專利名稱：一種混合動(dòng)力汽車電機(jī)發(fā)電控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力汽車電機(jī)發(fā)電控制方法。
技術(shù)背景90年代以來，日本、美國、歐洲各大汽車公司紛紛開始研制混合動(dòng)力型汽 車。自日本豐田公司于1997年率先推出混合動(dòng)力轎車以來，各大汽車公司包括 本田、通用、福特、D-C以及法國雪鐵龍等都推出或研制出了產(chǎn)品車或概念樣車。 專家認(rèn)為在未來十年內(nèi)，可能有40%的汽車均將采用混合動(dòng)力技術(shù)，混合動(dòng)力汽 車有著巨大的發(fā)展前景?；旌蟿?dòng)力汽車可以通過電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能，存儲到 動(dòng)力電池等儲能裝置里；現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車電機(jī)發(fā)電控制方法不能根據(jù)車輛啟 動(dòng)、加速、爬坡等工況狀態(tài)使電機(jī)可以合理利用這些電能來為車輛提供驅(qū)動(dòng)力， 從而提高車輛的性能，降低油耗，減少排放。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出一種混合動(dòng)力汽車電機(jī)發(fā)電控制方法，以解決現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽 車電機(jī)發(fā)電控制方法不能根據(jù)車輛啟動(dòng)、加速、爬坡等工況狀態(tài)使電機(jī)可以合理 利用這些電能來為車輛提供驅(qū)動(dòng)力，從而提高車輛的性能，降低油耗，減少排放 的技術(shù)問題。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是 一種混合動(dòng)力汽車電機(jī)發(fā)電控制方法，其特征是，包括以下步驟(一) 對系統(tǒng)狀況進(jìn)行監(jiān)測，判斷當(dāng)前系統(tǒng)條件是否禁止發(fā)電，如果禁止發(fā)電， 則將驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電的扭矩置零，否則進(jìn)入下一步；(二) 判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于怠速狀態(tài)和動(dòng)力電池是否需要充電進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩 和電機(jī)扭矩分配，其中，整車所需扭矩=發(fā)動(dòng)機(jī)所需扭矩-電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的 扭矩若是處于怠速狀態(tài)且判斷動(dòng)力電池需要充電，則調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)電扭矩與 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩相等，若是處于怠速狀態(tài)且判斷動(dòng)力電池不需要充電，則調(diào)整驅(qū) 動(dòng)電機(jī)扭矩使其發(fā)電功率與車上電器的用電功率相等；若不是處于怠速狀態(tài)且判斷動(dòng)力電池需要充電，則優(yōu)先考慮調(diào)高驅(qū)動(dòng)電機(jī)的 發(fā)電扭矩給動(dòng)力電池充電，若不是處于怠速狀態(tài)且判斷動(dòng)力電池不需要充電，則 優(yōu)先滿足發(fā)動(dòng)機(jī)效率再調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電扭矩； (三)根據(jù)上述的判斷輸出發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩指令和電機(jī)扭矩指令。所述的判斷當(dāng)前系統(tǒng)條件是否禁止發(fā)電的判斷方法為，當(dāng)出現(xiàn)以下任一情況 時(shí)，均禁止發(fā)電a) 當(dāng)逆變器溫度高于某一閾值時(shí)，b) 當(dāng)蓄電池溫度低于某一閾值時(shí)， C)當(dāng)電池SOC高于某一閾值時(shí)，d) 當(dāng)電池與電機(jī)之間斷開時(shí)，e) 當(dāng)車輛的ABS系統(tǒng)正在工作時(shí)，f) 發(fā)動(dòng)機(jī)要在啟動(dòng)后持續(xù)運(yùn)行時(shí)間小于某一閾值時(shí)。所述的步驟(二)完成后還繼續(xù)調(diào)整得到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩進(jìn)行平滑處理。所述的判斷動(dòng)力電池是否需要充電的方法為當(dāng)動(dòng)力電池的SOC小于某一閾值X時(shí)為需要充電，當(dāng)動(dòng)力電池的SOC大于某一閾值X時(shí)為不需要充電。所述的步驟(二)得到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩后，還包括以下步驟如果發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩小于閾值z，則將電機(jī)扭矩置零禁止發(fā)電。所述的步驟(二)得到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩后，還包括以下步驟如果電機(jī)扭矩小于閾值Y，則將電機(jī)扭矩置零禁止發(fā)電。