[发明专利]一种行星混联混合动力汽车发动机需求功率计算方法

说明书

本发明公开了一种行星混联混合动力汽车发动机需求功率计算方法，涉及汽车技术领域。发动机需求功率按用途分为超级电容需求充电功率、动力传输过程中的损失功率以及主减速器输入端整车驱动需求功率。该方法重点包括提出基于超级电容SOC实际值低于控制目标程度及SOC变化速率双反馈计算超级电容充电损失功率，以保证SOC在维持均衡、变化平缓的目的；将损失功率细致划分为电路径损失功率和机械路径损失功率并在两电机不同工作状态下精细化计算。基于精细化考虑损失和合理估算超级电容需求充电功率的计算结果能够准确反映动力系统的需求，应用在控制策略中能够提高其可靠性和响应速度，保证汽车性能。

技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，特别涉及一种行星混联混合动力汽车发动机需求功率计算方法。

背景技术

随着能源与环境问题日益突出，节能与新能源汽车成为汽车行业发展的方向。纯电动汽车电池较低的能量密度，燃料电池汽车昂贵的制造、使用和维护成本以及复杂的配套设施限制了其各自发展，混合动力汽车作为向新能源汽车过渡的方案，既可保证动力性，又能改善发动机工作状况、减少有害物排放、节约燃油，经过多年的发展技术已经成熟可靠。油电混合动力汽车将电机和发动机结合在一起，常用的形式有串联式、并联式和混联式，其中混联式包括开关混联和行星混联。行星混联式混合动力汽车的发动机和两电机通过行星齿轮机构连接并向外输出动力，该形式可以通过电机调节发动机的转速和转矩，实现发动机转速转矩的解耦，使发动机在不同的工况需求下都能工作在最节油的状态。因此，行星混联油电混合动力汽车是目前各大汽车公司发展的优选车型。

现有技术中的行星混联式混合动力汽车的动力耦合系统可分为单行星排式和多行星排式，其中单行星排式耦合系统结构简单、成本较低、控制容易，因而获得了较为广泛的应用。针对行星混联式混合动力汽车的发动机、电动机与发电机三个动力源分别固定连接在行星排的行星架、齿圈与太阳轮上，齿圈同时用于向主减速器输出动力。针对行星混联构型的特点，在制定动力源能量分配控制策略时需要考虑复杂的耦合和解耦关系。现有控制策略以发动机最优为基本思想，非插电式(使用超级电容)则主要依靠发动机驱动车辆，超级电容、两电机起到调节发动机工作点的作用，即尽量让发动机承担整车驱动需求功率，同时负责给超级电容充电，因此对发动机需求功率的正确计算对于系统的快速响应和动力性的发挥以及超级电容电量的平衡起到至关重要的作用。

中国专利公开号为CN106894901A，公开日为2017-06-27，公开了一种发动机功率控制方法及系统，该方法仅适用传统内燃机汽车，直接根据加速踏板信号和车速解析发动机需求功率，较为简单；中国专利公开号为CN104343552A，公开日为2015-02-11，公开了一种发动机控制系统及方法，该方法基于对车辆载荷的识别，目的在于通过控制发动机功率在保证动力性的前提下实现较低的燃油消耗，同样只适用于传统内燃机汽车；而在多动力源且耦合关系较复杂的行星混联混合动力汽车领域则尚无相关发明。

发明内容

为克服现有技术存在的不足，本发明提供一种行星混联混合动力汽车发动机需求功率计算方法，充分考虑发动机发出功率在电路径和机械路径的损失，并提出基于超级电容SOC当前值低于控制目标程度及SOC变化速率双反馈的超级电容需求充电功率的计算，使得所求发动机需求功率接近系统真实需求，在提高控制系统响应速度和动力性发挥程度的同时保证超级电容电量的平衡。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一种行星混联混合动力汽车发动机需求功率计算方法，将发动机需求功率分为超级电容需求充电功率、动力传输过程中的损失功率以及主减速器输入端整车驱动需求功率，包括以下内容：

I.超级电容需求充电功率基于超级电容SOC当前值低于超级电容SOC目标控制值程度及超级电容SOC变化速率双反馈计算，具体包括以下步骤：

①参数标定：