CN101519074A - 一种可外接充电式混合动力汽车发电机组的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可外接充电式混合动力汽车发电机组控制方法，其特征在于：整车控制器接收整车CAN消息，判断整车状态，当发动机(1)处于停止模式(M1)时，判断高压电池荷电状态是否低于30％，若低于30％则发出起动请求信号，起动发电机组发电；当发动机(1)处于运转模式(M2)时，判断高压电池荷电状态是否高于55％，若高于55％则发出停止请求信号，停止发电机组工作。本发明还公开了发电机组在多种工作模式下的控制方法。采用本发明的控制方法，能够保证低SOC下的大功率输出和对高压电池的保护作用，同时控制发动机工作在最佳工作区间，从而实现发电机组效率最大化。
Description
技术领域
本发明属于混合动力汽车控制领域，尤其是可外接充电式混合动力汽车，实现了对其发电机组的控制。
背景技术
能源和环境是实现可持续发展的必要条件，减少和消除对石油的依赖是一项有关全球经济安全和能源安全的紧迫任务，而研究节能、环保的汽车是缓解能源压力、降低环境污染的有效手段之一。可外接充电式混合动力汽车PHEV(Plug-inHybrid Electric Vehicle，PHEV)是指可以使用电力网(包括家用电源插座，例如220V电源)对动力电池进行充电的混合动力汽车。PHEV具有纯电动行驶较长距离的功能，但需要时仍然可以以全混合模式工作，其最大的特点是将混合动力驱动系统和纯电动驱动系统相结合，可以大大改善PHEV的有害气体、温室气体排放和燃油经济性，提高纯电动汽车的动力性能和续驶里程。因此PHEV是一种最有发展前景的混合动力汽车驱动模式，也是向最终的清洁能源汽车过渡的最佳方案之一。
根据车上电池荷电状态的变化特点，可以将PHEV整车的工作模式分为电量消耗、电量保持和常规充电模式，其中电量消耗又分为纯电动和混合动力两种子模式。
“电量消耗-纯电动”(all-electric mode)子模式中，发动机是关闭的，电池是唯一的能量源，电池的荷电状态降低；“电量消耗-混合动力”(Blended mode)子模式中，发动机和电机同时工作，电池提供整车功率需求的主要部分，电池的荷电状态也在降低，发动机用来补充电池输出功率不足的部分，直至电池的荷电状态达到最小允许值；“电量保持”模式下，整车功率受到限制，电机为整车提供的功率全部来自于发电机组，发电机组发的电除了满足电机工作需求外，还将多余的电量提供给高压电池；“常规充电”模式就是用电网给PHEV的高压电池充电。
基于以上PHEV混合动力汽车整车的工作模式，需要对发电机组进行控制，传统的发电机组的控制方法多为控制发电机组的起停功能，而对于发电机组工作的平稳性与燃油的经济性难以保证，同时缺乏对发电机组运行过程中故障的监测；本发明提出的一种发电机组的控制方法，用来实现各种模式的平稳切换、实现对全局燃料经济性的最优化以及保证发电机组的安全性，可靠性。
发明内容
本发明提出了一种对可外接充电式混合动力车发电机组的控制方法，以满足各种整车工作模式下的车辆工作的需求，实现低SOC(电池荷电状态)下大的功率输出，同时对电池起到有效的保护。
本发明公开了一种可外接充电式混合动力汽车发电机组控制方法，其特征在于：整车控制器接收整车CAN消息，判断整车状态，当发动机处于停止模式时，判断高压电池荷电状态是否低于30％，若低于30％则发出起动请求信号，起动发电机组发电；当发动机处于运转模式时，判断高压电池荷电状态是否高于55％，若高于55％则发出停止请求信号，停止发电机组工作。
通过发动机的转速判断其工作状态，当发动机转速大于600rpm时，判定发动机处于运转模式；当发动机转速低于250rpm时，判定发动机处于静止模式；发动机转速在250-600rmp之间时，则判定发动机上一周期的工作模式为当前的工作模式。
当发动机控制器接收到起动请求后，发动机工作模式由停止模式转化为发动机起动中模式，在起动中模式中，判断发动机的转速是否大于600rpm，当转速大于或等于600rpm时，判定起动成功，转化为发动机运转模式；当在发动机起动中模式中超过1500ms时，认为发动机起动失败，进入错误模式。
当发动机处于起动中模式，且发动机正常运行超过200ms后，发电机组自动进入发电模式中，在发电模式中，发动机具有恒定的发电扭矩，起动/发电机具有恒定的转速。
在发动机运转模式及发电模式中，当整车控制器监测到影响发电机组发电的系统故障时，自动转化为故障模式。
在发动机运转模式和发电模式中，当整车控制器没有监测到影响发电机组发电的系统故障时，监测是否有停机请求，如果有停机请求，将转化为停机中模式，在停机中模式中，发电机组的扭矩和速度都为0。
在停机中模式中，当发动机在1500ms内没有停机成功时，进入错误模式。
