混合动力系统、混合动力车辆及其控制方法、整车控制器转让专利
申请号 : CN202110228793.2
文献号 : CN112590528B
文献日 : 2021-06-18
发明人 : 杨冬生 , 王春生 , 白云辉 , 陈明文 , 陆国祥 , 王学超 , 王吉全
申请人 : 比亚迪股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种混合动力系统,其特征在于,包括:发动机,所述发动机用以选择性的输出动力至轮端;
驱动电机,所述驱动电机用以输出动力至所述轮端;
发电机,所述发电机与所述发动机相连,以在所述发动机的带动下进行发电;
动力电池,所述动力电池用以给所述驱动电机供电,以及根据所述发电机或者所述驱动电机输出的交流电进行充电,且所述动力电池的容量大于等于第一预设容量;
控制器,所述控制器被配置为获取混合动力车辆的行车参数,并根据所述行车参数对所述发动机、所述驱动电机和所述发电机进行控制,以通过对所述动力电池进行充放电控制,使所述发动机工作在经济区,并通过比较所述混合动力车辆处于串联模式、并联模式以及EV模式下的等效油耗,以选择等效油耗最低的工作模式作为所述混合动力车辆的当前工作模式。
2.根据权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述发动机工作在经济区时,所述控制器还被配置为,
在所述动力电池的SOC大于等于第一预设值时,控制所述发动机工作在最优经济线;或者,
所述动力电池的SOC小于所述第一预设值且所述发动机的输出功率大于等于轮端需求功率时,控制所述发动机工作在最优经济线;
所述第一预设值的大小与所述第一预设容量的大小呈反相关关系。
3.根据权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力车辆处于串联模式时,所述发动机通过所述发电机给所述动力电池充电;所述混合动力车辆处于并联模式时,所述发动机通过所述驱动电机给所述动力电池充电。
4.根据权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述行车参数包括轮端需求扭矩、所述动力电池的SOC和所述混合动力车辆的车速中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的混合动力系统,其特征在于,当所述混合动力车辆处于并联模式时,所述控制器被进一步配置为,确定所述轮端需求扭矩;
在所述轮端需求扭矩小于所述发动机工作在经济线时的输出扭矩时,控制所述发动机工作在经济线,以响应所述轮端需求扭矩,并控制所述发动机带动所述驱动电机进行发电,以将所述发动机输出的多余能量通过所述驱动电机给所述动力电池充电;
在所述轮端需求扭矩大于所述发动机工作在经济线时的输出扭矩时,控制所述发动机工作在经济线,并控制所述动力电池给所述驱动电机供电,所述动力电池和所述发动机共同响应所述轮端需求扭矩。
6.根据权利要求4所述的混合动力系统,其特征在于,当所述混合动力车辆处于串联模式时,所述控制器被进一步配置为,根据所述轮端需求扭矩和所述车速确定轮端需求功率;
控制所述发动机工作在经济线,以便根据所述发动机工作在经济线时的输出扭矩驱动发电机进行发电并通过驱动电机输出动力到所述轮端;
在所述发电机的发电功率大于轮端需求功率时,将多余功率通过所述发电机给所述动力电池充电;
在所述发电机的发电功率小于轮端需求功率时,控制所述动力电池给所述驱动电机供电,所述发动机和所述动力电池共同响应所述轮端需求功率。
7.根据权利要求4所述的混合动力系统,其特征在于,所述控制器被进一步配置为,在所述混合动力车辆的车速大于等于预设车速阈值时,根据所述动力电池的SOC和所述混合动力车辆的车速确定所述混合动力车辆进入并联模式的第一轮端扭矩阈值和退出并联模式的第二轮端扭矩阈值,并在所述轮端需求扭矩大于等于所述第一轮端扭矩阈值且小于等于所述第二轮端扭矩阈值时,控制所述混合动力车辆进入并联模式;
如果所述轮端需求扭矩大于所述发动机工作在经济线时的输出扭矩,则控制所述发动机工作在经济线,并控制所述动力电池给所述驱动电机供电,所述发动机和所述动力电池共同响应所述轮端需求扭矩;
如果所述轮端需求扭矩小于所述发动机工作在经济线时的输出扭矩,则控制所述发动机工作在经济线,以响应所述轮端需求扭矩,并控制所述发动机带动所述驱动电机进行发电,以将所述发动机输出的多余能量通过所述驱动电机给所述动力电池充电;
如果所述轮端需求扭矩等于所述发动机工作在经济线时的输出扭矩,则控制所述发动机工作在经济线,以独自响应所述轮端需求扭矩。
8.根据权利要求7所述的混合动力系统,其特征在于,所述第一轮端扭矩阈值和所述第二轮端扭矩阈值的大小与所述动力电池的SOC大小呈正相关关系。
9.根据权利要求7所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力车辆以并联模式进行工作时,所述发动机介入工作的车速与所述动力电池的SOC大小呈反相关关系。
10.根据权利要求7所述的混合动力系统,其特征在于,所述控制器还被配置为,在所述轮端需求扭矩小于所述第一轮端扭矩阈值时,控制所述发动机停止工作,并控制所述动力电池给所述驱动电机供电,通过所述动力电池响应所述轮端需求扭矩。
11.根据权利要求7所述的混合动力系统,其特征在于,所述控制器还被配置为,在所述轮端需求扭矩大于所述第二轮端扭矩阈值时,控制所述混合动力车辆进入串联模式;
根据所述轮端需求扭矩和所述车速确定轮端需求功率;
控制所述发动机以预设功率工作在最佳经济点,以便根据所述发动机工作在最佳经济点时的预设功率驱动发电机进行发电并通过驱动电机输出动力到所述轮端;
在所述发电机的发电功率大于轮端需求功率时,将多余功率通过所述发电机给所述动力电池充电;
在所述发电机的发电功率小于轮端需求功率时,控制发动机的输出功率增加,且使所述发动机工作在发动机经济线上以响应轮端需求功率。
12.根据权利要求7所述的混合动力系统,其特征在于,所述控制器还被配置为,在所述混合动力车辆的车速小于预设车速阈值时,根据所述动力电池的SOC和所述车速确定所述混合动力车辆进入串联模式的第三轮端扭矩阈值,并在所述轮端需求扭矩大于等于所述第三轮端扭矩阈值时,控制所述混合动力车辆进入串联模式;
根据所述轮端需求扭矩和所述车速确定轮端需求功率;
控制所述发动机以预设功率工作在最佳经济点,以便根据所述发动机工作在最佳经济点时的预设功率驱动发电机进行发电并通过驱动电机输出动力到所述轮端;
在所述发电机的发电功率大于轮端需求功率时,将多余功率通过所述发电机给所述动力电池充电;
在所述发电机的发电功率小于轮端需求功率时,控制发动机的输出功率增加,且使所述发动机工作在发动机经济线上以响应轮端需求功率。
13.根据权利要求11或12所述的混合动力系统,其特征在于,所述控制器还被配置为,在所述发电机的发电功率小于所述轮端需求功率时,确认当前动力电池的SOC是否小于第二预设值,若是则控制所述发动机的输出功率继续增加,以控制所述发动机的输出功率响应轮端需求功率的同时,还通过所述发电机给所述动力电池充电。
