混合动力车的爬行控制方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种混合动力车的爬行控制方法。该混合动力车的发动机通过变速器为前轴提供动力，驱动电机为后轴提供动力，高压动力电池为驱动电机提供电能。该方法包括：检测混合动力车是否满足以下所有条件：换档杆位于倒车档或前进档、车速低于预设车速值、以及加速踏板松开；当混合动力车满足以上所有条件时，检测变速器是否位于空档；若检测结果为是，则控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式；若检测结果为否，则使变速器位于空档后，控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式。本发明还提供了一种爬行控制装置。本发明的爬行控制方法简单、易于实现、通用性强。
【专利说明】混合动力车的爬行控制方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车领域，尤其涉及混合动力车的爬行控制方法及装置。
【背景技术】
[0002]低速爬行或蠕行是装有自动变速器的传统内燃机汽车普遍提供的一种驾驶功能。该功能是指车辆启动后挂挡，在较低的车速范围内，自动接合或半接合传动系统，施以部分驱动力使汽车低速向前或向后爬行，车辆根据制动踏板的当前位置，控制其动力系统输出相应的驱动力，以及控制变速器的档位来达到预期车速。该功能有利于车辆平稳起步和慢速移动车辆(如倒车入库或出库，遇行人或障碍物时缓行)，从而提高车辆的驾驶性和安全性。
[0003]现有提供了一种四驱混合动力车，前轴由发电机、发动机、及变速器联合驱动，后轴由驱动电机驱动。但是由于该类车型为混合动力车，与传统内燃机汽车相比，其动力系统和传动系统结构都更为复杂，并且由于变速器的型号和构造多种多样，例如如可变速变矩的自动变速器、固定传动比的AMT (Automated Manual Transmiss1n,手自一体变速器)变速器等，针对于不同的变速器，档位控制方式也不同。目前，还没有针对这一类车型的爬行控制方法。
【发明内容】
[0004]针对前述现有还没有针对这一类车型的爬行控制方法的技术问题，本发明提供一种混合动力车的爬行控制方法及装置。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种混合动力车的爬行控制方法，所述混合动力车包括:发动机、变速器、驱动电机、及高压动力电池，所述发动机通过所述变速器为前轴提供动力，所述驱动电机为后轴提供动力，所述高压动力电池为所述驱动电机提供电能，所述方法包括:
[0007]检测所述混合动力车是否满足以下所有条件:换档杆位于倒车档或前进档、车速低于预设车速值以及加速踏板松开；
[0008]当所述混合动力车满足以上所有条件时，检测所述变速器是否位于空档；
[0009]若检测结果为是，则控制所述驱动电机驱动所述混合动力车，使所述混合动力车进入爬行模式；
[0010]若检测结果为否，则使所述变速器位于空档后，控制所述驱动电机驱动所述混合动力车，使所述混合动力车进入爬行模式。
[0011]其中，所述混合动力车还包括发电机，所述发电机为所述高压动力电池充电，在所述混合动力车进入爬行模式之后，还包括以下步骤:
[0012]检测所述高压动力电池的当前剩余电量；
[0013]当所述当前剩余电量低于第一预设值时，控制所述发动机带动所述发电机发电，以及控制所述发电机为所述高压动力电池充电；
[0014]当所述当前剩余电量高于第二预设值时，控制所述发动机和所述发电机停机，所述第二预设值大于所述第一预设值。
[0015]其中，在所述混合动力车进入所述爬行模式之后，还包括以下步骤:
[0016]根据当前车速及换档杆的当前位置，获得所述驱动电机的爬行转矩需求值；
[0017]将所述爬行转矩需求值与衰减因子的积确定为所述驱动电机的当前输出转矩需求值Tm，以使所述驱动电机输出相应的转矩，其中，所述衰减因子与制动踏板的当前位置有关。
[0018]其中，所述控制所述发动机带动所述发电机发电，以及控制所述发电机为所述高压动力电池充电的步骤，包括:
[0019]获取对所述驱动电机的当前转矩需求值Tm、所述驱动电机的当前转速N，以及维持所述高压动力电池的电量平衡所需的功率需求值ps。。；
[0020]根据下式获得发电功率需求值Peharge:
[0021]Pcharge = TmX |N|+9.55+PS0C ;
[0022]根据当前车速，获得所述发动机的转速需求凡；
[0023]根据下式获得所述发动机的当前转矩需求值Te:
[0024]Te = Pcharge X 9.55 +Ne ;
[0025]根据下式获得所述发电机的当前转矩需求值Tg:
[0026]Tg = -Te ；
