插电式混合动力车辆起步控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种插电式混合动力车辆起步控制方法及系统，包括：步骤S1：获取行驶工况及车辆信息，确定湿式离合器结合油压，确定行驶需求扭矩；步骤S2：判断行驶意图和类型，基于冲击度限制的最大扭矩变化率控制发动机和驱动电机的动力源扭矩变化，使发动机和驱动电机经变速机构至轮端的扭矩波动在预设范围内，从而进行整车需求扭矩分配；步骤S3：进行基于PID反馈控制的动力源扭矩协调控制；步骤S4；基于驾驶员操作意图，通过驾驶员操作意图控制器和湿式离合器油压控制器，进行车辆起步动态过程的协调控制。本发明专利技术在满足插电式混合动力汽车动力性和经济性的同时，提升插电式混合动力车辆起步动态过程的平顺性和驾乘人员舒适性。辆起步动态过程的平顺性和驾乘人员舒适性。辆起步动态过程的平顺性和驾乘人员舒适性。

【技术实现步骤摘要】
插电式混合动力车辆起步控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及车辆起步动态过程控制
，具体地，涉及一种插电式混合动力车辆起步控制方法及系统，更为具体地，涉及一种插电式混合动力车辆双动力源联合起步动态过程的协调控制方法和系统。

