CN113619558B - 混合动力系统车辆的扭矩分配方法及系统 - Google Patents
混合动力系统车辆的扭矩分配方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113619558B CN113619558B CN202010373807.5A CN202010373807A CN113619558B CN 113619558 B CN113619558 B CN 113619558B CN 202010373807 A CN202010373807 A CN 202010373807A CN 113619558 B CN113619558 B CN 113619558B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- torque
- driving
- vehicle
- engine
- driving behavior
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims abstract description 45
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 13
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 claims description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 26
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 12
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
- B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/182—Selecting between different operative modes, e.g. comfort and performance modes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
- B60W40/08—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to drivers or passengers
- B60W40/09—Driving style or behaviour
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
- B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
- B60W40/105—Speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
- B60W2540/10—Accelerator pedal position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
- B60W2540/10—Accelerator pedal position
- B60W2540/106—Rate of change
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种混合动力系统车辆的扭矩分配方法及系统,其中混合动力系统车辆的扭矩分配方法,根据驾驶员的驾驶行为信息,进行驾驶风格分类,每种驾驶风格均有基于全局优化方法而得出的混合动力系统的扭矩的策略,依据各驾驶行为模式与驾驶行为信息获取当前车辆的需求扭矩,并根据当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩,驱动电机和发动机依据扭矩的分配结果,各自响应。这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
Description
技术领域
本发明涉及汽车动力系统控制技术领域,特别涉及一种混合动力系统车辆的扭矩分配方法及系统。
背景技术
基于节能减排的背景下,国家在大力推动新能源汽车(混合动力、纯电、燃料电池、新型燃料汽车)的发展。其中混合动力汽车,相比其他新能源车型,由于得到了快速的发展。混合动力汽车的能耗检查,当前法规定义是基于某固定工况(NEDC工况,New EuropeanDriving Cycle,新标欧洲循环测试)进行考核,如图1所示。该工况为车速随时间的变化关系。混合动力汽车,由于至少具有两个动力源:发动机+电机/动力电池,如图2示例。因此在法规定义的公告工况NEDC中,如何进行扭矩的分配是混动控制器HCU(Hybrid ControlUnit,即混动控制器)开发过程中的核心点。扭矩分配的方法,一般可分为逻辑门方法,局部优化方法,全局优化方法。图3基于NEDC工况,对比了局部优化方法和全局优化方法时,驱动电机的功率不同。