CN111645666B - 发动机的扭矩控制方法及控制装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供发动机的扭矩控制方法及控制装置。所述方法包括：基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间,所述预设参数包括发动机最优效率扭矩及发动机最大扭矩；基于所述发动机的工作区间确定电机的工作模式；基于所述电机的工作模式，控制所述电机的扭矩使发动机以最优效率扭矩工作。本公开实施例提供的技术方案，使得混合动力汽车的发动机工作点调节范围更广，控制更加精确，且适用范围广泛，可应用于各种架构的混合动力汽车的控制。

Description

发动机的扭矩控制方法及控制装置
技术领域
本公开涉及混合动力汽车技术领域，具体涉及混合动力汽车发动机的扭矩控制方法及控制装置。
背景技术
随着全球石油资源日益枯竭，环境问题越来越严峻，节能减排成为汽车行业发展的主流。混合动力汽车作为一种新型的汽车产品，其既能达到降低油耗和排放的效果，又没有电动汽车的里程焦虑，因此在未来很长的一段时间里，混合动力汽车将会成为汽车行业发展的重心。
混合动力汽车的节能减排一方面是通过纯电动行驶实现，一面是通过电机调节发动机的工作点，让发动机一直运行于经济区间来实现的。因此如何控制发动机一直工作在经济区间，是混合动力汽车控制策略开发的重点和难点。
现有的混合动力汽车，一般来说，发动机工作点的调节是依据发动机的BSFC曲线(发动机最优燃油消耗率曲线)，根据发动机转速和扭矩，选取一段燃油消耗率较小的区域作为发动机运行区间。如果发动机不工作在该区域内，通过电机的发电和助力，调节发动机扭矩，使发动机工作在该经济区间，达到减少排放、降低油耗的目的。
发动机工作点的调节控制策略定义的发动机经济工作区间比较抽象，区域较小，发动机工作点调节能力比较有限，控制不够精确。
为了提高燃油经济性，优化发动机工作区间，相关机构也对此进行了进一步的研究，图1示出了现有技术提供的混合动力汽车发动机的扭矩控制方法流程示意图。公开了一种用于插电式混合动力汽车的模式集成优化能量控制实现方法，根据整车控制器输入需求转矩、车辆属性和实时车况确定整车控制器输出参数以及各个工作模式间的切换条件，再计算各个工作模式下的发动机、电机和制动器的需求转矩，从而制定优化转矩分配规则，实现插电式混合动力汽车的整车燃油经济性优化。车辆属性包括：电池SOC目标值、电池SOC最低值、电机峰值转矩、发动机外特性转矩和电机最大发电转矩。发明人发现,该控制方法输入参数多，计算复杂，发动机工作点的调节控制策略定义的发动机经济工作区间仍然比较抽象,控制不够精确。
为此，本领域急需一种扭矩控制方案，使得混合动力汽车的发动机工作点调节范围更广，控制更加精确，且适用范围广泛，可应用于各种架构的混合动力汽车的控制。
背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
发明内容
有鉴于现有技术缺陷中的至少一个，本公开实施例提供一种混合动力汽车发动机的扭矩控制方法，包括：基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间,所述预设参数包括发动机最优效率扭矩及发动机最大扭矩；基于所述发动机的工作区间确定电机的工作模式；基于所述电机的工作模式，控制所述电机的扭矩使发动机以最优效率扭矩工作。
根据本公开的一个方面，所述基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间，包括：响应于所述发动机需求扭矩小于所述发动机最优效率扭矩，确定发动机工作在第一工作区间，所述发动机最优效率扭矩由所述发动机的最优效率曲线提供；响应于所述发动机需求扭矩大于所述发动机最优效率扭矩并且小于发动机最大扭矩，确定发动机工作在中间工作区间，所述发动机最大扭矩由所述发动机的最大扭矩曲线提供；响应于所述发动机需求扭矩大于所述发动机最大扭矩，确定发动机工作在第四工作区间。
根据本公开的一个方面，所述预设参数还包括：空气过量系数为预设值的发动机扭矩。
根据本公开的一个方面，所述空气过量系数为预设值的发动机扭矩包括：空气过量系数为1的发动机扭矩。
根据本公开的一个方面，所述中间工作区间包括第二工作区间和第三工作区间，响应于所述发动机需求扭矩大于所述发动机最优效率扭矩并且小于扭矩较小值，确定发动机工作在所述第二工作区间,所述扭矩较小值为空气过量系数为预设值的发动机扭矩、发动机最优效率扭矩与补偿值的和的较小值，所述空气过量系数由所述发动机的空气过量系数曲线提供；响应于所述发动机需求扭矩大于所述扭矩较小值并且小于发动机最大扭矩，确定发动机工作在第三工作区间。
