增程式電動汽車輔助動力單元控制方法
2023-12-07 17:40:41 3
專利名稱：增程式電動汽車輔助動力單元控制方法
技術領域：
本發明涉及電動汽車控制領域的一種控制方法，具體而言，涉及一種增程式電動汽車輔助動力單元控制方法。
背景技術：
由於石油資源的不可再生性和環境汙染的加劇，純電動汽車是車輛最終發展方向，但目前受電池技術的制約，純電動汽車存在續駛裡程較短，無法滿足車輛長距離行車需求的問題，因此增程式電動汽車應運而生。增程式電動汽車是在純電動汽車基礎上增加了輔助動力單元，輔助動力單元由一套小型的發動機和發電機組成，用以增加車輛續駛裡程。發動機可以是普通車用發動機，無需重新開發，同時，增程式電動汽車車載電池容量僅需純 電動汽車的三分之一，因此可以有效降低整車成本。增程式電動汽車作為一種較為新穎的車型，輔助動力單元的控制方法研究尚不深入。目前的增程式電動汽車控制方案僅針對什麼情況下啟動和關閉發動機，缺乏對輔助動力單元兩個主要部件，發動機和發電機兩者工作狀態及工作時序的判斷與控制，並且輔助動力單元是恆功率發電，在輔助動力單元啟動工作情況下，停止電池工作，限制了車輛動力性能的提高。因此，設計一種控制方法，使發動機和發電機協調有序工作，同時提高車輛經濟性、動力性，顯得尤為重要。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的以上問題，提供一種增程式電動汽車輔助動力單元控制方法，使電動汽車具有良好經濟性及良好的動力性能。為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現一種增程式電動汽車輔助動力單元控制方法，包括以下步驟步驟I)進行發動機啟動需求的判斷，若發動機有啟動需求進入步驟2，否則結束程序；步驟2)進行發動機啟動狀態的判斷，若發動機啟動工作狀態正常，進入步驟3，否則輸出記錄故障碼；步驟3)啟動發動機，根據車輛經濟性、動力性需求進行能量模式選擇；若選擇為串聯模式，進入步驟4 ;若選擇為增程模式，限制發動機功率進入步驟5 ；步驟4)判斷發動機水溫是否大於額定值，若發動機水溫大於額定值，以最優轉速控制進入步驟5，否則以暖機控制進入步驟5 ；步驟5)進行發動機轉速工作狀態的判斷，若發動機轉速工作狀態正常，進入步驟6，否則發電機隨轉；步驟6)通過CAN總線對發電機進行轉矩控制。進一步的，步驟2中所述的能量模式選擇，包括以下步驟步驟a)判斷動力電池電荷狀態soc,若soc大於等於高預設值soc_high,選擇純電動模式輸出，否則進入步驟b ；步驟b)若soc大於等於中預設值soc_mid,進入步驟c,否則進入步驟d ;步驟c)判斷發動機前一時刻工作狀態，若發動機前一時刻狀態關閉則選擇純電動模式輸出，否則選擇電池和輔助動力單兀聯合模式輸出，即串聯模式輸出；步驟d)若soc大於等於低預設值soc_low,進入步驟e,否則進入步驟f ；步驟e)判斷電池前一時刻的狀態，電池前一時刻工作則選擇串聯模式輸出，否則選擇輔助動力單元單獨工作模式，即增程模式輸出；步驟f)選擇增程模式輸出。優選的,步驟I中所述的發動機啟動需求的判斷為當動力電池電荷狀態soc低於中預設值soc_mid,並且檔位位置於驅動檔，點火開關on檔時,貝U發動機有啟動需求；當soc 高於高預設值soc_high,或點火開關不在on檔，或者發動機冷卻水溫過高時，發動機無啟動需求。優選的，步驟I中所述的發動機啟動狀態的判斷為在一定範圍內檢測發動機轉速，檢測到發動機轉速大於啟動轉速eng_start_spd連續多次,則認為發動機啟動狀態正常，反之異常。優選的，步驟4中所述的發動機轉速工作狀態的判斷為在一定範圍內檢測發動機轉速，檢測到發動機轉速大於目標轉速eng_sim_spd連續多次,則認為發動機工作狀態正常，反之異常。