CN108501934A - 一种新能源汽车动力系统的控制方法 - Google Patents

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翟钧
罗荣华
梁伟
严钦山
苏岭
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/84—Data processing systems or methods, management, administration

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车动力系统的控制方法，用于当驾驶员需求扭矩大于预设扭矩值和/或动力电池电量低于预设电量值时，在纯电动驱动行驶过程中控制启动发动机，控制过程如下：在纯电动驱动行驶过程中，判断是否满足发动机启动条件，如果满足，则在换挡过程中启动发动机，当换挡过程中电机转速高于变速箱离合器的转速时，部分闭合发动机离合器，利用电机拖动发动机点火，直至发动机点火。本方案可以在启动发动机时保证整车平顺无明显抖动，降低动力响应延迟，完全闭合发动机离合器后，可将驾驶员需求扭矩分配给发动机和电机共同执行，进而提高整车的动态响应能力。本方案既可以显著提升整车的经济型，又能满足整车动力性需求。

Description

一种新能源汽车动力系统的控制方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车动力系统的控制方法。
背景技术
随着汽车制造技术的发展，以及石油能源的枯竭和环境污染的日益严重，新能源汽车具有了更大的应用空间。新能源汽车在通过石油能源提供动力的同时，还通过电能提供动力。电能作为清洁能源能够减少污染、降低能耗以及减少排放。因此，部分新能源汽车既具有电机，又具有发动机，既具备纯电动汽车环保节能的优点，又具有传统汽车续航能力强的优点，并且在技术和成本两个方面得以均衡。
新能源汽车的两个动力源，分别为发动机和电机。发动机和电机可分别单独驱动车辆，也可以联合驱动车辆。电机能够调节发动机的工作点，进而使发动机运行于高效区。并且，在较低负荷区关闭发动机而单独采用纯电动行驶，能够进一步降低能耗和排放。
而在现有技术中，存在启动发动机过程耗时较长的缺陷，而且会导致一定的动力延时，所以，启动有较为严格的条件，不能充分改善发动机工作在中负荷区和低负荷区时的系统效率，进而不能发挥纯电动行驶的节能环保优势。
因此，如何提升新能源汽车发动机启动平顺性和降低启动延迟，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新能源汽车动力系统的控制方法，该控制方法能够能够使发动机在纯电动行驶中迅速启动，提升启动过程的平顺性，缩短启动时间，提升车辆性能，加宽纯电动工作范围，进而提升新能源汽车的节能环保优势。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种新能源汽车动力系统的控制方法，用于新能源汽车在纯电动驱动行驶过程中控制启动发动机，包括以下步骤：
纯电动驱动行驶过程中，进入下一步；
判断是否满足发动机启动条件，如果是则进入下一步，如果否则返回上一步，其中，所述发动机启动条件为驾驶员需求扭矩大于预设扭矩值和/或动力电池电量低于预设电量值；
判断是否处于换挡过程中，如果是，进入下一步；
判断电机转速是否高于变速箱离合器的转速，如果是，进入下一步；
部分闭合发动机离合器，使离合器处于滑磨状态，利用电机拖动发动机点火；
判断发动机是否点火成功，如果是，进入下一步；
结束。
优选地，在上述控制方法中，在判断发动机是否点火成功时，如果判断结果为否，则返回到纯电动驱动行驶过程中。
优选地，在上述控制方法中，在结束之前还包括步骤：
调整发动机扭矩，使发动机转速高于电机转速；
增大发动机离合器压紧力，完全闭合发动机离合器，使得电机转速与发动机转速同步。
优选地，在上述控制方法中，在判断电机转速是否高于变速箱离合器的转速时，如果判断结果为否，则继续运行本步骤。
本发明提供的新能源汽车动力系统的控制方法，用于当驾驶员需求扭矩大于预设扭矩值和/或动力电池电量低于预设电量值时，在纯电动驱动行驶过程中控制启动发动机，具体控制过程如下：新能源汽车在纯电动驱动行驶过程中，判断是否满足发动机启动条件，如果满足，则在换挡过程中启动发动机，当换挡过程中电机转速高于变速箱离合器的转速时，部分闭合发动机离合器，增加电机扭矩和发动机离合器的传递扭矩，利用电机拖动发动机点火，直至发动机点火。本方案可以在启动发动机时保证整车平顺无明显抖动，降低动力响应延迟，完全闭合发动机离合器后，可将驾驶员需求扭矩分配给发动机和电机共同执行，进而提高整车的动态响应能力。本方案既可以显著提升整车的经济型，又能满足整车动力性需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例中的动力系统的结构示意图；
图2为本发明具体实施例中的纯电动行驶过程中控制发动机启动过程的流程图。
图1中：
1-变速箱离合器、2-发动机离合器、3-发动机、4-电机、5-车轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1和图2，图1为本发明具体实施例中的动力系统的结构示意图；图2为本发明具体实施例中的纯电动行驶过程中控制发动机启动过程的流程图。