根据本公开的一个方面，所述基于所述发动机的工作区间确定电机的工作模式，包括：响应于所述发动机工作在所述第一工作区间，确定所述电机工作在效率充电模式；响应于所述发动机工作在所述中间工作区间，确定所述电机工作在替代助力模式；响应于所述发动机工作在所述第四工作区间，确定所述电机工作在附加助力模式。
根据本公开的一个方面，所述基于所述电机的工作模式，控制电机的扭矩使发动机以最优效率扭矩工作，包括：响应于所述电机工作在效率充电模式，通过发动机带动电机发电，控制电机的发电扭矩等于所述发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩；响应于所述电机工作在替代助力模式，通过电机助力发动机驱动，控制电机的助力扭矩等于所述发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩；响应于所述电机工作在附加助力模式，通过电机助力发动机驱动，控制电机扭矩等于整车需求扭矩减去发动机最大扭矩。
根据本公开的一个方面，所述基于所述发动机的工作区间确定电机的工作模式，包括：响应于所述发动机工作在所述第一工作区间，确定所述电机工作在效率充电模式；响应于所述发动机工作在所述第二工作区间，确定所述电机工作在常规充电模式；响应于所述发动机工作在所述第三工作区间，确定所述电机工作在替代助力模式；响应于所述发动机工作在所述第四工作区间，确定所述电机工作在附加助力模式。
根据本公开的一个方面，所述基于所述电机的工作模式，控制电机的扭矩使发动机以最优效率扭矩工作，包括：响应于所述电机工作在效率充电模式，通过发动机带动电机发电，控制电机的发电扭矩等于所述发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩；响应于所述电机工作在常规充电模式，通过发动机带动电机发电，控制电机的发电扭矩等于整车高压附件消耗所需扭矩；响应于所述电机工作在替代助力模式，通过电机助力发动机驱动，控制电机的助力扭矩等于所述发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩；响应于所述电机工作在附加助力模式，通过电机助力发动机驱动，控制电机扭矩等于整车需求扭矩减去发动机最大扭矩。
本公开还提供一种混合动力汽车发动机的扭矩控制装置，包括发动机工作区间确定模块、电机工作模式确定模块、电机控制模块，所述发动机工作区间确定模块基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间，所述预设参数包括发动机最优效率扭矩及发动机最大扭矩；所述电机工作模式确定模块基于所述发动机的工作区间确定电机的工作模式；所述电机控制模块基于所述电机的工作模式，控制电机的扭矩，使发动机以最优效率扭矩工作。
本公开实施例提供的技术方案，依据发动机需求扭矩与发动机其他特性扭矩的关系，来定义发动机的工作区间，并据此定义不同的电机工作模式，通过电机的不同工作方式来保证发动机尽量以最优效率扭矩工作，能够提高发动机效率，减少油耗，使得混合动力汽车的发动机工作点调节范围更广，控制更加精确。
附图说明
构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
在附图中：
图1示出了现有技术提供的混合动力汽车发动机的扭矩控制方法流程示意图；
图2示出了本公开一实施例提供的混合动力汽车发动机的扭矩控制方法流程示意图；
图3示出了本公开一实施例提供的混合动力汽车发动机的工作区间示意图；
图4示出了本公开另一实施例提供的混合动力汽车发动机的扭矩控制方法流程示意图；
图5示出了本公开另一实施例提供的混合动力汽车发动机的工作区间示意图；
图6示出了本公开一实施例提供的混合动力汽车发动机的扭矩控制装置结构示意图；
图7示出了本公开另一实施例提供的混合动力汽车发动机的扭矩控制装置结构示意图。
附图标记列表：
100发动机工作区间确定模块；200电机工作模式确定模块、300电机控制模块；110第一工作区间确定模块；120第二工作区间确定模块；130第三工作区间确定模块；140第四工作区间确定模块；210效率充电模式确定模块；220常规充电模式确定模块；230替代助力模式确定模块；240附加助力模式确定模块；310效率充电控制模块；320常规充电控制模块；330替代助力控制模块；340附加助力控制模块。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本公开的描述中，需要理解的是，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本公开的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本公开。此外，本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本公开提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
