CN113635886B - 混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明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。

Description

混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法及汽车
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
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。
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。
发明内容
本发明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。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
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MAir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。
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：
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MAir和发动机目标转速与实际转速差的变化率dnDiff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MAir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。
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。
进一步的，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MAir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MAir的隶属函数；
(2)将发动机目标转速与实际转速差的变化率dnDiff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dnDiff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ui，所述模糊控制量ui论域设为[-1，1]，确定模糊控制器输出的模糊控制量ui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MAir和发动机目标转速与实际转速差的变化率dnDiff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：
Figure BDA0003222793650000031
其中μc(ui)为ui的隶属度。
进一步的，所述模糊控制规则设计原则如下：
(1)需求补偿的发动机气路扭矩MAir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；
(2)需求补偿的发动机气路扭矩MAir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；
(3)需求补偿的发动机气路扭矩MAir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。
进一步的，所述模糊控制规则共有25条，具体如下：
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；
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；
规则3:如果当前发动机气路扭矩很小且发动机转速差基本不变，则大大减小模糊控制量；
规则4:如果当前发动机气路扭矩很小且发动机转速差较慢上升，则中等减小模糊控制量；
规则5:如果当前发动机气路扭矩很小且发动机转速差快速上升，则稍微减小模糊控制量；
规则6:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差快速下降，则大大减小模糊控制量；
规则7:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差较慢下降，则中等减小模糊控制量；
规则8:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差基本不变，则稍微减小模糊控制量；
规则9:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差较慢上升，则基本保持模糊控制量；
规则10:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差较快上升，则稍微增大模糊控制量；
规则11:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差较快下降，则大大减小模糊控制量；
规则12:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差较慢下降，则稍微减小模糊控制量；
规则13:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差基本不变，则基本保持模糊控制量；
规则14:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差较慢上升，则稍微增大模糊控制量；
规则15:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差较快上升，则中等增大模糊控制量；
规则16:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差较快下降，则中等减小模糊控制量；
规则17:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差较慢下降，则基本保持模糊控制量；
规则18:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差基本不变，则稍微增大模糊控制量；
规则19:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差较慢上升，则中等增加模糊控制量；
规则20:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差较快上升，则中等增加模糊控制量；
规则21:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差较快下降，则稍微减小模糊控制量；
规则22:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差较慢下降，则稍微增加模糊控制量；
规则23:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差基本不变，则中等增加模糊控制量；
规则24:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差较慢上升，则中等增加模糊控制量；
规则25:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差快速上升，则大大增加模糊控制量。
进一步的，步骤S3中，所述补偿后的发动机气路扭矩按照变化率N进行自动更新，所述变化率N由发动机水温和大气压力共同决定。
