CN112937548A - 一种功率分流式混合动力汽车动力域控制*** - Google Patents

一种功率分流式混合动力汽车动力域控制*** Download PDF

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Abstract

本发明提出一种功率分流式混合动力汽车动力域控制***，包括发动机控制模块、一号电机控制模块、二号电机控制模块、电池管理模块、机械式自动变速器控制模块、能量管理模块、模式切换协调控制模块。通过将功率分流式混合动力汽车的混动控制器与变速器控制器进行集成，可减少车辆控制器的数量与控制器间的线束数量，进而提升了车辆动力控制***的实时性与鲁棒性，同时将混动控制器中的能量管理控制策略与变速器控制器中的经济性换挡策略进行实时结合，可进一步提高功率分流式混合动力汽车的燃油经济性。

Description

一种功率分流式混合动力汽车动力域控制***
技术领域
本发明属于域控制***，更确切地说，本发明涉及一种功率分流式混合动力汽车动力域控制***。
背景技术
混合动力汽车是当今节能汽车中的重要分支，功率分流式混合动力汽车如丰田Prius取得了十分成功的节油效果。随着混合动力汽车的不断发展，汽车的各项性能指标不断改进完善，特别是智能网联技术在汽车上的不断应用，导致功率分流式混合动力汽车中的控制器数量不断增加，如果每个控制器都是单独工作，实现各自的控制功能，则整车中的软硬件及控制***将十分复杂，通讯效率也较低，同时也会产生较高的生成制造成本，因此亟需一种控制***将部分控制器进行集成，实现功率分流式混合动力汽车的域控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有功率分流式混合动力汽车控制器数量较多、各控制器间通讯效率较低的问题，提供了一种功率分流式混合动力汽车动力域控制***。
为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：
一种功率分流式混合动力汽车动力域控制***，其特征在于，包括发动机控制模块、一号电机控制模块、二号电机控制模块、电池管理模块、机械式自动变速器控制模块、能量管理模块、模式切换协调控制模块；
所述发动机控制模块，根据油门开度信号、能量管理模块控制信号实时对发动机输出转矩进行控制；
所述一号电机控制模块，根据能量管理模块控制信号、模式切换协调控制模块控制信号实时对一号电机输出转矩进行控制；
所述二号电机控制模块，根据能量管理模块控制信号、模式切换协调控制模块控制信号实时对二号电机输出转矩进行控制，同时根据机械式自动变速器控制模块控制信号实时调整二号电机输出转速，用于减小机械式自动变速器中同步器主、被动同步端转速差；
所述电池管理模块，用于估计电池组的荷电状态、监控电池组工作状态以及电池组均衡，并根据能量管理模块控制信号实时对电池输出功率进行控制；
所述机械式自动变速器控制模块，根据能量管理模块控制信号实时采用不同车辆工作模式对应的经济性换挡策略；
所述能量管理模块，根据基于规则的或基于优化制定的能量管理策略，实时控制发动机、一号电机、二号电机、电池的工作状态，并对机械式自动变速器控制模块、模式切换协调控制模块实时输出车辆工作模式；
所述模式切换协调控制模块，根据能量管理模块控制信号实时对发动机、一号电机、二号电机的转矩进行控制，提升模式切换平顺性，且模式切换协调控制模块优先级高于机械式自动变速器控制模块。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
1.本发明所述的一种功率分流式混合动力汽车动力域控制***减少了功率分流式混合动力汽车控制器数量，降低了整车成本，提高了通讯效率；
2.本发明所述的一种功率分流式混合动力汽车动力域控制***将混动控制器和变速器控制器进行结合，进而实现了能量管理策略与经济性换挡策略的实时交互，可进一步提升功率分流式混合动力汽车节油潜能。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明所述的功率分流式混合动力汽车的***构型图；
图2为本发明所述的功率分流式混合动力汽车动力域控制***的结构框图。
