一種單軸并聯混合動力系統的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車動力系統技術領域，特別是涉及一種單軸并聯混合動力系統的控制方法。
【背景技術】
[0002]混合動力系統是指采用電機和發動機作為動力源提供驅動扭矩的動力系統，其能夠結合傳統的內燃機技術，在降低燃油消耗率和減少排放方面能有很大的改善，得到了廣泛應用。
[0003]根據動力源的數量以及動力傳遞方式，混合動力汽車可以分為串聯型、并聯型和混聯型。其中，單軸并聯混合動力汽車是一種并聯式的輕度混合動力，其結構特點是發動機和電動機在一根軸上混合，所采用的電動機能夠同時進行助力和發電，是目前應用較為廣泛的混合方案。
[0004]請參考圖1，圖1為現有技術中單軸并聯混合動力系統在一種【具體實施方式】中控制動力輸出的流程示意圖。
[0005]根據扭矩的作用不同，可以將扭矩分為驅動扭矩以及發電扭矩；根據扭矩動力來源的不同，可以將扭矩分為電機扭矩以及發動機扭矩，因此，在混合動力系統中，扭矩可以分為電機驅動扭矩、電機發電扭矩、發動機驅動扭矩以及發動機發電扭矩。具體地，在進行輸出扭矩的控制時，可以首先獲取電池當前S0C值(用于標志動力電池荷電狀態，即剩余荷電容量與全荷電容量的比值)和需求驅動扭矩，然后比較當前S0C與其工作范圍的最大值和最小值的關系，若是大于最大值，電機輸出所需驅動扭矩，其余扭矩為零；若是介于最大值、最小值之間，判斷需求驅動扭矩是否小于零，是則電機輸出發電所需扭矩，其余扭矩為零，否則電機輸出驅動扭矩，發動機輸出需求驅動扭矩與電機輸出扭矩的差值，其余扭矩為零；若小于最小值，判斷需求驅動扭矩是否小于零，是則電機輸出發電需求驅動扭矩，發動機輸出經濟區發電扭矩，其余扭矩為零，若大于零，發動機輸出扭矩一部分用于驅動、一部分用于電機發電。
[0006]可見，現有技術中完全依據電池的S0C值進行扭矩分配，但是，這種控制方式對S0C的劃分不夠細致，且沒有充分考慮電機、發動機和電池的工作特性，無法根據實際需要更換扭矩輸出方案，也無法使得發動機、電機和電池工作在高效區。
[0007]更為重要的是，扭矩輸出完全依據S0C值進行區別控制，并沒有充分考慮如何進行需求驅動扭矩的標定，以及如何根據車況和路況調節需求驅動扭矩；再者，如果制動踏板和加速踏板同時工作或者同時不工作，也就是說當無法判斷需求驅動扭矩是否小于零時，現有技術中的控制方法將出現紊亂。
[0008]因此，如何設計一種單軸并聯混合動力系統的控制方法，以便提高控制可靠性和安全性，充分結合發動機和電機的工作特點進行扭矩分配，進而使得發動機、電機和電池工作在高效區，是本領域技術人員目前亟需解決的技術問題。
【發明內容】
[0009]本發明的目的是提供一種單軸并聯混合動力系統的控制方法，能夠提高控制可靠性和安全性，充分結合發動機和電機的工作特點進行扭矩分配，以提高發動機、電機和電池的工作效率。
[0010]為解決上述技術問題，本發明提供一種單軸并聯混合動力系統的控制方法，包括以下步驟:
[0011]檢測并判斷制動踏板和加速踏板是否動作，如果兩者同時動作或兩者均無動作或僅制定踏板動作，則執行步驟2)，如果制動踏板無動作且加速踏板動作，則執行步驟3);
[0012]2)根據制動踏板所處位置輸出制動扭矩；
[0013]3)標定并輸出需求驅動扭矩。
[0014]本發明的控制方法，首先對制動踏板的動作進行檢測，然后才進行加速踏板的檢測，那么，當制動踏板動作時執行制動動作，當制動踏板無動作、加速踏板動作時，進行驅動動作，制動踏板和加速踏板同時動作時執行制動動作，也就是說剎車優先；當兩者均無動作時進入制動模式，以便電機回收滑行時的能量。可見，本發明的控制方法，一方面實現了剎車優先，提高了車輛行駛的安全性，避免因誤動加速踏板引發的安全事故，也降低了因同時觸動加速踏板和制動踏板對車輛造成的損傷；另一方面，當制動踏板和加速踏板均無動作時，控制車輛進入制動模式，以便車輛進行制動滑行，不僅保證了行駛的安全性，還可以充分回收滑行能量供電機使用，以更好地滿足混合驅動的需求。
[0015]可選地，步驟2)和步驟3)中，輸出制動扭矩和需求驅動扭矩時，單位步長內的扭矩變化不超過預定量。
[0016]可選地，步驟3)中，根據車速、加速踏板與檔位的關系劃分為常規型驅動模式、動力型驅動模式和經濟型驅動模式，步驟3)具體包括以下步驟:
[0017]31)判斷是否進行驅動模式的識別，是則執行步驟32)，否則按照常規型驅動模式標定需求驅動扭矩，然后執行步驟33);
[0018]32)按照動力型驅動模式或經濟型驅動模式標定需求驅動扭矩；
[0019]33)按照標定的需求驅動扭矩輸出。
