CN116080627B - 一种混合动力车辆的扭矩动态调控方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及新能源汽车技术领域,提供了一种混合动力车辆的扭矩动态调控方法及装置。该方法包括:获取混合动力车辆的整车行驶状态信息;若整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,则允许混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号;基于加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和预设的驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子;根据扭矩动态调配因子对混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩进行动态调控。本申请能够实现混合动力系统在并联模式下的灵活、合理的整车扭矩调配控制,提升了整车的动力响应和能量优化。
Description
技术领域
本申请涉及新能源汽车技术领域,尤其涉及一种混合动力车辆的扭矩动态调控方法及装置。
背景技术
随着新能源汽车技术不断发展,混合动力汽车的出现极大程度满足人们的生活需求。与此同时,驾驶员对于混合动力汽车的性能也提出了更高的要求。
在混合动力系统并联模式下,整车扭矩调配的合理性直接体现了整车性能的好坏。若扭矩调配不合理,则会导致整车动力响应缓慢或者加剧能量的损失。因此,在混合动力系统并联模式下,如何实现灵活、合理的整车扭矩调配控制以提升整车的动力响应和能量优化是提升整车性能的关键问题之一。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种混合动力车辆的扭矩动态调控方法及装置,以解决在混合动力系统并联模式下,如何实现灵活、合理的整车扭矩调配控制以提升整车的动力响应和能量优化,从而提升整车性能的问题。
本申请实施例的第一方面,提供了一种混合动力车辆的扭矩动态调控方法,包括:
获取混合动力车辆的整车行驶状态信息,整车行驶状态信息包括发电机调速状态信号、离合器状态信号、目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号;
若整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,则允许混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号;
基于加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和预设的驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子;
根据扭矩动态调配因子对混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩进行动态调控。
本申请实施例的第二方面,提供了一种混合动力车辆的扭矩动态调控装置,包括:
获取模块,获取混合动力车辆的整车行驶状态信息,整车行驶状态信息包括发电机调速状态信号、离合器状态信号、目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号;
采集模块,被配置为若整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,则允许混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号;
确定模块,被配置为基于加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和预设的驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子;
调配控制模块,被配置为根据扭矩动态调配因子对混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩进行动态调控。
本申请实施例的第三方面,提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并且可在处理器上运行的计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
本申请实施例的第四方面,提供了一种混合动力车辆,其特征在于,包括整车控制单元、扭矩控制单元和传动系统;
整车控制单元用于实现第一方面的混合动力车辆的扭矩动态调控方法,以将扭矩动态调配因子发送给扭矩控制单元;
扭矩控制单元按照扭矩动态调配因子通过传动系统对所述混合动力车辆的整车需求扭矩进行动态调控。
本申请实施例与现有技术相比,其有益效果至少包括:通过获取混合动力车辆的整车行驶状态信息,整车行驶状态信息包括发电机调速状态信号、离合器状态信号、目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号;若整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,则允许混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号;基于加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和预设的驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子;根据扭矩动态调配因子对混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩进行动态调控,能够实现混合动力系统在并联模式下的灵活、合理的整车扭矩调配和控制,可有效提升整车的动力响应和能量优化,从而提升整车性能,为驾驶员提供更加优质的驾驶体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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申请的一些实施例,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它的附图。
