复合功率分流混合动力汽车的定速巡航控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种复合功率分流混合动力汽车的定速巡航装置，包括监测模组、算法模组、执行器模组和声光模组，监测模组与算法模组之间电连接，算法模组分别通过CAN总线与执行器模组、声光模组相连接。还包括了一种复合功率分流混合动力汽车的定速巡航控制方法，在车辆处于非巡航驾驶状态下，读取监测模组中的相关信息，当满足巡航驾驶的条件时，根据驾驶员操作发出巡航指令，车辆准备进入巡航驾驶并计算巡航需求扭矩，根据巡航需求扭矩和动力电池包SOC来判定是进入混合动力巡航模式还是进入纯电动巡航模式。本发明专利技术装置无需额外增加装置，直接利用整车系统上的装置，降低成本且节省空间；本发明专利技术方法，操作简单，具有广泛的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
复合功率分流混合动力汽车的定速巡航控制方法及装置
本专利技术涉及一种汽车的定速巡航控制方法及装置，特别涉及一种复合功率分流混合动力汽车的定速巡航控制方法及装置。
技术介绍
随着汽车保有量的增加，传统汽车正面临能源短缺、环境污染和越来越严格的排放法规等问题，混合动力汽车作为传统内燃机与纯电动汽车的过渡，是目前解决能源匮乏与环境污染等问题的最切合实际的技术路线，其具备续航里程长、动力性好、排放小和能耗低等优点，也无需地面充电站建设，是现阶段最有可能实现产业化的车型。汽车保有量的增加，带来的另一个严重社会问题就是道路交通事故频发，因交通事故导致的人员伤亡逐年上升，而造成交通事故的原因，80％以上是由于驾驶员处置不当、反应不及时所造成，因此汽车行驶安全性被提上日程，而汽车行驶安全性的重点是部分或完全取代驾驶员操作，减轻驾驶员负担，避免疲劳驾驶，在危险发生之前及时提醒驾驶员采取措施等，因此智能化车辆巡航驾驶成为未来汽车发展的必然趋势。基于传统内燃机汽车的巡航控制系统大都是内燃机控制单元和巡航控制单元各自独立，巡航控制单元根据目标控制误差计算出一个执行器信号，内燃机控制单元根据执行器作用的结果，控制发动机运行在特定工作点，实现巡航驾驶。复合功率分流混合动力汽车改变了传统汽车的动力系统组成，其不再是单一动力源(发动机)，而是由两个以上的多动力源组成；其也有别于串、并联混合动力系统在传统动力系统机械机构基础上的简单增减。现有的巡航控制技术要么是基于传统内燃机系统进行设计(需要增加独立的巡航控制单元及执行器)，要么是针对串、并联混合动力系统进行控制算法设计(由于动力系统机构不同其协同控制算法无法用于复合功率分流混合动力汽车)，因此针对传统汽车动力系统及串并联混合动力系统的定速巡航控制技术都无法满足复合功率分流混合动力汽车定速巡航的需求。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种直接利用车载整车控制器获得的信息控制发动机、大电机和小电机转矩输出来达到定速巡航目的的复合功率分流混合动力汽车的定速巡航装置，同时还提供了一种操作方法简单的复合功率分流混合动力汽车的定速巡航控制方法。本专利技术通过以下方案实现：一种复合功率分流混合动力汽车的定速巡航装置，包括监测模组、算法模组、执行器模组和声光模组，所述监测模组与所述算法模组之间电连接，所述算法模组分别通过CAN总线与执行器模组、声光模组相连接；所述监测模组用于监测巡航驾驶时车辆的运行状态及驾驶员行为并获得相关信号；所述算法模组内嵌在整车控制器内，用于根据监测模组获得的相关信号计算各执行器需求扭矩及获取声光信号；所述执行器模组用于执行算法模组计算得到的各执行器需求扭矩；所述声光模组用于执行算法模组获取的声光信号。