CN105774798A - 电动汽车增程式控制方法、控制器及电动汽车 - Google Patents

电动汽车增程式控制方法、控制器及电动汽车 Download PDF

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Abstract

本申请提出一种电动汽车增程模式控制方法、控制器及电动汽车，其中，电动汽车增程模式控制方法，包括：判断当前车速是否小于设定的速度；若否，则判断电动汽车当前需要的功率是否大于增程器中发动机的最优经济区间功率的最大功率值；若是，则判断电动汽车的电池当前电量是否低于第一边界值；若否，则控制所述电池与増程器同时为电动汽车提供驱动，且使所述增程器中的发动机工作在最优经济区间。本申请提供的电动汽车增程模式控制方法、控制器和电动汽车，根据电动汽车的速度、当前功率需要和电池的电量，确定增程器的工作模式，使增程器和电池都尽量工作在最优状态，从而在保证NVH性能的同时，提高了燃油经济性和电池的可靠性。

Description

电动汽车增程式控制方法、控制器及电动汽车
技术领域
本申请涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动汽车增程式控制方法、控制器及电动汽车。
背景技术
混合动力汽车(Hybrid-ElectricVehicel，简称HEV)是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。混合动力汽车结合了传统和电动驱动系统的特点,即明显减少汽车排放和降低油耗，又有大的行程。
控制策略是混合动力汽车的核心,它根据驾驶员意图和行驶工况,协调各部件间的能量流动合理进行动力分配,优化车载能源,提高整车经济性。
目前，HEV混合动力汽车若采用功率跟随性控制策略，电动汽车的噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness，简称NVS)很难做到较优，而若设定增程器工作在固定的功率，又会増程器中发动机的油耗。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本申请的第一个目的在于提出一种电动汽车增程模式控制方法，该方法，根据电动汽车的速度、当前功率需要和电池的电量，确定增程器的工作模式，使增程器和电池都尽量工作在最优状态，从而在保证NVH性能的同时，提高了燃油经济性和电池的可靠性。
本申请的第二个目的在于提出一种电动汽车增程模式控制器。
本申请的第三个目的在于提出一种电动汽车。
为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种电动汽车增程模式控制方法，包括:
判断当前车速是否小于设定的速度；
若否，则判断电动汽车当前需要的功率是否大于增程器中发动机的最优经济区间功率的最大功率值；
若是，则判断电动汽车的电池当前电量是否低于第一边界值；
若否，则控制所述电池与増程器同时为电动汽车提供驱动，且使所述增程器中的发动机工作在最优经济区间。
本申请实施例的电动汽车增程模式控制方法，根据电动汽车的速度、当前功率需要和电池的电量，确定增程器的工作模式，使增程器和电池都尽量工作在最优状态，从而在保证NVH性能的同时，提高了燃油经济性和电池的可靠性。
为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种电动汽车增程模式控制器，包括:
判断模块，用于判断当前车速是否小于设定的速度；
若否，则所述判断模块，还用于判断电动汽车当前需要的功率是否大于增程器中发动机的最优经济区间功率的最大功率值；
若是，则所述判断模块，还用于判断电动汽车的电池当前电量是否低于第一边界值；
若否，则控制模块，用于控制所述电池与増程器同时为电动汽车提供驱动，且使所述增程器中的发动机工作在最优经济区间。
本申请实施例的电动汽车增程模式控制器，根据电动汽车的速度、当前功率需要和电池的电量，确定增程器的工作模式，使增程器和电池都尽量工作在最优状态，从而在保证NVH性能的同时，提高了燃油经济性和电池的可靠性。
为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种电动汽车，包括：如上所述的电动汽车增程模式控制器。
本申请提供的电动汽车，其中电动汽车增程模式控制器，根据电动汽车的速度、当前功率需要和电池的电量，确定增程器的工作模式，使增程器和电池都尽量工作在最优状态，从而在保证NVH性能的同时，提高了燃油经济性和电池的可靠性。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请一个实施例的电动汽车增程模式控制方法流程示意图；