图1是本申请实施例提供的一种混合动力车辆的整车控制结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种混合动力车辆的扭矩动态调控方法的流程示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种混合动力车辆的扭矩动态调控方法的流程示意图;
图4是本申请实施例提供的一种混合动力车辆的扭矩动态调控装置的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
下面将结合附图详细说明根据本申请实施例的一种混合动力车辆的扭矩动态调控方法和装置。
图1是本申请实施例提供的一种混合动力车辆的整车控制结构示意图。为了便于描述,图中仅示出了与本申请实施例相关的部分,详述如下。
如图1所示,混合动力车辆包括混合动力系统整车控制单元(HCU,Hybrid ControlUnit)101、电池管理系统102、变速器控制单元103、发动机管理系统104、发电机控制器105、内部扭矩管理模块106、内部模式管理模块107。其中,混合动力系统整车控制单元101可通过局域网络分别与电池管理系统102、变速器控制单元103、发动机管理系统104、发电机控制器105、内部扭矩管理模块106、内部模式管理模块107通信连接。
图2是本申请实施例提供的一种混合动力车辆的扭矩动态调控方法的流程示意图。图2的混合动力车辆的扭矩动态调控方法可以由图1的混合动力系统整车控制单元(HCU)101执行。如图2所示,该混合动力车辆的扭矩动态调控方法包括:
步骤S201,获取混合动力车辆的整车行驶状态信息,整车行驶状态信息包括发电机调速状态信号、离合器状态信号、目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号。
具体地,混合动力系统整车控制单元101可通过局域网络与内部模式管理模块107通信,向内部模式管理模块107发送获取发电机调速状态信号的请求,并接收内部模式管理模块107返回的发电机调速状态信号;通过局域网络与变速器控制单元103通信,向变速器控制单元103发送获取离合器状态信号和目标曲轴扭矩信号的请求,并接收变速器控制单元103返回的离合器状态信号和目标曲轴扭矩信号;通过局域网络与发动机管理系统104通信,向发动机管理系统104发送获取发动机实际扭矩信号的请求,并接收发动机管理系统104返回的发动机实际扭矩信号;通过局域网络与发电机控制器105通信,向发电机控制器105发送获取发电机实际扭矩信号的请求,并接收发电机控制器105返回的发电机实际扭矩信号。
接着,可通过对获取到的发动机实际扭矩信号和发电机实际扭矩信号进行滤波处理,计算得到实际曲轴扭矩。基本原理如下式(1)所示:
TqCrksftAct=TqEngAct+TqGcuAct×rGcu (1)
式(1)中,TqCrksftAct为实际曲轴扭矩,TqEngAct为发动机实际扭矩,TqGcuAct为发电机实际扭矩,rGcu为发动机到发电机的速比,即发动机和发电机之间的齿轮传动比。
步骤S202,若整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,则允许混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号。
并联模式,是指混合动力车辆的混合动力系统通过并联的发动机和发电机以扭矩耦合方式为整车提供动力的方式。
在一实施例中,混合动力车辆可先通过混合动力系统整车控制单元101根据上述获取到的整车行驶状态信息判断当前的整车行驶状态是否满足预设的扭矩动态调配激活条件。若前的整车行驶状态满足预设的扭矩动态调配激活条件,则允许其混合动力系统进入并联模式,并通过混合动力系统整车控制单元101实时采集解析加速踏板开度信号和车速信号;与此同时,可通过局域网络与电池管理系统102通信,向电池管理系统102发送获取电池荷电状态信号的请求,并接收电池管理系统102返回的电池荷电状态信号(即电池SOC值)。
步骤S203,基于加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和预设的驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子。
扭矩动态调配因子,通常是指在并联模式下将整车需求扭矩分配给驱动电机端的扭矩和分配给曲轴端的扭矩的调配比例。例如,设整车需求扭矩为K,在并联模式下,当扭矩动态调配因子为0时,将整车需求扭矩K均分配给驱动电机端,当扭矩动态调配因子为1时,将整车需求扭矩K均分配给曲轴端。当扭矩动态调配因子为大于0小于1的小数时,则按照一定的调配比例将整车需求扭矩K分配给驱动电机端和曲轴端。例如,当扭矩动态调配因子为0.2时,将整车需求扭矩的20%分配给驱动电机端(即0.2K),剩下的80%分配给曲轴端(即0.8K)。又例如,当扭矩动态调配因子为0.4时,将整车需求扭矩的40%分配给驱动电机端(即0.4K),剩下的60%分配给曲轴端(即0.6K)。
步骤S204,根据扭矩动态调配因子对混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩进行动态调控。
在一实施例中,混合动力系统整车控制单元101可通过局域网络与内部扭矩管理模块106通信,向内部扭矩管理模块106发送获取整车需求扭矩信号的请求,并接收内部扭矩管理模块106返回的整车需求扭矩信号。
