混合动力汽车顿挫抑制方法与流程

本发明涉及的是一种汽车动力控制领域的技术，具体是一种适用于p2，p2.5，p3，p4以及动力分流等架构的混合动力汽车的顿挫抑制方法。

背景技术：

混合动力汽车在内燃机动力中断时可以由电机主动进行迅速弥补，减弱车辆由于瞬时动力损失造成的车辆顿挫。通常来讲，混动汽车的控制方法是由动力控制单元(hcu)来分配发动机、离合器、电机等机构的转矩来实现平稳过渡，但由于运行工况复杂多变，各部件非线性工作特性，零部件的一致性不易保证，响应速度要求高等因素的影响，导致车辆顿挫抑制功能实现难度较大，同时移植性不好，标定工作量巨大。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种混合动力汽车顿挫抑制方法，在发动机停止输出转矩到车轮时，由电机直接驱动车轮，电机控制器进入顿挫抑制模式，自主控制调节此电机的输出转矩使电机加速度保持恒定，从而实现顿挫抑制功能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种混合动力汽车顿挫抑制方法，当发动机的输出转矩预备中断传输到车轮，同时电机和车轮实现刚性连接时，通过车辆动力控制单元设置，向电机控制器发送车辆顿挫抑制使能指令以启动顿挫抑制模式；电机控制器检测到的此前电机的加速度并以此作为顿挫抑制模式的参考加速度后进行电机转矩输出快速调节，使得电机的加速度等于参考加速度；当电机控制器进入此模式后，发动机的转矩输出才开始中断传输到车轮，从而减弱发动机转矩输出中断传输到车轮过程中的顿挫和冲击。

所述的电机快速调节转矩输出，具体为：电机控制器检测到电机的加速度，作为pi调节器反馈输入，将所述参考加速度作为pi调节器给定输入，通过pi调节器方式设置电机输出转矩，使电机的加速度保持平稳，由于电机和车轮在此时为刚性连接，车辆在此时也将保持平稳运行，从而大大减弱车辆承受的冲击和顿挫。

所述的电机转矩输出快速调节，具体为：电机控制器通过接收hcu发送的加速度设定值，将该值作为参考加速度；电机控制器检测到电机的加速度，作为pi调节器反馈输入，将所述参考加速度作为pi调节器给定输入，通过pi调节器方式设置电机输出转矩，使电机的加速度保持平稳，由于电机和车轮在此时为刚性连接，车辆在此时也将保持平稳运行，从而大大减弱车辆承受的冲击和顿挫。

优选地，当出现意外或紧急情况时，hcu基于制动踏板信号触发向电机控制器发送车辆顿挫抑制停止指令，使得电机控制器立刻退出车辆顿挫抑制模式并进入转矩控制模式，避免电机输出不符合驾驶员期望的转矩，保证车辆安全，此时仍有可能带来冲击。

优选地，顿挫抑制模式正常工作期间，当满足发动机转矩稳定输出到车轮且电机的输出转矩小于发动机输出转矩的10％时，hcu向电机控制器发送车辆顿挫抑制停止指令，使得电机控制器正常退出顿挫抑制模式并停止输出补偿转矩，此时退出该模式不会带来冲击。

本发明涉及一种实现上述方法的系统，包括：与hcu相连的电机控制器模块、电机模块、变速箱控制模块，其中：hcu模块和电机控制器模块相连并传输电机扭矩信息、电机转速信息和电机扭矩指令，hcu模块与变速器控制模块相连并传输变速器档位信息、变速器扭矩信息、变速器转速信息和扭矩指令信息。

技术效果

与现有技术相比，本发明通过直接以车辆加速度为控制目标，充分利用了电机转矩快速响应的优点，使用电机来调节车辆的加速度，避免了对车辆各部件扭矩输出的精确计算要求，控制方法简单安全可靠，对发动机和变速器的转矩模型精度没有要求，大幅降低了发动机和变速器的协调控制难度，以及车辆标定的难度，同时由于冲击的大幅降低也将延长了车辆主要部件的寿命。

附图说明

图1为p4混合动力结构示意图；

图2为实施例流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本实施例涉及的一种p4混合动力结构，其中包含：设置于一侧驱动轮上的发动机、离合器和变速器以及设置于另一侧驱动轮上的电机及其减速器，其中：发动机和电机分别通过发动机控制器和电机控制器与动力控制单元相连。

如图2所示，为本发明涉及上述架构的具体实现方法，包括：

步骤1、vcu发送顿挫抑制模式指令到电机控制器，具体包括：

1.1)vcu检测电机控制器反馈的工作状态，确保电机控制器处于正常工作状态；

1.2)vcu将顿挫模式指令发送给电机控制。

步骤2、电机控制器进入顿挫抑制模式，具体包括：

2.1)电机控制器先退出其他工作状态，如扭矩工作模式；

2.2)电机控制器设置进入顿挫抑制模式状态；

2.3)电机控制器发出进入顿挫抑制模式的状态反馈信号。

步骤3、电机控制器检测电机初始加速度并作为目标加速度，具体包括：

3.1)采样该时刻电机转子的位置角度；

3.2)通过和上一采样时刻转子的位置角度的差值来计算电机的速度；并通过和上一采样时刻的电机的速度的差值来计算电机的加速度；

3.3)电机的加速度进行低通滤波后的值作为目标加速度。

步骤4、电机控制器将目标加速度作为控制目标进行调节，具体包括：

4.1)使用pi调节器进行调节，以目标加速度做为给定输入，以电机的实际加速度作为反馈输入；

4.2)pi调节器的输出为电机的输出扭矩；

4.3)pi调节器可以是标准pi算法，也可以是改进型pi算法，如模糊pi，自适应pi等等。

当出现意外或紧急情况时，hcu基于制动踏板信号触发后向电机控制器发送车辆顿挫抑制停止指令，使得电机控制器立刻退出车辆顿挫抑制模式并进入转矩控制模式，避免电机输出不符合驾驶员期望的转矩，保证车辆安全，此时仍有可能带来冲击。

