CN114919565A - 车辆及其扭矩控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆及其扭矩控制方法和系统。其中，该方法包括：获取混合动力车辆的车辆数据；基于车辆数据，确定混合动力车辆是否处于急加速状态；响应于混合动力车辆处于急加速状态，确定车辆数据对应的驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩；基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，控制混合动力车辆的发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩。本发明解决了相关技术中混合动力车辆在急加速状态下的整车行驶控制以及车辆动力性和经济性较差的技术问题。

Description

车辆及其扭矩控制方法和系统

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种车辆及其扭矩控制方法和系统。

背景技术

混合动力车辆具有发动机和电机两个动力源，若无法有效分配发动机和电机之间的扭矩，会影响到车辆动力性和经济性表现。相关技术主要从动力系统输入轴的需求考虑，基于目标指令进行升扭和降扭的分配控制，使得输入轴的实际扭矩和目标扭矩一致，但是，在急加速状态下整车行驶控制以及车辆动力性和经济性表现较差。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种车辆及其扭矩控制方法和系统，以至少解决相关技术中混合动力车辆在急加速状态下的整车行驶控制以及车辆动力性和经济性较差的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种车辆扭矩控制方法，包括：获取混合动力车辆的车辆数据；基于车辆数据，确定混合动力车辆是否处于急加速状态；响应于混合动力车辆处于急加速状态，确定车辆数据对应的驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩；基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，控制混合动力车辆的发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩。

可选地，基于车辆数据，确定混合动力车辆是否处于急加速状态包括：基于车辆数据，确定驾驶需求扭矩、油门踏板的变化率、电机的放电功率、电机扭矩的受限状态、整车驾驶模式、电池电量和混合动力模式，其中，受限状态用于表征电机扭矩是否受限；基于驾驶需求扭矩、变化率、放电功率、受限状态、整车驾驶模式和电池电量，确定混合动力车辆是否存在急加速需求；响应于混合动力车辆存在急加速需求，且混合动力模式为急加速模式，确定混合动力车辆处于急加速状态；响应于混合动力车辆不存在急加速需求，或混合动力模式不为急加速模式，确定混合动力车辆未处于急加速状态。

可选地，基于驾驶需求扭矩、变化率、放电功率、受限状态、整车驾驶模式和电池电量，确定混合动力车辆是否存在急加速需求包括：判断驾驶需求扭矩是否大于扭矩阈值，或变化率是否大于预设变化率，其中，扭矩阈值基于发动机外特性扭矩和第一偏移量确定；判断放电功率是否大于功率阈值；判断受限状态是否为电机扭矩受限；判断整车驾驶模式是否为经济模式；判断电池电量是否大于电量阈值；响应于驾驶需求扭矩大于扭矩阈值或变化率大于预设变化率，及放电功率大于功率阈值，及受限状态为电机扭矩不受限，及整车驾驶模式不为经济模式，及电池电量大于电量阈值，确定混合动力车辆存在急加速需求；响应于驾驶需求扭矩小于扭矩阈值且变化率小于预设变化率，或放电功率小于功率阈值和第二偏移量的差值，或受限状态为电机扭矩受限，或整车驾驶模式为经济模式，或电池电量小于电量阈值和第三偏移量的差值，确定混合动力车辆不存在急加速需求。

可选地，基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，控制混合动力车辆的发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩包括：基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩和第二输出扭矩；确定第一输出扭矩的第一斜率和发动机外特性扭矩的第二斜率；基于第一斜率对应的第一阈值对第一斜率进行控制，并基于第二斜率对应的第二阈值对第二斜率进行控制。

可选地，基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩和第二输出扭矩包括：响应于驾驶需求扭矩小于或等于发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩为驾驶需求扭矩，且第二输出扭矩为驾驶需求扭矩和目标扭矩的差值，其中，目标扭矩为发动机的燃烧扭矩和损失扭矩的差值；响应于驾驶需求扭矩大于发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩为发动机外特性扭矩，且第二输出扭矩为驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩的差值。

可选地，基于第一斜率对应的第一阈值对第一斜率进行调整包括：响应于第一斜率大于或等于第一预设值，控制第一斜率小于第一阈值；响应于第一斜率小于第一预设值，控制第一斜率大于第一阈值。

可选地，基于第二斜率对应的第二阈值对第二斜率进行调整包括：响应于第二斜率大于或等于第二预设值，控制第二斜率小于第二阈值；响应于第二斜率小于第二预设值，控制第二斜率大于第二阈值。

