CN108466613B - 一种混合动力车辆的能量管理方法及*** - Google Patents

一种混合动力车辆的能量管理方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种混合动力车辆的能量管理方法及***。该能量管理方法包括：获取混合动力车辆在下坡滑行工况下动力电池的剩余电量值、能量回收功率以及高压附件功率；在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率大于高压附件功率时，按照原能量回收功率进行能量回收；在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率小于或等于高压附件功率时，电机卸载能量回收时的扭矩，并加载发动机发出的目标扭矩以进行行车发电，其中电机的发电扭矩大于发动机发出的目标扭矩。本发明方案，可以在剩余电量值小于第一预设电量值且能量回收功率小于或等于高压附件功率时，可以进行行车发电，由此防止动力电池过放的情况发生。

Description

一种混合动力车辆的能量管理方法及***
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的能量管理技术领域，尤其是涉及一种混合动力车辆的能量管理方法及***。
背景技术
混合动力车辆的传动***可以采用自动变速器。自动变速器是指根据发动机工况以及车辆行进速度自动选档和换挡的变速器。车辆滑行时，混合动力车辆可以在发动机不提供动力的情况下而仅借助车辆的惯性继续行驶。此时由于不需要发动机提供的动力，因而发动机可以通过断油来节省燃料。
然而，在混合动力车辆处于滑行或轻踩制动的工况下，当动力电池的电量较低，且高压附件即高压用电部件的功率较高时，由于变速箱离合器是处于分离状态的，因此，混合动力车辆无法进行行车发电，此时，若能量回收时电机的功率(下文简称能量回收功率)无法满足高压附件功率，则会存在动力电池过放的技术问题。现有技术中常用的方式是在上述情况下，直接断开高压附件的供电，显然这种方式会给用户带来不良体验。
发明内容
本发明的一个目的是要解决现有技术中的在混合动力车辆处于滑行或轻踩制动的工况下，动力电池的电量较低且高压附件即高压用电部件的功率较高的情况下，能量回收功率无法满足高压附件功率导致的动力电池过放的技术问题。
特别地，本发明提供了一种混合动力车辆的能量管理方法，所述混合动力车辆包括发动机、双离合变速箱、电机和动力电池，所述双离合变速箱包括第一离合器、第二离合器、奇数轴和偶数轴，所述第一离合器布置在所述奇数轴上，并位于所述发动机和设置在所述奇数轴上的奇数挡之间，所述第二离合器布置在所述偶数轴上，并位于所述发动机和设置在所述偶数轴上的偶数挡之间，所述电机悬挂在所述偶数轴上，并通过所述第二离合器与所述发动机相连，所述能量管理方法包括如下步骤：
获取所述混合动力车辆在下坡滑行工况下所述动力电池的剩余电量值、能量回收功率以及高压附件功率，其中所述能量回收功率是根据能量回收时所述电机的扭矩和转矩计算获得；
在所述剩余电量值小于第一预设电量值，且所述能量回收功率大于所述高压附件功率时，按照原能量回收功率进行能量回收，其中所述第一预设电量值为驾驶模式下强制行车发电时所述动力电池对应的电量值；
在所述剩余电量值小于所述第一预设电量值，且所述能量回收功率小于或等于所述高压附件功率时，所述电机卸载能量回收时的扭矩，并加载所述发动机发出的目标扭矩以进行行车发电，其中所述电机的发电扭矩大于所述发动机发出的目标扭矩。
可选地，所述电机卸载能量回收时的扭矩，并加载所述发动机发出的目标扭矩以进行行车发电，包括：
所述电机卸载能量回收时的扭矩；
在所述扭矩值卸载为零时，将所述偶数挡的档位退回至空挡；
接合第二离合器，并使所述电机加载所述发动机发出的所述目标扭矩。
可选地，所述发动机的所述目标扭矩是根据所述高压附件功率计算获得。
可选地，在所述剩余电量值小于所述第一预设电量值，且所述能量回收功率小于或等于所述高压附件功率时，保持第一离合器为接合状态，并使车辆通过所述奇数挡进行换挡。
可选地，在所述剩余电量值小于第一预设电量值，且所述能量回收功率大于所述高压附件功率时，按照目标能量回收扭矩进行能量回收，以向所述动力电池充电；
其中，所述目标能量回收扭矩为根据所述混合动力车辆的主缸压力、制动开关开度以及车速计算获得。
