CN109591799A - 混合动力汽车及其发电控制方法和发电控制器 - Google Patents

混合动力汽车及其发电控制方法和发电控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车及其发电控制方法和系统，所述混合动力汽车包括发动机、动力电机、动力电池、DC‑DC变换器、与发动机相连的副电机，所述方法包括以下步骤：获取动力电池的当前电量，并获取混合动力汽车的当前挡位，以及获取混合动力汽车的当前车速；根据当前电量、当前挡位和当前车速控制副电机进入相应的发电模式，其中，副电机的发电模式包括原地发电模式、原地踩油门发电模式、串联发电模式和混联发电模式。根据本发明的方法，能够减小混合动力汽车的发电噪音和振动，提高整车平顺性，并能够提高发电效率，降低整车能耗。

Description

混合动力汽车及其发电控制方法和发电控制器
技术领域
本发明涉及混合动力汽车技术领域，特别涉及一种混合动力汽车的发电控制方法、一种非临时性计算机可读存储介质、一种混合动力汽车的发电控制器和一种混合动力汽车。
背景技术
随着能源的不断消耗，新能源车型的开发和利用已逐渐成为一种趋势。混合动力汽车作为新能源车型中的一种，通过发动机和/或电机进行驱动。
但是，在相关技术中，混合动力汽车的前电机在充当驱动电机的同时还充当发电机，结构复杂而且发电时噪音和振动均较大，导致整车平顺性也较差。并且，如果驱动电机参与整车驱动，在发电时发电效率和整车动力均难以达到较佳的状态，整车能耗也会相对增加。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述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混合动力汽车的发电控制方法，能够减小混合动力汽车的发电噪音和振动，提高整车平顺性，并能够提高发电效率，降低整车能耗。
本发明的第二个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种混合动力汽车的发电控制器。
本发明的第四个目的在于提出一种混合动力汽车。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种混合动力汽车的发电控制方法，其中，所述混合动力汽车包括发动机、动力电机、动力电池、DC-DC变换器、与所述发动机相连的副电机，所述发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的车轮，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的车轮，所述动力电池用于给所述动力电机供电，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和所述动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电，所述发电控制方法包括以下步骤：获取所述动力电池的当前电量，并获取所述混合动力汽车的当前挡位，以及获取所述混合动力汽车的当前车速；根据所述当前电量、所述当前挡位和所述当前车速控制所述副电机进入相应的发电模式，其中，所述副电机的发电模式包括原地发电模式、原地踩油门发电模式、串联发电模式和混联发电模式。
根据本发明实施例的混合动力汽车的发电控制方法，通过获取动力电池的电量、混合动力汽车的挡位和车速，并根据动力电池的电量、混合动力汽车的挡位和车速控制副电机进入原地发电模式、原地踩油门发电模式、串联发电模式或混联发电模式，由此，通过副电机发电，能够减小发电噪音和振动，提高整车平顺性，另外，能够通过较为简单的结构实现串联发电，并能够在不影响驱动电机的前提下实现混联发电，从而能够提高发电效率，降低整车能耗。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例提出的混合动力汽车的发电控制方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行其存储的计算机程序，能够减小混合动力汽车的发电噪音和振动，提高整车平顺性，并能够提高发电效率，降低整车能耗。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种混合动力汽车的发电控制器，其中，所述混合动力汽车包括发动机、动力电机、动力电池、DC-DC变换器、与所述发动机相连的副电机，所述发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的车轮，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的车轮，所述动力电池用于给所述动力电机供电，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和所述动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电，所述发电控制器与所述副电机相连，所述发电控制器用于：获取所述动力电池的当前电量；获取所述混合动力汽车的当前挡位；获取所述混合动力汽车的当前车速；根据所述当前电量、所述当前挡位和所述当前车速控制所述副电机进入相应的发电模式，其中，所述副电机的发电模式包括原地发电模式、原地踩油门发电模式、串联发电模式和混联发电模式。
