[发明专利]混合动力汽车模式切换过程中扭矩控制方法

权利要求书

1.一种混合动力汽车模式切换过程中扭矩控制方法，其特征在于：混合动力系统包括发动机、第一单行星排、第二单行星排、小电机、大电机、第一离合器、第二离合器、第一制动器、第二制动器、主减速器和驱动轴，第一单行星排与第二单行星排并排放置形成行星齿轮机构，第一单行星排的第一齿圈与第二单行星排的第二行星架相连接且第一齿圈作为行星齿轮机构的输出齿圈，所述第一单行星排的第一行星架与第二单行星排的第二齿圈相连接，第一单行星排的第一太阳轮连接小电机，第二单行星排的第二太阳轮连接大电机，发动机通过扭转减震器连接输入轴，所述输入轴分别连接第一离合器的一端、第二离合器的一端，所述第一离合器的另一端连接在第一行星架上，所述第二离合器的另一端连接在第二太阳轮上，第一制动器的一端、第二制动器的一端分别固定在混合动力系统的外壳上，第一制动器的另一端连接在第一行星架上，第二制动器的另一端连接在第一太阳轮上，第一齿圈依次连接主减速器、驱动轴；车辆在任意两种混合动力驱动模式之间进行切换时，按以下步骤进行：

S1驾驶员模型根据油门踏板开度和车速解析得到整车需求功率，并根据车速得到驱动轮转速；

S2根据步骤S1得到的整车需求功率和驱动轮转速，依据混动动力驱动模式相对应的动力学、运动学约束关系及第一离合器、第二离合器的状态，应用观测器方法估算得到第一离合器的滑摩锁止扭矩、第二离合器的滑摩锁止扭矩和驱动轴驱动扭矩；

S3将步骤S1得到的整车需求功率平滑处理得到滤波后整车需求功率，将滤波后整车需求功率进行限制得到整车限制需求功率，根据整车限制需求功率和预设的整车限制转速计算得到整车最终需求扭矩；

S4根据步骤S2得到的第一离合器的滑摩锁止扭矩、第二离合器的滑摩锁止扭矩、驱动轴驱动扭矩和步骤S3得到的整车最终需求扭矩构建以小电机端角加速度和大电机端角加速度为优化变量、小电机需求扭矩和大电机需求扭矩为自变量的线性规划问题，计算得到小电机、大电机的需求扭矩；

S5根据步骤S4得到的小电机、大电机的需求扭矩及发动机实际功率应用第一离合器、第二离合器的分阶段控制及标定方法，相应得到发动机需求扭矩、第一离合器需求扭矩和第二离合器需求扭矩。

2.如权利要求1所述的混合动力汽车模式切换过程中扭矩控制方法，其特征在于：所述步骤S4中的线性规划问题算法具体为：

Ⅰ按公式(1)的等式关系计算得到小电机、大电机的需求扭矩，之后执行步骤Ⅱ；

Ⅱ将步骤Ⅰ中得到的小电机、大电机的需求扭矩使用公式(2)的不等式约束条件进行判断，若其中一个电机的需求扭矩超出相对应的不等式约束条件，则将该电机的需求扭矩取值为饱和值并将其值返回执行步骤Ⅰ，此时在步骤Ⅰ中计算得到对应的大电机端角加速度和另一个电机的需求扭矩；若小电机、大电机的需求扭矩均超出相对应的不等式约束条件，则将小电机的需求扭矩取值为饱和值并将其值返回执行步骤Ⅰ，此时在步骤Ⅰ中计算得到对应的大电机端角加速度和大电机的需求扭矩；若小电机、大电机的需求扭矩均满足相对应的不等式约束条件，则小电机、大电机的需求扭矩按步骤Ⅰ得到的值取值且对应的大电机端角加速度确定为下一次线性规划问题算法中大电机端角加速度的初始值；

其中，T_{MG1_des}为小电机的需求扭矩，T_{MG2_des}为大电机的需求扭矩，为第一离合器的滑摩锁止扭矩，为第二离合器的滑摩锁止扭矩，i₁为第一单行星排传动比，i₂为第二单行星排传动比，J_s1r为第一太阳轮等效转动惯量，J_s2r为第二太阳轮等效转动惯量，J_s1l为第一单行星排的第一太阳轮轴上惯量，J_s2l为第二单行星排的第二太阳轮轴上惯量，T_{MG1_min}为小电机最小扭矩限值，T_{MG1_max}为小电机最大扭矩限值，T_{MG2_min}为大电机最小扭矩限值，T_{MG2_max}为大电机最大扭矩限值，T_{r_des}为整车最终需求扭矩，T_{r_dmp}为预设的驱动轴端主动阻尼扭矩；为小电机端角加速度，其值按公式(3)计算得到；为大电机端角加速度，其最初的初始值根据发动机在目标混合动力驱动模式下处于最优工作点的标定表格确定；

其中，为输出齿圈角加速度，其值按公式(4)计算得到：

其中，为驱动轴驱动扭矩，i₀为主减速器传动比，J_r为输出齿圈等效转动惯量。

3.如权利要求1或2所述的混合动力汽车模式切换过程中扭矩控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，观测器方法包括输入观测器方法、降阶观测器方法和分层观测器方法。