以下结合附图对本公开的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开。
混合动力汽车(Hybrid Vehicle)是指车辆驱动***由两个或多个能同时运转的单个驱动***联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动***单独或共同提供。即采用传统的发动机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源，也有的发动机经过改造使用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。
第一实施例
图2示出了本公开一实施例提供的混合动力汽车发动机的扭矩控制方法流程示意图，包括以下步骤。
在步骤S110中，基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间，预设参数包括发动机最优效率扭矩及发动机最大扭矩。
图3示出了本公开一实施例提供的混合动力汽车发动机的工作区间示意图，具体示出了在不同转速下，不同预设参数的变化情况。
如图3所示，曲线41为发动机最优效率曲线，横坐标为发动机转速(rpm)，纵坐标为各转速下的发动机最优效率扭矩。
根据汽车的加速踏板的输出，确定发动机需要输出的扭矩，以维持动力输出。这个需要输出的扭矩作为发动机需求扭矩。
当发动机需求扭矩小于发动机最优效率扭矩时，确定发动机工作在第一工作区间，发动机最优效率扭矩由发动机的最优效率曲线提供。对应图3，51区间就是第一工作区间。
在第一工作区间，发动机需求扭矩小于发动机最优效率扭矩。也就是说发动机负荷需求较小，需要给发动机增加负荷，以使发动机达到最优效率扭矩，工作在经济区间。
当发动机需求扭矩大于发动机最优效率扭矩并且小于发动机最大扭矩时，确定发动机工作在中间工作区间。
曲线44为发动机最大扭矩曲线，横坐标为发动机转速，纵坐标为各转速下的发动机最大扭矩。对应图3，曲线41与曲线44之间的50区间就是中间工作区间。
在中间工作区间，发动机需求扭矩大于发动机最优效率扭矩，且小于发动机最大扭矩。也就是说，发动机负荷需求较大，但未超过限值，需要电机助力分担负荷，减小发动机负荷，以使发动机达到最优效率扭矩，工作在经济区间。
曲线45为整车扭矩最大值曲线，横坐标为发动机转速，纵坐标为各转速下的发动机最大扭矩与电机最大扭矩的和。
当发动机需求扭矩大于发动机最大扭矩时，确定发动机工作在第四工作区间，发动机最大扭矩由最大扭矩曲线提供。对应图3，曲线44和曲线45之间的54区间就是第四工作区间。
在第四工作区间，发动机负荷已经超过发动机能力，需要电机分担负荷，以补偿发动机不能提供的动力。
在步骤S120中，基于发动机的工作区间确定电机的工作模式。
根据一些实施例，本申请预先针对发动机不同的工作区间，设置对应各不同工作区间的电机工作模式，包括效率充电模式、替代助力模式和附加助力模式。
发动机工作在第一工作区间，则确定电机工作在效率充电模式。发动机工作在第二工作区间，则确定电机工作在常规充电模式。发动机工作在第三工作区间，则确定电机工作在替代助力模式。发动机工作在第四工作区间，则确定电机工作在附加助力模式。
在发动机的第一工作区间，发动机负荷需求较小，不工作在经济区间，确定电机工作在效率充电模式。通过发动机带动电机给高压电池充电，增加发动机负荷，使发动机工作在经济区间。
在发动机的中间工作区间，发动机负荷较大，但未超过其限值，发动机不工作在经济区间，确定电机工作在替代助力模式。通过电机助力，减小发动机负荷，使发动机工作在经济区间。
在发动机的第四工作区间，发动机负荷已经超过发动机能力，确定电机工作在附加助力模式。通过电机助力补偿发动机不能提供的动力。
在步骤S130中，基于电机的工作模式，控制电机的扭矩。
基于电机的工作模式，控制电机的扭矩，使发动机以最优效率扭矩工作。
电机工作在效率充电模式，通过发动机带动电机发电，控制电机的发电扭矩等于发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩。电机扭矩为正值时，表示电机为助力状态，电机扭矩为负值时，表示电机为发电状态。
