车辆动力总成控制方法及系统与流程

本发明涉及车辆控制领域，特别是涉及一种车辆动力总成控制方法及一种车辆动力总成控制系统。

背景技术：

目前的车辆动力总成集成方式有两种：一种为发动机与变速器的单一动力源控制结构，其控制结构如图1所示，另外一种是发动机、变速器、电动机以及ISG(汽车起动发电一体机)集成的混合动力控制结构，以两驱和四驱为例，其控制结构分别如图2、图3所示。

结合图1至图3可见，目前常见的车辆动力总成结构控制均是以扭矩为基础进行动力控制，是从动力源(发动机或发动机与电机的合成)的角度出发来输出驾驶扭矩，对于单一动力源的控制，发动机输出到变速器端的扭矩特性类似于等油门等扭矩的关系，而多动力源的混合动力的控制也是采用多动力源的扭矩合成到变速器端进行输出的形式。由于常见的变速器挡位有级式变化的特点，因此，输入到车轮端的驾驶扭矩也将呈现类似如挡位速比一样的变化，由于换挡前后车速不能突变，这样使得换挡前面后车轮的驾驶功率也将呈现阶递变化，最终使得车辆动力在换挡前后不连续。为了保证换挡前后得到相同的车辆动力，需要驾驶员调节油门大小才可以获得相同的动力性感受，这样严重影响到了车辆的驾驶性和换挡品质。

技术实现要素：

基于此，本发明实施例的目的在于提供一种车辆动力总成控制方法以及一种车辆动力总成控制系统，以解决车辆动力变化不连续的问题。

为达到上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一种车辆动力总成控制方法，包括步骤：

获取车辆的当前油门开度、当前车速、当前档位速比、传动转动惯量因子、当前档位；

根据所述当前油门开度、所述当前车速确定驾驶功率；

根据所述当前车速、所述当前档位速比、所述传动转动惯量因子、所述当前油门开度、所述当前档位以及所述驾驶功率确定驾驶扭矩；

根据所述驾驶功率及驾驶扭矩确定TCU请求扭矩；

根据所述驾驶扭矩进行车辆动力控制，根据所述TCU请求扭矩进行变速箱控制。

一种车辆动力总成控制系统，包括动力控制单元和变速箱控制单元，其中：

所述动力控制单元包括驾驶功率确定模块、驾驶扭矩确定模块，所述变速箱控制单元包括TCU请求扭矩确定模块；

所述驾驶功率确定模块，用于根据当前油门开度、当前车速确定驾驶功率；

所述驾驶扭矩确定模块，用于根据所述当前车速、当前档位速比、传动转动惯量因子、所述当前油门开度、当前档位以及所述驾驶功率确定驾驶扭矩；

所述TCU请求扭矩确定模块，用于根据所述驾驶功率和所述驾驶扭矩确定TCU请求扭矩；

所述动力控制单元根据所述驾驶扭矩进行车辆动力控制，所述变速箱控制单元根据所述TCU请求扭矩进行变速箱控制。

基于如上所述的实施例的方案，其基于当前油门开度、当前车速确定驾驶功率后，以驾驶功率为基础确定出车辆的驾驶扭矩和TCU请求扭矩，然后基于确定的驾驶扭矩进行车辆动力控制，基于确定的TCU请求扭矩进行变速箱控制，是以驾驶功率为基础来确定车辆的扭矩，从而解决了换挡前后有级换挡带来的车辆动力不连续的问题，提高了车辆换挡品质。

