[发明专利]一种无级变速中度混合动力汽车的扭矩控制方法

说明书

技术领域

本发明属于混合动力汽车控制领域，特别涉及一种CVT（无级变速）中度混合动力汽车的扭矩控制方法。

背景技术

目前存在于市场上的混合动力汽车配备的变速系统主要有手动（MT）、自动（AT）和手自动一体化变速系统。由于成本和技术原因，CVT混合动力汽车较少，主要出现在高端汽车上。

配备MT变速系统的混合动力汽车虽然有良好的驾驶动力性和经济性，但是MT对于驾驶员而言操作强度大，且因驾驶员驾驶熟练程度不同整车的燃油经济性、污染排放表现各不相同。配备AT变速系统的混合动力汽车操作简易、节能但是存在换挡效率低下的问题。CVT从技术上解决了AT换挡效率低下的问题，CVT可以实现无换挡，连续扭矩输出，在制动能量回收时为能量回收提供方便，CVT能快速变换速比可以让发动机在大部分时间工作在最佳工况，基于这些优势CVT也成为混合动力汽车的理想首选。

一般的混动汽车控制方法也大多集中在对手动（MT）、自动（AT）、手自动一体化变速系统的汽车的控制，而对于CVT混动汽车的控制主要注重行驶稳定性和驾驶舒适性，没有把能量的合理分配作为重点，这样就会使整车经济性、尾气排放效果打折扣。

发明内容

本发明提供一种CVT中度混合动力汽车的扭矩控制方法，以解决CVT混动汽车能量分配合理性问题。此方案科学合理，能够满足整车动力性和经济性的要求。

本发明的技术方案为：

一种CVT中度混合动力汽车的扭矩控制方法，所述方法是先由发动机管理系统ECU根据驾驶员油门踏板位移量计算出整车需求扭矩，在计算出整车需求扭矩后，发动机管理系统ECU将整车需求扭矩发送给整车控制器HCU，整车控制器HCU再根据当前电池电量情况和发动机运行状况进行电机扭矩和发动机扭矩分配；

分配的原则如下：首先满足电机扭矩需求，发动机扭矩等于整车需求扭矩与电机扭矩的差值；然后用分配出的发动机扭矩乘以当前发动机转速得出发动机需求功率，再根据发动机最佳工作曲线查表求出当前需求功率下的发动机需求扭矩和需求转速，CVT控制速比，从而让发动机工作在当前需求功率下的最佳工况。

本发明的技术方案主要涉及混合动力汽车整车控制器、发动机管理系统、电机控制器、变速器控制器，整车控制器负责对整车需求扭矩进行分配及监控控制，而发动机管理系统和电机控制器负责响应主控制器的需求扭矩从而来驱动整车工作，变速器控制器负责监控及切换变速器工作状态。

本发明方法能满足整车动力性，也能结合CVT工作特性使发动机工作工况得到优化，使整车燃油消耗更经济，污染排放更少，达到了一定的节能减排的效果；此方案科学合理，具有可实施性，符合时代背景可以在CVT混合动力汽车上得到推广应用。

 

附图说明

图1：本发明的一种CVT中度混合动力汽车动力系统结构框图。

图2：本发明的一种CVT中度混合动力汽车扭矩控制原理图。

具体实施方式

本混合动力汽车动力系统结构如图1，包含发动机、无级变速器CVT、电机、高压电池组、DCDC直流转换电路。还具备如下电子控制器：整车控制器HCU、发动机管理系统ECU、电池管理系统BCU、电机管理系统IPU、变速器管理系统TCU等。

其中整车控制器HCU主要负责协调控制，发动机管理系统ECU主要负责监控发动机工作，电池管理系统BCU主要负责监控动力电池工作，电机管理系统IPU主要负责监控电机工作，变速器管理系统TCU主要负责监控CVT工作；发动机、电机为同轴连接，其扭矩输出通过无级变速器CVT变比后驱动车轮；系统自带起动机，当高压电池组电能不够无法驱动电机启动发动机时整车控制器HCU可以控制起动机来启动发动机；整车控制器HCU、发动机管理系统ECU、电源管理系统BCU、变速器管理系统TCU通过CAN总线相互通讯；高压电池组通过DCDC转换输出12V电压供整车其他使用；发动机管理系统ECU会根据驾驶员油门踏板需求求出整车需求扭矩，主控制器HCU得到此扭矩会判断当前状态进行模式切换、分配扭矩，再传达扭矩命令给电机控制器IPU和发动机管理系统ECU，以满足整车的动力需求。 

本混合动力汽车扭矩控制原理如图2所示。发动机管理系统ECU根据驾驶员油门踏板位移量求出整车需求扭矩并将整车需求扭矩发送给整车控制器HCU，整车控制器HCU得到此扭矩后首先判断当前整车运行状态（即加减速行驶、匀速行驶、刹车、滑行等状态）进行能量回收、加速助力、正常运行等模式切换、根据各种模式要求分配发动机扭矩和电机扭矩。