电机工作在替代助力模式，通过电机助力发动机驱动，控制电机的助力扭矩等于发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩。
电机工作在附加助力模式，通过电机助力发动机驱动，控制电机扭矩等于整车需求扭矩减去发动机最大扭矩。
本公开实施例提供的技术方案，依据发动机需求扭矩与发动机其他特性扭矩的关系，来定义发动机的工作区间，并据此定义不同的电机工作模式，通过电机的不同工作方式来保证发动机以最优效率扭矩工作，能够提高发动机效率，减少油耗，混合动力汽车的发动机工作点调节范围更广，控制更加精确。
第二实施例
图4示出了本公开另一实施例提供的混合动力汽车发动机的扭矩控制方法流程示意图，包括以下步骤。
在步骤S210中，基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间，预设参数包括发动机最优效率扭矩、空气过量系数为预设值的发动机扭矩及发动机最大扭矩。
其中,空气过量系数为预设值的发动机扭矩也可以用发动机的其他特性扭矩代替,并不以此为限。
图5示出了本公开另一实施例提供的混合动力汽车发动机的工作区间示意图，具体示出了在不同转速下，不同预设参数的变化情况。
如图5所示，曲线41为发动机最优效率曲线，横坐标为发动机转速(rpm)，纵坐标为各转速下的发动机最优效率扭矩。
根据汽车的加速踏板的输出，确定发动机需要输出的扭矩，以维持动力输出。这个需要输出的扭矩作为发动机需求扭矩。
当发动机需求扭矩小于发动机最优效率扭矩时，确定发动机工作在第一工作区间，发动机最优效率扭矩由发动机的最优效率曲线提供。对应图5，51区间就是第一工作区间。
在第一工作区间，发动机需求扭矩小于发动机最优效率扭矩。也就是说发动机负荷需求较小，需要给发动机增加负荷，以使发动机达到最优效率扭矩，工作在经济区间。
曲线43为发动机最优效率补偿曲线，横坐标为发动机转速，纵坐标为各转速下的发动机最优效率扭矩与补偿值的和。
当发动机需求扭矩大于发动机最优效率扭矩并且小于扭矩较小值时，确定发动机工作在第二工作区间。扭矩较小值为两个值的较小值,两个值之一是空气过量系数为预设值的发动机扭矩,另一是发动机最优效率扭矩与补偿值的和的较小值，空气过量系数由空气过量系数曲线提供。对应图5，52区间就是第二工作区间。补偿值是预设的值，根据整车需要消耗的扭矩确定。
曲线42为λ曲线，也就是空气过量系数曲线。空气过量系数又称空气过剩系数。为了使燃料趋于完全燃烧，实际上要供应比理论值多的空气量。多出的那部分叫过量空气。实际空气用量与理论空气用量之比值称为空气过量系数。横坐标为发动机转速，纵坐标为空气过量系数λ为预设值时各转速下的发动机扭矩。
可选地，空气过量系数为预设值的发动机扭矩选择空气过量系数为1的发动机扭矩。但并不以此为限。
如图5所示，空气过量系数λ＝1时的λ曲线上方的区域，发动机混合气进入加浓区,油耗和排放会变得相对恶劣。
在第二工作区间，发动机需求扭矩大于发动机最优效率扭矩并且小于扭矩较小值。扭矩较小值为两个值的较小值,两个值之一是空气过量系数为1的发动机扭矩,另一是发动机最优效率扭矩与补偿值的和的较小值。也就是说发动机本身工作在经济区间，发动机带动电机给高压电池充电来满足高压附件的消耗，以至于发动机负荷需求略大于发动机最优效率扭矩。
当发动机需求扭矩大于扭矩较小值并且小于发动机最大扭矩时，确定发动机工作在第三工作区间，扭矩较小值为空气过量系数为1的发动机扭矩、发动机最优效率扭矩与补偿值的和的较小值，空气过量系数由空气过量系数曲线提供。
曲线44为发动机最大扭矩曲线，横坐标为发动机转速，纵坐标为各转速下的发动机最大扭矩。对应图5，曲线42、曲线43的较小值与曲线44之间的53区间就是第三工作区间。
在中间工作区间，发动机需求扭矩大于发动机最优效率扭矩，且小于发动机最大扭矩。也就是说，发动机负荷需求较大，但未超过限值，需要电机助力分担负荷，减小发动机负荷，以使发动机达到最优效率扭矩，工作在经济区间。
曲线45为整车扭矩最大值曲线，横坐标为发动机转速，纵坐标为各转速下的发动机最大扭矩与电机最大扭矩的和。
当发动机需求扭矩大于发动机最大扭矩时，确定发动机工作在第四工作区间，发动机最大扭矩由最大扭矩曲线提供。对应图5，曲线44和曲线45之间的54区间就是第四工作区间。
在第四工作区间，发动机负荷已经超过发动机能力，需要电机分担负荷，以补偿发动机不能提供的动力。
在步骤S220中，基于发动机的工作区间确定电机的工作模式。
