CN114274944A - 一种双电机车辆控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双电机车辆控制方法及装置,其中,方法包括:当车辆处于暖机工况时,控制车辆工作在串联模式,获取发动机初始需求功率,判断初始需求功率是否大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值;若是,控制发动机输出第一目标功率,并控制电池输出限制目标放电功率,第一目标功率为初始需求功率与限制目标放电功率之间的差值;若否,则控制发动机输出第二目标功率,并输出限制目标充电功率至电池,第二目标功率为限制目标充电功率与初始需求功率的和。本发明实施例提供的技术方案,能够在满足驾驶员驾驶需求的前提下、在电池充放电能力范围内,最大限度地完成车辆暖机工作,从而控制车辆的整车排放。

Description

一种双电机车辆控制方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车控制领域,尤其涉及一种双电机车辆控制方法及装置。
背景技术
为应对全球二氧化碳减排需求,双电机车辆逐渐被开发利用。双电机车辆能工作在三种工作模式,包括纯电动模式,串联模式和并联模式,能够根据车辆行驶工况自行切换模式以达到较好的整车经济性。双电机车辆的双电机混合动力总成主要由发动机、发电机以及驱动电机构成。
发动机的正常工作温度大约在90到110摄氏度之间,在未达工作温度之前,由于供油系统温度低,无法有效地将汽油完全气化,在这种状态下,是不容易燃烧而启动发动机的,因此,在汽车冷启动的过程中,尾气排放十分严重。现有车辆在寒冷天气起步时,往往需要进行一段时间的暖机。
然而,目前的双电机车辆控制方法中,当发动机起动后,且发动机自身有暖机需求或者水温较低时,为保证发动机排放要求,普遍控制发动机的工作点随发动机水温或者催化剂温度变化,当动力电池电量较低或者动力电池放电能力较弱,而驾驶员需求功率较大时,可能导致动力电池电量过低或者过放。当动力电池电量较高或者动力电池充电能力较弱,而驾驶员需求功率较小时,可能导致动力电池电量过高或者过充。
发明内容
针对上述问题,本发明实施例提供了一种双电机车辆控制方法及装置,以调节双电机车辆中发动机的目标功率,使发动机输出的目标功率既能满足驾驶员需求,又能完成车辆暖机,降低暖机过程中尾气排放。
第一方面,本发明实施例提供了一种双电机车辆控制方法,包括:
在车辆的暖机工况,控制车辆工作在串联模式;串联模式包括发动机与电池共同为驱动电机供电或发动机同时为驱动电机和电池供电;
获取发动机的初始需求功率;
判断初始需求功率是否大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值;若是,控制发动机输出第一目标功率,并控制电池输出限制目标放电功率;第一目标功率为初始需求功率与限制目标放电功率之间的差值;若否,则控制发动机输出第二目标功率,并输出限制目标充电功率至电池;第二目标功率为限制目标充电功率与初始需求功率的和;第一目标功率和第二目标功率与暖机曲线对应的功率值的差值均小于设定阈值。
第二方面,本发明实施例提供了一种双电机车辆控制装置,包括:
暖机模块,用于在车辆的暖机工况,控制车辆工作在串联模式;串联模式包括发动机与电池共同为驱动电机供电或发动机同时为驱动电机和电池供电;
需求功率获取模块,用于获取发动机的初始需求功率;
功率对比模块,用于判断初始需求功率是否大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值;
第一控制模块,用于在初始需求功率大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值时,控制发动机输出第一目标功率,并控制电池输出限制目标放电功率;第一目标功率为初始需求功率与限制目标放电功率之间的差值;
第二控制模块,用于在初始需求功率小于发动机的暖机曲线对应的功率值时,则控制发动机输出第二目标功率,并输出限制目标充电功率至电池;第二目标功率为限制目标充电功率与初始需求功率的和;第一目标功率和第二目标功率与暖机曲线对应的功率值的差值均小于设定阈值。
