具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。

首先需要说明的是，本发明的混合动力发动机停机控制方法包括对于行车回收工况、行车驱动工况和怠速工况下的发动机停机控制。由于发动机停机控制过程需要涉及发动机停机过程拖动的相关目标扭矩设置及控制过程时间的估算，为进行停机过程拖动相关目标扭矩设置及控制过程时间的估算，需要引入K0离合器、发动机、电机的扭矩及转速响应的基本边界参数，这也是分析停机过程动力学的基础，具体如下：

电机扭矩响应能力系数：derMotMax；

离合器扭矩响应冲击系数：derTqCltJerk；

发动机扭矩响应能力系数：derEngMax；

电机转速差响应能力系数：rpmMotJerk；

发动机转速差响应能力系数：rpmEngJerk；

离合器转速差响应能力系数：rpmCltJerk；

发动机控制最低响应时间：TsMin_Eng；

离合器控制最低响应时间：TsMin_Clt；

电机过零控制冲击系数：derZeroMotMax；

另外，还需要引入P2构型的混合动力构型发动机的刚性模型中的常见参数，具体如下：

发动机转动惯量：J_e；

车轮至双离合器端等效到输入轴上的转动惯量：J_p；

K0离合器转动惯量：J_k；

双离合器转动惯量：J_c；

电机转速惯量：J_m；

飞轮端扭矩(发动机断油时为停机摩擦扭矩)：T_e；

K0离合器扭矩能力：T_k；

电机实际输出扭矩：T_m；

K0离合器处等效残余扭矩：T_r；

传递到车辆端扭矩：T_t；

发动机转动角速度：ω_e；

K0离合器转动角速度：ω_k；

电机转动角速度：ω_m；

双离合器转动角速度：ω_p；

车轮转动角速度：ω_w；

总传动比：τ；

整车质量：m；

车速：u；

车轮滚动半径：r；

请参阅图1至图3，在本发明中，图1中上面的两根横轴从上到下分别表示转速零位和扭矩零位。

进一步地，上述横轴从左至右按时间顺序表示本发明中的步骤逐渐推进，其中A、B、C、D、E、F等分别表示本发明的发动机停机控制方法的不同阶段，该阶段的最低控制时间，即最小持续时间分别为t_A、t_B、 t_C、t_D、t_E、t_F等。

进一步地，图1至图3中的多条折线分别为电机转速线、发动机转速线、K0离合器转速线、K0离合器能力扭矩线、发动机目标扭矩线、电机目标扭矩线、驾驶目标扭矩线和动力耦合实际扭矩线，其中电机转速线、发动机转速线和K0离合器转速线以转速零位为轴，K0离合器能力扭矩线、发动机目标扭矩线和电机目标扭矩线以扭矩零位为轴，由于 K0离合器能力扭矩线、发动机目标扭矩线和电机目标扭矩线实际表明了一种实验环境下的各个阶段内的理想扭矩情况，即可以直接用来描述各个部件的扭矩情况，因此在下文中就直接用K0离合器扭矩、发动机扭矩和电机扭矩来分别表示其上的点和走向。

驾驶目标扭矩线上的点代表了不同工况下的驾驶目标扭矩，动力耦合实际扭矩线上的点代表了为了达成驾驶目标扭矩线上的扭矩而实际需要的动力，而在实际行车中，驾驶目标扭矩线和动力耦合实际扭矩线难以做到完全贴合一致，但二者的方向和走势总是大致相同的。

电机转速线、发动机转速线和K0离合器转速线这三根折线上的点 S1、S2和S3等分别表示在本发明的发动机停机控制的过程中K0离合器或发动机的转速点，这些点处的转速值分别为和等；

