混合动力汽车的控制方法、装置和汽车与流程

本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种混合动力汽车的控制方法、装置和汽车。

背景技术：

伴随着日新月异的科技进步，人们对生活质量的追求也越来越高，汽车已经成为人们日常出行必不可少的交通工具，人们对汽车的舒适性、安全性、经济性和环保性要求也越来越挑剔。

新能源汽车，尤其是电动汽车已经引领汽车未来发展方向，电动汽车逐渐进入人们日常的生活。

目前，混合动力车辆和增程器所搭载的动力总成部件均配备带有VVT控制阀发动机，VVT即发动机可变气门正时技术(VVT，Variable Valve Timing)，原理是根据发动机的运行情况，调整凸轮轴进气角度，调整气门开合时间及角度，来增加发动机的输出功率，以满足整车功率需求。

但是，通过VVT控制发动机具备以下缺点：VVT控价格昂贵；发动机机油压力高，增加机械摩擦，造成能量损失；VVT和OCV阀布置复杂，增加发动机尺寸空间；发动机的装配流程复杂，装配工艺难，造成发动机的可靠性差。另外，VVT控制在发动机转速较低时效果比较明显，高速时基本不起作用。

技术实现要素：

为了克服现有技术中混合动力汽车的发动机使用VVT造成发动机成本高、布置困难以及高速时控制效果差的技术问题，本发明提供了一种混合动力汽车的控制方法、装置和汽车。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种混合动力汽车的控制方法，包括：

获取与整车需求功率对应的扭矩请求；

若发动机无法达到扭矩请求中的扭矩，对扭矩请求进行运算后向电机控制器MCU发出扭矩辅助请求；

控制电机以扭矩辅助请求中的扭矩进行输出。

进一步来说，所述的混合动力汽车的控制方法中，所述若发动机无法达到扭矩请求中的扭矩，对扭矩请求进行运算后向电机控制器MCU发出扭矩辅助请求步骤之后还包括：

控制发动机以最大稳定输出功率进行运转。

进一步来说，所述的混合动力汽车的控制方法中，所述发动机运转过程中，所述发动机的凸轮轴的正时角度保持不变。

进一步来说，所述的混合动力汽车的控制方法中，所述获取与整车需求功率对应的扭矩请求步骤之前还包括：

获取整车需求功率的变化情况，若当前整车需求功率与前一时刻相比变大，则获取与整车需求功率对应的扭矩请求。

本发明还提供了一种混合动力汽车的控制装置，包括：

控制单元，用于获取与整车需求功率对应的扭矩请求；以及

若发动机无法达到扭矩请求中的扭矩，对扭矩请求进行运算后向电机控制器MCU发出扭矩辅助请求；

MCU，用于控制电机以扭矩辅助请求中的扭矩进行输出。

进一步来说，所述的混合动力汽车的控制装置中，所述控制单元还用于：

若发动机无法达到扭矩请求中的扭矩，对扭矩请求运算后对电机控制器MCU发出扭矩辅助请求之后，控制发动机以最大稳定输出功率进行运转。

进一步来说，所述的混合动力汽车的控制装置中，所述发动机运转过程中，所述发动机的凸轮轴的正时角度保持不变。

进一步来说，所述的混合动力汽车的控制装置中，所述控制单元还用于：

获取整车需求功率的变化情况，若当前整车需求功率与前一时刻相比变大，则获取与整车需求功率对应的扭矩请求。

进一步来说，所述的混合动力汽车的控制装置中，所述发动机包括正时链轮，直接与所述凸轮轴传动链接。

本发明还提供了一种汽车，包括上述的混合动力汽车的控制装置。

本发明的有益效果是：本发明的混合动力汽车的控制方法，可以使得混合动力汽车的发动机取消VVT及OCV阀，通过电机来辅助发动机进行扭矩输出，达到提高混合动力汽车增加输出功率。取消VVT及OCV阀后成本下降；发动机的布置简单，减小发动机尺寸空间和布置难度。同时，本发明的混合动力汽车的控制方法在汽车低速运行或者高速非全负荷运行时，均可以实现增加输出扭矩的目的。

