CN112009457A - 混合动力系统的控制方法、控制器及混合动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混合动力系统的控制方法、控制器及混合动力系统，当识别到因特殊工况而导致混合动力系统的电池充电能力严重不足时，能及时将混合动力系统的电机的控制模式切换为电压控制模式，此时能计算出所述混合动力系统的电池在所述特殊工况的目标工作电流，并根据所述目标工作电流产生包括电机的目标工作电压在内的控制参数，由此电机能根据所述控制参数实时调整所输出的扭矩并稳定工作在所述电压控制模式下，以使得所述电池的实际工作电流达到目标工作电流，由此使混合动力系统在特殊工况下得以继续稳定运行，减少电池因在特殊工况下过充而报过流故障或损坏的概率，系统鲁棒性得以增强。

Description

混合动力系统的控制方法、控制器及混合动力系统
技术领域
本发明涉及混合动力控制领域，尤其涉及一种混合动力系统的控制方法、控制器及混合动力系统。
背景技术
混合动力一般是指油电混合动力，即燃料(汽油，柴油)和电能的混合。48V弱混(即48V弱混合动力，或称为48V轻度混合动力)技术，是近些年来新提出的一种低成本的节油技术，也可以理解为一套新的汽车行业标准，其基本构想就是通过把车用设备的标准电压从原先的12V提高到48V，使其能够驱动更大功率的车载系统，实现和车上其它系统更好的整合，同时通过48V电机对动力系统的参与，避开了发动机输出的低效率运转区间，从而达到节油的效果。请参考图1，从控制角度看，48V弱混合动力系统主要包括混合动力控制器(HCU)10、48V电池20、48V电机30和DC-DC转换器40等节点，且各节点相互之间以CAN总线相连。其中，48V电机30支持多种控制方式，如扭矩控制、电压控制和转速控制。而目前普遍采用的是扭矩控制方式，即HCU10基于特定的算法或策略，直接给48V电机30发送目标扭矩值，然后由48V电机30响应输出对应的扭矩。这种控制方法简单直接，理论上可适用于所有工况。
但在工程实践中发现，对于某些特殊工况，扭矩控制方式具有明显的局限性。比如，当环境温度过低时，48V电池20将几乎完全丧失充电能力。此时，很小的充电电流都可能导致电池报错，甚至损坏电池。对于这种情况，目前主要有两种应对措施：一是基于环境温度限定48V弱混车辆的适用范围，比如提前告知消费者在环境温度低于零下30℃时禁止使用车辆，但这从消费者角度显然是很难接受的；二是通过HCU10的控制策略保证48V电池20不会被充电，但目前通用的控制策略并不能达到该目的。这里，所述通用的控制策略其实现思路主要包括：a)，HCU10实时计算DC-DC转换器40的功率消耗，并将其转换成发给48V电机30的需求扭矩，以向48V电机30发送相应的扭矩请求；b)，48V电机30在扭矩控制模式下响应该扭矩请求。理论上，48V电机30所产生的电能刚好能满足DC-DC转换器40的功率需求，也就是使48V电池20达到理想的不充不放状态。但实际上由于功率向扭矩转换是基于公知的经验公式估算得到，且DC-DC转换器40实际输出功率很可能存在突变(比如开关空调或突然转向等)，所以HCU10计算出的需求扭矩对应的功率与当前实际的功率需求之间存在不容忽略的偏差，或者说，目标扭矩不能很好地跟随实际功率需求变化。从而，48V电池20注定会被充电以吸收48V电机30产生的过多的电能。
上述问题在其他一些弱混合动力系统和中混合动力系统中也存在。
因此，如何提供一种混合动力系统的控制方案，能够从控制角度防止电池因在极低温环境等特殊工况下过充而报错或损坏的问题，并确保混合动力系统稳定运行，是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合动力系统的控制方法、控制器及混合动力系统，能够减少混合动力系统的电池因在特殊工况下过充而报错或损坏的发生概率，并确保混合动力系统稳定运行。
为了实现上述目的，本发明提供一种混合动力系统的控制方法，包括以下步骤：
判断所述混合动力系统当前是否处于特殊工况，所述特殊工况为所述混合动力系统的电池充电能力不能满足要求的工况状态；
当判定所述混合动力系统当前处于特殊工况时，将所述混合动力系统的电机控制模式切换为电压控制模式；
在所述混合动力系统正式进入所述电压控制模式之前或之后，计算出所述混合动力系统的电池在所述特殊工况的目标工作电流，并根据所述目标工作电流产生包括电机的目标工作电压在内的控制参数；
所述混合动力系统的电机根据所述控制参数实时调整所输出的扭矩，以使得所述电池的实际工作电流达到所述目标工作电流。
可选地，所述特殊工况包括车辆跛行工况、车速不低于预设的速度阈值的高速巡航工况、环境温度低于第一温度阈值的极低温工况、电池内部温度不低于第二温度阈值的电池高温工况以及用户请求关闭系统的高压电网络功能的工况中的至少一种。
可选地，得到所述电机的目标工作电压的步骤包括：
预设所述混合动力系统的各种工况下的目标工作电流；
从预设的所述各种工况下的目标工作电流中获取所述电池在所述特殊工况下的最佳目标工作电流；
获取所述电池当前的实际工作电流，并对所述电池当前的实际工作电流和所述最佳目标工作电流之间的偏差量作积分计算；
当所述积分计算的时间进行到预设时间后，再将所述积分计算的结果换算为单位时间内的平均电流偏差量，并乘以所述电池的内阻，以得到电压偏差量；
将所述电压偏差量叠加到所述电机当前的实际工作电压上，以得到所述电机的目标工作电压。
可选地，当所述特殊工况为环境温度低于第一温度阈值的极低温工况时，所述最佳目标工作电流为0。
可选地，所述控制参数还包括电机的最大扭矩限值、电机的最小扭矩限值、电机的扭矩变化梯度、电机的转速限值、电机的母线电压限值、电池的最大工作电流限值以及电池的最小工作电流限值。