附图说明

图1为目前的发动机与变速器的单一动力源控制结构示意图；

图2为目前的两驱混合动力车辆动力控制结构示意图；

图3为目前的四驱混合动力车辆动力控制结构示意图；

图4是一个实施例中的车辆动力总成控制方法的流程示意图；

图5是一个实施例中的车辆动力总成控制系统的结构示意图；

图6是一个具体示例中的车辆动力总成控制系统的结构示意图；

图7是另一个具体示例中的车辆动力总成控制系统的结构示意图；

图8是由油门大小和发动机转速获得相应的驾驶扭矩的关系示意图；

图9是各档位下的车辆加速度的示意图；

图10是一个实施例中的单一动力源的ECU-TCU软件控制接口的示意图；

图11是一个具体应用示例中的计算驾驶扭矩的原理框图示意图；

图12是一个实施例中的多动力源的HCU-TCU软件控制接口的示意图；

图13是一个实施例中的多动力源的HCU-ECU软件控制接口的示意图；

图14是一个实施例中的多动力源的HCU-IPU-BMS软件控制接口的示意图；

图15是一个具体应用示例中的基于功率换挡标定行车车轮功率的示意图；

图16是一个具体应用示例中的基于扭矩和功率换挡策略的功率对比的示意图；

图17是一个具体应用示例中的车辆加速度对比的示意图；

图18是一个具体应用示例中的相同换挡点车辆加速度对比的示意图；

图19是一个具体应用示例中仿真得到的基于扭矩换挡车辆加速度曲线的示意图；

图20是一个具体应用示例中仿真得到的基于功率换挡车辆加速度曲线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

本发明实施例方案中，从驾驶员的角度出发来考虑车辆动力及换挡品质的控制。不论是单一动力源还是多动力源，对于驾驶员来说，只需要满足相同油门对应于车轮相同的驾驶功率即可。同时，对于机械式有级换挡变速器来说，考虑到换挡前后驾驶功率的一致性，只需要控制协调好驾驶功率对应驾驶扭矩的转化，从而解决换挡前后有级换挡带来的车辆动力不连续的问题。

图4中示出了一个实施例中的车辆动力总成控制方法的流程示意图。如图4所示，该实施例中的车辆动力总成控制方法包括步骤：

步骤S401：获取车辆的当前油门开度、当前车速、当前档位速比、传动转动惯量因子、当前档位；

步骤S402：根据所述当前油门开度、所述当前车速确定驾驶功率；

步骤S403：根据所述当前车速、所述当前档位速比、所述传动转动惯量因子、所述当前油门开度、所述当前档位以及所述驾驶功率确定驾驶扭矩；

步骤S404：根据所述驾驶功率和所述驾驶扭矩确定TCU请求扭矩；

步骤S405：根据所述驾驶扭矩进行车辆动力控制，根据所述TCU请求扭矩进行变速箱控制。

如上所述的实施例中的方案，其基于当前油门开度、当前车速确定驾驶功率后，以驾驶功率为基础确定出车辆的驾驶扭矩和TCU请求扭矩，然后基于确定的驾驶扭矩进行车辆动力控制，基于确定的TCU请求扭矩进行变速箱控制，是以驾驶功率为基础来确定车辆的扭矩，从而解决了换挡前后有级换挡带来的车辆动力不连续的问题，提高了车辆换挡品质。

由于目前的车辆可能有不同的动力源来提供能源动力，以下针对单一动力源和多动力源的混合动力为例，分别进行举例说明。

对于单一动力源来说，其动力来源通常是来自于发动机。针对采用单一动力源的车辆来说，在确定驾驶扭矩时，可以采用下述方式进行：

根据所述当前车速、所述当前档位速比、所述传动转动惯量因子以及所述驾驶功率，确定行车驾驶扭矩；

根据所述当前油门开度、所述当前档位以及所述当前档位速比，确定起步驾驶扭矩；

根据所述行车驾驶扭矩、所述起步驾驶扭矩确定发动机目标驾驶扭矩；

根据所述发动机目标驾驶扭矩以及驾驶扭矩的取值范围，确定所述驾驶扭矩。

在单一动力源的情况下，结合图1所示，发动机直接与变速器连接，为变速器提供动力源，因此，其在根据驾驶功率确定TCU请求扭矩时，可以在获取车辆的当前转速、发动机能力扭矩之后，采用下述方式进行：