附图说明

图1表示本发明实施例中混合动力汽车的控制方法的步骤原理图；

图2表示本发明实施例中混合动力汽车的控制装置的控制流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

参照图1所示，本发明提供了一种混合动力汽车的控制方法，包括：

步骤1，获取与整车需求功率对应的扭矩请求。

步骤2，若发动机无法达到扭矩请求中的扭矩，对扭矩请求进行运算后向电机控制器MCU发出扭矩辅助请求。

步骤3，控制电机以扭矩辅助请求中的扭矩进行输出。

具体来说，本发明的混合动力汽车的控制方法中，由于加速等驾驶状态，使得混合动力汽车的整车需求功率增加，此时就需要混合动力汽车的发动机提供更大的输出功率。此时，需要获取与整车需求功率对应的扭矩请求。该扭矩请求中包括实现整车需求功率所需要的总扭矩。也就是说，混合动力汽车输出该总扭矩的情况下，汽车的输出功率可以满足整车需求功率。若发动机无法达到扭矩请求中的扭矩，对扭矩请求进行运算后向电机控制器MCU发出扭矩辅助请求。若发动机的输出功率达到正常运转的最高输出功率时，仍不能满足整车需求功率，则对扭矩请求进行运算，计算除了发动机输出的扭矩外所差的扭矩。并向向电机控制器MCU发出扭矩辅助请求，该扭矩辅助请求种包括所需要的额外扭矩。控制电机以扭矩辅助请求中的扭矩进行输出。电机输出的扭矩加上发动机输出的扭矩可以满足扭矩请求中的扭矩，以使得整车的输出功率满足整车需求功率。

本发明的混合动力汽车的控制方法，可以使得混合动力汽车的发动机取消VVT及OCV阀，通过电机来辅助发动机进行扭矩输出，达到提高混合动力汽车增加输出功率。并且与配置VVT及OCV阀的混合动力汽车相比，同样达到降低油耗，实现阿特金森循环的目的。取消VVT及OCV阀后成本下降；发动机的布置简单，减小发动机尺寸空间。同时，本发明的混合动力汽车的控制方法在汽车低速运行或者高速非全负荷运行时，只要电机未达到负荷的峰值，均可以通过控制电机进行扭矩输出，来实现增加输出扭矩的目的，以满足的整车功率需求。

进一步来说，步骤2，若发动机无法达到扭矩请求中的扭矩，对扭矩请求进行运算后向电机控制器MCU发出扭矩辅助请求，之后还包括步骤：控制发动机以最大稳定输出功率进行运转。

若发动机无法达到扭矩请求中的扭矩，则需要对扭矩请求进行运算后向电机控制器MCU发出扭矩辅助请求，即利用MCU控制电机进行辅助扭矩输出，以使得电机输出的扭矩和发动机输出的扭矩满足扭矩请求中的扭矩。在此时，要让发动机以最大稳定输出功率进行运转，保证发动机的最大功率的输出。因为本发明中的发动机没有装配VVT及OCV阀，发动机的凸轮轴的角度不可进行调整，造成发动机的最大输出功率不能通过调整凸轮轴来改变。所以需要利用电机进行辅助的扭矩输出。发动机处于最大稳定输出功率进行运转，不会对发动机的性能及寿命产生影响，同时能保证电机不过多输出扭矩，而是在发动机于最大稳定输出功率的情况下实现电机的扭矩输出，从而节约了电量的储备，增加了汽车的续航里程。

需要说明的是，本发明的控制方法中，发动机运转过程中，发动机凸轮轴的正时角度保持不变。也就是说，本发明的控制方法中，发动机没有配置VVT及OCV阀，发动机的凸轮轴的角度不可以进行调节。去除了VVT及OCV阀后，降低发动机内的机油压力，减小了机械摩擦，降低了能量损失。同时使得布置简单，减小发动机尺寸空间，简化装配流程和工艺；提高整车的动力系统的可靠性提高。

现有技术中，混合动力汽车的发动机的扭矩请求和稳态调节需要通过ECU控制VVT来达到。但是本发明的控制方法中，因为通过电机扭矩辅助来达到取消VVT，并精确控制发动机的目的。

另外，VVT控制在发动机转速较低时效果比较明显。但是发动机的转速在2000-3000rpm高速时，VVT控制发动机达到比较大的负荷。所以在高速时，VVT基本不能起到控制发动机的输出扭矩提高的作用。但是本发明的控制方法中，电机扭矩辅助控制来达到增整车的扭矩输出，可以代替现有技术中VVT的效果。通过电机进行增加扭矩输出的方法不仅在低速段可以实现，并且在高速段非全负荷区域还能继续辅助扭矩输出。