作为一示例,假设扭矩动态调配因子为0.2,则将整车需求扭矩的20%分配给驱动电机端(即0.2K),剩下的80%分配给曲轴端(即0.8K),并通过混合动力系统整车控制单元101控制驱动电机端进行扭矩调整,调整的幅度为0.2K,并控制曲轴端进行扭矩调整,调整的幅度为0.8K。
本申请实施例提供的技术方案,通过获取混合动力车辆的整车行驶状态信息,整车行驶状态信息包括发电机调速状态信号、离合器状态信号、目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号;若整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,则允许混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号;基于加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和预设的驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子;根据扭矩动态调配因子对混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩进行动态调控,能够实现混合动力系统在并联模式下的灵活、合理的整车扭矩调配控制,可有效提升整车的动力响应和能量优化,从而提升整车性能,为驾驶员提供更加优质的驾驶体验。
在一些实施例中,在上述步骤S202中,预设的扭矩动态调配激活条件包括:
①发电机调速状态为调速成功状态;
②离合器状态为结合完成状态;
③目标曲轴扭矩和实际曲轴扭矩之差的绝对值小于预设的信号阈值。该信号阈值可以根据实际情况灵活设置,通常情况下可设置为5牛米。
具体地,若发电机调速状态信号为调速成功状态、离合器状态信号为结合完成状态且目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号之间的差值绝对值小于预设的信号阈值,则整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,允许混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号。
若不满足发电机调速状态信号为调速成功状态、离合器状态信号为结合完成状态、目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号之间的差值绝对值小于预设的信号阈值的其中至少一个条件,则整车行驶状态信息不满足预设的扭矩动态调配激活条件,禁止混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式。
具体地,当上述条件①不满足(即发电机调速状态信号为失败状态),条件②和③满足,则整车行驶状态信息不满足预设的扭矩动态调配激活条件,禁止混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式。
当上述条件②不满足(即离合器状态信号为非结合完成状态),条件①和③满足,则整车行驶状态信息不满足预设的扭矩动态调配激活条件,禁止混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式。
当上述条件③不满足(即目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号之间的差值绝对值大于或等于预设的信号阈值),条件①和②满足,则整车行驶状态信息不满足预设的扭矩动态调配激活条件,禁止混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式。
当上述条件①和②不满足,条件③满足,则整车行驶状态信息不满足预设的扭矩动态调配激活条件,禁止混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式。当上述条件①和③不满足,条件②满足,则整车行驶状态信息不满足预设的扭矩动态调配激活条件,禁止混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式。
当上述条件②和③不满足,条件①满足,则整车行驶状态信息不满足预设的扭矩动态调配激活条件,禁止混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式。
当上述条件①、②和③均不满足,则整车行驶状态信息不满足预设的扭矩动态调配激活条件,禁止混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式。
图3是本申请实施例提供的另一种混合动力车辆的扭矩动态调控方法的流程示意图。图3所示的实施例的流程与图2所示的实施例的流程基本相同,不同之处仅在于:步骤S202具体包括:
步骤S301,判断发电机调速状态信号是否为调速成功状态;
步骤S302,若发电机调速状态信号为调速成功状态,则判断离合器状态信号是否为结合完成状态。若发电机调速状态信号为非调速成功状态,则执行步骤S303,禁止合动力车辆进入并联模式;
步骤S304,若离合器状态信号为结合完成状态,则判断目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号之间的差值绝对值是否小于预设的信号阈值。若离合器状态信号为非结合完成状态,则执行步骤S303,禁止合动力车辆进入并联模式;
若目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号之间的差值绝对值小于预设的信号阈值,则整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,允许混合动力车辆进入并联模式,并采集混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号。若目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号之间的差值绝对值大于或等于预设的信号阈值,则执行步骤S303,禁止合动力车辆进入并联模式。
