CN104477041B - 一种纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法，具体步骤为：整车控制器根据车速与驱动功率的关系表，得到增程器的需求发电功率，并根据动力电池当前状态允许的最大充电电流计算出动力电池当前状态允许的最大充电功率；若需求发电功率大于最大发电功率，则通过整车控制器限制需求发电功率为最大充电功率；比较根据S2得到的需求发电功率和增程器的当前发电功率：若不相等，则整车控制器根据当前的加速踏板开度和制动踏板信号，将增程器的当前发电功率以梯度形式过渡到增程器的目标发电功率。本发明的功率跟随控制方法使得过渡更加平稳，在一定程度上掩盖了整车振动和噪声，提高了整车的NVH性能。

Description

一种纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法

技术领域

本发明涉及增程式电动汽车的控制领域，具体涉及一种纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法。

背景技术

续驶里程短和充电配套设施不完善的制约是纯电动汽车的发展受限的重要因素，可延长续驶里程并且降低对充电设施依赖的增程式电动汽车因此具有良好的发展前景。较之于纯电动汽车(电池小)，安装增程器的纯电动汽车因其燃油效率高的优点，其耗能成本较低，续航里程明显更长(可达到甚至超过传统车)；较之于混合动力汽车(重混)，安装增程器的纯电动汽车技术相对简单、技术壁垒少，节油率高达50％左右，具有良好的产业化和推广应用前景。

目前增程型电动汽车对增程器的控制多采用3-5个点的单点式控制，使增程器的发动机工作在几个较经济工况点，整车控制器通过整车功率需求控制增程器实现各个点之间的功率切换。单点式控制使得发动机长时间工作在固定转速，由于增程器发电功率点的切换不连续，当功率点切换时会较突然的带来较大的整车振动与噪声，造成整车NVH性能较差，对整车舒适性的影响直接关系到市场的接受度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法，实现了整车控制器对增程器的发电功率多点连续控制。

本发明采用的技术方案具体为：

一种纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法，具体步骤为：

S1：整车控制器根据车速与驱动功率的关系表，将当前车速对应至驱动功率，得到增程器的需求发电功率；并根据动力电池当前状态允许的最大充电电流计算出动力电池当前状态允许的最大充电功率；

S2：比较增程器的需求发电功率和动力电池当前状态允许的最大充电功率：

若增程器的需求发电功率不大于动力电池当前状态允许的最大发电功率，则整车控制器提供增程器的需求发电功率；

若增程器的需求发电功率大于动力电池当前状态允许的最大发电功率，则通过整车控制器限制增程器的需求发电功率为动力电池当前状态允许的最大充电功率；

S3：整车控制器比较根据S2得到的增程器的需求发电功率和增程器的当前发电功率：

若增程器的需求发电功率与增程器的当前发电功率相等，则整车控制器继续提供增程器的当前发电功率，作为增程器的目标发电功率；

若增程器的需求发电功率与增程器的当前发电功率不相等，则整车控制器根据当前的加速踏板开度和制动踏板信号确定将增程器的当前发电功率切换为增程器的目标发电功率的方式，作为增程器的目标发电功率；

S4：在需要将增程器的当前发电功率切换为增程器目标发电功率后，增程器的当前发电功率以梯度形式过渡到增程器的目标发电功率。(最终实现对增程器的多点连续发电功率控制。)

在上述纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法中，在步骤S1中，所述车速与驱动功率的关系表的获得方式为：

在增程器不工作情况下，根据对增程型电动汽车的整车实际道路试验，得到汽车车速以及动力电池的电压、放电电流数据，对电压与放电电流进行积分得到驱动功率，进而得到车速与驱动功率的关系表。

在上述纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法中，在步骤S3中，若根据S2得到的增程器的需求发电功率与增程器的当前发电功率不相等，则由当前的加速踏板开度和制动踏板信号决定是否将增程器的当前发电功率切换为增程器的需求发电功率，具体为：

