[发明专利]一种混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法

权利要求书

1.一种混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法，对于P0+P3结构混动车，采用整车控制器VCU对CVT变速箱二轴扭矩请求进行计算，其特征在于：该方法依据动力模式开关输入以及SOC状态确认车辆模式，再对各工况分别进行需求扭矩计算；

首先，根据当前油门踏板、刹车踏板、制动信号、档位信号、车速、传动比状态信息，确定车辆行驶工况，所述车辆行驶工况包括：倒车模式、制动模式、行驶模式、蠕行模式、限值模式和滑行模式全部模式或其中的部分模式；

其次，状态机在确认车辆模式以及车辆行驶工况模式后，根据车辆模式分别计算车辆的需求扭矩，然后输出车辆运行状态信号，并根据不同的车辆行驶工况模式，确认需求扭矩：

1)行驶模式

行驶模式包括动力模式与经济模式，动力模式相比经济模式的驾驶员请求扭矩更大；

峰值扭矩：经济模式下扭矩的峰值为max.engine power与max.nominal e-motorpower之和；而动力模式的扭矩峰值为max.engine power与max.peak e-motor power之和，最大可持续30s，30s后会逐渐下降到第一个峰值；

动力模式与经济模式下的需求扭矩通过查如下表2、表3计算得到：

表2：EV/HEV ECO MAP

表3：EV/HEV PWR MAP

表中横坐标为油门踏板开度信号，纵坐标为车速；二轴转速与车速为一定的速比关系；在车速超过50km/h时，扭矩限制为如下表1：

表1 车速大于50km/h时的扭矩限值

2)制动模式

ESP进入制动能量回收过程时，VCU计算最大可回收扭矩值；最大可回收扭矩值等于最大制动扭矩减去滑行过程中的回收钮矩；

根据P3电机的外特性曲线图，获得当前P3电机转速下所对应的最大制动扭矩，电机当前所能提供的最大制动钮矩应在电池包所允许的充电能力范围内，否则，最大制动扭矩值取决于电池包的充电能力；

VCU计算出最大可回收扭矩值之后，会通过总线发出最大可回收扭矩信号和最大可回收扭矩有效信号给ESP，ESP通过接收HCU发出的信号，并根据当前状态，计算目标回收扭矩值，且通过总线将目标回收扭矩信号给VCU，VCU接收到目标回收扭矩信号后，控制P3电机进行能量回收，MCU会将实际的电机扭矩信号发送给VCU，VCU接收到该信号后，再进行计算得到实际回收扭矩值，并通过总线将实际回收扭矩信号给ESP，ESP会实时接收VCU发出的信号最大可回收扭矩信号，调节目标回收扭矩，发送给VCU。

2.根据权利要求1所述的混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法，其特征在于：

在蠕形模式或倒车模式下，油门踏板及刹车踏板的位置信号均为0；在SOC值大于11％时，车辆将以纯电动模式进行蠕行，由电机提供车辆需求的扭矩；该扭矩为设定常数值，由MCU模块发出，或在VCU内部设定，设置蠕形的目标车速为6Km/h，车辆在蠕形扭矩控制时，引入目标车速作为闭环控制；

滑行模式下，HCU会控制以最大0.1g的滑行电机回馈减速度进行滑行能量回收，滑行过程中的回收扭矩与车速有关，通过标定，车速与回收扭矩有一个map关系；HCU通过读取当前车速，会通过总线将当前电机需要回收的扭矩请求信号发送给MCU，MCU收到该信号后，会控制P3电机进行滑行能量回收，并通过总线将实际回收的扭矩信号发给HCU；

该扭矩可通过参考以下理论公式计算得到：

F_加速＝F_驱动-F_坡道-F_滚动-F_风

F_滚动＝Wf

F_坡道＝mgsinθ

F_加速＝δma

其中各字母含义，F代表驱动力和阻力，i是传动比、T是发动机输出扭矩、r是轮胎滚动半径、C_d是风阻系数、A是迎风面积、v是车速，W是车身对地面的正压力、f是滚动阻力系数、m是整车质量、g是重力加速度，θ是坡道角度，δ是汽车旋转质量换算系数、a是汽车加速度；在限值模式下，根据限制的车辆运行速度和不同的车辆模式查表1或表2得到需求扭矩。