发动机最低燃油消耗率点对应的Pgjliax与发动机万有特性其余各点对 应Pg的差值即作为发动机的功率损耗。
[0058] B电机的功率损耗Pffl rast
[0059] 当混合动力系统只有一个电机时，电机的功率损耗算法为：
[0060] PEM cost - P EM_elec_PEMJiiech ⑵
[0061] 式中，Pai ele。为某一转速下不同转矩输出所消耗的电功率，PEM ele。= a 4/+13 ·!"+(：， a、b、c为基于电机的效率特性试验数据拟合系数，电机效率特性试验数据，通过试验数 据进行二次项拟合即可得到；PEM__ h为某一转速下不同转矩对应的机械功率，PEM__h = Tm · nm/9550 ;根据电机转速nm和电机扭矩指令T m，通过查拟合系数map得到PEM_ele。，通过公 式计算得到P EM__h，则可以由式⑵计算得到电机的功率损耗PEM__t。
[0062] 当混合动力系统有两个电机时，电机的功率损耗算法为：
[0064] 式中，P 分别为ISG电机1和驱动电机2在某一转速下不同转矩输 出所消耗的电功率，Pm elec= a 丨· Tnl^b1 · Ucp Pffl2 elec= a 2 · Tn22+b2 · Tn2+c2, ap bp ~为 基于ISG电机I的效率特性试验数据拟合系数，a2、b2、(：2为基于驱动电机2的效率特性试 验数据拟合系数；P EM1__jP P EM2j_h分别为ISG电机1和驱动电机2某一转速下不同转矩对 应的机械功率，P EM1Jiech= Tnil Tni2 '2/9550 ;根据电机转速 Iil^nni2 和电 机扭矩指令Tnl、Tn2，通过查拟合系数map得到PEMl ele。、Pffl2 ele。，通过公式计算得到PEMl nech、 PEM2__h，则可以由式⑶计算得到电机的功率损耗PEM1_? st、PEM2_rast。
[0065] C动力电池的功率损耗PBAT_rast
[0066] PBAT_c〇st= I 2 * R ⑷
[0067] 式中，I为动力电池充放电电流；R为动力电池在不同荷电状态下的充放电内阻。
[0068] D动力电池荷电状态变化的附加功率损耗？1^&。1。_，该数值是需要在实际运用 时进行标定的；当动力电池荷电状态低于某下限值时，荷电状态越低，附加功率损耗越大； 当动力电池荷电状态高于某上限值时，荷电状态越高，附加功率损耗也越大。
[0069] 动力电池实际荷电状态与目标荷电状态差别越大，则附加功率损耗越大。
[0070] E工作模式切换的附加功率损耗PStataTransfCT rast，该数值是需要在实际运用时进行 标定的。
[0071] 所述混合动力系统具有以下驱动工作模式：纯电动模式、串联式驱动模式、并联式 驱动模式和强制充电模式。所述并联式驱动模式包括纯发动机驱动模式、电机助力模式和 发动机驱动发电模式。所述混合动力系统采用驱动电机2和减速机构6直接与驱动轴相连， 与采用变速箱的车辆相比，所述混合动力系统发动机3参与驱动的最低稳定车速较高。车 速低于发动机3参与驱动的最低稳定车速时，采用纯电动模式或串联式驱动模式，离合器5 处于分离状态。车速高于发动机3参与驱动的最低稳定车速时，才可能采用并联式驱动模 式；当动力电池荷电状态低于某下限值且驾驶员扭矩需求较低时，车辆处于强制充电模式， 即发动机3在满足驾驶员扭矩需求的同时，以尽可能大的输出功率通过ISG电机1发电给 动力电池8充电。
[0072] 为了避免不同工作模式之间的频繁切换，需要增加工作模式切换的附加功率损 耗：
[0073] a.进入并联式驱动模式的附加功率损耗
[0074] b.离开并联式驱动模式的附加功率损耗
[0075] c.进入串联式驱动模式的附加功率损耗
[0076] d.离开串联式驱动模式的附加功率损耗
[0077] e.进入纯电动模式的附加功率损耗
[0078] f.离开纯电动模式的附加功率损耗 [0079] g.进入强制充电模式的附加功率损耗
