一种插电式混合动力汽车的动力源扭矩分配方法及装置

摘要

本发明公开一种插电式混合动力汽车的动力源扭矩分配方法及装置，包括：接收对输入轴进行升降扭命令，限制发动机的扭矩改变速率，控制ISG的扭矩，以使所述输入轴的实际扭矩和目标指令扭矩一致。通过限制发动机的扭矩改变速率，输入轴的剩余扭矩需求，则由ISG来提供，ISG的扭矩响应很快，能避免发动机扭矩响应缓慢导致的扭矩改变缓慢，动力中断时间过长的问题，提高了车辆的驾驶平顺性，进而改善了驾驶员的驾驶感受。

说明书

技术领域

本发明涉及动力源控制技术领域，更具体地说，涉及一种插电式混合动力汽车的动力源扭矩分配方法及装置。

背景技术

随着对能源安全和环境保护问题的重视不断提升，各国对汽车排放污染物要求越来越严格。将系能源汽车推向市场已成大势所趋。其中，技术比较成熟的混合动力汽车在现阶段具有较好的潜力。

插电式混合动力汽车的动力系统中拥有多个动力源，在换挡和模式切换过程中需要对动力源进行调整，来满足驾驶员不同的驾驶需求。动力源调速之前、调速之后分别需要对动力源进行降扭、升扭。降扭是为了将动力源的扭矩降至零，为调速做准备；升扭是将扭矩恢复至当前车辆状态所需的扭矩。

但是，在插电式混合动力汽车的动力系统结构中，发动机扭矩响应相对较慢，在降扭和升扭的过程中，容易导致动力系统抖动，影响了驾驶员的驾驶感受。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种插电式混合动力汽车的动力源扭矩分配方法及装置，欲解决降扭和升扭过程中，容易导致动力系统抖动的技术问题。

为了解决上述技术问题，现提出的方案如下：

一种插电式混合动力汽车的动力源扭矩分配方法，包括：

接收对输入轴进行升降扭命令；

限制发动机的扭矩改变速率，控制ISG(Integrated Starter and Generator，汽车启动发电一体机)的扭矩，以使所述输入轴的实际扭矩和目标指令扭矩一致。

优选的，在所述升降扭命令为升扭命令时，所述限制发动机的扭矩改变速率，控制ISG的扭矩，以使所述输入轴的实际扭矩和目标指令扭矩一致，具体包括：

获取所述输入轴的当前目标扭矩以及所述发动机的当前实际扭矩；

将所述当前目标扭矩减去所述当前实际扭矩，得到差值；

判断所述差值是否大于预设的发动机扭矩上升速率阈值；

若所述差值大于所述发动机扭矩上升速率阈值，则确定所述发动机的当前目标扭矩为所述当前实际扭矩和所述发动机扭矩上升速率阈值之和，并确定所述ISG的当前目标扭矩为所述输入轴的当前目标扭矩减去所述发动机的当前目标扭矩的差值；

若所述差值不大于所述发动机扭矩上升速率阈值，则确定所述发动机的当前目标扭矩为所述输入轴的当前目标扭矩，并确定所述ISG的当前目标扭矩为零。

优选的，所述发动机扭矩上升速率阈值的取值范围为：100～200Nmps。

优选的，在所述升降扭命令为降扭命令时，所述限制发动机的扭矩改变速率，控制ISG的扭矩，以使所述输入轴的实际扭矩和目标指令扭矩一致，具体包括：

获取所述ISG的极限负扭矩的绝对值，以及所述发动机的当前实际扭矩；

将所述极限负扭矩的绝对值减去所述发动机的当前实际扭矩，得到差值；

判断所述差值是否大于零；

若所述差值大于零，则确定所述发动机的扭矩下降速率为预设的发动机扭矩下降速率阈值，并确定所述ISG的扭矩下降速率为所述极限负扭矩；

若所述差值不大于零，则根据预设的差值与下降速率的对应关系，得到与所述差值对应的发动机的扭矩下降速率，并确定所述ISG的扭矩下降速率为所述极限负扭矩，所述下降速率的绝对值大于所述发动机降扭下降速率阈值。

优选的，所述发动机降扭下降速率阈值的取值范围为：-100～-200Nmps。

一种插电式混合动力汽车的动力源扭矩分配装置，包括：

接收命令单元，用于接收对输入轴进行升降扭命令；

扭矩分配单元，用于限制发动机的扭矩改变速率，控制ISG的扭矩，以使所述输入轴的实际扭矩和目标指令扭矩一致。

优选的，所述扭矩分配单元，具体包括：

第一扭矩获取子单元，用于在所述升降扭命令为升扭命令时，获取所述输入轴的当前目标扭矩以及所述发动机的当前实际扭矩；

第一计算子单元，用于将所述当前目标扭矩减去所述当前实际扭矩，得到差值；

第一判断子单元，用于判断所述差值是否大于预设的发动机扭矩上升速率阈值，若是，则执行第一扭矩分配子单元，若否，则执行第二扭矩分配子单元；

所述第一扭矩分配子单元，用于确定所述发动机的当前目标扭矩为所述当前实际扭矩和所述发动机扭矩上升速率阈值之和，并确定所述ISG的当前目标扭矩为所述输入轴的当前目标扭矩减去所述发动机的当前目标扭矩的差值；