根据本发明实施例的混合动力汽车的发电控制器，在获取动力电池的电量、混合动力汽车的挡位和车速后，可根据动力电池的电量、混合动力汽车的挡位和车速控制副电机进入原地发电模式、原地踩油门发电模式、串联发电模式或混联发电模式，由此，通过副电机发电，能够减小发电噪音和振动，提高整车平顺性，另外，能够通过较为简单的结构实现串联发电，并能够在不影响驱动电机的前提下实现混联发电，从而能够提高发电效率，降低整车能耗。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种混合动力汽车，其包括本发明第三方面实施例提出的混合动力汽车的发电控制器。
根据本发明实施例的混合动力汽车，能够减小发电噪音和振动，提高整车平顺性，并能够提高发电效率，降低整车能耗。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过对本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据本发明实施例的混合动力汽车的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的混合动力汽车的发电控制方法的流程图；
图3为根据本发明一个具体实施例的原地发电模式的控制方法流程图；
图4为根据本发明一个具体实施例的原地踩油门发电模式的控制方法流程图；
图5为根据本发明一个具体实施例的串联发电模式的控制方法流程图；
图6为根据本发明一个具体实施例的混联发电模式的控制方法流程图；
图7为根据本发明一个具体实施例的供电发电模式的控制方法流程图；
图8为根据本发明一个具体实施例的进行反拖启动的控制方法流程图；
图9为根据本发明实施例的混合动力汽车的方框示意图。
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。
下面结合附图来描述本发明实施例的混合动力汽车及其发电控制方法和发电控制器。
在本发明的实施例中，如图1所示，混合动力汽车包括发动机1、动力电机2、动力电池3、DC-DC变换器4、与发动机相连的副电机5，发动机1通过离合器6将动力输出到混合动力汽车的车轮，动力电机2用于输出驱动力至混合动力汽车的车轮，动力电池3用于给动力电机供电，副电机5分别与动力电机、DC-DC变换器和动力电池相连，副电机5在发动机的带动下进行发电，副电机5产生的电能可提供至动力电池3、动力电机2和DC-DC变换器4中的至少一个。
由此，动力电机2和副电机5分别对应充当驱动电机和发电机，由于低速时副电机5具有较高的发电功率和发电效率，从而可以满足低速行驶的用电需求，可以维持整车低速电平衡，维持整车低速平顺性，提升整车的动力性能。
在一些实施例中，副电机5可为BSG(Belt-driven Starter Generator，皮带传动启动/发电一体化电机)电机。需要说明的是，副电机5属于高压电机，例如副电机5的发电电压与动力电池3的电压相当，从而副电机5产生的电能可以不经过电压变换直接给动力电池3充电，还可直接给动力电机2和/或DC-DC变换器4供电。并且副电机5也属于高效发电机，例如在发动机1怠速转速下带动副电机5发电即可实现97％以上的发电效率。
进一步地，如图1所示，DC-DC变换器4还分别与混合动力汽车中的低压负载7和低压蓄电池8相连以给低压负载7和低压蓄电池8供电，且低压蓄电池8还与低压负载7相连。
图2为根据本发明实施例的混合动力汽车的发电控制方法的流程图。
如图2所示，本发明实施例的混合动力汽车的发电控制方法，包括以下步骤：
S1，获取动力电池的当前电量，并获取混合动力汽车的当前挡位，以及获取混合动力汽车的当前车速。
在本发明的一个实施例中，可通过电池管理系统获取动力电池的SOC(State ofCharge，荷电状态，也叫剩余电量)值，并通过变速箱控制单元获取混合动力汽车的当前挡位，以及通过车速传感器获取混合动力汽车的当前车速。
S2，根据当前电量、当前挡位和当前车速控制副电机进入相应的发电模式，其中，副电机的发电模式包括原地发电模式、原地踩油门发电模式、串联发电模式和混联发电模式。
在本发明的一个实施例中，当动力电池的当前电量小于第一电量且当前挡位为P挡(泊车挡)时，控制副电机进入原地发电模式。其中，在原地发电模式下，混合动力汽车的油门踏板未被踩下，动力电机不输出驱动力，离合器分离以断开发动机向车轮输出的动力，发动机带动副电机运转以进行发电。