可选地，响应于混合动力车辆处于急加速状态，控制发动机的第一工作模式和电机的第二工作模式为扭矩控制模式，且发动机的喷油模式和离合器状态为使能状态。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆扭矩控制系统，包括：数据获取装置，用于获取混合动力车辆的车辆数据；状态判断装置，用于基于车辆数据，确定混合动力车辆是否处于急加速状态；扭矩确定装置，用于响应于混合动力车辆处于急加速状态，确定车辆数据对应的驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩；扭矩控制装置，用于基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，控制混合动力车辆的发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩。

可选地，状态判断装置包括：急加速需求判断模块，用于基于车辆数据，确定驾驶需求扭矩、油门踏板的变化率、电机的放电功率、电机扭矩的受限状态、整车驾驶模式、电池电量，并基于驾驶需求扭矩、变化率、放电功率、受限状态、整车驾驶模式和电池电量，确定混合动力车辆是否存在急加速需求，其中，受限状态用于表征电机扭矩是否受限；急加速模式判断模块，用于基于车辆数据，确定混合动力模式，并判断混合动力模式是否为急加速模式；状态判断模块，用于响应于混合动力车辆存在急加速需求，且混合动力模式为急加速模式，确定混合动力车辆处于急加速状态；响应于混合动力车辆不存在急加速需求，或混合动力模式不为急加速模式，确定混合动力车辆未处于急加速状态。

可选地，扭矩控制装置包括：扭矩分配模块，用于基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩和第二输出扭矩；后处理模块，用于确定第一输出扭矩的第一斜率和发动机外特性扭矩的第二斜率，并基于第一斜率对应的第一阈值对第一斜率进行控制，并基于第二斜率对应的第二阈值对第二斜率进行控制。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆，包括：上述实施例中车辆扭矩控制系统。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述实施例中任意一项的车辆扭矩控制方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述实施例中任意一项的车辆扭矩控制方法。

在本发明实施例中，可以在获取到混合动力车辆的车辆数据之后，基于车辆数据，确定混合动力车辆是否处于急加速状态，进一步响应于混合动力车辆处于急加速状态，确定车辆数据对应的驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，进一步基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，控制混合动力车辆的发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩。容易注意到的是，在混合动力车辆处于急加速状态下，充分考虑了不同工作负荷区内的扭矩分配，通过驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，来控制混合动力车辆的发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩，达到了有效地对急加速模式下的扭矩分配进行合理控制的目的，从而实现了提高车辆驾驶平顺性，确保车辆的能量平衡使用的技术效果，进而解决了相关技术中混合动力车辆在急加速状态下的整车行驶控制以及车辆动力性和经济性较差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种车辆扭矩控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的驾驶需求扭矩小于ENG-CUR的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的驾驶需求扭矩大于ENG-CUR的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的混合动力车辆急加速模式下的一种扭矩分配控制的流程图；

图5是根据本发明实施例的一种可选的混合动力车辆急加速模式下的另一种扭矩分配控制的流程图；

图6是根据本发明实施例的一种车辆扭矩控制系统的示意图；

图7是根据本发明实施例的一种可选的急加速模式扭矩分配控制系统的示意图；

图8是根据本发明实施例的一种可选的急加速模式判断模块的示意图；

图9是根据本发明实施例的一种可选的动力扭矩分配模式判断的示意图；

图10是根据本发明实施例的一种可选的参数控制设置模块的示意图；

图11是根据本发明实施例的一种可选的后处理计算模块的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

由于混合动力车辆的运行模式有多种，包括纯电驱动、联合驱动、动力源单独驱动等，每种运行模型需要为发动机和电机两个动力源进行扭矩分配，但是，在急加速状态下的扭矩分配方案较少，无法准确、有效地进行急加速状态下的扭矩分配。

为了解决上述问题，本发明提供了一种混合动力车辆在急加速状态进行扭矩分配控制的方案，根据混合动力车辆运行特点，充分考虑了在不同负荷区间的扭矩分配，更能够有效地对急加速模式下的扭矩分配进行合理控制，从而提高车辆的驾驶平顺性，保证车辆的能量平衡使用。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种车辆扭矩的控制方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种车辆扭矩控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取混合动力车辆的车辆数据；