本发明中,在暖机工况时,控制车辆工作在串联模式,并获取发动机初始需求功率,判断初始需求功率是否大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值;若是,控制发动机输出第一目标功率,并控制电池输出限制目标放电功率;若否,则控制发动机输出第二目标功率,并输出限制目标充电功率至电池,能够在满足驾驶员需求的前提下,控制发动机最大程度的跟随暖机曲线对应的功率值工作,最大限度地完成车辆暖机工作,从而控制车辆的整车排放,并有效保护发动机,避免发动机被损坏。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种双电机车辆控制方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的另一种双电机车辆控制方法的流程图;
图3为本发明实施例提供的双电机车辆控制装置的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种双电机车辆的动力总成的结构示意图。
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详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种双电机车辆控制方法的流程图,该方法可用于在双电机车辆暖机时对发动机功率进行控制,如图1所示,该方法包括:
S110、在车辆的暖机工况,控制车辆工作在串联模式;串联模式包括发动机与电池共同为驱动电机供电或发动机同时为驱动电机和电池供电。
双电机车辆中,当电池电量足够,即动力电池电量足够、车速及驾驶员需求功率较小时,车辆处于纯电动模式,发动机停机,车辆由驱动电机驱动行驶,驱动电机的能量完全来自于动力电池;随着驾驶员需求功率升高,此时发动机通过发电机起动,并且带动发电机发电与动力电池一同作为驱动电机的能量来源,或者对驱动电机提供电量同时为动力电池充电,此时车辆处于串联模式;当车速继续升高而驾驶员需求扭矩减小时,控制离合器接合,发动机直驱参与驱动,驱动电机根据动力电池电量和发动机负荷进行发电,当驾驶员需求扭矩大于发动机经济区上限或者发动机响应较慢时,驱动电机进行助力,此时车辆处于并联模式。滑行制动工况下,纯电动模式驱动电机进行能量回收,发动机停机,离合器处于断开状态;串联模式由驱动电机进行能量回收,发动机带动发电机发电或者处于断油由发电机反拖,离合器处于断开状态;并联模式,由驱动电机进行能量回收,发动机处于断油或者发电状态,离合器处于结合状态。在暖机工况下时,需控制发动机以较高转速运行,此时控制车辆在串联模式下工作。
本发明实施例提供的技术方案,在暖机工况时,控制车辆在串联模式下工作,以在能够实现驾驶员的控制需求的条件下,减小暖机过程中的尾气排放。
S120、获取发动机的初始需求功率。
发动机的初始需求功率是指:为满足驾驶员驾驶需求,需控制发动机达到的功率。
可选的,获取述发动机的初始需求功率,包括:
获取发动机的初始需求功率U0=U1+U2+U3-U4;其中,U1为驾驶员需求功率;U2为附件功率;U3为电池发电功率;U4为电池放电功率。
其中,电池发电功率=Max(SOC平衡功率中发电功率,强制发电功率);U4为电池放电功率=Max(SOC平衡功率中放电功率,强制放电功率),也即,电池发电功率为SOC平衡功率中发电功率和强制发电功率中数值较大的一个;电池放电功率为SOC平衡功率中放电功率和强制放电功率中数值较大的一个。SOC平衡功率通过动力电池电量与动力电池电量中值差值进行一维查表计算得出,当动力电池电量大于等于动力电池电量中值时有放电需求,计算出SOC平衡功率中放电功率为正;当动力电池电量小于动力电池电量中值时有发电需求计算出SOC平衡功率中发电功率为负,取绝对值后与强制发电功率进行计算。其中,可根据电池温度和车速设定动力电池电量中值,强制发电功率与强制放电功率均为正值,附件功率为正值,驾驶员需求功率可正可负。
其中,可选的,驾驶员需求功率U1=Eng*nTM/T/9550;其中,Eng为驾驶员需求扭矩;nTM为驱动电机转速;T为主减速比;
附件功率包括DCDC输出功率与空调功率的和。
其中,驾驶员需求扭矩由加速踏板开度和车速二维查表计算得出,驱动电机转速由驱动电机控制器上报。
其中,DCDC输出功率由DCDC输出电压电流计算得出,DCDC输出电压电流由DCDC控制器上报。空调功率是指空调制冷功率,一般是指在空调制冷运行的时候,在一定时间内所消耗的总功率。
