專利名稱：一種混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新能源汽車控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車模式控制的驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制策略。
背景技術(shù)：
隨著新能源汽車技術(shù)的發(fā)展，消費(fèi)者的消費(fèi)需求的提高，四驅(qū)插電式混合動(dòng)力技術(shù)成為汽車行業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)，四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車有兩種能量源一電池及發(fā)動(dòng)機(jī)， 實(shí)現(xiàn)兩種能量源的協(xié)調(diào)工作，需要良好的模式選擇控制策略，對(duì)應(yīng)模式下的驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析則直接影響駕駛的動(dòng)力性和舒適性。隨著人類對(duì)能源需求提高與人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，有車一族的節(jié)能減排成為了重中之重，為了給消費(fèi)者提供優(yōu)質(zhì)的“綠色出行工具”，新能源汽車應(yīng)運(yùn)而生。四驅(qū)混合動(dòng)力汽車為新能源汽車之一，所述四驅(qū)混合動(dòng)力車，它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與常規(guī)車不同，它包含兩種車載能量源，一種為高能量密度的能量源一電池，一種高為功率密度的能量源一發(fā)動(dòng)機(jī)。為了提高整車的系統(tǒng)性能，保證車輛具有良好的動(dòng)力性及燃油經(jīng)濟(jì)性，提高駕駛的舒適性，實(shí)現(xiàn)兩種能量源的協(xié)調(diào)工作，這就需要有良好的模式轉(zhuǎn)換控制策略。驅(qū)動(dòng)模式選擇及驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析則是直接影響駕駛員對(duì)整車舒適性和駕駛性的根本所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車模式控制的驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制策略，包含駕駛員扭矩識(shí)別和整車驅(qū)動(dòng)模式的控制。從整體效率和等效油耗最優(yōu)的角度出發(fā)，充分考慮發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)的效率分布，得到了發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的最佳扭矩分配， 從而使整體燃油經(jīng)濟(jì)性得到優(yōu)化，并保證了高壓動(dòng)力電池的充放電功率平衡。實(shí)現(xiàn)四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車的模式優(yōu)化，驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制，以提高四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。所述電動(dòng)四驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)的主要構(gòu)成包括前橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)——發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間的ISG電機(jī)、ISG電機(jī)控制單元；后橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)——后驅(qū)動(dòng)電機(jī)、后驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元；驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力源的動(dòng)力電池、電池控制單元、動(dòng)力電池通過逆變器分別為ISG電機(jī)和后橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、ISG控制單元、后驅(qū)電機(jī)控制單元、電池控制單元通過整車控制單元協(xié)調(diào)控制。整車控制器接收發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，電機(jī)控制單元，電池控制單元和駕駛員等各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)，然后做出相應(yīng)判斷，對(duì)各節(jié)點(diǎn)發(fā)出控制命令。四驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)相互獨(dú)立，兩者之間存在著能量的耦合與分離即不同驅(qū)動(dòng)模式的相互轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換控制用以保證電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效區(qū)， 提高駕駛舒適性，整車動(dòng)力性，燃油經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)確保動(dòng)力電池的充放電平衡，延長(zhǎng)電池的使用壽命。所述四驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式包括EV模式(純電動(dòng)模式)、串聯(lián)模式、并聯(lián)模式(包括ISG前驅(qū)、4WD——四驅(qū)模式)，除此之外還包含兩種過渡模式即發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停機(jī)。所述EV模式電池電量大于EV模式需求電量最小值，且駕駛員需求扭矩小于后驅(qū)電機(jī)最大扭矩時(shí)，外界進(jìn)入EV條件滿足，則進(jìn)入EV模式，前驅(qū)斷開，整車控制器發(fā)送EV模式指令給后驅(qū)電機(jī)控制單元，后去控制單元控制后驅(qū)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車。有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量。純電動(dòng)模式一般適合于低速平緩路面，這種工況下的純電動(dòng)模式，能夠使燃油性和動(dòng)力電池的有效性達(dá)到最優(yōu)。所述串聯(lián)模式電池電量大于EV模式需求電量最小值，且駕駛員需求扭矩小于后驅(qū)電機(jī)最大扭矩時(shí)，外界條件滿足則可進(jìn)入串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式，前驅(qū)ISG電機(jī)斷開，后驅(qū)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，有再生制動(dòng)時(shí)，進(jìn)行能量回收，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，給動(dòng)力電池充電，同時(shí)為后驅(qū)電機(jī)提供動(dòng)力源。