[发明专利]一种驾驶员需求转矩的解析方法

说明书

技术领域

本发明涉及驾驶员需求转矩的解析方法，具体涉及电动汽车中驾驶员对于车辆车轮处驱动需求转矩的解析方法。

背景技术

在混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车的控制系统中，通常是根据加速踏板开度和车速预测出驾驶员需求转矩，然后根据驾驶员需求转矩、车速和蓄电池荷电状态值(State of Charge，SOC)，确定出电机输出转矩、发动机输出转矩和变速器挡位。驾驶员需求转矩的解析方法对车辆的动力性、经济性及控制系统的稳定性有着重要的影响。

当前驾驶员转矩解析过程中，主要是参考发动机管理系统(Engine Management system，EMS)中的预测方法，根据动力系统最大转矩曲线、加速踏板开度和车速(转速)，从单级减速器或变速箱的输入端、解析驾驶员的需求转矩。对于仅装备单级减速器的纯电动车辆，当前解析方法可满足要求；但对于装备5挡或6挡等有级式自动变速器(Automatic transmission，AT)的新能源车辆，根据当前的解析方法、解析的是变速箱输入端的需求转矩，这样会导致变速箱的换挡规律和转矩分配策略无法得到优化。

发明内容

为了解决变速箱换挡规律和转矩分配优化的问题，本发明提供了一种预测车辆车轮处驱动需求转矩的解析方法。

本发明的工作原理是：

首先，计算电源系统的最大放电功率数值(Maximum Power，MP)，该功率数值是指电源系统可释放出的最大功率数值；电源系统如果是单独的蓄电池或超级电容，MP为蓄电池或超级电容单独最大的放电功率；电源系统如果是由超级电容和蓄电池等电源组成的联合体，MP是指联合体中各单元的最大输出电功率之和；电源系统如果包括发动机和发电机组成的辅助动力单元(Auxiliary Power Unit，APU)，以及蓄电池或超级电容等单独电源系统，MP是指APU与各电源系统最大放电功率之和。

其次，根据电源系统的MP和电机的峰值转矩特性，计算驱动系统中各电机的最大输出转矩数组(Motor Maximum Torque Array，MTA)；设定一个转速数组(Speed Array，SA)，SA是指从0到电机最高转速间、以某一固定转速(例如100r/min)为间隔的多个转速组成，根据SA和MP，计算出SA中各数值对应的转矩、组成MTA，MTA和SA中数值一一对应；对于纯电动汽车、串联式和并联式混合动力汽车，一般只有一个驱动电机，按照电源系统的MP、计算出对应的MTA，称之为电源系统限制的MTA，同时，根据电机的峰值转矩特性、可插值得到转速数组对应的最大转矩，称之为电机特性限制的MTA，每个转速时存在一个电源系统限制的最大转矩和一个电机特性限制的最大转矩，两个限制转矩取最小值、即可得到不同转速时最小值组成的MTA；对于混联式混合动力汽车，存在两个电机，一个为主电机、功率大且用来驱动车辆，一个为从电机、功率较小且主要用于启停或发电，主、从两个电机都有可能同时驱动车辆，首先让电源系统放电功率满足主电机峰值功率需求，从电机获得的功率为电源系统最大放电功率与主电机峰值功率之差，在此条件下，主电机的MTA为其峰值转矩数组，按照从电机获得的功率和其峰值转矩，根据纯电动汽车电机MTA的计算方法，可以得到从电机的MTA。