本发明属于混合动力车辆领域，具体涉及一种双行星排混合动力系统的控制方法、控制装置及车辆。
背景技术：
现有一种双行星排混合动力系统，其结构如图1所示，该系统包括发动机1、第一电机2、第二电机3、行星排ⅰ4和行星排ⅱ5，系统中各部件的连接关系如下：第一电机2的转子轴与行星排ⅰ4的太阳轮41相连，行星排ⅱ5的太阳轮51与第二电机3的转子轴相连，发动机1与行星排ⅰ4的行星架42相连，行星排ⅰ4的齿圈43与行星排ⅱ5的行星架52及系统输出轴6依次相连。在上述双行星排混合动力系统中，存在两个元件可以作为动力源，即发动机1或第二电机3，而第一电机2则用于发动机1启动时拖动发动机1启动，以及发动机1需要停机时拖停发动机1。在该系统中，第二电机3称为mt电机，第一电机2称为isg电机。
在发动机1停机过程中，为防止发动机1的惯性力矩导致整车的剧烈抖动，一般利用isg电机拖停发动机1，在isg电机拖停发动机1的过程中，isg电机的扭矩设置较为重要，其过大和过小均会产生不利影响，例如，当isg电机的扭矩设置过大时，可能会导致拖动发动机1反转，当isg电机的扭矩设置过小时，则会导致回收能量较低，从而不利于整车的经济性。因此，在isg电机拖停发动机的过程中，如何对isg电机的扭矩进行合理的控制是一个亟需解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是至少解决在isg电机拖停发动机的过程中对isg电机的扭矩进行合理的控制的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的第一方面提出了一种双行星排混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
根据发动机最快停机转速曲线，计算发动机停机需求扭矩曲线；
根据mt电机转速和发动机设定转速，结合双行星排混合动力系统的杠杆关系，计算isg电机设定转速，并根据所述isg电机设定转速和isg电机实际转速计算isg电机调速需求扭矩曲线；
根据电池充电功率限制、电机回收功率以及isg电机特性计算系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值；
在发动机停机需求扭矩曲线、isg电机调速需求扭矩曲线和系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值中，对每一控制时间点进行取大值，从而得到isg电机的设定扭矩曲线；
根据所述isg电机的设定扭矩曲线对isg电机的扭矩进行控制。
根据本发明实施例的双行星排混合动力系统的控制方法，在发动机停机需求扭矩曲线、isg电机调速需求扭矩曲线和系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值三者中，对每一控制时间点进行取大值(由于三者均为负值，因此取大值即为取绝对值最小者)，从而得到isg电机的设定扭矩曲线，该设定扭矩曲线兼顾考虑了发动机最快停机转速曲线、双行星排混合动力系统的结构、发动机、mt电机和isg电机的工况和特性、电池充电功率限制、电机回收功率等诸多因素，因此，可以达到一种较好的综合控制效果，故而，本发明实施例中的控制方法可以在isg电机拖停发动机的过程中对isg电机的扭矩进行相对合理的控制。
在本发明的一些实施例中，所述控制方法还包括：
获取所述isg电机的实时扭矩以及发动机的实时转速；
以所述实时扭矩为基准计算清扭完成所需时长；
对比所述实时转速和发动机最快停机转速曲线，获得预计停机时长；
根据预计停机时长和清扭完成所需时长，计算时长差值；
比较所述时长差值与预设时长阈值；
根据所述时长差值小于等于预设时长阈值的结果，控制所述isg电机进行清扭。
在本发明的一些实施例中，所述控制方法还包括：
根据发动机运行工况设定发动机最快停机转速曲线。
在本发明的一些实施例中，所述发动机运行工况的参数至少包括发动机机油温度和排气制动条件。
在本发明的一些实施例中，所述控制方法还包括：
将所述isg电机设定转速和isg电机实际转速进行pid计算，以获得isg电机调速需求扭矩曲线。
本发明的第二方面提出了一种双行星排混合动力系统的控制装置，包括：
