混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法及汽车组成比例

本发明专利技术涉及混合动力控制领域，尤其涉及混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法及汽车。基于ISG扭矩响应快于发动机扭矩响应，重新分配变速箱输入端的发动机扭矩和ISG扭矩，将一部分发动机气路扭矩和火路扭矩分配给ISG扭矩来进行补偿，能够提高变速箱输入轴的扭矩响应精度；采用模糊控制方法，并仅根据需求补偿的发动机气路扭矩MAir和发动机目标转速与实际转速差的变化率dnDiff这两个参数输出模糊控制量，解决了发动机扭矩响应，具有非线性、时变和大延迟的难题；补偿后的发动机气路扭矩按照由发动机水温和大气压力共同决定的变化率进行自动更新，使发动机能够适应低温和高海拔的工况，进一步改善车辆的燃油经济性。进一步改善车辆的燃油经济性。进一步改善车辆的燃油经济性。

【技术实现步骤摘要】
混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法及汽车


[0001]本专利技术涉及混合动力控制领域，尤其涉及混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法及汽车。

技术介绍

[0002]常见的混合动力汽车变速箱输入端的动力来源有ISG(集成启动/发电一体电机)和发动机，对于变速箱需求扭矩，需要分配ISG和发动机的扭矩。发动机的扭矩包含气路扭矩和火路扭矩。其中发动机气路扭矩是将需求扭矩转化为期望进气量的方式来实现，发动机火路扭矩是将需求扭矩转化为目标点火角的方式来实现。
[0003]为了改善整个车辆的燃油经济性，需要发动机尽可能工作在其较佳的工作区域，工作区域的划分对于发动机而言，会考虑发动机的转速和负荷。发动机的负荷请求是可以通过扭矩请求来实现，而为了实现发动机目标转速的达成需要进行转速闭环控制，而转速闭环控制的扭矩会补偿到扭矩请求中。
[0004]现有技术中，转速闭环控制的扭矩补偿会影响变速箱输入轴的扭矩响应精度，进而会影响车辆的燃油经济性。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法及汽车，在转速闭环控制时，通过优化分配发动机气路扭矩、发动机火路扭矩和ISG扭矩，能够提高变速箱输入轴的扭矩响应精度，进而改善车辆的燃油经济性。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法，在发动机转速闭环控制时，基于怠速转速偏差计算出变速箱输入端的发动机气路扭矩和火路扭矩，其特征在于，基于ISG扭矩响应快于发动机扭矩响应，重新分配变速箱输入端的发动机扭矩和ISG扭矩，将一部分发动机气路扭矩和火路扭矩分配给ISG扭矩来进行补偿；
[0008]所述重新分配变速箱输入端的发动机扭矩和ISG扭矩包括：
[0009]A、将ISG最大能力扭矩减去当前ISG输出扭矩，得出ISG当前可提供的裕度扭矩，然后采用模糊控制方法确定ISG扭矩补偿系数r，将ISG扭矩补偿系数r乘以ISG当前可提供的裕度扭矩，得出ISG补偿的扭矩；
[0010]B、将转速闭环控制需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
减去所述ISG补偿的扭矩，得出最终变速箱输入端的发动机气路扭矩；
[0011]C、将转速闭环控制需求补偿的发动机火路扭矩MSpark加上变速箱输入端的火路扭矩，得到总的变速箱输入端火路扭矩，并将总的变速箱输入端火路扭矩减去补偿前的发动机火路扭矩与当前ISG输出扭矩之和，得出变速箱输入端扭矩请求的变化量，然后将所述变速箱输入端扭矩请求的变化量减去所述ISG最大能力扭矩，得出最终变速箱输入端的发动机火路扭矩；
[0012]D、将所述总的变速箱输入端火路扭矩减去所述最终变速箱输入端的发动机火路扭矩，得出最终变速箱输入端的ISG扭矩。
[0013]进一步的，所述的混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法，包括以下步骤：
[0014]S1，将ISG最大能力扭矩减去当前ISG输出扭矩，得出ISG当前可提供的裕度扭矩；