串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式的效率較低，一般條件下盡量避免在這種模式的出現(xiàn)。所述ISG前驅(qū)模式電池電量大于電池電量限制最小值，后驅(qū)斷開，由動(dòng)力電池為 ISG電機(jī)供電，ISG電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)整車。當(dāng)駕駛員扭矩需求小于ISG電機(jī)最大驅(qū)動(dòng)扭矩時(shí)，ISG電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，為動(dòng)力電池充電，有再生制動(dòng)功能時(shí)，ISG電機(jī)回收能量，當(dāng)需求扭矩大于ISG電機(jī)最大扭矩時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)整車。所述四驅(qū)模式(4WD)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前軸，同時(shí)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，為動(dòng)力電池充電， 有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量。后驅(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)后軸，有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量。四驅(qū)模式通過性較好，一般適合于山區(qū)低速路況，或者急加速情況下。具體技術(shù)方案如下一種混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制方法，其用于四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車，其電動(dòng)四驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)包括前橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間的ISG電機(jī)，ISG電機(jī)控制單元；后橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，后驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元；驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力源的動(dòng)力電池，電池控制單元，動(dòng)力電池通過逆變器分別為ISG電機(jī)和后橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電；采用如下步驟(1)定義四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車的四驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式純電動(dòng)EV模式，串聯(lián)模式，并聯(lián)模式；(2)當(dāng)駕駛員請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)模式，進(jìn)入條件允許則響應(yīng)相應(yīng)請(qǐng)求的驅(qū)動(dòng)模式，進(jìn)入條件不允許則自動(dòng)進(jìn)入自動(dòng)調(diào)節(jié)模式；(3)當(dāng)步驟( 判斷并進(jìn)入步驟(1)中所述的驅(qū)動(dòng)模式后，不同驅(qū)動(dòng)模式下驅(qū)動(dòng)軸上扭矩由當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大扭矩、當(dāng)前轉(zhuǎn)速下前橋ISG電機(jī)最大輸出扭矩、當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)最大輸出扭矩，以及加速踏板的位置信號(hào)共同決定；(4)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、ISG控制單元、后驅(qū)電機(jī)控制單元、電池控制單元通過整車控制單元協(xié)調(diào)控制；(5)整車控制器接收發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，電機(jī)控制單元，電池控制單元和駕駛員的信號(hào)，然后做出相應(yīng)判斷，對(duì)各控制單元發(fā)出控制命令；(6)各控制單元控制執(zhí)行器根據(jù)接收到的控制命令執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。進(jìn)一步地，步驟(1)中所述并聯(lián)模式包括ISG前驅(qū)模式和四驅(qū)模式。進(jìn)一步地，步驟(1)中還包含兩種過渡模式發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停機(jī)。進(jìn)一步地，當(dāng)電池電量大于EV模式需求電量最小值，且駕駛員需求扭矩小于后驅(qū)電機(jī)最大扭矩時(shí)，外界進(jìn)入EV條件滿足，則進(jìn)入EV模式；進(jìn)入EV模式后，前驅(qū)斷開，整車控制器發(fā)送EV模式指令給后驅(qū)電機(jī)控制單元，后驅(qū)控制單元控制后驅(qū)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車。進(jìn)一步地，當(dāng)電池電量大于EV模式需求電量最小值，且駕駛員需求扭矩小于后驅(qū)電機(jī)最大扭矩時(shí)，外界條件滿足則可進(jìn)入串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式，前驅(qū)ISG電機(jī)斷開，后驅(qū)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，有再生制動(dòng)時(shí)，進(jìn)行能量回收，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，給動(dòng)力電池充電，同時(shí)為后驅(qū)電機(jī)提供動(dòng)力源。進(jìn)一步地，當(dāng)電池電量大于電池電量限制最小值，后驅(qū)斷開，由動(dòng)力電池為ISG電機(jī)供電，ISG電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)整車；當(dāng)駕駛員扭矩需求小于ISG電機(jī)最大驅(qū)動(dòng)扭矩時(shí)，ISG電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，為動(dòng)力電池充電，有再生制動(dòng)功能時(shí)，ISG電機(jī)回收能量，當(dāng)需求扭矩大于ISG電機(jī)最大扭矩時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)整車。進(jìn)一步地，在四驅(qū)模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前軸，同時(shí)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，為動(dòng)力電池充電，有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量，后驅(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)后軸，有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量。