基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法组成比例

本发明专利技术涉及基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法，它包括步骤：提供发动机在全工况下的离线的比油耗Map图；使发动机与电机共同参与响应行车时的需求扭矩

Torque distribution method of hybrid electric vehicle engine and motor based on energy optimization

The present invention relates to energy optimization of hybrid electric vehicle engine and motor torque distribution based method, it includes the steps of: providing offline in the engine under all operating conditions of the specific fuel consumption of Map; so that the engine and motor torque in response to demand when driving

【技术实现步骤摘要】
基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法
本专利技术属于混合动力汽车控制
，尤其涉及一种基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法。
技术介绍
在现有技术中，针对采用发动机和电机组成混合动力源的混合动力汽车系统，目前还没有例如专利文献等涉及如何在混动技术方案中的发动机和电机之间进行扭矩分配和控制。因此，需要提供相应的控制方法以便在发动机、电机之间合理地分配扭矩，从而充分发挥发动机和电机各自的性能优势、延长它们的使用寿命，并且在有效保证混合动力系统动力性能的情况下尽可能地节省燃油消耗，使得系统始终工作在高效区域。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术主要目的是提供一种基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法，以便解决现有技术中存在的上述问题以及其他方面的问题。为了实现上述的专利技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法，它包括以下步骤：A.提供发动机在全工况下的离线的比油耗Map图，其中所述离线的比油耗Map图是以发动机转速和发动机扭矩为坐标轴所绘制出的发动机的比油耗的等高线，所述全工况是指在发动机转速为零值到发动机最大转速nEng之间、发动机扭矩为零值到发动机在各转速下的外特性扭矩之间的所有覆盖区域，所述外特性扭矩是指发动机指示扭矩减去摩擦扭矩的净扭矩；B.使发动机与电机共同参与响应行车时的需求扭矩TD，所述电机与发动机在同一转速下协调工作使得工作效率最优化；以及C.获取车载动力电池当前的电池荷电状态SOC，并且根据如下情形来分配发动机扭矩和电机扭矩：c1.当电池荷电状态SOC大于第一预设值时进入第一分配模式，即若TD<则使得=0，=TD，若TD>则使得=，=TD－，其中是通过车载网络实时获取的所述电机的最大扭矩限制值；否则，保持当前工作状态；或者c2.当电池荷电状态SOC小于第二预设值时进入第二分配模式，即使得=，=TD－，其中是根据发动机的当前转速在所述离线的比油耗Map图查出的比油耗最低点所对应的发动机扭矩；否则，保持当前工作状态。在上述基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法中，优选地，所述步骤c2进一步包括：通过车载网络实时获取发动机的最大扭矩限制值，然后将和二者中的最小值确定为，然后使得=，=TD－。在上述基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法中，优选地，所述最大扭矩限制值是通过车载网络从混合动力汽车上的发动机子系统获得的。在上述基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法中，优选地，所述步骤c2进一步包括：通过车载网络实时获取发动机的最大扭矩限制值，然后将和二者中的最小值确定为；对进行防止其数值出现剧烈变化的滤波处理得到，然后使得=；以及通过车载网络实时获取所述电机的最大扭矩限制值和最小扭矩限制值，并且获得计算值TD－+(－)，接着将该计算值与二者中的最小值确定为TMac_Lim，再将TMac_Lim与二者中的最大值确定为，然后使得=。在上述基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法中，优选地，所述滤波处理是将的变化率限制为不大于发动机的扭矩变化率。在上述基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法中，优选地，所述最大扭矩限制值是通过车载网络从混合动力汽车上的发动机子系统获得的。在上述基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法中，优选地，所述最大扭矩限制值和最小扭矩限制值是通过车载网络从混合动力汽车上的电机子系统获得的。在上述基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法中，优选地，所述第一预设值不等于所述第二预设值。在上述基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法中，优选地，所述车载网络是CAN网络。本专利技术的有益效果在于：采用本专利技术的基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法，能够在发动机、电机之间合理、高效地分配扭矩，即在动力电池电量较高时尽量先将需求扭矩分配给电机，然后由发动机来补足剩余扭矩，这样就可以在易于充电的工作环境或动力电池电量经常维持较高值情况下尽量少让发动机出力，从而避免了燃油消耗。另外，当动力电池电量较低时尽量保证发动机运行在最佳工作点下，通过与电机相结合而使得燃油消耗量可降到最低。因此，采用本专利技术方法就可以充分发挥发动机、电机各自的性能优势，使系统始终工作在高效区域，降低车辆的能耗成本，并且大幅降低有害气体排放而有助于节能环保。附图说明以下将结合附图和实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的详细描述。图1是本专利技术的基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法的原理说明示意图。图2是本专利技术的基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法一个实施例中第一分配模式、第二分配模式之间的转换逻辑示意图。图3是本专利技术的基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法实施例中和的计算逻辑示意图。具体实施方式需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本专利技术的基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法的原理、特点以及优点，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将它们理解为对本专利技术形成任何的限制。此外，在本文所提及的各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可以在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或者删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本专利技术的更多其他实施例。为了便于更好地理解本专利技术方法，还需要进行以下一些解释和说明。首先，实施本专利技术技术方案需要提供发动机在全工况下的离线的比油耗Map图(即以发动机转速和发动机扭矩为坐标轴，绘制出的发动机的比油耗BSFC(g/kWh)的等高线)作为基础参量。上述用语“全工况”就是指在发动机的最大工作转速范围和发动机扭矩外特性组成的矩阵内所有的工况点。举例而言，当发动机最大转速为nEng，发动机在各个转速下的外特性扭矩为TEng_max(即发动机指示扭矩减去摩擦扭矩的净扭矩)，那么全工况就是发动机转速从零值到之间、发动机扭矩为零值到TEng_max之间的所有覆盖区域。其次，在本专利技术中使发动机与电机(可能是单电机或多电机)共同参与响应行车时的需求扭矩TD，电机与发动机共同出力并且在同一转速下协调工作以使得工作效率最优化。如上所述，在本专利技术中是将发动机的工作效率简化理解为比油耗，这是因为发动机比油耗在不同转速及扭矩下的变化较大，它是影响能耗的主要因素。请参考图1，下面继续说明对于发动机最佳工作点扭矩的计算。如果在一定工况下转速为和动力源的需求扭矩为TD，那么可以通过上述离线的比油耗Map图可以查出转速所对应的比油耗最低的点的扭矩。这样，在转速的情况下，如果令发动机的工作扭矩等于的话，那么电机分配到的扭矩就是TD－。当TD－＞0时，那么就意味着动力源需求扭矩大于发动机最佳工作点，因此需要电机驱动来提供正力，以便补充发动机扭矩。当TD－＜0时，那么就意味着动力需求扭矩小于发动机最佳工作点，因此发动机的扭矩除了用于响应动力源扭矩外还有多余的扭矩，这就需要使电机进行发电，由电机来提供负力，以便将发动机多余的扭矩转化成电能储存起来。下面将介绍本专利技术的基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法。总体而言，本专利技术方法包括以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法，其特征在于，它包括以下步骤：A. 提供发动机在全工况下的离线的比油耗Map图，其中所述离线的比油耗Map图是以发动机转速和发动机扭矩为坐标轴所绘制出的发动机的比油耗的等高线，所述全工况是指在发动机转速为零值到发动机最大转速n