采用本发明的控制方法，能够保证低SOC下的大功率输出和对高压电池的保护作用，同时控制发动机工作在最佳工作区间，从而实现发电机组效率最大化。
附图说明
图1为混合动力汽车的系统结构图；
图2为发动机状态判断流程图；
图3为发电机组起动请求判断流程图；
图4为发电机组停止请求判断流程图；
图5为发电机组控制流程图。
具体实施方式
图1为本发明混合动力汽车的系统结构图，该混合动力汽车为可外接充电式混合动力汽车，发动机1与起动/发电机2串连连接，组成发电机组，采用一体化设计，起动/发电机2将起动和发电功能集成于一体，通过电机控制器MCU1进行控制。发电机组将发的交流电通过第一逆变器3转化成直流电储存在高压电池4中，也可以通过第二逆变器6直接驱动电动机7，还可以与高压电池共同以混合模式驱动电动机7，电动机7的驱动力通过变速箱8传递给驱动轮9。同时，高压电池4可以通过外接电源来充电，也可以通过发电机组进行充电，电池控制系统(BMS)对高压电池状态进行监控和控制，并将监控信息发到CAN网络中，高压电池4中的电量通过第二逆变器6用于电动机7的驱动或者通过DC-DC5，用于给小电池充电和满足低压负载需求。
混合动力整车控制器(VMS)、发动机控制器(EMS)、电机控制器(MCU1、MCU2)共同参与发电机组的控制，以实现PHEV发电机组发电性能的最优化。
图2、3、4示出了发动机的状态判断和发电机组起动停止请求判断流程。
整车控制器(VMS)接收到整车CAN消息，然后判断整车状态。
首先判断发动机1的工作状态，当发动机1转速大于600rpm时，可以判定发动机1处于运转状态；若发动机转速低于250rpm，可以判定发动机1处于静止状态；若发动机转速在这两个速度之间，则判定发动机上一周期的工作状态为当前的工作状态。
当发动机1处于停止状态时，判断高压电池SOC(荷电状态)是否低于30％，若低于30％则需要起动发电机组发电，此时将发出起动请求信号。VMS向发动机控制器EMS和起动/发电机控制器MCU1发出起动发动机的请求，起动机将发动机拖动至300转左右后，发动机开始喷油点火，运行在怠速状态，然后将发动机转速、扭矩升高，使其在最佳工作区域开始发电。
当发动机1处于运转状态时，判断高压电池SOC是否高于55％，若高于55％则需要停止发电机组工作，此时将发出停止请求信号，VMS向EMS发出停止发动机工作的请求，发电机组停止工作。这样可以使高压电池SOC维持在一定范围内，避免SOC过充或过放带来的对高压电池的损害，起到保护高压电池的作用，同时保证低SOC下的大功率输出。
图5示出了发电机组的控制过程。
整车控制器(VMS)根据整车状况，当SOC低于阀值时，发出起动请求给发动机控制器(EMS)和电机控制器(MCU1)，MCU1接到请求指令后，开始拖动发动机1，EMS接到起动请求指令后监控发动机1转速，当发动机1运转在怠速状态并正常工作200ms后，发电机组进入发电状态，并进行扭矩和转速控制，将发动机1控制在最佳经济区域输出功率发电。
在这个过程中，发电机组设定了6种工作模式，分别是
1.停止模式M1；
2.起动中模式M2；
3.运转模式M3；
4.发电模式M4；
5.停止中模式M5；和
6.错误模式M6。
在初始化以后，首先判断发动机1的运行状态，若发动机1运转中，则当前工作模式为运转模式M3，否则判断当前工作模式为停止模式M1。在停止模式M1中，当EMS接受到起动请求后，当前工作模式将由静止模式M1转化为起动中模式M2，在起动中模式M2中，将对起动/发电机2有起动请求以起动发动机；当接到起动请求的300ms内，检测到发动机在运转状态时，可以判定发动机起动成功，发电机组当前工作模式转化为运转模式M3，当在起动中模式M2中超过1500ms时，认为发动机起动失败，当前工作模式进入错误模式M6；在运转模式M3中，对发动机没有扭矩请求。在运转模式M3中，发动机正常运行超过200ms后，发电机组当前工作模式自动进入发电模式M4中，在发电模式M4中，将控制发动机1有恒定的发电扭矩请求，对起动/发电机2有恒定的转速请求，此时，发电机组以最佳工作效率区域发电。
在运转模式M3和发电模式M4中，如果VMS监测到影响发电机组发电的系统故障，都会自动转化为故障模式M6，若没有故障，将监测是否有停机请求，如果有停机请求，将转化为停机中模式M5，在停机中模式M5中，对发电机组的扭矩和速度请求都为0。在停机中模式M5中，要求发动机在1500ms内停机成功，成功则当前工作模式进入停止模式M1，否则进入错误模式M6。
VMS将把各种模式下的扭矩请求发送给EMS，速度请求和工作模式发送给电机控制器MCU1，从而实现对发电机组发电的控制。
Claims (7)
