低附路面的混动车辆控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及混合动力车辆技术领域，提供一种低附路面的混动车辆控制方法及系统。本发明专利技术的混动车辆控制方法针对P0+P4动力配置，且包括：识别当前路面是否为低附路面；以及在所述当前路面为低附路面时，调整发动机的输出扭矩以减少所述混动车辆的前轮端扭矩、调整后轴电机的扭矩上升斜率及输出扭矩以减少所述混动车辆的后轮端扭矩、和/或降低针对所述混动车辆的制动能量回收的强度或禁止所述混动车辆的制动能量回收功能。本发明专利技术针对易发生“甩尾”的低附路面进行了识别，并针对低附路面对发动机轴端扭矩、后轴电机进行了特殊处理，降低了前轮端打滑几率，并保证了后轮稳定性，且优化了能量回收策略，避免过多回收能量而导致车辆失稳。

Control method and system of hybrid vehicle on low attached Road

【技术实现步骤摘要】
低附路面的混动车辆控制方法及系统
本专利技术涉及混合动力车辆
，特别涉及一种低附路面的混动车辆控制方法及系统。
技术介绍
目前对于混合动力汽车，可根据电机在动力系统的布置位置，分为P0、P1、P2、P3、P4四种动力配置。其中，对于P0，其也称为皮带驱动启动发电机(BeltStarterGenerator，BSG)，电机布置在发动机前端轮系，通过皮带与发动机曲轴耦合连接；对于P4，其电机布置在后桥，可与发动机同时提供扭矩驱动车辆，也可单独作为驱动模块输出动力，也称之为电驱动桥技术(electricAxleDrive，eAD)。对于P0+P4动力配置的混合电动四驱系统，前轴动力来源于传统的发动机管理系统(EngineManagementSystem，EMS)以及与其皮带传动的BSG，前轴端总扭矩TFA为发动机输出扭矩TEngTrq与BSG输出扭矩TBSGTrq之和，即TFA＝TEngTrq+TBSGTrq；后轮由一个电机控制单元(MotorControlUnit，MCU)来驱动行驶，电机扭矩TRA来源于高压电池包，电池包可由外部电源通过车载充电机充电，也可由行驶中BSG发电以及能量回收进行能量储存。整车扭矩经过混合动力整车控制器(HybridControlUnite，HCU)控制策略协调，按照一定的比例单独控制前后轴动力输出，前轴扭矩经过传动控制系统(TransmissionControlUnit，TCU)传递至前轮，后轴扭矩经过后轴控制单元(AxleControlUnit，ACU)传递至后轴。目前整车的性能标定分为低附着系数路面(如冰面、雪面等，以下简称低附路面)和高附着系数路面(如沥青、砾石等，以下简称高附路面)。其中动力系统(如HCU、EMS、BSG、MCU)和传动系统(如TCU、ACU)不针对路面附着系数进行区分，而车辆稳定控制单元(ElectronicStabilityProgram，ESP)却会针对车辆在高低附路面的性能表现进行识别控制，其中主要依据滑移率、减速度和减速度的变化率等识别高/低附路面，再依据路面识别结果进行整车加速性、操稳性及制动性能标定，从而提高车辆的稳定效果。这种识别方法虽然能够实现制动的作用，但存在以下几点不足：1)在低附路面行驶时，与高附路面相比，在相同车速、相同加速踏板开度下，车轮端扭矩过大将导致车轮出现打滑，而ESP频繁介入工作，在一定程度上增加了ESP马达的工作频率，同时马达的工作噪声也会对混动车的NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动和不平顺性)产生一定的影响。2)由于发动机的外特性曲线是由硬件决定的，对于设计好的固定型号发动机，其pedalmap(踏板图)在不同附着系数的路面扭矩输出特性一致。但对于电机，其扭矩响应较快，在低附转向时很容易出现后轮打滑、甚至甩尾等危险情况，此时ESP将频繁介入控制，车轮扭矩出现不连续突变，整车出现严重的闯动以及“咚咚咚”噪音。