14.根据权利要求12所述的混合动力系统,其特征在于,所述控制器还被配置为,在所述轮端需求扭矩小于所述第三轮端扭矩阈值时,控制所述发动机停止工作,并控制所述动力电池给所述驱动电机供电,通过所述动力电池响应所述轮端需求扭矩。
15.根据权利要求12所述的混合动力系统,其特征在于,所述第三轮端扭矩阈值的大小与所述动力电池的SOC大小呈正相关关系。
16.根据权利要求1‑12中任一项所述的混合动力系统,其特征在于,所述控制器还被配置为,
在所述混合动力车辆以串联模式进行工作时,如果所述动力电池的SOC处于第一预设区间,则控制所述发动机工作在第一经济线;如果所述动力电池的SOC处于第二预设区间,则控制所述发动机工作在第二经济线,其中,所述第二预设区间的上限小于等于所述第一预设区间的下限,所述第一经济线为串联模式的最优经济线,在相同转速下,所述发动机工作在所述第二经济线的输出扭矩大于等于所述发动机工作在所述第一经济线的输出扭矩。
17.根据权利要求1‑12中任一项所述的混合动力系统,其特征在于,所述控制器还被配置为,
在所述混合动力车辆以并联模式进行工作时,如果所述动力电池的SOC处于第三预设区间,则控制所述发动机工作在第三经济线;如果所述动力电池的SOC处于第四预设区间,则控制所述发动机工作在第四经济线;如果所述动力电池的SOC处于第五预设区间,则控制所述发动机工作在第五经济线,其中,所述第五预设区间的上限小于等于所述第四预设区间的下限,所述第四预设区间的上限小于等于所述第三预设区间的下限,所述第三经济线为并联模式的最优经济线,所述第五经济线与所述发动机的外特性线基本重合,所述第四经济线位于所述第五经济线和第三经济线之间。
18.根据权利要求4所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力车辆工作在EV模式时,所述控制器还被配置为,
确定所述动力电池的SOC;
在所述动力电池的SOC小于第三预设值时,根据所述动力电池的SOC、所述车速和所述轮端需求扭矩控制所述混合动力车辆工作在串联模式或者并联模式,且所述发动机在经济区工作。
19.根据权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,还包括双电控模块,所述双电控模块分别与所述驱动电机和所述发电机相连,所述双电控模块根据所述发电机输出的交流电给所述驱动电机供电;
所述动力电池与所述双电控模块相连,所述动力电池通过所述双电控模块给所述驱动电机供电,或者通过所述双电控模块根据所述发电机或者所述驱动电机输出的交流电进行充电,所述发电机的最大工作功率大于等于第一预设功率,所述发动机的最大工作功率大于等于第二预设功率,其中,所述第二预设功率大于等于所述第一预设功率,且所述第二预设功率与所述第一预设功率的差值小于所述第二预设功率的5%‑10%。
20.根据权利要求19所述的混合动力系统,其特征在于,所述双电控模块包括第一逆变器、第二逆变器和DC/DC,所述第一逆变器的交流端连接到所述驱动电机,所述第一逆变器的直流端分别与所述第二逆变器的直流端和所述DC/DC的第一直流端相连,所述第二逆变器的交流端连接到所述发电机,所述DC/DC的第二直流端连接到所述动力电池。
21.一种混合动力车辆,其特征在于,包括根据权利要求1‑20中任一项所述的混合动力系统。
22.一种混合动力车辆的控制方法,其特征在于,所述混合动力车辆包括发动机、驱动电机、发电机和动力电池,所述发动机用以选择性的输出动力至轮端,所述驱动电机用以输出动力至所述轮端,所述发电机与所述发动机相连,以在所述发动机的带动下进行发电,所述动力电池用以给所述驱动电机供电,以及根据所述发电机或者所述驱动电机输出的交流电进行充电,且所述动力电池的容量大于等于第一预设容量,所述控制方法包括:获取混合动力车辆的行车参数;
根据所述行车参数对所述发动机、所述驱动电机和所述发电机进行控制,以通过对所述动力电池进行充放电控制,使所述发动机工作在经济区;
通过比较所述混合动力车辆处于串联模式、并联模式以及EV模式下的等效油耗,以选择等效油耗最低的工作模式作为所述混合动力车辆的当前工作模式。
23.根据权利要求22所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,在所述发动机工作在经济区时,其中,
如果所述动力电池的SOC大于等于第一预设值,则控制所述发动机工作在最优经济线;
或者,如果所述动力电池的SOC小于第一预设值时且所述发动机的输出功率大于等于轮端需求功率,则控制所述发动机工作在最优经济线;
所述第一预设值的大小与所述第一预设容量的大小呈反相关关系。
24.根据权利要求22所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,所述混合动力车辆处于串联模式时,所述发动机通过所述发电机给所述动力电池充电;所述混合动力车辆处于并联模式时,所述发动机通过所述驱动电机给所述动力电池充电。
25.根据权利要求22所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,所述行车参数包括轮端需求扭矩、所述动力电池的SOC和所述混合动力车辆的车速中的至少一个。
26.根据权利要求25所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,当所述混合动力车辆处于并联模式时,根据所述行车参数对所述发动机、所述驱动电机和所述发电机进行控制,包括:
确定所述轮端需求扭矩;
在所述轮端需求扭矩小于所述发动机工作在经济线时的输出扭矩时,控制所述发动机工作在经济线,以响应所述轮端需求扭矩,并控制所述发动机带动所述驱动电机进行发电,以将所述发动机输出的多余能量通过所述驱动电机给所述动力电池充电;
在所述轮端需求扭矩大于所述发动机工作在经济线时的输出扭矩时,控制所述发动机工作在经济线,并控制所述动力电池给所述驱动电机供电,所述动力电池和所述发动机共同响应所述轮端需求扭矩。
27.根据权利要求25所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,当所述混合动力车辆处于串联模式时,根据所述行车参数对所述发动机、所述驱动电机和所述发电机进行控制,包括:
根据所述轮端需求扭矩和所述车速确定轮端需求功率;
控制所述发动机工作在经济线,以便根据所述发动机工作在经济线时的输出扭矩驱动发电机进行发电并通过驱动电机输出动力到所述轮端;
在所述发电机的发电功率大于轮端需求功率时,将多余功率通过所述发电机给所述动力电池充电;
在所述发电机的发电功率小于轮端需求功率时,控制所述动力电池给所述驱动电机供电,所述发动机和所述动力电池共同响应所述轮端需求功率。
28.根据权利要求25所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,根据所述行车参数对所述发动机、所述驱动电机和所述发电机进行控制,包括:在所述混合动力车辆的车速大于等于预设车速阈值时,根据所述动力电池的SOC和所述混合动力车辆的车速确定所述混合动力车辆进入并联模式的第一轮端扭矩阈值和退出并联模式的第二轮端扭矩阈值,并在所述轮端需求扭矩大于等于所述第一轮端扭矩阈值且小于等于所述第二轮端扭矩阈值时,控制所述混合动力车辆进入并联模式;
