【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车辆控制，具体涉及一种混合动力汽车强制保电控制方法与系统。
技术介绍
1、混合动力汽车有多种驱动模式，当电池soc较低时，或者驾驶员手动切换增程模式(以下简称“shev”)时，增程器(以下简称“apu”)将会启动运转为整车发电或同时为电池补电，apu与整车驱动系统解耦无刚性连接，因此apu中的发动机和发电机运转转速与整车车速处于非同步状态，而传统燃油车发动机处于较高功率点工作时，由于变速箱的存在也会让发动机的工作转速维持在较低区间，由此带来的增益一是发动机能更好的运转在高效区间，另外发动机由于运转转速较低，因此发动机的振动和噪声也较低，即nvh表现的控制会更容易，而对于混合动力汽车，为了保证apu的油电转化效率等，发动机和发电机直连，中间无其他调速装置等，当apu处于高功率发电时，发动机转速很高，一般额定发电功率在50kw左右的apu，在其额定发电功率点的转速将达到3500rpm～4000rpm，在该转速区间内发动机振动和噪声都很大，造成整车nvh变差，严重影响整车驾乘体验，同时主要跟随驱动功率需求变化的apu发电功率控制策略也会导致发动机的转速变化较大，为了满足整车发电功率的响应性要求，发动机转速的拉升和下降均较为迅速，发动机转速变化也会产生一定的噪音和振动变化，这会加剧整车nvh表现恶化；混合动力汽车电池在soc较低的情况下，bms允许放电功率降低，整车动力性随之变差；此外，若电池馈电严重，soc极低时还可能会对电池本身造成不可逆的损伤。因此混合动力汽车的能量管理控制应包含强制保电功能，在一般工况下保证整车动力
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种混合动力汽车强制保电控制方法与系统，能快速使车辆电池剩余电量上升至最小馈电剩余电量以上，以保证电池的使用安全性。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种混合动力汽车强制保电控制方法，包括：
3、根据加速踏板开度及当前车速计算得到当前驾驶员需求扭矩及电机需求电功率；
4、根据当前车速及环境温度计算得到目标保电剩余电量以及最小馈电剩余电量；
5、根据电机需求电功率、当前车辆实际剩余电量以及目标保电剩余电量计算得到目标发电功率；
6、根据当前车辆实际剩余电量以及最小馈电剩余电量计算得到第一强制发电功率，并根据电池管理系统实际功率对第一强制发电功率进行调整得到第二强制发电功率；
7、根据目标发电功率、第二强制发电功率以及预设的允许充电功率计算得到实际发电功率请求；
8、根据预设的允许放电功率以及实际发电功率计算得到电机驱动可用功率；
9、根据电机驱动可用功率计算得到电机驱动扭矩限值，并根据电池管理系统的允许充电功率计算得到电机回收扭矩限值，并根据电机驱动扭矩限值和电机回收扭矩限值计算得到当前驾驶员需求扭矩最终值；通过调整电机的发电功率，限制电机的电机驱动可用功率以及结合当前驾驶员需求扭矩最终值实现强制保电。
10、还包括：根据实际发电功率请求计算得到发电机的目标扭矩，根据发电机的目标扭矩计算得到给发动机的扭矩指令，且此时给发动机的扭矩指令在数值上为负的发电机的目标扭矩。
11、根据加速踏板开度及当前车速计算得到当前驾驶员需求扭矩及电机需求电功率的方法为：根据电机效率map图拟合得到的二次函数p＝at2+bt+c，对当前驾驶员需求扭矩及电机需求电功率进行计算；其中，a、b、c均为常数，且数值均随转速变化；p为功率，t为扭矩。
12、在目标保电剩余电量以及最小馈电剩余电量的计算中，目标保电剩余电量随车速增大或温度降低而增大，且有目标保电剩余电量始终大于最小馈电剩余电量。
13、在目标发电功率的计算中，当当前车辆实际剩余电量与目标保电剩余电量之差大于0，当前车辆实际剩余电量与目标保电剩余电量之差越大时，电机需求电功率绝对值与目标发电功率绝对值之差越大；当前车辆实际剩余电量与目标保电剩余电量之差小于0，当前车辆实际剩余电量与目标保电剩余电量之差越小时，目标发电功率绝对值与电机需求电功率绝对值之差越大。
14、在目标发电功率的计算中，当当前车辆实际剩余电量小于或等于最小馈电剩余电量时，触发车辆的强制保电模式，根据当前车辆实际剩余电量以及最小馈电剩余电量计算得到第一强制发电功率，此时允许放电功率为0。
15、在第二强制发电功率的计算中，判断电池管理系统实际功率与第一强制发电功率是否相等；当电池管理系统实际功率与第一强制发电功率不相等时，则根据第一强制发电功率与电池管理系统实际功率的差值得到强制发电的偏移量，将强制发电的偏移量与第一强制发电功率叠加得到第二强制发电功率。
16、在实际发电功率请求的计算中，实际发电功率请求取目标发电功率与第二强制发电功率之和、允许充电功率中的最大值。
17、在电机驱动可用功率的计算中，电机驱动可用功率表示为允许放电功率与实际发电功率之差，当未触发强制保电模式时，允许放电功率为电池管理系统最大允许放电功率，实际发电功率为发电机控制器反馈的实际电功率；当触发强制保电模式时，允许放电功率为0，实际发电功率等于发电机控制器反馈的实际电功率与第二强制发电功率之差，即此时电机驱动可用功率等于第二强制发电功率与发电机控制器反馈的实际电功率之差。
18、还提供一种混合动力汽车强制保电控制系统，包括电池管理系统、发动机控制系统、发电机控制器、驱动电机控制器、空调控制器以及动力域控制器；其中，
19、电池管理系统，用于实时反馈当前车辆实际剩余电量、允许充电功率、允许放电功率以及实际发电功率至动力域控制器；
20、发动机控制系统，用于执行来自于动力域控制器的扭矩指令并反馈实际执行扭矩和发动机转速至动力域控制器；
21、发电机控制器，用于执行来自动力域控制器的扭矩指令，反馈实际执行扭矩、实际转速、实际电功率至动力域控制器；
22、驱动电机控制器，用于执行来自动力域控制器的扭矩指令，反馈实际执行扭矩和转速至动力域控制器；
23、空调控制器，用于反馈采集的环境温度至动力域控制器；