3)在低附路面，HCU滑行能量回收时将产生一定的制动力，此时后轴将产生比较大的制动力，更容易导致车轮抱死，车辆更容易因转向过度而失稳。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种低附路面的混动车辆控制方法，以至少部分地解决上述技术问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种低附路面的混动车辆控制方法，所述低附路面的混动车辆控制方法针对混动车辆的P0+P4动力配置，在所述P0+P4动力配置中，所述混动车辆的前轴动力来源于发动机，后轴动力来源于后轴电机。并且，所述低附路面的混动车辆控制方法包括：识别当前路面是否为低附路面；以及在所述当前路面为所述低附路面时，执行以下任意一者或多者：调整所述发动机的输出扭矩以减少所述混动车辆的前轮端扭矩；调整所述后轴电机的扭矩上升斜率及输出扭矩以减少所述混动车辆的后轮端扭矩；以及降低针对所述混动车辆的制动能量回收的强度或禁止所述混动车辆的制动能量回收功能。进一步的，所述识别当前路面是否为低附路面包括：车辆起步过程中，在油门踏板开度信号在对应预设范围内，且制动踏板开度为0时，如果车轮出现打滑，则计算所述混动车辆的滑移率并根据所述滑移率是否大于预设滑移率门限值的情况进行计数，若所述滑移率大于所述预设滑移率门限值，则计数加1，否则计数减1，且当计数值大于预设计数门限值时，判断所述当前路面为低附路面；车辆制动过程中，在制动踏板开度信号在对应预设范围内，且油门踏板开度为0时，如果车轮出现抱死，则计算所述混动车辆的滑移率并根据所述滑移率是否大于预设滑移率门限值的情况进行计数，若所述滑移率大于所述预设滑移率门限值，则计数加1，否则计数减1，且当计数值大于预设计数门限值时，判断所述当前路面为低附路面；车辆滑行过程中，在制动踏板开度为0、油门踏板开度为0时，如果车轮出现抱死，则计算所述混动车辆的滑移率并根据所述滑移率是否大于预设滑移率门限值的情况进行计数，若所述滑移率大于所述预设滑移率门限值，则计数加1，否则计数减1，且当计数值大于预设计数门限值时，判断所述当前路面为低附路面；以及车辆正常行驶过程中，当车速大于预设车速门限值、车辆转弯、制动踏板开度为0、且判定驾驶员在松油门踏板时，如果车轮出现抱死，计算所述混动车辆的滑移率并根据所述滑移率是否大于预设滑移率门限值的情况进行计数，若所述滑移率大于所述预设滑移率门限值，则计数加1，否则计数减1，且当计数值大于预设计数门限值时，判断所述当前路面为低附路面进一步的，所述调整所述发动机的输出扭矩包括：调整所述发动机的踏板图曲线，使得在相同的油门踏板开度下，低附路面的发动机输出扭矩低于普通路面的发动机输出扭矩。进一步的，所述调整所述后轴电机的扭矩上升斜率及输出扭矩包括：若混动车辆的方向盘转角大于对应设定值，且混动车辆的方向盘转速小于对应设定值时，判断当前的所述低附路面为低附转弯路面，并针对所述低附转弯路面减缓所述后轴电机的扭矩上升斜率，并减小所述后轴电机的输出扭矩。相对于现有技术，本专利技术所述的低附路面的混动车辆控制方法具有以下优势：(1)本专利技术所述的低附路面的混动车辆控制方法针对易发生“甩尾”的低附路面进行了识别，并针对低附路面：对发动机轴端扭矩进行了特殊处理，减小前轮端扭矩，从而降低了前轮端打滑几率；对后轴电机进行了特殊处理，减缓扭矩输出斜率，从而保证了后轮稳定性；优化了能量回收策略，当检测到低附路面时，降低能量回收强度甚至不做回收，避免过多回收导致车辆侧滑而使车辆失稳。(2)本专利技术所述的低附路面的混动车辆控制方法综合了多种驾驶工况来识别当前路面状况，可帮助驾驶者在冰面、雪地等路况下安全行驶，极大程度提高了冬季行车的安全性。(3)本专利技术所述的低附路面的混动车辆控制方法减少了ESP系统的介入频次，保护了车辆的动力元件，延长了电子系统的使用寿命。(4)本专利技术所述的低附路面的混动车辆控制方法完全从软件层面进行开发，将控制策略写入软件程序，再经过实车标定即可实现对性能的优化，既简单，又能节省开发成本。...

