CN109017749A - 一种混合动力汽车的怠速控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车的怠速控制方法，包括：分别计算当前能量管理需求的怠速目标转速和当前动力系统最小转速；分别获取变速箱请求转速和发动机请求转速；取怠速目标转速、变速箱请求转速和发动机请求转速中的最大值，并取最大值与动力系统最小转速中的最小值，将最小值作为电机目标转速；通过电机PID控制电机扭矩使得电机转速达到电机目标转速，使得动力系统进入稳定怠速。应用该方法，通过电机的转速控制来实现不同转速的发动机的怠速控制，电机扭矩响应快，怠速稳定，且采用PID控制方式，其对电机在转速控制过程中的扭矩上下限和变化快慢进行限制，保证进入或退出怠速工况时车辆的平顺性，提高怠速过程中的油耗水平和NVH水平。

Description

一种混合动力汽车的怠速控制方法

技术领域

本发明涉及新能源动力系统领域，更具体地说，涉及一种混合动力汽车的怠速控制方法。

背景技术

越来越严格的油耗法规，极大促进了汽车节能技术的发展，而与传统内燃机汽车热效率低、尾气污染严重和纯电动汽车续驶里程短、成本高等特点相比，混合动力汽车兼具低排放和高续驶里程等特点，逐渐成为汽车发展的标杆。其中P2构型的机电耦合传动系统广泛应用在混合动力传动系统中。

P2构型的混合动力传动系统中，如图1，图1为现有技术中的混合动力传动系统结构示意图，电机03同轴布置于发动机01的动力输出端，且发动机与电机之间通过耦合机构-K0离合器02实现发动机与电机的动力耦合，变速器04位于电机后端，完成车辆所需的换挡操作，发动机01扭矩通过离合器02与电机03扭矩耦合后经过变速器04，最终传至车轮端05。传统燃油车在停车或零油门行驶的过程中，发动机将处于怠速运行状态，在发动机的怠速控制中，由于转速较低，且控制节气门或者点火角时发动机的扭矩响应存在一定的延迟，所以传统燃油车的怠速控制往往出现转速过冲、怠速不稳及怠速调节慢的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种混合动力汽车的怠速控制方法，以解决传统燃油车的怠速控制往往出现转速过冲、怠速不稳及怠速调节慢的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种混合动力汽车的怠速控制方法，包括：

分别计算当前能量管理需求的怠速目标转速和当前动力系统最小转速；

分别获取变速箱请求转速和发动机请求转速；

取所述怠速目标转速、所述变速箱请求转速和所述发动机请求转速中的最大值，并取所述最大值与所述动力系统最小转速中的最小值，将所述最小值作为电机目标转速；

通过电机PID控制电机扭矩使得电机转速达到所述电机目标转速，使得动力系统进入稳定怠速。

优选地，所述动力系统最小转速为变速器前端扭矩需求负扭矩乘以转速保护系数。

优选地，还包括：

在HEV模式下，所述动力系统最小转速为所述发动机请求转速、变速箱请求的怠速目标转速、发动机的怠速目标转速和最小转速保护值中的最大值；

发动机的怠速目标转速在P/N档时不高于最小转速保护值的第一预设值；

发动机的怠速目标转速在D/R档时不高于最小转速保护值的第二预设值。

优选地，还包括：

在EV模式下，所述动力系统最小转速为变速箱请求的怠速目标转速和最小转速保护值的最大值。

本发明提供的混合动力汽车的怠速控制方法，包括：分别计算当前能量管理需求的怠速目标转速和当前动力系统最小转速；分别获取变速箱请求转速和发动机请求转速；取所述怠速目标转速、所述变速箱请求转速和所述发动机请求转速中的最大值，并取所述最大值与所述动力系统最小转速中的最小值，将所述最小值作为电机目标转速；通过电机PID控制电机扭矩使得电机转速达到所述电机目标转速，使得动力系统进入稳定怠速。应用该方法，通过电机的转速控制来实现不同转速的发动机的怠速控制，电机扭矩响应快，怠速稳定，且采用PID控制方式，其对电机在转速控制过程中的扭矩上下限和变化快慢进行限制，保证进入或退出怠速工况时车辆的平顺性，提高怠速过程中的油耗水平和NVH水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的混合动力传动系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的混合动力汽车的怠速控制方法的流程示意图。