可选地，所述混合动力系统为弱混合动力系统或中混合动力系统。
基于同一发明构思，本发明还提供一种混合动力系统的控制器，包括：
工况判断模块，其被配置为判断所述混合动力系统当前是否处于特殊工况，所述特殊工况为所述混合动力系统的电池充电能力不能满足要求的工况状态；
模式切换模块，其被配置为在工况判断模块判定所述混合动力系统当前处于特殊工况时，将所述混合动力系统的电机控制模式切换为电压控制模式；以及，
电压控制逻辑模块，其被配置为在所述混合动力系统正式进入所述电压控制模式之前或之后，计算出所述混合动力系统的电池在所述特殊工况的目标工作电流，并根据所述目标工作电流产生包括电机的目标工作电压在内的控制参数，以使得所述混合动力系统的电机能根据所述控制参数实时调整所输出的扭矩并稳定工作在所述电压控制模式下，进而使得所述电池的实际工作电流达到所述目标工作电流。
可选地，所述工况判断模块判定出的特殊工况包括车辆跛行工况、车速不低于预设的速度阈值的高速巡航工况、环境温度低于第一温度阈值的极低温工况、电池内部温度不低于第二温度阈值的电池高温工况以及用户请求关闭高压电网络功能的工况中的至少一种。
可选地，所述电压控制逻辑模块包括：
目标工作电流决策逻辑单元，其被配置为预设所述混合动力系统的各种工况下的目标工作电流，并能根据所述工况判断模块的判定结果，从预设的所述各种工况下的目标工作电流中所述电池在所述特殊工况下的最佳目标工作电流；
实际电流偏差计算单元，其被配置为获取所述电池当前的实际工作电流，并计算出所述电池当前的实际工作电流和所述最佳目标工作电流之间的偏差量；
积分计算单元，其被配置为对所述电池当前的实际工作电流和所述最佳目标工作电流之间的偏差量作积分计算；
平均电流偏差量计算单元，其被配置为所述积分计算单元的积分计算时间进行到预设时间后，将所述积分计算单元的计算结果换算为单位时间内的平均电流偏差量；
电压偏差量计算单元，其被配置为将所述平均电流偏差量乘以所述电池的内阻，以得到电压偏差量；
目标工作电压计算单元，其被配置为将所述电压偏差量叠加到所述电机当前的实际工作电压上，以得到所述电机的目标工作电压；以及，
控制参数输出单元，其被配置为输出包括所述目标工作电压在内的控制参数至所述混合动力系统的电机，所述电机根据所述控制参数实时调整所输出的扭矩并稳定工作在所述电压控制模式下，进而使得所述电池达到所述最佳目标工作电流。
可选地，当所述工况判断模块判定出的特殊工况为环境温度低于第一温度阈值的极低温工况时，所述目标工作电流决策逻辑单元计算出的最佳目标工作电流为0。
可选地，所述控制参数输出单元输出的控制参数包括电机的最大扭矩限值、电机的最小扭矩限值、电机的扭矩变化梯度、电机的转速限值、电机的母线电压限值、电池的最大工作电流限值以及电池的最小工作电流限值。
基于同一发明构思，本发明还提供一种混合动力系统，包括电机、电池、DC-DC转换器以及如本发明所述的混合动力系统的控制器，且所述控制器分别与所述电机、电池以及DC-DC转换器相连。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：
1.当识别到因特殊工况(例如环境温度低于零下30℃的极低温工况)而导致混合动力系统的电池充电能力严重不足时，能及时将混合动力系统的电机的控制模式从扭矩控制模式或转速控制模式等切换为电压控制模式，进而根据该特殊工况下的目标工作电流产生电机所需的控制参数，电机能根据所述控制参数实时调整所输出的扭矩并稳定工作在所述电压控制模式下，以使得所述电池达到目标工作电流，由此使混合动力系统在特殊工况下得以继续稳定运行，减少电池因在特殊工况下过充而报过流故障或损坏的概率，系统鲁棒性得以增强。例如，在环境温度低于第一温度阈值(例如为零下30℃)的极低温工况下，能进一步使电池的实际工作电流被稳定地控制在0A(即目标工作)附近，由此极大地减少了电池在极低温环境下报过流故障的发生概率，系统鲁棒性得以增强。
2.由于能在判定出特殊工况时及时将电机的控制模式从扭矩控制模式切换为电压控制模式并实时调整电机输出的扭矩，因此，能使得电机的实际工作电压快速响应特殊工况而达到目标工作电压，尤其是对于具有高压侧子系统和低压侧子系统的双电压混合动力系统的DC-DC转换器低压侧负载的突变，虽然还是难以避免有充电电流尖峰产生，但是因为电机输出扭矩的响应和调节速度在电压控制模式下更快，因此使电池及混合动力系统的整个电网络得以维持稳定。
3.由于能在判定出特殊工况时及时将电机的控制模式从扭矩控制模式切换为电压控制模式，电机能够实时调整输出的扭矩，因此使得使用本发明的技术方案的混合动力系统(例如弱混合动力汽车)对严寒等恶劣环境(即特殊工况)的适应性得以增强，从而有利于扩大其适用区域。
4.进一步地，电机能够根据电机的目标工作电压、电机的最大扭矩限值、电机的最小扭矩限值、电池的最大工作电流限值、电池的最小工作电流限值、电机的扭矩变化梯度等控制参数来实时调整输出的扭矩，由此确保混合动力系统的性能(例如车辆的驾驶性)在控制模式切换及后续运行过程中得以稳定，而不会因电机的控制模式切换而产生不良影响。
5.本发明的技术方案不仅适用于48V弱混合系统等混合度较低(混合度例如低于20％)的弱混合动力系统，还适用于混合度相对较高(混合度例如为10％～30％)的中混合动力系统(其高压电池的工作电压可以达200V以上)，其中，弱混合动力系统和中混合动力系统也可以按照是否具有能量管理、电动起步、换挡补偿的功能来区分。
附图说明
图1为48V弱混合动力系统的结构示意图；
图2是本发明具体实施例的混合动力系统的控制方法流程图；
图3是本发明具体实施例的混合动力系统的控制器的结构示意图；
图4是本发明具体实施例的混合动力系统的控制器中的电压控制逻辑模块的结构示意图；
图5为本发明具体实施例的混合动力系统的结构示意图。