主减速比是指汽车驱动桥中主减速器的齿轮传动比,它等于传动轴的旋转角速度比上车桥半轴的旋转角速度。
另外,上述各数据中驾驶员需求功率等为机械功率,需将机械功率转化为电功率后进行计算。DCDC输出功率等为DCDC控制器上报的电功率,可直接用于计算。
其中,可根据电池温度和车速设定动力电池电量中值,中值向下偏移第一偏移值得出电池助力下限、中值向上偏移第二偏移值得出电池充电上限,强制发电门限=电池助力下限-滞环值,当电池电量小于或等于强制发电门限时,强制发电功率通过电池电量与强制发电门限差值一维查表计算得出。强制放电门限=电池充电上限+滞环值,当电池电量大于或等于强制放电门限时,强制放电功率通过电池电量与强制放电门限差值一维查表计算得出。正常情况下控制电池电量在电池助力下限与电池充电上限之间,强制放电功率一般为0,其中,电池电量和温度由电池控制器上报。
S130、判断初始需求功率是否大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值;若是,执行S140;若否,则执行S150。
具体地,需求功率获取模块在获取到发动机初始需求功率即初始需求功率后,可将该初始需求功率发送至功率对比模块,功率对比模块判断初始需求功率是否大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值。
其中,发动机的暖机曲线中可包括发动机水温或者催化剂温度和对应的发动机暖机基础功率,功率对比模块可根据发动机水温或者催化剂温度一维查表来计算发动机暖机基础功率,发动机暖机基础功率为电功率,发动机水温或者催化剂温度由发动机控制器上报。
进一步地,功率对比模块判断发动机初始需求功率与此时发动机水温或催化剂温度对应的发动机暖机基础功率,若初始需求功率大于或等于发动机暖机基础功率即发动机的暖机曲线对应的功率值,则可向第一控制模块发送第一控制信号,第一控制信号用于控制第一控制模块执行S140。
初始需求功率大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值可以包括如下情况,例如:当驾驶员大油门加速时,驾驶员需求功率较大,最高能达到100kW以上,而发动机暖机基础功率一般设置为15kW以下,此时发动机初始需求功率远大于发动机暖机基础功率。
若功率对比模块判断初始需求功率小于发动机暖机基础功率即发动机的暖机曲线对应的功率值,则可向第二控制模块发送第二控制信号,第二控制信号用于控制第二控制模块执行S150。
初始需求功率小于发动机暖机基础功率即发动机的暖机曲线对应的功率值可以包括如下情况,例如:平路爬行时,驾驶员需求功率一般为2kW以内,附件功率在无大功率附件使用的情况下同样在0.5kW左右,此时发动机初始需求功率小于发动机暖机基础功率;在能量回收工况,驾驶员需求功率为负值,此时发动机初始需求功率也小于发动机暖机基础功率。
S140、控制发动机输出第一目标功率,并控制电池输出限制目标放电功率;第一目标功率为初始需求功率与限制目标放电功率之间的差值。
可以理解的是,在发动机初始需求功率大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值时,暖机曲线对应的功率值不足以满足驾驶员驾驶需求,此时优先使发动机工作在发动机暖机曲线上,功率不足的部分可由动力电池放电提供。
进一步地,第一控制模块在接收到第一控制信号后,计算初始需求功率与限制目标放电功率的差值,并将此差值作为第一目标功率输出。
S150、控制发动机输出第二目标功率,并输出限制目标充电功率至电池;第二目标功率为限制目标充电功率与初始需求功率的和;第一目标功率和第二目标功率与暖机曲线对应的功率值的差值均小于设定阈值。
可以理解的是,在发动机初始需求功率小于发动机的暖机曲线对应的功率值时,暖机曲线对应的功率值能够满足驾驶员驾驶需求,此时同样优先使发动机工作在发动机暖机曲线上,功率剩余的部分可由发动机带动发电机发电为动力电池充电。
进一步地,第二控制模块在接收到第二控制信号后,计算初始需求功率与限制目标充电功率的和,并将此和值作为第二目标功率输出。
另外,第一目标功率和第二目标功率与暖机曲线对应的功率值的差值均小于设定阈值。也就是说,在满足驾驶员驾驶需求的前提下,第一目标功率和第二目标功率应尽量接近暖机曲线对应的功率值,即应该尽可能满足车辆暖机需求,以控制暖机过程中的尾气排放。