在制动踏板未踩下的情况下，比较当前与上一状态的加速踏板开度，若两次的开度差大于设定值，则对增程器的当前发电功率进行提升或者下降调节，直至增程器的当前发电功率与增程器的需求发电功率相等，并将增程器的需求发电功率作为增程器的目标发电功率；

在已踩下制动踏板的情况下，则对增程器的当前发电功率进行下降调节。

在上述纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法中，所述设定值为20-50％之间的某个值。

在上述纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法中，所述设定值为20％。

在上述纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法中，整车控制器以200-500ms之间的某个值为周期的梯度调节增程器的发电功率，直至增程器的当前发电功率等于增程器的需求发电功率，并将增程器的需求发电功率作为目标。

在上述纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法中，整车控制器以300ms之间的某个值为周期的梯度调节增程器的发电功率，直至增程器的当前发电功率等于增程器的需求发电功率，并将增程器的需求发电功率作为目标。

本发明产生的有益效果是：

本发明的增程器的功率跟随控制方法是基于车速、加速踏板开度和制动踏板信号进行的多点密集功率跟随控制，利用车速与增程器发电功率、发送机转速正相关可在一定程度上掩盖整车振动和噪声，提高整车的NVH性能，使其更符合驾驶员的驾驶预期，进一步提高整车的能量管理效率，进一步满足增程式电动汽车的延长续驶里程需求。

附图说明

当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法的流程图；

图2为本发明一种纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法的车速跟随控制发电功率过程示意图(即梯度调节示意图)。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

如图1所示的一种纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法，具体步骤为：

S1：首先在增程器不工作情况下，根据对增程型电动汽车的整车实际道路试验，得到汽车车速以及动力电池的电压、放电电流数据，对电压与放电电流进行积分得到驱动功率，进而得到车速与驱动功率的关系表；

一方面，整车控制器根据所得的车速与驱动功率的关系表，并根据查表得到增程器需求发电功率将当前车速对应至驱动功率，得到增程器的需求发电功率；

另一方面，整车控制器根据动力电池当前状态允许的最大充电电流计算出动力电池当前状态允许的最大充电功率；

上述车速与驱动功率的关系表的获得方式为：

在增程器不工作情况下，根据对增程型电动汽车的多次整车实际道路试验，得到汽车车速以及动力电池的电压、放电电流数据，对电压与放电电流进行积分得到驱动功率，进而得到车速与驱动功率的关系表，并可针对不同整车工作模式对关系表进行标定优化。

S2：比较增程器的需求发电功率和动力电池当前状态允许的最大充电功率：若增程器的需求发电功率不大于动力电池当前状态允许的最大发电功率，则无需限制，整车控制器提供增程器的需求发电功率即可；若增程器的需求发电功率大于动力电池当前状态允许的最大发电功率，则通过整车控制器限制增程器的需求发电功率，使其等于动力电池当前状态允许的最大充电功率；

S3：整车控制器比较根据S2得到的增程器的需求发电功率和增程器的当前发电功率：

若增程器的需求发电功率与增程器的当前发电功率相等，则无需限制，整车控制器继续提供增程器的当前发电功率，作为增程器的目标发电功率即可；

若增程器的需求发电功率与增程器的当前发电功率不相等，则整车控制器根据当前的加速踏板开度和制动踏板信号确定将增程器的当前发电功率切换为增程器的目标发电功率的方式，作为增程器的目标发电功率，具体为：

在制动踏板未踩下的情况下，比较当前与上一状态的加速踏板开度，若两次的开度差大于设定值(可以设定为20-50％之间的某个值，优选为20％)，则对增程器的当前发电功率进行提升或者下降调节，直至增程器的当前发电功率与增程器的需求发电功率相等，并将增程器的需求发电功率作为增程器的目标发电功率；

在已踩下制动踏板的情况下，则对增程器的当前发电功率进行下降调节；

这是因为制动踏板踩下的时候，由于驱动功率停止输出，车速将降低，因此根据车速与增程器发电功率关系表，根据需要减小的发电功率对增程器的当前发电功率进行下降调节即可；有效防止了因为驱动功率停止输出，增程器的发电机所发的电全部用于给动力电池充电，引起过充。

