台阶式行星齿轮组的动力依次通过第一减速齿轮9、第二减速齿轮10、第四减速齿轮11和第五减速齿轮12传至差速器总成18，再经半轴15驱动车辆。驱动电机17输出的扭矩依次通过第三减速齿轮14、第二减速齿轮10、第四减速齿轮11和第五减速齿轮12传递至差速器总成18。[0035] 在上述步骤S1中，在车辆处于P档混合动力模式下，首先驻车模块将驾驶员解除驻车指令发送给混合动力扭矩分配模块。[0036] 在上述步骤S2中，变速箱实际输出扭矩的计算过程包括：[0037] S201、根据发动机实际转速计算发动机角加速度，结合发动机实际扭矩计算第二太阳轮4的实际扭矩；[0038] S202、根据步骤S201中计算的发动机角加速度计算ISG电机16的角加速度，结合ISG电机16的实际扭矩计算第一太阳轮3的实际扭矩；[0039] S203、根据步骤S201中计算的第二太阳轮4的实际扭矩与步骤S202中计算的第一太阳轮3的实际扭矩计算行星架7实际扭矩；[0040] S204、根据步骤S203中计算的行星架7实际扭矩，结合驱动电机17的实际扭矩计算变速箱的实际输出扭矩。[0041] 在上述步骤S2中，混合动力扭矩分配模块根据期望的输出端扭矩，结合发动机目标扭矩和目标转速计算ISG电机16的指令扭矩和驱动电机17的目标扭矩，混合动力扭矩分配模块将计算结果发送给电机控制器，电机控制器控制ISG电机16、驱动电机17进行运转。在P档锁止，未接收到解除驻车指令时，发送零扭矩给驱动电机17，驱动电机17停止运转，避免此状态驱动电机17长时间堵转。[0042] 在上述步骤S2中，发动机目标扭矩和目标转速根据动力电池电量(SOC)与附件功率之和需求功率查表获得。附件功率为电动压缩机、直流转换单元通过部件反馈的实际电压、实际电流计算获得。[0043] 表一P档动力电池电量对应需求功率[0044] SOC(％) 10％ 20％ 30％ 40％ 50％ 60％ 70％ 80％ 90％P(kW) 10 8 5 2 0 ‑2 ‑5 ‑8 ‑10[0045] 表二P档发动机目标扭矩[0046]P(kWW) 0 2 4 6 8 10 12 14 16Eng(Nm) 20 40 50 50 60 60 70 80 80[0047] 表三P档发动机目标转速[0048] P(kW) 0 2 4 6 8 10 12 14 16Eng(rpm) 1000 1000 1000 1200 1300 1500 1500 1500 1500[0049] 在上述步骤S3中，若变速箱实际输出扭矩在[‑5Nm，5Nm]之间，则混动扭矩分配模块发送允许解除驻车指令给驻车模块，驻车模块发送解除驻车指令给驻车系统解除驻车状态，若否，驻车系统维持驻车状态。[0050] 以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

专利地区：山东

专利申请日期：2021-09-08

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN113602251B