所述第二扭矩分配子单元，用于确定所述发动机的当前目标扭矩为所述输入轴的当前目标扭矩，并确定所述ISG的当前目标扭矩为零。

优选的，所述发动机扭矩上升速率阈值的取值范围为：100～200Nmps。

优选的，所述扭矩分配单元，具体包括：

第二扭矩获取子单元，用于在所述升降扭命令为降扭命令时，获取所述ISG的极限负扭矩的绝对值，以及所述发动机的当前实际扭矩；

第二计算子单元，用于将所述极限负扭矩的绝对值减去所述发动机的当前实际扭矩，得到差值；

第二判断子单元，用于判断所述差值是否大于零，若是，则执行第三扭矩分配子单元，若否，则执行第四扭矩分配子单元；

所述第三扭矩分配子单元，用于确定所述发动机的扭矩下降速率为预设的发动机扭矩下降速率阈值，并确定所述ISG的扭矩下降速率为所述极限负扭矩；

所述第四扭矩分配子单元，用于根据预设的差值与下降速率的对应关系，得到与所述差值对应的发动机的扭矩下降速率，并确定所述ISG的扭矩下降速率为所述极限负扭矩，所述下降速率的绝对值大于所述发动机降扭下降速率阈值。

优选的，所述发动机降扭下降速率阈值的取值范围为：-100～-200Nmps。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

上述技术方案提供的一种插电式混合动力汽车的动力源扭矩分配方法及装置，包括：接收对输入轴进行升降扭命令，限制发动机的扭矩改变速率，控制ISG的扭矩，以使所述输入轴的实际扭矩和目标指令扭矩一致。通过限制发动机的扭矩改变速率，输入轴的剩余扭矩需求，则由ISG来提供，ISG的扭矩响应很快，能避免发动机扭矩响应缓慢导致的扭矩改变缓慢，动力中断时间过长的问题，提高了车辆的驾驶平顺性，进而改善了驾驶员的驾驶感受。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为插电式混合动力汽车的动力系统输入轴结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种插电式混合动力汽车的动力源扭矩分配方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种升扭过程中的扭矩分配方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种降扭过程中的扭矩分配方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种插电式混合动力汽车的动力源扭矩分配装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种扭矩分配单元的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种扭矩分配单元的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

插电式混合动力汽车的动力系统输入轴结构件图1所示，在该动力系统结构中，共有三个动力源：TM(Traction Motor，驱动电机)、ISG、ICE(internal combustion engine，内燃机)。ISG与ICE为刚性连接，C1为常开离合器、C2为常闭离合器。C1端的动力源有ISG和ICE，通过更改动力源扭矩干预过程的控制策略，限制ICE的扭矩改变速率，使得发动机的扭矩改变较慢，并通过控制ISG的扭矩保持输入轴1的实际扭矩和目标指令扭矩一致，由于ISG扭矩响应很快，减少了模式切换或换挡时间，提高了车辆的驾驶平顺性，进而改善了驾驶员的驾驶感受。

本实施例提供一种插电式混合动力汽车的动力源扭矩分配方法，参见图2，该方法可以包括：

步骤S11：接收对输入轴进行升降扭命令；

输入轴即图1所示的输入轴1，换挡或模式切换过程中可能需要对输入轴1进行升降扭，升降扭命令可以是升扭命令也可以是降扭命令。

步骤S12：限制发动机的扭矩改变速率，控制ISG的扭矩，以使所述输入轴的实际扭矩和目标指令扭矩一致。

通过限制发动机的扭矩改变速率，输入轴的剩余扭矩需求，则由ISG来提供，ISG的扭矩响应很快，能避免发动机扭矩响应缓慢导致的扭矩改变缓慢，动力中断时间过长的问题，提高了车辆的驾驶平顺性，进而改善了驾驶员的驾驶感受。

在升扭过程中，扭矩的分配方法如图3所示，该方法可以包括：

步骤S21：获取输入轴的当前目标扭矩TqDmd1以及发动机的当前实际扭矩Tq1；

步骤S22：将当前目标扭矩TqDmd1减去当前实际扭矩Tq1，得到差值△1；

步骤S23：判断差值△1是否大于预设的发动机扭矩上升速率阈值X1，若是，则执行步骤S24，若否，则执行步骤S25；

优选的发动机扭矩上升速率阈值的取值范围为：100～200Nmps

步骤S24：确定发动机的当前目标扭矩为当前实际扭矩Tq1和发动机扭矩上升速率阈值X1之和，即Tq1+X1；并确定ISG的当前目标扭矩为输入轴的当前目标扭矩TqDmd1减去发动机的当前目标扭矩Tq1+X1的差值，即TqDmd1-(Tq1+X1)；