如果所述轮端需求扭矩大于所述发动机工作在经济线时的输出扭矩,则控制所述发动机工作在经济线,并控制所述动力电池给所述驱动电机供电,所述发动机和所述动力电池共同响应所述轮端需求扭矩;
如果所述轮端需求扭矩小于所述发动机工作在经济线时的输出扭矩,则控制所述发动机工作在经济线,以响应所述轮端需求扭矩,并控制所述发动机带动所述驱动电机进行发电,以将所述发动机输出的多余能量通过所述驱动电机给所述动力电池充电;
如果所述轮端需求扭矩等于所述发动机工作在经济线时的输出扭矩,则控制所述发动机工作在经济线,以独自响应所述轮端需求扭矩。
29.根据权利要求28所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,根据所述行车参数对所述发动机、所述驱动电机和所述发电机进行控制,还包括:在所述轮端需求扭矩小于所述第一轮端扭矩阈值时,控制所述发动机停止工作,并控制所述动力电池给所述驱动电机供电,通过所述动力电池响应所述轮端需求扭矩。
30.根据权利要求28所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,根据所述行车参数对所述发动机、所述驱动电机和所述发电机进行控制,还包括:在所述轮端需求扭矩大于所述第二轮端扭矩阈值时,控制所述混合动力车辆进入串联模式;
根据所述轮端需求扭矩和所述车速确定轮端需求功率;
控制所述发动机以预设功率工作在最佳经济点,以便根据所述发动机工作在最佳经济点时的预设功率驱动发电机进行发电并通过驱动电机输出动力到所述轮端;
在所述发电机的发电功率大于轮端需求功率时,将多余功率通过所述发电机给所述动力电池充电;
在所述发电机的发电功率小于轮端需求功率时,控制发动机的输出功率增加,且使所述发动机工作在发动机经济线上以响应轮端需求功率。
31.根据权利要求28所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,根据所述行车参数对所述发动机、所述驱动电机和所述发电机进行控制,还包括:在所述混合动力车辆的车速小于预设车速阈值时,根据所述动力电池的SOC和所述车速确定所述混合动力车辆进入串联模式的第三轮端扭矩阈值,并在所述轮端需求扭矩大于等于所述第三轮端扭矩阈值时,控制所述混合动力车辆进入串联模式;
根据所述轮端需求扭矩和所述车速确定轮端需求功率;
控制所述发动机以预设功率工作在最佳经济点,以便根据所述发动机工作在最佳经济点时的预设功率驱动发电机进行发电并通过驱动电机输出动力到所述轮端;
在所述发电机的发电功率大于轮端需求功率时,将多余功率通过所述发电机给所述动力电池充电;
在所述发电机的发电功率小于轮端需求功率时,控制发动机的输出功率增加,且使所述发动机工作在发动机经济线上以响应轮端需求功率。
32.根据权利要求30或31所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,根据所述行车参数对所述发动机、所述驱动电机和所述发电机进行控制,还包括:在所述发电机的发电功率小于所述轮端需求功率时,确认当前动力电池的SOC是否小于第二预设值,若是则控制所述发动机的输出功率继续增加,以控制所述发动机的输出功率响应轮端需求功率的同时,还通过所述发电机给所述动力电池充电。
33.根据权利要求31所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,根据所述行车参数对所述发动机、所述驱动电机和所述发电机进行控制,还包括:在所述轮端需求扭矩小于所述第三轮端扭矩阈值时,控制所述发动机停止工作,并控制所述动力电池给所述驱动电机供电,通过所述动力电池响应所述轮端需求扭矩。
34.根据权利要求25所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,在所述混合动力车辆以串联模式进行工作时,
如果所述动力电池的SOC处于第一预设区间,则控制所述发动机工作在第一经济线;
如果所述动力电池的SOC处于第二预设区间,则控制所述发动机工作在第二经济线,其中,所述第二预设区间的上限小于等于所述第一预设区间的下限,所述第一经济线为串联模式的最优经济线,在相同转速下,所述发动机工作在所述第二经济线的输出扭矩大于等于所述发动机工作在所述第一经济线的输出扭矩。
35.根据权利要求25所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,在所述混合动力车辆以并联模式进行工作时,
如果所述动力电池的SOC处于第三预设区间,则控制所述发动机工作在第三经济线;
如果所述动力电池的SOC处于第四预设区间,则控制所述发动机工作在第四经济线;
如果所述动力电池的SOC处于第五预设区间,则控制所述发动机工作在第五经济线,其中,所述第五预设区间的上限小于等于所述第四预设区间的下限,所述第四预设区间的上限小于等于所述第三预设区间的下限,所述第三经济线为并联模式的最优经济线,所述第五经济线与所述发动机的外特性线基本重合,所述第四经济线位于所述第五经济线和第三经济线之间。
36.根据权利要求25所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于,所述混合动力车辆工作在EV模式时,
如果所述动力电池的SOC小于第三预设值,则根据所述动力电池的SOC、所述车速和所述轮端需求扭矩控制所述混合动力车辆工作在串联模式或者并联模式,且所述发动机在经济区工作。
37.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有混合动力车辆的控制程序,该混合动力车辆的控制程序被处理器执行时实现如权利要求22‑36中任一项所述的混合动力车辆的控制方法。
38.一种整车控制器,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的混合动力车辆的控制程序,所述处理器执行所述混合动力车辆的控制程序时,实现如权利要求22‑36中任一项所述的混合动力车辆的控制方法。
说明书 :
混合动力系统、混合动力车辆及其控制方法、整车控制器
技术领域
背景技术
力汽车经济性的要求,无法满足用户使用预期。
过发电机进行能量转化,会存在很大的损耗,导致能耗在中高速工况无法达到最优,进而导
致汽车的经济性较低。
发明内容
最低的工作模式工作,能耗小,从而有效提高混合动力车辆的经济性,满足用户使用预期。
机,发电机与发动机相连,以在发动机的带动下进行发电;动力电池,动力电池用以给驱动
电机供电,以及根据发电机或者驱动电机输出的交流电进行充电,且动力电池的容量大于
等于第一预设容量;控制器,控制器被配置为获取混合动力车辆的行车参数,并根据行车参
数对发动机、驱动电机和发电机进行控制,以通过对动力电池进行充放电控制,使发动机工
作在经济区,并通过比较混合动力车辆处于串联模式、并联模式以及EV模式下的等效油耗,
以选择等效油耗最低的工作模式作为混合动力车辆的当前工作模式。
车辆的行车参数对发动机、驱动电机和发电机进行控制,以通过对动力电池进行充放电控
