CN101565042A - 一种混合动力车的驱动控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合动力车的驱动控制方法及装置，该方法包括：(1)整车控制器对驾驶请求，发动机系统，集成启动电机系统，变速箱系统，电池系统，传动系统，ABS制动防抱死系统进行检测；(2)根据(1)的检测结果，控制驱动系统选择在电机辅助驱动模式、电机发电模式、电机再生制动模式或电机效率辅助驱动模式下工作。本发明所述的驱动控制装置，由整车控制器分别与发动机，集成启动电机，变速箱和ABS制动防抱死系统连接构成，实现了整车控制器对各驱动装置工作状况的实实检测。利用本发明所述驱动控制方法及装置解决了混合动力系统的协调控制问题，实现多能源动力混合驱动下，内燃机高效工作驱动和发电、能源回收制动、效率辅助驱动的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合动力汽车驱动控制方法及装置，具体来说是基于混合动力车的发动机和电机工作特性对请求扭矩进行合理分配、管理，以及实现该驱动控制的方法和装置。
背景技术
随着全球石油资源的紧张及环境污染日趋严重，各种节能环保的新能源汽车不断涌现，特别是电动汽车和混合动力汽车越来越受到人们的关注和青睐，这最主要是得益于新能源、新材料、高性能微处理器技术以及大容量动力电池技术的进步和突破，使得人们对电动汽车和混合动力汽车有了新的认识，同时电动车的接受度得到了极大的提高，人们已经开始愿意去购买电动汽车作为代步工具。
特别是最近几年来，为了大幅提高车辆燃油经济性和降低排放，节能与新能源汽车技术更得到各国政府的大力倡导。如混合动力技术、柴油机技术、天然气燃料技术、灵活燃料技术、纯电动技术、燃料电池技术等都取得了长足发展，特别是混合动力技术的发展尤为突出，而且混合动力技术是能最早获得规模产业化突破的技术。混合动力技术具有其他技术所不具备的居多优点，它既在一定程度上改善了燃油经济性和排放问题，又不依赖于基础便利设施的建设，更不受到续驶里程的限制。目前，混合动力车面临的主要问题是如何实现多能源协调控制，例如，在加入电机驱动系统后如何高效的分配发动机和电机扭矩。
发明内容
本发明的目的是为解决混合动力系统的多能源协调控制问题，基于发动机与电机工作特性提出一种控制方法进行不同工作模式下的车辆驱动扭矩、发动机扭矩以及电机扭矩分配，实现多能源动力混合驱动下、内燃机高效工作驱动及发电、能源回收制动、效率辅助驱动的功能。
实现上述目的本发明的技术方案为：一种混合动力车的驱动控制方法，该方法包括的步骤为：
(1)整车控制器对驾驶请求，发动机系统，集成启动电机系统，变速箱系统，电池系统，传动系统，ABS制动防抱死系统进行检测；
(2)根据(1)的检测结果，控制混合动力车的驱动系统选择在电机辅助驱动模式、电机发电模式、电机再生制动模式或电机效率辅助驱动模式下工作。
根据步骤(1)中的检测结果，如果汽车运行过程中，整车控制器检测到驾驶员请求的扭矩大于发动机最大扭矩，电池的荷电状态大于其设定阀值，阈值可以是40％，油门开度大于其设定阈值，阈值可以是65％，传动系统完全结合，发动机状态及电池状态正常，则进行电机辅助驱动模式工作，此时的驾驶员需求扭矩等于发动机输出最大扭矩加上集成启动电机扭矩，整车获得最大的动力性和驾驶性。
根据步骤(1)中的检测结果，当整车控制器检测到电池连接良好、电池的荷电状态小于其设定阀值、阈值可以是40％，发动机在运转且持续了一段时间、发动机没有切断供油、制动防抱死系统没有工作或没有出现故障，则进行电机发电模式工作，此时驱动系统将部分发动机输出的机械能转化为电能储存到动力电池中，以备下次辅助驱动或效率辅助驱动。
根据步骤(1)中的检测结果，当整车控制器检测到电池连接良好，电池的荷电状态小于设定阀值，阈值可以是80％，发动机在运转并持续一段时间，变速系统的档位处于前进挡，ABS制动防抱死系统没有工作或没有出现故障、未踩油门踏板或踩下制动踏板，则进行电机再生制动模式工作，此时无请求扭矩，整车处于减速或停车的过程中，利用集成启动电机的请求扭矩回收能量，提高整车的燃油经济性。