所述监测模组包括功能开关模块、系统信号模块、踏板信号模块、车速模块和巡航设定车速模块，所述算法模组包括巡航开关信息处理模块、巡航逻辑状态管理模块、车速闭环控制模块、巡航扭矩管理模块和模式判别及协同控制算法模块，功能开关模块与巡航开关信号处理模块之间电连接；巡航开关信号处理模块与巡航逻辑状态管理模块之间信号连接，巡航逻辑状态管理模块根据巡航开关信号处理模块得到的信号判别驾驶员意图；系统信号模块分别与巡航逻辑状态管理模块、模式判别及协同控制算法模块信号连接，踏板信号模块与模式判别及协同控制算法模块之间电连接，车速模块分别与车速闭环控制模块、巡航逻辑状态管理模块、模式判别及协同控制算法模块信号连接，巡航设定车速模块、车速闭环控制模块和巡航扭矩管理模块依次信号连接，巡航逻辑状态管理模块与巡航扭矩管理模块之间信号连接，模式判别及协同控制算法模块分别与巡航逻辑状态管理模块、巡航扭矩管理模块信号连接；执行器模组包括发动机、大电机和小电机，声光模组包括状态指示灯、刹车指示灯和报警器，发动机、大电机、小电机、状态指示灯、刹车指示灯和报警器均连接在CAN总线上，模式判别及协同控制算法模块连接着CAN总线。巡航开关信息处理模块是将功能开关模块获取的电压信号转换为0和1信号，再将转换的0和1信号传输至巡航逻辑状态管理模块；巡航逻辑状态管理模块根据巡航开关信息处理模块转换后的0和1信号判别驾驶员意图，驾驶员意图包括巡航加速、巡航减速、退出巡航和巡航超车等等。车速闭环控制模块通过控制使当前实际车速达到驾驶员期望车速并计算得到巡航需求扭矩，巡航扭矩管理模块用于管理巡航需求扭矩并将巡航需求扭矩输送至模式判别及协同控制算法模块，模式判别及协同控制算法模块通过识别系统工作模式来调用对应模式下系统控制算法计算得到各执行器的输出扭矩。本专利技术的复合功率分流混合动力汽车的定速巡航装置是与整车系统安装在一起的。一种复合功率分流混合动力汽车的定速巡航控制方法，使用如上所述的复合功率分流混合动力汽车的定速巡航装置，在车辆处于非巡航驾驶状态下，读取监测模组中的巡航组合开关、系统状态和当前车速信息，当满足巡航驾驶的条件时，根据驾驶员操作发出巡航指令，车辆准备进入巡航驾驶并根据当前车速与巡航设定车速的偏差经车速闭环控制模块采用车速闭环变参数控制方法计算得到巡航需求扭矩并由整车控制器控制车辆进入纯电动巡航模式，此时若动力电池包SOC大于等于SOC第一阀值A且巡航需求扭矩小于纯电动模式允许扭矩阀值K，则模式判别及协同控制算法模块控制车辆维持纯电动巡航模式，否则整车控制器控制发动机起动并控制车辆进入混合动力巡航模式，其中A的取值范围为50％～55％，K的取值范围为60～65Nm；在车辆进入混合动力巡航模式时，当动力电池包SOC大于等于SOC第四阀值D时，整车控制器控制发动机停机并控制车辆进入纯电动巡航模式，其中D的取值范围为75～80％。所述满足巡航驾驶的条件为驾驶员有巡航驾驶意图、系统无故障和当前车速大于等于巡航第一车速阀值且小于等于巡航第二车速阀值，所述巡航第一车速阀值小于所述巡航第二车速阀值。对于巡航第一车速阀值、巡航第二车速阀值可由驾驶员自行在整车控制器中的巡航设定车速模块中设定，可考虑当前道路的限速、车流量等条件加以限定。一般巡航第一车速阀值会考虑在40～50km/h，巡航第二车速阀值会考虑在100～120km/h。巡航驾驶时车速和油门踏板完全解耦，车速闭环控制模块会根据车速偏差进行目标车速的跟随控制，车速偏差产生原因较多，主要有道路坡度偏差、风阻偏差和地面摩擦力偏差等。所述车速闭环控制模块采用车速闭环变参数控制方法计算得到巡航需求扭矩步骤中，若当前车速与巡航设定车速的偏差大于等于第一偏差阀值，则车速闭环控制模块执行巡航车速闭环大比例调节模式得到P1系数下巡航需求扭矩并作为巡航需求扭矩；若当前车速与巡航设定车速的偏差小于第一偏差阀值，则车速闭环控制模块执行巡航车速闭环小比例调节模式得到P2系数下巡航需求扭矩，同时若当前车速与巡航设定车速的偏差小于第二偏差阀值，则车速闭环控制模块执行巡航车速闭环积分调节模式得到I系数下巡航需求扭矩，否则车速闭环控制模块执行巡航车速闭环微分调节模式得到D系数下巡航需求扭矩，将P2系数下巡航需求扭矩与D系数下巡航需求扭矩或I系数下巡航需求扭矩相叠加后等到巡航需求扭矩；所述第二偏差阀值小于所述第一偏差阀值。一般情况下，所述第一偏差阀值为5～6km/h，所述第二偏差阀值为1～2km/h。