制,使发动机处于工作状态时能够一直工作在经济区,并通过比较混合动力车辆处于串联
模式、并联模式以及EV模式下的等效油耗,以选择等效油耗最低的工作模式作为混合动力
车辆的当前工作模式。该系统首先实现了以电为主,燃油为辅的动力形式,因为其具有大容
量动力电池,电机驱动时间更长,发动机驱动时间更短,使得综合油耗较低;同时,该系统包
括了并联模式和串联模式,且具有大容量动力电池,使得发动机在各种模式下均能以最经
济的方式工作。其中,在并联模式时,发动机以最经济的方式直接输出动力至轮端,使得能
量转化的损耗较低,以满足车辆行驶需求,如果此时发动机具有多余的动力,可以驱动驱动
电机发电,将能量储存在大容量动力电池中;在串联模式时,发动机又以最经济的方式进行
发电,电能供给驱动电机并输出动力至轮端,满足车辆行驶需求,如果此时发动机具有多余
的动力,通过发电机将能量储存在大容量动力电池中;同时,可通过大容量动力电池的充放
电使其具有较好的缓冲作用,使得发动机能够一直工作在最佳经济区,从而使得混合动力
车辆根据行车参数在等效油耗最低的工作模式工作,能耗小,有效提高了混合动力车辆的
经济性,满足用户使用预期,通过测试该系统的亏电油耗可达3.8L/100km,百公里加速可达
7.3秒,实现快、省、静、顺,即具有超强的动力,快人一步;超低的油耗,劲省成本;超级静谧,
告别噪音;电动操控,超级平顺。
辆的经济性,满足用户使用预期。
端,驱动电机用以输出动力至轮端,发电机与发动机相连,以在发动机的带动下进行发电,
动力电池用以给驱动电机供电,以及根据发电机或者驱动电机输出的交流电进行充电,且
动力电池的容量大于等于第一预设容量,控制方法包括:获取混合动力车辆的行车参数;根
据行车参数对发动机、驱动电机和发电机进行控制,以通过对动力电池进行充放电控制,使
发动机工作在经济区;通过比较混合动力车辆处于串联模式、并联模式以及EV模式下的等
效油耗,以选择等效油耗最低的工作模式作为混合动力车辆的当前工作模式。
使发动机处于工作状态时一直工作在经济区,并通过比较混合动力车辆处于串联模式、并
联模式以及EV模式下的等效油耗,以选择等效油耗最低的工作模式作为混合动力车辆的当
前工作模式,使得混合动力车辆的根据行车参数在等效油耗最低的工作模式工作,能耗小,
从而有效提高混合动力车辆的经济性,满足用户使用预期。
合动力车辆的控制方法。
效提高混合动力车辆的经济性,满足用户使用预期。
力车辆的控制程序时,实现前述的混合动力车辆的控制方法。
混合动力车辆的经济性,满足用户使用预期。
附图说明
具体实施方式
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。
20供电,以及根据发电机30或者驱动电机20输出的交流电进行充电,且动力电池40的容量
大于等于第一预设容量。控制器50被配置为获取混合动力车辆的行车参数,并根据行车参
数对发动机10、驱动电机20和发电机30进行控制,以通过对动力电池40进行充放电控制,使
发动机10工作在经济区,并通过比较混合动力车辆处于串联模式、并联模式以及EV模式下
的等效油耗,以选择等效油耗最低的工作模式作为混合动力车辆的当前工作模式。
使发动机10能够选择性的输出动力至轮端,这样可以实现发动机10直驱,即由发动机10直
接输出动力至轮端。例如,当控制器50控制离合器C1分离时,发动机10与轮端断开,发动机
10不会直接输出动力至轮端,而当控制器50控制离合器C1结合时,发动机10与轮端连接,发
动机10直接输出动力至轮端,实现发动机10直驱。该架构相较于传统的纯增程式混合动力
汽车,具有发动机直驱路径,这样能够避免由于传统的纯增程式混合动力汽车缺少发动机
直驱路径,即使发动机非常高效(发动机的转速和扭矩均高效),也只能通过发电机发电再
提供给驱动电机驱动导致的能量转换损耗,以及动力电池会频繁工作在充放电状态进一步
导致能量转换损耗,有效提高了整车经济性。
轮直连,控制器50通过控制驱动电机20工作以输出动力至轮端。可选的,驱动电机20与发电
机30平行布置,相较于其它设置方式,如驱动电机20与发电机30同轴布置,本实施例的平行
布置方式对电机设计要求小,从而使得大功率发电机更容易布置,且成本低。
发出的电可由控制器50进行控制以实现对动力电池40充电或者给驱动电机20供电。
相连,齿轮Z1与齿轮Z2啮合,齿轮Z2与齿轮Z3啮合,齿轮Z3的中心轴与驱动电机20相连,齿
轮Z2的中心轴与齿轮Z4的中心轴相连,齿轮Z4与主减速器80的主减齿轮啮合。当然,变速器
70还可以采用其它结构,具体这里不做限制。
20输出的交流电进行充电,也就是说,动力电池40可由发电机30或者驱动电机20进行充电。
并且,动力电池40的容量大于等于第一预设容量,例如第一预设容量为5kWh 25kWh,由于动
~
力电池40具有较大的容量,因此通过动力电池40的充放电,使动力电池40具有较好的缓冲
作用,能够对发动机10的工作效率进行调节,使得发动机10处于工作状态时能够一直工作
在经济区,否则发动机10的工作效率低,则使其处于不工作状态,其中,发动机10工作在经
济区指的是发动机10一直工作在高效率状态,本实施例中,发动机10工作在38%热效率以上
的状态,并且大容量动力电池使该混合动力系统可以实现长时间EV模式行驶,发动机10工
作的时间更短,降低了燃油消耗。
以实现控制。控制器50获取混合动力车辆的行车参数,可选的,行车参数包括轮端需求扭
矩、动力电池40的SOC和混合动力车辆的车速中的至少一个,其中轮端需求扭矩也即整车需
求扭矩。控制器50根据行车参数对发动机10、驱动电机20和发电机30进行控制,以通过对动
力电池40进行充放电控制,使得发动机10工作在经济区,并通过比较混合动力车辆处于串
联模式、并联模式以及EV模式下的等效油耗,以选择等效油耗最低的工作模式作为混合动
力车辆的当前工作模式。需要说明的是,在进行等效油耗比较时,是基于发动机10工作在经
济区时的比较,例如,发动机10工作在经济区25kW,但是结合行车参数如轮端需求扭矩等,
可能并联模式的油耗比串联模式的油耗低,也比EV模式的油耗低,此时控制混合动力车辆
以并联模式运行,而如果EV模式的油耗比并联模式油耗低,也比串联模式的油耗低,则控制
混合动力车辆以EV模式运行。另外需要说明的是,等效油耗是指发动机10自身消耗的油和
动力电池40消耗的电等效的油之和,其中可根据经验值将动力电池40消耗的电量转换为油
以获得动力电池40消耗的电等效的油,且在动力电池40充电时,动力电池40消耗的电等效
的油为负值,在动力电池40放电时,动力电池40消耗的电等效的油为正值。
判断,在满足动力需求及NVH(Noise、Vibration、Harshness,噪声、振动与声振粗糙度)等的
情况下,使得混合动力车辆处于等效油耗最低的工作模式,从而使得混合动力车辆在全工
况下的等效油耗最低,使得混合动力车辆具有较高的经济性。其中,串联模式是指发动机10
与轮端之间的动力输出切断(即离合器C1处于分离状态)、且发动机10带动发电机30发电并
提供给驱动电机20,在一些情况下,发动机10还将多余的能量通过发电机30给动力电池40
充电;并联模式是指发动机10与轮端之间进行动力耦合(即离合器C1处于结合状态),在一