根据一些实施例，本申请预先针对发动机不同的工作区间，设置对应各不同工作区间的电机工作模式，包括效率充电模式、常规充电模式、替代助力模式和附加助力模式。发动机工作在第一工作区间，则确定电机工作在效率充电模式。发动机工作在第二工作区间，则确定电机工作在常规充电模式。发动机工作在第三工作区间，则确定电机工作在替代助力模式。发动机工作在第四工作区间，则确定电机工作在附加助力模式。
在发动机的第一工作区间，发动机负荷需求较小，不工作在经济区间，确定电机工作在效率充电模式。通过发动机带动电机给高压电池充电，增加发动机负荷，使发动机工作在经济区间。
在发动机的第二工作区间，发动机本身工作在经济区间，确定电机工作在常规充电模式。发动机带动电机给高压电池充电来满足高压附件的消耗。
在发动机的第三工作区间，发动机负荷较大，但未超过其限值，发动机不工作在经济区间，确定电机工作在替代助力模式。通过电机助力，减小发动机负荷，使发动机工作在经济区间。
在发动机的第四工作区间，发动机负荷已经超过发动机能力，确定电机工作在附加助力模式。通过电机助力补偿发动机不能提供的动力。
在步骤S230中，基于电机的工作模式，控制电机的扭矩。
基于电机的工作模式，控制电机的扭矩，使发动机以最优效率扭矩工作。
电机工作在效率充电模式，通过发动机带动电机发电，控制电机的发电扭矩等于发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩。电机扭矩为正值时，表示电机为助力状态，电机扭矩为负值时，表示电机为发电状态。在效率充电模式，发动机以最优效率扭矩工作在经济区间，电机的发电扭矩提供发动机需求扭矩大于发动机最优效率扭矩的部分。
电机工作在常规充电模式，通过发动机带动电机发电，控制电机的发电扭矩等于整车高压附件消耗所需扭矩。在常规充电模式，发动机以最优效率扭矩工作在经济区间，电机的发电扭矩提供整车高压附件消耗所需扭矩。
电机工作在替代助力模式，高压电池给电机供电，通过电机助力发动机驱动，控制电机的助力扭矩等于发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩。在替代助力模式，发动机以最优效率扭矩工作在经济区间，电机的助力扭矩提供发动机需求扭矩大于发动机最优效率扭矩的部分。
电机工作在附加助力模式，高压电池给电机供电，通过电机助力发动机驱动，控制电机扭矩等于整车需求扭矩减去发动机最大扭矩。在附加助力模式，发动机以最大扭矩工作，电机的助力扭矩提供发动机需求扭矩大于发动机最大扭矩的部分。
本公开实施例提供的技术方案，增加了发动机需求扭矩与空气过量系数曲线的关系，进一步细分发动机的中间工作区间，并据此将电机的替代助力模式细分为常规充电模式和替代助力模式，尽量保证发动机以最优效率扭矩工作，而且有利于高压电池的电量维持，控制策略更精细，发动机效率更高，油耗更低，使得混合动力汽车的发动机工作点调节范围更广，控制更加精确，且适用范围广泛，可应用于各种架构的混合动力汽车的控制。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
所述方法可以应用于一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，当程序被处理器执行时，使得处理器执行上述所述的方法。
第三实施例
图6示出了本公开一实施例提供的混合动力汽车发动机的扭矩控制装置结构示意图，包括发动机工作区间确定模块100、电机工作模式确定模块200、电机控制模块300。
发动机工作区间确定模块100基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间，预设参数包括发动机最优效率扭矩及发动机最大扭矩。电机工作模式确定模块200基于发动机的工作区间确定电机的工作模式。电机控制模块300基于电机的工作模式，控制电机的扭矩，使发动机以最优效率扭矩工作。
本实施例提供的技术方案，使得混合动力汽车的发动机工作点调节范围更广，控制更加精确，且适用范围广泛，可应用于各种架构的混合动力汽车的控制。
图7示出了本公开另一实施例提供的混合动力汽车发动机的扭矩控制装置结构示意图，包括发动机工作区间确定模块100、电机工作模式确定模块200、电机控制模块300。
发动机工作区间确定模块100基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间，预设参数包括发动机最优效率扭矩、空气过量系数为预设值的发动机扭矩及发动机最大扭矩。电机工作模式确定模块200基于发动机的工作区间确定电机的工作模式。电机控制模块300基于电机的工作模式，控制电机的扭矩，使发动机以最优效率扭矩工作。
可选地，空气过量系数为预设值的发动机扭矩选择空气过量系数为1的发动机扭矩。但并不以此为限。