计算模块，用于根据发动机最快停机转速曲线，计算发动机停机需求扭矩曲线；所述计算模块还用于根据mt电机转速和发动机设定转速，结合双行星排混合动力系统的杠杆关系，计算isg电机设定转速，并根据所述isg电机设定转速和isg电机实际转速计算isg电机调速需求扭矩曲线；所述计算模块还用于根据电池充电功率限制、电机回收功率以及isg电机特性计算系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值；
比较模块，用于在发动机停机需求扭矩曲线、isg电机调速需求扭矩曲线和系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值中，对每一控制时间点进行取大操作，从而得到isg电机的设定扭矩曲线；
控制模块，用于根据所述isg电机的设定扭矩曲线对isg电机的扭矩进行控制。
在本发明的一些实施例中，所述控制装置还包括测量模块，所述测量模块用于获取所述isg电机的实时扭矩以及发动机的实时转速；
所述计算模块还用于以所述实时扭矩为基准计算清扭完成所需时长，以及根据预计停机时长和清扭完成所需时长，计算时长差值；
所述比较模块还用于对比所述实时转速和发动机最快停机转速曲线，获得预计停机时长，以及比较所述时长差值与预设时长阈值；
所述控制模块还用于根据所述时长差值小于等于预设时长阈值的结果，控制所述isg电机进行清扭。
在本发明的一些实施例中，所述计算模块还用于根据发动机运行工况设定发动机最快停机转速曲线。
本发明的第三方面提出了一种车辆，包括：
双行星排混合动力系统；以及
上述任一实施例中的双行星排混合动力系统的控制装置。
在本发明的一些实施例中，所述双行星排混合动力系统包括：发动机、第一电机、第二电机、行星排ⅰ和行星排ⅱ，所述第一电机的转子轴与所述行星排ⅰ的太阳轮相连，所述行星排ⅱ的太阳轮与所述第二电机的转子轴相连，所述发动机与所述行星排ⅰ的行星架相连，所述行星排ⅰ的齿圈与所述行星排ⅱ的行星架及系统输出轴依次相连。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明实施例的车辆的双行星排混合动力系统的示意图；
图2是本发明实施例的双行星排混合动力系统的控制方法的流程图；
图3是本发明实施例的双行星排混合动力系统的控制装置的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
如图2所示，本发明第一方面的实施例提出了一种双行星排混合动力系统的控制方法，所述控制方法包括：
根据发动机最快停机转速曲线，计算发动机停机需求扭矩曲线；
根据mt电机转速和发动机设定转速，结合双行星排混合动力系统的杠杆关系，计算isg电机设定转速，并根据所述isg电机设定转速和isg电机实际转速计算isg电机调速需求扭矩曲线；
根据电池充电功率限制、电机回收功率以及isg电机特性计算系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值；
在发动机停机需求扭矩曲线、isg电机调速需求扭矩曲线和系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值中，对每一控制时间点进行取大值，从而得到isg电机的设定扭矩曲线；
根据所述isg电机的设定扭矩曲线对isg电机的扭矩进行控制。
根据本发明实施例的双行星排混合动力系统的控制方法，在发动机停机需求扭矩曲线、isg电机调速需求扭矩曲线和系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值三者中，对每一控制时间点进行取大值(由于三者均为负值，因此取大值即为取绝对值最小者)，从而得到isg电机的设定扭矩曲线，该设定扭矩曲线兼顾考虑了发动机最快停机转速曲线、双行星排混合动力系统的结构、发动机、mt电机和isg电机的工况和特性、电池充电功率限制、电机回收功率等诸多因素，因此，可以达到一种较好的综合控制效果，故而，本发明实施例中的控制方法可以在isg电机拖停发动机的过程中对isg电机的扭矩进行相对合理的控制。
需要说明的是，发动机最快停机转速曲线可以根据发动机油温、排气制动等条件进行计算而获得，当发动机根据最快停机转速曲线进行转速控制时，可以实现发动机的最快停机，从而使系统经济性较好。
在本发明的一些实施例中，所述控制方法还包括：
获取所述isg电机的实时扭矩以及发动机的实时转速；
以所述实时扭矩为基准计算清扭完成所需时长；
对比所述实时转速和发动机最快停机转速曲线，获得预计停机时长；