些情况下,发动机10还将多余的能量通过驱动电机20给动力电池40充电;EV模式是指发动
机10和发电机30均不工作、且动力电池40给驱动电机20供电。并且,在混合动力车辆以串联
模式、并联模式或者EV模式进行工作时,通过对动力电池40进行充放电控制来使发动机10
工作时一直工作在经济区,并且在进行等效油耗比较时,也是基于发动机10处于经济区时
的比较,这样可以使得发动机10在全工况范围内一直工作在经济区,并使得混合动力车辆
的等效油耗最低,有效提高混合动力车辆的经济性。本实施例通过大容量动力电池、发动
机、驱动电机及发电机的综合控制及配合,保证混合动力车辆工作在节能模式。
池40充电。本实施例中,串联模式和并联模式发动机通过不同的电机对动力电池进行充电,
可实现损耗优化和整车能耗的降低。
40的SOC小于第一预设值且发动机10的输出功率大于等于轮端需求功率时,控制发动机10
工作在最优经济线;第一预设值的大小与第一预设容量的大小呈反相关关系。
时,控制器50则控制发动机10工作在最优经济线。
济区内具有至少一条经济线,且这些经济线中具有一条最优经济线,该最优经济线对应的
发动机10的油耗最低,通过控制发动机10工作在最优经济线可使混合动力车辆的油耗达到
最低。另外需要说明的是,第一预设值的大小与第一预设容量的大小呈反相关关系,在实际
应用中,可根据第一预设容量通过查表获得第一预设值,并且不同的模式第一预设值可以
不同,例如,串联模式下第一预设值可以为17%,并联模式下第一预设值可以为25%。本实施
例中,动力电池的容量大于等于第一预设容量,动力电池为大容量电池,可以将第一预设值
设置的很低,即使动力电池的SOC较低,发动机也可以工作在最优经济线,动力电池的容量
大于等于第一预设容量的设置使混合动力车辆的发动机可以更多时间工作在最优经济线。
控制发动机10工作在经济线,以响应轮端需求扭矩,并控制发动机10带动驱动电机20进行
发电,以将发动机10输出的多余能量通过驱动电机20给动力电池40充电;在轮端需求扭矩
大于发动机10工作在经济线时的输出扭矩时,控制发动机10工作在经济线,并控制动力电
池40给驱动电机20供电,动力电池40和发动机10共同响应轮端需求扭矩。
动机10能够长期工作在高效率的经济区,使得混合动力车辆在并联模式下的等效油耗最
低,进而使得混合动力车辆具有较高的经济性。
端需求扭矩,并将其与发动机10工作在经济线时的输出扭矩进行比较。
且发电机30空转,以将发动机10输出的多余能量通过驱动电机20给动力电池40充电,此时
混合动力车辆进入并联模式中的并联发电模式。也就是说,并联模式包括并联发电模式,且
并联发电时通过驱动电机20发电,由于驱动电机20的功率更大,补电更快,并且发电机30空
转的损耗小于驱动电机20空转的损耗,节能效果更好,因此在该模式下采用驱动电机20发
电,从而可进一步提高整车经济性,并且发动机输出的多余能量给动力电池充电,动力电池
的电量随之增加,让车辆可以更多的工作在EV模式,经济性更好。
供轮端需求扭矩,以满足动力需求,混合动力车辆进入并联模式中的并联助力模式。
混合动力车辆具有较高的经济性。且在本实施例中,动力电池的容量大于等于第一预设容
量,动力电池较大,能够在发动机工作时起到缓冲作用,进行补充扭矩或吸收多余的扭矩。
据发动机工作在经济线时的输出扭矩驱动发电机进行发电并通过驱动电机输出动力到轮
端;在发电机的发电功率大于轮端需求功率时,将多余功率通过发电机给动力电池充电;在
发电机的发电功率小于轮端需求功率时,控制动力电池给驱动电机供电,发动机和动力电
池共同响应轮端需求功率。
动机10能够长期工作在高效率的经济区,从而使得混合动力车辆具有较高的经济性。
车辆进入串联模式。在串联模式下,控制器50控制发动机10工作在经济线,并获取轮端需求
扭矩和混合动力车辆的车速,以及根据轮端需求扭矩和混合动力车辆的车速获取轮端需求
功率(具体可采用现有技术实现,这里不做限制),并将其与发电机30的发电功率进行比较。
其中,发电机30的发电功率是在发动机10工作在经济线时所输出的扭矩驱动发电机30进行
发电输出的功率。如果发电机30的发电功率大于轮端需求功率,则将多余功率通过发电机
30给动力电池40充电;如果发电机30的发电功率小于等于轮端需求功率,则控制动力电池
40给驱动电机20供电,此时发动机10和动力电池40共同提供轮端需求功率,保证动力需求。
混合动力车辆具有较高的经济性。且在本实施例中,动力电池的容量大于第一预设容量,动
力电池较大,能够在发动机工作时起到缓冲作用,进行补充功率或吸收多余的功率。
入并联模式的第一轮端扭矩阈值和退出并联模式的第二轮端扭矩阈值,并在轮端需求扭矩
大于等于第一轮端扭矩阈值且小于等于第二轮端扭矩阈值时,控制混合动力车辆进入并联
模式;如果轮端需求扭矩大于发动机工作在经济线时的输出扭矩,则控制发动机工作在经
济线,并控制动力电池给驱动电机供电,发动机和动力电池共同响应轮端需求扭矩;如果轮
端需求扭矩小于发动机工作在经济线时的输出扭矩,则控制发动机工作在经济线,以响应
轮端需求扭矩,并控制发动机带动驱动电机进行发电,以将发动机输出的多余能量通过驱
动电机给动力电池充电;如果轮端需求扭矩等于发动机工作在经济线时的输出扭矩,则控
制发动机工作在经济线,以独自响应轮端需求扭矩,其中,第一轮端扭矩阈值小于第二轮端
扭矩阈值。
式,实现节能的目的。
时,控制器50可先根据动力电池的SOC和混合动力车辆的车速,通过查表方式确定混合动力
车辆进入并联模式的第一轮端扭矩阈值T1和退出并联模式的第二轮端扭矩阈值T2。而后,
控制器50获取混合动力车辆的轮端需求扭矩,并将其与第一轮端扭矩阈值T1和第二轮端扭
矩阈值T2进行比较。当轮端需求扭矩大于等于第一轮端扭矩阈值T1且小于等于第二轮端扭
矩阈值T2时,控制器50控制离合器C1结合以使发动机10与轮端之间进行动力耦合,以使混
合动力车辆进入并联模式。
供电,发动机10和动力电池40共同提供轮端需求扭矩,此时混合动力车辆进入并联模式中
的并联助力模式;如果轮端需求扭矩小于发动机10工作在经济线时的输出扭矩,控制器50
则控制发动机10工作在经济线,以提供轮端需求扭矩,并控制发动机10带动驱动电机20进
行发电,以将发动机10输出的多余能量通过驱动电机20给动力电池40充电,此时混合动力
车辆进入并联模式中的并联发电模式;如果轮端需求扭矩等于发动机10工作在经济线时的
输出扭矩,控制器50则控制发动机10工作在经济线,以独自提供轮端需求扭矩,此时混合动
力车辆进入并联模式中的并联直驱模式。
工作在经济区,从而实现节能的目的,保证混合动力车辆具有较高的经济性。同时,混合动
力车辆能够工作在并联直驱模式,而传统的纯增程式混合动力汽车,由于其缺少发动机直
驱路径,导致在发动机直驱高效的中高速工况,也只能先通过发电后再提供给驱动电机驱
动,必须通过发电机进行能量转化,导致能量转换时的损耗,且动力电池会频繁的工作在充
放电状态,进一步导致能量转换时的损耗,而本申请中的混合动力车辆能够工作在并联直
驱模式,因而能够有效避免上述能耗,进而提高了混合动力车辆的经济性。可以理解的是,
本实施例中,在当前轮端需求扭矩、当前SOC及当前车速下,混合动力车辆工作在并联模式
