一种基于AT混合动力车辆的混合动力系统及其滑行制动能量回收控制方法技术方案

一种基于AT混合动力车辆的混合动力系统及其滑行制动能量回收控制方法，本发明专利技术属于混合动力车辆控制领域。本发明专利技术针对现有的缺陷，提供了一种能够保证车辆驾驶舒适性良好、能量回收多、可靠性高的混合动力系统及其滑行制动能量回收控制方法。本发明专利技术中，根据车速、加速踏板和制动踏板状态以及高压电池的荷电状态和ABS工作状态确定车辆状态进行制动能量回收；根据制动踏板开度、变速器实际档位确定基础电机制动扭矩；根据变速器传动效率和油温对基础电机制动扭矩进行修正；根据电机当前对外输出扭矩能力进行一级限扭；将BMS的充电电流反馈给MCU；MCU对电机制动扭矩进行二级限扭。本发明专利技术主要用于控制混合动力车辆滑行制动能量回收。

【技术实现步骤摘要】
一种基于AT混合动力车辆的混合动力系统及其滑行制动能量回收控制方法
本专利技术属于混合动力车辆控制领域，具体涉及一种基于AT混合动力车辆的混合动力系统及其滑行制动时能量回收的控制方法。
技术介绍
在传统车辆上，滑行制动时车辆的动能主要通过机械摩擦转化为热能，这部分能量不能再重复利用。在混合动力车辆上，滑行制动时可以通过电机发电将动能转化为电能储存在高压电池中，当驾驶员踩下油门踏板，车辆再次需要动力时，再通过电机驱动将电能释放出来，重新转化为车辆的动能。滑行制动时尽可能回收更多的能量来提升车辆的行驶里程是制动能量回收的主要目的，但滑行制动过程中保证车辆驾驶舒适性也尤为重要。针对采用AT变速箱的混合动力车辆，提出一种滑行制动能量回收的方法，可以维持车辆减速的平顺性。因此，就需要一种在滑行制动过程中能够保证车辆驾驶舒适性良好、能够能量回收、可靠性高的混合动力系统及其滑行制动能量回收控制方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有的混合动力系统车辆滑行制动时车辆驾驶舒适性差、能量回收少、可靠性差的缺陷，提供了一种能够保证车辆驾驶舒适性良好、能量回收多、可靠性高的混合动力系统及其滑行制动能量回收控制方法。本专利技术所涉及的一种基于AT混合动力车辆的混合动力系统及其滑行制动能量回收控制方法的技术方案如下：本专利技术所涉及的一种基于AT混合动力车辆的混合动力系统，它包括加速踏板、制动踏板、控制器、起动机、发动机ENG、离合器K0、永磁同步电机ISG、六档变速器AT、电子油泵EOP和高压电池；所述控制器包括整车控制器HCU、高压电池管理系统BMS、发动机控制器ECU、电机控制器MCU、电子油泵控制器OPU、变速器控制器TCU和防抱死刹车系统ABS；所述加速踏板和制动踏板的输出端均与整车控制器HCU的输入端连接，所述整车控制器HCU的输出端与起动机的输入端连接，所述起动机固定在发动机ENG上；所述高压电池管理系统BMS、发动机控制器ECU、电机控制器MCU、电子油泵控制器OPU、变速器控制器TCU、防抱死刹车系统ABS的输出端均与整车控制器HCU的输入端连接，所述高压电池与高压电池管理系统BMS双向连接，所述发动机ENG与发动机控制器ECU双相连接，所述发动机ENG的执行端与离合器K0的一端连接，所述离合器KO的另一端与永磁同步电机ISG的一端连接，所述永磁同步电机ISG的控制端与整车控制器HCU双向连接，所述永磁同步电机ISG的另一端与六档变速器AT的主动齿轮连接，所述六档变速器AT的从动齿轮与防抱死刹车系统ABS双向连接，所述六档变速器AT的输入端与变速器控制器TCU双向连接，所述电子油泵EOP的一端与六档变速器AT连接，所述电子油泵EOP的另一端与油泵控制器OPU双向连接。进一步地：所述各控制器之间通过CAN总线进行通讯，所述加速踏板和制动踏板均通过传感器将采集到的踏板开度发送给整车控制器HCU，由整车控制器HCU协调各控制器工作实现整车控制。