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

背景技術(shù)：

隨著全球能源緊缺和汽車排放污染等問題的日益嚴(yán)重，推進(jìn)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(dòng)力系統(tǒng)方案中，強(qiáng)混系統(tǒng)是當(dāng)前不錯(cuò)的選擇。在強(qiáng)混系統(tǒng)中，動(dòng)力配置一般采用較小的發(fā)動(dòng)機(jī)和大扭矩、高功率的電機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)在響應(yīng)駕駛員需求時(shí)，會(huì)動(dòng)力不足，扭矩響應(yīng)慢，此時(shí)需求電機(jī)做一定的助力，所以，為滿足駕駛員動(dòng)力性要求，在動(dòng)態(tài)過程中需對發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)做動(dòng)態(tài)的扭矩分配。

強(qiáng)混系統(tǒng)一般具有50到80公里的純電動(dòng)行駛里程，當(dāng)電量下降到一定程度時(shí)，又可以進(jìn)入混合驅(qū)動(dòng)工作模式。強(qiáng)混系統(tǒng)既考慮了一定的純電動(dòng)里程，達(dá)到較高的節(jié)能減排效果。又不受當(dāng)前充電設(shè)施緊缺而限制用車情況，因而具有巨大的應(yīng)用前景。

綜上所述，如何提供一種在混合驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)工作區(qū)間，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于混合動(dòng)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(jìn)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(jì)算的動(dòng)態(tài)扭矩分配策略，合理分配給發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)，從而提高混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作效率。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于混合動(dòng)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(jìn)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(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)需求扭矩，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)需求扭矩作為發(fā)動(dòng)機(jī)的執(zhí)行扭矩；

步驟d，計(jì)算所述駕駛員需求扭矩減去發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩的差值，當(dāng)所述差值不小于零時(shí)，將所述差值作為電機(jī)的執(zhí)行扭矩，當(dāng)所述差值小于零時(shí)，控制所述電機(jī)進(jìn)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(yù)設(shè)使能條件，所述預(yù)設(shè)使能條件具體為：

動(dòng)力系統(tǒng)處于扭矩驅(qū)動(dòng)模式；且

發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)；且

電系統(tǒng)滿足預(yù)設(shè)發(fā)電助力條件。

優(yōu)選地，在上述扭矩分配方法中，所述預(yù)設(shè)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(jī)的可用充電功率大于整車的最低使用充電功率；且

電機(jī)的最大發(fā)電扭矩和最大助力扭矩均大于預(yù)設(shè)閾值。

一種用于混合動(dòng)力汽車的扭矩分配控制器，包括：

接收模塊，用于接收發(fā)動(dòng)機(jī)的執(zhí)行扭矩和駕駛員需求扭矩，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的執(zhí)行扭矩為計(jì)算得到的發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)需求扭矩；

處理模塊，用于計(jì)算所述駕駛員需求扭矩減去發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩的差值，當(dāng)所述差值不小于零時(shí)，得到將所述差值作為電機(jī)的執(zhí)行扭矩的第一信號，當(dāng)所述差值小于零時(shí)，得到控制所述電機(jī)進(jìn)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(jī)。

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

動(dòng)力系統(tǒng)處于扭矩驅(qū)動(dòng)模式；且

發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)；且

電系統(tǒng)滿足預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(jī)的可用充電功率大于整車的最低使用充電功率；且

電機(jī)的最大發(fā)電扭矩和最大助力扭矩均大于預(yù)設(shè)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(jìn)行駕駛性處理得出所述駕駛員需求扭矩。

根據(jù)上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的用于混合動(dòng)力汽車的扭矩分配方法中，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際執(zhí)行的是能量管理單元所計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)需求扭矩，而電機(jī)的工作模式依據(jù)駕駛員需求扭矩和發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行扭矩的相互大小關(guān)系而變化，如此便可使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮高效率工作的同時(shí)，合理分配電機(jī)的功能，從而提高混合動(dòng)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(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)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(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(shí)施例提供的一種用于混合動(dòng)力汽車的扭矩分配方法的原理示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于混合動(dòng)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(shí)施例提供的一種用于混合動(dòng)力汽車的扭矩分配方法的結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

參見圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于混合動(dòng)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(shí)際開度占油門踏板的設(shè)計(jì)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(dòng)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(jìn)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(shù)，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(jìn)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(shí)，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(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)需求扭矩，將發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)需求扭矩作為發(fā)動(dòng)機(jī)的執(zhí)行扭矩。

“將發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)需求扭矩作為發(fā)動(dòng)機(jī)的執(zhí)行扭矩”是指，vcu(vehiclecontroluni，整車控制器)將發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(diǎn)火角。

步驟d，動(dòng)態(tài)扭矩分配，即計(jì)算駕駛員需求扭矩減去發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩的差值，當(dāng)差值不小于零時(shí)，將差值作為電機(jī)的執(zhí)行扭矩(圖1中的“電機(jī)需求扭矩”)，當(dāng)差值小于零時(shí)，控制電機(jī)進(jìn)入發(fā)電模式。

