[发明专利]一种CVT并联混合动力汽车驾驶员需求转矩估计方法

说明书

技术领域

本发明属于并联混合动力汽车技术领域，特别涉及一种CVT并联混合动力汽车驾驶员需求转矩估计方法。

背景技术

随着能源与环境问题日益严峻，节能与新能源汽车技术成为政府和企业的焦点。混合动力汽车由于其燃油经济性好、排放少成为新能源汽车的热门方向之一。其中的并联混合动力车型，由于结构相对简单、容易控制而得到较多发展应用。并且随着CVT机械式无级变速器的设计制造水平和控制技术的进步，其在混合动力汽车上的应用也越来越多。

现有技术中，CVT并联混合动力汽车的驾驶员需求转矩估计专利较少，其他需求转矩估计的相关专利未有针对CVT速比可快速在大范围内无级变化的特点、也未有针对并联混合动力汽车在不同驱动模式下主要动力源最优工作转速范围不同对CVT输入端转速范围限制不同及不同驱动模式下两动力源工作与否对动力系统最大输出能力影响较大的特点，这对于汽车的动力性能发挥和驾驶体验不利。如中国专利公布号为CN102897214A，公布日为2013-01-30，公开了一种驾驶员需求转矩的解析方法，该方法对于单轴驱动，动力系统由发动机、电机和自动变速器组成的并联式混合动力汽车，把电机和发动机外特性转矩曲线进行求和作为动力系统的复合转矩数组；又如中国专利公布号为CN104648404A，公布日为2015-05-27，公开了一种驾驶员驾驶意图的解析方法，该方法将输出轴端发动机最大转矩与输出轴端电机最大驱动转矩之和作为加速踏板100％开度时的需求转矩；又如中国专利公布号为CN104029675A，公布日为2014-09-10，公开了一种混合动力汽车及其动力系统转矩控制方法，该方法中把当前动力系统状态下(电池、电机、发动机等各部件状态)所有运行模式下能够实现的最大驱动转矩作为动力系统最大转矩能力,也即动力系统最大转矩为发动机与电动机最大转矩之和；其中虽然考虑了当前动力系统中电池、电机、发动机等各部件状态，但是却没有考虑发动机、电动机在当前模式是否参与工作这一重要状态，而是把所有运行模式下能够实现的最大驱动转矩作为动力系统最大转矩能力，实际上还是把电机和发动机的最大转矩求和。因此上述三种方法均不完全合理，因为在有些模式下电动机与发动机仅有一个工作，系统最大输出特性会随驱动模式不同有较大改变，所以把两动力源最大转矩直接简单相加并不能准确代表汽车动力系统的实时真实最大输出特性。

同时，上述中国专利公布号为CN102897214A的所述方法中，采用0至最高转速的全范围电机转速根据动力系统复合转矩求解各档、各输入转速下最大输出转矩。此方法不能解决混合动力汽车在不同驱动模式下主要动力源最优工作转速范围不同会对CVT输入端转速范围限制不同，如发动机参与工作时发动机最优工作范围一般相对电机转速范围较窄，在其低速、高速区域油耗差，控制策略一般不允许发动机在此区域工作的问题。

针对上述的技术不足，本发明所述的一种CVT并联混合动力汽车驾驶员需求转矩估计方法，通过针对并联混合动力汽车在不同驱动模式下两动力源工作与否的差异，采用基于模式的动力系统复合外特性求解方式得到动力系统的真实最大输出特性；并针对CVT速比可在大范围内迅速无级变化、对输出特性有直接影响特点，由车速、速比范围i_g求CVT输入端可用转速范围数组S_ava；再基于当前模式求解主要动力源最优工作转速范围S_lim，对输入端可用转速进行限制后得当前车速下可用的最优转速范围S_opt；再由各转速插值复合外特性得输入端转矩范围T_in；再由与各转速所对应速比得输出端转矩范围T_out；再对各速比下的转矩求最大值得系统最大输出转矩；最终由加速踏板得实时需求转矩的准确值。本方法基于驱动模式求解动力系统复合外特性，并根据CVT速比可无级变化特点和不同模式下最优转速差异，通过转速范围得转矩范围，最终求最值得到系统真实最大输出特性，可准确估计驾驶员实时需求转矩,进而改善汽车动力性能和驾驶体验。

发明内容