相对串联模式和EV模式,更节能。
池40的SOC的变化而变化,以在保证节能的同时,可以实现动力电池的保电,并在动力电池
40的SOC较低时,尽可能使发动机10工作,在动力电池的SOC较高时,尽可能的使车辆工作在
EV模式,保证节能的同时,整车的NVH效果好。在实际应用中,可根据动力电池40的SOC通过
查表方式获得第一轮端扭矩阈值T1和第二轮端扭矩阈值T2,如表1所示:
SOC1≤SOC≤SOC2 T12 T22
SOC2<SOC T13 T23
动力电池40的SOC的变化而变化,以尽可能减少处于并联模式的时长,尽可能让动力电池40
放电给驱动电机20供电,即尽量用电为主,也即尽可能工作在EV模式。在实际应用中,可根
据动力电池40的SOC通过查表方式获得发动机10介入工作的车速V,如表2所示:
SOC<SOC1 V1
SOC1≤SOC≤SOC2 V2
SOC2<SOC V3
40响应轮端需求扭矩。
90%以上,具有较高的经济性。具体来说,在轮端需求扭矩小于第一轮端扭矩阈值T1时,控制
器50控制离合器C1分离以使发动机10与轮端之间的动力输出切断,并控制发动机10和发电
机30停止工作,以及控制动力电池40给驱动电机20供电,通过驱动电机20提供轮端需求扭
矩,此时混合动力车辆进入EV模式即纯电动模式。可以理解的是,本实施例中,在当前轮端
需求扭矩、当前SOC及当前车速下,混合动力车辆工作在EV模式更节能,因此车辆的工作模
式从并联模式切换到EV模式。
目的,保证混合动力车辆具有较高的经济性。
率;控制发动机10以预设功率工作在最佳经济点,以便根据发动机10工作在最佳经济点时
的预设功率驱动发电机30进行发电并通过驱动电机20输出动力到轮端;在发电机30的发电
功率大于轮端需求功率时,将多余功率通过发电机30给动力电池40充电;在发电机30的发
电功率小于轮端需求功率时,控制发动机10的输出功率增加,且使发动机10工作在发动机
10经济线上以响应轮端需求功率。
过驱动电机20输出动力至轮端,以使混合动力车辆进入串联模式。在串联模式下,控制器50
控制发动机10以预设功率(如25kW)工作在最佳经济点,同时获取轮端需求扭矩和车速,并
根据轮端需求扭矩和车速确定轮端需求功率,以及将其与发电机30的发电功率进行比较。
如果发电机30的发电功率大于轮端需求功率,控制器50则将多余功率通过发电机30给动力
电池40充电;如果发电机30的发电功率小于轮端需求功率,控制器则控制发动机10的输出
功率增加,且使发动机10工作在发动机10经济线上以提供轮端需求功率。
工作在经济区,从而实现节能的目的,保证混合动力车辆具有较高的经济性。可以理解的
是,本实施例中,在当前轮端需求扭矩、当前SOC及当前车速下,混合动力车辆工作在串联模
式更节能,因此车辆的工作模式从并联模式切换到串联模式,发动机一直工作在经济线上,
具体是由并联模式的经济线切换到串联模式的经济线。
率继续增加,以控制发动机10的输出功率响应轮端需求功率的同时,还通过发电机30给动
力电池40充电。
下加大输出功率,即发动机的工作点在经济线上向输出扭矩增加的方向移动,将一部分能
量传递给动力电池40,以给动力电池40充电,实现发动机在节能模式下驱动的同时实现对
动力电池的补电。
小于发电机30的发电功率时,发动机10会以最佳经济点对应的功率驱动发电机30发电后通
过驱动电机20驱动后,多余的能量进入动力电池40。而如果轮端需求功率大于发电机30的
发电功率,发动机10则会以超过最佳经济点对应的功率跟随轮端需求功率在发动机10的高
效率经济线进行驱动,即使发动机10工作在发动机10经济线上,但会多输出一些功率。进一
步的,如果轮端需求功率大于发电机30的发电功率且动力电池40的SOC低到一定值时,发动
机10会继续增加功率,以满足动力需求,同时使得一部分能量进入动力电池40给动力电池
40充电,也就是说,此时发动机10会在满足驱动需求的前提下加大输出功率,以将一部分能
量提供给动力电池40,而当动力电池40的SOC升高到一定值时,控制器50将控制发动机10停
机,并进入EV模式。通过这种方式,可以使得混合动力车辆在亏电工况下的纯电动行驶占比
达到81%,如图3所示,从而保证混合动力车辆具有较高的经济性,其中,比较典型的亏电工
况为城市亏电工况,其不仅包含频繁的车辆启停、跟车拥堵,而且车速大多为NVH限制较为
严格的中低车速。
矩阈值T3,并在轮端需求扭矩大于等于第三轮端扭矩阈值T3时,控制混合动力车辆进入串
联模式;根据轮端需求扭矩和车速确定轮端需求功率;控制发动机10以预设功率工作在最
佳经济点,以便根据发动机10工作在最佳经济点时的预设功率驱动发电机30进行发电并通
过驱动电机20输出动力到轮端;在发电机30的发电功率大于轮端需求功率时,将多余功率
通过发电机30给动力电池40充电;在发电机30的发电功率小于轮端需求功率时,控制发动
机10的输出功率增加,且使发动机10工作在发动机经济线上以响应轮端需求功率。
矩。可以理解的是,本实施例中,在当前轮端需求扭矩、当前SOC及当前车速下,混合动力车
辆工作在EV模式更节能,因此车辆的工作模式由串联模式切换为EV模式。
此时仅比较串联模式和EV模式的等效能耗即可,减少系统运算量,降低对控制器处理速度
的要求,处理速度更快,减少高速率处理芯片的应用,节约成本。
T3,并将其与轮端需求扭矩进行比较。
时获取轮端需求扭矩和车速,并根据轮端需求扭矩和车速确定轮端需求功率,以及将其与
发电机30的发电功率进行比较。如果发电机30的发电功率大于轮端需求功率,控制器则将
多余功率通过发电机30给动力电池40充电;如果发电机30的发电功率小于轮端需求功率,
控制器则控制发动机10的输出功率增加,且使发动机10工作在发动机10经济线上以提供轮
端需求功率,进一步的,在发电机30的发电功率小于轮端需求功率且当前动力电池的SOC小
于第二预设值时,发动机10会在满足驱动需求的前提下加大输出功率,并将一部分能量传
递给动力电池40,以给动力电池40补电。
辆进入EV模式。
工作在经济区,从而实现节能的目的,保证混合动力车辆具有较高的经济性。可选的,第三
轮端扭矩阈值T3的大小与动力电池40的SOC大小呈正相关关系。也就是说,第三轮端扭矩阈
值T3是随着动力电池40的SOC的变化而变化,以尽可能减少处于串联模式的时长,尽可能让
动力电池40放电给驱动电机20供电,即尽量用电为主,也即尽量以EV模式为主。在实际应用
中,可根据动力电池40的SOC通过查表方式获得第三轮端扭矩阈值T3,如表3所示:
SOC1≤SOC≤SOC2 T32
SOC2<SOC T33
一经济线;如果动力电池40的SOC处于第二预设区间,则控制发动机10工作在第二经济线,
其中,第二预设区间的上限小于等于第一预设区间的下限,第一经济线为串联模式的最优
经济线,在相同转速下,发动机10工作在第二经济线的输出扭矩大于等于发动机10工作在
第一经济线的输出扭矩,在本实施例中,第二经济线可以与发动机10的外特性线基本重合,
也可以设置在第一经济线与发动机10的外特性线之间。其中,第一预设区间可以为动力电
池的SOC大于等于17%,第二预设区间可以为动力电池的SOC小于17%。