从图3可以看出,图3中虚线是局部优化策略的电机功率线,实线为全局优化策略的电机功率线。图3中前四个方框,为低速匀速状态,局部优化策略时电机的功率为0,全局优化策略时电机的功率为负,进行主动充电。图3中第五个方框,为高速加速状态,全局优化策略的电机功率比局部优化策略的电机功率大,此时电机进行加速助力。全局优化策略的电机功率,由于低速匀速状态时,电机进行主动充电获得了一些电能,则在高速加速时,这些电能进行高速加速助力。综合整个工况,全局优化策略的电机功率,可以获得更低的燃油消耗,实现控制意图。全局优化策略能够获得更低的燃油消耗,是因为:低速匀速时,通过提高发动机负荷(此时电机功率为负),为电池充电,即通过多消耗燃油获得的电池能量储备的油耗恶化,小于高速时电池释放能量所获得的降低燃油的油耗收益,所以整体上燃油是降低的。相比局部优化策略,采用全局优化策略时,在低车速匀速工况下驱动电机发电,并在高速时助力车辆,获得更低的能耗收益。试验验证全局优化策略可以进一步降低能耗1-2%左右。但是全局优化策略的前提是,在已知未来一段时间驾驶车速,既已知路谱情况下,可获得最低的能耗。但是在用户实际驾驶情况中,路谱不同,驾驶习惯不同,如果仍然按照公告路谱进行控制发动机和电机的扭矩分配,则得不到最低的能耗,无法最大程度发挥混动车的节能优势。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中发动机和电机的扭矩分配无法最大程度发挥混动车的节能优势的问题。
为解决上述技术问题,本发明实施方式公开了一种混合动力系统车辆的扭矩分配方法,包括以下步骤:
S1:获取驾驶员的驾驶行为信息,其中,驾驶行为信息包括油门踏板开度、油门踏板变化速率、车速、档位和发动机运行信息;
S2:根据驾驶行为信息划分驾驶行为模式,驾驶行为模式包括柔和驾驶模式、一般驾驶模式和激烈驾驶模式;
S3:依据各驾驶行为模式与驾驶行为信息获取当前车辆的需求扭矩,并根据当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩。
采用上述技术方案,根据驾驶员的驾驶行为信息,进行驾驶风格分类,每种驾驶风格均有基于全局优化方法对应的分配混合动力系统的扭矩的策略,依据各驾驶行为模式与驾驶行为信息获取当前车辆的需求扭矩,并根据当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩,驱动电机和发动机依据扭矩的分配结果,各自响应。这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配方法,在步骤S3中,根据当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩包括:
S3-1:依据驾驶行为模式、基于全局优化方法确定发动机与驱动电机之间的扭矩分配规则;以及
S3-2:根据确定的扭矩分配规则控制发动机与驱动电机的输出扭矩。
采用上述技术方案,根据驾驶行为模式,根据全局优化方法确定发动机和驱动电机之间的扭矩分配规则,然后驱动电机和发动机按照扭矩分配规则输出对应的输出扭矩,这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配方法,在步骤S3-1中,发动机与驱动电机之间的扭矩分配规则为:
当驾驶行为模式确定为柔和驾驶模式时,随着车速的增加,发动机的输出扭矩呈二次函数曲线形式提高,且驱动电机的输出扭矩呈二次函数曲线形式降低;
当驾驶行为模式确定为一般驾驶模式时,随着车速的增加,发动机的输出扭矩呈阶梯型曲线形式升高,且驱动电机的输出扭矩呈线性降低;
当驾驶行为模式确定为激烈驾驶模式时,随着车速的增加,发动机的输出扭矩呈线性形式升高,且驱动电机的输出扭矩呈阶梯型曲线形式降低。
采用上述技术方案,根据不同的驾驶行为模式,发动机和驱动电机的输出扭矩按照扭矩分配规则分配不同的输出扭矩,这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配方法,在某一车速下,发动机与驱动电机的扭矩之和为步骤S3中确定的当前车辆的需求扭矩。
采用上述技术方案,在某一车速下,首先获得当前车辆的需求扭矩后,然后发动机和驱动电机根据扭矩分配规则分配该当前车辆的需求扭矩,以输出各自的输出扭矩。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配方法,当前车辆的需求扭矩根据油门踏板开度、油门踏板变化速率、车速、档位和发动机运行信息查表获取。
采用上述技术方案,当前车辆的需求扭矩根据油门踏板开度、油门踏板变化速率、车速、档位和发动机运行信息查表获取,获取到的当前车辆的需求扭矩为发动机和驱动电机各自分配到的输出扭矩的总和,即发动机和驱动电机根据扭矩分配规则分配该当前车辆的需求扭矩,以输出各自的输出扭矩,这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
本发明还提供一种混合动力系统车辆的扭矩分配系统,包括发动机、通过离合器与发动机耦合的至少一个驱动电机;还包括彼此通信连接的信息采集模块、信息处理模块和扭矩分配模块;其中
