混合动力车的控制方法及装置与流程

1.本技术涉及车辆技术领域，特别涉及一种混合动力车的控制方法及装置。


背景技术：

2.随着汽车的普及，汽车所带来的污染问题受到了人广泛关注。为了降低汽车带来的污染，出现了混合动力汽车。
3.混合动力汽车采用电动机和发动机作为动力源，具有纯电动、纯燃油和混合动力等运行模式。在混合动力模式下运行的车辆，在车辆的剩余电量偏低时，电动机的扭矩输入和输出均较小，发动机的输出扭矩的波动会使电动机的齿轮系出现相互敲击的现象，产生敲击噪声，影响车辆的nvh(noise、vibration、harshness；噪声、振动与声振粗糙度)性能。
4.相关技术中，通过在传动系统中设置双质量飞轮或减小齿系公差来减小齿轮系的噪声。但在传动系统中设置双质量飞轮会限制传动系统的布置空间，减小齿轮系公差会增加传动系统的生产成本和装配难度。


技术实现要素：

5.鉴于此，本技术提供一种混合动力车的控制方法及装置，可以提升车辆的nvh性能。
6.第一方面，提供了一种混合动力车的控制方法，所述方法包括：
7.获取电动机的输出扭矩和变速箱向所述电动机的输出扭矩；
8.在发动机的输出扭矩为正，且所述电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈值时，在第一预设时间内，控制所述电动机的输出扭矩降为0；
9.在第二预设时间内，控制所述变速箱向所述电动机的输出扭矩增大至不小于第二扭矩阈值。
10.可选地，在所述电动机的输出扭矩降为所述第一扭矩阈值之前，确定车辆的需求扭矩的变化趋势；
11.在所述车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势时，控制所述电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈值。
12.可选地，所述方法还包括：
13.在所述电动机的输出扭矩为负，且所述变速箱向所述电动机的输出扭矩降为所述第二扭矩阈值时，在所述第二预设时间内，控制所述变速箱向所述电动机的输出扭矩降为0；
14.在所述第一预设时间内，控制所述电动机的输出扭矩增大至不小于所述第一扭矩阈值。
15.可选地，所述方法还包括：
16.在所述变速箱向所述电动机的输出扭矩降为所述第二扭矩阈值之前，确定车辆的需求扭矩的变化趋势；
17.在所述车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势时，控制所述电动机的输出扭矩降为第二扭矩阈值。
18.可选地，所述确定车辆的需求扭矩的变化趋势包括：
19.获取所述车辆的速度变化趋势和油门开度；
20.基于所述速度变化趋势和油门开度确定所述需求扭矩。
21.可选地，所述第一扭矩阈值采用以下方式确定：
22.在所述电动机空载，且所述发动机的输出扭矩为正时，确定由所述发动机的输出扭矩波动引起的所述电动机的输出齿轮的角加速度的波动峰值；
23.基于所述电动机的输出齿轮的角加速度的波动峰值和所述电动机的齿轮系的转动惯量确定所述第一扭矩阈值；
24.所述第二扭矩阈值采用以下方式确定：
25.在所述电动机的输出扭矩为负时，确定由所述发动机的输出扭矩波动引起的所述电动机的输出齿轮的角加速度的波动峰值；
26.基于所述电动机的输出齿轮的角加速度的波动峰值和所述电动机的齿轮系的转动惯量确定所述第二扭矩阈值。
27.第二方面，提供了一种混合动力车的控制装置，包括：
28.获取模块，用于获取电动机的输出扭矩和变速箱向所述电动机的输出扭矩；
29.控制模块，用于在发动机的输出扭矩为正，且所述电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈值时，在第一预设时间内，控制所述电动机的输出扭矩降为0；
30.在第二预设时间内，控制所述变速箱向所述电动机的输出扭矩增大至不小于第二扭矩阈值。
31.可选地，所述装置还包括：
32.确定模块，用于在所述电动机的输出扭矩降为所述第一扭矩阈值之前，确定车辆的需求扭矩的变化趋势；
33.所述控制模块还用于在所述车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势时，控制所述电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈值。