图2为电动汽车通常的结构示意图；
图3是本申请另一个实施例的电动汽车增程模式控制方法流程示意图；
图4是本申请一个实施例的电动汽车增程模式控制器结构示意图；
图5是本申请一个实施例的电动汽车的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的电动汽车增程模式控制方法、控制器及电动汽车。
图1是本申请一个实施例的电动汽车增程模式控制方法流程示意图。
如图1所示，该电动汽车增程模式控制方法，包括：
步骤101，判断当前车速是否小于设定的速度。
具体的，本实施例提供的电动汽车增程模式控制方法的执行主体为电动汽车增程模式控制器，该电动汽车增程模式控制器可以为电动汽车中整车控制器VCU的一部分。
具体来说，图2为电动汽车通常的结构示意图。如图2所示，电动汽车，通常包括整车控制器1，以及分别与所述整车控制器1电连接的动力电池组2、增程器3和驱动电机4。增程器3仅为系统提供电能，不直接参与驱动车辆，动力电池组2为储能设备，存储来自于电网、增程器3及制动能量回收所产生的电能；车辆行驶的所需电能由动力电池组2或增程器3单独提供，或者由动力电池组2和增程器3联合提供。
相应的，电动汽车在运行过程中，主要包括三种工作模式：纯动力电池组模式，混合动力模式，增程器模式。驾驶员可以根据需要选择电动汽车的工作模式，本申请实施例提供的电动汽车增程模式控制方法，主要应用于增程器参与驱动模式。
实际使用时，当电动汽车中増程器参与驱动时，电动汽车增程模式控制器可以根据电动汽车的实际运行速度，对增程器的工作模式进行控制。
其中，设定的速度的大小主要用来衡量电动汽车是高速行驶还是低速行驶。举例来说，若电动汽车的车速高于50千米每小时(km/h)时，即为高速，则设定的速度就可以为50km/h。
步骤102，若否，则判断电动汽车当前需要的功率是否大于发动机的最优经济区间功率的最大功率值。
其中，电动汽车当前需要的功率可以是本申请提供的电动汽车增程模式控制器确定的，也可以是从整车控制器处获得的。
具体的，确定电动汽车当前需要的功率可以采用以下方式实现：
采用下述方式确定：
获取驾驶员操作信息；
根据所述操作信息确定所述电动汽车当前需要的功率。
具体的，驾驶员操作信息包括：油门踏板被踩下的深度和快慢，及制动踏板被踩下的深度和快慢。之后对驾驶员操作信息进行扭矩需求解析，得出驱动电机需要发出的扭矩信息，即可确定电动汽车当前需要的功率。
另外，发动机的最优经济区间是指，发动机工作的最佳工况区域，在此区域内工作，发动机的油耗率最低。
具体的，若电动汽车的当前车速大于设定速度，即电动汽车工作在高速行驶状态，此时震动噪声影响较弱，增程器中的发动机可工作于高转速大功率区间，则此时即可根据电动汽车当前需要的功率与増程器最优经济区间的关系，选择增程器的工作模式。
步骤103，若是，则判断电动汽车的电池当前电量是否低于第一边界值。
步骤104，若否，则控制所述电池与増程器同时为电动汽车提供驱动，且使所述增程器中的发动机工作在最优经济区间。
其中，第一边界值，是指电池电量低于该值时，不宜继续进行放电，以免造成过度放电危害电池寿命。
发动机的最优经济区间，是指发动机工作的最佳工况区域，在此区域内工作，发动机的油耗率最低。
具体的，若发动机的最优经济区间功率小于电动汽车当前需要的功率，则说明仅让发动机工作在最优经济区间，无法为电动汽车提供足够的驱动，进而，则可判断电池当前的电量是否可以提供驱动，若可以，则可以控制电池与增程器同时为电动汽车提供驱动，且使増程器中发动机工作在最优经济区间，増程器驱动不足的部分由电池补充。
本申请实施例提供的电动汽车增程模式控制方法，当电动汽车中増程器参与驱动时，电动汽车增程模式控制器首先判断当前车速是否小于设定的速度，并在当前车速较高时，再判断电动汽车当前需要的功率是否大于増程器中发动机的最优经济区间功率的最大功率值，若是，则继续判断电池当前电量是否低于第一边界值，若否，则控制电池与増程器同时为电动汽车提供驱动，且使所述增程器中的发动机工作在最优经济区间。根据电动汽车的速度、当前需要的功率及电池电量确定増程器的工作模式，从而实现了增程器和电池都工作在较优状态，提高了燃油的经济性，且提高了电池的可靠性。
图3为本申请另一个实施例的电动汽车增程模式控制方法流程示意图。如图3所示，该方法包括：
步骤301，判断当前车速是否小于设定的速度，若否，则执行步骤302，否则执行步骤305。