进一步的，步骤S4中，所述标定量由发动机最大火路扭矩变化能力决定，所述发动机最小气路扭矩，取发动机补偿且滤波后的气路扭矩与补偿且滤波前的气路扭矩之间的最小值。
进一步的，步骤S5中，所述变速箱输入端的火路扭矩包括变速箱输入端的发动机火路扭矩和当前ISG输出扭矩。
一种汽车，其特征在于：运用了如上所述的混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法。
本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：
1、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发动机火路扭矩分配给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，进而改善车辆的燃油经济性。
2、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，且能够更加高效的计算出ISG扭矩补偿系数。
3、通过合理设置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的论域范围，使ISG扭矩的补偿更加精准，进一步提高变速箱输入轴的扭矩响应精度。
4、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，使发动机扭矩能够动态适应低温和高海拔的工况，进一步改善车辆的燃油经济性。
附图说明
图1为混合动力汽车主要电控驱动总成示意图；
图2为本发明混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法逻辑图；
图3为本发明需求补偿的发动机气路扭矩MAir的隶属函数；
图4为本发明发动机目标转速与实际转速差的变化率dnDiff的隶属函数；
图5为本发明模糊控制器输出的模糊控制量的隶属函数。
图中：1、发动机；2、集成启动/发电一体电机(ISG)；3、驱动电机；4、高压电池；5、离合器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1～5及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
实施例一，混合动力汽车的主要电控驱动总成如图1所示，包括发动机1、集成启动/发电一体电机(ISG)2、驱动电机3、高压电池4、离合器5。
ISG与发动机直连用于启动、发电和助力；发动机与驱动电机共同输出动力，发动机后布置离合器，用于切换传动状态。纯电状态下，发动机与ISG电机均不工作，动力电池提供电能供给驱动电机驱动车辆；串联状态下，离合器脱开，发动机不参与驱动车辆，仅负责驱动ISG电机发电，供给驱动电机驱动车辆，多余的发电存储进动力电池；并联状态下，离合器接合，发动机直接用于驱动车辆。
其中，变速箱输入端扭矩，即是指离合器输入端的扭矩，它可通过发动机和ISG共同提供。
如图2所示，为本发明混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法逻辑图。
在发动机转速存在偏差，需要进行转速闭环控制时，基于怠速转速偏差会计算出变速箱输入端的发动机气路扭矩和转速闭环控制需求补偿的发动机气路扭矩MAir(CN202010266906.3《一种发动机怠速控制气路扭矩的方法》)，以及变速箱输入端的发动机火路扭矩和转速闭环控制需求补偿的发动机火路扭矩MSpark(CN202010266419.7《一种发动机怠速控制火路扭矩的方法》)，由于发动机扭矩响应相对于ISG而言较慢，因此可以分配一部分扭矩通过ISG来进行补偿，对变速箱输入端的发动机的气路扭矩和火路扭矩，以及ISG扭矩进行重新优化分配。
根据本发明实施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：
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。
其中，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。
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MAir和发动机目标转速与实际转速差的变化率dnDiff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。
其中，所述根据转速闭环控制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来确定ISG扭矩补偿系数r，本实例中采用模糊控制方法来实现，其原因在于由于发动机扭矩响应，具有非线性、时变和大延迟的特性本发明中选择模糊控制策略。
所述模糊控制方法在一定程度上模仿了人的控制，不需要准确的控制对象模型，是一种智能控制方法。它将相关的知识和思维、学习与推理、联想和决策过程由计算机来实现辨识和建模，并进行控制，但是该方法对控制硬件的处理能力要求较高。基于此，本方法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仅仅这两个参数采用模糊控制方法输出模糊控制量。
进一步的，所述模糊控制方法隶属度函数的建立有一定的原则，模糊控制过程对于语言变量值的隶属度函数形状并不敏感，只是对隶属度数的范围有一定的敏感，所以在控制中选用三角形或梯形的隶属函数是较为合适的，有利于计算隶属度。
所述模糊控制方法，包括以下步骤
(1)将需求补偿的发动机气路扭矩MAir划分为5个模糊集，论域可以设为[-10，10]，表示在需求补偿的发动机气路扭矩MAir低于-10Nm时，模块控制规则属于负大(NB)，需求补偿的发动机气路扭矩MAir高于10Nm时，模块控制规则属于正大(PB)。
其中，论域选择为[-10,10]的原因是在表明需求补偿的发动机气路扭矩MAir在-10Nm和10Nm之间(发动机气路扭矩请求较小)时才进行调整控制规则，从而提高控制精度(发动机气路扭矩请求大小采用“大步调”，更多通过ISG来补偿扭矩，说明转速调整误差大，需要通过ISG来补偿，发动机无法迅速响应扭矩需求；发动机气路扭矩请求大小采用“小步调”，较少通过ISG补偿扭矩，说明转速调整误差较小，不需要通过ISG来补偿，此时发动机可以迅速响应扭矩需求，从而使发动机尽快工作在最佳燃油经济性下的转速工况)。
进一步的，确定需求补偿的发动机气路扭矩MAir的隶属函数，如图3所示：负大(NB)表明需求补偿的发动机气路扭矩MAir在-8Nm左右；负小(NS)表明需求补偿的发动机气路扭矩MAir在-5Nm左右；零(ZO)表明需求补偿的发动机气路扭矩MAir在0Nm左右；正小(PS)表明需求补偿的发动机气路扭矩MAir在5Nm左右；正大(PB)表明需求补偿的发动机气路扭矩MAir在8Nm左右。
(2)将发动机转速差变化率dnDiff(发动机目标转速与实际转速差的变化率)同样划分为5个模糊集，论域可以设为[-800，800]，即表示在发动机转速差变化率dnDiff低于-800rpm/s时，模块控制规则属于负大(NB)，在发动机转速差变化率dnDiff高于800rpm/s时，模块控制规则属于正大(PB)。
其中，论域选择为[-800,800]的原因是在表明发动机转速差变化率dnDiff在-800rpm/s和800rpm/s之间(发动机转速变化率较小)时才进行调整控制规则，从而提高控制精度(发动机转速变化率大采用“大步调”，更多通过ISG来补偿扭矩，说明转速调整误差大，需要通过ISG来补偿，发动机无法迅速响应扭矩需求；发动机转速变化率大小采用“小步调”，较少通过ISG补偿扭矩，说明转速调整误差较小，不需要通过ISG来补偿，此时发动机可以迅速响应扭矩需求，从而使发动机尽快工作在最佳燃油经济性下的转速工况)。
进一步的，确定发动机目标转速与实际转速差的变化率dnDiff的隶属函数，如图4所示：负大(NB)表明发动机转速变化率为-500rpm/s左右；负小(NS)表明发动机转速差变化率为-200rpm/s左右；零(ZO)表明发动机转速差变化率为0MPa/s左右；正小(PS)表明发动机转速差变化率为200rpm/s左右；正大(PB)表明发动机转速差变化率为500rpm/s左右。