电机目标扭矩线上的点M1、M2和M3等分别表示在本发明的发动机停机控制的过程中电机的扭矩点，这些点处的扭矩值分别为和等；

发动机目标扭矩线上的点E1、E2和E3等分别表示在本发明的发动机停机控制的过程中发动机的扭矩点，这些点处的扭矩值分别为 和等；

K0离合器能力扭矩线上的点K1、K2和K3等分别表示在本发明的发动机停机控制的过程中K0离合器的扭矩点，这些点处的扭矩值则对应分别为和等；

进一步地，本发明的混合动力发动机停机控制方法通过包括使电机和发动机进行扭矩解耦之后再进行转速解耦，实现理想的发动机停机控制效果，具体包括以下步骤：

步骤1，停机准备控制：根据不同的工况，对电机的扭矩和双离合器的状态进行对应调整；

具体地，在回收工况下，由于电机在混动行车过程中已经处于回收扭矩的充电状态，而且发动机的扭矩和电机的扭矩耦合之后也是回收扭矩的充电状态，因此在停机准备控制中，不需要附加对于电机或离合器的控制要求和准备，即回收工况下停机准备控制阶段电机和离合器的状态与混动汽车的正常行驶过程完全相同。

在驱动工况下，由于整个动力链扭矩传递的存在，电机的扭矩需要从充电负扭矩转化为驱动正扭矩。因此在停机准备控制中，为了避免因发动机停机控制造成的对后续轮端扭矩的耦合扰动，需要对双离合器进行滑磨处理，同时要求双离合器的扭矩具有能够传递输入轴扭矩的能力，这样能够保证在动力链不中断的基础上，弥补了动力总成耦合带来的扭矩扰量。

在怠速工况下，在停机准备控制中，需要协同电机和发动机，将电机的耦合扭矩重新分配至电机第一扭矩点M1处。另外，双离合器需要调整至滑磨状态且处于不传递扭矩的滑磨接合点前位置，这样可以立即响应有行驶需求的动态响应。

步骤2，停机扭矩卸载控制：发动机的扭矩降低至发动机断油扭矩，电机的扭矩随发动机的扭矩进行调整，随后发动机断油，电机将自身扭矩变为零或实施过零控制将自身扭矩变为正扭矩，电机和发动机完成扭矩解耦；

具体地，在驱动工况和回收工况下，所述停机扭矩卸载控制包括第一降矩阶段A、第二降矩阶段B和电机过零阶段C。

在回收工况下的第一降矩阶段A中，电机的扭矩由电机第一扭矩点 M1处的扭矩值降低至电机第二扭矩点M2处的扭矩值；发动机的扭矩由发动机第一扭矩点E1处的扭矩值降低至发动机第二扭矩点E2处的扭矩值；K0离合器的扭矩由K0离合器第一扭矩点K1处的扭矩值开始降低。

发动机第一扭矩点E1和电机第一扭矩点M1为发动机和电机各自在停机准备控制结束时的扭矩，考虑到回收停机工况的扭矩需求特点，此时系统对于输出耦合扭矩值要求并不高，因此发动机为驱动状态，电机为回收发电状态。第一降矩阶段A为一个快速降矩的阶段，发动机第二扭矩点E2处的扭矩值为发动机快速降扭之后得到的扭矩，也是第一降矩阶段A中所要得到的发动机的最终扭矩，其具体视发动机快速降扭的扭矩值而标定。电机第二扭矩点M2处的扭矩值则是为弥补耦合动力链目标扭矩的降低而由电机第一扭矩点M1处的扭矩值减少一个缓冲余量而得。

第一降矩阶段A的最小持续时间t_A可表示为：

在回收工况下的第二降矩阶段B中，电机的扭矩由电机第二扭矩点 M2处的扭矩值降低至电机第三扭矩点M3处的扭矩值；发动机的扭矩由发动机第二扭矩点E2处的扭矩值降低至发动机第三扭矩点E3处的扭矩值；K0离合器的扭矩持续降低。

第二降矩阶段B相对第一降矩阶段A是一个相对慢速降矩的阶段，发动机第三扭矩点E3处的扭矩值为发动机断油后不带来扰动的最低标定允许值，即发动机断油预备扭矩值，在本实施例中标定为20Nm；电机第三扭矩点M3则是为了弥补耦合动力链目标扭矩的降低而由电机第二扭矩点M2处的扭矩值减少一个缓冲余量而得。

