一种串联可插电式电动汽车增程控制方法技术

本发明专利技术提出一种串联可插电式电动汽车增程控制方法，采用的系统组成为：发动机、发动机控制单元ＥＭＳ、发电机、发电机控制器ＩＰＵ、整车控制器ＨＣＵ。控制过程包括；（１）设定增程模块的启动条件；（２）增程模块启动；（３）增程模块运行控制；本发明专利技术可以节省启动发动机的小启动电机，直接用发电机启动发动机，更加高效，降低了成本，节约了零部件的布置空间，同时通过ＨＣＵ给ＩＰＵ指令，让发电机启动发动机，一次性启动成功率更高，启动效果、通讯指令较用小启动电机启动发动机更简洁。同时，本发明专利技术可以在发动机外特性曲线上，挑选几个经济性更好的工况点，降低了能耗，同时也满足整车用电需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于整车系统控制领域，具体涉及增程行驶模块的启动与运行控制方法。
技术介绍
能源危机和环境恶化是制约经济发展的两大因素。研究节能环保的新能汽车是 解决以上问题的有效手段之一，其中串联可插电式电动汽车是目前研发的热点。该电动车 的主要原理为通过锂电池供给驱动电机能量来驱动车辆行驶，当锂电池的能量不足时，需 要启动发动机带动发电机发电，发出的电通过驱动电机使车辆持续行驶。其中发动机、发电 机、发动机控制单元EMS、发电机控制器IPU统称为增程模块。其中发动机不参与整车驱动， 仅带动发电机发电。在现有技术中，大都是通过设定一个点作为发动机发电运行的点，该点 的设定虽然经济性较好，但是不能满足整车其它工况的扭矩需求。在整车有较大的扭矩需 求下，不能满足整车的动力需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出，主要解决的问 题是(1)增程模块启动，即整车运行过程中，发动机如何启动以及如何带动发电机发电。 (2)增程模块的运行控制，即增程模块启动之后如何实现发动机多个工况点切换。为了实现上述控制方法，本专利技术采用的系统组成为发动机、发动机控制单元 EMS、发电机、发电机控制器IPU、整车控制器HCU。以上组件之间的连接方式为发动机的输 出轴与发电机的转子刚性连接；发动机控制单元监控发动机运行状态，同时与整车控制器 HCU之间发生通讯关系；发电机控制器IPU监控发电机状态，同时与整车控制器HCU之间发 生通讯关系。控制过程如下(1)设定增程模块的启动条件当车辆在运行的过程中，电池的剩余电量SOC信号发送 给整车控制器HCU判断，当SOC达到阀值A时，发动机才启动；所述阀值A为下述三个限制 条件值中的最大值(1)本车电池的最低使用限度值；(2 )根据整车低压用电器电平衡计算 所得到动力电池SOC需求值；(3)能满足发动机顺利启动要求的电池放电功率向对应的SOC 值；(2)增程模块启动当电池达到上述阀值A时，整车控制器HCU发送一个需求扭矩命令 给发电机控制器IPU，发电机控制器IPU控制发电机启动发动机，发动机由停止状态进入怠 速运行状态；(3 )增程模块运行控制当增程模块启动之后，整车进入发动机带动发电机发电供能模 式，通过驾驶员踩踏加速踏板，把整车的扭矩需求信号传递给整车控制器HCU，该信号为电 压信号；整车控制器HCU根据所述电压信号得到整车的需求扭矩，并将此需求扭矩发送给 发动机控制单元EMS，发动机控制单元EMS根据该需求扭矩控制发动机工作在工况点1-3之 一；所述工况点1对应加速踏板深度在09Γ30%之间的整车需求扭矩，此时发动机发出的电3量用于整车驱动，多余电量给电池充电；工况点2对应加速踏板深度为309Γ60%时的整车需 求扭矩，此时发动机发出的电量只用于整车驱动；工况点3对应加速踏板深度大于60%小 于80%时的整车需求扭矩，发动机发出的电能满足整车最大爬坡度下的动力性需求；当加 速踏板深度大于80%时，发动机控制单元EMS限制发动机输出功率，发动机仍在工况点3下工作。本专利技术可以节省启动发动机的小启动电机，直接用发电机启动发动机，更加高效， 降低了成本，节约了零部件的布置空间，同时通过HCU给IPU指令，让发电机启动发动机，一 次性启动成功率更高，启动效果、通讯指令较用小启动电机启动发动机更简洁。同时，本发 明可以在发动机外特性曲线上，挑选几个经济性更好的工况点，降低了能耗，同时也满足整 车用电需求。附图说明图1增程模块运行控制框图。图2发动机工作点控制算法。具体实施例方式以下结合附图说明本专利技术的具体实施过程本专利技术采用发动机、发动机控制单元EMS、发电机、发电机控制器IPU、整车控制器HCU 组成增程模块。以上组件之间的连接方式为发动机的输出轴与发电机的转子刚性连接； 发动机控制单元监控发动机运行状态，同时与整车控制器HCU之间发生通讯关系；发电机 控制器IPU监控发电机状态，同时与整车控制器HCU之间发生通讯关系。参见图1，增程模块启动条件当车辆在运行的过程中，电池的剩余电量SOC信号 发送给HCU判断，当SOC达到阀值A时，发动机才会启动。阀值A为下述三个限制条件值中 的最大值(1)本车电池的最低使用限度值；(2)根据整车低压用电器电平衡计算所得到动 力电池SOC需求值；(3)能满足发动机顺利启动要求的电池放电功率向对应的SOC值。 