需要说明的是,本申请实施例对于发电机调速状态、离合器状态以及目标曲轴扭矩和实际曲轴扭矩之间的差值绝对值的大小的判断步骤的先后顺序没有特别的限制。例如,可以先判断离合器状态是否为结合完成状态,再判断发电机调速状态是否为调速成功状态,最后判断目标曲轴扭矩和实际曲轴扭矩之间的差值绝对值是否小于预设的信号阈值。又例如,可以先判断目标曲轴扭矩和实际曲轴扭矩之间的差值绝对值是否小于预设的信号阈值,再判断离合器状态是否为结合完成状态,最后判断发电机调速状态是否为调速成功状态等。
通过先判断混合动力车辆当前的整车行驶状态是否同时满足发电机调速状态为调速成功状态、离合器状态为结合完成状态以及目标曲轴扭矩和实际曲轴扭矩之间的差值绝对值小于预设的信号阈值这三个激活条件,在确定混合动力车辆同时满足这三个激活条件时,才允许其进入并联模式,并执行后续的整车需求扭矩的动态调配操作,否则禁止其进入并联模式并触发故障标志位,这样不仅可实现在并联模式下的整车需求扭矩的精准动态调配,还可以及时发现故障,以便于及时采取有效的避障处理措施,有利于提高车辆行驶的安全性。
在一些实施例中,在上述步骤S203之前,还可包括如下步骤:
以加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号作为驾驶意图模糊控制器的输入,扭矩动态调配因子作为驾驶意图模糊控制器的输出;
对加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号、扭矩动态调配因子均进行模糊化处理,确定驾驶意图模糊控制器的输入隶属度函数和输出隶属度函数;
基于驾驶意图模糊控制器的输入隶属度函数和输出隶属度函数,构建驾驶意图扭矩模糊控制策略。
具体地,定义驾驶意图模糊控制器的输入变量为加速踏板开度信号A、车速信号V和电池荷电状态信号X(电池SOC值)。其中,加速踏板开度信号A的取值范围为0~100(%),车速信号V的取值范围为0~200(Km/h),电池荷电状态信号X的取值范围为0~100(%)。定义驾驶意图模糊控制器的输出量为扭矩动态调配因子Y。其中,Y的取值范围为0~1。
对加速踏板开度信号A进行模糊化处理,得到加速踏板开度信号A的5个模糊集{VS,S,M,B,VB},论域为0~4,隶属度函数采用梯形型分布。其中,VS为加速踏板开度非常小,S为加速踏板开度小,M为加速踏板开度适中,B为加速踏板开度大,VB为加速踏板开度非常大。
输入变量加速踏板开度信号A的隶属度函数如表1所示。
表1加速踏板开度信号A的隶属度函数
对车速信号V进行模糊化处理,得到车速信号V的3个模糊集{S,M,B},论域为0~2,隶属度函数采用梯形型分布。其中,S为车速小,M为车速中等,B为车速大。
输入变量车速信号V的隶属度函数如表2所示。
表2车速信号V的隶属度函数
对电池荷电状态信号X进行模糊化处理,得到电池荷电状态信号X的3个模糊集{L,M,H},论域为0~2,隶属度函数采用梯形型分布。其中,L为电池SOC值低,M为电池SOC值中等,H为电池SOC值高。
输入变量电池荷电状态信号X的隶属度函数如表3所示。
表3电池荷电状态信号X的隶属度函数
对输出量扭矩动态调配因子Y进行模糊化处理,得到扭矩动态调配因子Y的5个模糊集{VS,S,M,B,VB},论域为0~4,隶属度函数采用梯形型分布。其中,VS为驾驶意图扭矩分配因子非常小,S为驾驶意图扭矩分配因子小,M为驾驶意图扭矩分配因子适中,B为驾驶意图扭矩分配因子大,VB为驾驶意图扭矩分配因子非常大。
输出量扭矩动态调配因子Y的隶属度函数如表4所示。
表4扭矩动态调配因子Y的隶属度函数
在本申请实施例中,基于专家经验结合混合动力系统并联模式的动态特性,HCU根据台架测试和实车标定,确定输入隶属度函数、输出隶属度函数相对应的模糊控制规则,即构建得到驾驶意图扭矩模糊控制策略,如下表5所示。
表5扭矩动态调配模糊控制规则表
在一些实施例中,上述步骤S203具体包括:
根据加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子的模糊集;
对扭矩动态调配因子的模糊集进行解模糊化,得到扭矩动态调配因子。
具体地,可以将获取到的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号转换成驾驶意图模糊控制器的相应输入模糊集,然后,再通过查询上表5确定扭矩动态调配因子的模糊集。
作为一示例,假设获取到的加速踏板开度信号对应的输入模糊集为M,车速信号对应的输入模糊集为S,电池荷电状态信号对应的输入模糊集为H,则根据上表5可以查询得到扭矩动态调配因子Y的模糊集为M。
接着,对扭矩动态调配因子的模糊集进行解模糊化,即从一个输出扭矩动态调配因子范围内,找到一个被认为最具有代表性的、确切的输出扭矩动态调配因子实际值(点值)。
具体地,可采用加权平均法对扭矩动态调配因子的模糊集进行解模糊化,将模糊集通过输出隶属度函数反映射转换为实际值(扭矩动态调配因子)。
结合上述示例,扭矩动态调配因子Y的模糊集为M,可采用现有的加权平均法对该模糊集M进行解模糊化,通过扭矩动态调配因子Y的输出隶属度函数反映射转换为一个实际值。
在一些实施例中,上述步骤S204具体可包括:
根据扭矩动态调配因子和混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩,计算调配给驱动电机端的目标驱动电机扭矩和调配给曲轴端的目标曲轴扭矩;
获取混合动力车辆的发动机参数,根据发动机参数对目标曲轴扭矩进行调配,得到调配给发动机端的目标发动机扭矩和调配给发电机端的目标发电机扭矩;
基于目标驱动电机扭矩、目标发电机扭矩和目标发动机扭矩对混合动力车辆的驱动电机端、发电机端和发动机端进行扭矩控制。
具体地,发动机参数,主要是指发动机经济性指标(或发动机经济性区域),这是混合动力车辆的固有属性参数。发动机经济性区域主要是指发动机的转速、扭矩和燃油消耗量三者之间的对应关系。如发动机的转速是多少时,其扭矩的变化范围是多少,燃油消耗量为多少。