根据步骤(1)中的检测结果，当整车控制器检测到驾驶员请求扭矩大于发动机最大扭矩，电池的荷电状态大于设定阀值，阈值可以是60％，油门开度大于设定阀值，阈值可以是5％，传动系统完全结合，发动机状态及电池状态正常，则进行电机效率辅助驱动模式，此时的驾驶员需求扭矩等于发动机扭矩加上集成启动电机扭矩，发动机工作在最经济的区域，燃油效率最高，整车的燃油经济性和动力性最强。
本发明的技术方案还涉及一种混合动力车的驱动控制装置，包括整车控制器，发动机，集成启动电机，变速箱，动力电池和ABS制动防抱死系统，整车控制器分别与发动机，集成启动电机，变速箱，动力电池和ABS制动防抱死系统连接并检测其工作状况。
本发明的技术方案通过整车控制器对驱动系统各部分的工作状态进行检测，根据检测结果分配发动机及电机所需产生的扭矩，解决了混合动力车当前所面临的多能源协调控制的问题，在电机驱动系统如何高效的分配发动机和电机扭矩的关键技术进行了突破，基于发动机与电机工作特性提出了电机辅助驱动模式，电机发电模式，电机再生制动模式及电机效率辅助驱动模式扭矩分配方案。
附图说明
图1是本发明所述驱动控制方法总体流程图；
图2表示电机辅助驱动模式的扭矩分配方案；
图3表示电机发电模式的扭矩分配方案；
图4表示电机再生制动模式的扭矩分配方案；
图5表示电机效率辅助驱动模式的扭矩分配方案；
图6表示电机辅助驱动控制模式流程图；
图7表示电机发电模式流程图；
图8表示电机再生制动模式流程图；
图9表示电机效率辅助驱动模式流程图；
图10混合动力车的驱动控制装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体描述，图1表示驱动控制方法总体流程图，整车控制器对电机辅助驱动模式、电机发电模式、电机再生制动模式和电机效率辅助驱动模式的条件进行检测，根据检测结果选择不同驱动模式工作。图2表示的是电机辅助驱动模式的扭矩分配方案，该模式是为了提高汽车的动力性能适应于整车在爬坡或需要追求更大的动力性时采取的模式，此时发动机工作在发动机输出的最大扭矩线上，驾驶员请求扭矩等于发动机最大扭矩加上集成启动电机扭矩；图3表示电机发电模式的扭矩分配方案，该模式是为了通过给动力电池充电来提高发动机工作效率，使发动机工作在最佳工作点区域，驾驶员请求扭矩等于发动机扭矩减去集成启动电机扭矩，电机发电基线的确定是依据发动机工作在最佳工作点区域；图4表示电机再生制动模式的扭矩分配方案，该模式是对整车进行能量回收，即当整车进行减速或停车时通过集成启动电机发电而产生的电机制动力通过传动系转移到车轮上，从而吸收一部分整车的动能达到能量回收的目的，此时驾驶员没有扭矩请求，集成启动电机扭矩通过整车的减速断油和驾驶员踩制动来分阶段进行扭矩请求；图5表示电机效率辅助驱动模式的扭矩分配方案，该模式是为了让发动机工作在高效率区。此时驾驶员请求扭矩等于发动机扭矩加上集成启动电机扭矩，电机基线的确定是依据发动机工作在最经济的区域。
图6表示电机辅助驱动控制模式流程，整车控制器对驱动系统的各部分检测后切换至电机辅助驱动控制模式，如果汽车运行过程中，整车控制器检测到驾驶员请求的扭矩大于发动机最大扭矩，电池的荷电状态大于其设定的40％阀值，油门开度大于其设定阈值65％，传动系统完全结合，发动机状态及电池状态正常，则进行电机辅助驱动模式工作，此时的驾驶员需求扭矩等于发动机输出最大扭矩加上集成启动电机扭矩，整车获得最大的动力性和驾驶性。
图7表示电机发电模式流程，当整车控制器检测到电池连接良好、电池的荷电状态小于其设定阀值40％，发动机在运转且持续了一段时间、发动机没有切断供油、制动防抱死系统没有工作或没有出现故障，则进行电机发电模式工作，此时驱动系统将部分发动机输出的机械能转化为电能储存到动力电池中，以备下次辅助驱动或效率辅助驱动。
图8表示电机再生制动模式流程，当整车控制器检测到电池连接良好，电池的荷电状态小于设定阀值80％，发动机在运转并持续一段时间，变速系统的档位处于前进挡，ABS制动防抱死系统没有工作或没有出现故障、未踩油门踏板或踩下制动踏板，则进行电机再生制动模式工作，此时无请求扭矩，整车处于减速或停车的过程中，利用集成启动电机的请求扭矩回收能量，提高整车的燃油经济性。
