基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，該混動(dòng)系統(tǒng)支持雙電機(jī)(TM電機(jī)和ISG電機(jī))同時(shí)參與驅(qū)動(dòng)工作與發(fā)電工作，它包括步驟：提供TM電機(jī)和ISG電機(jī)在全工況下進(jìn)行驅(qū)動(dòng)及發(fā)電的全工況效率圖；計(jì)算雙電機(jī)之間驅(qū)動(dòng)扭矩的最優(yōu)化分配及發(fā)電扭矩的最優(yōu)化分配；將在不同轉(zhuǎn)速下得到的Rate_Mot和Rate_Gen分別與轉(zhuǎn)速、分配給TM電機(jī)和ISG電機(jī)的扭矩T相關(guān)聯(lián)，以獲得離線計(jì)算表格；在雙電機(jī)之間進(jìn)行扭矩分配。采用本發(fā)明方法能在雙電機(jī)之間合理、高效地分配扭矩，充分發(fā)揮它們各自的性能優(yōu)勢(shì)，顯著提升系統(tǒng)工作效率，降低車輛能耗成本，從而有助于節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】
基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于混合動(dòng)力汽車控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種在由發(fā)動(dòng)機(jī)、雙電機(jī)(包括TM電機(jī)和ISG電機(jī))組成動(dòng)力源的混合動(dòng)力系統(tǒng)中，基于效率優(yōu)化的雙電機(jī)扭矩分配控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)采用發(fā)動(dòng)機(jī)、雙電機(jī)(包括TM電機(jī)和ISG電機(jī))組成混合動(dòng)力源的混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)，目前還沒有例如專利文獻(xiàn)等涉及如何在該混合動(dòng)力系統(tǒng)中的雙電機(jī)之間進(jìn)行扭矩分配和控制。因此，需要提供相應(yīng)的控制方法以便在TM電機(jī)和ISG電機(jī)之間合理、高效地分配扭矩，從而充分發(fā)揮它們各自的性能優(yōu)勢(shì)、延長其使用壽命，并且盡可能地節(jié)省車輛耗能，提升系統(tǒng)整體工效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明主要目的是提供一種基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，以便解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題以及其他方面的問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0005]一種基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，所述雙電機(jī)包括TM電機(jī)和ISG電機(jī)，并且所述混動(dòng)系統(tǒng)支持所述雙電機(jī)同時(shí)參與驅(qū)動(dòng)工作與發(fā)電工作，該方法包括以下步驟:
[0006]A.提供TM電機(jī)和ISG電機(jī)在全工況下進(jìn)行驅(qū)動(dòng)工作和發(fā)電工作的全工況效率圖，其中所述全工況是指在由TM電機(jī)和ISG電機(jī)的最大工作轉(zhuǎn)速范圍以及它們的最大驅(qū)動(dòng)扭矩、發(fā)電扭矩之和所組成的矩陣內(nèi)所有的工況點(diǎn)，所述全工況包括驅(qū)動(dòng)部分全工況和發(fā)電部分全工況，所述驅(qū)動(dòng)部分全工況就是在轉(zhuǎn)速為O到nTM/Ise之間、驅(qū)動(dòng)扭矩為O到Ttm max+TIsemax之間的所有覆蓋區(qū)域，所述發(fā)電部分全工況就是在轉(zhuǎn)速為O到nTM/Ise之間、發(fā)電扭矩為TTM—min+TIse—min到O之間所覆蓋的區(qū)域，nTM/ISG是TM電機(jī)和ISG電機(jī)的最大工作轉(zhuǎn)速，Tw max和Tisemax分別是TM電機(jī)和ISG電機(jī)的驅(qū)動(dòng)最大峰值扭矩，Twjlin和Tise min分別是TM電機(jī)和ISG電機(jī)的發(fā)電最小峰值扭矩；
[0007]B.計(jì)算TM電機(jī)和ISG電機(jī)之間驅(qū)動(dòng)扭矩的最優(yōu)化分配:
[0008]由TM電機(jī)和ISG電機(jī)所實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)總電機(jī)效率的計(jì)算式為:

T
_M^tO
MotO rYτ
L0009J1ISGMotO + 丄 TMMotO

1IlSGMotfJ 1ItMMo1
[0010]其中，T—t。和T.。是在TM電機(jī)和ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)速為η。下分別分配給ISG電機(jī)和TM電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩，二者之和等于總驅(qū)動(dòng)扭矩ΤΜ_ ； nISGMot0是根據(jù)轉(zhuǎn)速η。和驅(qū)動(dòng)扭矩TISGMoto查詢?nèi)r效率圖所得到的ISG電機(jī)的電機(jī)效率，nT_t。是根據(jù)轉(zhuǎn)速η。和驅(qū)動(dòng)扭矩TTMMot0查詢?nèi)r效率圖所得到的TM電機(jī)的電機(jī)效率；
[0011]采用窮舉法，以在一轉(zhuǎn)速下首先分配給TM電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩為計(jì)算基準(zhǔn)，并且按照步驟B中的以上計(jì)算式依次進(jìn)行計(jì)算，通過比較計(jì)算得到的Jlsfotl,…Jlsfot0ri)的大小來從中確定出最大值并將其作為驅(qū)動(dòng)總電機(jī)效率ηΜ_，則該最大值所對(duì)應(yīng)的TM電機(jī)和ISG電機(jī)所分配的驅(qū)動(dòng)扭矩即最優(yōu)效率分配，定義此時(shí)分配給TM電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩與總驅(qū)動(dòng)扭矩的比值為Rate_Mot ；
[0012]C.計(jì)算TM電機(jī)和ISG電機(jī)之間發(fā)電扭矩的最優(yōu)化分配:
[0013]由TM電機(jī)和ISG電機(jī)所實(shí)現(xiàn)的發(fā)電總電機(jī)效率的計(jì)算式為:

T
—_ GenO_
「 η l(.1cn() τT
L0014-11ISGGenO 1TMGenO

rIlSGGenO rIlMGenO
[0015]其中，Tisreentl和TTKenQ是在TM電機(jī)和ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)速為nQ下分別分配給ISG電機(jī)和TM電機(jī)的發(fā)電扭矩，二者之和等于總發(fā)電扭矩Tteltl ； nISGGen0是根據(jù)轉(zhuǎn)速IItl和發(fā)電扭矩TISGGen0查詢?nèi)r效率圖所得到的ISG電機(jī)的電機(jī)效率，nTMfcn(l是根據(jù)轉(zhuǎn)速Iitl和發(fā)電扭矩TTMGen0查詢?nèi)r效率圖所得到的TM電機(jī)的電機(jī)效率；
[0016]采用窮舉法，以在一轉(zhuǎn)速下首先分配給ISG電機(jī)的發(fā)電扭矩為計(jì)算基準(zhǔn)，并且按照步驟C中的以上計(jì)算式依次進(jìn)行計(jì)算，通過比較計(jì)算得到的



Genl， Gen(x-1) 的大小來從中確定出最大值并將其作為發(fā)電總電機(jī)效率則該最大值所對(duì)應(yīng)的TM電機(jī)和ISG電機(jī)所分配的發(fā)電扭矩即最優(yōu)效率分配，定義此時(shí)分配給ISG電機(jī)的發(fā)電扭矩與總發(fā)電扭矩的比值為Rate_Gen ；
[0017]D.將在不同轉(zhuǎn)速下得到的Rate_Mot和Rate_Gen分別與這些轉(zhuǎn)速、分配給TM電機(jī)和ISG電機(jī)的分配扭矩T相關(guān)聯(lián)，以獲得離線計(jì)算表格；以及
[0018]E.在TM電機(jī)和ISG電機(jī)之間進(jìn)行扭矩分配:
[0019]在驅(qū)動(dòng)工作時(shí)，以TM電機(jī)作為基準(zhǔn)，根據(jù)分配扭矩T和所述離線計(jì)算表格先計(jì)算出分配給TM電機(jī)的扭矩TTM,=TXRate_Mot，則分配給ISG電機(jī)的扭矩Tisc pm=T-Ttm,；
[0020]在發(fā)電工作時(shí)，以ISG電機(jī)作為基準(zhǔn)，根據(jù)分配扭矩T和所述離線計(jì)算表格先計(jì)算出分配給ISG電機(jī)的扭矩Tise iffe=T X Rate_Gen，分配給TM電機(jī)的扭矩ΤΤΜ—ρΜ=Τ_ΤΚ(；—ρΜ。
[0021]在上述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法中，可選地，它進(jìn)一步包括以下步驟:
[0022]F.通過車載網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取TM電機(jī)的最大扭矩T





TM—maxCAN

和最小扭矩T
TM—minCAN， 然后比較Ttslpm和TTM—maxeAN以確定其中的最小值，再比較該最小值與Ttmjiman以確定其中的最大值，并且將確定后的最大值定為TTM—Um，然后對(duì)Ttm udi進(jìn)行防止其數(shù)值出現(xiàn)劇烈變化的濾波處理后作為分配給ISG電機(jī)的實(shí)際扭矩TTM—split。
[0023]在上述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法中，可選地，它進(jìn)一步包括以下步驟:
[0024]G.通過車載網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取ISG電機(jī)的最大扭矩T