信息采集模块获取驾驶员的驾驶行为信息,驾驶行为信息包括油门踏板开度、油门踏板变化速率、车速、档位和发动机运行信息;
信息处理模块根据驾驶行为信息划分驾驶行为模式;驾驶行为模式包括柔和驾驶模式、一般驾驶模式和激烈驾驶模式;
扭矩分配模块根据各驾驶行为模式和驾驶行为信息获取当前车辆的需求扭矩,并根据当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩。
采用上述技术方案,本发明提供的混合动力系统车辆的扭矩分配系统,可以根据驾驶员的驾驶行为信息划分驾驶模式,然后每种驾驶模式对应有不同的扭矩分配规则,发动机和驱动电机按照扭矩分配规则输出各自的输出扭矩,各自响应,这样,对于实际道路驾驶时,本发明提供的混合动力系统车辆的扭矩分配系统可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配系统,扭矩分配模块依据驾驶行为模式、基于全局优化方法确定发动机与驱动电机之间的扭矩分配规则;并且
根据确定的扭矩分配规则控制发动机与驱动电机的输出扭矩。
采用上述技术方案,扭矩分配模块依据驾驶行为模式,基于全局优化方法确定发动机和驱动电机之间的扭矩分配规则,然后驱动电机和发动机按照扭矩分配规则输出对应的输出扭矩,这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配系统,扭矩分配模块确定的扭矩分配规则为:
当驾驶行为模式确定为柔和驾驶模式时,随着车速的增加,发动机的输出扭矩呈二次函数曲线形式提高,且驱动电机的输出扭矩呈二次函数曲线形式降低;
当驾驶行为模式确定为一般驾驶模式时,随着车速的增加,发动机的输出扭矩呈阶梯型曲线形式升高,且驱动电机的输出扭矩呈线性降低;
当驾驶行为模式确定为激烈驾驶模式时,随着车速的增加,发动机的输出扭矩呈线性形式升高,且驱动电机的输出扭矩呈阶梯型曲线形式降低。
采用上述技术方案,根据不同的驾驶行为模式制定不同的扭矩分配规则,发动机和驱动电机的输出扭矩按照其对应的扭矩分配规则分配不同的输出扭矩,这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配系统,信息采集模块、信息处理模块、以及扭矩分配模块集成于车辆的整车控制单元中。
采用上述技术方案,信息采集模块用于信息采集模块获取驾驶员的驾驶行为信息,信息处理模块根据驾驶行为信息划分驾驶行为模式;扭矩分配模块根据各驾驶行为模式和驾驶行为信息获取当前车辆的需求扭矩,并根据当前车辆的需求扭矩按照扭矩分配规则分配混合动力系统的扭矩,发动机和驱动电机的输出扭矩按照其对应的扭矩分配规则分配不同的输出扭矩,这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配系统,在某一车速下,发动机与驱动电机的输出扭矩之和为当前车辆的需求扭矩。
采用上述技术方案,在某一车速下,首先获得当前车辆的需求扭矩后,然后发动机和驱动电机根据扭矩分配规则分配该当前车辆的需求扭矩,以输出各自的输出扭矩。
本发明的有益效果是:
本发明提供了一种混合动力系统车辆的扭矩分配方法,根据驾驶员的驾驶行为信息,进行驾驶风格分类,每种驾驶风格均有基于全局优化方法对应的分配混合动力系统的扭矩的策略,依据各驾驶行为模式与驾驶行为信息获取当前车辆的需求扭矩,并根据当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩,驱动电机和发动机依据扭矩的分配结果,各自响应。这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
附图说明
图1为现有技术中在NEDC工况下,车速随时间的变化关系曲线示意图;
图2为现有技术中在NEDC工况下,串/并联式混合动力汽车的拓扑图;
图3为现有技术中在NEDC工况下,混合动力汽车采用局部优化策略与全局优化策略对比示意图;
图4a为本发明实施例1提供的混合动力系统车辆的扭矩分配方法的方法流程图;
图4b为本发明实施例1提供的混合动力系统车辆在某一实际驾驶工况下采用局部优化策略与全局优化策略对比图;
图4c为本发明实施例1提供的混合动力系统车辆的扭矩分配方法,其中在柔和驾驶模式下,驱动电机、发动机的输出扭矩随车速的变化曲线示意图;
图4d为本发明实施例1提供的混合动力系统车辆的扭矩分配方法,其中在一般驾驶模式下,驱动电机、发动机的输出扭矩随车速的变化曲线示意图;
图4e为本发明实施例1提供的混合动力系统车辆的扭矩分配方法,其中在激烈驾驶模式下,驱动电机、发动机的输出扭矩随车速的变化曲线示意图;
图5为本发明实施例2提供的混合动力系统车辆的扭矩分配系统的电路结构图。
附图标记说明:
100、混合动力系统车辆的扭矩分配系统;
110、发动机;
120、驱动电机;
130、信息采集模块;
140、信息处理模块;
150、扭矩分配模块;
160、整车控制单元。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本发明的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是,在本说明书中,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