[0027]根据所述获得的?；，控制所述发动机输出转矩?；，从而为所述发电机提供动力；
[0028]根据所述获得的Tg，控制所述发电机输出转矩Tg，从而为所述高压动力电池充电。
[0029]其中，所述检测所述混合动力车是否满足以下所有条件:换档杆位于倒车档或前进档、车速低于第一预设值、以及加速踏板松开的步骤包括:
[0030]步骤S1、检测换档杆位置，当所述换档杆位于空挡或驻车档时，控制所述混合动力车进入非驱动模式；当所述换档杆位于倒车档或前进档时，进入步骤S2 ；
[0031]步骤S2、检测当前车速，当所述当前车速大于所述预设车速值时，控制所述混合动力车进入混合驱动模式；当所述当前车速小于所述预设车速值时，进入步骤S3 ；
[0032]步骤S3、检测加速踏板位置，当所述加速踏板未松开时，控制所述混合动力车进入混合驱动模式；当所述加速踏板松开时，则进入所述检测所述变速器是否位于空档的步骤。
[0033]相应地，本发明实施例还提供了一种混合动力车的爬行控制装置，所述混合动力车包括:发动机、变速器、驱动电机、及高压动力电池，所述发动机通过所述变速器为前轴提供动力，所述驱动电机为后轴提供动力，所述高压动力电池为所述驱动电机提供电能；
[0034]所述爬行控制装置包括:
[0035]检测模块，用于检测所述混合动力车是否满足以下所有条件:换档杆位于倒车档或前进档、车速低于预设车速值、以及加速踏板松开；
[0036]处理模块，用于当所述混合动力车满足以上所述条件时，检测所述变速器是否位于空档，若检测结果为是，则控制所述驱动电机驱动所述混合动力车，使所述混合动力车进入爬行模式，若检测结果为否，则使所述变速器位于空档后，控制所述驱动电机驱动所述混合动力车，使所述混合动力车进入爬行模式。
[0037]其中，所述混合动力车还包括发电机，所述发电机为所述高压动力电池充电，所述爬行控制装置还包括:
[0038]充电控制模块，用于在所述处理模块控制所述混合动力车进入爬行模式后，检测所述高压动力电池的当前剩余电量；当所述当前剩余电量低于第一预设值时，控制所述发动机带动所述发电机发电，以及控制所述发电机为所述高压动力电池充电；当所述当前剩余电量高于第二预设值时，控制所述发动机和所述发电机停机；所述第二预设值大于所述第一预设值。
[0039]其中，所述爬行控制装置还包括:
[0040]Tm获取模块，用于在所述处理模块控制所述混合动力车进入爬行模式后，根据当前车速及换档杆的当前位置，获得对所述驱动电机的爬行转矩需求值，将所述爬行转矩需求值与衰减因子的积确定为对所述驱动电机的当前输出转矩需求值Tm，以使所述驱动电机输出相应的转矩，其中，所述衰减因子是基于制动踏板的当前位置得到的。
[0041]其中，所述充电控制模块包括:
[0042]Pcharge获取单元，用于获取所述Tm获取模块确定的Tm、所述驱动电机的当前转速N，以及维持所述高压动力电池的电量平衡所需的功率需求值ps。。，根据获取的τπ、N和Ps。。，得出发电功率需求值Pcharge =Pcharge = TfflX |n| +9.55+psoc ；
[0043]发动/电机转矩需求获取单元，用于根据当前车速，获得对所述发动机的转速需求凡，根据所述Pctoge和所述凡，得到对所述发动机的当前转矩需求值H =PchargeX 9.55+凡，以及对所述发电机的当前转矩需求值Tg:Tg = -Te ；
[0044]动力单元，用于根据所述获得的?；，控制所述发动机输出转矩?；，从而为所述发电机提供动力；
[0045]充电单元，用于根据所述获得的Tg，控制所述发电机输出转矩Tg，从而为所述高压动力电池充电。
[0046]其中，所述检测模块包括:
[0047]换档杆位置检测单元，用于检测换档杆位置，当所述换档杆位于空挡或驻车档时，控制所述混合动力车进入非驱动模式，当所述换档杆位于倒车档或前进档时，通过当前车速检测单元检测当前车速；
[0048]所述当前车速检测单元，用于当检测到所述当前车速大于所述预设车速值时，控制所述混合动力车进入混合驱动模式，当检测到所述当前车速小于所述预设车速值时，通过加速踏板检测单元检测加速踏板位置；
[0049]所述加速踏板检测单元，用于当检测到所述加速踏板未松开时，控制所述混合动力车进入混合驱动模式，当检测到所述加速踏板松开时，则执行检测所述变速器是否位于空档的步骤。
[0050]本发明的实施例通过以下三个条件:换档杆位于倒车档或前进档、车速低于预设车速值、以及加速踏板松开来判断是否进入爬行模式，在进入爬行模式之前使变速箱置于空档，仅由后轴驱动电机来为整车提供动力，如此，通过将变速箱置于空档，使前轴动力系统(包括发动机和变速箱)停止工作，只由后轴电机来驱动，使得整车在爬行过程中仅由纯电驱动，使得爬行控制方法简单，容易实现；此外由于将变速器置于空档，因此也不就不需要考虑到变速器的型号，方法通用性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]图1是本发明实施例的混合动力车的结构示意图；