第一目标功率或第二目标功率计算完成后,通过功率转速一维查表计算得到串联模式发动机转速请求,通过功率*9550/发动机转速请求,得到串联模式发动机扭矩请求,最后整车控制单元通过发送扭矩、转速制动控制发动机工作在相应的工作点。
可选的,当发动机自身没有暖机需求或者水温较高时,整车控制单元可控制车辆退出暖机功能,实现智能化暖机过程。通过暖机功能实现当发动机自身有暖机需求或者水温较低减小排放的效果。
本发明实施例提供的技术方案中,当车辆处于暖机工况时,控制车辆工作在串联模式,获取发动机初始需求功率,判断初始需求功率是否大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值;若是,控制发动机输出第一目标功率,并控制电池输出限制目标放电功率;若否,则控制发动机输出第二目标功率,并输出限制目标充电功率至电池,能够在满足驾驶员需求的前提下,控制发动机最大程度的跟随暖机曲线对应的功率值工作,最大限度地完成车辆暖机工作,从而控制车辆的整车排放,并有效保护发动机,避免发动机被损坏。
图2为本发明实施例提供的另一种双电机车辆控制方法的流程图,该方法在上述实施例的基础上进一步细化,参见图2,具体可以包括:
S210、在车辆的暖机工况,控制车辆工作在串联模式;串联模式包括发动机与电池共同为驱动电机供电或发动机同时为驱动电机和电池供电。
S220、获取发动机的初始需求功率。
S230、判断初始需求功率是否大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值;若是,执行S240,之后执行S250;若否,则执行S260,之后执行S270。
S240、获取电池的目标放电功率;目标放电功率为初始需求功率与暖机曲线对应的功率值之间的差值;根据电池的电量和暖机工况电池放电能力对目标放电功率进行限制,获取限制目标放电功率;限制目标放电功率小于或等于暖机工况电池放电能力。
其中,电池的目标放电功率为初始需求功率与暖机曲线对应的功率值之间的差值。电池的目标放电功率可由第一目标功率模块获取。电池的放电功率即放电能力与电池电量及电池温度等因素有关,第一功率限制模块可根据电池的电量和暖机工况电池放电能力对目标放电功率进行限制,并获取限制目标放电功率。暖机工况电池放电能力即为暖机工况下,电池的最大放电功率。可以理解的是,限制目标放电功率应在电池最大放电功率的范围内。
可选的,若电池的暖机工况电池放电能力大于或等于电池的目标放电功率,则限制目标放电功率等于电池的目标放电功率,第一目标功率为发动机的暖机曲线对应的功率值。
其中,若电池的暖机工况电池放电能力能够满足电池的目标放电功率,即此时的电池放电能力大于或等于此时的目标放电功率,则可将此时的目标放电功率作为限制目标放电功率,对应的,此时的第一目标功率应为发动机的暖机曲线对应的功率值。
可选的,若电池的暖机工况电池放电能力小于电池的目标放电功率,则限制目标放电功率等于电池的暖机工况电池放电能力。
其中,若电池的暖机工况电池放电能力不能满足电池的目标放电功率。即此时的电池放电能力小于此时的目标放电功率,则可将此时的电池放电能力即电池最大放电功率作为限制目标放电功率。对应的,此时的第一目标功率应为发动机初始需求功率与电池最大放电功率的差值。
可选的,根据电池的电量和暖机工况电池放电能力对目标放电功率进行限制,获取限制目标放电功率,可以包括:
根据电池的电量和车速设定电池电量中值;根据电池电量中值获取电池助力下限;
若电池的电量大于或等于电池助力下限,则暖机工况电池放电能力为电池放电能力;若电池的电量小于电池助力下限,则暖机工况电池放电能力为零。
其中,根据电池温度和车速设定电池电量中值,电池电量中值向下偏移第一偏移值获取电池助力下限。此第一偏移值可根据实际情况进行设定,本发明实施例对此不做限制。
具体地,当电池电量大于或等于电池助力下限时,暖机工况电池放电能力=电池放电能力*1,即:暖机工况电池放电能力为电池放电能力。当电池电量小于电池助力下限与滞环值的差时,暖机工况电池放电能力=电池充电能力*0,即:暖机工况电池放电能力为零。
其中,可选的,电池放电能力Uf=Uf1-U2-Ut;其中,Uf1为动力电池本身放电能力;U2为附件功率;Ut为调速预留功率。
调速预留功率与电池本身放电能力、发动机转速和发电机实际发电功率有关。限制目标放电功率=Min(暖机工况电池放电能力,目标放电功率),也即,限制目标放电功率为暖机工况电池放电能力和目标放电功率中的数值较小的一个。