24、动力域控制器，用于根据如上述任一项所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法生成目标发电功率、电机驱动可用功率以及当前驾驶员需求扭矩最终值，通过调整电机的发电功率，限制电机的电机驱动可用功率以及结合当前驾驶员需求扭矩最终值实现强制保电，并根据当前驾驶员需求扭矩最终值生成扭矩指令发送至发动机控制系统、发电机控制器和驱动电机控制器。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
26、本专利技术根据实时的车辆剩余电量、环境温度、车速制定不同的能量管理策略，具有较好的适应性，同时在电池极度馈电时触发强制保电策略，保证了电池的使用安全性；本专利技术综合考虑了电池的最大放电及充电能力，在尽可能保证驾驶员扭矩需求及电池充电需求的前提下，确保电池不发生过充过放。...
【技术保护点】
1.一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，还包括：根据实际发电功率请求计算得到发电机的目标扭矩，根据发电机的目标扭矩计算得到给发动机的扭矩指令，且此时给发动机的扭矩指令在数值上为负的发电机的目标扭矩。
3.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，根据加速踏板开度及当前车速计算得到当前驾驶员需求扭矩及电机需求电功率的方法为：根据电机效率MAP图拟合得到的二次函数P＝AT2+BT+C，对当前驾驶员需求扭矩及电机需求电功率进行计算；其中，A、B、C均为常数，且数值均随转速变化；P为功率，T为扭矩。
4.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，在目标保电剩余电量以及最小馈电剩余电量的计算中，目标保电剩余电量随车速增大或温度降低而增大，且有目标保电剩余电量始终大于最小馈电剩余电量。
5.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，在目标发电功率的计算中，当当前车辆实际剩余电量与目标保电
6.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，在目标发电功率的计算中，当当前车辆实际剩余电量小于或等于最小馈电剩余电量时，触发车辆的强制保电模式，根据当前车辆实际剩余电量以及最小馈电剩余电量计算得到第一强制发电功率，此时允许放电功率为0。
7.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，在第二强制发电功率的计算中，判断电池管理系统实际功率与第一强制发电功率是否相等；当电池管理系统实际功率与第一强制发电功率不相等时，则根据第一强制发电功率与电池管理系统实际功率的差值得到强制发电的偏移量，将强制发电的偏移量与第一强制发电功率叠加得到第二强制发电功率。
8.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，在实际发电功率请求的计算中，实际发电功率请求取目标发电功率与第二强制发电功率之和、允许充电功率中的最大值。
9.根据权利要求6所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，在电机驱动可用功率的计算中，电机驱动可用功率表示为允许放电功率与实际发电功率之差，当未触发强制保电模式时，允许放电功率为电池管理系统最大允许放电功率，实际发电功率为发电机控制器反馈的实际电功率；当触发强制保电模式时，允许放电功率为0，实际发电功率等于发电机控制器反馈的实际电功率与第二强制发电功率之差，即此时电机驱动可用功率等于第二强制发电功率与发电机控制器反馈的实际电功率之差。
10.一种混合动力汽车强制保电控制系统，其特征在于，包括电池管理系统、发动机控制系统、发电机控制器、驱动电机控制器、空调控制器以及动力域控制器；其中，
...【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，还包括：根据实际发电功率请求计算得到发电机的目标扭矩，根据发电机的目标扭矩计算得到给发动机的扭矩指令，且此时给发动机的扭矩指令在数值上为负的发电机的目标扭矩。
3.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，根据加速踏板开度及当前车速计算得到当前驾驶员需求扭矩及电机需求电功率的方法为：根据电机效率map图拟合得到的二次函数p＝at2+bt+c，对当前驾驶员需求扭矩及电机需求电功率进行计算；其中，a、b、c均为常数，且数值均随转速变化；p为功率，t为扭矩。
4.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，在目标保电剩余电量以及最小馈电剩余电量的计算中，目标保电剩余电量随车速增大或温度降低而增大，且有目标保电剩余电量始终大于最小馈电剩余电量。
5.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，在目标发电功率的计算中，当当前车辆实际剩余电量与目标保电剩余电量之差大于0，当前车辆实际剩余电量与目标保电剩余电量之差越大时，电机需求电功率绝对值与目标发电功率绝对值之差越大；当前车辆实际剩余电量与目标保电剩余电量之差小于0，当前车辆实际剩余电量与目标保电剩余电量之差越小时，目标发电功率绝对值与电机需求电功率绝对值之差越大。
6.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车强制保电控制方法，其特征在于，在目标...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，权卫平，张昊，陈龙，蒋国琛，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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