具体实施方式
为了更详尽的表述上述发明的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。
请参考图2，本发明一实施例提供一种混合动力系统的控制方法，其核心是：当识别到因特殊工况而导致电池充电能力严重不足时，及时将电机的控制模式从扭矩控制模式切换为电压控制模式，以使混合动力系统在特殊工况下得以继续稳定运行。进一步地，通过合理设置控制参数，确保车辆的驾驶性等在控制模式切换及后续运行过程中不受明显影响。本实施例的混合动力系统的控制方法具体包括以下步骤：
S1,判断所述混合动力系统当前是否处于特殊工况，所述特殊工况为所述混合动力系统的电池充电能力不能满足要求的工况状态；
S2,当判定所述混合动力系统当前处于特殊工况时，将所述混合动力系统的电机控制模式切换为电压控制模式；
S3,在所述混合动力系统正式进入所述电压控制模式之前或之后，获取所述混合动力系统的电池在所述特殊工况的目标工作电流，并根据所述目标工作电流产生包括电机的目标工作电压在内的控制参数；
S4,所述混合动力系统的电机根据所述控制参数实时调整所输出的扭矩并稳定工作在所述电压控制模式下，以使得所述电池的实际工作电流达到所述目标工作电流。
下面以48V弱混合动力汽车作为所述混合动力系统为例，来详细说明本实施例提供的混合动力系统的控制方法。48V弱混合动力汽车的电池是48V电池(即电池的标称电压为48V，其含义是电池电压是48V左右，并不是仅仅限定48V)，电机为48V电机，48V弱混合动力汽车的核心部件包括48V电池、48V电机、48V/12V的DC-DC转换器(又称为电压逆变器)以及相应的控制器。其中48V电池大多为锂离子电池，不但支持快速充电能力，而且能量密度大、可以有效地控制体积，减少占据车内宝贵的布置空间。另外，48V/12V的DC-DC转换器，能让车内一些低功率需求的电子设备继续使用12V的直流电，降低成本，而空调压缩机等大功率的负载设备则使用48V电压。也就是说，在48V弱混合动力汽车中具有48V高压侧子系统和12V低压侧子系统，48V高压侧子系统包括48V电池、48V电机，48V高压侧子系统和12V低压侧子系统通过48V/12V的DC-DC转换器连接。
在步骤S1中，可以通过弱混合动力汽车上的各种传感器等信号采集装置来实时采集车辆的离合器信号、空挡开关信号、车速信号、发动机转速信号以及环境温度(或电池温度)、电机的工作电压等参数，并将这些参数值与预设的特殊工况下的相应参数阈值进行比较，进而判断出该弱混合动力汽车是否运行在特殊工况下以及具体运行在何种特殊工况下，其中，在本实施例中，所述特殊工况被定义为所述弱混合动力汽车的电池充电能力不能满足要求的工况状态，具体可以被识别和判断出的特殊工况是以下几种工况中的至少一种：(1)车辆跛行工况，(2)车速不低于预设的速度阈值(例如为60km/h)的高速巡航工况，(3)环境温度低于第一温度阈值(例如为零下30℃)的极低温工况，(4)电池内部温度不低于第二温度阈值(例如为60℃)的电池高温工况，(5)用户请求关闭电池功能的工况。例如，对于极低温工况的判定，主要考虑电池的温度和电池充电能力，当识别到电池的当前温度低于预设的第一温度阀值(例如零下30℃，即-30℃)时，就判定该弱混合动力汽车运行在极低温工况下。需要说明的是，其中的预设的第一温度阀值隐含了电池的充电能力，其数值的确定可以基于大量的实际测试数据来得到；对于高温工况的判定，则主要考虑电池内部的温度和电池内部温度过高(即超过第二温度阈值，例如超过60℃)而即将触发主动时，就判定该弱混合动力汽车运行在电池高温工况下，以在后续有机会给电池及时降温；对于车辆跛行的判定，则主要考虑出现的故障而需要车辆跛行的情况，当识别到用于表征需要车辆跛行的故障参数值时，就判定该弱混合动力汽车运行在车辆跛行工况下；对于高速巡航工况，主要考虑车辆的行驶速度，当识别到车辆的行驶速度不低于预设的速度阈值(例如为60km/h)时，就判定该弱混合动力汽车运行在高速巡航工况下；当该车辆上配备有48V电池功能主开关，且当检测到用户按下该48V电池功能主开关的按钮时，就认为用户请求关闭48V电池功能(即关闭48V电网络功能)，即判定所述弱混合动力系统处于用户请求关闭48V电池功能的工况下，在这种工况下，使48V车辆驾驶特性跟常规12V车辆的驾驶特性一致，不再有助力和能量回收等功能。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，速度阈值不限于60km/h，第一温度阈值不限于零下30℃，第二温度阈值不限于60℃，可以根据需要适应性设定。
需要说明的是，步骤S1中的特殊工况的判定结果决定了切换电机控制模式时的时机选择，判定结果越准确和越快速得出，就能使得后续电机的控制模式的切换以及响应切换后的电压控制模式来调节电机扭矩的速度均较快，由此可以提高控制效率和精确性。
本实施例中，所述弱混合动力汽车运行在特殊工况以外的一般工况下时，电机的控制模式可以为扭矩控制模式或转速控制模式等，其中扭矩控制模式具体是：基于特定的算法或策略，直接给电机发送目标扭矩值，然后由电机响应并输出对应的扭矩。转速控制模式具体是：基于特定的算法或策略，直接给电机发送目标转速值，然后由电机响应并输出对应的转速。这两种电机控制模式均简单直接，可以适用于各种一般工况的需求，但是当这两种控制模式继续应用到特殊工况时，因实际功率需求很可能存在突变(比如开关空调或突然转向等)，而导致电机的目标扭矩或者目标转速均无法很好地跟随实际功率需求而变化，进而使得48V电池注定会被充电以吸收电机产生的过多的电能，也就达不到不充不放的理想状态。基于此，在本实施例中，一旦步骤S1中判定所述弱混合动力汽车运行在特殊工况下，步骤S2中就立即将电机控制模式切换为电压控制模式。本实施例中，若电机控制模式切换到电压控制模式后，电机所能输出的扭矩取决于电机的目标工作电压与电机的实际工作电压之间的压差。确切地说，若电机的目标工作电压高于电机实际的工作电压，则电机将产生负扭矩；反之，则电机输出正扭矩。在电压控制模式下，不用再作DC-DC变换器的消耗功率计算及相应的扭矩换算，而是只需关注电池的实际工作电流与期望的目标工作电流之间的电流偏差，并以此使得电机能实时调整所输出的扭矩，最终使得电池的充放电电流能达到目标工作电流。
