CN105799694A - 车辆的控制方法、系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆的控制方法,包括以下步骤:检测车辆的驱动模式和车速;如果车辆处于混合动力驱动模式HEV且车速小于第一预设车速,则控制车辆进入HEV低速发电控制策略;如果车辆处于混合动力驱动模式HEV且车速大于第二预设车速,则控制车辆进入HEV高速发电控制策略,增程器以预设的发电功率P4进行发电,其中,第二预设车速大于第一预设车速,HEV高速发电控制策略下增程器的发电功率P4大于HEV低速发电控制策略下增程器的发电功率。根据本发明实施例的车辆的控制方法,在动力需求较高时增加车辆的续航里程,并且燃油消耗相对较低,具有较好的燃油经济性。本发明还提出了一种车辆的控制系统及车辆。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,特别涉及一种车辆的控制方法、系统及车辆。
背景技术
增程器通常由小型发动机、集发电/驱动一体的发电机、发动机控制器、发电机控制器等组成,可向车载动力电池供电或者直接为驱动电机供电,从而增加车辆续航里程。相关技术中,车辆在高速工况时对增程器的控制方式通常在车载动力电池的荷电状态Soc值小于某一值(例如30%)时,启动增程器。
这种方式存在以下缺点:在车辆的动力需求较高(如车速较快的高速工况)而动力电池的荷电状态Soc较小时,增程器才启动并发电。增程器有两种工作模式,第一,以很大的发电功率发电以满足整车动力需求,但此时发动机必然在高转速,高扭矩的工作区域,一方面发动机在大负荷情况下的震动噪声较大,另一方面燃油消耗率很高,燃油经济性较差,油耗较高。第二,降低发动机转速和扭矩,选择适当的发电功率以保证燃油经济性,但是发电量降低,并且由于车辆处于动力需求较高的阶段而动力电池的荷电状态Soc已经比较低(如低于30%),为了维持动力需求,动力电池还需要为驱动电机提供一部分电能,从而导致车辆的续航里程较短,无法满足里程要求。
发明内容
本发明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,本发明的一个目的在于提出一种车辆的控制方法。该方法可在车辆动力需求较高时增加车辆的续航里程,并且燃油消耗相对较低,具有较好的燃油经济性。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆的控制系统。
本发明的再一个目的在于提出一种车辆。
为了实现上述目的,本发明的第一方面的实施例公开了一种车辆的控制方法,所述车辆包括增程器、驱动电机和动力电池,所述增程器包括发动机和电动发电机,所述方法包括以下步骤:检测车辆的驱动模式和车速;如果所述车辆处于混合动力驱动模式HEV且所述车速小于第一预设车速,则控制所述车辆进入HEV低速发电控制策略;以及如果所述车辆处于混合动力驱动模式HEV且所述车速大于第二预设车速,则控制所述车辆进入HEV高速发电控制策略,所述增程器以预设的发电功率P4进行发电,其中,所述第二预设车速大于所述第一预设车速,所述HEV高速发电控制策略下所述增程器的发电功率P4大于所述HEV低速发电控制策略下所述增程器的发电功率。
根据本发明实施例的车辆的控制方法,当车辆在混合动力驱动模式HEV下运行且动力需求较大(如车速大于第二预设车速)时,立即控制增程器启动,并以预设的发电功率P4进行发电,增程器和动力电池共同为驱动电机供电,从而在保证动力需求的同时可降低动力电池的电量消耗速率,提高车辆的续航里程。另外,发电功率P4用于限制增程器不能以过大的发电功率进行发电,在一定条件下,由于增程器的发电功率越大,发动机的转速越大,当发动机的转速很高时,其燃油经济性较差,因此,为了避免发动机运行在过高转速的工作区域,通过发电功率P4适当地对发动机转速进行控制,避免其在过高的转速下运行,从而可以在一定程度上保证发动机具有较好的燃油经济性,降低燃油消耗。
本发明第二方面的实施例公开了一种车辆的控制系统,所述车辆包括增程器、驱动电机和动力电池,所述增程器包括发动机和电动发电机,所述系统包括:检测模块,用于检测车辆的驱动模式和车速;控制模块,用于在所述车辆处于混合动力驱动模式HEV且所述车速小于第一预设车速时,控制所述车辆进入HEV低速发电控制策略,并在所述车辆处于混合动力驱动模式HEV且所述车速大于第二预设车速时,控制所述车辆进入HEV高速发电控制策略,所述增程器以预设的发电功率P4进行发电,其中,所述第二预设车速大于所述第一预设车速,所述HEV高速发电控制策略下所述增程器的发电功率P4大于所述HEV低速发电控制策略下所述增程器的发电功率。
