CN108725220A - 一种轮毂电机驱动全路况越野车动力系统与控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轮毂电机驱动全路况越野车动力系统的控制方法，采用混合动力系统，发电机的发电模式按照越野汽车不同路况的功率需求分为两类：普通路况行驶下的常规功率需求和越野路面的高功率需求，这两类功率需求通过加速踏板开度阈值来判断；常规功率需求时采用定点循环发电模式，高功率需求下采取自适应发电模式。本发明综合了发动机直接驱动功率大、功率型动力电池驱动动力快速响应的特点，克服了小容量功率型动力电池快速充电、快速放电影响电池性能和寿命的缺点，避免了越野车辆野外能源补给困难的窘境。

Description

一种轮毂电机驱动全路况越野车动力系统与控制方法
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，尤其涉及一种轮毂电机驱动全路况越野车动力系统与控制方法。
背景技术
随着人们对环境资源重视，发展新能源汽车已经成为一种势不可挡的趋势，国家推出一系列优惠政策鼓励企业研发新能源汽车、消费者购买新能源汽车，新能源汽车前景光明。
目前企业对新能源汽车的研究与开发重点在普通家用轿车、通勤客车。因为该类汽车有固定的能源补给基础设施，考虑到汽车行驶的经济性。一般采用纯电动汽车，或一个较小的发动机与发电机组合，配备一个较大的动力电池，限于当前的技术水平，目前的动力电池价格高、体积大、质量重、电池的能量密度低的特点，且越野车辆野外能源补给困难。因此常规的混合动力系统搭配不能满足全路况混合动力越野车辆。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种轮毂电机驱动全路况越野车动力系统与控制方法，克服小容量功率型动力电池快速充电、快速放电影响电池性能和寿命的缺点，避免越野车辆野外能源补给困难的窘境。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种轮毂电机驱动全路况越野车动力系统的控制方法，其特征在于：采用混合动力系统，发电机的发电模式按照越野汽车不同路况的功率需求分为两类：普通路况行驶下的常规功率需求和越野路面的高功率需求，这两类功率需求通过加速踏板开度阈值来判断；
常规功率需求时采用定点循环发电模式，高功率需求下采取自适应发电模式。
按上述方法，当加速踏板开度不超过预设的开度阈值时，进入定点循环发电模式；定点循环发电模式具体为：
当车速V＝0时，此时汽车怠速不发电；
当车速V≠0且SOC＜SOCL时，发电机定点发电T分钟；T分钟后若SOC仍然小于SOCL则继续发电T分钟；
当车速V≠0且SOCL≤SOC＜SOCH时，发电机定点发电T分钟，T分钟后判断动力电池荷电变化值ΔSOC：若ΔSOC＞0，则发电机在下一个T分钟里怠速不发电；若ΔSOC≤0，则发电机在下一个T分钟里定点发电；
当车速V≠0且SOC≥SOCH时，发电机怠速不发电T分钟；
其中SOC表示动力电池的剩余电量，SOCL为预设的剩余电量最低值，SOCH为预设的剩余电量最高值。
按上述方法，当加速踏板开度超过预设的开度阈值时，进入自适应发电模式；自适应发电模式具体为：
若加速踏板位置开度δ增大，则发电机转速增加，发电机功率提高，动力电池快速放电以提高车辆的动力响应性，发电机输出功率逐渐升高以防止动力电池出现过放危险；
若加速踏板位置开度δ不变，则发电机转速维持不变，发电机功率保持，汽车的功率需求由发电机提供；
若加速踏板位置开度δ减小，则发电机转速随之降低，发电机功率减小，汽车的功率需求由发电机提供。
一种用于实现所述方法的轮毂电机驱动全路况越野车动力系统，其特征在于：发动机为大功率发动机，动力电池为小功率动力电池，动力系统匹配中，发动机的功率和动力电池的功率配比满足串联式弱混要求；整车控制器按照所述的方法控制发动机电控单元、发电机控制器、电源管理系统和轮毂电机控制器。
本发明的有益效果为：综合了发动机直接驱动功率大、功率型动力电池驱动动力快速响应的特点，提供了一种创新的控制方法，克服了小容量功率型动力电池快速充电、快速放电影响电池性能和寿命的缺点。系统采用混合动力驱动，避免了越野车辆野外能源补给困难的窘境。
附图说明
图1为本发明一实施例的动力系统结构图。
图2为本发明一实施例的控制方法流程图。
图3为本发明一实施例的发电系统框图。
具体实施方式
下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。