“發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩”是指，在ecu發(fā)出控制信號以后，發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行過程中實(shí)際提供的扭矩，現(xiàn)有技術(shù)中，“發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)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(shí)踐中，“發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩”與“發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)施例提供的一種用于混合動(dòng)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(shè)計(jì)而成，其具體執(zhí)行流程包括：s1，功能相關(guān)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(jìn)行介紹：

s1，功能相關(guān)信號接收。

功能相關(guān)信號用于判斷動(dòng)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(jī)最大發(fā)電扭矩、電機(jī)最大助力扭矩，發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)(運(yùn)行或非運(yùn)行)、檔位，以及油門踏板信號。

s2，功能使能條件判斷。

本實(shí)施例針對的是強(qiáng)混系統(tǒng)在并聯(lián)驅(qū)動(dòng)過程中的動(dòng)態(tài)扭矩分配，所以進(jìn)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(dòng)力系統(tǒng)處于并聯(lián)驅(qū)動(dòng)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(jī)的可用充電功率大于整車的最低使用充電功率；且

電機(jī)的最大發(fā)電扭矩和最大助力扭矩均大于預(yù)設(shè)閾值。

條件b中，動(dòng)力系統(tǒng)處于并聯(lián)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)是指，發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，則為純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)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(dòng)檔位d/r時(shí)動(dòng)力才會(huì)輸出，踩了一定油門，這樣動(dòng)力系統(tǒng)才會(huì)進(jìn)入扭矩驅(qū)動(dòng)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(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)需求扭矩作為發(fā)動(dòng)機(jī)的執(zhí)行扭矩；將駕駛員需求扭矩減去發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行扭矩的差值作為電機(jī)需求扭矩，如果該電機(jī)需求扭矩為不小于零的值，則電機(jī)進(jìn)入助力模式，如果該電機(jī)需求扭矩為小于零的值，則電機(jī)進(jìn)入發(fā)電模式。

扭矩分配策略的具體實(shí)施過程可參見上文關(guān)于圖1的描述，在此不再贅述。

參見圖3，為本實(shí)施例的分配策略的執(zhí)行結(jié)果的示意圖，由圖3可見，隨著駕駛員需求扭矩的變化，電機(jī)完成不同的功能，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)的開始階段，電機(jī)進(jìn)入助力模式，提供助力扭矩；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)到一定時(shí)間，發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)提供驅(qū)動(dòng)力，電機(jī)進(jìn)入發(fā)電模式；由圖示的右側(cè)部分可知，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際扭矩小于駕駛員需求扭矩時(shí)，電機(jī)再次進(jìn)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(yīng)，即：

d.電系統(tǒng)沒有足夠的發(fā)電和助力能力；或

e.動(dòng)力系統(tǒng)不處于并聯(lián)驅(qū)動(dòng)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(dòng)力汽車的扭矩分配方法中，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際執(zhí)行的是能量管理單元所計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)需求扭矩，而電機(jī)的工作模式依據(jù)駕駛員需求扭矩和發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行扭矩的相互大小關(guān)系而變化，如此便可使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮高效率工作的同時(shí)，合理分配電機(jī)的功能，從而提高混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作效率。

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

接收模塊，用于接收發(fā)動(dòng)機(jī)的執(zhí)行扭矩和駕駛員需求扭矩，發(fā)動(dòng)機(jī)的執(zhí)行扭矩為計(jì)算得到的發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)需求扭矩；

處理模塊，用于計(jì)算駕駛員需求扭矩減去發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩的差值，當(dāng)差值不小于零時(shí)，得到將差值作為電機(jī)的執(zhí)行扭矩的第一信號，當(dāng)差值小于零時(shí)，得到控制電機(jī)進(jìn)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(jī)。

在具體的實(shí)施例中，扭矩分配控制器還可以設(shè)置使能判斷模塊，用于判斷預(yù)設(shè)使能條件，預(yù)設(shè)使能條件具體為：

動(dòng)力系統(tǒng)處于扭矩驅(qū)動(dòng)模式；且

發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)；且

電系統(tǒng)滿足預(yù)設(shè)發(fā)電助力條件。

當(dāng)然，為了降低使能判斷模塊的復(fù)雜程度，可以另外設(shè)置用于判斷預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)使能條件時(shí)，從發(fā)電助力判斷模塊接收發(fā)電助力條件的判斷結(jié)果即可。

在具體的實(shí)施例中，預(yù)設(shè)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(jī)的可用充電功率大于整車的最低使用充電功率；且

電機(jī)的最大發(fā)電扭矩和最大助力扭矩均大于預(yù)設(shè)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(shè)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(jìn)行駕駛性處理得出駕駛員需求扭矩。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)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(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。