根据预计停机时长和清扭完成所需时长，计算时长差值；
比较所述时长差值与预设时长阈值；
根据所述时长差值小于等于预设时长阈值的结果，控制所述isg电机进行清扭。
如果等到发动机转速降为0后再给isg电机进行清扭，由于降扭需要在一段时间内才能完成，所以这样会导致发动机转速为0后isg电机的扭矩会拖着发动机进行反转，因此，控制清扭时机以防止发动机被倒拖反转非常重要。
在本实施例中，根据isg电机的实时扭矩计算清扭完成所需时长，根据发动机的实时转速并结合发动机最快停机转速曲线计算获得预计停机时长，然后根据预计停机时长与清扭完成所需时长的差值大于等于预设时长阈值的结果，控制isg电机进行清扭，由此可以保证清扭完成时，发动机的转速接近0但是尚未降为0，进而在发动机停机过程中，保证整车经济性的前提下，使发动机不会被倒拖反转。
在本发明的一些实施例中，所述控制方法还包括：
将所述isg电机设定转速和isg电机实际转速进行pid计算，以获得isg电机调速需求扭矩曲线。
如图3所示，本发明第二方面的实施例提出了一种双行星排混合动力系统的控制装置100，其包括：
计算模块10，用于根据发动机最快停机转速曲线，计算发动机停机需求扭矩曲线；所述计算模块还用于根据mt电机转速和发动机设定转速，结合双行星排混合动力系统的杠杆关系，计算isg电机设定转速，并根据所述isg电机设定转速和isg电机实际转速计算isg电机调速需求扭矩曲线；所述计算模块还用于根据电池充电功率限制、电机回收功率以及isg电机特性计算系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值；
比较模块20，用于在发动机停机需求扭矩曲线、isg电机调速需求扭矩曲线和系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值中，对每一控制时间点进行取大操作，从而得到isg电机的设定扭矩曲线；
控制模块30，用于根据所述isg电机的设定扭矩曲线对isg电机的扭矩进行控制。
在本发明的一些实施例中，所述控制装置还包括测量模块40，测量模块40用于获取所述isg电机的实时扭矩以及发动机的实时转速；
计算模块10还用于以所述实时扭矩为基准计算清扭完成所需时长，以及根据预计停机时长和清扭完成所需时长，计算时长差值；
比较模块20还用于对比所述实时转速和发动机最快停机转速曲线，获得预计停机时长，以及比较所述时长差值与预设时长阈值；
控制模块30还用于根据所述时长差值小于等于预设时长阈值的结果，控制所述isg电机进行清扭。
在本发明的一些实施例中，计算模块10还用于根据发动机运行工况设定发动机最快停机转速曲线。
本发明第三方面的实施例提出了一种车辆，包括：
双行星排混合动力系统；以及上述任一实施例中的双行星排混合动力系统的控制装置。
在本发明的一些实施例中，所述双行星排混合动力系统包括：发动机、第一电机、第二电机、行星排ⅰ和行星排ⅱ，所述第一电机的转子轴与所述行星排ⅰ的太阳轮相连，所述行星排ⅱ的太阳轮与所述第二电机的转子轴相连，所述发动机与所述行星排ⅰ的行星架相连，所述行星排ⅰ的齿圈与所述行星排ⅱ的行星架及系统输出轴依次相连。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征：
1.一种双行星排混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
根据发动机最快停机转速曲线，计算发动机停机需求扭矩曲线；
根据mt电机转速和发动机设定转速，结合双行星排混合动力系统的杠杆关系，计算isg电机设定转速，并根据所述isg电机设定转速和isg电机实际转速计算isg电机调速需求扭矩曲线；
根据电池充电功率限制、电机回收功率以及isg电机特性计算系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值；
在发动机停机需求扭矩曲线、isg电机调速需求扭矩曲线和系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值中，对每一控制时间点进行取大值，从而得到isg电机的设定扭矩曲线；
根据所述isg电机的设定扭矩曲线对isg电机的扭矩进行控制。
2.根据权利要求1所述的双行星排混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
