一种混动车辆控制方法及系统技术方案

一种混动车辆控制方法及系统，其中，该方法包括：在离合器结合过程中，当离合器未结合完成时，控制辅助动力单元保持发电状态；当离合器结合完成后，控制辅助动力单元中的发动机卸载扭矩，其中，发动机卸载扭矩的过程与驱动电机减载扭矩的过程同步进行。本方法可以在发动机由于卸载负扭矩而导致辅助动力单元输出的扭矩增大的同时，通过减小驱动电机所输出的扭矩来保持整个混联动力系统所输出的扭矩的稳定。

A control method and system of hybrid vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种混动车辆控制方法及系统
本专利技术涉及混动汽车
，具体地说，涉及一种混动车辆控制方法及系统。
技术介绍
纯电动汽车配备动力电池和驱动电机，驱动电机利用动力电池所提供的电能来驱动汽车行驶，纯电动汽车需要配备相应的充电装置来为动力电池充电。混合动力汽车在车上同时配置电力驱动系统和辅助动力单元，辅助动力单元可以是燃烧某种化石燃料的原动机或是由原动机驱动的发电机组，辅助动力单元可以为电力驱动系统中的动力电池提供能量，因此混合动力汽车也就可以不需要额外配备充电装置。目前，现有技术对于混合动力汽车通常过于关注发动机的稳态特性，并且对各个工况模式常常进行孤立考虑，而对过渡工况、工况的连续衔接等关注较少(如离合器结合过程各个部件的协调切换等)。实际上，在稳态下发动机负荷率大于约30％后，发动机已处于较高效率区间，此时负荷率的变化对效率影响其实已不大。而在过渡工况下如果发动机负荷变化过快，因发动机扭矩有效功率输出的滞后特性，可能会造成能耗的成倍增加。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种混动车辆控制方法，在离合器结合过程中，当离合器未结合完成时，控制辅助动力单元保持发电状态；当离合器结合完成后，控制所述辅助动力单元中的发动机卸载扭矩，其中，所述发动机卸载扭矩的过程与驱动电机减载扭矩的过程同步进行。根据本专利技术的一个实施例，在离合器开始结合时，提前预设时长启动所述发动机，以由所述发动机带动所述辅助动力单元中的发电机运行，从而使得所述发电机生成并输出电能。根据本专利技术的一个实施例，在离合器结合前，结合驱动电机的需求电量和储能系统的需求电量调节所述发动机的输出功率。根据本专利技术的一个实施例，在串联发电阶段，根据所述驱动电机的转速对所述辅助动力单元的转速进行调节，其中，所述辅助动力单元的转速与所述驱动电机的转速的差值在预设转速差值范围内。根据本专利技术的一个实施例，在过渡阶段，当发动机负荷率处于第一预设区间时，采用第一加载/卸载速率进行扭矩加载或卸载；当发动机负荷率处于第二预设区间时，采用第二加载/卸载速率进行扭矩加载或卸载；其中，所述第一预设区域间的最大值小于第二预设区间的最小值，所述第一加载/卸载速率大于所述第二加载/卸载速率。根据本专利技术的一个实施例，在过渡阶段，当发动机负荷率处于第三预设区间时，采用第三加载/卸载速率进行扭矩加载或卸载；其中，所述第二预设区域间的最大值小于第三预设区间的最小值，所述第二加载/卸载速率大于所述第三加载/卸载速率。根据本专利技术的一个实施例，在直驱阶段，根据指令扭矩确定所述发动机、发电机和驱动电机各自所需要输出的扭矩，其中，所述指令扭矩等于所述发动机、发电机和驱动电机各自所需要输出的扭矩之和。根据本专利技术的一个实施例，在所述直驱阶段，当所述指令扭矩的变化幅值超过预设变化阈值时，根据指令扭矩的变化幅值生成所述发电机和/或驱动电机的输出扭矩变化值，并根据所述发电机和/或驱动电机的输出扭矩变化值对应调整所述发电机和/或驱动电机的实际输出扭矩。根据本专利技术的一个实施例，在所述直驱阶段，当所述指令扭矩的变化幅值超过预设变化阈值时，根据当前指令扭矩确定所述发动机、发电机和驱动电机当前各自所需要输出的扭矩，其中，所述发动机当前所需要输出的扭矩与前一时刻所需要输出的扭矩的差值小于预设扭矩差值阈值。本专利技术还提供了一种混动车辆控制系统，其特征在于，所述系统采用如上任一项所述的方法对混动车辆进行控制。本专利技术还所提供的混动车辆控制方法基于全局的、将各个模式进行衔接考虑的发动机运行工况对控制方式进行优化，改善了发动机经济性。本方法在执行发动机卸载扭矩的操作过程中，通过同步地执行驱动电机扭矩减载操作，可以在发动机由于卸载负扭矩而导致辅助动力单元输出的扭矩增大的同时，通过减小驱动电机所输出的扭矩来保持整个混联动力系统所输出的扭矩的稳定。本方法还在直驱阶段通过驱动电机或发电机扭矩进行补偿调节(如电机并联助力、发电机直驱发电等)，来实现对发动机需输出扭矩的削峰填谷，从而避免发动机负荷发生急剧变化。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是现有的用于混动车辆的双电机混联动力系统的结构示意图；图2是现有控制方式下的某车型发动机负荷曲线的示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的混动车辆控制方法的实现流程示意图；图4是根据本专利技术一个实施例的采用本方法所得到发动机负荷曲线示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本专利技术实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1示出了现有的用于混动车辆的双电机混联动力系统的结构示意图。如图1所示，现有的双电机混联动力系统主要包括：发动机101、发电机102、驱动电机103、常闭离合器104以及电控离合器105。现有技术方案通常是通过对辅助动力单元(AuxiliaryPowerUnit，简称为APU)进行匹配试验来获取APU的稳态工作特性试验数据，通常会将燃油消耗率最低的点作为其工作点。在离合器(例如电控离合器105)的结合过程中，首先会将发电机102的扭矩卸载，在扭矩卸载完成后才会进行APU的转速同步，即将APU的转速与驱动电机103的转速进行同步。随后再进行离合器的结合，离合器结合后也就可以通过发动机油门响应整车扭矩需求。同时，电控离合器105结合完成后，在发动机直驱阶段，对于现有技术来说，车辆所需要的驱动扭矩几乎都是由发动机提供，发电机102和驱动电机103所提供的辅助扭矩较少。此外，对于现有技术来说，发动机101有熄火状态启动后，往往会立刻进入大负荷发电或者直驱模式。对于如图1所示的双电机混联动力系统来说，因其系统结构特点，车辆可工作在纯电动、串联发电、并联助力、纯直驱、直驱发电、混联等多种模式，从而决定了发动机运行工况的多样性。并且，由于在车辆运行时随着车辆工况的变化，车辆模式也在实时切换，这样也就导致发动机工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混动车辆控制方法，其特征在于，在离合器结合过程中，/n当离合器未结合完成时，控制辅助动力单元保持发电状态；/n当离合器结合完成后，控制所述辅助动力单元中的发动机卸载扭矩，其中，所述发动机卸载扭矩的过程与驱动电机减载扭矩的过程同步进行。/n