当电池达到上述阀值A时，整车控制器HCU发送一个需求扭矩命令给发电机控制 器IPU，发电机控制器IPU控制发电机启动发动机，发动机由停止状态进入怠速运行状态；增程模块运行控制当增程模块启动之后，整车进入发动机带动发电机发电供能模式。 驾驶员的加速踏板踩踏，把整车的扭矩需求信号传递给HCU，该信号为电压信号。HCU根据 该信号得到整车的需求扭矩，该需求扭矩需要驱动电机控制器来执行。为了满足整车的需 求功率，同时又考虑到经济型，本专利技术设计让发动机在工况1-3之中的某一特定的工况点 工作。其中，工况点1和工况点2的确定原则为该工况点下，发动机的燃油消耗率较低，经 济性较好；工况点3的确定原则为该工况点下发动机发出的电能可以满足整车最大爬坡 度下的动力性需求。即工况点1、2的设定考虑经济性，工况点3的设定考虑动力性。参见图2，工况1-3对应的整车需求扭矩情况为工况点1对应踏板深度在09Γ30%时的整车需求扭矩，发动机以固定工况点1运行，此 时发动机发出的电量用于整车驱动，多余电量给电池充电。工况2对应当踏板深度为309Γ60%时的整车需求扭矩，发动机以固定工况点2运 行，此时发动机发出的电量只用于整车驱动。4工况3对应踏板深度大于60%并小于80%时的整车需求扭矩，发动机在工况点3 运行，满足整车较大的加速需求，此时的NVH以及排放较差。该点的设置作为备用工况点。 当踏板深度大于80%时，发动机输出功率被限制，仍在工况点3下工作。图中，虚线表述驱动电机实际需求功率，实线表示发动机发电功率。权利要求，所述控制方法通过由发动机、发动机控制单元EMS、发电机、发电机控制器IPU、整车控制器HCU组成的增程模块实现，各组件之间的连接方式为发动机的输出轴与发电机的转子刚性连接；发动机控制单元监控发动机运行状态，同时与整车控制器HCU之间发生通讯关系；发电机控制器IPU监控发电机状态，同时与整车控制器HCU之间发生通讯关系；控制过程如下 (1)设定增程模块的启动条件当车辆在运行的过程中，电池的剩余电量SOC信号发送给整车控制器HCU判断，当SOC达到阀值A时，发动机才启动；所述阀值A为下述三个限制条件值中的最大值(1)本车电池的最低使用限度值；(2)根据整车低压用电器电平衡计算所得到动力电池SOC需求值；(3)能满足发动机顺利启动要求的电池放电功率向对应的SOC值； (2)增程模块启动当电池达到上述阀值A时，整车控制器HCU发送一个需求扭矩命令给发电机控制器IPU，发电机控制器IPU控制发电机启动发动机，发动机由停止状态进入怠速运行状态；(3)增程模块运行控制当增程模块启动之后，整车进入发动机带动发电机发电供能模式，通过驾驶员踩踏加速踏板，把整车的扭矩需求信号传递给整车控制器HCU，该信号为电压信号；整车控制器HCU根据所述电压信号得到整车的需求扭矩，并将此需求扭矩发送本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联可插电式电动汽车增程控制方法，所述控制方法通过由发动机、发动机控制单元ＥＭＳ、发电机、发电机控制器ＩＰＵ、整车控制器ＨＣＵ组成的增程模块实现，各组件之间的连接方式为：发动机的输出轴与发电机的转子刚性连接；发动机控制单元监控发动机运行状态，同时与整车控制器ＨＣＵ之间发生通讯关系；发电机控制器ＩＰＵ监控发电机状态，同时与整车控制器ＨＣＵ之间发生通讯关系；控制过程如下：　（１）设定增程模块的启动条件：当车辆在运行的过程中，电池的剩余电量ＳＯＣ信号发送给整车控制器ＨＣＵ判断，当ＳＯＣ达到阀值Ａ时，发动机才启动；所述阀值Ａ为下述三个限制条件值中的最大值：（１）本车电池的最低使用限度值；（２）根据整车低压用电器电平衡计算所得到动力电池ＳＯＣ需求值；（３）能满足发动机顺利启动要求的电池放电功率向对应的ＳＯＣ值；　（２）增程模块启动：当电池达到上述阀值Ａ时，整车控制器ＨＣＵ发送一个需求扭矩命令给发电机控制器ＩＰＵ，发电机控制器ＩＰＵ控制发电机启动发动机，发动机由停止状态进入怠速运行状态；（３）增程模块运行控制：当增程模块启动之后，整车进入发动机带动发电机发电供能模式，通过驾驶员踩踏加速踏板，把整车的扭矩需求信号传递给整车控制器ＨＣＵ，该信号为电压信号；整车控制器ＨＣＵ根据所述电压信号得到整车的需求扭矩，并将此需求扭矩发送给发动机控制单元ＥＭＳ，发动机控制单元ＥＭＳ根据该需求扭矩控制发动机工作在工况点１－３之一；所述工况点１对应加速踏板深度在０％～３０％之间的整车需求扭矩，此时发动机发出的电量用于整车驱动，多余电量给电池充电；工况点２对应加速踏板深度为３０％～６０％时的整车需求扭矩，此时发动机发出的电量只用于整车驱动；工况点３对应加速踏板深度大于６０％小于８０％时的整车需求扭矩，发动机发出的电能满足整车最大爬坡度下的动力性需求；当加速踏板深度大于８０％时，发动机控制单元ＥＭＳ限制发动机输出功率，发动机仍在工况点３下工作。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗华，李超，苏岭，周安健，任勇，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，重庆长安新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：85[]