34.可选地，所述控制模块还用于在所述电动机的输出扭矩为负，且所述变速箱向所述电动机的输出扭矩降为所述第二扭矩阈值时，在所述第二预设时间内，控制所述变速箱向所述电动机的输出扭矩降为0；
35.在所述第一预设时间内，控制所述电动机的输出扭矩增大至不小于所述第一扭矩阈值。
36.可选地，所述装置还包括：
37.确定模块，用于在所述变速箱向所述电动机的输出扭矩降为所述第二扭矩阈值之前，确定车辆的需求扭矩的变化趋势；
38.所述控制模块还用于在所述车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势时，控制所述电动机的输出扭矩降为第二扭矩阈值。
39.本技术实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
40.本技术实施例提供的混合动力车的控制方法，通过在第一预设时间内，控制电动机的输出扭矩降为0，并在第二预设时间内，控制变速箱向电动机的输出扭矩增大至不小于
第二扭矩阈值，可以通过变速箱和电动机向电动机齿轮系输出扭矩，避免电动机持续工作在第一扭矩阈值和第二扭矩阈值这一区间，减小发动机扭矩波动传导至电动机齿轮系而导致的振动，从而减小齿轮系产生的噪声，提高车辆的nvh性能。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本技术实施例提供的一种混合动力车的控制方法的流程图；
43.图2为本技术实施例提供的另一种混合动力车的控制方法的流程图；
44.图3为本技术实施例提供的一种混合动力车的控制装置的结构框图。
45.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
46.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
47.本技术实施例中所涉及的方位名词，如“上”、“下”、“侧”等，一般以图1中所示方位的相对关系为基准，且采用这些方位名词仅仅是为了更清楚地描述结构和结构之间的关系，并不是为了描述绝对的方位。在产品以不同姿态摆放时，方位可能发生变化，例如“上”、“下”可能互换。
48.第一方面，提供了一种混合动力车的控制方法。如图1所示，本技术实施例提供的混合动力车的控制方法包括以下步骤：
49.步骤s101，获取电动机的输出扭矩和变速箱向电动机的输出扭矩。
50.步骤s102，在发动机的输出扭矩为正，且电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈值时，在第一预设时间内，控制电动机的输出扭矩降为0。
51.步骤s103，在第二预设时间内，控制变速箱向电动机的输出扭矩增大至不小于第二扭矩阈值。
52.本技术实施例提供的混合动力车的控制方法，通过在第一预设时间内，控制电动机的输出扭矩降为0，并在第二预设时间内，控制变速箱向电动机的输出扭矩增大至不小于第二扭矩阈值，可以通过变速箱和电动机向电动机齿轮系输出扭矩，避免电动机持续工作在第一扭矩阈值和第二扭矩阈值这一区间，减小发动机扭矩波动传导至电动机齿轮系而导致的振动，从而减小齿轮系产生的噪声，提高车辆的nvh性能。
53.为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
54.图2为本技术实施例提供的另一种混合动力车的控制方法的流程图。该方法适用于混合动力车剩余电量偏低的情况，具体包括以下步骤：
55.s201，获取电动机的输出扭矩、发动机的输出扭矩和变速箱向电动机的输出扭矩。
56.在车辆以混合动力模式运行时，发动机和电动机可以下述两种工作状态运行。一种是发动机和电动机均输出扭矩至变速箱，在此工作状态下发动机和电动机均为车辆提供动力。另一种是仅发动机输出扭矩至变速箱，在此工作状态下电动机将变速箱输出至电动机的扭矩转换为电能存储在电池中。
57.s202，确定车辆的需求扭矩的变化趋势。
58.需求扭矩指车辆以目标速度和目标加速度行驶时所需要的扭矩，该需求扭矩由车辆的传动系统提供，即在发动机和电动机共同作用下，车辆的传动系统所提供的扭矩。