为解决现有技术中发动机和电机的扭矩分配无法最大程度发挥混动车的节能优势的问题,如图4a所示,本实施例的实施方式公开了一种混合动力系统车辆的扭矩分配方法,包括以下步骤:
S1:获取驾驶员的驾驶行为信息,其中,驾驶行为信息包括油门踏板开度、油门踏板变化速率、车速、档位和发动机运行信息;
S2:根据驾驶行为信息划分驾驶行为模式,驾驶行为模式包括柔和驾驶模式、一般驾驶模式和激烈驾驶模式,具体的划分方式本实施例示意性描述为:油门踏板小于40%,油门变化速率小于1mm/s,车速小于50kph,档位在4档以上,发动机负荷小于30%时,认为是柔和驾驶模式;
S3:依据各驾驶行为模式与驾驶行为信息获取当前车辆的需求扭矩,并根据当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩。
具体的,本实施例的实施方式提供的混合动力系统车辆的扭矩分配方法,可以根据驾驶员的驾驶行为信息,进行驾驶风格分类,每种驾驶风格均有基于全局优化方法对应的分配混合动力系统的扭矩的策略,依据各驾驶行为模式与驾驶行为信息获取当前车辆的需求扭矩,并根据当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩,驱动电机和发动机依据扭矩的分配结果,各自响应。这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
如图4a所示,根据本实施例的另一具体实施方式,本实施例的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配方法,在步骤S3中,根据当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩包括:
S3-1:依据驾驶行为模式、基于全局优化方法确定发动机与驱动电机之间的扭矩分配规则;以及
S3-2:根据确定的扭矩分配规则控制发动机与驱动电机的输出扭矩。
具体的,通过上述步骤,可以根据驾驶行为模式,同时根据全局优化方法确定发动机和驱动电机之间的扭矩分配规则,本实施例所采用的全局优化方法,具体为“动态规划”算法。动态规划算法是全局最优方法中,唯一一个能得到全局最优解的算法。本文中利用此算法以燃油消耗最低为目标,变量为电机和发动机扭矩分配,同时加入电池SOC为约束条件(避免电池过渡放电),最终可以得到燃油消耗最低时的扭矩分配策略。具体可以参见图3对比全局优化方法与局部优化方法,图3基于NEDC工况,对比了局部优化方法和全局优化方法时,驱动电机的功率不同。从图3可以看出,相比局部优化策略,采用全局优化策略时,在低车速匀速工况下驱动电机发电,并在高速时助力车辆,可以获得更低的能耗收益。试验验证全局优化策略可以进一步降低能耗1-2%左右。
因而本实施例采用全部优化方法,以得到更优化的扭矩分配规则,获得更低的能量消耗。进一步地,驱动电机和发动机按照扭矩分配规则输出对应的输出扭矩,这样,对于实际道路驾驶时,驱动电机在低速时发电进而在高速时助力发动机共同输出需要的较大的输出扭矩,以此尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
如图4a所示,根据本实施例的另一具体实施方式,本实施例的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配方法,在步骤S3-1中,发动机与驱动电机之间的需求扭矩分配规则为:
当驾驶行为模式确定为柔和驾驶模式时,随着车速的增加,发动机的扭矩呈二次函数曲线形式提高,且驱动电机的扭矩呈二次函数曲线形式降低;
当驾驶行为模式确定为一般驾驶模式时,随着车速的增加,发动机的扭矩呈阶梯型曲线形式升高,且驱动电机的扭矩呈线性降低;
当驾驶行为模式确定为激烈驾驶模式时,随着车速的增加,发动机的扭矩呈线性形式升高,且驱动电机的扭矩呈阶梯型曲线形式降低。
具体参考图4c、图4d、图4e三种驾驶风格下,每一种驾驶风格均采用全局优化中的“动态规划”算法,求解出发动机和驱动电机之间的扭矩分配,进而可以得到每种风格下的燃油最低目标。基于某SUV车型,三种驾驶风格,所求解出的发动机扭矩和电机扭矩分配策略如文中的描述。如果车型不同,所得的每种风格的扭矩曲线形式可能也不同,具体根据实际车型而定,本实施例对此不做具体限定。
具体的,本实施例中,可以根据不同的驾驶行为模式,发动机和驱动电机的输出扭矩按照扭矩分配规则分配不同的输出扭矩,这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
另外,当驾驶模式为柔和驾驶模式时,此时整车的行驶速度很低,在这种柔和驾驶模式下,一开始需要驱动电机输出扭矩,且随着发动机的输出扭矩变大,则慢慢不需要驱动电机再输出扭矩,因此驱动电机的输出扭矩缓和减小,用于进行发电,并在后续车速较高时助力车辆。因此此时驱动电机的输出扭矩呈次函数曲线形式降低用于储存电能。随着车速的增加,此时整车的需求扭矩比较大,需要发动机输出比较高的扭矩以满足车辆的扭矩所需,因此,发动机的扭矩呈次函数曲线形式柔缓升高,以慢慢输出车辆所需扭矩。具体的,发动机、驱动电机的输出扭矩变化图参见图4c(其中,增长型曲线为发动机的输出扭矩随车速变化图,递减型曲线为驱动电机的输出扭矩随车速的变化图):