本发明提供一种轮毂电机驱动全路况越野车动力系统，如图1所示，包括发动机、发电机、高压配电柜、动力电池、电源管理系统、四个轮毂电机、整车控制器、发动机电控单元ECU、发电机控制器、四个轮毂电机控制器、加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器。四个轮毂电机分别为：左前轮毂电机、右前轮毂电机、左后轮毂电机、右后轮毂电机。四个轮毂电机控制器分别为：左前轮毂电机控制器、右前轮毂电机控制器、左后轮毂电机控制器、右后轮毂电机控制器。所述发动机与发电机直接机械相连，为发电机提供旋转力矩。所述发电机与发电机控制器三相高压电连接，输入发电机控制器三相交流电，输出高压直流电。所述发电机控制器与高压配电柜通过高压直流连接。
高压配电柜与动力电池高压直流连接。所述高压配电柜与轮毂电机控制器高压直流相连，输入高压直流电给轮毂电机控制器。轮毂电机控制器与轮毂电机三相高压电连接，轮毂电机驱动汽车运行。
电源管理系统检测发电机电压、电流；检测动力电池电压、电流、剩余电量SOC。
整车控制器与发电机控制器、轮毂电机控制器、加速踏板位置传感器、电源管理系统、制动踏板位置传感器采用CAN通讯连接，接收个传感器或下层控制器反馈信号并发送相应指令到各下层控制器。
发动机为大功率发动机；动力电池为小功率动力电池；整车控制器按照所述的方法控制发动机电控单元、发电机控制器、电源管理系统和轮毂电机控制器。此处发动机大功率、电池小功率可以按照混合强度描述。串联混合动力汽车的驱动力全部来源于电动机，混合度H的定义为电池组的功率Pess与整个动力系统的总功率的比值。动力系统所能提供的总功率等于电池组功率Pess与发动机—发电机组成的发电系统功率Pfc之和。即
定义H<10％为弱混，10％≤H<25％为中混，H≥25％为强混。本发明中，搭配发动机功率为227kW，电池容量为24kW可看做弱混。串联式弱混车辆可考虑使用此发电策略。
本发明还一种轮毂电机驱动全路况越野车动力系统的控制方法，如图2所示，采用上述混合动力系统，发电机的发电模式按照越野汽车不同路况的功率需求分为两类：普通路况行驶下的常规功率需求和越野路面的高功率需求，这两类功率需求通过加速踏板开度阈值来判断；常规功率需求时采用定点循环发电模式，高功率需求下采取自适应发电模式。
电源管理系统采集动力电池的SOC状态值；加速踏板位置传感器采集加速踏板位置，将采集到的信号发送给整车控制器，整车控制器将采集到的加速踏板位置信号与预设的开度阈值进行对比，当加速踏板开度不超过预设的开度阈值时，进入定点循环发电模式；定点循环发电模式具体为：
当车速V＝0时，此时汽车怠速不发电；
当车速V≠0且SOC＜SOCL时，发电机定点发电T分钟；T分钟后若SOC仍然小于SOCL则继续发电T分钟；
当车速V≠0且SOCL≤SOC＜SOCH时，发电机定点发电T分钟，T分钟后判断动力电池荷电变化值ΔSOC：若ΔSOC＞0，则发电机在下一个T分钟里怠速不发电；若ΔSOC≤0，则发电机在下一个T分钟里定点发电；
当车速V≠0且SOC≥SOCH时，发电机怠速不发电T分钟；
其中SOC表示动力电池的剩余电量，SOCL为预设的剩余电量最低值，SOCH为预设的剩余电量最高值。
本实施例中，汽车在行驶过程中，动力电池的实际SOC值介于SOCL与SOCH之间，即：SOCL＜SOC＜SOCH，下面重点介绍定点循环发电策略对动力电池电量维持稳定的技术原理，本实施例中取动力电池实际SOC＝70％。
本实施例中，加速踏板位置不超过整车控制器程序预设值60％时，采取定点循环发电模式，取发电机定点发电T分钟后，动力电池的SOC值增加5％。
在某一车况1下，所述越野车在时间T内使动力电池的SOC值降低3％。
在T时刻末动力电池的电量为SOCm＝70％+5％-3％＝72％，在T时刻初动力电池的电量SOCc＝70％，此时动力电池的电量SOC＝72％。
所述动力电池的变化量ΔSOC＝SOCm-SOCc＝2％＞0，则整车控制器控制发电机怠速不发电T分钟。
在下一个T时间段里，若车况不变的情况下，动力电池在T时刻末的电量值SOCm＝72％-3％＝69％，动力电池在T时刻初的电量值SOCc＝72％，所述动力电池的变化量ΔSOC＝SOCm-SOCc＝-3％＜0，此时动力电池的电量值SOC69％。下个T时间段里，整车控制器控制发电机定点发电T分钟。
采取循环发电策略后，两个时间段T内，动力电池的电量SOC值降低了1％，为69％。若采取常规的定点发电策略，则动力电池的电量SOC值将增加4％，为74％，汽车长时间行驶则会导致动力电池过充。若采取不发电策略，则动力电池电量SOC将会降低6％，为64％，汽车长时间行驶会导致动力电池过放。因此可看到定点循环发电模式可以很好的将动力电池电量维持在一个比较稳定的范围波动，提高了动力电池的使用性能和使用寿命。