進(jìn)一步地，首次啟動(dòng)由后驅(qū)電機(jī)和ISG電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，這種啟動(dòng)模式可以使整車快速啟動(dòng)，啟動(dòng)后ISG電機(jī)關(guān)閉，執(zhí)行stepl ；Stepl 判定電池SOC值大于電池電量最小限制值，執(zhí)行st印2，否則執(zhí)行st印10 ；St印2 判定整車車速大于EV模式限定值，執(zhí)行st印3，否則執(zhí)行st印12 ；Step3 判定駕駛員需求扭矩小于后驅(qū)電機(jī)最大扭矩；St印4 執(zhí)行EV模式，否則執(zhí)行st印5，EV模式下，后驅(qū)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，有再生制動(dòng)時(shí)，后驅(qū)電機(jī)回收制動(dòng)能量，驅(qū)動(dòng)軸輸出扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)最大輸出扭矩乘以加速踏板位置百分比；St印5 扭矩大于后驅(qū)電機(jī)最大驅(qū)動(dòng)扭矩EV模式無效，則進(jìn)入自動(dòng)調(diào)節(jié)模式，判定需求扭矩小于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，則執(zhí)行step6，否則執(zhí)行step7 ；St印6 進(jìn)入并聯(lián)ISG前驅(qū)模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，ISG電機(jī)與后驅(qū)電機(jī)斷開，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，為動(dòng)力電池充電，有制動(dòng)能量回收時(shí)，回收制動(dòng)能量， ISG前驅(qū)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，驅(qū)動(dòng)軸扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩乘以加速踏板位置百分比，同時(shí)執(zhí)行乂印3 ；St印7 判定需求扭矩小于ISG最大輸出扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩之和，執(zhí)行stepS，否則執(zhí)行st印9 ；StepS 進(jìn)入并聯(lián)ISG前驅(qū)模式下的ISG電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)整車，驅(qū)動(dòng)軸扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩與ISG電機(jī)最大扭矩之和乘以加速踏板位置百分比；St印9 控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入到四驅(qū)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前軸，同時(shí)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電， 為動(dòng)力電池充電，有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量，后驅(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)后軸，有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量，驅(qū)動(dòng)軸扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩與后驅(qū)電機(jī)最大扭矩之和乘以加速踏板位置百分比；St印10 電量低預(yù)警時(shí)，判定駕駛員需求扭矩小于后驅(qū)電機(jī)最大扭矩，執(zhí)stepll， 否則執(zhí)行st印12 ；Stepll 進(jìn)入串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式，前驅(qū)ISG電機(jī)斷開，后驅(qū)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，有再生制動(dòng)時(shí)，進(jìn)行能量回收，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，給動(dòng)力電池充電，同時(shí)為后驅(qū)電機(jī)提供能量，驅(qū)動(dòng)軸輸出扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)最大輸出扭矩乘以加速踏板位置百分比；Stepl2 =ISG電機(jī)與后驅(qū)電機(jī)完全斷開，發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，驅(qū)動(dòng)軸輸出扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩乘以加速踏板位置百分比。進(jìn)一步地，執(zhí)行St印2步驟時(shí)，要判斷車速信號(hào)。進(jìn)一步地，執(zhí)行MeplO步驟時(shí)，有電量低報(bào)警，進(jìn)入串聯(lián)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG發(fā)電，保證后驅(qū)電機(jī)的能量供給。不同工作模式下驅(qū)動(dòng)軸上扭矩由當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大扭矩、當(dāng)前轉(zhuǎn)速下前橋ISG電機(jī)最大輸出扭矩、當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)最大輸出扭矩，以及加速踏板的位置信號(hào)共同決定。駕駛員請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)模式，進(jìn)入條件允許則響應(yīng)請(qǐng)求模式；進(jìn)入條件不允許則自動(dòng)進(jìn)入自動(dòng)調(diào)節(jié)模式。發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的協(xié)調(diào)工作控制策略影響著整車的駕駛性，燃油經(jīng)濟(jì)性， 以及動(dòng)力性的最優(yōu)，因此好的模式轉(zhuǎn)換控制策略及扭矩解析控制是提高整車性能的有效途徑。 與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的控制技術(shù)有整車控制器與電機(jī)控制器協(xié)調(diào)控制， 實(shí)現(xiàn)四驅(qū)混合動(dòng)力汽車不同工作模式下驅(qū)動(dòng)軸扭矩的合理分配；控制系統(tǒng)根據(jù)駕駛員請(qǐng)求，做出相應(yīng)模式判斷，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)軸扭矩的輸出，以驅(qū)動(dòng)整車。使整車達(dá)到更優(yōu)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。


