本發(fā)明涉及混合動力汽車技術領域，特別是涉及一種用于混合動力汽車的扭矩分配方法、扭矩分配控制器。

背景技術：

隨著全球能源緊缺和汽車排放污染等問題的日益嚴重，推進低能耗、低排放的新能源汽車已成為各界的共識。新能源汽車動力系統(tǒng)方案中，強混系統(tǒng)是當前不錯的選擇。在強混系統(tǒng)中，動力配置一般采用較小的發(fā)動機和大扭矩、高功率的電機。發(fā)動機在響應駕駛員需求時，會動力不足，扭矩響應慢，此時需求電機做一定的助力，所以，為滿足駕駛員動力性要求，在動態(tài)過程中需對發(fā)動機、電機做動態(tài)的扭矩分配。

強混系統(tǒng)一般具有50到80公里的純電動行駛里程，當電量下降到一定程度時，又可以進入混合驅(qū)動工作模式。強混系統(tǒng)既考慮了一定的純電動里程，達到較高的節(jié)能減排效果。又不受當前充電設施緊缺而限制用車情況，因而具有巨大的應用前景。

綜上所述，如何提供一種在混合驅(qū)動工作模式下的扭矩分配方法，通過合理能量分配策略優(yōu)化發(fā)動機工作區(qū)間，從而提高整個系統(tǒng)的工作效率，成為了本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于混合動力汽車的扭矩分配方法、扭矩分配控制器，該扭矩分配控制器采用所述扭矩分配方法對扭矩進行分配控制，該扭矩分配方法基于駕駛員需求扭矩，采用優(yōu)化計算的動態(tài)扭矩分配策略，合理分配給發(fā)動機和電機，從而提高混合動力系統(tǒng)的工作效率。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種用于混合動力汽車的扭矩分配方法，包括：

步驟a，根據(jù)油門踏板的開度解析得出原始需求扭矩；

步驟b，對所述原始需求扭矩進行駕駛性處理得出駕駛員需求扭矩；

步驟c，根據(jù)所述原始需求扭矩計算發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩，將所述發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩作為發(fā)動機的執(zhí)行扭矩；

步驟d，計算所述駕駛員需求扭矩減去發(fā)動機實際扭矩的差值，當所述差值不小于零時，將所述差值作為電機的執(zhí)行扭矩，當所述差值小于零時，控制所述電機進入發(fā)電模式。

優(yōu)選地，在上述扭矩分配方法中，在步驟a之前還包括：判斷整車系統(tǒng)是否滿足預設使能條件，所述預設使能條件具體為：

動力系統(tǒng)處于扭矩驅(qū)動模式；且

發(fā)動機處于運行狀態(tài)；且

電系統(tǒng)滿足預設發(fā)電助力條件。

優(yōu)選地，在上述扭矩分配方法中，所述預設發(fā)電助力條件為：

電池的剩余電量大于整車系統(tǒng)的最低允許發(fā)電電量；且

電池的可用發(fā)電功率大于整車系統(tǒng)的最低使用發(fā)電功率；且

電機的可用充電功率大于整車的最低使用充電功率；且

電機的最大發(fā)電扭矩和最大助力扭矩均大于預設閾值。

一種用于混合動力汽車的扭矩分配控制器，包括：

接收模塊，用于接收發(fā)動機的執(zhí)行扭矩和駕駛員需求扭矩，所述發(fā)動機的執(zhí)行扭矩為計算得到的發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩；

處理模塊，用于計算所述駕駛員需求扭矩減去發(fā)動機實際扭矩的差值，當所述差值不小于零時，得到將所述差值作為電機的執(zhí)行扭矩的第一信號，當所述差值小于零時，得到控制所述電機進入發(fā)電模式的第二信號；

信號發(fā)送模塊，用于將所述第一信號和所述第二信號發(fā)送給所述電機。

優(yōu)選地，在上述扭矩分配控制器中，還包括用于判斷預設使能條件的使能判斷模塊，所述預設使能條件具體為：

動力系統(tǒng)處于扭矩驅(qū)動模式；且

發(fā)動機處于運行狀態(tài)；且

電系統(tǒng)滿足預設發(fā)電助力條件。

優(yōu)選地，在上述扭矩分配控制器中，還包括用于判斷所述預設發(fā)電助力條件的發(fā)電助力判斷模塊，所述發(fā)電助力判斷模塊與所述使能判斷模塊電連接，所述預設發(fā)電助力條件為：

電池的剩余電量大于整車系統(tǒng)的最低允許發(fā)電電量；且

電池的可用發(fā)電功率大于整車系統(tǒng)的最低使用發(fā)電功率；且

電機的可用充電功率大于整車的最低使用充電功率；且

電機的最大發(fā)電扭矩和最大助力扭矩均大于預設閾值。

優(yōu)選地，在上述扭矩分配控制器中，還包括與所述接收模塊電連接的駕駛性模塊，所述駕駛性模塊用于接收根據(jù)油門踏板的開度解析得出的原始需求扭矩，并對所述原始需求扭矩進行駕駛性處理得出所述駕駛員需求扭矩。