当驾驶模式为一般驾驶模式时,此时整车的行驶速度较低,在这种一般驾驶模式下,需要驱动电机一开始提供驱动扭矩,且随着发动机的输出扭矩提高,则渐渐不需要驱动电机再输出扭矩,此时驱动电机的输出扭矩逐渐减小,驱动电机逐渐进入发电模式,此时驱动电机的扭矩呈线性降低用于储存电能,并在后续车速较高时助力车辆。随着车速的增加,此时整车的需求扭矩较大,需要发动机输出较高的扭矩以满足车辆的扭矩所需,因此,发动机的扭矩呈次阶梯型曲线形式慢慢升高。具体的,发动机、驱动电机的输出扭矩变化图参见图4d(其中,阶梯式增长型曲线为发动机的输出扭矩随车速变化图,直线型递减型曲线为驱动电机的输出扭矩随车速的变化图)。
当驾驶模式为激烈驾驶模式时,此时整车的行驶速度较高,在这种激烈驾驶模式下,需要驱动电机一开始提供输出扭矩助力车辆,待发动机输出扭矩满足行车扭矩需求时,此时驱动电机的输出扭矩变小,即驱动电机的阶梯型曲线形式,一开始提供输出扭矩且后续慢慢降低用于储存电能。随着车速的增加,此时整车的需求扭矩较大,需要发动机输出较高的扭矩以满足车辆的扭矩所需,因此,发动机的输出扭矩线性升高,在最快的时间内输出车辆所需扭矩。具体的,发动机、驱动电机的输出扭矩变化图参见图4e(其中,直线型增长曲线为发动机的输出扭矩随车速变化图,阶梯式递减曲线为驱动电机的输出扭矩随车速的变化图),该曲线为动态规划算法计算而来。
综上,发动机和驱动电机根据不同的驾驶模式和车速输出对应的输出扭矩从而分别响应,这样,对于实际道路驾驶时(补充一段描述:“如图4b为某实际驾驶路谱,局部优化策略和全局优化策略的对比,经过评估,全局优化策略可以降低油耗3%”,具体参考背景技术中的相关描述),可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
实施例2
如图5所示,本实施例还提供一种混合动力系统车辆的扭矩分配系统100,包括发动机110、通过离合器与发动机110耦合的至少一个驱动电机120;还包括彼此通信连接的信息采集模块130、信息处理模块140和扭矩分配模块150;其中,信息采集模块130获取驾驶员的驾驶行为信息,驾驶行为信息包括油门踏板开度、油门踏板变化速率、车速、档位和发动机运行信息;信息处理模块140根据驾驶行为信息划分驾驶行为模式;驾驶行为模式包括柔和驾驶模式、一般驾驶模式和激烈驾驶模式;扭矩分配模块150根据各驾驶行为模式和驾驶行为信息获取当前车辆的需求扭矩,并根据当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩。
具体的,本实施例提供的混合动力系统车辆的扭矩分配系统100,信息采集模块130获取驾驶员的驾驶行为信息;信息处理模块140根据驾驶行为信息划分驾驶行为模式,然后每种驾驶模式可以通过扭矩分配器150确定不同的扭矩分配规则,发动机和驱动电机按照扭矩分配规则输出各自的输出扭矩,各自响应,这样,对于实际道路驾驶时,本发明提供的混合动力系统车辆的扭矩分配系统可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
另外,信息采集模块130具体包括车辆的仪表盘,根据车辆仪表盘来获得车速、档位和发动机运行信息。信息采集模块130具体还包括油门踏板开度检测器,通过油门踏板检测器或者油门踏板开度,并根据油门踏板开度在某一时间段内的变化率得到油门踏板变化速率。信息处理模块140的型号可以为i3-9100F,也可以为其他型号,具体根据实际需要选择,本实施例对此不做具体限定。扭矩分配模块150的型号可以为TJN-1,也可以为其他型号,具体根据实际需要选择,本实施例对此不做具体限定。
如图5所示,根据本实施例的另一具体实施方式,本实施例的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配系统100,扭矩分配模块150依据驾驶行为模式、基于全局优化方法确定发动机110与驱动电机120之间的扭矩分配规则;并且根据确定的扭矩分配规则控制发动机110与驱动电机120的输出扭矩并分别响应,这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
如图5所示,根据本实施例的另一具体实施方式,本实施例的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配系统100,扭矩分配模块150确定的扭矩分配规则为:当驾驶行为模式确定为柔和驾驶模式时,随着车速的增加,发动机110的扭矩呈二次函数曲线形式提高,且驱动电机120的扭矩呈二次函数曲线形式降低,具体参见实施例1中的有关描述,此处不予赘述;当驾驶行为模式确定为一般驾驶模式时,随着车速的增加,发动机的扭矩呈阶梯型曲线形式升高,且驱动电机的扭矩呈线性降低,具体参见实施例1中的有关描述,此处不予赘述;当驾驶行为模式确定为激烈驾驶模式时,随着车速的增加,发动机的扭矩呈线性形式升高,且驱动电机的扭矩呈阶梯型曲线形式降低,具体参见实施例1中的有关描述,此处不予赘述。综上,扭矩分配模块150根据不同的驾驶行为模式制定不同的扭矩分配规则,发动机110和驱动电机120的输出扭矩按照其对应的扭矩分配规则分配不同的输出扭矩并各自响应,这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