特别地，本发明还提供了一种混合动力车辆的能量管理***，所述混合动力车辆包括发动机、双离合变速箱、电机和动力电池，所述双离合变速箱包括第一离合器、第二离合器、奇数轴和偶数轴，所述第一离合器布置在所述奇数轴上，并位于所述发动机和设置在所述奇数轴上的奇数挡之间，所述第二离合器布置在所述偶数轴上，并位于所述发动机和设置在所述偶数轴上的偶数挡之间，所述电机悬挂在所述偶数轴上，并通过所述第二离合器与所述发动机相连，所述能量管理***包括：
第一获取单元，用于获取所述混合动力车辆在下坡滑行工况下所述动力电池的剩余电量值；
第二获取单元，用于获取所述混合动力车辆在下坡滑行工况下高压附件功率；
计算单元，用于根据能量回收时所述电机的扭矩和转矩计算获得能量回收功率；
处理单元，用于在所述剩余电量值小于第一预设电量值，且所述能量回收功率大于所述高压附件功率时，使按照原能量回收功率进行能量回收，其中所述第一预设电量值为驾驶模式下强制行车发电时所述动力电池对应的电量值；且
在所述剩余电量值小于所述第一预设电量值，且所述能量回收功率小于或等于所述高压附件功率时，所述电机卸载能量回收时的扭矩，并加载所述发动机发出的目标扭矩以进行行车发电，其中所述电机的发电扭矩大于所述发动机发出的目标扭矩。
可选地，所述处理单元被配置成在所述剩余电量值小于所述第一预设电量值，且所述能量回收功率小于或等于所述高压附件功率时，使得所述电机卸载能量回收时的扭矩，在所述扭矩值卸载为零时，将所述偶数挡的档位退回至空挡，并接合第二离合器，使所述电机加载所述发动机发出的所述目标扭矩。
可选地，所述处理单元被配置成在所述剩余电量值小于所述第一预设电量值，且所述能量回收功率小于或等于所述高压附件功率时，保持第一离合器为接合状态，并使车辆通过所述奇数挡进行换挡。
可选地，在所述剩余电量值小于第一预设电量值，且所述能量回收功率大于所述高压附件功率时，按照目标能量回收扭矩进行能量回收，以向所述动力电池充电；
其中，所述目标能量回收扭矩为根据所述混合动力车辆的主缸压力、制动开关开度以及车速计算获得。
根据本发明的方案，可以在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率小于或等于高压附件功率时，可以进行行车发电，由此防止动力电池过放的情况发生。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的混合动力车辆的发动机变速箱的工作原理图，其中示出了图2所示步骤S200中的扭矩传递路径；
图2是根据本发明一个实施例的混合动力车辆的下坡滑行工况下的能量管理方法的示意性流程图；
图3是根据本发明一个实施例的混合动力车辆的发动机变速箱的工作原理图，其中示出了图2所示步骤S300中的发动机在偶数挡时扭矩传递路径；
图4是图2所示步骤S300的示意性流程图；
图5是根据本发明一个实施例的混合动力车辆的能量管理***的示意性结构图；
附图标号：
1-发动机；2-第一离合器；3-第二离合器；4-奇数轴；5-偶数轴；6-奇数挡；7-偶数挡；8-车轮；9-第一获取单元；10-第二获取单元；11-计算单元；12-处理单元。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的混合动力车辆的发动机变速箱的工作原理图。如图1所示，该混合动力车辆包括发动机1、双离合变速箱、电机和动力电池，双离合变速箱包括第一离合器2、第二离合器3、奇数轴4和偶数轴5，第一离合器2布置在奇数轴4上，并位于发动机1和设置在奇数轴4上的奇数挡6之间，第二离合器3布置在偶数轴5上，并位于发动机1和设置在偶数轴5上的偶数挡7之间，电机悬挂在偶数轴5上，并通过第二离合器3与发动机1相连。其中，该双离合变速箱例如可以是7DCTH变速箱。其中，奇数挡6可以包括1挡、3挡、5挡和7挡。偶数挡7可以包括2挡、4挡和6挡。其中，图1中C1代表第一离合器2，C2代表第二离合器3。
图2示出了根据本发明一个实施例的混合动力车辆的下坡滑行工况下的能量管理方法的示意性流程图。如图2所示，该能量管理方法包括：
步骤S100，获取混合动力车辆在下坡滑行工况下动力电池的剩余电量值、能量回收功率以及高压附件功率，其中能量回收功率是根据能量回收时电机的扭矩和转矩计算获得；
步骤S200，在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率大于高压附件功率时，按照原能量回收功率进行能量回收，其中第一预设电量值为驾驶模式下强制行车发电时动力电池对应的电量值；
步骤S300，在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率小于或等于高压附件功率时，电机卸载能量回收时的扭矩，并加载发动机发出的目标扭矩以进行行车发电，其中电机的发电扭矩大于发动机发出的目标扭矩。