三经济线;如果动力电池40的SOC处于第四预设区间,则控制发动机10工作在第四经济线;
如果动力电池40的SOC处于第五预设区间,则控制发动机10工作在第五经济线,其中,第五
预设区间的上限小于等于第四预设区间的下限,第四预设区间的上限小于等于第三预设区
间的下限,第三经济线为并联模式的最优经济线,第五经济线与发动机的外特性线基本重
合,第四经济线位于第五经济线和第三经济线之间。其中,第三预设区间可以为动力电池的
SOC大于等于25%,第四预设区间可以为动力电池的SOC大于15%且小于25%,第五预设区间可
以为动力电池的SOC小于等于15%,也就是说,发动机10的最优工作方式是始终工作在经济
线上,而不是工作在经济线之间的经济区域,本申请的经济区可以是位于经济区的串联模
式的两条经济线或者并联模式的三条经济线,如前述,当然也不限于此,这里仅作为示例性
说明。换句话说,发动机10工作的经济线是可以移动的,这样可以使得混合动力车辆在动力
电池40的SOC较低时,通过调整发动机工作的经济线,提高发动机10的参与驱动的比例和输
出扭矩,实现对动力电池40的保电,并且发动机10在并联模式和串联模式下的经济线是不
同的,实现混合动力车辆综合油耗低。
发动机以并联模式还是串联模式进行工作,在低速工况可根据行车参数确认发动机进入串
联模式的时机,因此,发动机工作在最优经济线的概率增加,且发动机一直工作在经济区,
实现节能。
车辆工作在串联模式或者并联模式,且发动机10在经济区工作。也就是说,在动力电池40的
SOC小于第三预设值(如25%)时,根据动力电池40的SOC、车速和轮端需求扭矩控制混合动力
车辆进入串联模式或者并联模式,并在混合动力车辆以串联模式或者并联模式进行工作
时,控制发动机10在经济区工作,避免混合动力车辆在EV模式工作时,达到亏电工况时掉电
太快,实现对动力电池的保电。
时,以发动机10直驱为主,发动机10工作在最优经济线上,同时通过驱动电机20来助力满足
轮端需求,即进入并联助力模式,而只有在大功率需求时,才会进入串联发电模式来满足轮
端需求。
减缓动力电池40的SOC的下降速度,实现对动力电池的保电。并联模式时,发动机介入工作
的速度相对SOC较高时,介入的速度更小,更靠近预设车速阈值。
分电补充到动力电池40中,高速的发动机直驱区域减少,同时发动机进入直驱后,会多发一
部分电补充到动力电池40中。
低时)和串联恒功率(SOC较高时),其中,串联功率跟随时,发动机的工作点会按照发动机的
经济线工作,并且SOC极低时,发动机输出的功率用于响应轮端需求功率的同时会给动力电
池充电;串联恒功率时,发动机会工作在高效的经济点(如25kW),仅由发动机驱动无法满足
时,动力电池输出一部分能量,由动力电池和发动机共同驱动驱动电机。
发动机工作在经济区的油耗的约1.5倍;同时,NVH性能好,例如该模式下发动机的转速在
2500rpm左右,而选择串联发电模式下发动机的转速大于3000rpm;同时保电性能好,例如该
模式下动力电池不对外放电,动力电池的SOC基本不下降,而选择EV模式会使动力电池对外
放电,动力电池的SOC掉电快。同时动力电池的容量大,放电功率多,纯电行驶里程长,长时
间处于纯电行驶使得整车NVH性能好;发动机和驱动电机工作在高效率区间,使得整车能耗
低。
免发动机工作在低效区,此时发动机的发电效率低;同时EV模式时NVH性能好,例如该模式
下没有发动机启动噪声,静谧性好,而选择串联模式发动机转速在1400rpm‑1600rpm感受稍
差。
的发电功率,可以满足驾驶员加速超车需求;同时保电性能好,例如该模式下在动力电池放
电能力不足的情况下,发动机可以根据驾驶员的需求发电,而选择并联助力模式由于发动
机与轮端直连,发动机工作在经济区无法满足驱动需求,动力电池需要补充较大的功率,保
电性能变差。
经济线上,以保证燃油经济性,在动力电池处于极低SOC状态时,发动机工作在第二经济线
上,以提高保电性;并且在发动机直驱时,在高SOC时,发动机工作在经济线上,且随着SOC的
降低,发动机工作的经济线逐渐向外特性线方向转移,以提高保电性。从而使得混合动力车
辆的能耗、动力性以及NVH能够更好的满足用户需求。
作在最佳经济线上,如图9所示,从而可提高整车的燃油经济性。通过测试,驱动电机在效率
超过90%的区域占比超过了90.7%,电机驱动长时间处于高效区,发动机工作时70%的时间处
于38%以上的高效率区间,由于动力电池的容量不低于5kWh,非满电情况下也可以保证EV行
驶工况占比同时可以让发动机维持在高效率区间工作,当发动机工作在经济区时,输出的
功率大于整车需求时可以通过电池对多余能量的吸收,让车辆可以更多的工作在电驱动模
式。
30输出的交流电给驱动电机20供电;动力电池40与双电控模块60相连,动力电池40通过双
电控模块60给驱动电机20供电,或者通过双电控模块60根据发电机30或者驱动电机20输出
的交流电进行充电,发电机30的最大工作功率大于等于第一预设功率,发动机10的最大工
作功率大于等于第二预设功率,其中,第二预设功率大于等于第一预设功率,且第二预设功
率与第一预设功率的差值小于第二预设功率的5%‑10%。
25kWh。第一预设功率可设置为70 kW,第二预设功率可设置为81kW。
动机10的工作,使得发动机10处于工作状态时能够一直工作在高效率驱动或发电(具体参
考前述)。同时,发电机30较大,相应的发电功率较大,从而可以快速补电,使得动力电池的
SOC从20%提升到25%时间约5分钟,即原地发电时约1个SOC需要1分钟。同时,发电机30和发
动机10之间的最大工作功率相差不大,从而使得发电机30能充分利用发动机10的有效功
率,避免能源浪费。通过上述方式设置,发动机是能量源,发电机是能量流动的管道,电池是
蓄水池,源头、管道、池子没有能量流动的瓶颈,即发动机、发电机、电池的参数进行配合,实
现能量的高效和合理利用。
别与第二逆变器62的直流端和DC/DC63的第一直流端相连,第二逆变器62的交流端连接到
发电机30,DC/DC63的第二直流端连接到动力电池40。
得动力电池40的最大功率能够输出到驱动电机20。
因为第三预设功率与驱动电机的最大工作功率接近,有效避免了大马拉小车,造成功率浪
费。
且带动发电机10进行发电时,混合动力系统进入串联模式,其中,发电机30输出的交流电通
过第二逆变器62转换为直流电,并通过第一逆变器61将直流电转换为交流电供给驱动电机
20,以便驱动电机20进行驱动工作;或者发电机30输出的交流电通过第二逆变器62转换为
直流电,并通过第一逆变器61将直流电转换为交流电供给驱动电机20,同时动力电池40输
出的直流电通过DC/DC63转换后通过第一逆变器61将直流电转换为交流电供给驱动电机
20,以便驱动电机20进行驱动工作;或者发电机30输出的交流电通过第二逆变器62转换为
直流电,并通过第一逆变器61将直流电转换为交流电供给驱动电机20,以便驱动电机20进
行驱动工作,同时DC/DC63将直流电转换后给动力电池40充电。
通过第一逆变器61将直流电转换为交流电供给驱动电机20,以便驱动电机20进行驱动工
作。
输出的交流电通过第一逆变器61转换为直流电,并通过DC/DC将直流电转换后以给动力电
