一種單軸并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車動力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種單軸并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動力系統(tǒng)是指采用電機和發(fā)動機作為動力源提供驅(qū)動扭矩的動力系統(tǒng)，其能夠結(jié)合傳統(tǒng)的內(nèi)燃機技術(shù)，在降低燃油消耗率和減少排放方面能有很大的改善，得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]根據(jù)動力源的數(shù)量以及動力傳遞方式，混合動力汽車可以分為串聯(lián)型、并聯(lián)型和混聯(lián)型。其中，單軸并聯(lián)混合動力汽車是一種并聯(lián)式的輕度混合動力，其結(jié)構(gòu)特點是發(fā)動機和電動機在一根軸上混合，所采用的電動機能夠同時進行助力和發(fā)電，是目前應(yīng)用較為廣泛的混合方案。
[0004]請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中單軸并聯(lián)混合動力系統(tǒng)在一種【具體實施方式】中控制動力輸出的流程示意圖。
[0005]根據(jù)扭矩的作用不同，可以將扭矩分為驅(qū)動扭矩以及發(fā)電扭矩；根據(jù)扭矩動力來源的不同，可以將扭矩分為電機扭矩以及發(fā)動機扭矩，因此，在混合動力系統(tǒng)中，扭矩可以分為電機驅(qū)動扭矩、電機發(fā)電扭矩、發(fā)動機驅(qū)動扭矩以及發(fā)動機發(fā)電扭矩。具體地，在進行輸出扭矩的控制時，可以首先獲取電池當(dāng)前S0C值(用于標(biāo)志動力電池荷電狀態(tài)，即剩余荷電容量與全荷電容量的比值)和需求驅(qū)動扭矩，然后比較當(dāng)前S0C與其工作范圍的最大值和最小值的關(guān)系，若是大于最大值，電機輸出所需驅(qū)動扭矩，其余扭矩為零；若是介于最大值、最小值之間，判斷需求驅(qū)動扭矩是否小于零，是則電機輸出發(fā)電所需扭矩，其余扭矩為零，否則電機輸出驅(qū)動扭矩，發(fā)動機輸出需求驅(qū)動扭矩與電機輸出扭矩的差值，其余扭矩為零；若小于最小值，判斷需求驅(qū)動扭矩是否小于零，是則電機輸出發(fā)電需求驅(qū)動扭矩，發(fā)動機輸出經(jīng)濟區(qū)發(fā)電扭矩，其余扭矩為零，若大于零，發(fā)動機輸出扭矩一部分用于驅(qū)動、一部分用于電機發(fā)電。
[0006]可見，現(xiàn)有技術(shù)中完全依據(jù)電池的S0C值進行扭矩分配，但是，這種控制方式對S0C的劃分不夠細致，且沒有充分考慮電機、發(fā)動機和電池的工作特性，無法根據(jù)實際需要更換扭矩輸出方案，也無法使得發(fā)動機、電機和電池工作在高效區(qū)。
[0007]更為重要的是，扭矩輸出完全依據(jù)S0C值進行區(qū)別控制，并沒有充分考慮如何進行需求驅(qū)動扭矩的標(biāo)定，以及如何根據(jù)車況和路況調(diào)節(jié)需求驅(qū)動扭矩；再者，如果制動踏板和加速踏板同時工作或者同時不工作，也就是說當(dāng)無法判斷需求驅(qū)動扭矩是否小于零時，現(xiàn)有技術(shù)中的控制方法將出現(xiàn)紊亂。
[0008]因此，如何設(shè)計一種單軸并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的控制方法，以便提高控制可靠性和安全性，充分結(jié)合發(fā)動機和電機的工作特點進行扭矩分配，進而使得發(fā)動機、電機和電池工作在高效區(qū)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種單軸并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的控制方法，能夠提高控制可靠性和安全性，充分結(jié)合發(fā)動機和電機的工作特點進行扭矩分配，以提高發(fā)動機、電機和電池的工作效率。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種單軸并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
[0011]檢測并判斷制動踏板和加速踏板是否動作，如果兩者同時動作或兩者均無動作或僅制定踏板動作，則執(zhí)行步驟2)，如果制動踏板無動作且加速踏板動作，則執(zhí)行步驟3);
[0012]2)根據(jù)制動踏板所處位置輸出制動扭矩；
[0013]3)標(biāo)定并輸出需求驅(qū)動扭矩。
[0014]本發(fā)明的控制方法，首先對制動踏板的動作進行檢測，然后才進行加速踏板的檢測，那么，當(dāng)制動踏板動作時執(zhí)行制動動作，當(dāng)制動踏板無動作、加速踏板動作時，進行驅(qū)動動作，制動踏板和加速踏板同時動作時執(zhí)行制動動作，也就是說剎車優(yōu)先；當(dāng)兩者均無動作時進入制動模式，以便電機回收滑行時的能量?？梢?，本發(fā)明的控制方法，一方面實現(xiàn)了剎車優(yōu)先，提高了車輛行駛的安全性，避免因誤動加速踏板引發(fā)的安全事故，也降低了因同時觸動加速踏板和制動踏板對車輛造成的損傷；另一方面，當(dāng)制動踏板和加速踏板均無動作時，控制車輛進入制動模式，以便車輛進行制動滑行，不僅保證了行駛的安全性，還可以充分回收滑行能量供電機使用，以更好地滿足混合驅(qū)動的需求。
[0015]可選地，步驟2)和步驟3)中，輸出制動扭矩和需求驅(qū)動扭矩時，單位步長內(nèi)的扭矩變化不超過預(yù)定量。
[0016]可選地，步驟3)中，根據(jù)車速、加速踏板與檔位的關(guān)系劃分為常規(guī)型驅(qū)動模式、動力型驅(qū)動模式和經(jīng)濟型驅(qū)動模式，步驟3)具體包括以下步驟:
[0017]31)判斷是否進行驅(qū)動模式的識別，是則執(zhí)行步驟32)，否則按照常規(guī)型驅(qū)動模式標(biāo)定需求驅(qū)動扭矩，然后執(zhí)行步驟33);
[0018]32)按照動力型驅(qū)動模式或經(jīng)濟型驅(qū)動模式標(biāo)定需求驅(qū)動扭矩；
[0019]33)按照標(biāo)定的需求驅(qū)動扭矩輸出。
[0020]可選地，步驟32)具體包括以下步驟:
[0021]321)判斷是否通過駕駛員進行驅(qū)動模式識別，是則執(zhí)行步驟322)，否則按照步驟323)進行驅(qū)動模式的自動識別；
[0022]322)駕駛員判斷道路是否復(fù)雜，是則按照動力型驅(qū)動模式標(biāo)定需求驅(qū)動扭矩，否則按照經(jīng)濟型驅(qū)動模式標(biāo)定需求驅(qū)動扭矩；
[0023]323)獲取加速踏板的踩踏深度以及踩踏動作的變化率，當(dāng)踩踏深度不小于第一預(yù)定深度或踩踏動作的變化率超過預(yù)定變化率時，按照動力型驅(qū)動模式標(biāo)定需求驅(qū)動扭矩，否則按照經(jīng)濟型驅(qū)動模式標(biāo)定需求驅(qū)動扭矩。
[0024]可選地，步驟323)具體包括以下步驟:
[0025]3231)判斷加速踏板的踩踏深度是否大于第二預(yù)定深度，否則按照經(jīng)濟型驅(qū)動模式標(biāo)定需求驅(qū)動扭矩，是則執(zhí)行步驟3232);
[0026]3232)判斷加速踏板的踩踏深度是否小于第一預(yù)定深度，否則按照動力型驅(qū)動模式標(biāo)定需求驅(qū)動扭矩，是則執(zhí)行步驟4233);
[0027]3233)判斷加速踏板的踩踏動作的變化率是否超過預(yù)定變化率，是則按照動力型驅(qū)動模式標(biāo)定需求驅(qū)動扭矩，否則按照經(jīng)濟型驅(qū)動模式標(biāo)定需求驅(qū)動扭矩。
[0028]可選地，步驟33)具體包括以下步驟:
[0029]331)判斷發(fā)動機當(dāng)前轉(zhuǎn)速是否小于怠速轉(zhuǎn)速，是則執(zhí)行步驟332)，否則執(zhí)行步驟333)；
[0030]332)判斷電池S0C值是否大于第一預(yù)定值，是則采用電機輸出發(fā)動機起動所需扭矩，否則采用起動機起動發(fā)動機；
[0031]333)判斷需求驅(qū)動扭矩是否大于發(fā)動機最小驅(qū)動扭矩，否則執(zhí)行步驟334);
[0032]334)判斷電池S0C值是否大于第二預(yù)定值，第二預(yù)定值大于第一預(yù)定值，是則采用電機輸出需求驅(qū)動扭矩，否則執(zhí)行步驟335);
[0033]335)發(fā)動機輸出需求驅(qū)動扭矩、電機無扭矩輸出，或電機輸出發(fā)電扭矩、發(fā)動機輸出需求驅(qū)動扭矩與發(fā)電扭矩的差值。
[0034]可選地，步驟333)中，是則執(zhí)行下述步驟:
[0035]336)判斷需求驅(qū)動扭矩是否大于發(fā)動機最大驅(qū)動扭矩，是則執(zhí)行步驟337);
[0036]337)判斷電池S0C值是否大于第三預(yù)定值，第三預(yù)定值大于第二預(yù)定值，是則電機輸出需求驅(qū)動扭矩與電機峰值驅(qū)動扭矩的最小值、發(fā)動機輸出需求驅(qū)動扭矩大于電機峰值驅(qū)動扭矩的部分，否則執(zhí)行步驟338);
[0037]338)判斷電池S0C值是否大于第二預(yù)定值，是則發(fā)動機輸出最大驅(qū)動扭矩，電機輸出需求驅(qū)動扭矩與發(fā)動機最大驅(qū)動扭矩的差值，否則發(fā)動機輸出最大驅(qū)動扭矩，電機輸出扭矩為零。
[0038]可選地，步驟336)中，否則執(zhí)行下述步驟:
[0039]339)判斷需求驅(qū)動扭矩是否大于電機峰值驅(qū)動扭矩，是則執(zhí)行步驟4310);
[0040]3310)判斷電池S0C值是否大于第三預(yù)定值，是則電機輸出峰值驅(qū)動扭矩、發(fā)動機輸出需求驅(qū)動扭矩與電機峰值驅(qū)動扭矩的差值，否則執(zhí)行步驟3311);
[0041]3311)判斷電池S0C值是否大于第二預(yù)定值，是則發(fā)動機輸出高效驅(qū)動扭矩，電機輸出需求驅(qū)動扭矩與發(fā)動機高效驅(qū)動扭矩的差值，否則發(fā)動機輸出最大驅(qū)動扭矩，電機輸出需求驅(qū)動扭矩與發(fā)動機最大驅(qū)動扭矩的差值。
[0042]可選地，步驟337)和步驟3310)中，如果電機持續(xù)輸出峰值驅(qū)動扭矩的時間大于預(yù)定時間，則將電機輸出的驅(qū)動扭矩改為最大持續(xù)驅(qū)動扭矩，發(fā)動機輸出需求驅(qū)動扭矩與電機最大連續(xù)驅(qū)動扭矩的差值。
[0043]可選地，步驟339)中，否則執(zhí)行下述步驟:
[0044]3312)判斷電池S0C值是否大于第三預(yù)定值，是則電機輸出最大連續(xù)驅(qū)動扭矩與需求驅(qū)動扭矩的最小值，發(fā)動機輸出需求驅(qū)動扭矩大于電機最大連續(xù)驅(qū)動扭矩的部分，否則執(zhí)行步驟3313);
[0045]3313)判斷電池S0C值是否大于第二預(yù)定值，是則發(fā)動機輸出高效驅(qū)動扭矩，電機輸出需求驅(qū)動扭矩與發(fā)動機高效驅(qū)動扭矩的差值，否則電機輸出發(fā)電扭矩，發(fā)動機輸出需求驅(qū)動扭矩與發(fā)電扭矩的差值。
[0046]可選地，步驟2)具體包括以下步驟:
[0047]21)判斷電池S0C值是否大于第三預(yù)定值或車速是否小于預(yù)定車速或電機是否故障，均否則執(zhí)行步驟22)，其中一者為是則通過機械制動輸出制動扭矩；
[0048]22)判斷制動踏板的位置是否小于第一預(yù)定位置，否則電機輸出最大峰值發(fā)電扭矩，機械制動扭矩為制動踏板所處位置對應(yīng)的機械制動扭矩與地面最大附著扭矩的最小值，是則執(zhí)行步驟23);
[0049]23)判斷電池S0C值是否大于第一預(yù)定值，是則電機輸出制動踏板處于第一預(yù)定位置時所對應(yīng)的最大連續(xù)發(fā)電扭矩，否則電機輸出制動踏板處于第一預(yù)定位置時所對應(yīng)的最大峰值發(fā)電扭矩。
【附圖說明】
[0