其中，第一电量低于动力电池充放电的平衡点，当动力电池的当前电量小于第一电量时，即便是在行驶的过程中通过控制副电机发电以给动力电池充电，在短时间内也难以使动力电池的电量满足混合动力汽车行驶时动力电机的用电需求，因而无法使动力电机根据整车需求输出驱动力。
当混合动力汽车挂P挡时，动力电机和发动机均不向车轮输出驱动力，混合动力汽车的车速一般为零。此时，通过发动机向副电机输出动力，使副电机负扭矩运转以起到发电机的作用，从而可为动力电池充电。随着发电和充电的进行，在动力电池的当前电量大于第五电量时，可控制副电机停止发电。其中，第五电量大于动力电池充放电的平衡点。在动力电池的当前电量大于第五电量时，动力电池可为动力电机单独驱动车轮提供足够的电量，在混合动力汽车行驶时，可根据动力电池的实时电量控制发动机带动副电机进行发电或不带动副电机进行发电，而离合器可不结合，即发动机可不向车轮直接输出动力。
在本发明的一个实施例中，当动力电池的当前电量小于第二电量且当前挡位为P挡时，控制副电机进入原地踩油门发电模式。其中，在原地踩油门发电模式下，混合动力汽车的油门踏板被踩下，动力电机不输出驱动力，离合器分离以断开发动机向车轮输出的动力，发动机带动副电机运转以进行发电。
其中，第二电量大于第一电量，与上述的原地发电模式相比，通过踩下油门踏板，能够提高发电功率，加快对动力电池的充电。随着发电和充电的进行，在动力电池的当前电量大于第六电量时，可控制副电机停止发电，其中，第六电量大于第二电量。
在本发明的一个实施例中，当动力电池的当前电量小于第三电量、当前挡位为非P挡且当前车速小于第一车速时，控制副电机进入串联发电模式。其中，在串联发电模式下，动力电机输出驱动力，离合器分离以断开发动机向车轮输出的动力，发动机带动副电机运转以进行发电。
其中，第三电量等于第一电量。当前挡位为非P挡时，混合动力汽车可处于行驶状态，例如可以是D挡(前进挡)、R挡(倒挡)或N挡(空挡)等。车速小于第一车速时，不必要控制发动机向车轮输出动力，然而由于动力电池的前电量小于第三电量，动力电池无法为动力电机单独驱动车轮提供足够的电量。此时，可通过发动机向副电机输出动力，使副电机负扭矩运转以起到发电机的作用，从而可为动力电池充电，使动力电池为动力电机单独驱动车轮提供足够的电量，而发动机不向车轮直接输出动力。
随着发电和充电的进行，在动力电池的当前电量大于第七电量时，可控制副电机停止发电，其中，第七电量大于第三电量。另外，在混合动力汽车的车速大于第二车速时，可控制发动机向车轮输出动力。因此，在动力电池的当前电量大于第七电量，或混合动力汽车的车速大于第二车速时，可退出串联发电模式，其中，第二车速大于第一车速。
在本发明的一个实施例中，当动力电池的当前电量小于第四电量、当前挡位为非P挡且当前车速大于第二车速时，控制副电机进入混联发电模式。其中，在混联发电模式下，混合动力汽车的油门踏板被踩下，离合器结合以将发动机的动力输出到车轮以驱动混合动力汽车，发动机带动副电机运转以进行发电。
其中，第四电量大于第一电量且小于第二电量。如上面所描述的，在混合动力汽车的车速大于第二车速时，可控制发动机向车轮输出动力。此时动力电机和发动机均直接向车轮输出驱动力，参与整车的驱动，而由于动力电池的前电量小于第四电量，动力电池无法为动力电机输出驱动力提供足够的电量。因而，可控制发动机在向车轮输出动力的同时，向副电机输出动力，使副电机负扭矩运转以起到发电机的作用，从而可为动力电池充电。
随着发电和充电的进行，在动力电池的当前电量大于第八电量时，可控制副电机停止发电，其中，第八电量大于第四电量。
当然，在副电机处于串联发电模式时，如果车速达到第二车速，则可由串联发电模式直接切换至混联发电模式。
需要说明的是，第六电量、第七电量和第八电量的设定和第五电量类似，均是以能够满足混合动力汽车的运行需求为标准而设定的。第一至第八电量的大小取决于动力电池、驱动电机等的规格和性能，在此不便设定为具体数值。
在本发明的一个实施例中，还可判断动力电池是否发生故障，如果动力电池发生故障，则控制副电机进入供电发电模式。其中，在供电发电模式下，发动机带动副电机运转以进行发电，并进行稳压控制，以为混合动力汽车的低压负载和高压负载进行供电。
其中，可在副电机的输出端处连接稳压电路，以对副电机的输出进行稳压控制。
在一些实施例中，DC-DC变换器可将动力电池输出的高压直流电和/或副电机输出的高压直流电转换为低压直流电，并向低压负载输出该低压直流电。其中，低压负载可包括但不限于车灯、收音机等。DC-DC变换器还可与低压蓄电池相连，以给低压蓄电池充电。
如上，当动力电池发生故障(主接触器断开)时，副电机可进行发电以给低压负载供电和/或给低压蓄电池充电，从而保证整车的低压用电，确保整车可实现纯燃油模式行驶，从而满足行驶需求。副电机输出的高压直流电还可直接为高压负载进行供电，由此，可在动力电池发生故障的情况下保证整车的高压用电。其中，高压负载可包括但不限于车载空调等，通过为车载空调供电，保障混合动力汽车的舒适性。