根据本发明实施例的方案，可以在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率小于或等于高压附件功率时，可以进行行车发电，由此防止动力电池过放的情况发生。
在步骤S200中，在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率大于高压附件功率时，按照目标能量回收扭矩进行能量回收，以向动力电池充电；其中，目标能量回收扭矩为根据混合动力车辆的主缸压力、制动开关开度以及车速计算获得。此时，在进行能量回收时，发动机1处于怠速或停机的状态，第一离合器2和第二离合器3分离，电机通过偶数挡7与混合动力车辆的车轮8相连。其中，图1所示了此时能量回收时扭矩传递路径。由图1可知，扭矩从车轮8通过偶数轴5传递至电机，以进行能量回收。
图3示出了根据本发明一个实施例的混合动力车辆的发动机变速箱的工作原理图。如图3所示，在步骤S300中，在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率小于或等于高压附件功率时，进入行车发电。该过程中第一离合器2滑磨加载扭矩，保持车辆减速度。即保持第一离合器2为接合状态，使车辆通过所述奇数挡6进行换挡。在车辆减速过程中，奇数挡6进行AMT换挡，从而保证在滑行时行车发电功能的实现。
图4示出了图2所示步骤S300的示意性流程图。如图3所示，所述电机卸载能量回收时的扭矩，并加载所述发动机1发出的目标扭矩以进行行车发电，包括：
步骤S301，电机卸载能量回收时的扭矩；
步骤S302，在扭矩值卸载为零时，将偶数挡的档位退回至空挡；
步骤S303，接合第二离合器，并使电机加载发动机发出的目标扭矩。
相应地，本发明实施例还提供了一种混合动力车辆的能量管理***。如图5所示，该能量管理***包括第一获取单元9、第二获取单元10、计算单元11和处理单元12。该第一获取单元9用于获取混合动力车辆在下坡滑行工况下动力电池的剩余电量值。该第二获取单元10用于获取混合动力车辆在下坡滑行工况下高压附件功率。该计算单元11用于根据能量回收时电机的扭矩和转矩计算获得能量回收功率。该处理单元12用于在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率大于高压附件功率时，使按照原能量回收功率进行能量回收，其中第一预设电量值为驾驶模式下强制行车发电时动力电池对应的电量值；且在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率小于或等于高压附件功率时，电机卸载能量回收时的扭矩，并加载发动机1发出的目标扭矩以进行行车发电，其中电机的发电扭矩大于发动机1发出的目标扭矩。
在一个实施例中，处理单元12被配置成在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率小于或等于高压附件功率时，使得电机卸载能量回收时的扭矩，在扭矩值卸载为零时，将偶数挡7的档位退回至空挡，并接合第二离合器3，使电机加载发动机1发出的目标扭矩。
在一个实施例中，处理单元12被配置成在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率小于或等于高压附件功率时，保持第一离合器2为接合状态，并使车辆通过奇数挡6进行换挡。
在一个实施例中处理单元12被配置成在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率大于高压附件功率时，按照目标能量回收扭矩进行能量回收，以向动力电池充电。其中，目标能量回收扭矩为根据混合动力车辆的主缸压力、制动开关开度以及车速计算获得。本发明实施例的其它特征与上述混合动力车辆的下坡滑行工况下的能量管理方法的特征相对应，此处不再一一赘述。
根据本发明实施例的方案，可以在剩余电量值小于第一预设电量值，且能量回收功率小于或等于高压附件功率时，可以实现在能量回收的同时进行行车发电。由此，可以防止动力电池过放的情况发生。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种混合动力车辆的能量管理方法，用于对所述混合动力车辆在下坡滑行工况进行能量管理，其特征在于，所述混合动力车辆包括发动机、双离合变速箱、电机和动力电池，所述双离合变速箱包括第一离合器、第二离合器、奇数轴和偶数轴，所述第一离合器布置在所述奇数轴上，并位于所述发动机和设置在所述奇数轴上的奇数挡之间，所述第二离合器布置在所述偶数轴上，并位于所述发动机和设置在所述偶数轴上的偶数挡之间，所述电机悬挂在所述偶数轴上，并通过所述第二离合器与所述发动机相连，所述能量管理方法包括如下步骤：