[0080] h.离开强制充电模式的附加功率损耗
[0081] 不同工作模式之间的切换，需要根据不同工作模式下的混合动力系统瞬时功率损 耗和不同工作模式的允许工作信号进行综合判断。
[0082] F满足驾驶员扭矩需求的附加功率损耗PSatlsfyD"TCfcq_rast，该数值是需要在实际运用 时进行标定的；
[0083] 实际驱动扭矩与驾驶员扭矩需求的差别越小，则满足驾驶员扭矩需求的附加功率 损耗越小，目的是尽可能满足驾驶员扭矩需求。
[0084] 当驾驶员扭矩需求高，而系统能力受限（如动力电池荷电状态很低或电机故障导 致性能受限）时，可以不满足驾驶员扭矩需求。当驾驶员扭矩需求低时，应尽可能满足驾驶 员扭矩需求。
[0085] 基于混合动力系统瞬时功率损耗最小化的扭矩分配算法如下：
[0086] 采用黄金分割搜索法求解系统瞬时功率损耗最小时的发动机扭矩，根据驾驶员扭 矩需求进一步得到电机总扭矩需求：
[0087] 系统瞬时功率损耗PTc]tal_OTSt包含以下六项：
[0088] PrTotal-cost P ICE-cost+ΡεΜΙ-cost+PEM2-cost+ΡβΑΤ-cost+Ps〇CControl-cost+PstateTransfer-cost
[0089] +PsatisfyDriveReq-cost
[0090] 系统瞬时功率损耗PTcital_OTSt最终可以表达为发动机扭矩T KE的二次多项式，通过 黄金分割搜索法（设定黄金比例系数〇. 382,最大迭代次数20,允许扭矩误差INm)，经过 η (n〈20)次搜索，可以得到系统瞬时功率损耗最低点对应的发动机扭矩Tilffi，再根据驾驶员 扭矩需求进一步得到电机总扭矩需求T^=T ，是指驾驶员扭矩需求，即根据油 门踏板和车速解析的扭矩需求，反映驾驶员的驾驶意图，本领域人员可以获得的。
[0091] 对上述求得的电机总扭矩需求采用二次多项式求解电机功率损耗最小时的电机 扭矩分配，得到一个电机的扭矩需求和另一电机的扭矩需求：
[0093] 式中，PaLf3lf3t;为ISG电机1和驱动电机2在某一转速下不同转矩输出所消耗的电 功率之和；d表示微分计算；Tni为电机总扭矩需求；Tm、Tni2分别为ISG电机1和驱动电机2 的扭矩需求；当电机电功率p EM_^。取得最小值时，电机功率损SpEM_rast= pEMj^-pEM__hm 取得最小值。
[0094] 由式（5)求解得到 式中，为某一状态点的电机总扭矩需 求；TV TL分别为使得电机功率损耗P 最小时ISG电机1和驱动电机2的扭矩。
[0095] 虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理 解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本 领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的 权利要求所保护的范围内。
【主权项】
1. 一种插电式混合动力瞬时功率损耗最小化扭矩分配策略，其特征在于：包括如下步 骤： 步骤1、计算发动机的功率损SPia^cist, P = P -P (1 丄ICE_cost丄g_max V丄/ 式中，Pg是由燃油消耗率gJg/kWh)计算得到单位质量燃油所能发出的功率，Pg的差值即作为发动机的功率损耗； 步骤2、计算电机的功率损耗PEM_rast，当混合动力系统只有一个电机时，电机的功率损 耗算法为： PeM-cost P EM-elec ^EM mech (2) 式中，PEM_^为某一转速下不同转矩输出所消耗的电功率，PEM>。=a?TJ+b?T^+c，a、 b、c为基于电机的效率特性试验数据拟合系数；PEM__h为某一转速下不同转矩对应的机械 功率，PEMj_h=T" '/9550 ;根据电机转速Iini和电机扭矩指令T"，通过查拟合系数map得到 PEM_^。