根据所述行车驾驶扭矩、所述起步驾驶扭矩、当前转速、所述驾驶功率，确定变速箱目标驾驶扭矩；

根据所述发动机能力扭矩和所述变速箱目标驾驶扭矩确定所述TCU请求扭矩。

而对于采用多动力源的混合动力源而言，由于其动力源比单一动力源而言复杂，而且车辆的前轮、后轮使用不同的动力源提供动力，因而可以从油门特性角度对前轮和后轮进行区分。

在一个具体应用示例中，针对多动力源的车辆而言，上述驾驶扭矩可以包括前轮驾驶扭矩和后轮驾驶扭矩。

据此，在上述确定驾驶扭矩时，可以在获取发动机能力扭矩、前电机能力扭矩、后电机能力扭矩、当前SOC状态、后轮速比之后，采用下述方式进行：

根据所述当前车速、所述当前档位速比、所述传动转动惯量因子以及所述驾驶功率，确定行车驾驶扭矩；

根据所述当前油门开度、所述当前档位以及所述当前档位速比，确定起步驾驶扭矩；

根据所述行车驾驶扭矩、所述起步驾驶扭矩确定目标驾驶扭矩；

根据所述目标驾驶扭矩以及驾驶扭矩的取值范围，确定总驾驶扭矩；

根据所述总驾驶扭矩、发动机能力扭矩及前电机能力扭矩确定所述前轮驾驶扭矩；

根据所述后电机能力扭矩、所述当前车速以及当前SOC状态确定后轮驾驶能力功率；可以理解的是，本实施例中还需要获取后电机扭矩、当前SOC状态；

根据所述驾驶功率、前轮驾驶能力功率、后轮驾驶能力功率确定后轮驾驶功率；

根据所述后轮驾驶功率、所述当前车速、所述后轮速比、所述传动转动惯量因子以及所述后轮驾驶能力功率确定所述后轮驾驶扭矩；可以理解的是，本实施例中还需要获取后轮速比。

在此情况下，在确定TCU请求扭矩时，可以根据所述前轮驾驶扭矩、所述后轮驾驶扭矩确定所述TCU请求扭矩。以四驱车型为例，四驱车型的TCU请求驾驶扭矩需要考虑后轮扭动波动对离合器控制的自我闭环调节的作用，因此，在上述根据前轮驾驶扭矩和后轮驾驶扭矩确定TCU请求扭矩时，可以通过设定扭矩合成闭环协调函数进行，具体的函数的形式及建立方式本实施例不做限定。

在采用混合动力源的情况下，在对发动机的驾驶扭矩进行控制时，可以结合下述方式进行：

根据发动机能力扭矩、转速、传动效率因子和传动转动惯量因子确定发动机驾驶功率能力；

根据转速、转速能力扭矩、电机效率因子和当前SOC状态确定前电机驾驶功率能力；

根据发动机驾驶功率能力、前电机驾驶功率能力确定前轮驾驶功率；

根据发动机能力扭矩、所述目标驾驶扭矩、所述前轮驾驶功率确定发动机驾驶扭矩。

此时，在上述根据驾驶扭矩进行车辆动力控制时，包括根据所述发动机驾驶扭矩对发动机进行控制。

在此采用混合动力源的情况下，还可以根据所述后轮驾驶功率、当前车速、后轮速比以及传动转动惯量因子确定后轮驾驶扭矩。

此时，在上述根据驾驶扭矩进行车辆动力控制时，还可以包括根据所述后轮驾驶扭矩进行后驱电机控制。

另一方面，还可以根据前电机驾驶功率、当前车速、当前挡位速比、传动转动惯量因子确定前电机目标扭矩。

此时，在上述根据驾驶扭矩进行车辆动力控制时，还可以包括根据所述前电机目标扭矩对前驱电机进行控制。

在采用多动力源的混合动力的情况下，还可能以电池作为动力源。因此，在一个具体示例中，还可以包括步骤：

获取当前SOC状态、电池系统状态参数；

根据所述当前SOC状态、所述电池系统状态参数确定电池目标功率，所述电池目标功率包括最大峰值充电功率、最大额定充电功率、最大峰值做功功率、最大额定做功功率。

从而，在根据驾驶扭矩进行车辆动力控制时，还可以根据所述电池目标功率对电池系统进行控制。

基于所述的实施例中的方法，本发明实施例还提供一种车辆动力总成控制系统。

图5中示出了一个实施例中的车辆动力总成控制系统的结构示意图。如图5所示，该实施例中的系统包括动力控制单元501和变速箱控制单元502。其中，动力控制单元501包括驾驶功率确定模块5011、驾驶扭矩确定模块5012，变速箱控制单元502包括TCU请求扭矩确定模块5021。