本发明涉及的新能源汽车动力系统包括变速箱离合器1、发动机离合器2、发动机3、电机4和车轮5，如图1所示。变速箱离合器1负责传递整个动力源的扭矩到变速箱，发动机离合器2负责发动机3与电机4的连接与断开，当发动机离合器2结合的时候，系统进行并联驱动，即发动机3与电机4一起驱动车辆行驶；当发动机离合器2断开的时候，系统进行纯电动行驶，即电机4单独驱动车轮5行驶。电机4除通过变速箱离合器1驱动车轮5外，还可以通过发动机离合器2拖动发动机3，从而启动发动机3。
请参照图2，本发明提供的控制方法适用于上述新能源汽车动力系统，用于新能源汽车在纯电动驱动行驶过程中控制启动发动机，具体为在换挡过程中启动发动机的控制方法，包括以下步骤：
A01：纯电动驱动行驶过程中，整车由电机驱动，处于纯电动状态，步骤A01可以直接进入步骤A02；
A02：整车控制器根据车辆电量状态以及驾驶员的需求功率等条件，判断是否满足发动机启动条件，如满足启动条件，则进入A03，如果否则返回A01，其中判断方法为，所述发动机启动条件为驾驶员需求扭矩大于预设扭矩值和/或动力电池电量低于预设电量值；预设扭矩主要考虑要能满足启动时拖动发动机的需求，预设电量值需要考虑电池包的安全要求及效率优化。
A03：整车控制器根据变速器的工作状态判断是否处于换挡过程中，如果是，进入A04；
A04：判断电机转速是否高于变速箱离合器的转速，如果是，进入A06；
A06：部分闭合发动机离合器，控制离合器的压紧力，使得离合器处于滑磨状态，拖动发动机转速上升，增加电机扭矩和发动机离合器的传递扭矩，利用电机拖动发动机点火，进入步骤A07；
A07：整车控制器根据发动机工作状态判断发动机是否点火成功，如果是，进入下一步；
结束。
优选地，在上述控制方法中，在步骤A07中，即判断发动机是否点火成功时，如果判断结果为否，则退出发动机启动过程，返回到步骤A01中，继续纯电动驱动行驶过程，避免发动机启动不成功，动力总成拖动发动机工作的情况发生。如图2所示。
如图2所示，优选地，在上述控制方法中，在步骤结束之前还包括步骤：
A08：调整发动机扭矩，使发动机转速提升至略高于电机转速，如发动机转速达到50rpm，在滑差较小的状态下闭合离合器，有助于减少结合过程中的冲击，以保证该过程中的整车平顺性；
A09：增大发动机离合器压紧力，完全闭合发动机离合器。使得电机转速与发动机转速同步；
如图2所示，需要说明的是，步骤A09和步骤结束之间还有以下步骤：
A10：完成换挡；
A11：完成发动机启动，进入并联驱动，即发动机和电机一起驱动车辆。
优选地，在上述控制方法中，在步骤A04，即，判断电机转速是否高于变速箱离合器的转速时，如果判断结果为否，则继续运行本步骤。由于整个换挡过程可分为多个阶段，其中一个阶段会出现电机转速高于变速箱离合器转速的情况，此时启动发动机，拖动过程中，由于变速器离合器处于滑磨过程，因此，电机转速的波动不会传递到车轮，在该阶段启动发动机可保证整车平顺且无明显抖动。
如图2所示，需要说明的是，在步骤A03，即，判断是否处于换挡过程中时，如果判断结果为否，则进入步骤A05中通过其他方法启动发动机。这里所述的其他方法启动发动机是指变速箱非换挡过程的发动机启动控制方法，如通过小电机启动发动机。
综上所述，本发明提供的新能源汽车动力系统的控制方法，用于当驾驶员需求扭矩大于预设扭矩值和/或动力电池电量低于预设电量值时，在纯电动驱动行驶过程中控制启动发动机，该新能源汽车的发动机和电机通过发动机离合器连接。本方案可以在启动发动机时保证整车平顺无明显抖动，降低动力响应延迟，完全闭合发动机离合器后，可将驾驶员需求扭矩分配给发动机和电机共同执行，进而提高整车的动态响应能力。本方案既可以显著提升整车的经济型，又能满足整车动力性需求。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种新能源汽车动力系统的控制方法，用于新能源汽车在纯电动驱动行驶过程中控制启动发动机，其特征在于，包括以下步骤：
纯电动驱动行驶过程中，进入下一步；
判断是否满足发动机启动条件，如果是则进入下一步，如果否则返回上一步，其中，所述发动机启动条件为驾驶员需求扭矩大于预设扭矩值和/或动力电池电量低于预设电量值；
判断是否处于换挡过程中，如果是，进入下一步；
判断电机转速是否高于变速箱离合器的转速，如果是，进入下一步；
部分闭合发动机离合器，使离合器处于滑磨状态，利用电机拖动发动机点火；
判断发动机是否点火成功，如果是，进入下一步；
结束。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在判断发动机是否点火成功时，如果判断结果为否，则返回到纯电动驱动行驶过程中。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在结束之前还包括步骤：
调整发动机扭矩，使发动机转速高于电机转速；
增大发动机离合器压紧力，完全闭合发动机离合器，使得电机转速与发动机转速同步。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在判断电机转速是否高于变速箱离合器的转速时，如果判断结果为否，则继续运行本步骤。
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