CN110182200B

CN110182200B - 一种用于串联式混合动力系统的制动控制方法

Info

Publication number: CN110182200B
Application number: CN201910670063.0A
Authority: CN
Inventors: 董旭; 刘燕燕
Original assignee: Weichai Power Co Ltd
Current assignee: Weichai Power Co Ltd
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2019-10-25
Anticipated expiration: 2039-07-24
Also published as: CN110182200A

Abstract

本发明提供了一种用于串联式混合动力系统的制动控制方法，该制动控制方法包括：步骤A，当有制动需求时，如果SOC在40%以上，那么IPU向ECU发送耗功指令；步骤B，ECU接收到耗功指令后，控制发动机的喷油装置停止向缸内喷油，如果发动机的转速在1000 r/min以上且机油温度在60℃以上，那么ECU控制发动机进入压缩释放制动模式，同时，ECU向IPU发送回执信号；步骤C，IPU接收到回执信号后，向MCU发送调速指令；步骤D，MCU接收到调速指令后，控制发电机以电动机模式运行，同时，MCU通过调节发电机的转速使发动机的转速达到与SOC对应的预设值。采用本发明提供的制动控制方法，可以提高轮边电机制动的可靠性和安全性。

Description

一种用于串联式混合动力系统的制动控制方法

技术领域

本发明涉及混合动力车辆技术领域，特别是涉及一种用于串联式混合动力系统的制动控制方法。

背景技术

串联式混合动力系统的工作原理如图1所示，由发动机（例如柴油机）驱动，将燃油燃烧产生的能量转化为机械能，然后传递给发电机，再由发电机转换为三相交流电能，三相交流电能由发电机控制器整流成直流电能后，通过高压分线盒输出到电池组或直接给驱动电机供电。

为了回收制动能，驱动电机常采用轮边电机，车辆正常行驶时，发电机组为车辆的轮边电机提供电力，轮边电机驱动整车运行，发电机组可以根据电池组的SOC水平为其补充电能；车辆制动时，轮边电机会将制动时产生的能量转换成电能，也储存到电池组中去。然而，当电池组的SOC较高时，受电池组保护机制的限制，轮边电机制动产生的能量只有一小部分能储存到电池组中，其余大部分则会转换为轮边电机制动的热负荷，而热负荷过大时会影响轮边电机制动的可靠性和安全性，因此，如何改进制动控制法方法以提高轮边电机制动的可靠性和安全性，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于串联式混合动力系统的制动控制方法，采用该制动控制方法，可以提高轮边电机制动的可靠性和安全性。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于串联式混合动力系统的制动控制方法，包括以下流程：

步骤A，当有制动需求时，如果SOC在40%以上，那么IPU向ECU发送耗功指令；

步骤B，所述ECU接收到所述耗功指令后，控制发动机的喷油装置停止向缸内喷油，如果所述发动机的转速在1000 r/min以上且机油温度在60℃以上，那么所述ECU控制所述发动机进入压缩释放制动模式，同时，所述ECU向所述IPU发送回执信号；

步骤C，所述IPU接收到所述回执信号后，向MCU发送调速指令；

步骤D，所述MCU接收到所述调速指令后，控制发电机以电动机模式运行，同时，所述MCU通过调节所述发电机的转速使所述发动机的转速达到与所述SOC对应的预设值。

可选地，在上述制动控制方法中，所述发动机的转速的预设值与所述SOC的对应关系如下：

若所述SOC为40%~50%，则所述预设值为所述发动机额定转速的60%~70%；

若所述SOC为50%~60%，则所述预设值为所述发动机额定转速的70%~80%；

若所述SOC为60%~70%，则所述预设值为所述发动机额定转速的80%~90%；

若所述SOC为70%~80%，则所述预设值为所述发动机额定转速的90%~100%；

若所述SOC为80%~90%，则所述预设值为所述发动机额定转速的100%~110%。

可选地，在上述制动控制方法中，所述IPU通过CAN总线向所述ECU发送所述耗功指令，所述IPU通过所述CAN总线向所述MCU发送所述调速指令，所述ECU通过所述CAN总线向所述IPU发送所述回执信号。

根据上述技术方案可知，本发明提供的用于串联式混合动力系统的制动控制方法中，在SOC、发动机转速及机油温度满足一定条件的前提下，将发动机切换到压缩释放制动模式，并且将发电机以电动机模式运行，这样发动机就能作为负载消耗掉电池组的一部分电能，而且，通过调节发电机的转速可以使发动机的转速达到预设值，这样发动机的耗能功率能与SOC的实际水平相适应，于是，轮边电机制动产生的电能可以大部分甚至全部传递到电池组储存起来，从而避免了制动时轮边电机产生过高的热负荷，有效地提高轮边电机制动的可靠性和安全性。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是串联式混合动力系统的工作原理示意图；

图2是本发明实施例提供的一种用于串联式混合动力系统的制动控制方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

