[發明專利]一種混合動力電機扭矩平滑處理控制系統

無效

• 申請號: 200810093747.0
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101259845A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 江兆周;孫玉玲
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司
• 代理人: 湯茂盛

技術領域

本發明涉及混合動力汽車的電機控制領域，具體講就是電機扭矩平滑處理控制系統。

背景技術

隨著目前全球變暖現象日趨嚴重，以及越來越緊張的石油供需矛盾，“環保和節能”、“人、車、自然完美和諧”早已經成為汽車界的公共話題。

混合動力汽車將電機和發動機驅動系統合理地組合在一起，發揮電機驅動的優勢來彌補發動機驅動的弱點，使發動機保持在最佳工況工作，能夠實現發動機的怠速停機、輔助驅動以及再生制動能量回收等功能。因此，混合動力汽車既提高了車輛的駕駛性能，節省了能量消耗，同時還降低了發動機排放，充分發揮了內燃機汽車和電動汽車的優點，是當今最具實際開發意義的低排放和低油耗汽車。

由于混合動力系統是發動機及電機系統的組合，電機系統控制的優劣對混合動力系統的性能有著重要影響。為了使混合動力系統整車具有良好的平順性，對混合動力電機扭矩平滑處理是混合動力電機控制系統中的一個必要環節。對于電機扭矩的平滑處理一般控制系統都是設定一個扭矩變化步長，簡單的對扭矩變化曲線的斜率進行了控制。這種控制方法得到扭矩變化曲線雖然是連續的，但是并不是平滑的，而且如果扭矩需求變化大的情況其響應時間比較長，破壞了整車的加速性能需求。因此對于混合動力系統對電機扭矩進行合理的、高效的平滑處理非常有必要。

發明內容

本發明的目的就是提供一種混合動力汽車電機扭矩平滑處理系統，用于提高混合動力電機扭矩輸出的平滑性，并保證電機扭矩響應的及時性，從而保證了混合動力整車系統的加速性及其平順性。

本發明的技術方案是：一種混合動力電機扭矩平滑處理控制系統，系統包括發動機、電機及變速箱通過一根軸機械相連，電機為起動機/發電機一體化機ISG，混合動力控制器HCU、發動機管理系統EMS、電機控制器MCU以及電池管理系統BMS通過CAN總線進行通信，其特征在于：混合動力控制器HCU包括電機扭矩平滑處理控制系統，該電機扭矩平滑處理控制系統對電機工作模式進行判斷并實施以下控制：

(1)、判斷電機的需求工作模式，電機需求工作模式分為空閑、電動模式一、電動模式二、發電和再生制動五種；

(2)、判斷電機當前工作模式，電機當前工作模式是根據電機實際輸出扭矩Tout判斷的；

(3)、判斷電機工作模式轉換，電機工作模式轉換劃分為兩種，一種是向空閑狀態轉換，另一種是脫離空閑狀態轉換；

(4)、判斷電機需求工作模式是否穩定，初始工作模式是空閑模式；

(5)、判斷是否是向空閑模式轉換；

(6)、確定向空閑模式轉換情況下的電機扭矩平滑時間參數；

(7)、根據電機穩定需求工作模式確定目標扭矩；

(8)、確定電機實際輸出扭矩。

本發明的電機扭矩平滑處理系統是混合動力控制系統HCU中的一個子系統，混合動力控制器首先根據整車的狀態判斷來確定電機的目標工作模式以及其需求扭矩大小，然后通過電機扭矩平滑處理子系統對電機扭矩平滑處理，最后平滑好扭矩會通過CAN發送給電機控制器MCU去實現該扭矩。

本發明根據電機特點將電機工作模式轉換分為向空閑模式轉換及脫離空閑模式轉換兩種情況。如果電機是向空閑模式轉換則根據鎖定的電機工作模式確定電機扭矩平滑時間參數及目標扭矩參數；如果電機是脫離空閑模式轉換則根據電機目標工作模式確定電機扭矩平滑時間參數，這種情況下的目標扭矩參數就是混合動力控制器根據整車狀態得到的需求電機輸出扭矩；在電機工作模式不轉換情況下，電機扭矩平滑時間參數及目標扭矩參數確定則相對比較簡單。在電機扭矩平滑時間參數及目標扭矩參數后，根據公式可以得到實際輸出扭矩的大小。由于以平滑時間參數為目標，所以電機扭矩平滑時間不會由于電機需求扭矩變化的大小而隨之變大或變小，提高了電機扭矩的時間響應特性；而且這種控制系統得到輸出扭矩步長是隨著時間逐漸減小的，使電機扭矩真正實現了平滑過渡，提高了駕駛的舒適性。另外本控制系統對電機當前工作模式判斷是通過電機輸出扭矩來判斷的，是一種反饋控制，使本控制系統更加可靠穩定。

附圖說明

圖1是本發明的混合動力系統結構示意圖；

圖2是本發明電機扭矩平滑處理的控制流程圖；

圖3是電機當前工作模式控制流程圖，電機的當前工作模式分為零扭矩模式、電動模式及發電模式，是根據電機的實際輸出扭矩Tout確定的；

圖4是電機扭矩斜率控制系統平滑曲線；

圖5是本發明電機扭矩平滑系統得到平滑曲線。

具體實施方式