电源管理系统采集动力电池的SOC状态值；加速踏板位置传感器采集加速踏板位置，将采集到的信号发送给整车控制器，整车控制器将采集到的加速踏板位置信号与预设的开度阈值进行对比，当加速踏板开度超过预设的开度阈值时，说明此时汽车需求功率变大，若仍采用定点循环发电模式，则动力电池容易出现过放危险，影响电池性能与使用寿命，因此为保护电池和满足整车的功率需求，进入自适应发电模式。自适应发电模式具体为：
若加速踏板位置开度δ增大，则发电机转速增加，发电机功率提高，动力电池快速放电以提高车辆的动力响应性，发电机输出功率逐渐升高以防止动力电池出现过放危险；
若加速踏板位置开度δ不变，则发电机转速维持不变，发电机功率保持，汽车的功率需求主要由发电机提供，动力电池的充电或放电电流均小到忽略；电池充放电主要是由于发动机发电过程中的小幅度波动，理论上如果加速踏板精度和电机控制精度足够高，则电池此时不充电不放电。电池电量维持绝对不变。
若加速踏板位置开度δ减小，则发电机转速随之降低，发电机功率减小，汽车的功率需求仍然主要由发电机提供，电池的充电或放电电流均小到忽略。当加速踏板开度δ减小至≤预设的开度阈值时，此时发电模式切换到循环定点发电模式。
发电系统运行方法，如图3，具体如下：
整车控制器具有最高的控制权限，给下层控制器发送不同的控制指令。
当加速踏板位置δ不超过整车控制器程序预设的开度阈值X时，整车控制器判断此时进入循环定点发电模式。
怠速不发电：整车控制器发送发动机怠速运转指令N0到发动机电控单元ECU，发动机电控单元ECU控制发动机以怠速运转。
整车控制器发送发电机转矩T＝0指令到发电机控制器，发电机控制器控制发电机以发动机怠速空转，此时发电机怠速不发电，持续时间T分钟。
定点发电：整车控制器发送发动机额定运转指令Ne到发动机电控单元ECU，发动机电控单元ECU控制发动机以额定转速运转。
整车控制器发送发电机额定转矩Te指令到发电机控制器，发电机控制器控制发电机以发动机额定转速、发电机额定转矩运转，此时发电机定点发电，持续时间T分钟。
当加速踏板位置δ超过整车控制器程序预设阈值X时，即δ＞X时，整车控制器判断此时进入自适应发电模式。
整车控制器通过接收加速踏板信号δ，根据δ值，给出程序预设的发动机转速到发动机电控单元ECU，发动机电控单元ECU控制发动机以整车控制器给出的转速运转。
整车控制器发送发电机额定转矩Te指令到发电机控制器，发电机控制器控制发电机以发电机额定转速、发电机额定转矩运转，此时发电功率随发动机转速变化而变化，自适应发电。
本发明提供了一种新的动力系统能源匹配方式与控制方法，主要特点在于，大功率发动机发电可以满足汽车越野的动力性需求和动力响应速度，另外可以解决越野工况能源供给不便的问题。小容量动力电池主要调和发电机发电功率，提高汽车行驶的经济性，在发动机出现偶发故障、或特定情况下需要静默行驶时，采用动力电池提供能量驱动汽车行驶。
该混合动力系统采用大功率发动机配合发电机发电、辅以小功率动力电池，供轮毂电机驱动越野车辆，大功率发动机可以满足越野车全路况的功率需求，小功率动力电池不仅使发动机工作在一个效率较高的经济点，而且可以降低汽车生产成本，减轻整车质量，提高越野车辆的通过性。该系统的控制方法，通过循环定点发电模式克服了小容量功率型动力电池在行驶过程中快速充电、快速放电的缺点，使动力电池始终保持在一个较高的电池活性区间，避免了动力电池的过充过放危险，提高了动力电池的使用性能与寿命。自适应发电模式可以保证汽车越野时的功率需求，因为循环定点发电模式使得动力电池的电量在一个活性较高的区间，在汽车越野时，电池可以短暂快速放电，弥补发动机响应滞后的缺点，满足汽车动力的快速响应要求，在电池快速放电的同时，发动机转速上升，发电功率增大，电池的放电电流减小，避免了动力电池的过放危险。一般的混合动力系统综合了发动机功率性与动力电池快速响应的特性，但要求配备大的功率型动力电池，否则很容易出现动力电池快速充电、快速放电的现象，严重影响动力电池的使用性能与使用寿命。而本发明的控制方法则可使小型功率电池保持在一个电池活性高效区间，保证了汽车越野功的率需求，同时避免了动力电池的快充快放问题。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种轮毂电机驱动全路况越野车动力系统的控制方法，其特征在于：采用混合动力系统，发电机的发电模式按照越野汽车不同路况的功率需求分为两类：普通路况行驶下的常规功率需求和越野路面的高功率需求，这两类功率需求通过加速踏板开度阈值来判断；
常规功率需求时采用定点循环发电模式，高功率需求下采取自适应发电模式。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：当加速踏板开度不超过预设的开度阈值时，进入定点循环发电模式；定点循环发电模式具体为：
