一種純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法，具體步驟為：整車控制器根據(jù)車速與驅(qū)動功率的關(guān)系表，得到增程器的需求發(fā)電功率，并根據(jù)動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電電流計(jì)算出動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電功率；若需求發(fā)電功率大于最大發(fā)電功率，則通過整車控制器限制需求發(fā)電功率為最大充電功率；比較根據(jù)S2得到的需求發(fā)電功率和增程器的當(dāng)前發(fā)電功率：若不相等，則整車控制器根據(jù)當(dāng)前的加速踏板開度和制動踏板信號，將增程器的當(dāng)前發(fā)電功率以梯度形式過渡到增程器的目標(biāo)發(fā)電功率。本發(fā)明的功率跟隨控制方法使得過渡更加平穩(wěn)，在一定程度上掩蓋了整車振動和噪聲，提高了整車的NVH性能。
【專利說明】一種純電動汽車増程器的功率跟隨控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及增程式電動汽車的控制領(lǐng)域，具體涉及一種純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]續(xù)駛里程短和充電配套設(shè)施不完善的制約是純電動汽車的發(fā)展受限的重要因素，可延長續(xù)駛里程并且降低對充電設(shè)施依賴的增程式電動汽車因此具有良好的發(fā)展前景。較之于純電動汽車(電池小)，安裝增程器的純電動汽車因其燃油效率高的優(yōu)點(diǎn)，其耗能成本較低，續(xù)航里程明顯更長(可達(dá)到甚至超過傳統(tǒng)車)；較之于混合動力汽車(重混)，安裝增程器的純電動汽車技術(shù)相對簡單、技術(shù)壁皇少，節(jié)油率高達(dá)50%左右，具有良好的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用前景。
[0003]目前增程型電動汽車對增程器的控制多采用3-5個點(diǎn)的單點(diǎn)式控制，使增程器的發(fā)動機(jī)工作在幾個較經(jīng)濟(jì)工況點(diǎn)，整車控制器通過整車功率需求控制增程器實(shí)現(xiàn)各個點(diǎn)之間的功率切換。單點(diǎn)式控制使得發(fā)動機(jī)長時間工作在固定轉(zhuǎn)速，由于增程器發(fā)電功率點(diǎn)的切換不連續(xù)，當(dāng)功率點(diǎn)切換時會較突然的帶來較大的整車振動與噪聲，造成整車NVH性能較差，對整車舒適性的影響直接關(guān)系到市場的接受度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法，實(shí)現(xiàn)了整車控制器對增程器的發(fā)電功率多點(diǎn)連續(xù)控制。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案具體為:
[0006]一種純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法，具體步驟為:
[0007]S1:整車控制器根據(jù)車速與驅(qū)動功率的關(guān)系表，將當(dāng)前車速對應(yīng)至驅(qū)動功率，得到增程器的需求發(fā)電功率；并根據(jù)動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電電流計(jì)算出動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電功率；
[0008]S2:比較增程器的需求發(fā)電功率和動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電功率:
[0009]若增程器的需求發(fā)電功率不大于動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大發(fā)電功率，則整車控制器提供增程器的需求發(fā)電功率；
[0010]若增程器的需求發(fā)電功率大于動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大發(fā)電功率，則通過整車控制器限制增程器的需求發(fā)電功率為動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電功率；
[0011]S3:整車控制器比較根據(jù)S2得到的增程器的需求發(fā)電功率和增程器的當(dāng)前發(fā)電功率:
[0012]若增程器的需求發(fā)電功率與增程器的當(dāng)前發(fā)電功率相等，則整車控制器繼續(xù)提供增程器的當(dāng)前發(fā)電功率，作為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率；
[0013]若增程器的需求發(fā)電功率與增程器的當(dāng)前發(fā)電功率不相等，則整車控制器根據(jù)當(dāng)前的加速踏板開度和制動踏板信號確定將增程器的當(dāng)前發(fā)電功率切換為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率的方式，作為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率；