ISG—maxCAN

和最小扭矩T
ISG—minCAN， 然后比較 TiSG_pre+(ΤτΜ—Lim_TTM—sp:Lit)矛口 TISG—maxCAN 以確定其中的最小值，再將確定后的最小值與TIse—__進(jìn)行比較以確定其中的最大值，并且將確定后的最大值作為分配給ISG電機(jī)的實(shí)際扭矩 Tisg—split。
[0025]在上述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法中，可選地，所述濾波處理是將Ttm Um的變化率限制為不大于TM電機(jī)的扭矩變化率。
[0026]在上述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法中，可選地，在所述步驟B中還包括:
[0027]將計(jì)算出的分配給TM電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩Timrt與該TM電機(jī)的外特性扭矩Ttm _進(jìn)行比較，如果T.大于Ttm _則停止窮舉計(jì)算，然后通過比較當(dāng)前得到的Jlsfotl,…的大小來從中確定出最大值并將其作為驅(qū)動(dòng)總電機(jī)效率ηΜ_。
[0028]在上述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法中，可選地，在所述步驟C中還包括:
[0029]將計(jì)算出的分配給ISG電機(jī)的發(fā)電扭矩Tisetel與該ISG電機(jī)的外特性扭矩Tise min進(jìn)行比較，如果Tiseem小于Tise min則停止窮舉計(jì)算，然后通過比較當(dāng)前得到的η Genl,…的大小來從中確定出最大值并將其作為發(fā)電總電機(jī)效率
[0030]在上述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法中，在所述步驟D中還包括:對(duì)Rate_Mot的變化率和Rate_Gen的變化率進(jìn)行限定，以避免分配給TM電機(jī)和ISG電機(jī)的扭矩由于Rate_Mot和Rate_Gen的變化而突變。
[0031]在上述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法中，可選地，所述步驟B與步驟C的窮舉計(jì)算次數(shù)均為100次或1000次。
[0032]在上述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法中，可選地，所述步驟B與步驟C的窮舉計(jì)算中的n?/ISG的計(jì)算步長均為10rpm或200rpm。
[0033]在上述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法中，可選地，所述車載網(wǎng)絡(luò)是CAN網(wǎng)絡(luò)。
[0034]本發(fā)明的有益效果在于:采用本發(fā)明的基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，能夠在TM電機(jī)和ISG電機(jī)之間合理、高效地分配扭矩，從而充分發(fā)揮這些電機(jī)各自的性能優(yōu)勢(shì)，顯著提升了整個(gè)系統(tǒng)的工作效率，并且降低車輛的能耗成本，因此有助于節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0036]圖1是本發(fā)明的基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法一個(gè)實(shí)施例中的Ttm pm的計(jì)算邏輯示意圖。
[0037]圖2是本發(fā)明的基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法一個(gè)實(shí)施例中的Tise,的計(jì)算邏輯示意圖。
[0038]圖3是本發(fā)明的基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法一個(gè)實(shí)施例中的TTM—split和TIse—split的計(jì)算邏輯示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039]需要說明的是，以下將以示例方式來具體說明本發(fā)明的基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法的原理、特點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)，然而所有的描述僅是用來進(jìn)行說明的，而不應(yīng)將它們理解為對(duì)本發(fā)明形成任何的限制。此外，在本文所提及的各實(shí)施例中予以描述或隱含的任意單個(gè)技術(shù)特征，或者被顯示或隱含在各附圖中的任意單個(gè)技術(shù)特征，仍然可以在這些技術(shù)特征(或其等同物)之間繼續(xù)進(jìn)行任意組合或者刪減，從而獲得可能未在本文中直接提及的本發(fā)明的更多其他實(shí)施例。
[0040]為了便于更好地理解本發(fā)明方法，還需要進(jìn)行以下一些解釋和說明。首先，實(shí)施本發(fā)明技術(shù)方案需要提供雙電機(jī)(包括TM電機(jī)和ISG電機(jī))在全工況下進(jìn)行驅(qū)動(dòng)工作和發(fā)電工作的全工況效率圖。上述用語“全工況”是指在由TM電機(jī)和ISG電機(jī)的最大工作轉(zhuǎn)速范圍以及它們的最大驅(qū)動(dòng)扭矩、發(fā)電扭矩之和所組成的矩陣內(nèi)所有的工況點(diǎn)，該全工況包括驅(qū)動(dòng)部分全工況和發(fā)電部分全工況，即該混動(dòng)系統(tǒng)支持TM電機(jī)和ISG電機(jī)同時(shí)參與驅(qū)動(dòng)工作(消耗車載電池電量，由這些電機(jī)輸出正扭矩)與發(fā)電工作(由這些電機(jī)輸出負(fù)扭矩，對(duì)車載電池進(jìn)行充電)。其中，驅(qū)動(dòng)部分全工況就是在轉(zhuǎn)速為O到nTM/Ise之間、驅(qū)動(dòng)扭矩為O到Ttm max+TIse max之間的所有覆蓋區(qū)域，發(fā)電部分全工況就是在轉(zhuǎn)速為O到nTM/Ise之間、發(fā)電扭矩為Ttm min+TIse min到O之間所覆蓋的區(qū)域，上述n_G是TM電機(jī)和ISG電機(jī)的最大工作轉(zhuǎn)速，Ttmj13x和Tisemax分別是TM電機(jī)和ISG電機(jī)的驅(qū)動(dòng)最大峰值扭矩(正值)，T?min和Tiscjlin分別是TM電機(jī)和ISG電機(jī)的發(fā)電最小峰值扭矩(負(fù)值)。
[0041]下面將結(jié)合圖1、圖2和圖3的示例來說明本發(fā)明的基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法。總體而言，本發(fā)明方法包括以下步驟:
[0042]首先，如前所述，需要提供提供TM電機(jī)和ISG電機(jī)在全工況下進(jìn)行驅(qū)動(dòng)工作和發(fā)電工作的全工況效率圖；
[0043]然后，計(jì)算TM電機(jī)和ISG電機(jī)之間驅(qū)動(dòng)扭矩的最優(yōu)化分配:
[0044]根據(jù)以下計(jì)算式⑴來計(jì)算由TM電機(jī)和ISG電機(jī)所實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)總電機(jī)效率
rL MotO:

T
^ —_ MotO_
I MotO XT<?、
[0045]1ISGMotO + 1TMMotO、,

rIlSGMotO rIlMMotO
[0046]在上式中，Tisafottl和Timrttl是在TM電機(jī)和ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)速為Iitl下分別分配給ISG電機(jī)和TM電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩，

TlSGMotO 和 TTMMotO 二者之和等于總驅(qū)動(dòng)扭矩Tsfottl (正值)；
rL ISGMotO
是根據(jù)轉(zhuǎn)速Iitl和驅(qū)動(dòng)扭矩Tisafottl查詢上述全工況效率圖所得到的ISG電機(jī)的電機(jī)效率，nTMMot0是根據(jù)轉(zhuǎn)速nQ和驅(qū)動(dòng)扭矩TT_tQ查詢上述全工況效率圖所得到的TM電機(jī)的電機(jī)效率；
[0047]實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)扭矩的最優(yōu)化分配就是尋找到最合適的扭矩分配比例，即獲得上述驅(qū)動(dòng)總電機(jī)效率的最大值。在本發(fā)明方法中采用窮舉法進(jìn)行計(jì)算，即以先分配給TM電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩為計(jì)算基準(zhǔn)，并且按照以上計(jì)算式(I)依次進(jìn)行計(jì)算。具體而言，先在一個(gè)轉(zhuǎn)速下假定分配給TM電機(jī)的扭矩為TtmmM1=^msl , PJTiSGMoti= (X-1)TMot ,對(duì)應(yīng)的TM電機(jī)效
X"X
率和ISG電機(jī)效率分別為11--。?和Hisafotl，通過計(jì)算式(I)計(jì)算得出Hsfotl;然后，再計(jì)算TrMMot2= ^ TISGMot2= (Χ"2)Τμο< ,對(duì)應(yīng)的?電機(jī)效率和ISG電機(jī)效率分別為
又X




(x-l)TMof
?_和nIS_，計(jì)算得出nMot2........;依次計(jì)算，直到計(jì)算Ττ_(χ.υ=^^5
T
貝1，對(duì)應(yīng)的TM電機(jī)效率和ISG電機(jī)效率分別為打 TMMot (X-1) ?口 rLlSGMot(X-1),
X
計(jì)算得出打 Mot (χ-l) ;通過比較計(jì)算得到的打 MotlJ 打 Mot (χ-l) 的大小，從它們當(dāng)中確定出最大值并將其作為驅(qū)動(dòng)總電機(jī)效率ηΜ_，那么該最大值對(duì)應(yīng)的TM電機(jī)和ISG電機(jī)所分配的驅(qū)動(dòng)扭矩就是最優(yōu)效率分配，定義此時(shí)分配給TM電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩與總驅(qū)動(dòng)扭矩二者的比值T
、， TMMot、，^ ”
為 --為 Rate—Mot0
^Mot
[0048]接下來，計(jì)算TM電機(jī)和ISG電機(jī)之間發(fā)電扭矩的最優(yōu)化分配:
[0049]由TM電機(jī)和ISG電機(jī)所實(shí)現(xiàn)的發(fā)電總電機(jī)效率nQen。的計(jì)算式為:
[0050]根據(jù)以下計(jì)算式⑵來計(jì)算由TM電機(jī)和ISG電機(jī)所實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)總電機(jī)效率
rL MotO:

T
n __xGenO_
icicnO TT(7\
L0051J1ISGGenO + 1TMGenO、,

rIlSGGenO rIlMGenO
[0052]其中，Tisccen0和TTKen(l是在TM電機(jī)和ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)速為Iitl下分別分配給ISG電機(jī)和TM電機(jī)的發(fā)電扭矩，二者之和等于總發(fā)電扭矩Tfcntl (負(fù)值);Jliseemci是根據(jù)轉(zhuǎn)速Iitl和發(fā)電扭矩Tiseemtl查詢?nèi)r效率圖所得到的ISG電機(jī)的電機(jī)效率，nTMGen0是根據(jù)轉(zhuǎn)速Iitl和發(fā)電扭矩TTKm(l查詢?nèi)r效率圖所得到的TM電機(jī)的電機(jī)效率；
[0053]與前述的驅(qū)動(dòng)扭矩的最優(yōu)化分配計(jì)算過程相類似，實(shí)現(xiàn)發(fā)電扭矩的最優(yōu)化分配也就是尋找獲得上述發(fā)電總電機(jī)效率的最大值。在本發(fā)明方法中也采用窮舉法進(jìn)行計(jì)算，然而是將發(fā)電扭矩先分配給ISG電機(jī)來作為計(jì)算基準(zhǔn)，并且按照以上計(jì)算式(2)依次進(jìn)



T
行計(jì)算。具體而言，即在一個(gè)轉(zhuǎn)速下假定分配給ISG電機(jī)的扭矩為Tisecienl= ,則




X
T-rMGeiii= (X"])T(,cn，對(duì)應(yīng)的ISG電機(jī)效率和TM電機(jī)效率分別為nISGGenl和nTMGenl，計(jì)算
X
得出 rUenl......;依次計(jì)算，直到計(jì)算Tis(XJeni^1)=", WlJTxMGen(X-1)^ ，對(duì)
XX
應(yīng)的ISG電機(jī)效率和TM電機(jī)效率分別為叮 ISGGen(x-l)矛口 rL TMGen(χ-l) ? 計(jì)算得出 Gen(x-1) ;通過比較計(jì)算得到的打 GenlJ...Π Gen(x—1) 的大小，從它們當(dāng)中確定出最大值并將其作為發(fā)電總電機(jī)效率nfcno，那么該最大值所對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的TM電機(jī)和ISG電機(jī)的扭矩分配就是最優(yōu)分配，定


T
義此時(shí)分配給ISG電機(jī)的發(fā)電扭矩與總發(fā)電扭矩的比值為為Rate_Gen。





i Gen
[0054]此后，將在不同轉(zhuǎn)速下得到的Rate—Mot和Rate—Gen分別與這些轉(zhuǎn)速、分配給TM電機(jī)和ISG電機(jī)的分配扭矩T相關(guān)聯(lián)，以獲得離線計(jì)算表格。
[0055]這樣，就能采用以下方式在TM電機(jī)和ISG電機(jī)之間進(jìn)行扭矩分配:
[0056]在驅(qū)動(dòng)工作時(shí)，分配給TM電機(jī)和ISG電機(jī)的分配扭矩T將為正值，這時(shí)以TM電機(jī)作為基準(zhǔn)，根據(jù)分配扭矩T和以上離線計(jì)算表格先計(jì)算出分配給TM電機(jī)的扭矩Ttmpre=TXRate_Mot，那么分配給 ISG 電機(jī)的扭矩 TISG—pre=T_TTM—pre ；
[0057]在發(fā)電工作時(shí)，分配給TM電機(jī)和ISG電機(jī)的分配扭矩T將為負(fù)值，這時(shí)以ISG電機(jī)作為基準(zhǔn)，根據(jù)分配扭矩T和以上離線計(jì)算表格先計(jì)算出分配給ISG電機(jī)的扭矩Tisepre=TXRate_Gen，那么分配給 TM 電機(jī)的扭矩 TTM—pre=T_TIS(；—pre。
[0058]除以上所述內(nèi)容以外，還可以對(duì)本發(fā)明的基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法做出進(jìn)一步優(yōu)化或改變。
[0059]作為舉例，在一些可選情形下，還可以進(jìn)一步實(shí)時(shí)監(jiān)控限制TM電機(jī)的扭矩，并且對(duì)TM電機(jī)的扭矩進(jìn)行濾波處理。例如，如圖3所示，通過如CAN網(wǎng)絡(luò)等車載網(wǎng)絡(luò)來實(shí)時(shí)獲取TM電機(jī)的最大扭矩TTM—maxeAN和最小扭矩TTM—mineAN，然后對(duì)上述Ttm
_pre 矛口 Ttm—maxCAN 進(jìn)行比較，
從中確定二者的最小值，然后再比較該最小值與Ttmjiman，從中確定二者的最大值，并且將該最大值定為TTM—Um。然后，為了避免變工況下扭矩發(fā)生變化劇烈，對(duì)Ttmudi進(jìn)行濾波處理(例如將其變化率限制為不大于TM電機(jī)的扭矩變化率)，然后將其作為分配給ISG電機(jī)的頭際扭矩TTM—split。
[0060]在一些可選情形下，還可以在對(duì)TM電機(jī)的扭矩進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控限制和濾波處理的同時(shí)，也對(duì)ISG電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控限制及補(bǔ)償處理。例如，也請(qǐng)參考圖3，通過如CAN網(wǎng)絡(luò)等車載網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取ISG電機(jī)的最大扭矩T