59.在本技术的一些实施例中，确定车辆的需求扭矩的变化趋势可包括：获取车辆的速度变化趋势和油门开度，基于该速度变化趋势和油门开度确定需求扭矩。其中，车辆速度的变化趋势指的是行驶过程中车辆的加速度，当加速度为正时，即加速度与车辆的行驶方向同向，表示车辆速度有增大的趋势，当加速度为负时，表示车辆速度有减小的趋势，或者说向相反的方向增大的趋势。油门开度指的是车辆驾驶员踩踏油门踏板被踩下的距离，对应于发动机节气门的开度。在驾驶车辆的过程中，车辆的速度的变化会略微滞后于车辆油门开度的变化，在车辆匀速行驶过程中，将车辆油门开度增大，例如增大到最大油门开度的70％，车辆的行驶速度会增大到某一速度后保持恒定，也就是说，车辆油门开度会与车辆匀速行驶的速度相对应。当油门开度对应的速度大于车辆的当前速度时，则确定需求扭矩有增大的趋势。当油门开度对应的速度小于车辆的当前速度时，则确定需求扭矩有减小的趋势。
60.s203，发动机的输出扭矩为正，车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势时，控制电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈值。
61.其中，发动机的输出扭矩为正指的是，发动机向变速箱输出扭矩并驱动车辆。由于电池的剩余电量偏低，电动机此时只输出较小的扭矩，发动机的输出扭矩为车辆的主要动力来源。在此过程中，发动机和电动机输出扭矩均减小。车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势指的是，车辆的需求扭矩存在由正减小至0的趋势。例如，在车辆的行驶速度从40km/h增加至60km/h再降低至40km/h的过程中，车辆在加速行驶时，控制该车辆的油门开度逐渐减小，使车辆由加速行驶逐渐转变为匀速行驶，再转变为减速行驶，则认为车辆由加速变为减速的过程中车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势。
62.在本技术的一些实施例中，第一扭矩阈值可以通过以下方式确定：
63.在电动机空载，且发动机的输出扭矩为正时，确定由发动机的输出扭矩波动引起的电动机的输出齿轮的角加速度的波动峰值；
64.基于电动机的输出齿轮的角加速度的波动峰值和电动机的齿轮系的转动惯量确定第一扭矩阈值。
65.具体地，可以测量出电动机空载，且发动机的输出扭矩为正时，发动机的输出扭矩波动所引起的电动机的输出齿轮旋转时的角加速度的波动峰值，记为第一峰值α，计算出电动机齿轮系的转动惯量，记为j，则第一扭矩阈值m1＝jα。
66.s204，在电动机的输出扭矩已降为第一扭矩阈值时，在第一预设时间内，控制电动
机的输出扭矩降为0。
67.在本技术的一些实施例中，第一预设时间可以通过以下方式得出：在车辆行驶过程中，在发动机的输出扭矩为正，车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势时，控制电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈值，并在时间t1内控制电动机的输出扭矩从第一扭矩阈值降为0，并测量传动系统产生的声强i1。再在时间t2内控制电动机的输出扭矩从第一扭矩阈值降为0，并测量传动系统产生的声强i2，重复上述过程n次，n不小于3，得到声强in和对应的时间tn，从声强i1～声强in中确定出最小声强i
min
对应的时间t
min
，将该时间t
min
确定为第一预设时间。
68.s205，在第二预设时间内，控制变速箱向电动机的输出扭矩增大至不小于第二扭矩阈值。
69.需要说明的是，由于车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势，即车辆的需求扭矩存在由正转为负的趋势，车辆由电动机向变速箱输出扭矩变换为有变速箱向电动机输出扭矩，故上述的第一扭矩阈值和第二扭矩阈值的方向相反。
70.在本技术的一些实施例中，第二扭矩阈值可以采用以下方式确定：
71.在电动机的输出扭矩为负时，确定由发动机的输出扭矩波动引起的电动机的输出齿轮的角加速度的波动峰值；
72.基于电动机的输出齿轮的角加速度的波动峰值和电动机的齿轮系的转动惯量确定第二扭矩阈值。
73.具体地，可以测量出电动机的输出扭矩为负时，变速箱所引起的电动机的输出齿轮旋转时的角加速度的波动峰值，记为第二峰值β，计算出电动机齿轮系的转动惯量，记为j，则第二扭矩阈值m2＝jβ。