曲轴端包括发电机端和发动机端。
作为一示例,若混合动力车辆的当前整车驱动模式为并联模式,HCU从内部扭矩管理模块获取到的整车需求扭矩为K牛米,根据上述步骤计算得到扭矩动态调配因子Y=0.2,则可确定调配给驱动电机端的扭矩为整车需求扭矩K的20%(即0.2K),即目标驱动电机扭矩为0.2K,调配给曲轴端的扭矩为整车需求扭矩K的80%(即0.8K),即目标曲轴扭矩为0.8K。根据发动机参数确定调配给发动机和发电机的扭矩分别为70%、30%时可以达到最优的经济性能指标。那么,则可对目标曲轴扭矩0.8K分别调配70%给发动机端,30%调配给发电机端,由此可确定目标发动机扭矩为0.56k,目标发电机扭矩为0.24K。最后,混合动力系统整车控制单元101可以通过控制驱动电机端进行扭矩调整,调整的幅度为0.2K,控制发电机端进行扭矩调整,调整的幅度为0.24K和控制发动机端进行扭矩调整,调整的幅度为0.56K,从而完成该混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩K的动态调控。
本申请实施例提供的技术方案,基于混合动力系统完成串并联模式切换的前提下激活扭矩动态调配功能,根据加速踏板开度、车速、电池SOC值,利用模糊控制器解析出扭矩动态调配因子,并利用整车驱动模式和发动机经济性区域分别解析出目标发动机扭矩、目标发电机扭矩和目标驱动电机扭矩,实现混合动力系统并联模式的扭矩分配功能,尽可能提升整车的动力响应和电量保持,从而达到整车的动力性和经济性指标,同时给驾驶员提供了更加优质的驾驶体验。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本申请的可选实施例,在此不再一一赘述。
下述为本申请装置实施例,可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请方法实施例。
图4是本申请实施例提供的一种混合动力车辆的扭矩动态调控装置的示意图。如图4所示,该混合动力车辆的扭矩动态调控装置包括:
获取模块401,获取混合动力车辆的整车行驶状态信息,整车行驶状态信息包括发电机调速状态信号、离合器状态信号、目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号;
采集模块402,被配置为若整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,则允许混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号;
确定模块403,被配置为基于加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和预设的驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子;
调配控制模块404,被配置为根据扭矩动态调配因子对混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩进行动态调控。
在一些实施例中,上述采集模块402包括:
第一判断单元,被配置为若发电机调速状态信号为调速成功状态、离合器状态信号为结合完成状态且目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号之间的差值绝对值小于预设的信号阈值,则整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,允许混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号。
在一些实施例中,上述采集模块402包括:
第二判断单元,被配置为若不满足发电机调速状态信号为调速成功状态、离合器状态信号为结合完成状态、目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号之间的差值绝对值小于预设的信号阈值的其中至少一个条件,则整车行驶状态信息不满足预设的扭矩动态调配激活条件,禁止合动力车辆的混合动力系统进入并联模式。
在一些实施例中,上述混合动力车辆的扭矩动态调控装置,还包括:
定义模块,被配置为以加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号作为驾驶意图模糊控制器的输入,扭矩动态调配因子作为驾驶意图模糊控制器的输出;
模糊处理模块,被配置为对加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号、扭矩动态调配因子均进行模糊化处理,确定驾驶意图模糊控制器的输入隶属度函数和输出隶属度函数;
构建模块,被配置为基于驾驶意图模糊控制器的输入隶属度函数和输出隶属度函数,构建驾驶意图扭矩模糊控制策略。
在一些实施例中,上述确定模块403包括:
确定单元,被配置为根据加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子的模糊集;
解模糊单元,被配置为对扭矩动态调配因子的模糊集进行解模糊化,得到扭矩动态调配因子。
在一些实施例中,上述解模糊单元具体可被配置为:
采用加权平均法对扭矩动态调配因子的模糊集进行解模糊化,将模糊集通过输出隶属度函数反映射转换为扭矩动态调配因子。
在一些实施例中,上述调配控制模块404包括:
计算单元,被配置为根据扭矩动态调配因子和混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩,计算调配给驱动电机端的目标驱动电机扭矩和调配给曲轴端的目标曲轴扭矩;
调配单元,被配置为获取混合动力车辆的发动机参数,根据发动机参数对目标曲轴扭矩进行调配,得到调配给发动机端的目标发动机扭矩和调配给发电机端的目标发电机扭矩;