圖1為四驅(qū)混合動(dòng)力汽車整車結(jié)構(gòu)示意2為四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)換流程
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。圖1為四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車整車結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)

所述電動(dòng)四驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)的主要構(gòu)成包括前橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)——發(fā)動(dòng)機(jī)1、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元2、發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱3之間的ISG電機(jī)4、ISG電機(jī)控制單元5、前減速器6 ；后橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)——后驅(qū)動(dòng)電機(jī)7、后驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元8、后減速器9 ；以及為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力源的動(dòng)力電池10、電池控制單元11、動(dòng)力電池通過逆變器12分別為ISG電機(jī)和后橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、ISG控制單元、后驅(qū)電機(jī)控制單元、電池控制單元通過整車控制單元13協(xié)調(diào)控制。整車控制器接收發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，電機(jī)控制單元，電池控制單元和駕駛員等各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)，然后做出相應(yīng)判斷，對(duì)各節(jié)點(diǎn)發(fā)出控制命令。各執(zhí)行器根據(jù)接收到的控制命令執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。圖2為四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)換流程根據(jù)附圖闡述四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)換及驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析流程；首次啟動(dòng)由后驅(qū)電機(jī)和ISG電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，這種啟動(dòng)模式可以使整車快速啟動(dòng)，啟動(dòng)后ISG電機(jī)關(guān)閉，執(zhí)行stepl ；Stepl 判定電池SOC值大于電池電量最小限制值，執(zhí)行st印2，否則執(zhí)行st印10 ；St印2 判定整車車速大于EV模式限定值，執(zhí)行st印3，否則執(zhí)行st印12 ；
Step3 判定駕駛員需求扭矩小于后驅(qū)電機(jī)最大扭矩；St印4 執(zhí)行EV模式，否則執(zhí)行st印5，EV模式下，后驅(qū)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，有再生制動(dòng)時(shí)，后驅(qū)電機(jī)回收制動(dòng)能量，驅(qū)動(dòng)軸輸出扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)最大輸出扭矩乘以加速踏板位置百分比；St印5 扭矩大于后驅(qū)電機(jī)最大驅(qū)動(dòng)扭矩EV模式無效，則進(jìn)入自動(dòng)調(diào)節(jié)模式，判定需求扭矩小于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，則執(zhí)行step6，否則執(zhí)行step7 ；St印6 進(jìn)入并聯(lián)ISG前驅(qū)模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，ISG電機(jī)與后驅(qū)電機(jī)斷開，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，為動(dòng)力電池充電，有制動(dòng)能量回收時(shí)，回收制動(dòng)能量。 ISG前驅(qū)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，驅(qū)動(dòng)軸扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩乘以加速踏板位置百分比，同時(shí)執(zhí)行Mep3St印7 判定需求扭矩小于ISG最大輸出扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩之和，執(zhí)行stepS，否則執(zhí)行st印9 ；StepS 進(jìn)入并聯(lián)ISG前驅(qū)模式下的ISG電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)整車，驅(qū)動(dòng)軸扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩與ISG電機(jī)最大扭矩之和乘以加速踏板位置百分比；St印9 控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入到四驅(qū)模式。發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前軸，同時(shí)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電， 為動(dòng)力電池充電，有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量。后驅(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)后軸，有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量。驅(qū)動(dòng)軸扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩與后驅(qū)電機(jī)最大扭矩之和乘以加速踏板位置百分比。St印10 電量低預(yù)警時(shí)，判定駕駛員需求扭矩小于后驅(qū)電機(jī)最大扭矩，執(zhí)行 st印11，否則執(zhí)行st印12 ；Stepll 進(jìn)入串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式，前驅(qū)ISG電機(jī)斷開，后驅(qū)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，有再生制動(dòng)時(shí)，進(jìn)行能量回收，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，給動(dòng)力電池充電，同時(shí)為后驅(qū)電機(jī)提供能量。 