第二降矩阶段B的最小持续时间t_B可表示为：

在回收工况下的电机过零阶段C中，发动机断油，电机的扭矩由电机第三扭矩点M3处的扭矩值提升至电机第四扭矩点M4处的扭矩值，随后又提升至电机第五扭矩点M5处的扭矩值，随后保持提升，直到其提升至电机第六扭矩点M6处的扭矩值，当电机的扭矩提升至电机第六扭矩点M6处时，发动机停机；发动机的扭矩由发动机第三扭矩点E3 处的扭矩值降低至发动机第四扭矩点E4处并保持扭矩值不变；K0离合器的扭矩降低至K0离合器第二扭矩点K2处的扭矩值。

电机的扭矩在此阶段快速过零至耦合目标需求驱动扭矩，也就是在电机第四扭矩点M4和电机第五扭矩点M5之间，电机实施了扭矩过零控制。在本实施例中，电机第四扭矩点M4处的扭矩值为过零控制开始扭矩，标定为-7Nm；电机第五扭矩点M5处的扭矩值为过零控制结束扭矩，标定为2Nm。

在驱动工况下的第一降矩阶段A中，电机的扭矩由电机第一扭矩点 M1处的扭矩值提升至电机第二扭矩点M2处的扭矩值；发动机的扭矩由发动机第一扭矩点E1处的扭矩值降低至发动机第二扭矩点E2处的扭矩值；K0离合器的扭矩保持不变。

在驱动工况下的第二降矩阶段B中，电机的扭矩由电机第二扭矩点 M2处的扭矩值持续提升；发动机的扭矩由发动机第二扭矩点E2处的扭矩值降低至发动机第三扭矩点E3处的扭矩值；K0离合器的扭矩保持不变。

在驱动工况下的电机过零阶段C中，发动机断油，电机的扭矩提升至电机第五扭矩点M5处的扭矩值；发动机的扭矩由发动机第三扭矩点 E3处的扭矩值降低至发动机第四扭矩点E4处的扭矩值；K0离合器的扭矩保持不变并延续至K0离合器第二扭矩点K2。

类似地，在怠速工况下，所述停机扭矩卸载控制包括第一降矩阶段 A和第二降矩阶段B。

在怠速工况下的第一降矩阶段A中，电机的扭矩由电机第一扭矩点 M1处的扭矩值提升至电机第二扭矩点M2处的扭矩值，到达扭矩零位；发动机的扭矩由发动机第一扭矩点E1处的扭矩值降低至发动机第二扭矩点E2处的扭矩值。

在怠速工况下的第二降矩阶段B中，电机的扭矩和发动机的扭矩均在扭矩零位保持不变；K0离合器的扭矩由K0离合器第一扭矩点K1处的扭矩值降低至K0离合器第二扭矩点K2处的扭矩值；电机的转速开始降低。

步骤3，停机转速卸载控制：电机拖动发动机的转速降低，随后发动机停机，K0离合器脱开，电机和发动机的完成转速解耦，电机的扭矩调整至各工况所对应的电机目标扭矩，发动机的转速调整至转速零位。

具体地，在回收工况下，所述停机转速卸载控制包括发动机转速降低阶段D、发动机停机阶段E和电机恢复扭矩阶段F。

在回收工况下的发动机转速降低阶段D中，电机的扭矩由电机第六扭矩点M6处的扭矩值降低至电机第七扭矩点M7处的扭矩值并保持至电机第七副扭矩点M7'处的扭矩值；K0离合器的扭矩由K0离合器第二扭矩点K2处的扭矩值降低至K0离合器第三扭矩点K3处的扭矩值；发动机的转速由第一转速点S1处的转速值降低至第二转速点S2处的转速值；K0离合器的转速由第一转速点S1处的转速值开始降低。

电机第七扭矩点M7处的扭矩值在本实施中标定为能够反拖发动机的转速快速下降至第二转速点S2处的转速值。根据标定的电机第七扭矩点M7处的扭矩值，可以计算此阶段的最小持续时间。

发动机转速降低阶段D的最小持续时间t_D可表示为：

在回收工况下的发动机停机阶段E中，发动机停机，K0离合器脱开，电机的扭矩由电机第七副扭矩点M7'处的扭矩值降低至电机第八扭矩点M8处的扭矩值；K0离合器的扭矩值由K0离合器第三扭矩点K3 处的扭矩值降低至K0离合器第四扭矩点K4处的扭矩值；发动机的转速由第二转速点S2处的转速值降低至第三副转速点S3'处的转速值，即转速零位。