控制单元,被配置为基于目标驱动电机扭矩、目标发电机扭矩和目标发动机扭矩对混合动力车辆的驱动电机端、发电机端和发动机端进行扭矩控制。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
图5是本申请实施例提供的电子设备5的示意图。如图5所示,该实施例的电子设备5包括:处理器501、存储器502以及存储在该存储器502中并且可在处理器501上运行的计算机程序503。处理器501执行计算机程序503时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者,处理器501执行计算机程序503时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
电子设备5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等电子设备。电子设备5可以包括但不仅限于处理器501和存储器502。本领域技术人员可以理解,图5仅仅是电子设备5的示例,并不构成对电子设备5的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者不同的部件。
处理器501可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),也可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
存储器502可以是电子设备5的内部存储单元,例如,电子设备5的硬盘或内存。存储器502也可以是电子设备5的外部存储设备,例如,电子设备5上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。存储器502还可以既包括电子设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器502用于存储计算机程序以及电子设备所需的其它程序和数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如,在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本申请实施例还提供了一种混合动力车辆,包括整车控制单元、扭矩控制单元和传动系统;整车控制单元用于实现上述的混合动力车辆的扭矩动态调控方法,以将扭矩动态调配因子发送给扭矩控制单元;扭矩控制单元用于按照扭矩动态调配因子通过传动系统按对混合动力车辆的整车需求扭矩进行动态调控,从而实现混合动力系统并联模式的扭矩分配功能,尽可能提升整车的动力响应和电量保持,从而达到整车的动力性和经济性指标,同时给驾驶员提供了更加优质的驾驶体验。
传动系统包括发电机、发动机、驱动电机、离合器等器件之间的传动组件,如齿轮传动组件等。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种混合动力车辆的扭矩动态调控方法,其特征在于,包括:
获取混合动力车辆的整车行驶状态信息,所述整车行驶状态信息包括发电机调速状态信号、离合器状态信号、目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号;
若所述整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,则允许所述混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集所述混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号;
基于所述加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和预设的驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子,所述扭矩动态调配因子是指在并联模式下将整车需求扭矩分配给驱动电机端的扭矩和分配给曲轴端的扭矩的调配比例;
根据所述扭矩动态调配因子对所述混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩进行动态调控;
若所述整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,则允许所述混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集所述混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号,包括:
若所述发电机调速状态信号为调速成功状态、所述离合器状态信号为结合完成状态且所述目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号之间的差值绝对值小于预设的信号阈值,则所述整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,允许所述混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集所述混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号;
基于所述加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和预设的驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子之前,还包括:
以加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号作为驾驶意图模糊控制器的输入,扭矩动态调配因子作为所述驾驶意图模糊控制器的输出;
对所述加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号、扭矩动态调配因子均进行模糊化处理,确定所述驾驶意图模糊控制器的输入隶属度函数和输出隶属度函数;