另外，电机若要稳定工作于电压控制模式，对电机转速和母线电压等都会有相应要求，这些需要在模式切换前或者模式切换的过程中或者模式切换后且在系统正式进入电压控制模式之前或者在系统正式进入电压控制模式之后的一段时间内一并考虑，其中对电机转速和母线电压等的具体要求可参考电机的技术手册，这里不再赘述。也就是说，步骤S2主要的目的是产生一个模式切换使能信号，而系统在接收到该模式切换使能信号之后到系统稳定工作在该电压控制模式下的时间段内，系统需要产生包括电机的控制参数在内的相关参数，以使得在切换到电压控制模式时，电机及整个系统能立刻或者在较短的时间内稳定工作在该电压控制模式下。
因此，在步骤S3中，在所述混合动力系统正式进入所述电压控制模式之前或之后，即在接收到步骤S2产生的模式切换使能信号之后到系统稳定工作在该电压控制模式下的时间段内(包括模式切换前或者模式切换的过程中或者模式切换后且在系统正式进入电压控制模式之前或者在系统正式进入电压控制模式之后的一段时间内)，首先，根据步骤S1中的判定结果，从预先设置的电池在各种工况下的目标工作电流中获取到电池在在步骤S1中判定出的特殊工况下的目标工作电流，例如利用查表的方式查出所需的目标工作电流，然后，根据所述目标工作电流产生控制参数，进而使得后续步骤S4中电机能够根据所述控制参数实时调整所输出的扭矩，以使得所述电池达到所述目标工作电流。其中，预设所述混合动力系统的各种工况下的目标工作电流，由此在步骤S3执行以下具体过程包括：
首先，可以通过查表等方式从预设的所述混合动力系统的各种工况下的目标工作电流中，获取所述电池在步骤S1中判定出的所述特殊工况下的最佳目标工作电流，其中对于极低温工况，最佳目标工作电流为0；
接着，获取所述电池当前的实际工作电流，并对所述电池当前的实际工作电流和所述最佳目标工作电流之间的偏差量作积分计算；
然后，当所述积分计算的时间进行到预设时间后，再将所述积分计算的结果换算为单位时间内的平均电流偏差量，并乘以所述电池的内阻，以得到电压偏差量，其中，预设时间的设定，对控制效果起着举足轻重的作用，需要结合整车实际情况测试确定；
接着，将所述电压偏差量叠加到所述电机当前的实际工作电压上，以得到所述电机的目标工作电压。
在步骤S3中，在计算出电机的目标工作电压的同时，可以根据计算出的目标工作电压或者电机当前的实际工作电压与目标工作电压之间的电压偏差来产生其他控制参数，所述控制参数包括电机的最大扭矩限值、电机的最小扭矩限值、电机的扭矩变化梯度、电机的转速限值、电机的母线电压限值、电池的最大工作电流限值以及电池的最小工作电流限值。
在步骤S4中，电机可以根据包括电机的目标工作电压在内的控制参数输出相应的扭矩，以稳定工作在所述电压控制模式下，由此，系统正式进入到电压控制模式并稳定工作，最终使得电池的实际工作电流达到目标工作电流，例如在极低温工况下，电机根据控制参数调整扭矩输出后，可以使得48V电池的实际工作电流被稳定地控制在0A附近。在步骤S4中，电机输出的扭矩不超过最大扭矩限值、不低于最小扭矩限值以及按照设定的扭矩变化梯度逐渐变化，电机的转速不超过该特殊工况下的电机转速限值，电机的母线电压不超过该特殊工况下的母线电压限值，进而使得所述电池的实际工作电流在该特殊工况下也不超过最大工作电流限值且不低于电池的最小工作电流限值。
本实施例的混合动力系统的控制方法应用于48V弱混合动力汽车后，可以达到以下效果：
1、在极低温工况下，对48V电机采取电压控制模式后，48V电池的实际工作电流可被稳定地控制在0A附近，极大地减少48V电池在极低温环境下报过流故障的概率，系统鲁棒性得以增强。
2、在极低温工况下，对48V电机采取电压控制模式后，对于12V侧负载的突变，虽然还是难以避免有充电电流尖峰产生，但充电电流的响应和调节速度在该电压控制模式下明显更快，从而使48V电池及整个48V电网络得以维持稳定。
3、48V弱混合动力汽车对严寒天气的适应性得以增强，从而有利于扩大其销售区域。
4、不仅可以适用于极低温工况，还适用于高温工况、车辆跛行工况、高速巡航工况以及用户请求关闭48V电池功能的工况。具体地，对于电池高温工况，当检测到48V电池内部温度过高而即将触发主动降功率保护时，可将电机控制模式切换到电压控制模式，从而使48V电池有机会及时降温；对于车辆跛行工况，当识别到某些故障需要车辆跛行时，可将电机控制模式切换到电压控制模式，从而有助于维持48V电网络和整个48V系统的稳定；对于用户请求关闭48V电池功能的工况，若车辆上配备有48V功能主开关，则当用户通过该开关的按钮请求关闭48V电池功能(或者说48V电网络功能)时，可将电机控制模式切换到电压控制模式，从而达到关闭48V电池功能(或者说48V电网络功能)的目的；对于高速巡航工况，当识别到车辆处于高速巡航工况时，将电机控制模式切换到电压控制模式，从而避免48V电池被频繁充放电，从而有利于延长电池寿命。
需要说明的是，本发明的混合动力系统的控制方法，不仅仅能适用于48V弱混合动力系统，还可以适用于其他弱混合动力系统(例如90V弱混合动力系统或42V弱混合动力系统)以及一些中混合动力系统。