本發明的有益效果是I、發動機在動力電池荷電狀態(soc)低於中預設值soc_mid時即啟動,發動機恆功率發電，具有良好經濟性。同時電池和輔助動力單元可實現對電機的聯合供電，在車輛急加速或者爬坡的時候能保證良好的動力性能。2、進行了發動機啟動狀態判斷，可以將此狀態發送給儀表，對整車行駛狀況有個預判。3、針對輔助動力單元兩個主要部件發動機和發電機，分別進行轉速控制和轉矩控制，在實現發電機轉矩控制之前預先進行發動機工作狀態判斷，如果發動機正常工作在其轉速控制狀態，再進行發電機轉矩控制，否則發電機隨轉。從而保證了發動機和發電機工作有序協調，安全性高。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。本發明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I輔助動力單元控制流程圖；圖2能量模式選擇流程圖。
具體實施方式
下面將參考附圖並結合實施例，來詳細說明本發明。參照圖I所示，一種增程式電動汽車輔助動力單元控制方法，包括以下步驟步驟I)進行發動機啟動需求的判斷，若發動機有啟動需求進入步驟2，否則結束程序。在本實施例中，發動機啟動需求的判斷為當動力電池電荷狀態soc低於中預設值socjnid，並且檔位位置於驅動檔，點火開關on檔時,則發動機有啟動需求。當soc高於高預設值soc_high,或點火開關不在on檔,或者發動機冷卻水溫過高時，發動機無啟動需求。·
步驟2)當發動機啟動需求時,首先進行發動機啟動狀態的判斷。在本實施例中，發動機啟動狀態的判斷為在一定範圍內檢測發動機轉速,檢測到發動機轉速大於啟動轉速eng_start_spd連續多次,則認為發動機啟動狀態正常,反之異
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巾O若發動機啟動工作狀態正常，進入步驟3，否則輸出記錄故障碼。步驟3)啟動發動機，根據車輛經濟性、動力性需求進行能量模式選擇，參照圖2所示，能量模式選擇包括以下步驟步驟a)判斷動力電池電荷狀態soc,若soc大於等於高預設值soc_high,選擇純電動模式輸出，否則進入步驟b ；步驟b)若soc大於等於中預設值soc_mid,進入步驟c,否則進入步驟d ；步驟c)判斷發動機前一時刻工作狀態，若發動機前一時刻狀態關閉則選擇純電動模式輸出，否則選擇電池和輔助動力單兀聯合模式輸出，即串聯模式輸出；步驟d)若soc大於等於低預設值soc_low,進入步驟e,否則進入步驟f ；步驟e)判斷電池前一時刻的狀態，電池前一時刻工作則選擇串聯模式輸出，否則選擇輔助動力單元單獨工作模式，即增程模式輸出；步驟f)選擇增程模式輸出。若選擇為串聯模式，進入步驟4。若選擇為增程模式，進行發動機功率限制，使發動機工作在燃油經濟性和排放性較優的區域，進入步驟5。步驟4)在串聯模式下，判斷發動機水溫是否大於額定值，發動機水溫大於水溫標定值eng_temp_low時,發送最優轉速eng_opt_spd給發動機控制器，以最優轉速控制進入步驟5。發動機水溫小於水溫標定值eng_temp_l0W時，發動機需要暖機，進行暖機控制，發送怠速轉速eng_idle_spd給發動機控制器,使發動機工作在其怠速轉速，發電機與發動機同軸連接，因此隨著發動機空轉，進入步驟5。步驟5)進行發動機轉速工作狀態的判斷。在本實施例中，發動機轉速工作狀態的判斷為在一定範圍內檢測發動機轉速，檢測到發動機轉速大於目標轉速eng_sim_spd連續多次，則認為發動機工作狀態正常，反之異常。若發動機轉速工作狀態正常，進入步驟6，否則發電機隨轉。