步骤S25：确定发动机的当前目标扭矩为输入轴的当前目标扭矩TqDmd1，并确定ISG的当前目标扭矩为零。

发动机只能以设定的发动机扭矩上升速率阈值X1进行扭矩上升控制，剩余的扭矩需求由ISG来提供。ISG的扭矩响应很快，能避免因发动机扭矩响应缓慢导致的升扭缓慢，动力中断时间过程的问题。

在降扭过程中，扭矩的分配方法如图4所示，该方法可以包括：

步骤S31：获取ISG的极限负扭矩Tq2的绝对值，以及发动机的当前实际扭矩Tq1；

极限负扭矩Tq2为ISG以当前最大能力进行扭转的值，在数值Tq2为负数，表示进行负向扭转。

步骤S32：将极限负扭矩的绝对值|Tq2|减去发动机的当前实际扭矩Tq1，得到差值TqMax；

步骤S33：判断差值TqMax是否大于零，若是，则执行步骤S34，若否，则执行步骤S35；

步骤S34：确定发动机的扭矩下降速率为预设的发动机扭矩下降速率阈值X2，并确定ISG的扭矩下降速率为极限负扭矩Tq2；

优选的发动机降扭下降速率阈值X2的取值范围为：-100～-200Nmps。

步骤S35：根据预设的差值与下降速率的对应关系，得到与差值TqMax对应的发动机的扭矩下降速率，并确定ISG的扭矩下降速率为极限负扭矩Tq2。

下降速率的绝对值大于发动机降扭下降速率阈值X2。具体的下降速率的取值范围小于-250Nmps。差值与下降速率的对应关系为预先设定，在得到差值TqMax后，按照预设的对应关系，计算得到下降速率作为发动机的扭矩下降速率。ISG以极限负扭矩Tq2进行降扭，保证了降扭过程以最快的速度完成。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

本实施例提供一种插电式混合动力汽车的动力源扭矩分配装置，参见图5，该装置可以包括：

接收命令单元11，用于接收对输入轴进行升降扭命令；

扭矩分配单元12，用于限制发动机的扭矩改变速率，控制ISG的扭矩，以使所述输入轴的实际扭矩和目标指令扭矩一致。

扭矩分配单元12限制发动机的扭矩改变速率，并控制输入轴的剩余扭矩需求由ISG来提供，由于ISG的扭矩响应很快，能避免发动机扭矩响应缓慢导致的扭矩改变缓慢，动力中断时间过长的问题，提高了车辆的驾驶平顺性，进而改善了驾驶员的驾驶感受。

本实施例提供一种扭矩分配单元，参见图6，该单元具体可以包括：

第一扭矩获取子单元121，用于在所述升降扭命令为升扭命令时，获取所述输入轴的当前目标扭矩以及所述发动机的当前实际扭矩；

第一计算子单元122，用于将所述当前目标扭矩减去所述当前实际扭矩，得到差值；

第一判断子单元123，用于判断所述差值是否大于预设的发动机扭矩上升速率阈值，若是，则执行第一扭矩分配子单元124，若否，则执行第二扭矩分配子单元125；

第一扭矩分配子单元124，用于确定所述发动机的当前目标扭矩为所述当前实际扭矩和所述发动机扭矩上升速率阈值之和，并确定所述ISG的当前目标扭矩为所述输入轴的当前目标扭矩减去所述发动机的当前目标扭矩的差值；

第二扭矩分配子单元125，用于确定所述发动机的当前目标扭矩为所述输入轴的当前目标扭矩，并确定所述ISG的当前目标扭矩为零。

优选的，发动机扭矩上升速率阈值的取值范围为：100～200Nmps。

本实施例提供一种扭矩分配单元，参见图7，该单元具体可以包括：

第二扭矩获取子单元131，用于在所述升降扭命令为降扭命令时，获取所述ISG的极限负扭矩的绝对值，以及所述发动机的当前实际扭矩；

第二计算子单元132，用于将所述极限负扭矩的绝对值减去所述发动机的当前实际扭矩，得到差值；

第二判断子单元133，用于判断所述差值是否大于零，若是，则执行第三扭矩分配单元134，若否，则执行第四扭矩分配单元135；

第三扭矩分配子单元134，用于确定所述发动机的扭矩下降速率为预设的发动机扭矩下降速率阈值，并确定所述ISG的扭矩下降速率为所述极限负扭矩；

第四扭矩分配子单元135，用于根据预设的差值与下降速率的对应关系，得到与所述差值对应的发动机的扭矩下降速率，所述下降速率的绝对值大于所述发动机降扭下降速率阈值。

优选的，发动机降扭下降速率阈值的取值范围为：-100～-200Nmps

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对本发明所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。