上述驾驶功率确定模块5011，用于根据当前油门开度、当前车速确定驾驶功率；

上述驾驶扭矩确定模块5012，用于根据当前车速、当前档位速比、传动转动惯量因子、当前油门开度、当前档位以及所述驾驶功率确定驾驶扭矩；

而上述TCU请求扭矩确定模块5021，用于根据所述驾驶功率和所述驾驶扭矩确定TCU请求扭矩。

从而，上述动力控制单元501根据所述驾驶扭矩进行车辆动力控制，变速箱控制单元502根据所述TCU请求扭矩进行变速箱控制。

如上所述的实施例中的方案，其基于当前油门开度、当前车速确定驾驶功率后，以驾驶功率为基础确定出车辆的驾驶扭矩和TCU请求扭矩，然后基于确定的驾驶扭矩进行车辆动力控制，基于确定的TCU请求扭矩进行变速箱控制，是以驾驶功率为基础来确定车辆的扭矩，从而解决了换挡前后有级换挡带来的车辆动力不连续的问题，提高了车辆换挡品质。

由于目前的车辆可能有不同的动力源来提供能源动力，以下针对单一动力源和多动力源的混合动力为例，分别进行举例说明。

图6中示出了一个具体示例中的车辆动力总成控制系统的结构示意图，该具体示例中是单一动力源为例进行说明。

如图6所示，在该具体示例中，上述动力控制单元501为发动机控制单元ECU，上述驾驶扭矩确定模块5012可以包括：

第一行车驾驶扭矩子模块50121，用于根据所述当前车速、所述当前档位速比、所述传动转动惯量因子以及所述车辆驾驶功率，确定行车驾驶扭矩；

第一起步驾驶扭矩子模块50122，用于根据所述当前油门开度、所述当前档位以及所述当前档位速比，确定起步驾驶扭矩；

第一目标驾驶扭矩子模块50123，用于根据所述行车驾驶扭矩、所述起步驾驶扭矩确定发动机目标驾驶扭矩；

第一驾驶扭矩子模块50124，用于根据所述发动机目标驾驶扭矩以及驾驶扭矩的取值范围，确定所述驾驶扭矩。

此时，上述TCU请求扭矩确定模块5021，可以根据所述行车驾驶扭矩、所述起步驾驶扭矩、当前转速、所述驾驶功率，确定变速箱目标驾驶扭矩；并根据所述发动机能力扭矩和所述变速箱目标驾驶扭矩确定所述TCU请求扭矩。

图7示出了另一个具体示例中的车辆动力总成控制系统的结构示意图，该具体示例中是以多动力源的混合动力为例进行说明。

如图7所示，在该具体示例中，上述动力控制单元501为混合动力控制单元HCU。对于采用多动力源的混合动力源而言，由于其动力源比单一动力源而言复杂，而且车辆的前轮、后轮使用不同的动力源提供动力，因而可以从油门特性角度对前轮和后轮进行区分。据此，如图7所示，在该具体示例中，上述驾驶扭矩确定模块5012包括：

第二行车驾驶扭矩子模块5112，用于根据所述当前车速、所述当前档位速比、所述传动转动惯量因子以及所述驾驶功率，确定行车驾驶扭矩；

第二起步驾驶扭矩子模块5212，用于根据所述当前油门开度、所述当前档位以及所述当前档位速比，确定起步驾驶扭矩；

第二目标驾驶扭矩子模块5312，用于根据所述行车驾驶扭矩、所述起步驾驶扭矩确定目标驾驶扭矩；

前轮驾驶扭矩子模块5412，用于根据所述目标驾驶扭矩以及驾驶扭矩的取值范围，确定总驾驶扭矩；并根据所述总驾驶扭矩、发动机能力扭矩及前电机能力扭矩确定所述前轮驾驶扭矩；

后轮驾驶功率子模块5512，用于根据所述后电机能力扭矩、所述当前车速以及所述当前SOC状态确定后轮驾驶能力功率；根据所述驾驶功率、前轮驾驶能力功率、后轮驾驶能力功率确定后轮驾驶功率；

后轮驾驶扭矩子模块5612，用于根据所述后轮驾驶功率、所述当前车速、所述后轮速比、所述传动转动惯量因子以及所述后轮驾驶能力功率确定所述后轮驾驶扭矩。

在此情况下，上述TCU请求扭矩确定模块5021，可以根据所述前轮驾驶扭矩、所述后轮驾驶扭矩确定所述TCU请求扭矩。以四驱车型为例，四驱车型的TCU请求驾驶扭矩需要考虑后轮扭动波动对离合器控制的自我闭环调节的作用，因此，在上述根据前轮驾驶扭矩和后轮届时扭矩确定TCU请求扭矩时，可以通过设定扭矩合成闭环协调函数进行，具体的函数的形式及建立方式本实施例不做限定。