【技术特征摘要】
1.一种混动车辆控制方法，其特征在于，在离合器结合过程中，
当离合器未结合完成时，控制辅助动力单元保持发电状态；
当离合器结合完成后，控制所述辅助动力单元中的发动机卸载扭矩，其中，所述发动机卸载扭矩的过程与驱动电机减载扭矩的过程同步进行。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在离合器开始结合时，提前预设时长启动所述发动机，以由所述发动机带动所述辅助动力单元中的发电机运行，从而使得所述发电机生成并输出电能。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在离合器结合前，结合驱动电机的需求电量和储能系统的需求电量调节所述发动机的输出功率。


4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，在串联发电阶段，根据所述驱动电机的转速对所述辅助动力单元的转速进行调节，其中，所述辅助动力单元的转速与所述驱动电机的转速的差值在预设转速差值范围内。


5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，在过渡阶段，
当发动机负荷率处于第一预设区间时，采用第一加载/卸载速率进行扭矩加载或卸载；
当发动机负荷率处于第二预设区间时，采用第二加载/卸载速率进行扭矩加载或卸载；
其中，所述第一预设区域间的最大值小于第二预设区间的最小值，所述第一加载/卸载速率大于所述第二加载/卸载速率。

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【专利技术属性】
技术研发人员：文多，李勇，刘昆朋，王文明，马超文，龚立秋，
申请(专利权)人：湖南中车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43