S4：在需要将增程器的当前发电功率切换为增程器目标发电功率后，整车控制器以200-500ms之间的某个值(优选为300ms)为周期的梯度调节(如图2所示)增程器的发电功率，直至增程器的当前发电功率等于增程器的需求发电功率，并将增程器的需求发电功率作为增程器的目标发电功率。避免了功率跳动，实现了发电功率的连续阶梯调节，同时给增程器调节发电功率至目标功率流出充足的调节时间。

本发明的增程器功率跟随控制方法中，车速与驱动功率关系表的获取基于大量的试验，而且整车控制是基于车速、加速踏板开度和制动踏板信号对增程器发电功率的跟随控制，并根据动力电池允许最大充电电流限制增程器目标发电功率，且在调控至目标发电功率的过程中，以梯度调节的方式逐渐限制，不仅保证了调控的可行性，而且使得调控更加平稳，增加了整车的可靠性和舒适性。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法，其特征在于，具体步骤为：

S1：整车控制器根据车速与驱动功率的关系表，将当前车速对应至驱动功率，得到增程器的需求发电功率；根据动力电池当前状态允许的最大充电电流计算出动力电池当前状态允许的最大充电功率；

S2：比较增程器的需求发电功率和动力电池当前状态允许的最大充电功率：

若增程器的需求发电功率不大于动力电池当前状态允许的最大充电功率，则整车控制器提供增程器的需求发电功率；

若增程器的需求发电功率大于动力电池当前状态允许的最大充电功率，则通过整车控制器限制增程器的需求发电功率为动力电池当前状态允许的最大充电功率；

S3：整车控制器比较根据S2得到的增程器的需求发电功率和增程器的当前发电功率：

若增程器的需求发电功率与增程器的当前发电功率相等，则整车控制器继续提供增程器的当前发电功率，作为增程器的目标发电功率；

若增程器的需求发电功率与增程器的当前发电功率不相等，则整车控制器根据当前的加速踏板开度和制动踏板信号确定将增程器的当前发电功率切换为增程器的需求发电功率的方式，作为增程器的目标发电功率；

S4：在需要将增程器的当前发电功率切换为增程器目标发电功率后，增程器的当前发电功率以梯度形式过渡到增程器的目标发电功率。

2.根据权利要求1所述的纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法，其特征在于，在步骤S1中，所述车速与驱动功率的关系表的获得方式为：

在增程器不工作情况下，根据对增程型电动汽车的整车实际道路试验，得到汽车车速以及动力电池的电压、放电电流数据，对电压与放电电流进行积分得到驱动功率，进而得到车速与驱动功率的关系表。

3.根据权利要求1所述的纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法，其特征在于，在步骤S3中，若根据S2得到的增程器的需求发电功率与增程器的当前发电功率不相等，则由当前的加速踏板开度和制动踏板信号决定是否将增程器的当前发电功率切换为增程器的需求发电功率，具体为：

在制动踏板未踩下的情况下，比较当前与上一状态的加速踏板开度，若两次的开度差大于设定值，则对增程器的当前发电功率进行提升或者下降调节，直至增程器的当前发电功率与增程器的需求发电功率相等，并将增程器的需求发电功率作为增程器的目标发电功率；

在已踩下制动踏板的情况下，则对增程器的当前发电功率进行下降调节。

4.根据权利要求3所述的纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法，其特征在于，所述设定值为20-50％之间的某个值。

5.根据权利要求3所述的纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法，其特征在于，所述设定值为20％。

6.根据权利要求1所述的纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法，其特征在于，整车控制器以200-500ms之间的某个值为周期的梯度调节增程器的发电功率，直至增程器的当前发电功率等于增程器的需求发电功率，并将增程器的需求发电功率作为目标。

7.根据权利要求1所述的纯电动汽车增程器的功率跟随控制方法，其特征在于，整车控制器以300ms为周期的梯度调节增程器的发电功率，直至增程器的当前发电功率等于增程器的需求发电功率，并将增程器的需求发电功率作为目标。