根据本发明实施例的车辆的控制系统,当车辆在混合动力驱动模式HEV下运行且动力需求较大(如车速大于第二预设车速)时,立即控制增程器启动,并以预设的发电功率P4进行发电,增程器和动力电池共同为驱动电机供电,从而在保证动力需求的同时可降低动力电池的电量消耗速率,提高车辆的续航里程。另外,发电功率P4用于限制增程器不能以过大的发电功率进行发电,在一定条件下,由于增程器的发电功率越大,发动机的转速越大,当发动机的转速很高时,其燃油经济性较差,因此,为了避免发动机运行在过高转速的工作区域,通过发电功率P4适当地对发动机转速进行控制,避免其在过高的转速下运行,从而可以在一定程度上保证发动机具有较好的燃油经济性,降低燃油消耗。
本发明第三方面的实施例公开了一种车辆,包括上述第二方面实施例所述的车辆的控制系统。该车辆在动力需求较高时增加车辆的续航里程,并且燃油消耗相对较低,具有较好的燃油经济性。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的车辆的控制方法的流程图;
图2是根据本发明一个实施例的车辆的控制方法的HEV低速发电控制策略的示意图;
图3是根据本发明一个实施例的增程式双模混动大巴的动力系统结构图;
图4是根据本发明一个实施例的增程式双模混动大巴的控制信息交互图;
图5是根据本发明一个实施例的增程式双模混动大巴的模式判断流程图;
图6是根据本发明一个实施例的增程式双模混动大巴的EV-HEV模式切换流程图;
图7是根据本发明一个实施例的增程式双模混动大巴的的HEV-EV模式切换流程图;
图8是根据本发明一个实施例的增程式双模混动大巴的控制流程图;以及
图9是根据本发明一个实施例的车辆的控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,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,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
以下结合附图描述根据本发明实施例的车辆的控制方法、系统及车辆。
本发明实施例的车辆包括增程器、驱动电机和动力电池(车载动力电池),增程器包括但不限于发动机和电动发电机。具体地,增程器由小型发动机、集发电/驱动一体的电动发电机、发动机控制器、电动发电机控制器等组成,增程器可向车载动力电池供电或者直接为驱动电机供电,驱动电机驱动车辆。
图1是根据本发明一个实施例的车辆的控制方法的流程图。如图1所示,根据本发明一个实施例的车辆的控制方法,包括如下步骤:
S101:检测车辆的驱动模式和车速。其中,驱动模式包括混合动力驱动模式HEV和纯电动驱动模式EV。
S102:如果车辆处于混合动力驱动模式HEV且车速小于第一预设车速,则控制车辆进入HEV低速发电控制策略。其中,第一预设车速是一个相对较低的速度,例如40千米/小时。也就是说,在动力需求较小的车速较低的阶段且车辆处于混合动力驱动模式HEV时,通过HEV低速发电控制策略控制车辆运行。
S103:如果车辆处于混合动力驱动模式HEV且车速大于第二预设车速,则控制车辆进入HEV高速发电控制策略,增程器以预设的发电功率P4进行发电,其中,第二预设车速大于第一预设车速,HEV高速发电控制策略下增程器的发电功率P4大于HEV低速发电控制策略下增程器的发电功率。
在上述示例中,第二预设车速是一个相对较高的速度,例如60千米/小时。也就是说,当动力需求较大的车速较高的阶段,以另外的一种HEV高速发电控制策略控制车辆运行。发电功率P4用于限制增程器不能以过大的发电功率进行发电,在一定条件下,由于增程器的发电功率越大,发动机的转速越大,当发动机的转速很高时,其燃油经济性较差,因此,为了避免发动机运行在高转速的工作区域,需要适当地对发动机转速进行控制,避免其在较高的转速下运行,从而可以在一定程度上保证发动机具有较好的燃油经济性。