在采用了上述技術(shù)方案后，由于混合動(dòng)力控制器對運(yùn)行工況不斷地進(jìn)行監(jiān) 測，對不同的狀況進(jìn)行及時(shí)判斷以隨時(shí)找到可以進(jìn)行發(fā)電的機(jī)會，得到更多回收 能量的機(jī)會，解決了現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車電機(jī)發(fā)電控制方法不能根據(jù)車輛啟動(dòng)、 加速、爬坡等工況狀態(tài)使電機(jī)可以合理利用這些電能來為車輛提供驅(qū)動(dòng)力而提高 車輛的性能，降低油耗，減少排放的技術(shù)問題。如駕駛員松開油門，和/或踩下 剎車踏板的時(shí)候，都可以控制電機(jī)進(jìn)行發(fā)電?；旌蟿?dòng)力控制器同時(shí)還要監(jiān)測系統(tǒng)的其它條件是否允許電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，如電池的SOC是否允許或需要發(fā)電，各個(gè) 系統(tǒng)的溫度等是否正常等。在條件允許的時(shí)候，可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效、低排 放、輸出扭矩超過整車行駛要求的工況下運(yùn)行，多余的驅(qū)動(dòng)扭矩則可以用來驅(qū)動(dòng) 電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。當(dāng)電池的SOC高到一定程度，則可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效、低 排放、低扭矩的工況下運(yùn)行，此時(shí)電機(jī)利用動(dòng)力電池的電能進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，徒工不足 的扭矩。這樣就可以一直讓發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效、低排放的區(qū)域，提高了整車的燃 油經(jīng)濟(jì)性。


圖1是本發(fā)明涉及的混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接示意圖。 圖2是本發(fā)明涉及的混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)電氣連接示意圖。 圖3是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)發(fā)電功能的信號流示意圖。 圖4是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的流程圖。具,實(shí)施方式本發(fā)明中的電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)如圖1所示為同軸布置，電機(jī)的一段與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸 相連，另一端通過離合器與變速箱相連，電機(jī)是發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)一體化的，其工 作模式由混合動(dòng)力控制器和電機(jī)控制器來控制?？刂葡到y(tǒng)的電氣連接和實(shí)現(xiàn)發(fā)電 功能的信號流如圖2、 3所示。本發(fā)明的控制方法如圖4所示，包括以下步驟一種混合動(dòng)力汽車電機(jī)發(fā)電控制方法，包括以下步驟 (一)對系統(tǒng)狀況進(jìn)行監(jiān)測，判斷當(dāng)前系統(tǒng)條件是否禁止發(fā)電，判斷當(dāng)前系 統(tǒng)條件是否禁止發(fā)電的判斷方法為，當(dāng)出現(xiàn)以下任一情況時(shí)，均禁止發(fā)電a) 當(dāng)逆變器溫度高于某一閾值時(shí)，b) 當(dāng)蓄電池溫度低于某一閾值時(shí)，c) 當(dāng)電池SOC高于某一閾值時(shí)，:d)當(dāng)電池與電機(jī)之間斷開時(shí)，e) 當(dāng)車輛的ABS系統(tǒng)正在工作時(shí)，f) 發(fā)動(dòng)機(jī)要在啟動(dòng)后持續(xù)運(yùn)行時(shí)間小于某一閾值時(shí)。如果禁止發(fā)電，則將驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電的扭矩置零，否則進(jìn)入下一步； (二)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于怠速狀態(tài)和動(dòng)力電池是否需要充電進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)扭 矩和電機(jī)扭矩分配，其中，整車所需扭矩-發(fā)動(dòng)機(jī)所需扭矩-電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的扭矩若是處于怠速狀態(tài)且判斷動(dòng)力電池需要充電，則調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)電扭矩與 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩相等，若是處于怠速狀態(tài)且判斷動(dòng)力電池不需要充電，則調(diào)整驅(qū) 動(dòng)電機(jī)扭矩使其發(fā)電功率與車上電器的用電功率相等；若不是處于怠速狀態(tài)且判斷動(dòng)力電池需要充電，則優(yōu)先考慮調(diào)高驅(qū)動(dòng)電機(jī)的 發(fā)電扭矩給動(dòng)力電池充電，若不是處于怠速狀態(tài)且判斷動(dòng)力電池不需要充電，則 優(yōu)先滿足發(fā)動(dòng)機(jī)效率再調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電扭矩；其中，判斷動(dòng)力電池是否需要充電的方法為當(dāng)動(dòng)力電池的SOC小于某一 閾值X時(shí)為需要充電，當(dāng)動(dòng)力電池的SOC大于某一閾值X時(shí)為不需要充電，(三) 得到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩后，如果發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩小于閾值Z或者電機(jī)扭 矩小于閾值Y，則將電機(jī)扭矩置零禁止發(fā)電。