图中：1—发动机；2—一号电机；3—电池；4—二号电机；5—机械式自动变速器；6—行星排；7—一号锁止离合器；8—二号锁止离合器。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2对本发明作详细的描述：
参阅附图1，功率分流式混合动力汽车通过行星排6进行功率分流，发动机1可为一号电机2充电，电池3为二号电机4提供电能。根据各动力源运行状态的不同，***共分为纯电动主模式、混动主模式、发动机直驱主模式、再生制动主模式共4种主模式。发动机直驱模式下一号锁止离合器7锁止，一号电机2与二号电机4关闭，行星排6变为固定速比减速机构，将发动机动力输出至主减速器；纯电主模式下发动机1关机，整车由二号电机4驱动；混动主模式下发动机1工作，一号电机2发电，二号电机4电动；再生制动主模式下发动机1关闭，整车由一号电机2与二号电机4回收制动能量。
参阅附图2，一种功率分流式混合动力汽车动力域控制***，其特征在于，包括发动机控制模块、一号电机控制模块、二号电机控制模块、电池管理模块、机械式自动变速器控制模块、能量管理模块、模式切换协调控制模块；
所述发动机控制模块，根据油门开度信号、能量管理模块控制信号实时对发动机输出转矩进行控制；
所述一号电机控制模块，根据能量管理模块控制信号、模式切换协调控制模块控制信号实时对一号电机输出转矩进行控制；
所述二号电机控制模块，根据能量管理模块控制信号、模式切换协调控制模块控制信号实时对二号电机输出转矩进行控制，同时根据机械式自动变速器控制模块控制信号实时调整二号电机输出转速，用于减小机械式自动变速器中同步器主、被动同步端转速差；
所述电池管理模块，用于估计电池组的荷电状态、监控电池组工作状态以及电池组均衡，并根据能量管理模块控制信号实时对电池输出功率进行控制；
所述机械式自动变速器控制模块，根据能量管理模块控制信号实时采用不同车辆工作模式对应的经济性换挡策略；
所述能量管理模块，根据基于规则的或基于优化制定的能量管理策略，实时控制发动机、一号电机、二号电机、电池的工作状态，并对机械式自动变速器控制模块、模式切换协调控制模块实时输出车辆工作模式；
所述模式切换协调控制模块，根据能量管理模块控制信号实时对发动机、一号电机、二号电机的转矩进行控制，提升模式切换平顺性，且模式切换协调控制模块优先级高于机械式自动变速器控制模块。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种功率分流式混合动力汽车动力域控制***，其特征在于，包括发动机控制模块、一号电机控制模块、二号电机控制模块、电池管理模块、机械式自动变速器控制模块、能量管理模块、模式切换协调控制模块；
所述发动机控制模块，根据油门开度信号、能量管理模块控制信号实时对发动机输出转矩进行控制；
所述一号电机控制模块，根据能量管理模块控制信号、模式切换协调控制模块控制信号实时对一号电机输出转矩进行控制；
所述二号电机控制模块，根据能量管理模块控制信号、模式切换协调控制模块控制信号实时对二号电机输出转矩进行控制，同时根据机械式自动变速器控制模块控制信号实时调整二号电机输出转速，用于减小机械式自动变速器中同步器主、被动同步端转速差；
所述电池管理模块，用于估计电池组的荷电状态、监控电池组工作状态以及电池组均衡，并根据能量管理模块控制信号实时对电池输出功率进行控制；
所述机械式自动变速器控制模块，根据能量管理模块控制信号实时采用不同车辆工作模式对应的经济性换挡策略；
所述能量管理模块，根据基于规则的或基于优化制定的能量管理策略，实时控制发动机、一号电机、二号电机、电池的工作状态，并对机械式自动变速器控制模块、模式切换协调控制模块实时输出车辆工作模式；
所述模式切换协调控制模块，根据能量管理模块控制信号实时对发动机、一号电机、二号电机的转矩进行控制，提升模式切换平顺性，且模式切换协调控制模块优先级高于机械式自动变速器控制模块。
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CN113771834B (zh) * 2021-10-25 2022-04-29 吉林大学 一种轮毂液压混动商用车动力域***及其控制方法

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