此外，需要说明的是，按混合动力系统中电动机的输出功率在整个动力系统输出功率中所占的比重，也就是常说的动力混合度的不同，混合动力系统可以分为弱混合动力系统(也称为轻混合动力系统)、中混合动力系统和全混合动力系统。弱混合动力系统除了能够实现用电动机控制发动机的起动和停止外，还能够实现在减速和制动工况下，对部分能量进行吸收，而在行驶过程中，发动机等速运转，发动机产生的能量可以在车轮的驱动需求和电动机的充电需求之间进行调节，弱混合动力系统的混合度一般在20％以下；中混合动力系统采用的是高压电机，并增加了一个功能：当汽车处于加速或者大负荷工况时，电动机能够辅助驱动车轮，从而补充发动机本身动力输出的不足，从而更好地提高整车的性能，中混合动力系统的混合度较高，可以达到30％左右；全混合动力系统采用了272～650V的高压起动电机，混合程度更高，全混合动力系统既可以使用发动机或电动机单独驱动车辆，又可以同时使用两种动力，其普遍采用大容量蓄电池向电动机供电，以纯电动模式运行，同时还具有动力切换装置，用以发动机、电动机各自动力的耦合和分离，在起步、倒车、缓加速(如频繁起步—停车)、低速行驶等情况下，车辆可以纯电动模式行驶，而急加速时，电动机和发动机一起驱动车辆，并具有制动能量回收的功能。与中混合动力系统相比，全混合动力系统的混合度可以达到甚至超过50％。此外，弱混合动力系统和中混合动力系统也可以按照是否具有能量管理、电动起步、换挡补偿的功能来区分，全混合动力系统和中混合动力系统也可以按照是否是纯电动工作来区分。
综上所述，本发明的混合动力系统的控制方法，当识别到因特殊工况(例如环境温度低于零下30℃的极低温工况)而导致混合动力系统的电池(48V)充电能力严重不足时，能及时将混合动力系统的电机的控制模式从一般工况下的控制模式(例如扭矩控制模式或转速控制模式)切换为电压控制模式，由此使电机实时调整输出的扭矩，进而使得所述电池的实际工作电流能达到目标工作电流，例如使得所述电池的实际工作电流能达到目标工作电流0A，以实现不充电不放电的状态，由此使混合动力系统在特殊工况下得以继续稳定运行，减少电池因在特殊工况下过充而报过流故障或损坏的概率，系统鲁棒性得以增强，能够适用于包括车辆跛行工况、高速巡航工况、极低温工况、电池高温工况以及用户请求关闭高压电池功能的工况等特殊工况。
基于同一发明构思，本发明还提供一种混合动力系统的控制器，用于实现本发明的混合动力系统的控制方法。具体地，请参考图3，所述混合动力系统的控制器50包括：工况判断模块51、模式切换模块52和电压控制逻辑模块53。
其中，工况判断模块51用于实现上述的步骤S1，即工况判断模块51被配置为判断所述混合动力系统当前是否处于特殊工况，所述特殊工况为所述混合动力系统的电池充电能力不能满足要求的工况状态。具体地，工况判断模块51可以通过接收混合动力系统中(例如弱混合动力汽车上)的信号采集装置(例如各种传感器等)来实时采集车辆的离合器信号、空挡开关信号、车速信号、发动机转速信号以及环境温度(或电池温度)等参数，并将这些参数值与预设的特殊工况下的相应参数阈值进行比较，进而判断出该混合动力系统是否运行在特殊工况下以及具体运行在何种特殊工况下。其中，所述特殊工况被定义为所述混合动力系统的电池充电能力不能满足要求的工况状态，具体可以被工况判断模块51识别和判断出的特殊工况是以下几种工况中的至少一种：(1)车辆跛行工况，(2)车速不低于预设的速度阈值(例如为60km/h)的高速巡航工况，(3)环境温度低于第一温度阈值(例如零下30℃)的极低温工况，(4)电池内部温度不低于第二温度阈值(例如为60℃)的电池高温工况，(5)用户请求关闭高压电池功能的工况。所述工况判断模块51能判定出的特殊工况包括车辆跛行工况、车速不低于预设的速度阈值(例如为60km/h)的高速巡航工况、环境温度低于第一温度阈值(例如零下30℃)的极低温工况、电池内部温度不低于第二温度阈值(例如为60℃)的电池高温工况以及用户请求关闭高压电池功能的工况中的至少一种。其中，当混合动力系统的控制器应用于48V弱混合动力汽车时，用户请求关闭高压电池功能的工况体现为：当48V弱混合动力车辆上配备有48V电池功能主开关，且当检测到用户按下该48V电池功能主开关的按钮时，就认为用户请求关闭48V电池功能(即关闭48V电网络功能)，即判定48V弱混合动力汽车处于用户请求关闭48V电池功能的工况下，在这种工况下，使48V弱混合动力汽车的驾驶特性跟常规12V混合动力汽车的驾驶特性一致，不再有助力和能量回收等功能。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，速度阈值不限于60km/h，第一温度阈值不限于零下30℃，第二温度阈值不限于60℃，可以根据需要适应性设定。
模式切换模块52用于实现上述的步骤S2，即模式切换模块52被配置为在工况判断模块51判定所述混合动力系统当前处于特殊工况时，将所述混合动力系统的电机控制模式从一般工况下的控制模式(例如扭矩控制模式或转速控制模式)切换为电压控制模式，具体能产生模式切换使能信号等，其中，电机若要工作于电压控制模式，对电机转速和母线电压等都会有相应要求，这些需要在模式切换模块52产生模式切换使能信号到系统稳定工作在该电压控制模式下的时间段内一并考虑，其中对电机转速和母线电压等的具体要求可参考电机的技术手册，这里不再赘述。本实施例中，模式切换模块52将电机控制模式从一般工况下的控制模式(例如扭矩控制模式或转速控制模式)切换到电压控制模式后，电机所能输出的扭矩取决于目标控制电压与电池实际电压之间的压差。确切地说，若电机的目标工作电压高于电机的实际工作电压，则电机将产生负扭矩；反之，则电机输出正扭矩。在电压控制模式下，不用再作DC-DC变换器的消耗功率计算及相应的扭矩换算，而是只需关注电池的实际工作电流与期望的目标工作电流之间的电流偏差，并以此实时调整电机的实际工作电压。