当车速V=0时，此时汽车怠速不发电；
当车速V≠0且SOC＜SOCL时，发电机定点发电T分钟；T分钟后若SOC仍然小于SOCL则继续发电T分钟；
当车速V≠0且SOCL≤SOC＜SOCH时，发电机定点发电T分钟，T分钟后判断动力电池荷电变化值△SOC：若△SOC＞0，则发电机在下一个T分钟里怠速不发电；若△SOC≤0，则发电机在下一个T分钟里定点发电；
当车速V≠0且SOC≥SOCH时，发电机怠速不发电T分钟；
其中SOC表示动力电池的剩余电量，SOCL为预设的剩余电量最低值，SOCH为预设的剩余电量最高值。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：当加速踏板开度超过预设的开度阈值时，进入自适应发电模式；自适应发电模式具体为：
若加速踏板位置开度δ增大，则发电机转速增加，发电机功率提高，动力电池快速放电以提高车辆的动力响应性，发电机输出功率逐渐升高以防止动力电池出现过放危险；
若加速踏板位置开度δ不变，则发电机转速维持不变，发电机功率保持，汽车的功率需求由发电机提供；
若加速踏板位置开度δ减小，则发电机转速随之降低，发电机功率减小，汽车的功率需求由发电机提供。
4.一种用于实现权利要求1至3中任意一项所述方法的轮毂电机驱动全路况越野车动力系统，其特征在于：发动机为大功率发动机，动力电池为小功率动力电池，动力系统匹配中，发动机的功率和动力电池的功率配比满足串联式弱混要求；整车控制器按照权利要求1至3中任意一项所述的方法控制发动机电控单元、发电机控制器、电源管理系统和轮毂电机控制器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023102253A3 (en) * 2021-12-03 2023-08-24 Christini Ev, Inc. Electric atv

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101100961A (zh) * 2006-07-06 2008-01-09 株式会社电装 用于带辅助设备的发动机的控制系统及其控制方法
CN101380887A (zh) * 2008-10-23 2009-03-11 上海交通大学 含有驱动电机工作模式切换装置的混合动力轿车驱动系统
CN102616148A (zh) * 2012-04-20 2012-08-01 北京汽车新能源汽车有限公司 一种增程式电动汽车控制系统及其控制方法
CN102897214A (zh) * 2012-10-18 2013-01-30 杨伟斌 一种驾驶员需求转矩的解析方法
JP2013103515A (ja) * 2011-11-10 2013-05-30 Toyota Motor Corp 車両および車両の制御方法
CN104176044A (zh) * 2013-05-22 2014-12-03 上海汽车集团股份有限公司 混合动力车在串联状态下的能量管理方法和混合动力车

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101100961A (zh) * 2006-07-06 2008-01-09 株式会社电装 用于带辅助设备的发动机的控制系统及其控制方法
CN101380887A (zh) * 2008-10-23 2009-03-11 上海交通大学 含有驱动电机工作模式切换装置的混合动力轿车驱动系统
JP2013103515A (ja) * 2011-11-10 2013-05-30 Toyota Motor Corp 車両および車両の制御方法
CN102616148A (zh) * 2012-04-20 2012-08-01 北京汽车新能源汽车有限公司 一种增程式电动汽车控制系统及其控制方法
CN102897214A (zh) * 2012-10-18 2013-01-30 杨伟斌 一种驾驶员需求转矩的解析方法
CN104176044A (zh) * 2013-05-22 2014-12-03 上海汽车集团股份有限公司 混合动力车在串联状态下的能量管理方法和混合动力车

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023102253A3 (en) * 2021-12-03 2023-08-24 Christini Ev, Inc. Electric atv

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