一种基于所述的混合动力系统的滑行制动能量回收控制方法，它包括以下步骤：步骤一、根据车速、加速踏板状态和制动踏板状态确认车辆进入滑行制动状态；步骤二、根据高压电池的荷电状态和防抱死刹车系统ABS工作状态，确定车辆状态进行制动能量回收；步骤三、根据制动踏板开度、六档变速器AT的实际档位确定基础的电机制动扭矩；步骤四、根据六档变速器AT的传动效率和油温对基础的电机制动扭矩进行修正；步骤五、根据永磁同步电机ISG的当前对外输出扭矩能力进行一级限扭；步骤六、将高压电池管理系统BMS的充电电流反馈给电机控制器MCU；电机控制器MCU对电机制动扭矩进行二级限扭。进一步地：在步骤一中，当车速高于怠速车速时，加速踏板松开或制动踏板被踩下后，车辆进入滑行制动状态；当车速低于怠速车速，驾驶员松开油门，车辆仍怠速运行，若制动踏板被踩下，由机械制动提供制动力将车速逐渐减为0；所述怠速车速为车辆最高的怠速车速。进一步地：在步骤二中，设定阈值，当高压电池剩余容量SOC小于阈值、防抱死刹车系统ABS没有激活的状态下进行制动能量回收；当高压电池电量充足，剩余容量SOC大于阈值时，代表电池处于满电状态，不允许电机回收能量向电池充电。进一步地：在步骤三中，整车控制器HCU根据制动踏板开度确定基础制动扭矩，当制动踏板完全踩下，即开度为100％时，基础制动扭矩为电机最大负扭矩，随着制动踏板开度减小，基础制动扭矩逐渐减小。进一步地：在步骤四中，以六档变速器AT各档速比倒数归一化处理后的系数作为一号档位扭矩系数，将一档和二档下扭矩系数设置为0；根据六档变速器AT的传动效率确定一号扭矩修正系数；根据六档变速器AT内的油温确定二号扭矩修正系数；利用电机制动扭矩公式修正基础的电机制动扭矩；所述电机制动扭矩公式为：电机制动扭矩＝基础制动扭矩*一号档位扭矩系数*一号修正扭矩系数*二号修正扭矩系数。进一步地：在步骤五中，所述永磁同步电机ISG的当前对外输出扭矩能力受永磁同步电机ISG外特性的限制；当永磁同步电机ISG长时间大负荷工作，电机定子温度升高，对外输出扭矩能力降低；以电机控制器MCU反馈的永磁同步电机ISG最大扭矩对永磁同步电机ISG制动扭矩进行限制，通过取两者中的最大值作为限制后的电机制动扭矩值。进一步地：在步骤六中，所述永磁同步电机ISG发电时电流过大，超过高压电池允许的最大充电电流，会对高压电池造成损坏，将高压电池管理系统BMS允许的充电电流反馈给电机控制器MCU，由电机控制器MCU根据电流限制电机最终输出的扭矩。本专利技术所涉及的一种基于AT混合动力车辆的混合动力系统及其滑行制动能量回收控制方法的有益效果是：本专利技术涉及的一种基于AT混合动力车辆的混合动力系统及其滑行制动能量回收控制方法，加速踏板和制动踏板通过传感器采集踏板开度发送给HCU，由HCU协调各控制器工作实现整车控制；根据车速、加速踏板状态和制动踏板状态，以及高压电池的荷电状态和防抱死刹车系统ABS工作状态，然后根据制动踏板开度、六档变速器AT的实际档位确定基础的电机制动扭矩，根据六档变速器AT传动效率和油温对基础扭矩进行修正，并依据电机当前扭矩能力和电机控制器MCU分别进行一级限扭和二级限扭；进而能够能量回收，保证车辆驾驶舒适性良好、可靠性高。附图说明图1为基于AT混合动力车辆的混合动力系统示意图；图2为滑行制动能量回收控制方法流程图；图中：ENG为发动机、K0为离合器、ISG为永磁同步电机、AT为六档变速器、EOP为电子油泵、ECU为发动机控制器，MCU为电机控制器，TCU为变速器控制器，OPU为电子油泵控制器，BMS为高压电池管理系统，ABS为防抱死刹车系统，HCU为整车控制器。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。实施例1结合图1-2说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种基于AT混合动力车辆的混合动力系统，它包括加速踏板、制动踏板、控制器、起动机、发动机ENG、离合器K0、永磁同步电机ISG、六档变速器AT、电子油泵EOP和高压电池；所述控制器包括整车控制器HCU、高压电池管理系统BMS、发动机控制器ECU、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于AT混合动力车辆的混合动力系统，其特征在于，它包括加速踏板、制动踏板、控制器、起动机、发动机ENG、离合器K0、永磁同步电机ISG、六档变速