[發明專利]一種駕駛員需求轉矩的解析方法

在審

• 申請號: 201210395528.4
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102897214A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 楊偉斌
• 申請（專利權）人: 楊偉斌
• 主分類號: B62D6/10
• 分類號: B62D6/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種駕駛員需求轉矩的解析方法，該方法的步驟是：

1)計算電源系統的最大放電功率數值(Maximum?Power，MP)；

2)根據電源系統的MP和電機的峰值轉矩特性，計算驅動系統中各電機的最大輸出轉矩數組(Motor?Maximum?Torque?Array，MTA)；

3)根據電機MTA、發動機外特性轉矩曲線、傳動系統的擋位數比和傳動效率，計算動力系統傳遞至前軸和后軸車輪處的最大轉矩數組(Wheel?Maximum?Torque?Array，WTA)；

4)根據地面最大附著能力對前軸和后軸轉矩進行限制，計算加速踏板開度最大時車輛在車輪處獲得的最大轉矩數組(Vehicle?Maximum?Torque?Array，VTA)，并線性插值出其他踏板開度時的轉矩數組。

所述的計算電源系統的最大放電功率數值(Maximum?Power，MP)的設計方法如下所示：該功率數值是指電源系統可釋放出的最大功率數值，電源系統如果是單獨的蓄電池或超級電容，MP為蓄電池或超級電容單獨最大的放電功率；電源系統如果是由超級電容和蓄電池等電源組成的聯合體，MP是指聯合體中各單元的最大輸出電功率之和；電源系統如果包括發動機和發電機組成的輔助動力單元(Auxiliary?Power?Unit，APU)，以及蓄電池或超級電容等單獨電源系統，MP是指APU與各電源系統最大放電功率之和；

所述的根據電源系統的MP和電機的峰值轉矩特性，計算驅動系統中各電機的最大輸出轉矩數組(Motor?Maximum?Torque?Array，MTA)的設計方法如下所示：設定一個轉速數組(Speed?Array，SA)，SA是指從0到電機最高轉速間、以某一固定轉速(例如100r/min)為間隔的多個轉速組成，根據SA和MP，計算出SA中各數值對應的轉矩、組成MTA，MTA和SA中數值一一對應；對于純電動汽車、串聯式和并聯式混合動力汽車，一般只有一個驅動電機，按照電源系統的MP、計算出對應的MTA，稱之為電源系統限制的MTA，同時，根據電機的峰值轉矩特性、可插值得到轉速數組對應的最大轉矩，稱之為電機特性限制的MTA，每個轉速時存在一個電源系統限制的最大轉矩和一個電機特性限制的最大轉矩，兩個限制轉矩取最小值、即可得到不同轉速時最小值組成的MTA；對于混聯式混合動力汽車，存在兩個電機，一個為主電機、功率大且用來驅動車輛，一個為從電機、功率較小且主要用于啟停或發電，主、從兩個電機都有可能同時驅動車輛，首先讓電源系統放電功率滿足主電機峰值功率需求，從電機獲得的功率為電源系統最大放電功率與主電機峰值功率之差，在此條件下，主電機的MTA為其峰值轉矩數組，按照從電機獲得的功率和其峰值轉矩，根據純電動汽車電機MTA的計算方法，可以得到從電機的MTA；

所述的根據電機MTA、發動機外特性轉矩曲線、傳動系統的擋位數比和傳動效率，計算動力系統傳遞至前軸和后軸車輪處的最大轉矩數組(Wheel?Maximum?Torque?Array，WTA)的設計方法如下所示：對于單軸驅動、動力系統由電機和單級減速器(Motor?and?Reduction，MR)組成的純電動汽車和串聯式混合動力汽車，根據SA和單級減速速比、計算出車速數組(Velocity?Array，VA)，電機MTA乘以單級減速速比和傳動效率、可得到車輪處的最大轉矩數組(Wheel?Maximum?Torque?Array，WTA)，如果車輛是前(后)輪驅動，前(后)軸車輪的驅動轉矩為計算的WTA、后(前)軸車輪驅動轉矩為0，VA和WTA數值一一對應；對于單軸驅動，動力系統由發動機、電機和自動變速器(Engine，Motor?and?Transmission，EMT)組成的并聯式混合動力汽車，對電機MTA和發動機外特性轉矩曲線進行求和、得到動力系統的復合轉矩數組，根據復合轉矩數組、SA和變速器每個擋位速比，計算出每個擋位對應的VA和WTA，繪制出每個擋位VA和WTA曲線、求取轉矩最大值的包絡曲線，包絡曲線對應的車速與轉矩即為最終VA和WTA的對應關系，如果車輛是前(后)輪驅動，前(后)軸車輪的轉矩數組為最終計算出的WTA，后(前)軸車輪驅動轉矩為0；對于前軸動力系統通常由發動機、電機和自動變速器組成，后軸動力系統由電機和單級減速器組成的混聯式混合動力汽車，根據MR和EMT系統計算方法，分別計算出前軸和后軸的WTA，得到WTA隨VA的變化關系；

所述的根據地面最大附著能力對前軸和后軸轉矩進行限制，計算加速踏板開度最大時車輛在車輪處獲得的最大轉矩數組(Vehicle?Maximum?Torque?Array，VTA)，并線性插值出其他踏板開度時的轉矩數組的設計方法如下所示：根據汽車理論中前軸和后軸車輪地面附著力的計算方法、分別計算地面附著力提供的最大轉矩數值(Maximum?Adhesive?Torque，MAT)，前軸MAT根據加速度為0時的公式計算，根據常見行駛工況的最大加速度、計算后軸的MAT；前(后)軸WTA中的每個數值與前(后)軸MAT取最小，得到附著力限制下前(后)軸車輪處的最大轉矩數組(Maximum?Adhesive?Limited?Wheel?Torque?Array，MAWA)，前軸和后軸MAWA之和為車輛的VTA，VTA和VA中數值是一一對應；VTA隨VA的變化關系，表示加速踏板開度為100％時車輪處駕駛員需求轉矩隨車速的變化關系，設定加速踏板開度為0時每個車速對應的需求轉矩均為0，利用線性插值方法、可確定出不同油門開度的需求轉矩數組；給定加速踏板開度和車速，就可插值獲得車輪處駕駛員需求轉矩數值。