專利名稱：一種混合動力系統(tǒng)汽車的動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動力系統(tǒng)汽車的控制領(lǐng)域，具體的涉及一種混合動力系統(tǒng)汽車的 動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)方法。
背景技術(shù)：
在應(yīng)用混合動力系統(tǒng)的汽車中，電動機和發(fā)電機的輸出狀態(tài)切換時，有可能造成 電動機和發(fā)電機各自輸出轉(zhuǎn)矩的突變，進而造成總的輸出轉(zhuǎn)矩的突變。例如，混合動力系統(tǒng) 的工作狀態(tài)從純電動向發(fā)動機驅(qū)動狀態(tài)切換時，根據(jù)“穩(wěn)態(tài)能量管理策略”，此時電機關(guān)閉、 發(fā)動機起動，電機的輸出轉(zhuǎn)矩由狀態(tài)切換前的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩瞬間變?yōu)榱?，發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩由 零變?yōu)轵?qū)動轉(zhuǎn)矩；在瞬態(tài)工況如急加速和急減速時也將引起發(fā)動機和電動機輸出轉(zhuǎn)矩的大 幅度變化。當(dāng)發(fā)動機和電動機目標(biāo)轉(zhuǎn)矩發(fā)生大幅度變化或突變時，在它們達到各自目標(biāo)轉(zhuǎn)矩 之前，需要動態(tài)地協(xié)調(diào)發(fā)動機和電動機的轉(zhuǎn)矩輸出。一方面滿足駕駛員的轉(zhuǎn)矩需求，另一方 面使發(fā)動機和電動機輸出的轉(zhuǎn)矩之和不產(chǎn)生較大幅度的波動。因此動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)是一個從 車輛動力性和駕駛舒適性角度考慮的一個控制問題。日本豐田公司混合動力汽車通過采用一個機械式的動力分配機構(gòu)來解決混合動 力系統(tǒng)的動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)問題。豐田混合動力系統(tǒng)動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制問題的解決完全取決于 巧妙的純機械式的動力分配機構(gòu)。因此，只有安裝機械式的動力分配機構(gòu)的混合動力汽車 才能解決轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)問題，這樣會大大增加整車布置的難度、成本。電子控制系統(tǒng)已經(jīng)在汽車上普遍采用了，開發(fā)一種能夠通過電子控制系統(tǒng)來解決 動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)問題的方法很具有應(yīng)用價值。美國西南研究院曾對等速工況下狀態(tài)切換對混合動力汽車駕駛性能的影響做了 研究，只是描述了混合動力狀態(tài)切換時車速變化和扭矩變化過程，但沒有提出解決轉(zhuǎn)矩協(xié) 調(diào)問題的具體方法。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種混合動力系統(tǒng)汽車的動態(tài) 轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)方法，以獲得整車最大的燃油經(jīng)濟性和平穩(wěn)的整車駕駛性能。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)汽車的動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)方法，其包括 以下步驟步驟1)轉(zhuǎn)矩控制策略判斷混合動力系統(tǒng)是否滿足狀態(tài)切換條件；步驟2)如果所述混合動力系統(tǒng)滿足狀態(tài)切換條件，則向總成控制器發(fā)送動態(tài)轉(zhuǎn) 矩協(xié)調(diào)控制請求，所述總成控制器收到回復(fù)后，所述混合動力系統(tǒng)改變運行狀態(tài)并根據(jù)動 態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)算法確定電動機和發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；步驟3)如果所述混合動力系統(tǒng)不滿足狀態(tài)切換條件，則所述混合動力系統(tǒng)根據(jù) 轉(zhuǎn)矩控制策略確定發(fā)動機和電動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；
步驟4)如果所述總成控制器沒有收到回復(fù)，則所述混合動力系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)矩控制 策略確定發(fā)動機和電動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。穩(wěn)定工況下駕駛員的需求轉(zhuǎn)矩即發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩，其由發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和油門位 置決定，如下式所示Td req = f (η, σ % )式中！^，表示發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩即駕駛員的需求轉(zhuǎn)矩；η表示發(fā)動機的轉(zhuǎn)速； δ %表示油門位置；f (η，δ % )表示駕駛特性脈譜函數(shù)。上式表明通過精確臺架標(biāo)定后，穩(wěn)定工況時，根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和油門位置可以獲 知發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩輸出大小。而在過渡工況時(加速，減速等)，由于廢氣渦輪增壓器葉輪的 慣性使得空氣進氣有著明顯的滯后性，以及高壓共軌系統(tǒng)中各種限制量的存在，使過渡工 況時發(fā)動機實時發(fā)出的轉(zhuǎn)矩和發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩不一致，因此發(fā)動機不能實現(xiàn)直接的轉(zhuǎn)矩 控制。通過上面分析可知發(fā)動機轉(zhuǎn)矩是不能直接控制的，因此，通過電動機轉(zhuǎn)矩補償?shù)?方式來彌補發(fā)動機轉(zhuǎn)矩不能直接控制的問題。本發(fā)明的汽車混合動力系統(tǒng)的動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)方法中，將發(fā)動機的實時轉(zhuǎn)矩與發(fā)動 機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩之間的差值由電動機的轉(zhuǎn)矩進行補償。因此，電動機的最終目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Ttm由兩部分組成
