[发明专利]基于电机转矩补偿的混合动力汽车转矩恢复协调控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种基于电机转矩补偿的混合动力汽车转矩恢复协调控制方法及系统。

背景技术

目前，纯电动汽车（BEV）、混合动力电动汽车（HEV）、增程式混合动力汽车（RREV）和燃料电池电动汽车（FCV）是清洁节能汽车四个重点研发类型，且都处于不同的发展阶段，面临着不同的挑战。

纯电动汽车的关键问题在于动力电池及其管理系统，初期成本较高，需要专业的充电设施，因此主要适用于短程、低速的社区间。混合动力电动汽车可以满足使用者的各种需求，但成本比较高。增程式混合动力汽车与纯电动车类似，其性能完全受制于动力电池，依赖电池技术的突破。燃料电池电动汽车具有作为未来主流汽车的潜力，但其技术尚处于研发阶段，且成本非常高。综合考虑四大新能源汽车，混合动力电动汽车在近几年无疑将获得较快发展。

混合动力汽车兼顾了传统内燃机汽车和新型纯电动汽车的优点，是当今新能源汽车领域的研究热点。它是传统内燃机汽车与纯电动汽车相结合的一种新型汽车。通常采用不分离离合器换档，应用电机主动同步换档技术，换档过程不分离离合器，通过控制发动机和电机转矩使摘档前啮合齿载荷为零，换档结束后进行转矩恢复。若换档完成后不进行转矩恢复控制，直接将动力源的控制权交给整车控制器，动力源直接响应目标转矩，会对车辆造成冲击，影响了车辆的舒适性。因此，为了提高换档结束后整车的动力性，同时兼顾舒适性，必须设计转矩恢复控制方法。转矩恢复既不能过快，否则换档冲击很大，也不能太慢，影响车辆的动力性。由于发动机和电机间动态特性的差异性，发动机转矩响应明显滞后于电机转矩响应，需要综合考虑其对转矩恢复过程的影响。

现有的技术方案中对换档完成后的转矩恢复控制通过增量法实现，即对发动机、电机转矩始终以固定梯度进行恢复，没有考虑动力源转矩响应差异性对转矩恢复的影响，也没有考虑车辆动力性的要求，因此，车辆的动力性比较差。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于电机转矩补偿的混合动力汽车转矩恢复协调控制方法及系统，用以解决现有固定梯度转矩恢复控制所带来的车辆动力性比较差的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种基于电机转矩补偿的混合动力汽车转矩恢复协调控制方法，包括：

开始进行发动机、电机转矩恢复，分别确定发动机、电机转矩变化量，并触发发动机、电机按所述发动机、电机转矩变化量进行转矩恢复；

在发动机、电机转矩恢复过程中，确定电机补偿转矩变化量，并触发电机按照所述电机补偿转矩变化量进行电机补偿转矩恢复。

进一步地，所述方法还包括

判断当前车辆的运行模式是否为发动机与电机联合驱动模式或纯发动机驱动模式，如果是，触发上述发动机、电机转矩恢复流程，否则退出。

进一步地，所述方法还包括：

在发动机、电机转矩恢复过程中，判断当前发动机、电机实际转矩是否达到预定的发动机、电机目标转矩，如果是，TCU交还动力源控制权，否则进入上述电机补偿转矩恢复流程；其中，当车辆的运行模式为纯发动机驱动模式时，电机目标转矩为零。

进一步地，所述方法还包括：

判断当前电机实际转矩是否达到电机补偿转矩，如果是，TCU交还动力源控制权至HCU，否则继续进行电机补偿转矩恢复，直到达到预定的电机补偿转矩。

进一步地，发动机、电机转矩恢复过程具体包括：

发动机、电机转矩恢复过程分别包括多个阶段，对于每个阶段，根据冲击度要求分别确定发动机、电机转矩恢复速率，进而根据发动机、电机转矩恢复速率和恢复时间得到发动机、电机转矩变化量，并触发发动机、电机按所述发动机、电机转矩变化量进行转矩恢复。

其中，根据如下公式确定每个阶段发动机、电机转矩恢复速率：

其中，T为发动机或电机转矩恢复后发动机、电机转矩的大小，T_o为转矩恢复之前发动机或电机转矩的大小，t为每个阶段的转矩恢复时间，i_g为变速箱传动比，i_o为主减速器传动比，η_T为机械效率，r为车轮半径，δ为旋转质量换算系数，m为车辆总质量。

进一步地，补偿过程具体包括：

根据电机补偿转矩和整车冲击度要求确定电机补偿转矩恢复速率，进而根据电机补偿转矩恢复速率和补偿恢复时间得到电机补偿转矩变化量，并触发电机按所述电机补偿转矩变化量进行转矩恢复。

所述电机补偿转矩根据如下公式确定：