[0014]S4:在需要將增程器的當(dāng)前發(fā)電功率切換為增程器目標(biāo)發(fā)電功率后，增程器的當(dāng)前發(fā)電功率以梯度形式過渡到增程器的目標(biāo)發(fā)電功率。(最終實(shí)現(xiàn)對增程器的多點(diǎn)連續(xù)發(fā)電功率控制。)
[0015]在上述純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法中，在步驟SI中，所述車速與驅(qū)動功率的關(guān)系表的獲得方式為:
[0016]在增程器不工作情況下，根據(jù)對增程型電動汽車的整車實(shí)際道路試驗(yàn)，得到汽車車速以及動力電池的電壓、放電電流數(shù)據(jù)，對電壓與放電電流進(jìn)行積分得到驅(qū)動功率，進(jìn)而得到車速與驅(qū)動功率的關(guān)系表。
[0017]在上述純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法中，在步驟S3中，若根據(jù)S2得到的增程器的需求發(fā)電功率與增程器的當(dāng)前發(fā)電功率不相等，則由當(dāng)前的加速踏板開度和制動踏板信號決定是否將增程器的當(dāng)前發(fā)電功率切換為增程器的需求發(fā)電功率，具體為:
[0018]在制動踏板未踩下的情況下，比較當(dāng)前與上一狀態(tài)的加速踏板開度，若兩次的開度差大于設(shè)定值，則對增程器的當(dāng)前發(fā)電功率進(jìn)行提升或者下降調(diào)節(jié)，直至增程器的當(dāng)前發(fā)電功率與增程器的需求發(fā)電功率相等，并將增程器的需求發(fā)電功率作為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率；
[0019]在已踩下制動踏板的情況下，則對增程器的當(dāng)前發(fā)電功率進(jìn)行下降調(diào)節(jié)。
[0020]在上述純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法中，所述設(shè)定值為20-50%之間的某個值。
[0021]在上述純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法中，所述設(shè)定值為20%。
[0022]在上述純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法中，整車控制器以200-500ms之間的某個值為周期的梯度調(diào)節(jié)增程器的發(fā)電功率，直至增程器的當(dāng)前發(fā)電功率等于增程器的需求發(fā)電功率，并將增程器的需求發(fā)電功率作為目標(biāo)。
[0023]在上述純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法中，整車控制器以300ms之間的某個值為周期的梯度調(diào)節(jié)增程器的發(fā)電功率，直至增程器的當(dāng)前發(fā)電功率等于增程器的需求發(fā)電功率，并將增程器的需求發(fā)電功率作為目標(biāo)。
[0024]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:
[0025]本發(fā)明的增程器的功率跟隨控制方法是基于車速、加速踏板開度和制動踏板信號進(jìn)行的多點(diǎn)密集功率跟隨控制，利用車速與增程器發(fā)電功率、發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)速正相關(guān)可在一定程度上掩蓋整車振動和噪聲，提高整車的NVH性能，使其更符合駕駛員的駕駛預(yù)期，進(jìn)一步提高整車的能量管理效率，進(jìn)一步滿足增程式電動汽車的延長續(xù)駛里程需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，能夠更完整更好地理解本發(fā)明。此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0027]圖1為本發(fā)明一種純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法的流程圖；
[0028]圖2為本發(fā)明一種純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法的車速跟隨控制發(fā)電功率過程示意圖(即梯度調(diào)節(jié)示意圖)。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0030]如圖1所示的一種純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法，具體步驟為:
[0031]S1:首先在增程器不工作情況下，根據(jù)對增程型電動汽車的整車實(shí)際道路試驗(yàn)，得到汽車車速以及動力電池的電壓、放電電流數(shù)據(jù)，對電壓與放電電流進(jìn)行積分得到驅(qū)動功率，進(jìn)而得到車速與驅(qū)動功率的關(guān)系表；
[0032]一方面，整車控制器根據(jù)所得的車速與驅(qū)動功率的關(guān)系表，并根據(jù)查表得到增程器需求發(fā)電功率將當(dāng)前車速對應(yīng)至驅(qū)動功率，得到增程器的需求發(fā)電功率；
