[发明专利]一种行星混联式汽车能量管理控制方法

说明书

本发明公开一种行星混联式汽车能量管理控制方法，特别解决爬坡起步过程的动力性和经济性的切换控制方法，属于混合动力汽车控制技术领域，由于驱动电机所能够提供的转矩有限，针对实车应用的控制策略：发动机工作点始终控制在最优工作曲线上会导致车辆动力性不足的问题，本发明方法根据工况不同(需要进行识别)，将发动机分为动力性与经济性控制两种方式，动力性控制时，发动机尽可能多的提供转矩保证车辆动力性；经济性控制时，将发动机控制在最优工作曲线上，提高车辆的燃油经济性。该能量管理控制方法充分考虑到了发动机与驱动电机的性能，弥补了当前被广为采用的发动机最优实车控制策略的不足，提高了车辆的经济性与动力性，且易于实施推广。

技术领域

本发明属于行星混联式混合动力汽车整车控制策略领域，特别涉及一种大扭矩需求工况下的起步控制策略。

背景技术

混合动力汽车是当前清洁能源汽车的发展主流，既可弥补纯电动汽车续驶里程短的不足，同时相对传统汽车又可大幅减少燃油消耗与尾气排放。混合动力汽车有内燃机、电机等多个动力源，结构复杂，如何同时有效地对多个动力源进行能量管理是发挥混合动力汽车节能环保优势的关键。

行星齿轮结构被广泛应用于混联式混合动力汽车传动系统中，当前行星混联式混合动力汽车实车上采用的能量管理策略为基于规则的能量管理策略。基于规则的能量管理策略主要以发动机为优化对象，由于行星齿轮式混合动力汽车发动机转速、转矩与路载双解耦，可根据发动机MAP图确定一条发动机功率与转速满足一定关系的发动机最优工作曲线，将发动机控制在最优工作曲线上，使其输出功率根据车辆驱动需求功率的变化而变化，从而减小整车的燃油消耗。

在专利《一种混联式混合动力车辆的动力控制方法》(授权公告号为CN102815295B)中，公布了一种基于车速与整车功率需求大小判断车辆所处工作模式的能量管理控制方法，发动机工作时将其控制在最优工作曲线上，整车需求功率小于一定值且动力电池荷电状态大于一定值时，发动机不工作，仅由动力电池提供整车功率需求，而未考虑到若整车大扭矩需求起步时，虽然扭矩需求大但车速很低，因此整车功率需求很小，车辆工作在纯电动模式下，主驱动电机可能会出现不足以提供整车所需扭矩，造成车辆动力性不足的情况。

在专利《一种混联式混合动力客车逻辑门限值控制》(申请公布号为CN107826101A)中，公开了一种混联式混合动力客车逻辑门限值控制策略，根据整车需求转矩的大小及SOC大小确定工作模式，当整车需求转矩大于发动机最大输出转矩时，控制发动机与主驱动电机共同驱动，以保证动力性，但在其他工况下，未制定控制策略使发动机工作在经济性良好的区域内，仅保证车辆动力性的控制策略不能够发挥混合动力汽车节能环保的优势。

发明内容

车辆驱动时，现有行星混联式汽车能量管理策略将发动机控制在最优工作曲线上，由发动机需求功率唯一确定发动机转速，但当车辆大扭矩需求起步时，所需扭矩很大但因车速很低，故整车所需功率很小，由最优工作曲线确定发动机工作点时，发动机会工作在低转速小扭矩范围内，可能会出现主驱动电机不足以提供剩余整车所需转矩的问题，因而导致车辆动力性不足。为解决上述技术问题，本发明提供了一种行星混联式汽车能量管理控制方法，既保证了大扭矩需求起步时的动力性，又保证了整车良好的燃油经济性。

本发明的技术方案是：

1、一种行星混联式汽车能量管理控制方法，包括以下步骤：

第一步，判断车辆所处工况并选取控制方式计算发动机工作点，

1.1：如果车速低于一定阈值(可标定)且加速踏板开度大于一定阈值(可标定)，并且持续一定的时间，则确定车辆处于大扭矩需求起步工况，并且主驱动电机的实际输出转矩不足以提供其所需转矩，则采取第二步中的动力性控制方式计算发动机工作点；

1.2：若上述判断条件不满足，即车辆不处于大扭矩需求起步工况，则采取第三步中的经济性控制方式计算发动机工作点；