电压控制逻辑模块53用于实现步骤S3，即电压控制逻辑模块53被配置为在所述混合动力系统正式进入所述电压控制模式之前或之后，即在模式切换模块52产生的模式切换使能信号之后到能使系统稳定工作在该电压控制模式下的这段时间段内(包括模式切换前或者模式切换的过程中或者模式切换后且在系统正式进入电压控制模式之前或者在系统正式进入电压控制模式之后的一段时间内)，从预先设置的电池在各种工况下的目标工作电流中获取所述混合动力系统的电池在所述特殊工况的目标工作电流，并根据所述目标工作电流产生包括电机的目标工作电压在内的控制参数，以使得所述混合动力系统的电机能根据所述控制参数实时调整所输出的扭矩，进而使得所述电池的实际工作电流达到所述目标工作电流。
请参考图4，本实施例中，所述电压控制逻辑模块53包括：目标工作电流决策逻辑单元531、实际电流偏差计算单元532、积分计算单元533、平均电流偏差量计算单元534、电压偏差量计算单元535、目标工作电压计算单元536以及控制参数输出单元537。其中，目标工作电流决策逻辑单元531由逻辑电路和存储电路构成，能够存储预设设置并存储电池在各种工况下的目标工作电流，并能根据工况判定模块51判定出的特殊工况从预设的所述各种工况下的目标工作电流中获取到所述电池在工况判断模块51判定出的特殊工况下的最佳目标工作电流。实际电流偏差计算单元532可以是减法器，其被配置为获取所述电池当前的实际工作电流，并计算出所述电池当前的实际工作电流和所述最佳目标工作电流之间的偏差量。积分计算单元533为按时间积分的积分器，其被配置为对实际电流偏差计算单元532的计算结果(即所述电池当前的实际工作电流和所述最佳目标工作电流之间的偏差量)作积分计算。平均电流偏差量计算单元534可以为除法器，其被配置为在所述积分计算单元533的积分计算时间进行到预设时间后，将所述积分计算单元533的计算结果换算为单位时间内的平均电流偏差量。电压偏差量计算单元535可以是乘法器，其被配置为将平均电流偏差量计算单元534的计算结果(即所述平均电流偏差量)乘以电池的内阻，以得到电压偏差量。目标工作电压计算单元536可以是加法器，其被配置为将电压偏差量计算单元535的计算结果(即所述电压偏差量)叠加到所述电机当前的实际工作电压上，以得到所述电机的目标工作电压。控制参数输出单元537被配置为输出所述目标工作电压以及根据所述目标工作电压或者电机当前的实际工作电压与目标工作电压之间的偏差而产生的其他控制参数，这些控制参数传输至电机，电机能根据所述控制参数实时调整所输出的扭矩，进而使得所述电池的实际工作电流达到所述目标工作电流，其中，所述控制参数输出单元537连接电机的控制端等端口，能向电机输送电机能稳定地工作在电压控制模式下所需的控制参数，这些控制参数包括电机的目标工作电压、电机的最大扭矩限值、电机的最小扭矩限值、电机的扭矩变化梯度、电机的转速限值、电机的母线电压限值、电池的最大工作电流限值以及电池的最小工作电流限值。
本实施例的混合动力系统的控制器在应用于混合动力汽车时，可以是混合动力汽车的混合动力控制器(HCU)，例如是48V弱混合动力汽车的混合动力控制器。
本发明的混合动力系统的控制器，能够实现本发明的混合动力系统的控制方法，达到上述的混合动力系统的控制方法的效果。
基于同一发明构思，本发明还提供一种混合动力系统，请参考图5，所述混合动力系统包括电机30、电池20、DC-DC转换器40以及如本发明所述的混合动力系统的控制器50，且所述控制器50通过相应的CAN总线(包括高压总线CAN-H和低压总线CAN-L)分别与所述电30机、电池20以及DC-DC转换器40相连。
本实施例中，所述混合动力系统是48V弱混合动力系统，其电池20为48V电池，所述电机30为48V电机，DC-DC转换器40为48V/12V的DC-DC转换器。所述48V弱混合动力系统还包括通过48V电池供电的高压负载(未图示)、与所述DC-DC转换器40相连的12V子系统(未图示)，所述12V子系统为低压侧子系统，包括12V电池(未图示)以及能通过12V电池供电的低压负载(未图示)。所述高压负载包括电动转向机、电动空调、驻车加热器、各类电动助力泵等等，所述低压负载包括用于收集所述48V弱混合动力系统当前的工况参数的各类传感器、音箱、车灯、车载网络装置等。48V电池(可以是锂电池)和48V电机通过DC-DC转换器40的部件与12V电池、低压负载相连接，由此使得，48V电池和12V电池可共享来自电机30的电能。48V电机、48V电池盒高压负载组成高压侧子系统(即48V子系统)。传感器包括温度传感器、电流传感器、电压传感器和位置传感器等等，用于采集电机的实际工作电压、电流、电池温度以及转速信号等等。
在本实施例的48V弱混合动力系统中，当因48V弱混合动力系统处于特殊工况而导致所述48V电池20充电能力不足时，所述控制器50将所述48V电机30的控制模式从一般工况下的控制模式(例如扭矩控制模式或转速控制模式)切换为电压控制模式，以使48V弱混合动力系统在特殊工况(例如极低温工况为例)下得以继续稳定运行。同时，通过合理设置控制参数，确保48V弱混合动力系统的性能(例如车辆的驾驶性等)在控制模式切换及后续运行过程中不受明显影响，所述的控制参数主要包括设置电机的目标工作电压、电机的最大/最小扭矩限值，电池的最大/最小工作电流限值以及扭矩变化梯度等。
需要说明的是，上述各实施例中，虽然以48V弱混合动力系统为例来详细说明，但是本发明的技术方案不仅仅限于48V弱混合动力系统，还适用于其他电压节点技术下的弱混合动力系统和中混合动力系统。这些混合动力系统均具有高压侧子系统和低压侧子系统，所述电池和所述电机均位于所述高压侧子系统中，所述高压侧子系统和所述低压侧子系统通过所述DC-DC转换器连接。