电机第八扭矩点M8处的扭矩值为回收扭矩过渡控制开始值，该值为回收目标扭矩与过渡系数因子的乘积，在本实施例中为标定值；发动机停机阶段E的控制最低时间，即其最短持续时间需要考虑到K0离合器的响应时间TsMin_Clt以及扭矩扰动的平顺性等要求。

在回收工况下的电机恢复扭矩阶段F中，电机的扭矩由电机第八扭矩点M8处的扭矩值降低至电机第九扭矩点M9处的扭矩值，电机第九扭矩点M9处的扭矩值即为回收目标扭矩；K0离合器的转速下降至转速零位。

电机恢复扭矩阶段F的最小持续时间t_F可表示为：

类似地，在驱动工况下，所述停机转速卸载控制包括发动机转速降低阶段D和电机恢复扭矩阶段F。

在驱动工况下的发动机转速降低阶段D中，电机的扭矩由电机第五扭矩点M5处的扭矩值提升至电机第八扭矩点M8处的扭矩值；K0离合器的扭矩由K0离合器第二扭矩点K2处的扭矩值逐渐降低；发动机的扭矩降低至扭矩零位；发动机的转速由第一转速点S1处的转速值降低至第二转速点S2处的转速值；K0离合器的转速由第一转速点S1处的转速值开始降低。

在驱动工况下的电机恢复扭矩阶段F中，电机的扭矩由电机第八扭矩点M8处的扭矩值降低至电机第九扭矩点M9处的扭矩值；K0离合器的扭矩降低至K0离合器第三扭矩点K3处的扭矩值；发动机的转速由第二转速点S2处的转速值降低至第二副转速点S2'处的转速值并保持至第三副转速点S3'，即转速零位；K0离合器的转速降低至第三转速点S3 处的转速值。

在驱动工况下的停机转速下降控制的过程中，发动机的转速下降至第二转速点S2处的转速值时，电机的扭矩此时已经为零或者正驱动扭矩值，故无法再控制发动机转速降低至更低值。因此当发动机的转速下降到第二转速点S2位置时，后续就跟传统停车控制一样完全靠发动机惯性停机。在本实施例中，第二转速点S2处的转速值，为标定值，取 400r/min，在其他实施例中，取400r/min以下的合理数值也可。

类似地，在怠速工况下，所述停机转速卸载控制包括电机过零阶段 C和发动机转速降低阶段D。

在怠速工况下的电机过零阶段C中，发动机断油，电机的扭矩、发动机的扭矩和K0离合器的扭矩处于扭矩零位；发动机的转速和K0离合器的转速由第一转速点S1处的转速值开始下降。

在怠速工况下的动机转速降低阶段D中，电机的扭矩、发动机的扭矩和K0离合器的扭矩仍处于扭矩零位；发动机的转速经由第二转速点 S2处的转速值降低至第二副转速点S2'处的转速值，最终降低至第三副转速点S3'处的转速值，即转速零位；电机的转速值降低至第三副转速点S3'处的转速值，即转速零位；K0离合器的转速经由第三转速点S3 处的转速值降低至第三副转速点S3'处的转速值，即转速零位。

在怠速工况下的停机转速下降控制的过程中，发动机的转速下降至第二转速点S2处的转速值时，电机的扭矩此时已经为零，故无法再控制发动机转速降低至更低值。因此当发动机的转速下降到第二转速点S2 位置时，后续就跟传统停车控制一样完全靠发动机惯性停机。在本实施例中，第二转速点S2处的转速值，为标定值，取400r/min，在其他实施例中，取400r/min以下的合理数值也可。

综上所述，本发明的混合动力发动机停机控制方法通过在发动机断油后电机和发动机完成扭矩解耦，K0离合器未完全脱开，发动机的转速并不完全依靠自身的惯量使转速降低，而是在电机的扭矩和K0离合器的控制下平滑下降，由于发动机的高位转速下降速度受控，这样可以明显减少发动机的停机振动，不仅有效实现了发动机在各工况下的停机功能需求，同时使得发动机在无扭矩状态下实现转速的可控下降，既提高了发动机停机的可靠性和精确性，又使得控制停机鲁棒性和平顺性进一步提高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。