[發明專利]一種混合動力汽車動力總成控制方法

無效

• 申請號: 200810218025.3
• 申請日: 2008-12-04
• 公開（公告）號: CN101428610A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 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: B60W10/06
• 分類號: B60W10/06;B60W10/08;B60W10/26;B60W20/00;B60K6/20
• 代理公司: 深圳市金陽行專利商標事務所
• 代理人: 楊大慶

技術領域

本發明涉及對混合動力汽車動力總成輸出扭矩的控制領域，特別涉及一種ISG電機與發動機同軸的動力總成中，如何對發動機和電機的輸出扭矩進行分配的方法。

背景技術

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。

如圖1所示，目前，混合動力汽車動力總成為同軸分布的發動機和電機，該電機為一集發電和電動國一體的ISG電機，動力總成通過將發動機和電機輸出軸同軸，向變速箱提供動力，以扭矩的形式將動力總成的功率通過變速箱傳向汽車的行駛系。為了加強對汽車動力和其它方面的控制，混合動力汽車配備了很多智能的電子控制系統，主要有混合動力控制單元(HCU)、發動機管理系統(EMS)、電機控制單元(MCU)、電池管理系統(BMS)、自動變速箱控制器(AMT)和混合動力安全監測控制器(SM)等，其中HCU又稱整車控制單元，它和SM一樣是混合動力汽車的總體控制單元，對其它幾個控制單元起協調控制作用。各控制單元通過汽車局域網總線(CAN?Bus)進行通信。在HCU和SM的統一協調控制下，EMS對發動機的狀態進行監視和控制，BMS主要用于收集高壓電池狀態，MCU對電機進行管理，主要是接受HCU分配給電機的扭矩情況通過控制逆變器控制電機的輸入電流來控制它的輸出扭矩。總之，在HCU的控制下能對汽車整車運行情況進行控制。這里汽車運行需要多少扭矩，而發動機和電機各輸出多少扭矩，扭矩如何分配是問題的關鍵。因此需要在HCU的統一協調控制下。目前，汽車運行需要多少扭矩一般由HCU根據汽車內各地傳感器的信息進行計算出來的，并根據具體情況對扭矩進行分配，EMS對發動機進行控制，使其輸出分配的扭矩。MCU控制電機使其輸出分配的扭矩。目前，混合動力汽車中，這種控制主要分為四個控制模式：如授權公告日為2007年2月7日的專利號為的200310124511.6中國專利“混合動力汽車控制系統及其控制方法”就提供了一種這樣的模式的控制方法。

1、發動機快速啟動模式。

2、發電模式。

3、巡航輔助模式。

4、制動能量回收模式。

其第三種模式：這里，發電模式有時和巡航輔助模式在汽車巡航狀態時同時存在。而巡航輔助模式是指在汽車正常行駛時，利用發動機進行驅動，使發動機工作在廢氣排放小的工作區域。在當發動機的扭矩不夠時，控制電機輸出差額的扭矩。當發動機扭矩有多余時，利用電機發電回收，此時電機的扭矩為負數。這里出現了一個問題，就是當巡航輔助模式時，電機的發電量使高壓電池的SOC(State?of?charge)達到最高值時，沒有多余的容量吸收停車時的制動回收的能量，會影響能源利用效率。

發明內容

為克服現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種混合動力汽車扭矩輸出控制方法。該方法中HCU通過獲取高壓電池的SOC曲線，根據高壓電池當前的SOC狀況確定電機的扭矩輸入輸出情況。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種混合動力汽車動力總成控制方法，所述的混合動力汽車動力總成包括同軸聯接的發動機和電機，在混合動力控制單元的統一協調控制下，利用發動機管理系統控制發動機的扭矩輸出，利用電機控制單元控制電機的扭矩輸出，將動力總成的控制方法分為以下幾種工作模式：

發動機自動啟停模式：汽車停車冷啟動或者怠速停車啟動時，由電機單獨輸出扭矩驅動汽車，同時帶動發動機使發動機轉速到設定轉速再點火。

輔助驅動模式：汽車在巡航時，根據發動機的扭矩輸出情況，電機輸出或者輸入扭矩。

發電模式：當電池容量不足時，由發動機帶動電機發電。

再生制動模式：停車或者剎車時，發動機不輸出扭矩，由車輪軸向電機輸出扭矩，電機輸入扭矩發電。

其中：所述的輔助驅動模式包括性能輔助驅動模式和效率輔助驅動模式。

所述的性能輔助驅動模式中，混合動力控制單元檢測到所述的高壓電池的容量處于自由充放電的區域時，混合動力控制單元通過發動機管理系統控制發動機為整車行駛提供所需扭矩，當確定發動機的最大輸出扭矩小于所需扭矩時，通過電機控制單元控制電機輸出所需要的扭矩；