图9表示电机效率辅助驱动模式流程，当整车控制器检测到驾驶员请求扭矩大于发动机最大扭矩，电池的荷电状态大于设定阀值60％，油门开度大于设定阀值5％，传动系统完全结合，发动机状态及电池状态正常，则进行电机效率辅助驱动模式，此时的驾驶员需求扭矩等于发动机扭矩加上集成启动电机扭矩，发动机工作在最经济的区域，燃油效率最高，整车的燃油经济性和动力性最强。
图10混合动力车的驱动控制装置结构示意图，包括整车控制器4，发动机1，集成启动电机2，变速箱3，动力电池5和ABS制动防抱死系统6，整车控制器分别与发动机，集成启动电机，变速箱，动力电池和ABS制动防抱死系统连接并检测其工作状况，选择不同模式进行工作。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1、一种混合动力车的驱动控制方法，该方法包括的步骤为：
(1)整车控制器对驾驶请求，发动机系统，集成启动电机系统，变速箱系统，电池系统，传动系统，ABS制动防抱死系统进行检测；
(2)根据(1)的检测结果，控制混合动力车的驱动系统选择在电机辅助驱动模式、电机发电模式、电机再生制动模式或电机效率辅助驱动模式下工作。
2、根据权利要求1所述的混合动力车的驱动控制方法，其特征在于，汽车运行过程中，整车控制器检测到驾驶员请求的扭矩大于发动机最大扭矩，电池的荷电状态大于其设定阀值，油门开度大于其设定阈值，传动系统完全结合，发动机状态及电池状态正常，则进行电机辅助驱动模式工作，此时的驾驶员需求扭矩等于发动机输出最大扭矩加上集成启动电机扭矩，整车获得最大的动力性和驾驶性。
3、根据权利要求2所述的混合动力车的驱动控制方法，其特征在于，混合动力车的驱动控制工作在电机辅助驱动模式下，电池的荷电状态设定阈值为40％。
4、根据权利要求2所述的混合动力车的驱动控制方法，其特征在于，混合动力车的驱动控制工作在电机辅助驱动模式下，油门开度设定阈值为65％。
5、根据权利要求1所述的混合动力车的驱动控制方法，其特征在于，当整车控制器检测到电池连接良好，电池的荷电状态小于其设定阀值、发动机在运转且持续了一段时间，发动机没有切断供油，制动防抱死系统没有工作或没有出现故障，则进行电机发电模式工作，此时驱动系统将部分发动机输出的机械能转化为电能储存到动力电池中，以备下次辅助驱动或效率辅助驱动。
6、根据权利要求5所述的混合动力车的驱动控制方法，其特征在于，混合动力车的驱动控制工作在电机发电模式下，电池的荷电状态设定阈值为60％。
7、根据权利要求1所述的混合动力车的驱动控制方法，其特征在于，当整车控制器检测到电池连接良好，电池的荷电状态小于设定阀值，发动机在运转并持续一段时间，变速系统的档位处于前进挡，ABS制动防抱死系统没有工作或没有出现故障、未踩油门踏板或踩下制动踏板，则进行电机再生制动模式工作，此时无请求扭矩，整车处于减速或停车的过程中，利用集成启动电机的请求扭矩回收能量，提高整车的燃油经济性。
8、根据权利要求7所述的混合动力车的驱动控制方法，其特征在于，混合动力车的驱动控制工作在电机再生制动模式时，电池的荷电状态设定阈值为80％。
9、根据权利要求1所述的混合动力车的驱动控制方法，其特征在于，当整车控制器检测到驾驶员请求扭矩大于发动机最大扭矩，电池的荷电状态大于设定阀值，油门开度大于设定阀值，传动系统完全结合，发动机状态及电池状态正常，则进行电机效率辅助驱动模式，此时的驾驶员需求扭矩等于发动机扭矩加上集成启动电机扭矩，发动机工作在最经济的区域，燃油效率最高，整车的燃油经济性和动力性最强。
10、根据权利要求9所述的一种混合动力车的驱动控制方法，其特征在于，混合动力车的驱动控制工作在电机效率辅助驱动模式下，电池的荷电状态设定阈值为60％。
11、根据权利要求9所述的一种混合动力车的驱动控制方法，其特征在于，混合动力车的驱动控制工作在电机效率辅助驱动模式下，油门开度设定阈值为5％。
12、一种混合动力车的驱动控制装置，包括整车控制器，发动机，集成启动电机，变速箱，动力电池和ABS制动防抱死系统，其特征在于，整车控制器分别与发动机，集成启动电机，变速箱，动力电池和ABS制动防抱死系统连接并检测其工作状况。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20091028 |