根据本发明实施例的车辆的控制方法,当车辆在混合动力驱动模式HEV下运行且动力需求较大(如车速大于第二预设车速)时,立即控制增程器启动,并以预设的发电功率P4进行发电,增程器和动力电池共同为驱动电机供电,从而在保证动力需求的同时可降低动力电池的电量消耗速率,提高车辆的续航里程。另外,发电功率P4用于限制增程器不能以过大的发电功率进行发电,在一定条件下,由于增程器的发电功率越大,发动机的转速越大,当发动机的转速很高时,其燃油经济性较差,因此,为了避免发动机运行在过高转速的工作区域,通过发电功率P4适当地对发动机转速进行控制,避免其在过高的转速下运行,从而可以在一定程度上保证发动机具有较好的燃油经济性,降低燃油消耗。
在本发明的一个实施例中,HEV低速发电控制策略指:根据动力电池的充电状态或放电状态,将动力电池的荷电状态Soc划分为多个不同的范围,根据动力电池当前的荷电状态所处的范围,控制增程器采用不同的发电功率进行发电。其中,动力电池当前的荷电状态越高,增程器采用的发电功率越小。例如:HEV低速发电控制策略具体包括:
1、检测动力电池的荷电状态Soc和充/放电状态。
2、如果动力电池处于放电状态且Soc小于第一阈值Soc1,或者动力电池处于充电状态且Soc小于第二阈值Soc2,则控制增程器以发动功率发电功率P3进行发电。
3、如果动力电池处于放电状态且Soc位于Soc1和Soc2之间,或者动力电池处于充电状态且Soc位于Soc2和第三阈值Soc3之间,则控制增程器以发动功率发电功率P2进行发电。
4、如果动力电池处于放电状态且Soc位于Soc2和Soc3之间,或者动力电池处于充电状态且Soc位于Soc3和第四阈值Soc4之间,则控制增程器以发动功率发电功率P1进行发电。
5、如果动力电池处于放电状态且Soc大于Soc3,或者动力电池处于充电状态且Soc大于Soc4,则控制增程器停止工作,由动力电池单独为驱动电机供电,其中,发电功率P1至发电功率P4依次增大,Soc1至Soc4依次增大。
具体地说,在混合动力驱动模式HEV下,通过车速判断及动力电池的荷电状态Soc值和其充/放电状态执行相应的HEV低速发电控制策略。即当车速小于等于第一预设车速v1时,增程器的发动功率如图2所示,充电时,若Soc2>动力电池Soc≥0,对应发电功率P3;若Soc3>动力电池Soc≥Soc2,对应发电功率P2;若Soc4>动力电池Soc≥Soc3,对应发电功率P1。放电时,若Soc1≥动力电池Soc≥0,对应发电功率P3;若Soc3≥动力电池Soc>Soc2,对应发电功率P2;若Soc3≥动力电池Soc>Soc2,对应发电功率P1。充电和放电时,选取不同的Soc切换点作为切换发电功率的依据,是为了避免增程器中发动机工作点的频繁切换。具体地说,如果放电时的Soc1≥Soc≥0或充电时的Soc2>Soc≥0时,以发电功率P3进行发电,此时动力电池的电量处于较低值,发动机在保证动力性、经济性的前提下适当增加发电量,如增加到发电功率P3,可以将多余的电能为动力电池充电,保证动力电池有一定的余量,以备车辆大功率需求时使用;当放电时的Soc2≥Soc>Soc1或充电时的Soc3>Soc≥Soc2时,以发电功率P2进行发电,此时动力电池的电量处于合适区间,而发动功率发电功率P2也可以满足此时的动力需求,从而基本不用消耗动力电池的电量,基本能让动力电池的电量平衡在此范围,即使发动机的发电量与驱动电机的耗电量保持平衡;当放电时的Soc3≥Soc>Soc2或充电时的Soc4>Soc≥Soc3时,以发电功率P1进行发电,此时动力电池的电量处于较高值,为了提升经济环保,优先使用动力电池为驱动电机供电,使动力电池的电量下降至合适区间,以备车辆制动等工况下回馈电量的存储;而当放电时的100%≥Soc>Soc3或充电时的100%≥Soc≥Soc4时,动力电池可以完全满足动力需求并且电量充足,此时无需发动机介入,增程器不工作。
需要说明的是,动力电池的荷电状态Soc划分范围的目的是为了使增程器选取不同的发电功率,可以将(0,100%]均分为4个范围,也可以根据实际情况进行划分。