如图7所示，在该具体示例中，本实施例的系统还可以包括发动机控制单元503，该发动机控制单元503包括发动机驾驶扭矩确定模块5031。该发动机驾驶扭矩确定模块5031，用于根据发动机能力扭矩、转速、传动效率因子和传动转动惯量因子确定发动机驾驶功率能力，根据转速、转速能力扭矩、电机效率因子和当前SOC状态确定前电机驾驶功率能力，根据发动机驾驶功率能力、前电机驾驶功率能力确定前轮驾驶功率；根据发动机能力扭矩、所述目标驾驶扭矩、所述前轮驾驶功率确定发动机驾驶扭矩。

此时，发动机控制单元503在根据驾驶扭矩进行车辆动力控制时，所采用的方式可以包括：发动机控制单元503根据所述发动机驾驶扭矩对发动机进行控制。

如图7所示，在该具体示例中，本实施例的系统还可以包括电机控制单元504。其中，电机控制单元504可以包括后轮驾驶扭矩确定模块5041和/或电机目标扭矩确定模块5042。

其中，后轮驾驶扭矩确定模块5041，用于根据所述后轮驾驶功率、当前车速、后轮速比以及传动转动惯量因子确定后轮驾驶扭矩。此时，上述电机控制单元504根据所述后轮驾驶扭矩进行后驱电机控制。

电机目标扭矩确定模块5042，用于根据前电机驾驶功率、当前车速、挡位速比、传动转动惯量因子确定前电机目标扭矩。此时，上述电机控制单元504根据所述电机目标扭矩对前驱电机进行控制。

如图7所示，在该具体示例中，本实施例的系统还可以包括电池控制管理单元505。其中，该电池控制管理单元505包括电池功率确定模块5051，用于获取当前SOC状态、电池系统状态参数；并根据所述当前SOC状态、所述电池系统状态参数确定电池目标功率，所述电池目标功率包括最大峰值充电功率、最大额定充电功率、最大峰值做功功率、最大额定做功功率。此时，电池控制管理单元505根据所述电池目标功率对电池系统进行控制。

基于如上所述的各实施例中的方法及系统，以下结合上述实施例中的方法及系统的具体技术应用示例进行详细举例说明。

本发明实施例的方案中，是从车轮端驾驶功率出发来逆向计算到各动力源的目标驾驶扭矩并考虑到挡位及传动转动惯量因子的影响，这些目标扭矩会呈现类似挡位速比一样的阶梯变化并满足于总功率不变的要求，由于功率的一致性，从而保证了换挡前后车辆动力的一致性。

基于油门大小与节气门的关系，根据发动机的特性，可以由油门大小和发动机转速获得相应的驾驶扭矩，这种关系(特别是涡轮增压发动机的)基本上可以认为等油门对应相同的驾驶扭矩。其关系示意图如图8所示。

基于车辆的有级式固定传动比变速器车辆的行驶方程，可以得到车辆加速度计算公式如下式(1)

式(1)中，表示车辆纵向加速度，单位为m/s²，T_tq表示发动机驱动扭矩，单位为Nm，i_g表示变速器速比，i₀表示变速器主减速比，η_T表示传动效率，r表示车辆滚动有效半径，单位为m，G表示整车重力，单位为N(牛顿)，f表示滚动阻力系数，i表示坡度，C_D表示空气阻力系数，A表示车辆迎风面积，单位为m²，u_a表示车辆速度，单位为Km/h，δ表示旋转质量换算系数，m表示车辆质量，单位为kg(千克)。

由于换挡瞬间车辆的行驶参数状态不能突变，因而可以得到换挡前后车辆加速度的差值如下式(2)。

结合图8所示的发动机特性曲线，可以得知：P2>P1、T_tq2≈T_tq1。由于i2>i1，δ1≈δ2，可知升挡前后(P2->P1)车辆加速度差小于零，即升挡前后车辆加速度呈阶梯减少。以60％油门扭矩为例计算，各挡位下的车辆加速度如图9所示呈阶梯变化。

为了解决上述有级换挡等扭矩控制所带来的加速度的不平顺性，本发明实施例通过设计动力总成控制使得换挡前后车轮驱动功率相等以解决此问题。本发明实施例功率换挡控制的思想，是从车轮端等功率来逆向推导ECU(发动机控制单元)和TCU(变速箱控制单元)的控制策略。