S250、控制发动机输出第一目标功率,并控制电池输出限制目标放电功率;第一目标功率为初始需求功率与限制目标放电功率之间的差值。
具体地,此时第一目标功率=发动机初始需求功率-Min(暖机工况电池放电能力,目标放电功率)。
S260、获取电池的目标充电功率;目标充电功率为暖机曲线对应的功率值与初始需求功率之间的差值;根据电池的电量和暖机工况电池充电能力对目标充电功率进行限制,获取限制目标充电功率;限制目标充电功率小于或等于电池的暖机工况电池充电能力。
其中,电池的目标充电功率为初始需求功率与暖机曲线对应的功率值之间的差值。电池的目标充电功率可由第二目标功率模块获取。电池的充电功率即充电能力与电池电量及电池温度等因素有关,第二功率限制模块可根据电池的电量和暖机工况电池充电能力对目标充电功率进行限制,并获取限制目标充电功率。暖机工况电池充电能力即为暖机工况下,电池的最大充电功率。可以理解的是,限制目标充电功率应在电池最大充电功率的范围内。
可选的,若电池的暖机工况电池充电能力大于或等于电池的目标充电功率,则限制目标充电功率等于电池的目标充电功率,第二目标功率为发动机的暖机曲线对应的功率值。
其中,若电池的暖机工况电池充电能力能够满足电池的目标充电功率,即此时的电池充电能力大于或等于此时的目标充电功率,则可将此时的目标充电功率作为限制目标充电功率,对应的,此时的第二目标功率应为发动机暖机的暖机曲线的功率值。
可选的,若电池的暖机工况电池充电能力小于所述电池的目标充电功率,则限制目标充电功率等于电池的暖机工况电池充电能力。
其中,若电池的暖机工况电池充电能力不能满足电池的目标充电功率。即此时的电池充电能力小于此时的目标充电功率,则可将此时的电池充电能力即电池最大充电功率作为限制目标充电功率。对应的,此时的第二目标功率应为发动机初始需求功率与电池最大充电功率的差值。
可选的,根据电池的电量和暖机工况电池充电能力对目标充电功率进行限制,获取限制目标充电功率,可以包括:
根据电池电量中值获取电池充电上限;
若电池的电量大于或等于电池充电上限,则暖机工况电池充电能力为零;若电池的电量小于电池充电上限,则暖机工况电池充电能力为电池充电能力。
具体地,车辆发动机初始需求功率小于发动机的暖机曲线对应的功率值时,需给车辆电池充电。根据暖机曲线对应的功率值与初始需求功率计算目标充电功率。通过考虑电池电量和充电能力对目标充电功率进行限制。根据电池温度和车速设定电池电量中值,中值向上偏移第二偏移值得出电池充电上限。此第二偏移值可根据实际情况进行设定,本发明实施例对此不做限制。
具体地,当电池电量大于或等于电池充电上限时,暖机工况电池充电能力=电池充电能力*0,即:暖机工况电池充电能力为零;当电池电量小于电池充电上限与滞环值的差时,暖机工况电池充电能力=电池充电能力*1,即:暖机工况电池充电能力为电池充电能力。
其中,可选的,电池充电能力Uc=Uc1+U2-Ut;其中,Uc1为动力电池本身充电能力;U2为附件功率;Ut为调速预留功率。
其中,电池本身充电能力由电池控制器自身上报,调速预留功率与电池本身充电能力、发动机转速和发电机实际发电功率有关,发动机转速由发动机控制器上报,发电机实际发电功率由发电机扭矩和转速计算得到,发电机扭矩和转速由发电机控制器上报。此时,限制目标充电功率=Min(暖机工况电池充电能力,目标充电功率),也即,限制目标充电功率为暖机工况电池充电能力和目标充电功率中数值较小的一个。
S270、控制发动机输出第二目标功率,并输出限制目标充电功率至电池;第二目标功率为限制目标充电功率与初始需求功率的和值。
此时,第二目标功率=Max(0,发动机初始需求功率+限制目标充电功率)=Max(0,发动机初始需求功率+Min(暖机工况电池充电能力,目标充电功率)),与0进行取大处理是因为,当车辆处于滑行回收工况时,发动机初始需求功率一般为负值,造成第二目标功率为负,而暖机工况应该避免出现发动机目标功率为负,负目标功率会控制发电机反拖发动机,发动机断油,不利于快速完成暖机。
发动机目标功率计算完成后,通过功率转速一维查表计算得到串联模式发动机转速请求,通过功率*9550/发动机转速请求,得到串联模式发动机扭矩请求,最后整车控制单元通过发送扭矩、转速制动控制发动机工作在相应的工作点。