74.在本技术的一些实施例中，第二预设时间可以通过以下方式得出。在车辆行驶过程中，在发动机的输出扭矩为正，车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势时，控制电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈值，并在第一预设时间内，控制电动机的输出扭矩降为0，再在时间t1内控制变速箱向电动机的输出扭矩增大至不小于第二扭矩阈值，并测量传动系统产生的声强i1。再在时间t2内控制变速箱向电动机的输出扭矩增大至不小于第二扭矩阈值，并测量传动系统产生的声强i2，再重复上述过程n次，n不小于3，得到声强in和对应的时间tn，从声强i1～声强in中确定出最小声强i
min
对应的时间t
min
，将该时间t
min
确定为第二预设时间。
75.s206，在电动机的输出扭矩为负，车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势时，控制变速箱向电动机的输出扭矩降为第二扭矩阈值。
76.其中，电动机的输出扭矩为负指的是，车辆依靠惯性行驶时，变速箱向电动机输出扭矩，使电动机处于发电的状态。车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势指的是，车辆的需求扭矩由负增大至0的趋势。例如，车辆正在依靠惯性行驶，车辆的速度从60km/h减小至40km/h，车辆的变速箱输出扭矩至电动机，电动机处于发电状态，车速逐渐减小。若控制该车辆的油门开度逐渐增大，使车辆的速度从40km/h增加至60km/h，车辆由减速行驶逐渐转变为加速行驶，车辆的加速度变为正，则认为在车辆速度从60km/h减小至40km/h再增加至60km/h的过程中，车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势。在此过程中，发动机的输出扭矩增大，电动机的输出扭矩由负转为正。
77.s207，在变速箱向电动机的输出扭矩已降为第二扭矩阈值时，在第二预设时间内，
控制变速箱向电动机的输出扭矩降为0。
78.s208，在第一预设时间内，控制电动机的输出扭矩增大至不小于第一扭矩阈值。
79.通过上述实施例提供的混合动力车的控制方法，可以通过变速箱和电动机向电动机齿轮系输出扭矩，或者使变速箱向电动机输入特定的扭矩，以减小发动机扭矩波动传导至电动机齿轮系而导致的振动，从而减小齿轮系产生的噪声，提高车辆的nvh性能。
80.第二方面，本技术提供了一种混合动力车的控制装置。如图3所示，该混合动力车的控制装置包括获取模块101和控制模块102。
81.其中，获取模块101用于获取电动机的输出扭矩和变速箱向电动机的输出扭矩。
82.控制模块102用于在发动机的输出扭矩为正，且电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈值时，在第一预设时间内，控制电动机的输出扭矩降为0，在第二预设时间内，控制变速箱向电动机的输出扭矩增大至不小于第二扭矩阈值。具体地，可以由获取模块101执行前述方法中的步骤s101或s201，由控制模块101执行前述方法中的步骤s102～s103，或s204-s205，此处不再详述。
83.本技术实施例提供的混合动力车的控制装置，通过控制模块在第一预设时间内，控制电动机的输出扭矩降为0，并在第二预设时间内，控制变速箱向电动机的输出扭矩增大至不小于第二扭矩阈值，可以通过变速箱和电动机向电动机齿轮系输出扭矩，避免电动机持续工作在第一扭矩阈值和第二扭矩阈值这一区间，减小发动机扭矩波动传导至电动机齿轮系而导致的振动，从而减小齿轮系产生的噪声，提高车辆的nvh性能。
84.参见图3，本技术实施例提供的混合动力车的控制装置还可包括确定模块103。
85.其中，获取模块101用于获取电动机的输出扭矩、发动机的输出扭矩和变速箱向电动机的输出扭矩。
86.控制模块102用于在发动机的输出扭矩为正，且电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈值时，在第一预设时间内，控制电动机的输出扭矩降为0，并在第二预设时间内，控制变速箱向电动机的输出扭矩增大至不小于第二扭矩阈值。其中，发动机的输出扭矩为正指的是，发动机向变速箱输出扭矩并驱动车辆，由于电池的剩余电量偏低，电动机此时只输出较小的扭矩，发动机的输出扭矩为车辆的主要动力来源。
