CN110254254A - 一种低速电动车增程器控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种低速电动车增程器控制系统，包括一个车辆控制器(VCU)、一个燃油发动机发电机组控制器(ECU)、一个动力电池控制器(BMS)、一个驱动电机控制器(DMC)、一个车辆操纵踏板，其特征在于，所述踏板信号输入给所述VCU，所述VCU对输入的踏板信号进行逻辑处理调整，然后以模拟信号形式输出给所述DMC最终的车辆驱动需求。

Description

一种低速电动车增程器控制系统及方法
技术领域
本发明属于车辆控制领域，具体涉及低速电动车增程器控制系统及方法。
背景技术
随着能源与环境危机的不断加剧，节能减排已经被各国提到了更高的战略高度。而汽车行业已然成为能源消耗以及污染物排放的大户，为了实现可持续发展，新能源汽车应运而生。增程式电动汽车作为新能源汽车的后起之秀，既解决了传统纯电动汽车续航里程短的问题，也克服了混合动力电动汽车技术复杂、系统可靠性差等缺陷。
增程式电动汽车会在电池亏电情况下启用増程器发动机发电，保证车辆正常行驶，在这种情况下，増程器发动机的响应时间以及电池的充放电流工作状态对车辆状态和电瓶寿命有着至关重要的影响。
传统的低速电动车，油门踏板信号直接接入电机控制器，电机控制器仅根据油门信号大小决定输出，当电池亏电等特殊情况下，这种方式会导致电池过渡放电。
此外，车辆在坡度较大路面行驶时，电池输出电量往往不能满足驱动需求，从而限制了车辆行驶环境。
综上，关于电动汽车增加续航里程、提升电池使用寿命、提高车辆环境适应性等一系列课题都是十分具有研究意义的。
发明内容
本发明针对上述问题，之目的在于提供一种能够延长车辆续航里程并且快速响应的増程器控制系统，同时保证车辆充放电电流工作在最佳状态，提高车辆使用寿命。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案，即，一种低速电动车増程器控制系统，包括一个车辆控制器(VCU)、一个燃油发动机发电机组控制器(ECU)、一个动力电池控制器(BMS)、一个驱动电机控制器(DMC)，一个车辆操纵踏板。
所述DMC将驱动需求信息传输给VCU控制器，VCU对输入的需求信息进行逻辑处理，然后以模拟信号形式输出给所述DMC最终的车辆驱动信息。所述VCU、ECU、BMS和DMC之间通过CAN总线进行通信。
进一步，所述低速电动车增程器控制系统通过车辆操纵踏板直接输入信号给所述VCU，所述VCU对输入的踏板信号以及电池电量等信息进行逻辑处理调整，然后以模拟信号形式输出给所述DMC最终的车辆驱动需求。
当车辆电池供电不足时，VCU输出信号至控制器ECU，ECU驱动发动机工作，为车辆电池提供电量，以保证车辆的正常行驶。
此外，车辆行驶于陡坡路段时，电池输出电量不能满足驱动需求，ECU控制器驱动燃油发电机组工作，为车辆提供驱动电源，以保证车辆正常行驶。
上述低速电动车増程器控制系统一种内部控制方法包括以下计算处理步骤：
(1)车辆控制器VCU从BMS获取动力电池的电量状态和充电电流大小；
(2)如果电池电量已经小于临界电量值1，则请求BMS限制输出给电机的最大驱动电流，使动力电池的输出电流不大于临界放电电流1，并根据当时的踏板信号大小，以及ECU提供的发电机最大发出电流与临界放电电流1之和，计算给DMC发出电机驱动电流调节目标；
(3)如果电池电量已经小于临界电量值2，则请求BMS禁止动力电池放电，并根据当时的踏板信号大小，以及ECU提供的发电机最大发出电流，计算给DMC发出电机驱动电流调节目标。
上述低速电动车増程器控制系统另一种内部控制方法包括以下计算处理步骤：
(1)车辆控制器VCU从BMS获取动力电池的电量状态和充电电流大小；
(2)如果电池电量小于预设电量值A，VCU向ECU控制单元发出工作指令，ECU驱动发动机发电机组工作，以保证电池电量处于不低于A值水平；
当电池电量不足时，启动发动机，ECU控制器工作包括以下步骤：
(1)获取整车工况、电量状况等信息；
(2)计算输出功率值；
(3)输出发动机功率点以及发动机工作模式。
下面的技术方案，对本发明作进一步的限定或优化。
附图说明
图1为本发明提供的低速电动车增程器控制系统之结构示意图。
图2为本发明提供的低速电动车增程器控制系统之VCU工作模式逻辑图之一。
图3为本发明提供的低速电动车增程器控制系统之VCU工作模式逻辑图之二。
图4是本发明提供的低速电动车增程器控制系统之发动机工作模式逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，为本发明提供的低速电动车増程器控制系统实施例结构示意图，包括一个车辆控制器(VCU)100、一个燃油发动机发电机组控制器(ECU)101、一个动力电池控制器(BMS)102、一个驱动电机控制器(DMC)103、一个车辆操作踏板104。
所述VCU为整车控制器100，ECU控制器101用于驱动燃油发动机发电机组106工作，以保证车辆电池107在电量不足或者输出不满足驱动需求时车辆仍能正常工作。所诉动力电池控制器BMS102管理电池107信息，并控制电池107放电以及提出电池107充电需求。所述驱动电机控制器DMC103接收车辆操纵踏板104输入信号，根据需求控制车辆行驶状况。上述VCU 100、ECU 101、BMS 102和DMC 103之间通过CAN总线105进行通信。