驅(qū)動(dòng)軸輸出扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)最大輸出扭矩乘以加速踏板位置百分比；Stepl2 =ISG電機(jī)與后驅(qū)電機(jī)完全斷開，發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，驅(qū)動(dòng)軸輸出扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩乘以加速踏板位置百分比。本發(fā)明在執(zhí)行step2步驟時(shí)，要判斷車速信號(hào)，一般在高速行駛時(shí)，避免進(jìn)入純電動(dòng)模式，因?yàn)樵诟咚傩旭倳r(shí)，電量很快就會(huì)被消耗殆盡，采用發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，高速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性都能達(dá)到最佳的狀態(tài)。本發(fā)明在執(zhí)行^eplO步驟時(shí)，有電量低報(bào)警，進(jìn)入串聯(lián)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG發(fā)電，保證后驅(qū)電機(jī)的能量供給。需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率較大，既要滿足平衡整車驅(qū)動(dòng)，又要滿足電池必要的充電功率，在這種模式下，整體效率很低，因此盡量避免這種模式的出現(xiàn)。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制方法，其特征在于，其用于四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車，其電動(dòng)四驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)包括前橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間的ISG電機(jī)，ISG電機(jī)控制單元；后橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，后驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元；驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力源的動(dòng)力電池，電池控制單元，動(dòng)力電池通過逆變器分別為ISG電機(jī)和后橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電；采用如下步驟(1)定義四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車的四驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式純電動(dòng)EV模式， 串聯(lián)模式，并聯(lián)模式；(2)當(dāng)駕駛員請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)模式，進(jìn)入條件允許則響應(yīng)相應(yīng)請(qǐng)求的驅(qū)動(dòng)模式，進(jìn)入條件不允許則自動(dòng)進(jìn)入自動(dòng)調(diào)節(jié)模式；(3)當(dāng)步驟( 判斷并進(jìn)入步驟(1)中所述的驅(qū)動(dòng)模式后，不同驅(qū)動(dòng)模式下驅(qū)動(dòng)軸上扭矩由當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大扭矩、當(dāng)前轉(zhuǎn)速下前橋ISG電機(jī)最大輸出扭矩、當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)最大輸出扭矩，以及加速踏板的位置信號(hào)共同決定；(4)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、ISG控制單元、后驅(qū)電機(jī)控制單元、電池控制單元通過整車控制單元協(xié)調(diào)控制；(5)整車控制器接收發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，電機(jī)控制單元，電池控制單元和駕駛員的信號(hào)， 然后做出相應(yīng)判斷，對(duì)各控制單元發(fā)出控制命令；(6)各控制單元控制執(zhí)行器根據(jù)接收到的控制命令執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制方法，其特征在于，步驟(1)中所述并聯(lián)模式包括ISG前驅(qū)模式和四驅(qū)模式。
3.如權(quán)利要求1或2所述的混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制方法，其特征在于，步驟 (1)中還包含兩種過渡模式發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停機(jī)。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制方法，其特征在于，當(dāng)電池電量大于EV模式需求電量最小值，且駕駛員需求扭矩小于后驅(qū)電機(jī)最大扭矩時(shí)，外界進(jìn)入EV條件滿足，則進(jìn)入EV模式；進(jìn)入EV模式后，前驅(qū)斷開，整車控制器發(fā)送EV 模式指令給后驅(qū)電機(jī)控制單元，后驅(qū)控制單元控制后驅(qū)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制方法，其特征在于，當(dāng)電池電量大于EV模式需求電量最小值，且駕駛員需求扭矩小于后驅(qū)電機(jī)最大扭矩時(shí)，外界條件滿足則可進(jìn)入串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式，前驅(qū)ISG電機(jī)斷開，后驅(qū)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，有再生制動(dòng)時(shí)，進(jìn)行能量回收，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，給動(dòng)力電池充電，同時(shí)為后驅(qū)電機(jī)提供動(dòng)力源。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制方法，其特征在于，當(dāng)電池電量大于電池電量限制最小值，后驅(qū)斷開，由動(dòng)力電池為ISG電機(jī)供電，ISG電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)整車；當(dāng)駕駛員扭矩需求小于ISG電機(jī)最大驅(qū)動(dòng)扭矩時(shí)，ISG電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，為動(dòng)力電池充電，有再生制動(dòng)功能時(shí)，ISG電機(jī)回收能量，當(dāng)需求扭矩大于ISG電機(jī)最大扭矩時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)整車。