另外,可选的,当动力电池电量在电池助力下限与电池充电上限之间时,不对上述计算的发动机目标功率进行调节,尽量保证发动机在理想暖机曲线附近完成暖机,当电池电量低于强制发电门限或者高于强制放电门限时,对上述计算的发动机目标功率进行调节,暖机的同时将电池电量控制在强制发电门限与强制放电门限之间。
本发明实施例提供过的技术方案,根据电池电量和电池充放电能力获取限制目标放电功率或限制目标充电功率,从而计算第一目标功率或第二目标功率,能够在满足驾驶员驾驶需求的前提下,考虑电池充放电能力,优先保证在电池能力范围内使用电池,然后最大限度地完成车辆暖机工作,从而控制车辆的整车排放。
基于同一构思,本发明实施例还提供了一种双电机车辆控制装置,该装置可以用于实现本发明任意实施例提供的双电机车辆控制方法。图3为本发明实施例提供的双电机车辆控制装置的结构示意图,该装置包括:
暖机模块310,用于在车辆的暖机工况,控制所述车辆工作在串联模式;所述串联模式包括发动机与电池共同为驱动电机供电或发动机同时为驱动电机和电池供电;
需求功率获取模块320,用于获取发动机的初始需求功率;
功率对比模块330,用于判断初始需求功率是否大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值;
第一控制模块340,用于在初始需求功率大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值时,控制发动机输出第一目标功率,并控制电池输出限制目标放电功率;第一目标功率为初始需求功率与限制目标放电功率之间的差值;
第二控制模块350,用于在初始需求功率小于发动机的暖机曲线对应的功率值时,则控制发动机输出第二目标功率,并输出限制目标充电功率至电池;第二目标功率为限制目标充电功率与初始需求功率的和;第一目标功率和第二目标功率与暖机曲线对应的功率值的差值均小于设定阈值。
为方便说明,本发明实施例还提供了一种双电机车辆的动力总成结构,图4为本发明实施例提供的一种双电机车辆的动力总成的结构示意图,参见图4,该双电机车辆的动力总成包括:发动机控制器1、发动机2、发电机控制器3、发电机逆变器4、发电机5、驱动电机控制器6、驱动电机逆变器7、驱动电机8、动力电池9、电池控制器10、整车控制单元11、车轮12、离合器13和减速装置14。
双电机车辆主要运行模式主要包括:停车停机,双电机车辆处于停车状态,发动机2处于停机状态,此时离合器13处于分离状态,整车控制单元11停止发送喷油指令及相关扭矩指令;发电机5起动发动机2,发电机5将发动机2拖到一定转速,整车控制单元11发送喷油指令及相关扭矩指令,发动机控制器1控制发动机2喷油点火,此时离合器13处于分离状态,发动机2停机,整车控制单元11停止发送喷油指令及相关扭矩指令,发动机控制器1控制发动机2断油停机,此时离合器13处于分离状态;纯电动模式,当动力电池9电量足够,车速及驾驶员需求扭矩较小时,发动机2停机,车辆由驱动电机8驱动行驶,驱动电机8的能量完全来自于动力电池9;串联模式,当车速升高,或者驾驶员需求扭矩较大时,此时发动机2通过发电机5发电与动力电池9一同作为驱动电机8的能量来源,或者对驱动电机8提供电量同时为动力电池9充电;并联模式,当车速继续升高而驾驶员需求扭矩减小时,控制离合器13接合,发动机2直驱参与驱动,发电机5根据动力电池9电量和发动机2负荷进行发电,当驾驶员需求扭矩大于发动机2经济区上限或者发动机2响应较慢时时,驱动电机8进行助力;回收工况,车辆处于行驶状态,整车控制单元11根据车速计算滑行能量回收扭矩以及车身稳定系统请求的制动能量回收扭矩,控制发动机2处于发电或者断油状态,驱动电机8按照能量回收扭矩进行回收发电。
本发明实施例中涉及到的各种参数,均通过上述动力总成中的各对应部件获取,例如:驱动电机控制器6获取驱动电机转速、电池控制器10获取动力电池电量和温度、发动机控制器1获取发动机转速、水温或者催化剂温度等,此处不再一一列举。
另外,本发明实施例提供的双电机车辆控制装置中的各个模块均可设置于整车控制单元11中,由整车控制单元11对整个流程进行控制。
可选的,该种双电机车辆控制装置还可包括:
第一目标功率模块,用于获取电池的目标放电功率;目标放电功率为初始需求功率与暖机曲线对应的功率值之间的差值;
第一功率限制模块,用于根据电池的电量和暖机工况电池放电能力对目标放电功率进行限制,获取限制目标放电功率;限制目标放电功率小于或等于暖机工况电池放电能力;