[0033]另一方面，整車控制器根據(jù)動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電電流計(jì)算出動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電功率；
[0034]上述車速與驅(qū)動功率的關(guān)系表的獲得方式為:
[0035]在增程器不工作情況下，根據(jù)對增程型電動汽車的多次整車實(shí)際道路試驗(yàn)，得到汽車車速以及動力電池的電壓、放電電流數(shù)據(jù)，對電壓與放電電流進(jìn)行積分得到驅(qū)動功率，進(jìn)而得到車速與驅(qū)動功率的關(guān)系表，并可針對不同整車工作模式對關(guān)系表進(jìn)行標(biāo)定優(yōu)化。
[0036]S2:比較增程器的需求發(fā)電功率和動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電功率:若增程器的需求發(fā)電功率不大于動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大發(fā)電功率，則無需限制，整車控制器提供增程器的需求發(fā)電功率即可；若增程器的需求發(fā)電功率大于動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大發(fā)電功率，則通過整車控制器限制增程器的需求發(fā)電功率，使其等于動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電功率；
[0037]S3:整車控制器比較根據(jù)S2得到的增程器的需求發(fā)電功率和增程器的當(dāng)前發(fā)電功率:
[0038]若增程器的需求發(fā)電功率與增程器的當(dāng)前發(fā)電功率相等，則無需限制，整車控制器繼續(xù)提供增程器的當(dāng)前發(fā)電功率，作為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率即可；
[0039]若增程器的需求發(fā)電功率與增程器的當(dāng)前發(fā)電功率不相等，則整車控制器根據(jù)當(dāng)前的加速踏板開度和制動踏板信號確定將增程器的當(dāng)前發(fā)電功率切換為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率的方式，作為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率，具體為:
[0040]在制動踏板未踩下的情況下，比較當(dāng)前與上一狀態(tài)的加速踏板開度，若兩次的開度差大于設(shè)定值(可以設(shè)定為20-50%之間的某個值，優(yōu)選為20% )，則對增程器的當(dāng)前發(fā)電功率進(jìn)行提升或者下降調(diào)節(jié)，直至增程器的當(dāng)前發(fā)電功率與增程器的需求發(fā)電功率相等，并將增程器的需求發(fā)電功率作為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率；
[0041]在已踩下制動踏板的情況下，則對增程器的當(dāng)前發(fā)電功率進(jìn)行下降調(diào)節(jié)；
[0042]這是因?yàn)橹苿犹ぐ宀认碌臅r候，由于驅(qū)動功率停止輸出，車速將降低，因此根據(jù)車速與增程器發(fā)電功率關(guān)系表，根據(jù)需要減小的發(fā)電功率對增程器的當(dāng)前發(fā)電功率進(jìn)行下降調(diào)節(jié)即可；有效防止了因?yàn)轵?qū)動功率停止輸出，增程器的發(fā)電機(jī)所發(fā)的電全部用于給動力電池充電，引起過充。
[0043]S4:在需要將增程器的當(dāng)前發(fā)電功率切換為增程器目標(biāo)發(fā)電功率后，整車控制器以200-500ms之間的某個值(優(yōu)選為300ms)為周期的梯度調(diào)節(jié)(如圖2所示)增程器的發(fā)電功率，直至增程器的當(dāng)前發(fā)電功率等于增程器的需求發(fā)電功率，并將增程器的需求發(fā)電功率作為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率。避免了功率跳動，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電功率的連續(xù)階梯調(diào)節(jié)，同時給增程器調(diào)節(jié)發(fā)電功率至目標(biāo)功率流出充足的調(diào)節(jié)時間。
[0044]本發(fā)明的增程器功率跟隨控制方法中，車速與驅(qū)動功率關(guān)系表的獲取基于大量的試驗(yàn)，而且整車控制是基于車速、加速踏板開度和制動踏板信號對增程器發(fā)電功率的跟隨控制，并根據(jù)動力電池允許最大充電電流限制增程器目標(biāo)發(fā)電功率，且在調(diào)控至目標(biāo)發(fā)電功率的過程中，以梯度調(diào)節(jié)的方式逐漸限制，不僅保證了調(diào)控的可行性，而且使得調(diào)控更加平穩(wěn)，增加了整車的可靠性和舒適性。