1、一种可外接充电式混合动力汽车发电机组控制方法，其特征在于：整车控制器接收整车CAN消息，判断整车状态，当发动机(1)处于停止模式(M1)时，判断高压电池荷电状态是否低于30％，若低于30％则发出起动请求信号，起动发电机组发电；当发动机(1)处于运转模式(M2)时，判断高压电池荷电状态是否高于55％，若高于55％则发出停止请求信号，停止发电机组工作。
2、根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：通过发动机(1)的转速判断其工作状态，当发动机(1)转速大于600rpm时，判定发动机(1)处于运转模式(M2)；当发动机(1)转速低于250rpm时，判定发动机(1)处于静止模式(M1)；发动机(1)转速在250-600rmp之间时，则判定发动机上一周期的工作模式为当前的工作模式。
3、根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：当发动机控制器接收到起动请求后，发动机工作模式由停止模式(M1)转化为发动机起动中模式(M2)，在起动中模式(M2)中，判断发动机(1)的转速是否大于600rpm，当转速大于或等于600rpm时，判定起动成功，转化为发动机运转模式(M3)；当在发动机起动中模式(M2)中超过1500ms时，认为发动机起动失败，进入错误模式(M6)。
4、根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：当发动机处于起动中模式(M2)，且发动机正常运行超过200ms后，发电机组自动进入发电模式(M4)中，在发电模式(M4)中，发动机(1)具有恒定的发电扭矩，起动/发电机(2)具有恒定的转速。
5、根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：在发动机运转模式(M3)及发电模式(M4)中，当整车控制器监测到影响发电机组发电的系统故障时，自动转化为故障模式(M6)。
6、根据权利要求4或5所述的控制方法，其特征在于：在发动机运转模式(M3)和发电模式(M4)中，当整车控制器没有监测到影响发电机组发电的系统故障时，监测是否有停机请求，如果有停机请求，将转化为停机中模式(M5)，在停机中模式(M5)中，发电机组的扭矩和速度都为0。
7、根据权利要求4-6任一项所述的控制方法，其特征在于：在停机中模式(M5)中，当发动机在1500ms内没有停机成功时，进入错误模式(M6)。
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| CN (1) | CN101519074A (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101704344A (zh) * | 2009-11-30 | 2010-05-12 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种纯电动汽车里程增加器控制系统及其控制方法 |
| CN102267456A (zh) * | 2011-05-09 | 2011-12-07 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种串联混合动力汽车的能量控制方法 |
| CN102514570A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-06-27 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种串联式混合动力车及其发动机启停控制方法、系统 |
| CN103201154A (zh) * | 2010-10-27 | 2013-07-10 | 日产自动车株式会社 | 混合动力车辆的控制装置 |
| CN103287432A (zh) * | 2012-02-24 | 2013-09-11 | 福特全球技术公司 | 在发动机自动停止事件期间对车辆的电负载的控制 |
| CN103569097A (zh) * | 2012-07-24 | 2014-02-12 | 麦格纳斯太尔工程两合公司 | 用于混合动力车辆的操作方法 |
| CN104169118A (zh) * | 2012-03-16 | 2014-11-26 | 丰田自动车株式会社 | 混合动力车的故障诊断装置 |
| CN107379981A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-11-24 | 广东亿纬赛恩斯新能源系统有限公司 | 一种带有车载充电系统的新能源车的智能充电控制方法 |
| CN111463824A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-07-28 | 北京钛橙智驾科技有限公司 | 一种可移动式发电系统 |