(四) 將調(diào)整得到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩進(jìn)行平滑處理。(五) 根據(jù)上述的判斷輸出發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩指令和電機(jī)扭矩指令。采用了上述方法后，混合動(dòng)力控制器對車輛的運(yùn)行工況進(jìn)行監(jiān)測，以及時(shí)找 到可以進(jìn)行發(fā)電的機(jī)會。如駕駛員松開油門時(shí)，且其它條件允許，就可以控制電 機(jī)進(jìn)行發(fā)電。剎車，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速等情況，都可以讓電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成 電能存儲到動(dòng)力電池里。如當(dāng)駕駛員松開油門踏板達(dá)到一定程度，就允許電機(jī)進(jìn) 行發(fā)電。這樣可以獲得更多的發(fā)電機(jī)會，提高能量回收的數(shù)量。若當(dāng)前狀況允許 進(jìn)行發(fā)電，且發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀況，如果電池SOC小于某一閾值，則用發(fā)動(dòng)機(jī) 的全部輸出扭矩驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電。若發(fā)電機(jī)發(fā)電是發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況，且 動(dòng)力電池的SOC小于某一閾值，則需要提高發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的轉(zhuǎn)速，以提高發(fā)電功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。若發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，且動(dòng)力電池的soc大于某 一閾值，即動(dòng)力電池不需要充電，則應(yīng)當(dāng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的扭矩，讓電機(jī) 的發(fā)電功率與車上電器的用電功率相等。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非怠速的運(yùn)行狀態(tài)且電機(jī)被驅(qū)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電，如果電池的soc大于某一閾值，則應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。按此原則重新計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)當(dāng)輸出的扭矩和和應(yīng)當(dāng)花在驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的扭矩，以便使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效率、低排放、大扭矩的狀態(tài)下，超出車輛需求的 扭矩可以用來進(jìn)行發(fā)電。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非怠速的運(yùn)行狀態(tài)且電機(jī)被驅(qū)動(dòng)進(jìn)行發(fā) 電，如果電池的SOC小于某一閾值，則應(yīng)當(dāng)優(yōu)先補(bǔ)充動(dòng)力電池的電量。電池的 soc越低，則需要用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的扭矩越大。驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的扭矩不允許出現(xiàn)階躍變化，防止沖擊對系統(tǒng)造成損壞和/或?qū)φ嚨氖孢m性造成影 響。不允許要求發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩低于某一閾值，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)過低扭矩的工況下 效率太低，并且有可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。不允許驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的扭矩低于某 一閾值，過低的扭矩局會使電機(jī)的效率很低。此時(shí)通過將要求的扭矩置成零來禁 止發(fā)電。
權(quán)利要求