[0045]如上所述，對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，顯然，只要實(shí)質(zhì)上沒有脫離本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)及效果、對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的變形，也均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法，其特征在于，具體步驟為: 51:整車控制器根據(jù)車速與驅(qū)動功率的關(guān)系表，將當(dāng)前車速對應(yīng)至驅(qū)動功率，得到增程器的需求發(fā)電功率；根據(jù)動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電電流計(jì)算出動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電功率； 52:比較增程器的需求發(fā)電功率和動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電功率: 若增程器的需求發(fā)電功率不大于動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大發(fā)電功率，則整車控制器提供增程器的需求發(fā)電功率； 若增程器的需求發(fā)電功率大于動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大發(fā)電功率，則通過整車控制器限制增程器的需求發(fā)電功率為動力電池當(dāng)前狀態(tài)允許的最大充電功率； 83:整車控制器比較根據(jù)52得到的增程器的需求發(fā)電功率和增程器的當(dāng)前發(fā)電功率: 若增程器的需求發(fā)電功率與增程器的當(dāng)前發(fā)電功率相等，則整車控制器繼續(xù)提供增程器的當(dāng)前發(fā)電功率，作為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率； 若增程器的需求發(fā)電功率與增程器的當(dāng)前發(fā)電功率不相等，則整車控制器根據(jù)當(dāng)前的加速踏板開度和制動踏板信號確定將增程器的當(dāng)前發(fā)電功率切換為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率的方式，作為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率； 34:在需要將增程器的當(dāng)前發(fā)電功率切換為增程器目標(biāo)發(fā)電功率后，增程器的當(dāng)前發(fā)電功率以梯度形式過渡到增程器的目標(biāo)發(fā)電功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法，其特征在于，在步驟31中，所述車速與驅(qū)動功率的關(guān)系表的獲得方式為: 在增程器不工作情況下，根據(jù)對增程型電動汽車的整車實(shí)際道路試驗(yàn)，得到汽車車速以及動力電池的電壓、放電電流數(shù)據(jù)，對電壓與放電電流進(jìn)行積分得到驅(qū)動功率，進(jìn)而得到車速與驅(qū)動功率的關(guān)系表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法，其特征在于，在步驟33中，若根據(jù)32得到的增程器的需求發(fā)電功率與增程器的當(dāng)前發(fā)電功率不相等，則由當(dāng)前的加速踏板開度和制動踏板信號決定是否將增程器的當(dāng)前發(fā)電功率切換為增程器的需求發(fā)電功率，具體為: 在制動踏板未踩下的情況下，比較當(dāng)前與上一狀態(tài)的加速踏板開度，若兩次的開度差大于設(shè)定值，則對增程器的當(dāng)前發(fā)電功率進(jìn)行提升或者下降調(diào)節(jié)，直至增程器的當(dāng)前發(fā)電功率與增程器的需求發(fā)電功率相等，并將增程器的需求發(fā)電功率作為增程器的目標(biāo)發(fā)電功率； 在已踩下制動踏板的情況下，則對增程器的當(dāng)前發(fā)電功率進(jìn)行下降調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法，其特征在于，所述設(shè)定值為20-50%之間的某個值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法，其特征在于，所述設(shè)定值為20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法，其特征在于，整車控制器以200-500！^之間的某個值為周期的梯度調(diào)節(jié)增程器的發(fā)電功率，直至增程器的當(dāng)前發(fā)電功率等于增程器的需求發(fā)電功率，并將增程器的需求發(fā)電功率作為目標(biāo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動汽車增程器的功率跟隨控制方法，其特征在于，整車控制器以300^之間的某個值為周期的梯度調(diào)節(jié)增程器的發(fā)電功率，直至增程器的當(dāng)前發(fā)電功率等于增程器的需求發(fā)電功率，并將增程器的需求發(fā)電功率作為目標(biāo)。
【文檔編號】B60L11/02GK104477041SQ201410674785
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】黃殿輝, 易迪華, 尹穎, 張友煥 申請人:北京新能源汽車股份有限公司