一种混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法技术

技术编号:20159636 阅读:73 留言:0更新日期:2019-01-19 00:12
本发明专利技术涉及混合动力车辆需求扭矩的计算方法,尤其是涉及一种更加适合混合动力车变速箱二轴需求扭矩计算方法,对于P0+P3结构混动车,采用整车控制器VCU对CVT变速箱二轴扭矩请求进行计算,该方法依据动力模式开关输入以及SOC状态确认车辆模式,再对各工况分别进行需求扭矩计算。本发明专利技术混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法,依据动力模式开关输入以及SOC状态等确认车辆模式,在对各工况分别进行需求扭矩计算,更加适合混合动力车变速箱二轴需求扭矩计算。

【技术实现步骤摘要】
一种混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法
本专利技术涉及混合动力车辆需求扭矩的计算方法,尤其是涉及一种更加适合混合动力车变速箱二轴需求扭矩计算方法。
技术介绍
新能源汽车作为一种新能源交通工具,可解决传统汽车发动机燃油燃烧导致的尾气排放,具有低环境污染,低噪声,高效率等优点,是今后交通运输行业发展的重要趋势。图1所示为混动车传动系统示意图,其中标号1为发动机输入,标号2为电机扭矩输入,标号3为车轮行驶,该系统以变速箱第二轴的输出作为驾驶员请求扭矩进行计算。目前计算变速箱二轴需求扭矩的方法都是参考传统燃油车的方法,即通过油门开度和当前车速或发动机转速查表得到二轴扭矩。而在新能源汽车中,混合动力车既有传统的发动机又有电机,所以存在纯电动和混合动力两种动力模式,而且会有经济模式和动力模式以及各种运行状态,这些不同的状态实际上对二轴扭矩的需求是大不相同的。如果还是按照传统车的计算方式来计算新能源车的扭矩需求,并不能真实反应当工况下的实际需求,更重要的是会造成油耗的增加。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术不足,提出一种混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法,该方法依据动力模式开关输入以及SOC状态等确认车辆模式,在对各工况分别进行需求扭矩计算,更加适合混合动力车变速箱二轴需求扭矩计算。本专利技术采用的技术方案:一种混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法,对于P0+P3结构混动车,采用整车控制器VCU对CVT变速箱二轴扭矩请求进行计算,该方法依据动力模式开关输入以及SOC状态确认车辆模式,再对各工况分别进行需求扭矩计算;首先,根据当前油门踏板、刹车踏板、制动信号、档位信号、车速、传动比状态信息,确定车辆行驶工况,所述车辆行驶工况包括:倒车模式、制动模式、行驶模式、蠕行模式、限值模式和滑行模式全部模式或其中的部分模式;其次,状态机在确认车辆模式以及行驶工况模式后,根据车辆模式分别计算车辆的需求扭矩,然后输出车辆运行状态信号,并根据不同的车辆行驶工况,确认需求扭矩:1)行驶模式行驶模式包括动力模式与经济模式,动力模式相比经济模式的驾驶员请求扭矩更大;峰值扭矩:经济模式下扭矩的峰值为max.enginepower+max.nominale-motorpower;而动力模式的扭矩峰值为max.enginepower+max.peake-motorpower,最大可持续30s,30s后会逐渐下降到第一个峰值;动力模式与经济模式下的需求扭矩通过查如下表2、表3计算得到:表2:EV/HEVECOMAP表3:EV/HEVPWRMAP表中横坐标为油门踏板开度信号,纵坐标为车速;二轴转速与车速为一定的速比关系;在车速超过50km/h时,扭矩限制为如下表1:表1车速大于50km/h时的扭矩限值2)制动模式ESP进入制动能量回收过程时,VCU计算最大可回收扭矩值;最大可回收扭矩值等于最大制动扭矩减去滑行过程中的回收钮矩;根据P3电机的外特性曲线图,获得当前P3电机转速下所对应的最大制动扭矩,电机当前所能提供的最大制动钮矩应在电池包所允许的充电能力范围内,否则,最大制动扭矩值取决于电池包的充电能力;VCU计算出最大可回收扭矩值之后,会通过总线发出最大可回收扭矩信号和最大可回收扭矩有效信号给ESP,ESP通过接收HCU发出的信号,并根据当前状态,计算目标回收扭矩值,且通过总线将目标回收扭矩信号给VCU,VCU接收到目标回收扭矩信号后,控制P3电机进行能量回收,MCU会将实际的电机扭矩信号发送给VCU,VCU接收到该信号后,再进行计算得到实际回收扭矩值,并通过总线将实际回收扭矩信号给ESP,ESP会实时接收VCU发出的信号最大可回收扭矩信号,调节目标回收扭矩,发送给VCU。