| CN111661030A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-15 | 中国第一汽车股份有限公司 | 混合动力车辆的起动机控制方法、系统及混合动力车辆 |
| US11084485B2 (en) | 2012-07-24 | 2021-08-10 | Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg | Method for operating a hybrid vehicle |
-
2009
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101704344A (zh) * | 2009-11-30 | 2010-05-12 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种纯电动汽车里程增加器控制系统及其控制方法 |
| CN103201154A (zh) * | 2010-10-27 | 2013-07-10 | 日产自动车株式会社 | 混合动力车辆的控制装置 |
| CN102267456A (zh) * | 2011-05-09 | 2011-12-07 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种串联混合动力汽车的能量控制方法 |
| CN102267456B (zh) * | 2011-05-09 | 2013-10-16 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种串联混合动力汽车的能量控制方法 |
| CN102514570B (zh) * | 2011-12-30 | 2015-09-09 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种串联式混合动力车及其发动机启停控制方法、系统 |
| CN102514570A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-06-27 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种串联式混合动力车及其发动机启停控制方法、系统 |
| CN103287432A (zh) * | 2012-02-24 | 2013-09-11 | 福特全球技术公司 | 在发动机自动停止事件期间对车辆的电负载的控制 |
| CN104169118A (zh) * | 2012-03-16 | 2014-11-26 | 丰田自动车株式会社 | 混合动力车的故障诊断装置 |
| CN103569097A (zh) * | 2012-07-24 | 2014-02-12 | 麦格纳斯太尔工程两合公司 | 用于混合动力车辆的操作方法 |
| US11084485B2 (en) | 2012-07-24 | 2021-08-10 | Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg | Method for operating a hybrid vehicle |
| CN107379981A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-11-24 | 广东亿纬赛恩斯新能源系统有限公司 | 一种带有车载充电系统的新能源车的智能充电控制方法 |
| CN107379981B (zh) * | 2017-06-23 | 2019-07-26 | 广东亿纬赛恩斯新能源系统有限公司 | 一种带有车载充电系统的新能源车的智能充电控制方法 |
| CN111463824A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-07-28 | 北京钛橙智驾科技有限公司 | 一种可移动式发电系统 |
| CN111463824B (zh) * | 2020-04-10 | 2022-04-12 | 北京钛橙智驾科技有限公司 | 一种可移动式发电系统 |
| CN111661030A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-15 | 中国第一汽车股份有限公司 | 混合动力车辆的起动机控制方法、系统及混合动力车辆 |
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