技术介绍

[0002]起步动态过程中，整车载荷大小、坡度类型及大小、SOC状态等因素的随机组合会形成不同的车辆行驶工况，一定程度的会影响到驾驶员操作判断。
[0003]驾驶员主要通过踩踏板的深浅和快慢来表达其驾驶意愿，反映为踏板开度的大小和踏板开度变化率的变化情况。如何将不同的行驶工况和混合动力汽车构型的多种起步类型更高效的结合显得十分重要。
[0004]在整车扭矩需求较大时，考虑双离合器输入轴可传递扭矩上限和离合器片的使用寿命，利用驱动电机快速响应的优势带动发动机，帮助其跨越低转速区域，直接从怠速转速附近点火。如何有效解决发动机低转速区油耗及排放严重、离合器传递扭矩上限和使用寿命等问题意义明显。
[0005]专利文献CN112677958A(申请号：CN202110025858.3)公开了一种车辆起步控制方法、系统及车辆，所述方法是当检测到车辆有起步需求时，整车动力控制单元PCU通过控制动力源扭矩和离合器扭矩斜率，由动力源扭矩、离合器基准扭矩与离合器偏移扭矩共同作用，根据动力源实际转速实时微调离合器目标传递扭矩，引导动力源端转速跟随引导转速上升直至目标转速，直至动力源转速和变速箱输入轴转速同步。然而该专利并未考虑整车载荷大小、坡度类型及大小、SOC状态等因素的随机组合会形成不同的起步工况对驾驶员起步判断的影响。
[0006]专利文献CN110615000A(申请号：CN201910966436.9)公开了一种插电式混合动力汽车工作控制模式，依据控制模块判断插电式混合动力汽车当前的模式开关选择启动模式条件，启动模式包括第一启动条件和第二启动条件，并提供两种启动条件判断条件。插电式混合动力汽车的模式开关包括纯电驱动经济模式和混合驱动经济模式两种驱动模式，通过获取的所述行车车速信息，判断所述混合动力系统的行车车速信息是否满足所述混合动力系统起步车速范围和低速巡航范围，具体工作模式包括后电机驱动工作模式、行车充电工作模式、发动机单独工作模式；进一步，判断所述混合动力系统的行车车速信息是否满足所述混合动力系统高速巡航范围，具体工作模式包括电动机全驱动工作模式、行车驱动工作模式。但该专利技术没有考虑起步动态过程中，整车载荷大小、坡度类型及大小、SOC状态等因素的随机组合会形成不同的行驶工况对驾驶员操作判断的影响。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种插电式混合动力车辆起步控制方法及系统。
[0008]根据本专利技术提供的一种插电式混合动力车辆起步控制方法，包括：
[0009]步骤S1：获取行驶工况及车辆信息，确定湿式离合器结合油压，确定行驶需求扭矩；
[0010]步骤S2：判断行驶意图和类型，基于冲击度限制的最大扭矩变化率控制发动机和驱动电机的动力源扭矩变化，使发动机和驱动电机经变速机构至轮端的扭矩波动在预设范围内，进行整车需求扭矩分配；
[0011]步骤S3：进行基于PID反馈控制的动力源扭矩协调控制；
[0012]步骤S4；基于驾驶员操作意图，通过驾驶员操作意图控制器和湿式离合器油压控制器，进行车辆起步动态过程的协调控制。
[0013]优选地，获取行驶工况及车辆信息，包括驾驶员操作意图、整车功率需求和电池组SOC状态；
[0014]通过读取车速、踏板开度及其变化率、当前SOC及车辆当前行驶模式，判断是否满足起步条件，确定湿式离合器结合油压，确定行驶需求扭矩，通过驱动电机控制器和发动机控制器控制输出实际扭矩，动力学方程表达为：
[0015][0016]式中：T
dtar
为动力源扭矩；T
mtar
、T
etar
分别为下一目标驱动电机、发动机需求扭矩；T
e
、T
m
分别为当前发动机、驱动电机的实际扭矩；X、Y分别为发动机、驱动电机扭矩变化率。
[0017]优选地，在所述步骤S3中：
[0018]通过PID算法将发动机目标扭矩转换为加速踏板开度，以整车最大冲击度限制为控制目标，对其进行增量补偿，直接通过扭矩命令控制其输出扭矩。
[0019]优选地，在所述步骤S4中：
[0020]所述驾驶员操作意图控制器：以油门踏板开度及其变化率为输入，驾驶员操作意图为输出，通过油门踏板开度及其变化率将驾驶员操作意图对应不同车辆行驶扭矩需求，根据驾驶员操作意图模糊控制器的输入、输出变量的模糊子集隶属度函数结合制定模糊控制规则，得到驾驶员操作意图模糊控制曲面。
[0021]优选地，在所述步骤S4中：
[0022]所述湿式离合器油压控制器：根据驾驶员操作意图及车辆行驶工况，采用双层模糊控制策略，在第二层模糊控制器中，以驾驶员操作意图、发动机转速、离合器主从发动机转速差为输入，离合器结合或分离油压为输出，根据结合油压变化率模糊控制器的输入、输出变量的模糊子集隶属度函数结合制定模糊控制规则，得到结合油压变化率模糊控制曲面。
[0023]根据本专利技术提供的一种插电式混合动力车辆起步控制系统，包括：
[0024]模块M1：获取行驶工况及车辆信息，确定湿式离合器结合油压，确定行驶需求扭矩；
[0025]模块M2：判断行驶意图和类型，基于冲击度限制的最大扭矩变化率控制发动机和驱动电机的动力源扭矩变化，使发动机和驱动电机经变速机构至轮端的扭矩波动在预设范
围内，进行整车需求扭矩分配；
[0026]模块M3：进行基于PID反馈控制的动力源扭矩协调控制；
[0027]模块M4；基于驾驶员操作意图，通过驾驶员操作意图控制器和湿式离合器油压控制器，进行车辆起步动态过程的协调控制。
[0028]优选地，获取行驶工况及车辆信息，包括驾驶员操作意图、整车功率需求和电池组SOC状态；
[0029]通过读取车速、踏板开度及其变化率、当前SOC及车辆当前行驶模式，判断是否满足起步条件，确定湿式离合器结合油压，确定行驶需求扭矩，通过驱动电机控制器和发动机控制器控制输出实际扭矩，动力学方程表达为：
[0030][0031]式中：T
dtar
为动力源扭矩；T
mtar
、T
etar
分别为下一目标驱动电机、发动机需求扭矩；T
e
、T
m
分别为当前发动机、驱动电机的实际扭矩；X、Y分别为发动机、驱动电机扭矩变化率。
[0032]优选地，在所述模块M3中：
[0033]通过PID算法将发动机目标扭矩转换为加速踏板开度，以整车最大冲击度限制为控制目标，对其进行增量补偿，直接通过扭矩命令控制其输出扭矩。
[0034]优选地，在所述模块M4中：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种插电式混合动力车辆起步控制方法，其特征在于，包括：步骤S1：获取行驶工况及车辆信息，确定湿式离合器结合油压，确定行驶需求扭矩；步骤S2：判断行驶意图和类型，基于冲击度限制的最大扭矩变化率控制发动机和驱动电机的动力源扭矩变化，使发动机和驱动电机经变速机构至轮端的扭矩波动在预设范围内，进行整车需求扭矩分配；步骤S3：进行基于PID反馈控制的动力源扭矩协调控制；步骤S4；基于驾驶员操作意图，通过驾驶员操作意图控制器和湿式离合器油压控制器，进行车辆起步动态过程的协调控制。2.根据权利要求1所述的插电式混合动力车辆起步控制方法，其特征在于：获取行驶工况及车辆信息，包括驾驶员操作意图、整车功率需求和电池组SOC状态；通过读取车速、踏板开度及其变化率、当前SOC及车辆当前行驶模式，判断是否满足起步条件，确定湿式离合器结合油压，确定行驶需求扭矩，通过驱动电机控制器和发动机控制器控制输出实际扭矩，动力学方程表达为：式中：T
dtar
为动力源扭矩；T
mtar
、T
etar
分别为下一目标驱动电机、发动机需求扭矩；T
e
、T
m
分别为当前发动机、驱动电机的实际扭矩；X、Y分别为发动机、驱动电机扭矩变化率。3.根据权利要求1所述的插电式混合动力车辆起步控制方法，其特征在于，在所述步骤S3中：通过PID算法将发动机目标扭矩转换为加速踏板开度，以整车最大冲击度限制为控制目标，对其进行增量补偿，直接通过扭矩命令控制其输出扭矩。4.根据权利要求1所述的插电式混合动力车辆起步控制方法，其特征在于，在所述步骤S4中：所述驾驶员操作意图控制器：以油门踏板开度及其变化率为输入，驾驶员操作意图为输出，通过油门踏板开度及其变化率将驾驶员操作意图对应不同车辆行驶扭矩需求，根据驾驶员操作意图模糊控制器的输入、输出变量的模糊子集隶属度函数结合制定模糊控制规则，得到驾驶员操作意图模糊控制曲面。5.根据权利要求1所述的插电式混合动力车辆起步控制方法，其特征在于，在所述步骤S4中：所述湿式离合器油压控制器：根据驾驶员操作意图及车辆行驶工况，采用双层模糊控制策略，在第二层模糊控制器中，以驾驶员操作意图、发动机转速、离合器主从发动机转速差为输入，离合器结合或分离油压为输出，根据结合油压变化率模糊控制器的输入、输出变量的模糊子集隶属度函数结合制定模糊控制规则，得到结合油压变化率模糊控制曲面。6.一种插电式...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦永恒，
申请(专利权)人：联陆智能交通科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：