对于VCU控制器100信号来源一种可供选择的方案为，所述DMC控制器103与VCU控制器100进行通讯。DMC控制器103将驱动需求信息传输给VCU控制器100，VCU 100对输入的需求信息进行逻辑处理，然后以模拟信号形式输出给所述DMC 103最终的车辆驱动信息。
对于VCU控制器100信号来源另一种可供选择的方案为，所述VCU控制器100与车辆操纵踏板104连接，踏板104将信息直接输入至VCU 100。所述VCU 100对输入的踏板信号以及电池电量等信息进行逻辑处理调整，然后以模拟信号形式输出给所述DMC 103最终的车辆驱动需求。
当车辆电池107供电不足或者车辆爬坡时，VCU 100输出信号至ECU 101，ECU控制器101驱动发动机发电机组106工作，为车辆提供满足需求的动力源，或者VCU 100根据当前电池107以及发动机发电机组106输出状况，给出合理的驱动信息至DMC控制器103。
如图2所示，为本发明提供的VCU控制器之工作模式逻辑图之一，其处理运算包括以下步骤：
(1)车辆控制器VCU从BMS获取动力电池的电量状态和充电电流大小(步骤106)；
(2)如果电池电量已经小于临界电量值1(步骤202)，则请求BMS限制输出给电机的最大驱动电流，使动力电池的输出电流不大于临界放电电流1(步骤203)，并根据当时的踏板信号大小，以及ECU提供的发电机最大发出电流与临界放电电流1之和，计算给DMC发出电机驱动电流调节目标(步骤204)；
(3)如果电池电量已经小于临界电量值2(步骤207)，则请求BMS禁止动力电池放电(步骤206)，并根据当时的踏板信号大小，以及ECU提供的发电机最大发出电流，计算给DMC发出电机驱动电流调节目标(步骤205)。
如图3所示，为本发明提供的VCU控制器之工作模式逻辑图之二，其处理运算包括以下步骤：
(1)车辆控制器VCU从DMC控制器或者车辆操纵踏板获取需求信息(步骤300)；
(2)车辆控制器VCU从BMS获取动力电池的电量状态(步骤300)；
(3)如果电池电量小于预设电量值A，VCU向ECU控制单元发出工作指令，ECU驱动发动机发电机组工作，以保证电池电量处于不低于A值水平(步骤302)；
(4)电池电量未达到预设电量值A，但电池放电量不满足，则VUC向ECU发出工作指令，ECU驱动发动机发电机组工作(步骤304)，以保证电量输出满足车辆需求。
如图4所示，为本发明提供的低速电动车增程器控制系统之发动机工作模式逻辑图，当电池电量不足时，启动发动机，ECU控制器工作包括以下步骤：
(1)获取整车工况、电量状况等信息(步骤400)；
(2)计算输出功率值(步骤401)；
(3)输出发动机功率点以及发动机工作模式(步骤402)。
上述实施例仅用于说明本发明的实质，但并不限制本发明。在未背离本发明原理的情况下，所作的任何修改，简化等替换方式，都包括在本发明的保护范围之内。
本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种低速电动车增程器控制系统，包括一个车辆控制器(VCU)、一个燃油发动机发电机组控制器(ECU)、一个动力电池控制器(BMS)、一个驱动电机控制器(DMC)，一个车辆操纵踏板，其特征在于，所述DMC将驱动需求信息传输给VCU控制器，所述VCU对输入的需求信息进行逻辑处理，然后以模拟信号形式输出给所述DMC最终的车辆驱动信息。
2.如权利要求1所述低速増程器控制系统，其特征在于，所述车辆操纵踏板直接将需求信号输入给所述VCU控制器，VCU对输入的踏板信号以及电池电量等信息进行逻辑处理调整，然后以模拟信号形式输出给所述DMC最终的车辆驱动信息。
3.如权利要求1或者2所述低速电动车增程器控制系统，其特征在于，所述VCU、ECU、BMS和DMC之间通过CAN总线进行通信。
4.一种低速电动车增程器控制方法，应用于如权利要求1-3之一所述低速电动车増程器控制系统，其特征在于，所述VCU中的计算处理包括以下步骤：
(1)从BMS获取动力电池的电量状态和充电电流大小；
(2)如果电池电量已经小于临界电量值1，则请求BMS限制输出给电机的最大驱动电流，使动力电池的输出电流不大于临界放电电流1，并根据当时的驱动需求信息，以及ECU提供的发电机最大发出电流与临界放电电流1之和，计算给DMC发出电机驱动电流调节目标；
(3)如果电池电量已经小于临界电量值2，则请求BMS禁止动力电池放电，并根据当时的驱动需求信息，以及ECU提供的发电机最大发出电流，计算给DMC发出电机驱动电流调节目标。
5.一种低速电动车增程器控制方法，应用于如权利要求1-3之一所述低速电动车増程器控制系统，其特征在于，所述VCU中的计算处理包括以下步骤：
(1)车辆控制器VCU从BMS获取动力电池的电量状态和充电电流大小；
(2)如果电池电量小于预设电量值A，VCU向ECU控制单元发出工作指令，ECU驱动发动机发电机组工作，以保证电池电量处于不低于A值水平。
6.如权利要求4或者5所述的低速电动车増程器控制方法，其特征在于，当电池电量供应不足时，启动发动机，其工作包括以下步骤：
(1)获取驱动需求等信息；
(2)计算输出功率值；
(3)输出发动机功率点以及发动机工作模式。
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