而当车速大于等于第二预设车速v2时,采用HEV高速发电控制策略,HEV高速发电控制策略指:启动增程器按照发电功率P4进行发电,从而输出目标转速和目标扭矩。其中,发电功率P4的选取根据增程器中所选用发动机的万有特性,要求既能够满足实际动力需求,又能使燃油消耗率相对比较低,可以根据实际车型参数和实际工况进行仿真试验,以确定发电功率P4相应的数值。在HEV高速发电控制策略下,此时动力需求较大,不进行Soc判断,增程器立即以发电功率P4进行发电。当车速在v1和v2之间时,可知执行此前车速下的发电策略,例如:如果车速是由v1升至v2,继续执行HEV低速发电控制策略;当车速是由v2降至v1过程,继续执行HEV高速发电控制策略。发电功率P1至发电功率P4代表4挡发电,发电功率的选取根据所选用发动机的万有特性,要求既能满足实际动力需求又尽量避免发动机在过低或者过高的转速下运行,以提升燃油经济性。在本发明的一个实施例中,发电功率P1至所述发电功率P4根据仿真实验得到,即发电功率P1至发电功率P4可以根据实际车型参数和实际工况进行仿真计算确定相应数值。根据所选发动机的万有特性,根据功率和最低燃油消耗率可确定发动机运行的扭矩和转速,使得P=n*T/9550,其中功率P的单位是kw;转速n的单位是r/min;扭矩T的单位是Nm。
以下以增程式双模混动大巴为例,对本发明实施例的车辆的控制方法进行进一步说明。如图3所示示出了一种增程式双模混动大巴的动力系统结构图。如图3所示,串联式的动力系统具备:发动机1,前电机2,后电机3和后电机4。发动机1通过齿轮啮合驱动前电机2发电,为后电机3和4供电,或者将多余的电量通过直流母线存到动力电池中。
如图4所示,增程式双模混动大巴的驱动控制信息交互图。挡位控制器SCU负责采集挡位信号和EV/HEV模式信号,并将信号发送给电机控制器ECN;车身稳定控制器ESC发送油门、刹车和车速信号至电机控制器ECN;电机控制器ECN对接收到的EV/HEV模式等信号进行核实并发送给电池管理器BMS、发动机控制器ECM、组合仪表,同时其自身按不同的模式策略执行动力系统控制方案,给发动机控制器ECM发送发动机起停命令和目标扭矩信号,发动机的输出功率控制是通过给定的扭矩和转速实现的,发动机控制器ECM接收到扭矩和转速信号,就可以控制发动机的输出功率,其中发动机接收到的扭矩信号就是目标扭矩信号;电池管理器BMS对接收到的EV/HEV模式信号进行核实并执行能量管理策略,即根据运行工况的动力需求进行放电,或者当增程器工作时进行充电;发动机控制器ECM执行发动机系统控制方案,即发动机按照接收到的目标扭矩和转速运行输出相应的发电功率。组合仪表用于显示当前的能量状态。
如图5所示,是本发明一个实施例的增程式双模混动大巴的EV/HEV模式判断流程图,当车辆启动时,检测车辆下电时车辆所处的驱动模式;如果车辆下电时处于混合动力驱动模式HEV,则在车辆启动时自动控制车辆进入混合动力驱动模式HEV;如果车辆下电时处于纯电动驱动模式EV,则在车辆启动时自动控制车辆进入纯电动驱动模式EV。具体包括:
S501:整车起动后,检测整车退电前的模式状态,判断是否为HEV模式。
S502:如果整车退电前的模式状态为HEV模式,则进入HEV模式。
S503:如果整车退电前的模式状态为EV模式,则进入EV模式。
如图6所示,为根据本发明一个实施例的增程式双模混动大巴的EV/HEV模式切换流程图。如果车辆处于纯电动驱动模式EV,则当荷电状态Soc小于Sco1时,自动切换至混合动力驱动模式HEV。当车辆处于纯电动驱动模式EV或混合动力驱动模式HEV时,进一步判断是否触发模式切换开关;如果是,则切换至混合动力驱动模式HEV或纯电动驱动模式EV。
具体步骤如下:
S601:根据整车起动后的模式判断为EV模式,检测HEV的模式切换开关是否被按下。
S602:在EV模式下,如果HEV的模式切换开关被按下,就切换到HEV模式。
S603:在EV模式下,如果HEV的模式切换开关没有被按下,就进行电池电量判断,检测Soc是否小于等于Soc1。
S604:在EV模式下,如果HEV的模式切换开关没有被按下,且Soc小于等于Soc1,则应切入到HEV模式。
S605:在EV模式下,如果HEV的模式切换开关没有被按下,且Soc大于Soc1,则可保持EV模式。
如图7所示,是根据本发明一个实施例的增增程式双模混动大巴的HEV/EV模式切换流程图,具体步骤如下:
S701:根据整车起动后的模式判断为HEV模式,检测EV的模式切换开关是否被按下。
S702:在HEV模式下,如果EV的模式切换开关被按下,就切换到EV模式。
S703:在HEV模式下,如果EV的模式切换开关没有被按下,则可保持HEV模式。
如图8所示,是根据本发明一个实施例的增程式双模混动大巴的控制流程图,具体包括如下:
S801:根据最终的模式判断为HEV模式下,进入车速判断,执行相应的控制策略;
S802:根据HEV模式下,车速判断为大于等于v2,执行相应控制策略;