根據(jù)上述技術方案可知，本發(fā)明提供的用于混合動力汽車的扭矩分配方法中，發(fā)動機實際執(zhí)行的是能量管理單元所計算的發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩，而電機的工作模式依據(jù)駕駛員需求扭矩和發(fā)動機執(zhí)行扭矩的相互大小關系而變化，如此便可使發(fā)動機發(fā)揮高效率工作的同時，合理分配電機的功能，從而提高混合動力系統(tǒng)的工作效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種用于混合動力汽車的扭矩分配方法的原理示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種用于混合動力汽車的扭矩分配功能模塊的執(zhí)行流程圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的一種用于混合動力汽車的扭矩分配方法的結果示意圖。

具體實施方式

為了便于理解，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。

參見圖1，為本發(fā)明實施例提供的一種用于混合動力汽車的扭矩分配方法的原理示意圖，本發(fā)明提供的扭矩分配方法包括以下步驟：

步驟a，駕駛員原始扭矩需求解析，即根據(jù)油門踏板的開度解析得出原始需求扭矩。

“解析”原始的駕駛員需求扭矩是指，檢測油門踏板的實際開度占油門踏板的設計總開度的比例后，以該比例值乘以整車系統(tǒng)的最大驅(qū)動扭矩值，所得乘積便是原始的駕駛員需求扭矩。

步驟b，需求扭矩駕駛性處理，即對步驟a得到的原始需求扭矩進行駕駛性處理得出駕駛員需求扭矩。

駕駛性處理為現(xiàn)有技術，包括tip-in和tip-out，tip-in就是把原始的根據(jù)駕駛員踩踏板解析出來的扭矩進行梯度限制和濾波，保證扭矩上升的平順性；tip-out就是駕駛員松油門時，把原始需求扭矩做不同參數(shù)的梯度限制和濾波，保證扭矩下降的平順性。

步驟c，能量管理穩(wěn)態(tài)扭矩分配，即根據(jù)步驟a得到的原始需求扭矩計算發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩，將發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩作為發(fā)動機的執(zhí)行扭矩。

“將發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩作為發(fā)動機的執(zhí)行扭矩”是指，vcu(vehiclecontroluni，整車控制器)將發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩發(fā)送給ecu(electricalcontrolunit，電子控制單元)，ecu以收到的發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩為控制參數(shù)來調(diào)節(jié)節(jié)氣門和點火角。

步驟d，動態(tài)扭矩分配，即計算駕駛員需求扭矩減去發(fā)動機實際扭矩的差值，當差值不小于零時，將差值作為電機的執(zhí)行扭矩(圖1中的“電機需求扭矩”)，當差值小于零時，控制電機進入發(fā)電模式。

“發(fā)動機實際扭矩”是指，在ecu發(fā)出控制信號以后，發(fā)動機執(zhí)行過程中實際提供的扭矩，現(xiàn)有技術中，“發(fā)動機實際扭矩”可被檢測獲得并發(fā)送給vcu，作為vcu的控制參數(shù)。在實踐中，“發(fā)動機實際扭矩”與“發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩”通常存在一定偏差。

參見圖2，為本發(fā)明實施例提供的一種用于混合動力汽車的扭矩分配功能模塊的執(zhí)行流程圖，該扭矩分配功能模塊是依據(jù)本發(fā)明提供的上述扭矩分配方法設計而成，其具體執(zhí)行流程包括：s1，功能相關信號接收；s2，功能使能條件判斷；s3，扭矩分配策略；s4，功能退出條件判斷。

下面分別對s1～s4進行介紹：

s1，功能相關信號接收。

功能相關信號用于判斷動力總成是否滿足該功能模塊的使能條件，接收的信號包括電池電量、可用放電功率、可用充電功率，電機最大發(fā)電扭矩、電機最大助力扭矩，發(fā)動機狀態(tài)(運行或非運行)、檔位，以及油門踏板信號。

s2，功能使能條件判斷。

本實施例針對的是強混系統(tǒng)在并聯(lián)驅(qū)動過程中的動態(tài)扭矩分配，所以進入該功能的條件為：

a.電系統(tǒng)有足夠的發(fā)電和助力能力；且

b.動力系統(tǒng)處于并聯(lián)驅(qū)動狀態(tài)；且

c.整車在行駛過程中而非在怠速轉(zhuǎn)速控制過程中。

其中，條件a通常是從以下方面來判斷電系統(tǒng)具有足夠的發(fā)電和助力能力：

電池的剩余電量大于整車系統(tǒng)的最低允許發(fā)電電量；且

電池的可用發(fā)電功率大于整車系統(tǒng)的最低使用發(fā)電功率；且

電機的可用充電功率大于整車的最低使用充電功率；且

電機的最大發(fā)電扭矩和最大助力扭矩均大于預設閾值。

條件b中，動力系統(tǒng)處于并聯(lián)驅(qū)動狀態(tài)是指，發(fā)動機處于運行狀態(tài)。當發(fā)動機處于非運行狀態(tài)時，則為純電動驅(qū)動模式。