上述的混合动力车辆可以是车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，主要是从电机和发动机中获得动力传输，其动力系统主要是由发动机、驱动电机、动力电池组、变速箱、传动机构等总成部件构成，同时还有与各总成部件相对应的控制器，具体有发动机控制器(Engine Management System，简称为EMS)、整车控制器(Hybrid Control Unit，简称为HCU)、电机控制器(Motor Control Unit，简称为MCU)、电池管理系统(Battery Management System，简称为BMS)、变速箱控制器(TransmissionControl Unit，简称为TCU)等。

上述的车辆数据可以是混合动力车辆行驶过程中，通过传感器和车辆自身感知到的数据，包括但不限于：车速、行驶里程、油门踏板开度、挡位信息、电机放电功率、整车驾驶模式、电机扭矩数据、混合动力模式、高压电池SOC(State of Charge，剩余电量)。

在一种可选的实施例中，车辆在运行过程中，混合动力车辆数据采集系统可以采用PCI(Peripheral Component Interconnect外设部件互连标准)和PXI(PCI extensionsfor Instrumentation面向仪器系统的PCI扩展)总线的数据采集卡来获取车辆数据。

步骤S104，基于车辆数据，确定混合动力车辆是否处于急加速状态。

上述的急加速状态可以是车辆在短时间内车速迅速提高的状态。

在一种可选的实施例中，首先可以通过车辆数据确定驾驶员或混合动力车辆是否有急加速需求，如果确定驾驶员或混合动力车辆有急加速需求，则进一步可以通过车辆数据确定混合动力车辆本身是否能够执行急加速，如果混合动力车辆本身能够执行急加速，则可以确定混合动力车辆处于急加速状态；否则，如果确定驾驶员或混合动力车辆没有急加速需求，或者混合动力车辆本身无法执行急加速，则确定混合动力车辆未处于急加速状态。

步骤S106，响应于混合动力车辆处于急加速状态，确定车辆数据对应的驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩。

上述的驾驶需求扭矩可以是根据油门踏板开度、车速、挡位信息等车辆数据所确定的扭矩；发动机外特性扭矩可以是发动机最大外特性扭矩，是指发动机在当前转速运转时从曲轴端输出的最大扭矩，定义为ENG-CUR。

在一种可选的实施例中，在确定混合动力车辆处理急加速状态之后，HCU可以基于驾驶员的换挡操作、油门踏板开度、制动踏板开度、车速等车辆数据综合计算得出驾驶需求扭矩，并通过发动机转速查表得到发动机理论外特性扭矩，将发动机理论外特性扭矩减去EMS发送的发动机损失扭矩，即可得到当前转速下发动机最大扭矩。

步骤S108，基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，控制混合动力车辆的发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩。

上述的第一输出扭矩可以是发动机从曲轴端输出的扭矩，第二输出扭矩可以是电机的输出扭矩。

在一种可选的实施例中，可以将驾驶需求扭矩和发动机最大外特性扭矩进行比较，并根据比较结果划分为如图2和图3所示的扭矩分布控制流程，其中，实心三角形表示驾驶需求扭矩，实心圆形表示发动机的第一输出扭矩。如图2所示，当驾驶需求扭矩≤发动机最大外特性扭矩(ENG-CUR)时，可以通过电机的第二输出扭矩补偿发动机的第一输出扭矩，实现急加速或超车的工况，此时，第一输出扭矩可以是驾驶需求扭矩，第二数据扭矩可以是驾驶员需求扭矩和发动机净扭矩的差值；如图3所示，当驾驶员需求扭矩>发动机最大外特性扭矩(ENG-CUR)时，可以通过电机的第二输出扭矩叠加发动机最大外特性扭矩，实现急加速或超车的工况，此时，第一输出扭矩可以是发动机最大外特性扭矩，第二输出扭矩可以是驾驶需求扭矩和发动机最大外特性扭矩的差值。

通过本发明上述实施例提供的方案，可以在获取到混合动力车辆的车辆数据之后，基于车辆数据，确定混合动力车辆是否处于急加速状态，进一步响应于混合动力车辆处于急加速状态，确定车辆数据对应的驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，进一步基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，控制混合动力车辆的发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩。容易注意到的是，在混合动力车辆处于急加速状态下，充分考虑了不同工作负荷区内的扭矩分配，通过驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，来控制混合动力车辆的发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩，达到了有效地对急加速模式下的扭矩分配进行合理控制的目的，从而实现了提高车辆驾驶平顺性，确保车辆的能量平衡使用的技术效果，进而解决了相关技术中混合动力车辆在急加速状态下的整车行驶控制以及车辆动力性和经济性较差的技术问题。