发动机工作区间确定模块100包括第一工作区间确定模块110、第二工作区间确定模块120、第三工作区间确定模块130、第四工作区间确定模块140。
第一工作区间确定模块110响应于发动机需求扭矩小于发动机最优效率扭矩，确定发动机工作在第一工作区间，发动机最优效率扭矩由发动机的最优效率曲线提供。
第二工作区间确定模块120响应于发动机需求扭矩大于发动机最优效率扭矩并且小于扭矩较小值，确定发动机工作在第二工作区间。扭矩较小值为空气过量系数为1的发动机扭矩、发动机最优效率扭矩与补偿值的和的较小值，空气过量系数由空气过量系数曲线提供。
第三工作区间确定模块130响应于发动机需求扭矩大于扭矩较小值并且小于发动机最大扭矩，确定发动机工作在第三工作区间，扭矩较小值为空气过量系数为1的发动机扭矩、发动机最优效率扭矩与补偿值的和的较小值，空气过量系数由发动机的空气过量系数曲线提供。
第四工作区间确定模块140响应于发动机需求扭矩大于发动机最大扭矩，确定发动机工作在第四工作区间，发动机最大扭矩由发动机的最大扭矩曲线提供。
电机工作模式确定模块200包括效率充电模式确定模块210、常规充电模式确定模块220、替代助力模式确定模块230、附加助力模式确定模块240。
效率充电模式确定模块210响应于发动机工作在第一工作区间，确定电机工作在效率充电模式。常规充电模式确定模块220响应于发动机工作在第二工作区间，确定电机工作在常规充电模式。替代助力模式确定模块230响应于发动机工作在第三工作区间，确定电机工作在替代助力模式。附加助力模式确定模块240响应于发动机工作在第四工作区间，确定电机工作在附加助力模式。
电机控制模块300包括效率充电控制模块310、常规充电控制模块320、替代助力控制模块330、附加助力控制模块340。
效率充电控制模块310响应于电机工作在效率充电模式，通过发动机带动电机发电给电池充电，控制电机的发电扭矩等于发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩。常规充电控制模块320响应于电机工作在常规充电模式，通过发动机带动电机发电，控制电机的发电扭矩等于整车高压附件消耗所需扭矩。替代助力控制模块330响应于电机工作在替代助力模式，通过电机助力发动机驱动，控制电机的助力扭矩等于发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩。附加助力控制模块340响应于电机工作在附加助力模式，通过电机助力发动机驱动，控制电机扭矩等于整车需求扭矩减去发动机最大扭矩。
本实施例提供的技术方案，通过电机充电和助力使混合动力汽车的发动机工作在高效区域，提高经济性和动力性，使发动机工作点调节范围更广，控制更加精确，且适用范围广泛，可应用于各种架构的混合动力汽车的控制。
应该理解，上述的装置实施例仅是示意性的，本申请的装置还可通过其它的方式实现。例如，上述实施例中所述单元/模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如，多个单元、模块或组件可以结合，或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略或不执行。
所述集成的单元/模块如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
最后应说明的是：以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种混合动力汽车发动机的扭矩控制方法，包括：
基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间,所述预设参数包括发动机最优效率扭矩及发动机最大扭矩；
基于所述发动机的工作区间确定电机的工作模式；
基于所述电机的工作模式，控制所述电机的扭矩使发动机以最优效率扭矩工作，其中，
所述基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间，包括：
响应于所述发动机需求扭矩大于所述发动机最优效率扭矩并且小于发动机最大扭矩，确定发动机工作在中间工作区间，所述发动机最大扭矩由所述发动机的最大扭矩曲线提供，所述中间工作区间包括：
第二工作区间，响应于所述发动机需求扭矩大于所述发动机最优效率扭矩并且小于扭矩较小值，确定发动机工作在所述第二工作区间,所述扭矩较小值为空气过量系数为预设值的发动机扭矩、发动机最优效率扭矩与补偿值的和的较小值，所述空气过量系数由所述发动机的空气过量系数曲线提供；
第三工作区间，响应于所述发动机需求扭矩大于所述扭矩较小值并且小于发动机最大扭矩，确定发动机工作在第三工作区间。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间，还包括：