，通过公式计算得到PEM__h，则由式（2)计算得到电机的功率损耗Pfflrast; 当混合动力系统有两个电机时，电机的功率损耗算法为：式中，和PEM2>。分别为ISG电机和驱动电机在某一转速下不同转矩输出所消耗 的电功率，PEM1-elec=a丨?Tnl^b1 ?Tn^c1,PEM2-elec=a2 ?Tn22+b2 ?Tn2+c2,a!、bpC1 为基于ISG 电机的效率特性试验数据拟合系数，a2、b2、(：2为基于驱动电机的效率特性试验数据拟合系 数；PeMl_m?:h和PaEjK3Ch分别为ISG电机和驱动电机某一转速下不同转矩对应的机械功率，PEM1_ 咖h=Tnil .1^/955(^^2 ^=Tni2 .1^/9550 ;根据电机转速IInilA2和电机扭矩指令TnilJni2, 通过查拟合系数map得到Pemi _elec、PeM2-elec '通过公式计算得到PEM1J1HM：h、PEM2_nf3(：h，则由式（3)计 算得到电机的功率损耗PfflIjCisPPeMtccist; 步骤3、计算动力电池的功率损耗PBATrast; PBAT_cost=I2 *R(4) 式中，I为动力电池充放电电流；R为动力电池的充放电内阻； 步骤4、设定动力电池荷电状态变化的附加功率损耗^^^。。^设定工作模式切换 的附加功率损耗P StateTransfer_cost?设定满足驾驶员扭矩需求的附加功率损耗P SatisfyDriveReq-cost? 则混合动力系统瞬时功率损耗PTcital__tS: PrTotal-cost P ICE-cost+PEMl-cost+PEM2-cost+PBAT-cost+Ps〇CControl-cost+PstateTransfer-cost +P 1SatisfyDriveReq_cost 混合动力系统瞬时功率损耗？^31_。_最终表达为发动机扭矩1'^的二次多项式，通 过黄金分割搜索法，经过n次搜索，得到混合动力系统瞬时功率损耗最低点对应的发动机 扭矩t\e，再根据驾驶员扭矩需求进一步得到电机总扭矩需求n= 其中 td"vct_是指驾驶员扭矩需求，即根据油门踏板和车速解析的扭矩需求； 对上述求得的电机总扭矩需求采用二次多项式求解电机功率损耗最小时的电机扭矩 分配，得到一个电机的扭矩需求和另一电机的扭矩需求：式中，PEM>。为ISG电机和驱动电机在某一转速下不同转矩输出所消耗的电功率之和；d表示微积分计算，Tni为电机总扭矩需求；T^Tni2分别为ISG电机和驱动电机的扭矩需求； 当电机电功率PEM>。取得最小值时，电机功率损耗PEM__t=PEM_^-pEM_hm取得最小值；T:、T^2分别为使得电机功率损耗PEM_^t小时ISG电机和驱动电机的扭矩，根据K1和T^2的值进行扭矩分配。2.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力瞬时功率损耗最小化扭矩分配策略，其 特征在于：所述扭矩分配采用黄金分割搜索法求解混合动力系统瞬时功率损耗最小时的发 动机扭矩，其中设定黄金比例系数0. 382,最大迭代次数20,允许扭矩误差INm。
【专利摘要】本发明提供一种插电式混合动力瞬时功率损耗最小化扭矩分配策略，通过计算发动机的功率损耗，计算电机的功率损耗，计算动力电池的功率损耗，设定动力电池荷电状态变化的附加功率损耗；设定工作模式切换的附加功率损耗；设定满足驾驶员扭矩需求的附加功率损耗；计算混合动力系统瞬时功率损耗，提高整车控制策略对不同工况的适应性。
【IPC分类】B60W10/06, B60W10/08, B60W20/00
【公开号】CN105035080
【申请号】CN201510481532
【发明人】朱武喜, 陈晓冰, 叶伟宏, 吴焜昌, 黄玲, 徐一凡, 林靖
【申请人】厦门金龙联合汽车工业有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月7日