87.确定模块103用于在电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈值之前，确定车辆的需求扭矩的变化趋势。具体地，可以由确定模块103执行前述混合动力车的控制方法中的步骤s202。
88.在本技术的一些实施例中，确定车辆的需求扭矩的变化趋势可包括：获取车辆的速度变化趋势和油门开度，基于该速度变化趋势和油门开度确定需求扭矩。
89.在本技术的一些实施例中，第一扭矩阈值可以通过以下方式确定：在电动机空载，且发动机的输出扭矩为正时，确定由发动机的输出扭矩波动引起的电动机的输出齿轮的角加速度的波动峰值，基于电动机的输出齿轮的角加速度的波动峰值和电动机的齿轮系的转动惯量确定第一扭矩阈值。第二扭矩阈值可以采用以下方式确定：在电动机的输出扭矩为负时，确定由发动机的输出扭矩波动引起的电动机的输出齿轮的角加速度的波动峰值，基于电动机的输出齿轮的角加速度的波动峰值和电动机的齿轮系的转动惯量确定第二扭矩阈值。
90.在本身的一些实施例中，控制模块102还用在电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈
值之前，当车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势时，控制电动机的输出扭矩降为第一扭矩阈值。具体地，可以由控制模块102执行前述混合动力车的控制方法中的步骤s203。其中，车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势指的是，车辆的需求扭矩存在由正减小至0的趋势。例如，车辆正在加速行驶时，若控制该车辆的油门开度逐渐减小，使车辆由加速行驶逐渐转变为减速行驶，则认为此过程中车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势。
91.在本身的一些实施例中，控制模块102还用于在电动机的输出扭矩为负，且变速箱向电动机的输出扭矩降为第二扭矩阈值时，在第二预设时间内，控制变速箱向电动机的输出扭矩降为0，并在第一预设时间内，控制电动机的输出扭矩增大至不小于第一扭矩阈值。具体地，可以由控制模块102执行前述混合动力车的控制方法中的步骤s207-s208。其中，电动机的输出扭矩为负指的是，车辆依靠惯性行驶时，变速箱向电动机输出扭矩，使电动机处于发电的状态。
92.在本身的一些实施例中，控制模块102还用于在变速箱向电动机的输出扭矩降为第二扭矩阈值之前，当车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势时，控制变速箱向电动机的输出扭矩降为第二扭矩阈值。具体地，可以由控制模块10于执行前述混合动力车的控制方法中的步骤s206。其中，车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势指的是，车辆的需求扭矩由负增大至0的趋势。例如，车辆正在依靠惯性行驶时，变速箱输出扭矩至电动机，使电动机处于发电状态，车速逐渐减小。若控制该车辆的油门开度逐渐增大，使车辆由减速行驶逐渐转变为加速行驶，则认为此过程中车辆的需求扭矩存在过零的变化趋势。
93.通过上述实施例提供的混合动力车的控制装置，可以使电动机向变速箱输入特定的扭矩，或者使变速箱向电动机输入特定的扭矩，以减小发动机扭矩波动传导至电动机齿轮系而导致的振动，从而减小齿轮系产生的噪声，提高车辆的nvh性能。
94.除非另有定义，本技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。
95.在本技术中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
96.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本技术后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
97.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。