需要说明的是，基于上述DC-DC变换器与低压负载、低压蓄电池之间，以及副电机与高压负载之间的连接关系，当副电机处于原地发电模式、原地踩油门发电模式、串联发电模式和混联发电模式时，不仅可为动力电池充电，还可为低压电池充电、为低压负载和高压负载进行供电。当然，在供电发电模式下，由于动力电池出现故障，副电机发电可用于为低压电池充电、为低压负载和高压负载进行供电，而不用于对动力电池充电。
需要说明的是，在本发明的实施例中，低压可指12V或24V的电压，即低压蓄电池的输出电压为12V，低压负载的额定电压为12V，高压可指600V的电压，即高压负载的额定电压为600V。
另外，在本发明的一个实施例中，副电机还可用于实现发动机的启动。具体地，可判断发动机是否有启动需求，如果发动机有启动需求，则控制副电机运转以对发动机进行反拖启动。副电机可正扭矩运转以起到电动机的作用，从而可带动发动机的曲轴转动，以使发动机的活塞达到点火位置，实现发动机的启动，由此副电机可实现相关技术中启动机的功能。
综上所述，根据本发明实施例的混合动力汽车的发电控制方法，通过获取动力电池的电量、混合动力汽车的挡位和车速，并根据动力电池的电量、混合动力汽车的挡位和车速控制副电机进入原地发电模式、原地踩油门发电模式、串联发电模式或混联发电模式，由此，通过副电机发电，能够减小发电噪音和振动，提高整车平顺性，另外，能够通过较为简单的结构实现串联发电，并能够在不影响驱动电机的前提下实现混联发电，从而能够提高发电效率，降低整车能耗。
在本发明的一个具体实施例中，如图3所示，控制副电机进入原地发电模式可包括：
S101，判断是否满足进行原地发电的条件。其中，进行原地发电的条件可包括但不限于(1)整车控制器、发动机管理系统等电子控制系统上电；(2)整车当前选择的模式为混合动力模式，即发动机和动力电机均要参与整车驱动；(3)当前挡位为P挡；(4)动力电池的SOC处于预设范围，SOC≤A时满足，SOC≥B时不满足，A、B均为预设的值；(5)BSG电机发电功能正常；(6)动力电池充电功能正常；(7)车速小于预设车速，具体可以为零车速。
如果满足进行原地发电的条件，则执行步骤S102；否则执行步骤S105。
S102，整车控制器发出BSG电机发电开始命令同时给定BSG电机的目标转速和目标扭矩。
S103，判断BSG电机是否收到并执行发电开始命令，并判断BSG电机的转速是否稳定在目标转速。
如果是，则执行步骤S104；如果否，则执行步骤S105。
S104，对BSG电机进行稳定转速发电控制。
S105，退出原地发电模式。
在本发明的一个具体实施例中，如图4所示，控制副电机进入原地踩油门发电模式可包括：
S201，判断是否满足进行原地踩油门发电的条件。其中，进行原地踩油门发电的条件可包括但不限于(1)整车控制器、发动机管理系统等的电子控制系统上电；(2)整车当前选择的模式为混合动力模式，即发动机和动力电机均要参与整车驱动；(3)当前挡位为P挡；(4)动力电池的SOC处于预设范围，SOC≤E时满足，SOC≥F时不满足，E、F均为预设的值；(5)BSG电机发电功能正常；(6)动力电池充电功能正常；(7)车速小于预设车速，具体可以为零车速；(8)油门功能正常；(9)刹车功能正常。
如果满足进行原地踩油门发电的条件，则执行步骤S202；否则执行步骤S205。
S202，整车控制器发出BSG电机发电开始命令同时给定BSG电机的目标转速和目标扭矩。
S203，判断BSG电机是否收到并执行发电开始命令，并判断BSG电机的转速是否稳定在目标转速。
如果是，则执行步骤S204；如果否，则执行步骤S205。
S204，对BSG电机进行稳定转速发电控制。
S205，退出原地踩油门发电模式。
在本发明的一个具体实施例中，如图5所示，控制副电机进入串联发电模式可包括：
S301，判断是否满足进行串联发电的条件。其中，进行串联发电的条件可包括但不限于(1)整车控制器、发动机管理系统、变速箱控制单元等的电子控制系统上电；(2)整车当前选择的模式为混合动力模式，即发动机和动力电机均要参与整车驱动；(3)当前挡位为非P挡；(4)动力电池的SOC处于预设范围，SOC≤A时满足，SOC≥B时不满足，A、B均为预设的值；(5)BSG电机发电功能正常；(6)动力电池最大允许充电功率、最大允许放电功率均处于预设范围，动力电池最大允许充电功率大于等于目标发电功率满足、小于目标发电功率不满足，动力电池最大允许放电功率大于等于目标放电功率满足、小于目标放电功率不满足；(7)车速处于预设范围，车速小于wkm/h满足，车速大于ykm/h不满足，w、y均为预设的值；(8)驱动电机功能正常；(9)驱动电机扭矩处于预设范围，驱动电机扭矩大于等于目标驱动扭矩满足、小于目标驱动扭矩不满足；(10)油门踏板深度处于预设范围；(11)混合动力汽车当前所处路面的坡度处于预设范围，坡度小于等于h满足、大于等于i不满足，h、i均为预设的值。