ISG—maxCAN

和最小扭矩T





ISG—minCAN，
然后比較TIse,+ (TTM—
Lim_TTM—split)和 TISG—maxCAN， 以便從中確定它們的最小值，隨后將確定后的該最小值與 TiSG—minCAN進(jìn)行比較來確定其中的最大值，然后就可以將該最大值作為分配給ISG電機(jī)的實(shí)際扭矩
TiSG—split。
[0061]由于離線計(jì)算表格是根據(jù)Rate_Mot/Rate_Gen、TM電機(jī)和ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)速η、分配給雙電機(jī)的分配扭矩T來獲得的，當(dāng)轉(zhuǎn)速η、分配扭矩T發(fā)生變化時(shí)，采用差值方式得到的Rate_Mot值和Rate_Gen值也會(huì)隨之變化。為了保證分給TM電機(jī)和ISG電機(jī)的扭矩不會(huì)因?yàn)镽ate_Mot和Rate_Gen的變化而突變，可以在一些實(shí)施方式中針對(duì)Rate_Mot的變化率和Rate_Gen的變化率進(jìn)行限定。例如當(dāng)Rate_Mot由于工況變化而變成Rate_Mot'時(shí)，實(shí)際的Rate_Mot會(huì)根據(jù)設(shè)定的變化率(rat/s)來變化，如Rate_Mot=l，但工況變化后應(yīng)得Rate_Mot' =0.5,則將Rate_Mot的變化率設(shè)定為0.25rat/s,這樣Rate_Mot實(shí)際上要經(jīng)過2s后才變化到位。同樣地，對(duì)于Rate_Gen的變化率也可以采用此類方式進(jìn)行限定。
[0062]此外，需要指出的是，在以上針對(duì)TM電機(jī)和ISG電機(jī)之間驅(qū)動(dòng)扭矩(或發(fā)電扭矩)的最優(yōu)化分配計(jì)算中，如果窮舉計(jì)算次數(shù)X的取值越大，則計(jì)算精確度越高。舉例而言，在本發(fā)明中可以選取100或者1000來進(jìn)行計(jì)算。另外，在所提及的窮舉計(jì)算中，一般可以將nTM/iii(:的計(jì)算步長設(shè)定為10rpm或200rpm。當(dāng)然,如果根據(jù)實(shí)際情形,在本發(fā)明方法中完全允許將上述的窮舉計(jì)算次數(shù)、nTM/ISG的計(jì)算步長設(shè)定為其他數(shù)值。
[0063]此外，還需要注意的是，在一些實(shí)施方式中，可以在進(jìn)行窮舉計(jì)算過程中，將計(jì)算出的分配給TM電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩Timrt與該TM電機(jī)的外特性扭矩TTM—max進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)前者大于后者則停止窮舉計(jì)算，然后通過比較當(dāng)前已經(jīng)得到這些驅(qū)動(dòng)總電機(jī)效率值的大小，從中確定出最大值并將其作為驅(qū)動(dòng)總電機(jī)效率ηΜ_。同樣地，在一些實(shí)施方式中，可以在進(jìn)行窮舉計(jì)算過程中，將計(jì)算出的分配給ISG電機(jī)的發(fā)電扭矩Tisefcn與該ISG電機(jī)的外特性扭矩Tise min進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)Tiseem小于Tise min就停止窮舉計(jì)算，然后通過比較當(dāng)前已經(jīng)得到這些發(fā)電總電機(jī)效率值的大小，將其中的最大值確定為發(fā)電總電機(jī)效率
[0064]以上列舉了若干具體實(shí)施例來詳細(xì)闡明本發(fā)明的基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，這些個(gè)例僅供說明本發(fā)明的原理及其實(shí)施方式之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以做出各種變形和改進(jìn)。因此，所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇并為本發(fā)明的各項(xiàng)權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，所述雙電機(jī)包括TM電機(jī)和ISG電機(jī)，并且所述混動(dòng)系統(tǒng)支持所述雙電機(jī)同時(shí)參與驅(qū)動(dòng)工作與發(fā)電工作，其特征在于，它包括以下步驟: A.提供TM電機(jī)和ISG電機(jī)在全工況下進(jìn)行驅(qū)動(dòng)工作和發(fā)電工作的全工況效率圖，其中所述全工況是指在由TM電機(jī)和ISG電機(jī)的最大工作轉(zhuǎn)速范圍以及它們的最大驅(qū)動(dòng)扭矩、發(fā)電扭矩之和所組成的矩陣內(nèi)所有的工況點(diǎn)，所述全工況包括驅(qū)動(dòng)部分全工況和發(fā)電部分全工況，所述驅(qū)動(dòng)部分全工況就是在轉(zhuǎn)速為O到nTM/Ise之間、驅(qū)動(dòng)扭矩為O到TTM max+TIse max之間的所有覆蓋區(qū)域，所述發(fā)電部分全工況就是在轉(zhuǎn)速為O到nTM/Ise之間、發(fā)電扭矩為Ttmmin+TISG_min到O之間所覆蓋的區(qū)域，nTM/Ise是TM電機(jī)和ISG電機(jī)的最大工作轉(zhuǎn)速，Tw max和TIse—max分別是TM電機(jī)和ISG電機(jī)的驅(qū)動(dòng)最大峰值扭矩，Ttm min和Tise min分別是TM電機(jī)和ISG電機(jī)的發(fā)電最小峰值扭矩； B.計(jì)算TM電機(jī)和ISG電機(jī)之間驅(qū)動(dòng)扭矩的最優(yōu)化分配: 由TM電機(jī)和ISG電機(jī)所實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)總電機(jī)效率Jlsfotci的計(jì)算式為:
T γ- — _ MotO_ iMotO γ「「
1ISGMotO + 1TMMotO
? ISGMotO ? TMMotO 其中，TISGMot0和TTBfot(l是在TM電機(jī)和ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)速為IItl下分別分配給ISG電機(jī)和TM電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩，二者之和等于總驅(qū)動(dòng)扭矩Tfcttl ； n ISGMot0是根據(jù)轉(zhuǎn)速IItl和驅(qū)動(dòng)扭矩TIseM(rt。查詢?nèi)r效率圖所得到的ISG電機(jī)的電機(jī)效率，nT_t(l是根據(jù)轉(zhuǎn)速IItl和驅(qū)動(dòng)扭矩Timrttl查詢?nèi)r效率圖所得到的TM電機(jī)的電機(jī)效率； 采用窮舉法，以在一轉(zhuǎn)速下首先分配給TM電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩為計(jì)算基準(zhǔn)，并且按照步驟B中的以上計(jì)算式依次進(jìn)行計(jì)算，通過比較計(jì)算得到的