[0052]图2是本发明的混合动力车的爬行控制方法的第一实施例的流程示意图；
[0053]图3是本发明的混合动力车的爬行控制方法的第二实施例的流程示意图；
[0054]图4是本发明的混合动力车的爬行控制方法的第三实施例的流程示意图；
[0055]图5是本发明实施例的当前车速从车速与爬行转矩需求的对应关系曲线图；
[0056]图6是本发明实施例的制动踏板位置与衰减因子的对应关系曲线图；
[0057]图7是本发明实施例的车速的绝对值与发动机转速需求的对应关系曲线图；
[0058]图8是本发明的混合动力车的爬行控制方法的第四实施例的流程示意图；
[0059]图9是本发明的混合动力车的爬行控制装置的第一实施例的结构示意图；
[0060]图10是本发明的混合动力车的爬行控制装置的第二实施例的结构示意图；
[0061]图11是本发明的检测模块的实施例的结构示意图；
[0062]图12是本发明的充电控制模块的实施例的结构示意图；
[0063]图13是本发明的爬行控制系统的结构示意图；
[0064]图14是本发明的整车控制器的动力控制模块的结构示意图。
[0065]图13中，1、车速信号；2、换档杆位置信号；3、变速器档位信号；4、发动机转速信号；5、加速踏板位置信号；6、制动踏板位置信号；7、变速器档位请求信号；8、发动机转矩控制状态请求信号；9、对发动机的当前转矩需求值信号；10、发电机转矩控制状态请求信号；
11、对发电机的当前转矩需求值信号；12、驱动电机转矩控制状态请求信号；13、对驱动电机的当前转矩需求值信号；14、发电机转速信号；15、发电机转矩能力信号；16、驱动电机转速信号；17、驱动电机转矩能力信号；18、高压动力电池电量状态信号。
【具体实施方式】
[0066]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以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以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0067]本发明的实施例的混合动力车,如图1所示,该混合动力车包括:前轴动力系统、后轴动力系统、高压动力电池。前轴动力系统包括:发动机、发电机和变速器。后轴动力系统包括:驱动电机。其中，发动机和发电机通过变速器为前轴提供动力，驱动电机为后轴提供动力，发电机为高压动力电池充电，高压动力电池为驱动电机提供电能。由于AMT变速器具有成本低、结构简单、燃油经济性好、控制系统易于实现等优点，该混合动力车变速器可以优选AMT变速器。
[0068]具体来讲，该混合动力车前轴由发动机搭配AMT变速器进行驱动，发动机和离合器之间安装有与发动机曲轴输出端固连的发电机。发动机可以通过AMT变速器输出动力，最终通过前差减总成将动力输出到前轴车轮进行驱动。发动机不仅可以在AMT变速器空档状态下带动发电机发电，也可以在驱动过程中带动发电机发电。混合动力车后轴安装有驱动电机，通过后差减总成将动力输出给后轴，可进行独立驱动或与前轴一起驱动。
[0069]高压动力电池通过发电机逆变器将发电机产生的交流电转换成直流电，存储发电机产生的电能，并通过驱动电机逆变器将直流电转换成交流电，为驱动电机提供电能。高压动力电池还通过直流变换器将高压直流电变换成低压直流电，为12V (伏特)蓄电池充电以保证低压电气附件和各电子控制单元始终具有充足的电能。混合动力汽车的各部件均有独立的电子控制单元直接控制，具体地，发动机由发动机电子控制单元直接控制，AMT变速器由变速器电子控制单元直接控制，高压动力电池由高压动力电池电子控制单元直接控制，发电机由发电机电子控制单元直接控制，驱动电机由驱动电机电子控制单元直接控制，制动系统由制动防抱死电子控制单元直接控制。其中，发电机电子控制单元集成在发电机逆变器中，驱动电机电子控制单元集成在驱动电机逆变器中。
[0070]本发明的爬行控制方法的第一实施例如图2所示，该实施例在变速器位于空档(此时发动机和发电机不会为前轴提供动力)后，才使车辆进入爬行模式，并在爬行模式中由后轴驱动电机驱动混合动力车，方法简单，易于实现。
[0071]请参照图2，图2是本发明的混合动力车的爬行控制方法的第一实施例的流程示意图。该方法包括:
[0072]步骤S11，检测混合动力车是否满足以下所有条件:条件一、换档杆位于倒车档或前进档，条件二、车速低于预设车速值，条件三、加速踏板松开。预设车速值可以在8km/h(千米每小时)至10km/h之间。