S803:根据HEV模式下,车速判断为小于等于v1,执行相应控制策略;
S804:根据HEV模式下,车速判断为大于v1且小于v2,执行相应控制策略,也就是说,当车辆进入HEV低速发电控制策略之后,如果车速由小于或等于V1上升至大于V1而小于V2时,则保持HEV低速发电控制策略;当车辆进入HEV高速发电控制策略之后,如果车速由大于或等于V2下降至小于V2而大于V1时,则保持HEV高速发电控制策略;
S805:根据HEV模式下,车速判断为大于等于v2,执行HEV高速发电策略;
S806:根据HEV模式下,车速判断为小于等于v1,执行HEV低速发电策略;即按照四档发电,根据电池的充放电状态和Soc值所处的范围选取不同的发电功率;
S807:根据HEV模式下,车速判断为大于v1且小于v2,保持此前车速下的发电策略;
S808:根据HEV高速发电策略,启动发动机,输出目标转速n4、目标扭矩T4,从而按照功率(发电功率P4)发电,此时动力要求较高,为不牺牲发动机经济性,限制发电功率为发电功率P4,不够的电能从动力电池中获得;
S809:根据HEV的低速发电策略,进入电池的充放电状态判断,执行相应策略;
S810:根据HEV的低速发电策略,当电池处于放电状态,执行放电时的发电控制策略,根据动力电池电量Soc值对其进行划分不同的范围,根据Soc所处的范围按照不同的功率发电;
S811:根据HEV的低速发电策略,当电池处于充电状态,执行充电时的发电控制策略,根据动力电池电量Soc值对其进行划分不同的范围,根据Soc所处的范围按照不同的功率发电;
S812:当动力电池为放电状态,判断动力电池电量Soc是否大于等于0且小于等于Soc1,其中0<Soc1<Soc2<Soc3<Soc4<100%;
S813:当动力电池为放电状态,判断动力电池电量Soc是否大于Soc1且小于等于Soc2,其中0<Soc1<Soc2<Soc3<Soc4<100%;
S814:当动力电池为放电状态,判断动力电池电量Soc是否大于Soc2且小于等于Soc3,其中0<Soc1<Soc2<Soc3<Soc4<100%;
S815:当动力电池为放电状态,判断动力电池电量Soc是否大于Soc3且小于等于100%,其中0<Soc1<Soc2<Soc3<Soc4<100%;
S816:当动力电池为充电状态,判断动力电池电量Soc是否大于等于0且小于Soc2,其中0<Soc1<Soc2<Soc3<Soc4<100%;
S817:当动力电池为充电状态,判断动力电池电量Soc是否大于等于Soc2且小于Soc3,其中0<Soc1<Soc2<Soc3<Soc4<100%;
S818:当动力电池为充电状态,判断动力电池电量Soc是否大于等于Soc3且小于Soc4,其中0<Soc1<Soc2<Soc3<Soc4<100%;
S819:当动力电池为充电状态,判断动力电池电量Soc是否大于等于Soc4且小于等于100%,其中0<Soc1<Soc2<Soc3<Soc4<100%;
S820:放电时,判断若为Soc1≥Soc≥0,启动发动机,输出目标转速n3、目标扭矩T3,从而按照功率发电功率P3发电,此时电量处于较低值,发动机在保证动力性、经济性的前提下适当增加发电量,保证动力电池有一定的余量,以备车辆大功率需求时输出;
S821:放电时,判断若为Soc2≥Soc>Soc1,启动发动机,输出目标转速n2、目标扭矩T2,从而按照功率发电功率P2发电,此时电量处于合适区间,基本能让电量平衡在此范围,使发动机的发电量与电机的耗电量保持平衡;
S822:放电时,判断若为Soc3≥Soc>Soc2,启动发动机,输出目标转速n1、目标扭矩T1,从而按照功率发电功率P1发电,此时电量处于较高值,需电机优先驱动车辆,使电量下降至合适区间,以备车辆制动等工况下回馈电量的存储;
S823:放电时,判断若为100%≥Soc≥Soc3,不启动发动机,增程器不工作;
S824:充电时,判断若为Soc2>Soc≥0,启动发动机,输出目标转速n3、目标扭矩T3,从而按照功率发电功率P3发电,此时电量处于较低值,发动机在保证动力性、经济性的前提下适当增加发电量,保证动力电池有一定的余量,以备车辆大功率需求时输出;
S825:充电时,判断若为Soc3>Soc≥Soc2,启动发动机,输出目标转速n2、目标扭矩T2,从而按照功率发电功率P2发电,此时电量处于合适区间,基本能让电量平衡在此范围,使发动机的发电量与电机的耗电量保持平衡;