Motl， Mot(χ-l) 的大小來從中確定出最大值并將其作為驅(qū)動(dòng)總電機(jī)效率ηΜ_，則該最大值所對(duì)應(yīng)的TM電機(jī)和ISG電機(jī)所分配的驅(qū)動(dòng)扭矩即最優(yōu)效率分配，定義此時(shí)分配給TM電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩與總驅(qū)動(dòng)扭矩的比值為 Rate_Mot ； C.計(jì)算TM電機(jī)和ISG電機(jī)之間發(fā)電扭矩的最優(yōu)化分配: 由TM電機(jī)和ISG電機(jī)所實(shí)現(xiàn)的發(fā)電總電機(jī)效率Ilteici的計(jì)算式為:
T ? __j^GenO_ IGenO rT^rT
1ISGGenO 丄 j^TMGexxO -1 -
1IlSGGenO ^TMGenO 其中，TISGGen0和TTKen(l是在TM電機(jī)和ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)速為IItl下分別分配給ISG電機(jī)和TM電機(jī)的發(fā)電扭矩，二者之和等于總發(fā)電扭矩Tteltl ； nISGGen0是根據(jù)轉(zhuǎn)速Iitl和發(fā)電扭矩Tiseteltl查詢?nèi)r效率圖所得到的ISG電機(jī)的電機(jī)效率，ηTMGen0是根據(jù)轉(zhuǎn)速Iitl和發(fā)電扭矩TTMemQ查詢?nèi)r效率圖所得到的TM電機(jī)的電機(jī)效率； 采用窮舉法，以在一轉(zhuǎn)速下首先分配給ISG電機(jī)的發(fā)電扭矩為計(jì)算基準(zhǔn)，并且按照步驟C中的以上計(jì)算式依次進(jìn)行計(jì)算，通過比較計(jì)算得到的GenlJ Gen(x-1) 的大小來從中確定出最大值并將其作為發(fā)電總電機(jī)效率則該最大值所對(duì)應(yīng)的TM電機(jī)和ISG電機(jī)所分配的發(fā)電扭矩即最優(yōu)效率分配，定義此時(shí)分配給ISG電機(jī)的發(fā)電扭矩與總發(fā)電扭矩的比值為 Rate_Gen ； D.將在不同轉(zhuǎn)速下得到的Rate_Mot和Rate_Gen分別與這些轉(zhuǎn)速、分配給TM電機(jī)和ISG電機(jī)的分配扭矩T相關(guān)聯(lián)，以獲得離線計(jì)算表格；以及 E.在TM電機(jī)和ISG電機(jī)之間進(jìn)行扭矩分配: 在驅(qū)動(dòng)工作時(shí)，以TM電機(jī)作為基準(zhǔn)，根據(jù)分配扭矩T和所述離線計(jì)算表格先計(jì)算出分配給TM電機(jī)的扭矩TTM,=TXRate_Mot，則分配給ISG電機(jī)的扭矩Tisc pm=T-Ttm,； 在發(fā)電工作時(shí)，以ISG電機(jī)作為基準(zhǔn)，根據(jù)分配扭矩T和所述離線計(jì)算表格先計(jì)算出分配給ISG電機(jī)的扭矩TIse—pM=TXRate_Gen，分配給TM電機(jī)的扭矩TTM—#e=T-TIse—。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，其特征在于，它進(jìn)一步包括以下步驟: F.通過車載網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取TM電機(jī)的最大扭矩TTM—maxCAN和最小扭矩TTM—minCAN，然后比較TTMjre和TTM—maxeAN以確定其中的最小值，再比較該最小值與Ttmjiman以確定其中的最大值，并且將確定后的最大值定為TTM—Um，然后對(duì)Ttm udi進(jìn)行防止其數(shù)值出現(xiàn)劇烈變化的濾波處理后作為分配給ISG電機(jī)的實(shí)際扭矩TTM—split。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，其特征在于，它進(jìn)一步包括以下步驟: G.通過車載網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取ISG電機(jī)的最大扭矩T