[0073]步骤S12，当混合动力车满足条件一、条件二及条件三这三个条件时，检测变速器是否位于空档。在检测条件三时，当加速踏板完全松开或趋向于完全松开，即可认为混合动力车满足条件三。“本发明的实施例中换档杆的驱动档位需求、以及加速踏板和制动踏板对车速的控制可以由前轴动力系统、后轴动力系统和制动系统联合控制实现。在当变速器位于空档时，此时前轴动力系统不参与驱动，换档杆当前驱动档位需求以及加速踏板和制动踏板对车速的控制可以由后轴动力系统和制动系统来保证。
[0074]步骤S13，若检测结果为是，则控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式，若检测结果为否，则使变速器位于空档后，控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式。步骤S13在使变速器位于空档的过程中，可以预先向变速器电子控制单元发送空档请求信号，使变速器电子控制单元响应该信号，将变速器置于空档。
[0075]本发明的实施例通过以下三个条件:换档杆位于倒车档或前进档、车速低于预设车速值、以及加速踏板松开来判断是否进入爬行模式，在进入爬行模式之前使变速箱置于空档，仅由后轴驱动电机来为整车提供动力，如此，通过将变速箱置于空档，使前轴动力系统停止工作，仅由后轴电机来驱动，使得整车在爬行过程中仅由纯电驱动，使得爬行控制方法简单，容易实现。
[0076]本发明的爬行控制方法的第二实施例如图3所示，该实施例在高压动力电池电量过低时，自动由原来的纯电爬行模式(即仅由驱动电机驱动混合动力车)切换到串联模式:即由发动机带动发电机发电，并由发电机为高压动力电池充电。从而为后轴驱动电机提供充足的动力，同时也避免了因电池电量过低而造成的对高压动力电池的损伤。
[0077]请参照图3，是本发明的混合动力车的爬行控制方法的第二实施例的流程示意图。该方法包括:
[0078]步骤S21，检测混合动力车是否满足以下所有条件:条件一、换档杆位于倒车档或前进档，条件二、车速低于预设车速值，条件三、加速踏板松开。预设车速值可以设在8km/h(千米每小时)至10km/h之间。
[0079]步骤S22，当混合动力车满足条件一、条件二及条件三这三个条件时，检测变速器是否位于空档。在检测条件三时，当加速踏板完全松开或趋向于完全松开，即可认为混合动力车满足条件三。
[0080]步骤S23，若检测结果为是，则控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式，若检测结果为否，则使变速器位于空档后，控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式。步骤S23在使变速器位于空档的过程中，可以预先向变速器电子控制单元发送空档请求信号，使变速器电子控制单元响应该信号，将变速器置于空档。
[0081]步骤S24，检测高压动力电池的当前剩余电量；当当前剩余电量低于第一预设值时，控制发动机带动发电机发电，以及控制发电机为高压动力电池充电；在当前剩余电量高于第二预设值时，控制发动机和发电机停机。其中，第二预设值大于第一预设值。为了避免在爬行模式中发动机和发电机的频繁起停，所以第二预计值应大于第一预设值，例如可以将第二预设值设为40%、第一预设值设为30%。
[0082]本发明的实施例在高压动力电池电量过低时，控制发动机和发电机启动，由发动机带动发电机为高压动力电池充电，从而最终为驱动电机提供电能，保证了车辆的持续爬行能力，同时，也避免了因电池电量过低而造成的对高压动力电池的损伤。
[0083]本发明的爬行控制方法的第三实施例如图4所示，该实施例介绍了在混合动力车进入爬行模式后，对驱动电机的转矩需求的获取方法，以及当高压动力电池电量过低时，对发动机的转矩需求和对发电机的转矩需求的获取方法。
[0084]请参照图4，是本发明的混合动力车的爬行控制方法的第三实施例的流程示意图。该方法包括:
[0085]步骤S31，检测混合动力车是否满足以下所有条件:条件一、换档杆位于倒车档或前进档，条件二、车速低于预设车速值，条件三、以及加速踏板松开。
[0086]步骤S32，当混合动力车满足条件一、条件二及条件三这三个条件时，检测变速器是否位于空档。
[0087]步骤S33，若检测结果为是，则控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式，若检测结果为否，则使变速器位于空档后，控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式。
[0088]步骤S34，根据当前车速、基于制动踏板的当前位置的修正因子、以及换档杆的当前位置得到对驱动电机的当前输出转矩需求值Tm，并使驱动电机输出相应的转矩Tm。对驱动电机的当前输出转矩需求值的获取过程如下:
[0089]步骤S34A，根据当前车速及换档杆的当前位置，获得对驱动电机的爬行转矩需求值。具体来讲，可以通过当前车速从车速与爬行转矩需求的对应关系曲线图(如图5所示)来查询得出对驱动电机的爬行转矩(或扭矩)需求值。图5中，纵横表示爬行转矩需求值，横轴上的负值车速表示车辆反向爬行(此时换档杆位于倒车档R);横轴上的正值车速表示车辆正向爬行(此时换档杆位于前进档D)。当换档杆位于倒车档R时，车辆反向爬行，当前车速可以视作负值，当换档杆位于前进档D时，车辆正向爬行，当前车速可以视作正值。
[0090]步骤S34B，将爬行转矩需求值与衰减因子的积确定为对驱动电机的当前输出转矩需求值Tm，以使驱动电机输出相应的转矩。衰减因子的获取可以通过制动踏板位置与衰减因子的对应关系曲线图获取(如图6所示)，图6中，横轴表示制动踏板的当前位置，纵横表示衰减因子。
[0091]步骤S35，当检测到高压动力电池的电量低于第一预设值时，获取对发动机的当前转矩需求值I；、及对发电机的当前转矩需求值Tg在高压动力电池电量过低时，需要发动机带动发电机输出相应的转矩为高压动力电池充电，以平衡高压动力电池的电量状态，始终为后轴驱动电机提供充足的电能，从而保证混合动力车的电动爬行功能。为保证混合动力车的电动爬行功能，对发动机和发电机的转矩需求I；和Tg的具体获取过程如下:
[0092]步骤S35A，获取Tm、驱动电机的当前转速N，以及维持高压动力电池的电量平衡所需的功率需求值Ps。。；根据获取的Tm、N、Ps。。，得出发电功率需求值Pdmge =Pcharge =TmX IN| +9.55+Ps。。。其中，Ps。。的获取方法为现有技术，故在此不作介绍。
[0093]步骤S35B，根据当前车速，获得发动机的转速需求Ne。Ne的获取可以根据车速的绝对值与发动机转速需求的对应关系曲线图(如图7所示)查询获取，图7中，横轴表示车速的绝对值，纵轴表示发动机转速需求。
[0094]步骤S35C，根据 Pctoge 和 Ne，得到 Te = Pcharge X 9.55+ Ne，以及 Tg = -Te,并使发动机输出相应的转矩Te，为发电机提供动力，以及使发电机输出相应的转矩Tg，为高压动力电池充电。
[0095]本发明的爬行控制方法的第四实施例如图8所示，该实施例对进入爬行模式的条件一、条件二及条件三的检测设置了优先级。换挡杆位置决定了车辆是否驱动以及驱动方向，因而应当优先通过换挡杆位置来判断车辆是否处于非驱动模式，若处于非驱动模式，应当立即转入非驱动模式。只有在进入驱动模式后，才有必要进一步通过车速和加速踏板条件用于判断是否处于爬行模式或混合驱动模式。在进入爬行模式前，需要确保变速器处于空挡。因而优先判断换挡杆位置条件，其次判断车速和加速踏板条件，最后判断变速器挡位条件。
[0096]请参照图8，是本发明的混合动力车的爬行控制方法的第四实施例的流程示意图。该方法包括:
[0097]步骤S41，检测换档杆位置，当换档杆位于空挡或驻车档时，控制混合动力车进入非驱动模式，当换档杆位于倒车档或前进档时，进入步骤S42。
[0098]步骤S42、检测当前车速，在当前车速大于预设车速值时，控制混合动力车进入混合驱动模式，在当前车速小于预设车速值时，进入步骤S43。
[0099]步骤S43、检测加速踏板位置，当加速踏板未松开时，控制混合动力车进入混合驱动模式，当加速踏板松开时，则进入步骤S44。
[0100]步骤S44，检测变速器是否位于空档，若检测结果为是，则控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式；若检测结果为否，则使变速器位于空档后，控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式。
[0101]图1-8对本发明的混合动力车的爬行控制方法作了详细介绍，下面将结合附图对相应于上述方法的爬行控制装置作进一步说明。
[0102]请参照图9，图9是本发明的混合动力车的爬行控制装置的第一实施例的结构示意图。该装置100包括:检测模块110和处理模块120。
[0103]检测模块110，用于检测混合动力车是否满足以下所有条件:条件一、换档杆位于倒车档或前进档，条件二、车速低于预设车速值，条件三、加速踏板松开。
[0104]处理模块120，用于当混合动力车满足条件一、条件二及条件三这三个条件时，检测变速器是否位于空档，若检测结果为是，则控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式，若检测结果为否，则使变速器位于空档后，控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式。
[0105]请参照图10，图10是本发明的混合动力车的爬行控制装置的第二实施例的结构示意图。该装置100包括:检测模块110、处理模块120、充电控制模块130、以及Tm获取模块 140。