器AT、电子油泵EOP和高压电池；所述控制器包括整车控制器HCU、高压电池管理系统BMS、发动机控制器ECU、电机控制器MCU、电子油泵控制器OPU、变速器控制器TCU和防抱死刹车系统ABS；所述加速踏板和制动踏板的输出端均与整车控制器HCU的输入端连接，所述整车控制器HCU的输出端与起动机的输入端连接，所述起动机固定在发动机ENG上；所述高压电池管理系统BMS、发动机控制器ECU、电机控制器MCU、电子油泵控制器OPU、变速器控制器TCU、防抱死刹车系统ABS的输出端均与整车控制器HCU的输入端连接，所述高压电池与高压电池管理系统BMS双向连接，所述发动机ENG与发动机控制器ECU双相连接，所述发动机ENG的执行端与离合器K0的一端连接，所述离合器KO的另一端与永磁同步电机ISG的一端连接，所述永磁同步电机ISG的控制端与整车控制器HCU双向连接，所述永磁同步电机ISG的另一端与六档变速器AT的主动齿轮连接，所述六档变速器AT的从动齿轮与防抱死刹车系统ABS双向连接，所述六档变速器AT的输入端与变速器控制器TCU双向连接，所述电子油泵EOP的一端与六档变速器AT连接，所述电子油泵EOP的另一端与油泵控制器OPU双向连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于AT混合动力车辆的混合动力系统，其特征在于，它包括加速踏板、制动踏板、控制器、起动机、发动机ENG、离合器K0、永磁同步电机ISG、六档变速器AT、电子油泵EOP和高压电池；所述控制器包括整车控制器HCU、高压电池管理系统BMS、发动机控制器ECU、电机控制器MCU、电子油泵控制器OPU、变速器控制器TCU和防抱死刹车系统ABS；所述加速踏板和制动踏板的输出端均与整车控制器HCU的输入端连接，所述整车控制器HCU的输出端与起动机的输入端连接，所述起动机固定在发动机ENG上；所述高压电池管理系统BMS、发动机控制器ECU、电机控制器MCU、电子油泵控制器OPU、变速器控制器TCU、防抱死刹车系统ABS的输出端均与整车控制器HCU的输入端连接，所述高压电池与高压电池管理系统BMS双向连接，所述发动机ENG与发动机控制器ECU双相连接，所述发动机ENG的执行端与离合器K0的一端连接，所述离合器KO的另一端与永磁同步电机ISG的一端连接，所述永磁同步电机ISG的控制端与整车控制器HCU双向连接，所述永磁同步电机ISG的另一端与六档变速器AT的主动齿轮连接，所述六档变速器AT的从动齿轮与防抱死刹车系统ABS双向连接，所述六档变速器AT的输入端与变速器控制器TCU双向连接，所述电子油泵EOP的一端与六档变速器AT连接，所述电子油泵EOP的另一端与油泵控制器OPU双向连接。2.根据权利要求1所述的一种基于AT混合动力车辆的混合动力系统，其特征在于，所述各控制器之间通过CAN总线进行通讯，所述加速踏板和制动踏板均通过传感器将采集到的踏板开度发送给整车控制器HCU，由整车控制器HCU协调各控制器工作实现整车控制。3.一种基于权利要求1所述的混合动力系统的滑行制动能量回收控制方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一、根据车速、加速踏板状态和制动踏板状态确认车辆进入滑行制动状态；步骤二、根据高压电池的荷电状态和防抱死刹车系统ABS工作状态，确定车辆状态进行制动能量回收；步骤三、根据制动踏板开度、六档变速器AT的实际档位确定基础的电机制动扭矩；步骤四、根据六档变速器AT的传动效率和油温对基础的电机制动扭矩进行修正；步骤五、根据永磁同步电机ISG的当前对外输出扭矩能力进行一级限扭；步骤六、将高压电池管理系统BMS的充电电流反馈给电机控制器MCU；电机控制器MC...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜宏蕾，郝美刚，于忠贵，辛海霞，方立辉，王建勋，李延斌，王琦，贾林娜，曲宁，郭凤男，白旭斌，赵志旭，刘宪军，
申请(专利权)人：哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23