[發明專利]一種重度混合動力汽車的能量管理系統及控制方法

有效

• 申請號: 201210531554.5
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103863323A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 段志輝;翟鈞;劉小俊;嚴欽山;朱華榮;周波;陳平
• 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: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B60W20/00;B60W10/02;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/11;B60W10/26
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 徐先祿

1.一種重度混合動力汽車能量管理控制系統，包括車輛系統控制器，其特征是：車輛系統控制器與發動機控制器、離合器控制器、電機控制器、AMT控制器和蓄電池控制器連接；發動機控制器與發動機（1）連接，離合器控制器與濕式多片離合器（3）連接，電機控制器與ISG電機（5）連接，AMT控制器與變速器（8）連接，蓄電池控制器與蓄電池（7）連接，蓄電池（7）通過逆變器（6）與ISG電機（5）連接，各子系統控制器與車輛系統控制器進行通信；所述發動機（1）輸出端經過單向離合器（2）、濕式多片離合器（3）和ISG電機（5）與動力耦合裝置行星排（4）的齒圈連接，動力耦合裝置行星排（4）的太陽輪與ISG電機（5）的轉子連接，動力通過行星排（4）的行星架與變速器（8）的輸入端連接，變速器（8）的輸出端與主減速器（9）連接，主減速器（9）將動力傳至車輪（10）。

2.如權利要求1所述的一種重度混合動力汽車能量管理控制系統的控制方法，其步驟如下：

第一步，分析不同工作模式下系統各個關鍵部件的運行狀態及其參數變化；

1）?純電動工況：發動機未啟動時,?ISG電機（5）正向驅動動力耦合裝置行星排（4）的太陽輪；由于車輛阻力作用于動力耦合裝置行星排（4）的行星架上,導致動力耦合裝置行星排（4）的齒圈具有反轉的趨勢，濕式多片離合器（3）分離，發動機（1）不工作，ISG電機（5）輸出扭矩，并經動力耦合裝置行星排（4）的太陽輪傳至行星架，此時，動力傳動裝置將ISG電機（5）的驅動扭矩放大，驅動車輛起步和低速行駛，在達到一定車速后引入發動機動力；

2）發動機單獨驅動：在發動機（1）單獨驅動工況中，濕式多片離合器（3）耦合，ISG電機（5）空轉，發動機（1）輸出的扭矩經過動力耦合裝置行星排（4）的齒圈至行星架輸出至變速器（8）的輸入端；

3）混合驅動：

a．當出現大負載低速運行工況時，濕式多片離合器（3）耦合，ISG電機（5）輸出扭矩，此時，動力耦合裝置行星排（4）鎖死，傳動比為1，ISG電機（5）和發動機（1）的扭矩耦合后輸入到變速器（8）；

b．當出現高速小負載運行工況時，濕式多片離合器（3）分離，動力傳動裝置可實現動力合成，ISG電機（5）和發動機（1）扭矩耦合后輸入到變速器（8）；

4）制動能量回收：

a．濕式多片離合器分離再生發電：并聯驅動過程中，踩制動，濕式多片離合器（3）分離，ISG電機（5）輸出負扭矩對整車進行制動；

b．并聯制動再生發電：當只依靠ISG電機（5）的負力矩已不能滿足整車制動需求時，濕式多片離合器（3）耦合，利用發動機（1）的倒拖力矩來對整車進行制動；

c．怠速電制動：當整車已經處于怠速，ISG電機（5）已經能提供足夠的制動扭矩時，濕式多片離合器（3）分離，ISG電機（5）輸出負扭矩對整車進行制動；

5）行車起動發動機：在行車過程中，需要發動機（1）工作時，濕式多片離合器（3）耦合，ISG電機（5）電機輸出扭矩經過動力耦合裝置行星排（4）的太陽輪進行分配，一部分扭矩用于驅動車輛，另一部分用于短時起動發動機；

6）怠速充電：由于蓄電池（7）的電量過低，發動機怠速，通過ISG電機（5）給電池充電；

第二步，確定扭矩管理策略；

扭矩管理策略模型包括模式切換扭矩預分配、模式切換條件確定以及動力源目標扭矩確定，其中扭矩預分配策略包括駕駛員扭矩識別和電池充電扭矩識別；

將駕駛員施加對車輪上的力的需求轉換為對變速器（8）輸出端的扭矩需求，在考慮了變速器速比對車速的影響之后，得到不同擋位、不同車速下的發動機（1）、ISG電機（5）轉速相對應的關系，通過計算得到發動機和ISG電機同時工作時所能提供的最大扭矩，做出這些曲線的包絡線就可以得到車輛全加速時驅動扭矩需求曲線，隨即確定部分加速踏板行程所對應的驅動扭矩需求曲線；根據得到的變速器輸出端需求扭矩，結合變速器速比就可得到行車過程中變速器輸入端需求扭矩。