为了换挡前后有级换挡时车辆动力能够连续，从而需要满足车轮换挡前后由式(2)可知，换挡前后发动机的目标驾驶扭矩可按下式(3)进行控制。

因此，基于如上所述的实施例中的方法及系统，可以设计相关的软件控制接口，以执行或者提供上述各实施例中的方法或系统。

图10中示出了本发明一个实施例中的单一动力源的ECU-TCU软件控制接口的示意图。

结合10所示，驾驶功率的计算可以由油门和车速两个输入量确定，在一个具体应用示例中，可以通过以油门和车速作为输入量的插值函数查表得到，即驾驶功率＝插值函数(油门，车速)。可以理解的是，对于ECU而言，针对不同的驾驶风格(或者说驾驶模式，例如运动模式、经济模式)，还可以定义不同的驾驶功率的插值函数表。

而驾驶扭矩的计算，则需要考虑挡位、起步、车速、传动转动惯量因子、发动机扭矩限制等因素的影响，从而需要挡位、起步、车速、传动转动惯量因子、发动机扭矩限制等因素进行计算，图11中示出了一个具体应用示例中的计算驾驶扭矩的原理框图示意图。

如图11所示，驾驶扭矩的计算可以简单描述为：

驾驶扭矩＝最大最小函数(最小扭矩，最大扭矩，目标驾驶扭矩)。

其中：

目标驾驶扭矩＝工况选择函数(行车驾驶扭矩，起步驾驶扭矩)；

行车驾驶扭矩＝驾驶功率*车速*挡位速比*传动转动惯量因子；

起步驾驶扭矩＝起步扭矩插值函数(油门，挡位)*挡位速比。

而TCU内的起步扭矩需要考虑到驾驶功率的大小影响以及过渡过程的控制，TCU在换挡过程的扭矩控制请求需要保证输出扭矩满足驾驶功率的需求，同时还需要考虑到发动机最大能力扭矩的限制，因此TCU的请求扭矩可以表示为：

TCU请求扭矩＝最大值限值函数(发动机能力扭矩，目标驾驶扭矩)。

其中：

目标驾驶扭矩＝目标限制函数(工况选择函数(起步驾驶扭矩，行车驾驶扭矩)*转速，驾驶功率)。

图12中示出了一个具体应用示例中的多动力源的HCU-TCU软件控制接口的示意图。

如图12所示，与图10所示中单一动力源时的计算驾驶功率的方式类似，在多动力源时，驾驶功率的计算也可以由油门和车速两个输入量确定，在一个具体应用示例中，可以通过以油门和车速作为输入量的插值函数查表得到，即驾驶功率＝插值函数(油门，车速)。可以理解的是，对于HCU而言，针对不同的驾驶风格(或者说驾驶模式，例如运动模式、经济模式)，还可以定义不同的驾驶功率的插值函数表。

前轮驾驶扭矩的计算，可以基于与图11所示中、上述单一动力源时同样的方式，并再考虑到发动机能力扭矩和前电机扭矩以及转速的影响，从而有：

前轮驾驶扭矩＝限制函数(驾驶扭矩，发动机能力扭矩，前电机扭矩及转速能力)。

后轮驾驶功率在计算对应的后轮驾驶扭矩时，需要考虑到后轮速比(如有)、传动惯性因子、后电机(eRad)扭矩及转速的影响，同时在换挡过程中还需要考虑到前轮实际驾驶扭矩的变化并闭环控制满足车辆总驾驶功率的要求，从而有：

后轮驾驶功率＝功率分配控制函数(驾驶功率，前轮驾驶能力功率，后轮驾驶能力功率)。

其中：

后轮驾驶能力功率＝能力目标函数(后电机扭矩，车速，SOC状态)。

由后轮驾驶功率可以参考图11的控制方式，从而得出后轮驾驶扭矩的计算公式如下：

后轮驾驶扭矩＝限制函数(后轮驾驶功率*车速*后轮速比*传动转动惯量因子，后轮驾驶能力功率)。

而针对四驱车型，TCU请求驾驶扭矩除了需要满足图11所示中的驾驶扭矩计算公式，还需要考虑后轮扭矩波动对离合器控制的自我闭环调节的作用，从而有：

TCU请求扭矩＝扭矩合成闭环协调函数(前轮驾驶扭矩，后轮驾驶扭矩)。

图13中示出了一个具体应用示例中的多动力源的HCU-ECU软件控制接口的示意图。

在图13所示中，HCU的前轮驾驶功率需要划分为发动机输出参考功率及电机的参考功率(电机功率含正输出功率及负吸收功率情况)，同时前轮的驾驶扭矩的计算还需要考虑挡位、起步、车速、传动惯性因子、发动机扭矩限制因素、前电机扭矩及转速影响，从而其公式可表达如下：