综上所述，本发明的混合动力系统，由于采用了本发明的控制器，因此能够在特殊工况下得以继续稳定运行，减少电池因在特殊工况下过充而报过流故障或损坏的概率，系统鲁棒性得以增强，从而有利于扩大其适用区域。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种混合动力系统的控制方法，其特征在于，包括：
判断所述混合动力系统当前是否处于特殊工况，所述特殊工况为所述混合动力系统的电池充电能力不能满足要求的工况状态；
当判定所述混合动力系统当前处于特殊工况时，将所述混合动力系统的电机控制模式切换为电压控制模式；
在所述混合动力系统正式进入所述电压控制模式之前或之后，获取所述混合动力系统的电池在所述特殊工况的目标工作电流，并根据所述目标工作电流产生包括电机的目标工作电压在内的控制参数；
所述混合动力系统的电机根据所述控制参数实时调整所输出的扭矩并稳定工作在所述电压控制模式下，以使得所述电池的实际工作电流达到所述目标工作电流。
2.如权利要求1所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述特殊工况包括车辆跛行工况、车速不低于预设的速度阈值的高速巡航工况、环境温度低于第一温度阈值的极低温工况、电池内部温度不低于第二温度阈值的电池高温工况以及用户请求关闭系统的高压电网络功能的工况中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，得到所述电机的目标工作电压的步骤包括：
预设所述混合动力系统的各种工况下的目标工作电流；
从预设的所述各种工况下的目标工作电流中获取所述电池在所述特殊工况下的最佳目标工作电流；
获取所述电池当前的实际工作电流，并对所述电池当前的实际工作电流和所述最佳目标工作电流之间的偏差量作积分计算；
当所述积分计算的时间进行到预设时间后，再将所述积分计算的结果换算为单位时间内的平均电流偏差量，并乘以所述电池的内阻，以得到电压偏差量；
将所述电压偏差量叠加到所述电机当前的实际工作电压上，以得到所述电机的目标工作电压。
4.如权利要求3所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，当所述特殊工况为环境温度低于第一温度阈值的极低温工况时，所述最佳目标工作电流为0。
5.如权利要求1所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述控制参数还包括电机的最大扭矩限值、电机的最小扭矩限值、电机的扭矩变化梯度、电机的转速限值、电机的母线电压限值、电池的最大工作电流限值以及电池的最小工作电流限值。
6.如权利要求1所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述混合动力系统为弱混合动力系统或中混合动力系统。
7.一种混合动力系统的控制器，其特征在于，包括：
工况判断模块，其被配置为判断所述混合动力系统当前是否处于特殊工况，所述特殊工况为所述混合动力系统的电池充电能力不能满足要求的工况状态；
模式切换模块，其被配置为在工况判断模块判定所述混合动力系统当前处于特殊工况时，将所述混合动力系统的电机控制模式切换为电压控制模式；以及，
电压控制逻辑模块，其被配置为在所述混合动力系统正式进入所述电压控制模式之前或之后，获取所述混合动力系统的电池在所述特殊工况的目标工作电流，并根据所述目标工作电流产生包括电机的目标工作电压在内的控制参数，以使得所述混合动力系统的电机能根据所述控制参数实时调整所输出的扭矩并稳定工作在所述电压控制模式下，进而使得所述电池的实际工作电流达到所述目标工作电流。
8.如权利要求7所述的混合动力系统的控制器，其特征在于，所述工况判断模块判定出的特殊工况包括车辆跛行工况、车速不低于预设的速度阈值的高速巡航工况、环境温度低于第一温度阈值的极低温工况、电池内部温度不低于第二温度阈值的电池高温工况以及用户请求关闭高压电网络功能的工况中的至少一种。
9.如权利要求7所述的混合动力系统的控制器，其特征在于，所述电压控制逻辑模块包括：
目标工作电流决策逻辑单元，其被配置为预设所述混合动力系统的各种工况下的目标工作电流，并能根据所述工况判断模块的判定结果，从预设的所述各种工况下的目标工作电流中获取所述电池在所述特殊工况下的最佳目标工作电流；
实际电流偏差计算单元，其被配置为获取所述电池当前的实际工作电流，并计算出所述电池当前的实际工作电流和所述最佳目标工作电流之间的偏差量；
积分计算单元，其被配置为对所述电池当前的实际工作电流和所述最佳目标工作电流之间的偏差量作积分计算；
平均电流偏差量计算单元，其被配置为所述积分计算单元的积分计算时间进行到预设时间后，将所述积分计算单元的计算结果换算为单位时间内的平均电流偏差量；
电压偏差量计算单元，其被配置为将所述平均电流偏差量乘以所述电池的内阻，以得到电压偏差量；
目标工作电压计算单元，其被配置为将所述电压偏差量叠加到所述电机当前的实际工作电压上，以得到所述电机的目标工作电压；以及，
控制参数输出单元，其被配置为输出包括所述目标工作电压在内的控制参数至所述混合动力系统的电机，所述电机根据所述控制参数实时调整所输出的扭矩并稳定工作在所述电压控制模式下，进而使得所述电池达到所述最佳目标工作电流。
10.如权利要求9所述的混合动力系统的控制器，其特征在于，当所述工况判断模块判定出的特殊工况为环境温度低于第一温度阈值的极低温工况时，所述目标工作电流决策逻辑单元计算出的最佳目标工作电流为0。
11.如权利要求10所述的混合动力系统的控制器，其特征在于，所述控制参数输出单元输出的控制参数包括电机的最大扭矩限值、电机的最小扭矩限值、电机的扭矩变化梯度、电机的转速限值、电机的母线电压限值、电池的最大工作电流限值以及电池的最小工作电流限值。