S826:充电时,判断若为Soc4>Soc≥Soc3,启动发动机,输出目标转速n1、目标扭矩T1,从而按照功率发电功率P1发电,此时电量处于较高值,需电机优先驱动车辆,使电量下降至合适区间,以备车辆制动等工况下回馈电量的存储;
S827:充电时,判断若为100%≥Soc≥Soc4,不启动发动机,增程器不工作。
根据本发明实施例的车辆的控制方法,首先进行驱动模式判断,若为EV模式,当Soc小于Soc1时要自动切换至HEV模式;在HEV模式下再进行车速的判断,区分出高速工况和低速工况,因两种工况下的动力性经济性要求是不同的,低速时经济性要求较高,而高速时则对动力性要求较高,因此选择两种不同的控制策略,选取不同的发动机工作点,即发电功率的大小不同。具体地,在低速时,根据动力电池的Soc状态选择不同的发电点,Soc较高时,可选择较小的发电功率,使电量下降至合适区间,以备车辆制动等工况下回馈电量的存储所用;Soc较低时,选择相对较大的发电功率,保证动力电池有一定的余量,以备车辆大功率需求时输出;同时根据充、放电时不同的Soc切换点切换发电功率,可有效避免发动机工作点的频繁切换。这种发电策略符合Soc越低发电量越高的定义,且提前发电能使Soc不至于掉得很厉害,弥补高速电机需助力用电的缺陷,尽量减少发动机大功率工作的概率,提高舒适性。
图8是根据本发明一个实施例的车辆的控制系统的结构框图。其中,车辆包括增程器、驱动电机和动力电池,增程器包括发动机和电动发电机。如图9所示,根据本发明一个实施例的车辆的控制系统900,包括:检测模块910和控制模块920。
其中,检测模块910用于检测车辆的驱动模式和车速。控制模块920用于在车辆处于混合动力驱动模式HEV且车速小于第一预设车速时,控制车辆进入HEV低速发电控制策略,并在车辆处于混合动力驱动模式HEV且车速大于第二预设车速时,控制车辆进入HEV高速发电控制策略,增程器以预设的发电功率P4进行发电,其中,第二预设车速大于第一预设车速,HEV高速发电控制策略下增程器的发电功率P4大于HEV低速发电控制策略下增程器的发电功率。
进一步地,检测模块910还用于:当车辆进入HEV低速发电控制策略之后,如果车速上升至大于第一预设车速而小于第二预设车速时,则保持HEV低速发电控制策略;当车辆进入HEV高速发电控制策略之后,如果车速下降至小于第二预设车速而大于第一预设车速时,则保持HEV高速发电控制策略。即当车速大于第一预设车速且小于第二预设车速时,保持当前的发电控制策略不变。
在本发明的一个实施例中,控制模块920控制车辆进入HEV低速发电控制策略之后,包括:检测动力电池的荷电状态Soc和充/放电状态;如果动力电池处于放电状态且Soc小于第一阈值Soc1,或者动力电池处于充电状态且Soc小于第二阈值Soc2,则控制增程器以发动功率发电功率P3进行发电;如果动力电池处于放电状态且Soc位于Soc1和Soc2之间,或者动力电池处于充电状态且Soc位于Soc2和第三阈值Soc3之间,则控制增程器以发动功率发电功率P2进行发电;如果动力电池处于放电状态且Soc位于Soc2和Soc3之间,或者动力电池处于充电状态且Soc位于Soc3和第四阈值Soc4之间,则控制增程器以发动功率发电功率P1进行发电;如果动力电池处于放电状态且Soc大于Soc3,或者动力电池处于充电状态且Soc大于Soc4,则控制增程器停止工作,由动力电池单独为驱动电机供电,其中,发电功率P1至发电功率P4依次增大,Soc1至Soc4依次增大。发电功率P1至发电功率P4根据仿真实验得到。
在本发明的一个实施例中,控制模块920还用于如果车辆处于纯电动驱动模式EV,当荷电状态Soc小于Sco1时,自动切换至混合动力驱动模式HEV。
进一步地,控制模块920还用于:当车辆处于纯电动驱动模式EV或混合动力驱动模式HEV时,进一步判断是否触发模式切换开关;如果是,则切换至混合动力驱动模式HEV或纯电动驱动模式EV。
在本发明的一个实施例中,控制模块920还用于:当车辆启动时,检测车辆下电时车辆所处的驱动模式;如果车辆下电时处于混合动力驱动模式HEV,则在车辆启动时自动控制车辆进入所述混合动力驱动模式HEV;如果车辆下电时处于纯电动驱动模式EV,则在车辆启动时自动控制车辆进入纯电动驱动模式EV。