附图中标记如下：

发动机01、离合器02、电极03、变速器04、车轮端05。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种混合动力汽车的怠速控制方法，以解决传统燃油车的怠速控制往往出现转速过冲、怠速不稳及怠速调节慢的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的混合动力汽车的怠速控制方法的流程示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的混合动力汽车的怠速控制方法，包括：

S11：分别计算当前能量管理需求的怠速目标转速和当前动力系统最小转速；

S12：分别获取变速箱请求转速和发动机请求转速；

S13：取怠速目标转速、变速箱请求转速和发动机请求转速中的最大值，并取最大值与动力系统最小转速中的最小值，将最小值作为电机目标转速；

S14：通过电机PID控制电机扭矩使得电机转速达到电机目标转速，使得动力系统进入稳定怠速。

其中，发动机转速请求根据整车能量管理策略结合发动机的工作点计算得到，变速箱转速请求根据变速箱的换挡等动作请求通过变速箱控制器计算得到，动力系统最小转速可根据整车的驾驶性、NVH性能等因素，由整车控制器计算得到，上述均为能够通过现有计算机程序或处理器获得，为一种现有技术。

整车控制器会根据当前电池状态等信息计算当前能量管理需求的怠速目标转速，并接收变速箱控制器TCU发送的变转速请求和发动机控制系统EMS发送的转速请求。整车控制器VCU取三者中的最大值后，怠速转速目标受到动力系统最小转速的限制后，整车控制器VCU将转速目标发给电机控制器IPU后，IPU通过PID控制电机扭矩，使电机转速逐渐接近目标转速。如果电机转速达到目标转速，则系统进入稳定的怠速控制，控制过程结束。

应用该方法，通过电机的转速控制来实现不同转速的发动机的怠速控制，电机扭矩响应快，怠速稳定，且采用PID控制方式，其对电机在转速控制过程中的扭矩上下限和变化快慢进行限制，保证进入或退出怠速工况时车辆的平顺性，提高怠速过程中的油耗水平和NVH水平。

具体的，动力系统最小转速为变速器前端扭矩需求负扭矩乘以转速保护系数。

动力系统最小转速需考虑当前电机转速和动力总成最小转速需求，当前电机转速接近动力总成最小转速需求时，需将变速器前端扭矩需求(变速箱干预之后的扭矩需求-慢通道和变速箱干预之后的扭矩需求-快通道)负扭矩乘以转速保护系数；

转速保护系数根据等于转速差(动力总成实际转速减去动力总成最小转速需求)，转速保护系数如何获得为一种现有技术，在此不再赘述。

进一步地，在HEV模式下，动力系统最小转速为发动机请求转速、变速箱请求的怠速目标转速、发动机的怠速目标转速和最小转速保护值中的最大值；

发动机的怠速目标转速在P/N档时不高于最小转速保护值的第一预设值；

发动机的怠速目标转速在D/R档时不高于最小转速保护值的第二预设值。

其中，最小转速保护值中的最大值、第一预设值和第二预设值为根据车辆情况设置，为现有技术。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种混合动力汽车的怠速控制方法，其特征在于，包括：

分别计算当前能量管理需求的怠速目标转速和当前动力系统最小转速；

分别获取变速箱请求转速和发动机请求转速；

取所述怠速目标转速、所述变速箱请求转速和所述发动机请求转速中的最大值，并取所述最大值与所述动力系统最小转速中的最小值，将所述最小值作为电机目标转速；

通过电机PID控制电机扭矩使得电机转速达到所述电机目标转速，使得动力系统进入稳定怠速。

2.根据权利要求1所述的怠速控制方法，其特征在于，所述动力系统最小转速为变速器前端扭矩需求负扭矩乘以转速保护系数。

3.根据权利要求2所述的怠速控制方法，其特征在于，还包括：

在HEV模式下，所述动力系统最小转速为所述发动机请求转速、变速箱请求的怠速目标转速、发动机的怠速目标转速和最小转速保护值中的最大值；

发动机的怠速目标转速在P/N档时不高于最小转速保护值的第一预设值；

发动机的怠速目标转速在D/R档时不高于最小转速保护值的第二预设值。

4.根据权利要求3所述的怠速控制方法，其特征在于，还包括：

在EV模式下，所述动力系统最小转速为变速箱请求的怠速目标转速和最小转速保护值的最大值。