获取所述混合动力车辆在下坡滑行工况下所述动力电池的剩余电量值、能量回收功率以及高压附件功率，其中所述能量回收功率是根据能量回收时所述电机的扭矩和转矩计算获得；
在所述剩余电量值小于第一预设电量值，且所述能量回收功率大于所述高压附件功率时，按照原能量回收功率进行能量回收，其中所述第一预设电量值为驾驶模式下强制行车发电时所述动力电池对应的电量值；
在所述剩余电量值小于所述第一预设电量值，且所述能量回收功率小于或等于所述高压附件功率时，所述电机卸载能量回收时的扭矩，并加载所述发动机发出的目标扭矩以进行行车发电，其中所述电机的发电扭矩大于所述发动机发出的目标扭矩。
2.根据权利要求1所述的能量管理方法，其特征在于，所述电机卸载能量回收时的扭矩，并加载所述发动机发出的目标扭矩以进行行车发电，包括：
所述电机卸载能量回收时的扭矩；
在所述扭矩值卸载为零时，将所述偶数挡的档位退回至空挡；
接合第二离合器，并使所述电机加载所述发动机发出的所述目标扭矩。
3.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于，所述发动机的所述目标扭矩是根据所述高压附件功率计算获得。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的能量管理方法，其特征在于，在所述剩余电量值小于所述第一预设电量值，且所述能量回收功率小于或等于所述高压附件功率时，保持第一离合器为接合状态，并使车辆通过所述奇数挡进行换挡。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的能量管理方法，其特征在于，在所述剩余电量值小于第一预设电量值，且所述能量回收功率大于所述高压附件功率时，按照目标能量回收扭矩进行能量回收，以向所述动力电池充电；
其中，所述目标能量回收扭矩为根据所述混合动力车辆的主缸压力、制动开关开度以及车速计算获得。
6.一种混合动力车辆的能量管理***，其特征在于，所述混合动力车辆包括发动机、双离合变速箱、电机和动力电池，所述双离合变速箱包括第一离合器、第二离合器、奇数轴和偶数轴，所述第一离合器布置在所述奇数轴上，并位于所述发动机和设置在所述奇数轴上的奇数挡之间，所述第二离合器布置在所述偶数轴上，并位于所述发动机和设置在所述偶数轴上的偶数挡之间，所述电机悬挂在所述偶数轴上，并通过所述第二离合器与所述发动机相连，所述能量管理***包括：
第一获取单元，用于获取所述混合动力车辆在下坡滑行工况下所述动力电池的剩余电量值；
第二获取单元，用于获取所述混合动力车辆在下坡滑行工况下高压附件功率；
计算单元，用于根据能量回收时所述电机的扭矩和转矩计算获得能量回收功率；
处理单元，用于在所述剩余电量值小于第一预设电量值，且所述能量回收功率大于所述高压附件功率时，使按照原能量回收功率进行能量回收，其中所述第一预设电量值为驾驶模式下强制行车发电时所述动力电池对应的电量值；且
在所述剩余电量值小于所述第一预设电量值，且所述能量回收功率小于或等于所述高压附件功率时，所述电机卸载能量回收时的扭矩，并加载所述发动机发出的目标扭矩以进行行车发电，其中所述电机的发电扭矩大于所述发动机发出的目标扭矩。
7.根据权利要求6所述的混合动力车辆的能量管理***，其特征在于，所述处理单元被配置成在所述剩余电量值小于所述第一预设电量值，且所述能量回收功率小于或等于所述高压附件功率时，使得所述电机卸载能量回收时的扭矩，在所述扭矩值卸载为零时，将所述偶数挡的档位退回至空挡，并接合第二离合器，使所述电机加载所述发动机发出的所述目标扭矩。
8.根据权利要求6或7所述的混合动力车辆的能量管理***，其特征在于，所述处理单元被配置成在所述剩余电量值小于所述第一预设电量值，且所述能量回收功率小于或等于所述高压附件功率时，保持第一离合器为接合状态，并使车辆通过所述奇数挡进行换挡。
9.根据权利要求6或7所述的混合动力车辆的能量管理***，其特征在于，在所述剩余电量值小于第一预设电量值，且所述能量回收功率大于所述高压附件功率时，按照目标能量回收扭矩进行能量回收，以向所述动力电池充电；
其中，所述目标能量回收扭矩为根据所述混合动力车辆的主缸压力、制动开关开度以及车速计算获得。
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