(3)根据模糊控制规则，输出模糊控制器的模糊控制量ui，所述模糊控制量ui论域设为[-1，1]，确定模糊控制器输出的模糊控制量ui的隶属函数，如图5所示。
其中，所述模糊控制规则设计原则如下：
(1)需求补偿的发动机气路扭矩MAir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；
(2)需求补偿的发动机气路扭矩MAir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；
(3)需求补偿的发动机气路扭矩MAir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。
本实例中，采用的模糊控制规则共有25条，具体如下：
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；
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；
规则3:如果当前发动机气路扭矩很小且发动机转速差基本不变，则大大减小模糊控制量；
规则4:如果当前发动机气路扭矩很小且发动机转速差较慢上升，则中等减小模糊控制量；
规则5:如果当前发动机气路扭矩很小且发动机转速差快速上升，则稍微减小模糊控制量；
规则6:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差快速下降，则大大减小模糊控制量；
规则7:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差较慢下降，则中等减小模糊控制量；
规则8:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差基本不变，则稍微减小模糊控制量；
规则9:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差较慢上升，则基本保持模糊控制量；
规则10:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差较快上升，则稍微增大模糊控制量；
规则11:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差较快下降，则大大减小模糊控制量；
规则12:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差较慢下降，则稍微减小模糊控制量；
规则13:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差基本不变，则基本保持模糊控制量；
规则14:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差较慢上升，则稍微增大模糊控制量；
规则15:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差较快上升，则中等增大模糊控制量；
规则16:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差较快下降，则中等减小模糊控制量；
规则17:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差较慢下降，则基本保持模糊控制量；
规则18:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差基本不变，则稍微增大模糊控制量；
规则19:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差较慢上升，则中等增加模糊控制量；
规则20:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差较快上升，则中等增加模糊控制量；
规则21:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差较快下降，则稍微减小模糊控制量；
规则22:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差较慢下降，则稍微增加模糊控制量；
规则23:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差基本不变，则中等增加模糊控制量；
规则24:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差较慢上升，则中等增加模糊控制量；
规则25:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差快速上升，则大大增加模糊控制量。
将上述模糊控制规则整理成模糊控制规则表，如下表所示：
Figure BDA0003222793650000111
(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MAir和发动机目标转速与实际转速差的变化率dnDiff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：
Figure BDA0003222793650000112
其中μc(ui)为ui的隶属度。
其中，重心法是经典的模糊控制去模糊化方法，具体的计算方法为公开的内容不是本发明的内容。
S3，将所述转速闭环控制需求补偿的发动机气路扭矩MAir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。
进一步的，所述补偿后的发动机气路扭矩按照变化率N进行自动更新，所述变化率N由发动机水温和大气压力共同决定，基于发动机水温和大气压力来对发动机补偿后的气路扭矩进行变化率的控制，发动机水温会影响到发动机燃烧效率，低温发动机燃烧效果不佳；同样在高海拔地区空气稀薄，发动机动力输出能力较差。本实例提供的发动机气路扭矩具备自动更新的能力，所述气路扭矩变化率N的绝对值与发动机水温的对于关系表，，如下表所示：
Figure BDA0003222793650000121
S4，为了计算发动机火路扭矩，则需计算出发动机最小气路扭矩，所述发动机最小气路扭矩，取发动机补偿且滤波后的气路扭矩与补偿且滤波前的气路扭矩之间的最小值。
进一步的，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(主要是考虑发动机最大火路扭矩变化能力考虑，本实例取30Nm，采样周期为10ms)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。
其中，所述变速箱输入端的火路扭矩包括变速箱输入端的发动机火路扭矩和当前ISG输出扭矩。
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。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种汽车，其特征在于：运用了如上所述的混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法。
实施例二，本实施例的原理和技术方案与实施例一基本相同，其不同之处在于：基于ISG当前可提供的裕度扭矩和转速闭环控制需求补偿的发动机气路扭矩和火路扭矩，分配变速箱输入端的发动机气路扭矩和火路扭矩，以及ISG扭矩，ISG扭矩补偿直接根据ISG当前可提供的裕度扭矩来补偿，超过ISG裕度扭矩的部分通过发动机气路扭矩来补偿。