12.一种混合动力系统，其特征在于，包括电机、电池、DC-DC转换器以及如权利要求9-11中任一项所述的混合动力系统的控制器，且所述控制器分别与所述电机、电池以及DC-DC转换器相连。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112721729A (zh) * 2020-12-29 2021-04-30 联合汽车电子有限公司 电池的控制方法及控制系统
CN113043972A (zh) * 2021-03-23 2021-06-29 联合汽车电子有限公司 直流-直流转换器、车辆及混合动力系统的控制方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101112897A (zh) * 2006-07-24 2008-01-30 通用汽车环球科技运作公司 改进混合动力车辆的燃料经济性的方法
CN101207331A (zh) * 2007-11-07 2008-06-25 奇瑞汽车有限公司 一种混合动力汽车dc-dc控制方法
CN102064573A (zh) * 2009-11-12 2011-05-18 丰田自动车株式会社 用于二次电池的充放电控制设备以及充放电控制方法
CN102089956A (zh) * 2008-07-11 2011-06-08 丰田自动车株式会社 电池的充放电控制装置以及具备该装置的混合动力汽车
CN103930298A (zh) * 2012-08-09 2014-07-16 约翰逊控制技术有限责任公司 用于电池组能量预测的系统和方法
US20160144738A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 Hyundai Motor Company System and method for power distribution of fuel cell hybrid vehicle
CN107963073A (zh) * 2017-12-12 2018-04-27 江铃汽车股份有限公司 一种混合动力汽车p0模式电机的发电控制方法
CN108016303A (zh) * 2016-11-01 2018-05-11 现代自动车株式会社 控制混合动力汽车的电池的充电的设备和方法
CN108583583A (zh) * 2018-03-29 2018-09-28 科力远混合动力技术有限公司 混合动力汽车电池管理系统通讯故障判定及处理方法
CN109263631A (zh) * 2018-11-19 2019-01-25 吉林大学 一种混合动力汽车动力源动力限制方法
CN109774699A (zh) * 2018-12-20 2019-05-21 奇瑞汽车股份有限公司 一种基于can通讯的混合动力车控制方法及系统

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101112897A (zh) * 2006-07-24 2008-01-30 通用汽车环球科技运作公司 改进混合动力车辆的燃料经济性的方法
CN101207331A (zh) * 2007-11-07 2008-06-25 奇瑞汽车有限公司 一种混合动力汽车dc-dc控制方法
CN102089956A (zh) * 2008-07-11 2011-06-08 丰田自动车株式会社 电池的充放电控制装置以及具备该装置的混合动力汽车
CN102064573A (zh) * 2009-11-12 2011-05-18 丰田自动车株式会社 用于二次电池的充放电控制设备以及充放电控制方法
CN103930298A (zh) * 2012-08-09 2014-07-16 约翰逊控制技术有限责任公司 用于电池组能量预测的系统和方法
US20160144738A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 Hyundai Motor Company System and method for power distribution of fuel cell hybrid vehicle
CN108016303A (zh) * 2016-11-01 2018-05-11 现代自动车株式会社 控制混合动力汽车的电池的充电的设备和方法
CN107963073A (zh) * 2017-12-12 2018-04-27 江铃汽车股份有限公司 一种混合动力汽车p0模式电机的发电控制方法
CN108583583A (zh) * 2018-03-29 2018-09-28 科力远混合动力技术有限公司 混合动力汽车电池管理系统通讯故障判定及处理方法
CN109263631A (zh) * 2018-11-19 2019-01-25 吉林大学 一种混合动力汽车动力源动力限制方法
CN109774699A (zh) * 2018-12-20 2019-05-21 奇瑞汽车股份有限公司 一种基于can通讯的混合动力车控制方法及系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112721729A (zh) * 2020-12-29 2021-04-30 联合汽车电子有限公司 电池的控制方法及控制系统
CN112721729B (zh) * 2020-12-29 2023-03-03 联合汽车电子有限公司 电池的控制方法及控制系统
CN113043972A (zh) * 2021-03-23 2021-06-29 联合汽车电子有限公司 直流-直流转换器、车辆及混合动力系统的控制方法

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