rrftdt rTf①發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與發(fā)動機的實時轉(zhuǎn)矩之差Te -Te
權(quán)利要求
一種混合動力系統(tǒng)汽車的動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1)轉(zhuǎn)矩控制策略判斷混合動力系統(tǒng)是否滿足狀態(tài)切換條件；步驟2)如果所述混合動力系統(tǒng)滿足狀態(tài)切換條件，則向總成控制器發(fā)送動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制請求，所述總成控制器收到回復(fù)后，所述混合動力系統(tǒng)改變運行狀態(tài)并根據(jù)動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)算法確定電動機和發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；步驟3)如果所述混合動力系統(tǒng)不滿足狀態(tài)切換條件，則所述混合動力系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)矩控制策略確定發(fā)動機和電動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；步驟4)如果所述總成控制器沒有收到回復(fù)，則所述混合動力系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)矩控制策略確定發(fā)動機和電動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力系統(tǒng)汽車的動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)方法，其特征在于，所述 動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)算法包括以下步驟a)識別出駕駛員的需求轉(zhuǎn)矩Tdrai,在車輛行駛的過程中，駕駛員的需求轉(zhuǎn)矩Td rai主要是由油門位置δ %和發(fā)動機的轉(zhuǎn) 速η根據(jù)駕駛特性脈譜圖函數(shù)f(n，δ % )來確定，Tdreq = f(n, δ%)；b)估算發(fā)動機的實時轉(zhuǎn)矩 ；，通過建立發(fā)動機的平均值模型來反饋發(fā)動機的實時轉(zhuǎn)矩Te ；c)確定電動機的最終目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tt ，運用公式Tto = Td req-Te,計算出電動機的最終目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tt 。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動力系統(tǒng)汽車的動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)方法，其特征在于，所述 轉(zhuǎn)矩控制策略判斷的算法如下a)當(dāng)Tta,≥ Tm max時，式中Tm _為電動機的最大輸出轉(zhuǎn)矩，此時電動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tto =T ·丄 m_max ‘b)當(dāng)Ttm≤ Tffljlin時，式中Tm min為電動機最小輸出轉(zhuǎn)矩，則電動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Ttm = Tmmin >C)當(dāng) Tmjlin < Ttar < Tm—max，則電動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為 Ttar = Td—_-!；。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合動力系統(tǒng)汽車的動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)方法，其包括以下步驟轉(zhuǎn)矩控制策略判斷混合動力系統(tǒng)是否滿足狀態(tài)切換條件；如果所述混合動力系統(tǒng)滿足狀態(tài)切換條件，則向總成控制器發(fā)送動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制請求，所述總成控制器收到回復(fù)后，所述混合動力系統(tǒng)改變運行狀態(tài)并根據(jù)動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)算法確定電動機和發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；如果所述混合動力系統(tǒng)不滿足狀態(tài)切換條件或所述總成控制器沒有收到回復(fù)，則所述混合動力系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)矩控制策略確定發(fā)動機和電動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明通過軟件實現(xiàn)了混合動力系統(tǒng)汽車的動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)，降低了成本，并且可以獲得整車最大的燃油經(jīng)濟性和平穩(wěn)的整車駕駛性能。
文檔編號B60W20/00GK101982360SQ20101053418
公開日2011年3月2日 申請日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者魏長河 申請人:蘇州海格新能源汽車電控系統(tǒng)科技有限公司