步骤302，判断电动汽车当前需要的功率是否大于增程器中发动机的最优经济区间功率的最大功率值，若是，则执行步骤303，否则，执行步骤306。
步骤303，判断电动汽车的电池当前电量是否低于第一边界值，若否，则执行步骤304，否则，执行步骤305。
步骤304，控制所述电池与増程器同时为电动汽车提供驱动，且使所述增程器中的发动机工作在最优经济区间。
其中，上述步骤301到步骤304的具体实现过程，可参照上述实施例中步骤301至步骤304的详细描述，此处不再赘述。
步骤305，根据电动汽车当前需要的功率，控制増程器工作于功率跟随模式。
步骤306，判断电池当前电量是否大于第二边界值，若是，则执行步骤305，否则，执行步骤307。
步骤307，控制所述发动机工作于最优经济区间，驱动发电机为汽车提供当前需要的功率，同时为电池充电。
其中，第二边界值，是值电池电量高电量门限值。电池电量高于该值，不再进行充电，以免电池过度充电影响电池寿命。
增程器工作在功率跟随模式，是指电池的电量维持不变，车辆在该控制逻辑下行驶时，希望增程器(发动机+发电机)发电恰好供给整车驱动行驶，不产生额外的电量，也不消耗电池电量。发电机的发电量等于车辆行驶时的功率需求。发动机可能不工作于最优经济区间。
具体的，当电动汽车中増程器参与驱动时，电动汽车增程模式控制器可以首先判断汽车当前的速度是否大于设定值，若小于，则可以确定汽车以低速行驶，由于此时车辆的震动噪声给驾驶员的感觉较敏感，应尽量提高NVH性能，降低发动机负荷，因此，即可根据汽车当前需要的功率，控制增程器工作在功率跟随模式，保证了此时NVH性能尽量满足用户需求。
当电动汽车处于高速行驶时，则可尽量控制发动机工作在最优经济区间，此时，即可根据电池的电量，确定增程器的工作情况。主要包括以下几种情况：
一)电动汽车当前需要的功率大于发动机最优经济区间功率的最大功率值，且电池电量低于第一边界值。
此时，由于电池电量不适宜提供驱动，仅有増程器提供驱动，增程器需要工作在功率跟随模式。
二)电动汽车当前需要的功率大于发动机最优经济区间功率的最大功率值，电池电量高于第一边界值。
此时，可以由电池和增程器同时为汽车提供驱动，且使増程器工作在最优经济区间。
三)电动汽车当前需要的功率小于发动机最优经济区间功率的最大功率值，且电池电量低于第二边界值。
此时，増程器工作在最优经济区间，不仅为电动汽车提供驱动，过剩的电量用来为电池充电。
四)电动汽车当前需要的功率小于发动机最优经济区间功率的最大功率值，且电池电量高于第二边界值。
此时，电池不宜再继续被充电，増程器工作在功率跟随模式。
本申请实施例提供的电动汽车增程模式控制方法，根据电动汽车的速度、当前功率需要和电池的电量，确定增程器的工作模式，使增程器和电池都尽量工作在最优状态，从而在保证NVH性能的同时，提高了燃油经济性和电池的可靠性。
为实现上述方法，本申请另一方面提供一电动汽车增程模式控制器。
图4为本申请一个实施例提供的电动汽车增程模式控制器结构示意图。如图4所示，该电动汽车增程模式控制器，包括：
判断模块41，用于判断当前车速是否小于设定的速度；
若否，则所述判断模块41，还用于判断电动汽车当前需要的功率是否大于增程器中发动机的最优经济区间功率的最大功率值；
若是，则所述判断模块41，还用于判断电动汽车的电池当前电量是否低于第一边界值；
若否，则控制模块42，用于控制所述电池与増程器同时为电动汽车提供驱动，且使所述增程器中的发动机工作在最优经济区间。
具体的，本实施例提供的电动汽车增程模式控制器，用于执行上述图1或图3所示的电动汽车增程模式控制方法，该电动汽车增程模式控制器可以为电动汽车中整车控制器VCU的一部分。
实际使用时，当电动汽车中増程器参与驱动时，电动汽车增程模式控制器可以根据电动汽车的实际运行速度、当前需要的功率及电池电量，对增程器的工作模式进行控制。
相应的，若电动汽车的电池当前电量是低于第一边界值，则所述控制模块42，还用于：
根据电动汽车当前需要的功率，控制増程器工作于功率跟随模式。
进一步地，若电动汽车当前需要的功率是小于发动机的最优经济区间的最大功率值，则所述判断模块41，还用于：
判断电池当前电量是否大于第二边界值；
若是，则所述控制模块，还用于根据电动汽车当前需要的功率，控制増程器工作于功率跟随控制模式。
另外，若电池当前电量小于第二边界值，则所述控制模块42，还用于：
控制所述发动机工作于最优经济区间，驱动发电机为汽车提供当前需要的功率，同时为电池充电。
且若当前车速是小于第一设定速度，则所述控制模块42，还用于：
根据电动汽车当前需要的功率，控制増程器工作于功率跟随控制模式。