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制方法，其特征在于，在四驅(qū)模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前軸，同時(shí)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，為動(dòng)力電池充電，有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量，后驅(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)后軸，有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制方法，其特征在于，首次啟動(dòng)由后驅(qū)電機(jī)和ISG電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，這種啟動(dòng)模式可以使整車快速啟動(dòng)，啟動(dòng)后ISG電機(jī)關(guān)閉，執(zhí)行stepl ；Stepl 判定電池SOC值大于電池電量最小限制值，執(zhí)行st印2，否則執(zhí)行st印10 ； St印2 判定整車車速大于EV模式限定值，執(zhí)行st印3，否則執(zhí)行st印12 ； Step3 判定駕駛員需求扭矩小于后驅(qū)電機(jī)最大扭矩；St印4 執(zhí)行EV模式，否則執(zhí)行st印5，EV模式下，后驅(qū)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，有再生制動(dòng)時(shí)，后驅(qū)電機(jī)回收制動(dòng)能量，驅(qū)動(dòng)軸輸出扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)最大輸出扭矩乘以加速踏板位置百分比；St印5 扭矩大于后驅(qū)電機(jī)最大驅(qū)動(dòng)扭矩EV模式無效，則進(jìn)入自動(dòng)調(diào)節(jié)模式，判定需求扭矩小于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，則執(zhí)行step6，否則執(zhí)行step7 ；St印6 進(jìn)入并聯(lián)ISG前驅(qū)模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，ISG電機(jī)與后驅(qū)電機(jī)斷開，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，為動(dòng)力電池充電，有制動(dòng)能量回收時(shí)，回收制動(dòng)能量，ISG前驅(qū)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，驅(qū)動(dòng)軸扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩乘以加速踏板位置百分比，同時(shí)執(zhí)行乂印3 ；St印7 判定需求扭矩小于ISG最大輸出扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩之和，執(zhí)行stepS，否則執(zhí)行 step9 ；StepS 進(jìn)入并聯(lián)ISG前驅(qū)模式下的ISG電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)整車，驅(qū)動(dòng)軸扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩與ISG電機(jī)最大扭矩之和乘以加速踏板位置百分比；St印9 控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入到四驅(qū)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前軸，同時(shí)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，為動(dòng)力電池充電，有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量，后驅(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)后軸，有再生制動(dòng)時(shí)，回收制動(dòng)能量，驅(qū)動(dòng)軸扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩與后驅(qū)電機(jī)最大扭矩之和乘以加速踏板位置百分比；SteplO 電量低預(yù)警時(shí)，判定駕駛員需求扭矩小于后驅(qū)電機(jī)最大扭矩，執(zhí)stepll，否則執(zhí)行st印12 ；Stepll 進(jìn)入串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式，前驅(qū)ISG電機(jī)斷開，后驅(qū)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，有再生制動(dòng)時(shí)，進(jìn)行能量回收，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，給動(dòng)力電池充電，同時(shí)為后驅(qū)電機(jī)提供能量，驅(qū)動(dòng)軸輸出扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)最大輸出扭矩乘以加速踏板位置百分比；Stepl2 =ISG電機(jī)與后驅(qū)電機(jī)完全斷開，發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，驅(qū)動(dòng)軸輸出扭矩等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩乘以加速踏板位置百分比。
9.如權(quán)利要求8所述的混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制方法，其特征在于，執(zhí)行step2 步驟時(shí)，要判斷車速信號(hào)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制方法，其特征在于，執(zhí)行 ^eplO步驟時(shí)，有電量低報(bào)警，進(jìn)入串聯(lián)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG發(fā)電，保證后驅(qū)電機(jī)的能量供給。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車模式控制的驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制策略，包含駕駛員扭矩識(shí)別和整車驅(qū)動(dòng)模式的控制。從整體效率和等效油耗最優(yōu)的角度出發(fā)，充分考慮發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)的效率分布，得到了發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的最佳扭矩分配，從而使整體燃油經(jīng)濟(jì)性得到優(yōu)化，并保證了高壓動(dòng)力電池的充放電功率平衡。實(shí)現(xiàn)四驅(qū)插電式混合動(dòng)力汽車的模式優(yōu)化，驅(qū)動(dòng)軸扭矩解析控制，以提高四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。
文檔編號(hào)B60W20/00GK102358283SQ20111023830
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者楊上東, 王換換, 王春麗 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司