根据本发明实施例的车辆的控制系统,首先进行驱动模式判断,若为EV模式,当Soc小于Soc1时要自动切换至HEV模式;在HEV模式下再进行车速的判断,区分出高速工况和低速工况,因两种工况下的动力性经济性要求是不同的,低速时经济性要求较高,而高速时则对动力性要求较高,因此选择两种不同的控制策略,选取不同的发动机工作点,即发电功率的大小不同。具体地,在低速时,根据动力电池的Soc状态选择不同的发电点,Soc较高时,可选择较小的发电功率,使电量下降至合适区间,以备车辆制动等工况下回馈电量的存储所用;Soc较低时,选择相对较大的发电功率,保证动力电池有一定的余量,以备车辆大功率需求时输出;同时根据充、放电时不同的Soc切换点切换发电功率,可有效避免发动机工作点的频繁切换。这种发电策略符合Soc越低发电量越高的定义,且提前发电能使Soc不至于掉得很厉害,弥补高速电机需助力用电的缺陷,尽量减少发动机大功率工作的概率,提高舒适性。
需要说明的是,本发明实施例的车辆的控制系统的具体实现方式与本发明实施例的车辆的控制方法的具体实现方式类似,具体请参见方法部分的描述,为了减少冗余,不做赘述。
进一步地,本发明的实施例公开了一种车辆,包括:根据上述实施例所述的车辆的控制系统。该车辆在动力需求较高时增加车辆的续航里程,并且燃油消耗相对较低,具有较好的燃油经济性。
另外,根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的,为了减少冗余,不做赘述。
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发明的至少一个实施例或示例中。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。在本发明的描述中,“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。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (15)
1.一种车辆的控制方法,其特征在于,所述车辆包括增程器、驱动电机和动力电池,所述增程器包括发动机和电动发电机,所述方法包括以下步骤:
检测车辆的驱动模式和车速;
如果所述车辆处于混合动力驱动模式HEV且所述车速小于第一预设车速,则控制所述车辆进入HEV低速发电控制策略;以及
如果所述车辆处于混合动力驱动模式HEV且所述车速大于第二预设车速,则控制所述车辆进入HEV高速发电控制策略,所述增程器以预设的发电功率P4进行发电,
其中,所述第二预设车速大于所述第一预设车速,所述HEV高速发电控制策略下所述增程器的发电功率P4大于所述HEV低速发电控制策略下所述增程器的发电功率。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制方法,其特征在于,还包括:
当所述车辆进入HEV低速发电控制策略之后,如果所述车速上升至大于所述第一预设车速而小于第二预设车速时,则保持所述HEV低速发电控制策略;
当所述车辆进入HEV高速发电控制策略之后,如果所述车速下降至小于所述第二预设车速而大于所述第一预设车速时,则保持所述HEV高速发电控制策略。
3.根据权利要求1所述的车辆的控制方法,其特征在于,所述HEV低速发电控制策略具体包括:
检测所述动力电池的荷电状态Soc和充/放电状态;
如果所述动力电池处于放电状态且所述Soc小于第一阈值Soc1,或者所述动力电池处于充电状态且所述Soc小于第二阈值Soc2,则控制所述增程器以发动功率发电功率P3进行发电;
如果所述动力电池处于放电状态且所述Soc位于所述Soc1和所述Soc2之间,或者所述动力电池处于充电状态且所述Soc位于所述Soc2和第三阈值Soc3之间,则控制所述增程器以发动功率发电功率P2进行发电;
如果所述动力电池处于放电状态且所述Soc位于所述Soc2和所述Soc3之间,或者所述动力电池处于充电状态且所述Soc位于所述Soc3和第四阈值Soc4之间,则控制所述增程器以发动功率发电功率P1进行发电;
如果所述动力电池处于放电状态且所述Soc大于所述Soc3,或者所述动力电池处于充电状态且所述Soc大于所述Soc4,则控制所述增程器停止工作,由所述动力电池单独为所述驱动电机供电,
其中,所述发电功率P1至所述发电功率P4依次增大,所述Soc1至Soc4依次增大。
4.根据权利要求3所述的车辆的控制方法,其特征在于,所述发电功率P1至所述发电功率P4根据仿真实验得到。