條件c則是根據(jù)檔位和油門踏板信號來判斷，檔位在驅(qū)動檔位d/r時動力才會輸出，踩了一定油門，這樣動力系統(tǒng)才會進入扭矩驅(qū)動模式，而不是怠速蠕行下的轉(zhuǎn)速控制模式。

s3，扭矩分配策略。

扭矩分配策略即為，將能量管理單元所計算的發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩作為發(fā)動機的執(zhí)行扭矩；將駕駛員需求扭矩減去發(fā)動機執(zhí)行扭矩的差值作為電機需求扭矩，如果該電機需求扭矩為不小于零的值，則電機進入助力模式，如果該電機需求扭矩為小于零的值，則電機進入發(fā)電模式。

扭矩分配策略的具體實施過程可參見上文關于圖1的描述，在此不再贅述。

參見圖3，為本實施例的分配策略的執(zhí)行結果的示意圖，由圖3可見，隨著駕駛員需求扭矩的變化，電機完成不同的功能，當發(fā)動機響應的開始階段，電機進入助力模式，提供助力扭矩；當發(fā)動機響應到一定時間，發(fā)動機單獨提供驅(qū)動力，電機進入發(fā)電模式；由圖示的右側(cè)部分可知，當發(fā)動機的實際扭矩小于駕駛員需求扭矩時，電機再次進入助力模式。

s4，功能退出條件判斷。

功能退出條件與使能條件相對應，即：

d.電系統(tǒng)沒有足夠的發(fā)電和助力能力；或

e.動力系統(tǒng)不處于并聯(lián)驅(qū)動狀態(tài)；或

f.整車不在行駛過程中而在怠速轉(zhuǎn)速控制過程中。

本發(fā)明提供的用于混合動力汽車的扭矩分配方法中，發(fā)動機實際執(zhí)行的是能量管理單元所計算的發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩，而電機的工作模式依據(jù)駕駛員需求扭矩和發(fā)動機執(zhí)行扭矩的相互大小關系而變化，如此便可使發(fā)動機發(fā)揮高效率工作的同時，合理分配電機的功能，從而提高混合動力系統(tǒng)的工作效率。

與上述實施例公開的扭矩分配方法相對應，本發(fā)明還提供了一種用于混合動力汽車的扭矩分配控制器，包括：

接收模塊，用于接收發(fā)動機的執(zhí)行扭矩和駕駛員需求扭矩，發(fā)動機的執(zhí)行扭矩為計算得到的發(fā)動機穩(wěn)態(tài)需求扭矩；

處理模塊，用于計算駕駛員需求扭矩減去發(fā)動機實際扭矩的差值，當差值不小于零時，得到將差值作為電機的執(zhí)行扭矩的第一信號，當差值小于零時，得到控制電機進入發(fā)電模式的第二信號；

信號發(fā)送模塊，用于將第一信號和第二信號發(fā)送給電機。

在具體的實施例中，扭矩分配控制器還可以設置使能判斷模塊，用于判斷預設使能條件，預設使能條件具體為：

動力系統(tǒng)處于扭矩驅(qū)動模式；且

發(fā)動機處于運行狀態(tài)；且

電系統(tǒng)滿足預設發(fā)電助力條件。

當然，為了降低使能判斷模塊的復雜程度，可以另外設置用于判斷預設發(fā)電助力條件的發(fā)電助力判斷模塊，并將發(fā)電助力判斷模塊與使能判斷模塊電連接，這樣，使能判斷模塊在判斷預設使能條件時，從發(fā)電助力判斷模塊接收發(fā)電助力條件的判斷結果即可。

在具體的實施例中，預設發(fā)電助力條件為：

電池的剩余電量大于整車系統(tǒng)的最低允許發(fā)電電量；且

電池的可用發(fā)電功率大于整車系統(tǒng)的最低使用發(fā)電功率；且

電機的可用充電功率大于整車的最低使用充電功率；且

電機的最大發(fā)電扭矩和最大助力扭矩均大于預設閾值。

本發(fā)明提供扭矩分配控制器中，接收模塊用于接收駕駛員需求扭矩，為此，可以設置與接收模塊電連接的駕駛性模塊，駕駛性模塊用于接收根據(jù)油門踏板的開度解析得出的原始需求扭矩，并對原始需求扭矩進行駕駛性處理得出駕駛員需求扭矩。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。