ISG—maxCAN

和最小扭矩TISG—minCAN， 然后比較TiSG—pre+ (ΤτΜ—Lim_TTM—split)和 T
ISG—maxCAN 以確定其中的最小值，再將確定后的最小值與TISG—minCAN 進(jìn)行比較以確定其中的最大值，并且將確定后的最大值作為分配給ISG電機(jī)的實(shí)際扭矩Tisesplit°
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，其特征在于，所述濾波處理是將Ttm Um的變化率限制為不大于TM電機(jī)的扭矩變化率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，其特征在于，在所述步驟B中還包括: 將計(jì)算出的分配給TM電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩TTBfot與該TM電機(jī)的外特性扭矩TTM—_進(jìn)行比較，如果TTBfot大于Ttm _則停止窮舉計(jì)算，然后通過比較當(dāng)前得到的Jisfotl,…的大小來從中確定出最大值并將其作為驅(qū)動(dòng)總電機(jī)效率H ?ot0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，其特征在于，在所述步驟C中還包括: 將計(jì)算出的分配給ISG電機(jī)的發(fā)電扭矩Tisefcn與該ISG電機(jī)的外特性扭矩Tise min進(jìn)行比較，如果Tiseem小于Tise min則停止窮舉計(jì)算，然后通過比較當(dāng)前得到的η Genl,…的大小來從中確定出最大值并將其作為發(fā)電總電機(jī)效率
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，其特征在于，在所述步驟D中還包括:對(duì)Rate_Mot的變化率和Rate_Gen的變化率進(jìn)行限定，以避免分配給TM電機(jī)和ISG電機(jī)的扭矩由于Rate_Mot和Rate_Gen的變化而突變。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，其特征在于，所述步驟B與步驟C的窮舉計(jì)算次數(shù)均為100次或1000次。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，其特征在于，所述步驟B與步驟C的窮舉計(jì)算中的nTM/Ise的計(jì)算步長均為10rpm或200rpmo
10.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)中雙電機(jī)扭矩分配控制方法，其特征在于，所述車載網(wǎng)絡(luò)是CAN網(wǎng)絡(luò)。
【文檔編號(hào)】B60L15/20GK104129388SQ201310160805
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月3日
【發(fā)明者】朱軍, 鄧曉光, 張?chǎng)? 張鵬君, 孫俊 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司