基于所述驾驶意图模糊控制器的输入隶属度函数和输出隶属度函数,构建驾驶意图扭矩模糊控制策略。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在获取混合动力车辆的整车行驶状态信息的步骤之后,还包括:
若不满足所述发电机调速状态信号为调速成功状态、所述离合器状态信号为结合完成状态、所述目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号之间的差值绝对值小于预设的信号阈值的其中至少一个条件,则所述整车行驶状态信息不满足预设的扭矩动态调配激活条件,禁止所述混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和预设的驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子,包括:
根据所述加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子的模糊集;
对所述扭矩动态调配因子的模糊集进行解模糊化,得到扭矩动态调配因子。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,对所述扭矩动态调配因子的模糊集进行解模糊化,得到扭矩动态调配因子,包括:
采用加权平均法对所述扭矩动态调配因子的模糊集进行解模糊化,将所述模糊集通过所述输出隶属度函数反映射转换为扭矩动态调配因子。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述扭矩动态调配因子对所述混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩进行动态调控,包括:
根据所述扭矩动态调配因子和所述混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩,计算调配给驱动电机端的目标驱动电机扭矩和调配给曲轴端的目标曲轴扭矩;
获取所述混合动力车辆的发动机参数,根据所述发动机参数对所述目标曲轴扭矩进行调配,得到调配给发动机端的目标发动机扭矩和调配给发电机端的目标发电机扭矩;
基于所述目标驱动电机扭矩、目标发电机扭矩和目标发动机扭矩对所述混合动力车辆的驱动电机端、发电机端和发动机端进行扭矩控制。
6.一种混合动力车辆的扭矩动态调控装置,其特征在于,包括:
获取模块,获取混合动力车辆的整车行驶状态信息,所述整车行驶状态信息包括发电机调速状态信号、离合器状态信号、目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号;
采集模块,被配置为若所述整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,则允许所述混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集所述混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号;
确定模块,被配置为基于所述加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和预设的驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子,所述扭矩动态调配因子是指在并联模式下将整车需求扭矩分配给驱动电机端的扭矩和分配给曲轴端的扭矩的调配比例;
调配控制模块,被配置为根据所述扭矩动态调配因子对所述混合动力车辆在并联模式下的整车需求扭矩进行动态调控;
若所述整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,则允许所述混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集所述混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号,包括:
若所述发电机调速状态信号为调速成功状态、所述离合器状态信号为结合完成状态且所述目标曲轴扭矩信号和实际曲轴扭矩信号之间的差值绝对值小于预设的信号阈值,则所述整车行驶状态信息满足预设的扭矩动态调配激活条件,允许所述混合动力车辆的混合动力系统进入并联模式,并采集所述混合动力车辆的加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号;
基于所述加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号和预设的驾驶意图扭矩模糊控制策略,确定扭矩动态调配因子之前,还包括:
以加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号作为驾驶意图模糊控制器的输入,扭矩动态调配因子作为所述驾驶意图模糊控制器的输出;
对所述加速踏板开度信号、车速信号和电池荷电状态信号、扭矩动态调配因子均进行模糊化处理,确定所述驾驶意图模糊控制器的输入隶属度函数和输出隶属度函数;
基于所述驾驶意图模糊控制器的输入隶属度函数和输出隶属度函数,构建驾驶意图扭矩模糊控制策略。
7.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并且可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
8.一种混合动力车辆,其特征在于,包括整车控制单元、扭矩控制单元和传动系统;
所述整车控制单元用于实现权利要求1至5中任一项所述的混合动力车辆的扭矩动态调控方法,以将扭矩动态调配因子发送给扭矩控制单元;
所述扭矩控制单元用于按照扭矩动态调配因子通过所述传动系统对所述混合动力车辆的整车需求扭矩进行动态调控。
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