[發明專利]一種CVT并聯混合動力汽車駕駛員需求轉矩估計方法

有效

• 申請號: 201710332175.6
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107117159B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 曾小華;孫可華;宋大鳳;李廣含;董兵兵;王新明;李立鑫;王振偉;崔皓勇;黃海瑞
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60W10/06
• 分類號: B60W10/06;B60W10/08;B60W10/101;B60W20/20;B60W20/10
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙)22212
• 代理人: 李榮武

技術領域

本發明屬于并聯混合動力汽車技術領域，特別涉及一種CVT并聯混合動力汽車駕駛員需求轉矩估計方法。

背景技術

隨著能源與環境問題日益嚴峻，節能與新能源汽車技術成為政府和企業的焦點。混合動力汽車由于其燃油經濟性好、排放少成為新能源汽車的熱門方向之一。其中的并聯混合動力車型，由于結構相對簡單、容易控制而得到較多發展應用。并且隨著CVT機械式無級變速器的設計制造水平和控制技術的進步，其在混合動力汽車上的應用也越來越多。

現有技術中，CVT并聯混合動力汽車的駕駛員需求轉矩估計專利較少，其他需求轉矩估計的相關專利未有針對CVT速比可快速在大范圍內無級變化的特點、也未有針對并聯混合動力汽車在不同驅動模式下主要動力源最優工作轉速范圍不同對CVT輸入端轉速范圍限制不同及不同驅動模式下兩動力源工作與否對動力系統最大輸出能力影響較大的特點，這對于汽車的動力性能發揮和駕駛體驗不利。如中國專利公布號為CN102897214A，公布日為2013-01-30，公開了一種駕駛員需求轉矩的解析方法，該方法對于單軸驅動，動力系統由發動機、電機和自動變速器組成的并聯式混合動力汽車，把電機和發動機外特性轉矩曲線進行求和作為動力系統的復合轉矩數組；又如中國專利公布號為CN104648404A，公布日為2015-05-27，公開了一種駕駛員駕駛意圖的解析方法，該方法將輸出軸端發動機最大轉矩與輸出軸端電機最大驅動轉矩之和作為加速踏板100％開度時的需求轉矩；又如中國專利公布號為CN104029675A，公布日為2014-09-10，公開了一種混合動力汽車及其動力系統轉矩控制方法，該方法中把當前動力系統狀態下(電池、電機、發動機等各部件狀態)所有運行模式下能夠實現的最大驅動轉矩作為動力系統最大轉矩能力,也即動力系統最大轉矩為發動機與電動機最大轉矩之和；其中雖然考慮了當前動力系統中電池、電機、發動機等各部件狀態，但是卻沒有考慮發動機、電動機在當前模式是否參與工作這一重要狀態，而是把所有運行模式下能夠實現的最大驅動轉矩作為動力系統最大轉矩能力，實際上還是把電機和發動機的最大轉矩求和。因此上述三種方法均不完全合理，因為在有些模式下電動機與發動機僅有一個工作，系統最大輸出特性會隨驅動模式不同有較大改變，所以把兩動力源最大轉矩直接簡單相加并不能準確代表汽車動力系統的實時真實最大輸出特性。

同時，上述中國專利公布號為CN102897214A的所述方法中，采用0至最高轉速的全范圍電機轉速根據動力系統復合轉矩求解各檔、各輸入轉速下最大輸出轉矩。此方法不能解決混合動力汽車在不同驅動模式下主要動力源最優工作轉速范圍不同會對CVT輸入端轉速范圍限制不同，如發動機參與工作時發動機最優工作范圍一般相對電機轉速范圍較窄，在其低速、高速區域油耗差，控制策略一般不允許發動機在此區域工作的問題。

針對上述的技術不足，本發明所述的一種CVT并聯混合動力汽車駕駛員需求轉矩估計方法，通過針對并聯混合動力汽車在不同驅動模式下兩動力源工作與否的差異，采用基于模式的動力系統復合外特性求解方式得到動力系統的真實最大輸出特性；并針對CVT速比可在大范圍內迅速無級變化、對輸出特性有直接影響特點，由車速、速比范圍i_g求CVT輸入端可用轉速范圍數組S_ava；再基于當前模式求解主要動力源最優工作轉速范圍S_lim，對輸入端可用轉速進行限制后得當前車速下可用的最優轉速范圍S_opt；再由各轉速插值復合外特性得輸入端轉矩范圍T_in；再由與各轉速所對應速比得輸出端轉矩范圍T_out；再對各速比下的轉矩求最大值得系統最大輸出轉矩；最終由加速踏板得實時需求轉矩的準確值。本方法基于驅動模式求解動力系統復合外特性，并根據CVT速比可無級變化特點和不同模式下最優轉速差異，通過轉速范圍得轉矩范圍，最終求最值得到系統真實最大輸出特性，可準確估計駕駛員實時需求轉矩,進而改善汽車動力性能和駕駛體驗。

發明內容