在本发明上述实施例中，基于车辆数据，确定混合动力车辆是否处于急加速状态包括：基于车辆数据，确定驾驶需求扭矩、油门踏板的变化率、电机的放电功率、电机扭矩的受限状态、整车驾驶模式、电池电量和混合动力模式，其中，受限状态用于表征电机扭矩是否受限；基于驾驶需求扭矩、变化率、放电功率、受限状态、整车驾驶模式和电池电量，确定混合动力车辆是否存在急加速需求；响应于混合动力车辆存在急加速需求，且混合动力模式为急加速模式，确定混合动力车辆处于急加速状态；响应于混合动力车辆不存在急加速需求，或混合动力模式不为急加速模式，确定混合动力车辆未处于急加速状态。

上述的油门踏板的变化率可以是在一定时间内油门踏板开度的变化，放电功率可以是电机的最大持续放电功率，受限状态可以是电机扭矩是否存在受限情况对应的状态，整车驾驶模式可以是如下任意一种模式：经济模式、非经济模式和正常默认模式，但不仅限于此，整车驾驶模式可以由驾驶员对混合动力车辆进行操作所确定的模式，电池电量可以是混合动力车辆电池当前的电量，混合动力模式可以是如下任意一种模式：怠速模式、发动机驱动模式、电机驱动模式、联合驱动模式和急加速模式，但不仅限于此。

在一种可选的实施例中，MCU可以通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)网络给HCU发送电机最大持续放电功率、电机扭矩受限故障这2个信号。BMS可以通过CAN网络给HCU发送高压电池SOC。HCU可以内部识别车辆状态后产生的信号确定驾驶需求扭矩、油门踏板变化率。BCM或者导航娱乐系统可以给HCU发送整车驾驶模式，其中，HCU作为混合动力车辆的核心控制器。

进一步地，基于驾驶需求扭矩、变化率、放电功率、受限状态、整车驾驶模式和电池电量，确定混合动力车辆是否存在急加速需求包括：判断驾驶需求扭矩是否大于扭矩阈值，或变化率是否大于预设变化率，其中，扭矩阈值基于发动机外特性扭矩和第一偏移量确定；判断放电功率是否大于功率阈值；判断受限状态是否为电机扭矩受限；判断整车驾驶模式是否为经济模式；判断电池电量是否大于电量阈值；响应于驾驶需求扭矩大于扭矩阈值或变化率大于预设变化率，及放电功率大于功率阈值，及受限状态为电机扭矩不受限，及整车驾驶模式不为经济模式，及电池电量大于电量阈值，确定混合动力车辆存在急加速需求；响应于驾驶需求扭矩小于扭矩阈值且变化率小于预设变化率，或放电功率小于功率阈值和第二偏移量的差值，或受限状态为电机扭矩受限，或整车驾驶模式为经济模式，或电池电量小于电量阈值和第三偏移量的差值，确定混合动力车辆不存在急加速需求。

上述的扭矩阈值可以是所设定的驾驶需求扭矩的临界值，考虑到驾驶需求扭矩的波动问题，可以基于扭矩阈值基于发动机外特性扭矩和第一偏移量确定，此处的第一偏移量可以是人为设定的偏移量，例如，可以是20Nm，但不仅限于此。功率阈值可以是急加速模式所设定的放电功率的临界值；电量阈值可以是急加速模式所设定的电池SOC的临界值。第二偏移量、第三偏移量均可以是人为设定的偏移量，本发明对此不做具体限定。

在一种可选的实施例中，当如下条件均满足时，确定混合动力车辆存在急加速需求，并确定急加速模式标志位＝1：驾驶需求扭矩大于发动机最大外特性扭矩加入第一偏移量，或者驾驶员踩油门踏板的变化率大于急加速模式性能参数设定值；电机最大持续放电功率大于急加速模式放电功率限值；电机扭矩受限故障＝0(0表示电机扭矩不受限，1表示电机扭矩存在受限情况)；整车驾驶模式为非经济模式；高压电池SOC值大于急加速模式设定的SOC值。相反地，当满足下列任一条件时，确定混合动力车辆不存在急加速需求，并确定急加速模式标志位＝0：驾驶需求扭矩小于发动机最大外特性扭矩减去第二偏移量，或者驾驶员踩油门踏板的变化率小于急加速模式性能参数设定值；电机最大持续放电功率小于急加速模式放电功率限值减去一定偏移值；电机扭矩受限故障＝1；整车驾驶模式为经济模式；高压电池SOC值小于急加速模式设定的SOC值减去第三偏移量。

在本发明上述实施例中，基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，控制混合动力车辆的发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩包括：基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩和第二输出扭矩；确定第一输出扭矩的第一斜率和发动机外特性扭矩的第二斜率；基于第一斜率对应的第一阈值对第一斜率进行控制，并基于第二斜率对应的第二阈值对第二斜率进行控制。

上述的第一斜率可以是上升斜率，第二斜率可以是下降斜率，对于不同扭矩的斜率，可以设定不同的第一阈值和第二阈值。

进一步地，基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩和第二输出扭矩包括：响应于驾驶需求扭矩小于或等于发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩为驾驶需求扭矩，且第二输出扭矩为驾驶需求扭矩和目标扭矩的差值，其中，目标扭矩为发动机的燃烧扭矩和损失扭矩的差值；响应于驾驶需求扭矩大于发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩为发动机外特性扭矩，且第二输出扭矩为驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩的差值。

在一种可选的实施例中，如图4所示，在确定混合动力车辆处于急加速状态，也即，急加速模式标志位＝1之后，首先判断驾驶员需求扭矩值小于等于ENG-CUR，即在该曲线的下方区域；控制发动机输出扭矩＝驾驶员需求扭矩；计算发动机净扭矩＝发动机燃烧-发动机扭矩损失；控制电机输出扭矩＝驾驶员需求扭矩-发动机净扭矩；最后对发动机输出扭矩和电机输出扭矩的变化斜率进行处理，避免扭矩分配输出结果产生跳变的情况。在另一种可选的实施例中，如图5所示，在确定混合动力车辆处于急加速状态，也即，急加速模式标志位＝1之后，首先判断驾驶员需求扭矩值大ENG-CUR，即在该曲线的上方区域；控制发动机输出扭矩＝发动机最大外特性扭矩；控制电机输出扭矩＝驾驶员需求扭矩-发动机最大外特性扭矩；最后对发动机输出扭矩和电机输出扭矩的变化斜率进行处理，避免扭矩分配输出结果产生跳变的情况。

可选地，基于第一斜率对应的第一阈值对第一斜率进行调整包括：响应于第一斜率大于或等于第一预设值，控制第一斜率小于第一阈值；响应于第一斜率小于第一预设值，控制第一斜率大于第一阈值。

上述的第一预设值可以是人为设定的用于区分第一斜率上升还是下降的斜率阈值。

可选地，基于第二斜率对应的第二阈值对第二斜率进行调整包括：响应于第二斜率大于或等于第二预设值，控制第二斜率小于第二阈值；响应于第二斜率小于第二预设值，控制第二斜率大于第二阈值。

上述的第二预设值可以是人为设定的用于区分第二斜率上升还是下降的斜率阈值。

在一种可选的实施例中，为了满足驾驶员扭矩需求，在控制动力源扭矩分配输出的过程中，为了避免发动机和电机的扭矩上升和下降过快，需要对其变化斜率进行限制。具体如下：发动机扭矩上升斜率值<E1，其中，E1为正向最大值；发动机扭矩下降斜率值>E2，其中，E2为负向最小值，|E1|>|E2|；电机正扭矩上升斜率值<M1，其中，M1为正向最大值；电机负扭矩上升斜率值<M2，其中，M1>M2；电机扭矩下升斜率值>M3，其中，M3为负向最小值，|M1|>|M2|>|M3|。

在本发明上述实施例中，响应于混合动力车辆处于急加速状态，控制发动机的第一工作模式和电机的第二工作模式为扭矩控制模式，且发动机的喷油模式和离合器状态为使能状态。

在一种可选的实施例中，第一工作模式可以是MCU通过CAN网络发给HCU的发动机模式，第二工作模式和发动机喷油模式可以是EMS通过CAN网络发给HCU的电机模式和喷油模式。当混合动力模式为急加速模式时，对各个总成的控制模式如下：电机模式＝扭矩控制；发动机模式＝扭矩控制；发动机喷油模式＝使能(使能表示对发动机的喷油控制指令保持有效)；离合器状态＝使能(使能表示对离合器的开关状态控制指令保持有效)。

通过上述方案，本发明提供了一种混合动力车辆急加速模式扭矩分配控制方法，通过考虑急加速模式状态、动力扭矩分配模式、动力源参数控制，对动力系统急加速模式扭矩分配控制方法进行了设计，并基于后处理计算模块，保证了发动机和电机扭矩输出不跳变，实现了多动力源扭矩分配输出的精确计算和有效控制。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种车辆扭矩控制系统，该系统可以执行上述实施例中车辆扭矩控制方法，具体实现方式和优选应用场景与上述实施例相同，在此不做赘述。

图6是根据本发明实施例的一种车辆扭矩控制系统的示意图，如图6所示，该车辆扭矩控制系统包括如下部分：数据获取装置60、状态判断装置62、扭矩确定装置64和扭矩控制装置66。

其中，数据获取装置60，用于获取混合动力车辆的车辆数据；状态判断装置62，用于基于车辆数据，确定混合动力车辆是否处于急加速状态；扭矩确定装置64，用于响应于混合动力车辆处于急加速状态，确定车辆数据对应的驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩；扭矩控制装置66，用于基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，控制混合动力车辆的发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩。

在本发明上述实施例中，状态判断装置包括：急加速需求判断模块，用于基于车辆数据，确定驾驶需求扭矩、油门踏板的变化率、电机的放电功率、电机扭矩的受限状态、整车驾驶模式、电池电量，并基于驾驶需求扭矩、变化率、放电功率、受限状态、整车驾驶模式和电池电量，确定混合动力车辆是否存在急加速需求，其中，受限状态用于表征电机扭矩是否受限；急加速模式判断模块，用于基于车辆数据，确定混合动力模式，并判断混合动力模式是否为急加速模式；状态判断模块，用于响应于混合动力车辆存在急加速需求，且混合动力模式为急加速模式，确定混合动力车辆处于急加速状态；响应于混合动力车辆不存在急加速需求，或混合动力模式不为急加速模式，确定混合动力车辆未处于急加速状态。

可选地，急加速需求判断模块还用于基于车辆数据，确定驾驶需求扭矩、油门踏板的变化率、电机的放电功率、电机扭矩的受限状态、整车驾驶模式、电池电量和混合动力模式，其中，受限状态用于表征电机扭矩是否受限；基于驾驶需求扭矩、变化率、放电功率、受限状态、整车驾驶模式和电池电量，确定混合动力车辆是否存在急加速需求；响应于混合动力车辆存在急加速需求，且混合动力模式为急加速模式，确定混合动力车辆处于急加速状态；响应于混合动力车辆不存在急加速需求，或混合动力模式不为急加速模式，确定混合动力车辆未处于急加速状态。

可选地，急加速需求判断模块还用于判断驾驶需求扭矩是否大于扭矩阈值，或变化率是否大于预设变化率，其中，扭矩阈值基于发动机外特性扭矩和第一偏移量确定；判断放电功率是否大于功率阈值；判断受限状态是否为电机扭矩受限；判断整车驾驶模式是否为经济模式；判断电池电量是否大于电量阈值；响应于驾驶需求扭矩大于扭矩阈值或变化率大于预设变化率，及放电功率大于功率阈值，及受限状态为电机扭矩不受限，及整车驾驶模式不为经济模式，及电池电量大于电量阈值，确定混合动力车辆存在急加速需求；响应于驾驶需求扭矩小于扭矩阈值且变化率小于预设变化率，或放电功率小于功率阈值和第二偏移量的差值，或受限状态为电机扭矩受限，或整车驾驶模式为经济模式，或电池电量小于电量阈值和第三偏移量的差值，确定混合动力车辆不存在急加速需求。

可选地，扭矩控制装置包括：扭矩分配模块，用于基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩和第二输出扭矩；后处理模块，用于确定第一输出扭矩的第一斜率和发动机外特性扭矩的第二斜率，并基于第一斜率对应的第一阈值对第一斜率进行控制，并基于第二斜率对应的第二阈值对第二斜率进行控制。

可选地，扭矩分配模块还用于基于驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩和第二输出扭矩；确定第一输出扭矩的第一斜率和发动机外特性扭矩的第二斜率；基于第一斜率对应的第一阈值对第一斜率进行控制，并基于第二斜率对应的第二阈值对第二斜率进行控制。

可选地，扭矩分配模块还用于响应于驾驶需求扭矩小于或等于发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩为驾驶需求扭矩，且第二输出扭矩为驾驶需求扭矩和目标扭矩的差值，其中，目标扭矩为发动机的燃烧扭矩和损失扭矩的差值；响应于驾驶需求扭矩大于发动机外特性扭矩，确定第一输出扭矩为发动机外特性扭矩，且第二输出扭矩为驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩的差值。

可选地，后处理模块还用于响应于第一斜率大于或等于第一预设值，控制第一斜率小于第一阈值；响应于第一斜率小于第一预设值，控制第一斜率大于第一阈值。

可选地，后处理模块还用于响应于第二斜率大于或等于第二预设值，控制第二斜率小于第二阈值；响应于第二斜率小于第二预设值，控制第二斜率大于第二阈值。

可选地，该系统还包括：参数设置模块，用于响应于混合动力车辆处于急加速状态，控制发动机的第一工作模式和电机的第二工作模式为扭矩控制模式，且发动机的喷油模式和离合器状态为使能状态。

在一种可选的实施例中，如图7所示，该系统可以包括5个控制模块，分别为：包括急加速模式判断模块(即上述的急加速需求判断模块)、动力扭矩分配判断模块(即上述的急加速模式判断模块)、参数控制设置模块(即上述的参数设置模块)、急加速模式扭矩分配模块(即上述的扭矩分配模块)以及后处理计算模块(即上述的后处理模块)。

如图8所示，当驾驶需求扭矩、油门踏板变化率、电机最大持续放电功率、电机扭矩受限故障、整车驾驶模式和高压电池SOC均满足一定条件时，急加速模式判断模块输出的急加速模式标志位＝1；当驾驶需求扭矩、油门踏板变化率、电机最大持续放电功率、电机扭矩受限故障、整车驾驶模式和高压电池SOC中任意一个满足一定条件时，急加速模式判断模块输出的急加速模式标志位＝0。

如图9所示，根据本混合动力构型特点，动力扭矩分配判断模块输入信号为混合动力模式的具体模式，可以是以下五种中的任意一种：怠速模式(混动模式信号值＝1)、发动机驱动模式(混动模式信号值＝2)、电机驱动模式(混动模式信号值＝3)、联合驱动模式(混动模式信号值＝4)、急加速模式(混动模式信号值＝5)。当动力扭矩分配判断模块判定混合动力模式为急加速模式时，HCU应调用急加速模式扭矩分配程序。

如图10所示，参数控制设置模块当混合动力模式为急加速模式时，对各个总成的控制模式如下：电机模式和发动机模式等于扭矩控制，发动机喷油模式和离合器状态等于使能状态。

急加速模式扭矩分配模块在急加速模式标识＝1时，通过发动机转速查表得到发动机扭矩外特性曲线，再减去EMS发送的发动机扭矩损失，得到当前转速下发动机最大扭矩外特性曲线，然后按照如图3和图4所示的方法进行扭矩分配控制。

如图11所示，为了满足驾驶员扭矩需求，后处理计算模块在控制动力源扭矩分配输出的过程中，为了避免发动机和电机的扭矩上升和下降过快，需要对其变化斜率进行限制。具体如下：发动机扭矩上升斜率值<E1，其中，E1为正向最大值；发动机扭矩下降斜率值>E2，其中，E2为负向最小值，|E1|>|E2|；电机正扭矩上升斜率值<M1，其中，M1为正向最大值；电机负扭矩上升斜率值<M2，其中，M1>M2；电机扭矩下升斜率值>M3，其中，M3为负向最小值，|M1|>|M2|>|M3|。

实施例3

根据本发明实施例的另一面，还提供了一种车辆，包括：上述实施例中车辆扭矩控制系统。

实施例4

根据本发明实施例的另一面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述实施例中任意一项的车辆扭矩控制方法。

实施例5

根据本发明实施例的另一面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述实施例中任意一项的车辆扭矩控制方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元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介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对相关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介质中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆扭矩控制方法，其特征在于，包括：

获取混合动力车辆的车辆数据；

基于所述车辆数据，确定所述混合动力车辆是否处于急加速状态；

响应于所述混合动力车辆处于所述急加速状态，确定所述车辆数据对应的驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩；

基于所述驾驶需求扭矩和所述发动机外特性扭矩，控制所述混合动力车辆的所述发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述车辆数据，确定所述混合动力车辆是否处于急加速状态包括：

基于所述车辆数据，确定所述驾驶需求扭矩、油门踏板的变化率、所述电机的放电功率、电机扭矩的受限状态、整车驾驶模式、电池电量和混合动力模式，其中，所述受限状态用于表征所述电机扭矩是否受限；

基于所述驾驶需求扭矩、所述变化率、所述放电功率、所述受限状态、所述整车驾驶模式和所述电池电量，确定所述混合动力车辆是否存在急加速需求；

响应于所述混合动力车辆存在所述急加速需求，且所述混合动力模式为急加速模式，确定所述混合动力车辆处于所述急加速状态；

响应于所述混合动力车辆不存在所述急加速需求，或所述混合动力模式不为所述急加速模式，确定所述混合动力车辆未处于所述急加速状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述驾驶需求扭矩、所述变化率、所述放电功率、所述受限状态、所述整车驾驶模式和所述电池电量，确定所述混合动力车辆是否存在急加速需求包括：

判断所述驾驶需求扭矩是否大于扭矩阈值，或所述变化率是否大于预设变化率，其中，所述扭矩阈值基于所述发动机外特性扭矩和第一偏移量确定；

判断所述放电功率是否大于功率阈值；

判断所述受限状态是否为所述电机扭矩受限；

判断所述整车驾驶模式是否为经济模式；

判断所述电池电量是否大于电量阈值；

响应于所述驾驶需求扭矩大于所述扭矩阈值或所述变化率大于所述预设变化率，及所述放电功率大于所述功率阈值，及所述受限状态为所述电机扭矩不受限，及所述整车驾驶模式不为所述经济模式，及所述电池电量大于所述电量阈值，确定所述混合动力车辆存在所述急加速需求；

响应于所述驾驶需求扭矩小于所述扭矩阈值且所述变化率小于所述预设变化率，或所述放电功率小于所述功率阈值和第二偏移量的差值，或所述受限状态为所述电机扭矩受限，或所述整车驾驶模式为所述经济模式，或所述电池电量小于所述电量阈值和第三偏移量的差值，确定所述混合动力车辆不存在所述急加速需求。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述驾驶需求扭矩和所述发动机外特性扭矩，控制所述混合动力车辆的所述发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩包括：

基于所述驾驶需求扭矩和所述发动机外特性扭矩，确定所述第一输出扭矩和所述第二输出扭矩；

确定所述第一输出扭矩的第一斜率和所述发动机外特性扭矩的第二斜率；

基于所述第一斜率对应的第一阈值对所述第一斜率进行控制，并基于所述第二斜率对应的第二阈值对所述第二斜率进行控制。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述驾驶需求扭矩和所述发动机外特性扭矩，确定所述第一输出扭矩和所述第二输出扭矩包括：

响应于所述驾驶需求扭矩小于或等于所述发动机外特性扭矩，确定所述第一输出扭矩为所述驾驶需求扭矩，且所述第二输出扭矩为所述驾驶需求扭矩和目标扭矩的差值，其中，所述目标扭矩为所述发动机的燃烧扭矩和损失扭矩的差值；

响应于所述驾驶需求扭矩大于所述发动机外特性扭矩，确定所述第一输出扭矩为所述发动机外特性扭矩，且所述第二输出扭矩为所述驾驶需求扭矩和所述发动机外特性扭矩的差值。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述第一斜率对应的第一阈值对所述第一斜率进行调整包括：

响应于所述第一斜率大于或等于第一预设值，控制所述第一斜率小于所述第一阈值；

响应于所述第一斜率小于所述第一预设值，控制所述第一斜率大于所述第一阈值。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中，所述基于所述第二斜率对应的第二阈值对所述第二斜率进行调整包括：

响应于所述第二斜率大于或等于第二预设值，控制所述第二斜率小于所述第二阈值；

响应于所述第二斜率小于所述第二预设值，控制所述第二斜率大于所述第二阈值。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，响应于所述混合动力车辆处于所述急加速状态，控制所述发动机的第一工作模式和所述电机的第二工作模式为扭矩控制模式，且所述发动机的喷油模式和离合器状态为使能状态。

9.一种车辆扭矩控制系统，其特征在于，包括：

数据获取装置，用于获取混合动力车辆的车辆数据；

状态判断装置，用于基于所述车辆数据，确定所述混合动力车辆是否处于急加速状态；

扭矩确定装置，用于响应于所述混合动力车辆处于所述急加速状态，确定所述车辆数据对应的驾驶需求扭矩和发动机外特性扭矩；

扭矩控制装置，用于基于所述驾驶需求扭矩和所述发动机外特性扭矩，控制所述混合动力车辆的所述发动机的第一输出扭矩和电机的第二输出扭矩。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求9所述的车辆扭矩控制系统。

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