【技术特征摘要】
1.一种基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法，其特征在于，它包括以下步骤：A.提供发动机在全工况下的离线的比油耗Map图，其中所述离线的比油耗Map图是以发动机转速和发动机扭矩为坐标轴所绘制出的发动机的比油耗的等高线，所述全工况是指在发动机转速为零值到发动机最大转速nEng之间、发动机扭矩为零值到发动机在各转速下的外特性扭矩TEng_max之间的所有覆盖区域，所述外特性扭矩是指发动机指示扭矩减去摩擦扭矩的净扭矩；B.使发动机与电机共同参与响应行车时的需求扭矩TD，所述电机与发动机在同一转速下协调工作使得工作效率最优化；以及C.获取车载动力电池当前的电池荷电状态SOC，并且根据如下情形来分配发动机扭矩和电机扭矩：c1.当电池荷电状态SOC大于第一预设值时进入第一分配模式，即若TD<则使得=0，=TD，若TD>则使得=，=TD－，其中是通过车载网络实时获取的所述电机的最大扭矩限制值；否则，保持当前工作状态；或者c2.当电池荷电状态SOC小于第二预设值时进入第二分配模式，即使得=，=TD－，其中是根据发动机的当前转速在所述离线的比油耗Map图查出的比油耗最低点所对应的发动机扭矩；否则，保持当前工作状态；并且所述步骤c2进一步包括：通过车载网络实时获取发动机的最大扭矩限制值，然后将和二者中的最小值确定为；对进行防止其数值出现剧烈变化的滤波处理得到，然后使得=；以及通过车载网络实时获取所述电机的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇星，朱军，邓晓光，张霏霏，赵沂，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31