5.根据权利要求3所述的车辆的控制方法,其特征在于,还包括:
如果所述车辆处于纯电动驱动模式EV,则当所述荷电状态Soc小于所述Sco1时,自动切换至所述混合动力驱动模式HEV。
6.根据权利要求1所述的车辆的控制方法,其特征在于,还包括:
当所述车辆处于纯电动驱动模式EV或混合动力驱动模式HEV时,进一步判断是否触发模式切换开关;
如果是,则切换至混合动力驱动模式HEV或纯电动驱动模式EV。
7.根据权利要求1所述的车辆的控制方法,其特征在于,还包括:
当车辆启动时,检测所述车辆下电时所述车辆所处的驱动模式;
如果所述车辆下电时处于混合动力驱动模式HEV,则在所述车辆启动时自动控制所述车辆进入所述混合动力驱动模式HEV;
如果所述车辆下电时处于纯电动驱动模式EV,则在所述车辆启动时自动控制所述车辆进入所述纯电动驱动模式EV。
8.一种车辆的控制系统,其特征在于,所述车辆包括增程器、驱动电机和动力电池,所述增程器包括发动机和电动发电机,所述系统包括:
检测模块,用于检测车辆的驱动模式和车速;
控制模块,用于在所述车辆处于混合动力驱动模式HEV且所述车速小于第一预设车速时,控制所述车辆进入HEV低速发电控制策略,并在所述车辆处于混合动力驱动模式HEV且所述车速大于第二预设车速时,控制所述车辆进入HEV高速发电控制策略,所述增程器以预设的发电功率P4进行发电,其中,所述第二预设车速大于所述第一预设车速,所述HEV高速发电控制策略下所述增程器的发电功率P4大于所述HEV低速发电控制策略下所述增程器的发电功率。
9.根据权利要求8所述的车辆的控制系统,其特征在于,所述控制模块还用于:
当所述车辆进入HEV低速发电控制策略之后,如果所述车速上升至大于所述第一预设车速而小于第二预设车速时,则保持所述HEV低速发电控制策略;
当所述车辆进入HEV高速发电控制策略之后,如果所述车速下降至小于所述第二预设车速而大于所述第一预设车速时,则保持所述HEV高速发电控制策略。
10.根据权利要求8所述的车辆的控制系统,其特征在于,所述控制模块控制所述车辆进入HEV低速发电控制策略之后,包括:
检测所述动力电池的荷电状态Soc和充/放电状态;
如果所述动力电池处于放电状态且所述Soc小于第一阈值Soc1,或者所述动力电池处于充电状态且所述Soc小于第二阈值Soc2,则控制所述增程器以发动功率发电功率P3进行发电;
如果所述动力电池处于放电状态且所述Soc位于所述Soc1和所述Soc2之间,或者所述动力电池处于充电状态且所述Soc位于所述Soc2和第三阈值Soc3之间,则控制所述增程器以发动功率发电功率P2进行发电;
如果所述动力电池处于放电状态且所述Soc位于所述Soc2和所述Soc3之间,或者所述动力电池处于充电状态且所述Soc位于所述Soc3和第四阈值Soc4之间,则控制所述增程器以发动功率发电功率P1进行发电;
如果所述动力电池处于放电状态且所述Soc大于所述Soc3,或者所述动力电池处于充电状态且所述Soc大于所述Soc4,则控制所述增程器停止工作,由所述动力电池单独为所述驱动电机供电,
其中,所述发电功率P1至所述发电功率P4依次增大,所述Soc1至Soc4依次增大。
11.根据权利要求10所述的车辆的控制系统,其特征在于,所述发电功率P1至所述发电功率P4根据仿真实验得到。
12.根据权利要求10所述的车辆的控制系统,其特征在于,所述控制模块还用于:如果所述车辆处于纯电动驱动模式EV,则当所述荷电状态Soc小于所述Sco1时,自动切换至所述混合动力驱动模式HEV。
13.根据权利要求8所述的车辆的控制系统法,其特征在于,所述控制模块还用于:
当所述车辆处于纯电动驱动模式EV或混合动力驱动模式HEV时,进一步判断是否触发模式切换开关;
如果是,则切换至混合动力驱动模式HEV或纯电动驱动模式EV。
14.根据权利要求8所述的车辆的控制系统,其特征在于,所述控制模块还用于:
当车辆启动时,检测所述车辆下电时所述车辆所处的驱动模式;
如果所述车辆下电时处于混合动力驱动模式HEV,则在所述车辆启动时自动控制所述车辆进入所述混合动力驱动模式HEV;
如果所述车辆下电时处于纯电动驱动模式EV,则在所述车辆启动时自动控制所述车辆进入所述纯电动驱动模式EV。
15.一种车辆,其特征在于,包括:根据权利要求8-14任一项所述的车辆的控制系统。
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