[發明專利]基于效率優化的混合動力系統中雙電機扭矩分配控制方法

有效

• 申請號: 201310160805.8
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN104129388B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 朱軍;鄧曉光;張霏霏;張鵬君;孫俊
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: B60W20/10
• 分類號: B60W20/10;B60L15/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 張昱,嚴志軍

1.一種基于效率優化的混合動力系統中雙電機扭矩分配控制方法，所述雙電機包括TM電機和ISG電機，并且所述混合動力系統支持所述雙電機同時參與驅動工作與發電工作，其特征在于，它包括以下步驟：

A.提供TM電機和ISG電機在全工況下進行驅動工作和發電工作的全工況效率圖，其中所述全工況是指在由TM電機和ISG電機的最大工作轉速范圍以及它們的最大驅動扭矩、發電扭矩之和所組成的矩陣內所有的工況點，所述全工況包括驅動部分全工況和發電部分全工況，所述驅動部分全工況就是在轉速為0到n_TM/ISG之間、驅動扭矩為0到T_{TM_max}+T_{ISG_max}之間的所有覆蓋區域，所述發電部分全工況就是在轉速為0到n_TM/ISG之間、發電扭矩為T_{TM_min}+T_{ISG_min}到0之間所覆蓋的區域，n_TM/ISG是TM電機和ISG電機的最大工作轉速，T_{TM_max}和T_{ISG_max}分別是TM電機和ISG電機的驅動最大峰值扭矩，T_{TM_min}和T_{ISG_min}分別是TM電機和ISG電機的發電最小峰值扭矩；

B.計算TM電機和ISG電機之間驅動扭矩的最優化分配：

由TM電機和ISG電機所實現的驅動總電機效率η_Mot0的計算式為：

${\mathrm{\η}}_{Mot0}=\frac{T_{Mot0}}{\frac{T_{ISGMot0}}{{\mathrm{\η}}_{ISGMot0}}+\frac{T_{TMMot0}}{{\mathrm{\η}}_{TMMot0}}}$

其中，T_ISGMot0和T_TMMot0是在TM電機和ISG電機的轉速為n₀下分別分配給ISG電機和TM電機的驅動扭矩，二者之和等于總驅動扭矩T_Mot0；η_ISGMot0是根據轉速n₀和驅動扭矩T_ISGMot0查詢全工況效率圖所得到的ISG電機的電機效率，η_TMMot0是根據轉速n₀和驅動扭矩T_TMMot0查詢全工況效率圖所得到的TM電機的電機效率；

采用窮舉法，以在一轉速下首先分配給TM電機的驅動扭矩為計算基準，并且按照步驟B中的以上計算式依次進行計算，通過比較計算得到的η_Mot1,…η_Mot(x-1)的大小來從中確定出最大值并將其作為驅動總電機效率η_Mot0，則該最大值所對應的TM電機和ISG電機所分配的驅動扭矩即最優效率分配，定義此時分配給TM電機的驅動扭矩與總驅動扭矩的比值為Rate_Mot；其中，x為窮舉計算的次數，η_Mot(x-1)為第(x-1)次計算獲得的驅動總電機效率值；

C.計算TM電機和ISG電機之間發電扭矩的最優化分配：

由TM電機和ISG電機所實現的發電總電機效率η_Gen0的計算式為：

${\mathrm{\η}}_{Gen0}=\frac{T_{Gen0}}{\frac{T_{ISGGen0}}{{\mathrm{\η}}_{ISGGen0}}+\frac{T_{TMGen0}}{{\mathrm{\η}}_{TMGen0}}}$

其中，T_ISGGen0和T_TMGen0是在TM電機和ISG電機的轉速為n₀下分別分配給ISG電機和TM電機的發電扭矩，二者之和等于總發電扭矩T_Gen0；η_ISGGen0是根據轉速n₀和發電扭矩T_ISGGen0查詢全工況效率圖所得到的ISG電機的電機效率，η_TMGen0是根據轉速n₀和發電扭矩T_TMGen0查詢全工況效率圖所得到的TM電機的電機效率；

采用窮舉法，以在一轉速下首先分配給ISG電機的發電扭矩為計算基準，并且按照步驟C中的以上計算式依次進行計算，通過比較計算得到的η_Gen1,…η_Gen(x-1)的大小來從中確定出最大值并將其作為發電總電機效率η_Gen0，則該最大值所對應的TM電機和ISG電機所分配的發電扭矩即最優效率分配，定義此時分配給ISG電機的發電扭矩與總發電扭矩的比值為Rate_Gen；其中，x為窮舉計算的次數，η_Gen(x-1)為第(x-1)次計算獲得的發電總電機效率值；

D.將在不同轉速下得到的Rate_Mot和Rate_Gen分別與這些轉速、分配給TM電機和ISG電機的分配扭矩T相關聯，以獲得離線計算表格；以及

E.在TM電機和ISG電機之間進行扭矩分配：

在驅動工作時，以TM電機作為基準，根據分配扭矩T和所述離線計算表格先計算出分配給TM電機的扭矩T_{TM_pre}＝T×Rate_Mot，則分配給ISG電機的扭矩T_{ISG_pre}＝T-T_{TM_pre}；

在發電工作時，以ISG電機作為基準，根據分配扭矩T和所述離線計算表格先計算出分配給ISG電機的扭矩T_{ISG_pre}＝T×Rate_Gen，分配給TM電機的扭矩T_{TM_pre}＝T-T_{ISG_pre}。