如图5所示,根据本实施例的另一具体实施方式,本实施例的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配系统100,信息采集模块130、信息处理模块140、以及扭矩分配模块150集成于车辆的整车控制单元160中。信息采集模块130用于获取驾驶员的驾驶行为信息,信息处理模块140根据驾驶行为信息划分驾驶行为模式;扭矩分配模块150根据各驾驶行为模式和驾驶行为信息获取当前车辆的需求扭矩,并根据当前车辆的需求扭矩按照扭矩分配规则分配混合动力系统的扭矩,发动机110和驱动电机120的输出扭矩按照其对应的扭矩分配规则分配不同的输出扭矩,这样,对于实际道路驾驶时,可以尽可能的获得最低的能耗,最大程度发挥混动车的节能优势。
如图5所示,根据本实施例的另一具体实施方式,本实施例的实施方式公开的混合动力系统车辆的扭矩分配系统100,在某一车速下,首先获得当前车辆的需求扭矩后,然后发动机110和驱动电机120根据扭矩分配规则分配该当前车辆的需求扭矩,以输出各自的输出扭矩并各自响应。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式,已经对本发明进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变,包括做出若干简单推演或替换,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (6)
1.一种混合动力系统车辆的扭矩分配方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:获取驾驶员的驾驶行为信息,其中,所述驾驶行为信息包括油门踏板开度、油门踏板变化速率、车速、档位和发动机运行信息;
S2:根据所述驾驶行为信息划分驾驶行为模式,所述驾驶行为模式包括柔和驾驶模式、一般驾驶模式和激烈驾驶模式;和
S3:依据各所述驾驶行为模式与所述驾驶行为信息获取当前车辆的需求扭矩,并根据所述当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩;
根据所述当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩包括:
S3-1:依据所述驾驶行为模式、基于全局优化方法确定发动机与驱动电机之间的扭矩分配规则;所述发动机与所述驱动电机之间的所述扭矩分配规则为:
当所述驾驶行为模式确定为所述柔和驾驶模式时,随着所述车速的增加,所述发动机的输出扭矩呈二次函数曲线形式提高,且所述驱动电机的输出扭矩呈二次函数曲线形式降低;
当所述驾驶行为模式确定为所述一般驾驶模式时,随着所述车速的增加,所述发动机的输出扭矩呈阶梯型曲线形式升高,且所述驱动电机的输出扭矩呈线性降低;
当所述驾驶行为模式确定为所述激烈驾驶模式时,随着所述车速的增加,所述发动机的输出扭矩呈线性形式升高,且所述驱动电机的输出扭矩呈阶梯型曲线形式降低;以及
S3-2:根据所述扭矩分配规则控制所述发动机与所述驱动电机的输出扭矩。
2.如权利要求1所述的混合动力系统车辆的扭矩分配方法,其特征在于,在某一所述车速下,所述发动机与所述驱动电机的输出扭矩之和为所述步骤S3中确定的所述当前车辆的需求扭矩。
3.如权利要求2所述的混合动力系统车辆的扭矩分配方法,其特征在于,所述当前车辆的需求扭矩根据所述油门踏板开度、所述油门踏板变化速率、所述车速、所述档位和所述发动机运行信息查表获取。
4.一种混合动力系统车辆的扭矩分配系统,包括发动机、通过离合器与所述发动机耦合的至少一个驱动电机;其特征在于,还包括彼此通信连接的信息采集模块、信息处理模块和扭矩分配模块;其中
所述信息采集模块获取驾驶员的驾驶行为信息,所述驾驶行为信息包括油门踏板开度、油门踏板变化速率、车速、档位和发动机运行信息;
所述信息处理模块根据所述驾驶行为信息划分驾驶行为模式;所述驾驶行为模式包括柔和驾驶模式、一般驾驶模式和激烈驾驶模式;
所述扭矩分配模块根据各所述驾驶行为模式和所述驾驶行为信息获取当前车辆的需求扭矩,并根据所述当前车辆的需求扭矩分配混合动力系统的扭矩;
所述扭矩分配模块依据所述驾驶行为模式、基于全局优化方法确定所述发动机与所述驱动电机之间的扭矩分配规则;
所述扭矩分配模块确定的所述扭矩分配规则为:
当所述驾驶行为模式确定为所述柔和驾驶模式时,随着所述车速的增加,所述发动机的输出扭矩呈二次函数曲线形式提高,且所述驱动电机的输出扭矩呈二次函数曲线形式降低;
当所述驾驶行为模式确定为所述一般驾驶模式时,随着所述车速的增加,所述发动机的输出扭矩呈阶梯型曲线形式升高,且所述驱动电机的输出扭矩呈线性降低;