[0106]检测模块110，用于检测混合动力车是否满足以下所有条件:条件一、换档杆位于倒车档或前进档，条件二、车速低于预设车速值，条件三、加速踏板松开。
[0107]优选地，如图11所示，检测模块110包括:换档杆位置检测单元111、当前车速检测单元112、加速踏板检测单元113。
[0108]换档杆位置检测单元111，用于检测换档杆位置，当换档杆位于空挡或驻车档时，控制混合动力车进入非驱动模式，当换档杆位于倒车档或前进档时，通过当前车速检测单元112检测当前车速。
[0109]当前车速检测单元112，用于当检测到当前车速大于预设车速值时，控制混合动力车进入混合驱动模式，当检测到当前车速小于预设车速值时，通过加速踏板检测单元113检测加速踏板位置。
[0110]加速踏板检测单元113，用于当检测到加速踏板未松开时，控制混合动力车进入混合驱动模式，当检测到加速踏板松开时，则执行检测变速器是否位于空档的步骤。
[0111]处理模块120，用于当混合动力车满足条件一、条件二及条件三这三个条件时，检测变速器是否位于空档，若检测结果为是，则控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式，若检测结果为否，则使变速器位于空档后，控制驱动电机驱动混合动力车，使混合动力车进入爬行模式。
[0112]充电控制模块130，用于处理模块120控制混合动力车进入爬行模式后，检测高压动力电池的当前剩余电量，当当前剩余电量低于第一预设值时，控制发动机带动发电机发电，以及控制发电机为高压动力电池充电，当当前剩余电量高于第二预设值时，控制发动机和发电机停机。
[0113]具体地，如图12所示，充电控制模块130包括=Petoge获取单元131、发动/电机转矩需求获取单元132、动力单元133和充电单元134。
[0114]Pctoge获取单元131，用于获取Tm获取模块140确定的Tm、驱动电机的当前转速N，以及维持高压动力电池的电量平衡所需的功率需求值ps。。；根据获取的Tm、N、Ps。。，得出发电功率需求值 Pcharge =Pcharge = TmX lNl +9.55+PS。。。
[0115]发动/电机转矩需求获取单元132，用于根据当前车速，获得对发动机的转速需求凡，从而得到对发动机的当前转矩需求值Te = PchargeX9.55 +凡，以及对发电机的当前转矩需求值Tg = -Te0
[0116]动力单元133，用于根据发动/电机转矩需求获取单元132获取的Te，控制发动机输出转矩Te，从而为发电机提供动力。
[0117]充电单元134，用于根据发动/电机转矩需求获取单元132获得的Tg，控制发电机输出转矩Tg，从而为高压动力电池充电。
[0118]Tm获取模块140，用于在处理模块120控制混合动力车进入爬行模式后，根据当前车速及换档杆的当前位置，获得对驱动电机的爬行转矩需求值，将爬行转矩需求值与衰减因子的积确定为对驱动电机的当前输出转矩需求值Tm，以使驱动电机输出相应的转矩。其中，衰减因子是基于制动踏板的当前位置得到的。有*Tm的具体计算方法已在上文中作了详细介绍，故在此不作赘述。
[0119]在混合动力车的具体运用过程中，爬行控制装置的所有功能可以集成到整车控制器中。如图13所示，在判定是否进入爬行模式的过程中，整车控制器从变速器电子控制单元获取换档杆位置信号，并根据换档杆位置信号判断是否进入驱动模式:若换挡杆位置信号表明换挡杆位于D挡位置或R挡位置，则整车控制器控制混合动力车进入驱动模式。若换挡杆位置信号表明换挡杆不位于D挡位置或R挡位置，则整车控制器控制混合动力车进入非驱动模式。
[0120]在进入驱动模式后，整车控制器从制动防抱死电子控制单元获取车速信号，从发动机电子控制单元获取加速踏板位置信号，并根据车速信号和加速踏板位置信号判断是否进入电动爬行模式:若车速信号表明车速不低于一定阀值，或加速踏板位置信号表明加速踏板踩下，则整车控制器进入常规驱动模式；若车速信号表明车速低于一定阀值，且加速踏板位置信号表明加速踏板被松开，则整车控制器向变速器电子控制单元发送空档请求信号，使变速器电子控制单元将变速器的档位置于空档，从而使混合动力车进入纯电爬行模式。
[0121 ] 在混合动力车进入纯电爬行模式后，整车控制器向驱动电机电子控制单元发送转矩控制状态请求信号，使驱动电机电子控制单元根据整车控制器发送的转矩需求值来控制驱动电机的转矩输出。此外，整车控制器还会向高压动力电池电子控制单元获取电量状态信号，一旦电量状态信号显示低于第一预设值时，整车控制器将控制混合动力车进入串联模式，并向发动机电子控制单元发送向发动机电子控制单元发送转矩控制状态请求信号，使发动机电子控制单元根据整车控制器发送的转矩需求值来控制发动机的转矩输出，以及向发电机电子控制单元发送向发动机电子控制单元发送转矩控制状态请求信号，使发电机电子控制单元根据整车控制器发送的转矩需求值来控制发动机的转矩输出。对发动机、发电机及驱动电机的当前转矩需求值的计算方法已在上文中作了详细介绍，故在此不作赘述。