参见图2，本发明实施例提供的一种用于串联式混合动力系统的制动控制方法包括以下步骤：

S1，当有制动需求时，如果SOC在40%以上，那么IPU向ECU发送耗功指令。

“SOC”是指State of Charge，即电池荷电状态。

“IPU”是指Intelligent Power Unit，即智能功率单元，是混合动力单元机组协调控制器中的功能部件。

具体实践中，为了长时间保证整车的动力性能，一般将电池组的SOC维持在40%~90%的范围内，如果制动时SOC低于40%，那么轮边电机制动产生的能量通常会很顺利地全部储存到电池组中，不会发生热负荷较大的问题，因此，本发明提供的制动控制方法首先判断SOC是否在40%以上。

S2，ECU接收到耗功指令后，控制发动机的喷油装置停止向缸内喷油，如果发动机的转速在1000 r/min以上且机油温度在60℃以上，那么ECU控制发动机进入压缩释放制动模式，同时，ECU向IPU发送回执信号。

“ECU”是指Engine Control Unit，即发动机控制器。

压缩释放制动技术为现有技术，本发明提供的制动控制方法中，发动机进入压缩释放制动模式的作用是进行能量转换，从而消耗掉电池组的一部分电能。

S3，IPU接收到回执信号后，向MCU发送调速指令。

“MCU”是指Motor Control Unit，即电机控制器。

S4，MCU接收到调速指令后，控制发电机以电动机模式运行，同时，MCU通过调节发电机的转速使发动机的转速达到与SOC对应的预设值。

发动机进入压缩释放制动模式后的功耗大小需要根据电池组的SOC水平来确定，车辆制动时SOC水平越高，发动机制动功率应越大，以便消耗掉更多的电池能量，从而使轮边电机产生的电能补充到电池组中，达到能量平衡。

本发明提供的制动控制方法中，发动机制动功率的大小是通过调节发电机的转速来实现的，由于发电机与发动机之间传动连接，所以发动机的转速随发电机的转速一起变化。

由上述步骤S1~步骤S4可知，采用本发明提供的制动控制方法时，在SOC、发动机转速及机油温度满足一定条件的前提下，将发动机切换到压缩释放制动模式，并且将发电机以电动机模式运行，这样发动机就能作为负载消耗掉电池组的一部分电能，而且，通过调节发电机的转速可以使发动机的转速达到预设值，这样发动机的耗能功率能与SOC的实际水平相适应，于是，轮边电机制动产生的电能可以大部分甚至全部传递到电池组储存起来，从而避免了制动时轮边电机产生过高的热负荷，有效地提高轮边电机制动的可靠性和安全性。

具体实际应用中，发动机的转速的预设值与SOC之间可以设定为如下对应关系：

若SOC为40%~50%，则预设值为发动机额定转速的60%~70%；

若SOC为50%~60%，则预设值为发动机额定转速的70%~80%；

若SOC为60%~70%，则预设值为发动机额定转速的80%~90%；

若SOC为70%~80%，则预设值为发动机额定转速的90%~100%；

若SOC为80%~90%，则预设值为发动机额定转速的100%~110%。

以制动时SOC为65%为例，假设发动机额定转速为1300 r/min，发动机与发电机之间的传动比为1:1，那么MCU应当将发电机（此时以电动机模式运行）的转速调到1040~1170r/min的范围内，这样发动机的转速才会达到其额定转速的80%~90%。

混合动力单元的控制系统各部分之间可以由CAN总线（(Controller AreaNetwork，控制器局域网络）进行通信连接，因此，本发明提供的制动控制方法中，IPU通过CAN总线向ECU发送耗功指令，IPU通过CAN总线向MCU发送调速指令，ECU通过CAN总线向IPU发送回执信号。

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

1.一种用于串联式混合动力系统的制动控制方法，其特征在于，包括以下流程：

步骤A，当有制动需求时，如果SOC在40％以上，那么智能功率单元向ECU发送耗功指令；

步骤B，所述ECU接收到所述耗功指令后，控制发动机的喷油装置停止向缸内喷油，如果所述发动机的转速在1000r/min以上且机油温度在60℃以上，那么所述ECU控制所述发动机进入压缩释放制动模式，同时，所述ECU向所述智能功率单元发送回执信号；

步骤C，所述智能功率单元接收到所述回执信号后，向电机控制器发送调速指令；

步骤D，所述电机控制器接收到所述调速指令后，控制发电机以电动机模式运行，同时，所述电机控制器通过调节所述发电机的转速使与所述发电机传动连接的所述发动机的转速达到与所述SOC对应的预设值。

2.根据权利要求1所述的制动控制方法，其特征在于，所述发动机的转速的预设值与所述SOC的对应关系如下：

若所述SOC为40％～50％，则所述预设值为所述发动机额定转速的60％～70％；

若所述SOC为50％～60％，则所述预设值为所述发动机额定转速的70％～80％；

若所述SOC为60％～70％，则所述预设值为所述发动机额定转速的80％～90％；

若所述SOC为70％～80％，则所述预设值为所述发动机额定转速的90％～100％；

若所述SOC为80％～90％，则所述预设值为所述发动机额定转速的100％～110％。

3.根据权利要求2所述的制动控制方法，其特征在于，所述智能功率单元通过CAN总线向所述ECU发送所述耗功指令，所述智能功率单元通过所述CAN总线向所述电机控制器发送所述调速指令，所述ECU通过所述CAN总线向所述智能功率单元发送所述回执信号。