第二目标功率模块,用于获取电池的目标充电功率;目标充电功率为暖机曲线对应的功率值与初始需求功率之间的差值;
第二功率限制模块,用于根据电池的电量和暖机工况电池充电能力对目标充电功率进行限制,获取限制目标充电功率;限制目标充电功率小于或等于电池的暖机工况电池充电能力。
可选的,第一功率限制模块,还可用于若电池的暖机工况电池放电能力大于或等于电池的目标放电功率,则限制目标放电功率等于电池的目标放电功率,第一目标功率为发动机的暖机曲线对应的功率值。
可选的,第二功率限制模块,还可用于若电池的暖机工况电池充电能力大于或等于电池的目标充电功率,则限制目标充电功率等于电池的目标充电功率,第二目标功率为发动机的暖机曲线对应的功率值。
可选的,第一功率限制模块,还可用于,若电池的暖机工况电池放电能力小于电池的目标放电功率,则限制目标放电功率等于电池的暖机工况电池放电能力。
可选的,第二功率限制模块,还可用于若电池的暖机工况电池充电能力小于电池的目标充电功率,则限制目标充电功率等于电池的暖机工况电池充电能力。
可选的,第一功率限制模块,还可用于根据电池的电量和车速设定电池电量中值;根据电池电量中值获取电池助力下限;若电池的电量大于或等于电池助力下限,则暖机工况电池放电能力为电池放电能力;若电池的电量小于电池助力下限,则暖机工况电池放电能力为零。
可选的,第二功率限制模块,还可用于根据电池电量中值获取电池充电上限;若电池的电量大于或等于电池充电上限,则暖机工况电池充电能力为零;若电池的电量小于电池充电上限,则暖机工况电池充电能力为电池充电能力。
可选的,电池放电能力Uf=Uf1-U2-Ut;其中,Uf1为动力电池本身放电能力;U2为附件功率;Ut为调速预留功率;电池充电能力Uc=Uc1+U2-Ut;其中,Uc1为动力电池本身充电能力;U2为附件功率;Ut为调速预留功率。
可选的,需求功率获取模块320,具体可用于获取发动机的初始需求功率U0=U1+U2+U3-U4;其中,U1为驾驶员需求功率;U2为附件功率;U3为电池发电功率;U4为电池放电功率。
可选的,驾驶员需求功率U1=Eng*nTM/T/9550;其中,Eng为驾驶员需求扭矩;nTM为驱动电机转速;T为主减速比;附件功率包括DCDC输出功率与空调功率的和。
本发明实施例中,在暖机工况时,整车控制单元控制车辆工作在串联模式,获取发动机初始需求功率,判断初始需求功率是否大于或等于发动机的暖机曲线对应的功率值;若是,控制发动机输出第一目标功率,并控制电池输出限制目标放电功率;若否,则控制发动机输出第二目标功率,并输出限制目标充电功率至电池,能够在满足驾驶员需求的前提下,考虑电池充放电能力,优先保证在电池能力范围内使用电池,然后最大限度地完成车辆暖机工作,从而控制车辆的整车排放。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种双电机车辆控制方法,其特征在于,包括:
在车辆的暖机工况,控制所述车辆工作在串联模式;所述串联模式包括发动机与电池共同为驱动电机供电或发动机同时为驱动电机和电池供电;
获取所述发动机的初始需求功率;
判断所述初始需求功率是否大于或等于所述发动机的暖机曲线对应的功率值;若是,控制所述发动机输出第一目标功率,并控制所述电池输出限制目标放电功率;所述第一目标功率为所述初始需求功率与所述限制目标放电功率之间的差值;若否,则控制发动机输出第二目标功率,并输出限制目标充电功率至所述电池;所述第二目标功率为所述限制目标充电功率与所述初始需求功率的和;所述第一目标功率和第二目标功率与所述暖机曲线对应的功率值的差值均小于设定阈值。
2.根据权利要求1所述的双电机车辆控制方法,其特征在于,控制所述发动机输出第一目标功率,并控制所述电池输出限制目标放电功率之前,还包括:
获取电池的目标放电功率;所述目标放电功率为所述初始需求功率与所述暖机曲线对应的功率值之间的差值;
根据电池的电量和暖机工况电池放电能力对所述目标放电功率进行限制,获取限制目标放电功率;所述限制目标放电功率小于或等于所述暖机工况电池放电能力;
控制发动机输出第二目标功率,并输出限制目标充电功率至所述电池之前,还包括:
获取电池的目标充电功率;所述目标充电功率为所述暖机曲线对应的功率值与所述初始需求功率之间的差值;
根据电池的电量和暖机工况电池充电能力对所述目标充电功率进行限制,获取限制目标充电功率;所述限制目标充电功率小于或等于所述电池的暖机工况电池充电能力。