[0020]可選地，步驟32)具體包括以下步驟:
[0021]321)判斷是否通過駕駛員進行驅動模式識別，是則執行步驟322)，否則按照步驟323)進行驅動模式的自動識別；
[0022]322)駕駛員判斷道路是否復雜，是則按照動力型驅動模式標定需求驅動扭矩，否則按照經濟型驅動模式標定需求驅動扭矩；
[0023]323)獲取加速踏板的踩踏深度以及踩踏動作的變化率，當踩踏深度不小于第一預定深度或踩踏動作的變化率超過預定變化率時，按照動力型驅動模式標定需求驅動扭矩，否則按照經濟型驅動模式標定需求驅動扭矩。
[0024]可選地，步驟323)具體包括以下步驟:
[0025]3231)判斷加速踏板的踩踏深度是否大于第二預定深度，否則按照經濟型驅動模式標定需求驅動扭矩，是則執行步驟3232);
[0026]3232)判斷加速踏板的踩踏深度是否小于第一預定深度，否則按照動力型驅動模式標定需求驅動扭矩，是則執行步驟4233);
[0027]3233)判斷加速踏板的踩踏動作的變化率是否超過預定變化率，是則按照動力型驅動模式標定需求驅動扭矩，否則按照經濟型驅動模式標定需求驅動扭矩。
[0028]可選地，步驟33)具體包括以下步驟:
[0029]331)判斷發動機當前轉速是否小于怠速轉速，是則執行步驟332)，否則執行步驟333)；
[0030]332)判斷電池S0C值是否大于第一預定值，是則采用電機輸出發動機起動所需扭矩，否則采用起動機起動發動機；
[0031]333)判斷需求驅動扭矩是否大于發動機最小驅動扭矩，否則執行步驟334);
[0032]334)判斷電池S0C值是否大于第二預定值，第二預定值大于第一預定值，是則采用電機輸出需求驅動扭矩，否則執行步驟335);
[0033]335)發動機輸出需求驅動扭矩、電機無扭矩輸出，或電機輸出發電扭矩、發動機輸出需求驅動扭矩與發電扭矩的差值。
[0034]可選地，步驟333)中，是則執行下述步驟:
[0035]336)判斷需求驅動扭矩是否大于發動機最大驅動扭矩，是則執行步驟337);
[0036]337)判斷電池S0C值是否大于第三預定值，第三預定值大于第二預定值，是則電機輸出需求驅動扭矩與電機峰值驅動扭矩的最小值、發動機輸出需求驅動扭矩大于電機峰值驅動扭矩的部分，否則執行步驟338);
[0037]338)判斷電池S0C值是否大于第二預定值，是則發動機輸出最大驅動扭矩，電機輸出需求驅動扭矩與發動機最大驅動扭矩的差值，否則發動機輸出最大驅動扭矩，電機輸出扭矩為零。
[0038]可選地，步驟336)中，否則執行下述步驟:
[0039]339)判斷需求驅動扭矩是否大于電機峰值驅動扭矩，是則執行步驟4310);
[0040]3310)判斷電池S0C值是否大于第三預定值，是則電機輸出峰值驅動扭矩、發動機輸出需求驅動扭矩與電機峰值驅動扭矩的差值，否則執行步驟3311);
[0041]3311)判斷電池S0C值是否大于第二預定值，是則發動機輸出高效驅動扭矩，電機輸出需求驅動扭矩與發動機高效驅動扭矩的差值，否則發動機輸出最大驅動扭矩，電機輸出需求驅動扭矩與發動機最大驅動扭矩的差值。
[0042]可選地，步驟337)和步驟3310)中，如果電機持續輸出峰值驅動扭矩的時間大于預定時間，則將電機輸出的驅動扭矩改為最大持續驅動扭矩，發動機輸出需求驅動扭矩與電機最大連續驅動扭矩的差值。
[0043]可選地，步驟339)中，否則執行下述步驟:
[0044]3312)判斷電池S0C值是否大于第三預定值，是則電機輸出最大連續驅動扭矩與需求驅動扭矩的最小值，發動機輸出需求驅動扭矩大于電機最大連續驅動扭矩的部分，否則執行步驟3313);
[0045]3313)判斷電池S0C值是否大于第二預定值，是則發動機輸出高效驅動扭矩，電機輸出需求驅動扭矩與發動機高效驅動扭矩的差值，否則電機輸出發電扭矩，發動機輸出需求驅動扭矩與發電扭矩的差值。
[0046]可選地，步驟2)具體包括以下步驟:
[0047]21)判斷電池S0C值是否大于第三預定值或車速是否小于預定車速或電機是否故障，均否則執行步驟22)，其中一者為是則通過機械制動輸出制動扭矩；
[0048]22)判斷制動踏板的位置是否小于第一預定位置，否則電機輸出最大峰值發電扭矩，機械制動扭矩為制動踏板所處位置對應的機械制動扭矩與地面最大附著扭矩的最小值，是則執行步驟23);
[0049]23)判斷電池S0C值是否大于第一預定值，是則電機輸出制動踏板處于第一預定位置時所對應的最大連續發電扭矩，否則電機輸出制動踏板處于第一預定位置時所對應的最大峰值發電扭矩。
【附圖說明】
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