CN104590240B - 一种气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法，在并联转串联模式时，将离合器分离条件与转速和电压关联起来，离合器分离后发动机符合停机条件且转速大于怠速转速时，只切断燃气，ISG电机不立刻反拖发动机至停机，若此时司机踩油门需要加速，马上给发动机供气并点火，混合动力系统可快速进入并联模式，避免了发动机不必要的起停，节省了燃料，且该方法与电压相关联，在供电电源电量不足的情况下使车辆保持了较好的动力性，提高了车辆的舒适性、动力性和经济性。

Description

一种气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法
技术领域
本发明涉及一种气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法。
背景技术
如图1所示为现有气电混联式混合动力系统，由图可知，该系统包括同轴布置的发动机1、ISG电机3和主电机5，其中，ISG电机3与发动机输出轴通过扭转减震器2传动连接，而ISG电机3与主电机5之间通过离合器4传动连接，主电机直接连接驱动桥驱动整车。ISG电机控制器6和主电机控制器7通过高压线与超级电容及其管理系统8连接。根据离合器4的工作状态，该系统可分为串联模式和并联模式，串联模式是指离合器处于分离状态，主电机是唯一的驱动部件；并联模式是指离合器结合，发动机或主电机是驱动部件。
目前并联转串联模式主要有以下两种控制方式：(1)不踩油门踏板(车辆滑行和制动)时，离合器按定转速(800rpm—900rpm)分离。此控制方式的缺点是当车速较高且滑行或制动时，由于离合器结合而发动机反拖制动，滑行或制动距离缩短，电机制动回收电能减少。(2)不踩油门踏板(车辆滑行和制动)时，离合器马上分离，ISG反拖发动机停机或发动机高速发电。此控制方式的缺点是离合器分离后，若踩加速踏板，发动机停机后需马上起机并进行调速，满足转速差条件后离合器结合，即模式转换频繁转换时，发动机会频繁启停。另外，离合器分离后再次结合过程中，若超级电容电量低，车辆动力性会较弱。
由上可知，由于工况的复杂性，当在短时间内模式频繁转换时，现有的控制方法存在电机制动回收电能减少、发动机频繁起停，造成不必要燃料浪费，且在超级电容电量不足的情况下车辆动力性较差的问题，这些在一定程度上影响了车辆的舒适性、动力性和经济性。
发明内容
本发明的目的是提供一种气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法，以解决现有控制方式造成发动机频繁起停从而引起燃料浪费、电机制动回收电能少及车辆动力性较差的问题。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法，其特征在于，车辆处于并联模式下，假定主电机转速的实时值为N，则该方法包括如下步骤：
(1)判断主电机的实时转速N，若N2≤N＜N1，N1、N2为设定转速，同时供电电源的母线电压大于设定值U设且不踩加速踏板时，离合器分离；若主电机转速N＜N2，则离合器强制分离；
(2)离合器分离后，若发动机符合停机条件，则只给发动机断气指令，当发动机转速N大于怠速转速N怠时，ISG不反拖发动机停机，直至发动机转速下降至小于怠速转速N怠时，ISG电机采用转矩控制，反拖发动机至0rpm停机。
在判断主电机的实时转速N时，若N1≤N或者N2≤N＜N1但不满足供电电源母线电压大于设定值U设且不踩加速踏板的条件时，离合器处于结合状态。
所述步骤(1)中，当主电机转速N＜N2，离合器强制分离时，若电压小于设定值U设，则该系统为串联高速发电状态，发电结束后转入步骤(2)执行。
N1的转速范围为1600rpm—1800rpm，N2的转速范围为800rpm—900rpm。
怠速转速N怠的转速范围为600rpm—700rpm。
U设的范围为400V—410V。
本发明的气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法在并联转串联模式时，将离合器分离条件与转速和电压关联起来，离合器分离后发动机符合停机条件且转速大于怠速转速时，只切断燃气，ISG电机不立刻反拖发动机至停机，若此时司机踩油门需要加速，马上给发动机供气并点火，混合动力系统可快速进入并联模式，避免了发动机不必要的起停，节省了燃料，且该方法与电压相关联，在供电电源电量不足的情况下使车辆保持了较好的动力性，提高了车辆的舒适性、动力性和经济性。
附图说明
图1为现有混联式混合动力系统结构图；
图2为本发明并联转串联模式控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
如图2所示为本发明气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法的流程图，由图可知，车辆处于并联模式下，假定主电机转速的实时值为N，则该方法包括如下步骤：
(1)判断主电机的实时转速N，若N2≤N＜N1，N1、N2为设定转速，同时供电电源的母线电压大于设定值U设且不踩加速踏板时，离合器分离；若主电机转速N＜N2，则离合器强制分离；
(2)离合器分离后，若发动机符合停机条件，则只给发动机断气指令，当发动机转速N大于怠速转速N怠时，ISG电机不马上反拖发动机停机，直至发动机转速下降至小于怠速转速N怠时，ISG电机采用转矩控制，反拖发动机至0rpm停机。
另外，根据图1所示，在步骤(1)中，在判断主电机的实时转速N时，若N1≤N或者N2≤N＜N1但不满足供电电源的母线电压大于设定值U设且不踩加速踏板的条件时，离合器处于结合状态。
当主电机转速N小于N2，离合器强制分离时，若电压小于设定值U设，则该系统处于串联高速发电状态，当发电结束后再转入步骤(2)执行。
本实施例中所指的供电电源为超级电容，当然也可以是其他形式的电源，如动力电池等。
另外，N1的转速范围为1600rpm—1800rpm，N2的转速范围为800rpm—900rpm；怠速转速N怠的转速范围为600rpm—700rpm；U设的范围为400V—410V。
以上实施例仅用于帮助理解本发明的核心思想，不能以此限制本发明，对于本领域的技术人员，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法，其特征在于，车辆处于并联模式下，假定主电机转速的实时值为N，则该方法包括如下步骤：
(1)判断主电机的实时转速N，若N2≤N＜N1，N1、N2为设定转速，同时供电电源的母线电压大于设定值U设且不踩加速踏板时，离合器分离；若主电机转速N＜N2，则离合器强制分离；
(2)离合器分离后，若发动机符合停机条件，则只给发动机断气指令，当发动机转速N大于怠速转速N怠时，ISG不反拖发动机停机，直至发动机转速下降至小于怠速转速N怠时，ISG电机采用转矩控制，反拖发动机至0rpm停机。
2.根据权利要求1所述的气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法，其特征在于：在判断主电机的实时转速N时，若N1≤N或者N2≤N＜N1但不满足供电电源母线电压大于设定值U设且不踩加速踏板的条件时，离合器处于结合状态。
3.根据权利要求1或2所述的气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中，当主电机转速N＜N2，离合器强制分离时，若电压小于设定值U设，则该系统为串联高速发电状态，发电结束后转入步骤(2)执行。
4.根据权利要求1所述的气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法，其特征在于：N1的转速范围为1600rpm—1800rpm，N2的转速范围为800rpm—900rpm。
5.根据权利要求1所述的气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法，其特征在于：怠速转速N怠的转速范围为600rpm—700rpm。
6.根据权利要求1所述的气电混联式混合动力系统并联转串联控制方法，其特征在于：U设的范围为400V—410V。
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