响应于所述发动机需求扭矩小于所述发动机最优效率扭矩，确定发动机工作在第一工作区间，所述发动机最优效率扭矩由所述发动机的最优效率曲线提供；
响应于所述发动机需求扭矩大于所述发动机最大扭矩，确定发动机工作在第四工作区间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预设参数还包括：
空气过量系数为预设值的发动机扭矩。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述空气过量系数为预设值的发动机扭矩包括：
空气过量系数为1的发动机扭矩。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基于所述发动机的工作区间确定电机的工作模式，包括：
响应于所述发动机工作在所述第一工作区间，确定所述电机工作在效率充电模式；
响应于所述发动机工作在所述中间工作区间，确定所述电机工作在替代助力模式；
响应于所述发动机工作在所述第四工作区间，确定所述电机工作在附加助力模式。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述基于所述电机的工作模式，控制电机的扭矩使发动机以最优效率扭矩工作，包括：
响应于所述电机工作在效率充电模式，通过发动机带动电机发电，控制电机的发电扭矩等于所述发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩；
响应于所述电机工作在替代助力模式，通过电机助力发动机驱动，控制电机的助力扭矩等于所述发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩；
响应于所述电机工作在附加助力模式，通过电机助力发动机驱动，控制电机扭矩等于整车需求扭矩减去发动机最大扭矩。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基于所述发动机的工作区间确定电机的工作模式，包括：
响应于所述发动机工作在所述第一工作区间，确定所述电机工作在效率充电模式；
响应于所述发动机工作在所述第二工作区间，确定所述电机工作在常规充电模式；
响应于所述发动机工作在所述第三工作区间，确定所述电机工作在替代助力模式；
响应于所述发动机工作在所述第四工作区间，确定所述电机工作在附加助力模式。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述基于所述电机的工作模式，控制电机的扭矩使发动机以最优效率扭矩工作，包括：
响应于所述电机工作在效率充电模式，通过发动机带动电机发电，控制电机的发电扭矩等于所述发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩；
响应于所述电机工作在常规充电模式，通过发动机带动电机发电，控制电机的发电扭矩等于整车高压附件消耗所需扭矩；
响应于所述电机工作在替代助力模式，通过电机助力发动机驱动，控制电机的助力扭矩等于所述发动机需求扭矩减去当前转速下的发动机最优效率扭矩；
响应于所述电机工作在附加助力模式，通过电机助力发动机驱动，控制电机扭矩等于整车需求扭矩减去发动机最大扭矩。
9.一种混合动力汽车发动机的扭矩控制装置，包括：
发动机工作区间确定模块，基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间，所述预设参数包括发动机最优效率扭矩及发动机最大扭矩；
电机工作模式确定模块，基于所述发动机的工作区间确定电机的工作模式；
电机控制模块，基于所述电机的工作模式，控制所述电机的扭矩使发动机以最优效率扭矩工作，其中，
所述基于混合动力汽车的发动机需求扭矩与预设参数的关系确定发动机的工作区间，包括：
响应于所述发动机需求扭矩大于所述发动机最优效率扭矩并且小于发动机最大扭矩，确定发动机工作在中间工作区间，所述发动机最大扭矩由所述发动机的最大扭矩曲线提供，所述中间工作区间包括：
第二工作区间，响应于所述发动机需求扭矩大于所述发动机最优效率扭矩并且小于扭矩较小值，确定发动机工作在所述第二工作区间,所述扭矩较小值为空气过量系数为预设值的发动机扭矩、发动机最优效率扭矩与补偿值的和的较小值，所述空气过量系数由所述发动机的空气过量系数曲线提供；
第三工作区间，响应于所述发动机需求扭矩大于所述扭矩较小值并且小于发动机最大扭矩，确定发动机工作在第三工作区间。
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