获取所述isg电机的实时扭矩以及发动机的实时转速；
以所述实时扭矩为基准计算清扭完成所需时长；
对比所述实时转速和发动机最快停机转速曲线，获得预计停机时长；
根据预计停机时长和清扭完成所需时长，计算时长差值；
比较所述时长差值与预设时长阈值；
根据所述时长差值小于等于预设时长阈值的结果，控制所述isg电机进行清扭。
3.根据权利要求1所述的双行星排混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
根据发动机运行工况设定发动机最快停机转速曲线。
4.根据权利要求3所述的双行星排混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述发动机运行工况的参数至少包括发动机机油温度和排气制动条件。
5.根据权利要求1所述的双行星排混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
将所述isg电机设定转速和isg电机实际转速进行pid计算，以获得isg电机调速需求扭矩曲线。
6.一种双行星排混合动力系统的控制装置，其特征在于，包括：
计算模块，用于根据发动机最快停机转速曲线，计算发动机停机需求扭矩曲线；所述计算模块还用于根据mt电机转速和发动机设定转速，结合双行星排混合动力系统的杠杆关系，计算isg电机设定转速，并根据所述isg电机设定转速和isg电机实际转速计算isg电机调速需求扭矩曲线；所述计算模块还用于根据电池充电功率限制、电机回收功率以及isg电机特性计算系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值；
比较模块，用于在发动机停机需求扭矩曲线、isg电机调速需求扭矩曲线和系统限定的isg电机发电扭矩的负的最大值中，对每一控制时间点进行取大操作，从而得到isg电机的设定扭矩曲线；
控制模块，用于根据所述isg电机的设定扭矩曲线对isg电机的扭矩进行控制。
7.根据权利要求6所述的双行星排混合动力系统的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括测量模块，所述测量模块用于获取所述isg电机的实时扭矩以及发动机的实时转速；
所述计算模块还用于以所述实时扭矩为基准计算清扭完成所需时长，以及根据预计停机时长和清扭完成所需时长，计算时长差值；
所述比较模块还用于对比所述实时转速和发动机最快停机转速曲线，获得预计停机时长，以及比较所述时长差值与预设时长阈值；
所述控制模块还用于根据所述时长差值小于等于预设时长阈值的结果，控制所述isg电机进行清扭。
8.根据权利要求6所述的双行星排混合动力系统的控制装置，其特征在于，所述计算模块还用于根据发动机运行工况设定发动机最快停机转速曲线。
9.一种车辆，其特征在于，包括：
双行星排混合动力系统；以及
根据权利要求6至8中任一项所述的双行星排混合动力系统的控制装置。
10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述双行星排混合动力系统包括：发动机、第一电机、第二电机、行星排ⅰ和行星排ⅱ，所述第一电机的转子轴与所述行星排ⅰ的太阳轮相连，所述行星排ⅱ的太阳轮与所述第二电机的转子轴相连，所述发动机与所述行星排ⅰ的行星架相连，所述行星排ⅰ的齿圈与所述行星排ⅱ的行星架及系统输出轴依次相连。
技术总结
本发明涉及一种双行星排混合动力系统的控制方法、控制装置及车辆。该方法包括：所述控制方法包括：根据发动机最快停机转速曲线，计算发动机停机需求扭矩曲线；根据MT电机转速和发动机设定转速，结合双行星排混合动力系统的杠杆关系，计算ISG电机设定转速，并根据所述ISG电机设定转速和ISG电机实际转速计算ISG电机调速需求扭矩曲线；根据电池充电功率限制、电机回收功率以及ISG电机特性计算系统限定的ISG电机发电扭矩的负的最大值；在发动机停机需求扭矩曲线、ISG电机调速需求扭矩曲线和系统限定的ISG电机发电扭矩的负的最大值中，对每一控制时间点进行取大值，从而得到ISG电机的设定扭矩曲线。
技术研发人员：连凤霞;赵国强;张佳骥;袁清
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：.09.25
技术公布日：.02.07