如果满足进行串联发电的条件，则执行步骤S302；否则执行步骤S307。
S302，整车控制器向变速箱控制单元发出串联请求。
S303，判断离合器是否分离。如果是，则执行步骤S304；如果否，则执行步骤S307。
S304，整车控制器发出BSG电机发电开始命令同时给定BSG电机的目标转速和目标扭矩。
S305，判断BSG电机是否收到并执行发电开始命令，并判断BSG电机的转速是否稳定在目标转速。
如果是，则执行步骤S306；如果否，则执行步骤S307。
S306，对BSG电机进行稳定转速发电控制。
S307，退出串联发电模式。
在本发明的一个具体实施例中，如图6所示，控制副电机进入混联发电模式可包括：
S401，判断是否满足进行混联发电的条件。其中，进行混联发电的条件可包括但不限于(1)整车控制器、发动机管理系统、变速箱控制单元等的电子控制系统上电；(2)发动机无暖机请求；(3)当前挡位为D挡或R挡；(4)动力电池的SOC处于预设范围，SOC≤A时满足；(5)BSG电机发电功能正常；(6)动力电池充电功能正常；(7)当前不处于串联发电模式；(8)未触发车身稳定控制系统；(9)发动机转速大于900转/分，且发动机响应目标扭矩；(10)油门踏板深度大于零；(11)离合器结合；(12)整车需求扭矩不为零；(13)未触发15工况。
如果满足进行混联发电的条件，则执行步骤S402；否则执行步骤S405。
S402，整车控制器发出BSG电机发电开始命令同时给定BSG电机的目标转速和目标扭矩。
S403，判断BSG电机是否收到并执行发电开始命令，并判断BSG电机的转速是否稳定在目标转速。
如果是，则执行步骤S404；如果否，则执行步骤S405。
S404，对BSG电机进行稳定转速发电控制。
S405，退出混联发电模式。
在本发明的一个具体实施例中，如图7所示，控制副电机进入供电发电模式可包括：
S501，整车控制器判断电池管理系统主接触器是否断开。如果是，则执行步骤S502；如果否，则执行步骤S513。
S502，判断发动机是否正常运行。如果是，则执行步骤S503；如果否，则执行步骤S513。
S503，判断DC-DC变换器和BSG电机的功能是否正常。如果是，则执行步骤S504；如果否，则执行步骤S514。
S504，判断发动机转速是否小于等于第一预设转速。其中，第一预设转速为根据是否进行稳压保护而确定的转速。如果是，则执行步骤S505；如果否，则执行步骤S515。
S505，判断发动机转速是否大于等于第二预设转速。其中，第二预设转速为稳压控制时所限制的最低转速。如果是，则执行步骤S506；如果否，则返回步骤S503。
S506，判断BSG电机的反电动势是否大于BSG电机的母线电压。如果是，则执行步骤S516；如果否，则执行步骤S507。
S507，整车控制器发出BSG发电启动命令，并进入稳压控制模式。接下来执行步骤S508～S512。
S508，BSG电机启动发电。
S509，低压负载限制用电功率。
S510，判断DC-DC变换器是否接收到整车控制器发出的发电启动命令，且当前是否处于稳压控制模式。如果是，则执行步骤S511；如果否，则执行步骤S512。
S511，DC-DC变换器启动并限制启动电流。
S512，DC-DC变换器维持预设的启动方式。即DC-DC变换器不限制启动电流，进行正常启动。
S513，不进行稳压控制。
S514，不进行稳压控制，并对DC-DC变换器和BSG电机进行故障处理。
S515，执行提前换挡策略。
S516，执行高转速下的提前换挡策略。
在本发明的一个具体实施例中，如图8所示，控制副电机运转以对发动机进行反拖启动可包括：
S601，判断发动机是否有启动需求，并判断发动机和BSG电机是否均无故障。如果是，则执行步骤S602；如果否，则结束当前控制流程。
S602，整车控制器向变速箱控制单元发出离合器强制分离命令。
S603，变速箱控制单元判断离合器是否成功分离。如果是，则执行步骤S604；如果否，则返回步骤S602。
S604，整车控制器发出反拖控制命令、发动机启动命令以及给定的发动机目标转速。
S605，BSG电机接收反拖控制命令，并开始运转以反拖发动机。
S606，整车控制器判断发动机转速是否达到目标转速。如果是，则执行步骤S607；如果否，则返回步骤S605。
S607，整车控制器发出反拖停止命令、将目标转速设为0并清除离合器强制分离命令。
S608，BSG电机接收反拖停止命令，并停止反拖发动机。
对应上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质。
本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当该程序被处理器执行时，可实现本发明上述实施例提出的混合动力汽车的发电控制方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行其存储的计算机程序，能够减小混合动力汽车的发电噪音和振动，提高整车平顺性，并能够提高发电效率，降低整车能耗。