[0122]如图14所示，具体地来讲，可以将爬行控制装置的所有功能可以集成到整车控制器的动力控制模块中。
[0123]整车控制器动力控制模块包括:车辆运行模式判定模块、非驱动模式控制模块、常规驱动模式控制模块和电动爬行模式控制模块。
[0124]车辆运行模式判定模块根据当前车速、换档杆的位置、加速踏板的位置和变速器的当前档位来判定车辆的运行模式。非驱动模式控制模块控制车辆运行非驱动模式；常规驱动模式控制模块控制车辆运行常规驱动模式、电动爬行模式控制模块控制车辆运行电动爬行模式。
[0125]其中，电动爬行模式控制模块包括:爬行方向判定单元、爬行模式判定单元、正向爬行控制单元、反向爬行控制单元、串联爬行控制单元和纯电爬行控制单元。
[0126]爬行方向判定单元可以根据换档杆的位置(位于D档或R档)判定车辆的爬行方向。当换档杆位于D档时，爬行方向判定单元控制车辆正向爬行，正向爬行控制单元根据当前车速和制动踏板的位置计算得到驱动电机的转矩需求值，并向驱动电机发送驱动电机状态请求，请求驱动电机输出该转矩需求值；当换档杆位于R档时，爬行方向判定单元控制车辆反向爬行，反向爬行控制单元根据当前车速和制动踏板的位置计算得到驱动电机的转矩需求值，并向驱动电机发送驱动电机状态请求，请求驱动电机输出该转矩需求值。
[0127]爬行模式判定单元可要根据高压动力电池的电量状态(即当前剩余电量)来判定车辆的爬行模式。在当前剩余电量低于第一预设值时，串联爬行控制单元控制整车进入串联爬行模式:即发动机带动发电机发电，发电机为高压动力电池充电。串联爬行控制单元还要向发动机和发电机发送状态请求和转矩需求值，请求发动机和发电机分别进入转矩控制状态，并输出串联爬行控制单元确定的转矩需求值。在当前剩余电量高于第二预设值时，纯电爬行控制单元控制整车进入纯电爬行模式:即控制发动机和发电机停机，仅由后轴驱动电机驱动整车爬行。纯电爬行控制单元还要向发动机和发电机发送状态请求和转矩需求值，请求发动机和发电机分别进入停机状态，并输出O转矩。
[0128]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(Read-Only Memory, ROM)或随机存储器RAM等。
[0129]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。
【权利要求】
1.一种混合动力车的爬行控制方法，所述混合动力车包括:发动机、变速器、驱动电机、及高压动力电池，所述发动机通过所述变速器为前轴提供动力，所述驱动电机为后轴提供动力，所述高压动力电池为所述驱动电机提供电能； 其特征在于，所述方法包括: 检测所述混合动力车是否满足以下所有条件:换档杆位于倒车档或前进档、车速低于预设车速值以及加速踏板松开； 当所述混合动力车满足以上所有条件时，检测所述变速器是否位于空档； 若检测结果为是，则控制所述驱动电机驱动所述混合动力车，使所述混合动力车进入爬行模式； 若检测结果为否，则使所述变速器位于空档后，控制所述驱动电机驱动所述混合动力车，使所述混合动力车进入爬行模式。
2.如权利要求1所述的爬行控制方法，其特征在于，所述混合动力车还包括发电机，所述发电机为所述高压动力电池充电，在所述混合动力车进入爬行模式之后，还包括以下步骤: 检测所述高压动力电池的当前剩余电量； 当所述当前剩余电量低于第一预设值时，控制所述发动机带动所述发电机发电，以及控制所述发电机为所述高压动力电池充电； 当所述当前剩余电量高于第二预设值时，控制所述发动机和所述发电机停机，所述第二预设值大于所述第一预设值。
3.如权利要求2所述的爬行控制方法，其特征在于，在所述混合动力车进入所述爬行模式之后，还包括以下步骤: 根据当前车速及换档杆的当前位置，获得所述驱动电机的爬行转矩需求值； 将所述爬行转矩需求值与衰减因子的积确定为所述驱动电机的当前输出转矩需求值Tm，以使所述驱动电机输出相应的转矩，其中，所述衰减因子与制动踏板的当前位置有关。
4.如权利要求3所述的爬行控制方法，其特征在于，所述控制所述发动机带动所述发电机发电，以及控制所述发电机为所述高压动力电池充电的步骤，包括: 获取对所述驱动电机的当前转矩需求值Tm、所述驱动电机的当前转速N，以及维持所述高压动力电池的电量平衡所需的功率需求值Ps。。； 根据下式获得发电功率需求值Pctoge:
Pcharge = TmX |N| +9.55+Psoc ； 根据当前车速，获得所述发动机的转速需求凡； 根据下式获得所述发动机的当前转矩需求值Te:
Te = PchargeXQ- 55+Ne ; 根据下式获得所述发电机的当前转矩需求值Tg:
Tg = -Te ； 根据所述获得的?；，控制所述发动机输出转矩?；，从而为所述发电机提供动力； 根据所述获得的Tg，控制所述发电机输出转矩Tg，从而为所述高压动力电池充电。
5.如权利要求1-4任一项所述的爬行控制方法，其特征在于，所述检测所述混合动力车是否满足以下所有条件:换档杆位于倒车档或前进档、车速低于第一预设值、以及加速踏板松开的步骤包括: 步骤S1、检测换档杆位置，当所述换档杆位于空挡或驻车档时，控制所述混合动力车进入非驱动模式；当所述换档杆位于倒车档或前进档时，进入步骤S2 ； 步骤S2、检测当前车速，当所述当前车速大于所述预设车速值时，控制所述混合动力车进入混合驱动模式；当所述当前车速小于所述预设车速值时，进入步骤S3 ； 步骤S3、检测加速踏板位置，当所述加速踏板未松开时，控制所述混合动力车进入混合驱动模式；当所述加速踏板松开时，则进入所述检测所述变速器是否位于空档的步骤。
6.一种混合动力车的爬行控制装置，所述混合动力车包括:发动机、变速器、驱动电机、及高压动力电池，所述发动机通过所述变速器为前轴提供动力，所述驱动电机为后轴提供动力，所述高压动力电池为所述驱动电机提供电能； 其特征在于，所述爬行控制装置包括: 检测模块，用于检测所述混合动力车是否满足以下所有条件:换档杆位于倒车档或前进档、车速低于预设车速值、以及加速踏板松开； 处理模块，用于当所述混合动力车满足以上所述条件时，检测所述变速器是否位于空档，若检测结果为是，则控制所述驱动电机驱动所述混合动力车，使所述混合动力车进入爬行模式，若检测结果为否，则使所述变速器位于空档后，控制所述驱动电机驱动所述混合动力车，使所述混合动力车进入爬行模式。
7.如权利要求6所述的爬行控制装置，其特征在于，所述混合动力车还包括发电机，所述发电机为所述高压动力电池充电，所述爬行控制装置还包括: 充电控制模块，用于在所述处理模块控制所述混合动力车进入爬行模式后，检测所述高压动力电池的当前剩余电量；当所述当前剩余电量低于第一预设值时，控制所述发动机带动所述发电机发电，以及控制所述发电机为所述高压动力电池充电；当所述当前剩余电量高于第二预设值时，控制所述发动机和所述发电机停机；所述第二预设值大于所述第一预设值。
8.如权利要求7所述的爬行控制装置，其特征在于，还包括: Tffl获取模块，用于在所述处理模块控制所述混合动力车进入爬行模式后，根据当前车速及换档杆的当前位置，获得对所述驱动电机的爬行转矩需求值，将所述爬行转矩需求值与衰减因子的积确定为对所述驱动电机的当前输出转矩需求值Tm，以使所述驱动电机输出相应的转矩，其中，所述衰减因子是基于制动踏板的当前位置得到的。
9.如权利要求8所述的爬行控制装置，其特征在于，所述充电控制模块包括: Pcharge获取单元，用于获取所述Tm获取模块确定的Tm、所述驱动电机的当前转速N，以及维持所述高压动力电池的电量平衡所需的功率需求值Ps。。，根据获取的Tm、N和Ps。。，得出发电功率需求值 Pcharge =Pcharge = TmX lNl +9.55+Psoc ； 发动/电机转矩需求获取单元，用于根据当前车速，获得对所述发动机的转速需求凡，根据所述Pctoge和所述凡，得到对所述发动机的当前转矩需求值Te:Te = Pcharge X 9.55+凡，以及对所述发电机的当前转矩需求值Tg:Tg = -Te ； 动力单元，用于根据所述获得的?；，控制所述发动机输出转矩?；，从而为所述发电机提供动力； 充电单元，用于根据所述获得的Tg，控制所述发电机输出转矩Tg，从而为所述高压动力电池充电。
10.如权利要求6-9任一项所述的爬行控制装置，其特征在于，所述检测模块包括:换档杆位置检测单元，用于检测换档杆位置，当所述换档杆位于空挡或驻车档时，控制所述混合动力车进入非驱动模式，当所述换档杆位于倒车档或前进档时，通过当前车速检测单元检测当前车速； 所述当前车速检测单元，用于当检测到所述当前车速大于所述预设车速值时，控制所述混合动力车进入混合驱动模式，当检测到所述当前车速小于所述预设车速值时，通过加速踏板检测单元检测加速踏板位置； 所述加速踏板检测单元，用于当检测到所述加速踏板未松开时，控制所述混合动力车进入混合驱动模式，当检测到所述加速踏板松开时，则执行检测所述变速器是否位于空档的步骤。
【文档编号】B60W20/00GK104149785SQ201310179633
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月15日 优先权日:2013年5月15日
【发明者】王俊华, 徐吉汉, 黄河, 夏珩, 魏丹, 郭俊, 甘新华, 杨春雷, 王敏, 苏建云, 罗宇亮, 伊海霞 申请人:广州汽车集团股份有限公司