前轮驾驶功率＝功率分配控制函数(发动机驾驶功率能力，前电机驾驶功率能力，后电机驾驶功率能力)。

其中：

发动机驾驶功率能力＝发动机能力扭矩*转速*传动效率因子/传动转动惯量因子；

前电机驾驶功率能力＝电池能力目标函数(转速*转速能力扭矩(正/负)*电机效率因子，SOC状态)。

后电机驾驶功率能力＝电池能力目标函数(转速*转速能力扭矩(正/负)*电机效率因子，SOC状态)。

ECU可以根据驾驶功率的大小计算出发动机驾驶扭矩，该扭矩需要考虑到发动机扭矩限制的因素，从而有：

发动机驾驶扭矩＝最大值限制函数(发动机能力扭矩，驾驶目标扭矩)。

其中，驾驶目标扭矩可以参照图11中的驾驶扭矩的方式计算得出。

图14中示出了一个具体应用示例中的多动力源的HCU-IPU-BMS软件控制接口的示意图。

在图14所示中，针对四驱车型，eRad驾驶扭矩是通过后轮驾驶功率按照当前的车速等情况计算出来的参考扭矩(该扭矩可以为正输出值也可以负输出值)，从而可以表达如下：

后轮驾驶扭矩＝后轮驾驶功率*车速*后轮速比*传动转动惯量因子。

而ISG作为前端电机，其目标参考扭矩在HCU内需要考虑挡位、车速、起步、传动转动惯量因子等因素影响，即公式表达如下：

前电机目标扭矩＝前电机驾驶功率*车速*挡位速比*传动转动惯量因子。

而BMS电池功率管理则可以根据当前SOC的状态以及电池系统状态计算出当前目标能力功率，具体如下：

电池目标功率＝电池目标功率控制函数(SOC状态，电池系统状态参数)。

其中，电池目标功率包括如下相关功率：

电池目标功率＝(最大峰值充电功率，最大额定充电功率，最大峰值作功功率，最大额定作功功率)。

相对于传统扭矩控制的变速器换挡控制理论，本实施例的方法简化了多动力源混合动力在换挡控制的功率与扭矩的转换麻烦(换挡前需将功率流控制转化为扭矩流控制，换挡后再重新将扭矩流合成为功率流)，使得功率控制直接应用于换挡过程，不仅更易于理解，而且对换挡品质也有明显提高。

为了更直观地阐述上述实施例方案中的优点，以下以单一动力源60％油门下采用传统的基于扭矩换挡策略和采用本实施例的基于功率换挡策略进行对比。

图15是一个具体应用示例中的基于功率换挡标定行车车轮功率的示意图，其是根据基于车速和油门的驾驶功率需求以及发动机特性，标定的车辆的驾驶功率MAP图。图16是一个具体应用示例中的基于扭矩和功率换挡策略的功率对比的示意图，其是按照扭矩换挡策略计算60％油门下的发动机在每个挡位的功率分布以及功率换挡策略60％油门下的行车功率。基于图15和图16计算出的基于扭矩换挡策略的各挡位下车辆加速度曲线和基于功率换挡策略的车辆加速度曲线。针对这两种策略取相同的换挡转速点，从而可以得到车辆从起步加速到最高挡位的车辆加速度曲线对比的示意图如图17所示。然后实车测试两种策略的数据，并基于实测数据进行仿真，仿真得到的基于扭矩换挡和基于功率换挡的车辆加速度数据曲线分别如图19和图20所示。基于上述各示意图可见，本申请方案的基于功率换挡的车辆动力总成控制方法的加速度曲线更为平稳，从而可以有效解决换挡前后有级换挡带来的车辆动力不连续的问题，提高车辆换挡品质

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。