一种增程式动力系统能量稳定输出控制策略技术方案

本发明专利技术公开了一种增程式动力系统能量稳定输出控制策略，涉及能量输出控制技术领域，本发明专利技术包括整车控制策略和增程器控制策略，整车控制策略中，当整车需求能量大于动力电池输出能量的部分由增程器输出能量进行补偿，从而保证汽车正常行驶的能量需求，增程器控制策略中，若动力电池SOC大于荷电区间下限值，则整车以纯电动模式运行；若动力电池SOC下降至荷电区间下限值，则将增程器打开，整车以增程模式运行，根据整车需求能量的大小确定对发动机采用何种控制策略；本发明专利技术通过制定合理有效的控制策略，将整车的需求功率在两个能量源之间进行最佳分配，提高整车动力性和燃油经济性、保证动力部件高效工作，适应性强。适应性强。适应性强。

【技术实现步骤摘要】
一种增程式动力系统能量稳定输出控制策略


[0001]本专利技术涉及能量输出控制
，特别涉及一种增程式动力系统能量稳定输出控制策略。

技术介绍

[0002]增程式指的是车辆用控制器来完成整车运行控制的一种策略，主要出现在新能源汽车等用电力来作为动力的车辆上，是纯电动汽车与混动汽车之间的一种过渡的车型，新能源汽车的动力系统一般由动力电池系统、动力驱动系统、整车控制系统以及辅助动力系统组成，而增程式汽车会比器多一个增程器，增程器可以将其当作是发动机，不过它并不是给车辆提供动力而是给发电机提供动力，如果车辆内置的电池不足以给车辆提供动力时，增程器就会启动发电机产生电能，然后传递给电机，最后由电机产生机械能来驱动车辆行驶，增程式电动车能够让车辆直接通过发动机来为电池充电，与其他型号的新能源汽车相比，不需要额外建设大型的充电设备；并且可以让车辆直接在纯电下行驶，不会出现缺电抛锚的情况，而且造价也比普通的纯电动汽车的造价便宜；
[0003]目前对于增程式动力系统能量的稳定输出控制策略仍有待优化，整车动力性和燃油经济性不佳，并且目前的控制策略下对两个动力源的控制分配效果不佳，车辆整体使用性能有待提高，此外电池寿命需要进一步保障；为此，我们提出一种增程式动力系统能量稳定输出控制策略。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种增程式动力系统能量稳定输出控制策略，以解决上述背景中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种增程式动力系统能量稳定输出控制策略，包括整车控制策略和增程器控制策略，所述整车控制策略中，当整车需求能量大于动力电池输出能量的部分由增程器输出能量进行补偿，从而保证汽车正常行驶的能量需求，所述增程器控制策略，包括如下步骤：
[0006]S1：当动力电池SOC大于荷电区间下限值，则整车以纯电动模式运行，在此模式下由动力电池单独输出能量；
[0007]S2：当动力电池SOC下降至荷电区间下限值，则将增程器打开，整车以增程模式运行；
[0008]S3：基于上述S2，增程器功率跟随状态下，包括将增程器定点工作或根据增程器需求功率计算；
[0009]S4：所述增程器定点工作下，对发动机转速进行控制，继而对发动机转矩进行控制；
[0010]S5：所述根据增程器需求功率计算下，分别进行发动机目标转速计算和发电机目标转矩计算；
[0011]S6：基于上述S5，由发动机目标转速计算实现发动机转速控制，由发电机目标转矩计算实现发电机转矩控制；
[0012]S7：完成对增程式动力系统能量的稳定输出控制。
[0013]所述能量稳定输出控制策略，包括增程器控制模块和电机控制模块，所述增程器控制模块包括车辆工作模式判断、发动机控制和发电机控制，所述电机控制模块包括电机驱动控制和电机制动控制。
[0014]所述增程器控制模块制定的能量管理控制策略中，增程器的工作状态随着车辆运行模式的变化而变化，根据动力电池SOC以及整车需求功率与动力电池最大放电功率之间的大小判断是否需要开启增程器，当需要开启增程器，则根据整车需求功率与发动机工作在高效点的输出功率来决定采用恒功率控制策略或者功率跟随控制策略。
[0015]所述电机控制模块根据检测到的车速和踏板信号来判断车辆处于驱动模式或是制动能量回收模式，然后通过输入的踏板信号计算出电机的输出转矩。
[0016]所述恒功率控制策略，在增程器启动后，发动机在预设的工作点按恒定功率输出，输出功率不随工况的变化而变化，该工作点包括最佳功率点，还包括在保证动力性前提下的最低油耗点，工作点的选取兼顾发动机的燃油消耗、功率及转速。
[0017]所述功率跟随控制策略包括三点功率跟随控制和曲线功率跟随控制，所述三点功率跟随控制预先选定三个最优工作区域的发动机功率值，根据不同的工况环境及驾驶员驾驶意图来确定相应的工作点，增加发动机的工作点，所述曲线功率跟随控制即发动机的运行沿着固定曲线变化，能够连续地改变发动机的功率值，选择最佳燃油经济性时候的发动机功率曲线为目标跟随曲线。