另外，作为一种优选的实施方式，步骤1，获取与整车需求功率对应的扭矩请求步骤之前还包括：获取整车需求功率的变化情况，若当前整车需求功率与前一时刻相比变大，则获取与整车需求功率对应的扭矩请求。具体来说，混合动力汽车的驾驶状态分为多种，例如加速、减速或者停止。在混合动力汽车进行减速或者停止时，整车需求功率处于逐渐减小或者不变的状态。若此时一直保持获取整车需求功率对应的扭矩，则会增加汽车的控制处理系统的数据处理量，不利于整车功耗的控制。所以设定在当前整车需求功率与前一时刻相比变大才获取与整车需求功率对应的扭矩请求，从而减少了混合动力汽车系统的能耗。举例来说，当汽车的控制系统获取油门踏板开度增大的信号后，会确认整车需求功率会增大。此时获取可以实现此整车功率需求的扭矩，以此判断发动机的输出扭矩是否满足整车需求功率的输出。

参照图2所示，对应上述的混合动力汽车的控制方法，本发明还提供了一种混合动力汽车的控制装置，包括：控制单元，用于获取与整车需求功率对应的扭矩请求；以及若发动机无法达到扭矩请求中的扭矩，对扭矩请求进行运算后向电机控制器MCU发出扭矩辅助请求；MCU，用于控制电机以扭矩辅助请求中的扭矩进行输出。

本发明混合动力汽车搭载的是增程器，增程器的连接方式是发动机和电机串联在一起。因此本发明的控制装置中，通过电机辅助发动机进行扭矩输出，以达到整车需求功率。同时，利用电机进行扭矩的辅助输出，以便可以取消VVT，并精确控制整车动力的目的。其中，当控制单元获取整车需求功率对应的扭矩请求后，会分析实现该整车需求功率需要的输出扭矩。当判断发动机无法达到扭矩请求中的扭矩，会对扭矩请求进行运算后，计算电机所要输出的辅助扭矩，并向电机控制器MCU发出扭矩辅助请求。MCU控制电机以扭矩辅助请求中的扭矩进行输出。电机和发动机一同进行扭矩输出，电机补偿发动机扭矩的不足。

其中，所述控制单元还用于：若发动机无法达到扭矩请求中的扭矩，对扭矩请求运算后对电机控制器MCU发出扭矩辅助请求之后，控制发动机以最大稳定输出功率进行运转。

需要说明的是，发动机运转过程中，所述发动机凸轮轴的正时角度保持不变。

进一步来说，控制单元还用于：获取整车需求功率的变化情况，若当前整车需求功率与前一时刻相比变大，则获取与整车需求功率对应的扭矩请求。其中控制单元为发动机电控系统或者ECU。

具体来说，发动机包括正时链轮，与凸轮轴传动链接。现有技术中，正时链轮上还安装有VVT及OCV阀，而本发明的正时链轮直接与凸轮轴传动链接。本发明的混合动力汽车的控制装置中，发动机的正时链轮上不在装配有VVT及OCV阀。发动机取消了VVT及OCV阀，使得发动机的设计集成化程度高，减少了发动机布置尺寸，从而可实现更紧凑的结构布置，有效提高系统可靠性，生产成本可以有效降低；并减小了机械摩擦，减少了能量损失，从而可提高混合动力车辆及增程器的效率及可靠性。

本发明还提供了一种汽车，包括上述的混合动力汽车的控制装置。

该汽车的控制单元获取到整车功率请求后，若发动机不能提供足够的输出扭矩，则MCU控制电动机进行辅助扭矩的输出，以满足整车功率需求。该汽车的发动机取消了VVT及OCV阀，降低发动机内的机油压力，减小了机械摩擦，降低了能量损失。同时使得布置简单，减小发动机尺寸空间，简化装配流程和工艺；提高整车的动力系统的可靠性提高。

需要说明的是，该汽车是包括上述混合动力汽车的控制装置的汽车，上述混合动力汽车的控制装置实施例的实现方式同样适用于该汽车的实施例中，也能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。