步驟6)通過CAN總線對發電機進行轉矩控制。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更 改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種增程式電動汽車輔助動力單元控制方法，其特徵在於，包括以下步驟 步驟I)進行發動機啟動需求的判斷，若發動機有啟動需求進入步驟2，否則結束程序；步驟2)進行發動機啟動狀態的判斷，若發動機啟動工作狀態正常，進入步驟3，否則輸出記錄故障碼； 步驟3)啟動發動機，根據車輛經濟性、動力性需求進行能量模式選擇；若選擇為串聯模式，進入步驟4 ;若選擇為增程模式，限制發動機功率進入步驟5 ； 步驟4)判斷發動機水溫是否大於額定值，若發動機水溫大於額定值，以最優轉速控制進入步驟5，否則以暖機控制進入步驟5 ； 步驟5)進行發動機轉速工作狀態的判斷，若發動機轉速工作狀態正常，進入步驟6，否則發電機隨轉； 步驟6)通過CAN總線對發電機進行轉矩控制。
2.根據權利要求I所述的增程式電動汽車輔助動力單元控制方法，其特徵在於步驟3中所述的能量模式選擇，包括以下步驟 步驟a)判斷動力電池電荷狀態soc,若soc大於等於高預設值soc_high,選擇純電動模式輸出，否則進入步驟b; 步驟b)若soc大於等於中預設值soc_mid,進入步驟c,否則進入步驟d ； 步驟c)判斷發動機前一時刻工作狀態，若發動機前一時刻狀態關閉則選擇純電動模式輸出，否則選擇電池和輔助動力單兀聯合模式輸出，即串聯模式輸出； 步驟d)若soc大於等於低預設值soc_low,進入步驟e,否則進入步驟f ； 步驟e)判斷電池前一時刻的狀態，電池前一時刻工作則選擇串聯模式輸出，否則選擇輔助動力單元單獨工作模式，即增程模式輸出； 步驟f)選擇增程模式輸出。
3.根據權利要求I所述的增程式電動汽車輔助動力單元控制方法，其特徵在於步驟I中所述的發動機啟動需求的判斷為當動力電池電荷狀態soc低於中預設值soc_mid,並且檔位位置於驅動檔，點火開關on檔時，則發動機有啟動需求；當soc高於高預設值soc_high,或點火開關不在on檔,或者發動機冷卻水溫過高時,發動機無啟動需求。
4.根據權利要求I所述的增程式電動汽車輔助動力單元控制方法，其特徵在於步驟2中所述的發動機啟動狀態的判斷為在一定範圍內檢測發動機轉速，檢測到發動機轉速大於啟動轉速eng_start_spd連續多次,則認為發動機啟動狀態正常,反之異常。
5.根據權利要求I所述的增程式電動汽車輔助動力單元控制方法，其特徵在於步驟5中所述的發動機轉速工作狀態的判斷為在一定範圍內檢測發動機轉速，檢測到發動機轉速大於目標轉速eng_sim_spd連續多次,則認為發動機工作狀態正常，反之異常。
全文摘要
本發明公開了一種增程式電動汽車輔助動力單元控制方法，包括以下步驟，當發動機啟動需求時，首先進行發動機啟動狀態的判斷，若發動機啟動工作狀態正常，啟動發動機，根據車輛經濟性、動力性需求進行能量模式選擇，否則輸出記錄故障碼；若選擇為串聯模式，判斷發動機水溫是否大於額定值，若發動機水溫大於額定值，以最優轉速控制，否則以暖機控制；若選擇為增程模式，限制發動機功率；進行發動機轉速工作狀態的判斷，若發動機轉速工作狀態正常，通過CAN總線對發電機進行轉矩控制，否則發電機隨轉。電池和輔助動力單元可實現對電機的聯合供電，在車輛急加速或者爬坡的時候能保證良好的動力性能。保證了發動機和發電機工作有序協調，安全性高。
文檔編號B60W20/00GK102897170SQ201210447889
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者耿建濤, 魏長河, 吳新兵, 陸中華, 方蘭蘭, 陸協和 申請人:蘇州海格新能源汽車電控系統科技有限公司