本申請(qǐng)涉及混合動(dòng)力優(yōu)化的能量管理策略，尤其涉及一種混合動(dòng)力能量管理系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境污染日益加重，汽車排放法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)厲，新能源汽車具有諸多優(yōu)勢(shì)，使其成為汽車節(jié)能減排有效途徑。因此全球?qū)Σ煌问降男履茉雌囈延休^為廣泛的研究，相對(duì)于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車和純電動(dòng)汽車，混合動(dòng)力汽車既繼承了石油燃料發(fā)動(dòng)機(jī)高的比能量的長(zhǎng)處，彌補(bǔ)了純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短的不足，又發(fā)揚(yáng)了純電動(dòng)汽車作為“綠色汽車”節(jié)能和低排放的優(yōu)點(diǎn)，顯著改善了整車燃油經(jīng)濟(jì)性能和排放性能。混合動(dòng)力系統(tǒng)按照動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式可以分為串聯(lián)，并聯(lián)和混聯(lián)三類。在不同的結(jié)構(gòu)形式中，需要根據(jù)車輛行駛工況的變化，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的最佳配合，并且使電池運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)化，從而達(dá)到整車性能的最佳狀態(tài)。

混合動(dòng)力汽車能量管理策略的設(shè)計(jì)是影響混合動(dòng)力汽車各項(xiàng)性能的關(guān)鍵因素，目前根據(jù)不同的混合動(dòng)力構(gòu)型，一般采用基于規(guī)則的能量管理策略，可以保證整車穩(wěn)定運(yùn)行，但是在部分工況中，混合動(dòng)力系統(tǒng)并不是在優(yōu)化的狀態(tài)下運(yùn)行，影響整車性能。

在公開號(hào)為CN102785575A、名稱為“基于在線優(yōu)化邏輯門限值的公交車能量管理方法及裝置”的現(xiàn)有技術(shù)中，提供一種基于在線優(yōu)化邏輯門限值的公交車能量管理方法。在混合動(dòng)力公交客車的運(yùn)行過(guò)程中，可以根據(jù)不同邏輯門限值參數(shù)在相同工況下的不同油耗值，使邏輯門限值參數(shù)朝著降低油耗的方向進(jìn)化，最終達(dá)到在任一特定工況下油耗最低的目的。該方法的缺點(diǎn)是：該混合動(dòng)力能量管理策略采用種群管理的優(yōu)化算法優(yōu)化邏輯門限的參數(shù)，優(yōu)化的結(jié)果與種群的數(shù)量和初始值相關(guān)性很大，并且計(jì)算量較大，對(duì)微處理器的硬件要求較高，適合理論策略的開發(fā)，很難在實(shí)際產(chǎn)品中應(yīng)用。

在公開號(hào)為CN103112450A、名稱為“一種插電式并聯(lián)混合動(dòng)力汽車的實(shí)時(shí)優(yōu)化控制方法”的現(xiàn)有技術(shù)中，提供了一種插電式并聯(lián)混合動(dòng)力汽車的實(shí)時(shí)優(yōu)化控制方法。該方法從全局優(yōu)化的角度，考慮用戶出行里程的長(zhǎng)短，利用龐氏原理，通過(guò)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化控制，使得車輛按照指定工況運(yùn)行，達(dá)到減小整車燃油消耗的目的。但是，該方法存在如下問(wèn)題：該方法采用全局優(yōu)化的思想，因此對(duì)于車輛的行駛路線部分已知的情況下運(yùn)行，對(duì)于車輛出行線路部分已知的公交車等比較適用，而對(duì)于行駛線路自由的乘用車不是很實(shí)用。

在公開號(hào)為CN202703576U、名稱為“一種混合動(dòng)力車輛能量管理系統(tǒng)”的現(xiàn)有技術(shù)中，提出采用單軸并聯(lián)的混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力系統(tǒng)。整車控制單元HCU通過(guò)GPRS模塊與遠(yuǎn)端服務(wù)器通信，并提供一種遠(yuǎn)程工況數(shù)據(jù)采集與分析及參數(shù)標(biāo)定功能，克服現(xiàn)有技術(shù)中混合動(dòng)力車輛能量管理策略系統(tǒng)無(wú)法適應(yīng)車輛實(shí)際工況動(dòng)態(tài)變化不足的缺點(diǎn)，提高整車的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能。但，由于整車控制對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，而GPRS無(wú)線通信實(shí)時(shí)性較慢，會(huì)影響整車的整體性能。另外，該能量管理方法主要應(yīng)用于固定行駛線路的車輛，而對(duì)于行駛線路自由的乘用車不是很實(shí)用，且產(chǎn)業(yè)化的可能性較小。

有鑒于此，需要一種改進(jìn)的混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種混合動(dòng)力能量管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：駕駛員扭矩需求模塊，所述駕駛員扭矩需求模塊配置成獲取駕駛員操作信息并計(jì)算駕駛員需求的驅(qū)動(dòng)軸扭矩；需求扭矩處理模塊，所述需求扭矩處理模塊配置成消除底盤系統(tǒng)對(duì)所述驅(qū)動(dòng)軸扭矩的干擾，并基于所述驅(qū)動(dòng)軸扭矩確定曲軸扭矩；扭矩管理策略模塊，所述扭矩管理策略模塊配置成確定整車優(yōu)化性能目標(biāo)的代價(jià)函數(shù)，并基于所述代價(jià)函數(shù)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩和電機(jī)需求扭矩的分配；以及動(dòng)力系統(tǒng)扭矩處理模塊，所述動(dòng)力系統(tǒng)扭矩處理模塊配置成根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)扭矩輸出能力對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩和電機(jī)需求扭矩進(jìn)行限制，并將最終確定的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩分別發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)。

在上述系統(tǒng)中，所述駕駛員操作信息包括加速踏板和制動(dòng)踏板信息。

在上述系統(tǒng)中，所述需求扭矩處理模塊配置成將所述驅(qū)動(dòng)軸扭矩通過(guò)變速箱速比來(lái)計(jì)算所述曲軸扭矩，并協(xié)調(diào)所述驅(qū)動(dòng)軸扭矩與所述曲軸扭矩。

在上述系統(tǒng)中，所述代價(jià)函數(shù)至少基于下列因素中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)進(jìn)行確定：平衡燃油經(jīng)濟(jì)性能、排放性能以及整車振動(dòng)和噪聲。

在上述系統(tǒng)中，所述電機(jī)扭矩和所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩之間滿足如下公式：電機(jī)扭矩= (曲軸扭矩-發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩)/傳動(dòng)比。

在上述系統(tǒng)中，所述扭矩管理策略模塊配置成按順序執(zhí)行如下步驟：（1）比較所述曲軸扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最小維持扭矩，如果所述曲軸扭矩小于所述發(fā)動(dòng)機(jī)最小維持扭矩，則將發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩設(shè)定為等于所述發(fā)動(dòng)機(jī)最小維持扭矩；否則，執(zhí)行步驟（2）；（2）計(jì)算滑行最小扭矩并比較所述曲軸扭矩與所述滑行最小扭矩，其中所述滑行最小扭矩等于發(fā)動(dòng)機(jī)最小運(yùn)行扭矩與實(shí)際滑行扭矩的最大值；如果所述曲軸扭矩小于所述滑行最小扭矩，則將所述發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩設(shè)定為等于所述發(fā)動(dòng)機(jī)最小運(yùn)行扭矩，并將電機(jī)需求扭矩設(shè)定為所述曲軸扭矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩之差；否則，執(zhí)行步驟（3）；（3）比較所述曲軸扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，如果所述曲軸扭矩大于所述發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，則將所述發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩設(shè)定為等于所述發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，并將所述電機(jī)需求扭矩設(shè)定為所述曲軸扭矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩之差；否則，執(zhí)行步驟（4）；（4）判斷當(dāng)前系統(tǒng)是否處于制動(dòng)能量回收模式；如果是，則將所述發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩設(shè)定為等于電機(jī)制動(dòng)扭矩并將所述電機(jī)需求扭矩設(shè)定為所述曲軸扭矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩之差；否則，執(zhí)行步驟（5）；以及（5）基于所述代價(jià)函數(shù)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩和電機(jī)需求扭矩的分配。

在上述系統(tǒng)中，所述扭矩管理策略模塊還配置成將所述發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩限制在發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最小扭矩之間，并將所述電機(jī)需求扭矩限制在電機(jī)最大扭矩與電機(jī)最小扭矩之間。

在上述系統(tǒng)中，所述扭矩管理策略模塊還配置成對(duì)經(jīng)過(guò)限制的電機(jī)需求扭矩進(jìn)行濾波處理。

在上述系統(tǒng)中，所述動(dòng)力系統(tǒng)扭矩處理模塊配置成按順序執(zhí)行如下步驟：（1）確定曲軸快速需求扭矩是否使能；如果使能，則將所述曲軸快速需求扭矩賦值給電機(jī)快速需求扭矩，并將所述電機(jī)快速需求扭矩限制在電機(jī)最小扭矩與電機(jī)最大扭矩之間，然后使得最終確定的電機(jī)扭矩等于經(jīng)過(guò)限制的該電機(jī)快速需求扭矩的值；如果否，則執(zhí)行步驟（2）；以及（2）如果沒有使能，則將最終確定的電機(jī)扭矩設(shè)定為等于所述電機(jī)需求扭矩，同時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)快速需求扭矩設(shè)定為無(wú)效。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一方面，還提供了一種整車控制器，包括如上所述的混合動(dòng)力能量管理系統(tǒng)。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一方面，還提供了一種分布式混合動(dòng)力控制系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)、電機(jī)控制器以及如上所述的整車控制器。

根據(jù)本申請(qǐng)的又一方面，提供了一種混合動(dòng)力汽車的控制方法，所述方法包括如下四個(gè)步驟：獲取駕駛員操作信息并計(jì)算駕駛員需求的驅(qū)動(dòng)軸扭矩；消除底盤系統(tǒng)對(duì)所述驅(qū)動(dòng)軸扭矩的干擾，并基于所述驅(qū)動(dòng)軸扭矩確定曲軸扭矩；確定整車優(yōu)化性能目標(biāo)的代價(jià)函數(shù)，并基于所述代價(jià)函數(shù)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩和電機(jī)需求扭矩的分配；以及根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)扭矩輸出能力對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩和電機(jī)需求扭矩進(jìn)行限制，并將最終確定的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩分別發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)。

附圖說(shuō)明

在參照附圖閱讀了本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式以后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更清楚地了解本申請(qǐng)的各個(gè)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是：這些附圖僅僅用于配合具體實(shí)施方式說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，而并非意在對(duì)本申請(qǐng)的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。

圖1是根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2是根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的混合動(dòng)力能量管理策略總體示意圖；以及

圖3是根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的混合動(dòng)力整車控制器扭矩管理策略流程圖。

具體實(shí)施方式

下面介紹的是本申請(qǐng)的多個(gè)可能實(shí)施例中的一些，旨在提供對(duì)本申請(qǐng)的基本了解，并不旨在確認(rèn)本申請(qǐng)的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護(hù)的范圍。容易理解，根據(jù)本申請(qǐng)的技術(shù)方案，在不變更本申請(qǐng)的實(shí)質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的其它實(shí)現(xiàn)方式。因此，以下具體實(shí)施方式以及附圖僅是對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案的示例性說(shuō)明，而不應(yīng)當(dāng)視為本申請(qǐng)的全部或者視為對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的限定或限制。

圖1為根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖。需要指出的是，本申請(qǐng)的混合動(dòng)力汽車優(yōu)化能量管理策略可用于多種類型的混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，包括但不限于如圖1所示的皮帶式的微混結(jié)構(gòu)。為了方便讀者理解，在下文中，本申請(qǐng)僅在皮帶式的微混結(jié)構(gòu)類型下進(jìn)行討論。

如圖1所示，混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)101，電機(jī)102和變速箱103，其中電機(jī)于發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶來(lái)接，同時(shí)包括電池系統(tǒng)107（包括動(dòng)力電池和電池管理系統(tǒng)）為電機(jī)運(yùn)行提供能源。混合動(dòng)力汽車能量管理控制系統(tǒng)采用分布式控制方案，以整車控制器108為核心，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)104、變速器控制器105（手動(dòng)變速箱的整車不包括105模塊）、電機(jī)控制器106、電池管理系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)109及車身控制器110等主要控制器控制混合動(dòng)力總成系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能。整車控制器和其他控制器之間通過(guò)CAN總線進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)管理各個(gè)控制器優(yōu)化的運(yùn)行。

整車控制器為混合動(dòng)力控制系統(tǒng)的核心控制器，并且整車控制器中的混合動(dòng)力能量管理策略直接影響著整車的性能。本申請(qǐng)的整車控制器以111模塊為輸入信號(hào)，其中包括離合器踏板信息（自動(dòng)變速箱沒有此信號(hào)），加速踏板信息，制動(dòng)踏板信息和ACC等開關(guān)信息，這些信號(hào)可能是硬線信號(hào)，也可能是通過(guò)車身控制器等其他控制的總線數(shù)據(jù)獲取。整車控制器還需要從總線中獲得車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電池SOC等信息，按照一定的控制規(guī)則，通過(guò)CAN總線通訊直接或間接協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，電機(jī)控制器及變速箱控制器等子控制單元進(jìn)行工作。

為了使整車性能達(dá)到最佳，混合動(dòng)力能量管理策略需要通過(guò)控制軟件協(xié)調(diào)管理動(dòng)力系統(tǒng)各個(gè)部件的轉(zhuǎn)速、扭矩、功率等參數(shù)。圖2是根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的混合動(dòng)力能量管理策略總體示意圖，其中加速踏板和制動(dòng)踏板信息201作為控制系統(tǒng)的輸入（Cruise控制軸扭請(qǐng)求，以及其他從駕駛員輸入的軸扭請(qǐng)求，不在本申請(qǐng)考慮范圍）。根據(jù)車型的不同，加速踏板和制動(dòng)踏板信號(hào)的獲取方式不盡相同，某些車型通過(guò)車身控制器采集，然后通過(guò)總線獲??；而某些車型則可以在總線上通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制器獲取，甚至有些車型還需要整車控制器直接采集加速踏板和制動(dòng)踏板傳感器的模擬信號(hào)。整車控制器108通過(guò)獲取駕駛員操作信息，首先經(jīng)過(guò)駕駛員扭矩需求模塊202，計(jì)算駕駛員扭矩需求，其中0%踏板位置時(shí)，駕駛員扭矩需求與creep/coast所需的駕駛員意圖的扭矩相同，Creep扭矩需求為車輛怠速行車的扭矩需要，Coast的扭矩需求為發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)減速的扭矩需求。在100%踏板位置時(shí)，駕駛員需求扭矩應(yīng)為動(dòng)力總成最大扭矩請(qǐng)求，以保證車輛的全面表現(xiàn)。在0% 和 100% 踏板位置時(shí)，根據(jù)整車性能需求定義駕駛員需求扭矩與踏板值之間的增益系數(shù)，然后再根據(jù)工況和環(huán)境條件（發(fā)動(dòng)機(jī)速度，車輛速度，空氣密度等）進(jìn)行補(bǔ)償。

經(jīng)過(guò)202模塊可以獲得駕駛員需求的驅(qū)動(dòng)軸扭矩，然后進(jìn)入需求扭矩處理模塊203，模塊中包括：扭矩干擾處理策略，軸/曲軸扭矩仲裁策略和扭矩/速度協(xié)調(diào)策略。由于驅(qū)動(dòng)軸在整車的一些特殊工況受到底盤系統(tǒng)的干涉，比如在車輛產(chǎn)生滑移等情況，因此扭矩干擾處理策略需要整車控制器與底盤系統(tǒng)進(jìn)行通信，確定驅(qū)動(dòng)軸扭矩是否需要進(jìn)行干涉，如果發(fā)生干涉，則根據(jù)底盤的需求，增加或者減小駕駛員需求的驅(qū)動(dòng)軸扭矩，達(dá)到汽車安全行駛的目的。而在軸/曲軸扭矩仲裁策略中，整車控制器108根據(jù)不同系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求，需要將驅(qū)動(dòng)軸扭矩通過(guò)變速箱速比和傳動(dòng)損失等計(jì)算，獲取駕駛員需求的曲軸扭矩，然后對(duì)所獲得的軸/曲軸扭矩通過(guò)扭矩仲裁策略進(jìn)行處理，所謂的仲裁處理實(shí)際為限制軸/曲周扭矩的值，邊界條件的確定則根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的部件控制需求、發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱等部件壽命控制需求和整車速度或者加速度等情況來(lái)確定。同時(shí)變速箱換擋階段曲軸扭矩變化速率的仲裁控制策略需要特殊考慮，因?yàn)樽兯傧湓诨旌蟿?dòng)力中可能出現(xiàn)曲軸扭矩變化過(guò)快，造成的離合器油壓欠壓，影響換擋過(guò)程。扭矩/速度協(xié)調(diào)策略的功能主要是為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)失速或速度過(guò)低，通過(guò)電機(jī)扭矩調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。傳統(tǒng)產(chǎn)品中，由于駕駛員松開加速踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器采用怠速控制來(lái)保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。而在混合動(dòng)力系統(tǒng)中, 電機(jī)輸出扭矩可以提供發(fā)動(dòng)機(jī)速度控制，用以維持發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)合理的轉(zhuǎn)速。此外，整車控制器108還將提供轉(zhuǎn)速限制功能,將限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超速或低速，從而阻止發(fā)動(dòng)機(jī)損壞且可以維持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行在安全工作的區(qū)域，同時(shí)整車控制器108還提供電機(jī)超速保護(hù)的功能。

經(jīng)過(guò)需求扭矩處理模塊203后，進(jìn)入扭矩管理策略204，此模塊的主要功能分為扭矩分配和扭矩優(yōu)化，本申請(qǐng)的扭矩優(yōu)化策略采用優(yōu)化的扭矩控制方法，具體來(lái)說(shuō)，扭矩優(yōu)化策略結(jié)合平衡燃油經(jīng)濟(jì)性能,排放性能以及整車NVH（振動(dòng)和噪聲）等因素，確定整車優(yōu)化性能目標(biāo)的代價(jià)函數(shù)，曲軸扭矩的分配策略則選擇最優(yōu)的發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)扭矩來(lái)保證總體的代價(jià)函數(shù)最小，在本申請(qǐng)所涉及的微混系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)扭矩分配滿足以下公式：電機(jī)扭矩= (曲軸扭矩-發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩)/傳動(dòng)比。

經(jīng)過(guò)扭矩管理策略204后，得到發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)需求扭矩，隨后進(jìn)入動(dòng)力系統(tǒng)扭矩處理模塊205，此模塊根據(jù)動(dòng)力系統(tǒng)部件發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)扭矩輸出能力對(duì)所需求扭矩進(jìn)行限制，其中電機(jī)驅(qū)動(dòng)能力的極限值包括短期扭矩能力限制和長(zhǎng)期扭矩能力限制，并且電機(jī)能力選擇還要考慮其運(yùn)行的不同環(huán)境因素（溫度和電機(jī)模式條件等），另外在某些動(dòng)態(tài)工況下，需要電機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)快速響應(yīng)扭矩的需求，發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)對(duì)于快速扭矩需求不盡相同，需要根據(jù)整車控制器與動(dòng)力系統(tǒng)部件控制接口確定。

最終將發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)需求的扭矩發(fā)送給動(dòng)力系統(tǒng)部件206（主要為發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)），由各動(dòng)力系統(tǒng)的部件來(lái)響應(yīng)相應(yīng)扭矩設(shè)定值，協(xié)調(diào)控制電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出實(shí)際扭矩，達(dá)到優(yōu)化管理混合動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行的目的。

圖3是根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的扭矩管理策略流程圖。首先進(jìn)入301模塊，比較總體需求的曲軸扭矩Tcrankshaft Slow（曲軸慢路徑的扭矩需求值）與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最小扭矩Teng MIN_OFF，如果Tcrankshaft Slow<Teng MIN_OFF，則使得發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩Teng Slow（發(fā)動(dòng)機(jī)慢路徑的扭矩需求值）等于發(fā)動(dòng)機(jī)最小維持扭矩Teng MIN_OFF（模塊302），否則進(jìn)入303模塊，計(jì)算滑行最小扭矩TMIN_coast，TMIN_coast等于發(fā)動(dòng)機(jī)最小運(yùn)行扭矩Teng MIN_RUN和實(shí)際滑行扭矩Tcoast的最大值，然后進(jìn)入304模式，比較兩個(gè)扭矩Tcrankshaft Slow與TMIN_coast，如果Tcrankshaft Slow<Teng MIN_coast，則使得Teng Slow=Teng MIN_RUN（模塊305），在進(jìn)入306模塊后，使得電機(jī)需求扭矩（電機(jī)慢路徑的扭矩需求值）TMotor Slow=Tcrankshaft Slow-Teng Slow。

在模塊304中，如果Tcrankshaft Slow>=TMIN_coast，那么進(jìn)入模塊307，比較Tcrankshaft Slow與發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩Teng MAX，如果Tcrankshaft Slow>Teng MAX，則進(jìn)入308模塊，使得Teng Slow=Teng MAX，TMotor Slow=Tcrankshaft Slow-Teng Slow，如果Tcrankshaft Slow<=Teng MAX，然后進(jìn)入模塊309，判斷是否為制動(dòng)能量回收模式，如果判斷為制動(dòng)能量回收模式，則使得TMotor Slow等于電機(jī)制動(dòng)扭矩T charge（模塊310），再經(jīng)過(guò)模塊311限制電機(jī)需求轉(zhuǎn)矩在電機(jī)最小輸出扭矩Tmotor MIN和電機(jī)最大輸出扭矩Tmotor MAX之間，然后進(jìn)入模塊312，使得Teng Slow=Tcrankshaft Slow-TMotor Slow。

在模塊309中，如果不是在制動(dòng)能量回收模式，則進(jìn)入扭矩優(yōu)化模塊313（在前文的軟件整體架構(gòu)有所闡述），經(jīng)過(guò)扭矩優(yōu)化策略可以得到發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩Teng Slow（模塊314），那么電機(jī)的預(yù)測(cè)扭矩TMotor Slow=Tcrankshaft Slow-Teng Slow（模塊315）。

綜合上述計(jì)算就可以得到TMotor Slow和Teng Slow，其中發(fā)動(dòng)機(jī)需求扭矩滿足其區(qū)間要求，但是電機(jī)需求扭矩不一定滿足，因此匯總到模塊316，限制TMotor Slow值在電機(jī)最小扭矩Tmotor MIN和電機(jī)最大扭矩Tmotor MAX之間。

發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)需求扭矩經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)扭矩限制后，進(jìn)入模塊317，模塊317的功能對(duì)電機(jī)需求扭矩進(jìn)行濾波處理，本申請(qǐng)中采用一階低通濾波器，當(dāng)前電機(jī)需求扭矩值為TMotor Slow(k)，上一采樣點(diǎn)的電機(jī)需求扭矩為TMotor Slow Final(k-1)，根據(jù)整車動(dòng)力系統(tǒng)的特性，確定不同的a值，使得最終計(jì)算得到當(dāng)前的電機(jī)需求扭矩TMotor Slow Final(k)= a*TMotor Slow(k)-（1-a）*TMotor Slow Final(k-1)。如果TMotor Slow Final(k-1)的值在計(jì)算中不存在，則設(shè)置它的值為零。

經(jīng)過(guò)以上計(jì)算，就可以獲得發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)所需求扭矩，即所謂的慢路徑扭矩，但是在某些混合動(dòng)力狀態(tài)下（換擋等動(dòng)態(tài)工況），要求電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)快速響應(yīng)當(dāng)前的扭矩需求，因此接下來(lái)進(jìn)入模塊318，判斷曲軸快速需求扭矩Tcrankshaft Fast是否使能，如果Tcrankshaft Fast使能，則進(jìn)入模塊319，將曲軸快速需求扭矩Tcrankshaft Fast 賦值給電機(jī)快速需求扭矩TMotor Fast，這樣處理的主要原因?yàn)殡姍C(jī)響應(yīng)速度要比發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)速度快很多，并且發(fā)動(dòng)機(jī)快速響應(yīng)扭矩是通過(guò)犧牲排放或油耗等方式來(lái)達(dá)到的，因此在混動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)盡量采用電機(jī)來(lái)響應(yīng)駕駛員的快轉(zhuǎn)矩的需求，以求達(dá)到更佳的整車性能。此后會(huì)進(jìn)入模塊320，限制TMotor Fast值在電機(jī)最小扭矩Tmotor MIN和電機(jī)最大扭矩Tmotor MAX之間。進(jìn)入321模塊，使得電機(jī)設(shè)定扭矩TM =TMotor Fast，發(fā)動(dòng)機(jī)快速需求扭矩Teng Fast=Tcrankshaft Fast-TM。

如果Tcrankshaft Fast沒有使能，則進(jìn)入模塊322，使得TM=TMotor Slow，同時(shí)將Teng Fast設(shè)置為失效（模塊323），換言之，在這種情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)均響應(yīng)慢扭矩的需求。最終將獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)設(shè)定值發(fā)送給電機(jī)控制器或發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，控制動(dòng)力系統(tǒng)部件輸出相應(yīng)的扭矩。

本申請(qǐng)的混合動(dòng)力優(yōu)化能量管理策略與現(xiàn)有的專利技術(shù)相比，可以應(yīng)用于多種混合動(dòng)力整車控制器的實(shí)際開發(fā)，并且可以達(dá)到降低整車油耗，減小排放，達(dá)到優(yōu)化整車性能的目的。

上文中，參照附圖描述了本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式。但是，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解，在不偏離本申請(qǐng)的精神和范圍的情況下，還可以對(duì)本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本申請(qǐng)權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。