3.根据权利要求2所述的双电机车辆控制方法,其特征在于,若所述电池的暖机工况电池放电能力大于或等于所述电池的目标放电功率,则所述限制目标放电功率等于所述电池的目标放电功率,所述第一目标功率为所述发动机的暖机曲线对应的功率值;
若所述电池的暖机工况电池充电能力大于或等于所述电池的目标充电功率,则所述限制目标充电功率等于所述电池的目标充电功率,所述第二目标功率为所述发动机的暖机曲线对应的功率值。
4.根据权利要求2所述的双电机车辆控制方法,其特征在于,若所述电池的暖机工况电池放电能力小于所述电池的目标放电功率,则所述限制目标放电功率等于所述电池的暖机工况电池放电能力;
若所述电池的暖机工况电池充电能力小于所述电池的目标充电功率,则所述限制目标充电功率等于所述电池的暖机工况电池充电能力。
5.根据权利要求2所述的双电机车辆控制方法,其特征在于,根据电池的电量和暖机工况电池放电能力对所述目标放电功率进行限制,获取限制目标放电功率,包括:
根据电池的电量和车速设定电池电量中值;根据所述电池电量中值获取电池助力下限;
若所述电池的电量大于或等于所述电池助力下限,则暖机工况电池放电能力为电池放电能力;若所述电池的电量小于所述电池助力下限,则暖机工况电池放电能力为零;
根据电池的电量和暖机工况电池充电能力对所述目标充电功率进行限制,获取限制目标充电功率,包括:
根据所述电池电量中值获取电池充电上限;
若电池的电量大于或等于所述电池充电上限,则暖机工况电池充电能力为零;若电池的电量小于所述电池充电上限,则暖机工况电池充电能力为电池充电能力。
6.根据权利要求5所述的双电机车辆控制方法,其特征在于,电池放电能力Uf=Uf1-U2-Ut;其中,Uf1为动力电池本身放电能力;U2为附件功率;Ut为调速预留功率;
电池充电能力Uc=Uc1+U2-Ut;其中,Uc1为动力电池本身充电能力;U2为附件功率;Ut为调速预留功率。
7.根据权利要求1所述的双电机车辆控制方法,其特征在于,获取所述发动机的初始需求功率,包括:
获取所述发动机的初始需求功率U0=U1+U2+U3-U4;其中,U1为驾驶员需求功率;U2为附件功率;U3为电池发电功率;U4为电池放电功率。
8.根据权利要求7所述的双电机车辆控制方法,其特征在于,
所述驾驶员需求功率U1=Eng*nTM/T/9550;其中,Eng为驾驶员需求扭矩;nTM为驱动电机转速;T为主减速比;
所述附件功率包括DCDC输出功率与空调功率的和。
9.一种双电机车辆控制装置,其特征在于,包括:
暖机模块,用于在车辆的暖机工况,控制所述车辆工作在串联模式;所述串联模式包括发动机与电池共同为驱动电机供电或发动机同时为驱动电机和电池供电;
需求功率获取模块,用于获取所述发动机的初始需求功率;
功率对比模块,用于判断所述初始需求功率是否大于或等于所述发动机的暖机曲线对应的功率值;
第一控制模块,用于在所述初始需求功率大于或等于所述发动机的暖机曲线对应的功率值时,控制所述发动机输出第一目标功率,并控制所述电池输出限制目标放电功率;所述第一目标功率为所述初始需求功率与所述限制目标放电功率之间的差值;
第二控制模块,用于在所述初始需求功率小于所述发动机的暖机曲线对应的功率值时,则控制发动机输出第二目标功率,并输出限制目标充电功率至所述电池;所述第二目标功率为所述限制目标充电功率与所述初始需求功率的和;所述第一目标功率和第二目标功率与所述暖机曲线对应的功率值的差值均小于设定阈值。
10.根据权利要求9所述的双电机车辆控制装置,其特征在于,还包括:
第一目标功率模块,用于获取电池的目标放电功率;所述目标放电功率为所述初始需求功率与所述暖机曲线对应的功率值之间的差值;
第一功率限制模块,用于根据电池的电量和暖机工况电池放电能力对所述目标放电功率进行限制,获取限制目标放电功率;所述限制目标放电功率小于或等于所述暖机工况电池放电能力;
第二目标功率模块,用于获取电池的目标充电功率;所述目标充电功率为所述暖机曲线对应的功率值与所述初始需求功率之间的差值;
第二功率限制模块,用于根据电池的电量和暖机工况电池充电能力对所述目标充电功率进行限制,获取限制目标充电功率;所述限制目标充电功率小于或等于所述电池的暖机工况电池充电能力。
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