对应上述实施例，本发明还提出一种混合动力汽车的发电控制器。
本发明实施例的混合动力汽车的发电控制器与副电机相连。
其中，该发电控制器用于获取动力电池的当前电量，并获取混合动力汽车的当前挡位，以及获取混合动力汽车的当前车速，并根据当前电量、当前挡位和当前车速控制副电机进入相应的发电模式，其中，副电机的发电模式包括原地发电模式、原地踩油门发电模式、串联发电模式和混联发电模式。
在本发明的一个实施例中，发电控制器可通过电池管理系统获取动力电池的SOC值，以得到动力电池的当前电量，其中，发电控制器可包括电池管理系统，或者，可与电池管理系统进行通信。发电控制器可通过变速箱控制单元获取混合动力汽车的当前挡位，其中，发电控制器可包括变速箱控制单元，或者，可与变速箱控制单元进行通信。发电控制器可通过车速传感器获取混合动力汽车的当前车速，其中，发电控制器可包括车速传感器，举例而言，发电控制器可通过车速传感器获取车轮转速，并根据车轮转速计算获取当前车速。
在本发明的一个实施例中，发电控制器在当前电量小于第一电量且当前挡位为P挡时，可控制副电机进入原地发电模式。其中，在原地发电模式下，混合动力汽车的油门踏板未被踩下，动力电机不输出驱动力，离合器分离以断开发动机向车轮输出的动力，发动机带动副电机运转以进行发电。
其中，第一电量低于动力电池充放电的平衡点，当动力电池的当前电量小于第一电量时，即便是在行驶的过程中通过控制副电机发电以给动力电池充电，在短时间内也难以使动力电池的电量满足混合动力汽车行驶时动力电机的用电需求，因而无法使动力电机根据整车需求输出驱动力。
当混合动力汽车挂P挡时，动力电机和发动机均不向车轮输出驱动力，混合动力汽车的车速一般为零。此时，通过发动机向副电机输出动力，使副电机负扭矩运转以起到发电机的作用，从而可为动力电池充电。随着发电和充电的进行，在动力电池的当前电量大于第五电量时，发电控制器可控制副电机停止发电。其中，第五电量大于动力电池充放电的平衡点。在动力电池的当前电量大于第五电量时，动力电池可为动力电机单独驱动车轮提供足够的电量，在混合动力汽车行驶时，可根据动力电池的实时电量控制发动机带动副电机进行发电或不带动副电机进行发电，而离合器可不结合，即发动机可不向车轮直接输出动力。
在本发明的一个实施例中，发电控制器在当前电量小于第二电量且当前挡位为P挡时，控制副电机进入原地踩油门发电模式。其中，在原地踩油门发电模式下，混合动力汽车的油门踏板被踩下，动力电机不输出驱动力，离合器分离以断开发动机向车轮输出的动力，发动机带动副电机运转以进行发电。
其中，第二电量大于第一电量，与上述的原地发电模式相比，通过踩下油门踏板，能够提高发电功率，加快对动力电池的充电。随着发电和充电的进行，在动力电池的当前电量大于第六电量时，发电控制器可控制副电机停止发电，其中，第六电量大于第二电量。
在本发明的一个实施例中，发电控制器在当前电量小于第三电量、当前挡位为非P挡且当前车速小于第一车速时，控制副电机进入串联发电模式。其中，在串联发电模式下，动力电机输出驱动力，离合器分离以断开发动机向车轮输出的动力，发动机带动副电机运转以进行发电。
其中，第三电量等于第一电量。当前挡位为非P挡时，混合动力汽车可处于行驶状态，例如可以是D挡、R挡或N挡等。车速小于第一车速时，不必要控制发动机向车轮输出动力，然而由于动力电池的前电量小于第三电量，动力电池无法为动力电机单独驱动车轮提供足够的电量。此时，可通过发动机向副电机输出动力，使副电机负扭矩运转以起到发电机的作用，从而可为动力电池充电，使动力电池为动力电机单独驱动车轮提供足够的电量，而发动机不向车轮直接输出动力。
随着发电和充电的进行，在动力电池的当前电量大于第七电量时，可控制副电机停止发电，其中，第七电量大于第三电量。另外，在混合动力汽车的车速大于第二车速时，发电控制器可控制发动机向车轮输出动力。因此，在动力电池的当前电量大于第七电量，或混合动力汽车的车速大于第二车速时，发电控制器可控制副电机退出串联发电模式，其中，第二车速大于第一车速。
在本发明的一个实施例中，发电控制器在当前电量小于第四电量、当前挡位为非P挡且当前车速大于第二车速时，控制副电机进入混联发电模式。其中，在混联发电模式下，混合动力汽车的油门踏板被踩下，离合器结合以将发动机的动力输出到车轮以驱动混合动力汽车，发动机带动副电机运转以进行发电。
其中，第四电量大于第一电量且小于第二电量。如上面所描述的，在混合动力汽车的车速大于第二车速时，发电控制器可控制发动机向车轮输出动力。此时动力电机和发动机均直接向车轮输出驱动力，参与整车的驱动，而由于动力电池的当前电量小于第四电量，动力电池无法为动力电机输出驱动力提供足够的电量。因而，发电控制器可控制发动机在向车轮输出动力的同时，向副电机输出动力，使副电机负扭矩运转以起到发电机的作用，从而可为动力电池充电。