在蠕形模式或倒车模式下,油门踏板及刹车踏板的位置信号均为0;在SOC值大于SOC2=11%时,车辆将以纯电动模式进行蠕行,由电机提供车辆需求的扭矩;该扭矩为设定常数值,可由MCU模块发出,也可在VCU内部设定,设置蠕形的目标车速为6Km/h,车辆在蠕形扭矩控制时,引入目标车速作为闭环控制;滑行模式下,HCU会控制以最大0.1g的滑行电机回馈减速度进行滑行能量回收,滑行过程中的回收扭矩与车速有关,通过标定,车速与回收扭矩有一个map关系;HCU通过读取当前车速,会通过总线将当前电机需要回收的扭矩请求信号发送给MCU,MCU收到该信号后,会控制P3电机进行滑行能量回收,并通过总线将实际回收的扭矩信号发给HCU;该扭矩可通过参考以下理论公式计算得到:F加速=F驱动-F坡道-F滚动-F风F滚动=WfF坡道=mgsinθF加速=δma其中各字母含义,F代表驱动力和阻力,i是传动比、T是发动机输出扭矩、r是轮胎滚动半径、Cd是风阻系数、A是迎风面积、v是车速,W是车身对地面的正压力、f是滚动阻力系数、m是整车质量、g是重力加速度,θ是坡道角度,δ是汽车旋转质量换算系数、a是汽车加速度;在限值模式下,根据限制的车辆运行速度和不同的车辆模式查表1或表2得到需求扭矩。专利技术有益效果:1、本专利技术混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法,依据动力模式开关输入以及SOC状态等确认车辆模式,在对各工况分别进行需求扭矩计算,更加适合混合动力车变速箱二轴需求扭矩计算。2、本专利技术混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法,可适用不同动力结构的新能源车辆,通过一定仿真调试及标定测试,即可满足新能源车辆的混动工作模式切换。3、本专利技术混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法,根据以上计算策略和状态机,在Simulink中编写应用层模型,输出为变速箱二轴需求扭矩。附图说明图1为混动车动力传动结构示意图;图2为混动车变速箱二轴扭矩计算原理示意图;图3为SOC定义示意图;图4为车辆四种模式切换状态机;图5为车辆行驶工况确认流程图;图6为不同车辆行驶工况确认需求扭矩状态机图7为二轴需求扭矩计算原理示意图;图8为发动机外特性曲线;图9为电机外特性曲线。具体实施方式下面通过具体实施方式,对本专利技术技术方案做进一步的详细描述。以下各实施例仅用于说明本专利技术,不应当构成对本专利技术保护范围的限定。本领域技术人员在现有技术范围内,采用惯用技术手段的置换以及和现有技术进行简单组合,均不脱离本专利技术保护范围。实施例1参见图2~图9,本专利技术混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法,提供了一种P0+P3结构混动车整车控制器VCU对CVT变速箱二轴扭矩请求的计算方法,如图2所示,该方法依据动力模式开关输入以及SOC状态等确认车辆模式,在对各工况分别进行需求扭矩计算。具体过程如下:1、确定车辆模式1)车辆模式除了EV、HEV外,还有ECO、PWR两种状态,所以整车一共分为如下4种工作模式:(1)EVECO模式:车辆默认为EVECO模式,驾驶员还可以通过按下EV按钮时,进入EV纯电模式。在这种模式下,车辆做纯电动运行,需要的扭矩全部通过电池驱动电机来实现,这种模式下不会发生主动充电,只能通过减速时的制动能量回收进行充电。由于发动机不使用,此时变速箱将以怠速运转,同时发动机与变速箱之间的离合器打开,使变速箱的损耗扭矩达到最小值。当车辆连续运行在此模式时,电池电量会持续降低,HCU需要根据电池SOC过低时决定退出EV模式;同时在进入EV模式时需要电池SOC在一定限值之上。(2)EVPWR模式:在EVECO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法,对于P0+P3结构混动车,采用整车控制器VCU对CVT变速箱二轴扭矩请求进行计算,其特征在于:该方法依据动力模式开关输入以及SOC状态确认车辆模式,再对各工况分别进行需求扭矩计算;首先,根据当前油门踏板、刹车踏板、制动信号、档位信号、车速、传动比状态信息,确定车辆行驶工况,所述车辆行驶工况包括:倒车模式、制动模式、行驶模式、蠕行模式、限值模式和滑行模式全部模式或其中的部分模式;其次,状态机在确认车辆模式以及行驶工况模式后,根据车辆模式分别计算车辆的需求扭矩,然后输出车辆运行状态信号,并根据不同的车辆行驶工况,确认需求扭矩:1)行驶模式行驶模式包括动力模式与经济模式,动力模式相比经济模式的驾驶员请求扭矩更大;峰值扭矩:经济模式下扭矩的峰值为max.engine power+max.nominal e‑motor power;而动力模式的扭矩峰值为max.engine power+max.peak e‑motor power,最大可持续30s,30s后会逐渐下降到第一个峰值;动力模式与经济模式下的需求扭矩通过查如下表2、表3计算得到:表2:EV/HEV ECO MAP...