当所述驾驶行为模式确定为所述激烈驾驶模式时,随着所述车速的增加,所述发动机的输出扭矩呈线性形式升高,且所述驱动电机的输出扭矩呈阶梯型曲线形式降低;并且
根据确定的所述扭矩分配规则控制所述发动机与所述驱动电机的输出扭矩。
5.如权利要求4所述的混合动力系统车辆的扭矩分配系统,其特征在于,所述信息采集模块、所述信息处理模块、以及所述扭矩分配模块集成于所述车辆的整车控制单元中。
6.如权利要求5所述的混合动力系统车辆的扭矩分配系统,其特征在于,在某一所述车速下,所述发动机与所述驱动电机的输出扭矩之和为所述当前车辆的需求扭矩。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010373807.5A CN113619558B (zh) | 2020-05-06 | 2020-05-06 | 混合动力系统车辆的扭矩分配方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010373807.5A CN113619558B (zh) | 2020-05-06 | 2020-05-06 | 混合动力系统车辆的扭矩分配方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113619558A CN113619558A (zh) | 2021-11-09 |
CN113619558B true CN113619558B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=78376627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010373807.5A Active CN113619558B (zh) | 2020-05-06 | 2020-05-06 | 混合动力系统车辆的扭矩分配方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113619558B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114347976A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-15 | 贵阳职业技术学院 | 一种基于驾驶意图识别的混合动力汽车能量管理系统 |
CN114655412A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-06-24 | 武汉理工大学 | 混合动力船舶扭矩分配方法、系统、装置及存储介质 |
FR3144091A1 (fr) * | 2022-12-21 | 2024-06-28 | Renault S.A.S | Adaptation d’une fonctionnalité de gestion automatisée d’un mode fonctionnement d’un véhicule automobile selon le comportement du conducteur |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201201221D0 (en) * | 2012-01-25 | 2012-03-07 | Jaguar Cars | Hybrid electric vehicle and method of control thereof |
KR101734267B1 (ko) * | 2015-08-04 | 2017-05-11 | 현대자동차 주식회사 | 하이브리드 차량의 제어 장치 및 방법 |
JPWO2017056910A1 (ja) * | 2015-09-30 | 2018-05-24 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 制御装置 |
CN205818923U (zh) * | 2016-03-29 | 2016-12-21 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种油电混合动力系统 |
CN107487317A (zh) * | 2016-07-15 | 2017-12-19 | 宝沃汽车(中国)有限公司 | 用于并联式混合动力车辆的扭矩分配方法和装置 |
KR102406114B1 (ko) * | 2016-12-12 | 2022-06-07 | 현대자동차 주식회사 | 하이브리드 차량의 풀 로드 모드 제어 방법 및 그 제어 장치 |
KR101901801B1 (ko) * | 2016-12-29 | 2018-09-27 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 자동차 및 그를 위한 운전 패턴 예측 방법 |