[0015]S2，采用模糊控制方法，根据转速闭环控制需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
和发动机目标转速与实际转速差的变化率dn
Diff
来确定ISG扭矩补偿系数r，将ISG扭矩补偿系数r乘以ISG当前可提供的裕度扭矩，得出ISG补偿的扭矩；
[0016]S3，将所述转速闭环控制需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
减去所述ISG补偿的扭矩，得出补偿后的发动机气路扭矩，即为最终变速箱输入端的发动机气路扭矩；
[0017]S4，比较上个采样周期的实时发动机火路扭矩加上一个标定量后的值和发动机最小气路扭矩值，取二者间的最小值，作为补偿前的发动机火路扭矩；
[0018]S5，将转速闭环控制需求补偿的发动机火路扭矩M
Spark
加上变速箱输入端的火路扭矩，得到总的变速箱输入端火路扭矩，并将总的变速箱输入端火路扭矩减去所述补偿前的发动机火路扭矩与当前ISG输出扭矩之和，得出变速箱输入端扭矩请求的变化量；
[0019]S6，将所述变速箱输入端扭矩请求的变化量减去所述ISG最大能力扭矩，得出补偿后的发动机火路扭，即为最终变速箱输入端的发动机火路扭矩；
[0020]S7，将所述总的变速箱输入端火路扭矩减去所述补偿后的发动机火路扭，得出补偿后ISG请求的扭矩，即为最终变速箱输入端的ISG扭矩。
[0021]进一步的，步骤S1和S6中，当ISG为电驱动模式时，所述ISG最大能力扭矩为ISG最大电驱动能力扭矩，其值为正值；当ISG为发电模式时，所述ISG最大能力扭矩为ISG最大发电能力扭矩，其值为负值。
[0022]进一步的，步骤S2中，所述模糊控制方法，包括以下步骤：
[0023](1)将所述需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
划分为5个模糊集，论域设为[
‑
10，10]，确定需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
的隶属函数；
[0024](2)将发动机目标转速与实际转速差的变化率dn
Diff
划分为5个模糊集，论域设为[
‑
800，800]，确定发动机目标转速与实际转速差的变化率dn
Diff
的隶属函数；
[0025](3)根据模糊控制规则，输出模糊控制器的模糊控制量u
i
，所述模糊控制量u
i
论域设为[
‑
1，1]，确定模糊控制器输出的模糊控制量u
i
的隶属函数；
[0026](4)利用重心法去模糊化，求出所述需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
和发动机目标转速与实际转速差的变化率dn
Diff
划对应下的模糊控制输出量u，即可得出ISG扭矩补偿系数r，具体公式如下：
[0027]其中μ
c
(u
i
)为u
i
的隶属度。
[0028]进一步的，所述模糊控制规则设计原则如下：
[0029](1)需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
越大、发动机目标转速与实际转速差上升越快，模糊控制量增加幅度越大；
[0030](2)需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
接近0、发动机目标转速与实际转速差的变化不大，模糊控制量基本保持不变；
[0031](3)需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
越小、发动机目标转速与实际转速差下降越快，模糊控制量减小幅度越大。
[0032]进一步的，所述模糊控制规则共有25条，具体如下：
[0033]规则1:如果当前发动机气路扭矩很小且发动机转速差快速下降，则大大减小模糊控制量；
[0034]规则2:如果当前发动机气路扭矩很小且发动机转速差较慢下降，则大大减小模糊控制量；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法，在发动机转速闭环控制时，基于怠速转速偏差计算出变速箱输入端的发动机气路扭矩和火路扭矩，其特征在于，基于ISG扭矩响应快于发动机扭矩响应，重新分配变速箱输入端的发动机扭矩和ISG扭矩，将一部分发动机气路扭矩和火路扭矩分配给ISG扭矩来进行补偿；所述重新分配变速箱输入端的发动机扭矩和ISG扭矩包括：A、将ISG最大能力扭矩减去当前ISG输出扭矩，得出ISG当前可提供的裕度扭矩，然后采用模糊控制方法确定ISG扭矩补偿系数r，将ISG扭矩补偿系数r乘以ISG当前可提供的裕度扭矩，得出ISG补偿的扭矩；B、将转速闭环控制需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