【技术特征摘要】
1.一种混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法,对于P0+P3结构混动车,采用整车控制器VCU对CVT变速箱二轴扭矩请求进行计算,其特征在于:该方法依据动力模式开关输入以及SOC状态确认车辆模式,再对各工况分别进行需求扭矩计算;首先,根据当前油门踏板、刹车踏板、制动信号、档位信号、车速、传动比状态信息,确定车辆行驶工况,所述车辆行驶工况包括:倒车模式、制动模式、行驶模式、蠕行模式、限值模式和滑行模式全部模式或其中的部分模式;其次,状态机在确认车辆模式以及行驶工况模式后,根据车辆模式分别计算车辆的需求扭矩,然后输出车辆运行状态信号,并根据不同的车辆行驶工况,确认需求扭矩:1)行驶模式行驶模式包括动力模式与经济模式,动力模式相比经济模式的驾驶员请求扭矩更大;峰值扭矩:经济模式下扭矩的峰值为max.enginepower+max.nominale-motorpower;而动力模式的扭矩峰值为max.enginepower+max.peake-motorpower,最大可持续30s,30s后会逐渐下降到第一个峰值;动力模式与经济模式下的需求扭矩通过查如下表2、表3计算得到:表2:EV/HEVECOMAP表3:EV/HEVPWRMAP表中横坐标为油门踏板开度信号,纵坐标为车速;二轴转速与车速为一定的速比关系;在车速超过50km/h时,扭矩限制为如下表1:表1车速大于50km/h时的扭矩限值2)制动模式ESP进入制动能量回收过程时,VCU计算最大可回收扭矩值;最大可回收扭矩值等于最大制动扭矩减去滑行过程中的回收钮矩;根据P3电机的外特性曲线图,获得当前P3电机转速下所对应的最大制动扭矩,电机当前所能提供的最大制动钮矩应在电池包所允许的充电能力范围内,否则,最大制动扭矩值取决于电池包的充电能力;VCU计算出最大可回收扭矩值之后,会通过总线发出最大可回收扭矩信号和最大可回收扭矩有效信号给ESP,ESP通过接收HCU发出的信号,并根据当前状态,计算目标回收扭矩值,且通过总线将目标回收扭矩信号给VCU,VCU接收到目标回收扭矩信号后,控制P3电机进行能量回收,MCU会将实际的电机扭矩信号发送给VCU,VCU接收到该信号后,再进行计算得到实际回收扭矩值,并通过总线将实际回收扭矩信号给ESP,ESP会实时接收VCU发出的信号最大可回收扭矩信号,调节目标回收扭矩,发送给VCU。2.根据权利要求1所述的混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法,其特征在于:在蠕形模式或倒车模式下,油门踏板及刹车踏板的位置信号均为0;在SOC值大于SOC2=11%时,车辆将以纯电动模式进行蠕行,由电机提供车辆需求的扭矩;该扭矩为设定常数值,可由MCU模块发出,也可在VCU内部设定,设置蠕形的目标车速为6Km/h,车辆在蠕形扭矩控制时,引入目标车速作为闭环控制;滑行模式下,HCU会控制以最大0.1g的滑行电机回馈减速度进行滑行能量回收,滑行过程中的回收扭矩与车速有关,通过标定,车速与回收扭矩有一个map关系;HCU通过读取当前车速,会通过总线将当前电机需要回收的扭矩请求信号发送给MCU,MCU收到该信号后,会控制P3电机进行滑行能量回收,并通过总线...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘卫东吴方义王爱春邬杰
申请(专利权)人:江铃汽车股份有限公司
类型:发明
国别省市:江西,36

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1