实施例三，本实施例的原理和技术方案与实施例一基本相同，其不同之处在于：所述模糊控制规则的设计标准为:“需求补偿的发动机气路扭矩越大、发动机转速差上升越快，模糊控制量增加越大”；“需求补偿的发动机气路扭矩接近0、发动机转速差速度变化不大，模糊控制量基本保持不变”；“需求补偿的发动机气路扭矩越小、发动机转速差下降越快，模糊控制量减小越大”。
实施例四，本实施例的原理和技术方案与实施例一基本相同，其不同之处在于：将所述ISG扭矩补偿系数r，分为三类，具体如下：
1)当r＝0，则ISG扭矩不补偿；
2)当r大于0时，则将ISG的最大电驱动扭矩能力的扭矩减去当前ISG输出扭矩后，再乘以ISG补偿扭矩系数r，作为ISG的补偿扭矩；
3)当r小于0时，则将ISG的最大发电扭矩能力的扭矩减去当前ISG输出扭矩后，再乘以ISG补偿扭矩系数r，作为ISG的补偿扭矩。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

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MAir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MAir和发动机目标转速与实际转速差的变化率dnDiff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MAir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MAir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MAir的隶属函数；
(2)将发动机目标转速与实际转速差的变化率dnDiff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dnDiff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ui，所述模糊控制量ui论域设为[-1，1]，确定模糊控制器输出的模糊控制量ui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MAir和发动机目标转速与实际转速差的变化率dnDiff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：
Figure FDA0003222793640000031
其中μc(ui)为ui的隶属度。
5.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S3中，所述补偿后的发动机气路扭矩按照变化率N进行自动更新，所述变化率N由发动机水温和大气压力共同决定。
6.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S4中，所述标定量由发动机最大火路扭矩变化能力决定，所述发动机最小气路扭矩，取发动机补偿且滤波后的气路扭矩与补偿且滤波前的气路扭矩之间的最小值。
7.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S5中，所述变速箱输入端的火路扭矩包括变速箱输入端的发动机火路扭矩和当前ISG输出扭矩。
8.根据权利要求4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，所述模糊控制规则设计原则如下：
(1)需求补偿的发动机气路扭矩MAir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；
(2)需求补偿的发动机气路扭矩MAir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；
(3)需求补偿的发动机气路扭矩MAir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。
9.根据权利要求4或8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，所述模糊控制规则共有25条，具体如下：
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；
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；
规则3:如果当前发动机气路扭矩很小且发动机转速差基本不变，则大大减小模糊控制量；
规则4:如果当前发动机气路扭矩很小且发动机转速差较慢上升，则中等减小模糊控制量；
规则5:如果当前发动机气路扭矩很小且发动机转速差快速上升，则稍微减小模糊控制量；
规则6:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差快速下降，则大大减小模糊控制量；
规则7:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差较慢下降，则中等减小模糊控制量；
规则8:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差基本不变，则稍微减小模糊控制量；
规则9:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差较慢上升，则基本保持模糊控制量；
规则10:如果当前发动机气路扭矩较小且发动机转速差较快上升，则稍微增大模糊控制量；
规则11:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差较快下降，则大大减小模糊控制量；
规则12:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差较慢下降，则稍微减小模糊控制量；
规则13:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差基本不变，则基本保持模糊控制量；
规则14:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差较慢上升，则稍微增大模糊控制量；
规则15:如果当前发动机气路扭矩接近0且发动机转速差较快上升，则中等增大模糊控制量；
规则16:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差较快下降，则中等减小模糊控制量；
规则17:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差较慢下降，则基本保持模糊控制量；
规则18:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差基本不变，则稍微增大模糊控制量；
规则19:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差较慢上升，则中等增加模糊控制量；
规则20:如果当前发动机气路扭矩较大且发动机转速差较快上升，则中等增加模糊控制量；
规则21:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差较快下降，则稍微减小模糊控制量；
规则22:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差较慢下降，则稍微增加模糊控制量；
规则23:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差基本不变，则中等增加模糊控制量；
规则24:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差较慢上升，则中等增加模糊控制量；
规则25:如果当前发动机气路扭矩很大且发动机转速差快速上升，则大大增加模糊控制量。
10.一种汽车，其特征在于：运用了如权利要求1～9任一项所述的混合动力汽车变速箱输入端扭矩分配方法。
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