随着发电和充电的进行，在动力电池的当前电量大于第八电量时，发电控制器可控制副电机停止发电，其中，第八电量大于第四电量。
当然，在副电机处于串联发电模式时，如果车速达到第二车速，则发电控制器可控制副电机由串联发电模式直接切换至混联发电模式。
需要说明的是，第六电量、第七电量和第八电量的设定和第五电量类似，均是以能够满足混合动力汽车的运行需求为标准而设定的。第一至第八电量的大小取决于动力电池、驱动电机等的规格和性能，在此不便设定为具体数值。
另外，本发明实施例的混合动力汽车的发电控制器还可用于判断动力电池是否发生故障，并在动力电池发生故障时，控制副电机进入供电发电模式，其中，在供电发电模式下，发动机带动副电机运转以进行发电，并进行稳压控制，以为混合动力汽车的低压负载和高压负载进行供电。发电控制器还可用于判断发动机是否有启动需求，并在发动机有启动需求时，控制副电机运转以对发动机进行反拖启动。
本发明实施例的混合动力汽车的发电控制器中未披露的细节，请参考本发明实施例的混合动力汽车的发电控制方法中所披露的细节，具体这里不再详述。
根据本发明实施例的混合动力汽车的发电控制器，在获取动力电池的电量、混合动力汽车的挡位和车速后，可根据动力电池的电量、混合动力汽车的挡位和车速控制副电机进入原地发电模式、原地踩油门发电模式、串联发电模式或混联发电模式，由此，通过副电机发电，能够减小发电噪音和振动，提高整车平顺性，另外，能够通过较为简单的结构实现串联发电，并能够在不影响驱动电机的前提下实现混联发电，从而能够提高发电效率，降低整车能耗。
对应上述实施例，本发明还提出一种混合动力汽车。
如图9所示，本发明实施例的混合动力汽车1000，包括本发明上述实施例提出的混合动力汽车的发电控制器。
根据本发明实施例的混合动力汽车，能够减小发电噪音和振动，提高整车平顺性，并能够提高发电效率，降低整车能耗。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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。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。
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 (12)

1.一种混合动力汽车的发电控制方法，其特征在于，所述混合动力汽车包括发动机、动力电机、动力电池、DC-DC变换器、与所述发动机相连的副电机，所述发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的车轮，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的车轮，所述动力电池用于给所述动力电机供电，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和所述动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电，所述发电控制方法包括以下步骤：
获取所述动力电池的当前电量，并获取所述混合动力汽车的当前挡位，以及获取所述混合动力汽车的当前车速；
根据所述当前电量、所述当前挡位和所述当前车速控制所述副电机进入相应的发电模式，其中，所述副电机的发电模式包括原地发电模式、原地踩油门发电模式、串联发电模式和混联发电模式。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车的发电控制方法，其特征在于，根据所述当前电量、所述当前挡位和所述当前车速控制所述副电机进入相应的发电模式，包括：
当所述当前电量小于第一电量且所述当前挡位为P挡时，控制所述副电机进入所述原地发电模式，其中，在所述原地发电模式下，所述混合动力汽车的油门踏板未被踩下，所述动力电机不输出驱动力，所述离合器分离以断开所述发动机向所述车轮输出的动力，所述发动机带动所述副电机运转以进行发电；
当所述当前电量小于第二电量且所述当前挡位为P挡时，控制所述副电机进入所述原地踩油门发电模式，其中，在所述原地踩油门发电模式下，所述混合动力汽车的油门踏板被踩下，所述动力电机不输出驱动力，所述离合器分离以断开所述发动机向所述车轮输出的动力，所述发动机带动所述副电机运转以进行发电，其中，所述第二电量大于所述第一电量；
当所述当前电量小于第三电量、所述当前挡位为非P挡且所述当前车速小于第一车速时，控制所述副电机进入所述串联发电模式，其中，在所述串联发电模式下，所述动力电机输出驱动力，所述离合器分离以断开所述发动机向所述车轮输出的动力，所述发动机带动所述副电机运转以进行发电，其中，所述第三电量等于所述第一电量；