CN108382387A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-08-10 | 上海汽车集团股份有限公司 | 车辆驱动控制方法 |
CN108515964B (zh) * | 2018-03-22 | 2020-09-08 | 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 | 汽车扭矩分配方法、装置及系统 |
CN108482358A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-09-04 | 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 | 混合动力汽车扭矩分配方法、装置及电子设备 |
CN108482187B (zh) * | 2018-04-26 | 2020-01-31 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 基于身份识别的车辆控制方法及系统 |
CN109733406B (zh) * | 2019-01-22 | 2020-08-18 | 湖南普西智能科技有限责任公司 | 基于模糊控制与动态规划的纯电动汽车行驶策略控制方法 |
CN110155057B (zh) * | 2019-05-24 | 2021-04-02 | 同济大学 | 车辆能量管理系统及管理方法 |
CN111038485B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-02-19 | 山东大学 | 基于驾驶风格识别的混合动力汽车控制方法及系统 |
-
2020
- 2020-05-06 CN CN202010373807.5A patent/CN113619558B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113619558A (zh) | 2021-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113619558B (zh) | 混合动力系统车辆的扭矩分配方法及系统 | |
US6242873B1 (en) | Method and apparatus for adaptive hybrid vehicle control | |
CN110936949B (zh) | 基于行驶工况的能量控制方法、设备、存储介质及装置 | |
CN107253475B (zh) | 一种用于混合动力汽车的扭矩分配方法、扭矩分配控制器 | |
CN107472075B (zh) | 动力系统的控制方法、动力系统的控制系统及车辆 | |
CN105922986A (zh) | 增程式电动汽车及其模式切换控制方法和系统 | |
KR101583996B1 (ko) | 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 운영방법 | |
CN108995642A (zh) | 一种车辆增程器控制方法、系统及车辆 | |
CN111391661A (zh) | 一种电动车辆的功率分配方法 | |
CN101700772A (zh) | 汽车电气控制方法和系统及发电机控制器 | |
CN110979335B (zh) | 混合动力系统能量效率的计算方法、计算系统及车辆 | |
CN115230674B (zh) | 混合动力汽车驱动控制方法以及混合动力汽车 | |
KR20180055054A (ko) | 하이브리드 차량의 최적 운전점 결정 방법 | |
CN115214613A (zh) | 混动车辆并联驱动控制方法、装置、设备及存储介质 | |
CN109849894B (zh) | 一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法、系统及设备 | |
CN104828079A (zh) | 双模混合动力汽车及其工作模式的五参数控制方法、装置 | |
CN111873818A (zh) | 增程器能量管理方法、装置、车辆和存储介质 | |
CN113859220A (zh) | 车辆扭矩分配方法、车辆以及存储介质 | |
CN116373840A (zh) | 一种混合动力汽车在线自适应能量管理方法及系统 | |
CN115991184A (zh) | 一种增程式动力系统的功率跟随控制方法、设备及介质 | |
CN116039603A (zh) | 增程式电动汽车的发电控制方法、装置、服务端及介质 | |
CN115123183A (zh) | 插电混动汽车加速控制方法及装置 | |
CN115123189A (zh) | 一种增程器、增程器的控制方法和装置 | |
CN110696637B (zh) | 一种增程器控制方法、装置及车辆 | |
KR20020034552A (ko) | 등가 연비 개념을 도입한 병렬형 하이브리드 차량의 최적주행 제어방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |