一種行星混聯(lián)混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需求功率計(jì)算方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明屬于混合動(dòng)力汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種行星混聯(lián)混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需求功率計(jì)算方法。 背景技術(shù) [0002] 隨著能源與環(huán)境問題日益突出，節(jié)能與新能源汽車成為汽車行業(yè)發(fā)展的方向。純電動(dòng)汽車電池較低的能量密度，燃料電池汽車昂貴的制造、使用和維護(hù)成本以及復(fù)雜的配套設(shè)施限制了其各自發(fā)展，混合動(dòng)力汽車作為向新能源汽車過渡的方案，既可保證動(dòng)力性，又能改善發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況、減少有害物排放、節(jié)約燃油，經(jīng)過多年的發(fā)展技術(shù)已經(jīng)成熟可靠。油電混合動(dòng)力汽車將電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合在一起，常用的形式有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式，其中混聯(lián)式包括開關(guān)混聯(lián)和行星混聯(lián)。行星混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和兩電機(jī)通過行星齒輪機(jī)構(gòu)連接并向外輸出動(dòng)力，該形式可以通過電機(jī)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的解耦，使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工況需求下都能工作在最節(jié)油的狀態(tài)。因此，行星混聯(lián)油電混合動(dòng)力汽車是目前各大汽車公司發(fā)展的優(yōu)選車型。 [0003] 現(xiàn)有技術(shù)中的行星混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力耦合系統(tǒng)可分為單行星排式和多行星排式，其中單行星排式耦合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、控制容易，因而獲得了較為廣泛的應(yīng)用。針對行星混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)三個(gè)動(dòng)力源分別固定連接在行星排的行星架、齒圈與太陽輪上，齒圈同時(shí)用于向主減速器輸出動(dòng)力。針對行星混聯(lián)構(gòu)型的特點(diǎn)，在制定動(dòng)力源能量分配控制策略時(shí)需要考慮復(fù)雜的耦合和解耦關(guān)系?，F(xiàn)有控制策略以發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)為基本思想，非插電式(使用超級電容)則主要依靠發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛，超級電容、兩電機(jī)起到調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)的作用，即盡量讓發(fā)動(dòng)機(jī)承擔(dān)整車驅(qū)動(dòng)需求功率，同時(shí)負(fù)責(zé)給超級電容充電，因此對發(fā)動(dòng)機(jī)需求功率的正確計(jì)算對于系統(tǒng)的快速響應(yīng)和動(dòng)力性的發(fā)揮以及超級電容電量的平衡起到至關(guān)重要的作用。 [0004] 中國專利公開號為CN106894901A，公開日為2017-06-27，公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)功率控制方法及系統(tǒng)，該方法僅適用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，直接根據(jù)加速踏板信號和車速解析發(fā)動(dòng)機(jī)需求功率，較為簡單；中國專利公開號為CN104343552A，公開日為2015-02-11，公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)及方法，該方法基于對車輛載荷的識別，目的在于通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)功率在保證動(dòng)力性的前提下實(shí)現(xiàn)較低的燃油消耗，同樣只適用于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車；而在多動(dòng)力源且耦合關(guān)系較復(fù)雜的行星混聯(lián)混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域則尚無相關(guān)發(fā)明。 發(fā)明內(nèi)容 [0005] 為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種行星混聯(lián)混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需求功率計(jì)算方法，充分考慮發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出功率在電路徑和機(jī)械路徑的損失，并提出基于超級電容SOC當(dāng)前值低于控制目標(biāo)程度及SOC變化速率雙反饋的超級電容需求充電功率的計(jì)算，使得所求發(fā)動(dòng)機(jī)需求功率接近系統(tǒng)真實(shí)需求，在提高控制系統(tǒng)響應(yīng)速度和動(dòng)力性發(fā)揮程度的同時(shí)保證超級電容電量的平衡。 [0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種行星混聯(lián)混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需求功率計(jì)算方法，將發(fā)動(dòng)機(jī)需求功率分為超級電容需求充電功率、動(dòng)力傳輸過程中的損失功率以及主減速器輸入端整車驅(qū)動(dòng)需求功率，包括以下內(nèi)容： [0007] I.超級電容需求充電功率基于超級電容SOC當(dāng)前值低于超級電容SOC目標(biāo)控制值程度及超級電容SOC變化速率雙反饋計(jì)算，具體包括以下步驟： [0008] ①參數(shù)標(biāo)定： [0009] 基于超級電容SOC平衡原則和壽命要求設(shè)定基礎(chǔ)充電功率Pchg_base、超級電容SOC目標(biāo)控制值SOCcontrol及SOC維持下限SOClow； [0010] 超級電容SOC當(dāng)前值SOCreal低于超級電容SOC目標(biāo)控制值SOCcontrol時(shí)即開始充電，根據(jù)不同的SOCreal低于SOCcontrol的程度ΔSOC和不同的超級電容SOC變化速率δSOC，使用不同的充電倍率C； [0011] 當(dāng)超級電容SOC處于下降段時(shí)，制定充電倍率C關(guān)于ΔSOC和δSOC的二維插值矩陣M1，該矩陣滿足充電倍率C隨著ΔSOC增大而增大，隨著δSOC增大而增大；當(dāng)超級電容SOC處于上升段時(shí)，超級電容需求充電功率的計(jì)算不考慮δSOC，即充電倍率C只和ΔSOC有關(guān)，同樣制定C關(guān)于ΔSOC的一維插值矩陣M2，該矩陣滿足充電倍率C隨著ΔSOC增大而增大； [0012] ②數(shù)據(jù)獲取： [0013] 超級電容狀態(tài)檢測，包括超級電容SOC當(dāng)前值SOCreal、超級電容SOC上一步長值SOCpre、當(dāng)前允許的最大充電功率Pchg_max；SOCreal、SOCpre及Pchg_max可從超級電容控制器處直接獲取；由此計(jì)算ΔSOC與δSOC，公式如下： [0014] ΔSOC＝SOCreal-SOCcontrol???????(1) [0015] δSOC＝(SOCreal-SOCpre)/Δt??????(2)

1.一種行星混聯(lián)混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需求功率計(jì)算方法，將發(fā)動(dòng)機(jī)需求功率分為超級電容需求充電功率、動(dòng)力傳輸過程中的損失功率以及主減速器輸入端整車驅(qū)動(dòng)需求功率，其特征在于：包括以下內(nèi)容： I.超級電容需求充電功率基于超級電容SOC當(dāng)前值低于超級電容SOC目標(biāo)控制值程度及超級電容SOC變化速率雙反饋計(jì)算，具體包括以下步驟： ①參數(shù)標(biāo)定： 基于超級電容SOC平衡原則和壽命要求設(shè)定基礎(chǔ)充電功率Pchg_base、超級電容SOC目標(biāo)控制值SOCcontrol及SOC維持下限SOClow； 超級電容SOC當(dāng)前值SOCreal低于超級電容SOC目標(biāo)控制值SOCcontrol時(shí)即開始充電，根據(jù)不同的SOCreal低于SOCcontrol的程度ΔSOC和不同的超級電容SOC變化速率δSOC，使用不同的充電倍率C； 當(dāng)超級電容SOC處于下降段時(shí)，制定充電倍率C關(guān)于ΔSOC和δSOC的二維插值矩陣M1，該矩陣滿足充電倍率C隨著ΔSOC增大而增大，隨著δSOC增大而增大；當(dāng)超級電容SOC處于上升段時(shí)，超級電容需求充電功率的計(jì)算不考慮δSOC，即充電倍率C只和ΔSOC有關(guān)，同樣制定C關(guān)于ΔSOC的一維插值矩陣M2，該矩陣滿足充電倍率C隨著ΔSOC增大而增大； ②數(shù)據(jù)獲取： 超級電容狀態(tài)檢測，包括超級電容SOC當(dāng)前值SOCreal、超級電容SOC上一步長值SOCpre、當(dāng)前允許的最大充電功率Pchg_max；SOCreal、SOCpre及Pchg_max可從超級電容控制器處直接獲取；由此計(jì)算ΔSOC與δSOC，公式如下： ΔSOC＝SOCreal-SOCcontrol???(1) δSOC＝(SOCreal-SOCpre)/Δt???(2) 式中Δt為計(jì)算步長； ③超級電容需求充電功率計(jì)算： 先利用ΔSOC和δSOC根據(jù)M1和M2插值得到充電倍率C，再結(jié)合基礎(chǔ)充電功率Pchg_base得到需求充電功率Pchg_req，公式如下： Pchg_req＝C*Pchg_base???(3) ④對需求充電功率Pchg_req進(jìn)行修正： SOCreal＞SOCcontrol時(shí)，Pchg_req＝0 SOCreal＜SOClow時(shí)，Pchg_req＝Pchg_max