[发明专利]一种双行星排四轴混合动力系统的能量回收控制方法

摘要

本发明公开了一种双行星排四轴混合动力系统的能量回收控制方法。它包括以下步骤当汽车制动时，如果制动前处于纯电动运行模式且第一制动器处于打开状态，则进入第一制动器打开的纯电动制动模式，如果制动前处于纯电动运行模式且第一制动器处于锁止状态，则进入第一制动器锁止的纯电动制动模式，如果制动前处于混合动力运行模式且第二制动器处于打开状态，则进入第二制动器打开的混合动力制动模式，如果制动前处于混合动力运行模式且第二制动器处于锁止状态，则进入第二制动器锁止的混合动力制动模式。本发明能够根据汽车在制动前不同的运行模式选择对应的制动模式，能够避免高车速下的电机高转速低扭矩的情况，从而提高能量回收效率。

主权项

一种双行星排四轴混合动力系统的能量回收控制方法，双行星排四轴混合动力系统包括发动机、第一电机、第二电机、主减速器以及由第一行星排和第二行星排集成为一体的双行星排，第一行星排包括小太阳轮、行星架、短行星轮以及外齿圈，第二行星排包括大太阳轮、长行星轮以及和第一行星排共用的行星架、短行星轮和外齿圈，长行星轮分别与短行星轮和大太阳轮啮合，发动机曲轴与行星架连接，外齿圈通过主减速器输出动力，小太阳轮的转轴与第一电机的转子相连接，小太阳轮转轴的延伸段连接第二制动器，可转动地套设在小太阳轮转轴外的大太阳轮的转轴与第二电机的转子相连接，行星架设有第一制动器，其特征在于，包括以下步骤：S1：当汽车制动时，如果制动前汽车处于纯电动运行模式且第一制动器处于打开状态，则执行步骤S2，如果制动前汽车处于纯电动运行模式且第一制动器处于锁止状态，则执行步骤S3，如果制动前汽车处于混合动力运行模式且第二制动器处于打开状态，则执行步骤S4，如果制动前汽车处于混合动力运行模式且第二制动器处于锁止状态，则执行步骤S5；S2：制动控制单元根据当前制动踏板开度BPS以及当前车速V查表得到当前汽车需要的制动扭矩TH并发送给整车控制单元，电机控制器设置第一电机驱动、第二电机发电，采集第一电机和第二电机的转速信号，并发送到整车控制单元，整车控制单元根据接收到的转速信号计算出小太阳轮的角速度ω1和大太阳轮的角速 度ω2，为了保证发动机始终处于静止状态需要使行星架扭矩Tpc为0、发动机扭矩TEngine为0、输入行星架角加速度apc为0以及外齿圈角加速度ar为0，由双行星排固有的数学关系，计算出当前第一电机需要输出的扭矩TE1和第二电机需要输出的扭矩TE2，并将扭矩值发送到电机控制器，电机控制器控制第一电机和第二电机工作；S3：制动控制单元根据当前制动踏板开度BPS以及当前车速V查表得到当前汽车需要的制动扭矩TH，并将制动扭矩TH发送给整车控制单元，在该工作模式下，发动机扭矩TEngine为0、输入行星架角加速度apc为0以及外齿圈角加速度ar为0，但由于第一制动器处于锁止状态锁止行星架，行星架将作为等效杠杆的支点，其扭矩Tpc不一定为0，整车控制单元根据车速V和制动扭矩TH在预先设置的电机选择表中查找出需要工作的电机，电机控制器控制对应的电机进行制动发电；S4：整车控制器向发动机控制器发送零转矩控制需求，当发动机转速nE大于怠速转速时，则发动机断油，发动机转速nE随着车速V的下降而下降，发动机倒拖运转；当发动机转速nE小于等于怠速转速时，则发动机恢复喷油，将发动机转速维持在怠速转；整车制动过程中，制动控制单元读取当前车速V，当车速V大于等于预设值V1时，根据当前车速V查表得到对应的发动机转速nE，并设定该发动机转速nE为发动机目标转速；当车速V小于预设值V1时，设定发动机目标转速为怠速转速；整车控制单元根据当前 发动机的实际转速与目标转速的差值查表得到行星架的目标角加速度apc，并设定外齿圈角加速度ar始终为0，制动控制单元根据当前制动踏板开度BPS以及当前车速V查表得到当前汽车需要的制动扭矩TH，并将制动扭矩TH发送给整车控制单元，整车控制单元根据双行星排固有的数学关系，计算得到第一电机的需求扭矩TE1和第二电机的需求扭矩TE2，并将扭矩值发送到电机控制器，电机控制器控制第一电机和第二电机工作；S5：整车控制器向发动机控制器发送零转矩控制需求，当发动机转速nE大于怠速转速时，则发动机断油，发动机转速nE随着车速V的下降而下降，发动机倒拖运转；当发动机转速nE小于等于怠速转速时，则发动机恢复喷油，将发动机转速维持在怠速转；整车制动过程中，制动控制单元读取当前车速V，当车速V大于等于预设值V1时，根据当前车速V查表得到对应的发动机转速nE，并设定该发动机转速nE为发动机目标转速；当车速V小于预设值V1时，设定发动机目标转速为怠速转速；整车控制单元根据当前发动机的实际转速与目标转速的差值查表得到行星架的目标角加速度apc，并设定外齿圈角加速度ar始终为0，制动控制单元根据当前制动踏板开度BPS以及当前车速V查表得到当前汽车需要的制动扭矩TH，并将制动扭矩TH发送给整车控制单元，整车控制单元根据双行星排固有的数学关系，计算得到第一电机的需求扭矩TE1和第二电机的需求扭矩TE2，并将扭矩值发送到电机控制器，电机控制器控制第一电机和第二电机工作，同时，打开第二 制动器。