池40充电。
输出的直流电通过DC/DC63转换后通过第一逆变器61将直流电转换为交流电供给驱动电机
20,以便驱动电机20进行驱动工作,同时发动机10输出动力至轮端,以便参与驱动工作。
效区间,优先以高效模式驱动,同时结合整车的动力性能和保电性能进行模式切换,使得混
合动力车辆的能耗、动力性以及NVH更好的满足用户需求。
辆的经济性,满足用户使用预期。
出动力至轮端,驱动电机用以输出动力至轮端,发电机与发动机相连,以在发动机的带动下
进行发电,动力电池用以给驱动电机供电,以及根据发电机或者驱动电机输出的交流电进
行充电,且动力电池的容量大于等于第一预设容量。
预设值时且发动机的输出功率大于等于轮端需求功率,则控制发动机工作在最优经济线;
第一预设值的大小与第一预设容量的大小呈反相关关系。
工作在经济线时的输出扭矩时,控制发动机工作在经济线,以响应轮端需求扭矩,并控制发
动机带动驱动电机进行发电,以将发动机输出的多余能量通过驱动电机给动力电池充电;
在轮端需求扭矩大于发动机工作在经济线时的输出扭矩时,控制发动机工作在经济线,并
控制动力电池给驱动电机供电,动力电池和发动机共同响应轮端需求扭矩。
制发动机工作在经济线,以便根据发动机工作在经济线时的输出扭矩驱动发电机进行发电
并通过驱动电机输出动力到轮端;在发电机的发电功率大于轮端需求功率时,将多余功率
通过发电机给动力电池充电;在发电机的发电功率小于轮端需求功率时,控制动力电池给
驱动电机供电,发动机和动力电池共同响应轮端需求功率。
辆的车速确定混合动力车辆进入并联模式的第一轮端扭矩阈值和退出并联模式的第二轮
端扭矩阈值,并在轮端需求扭矩大于等于第一轮端扭矩阈值且小于等于第二轮端扭矩阈值
时,控制混合动力车辆进入并联模式;如果轮端需求扭矩大于发动机工作在经济线时的输
出扭矩,则控制发动机工作在经济线,并控制动力电池给驱动电机供电,发动机和动力电池
共同响应轮端需求扭矩;如果轮端需求扭矩小于发动机工作在经济线时的输出扭矩,则控
制发动机工作在经济线,以响应轮端需求扭矩,并控制发动机带动驱动电机进行发电,以将
发动机输出的多余能量通过驱动电机给动力电池充电;如果轮端需求扭矩等于发动机工作
在经济线时的输出扭矩,则控制发动机工作在经济线,以独自响应轮端需求扭矩。
给驱动电机供电,通过动力电池响应轮端需求扭矩。
轮端需求扭矩和车速确定轮端需求功率;控制发动机以预设功率工作在最佳经济点,以便
根据发动机工作在最佳经济点时的预设功率驱动发电机进行发电并通过驱动电机输出动
力到轮端;在发电机的发电功率大于轮端需求功率时,将多余功率通过发电机给动力电池
充电;在发电机的发电功率小于轮端需求功率时,控制发动机的输出功率增加,且使发动机
工作在发动机经济线上以响应轮端需求功率。
动力车辆进入串联模式的第三轮端扭矩阈值,并在轮端需求扭矩大于等于第三轮端扭矩阈
值时,控制混合动力车辆进入串联模式;根据轮端需求扭矩和车速确定轮端需求功率;控制
发动机以预设功率工作在最佳经济点,以便根据发动机工作在最佳经济点时的预设功率驱
动发电机进行发电并通过驱动电机输出动力到轮端;在发电机的发电功率大于轮端需求功
率时,将多余功率通过发电机给动力电池充电;在发电机的发电功率小于轮端需求功率时,
控制发动机的输出功率增加,且使发动机工作在发动机经济线上以响应轮端需求功率。
预设值,若是则控制发动机的输出功率继续增加,以控制发动机的输出功率响应轮端需求
功率的同时,还通过发电机给动力电池充电。
给驱动电机供电,通过动力电池响应轮端需求扭矩。
二预设区间,则控制发动机工作在第二经济线,其中,第二预设区间的上限小于等于第一预
设区间的下限,在相同转速下,发动机工作在第二经济线的输出扭矩大于等于发动机工作
在第一经济线的输出扭矩。
四预设区间,则控制发动机工作在第四经济线;如果动力电池的SOC处于第五预设区间,则
控制发动机工作在第五经济线,其中,第五预设区间的上限小于等于第四预设区间的下限,
第四预设区间的上限小于等于第三预设区间的下限,第三经济线为并联模式的最优经济
线,第五经济线与发动机的外特性线基本重合,第四经济线位于第五经济线和第三经济线
之间。
模式或者并联模式,且发动机在经济区工作。
使发动机工作在经济区,并通过比较混合动力车辆处于串联模式、并联模式以及EV模式下
的等效油耗,以选择等效油耗最低的工作模式作为混合动力车辆的当前工作模式,使得混
合动力车辆根据行车参数在等效油耗最低的工作模式工作,能耗小,从而有效提高混合动
力车辆的经济性,满足用户使用预期。
法。
效提高混合动力车辆的经济性,满足用户使用预期。
混合动力车辆的控制程序,处理器2200执行混合动力车辆的控制程序时,实现前述混合动
力车辆的控制方法。
合动力车辆的经济性,满足用户使用预期。
读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其
他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行
系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、
通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设
备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或
多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只
读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光
盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其
他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必
要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器
中。
或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下
列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路
的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场
可编程门阵列(FPGA)等。
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
一定指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何
的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
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,除非另有明确的限定。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。
实施例进行变化、修改、替换和变型。