该模式正常工作期间，当满足发动机转矩稳定输出到车轮且电机的输出转矩小于发动机输出转矩的10％时，hcu向电机控制器发送车辆顿挫抑制停止指令，使得电机控制器正常退出顿挫抑制模式并停止输出补偿转矩，此时退出该模式不会带来冲击。

传统方法是hcu精确分配发动机或其他动力源的扭矩输出,所有动力源的扭矩输出的总和在任意时刻的都需要精确控制,以保持车辆平稳,如果因某些原因造成动力源的扭矩输出计算精度下降，车辆的平稳就会出现波动。

本发明是在车辆动力中断过程造成冲击的过程中，由电机控制器以电机的加速度为控制目标，根据电机的加速度来计算电机的扭矩输出需求，自主输出电机扭矩，实现电机的加速度保持恒定。

本发明可以在其他动力源的精度出现下降的情况下,在动力切换过程中，仍然能够保证车辆的平稳运行。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

技术特征：

1.一种混合动力汽车顿挫抑制方法，其特征在于，当发动机的输出转矩预备中断传输到车轮，同时电机和车轮实现刚性连接时，通过车辆动力控制单元设置，向电机控制器发送车辆顿挫抑制使能指令以启动顿挫抑制模式；电机控制器检测到的此前电机的加速度并以此作为顿挫抑制模式的参考加速度后进行电机转矩输出快速调节，使得电机的加速度等于参考加速度；当电机控制器进入此模式后，发动机的转矩输出才开始中断传输到车轮，从而减弱发动机转矩输出中断传输到车轮过程中的顿挫和冲击。

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车顿挫抑制方法，其特征是，所述的电机快速调节转矩输出，具体为：电机控制器检测到电机的加速度，作为pi调节器反馈输入，将所述参考加速度作为pi调节器给定输入，通过pi调节器方式设置电机输出转矩，使电机的加速度保持平稳，由于电机和车轮在此时为刚性连接，车辆在此时也将保持平稳运行，从而大大减弱车辆承受的冲击和顿挫。

3.根据权利要求1所述的混合动力汽车顿挫抑制方法，其特征是，所述的电机转矩输出快速调节，具体为：电机控制器通过接收hcu发送的加速度设定值，将该值作为参考加速度；电机控制器检测到电机的加速度，作为pi调节器反馈输入，将所述参考加速度作为pi调节器给定输入，通过pi调节器方式设置电机输出转矩，使电机的加速度保持平稳，由于电机和车轮在此时为刚性连接，车辆在此时也将保持平稳运行，从而大大减弱车辆承受的冲击和顿挫。

4.根据权利要求1所述的混合动力汽车顿挫抑制方法，其特征是，当出现意外或紧急情况时，hcu基于制动踏板信号触发向电机控制器发送车辆顿挫抑制停止指令，使得电机控制器立刻退出车辆顿挫抑制模式并进入转矩控制模式，避免电机输出不符合驾驶员期望的转矩，保证车辆安全，此时仍有可能带来冲击。

5.根据权利要求1所述的混合动力汽车顿挫抑制方法，其特征是，顿挫抑制模式正常工作期间，当满足发动机转矩稳定输出到车轮且电机的输出转矩小于发动机输出转矩的10％时，hcu向电机控制器发送车辆顿挫抑制停止指令，使得电机控制器正常退出顿挫抑制模式并停止输出补偿转矩，此时退出该模式不会带来冲击。

6.一种实现上述任一权利要求所述方法的系统，其特征在于，包括：与hcu相连的电机控制器模块、电机模块和变速箱控制模块，其中：hcu模块和电机控制器模块相连并传输电机扭矩信息、电机转速信息和电机扭矩指令，hcu模块与变速器控制模块相连并传输变速器档位信息、变速器扭矩信息、变速器转速信息和扭矩指令信息。

技术总结
一种混合动力汽车顿挫抑制方法，当发动机的输出转矩预备中断传输到车轮，同时电机和车轮实现刚性连接时，通过车辆动力控制单元设置，向电机控制器发送车辆顿挫抑制使能指令以启动顿挫抑制模式；电机控制器检测到的此前电机的加速度并以此作为顿挫抑制模式的参考加速度后进行电机转矩输出快速调节，使得电机的加速度等于参考加速度；当电机控制器进入此模式后，发动机的转矩输出才开始中断传输到车轮，从而减弱发动机转矩输出中断传输到车轮过程中的顿挫和冲击。本发明能够自主控制调节此电机的输出转矩使电机加速度保持恒定，从而实现顿挫抑制功能。

技术研发人员：陈长飞;陆天桥;李育;雷小军;罗继涛
受保护的技术使用者：上海汽车变速器有限公司
技术研发日：2020.01.07
技术公布日：2021.07.23