需要说明的是，上述实施例对电动汽车增程模式控制方法的描述，同样适用于该实施例提供的电动汽车增程模式控制器，该电动汽车增程模式控制器中判断模块和控制模块的具体处理过程，可参照上述实施例的详细描述，此处不再赘述。
本申请实施例提供的电动汽车增程模式控制器，根据电动汽车的速度、当前功率需要和电池的电量，确定增程器的工作模式，使增程器和电池都尽量工作在最优状态，从而在保证NVH性能的同时，提高了燃油经济性和电池的可靠性。
图5为本申请一个实施例提供的电动汽车结构示意图。如图5所示，该电动汽车10，包括电动汽车增程模式控制器11。
其中，电动汽车增程模式控制器11的结构和具体控制过程，可参照上述实施例的详细描述，此处不再赘述。
本申请实施例提供的电动汽车，其中的电动汽车增程模式控制器，根据电动汽车的速度、当前功率需要和电池的电量，确定增程器的工作模式，使增程器和电池都尽量工作在最优状态，从而在保证NVH性能的同时，提高了燃油经济性和电池的可靠性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种电动汽车增程模式控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
判断当前车速是否小于设定的速度；
若否，则判断电动汽车当前需要的功率是否大于增程器中发动机的最优经济区间功率的最大功率值；
若是，则判断电动汽车的电池当前电量是否低于第一边界值；
若否，则控制所述电池与増程器同时为电动汽车提供驱动，且使所述增程器中的发动机工作在最优经济区间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断电池当前电量是否低于第一边界值之后，还包括：
若是，则根据电动汽车当前需要的功率，控制増程器工作于功率跟随模式。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断电动汽车当前需要的功率是否大于发动机的最优经济区间的最大功率值之后，还包括：
若否，则判断电池当前电量是否大于第二边界值；
若是，则根据电动汽车当前需要的功率，控制増程器工作于功率跟随控制模式。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断电池当前电量是否大于第二边界值之后，还包括：
若否，则控制所述发动机工作于最优经济区间，驱动发电机为汽车提供当前需要的功率，同时为电池充电。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断当前车速是否小于第一设定速度之后，还包括：
若是，则根据电动汽车当前需要的功率，控制増程器工作于功率跟随控制模式。
6.一种电动汽车增程模式控制器，其特征在于，包括：
判断模块，用于判断当前车速是否小于设定的速度；
若否，则所述判断模块，还用于判断电动汽车当前需要的功率是否大于增程器中发动机的最优经济区间功率的最大功率值；
若是，则所述判断模块，还用于判断电动汽车的电池当前电量是否低于第一边界值；
若否，则控制模块，用于控制所述电池与増程器同时为电动汽车提供驱动，且使所述增程器中的发动机工作在最优经济区间。
7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，若电动汽车的电池当前电量是低于第一边界值，则所述控制模块，还用于：
根据电动汽车当前需要的功率，控制増程器工作于功率跟随模式。
8.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，若电动汽车当前需要的功率是小于发动机的最优经济区间的最大功率值，则所述判断模块，还用于：
判断电池当前电量是否大于第二边界值；
若是，则所述控制模块，还用于根据电动汽车当前需要的功率，控制増程器工作于功率跟随控制模式。
9.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，若电池当前电量小于第二边界值，则所述控制模块，还用于：
控制所述发动机工作于最优经济区间，驱动发电机为汽车提供当前需要的功率，同时为电池充电。
10.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，若当前车速是小于第一设定速度，则所述控制模块，还用于：
根据电动汽车当前需要的功率，控制増程器工作于功率跟随控制模式。
11.一种电动汽车，其特征在于，包括如上述权利要求6-10任一所述的电动汽车增程模式控制器。
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