减去所述ISG补偿的扭矩，得出最终变速箱输入端的发动机气路扭矩；C、将转速闭环控制需求补偿的发动机火路扭矩MSpark加上变速箱输入端的火路扭矩，得到总的变速箱输入端火路扭矩，并将总的变速箱输入端火路扭矩减去补偿前的发动机火路扭矩与当前ISG输出扭矩之和，得出变速箱输入端扭矩请求的变化量，然后将所述变速箱输入端扭矩请求的变化量减去所述ISG最大能力扭矩，得出最终变速箱输入端的发动机火路扭矩；D、将所述总的变速箱输入端火路扭矩减去所述最终变速箱输入端的发动机火路扭矩，得出最终变速箱输入端的ISG扭矩。2.根据权利要求1所述的混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1，将ISG最大能力扭矩减去当前ISG输出扭矩，得出ISG当前可提供的裕度扭矩；S2，采用模糊控制方法，根据转速闭环控制需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
和发动机目标转速与实际转速差的变化率dn
Diff
来确定ISG扭矩补偿系数r，将ISG扭矩补偿系数r乘以ISG当前可提供的裕度扭矩，得出ISG补偿的扭矩；S3，将所述转速闭环控制需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
减去所述ISG补偿的扭矩，得出补偿后的发动机气路扭矩，即为最终变速箱输入端的发动机气路扭矩；S4，比较上个采样周期的实时发动机火路扭矩加上一个标定量后的值和发动机最小气路扭矩值，取二者间的最小值，作为补偿前的发动机火路扭矩；S5，将转速闭环控制需求补偿的发动机火路扭矩M
Spark
加上变速箱输入端的火路扭矩，得到总的变速箱输入端火路扭矩，并将总的变速箱输入端火路扭矩减去所述补偿前的发动机火路扭矩与当前ISG输出扭矩之和，得出变速箱输入端扭矩请求的变化量；S6，将所述变速箱输入端扭矩请求的变化量减去所述ISG最大能力扭矩，得出补偿后的发动机火路扭，即为最终变速箱输入端的发动机火路扭矩；S7，将所述总的变速箱输入端火路扭矩减去所述补偿后的发动机火路扭，得出补偿后ISG请求的扭矩，即为最终变速箱输入端的ISG扭矩。3.根据权利要求2所述的混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法，其特征在于步骤S1和S6中，当ISG为电驱动模式时，所述ISG最大能力扭矩为ISG最大电驱动能力扭矩，其值为正值；当ISG为发电模式时，所述ISG最大能力扭矩为ISG最大发电能力扭矩，其值为负值。4.根据权利要求2所述的混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法，其特征在于步骤S2中，所述模糊控制方法，包括以下步骤：
(1)将所述需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
划分为5个模糊集，论域设为[
‑
10，10]，确定需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
的隶属函数；(2)将发动机目标转速与实际转速差的变化率dn
Diff
划分为5个模糊集，论域设为[
‑
800，800]，确定发动机目标转速与实际转速差的变化率dn
Diff
的隶属函数；(3)根据模糊控制规则，输出模糊控制器的模糊控制量u
i
，所述模糊控制量u
i
论域设为[
‑
1，1]，确定模糊控制器输出的模糊控制量u
i
的隶属函数；(4)利用重心法去模糊化，求出所述需求补偿的发动机气路扭矩M
Air
和发动机目...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦龙，王冬，岳永召，张桂军，徐鑫，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：