[發明專利]一種無級變速中度混合動力汽車的扭矩控制方法

有效

• 申請號: 201010290515.1
• 申請日: 2010-09-25
• 公開（公告）號: CN101941432A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 鄧柯軍;嚴欽山;李宗華;蘇嶺;楊寧
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司;重慶長安新能源汽車有限公司
• 主分類號: B60W10/06
• 分類號: B60W10/06;B60W10/08;B60W10/10;B60W10/26;B60W20/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明屬于混合動力汽車控制領域，特別涉及一種CVT（無級變速）中度混合動力汽車的扭矩控制方法。

背景技術

目前存在于市場上的混合動力汽車配備的變速系統主要有手動（MT）、自動（AT）和手自動一體化變速系統。由于成本和技術原因，CVT混合動力汽車較少，主要出現在高端汽車上。

配備MT變速系統的混合動力汽車雖然有良好的駕駛動力性和經濟性，但是MT對于駕駛員而言操作強度大，且因駕駛員駕駛熟練程度不同整車的燃油經濟性、污染排放表現各不相同。配備AT變速系統的混合動力汽車操作簡易、節能但是存在換擋效率低下的問題。CVT從技術上解決了AT換擋效率低下的問題，CVT可以實現無換擋，連續扭矩輸出，在制動能量回收時為能量回收提供方便，CVT能快速變換速比可以讓發動機在大部分時間工作在最佳工況，基于這些優勢CVT也成為混合動力汽車的理想首選。

一般的混動汽車控制方法也大多集中在對手動（MT）、自動（AT）、手自動一體化變速系統的汽車的控制，而對于CVT混動汽車的控制主要注重行駛穩定性和駕駛舒適性，沒有把能量的合理分配作為重點，這樣就會使整車經濟性、尾氣排放效果打折扣。

發明內容

本發明提供一種CVT中度混合動力汽車的扭矩控制方法，以解決CVT混動汽車能量分配合理性問題。此方案科學合理，能夠滿足整車動力性和經濟性的要求。

本發明的技術方案為：

一種CVT中度混合動力汽車的扭矩控制方法，所述方法是先由發動機管理系統ECU根據駕駛員油門踏板位移量計算出整車需求扭矩，在計算出整車需求扭矩后，發動機管理系統ECU將整車需求扭矩發送給整車控制器HCU，整車控制器HCU再根據當前電池電量情況和發動機運行狀況進行電機扭矩和發動機扭矩分配；

分配的原則如下：首先滿足電機扭矩需求，發動機扭矩等于整車需求扭矩與電機扭矩的差值；然后用分配出的發動機扭矩乘以當前發動機轉速得出發動機需求功率，再根據發動機最佳工作曲線查表求出當前需求功率下的發動機需求扭矩和需求轉速，CVT控制速比，從而讓發動機工作在當前需求功率下的最佳工況。

本發明的技術方案主要涉及混合動力汽車整車控制器、發動機管理系統、電機控制器、變速器控制器，整車控制器負責對整車需求扭矩進行分配及監控控制，而發動機管理系統和電機控制器負責響應主控制器的需求扭矩從而來驅動整車工作，變速器控制器負責監控及切換變速器工作狀態。

本發明方法能滿足整車動力性，也能結合CVT工作特性使發動機工作工況得到優化，使整車燃油消耗更經濟，污染排放更少，達到了一定的節能減排的效果；此方案科學合理，具有可實施性，符合時代背景可以在CVT混合動力汽車上得到推廣應用。

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附圖說明

圖1：本發明的一種CVT中度混合動力汽車動力系統結構框圖。

圖2：本發明的一種CVT中度混合動力汽車扭矩控制原理圖。

具體實施方式

本混合動力汽車動力系統結構如圖1，包含發動機、無級變速器CVT、電機、高壓電池組、DCDC直流轉換電路。還具備如下電子控制器：整車控制器HCU、發動機管理系統ECU、電池管理系統BCU、電機管理系統IPU、變速器管理系統TCU等。

其中整車控制器HCU主要負責協調控制，發動機管理系統ECU主要負責監控發動機工作，電池管理系統BCU主要負責監控動力電池工作，電機管理系統IPU主要負責監控電機工作，變速器管理系統TCU主要負責監控CVT工作；發動機、電機為同軸連接，其扭矩輸出通過無級變速器CVT變比后驅動車輪；系統自帶起動機，當高壓電池組電能不夠無法驅動電機啟動發動機時整車控制器HCU可以控制起動機來啟動發動機；整車控制器HCU、發動機管理系統ECU、電源管理系統BCU、變速器管理系統TCU通過CAN總線相互通訊；高壓電池組通過DCDC轉換輸出12V電壓供整車其他使用；發動機管理系統ECU會根據駕駛員油門踏板需求求出整車需求扭矩，主控制器HCU得到此扭矩會判斷當前狀態進行模式切換、分配扭矩，再傳達扭矩命令給電機控制器IPU和發動機管理系統ECU，以滿足整車的動力需求。?

本混合動力汽車扭矩控制原理如圖2所示。發動機管理系統ECU根據駕駛員油門踏板位移量求出整車需求扭矩并將整車需求扭矩發送給整車控制器HCU，整車控制器HCU得到此扭矩后首先判斷當前整車運行狀態（即加減速行駛、勻速行駛、剎車、滑行等狀態）進行能量回收、加速助力、正常運行等模式切換、根據各種模式要求分配發動機扭矩和電機扭矩。