当车辆进入纯电动巡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合功率分流混合动力汽车的定速巡航装置，其特征在于：包括监测模组、算法模组、执行器模组和声光模组，所述监测模组与所述算法模组之间电连接，所述算法模组分别通过CAN总线与执行器模组、声光模组相连接；所述监测模组用于监测巡航驾驶时车辆的运行状态及驾驶员行为并获得相关信号；所述算法模组内嵌在整车控制器内，用于根据监测模组获得的相关信号计算各执行器需求扭矩及获取声光信号；所述执行器模组用于执行算法模组计算得到的各执行器需求扭矩；所述声光模组用于执行算法模组获取的声光信号。

【技术特征摘要】
1.一种复合功率分流混合动力汽车的定速巡航装置，其特征在于：包括监测模组、算法模组、执行器模组和声光模组，所述监测模组与所述算法模组之间电连接，所述算法模组分别通过CAN总线与执行器模组、声光模组相连接；所述监测模组用于监测巡航驾驶时车辆的运行状态及驾驶员行为并获得相关信号；所述算法模组内嵌在整车控制器内，用于根据监测模组获得的相关信号计算各执行器需求扭矩及获取声光信号；所述执行器模组用于执行算法模组计算得到的各执行器需求扭矩；所述声光模组用于执行算法模组获取的声光信号。2.如权利要求1所述的复合功率分流混合动力汽车的定速巡航装置，其特征在于：所述监测模组包括功能开关模块、系统信号模块、踏板信号模块、车速模块和巡航设定车速模块，所述算法模组包括巡航开关信息处理模块、巡航逻辑状态管理模块、车速闭环控制模块、巡航扭矩管理模块和模式判别及协同控制算法模块，功能开关模块与巡航开关信号处理模块之间电连接；巡航开关信号处理模块与巡航逻辑状态管理模块之间信号连接，巡航逻辑状态管理模块根据巡航开关信号处理模块得到的信号判别驾驶员意图；系统信号模块分别与巡航逻辑状态管理模块、模式判别及协同控制算法模块信号连接，踏板信号模块与模式判别及协同控制算法模块之间电连接，车速模块分别与车速闭环控制模块、巡航逻辑状态管理模块、模式判别及协同控制算法模块信号连接，巡航设定车速模块、车速闭环控制模块和巡航扭矩管理模块依次信号连接，巡航逻辑状态管理模块与巡航扭矩管理模块之间信号连接，模式判别及协同控制算法模块分别与巡航逻辑状态管理模块、巡航扭矩管理模块信号连接；执行器模组包括发动机、大电机和小电机，声光模组包括状态指示灯、刹车指示灯和报警器，发动机、大电机、小电机、状态指示灯、刹车指示灯和报警器均连接在CAN总线上，模式判别及协同控制算法模块连接着CAN总线；车速闭环控制模块通过控制使当前实际车速达到驾驶员期望车速并计算得到巡航需求扭矩，巡航扭矩管理模块用于管理巡航需求扭矩并将巡航需求扭矩输送至模式判别及协同控制算法模块，模式判别及协同控制算法模块通过识别系统工作模式来调用对应模式下系统控制算法计算得到各执行器的输出扭矩。3.一种复合功率分流混合动力汽车的定速巡航控制方法，其特征在于：使用如权利要求1或2所述的复合功率分流混合动力汽车的定速巡航装置，在车辆处于非巡航驾驶状态下，读取监测模组中的巡航组合开关、系统状态和当前车速信息，当满足巡航驾驶的条件时，根据驾驶员操作发出巡航指令，车辆准备进入巡航驾驶并根据当前车速与巡航设定车速的偏差经车速闭环控制模块采用车速闭环变参数控制方法计算得到巡航需求扭矩并由整车控制器控制车辆进入纯电动巡航模式，此时若动力电池包SOC大于等于SOC第一阀值A且巡航需求扭矩小于纯电动模式允许扭矩阀值K，则整车控制器控制车辆维持纯电动巡航模式，否则整车控制器控制发动机起动并控制车辆进入混合动力巡航模式，其中A的取值范围为50％～55％,K的取值范围为60～65Nm；在车辆进入混合动力巡航模式时，当动力电池包SOC大于等于SOC第四阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：单金荣，钟发平，王晨，张彤，于海生，
申请(专利权)人：科力远混合动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44