【技术保护点】
1.一种低附路面的混动车辆控制方法，其特征在于，所述低附路面的混动车辆控制方法针对混动车辆的P0+P4动力配置，在所述P0+P4动力配置中，所述混动车辆的前轴动力来源于发动机，后轴动力来源于后轴电机，且所述低附路面的混动车辆控制方法包括：/n识别当前路面是否为低附路面；以及/n在所述当前路面为所述低附路面时，执行以下任意一者或多者：/n调整所述发动机的输出扭矩以减少所述混动车辆的前轮端扭矩；/n调整所述后轴电机的扭矩上升斜率及输出扭矩以减少所述混动车辆的后轮端扭矩；以及/n降低针对所述混动车辆的制动能量回收的强度或禁止所述混动车辆的制动能量回收功能。/n

【技术特征摘要】
1.一种低附路面的混动车辆控制方法，其特征在于，所述低附路面的混动车辆控制方法针对混动车辆的P0+P4动力配置，在所述P0+P4动力配置中，所述混动车辆的前轴动力来源于发动机，后轴动力来源于后轴电机，且所述低附路面的混动车辆控制方法包括：
识别当前路面是否为低附路面；以及
在所述当前路面为所述低附路面时，执行以下任意一者或多者：
调整所述发动机的输出扭矩以减少所述混动车辆的前轮端扭矩；
调整所述后轴电机的扭矩上升斜率及输出扭矩以减少所述混动车辆的后轮端扭矩；以及
降低针对所述混动车辆的制动能量回收的强度或禁止所述混动车辆的制动能量回收功能。


2.根据权利要求1所述的低附路面的混动车辆控制方法，其特征在于，所述识别当前路面是否为低附路面包括：
车辆起步过程中，在油门踏板开度信号在对应预设范围内，且制动踏板开度为0时，如果车轮出现打滑，则计算所述混动车辆的滑移率并根据所述滑移率是否大于预设滑移率门限值的情况进行计数，若所述滑移率大于所述预设滑移率门限值，则计数加1，否则计数减1，且当计数值大于预设计数门限值时，判断所述当前路面为低附路面；
车辆制动过程中，在制动踏板开度信号在对应预设范围内，且油门踏板开度为0时，如果车轮出现抱死，则计算所述混动车辆的滑移率并根据所述滑移率是否大于预设滑移率门限值的情况进行计数，若所述滑移率大于所述预设滑移率门限值，则计数加1，否则计数减1，且当计数值大于预设计数门限值时，判断所述当前路面为低附路面；
车辆滑行过程中，在制动踏板开度为0、油门踏板开度为0时，如果车轮出现抱死，则计算所述混动车辆的滑移率并根据所述滑移率是否大于预设滑移率门限值的情况进行计数，若所述滑移率大于所述预设滑移率门限值，则计数加1，否则计数减1，且当计数值大于预设计数门限值时，判断所述当前路面为低附路面；以及
车辆正常行驶过程中，当车速大于预设车速门限值、车辆转弯、制动踏板开度为0且判定驾驶员在松油门踏板时，如果车轮出现抱死，计算所述混动车辆的滑移率并根据所述滑移率是否大于预设滑移率门限值的情况进行计数，若所述滑移率大于所述预设滑移率门限值，则计数加1，否则计数减1，且当计数值大于预设计数门限值时，判断所述当前路面为低附路面。


3.根据权利要求1所述的低附路面的混动车辆控制方法，其特征在于，所述调整所述发动机的输出扭矩包括：
调整所述发动机的踏板图曲线，使得在相同的油门踏板开度下，低附路面的发动机输出扭矩低于普通路面的发动机输出扭矩。


4.根据权利要求1所述的低附路面的混动车辆控制方法，其特征在于，所述调整所述后轴电机的扭矩上升斜率及输出扭矩包括：
若混动车辆的方向盘转角大于对应设定值，且混动车辆的方向盘转速小于对应设定值时，判断当前的所述低附路面为低附转弯路面，并针对所述低附转弯路面减缓所述后轴电机的扭矩上升斜率，并减小所述后轴电机的输出扭矩。


5.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得控制器执行权利要求1至4中任意一项所述的低附路面的混动车辆控制方法。


6.一种低附路面的混动车辆控制系统，其特征在于，所述低附路面的混动车辆控制系统针对混动车辆的P0+P4动力配置，在所述P0+P4动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧君，孙玉，张英富，徐波，郝之凯，王立波，周铁，田伟娜，魏树林，孟祥禄，李熙，王娴，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13