[0018]所述曲线功率跟随控制由车辆行驶工况决定，发动机的特性已知，车辆在某一个时刻工况下的需求功率，决定了在这一功率下的最低燃油消耗率点的数值，当蓄电池的SOC值达到最低限制时，发动机或发电机组开启，并沿着最低燃油消耗率曲线运行。
[0019]本专利技术具有如下有益效果：
[0020]本专利技术提供的增程式动力系统能量稳定输出控制策略，通过制定合理有效的控制策略，将整车的需求功率在两个能量源之间进行最佳分配，提高整车动力性和燃油经济性、保证动力部件高效工作。
[0021]本专利技术提供的增程式动力系统能量稳定输出控制策略，通过提出合理有效的能量管理策略来控制车载的两个动力源，从而保证汽车正常行驶所需提供的能量，提高增程式电动汽车的性能；
[0022]同时，以汽车结束行驶时电池电量下降至设定荷电区间的下限值为优化目标，通过合理控制汽车行驶过程中增程器的关闭时刻对模型进行优化，避免动力电池过度放电，延长电池使用寿命。
附图说明
[0023]图1为本专利技术增程式动力系统能量稳定输出控制策略的操作流程图；
[0024]图2为本专利技术增程式动力系统能量稳定输出控制策略的增程器控制策略流程架构图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0026]请参照图1
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图2所示：一种增程式动力系统能量稳定输出控制策略，包括整车控制策略和增程器控制策略，整车控制策略中，当整车需求能量大于动力电池输出能量的部分由增程器输出能量进行补偿，从而保证汽车正常行驶的能量需求，增程器控制策略，包括如下步骤：
[0027]当动力电池SOC大于荷电区间下限值，则整车以纯电动模式运行，在此模式下由动力电池单独输出能量；当动力电池SOC下降至荷电区间下限值，则将增程器打开，整车以增程模式运行；
[0028]增程器功率跟随状态下，包括将增程器定点工作或根据增程器需求功率计算；增程器定点工作下，对发动机转速进行控制，继而对发动机转矩进行控制；根据增程器需求功率计算下，分别进行发动机目标转速计算和发电机目标转矩计算；由发动机目标转速计算实现发动机转速控制，由发电机目标转矩计算实现发电机转矩控制；
[0029]完成对增程式动力系统能量的稳定输出控制。
[0030]能量稳定输出控制策略，包括增程器控制模块和电机控制模块，增程器控制模块包括车辆工作模式判断、发动机控制和发电机控制，电机控制模块包括电机驱动控制和电机制动控制；增程器控制模块制定的能量管理控制策略中，增程器的工作状态随着车辆运行模式的变化而变化，根据动力电池SOC以及整车需求功率与动力电池最大放电功率之间的大小判断是否需要开启增程器，当需要开启增程器，则根据整车需求功率与发动机工作在高效点的输出功率来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增程式动力系统能量稳定输出控制策略，其特征在于：包括整车控制策略和增程器控制策略，所述整车控制策略中，当整车需求能量大于动力电池输出能量的部分由增程器输出能量进行补偿，从而保证汽车正常行驶的能量需求，所述增程器控制策略，包括如下步骤：S1：当动力电池SOC大于荷电区间下限值，则整车以纯电动模式运行，在此模式下由动力电池单独输出能量；S2：当动力电池SOC下降至荷电区间下限值，则将增程器打开，整车以增程模式运行；S3：基于上述S2，增程器功率跟随状态下，包括将增程器定点工作或根据增程器需求功率计算；S4：所述增程器定点工作下，对发动机转速进行控制，继而对发动机转矩进行控制；S5：所述根据增程器需求功率计算下，分别进行发动机目标转速计算和发电机目标转矩计算；S6：基于上述S5，由发动机目标转速计算实现发动机转速控制，由发电机目标转矩计算实现发电机转矩控制；S7：完成对增程式动力系统能量的稳定输出控制。2.根据权利要求1所述的一种增程式动力系统能量稳定输出控制策略，其特征在于：所述能量稳定输出控制策略，包括增程器控制模块和电机控制模块，所述增程器控制模块包括车辆工作模式判断、发动机控制和发电机控制，所述电机控制模块包括电机驱动控制和电机制动控制。3.根据权利要求2所述的一种增程式动力系统能量稳定输出控制策略，其特征在于：所述增程器控制模块制定的能量管理控制策略中，增程器的工作状态随着车辆运行模式的变化而变化，根据动力电池SOC以及整车需求功率与动力电池最大放电功率之间的大小判断是否需要开启增程器，当需要开...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷基林，王贵勇，王伟超，申立忠，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：