[发明专利]基于发动机动态特性识别的混动车电机转矩补偿协调方法

摘要

本发明公开了基于发动机动态特性识别的混动车电机转矩补偿协调方法，该方法针对并联混动汽车模式切换时两动力源和离合器状态变化易引发冲击；实车发动机动态响应影响因素多、响应特性不断变化、滞后及误差明显；各子控制器报文周期不同易导致通讯相对时延、控制滞后等问题，提出发动机动态响应性能识别、响应转矩预估、电机同步补偿的控制方法。在急加速等动态工况，利用发动机实际响应数据识别其动态响应特性、预估未来输出转矩，进行电机同步补偿控制。本方法基于已有响应信息识别发动机动态特性、预估未来响应，从而可由电机同步补偿有效减小发动机工作时动力系统总转矩响应误差，在保证平顺性、舒适性的同时提高整车动力性。

主权项

1.基于发动机动态特性识别的混动车电机转矩补偿协调方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，根据驾驶员加速/制动踏板、档位操作与车辆当前行驶速度，在车辆驱动与制动情况下，解析驾驶员需求转矩TAsk；步骤2，根据车辆行驶状态及驾驶员需求转矩TAsk确定目标行驶模式，进而确定各模式稳态行驶时的动力源总需求转矩Tr和模式切换动态过程中的动力源总需求转矩Tr：兼顾由驾驶员操作解析得到的TAsk及动力源当前实际总输出转矩Ta，以前一模式结束时的Ta为基础、以由驾驶员操作实时解析得到的目标模式下的驾驶员需求转矩TAsk为期望值、并限制最大转矩变化率，得到动态过程的Tr，并以之为转矩分配的基础；步骤3，根据车辆当前行驶模式及各动力源工作状态，对动力源总需求转矩Tr进行分配：①发动机需求转矩Te,r确定：根据当前行驶模式、动力源和离合器状态、动力源总需求转矩Tr及发动机万有特性MAP数据，求解发动机目标转矩/负荷率；并在模式切换时兼顾发动机实际输出转矩的基础上，限制目标转矩变化率，最终得到Te,r；②发动机动态响应性能识别：根据发动机控制器反馈的发动机实际输出转矩T_e,a及整车控制器控制程序求解的发动机需求转矩T_e,r，识别发动机的动态响应特性；动态响应特性识别的依据为：发动机下一时刻实际输出转矩与发动机管理系统反馈的当前发动机实际输出转矩当前时刻发动机需求转矩下一时刻发动机响应特性直接相关，而与发动机更早期的工作状态无直接关系；且认为以上三转矩间存在式(1)所示关系；则在动态响应过程中，的权值k₁、k₂将不断变化，其大小即在一定程度上反应和代表了发动机的动态响应特性；式中，k₁、k₂分别为当前时刻发动机需求转矩的权值、当前发动机实际输出转矩的权值，单位1；且其中的是指发动机对整车控制器控制程序求解的发动机需求转矩的输出响应，由整车控制器控制程序在第i控制周期求得，并作为控制指令发送给相应子控制器，由整车控制器在第i+1控制周期从相应动力源子控制器反馈信号读取，反馈精度由部件子控制器程序及台架标定试验决定，其中的控制周期i是指整车控制器程序的计算步长，一般为0.01s左右；③发动机响应转矩预估：根据识别到的动态响应性能和当前工作状态、需求转矩，预估发动机在下一控制周期即将输出的转矩T'_e,a；预估的依据为：发动机动态响应特性在多种因素作用下不断变化，但考虑到整车控制器控制程序计算周期仅为0.01s，小于发动机响应时间，则可认为相邻周期的k₁、k₂值基本不变；故可根据发动机管理系统反馈的及整车控制器控制程序计算的由式(1)变换所得式(2)求得当前周期的并以其代表当前和下一周期的发动机动态响应特性；再参考当前反馈的及计算的由式(2)变换所得式(3)预估在当前发动机实际输出转矩基础上和当前时刻发动机需求转矩作用下发动机在下一控制周期即将输出的转矩T'_e,a，它与发动机下一时刻实际输出转矩近似相等，即④电机同步补偿：补偿的依据为：电机响应速度快、精度高，可认为变化率在一定范围的需求转矩均能得到准确响应，即故可由当前时刻动力源总需求转矩及T'_e,a，根据式(4)求解电机下一时刻应输出的补偿转矩当前需求转矩实现发动机动态响应转矩的同步补偿；