当所述当前电量小于第四电量、所述当前挡位为非P挡且所述当前车速大于第二车速时，控制所述副电机进入所述混联发电模式，其中，在所述混联发电模式下，所述混合动力汽车的油门踏板被踩下，所述离合器结合以将所述发动机的动力输出到所述车轮以驱动所述混合动力汽车，所述发动机带动所述副电机运转以进行发电，其中，所述第四电量大于所述第一电量且小于所述第二电量，所述第二车速大于所述第一车速。
3.根据权利要求2所述的混合动力汽车的发电控制方法，其特征在于，还包括：
判断所述动力电池是否发生故障；
如果所述动力电池发生故障，则控制所述副电机进入供电发电模式，其中，在所述供电发电模式下，所述发动机带动所述副电机运转以进行发电，并进行稳压控制，以为所述混合动力汽车的低压负载和高压负载进行供电。
4.根据权利要求2所述的混合动力汽车的发电控制方法，其特征在于，还包括：
判断所述发动机是否有启动需求；
如果所述发动机有启动需求，则控制所述副电机运转以对所述发动机进行反拖启动。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的混合动力汽车的发电控制方法，其特征在于，所述副电机为BSG电机。
6.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现根据权利要求1-5中任一所述的混合动力汽车的发电控制方法。
7.一种混合动力汽车的发电控制器，其特征在于，所述混合动力汽车包括发动机、动力电机、动力电池、DC-DC变换器、与所述发动机相连的副电机，所述发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的车轮，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的车轮，所述动力电池用于给所述动力电机供电，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和所述动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电，所述发电控制器与所述副电机相连，所述发电控制器用于：
获取所述动力电池的当前电量；
获取所述混合动力汽车的当前挡位；
获取所述混合动力汽车的当前车速；
根据所述当前电量、所述当前挡位和所述当前车速控制所述副电机进入相应的发电模式，其中，所述副电机的发电模式包括原地发电模式、原地踩油门发电模式、串联发电模式和混联发电模式。
8.根据权利要求7所述的混合动力汽车的发电控制器，其特征在于，
所述发电控制器在所述当前电量小于第一电量且所述当前挡位为P挡时，控制所述副电机进入所述原地发电模式，其中，在所述原地发电模式下，所述混合动力汽车的油门踏板未被踩下，所述动力电机不输出驱动力，所述离合器分离以断开所述发动机向所述车轮输出的动力，所述发动机带动所述副电机运转以进行发电；
所述发电控制器在所述当前电量小于第二电量且所述当前挡位为P挡时，控制所述副电机进入所述原地踩油门发电模式，其中，在所述原地踩油门发电模式下，所述混合动力汽车的油门踏板被踩下，所述动力电机不输出驱动力，所述离合器分离以断开所述发动机向所述车轮输出的动力，所述发动机带动所述副电机运转以进行发电，其中，所述第二电量大于所述第一电量；
所述发电控制器在所述当前电量小于第三电量、所述当前挡位为非P挡且所述当前车速小于第一车速时，控制所述副电机进入所述串联发电模式，其中，在所述串联发电模式下，所述动力电机输出驱动力，所述离合器分离以断开所述发动机向所述车轮输出的动力，所述发动机带动所述副电机运转以进行发电，其中，所述第三电量等于所述第一电量；
所述发电控制器在所述当前电量小于第四电量、所述当前挡位为非P挡且所述当前车速大于第二车速时，控制所述副电机进入所述混联发电模式，其中，在所述混联发电模式下，所述混合动力汽车的油门踏板被踩下，所述离合器结合以将所述发动机的动力输出到所述车轮以驱动所述混合动力汽车，所述发动机带动所述副电机运转以进行发电，其中，所述第四电量大于所述第一电量且小于所述第二电量，所述第二车速大于所述第一车速。
9.根据权利要求8所述的混合动力汽车的发电控制器，其特征在于，所述发电控制器还用于判断所述动力电池是否发生故障，并在所述动力电池发生故障时，控制所述副电机进入供电发电模式，其中，在所述供电发电模式下，所述发动机带动所述副电机运转以进行发电，并进行稳压控制，以为所述混合动力汽车的低压负载和高压负载进行供电。
10.根据权利要求8所述的混合动力汽车的发电控制器，其特征在于，所述发电控制器还用于判断所述发动机是否有启动需求，并在所述发动机有启动需求时，控制所述副电机运转以对所述发动机进行反拖启动。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的混合动力汽车的发电控制器，其特征在于，所述副电机为BSG电机。
12.一种混合动力汽车，其特征在于，包括根据权利要求7-11中任一项所述的混合动力汽车的发电控制器。
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