1、一種混合動(dòng)力汽車電機(jī)發(fā)電控制方法，其特征是，包括以下步驟(一)對系統(tǒng)狀況進(jìn)行監(jiān)測，判斷當(dāng)前系統(tǒng)條件是否禁止發(fā)電，如果禁止發(fā)電，則將驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電的扭矩置零，否則進(jìn)入下一步；(二)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于怠速狀態(tài)和動(dòng)力電池是否需要充電進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩分配，其中，整車所需扭矩＝發(fā)動(dòng)機(jī)所需扭矩-電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的扭矩若是處于怠速狀態(tài)且判斷動(dòng)力電池需要充電，則調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)電扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩相等，若是處于怠速狀態(tài)且判斷動(dòng)力電池不需要充電，則調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩使其發(fā)電功率與車上電器的用電功率相等；若不是處于怠速狀態(tài)且判斷動(dòng)力電池需要充電，則優(yōu)先考慮調(diào)高驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)電扭矩給動(dòng)力電池充電，若不是處于怠速狀態(tài)且判斷動(dòng)力電池不需要充電，則優(yōu)先滿足發(fā)動(dòng)機(jī)效率再調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電扭矩；(三)根據(jù)上述的判斷輸出發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩指令和電機(jī)扭矩指令。
2、 如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車電機(jī)發(fā)電控制方法，其特征是，所述的判 斷當(dāng)前系統(tǒng)條件是否禁止發(fā)電的判斷方法為，當(dāng)出現(xiàn)以下任一情況時(shí)，均禁 止發(fā)電a) 當(dāng)逆變器溫度高于某一閾值時(shí)，b) 當(dāng)蓄電池溫度低于某一閾值時(shí)，c) 當(dāng)電池SOC高于某一閾值時(shí)，d) 當(dāng)電池與電機(jī)之間斷開時(shí)，e) 當(dāng)車輛的ABS系統(tǒng)正在工作時(shí)，f) 發(fā)動(dòng)機(jī)要在啟動(dòng)后持續(xù)運(yùn)行時(shí)間小于某一閾值時(shí)。
3、 如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車電機(jī)發(fā)電控制方法，其特征是，所述的步 驟(二)完成后還繼續(xù)調(diào)整得到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩進(jìn)行平滑處理。
4、 如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電機(jī)發(fā)電控制方法，其特征是，判斷動(dòng)力電池 是否需要充電的方法為當(dāng)動(dòng)力電池的SOC小于某一閾值X時(shí)為需要充電，當(dāng) 動(dòng)力電池的SOC大于某一閾值X時(shí)為不需要充電。
5、 如權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力電機(jī)發(fā)電控制方法，其特征是，所述的步驟(二) 得到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩后，還包括以下步驟如果發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩小于閾值Z，則將電機(jī)扭矩置零禁止發(fā)電。
6、如權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力汽車電機(jī)發(fā)電控制方法，其特征是，所述的步 驟(二)得到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩后，還包括以下步驟如果電機(jī)扭矩小于閾 值Y，則將電機(jī)扭矩置零禁止發(fā)電。
全文摘要
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力汽車電機(jī)發(fā)電控制方法。包括以下步驟(一)對系統(tǒng)狀況進(jìn)行監(jiān)測，判斷當(dāng)前系統(tǒng)條件是否禁止發(fā)電，如果禁止發(fā)電，則將驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電的扭矩置零，否則進(jìn)入下一步；(二)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于怠速狀態(tài)和動(dòng)力電池是否需要充電進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩分配，其中，整車所需扭矩＝發(fā)動(dòng)機(jī)所需扭矩-電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的扭矩(三)根據(jù)上述的判斷輸出發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩指令和電機(jī)扭矩指令。由于混合動(dòng)力控制器對運(yùn)行工況不斷地進(jìn)行監(jiān)測，對不同的狀況進(jìn)行及時(shí)判斷以隨時(shí)找到可以進(jìn)行發(fā)電的機(jī)會，得到更多回收能量的機(jī)會，可以合理利用這些電能來為車輛提供驅(qū)動(dòng)力而提高車輛的性能，降低油耗，減少排放。
文檔編號B60W20/00GK101402360SQ20071012430
公開日2009年4月8日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者鄒海濱, 敬 黃 申請人:奇瑞汽車股份有限公司