CN111997766B - 一种应用于汽车控制器的控制方法 - Google Patents

一种应用于汽车控制器的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111997766B
CN111997766B CN202010911251.0A CN202010911251A CN111997766B CN 111997766 B CN111997766 B CN 111997766B CN 202010911251 A CN202010911251 A CN 202010911251A CN 111997766 B CN111997766 B CN 111997766B
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
rotating speed
torque
bsg
dcdc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010911251.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111997766A (zh
Inventor
任冰禹
何烈永
李吉爽
李耀辉
韩晶
全鹍翔
胡博
胡景彦
郭如强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo City Yinzhou Delight Technology Co ltd
Original Assignee
Ningbo City Yinzhou Delight Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo City Yinzhou Delight Technology Co ltd filed Critical Ningbo City Yinzhou Delight Technology Co ltd
Priority to CN202010911251.0A priority Critical patent/CN111997766B/zh
Publication of CN111997766A publication Critical patent/CN111997766A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111997766B publication Critical patent/CN111997766B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0007Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101Engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

一种应用于汽车控制器的控制方法,设计了电子控制器嵌入式软硬件、控制、标定、诊断***,***工作流程及CAN、各个子***数据交互方法,模式切换及处理方法,助力、智能充电、能量回收时电机的扭矩计算方法。电子涡轮可以增加低转速下的发动机峰值扭矩,电子涡轮可以提高发动机扭矩响应速度,特别是突然的大油们高动力需求,48V电子涡轮能够快速完成建压过程,发动机扭矩攀升相比废气涡轮更加迅速。

Description

一种应用于汽车控制器的控制方法
技术领域
本发明属于汽车控制器领域,具体涉及一种应用于汽车控制器的控制方法。
背景技术
随着汽车排放及油耗法规的日益严苛,以及消费者对整车驾驶性、舒适性要求的提高,主机厂在如何减少油耗和提高动力性方面进行了大量研究。
近年,各大主机厂都推出了P0构型的48V混动方案,这些方案能够实现启停要、能量回收、助力等功能,在提升动力性的同时也降低了整车油耗。更为重是48V方案成本较低,对原燃油车的改动小,性价比突出。
48V混动控制***的核心,即控制策略一直以来都被国外电控巨头所掌控,国内没有成熟的控制、标定、诊断策略被用于量产车型。
现在的控制***存在以下两个问题:1)发动机低速下废气能量不足导致增压效果有限;2)涡轮迟滞引起的进气端建压速度不够,导致发动机扭矩响应速度慢。
发明内容
针对现有技术中的不足,本发明提供一种应用于汽车控制器的控制方法,本发明的48V混动***搭载了48V电子涡轮增压***,能够克服废气涡轮涡轮增压***涡轮迟滞的缺点。在驾驶者大动力需求时,快速完成进气***的压力建立,并结合48V电机快速的扭矩响应能力,提高整车的动力性能及响应速度,本发明搭载的48V电机能够实现发动机的智能启停功能。相比12V的启停***,由于电机功率更大,能够更快速的将发动机从零转速反拖至怠速转速,亦可快速从高转速反拖至零转速,避免了传统车启停时发动机的抖动,提高了启停***的舒适性,本发明搭载的48V控制***,以及控制48V电池和48V电机,能够实现启停、能量回收、智能充电等功能,通过减少怠速油耗、回收制动能量、改变发动机运行工况的方式,提高了整车的油耗经济性。
本发明通过以下技术方案实现。
一种应用于汽车控制器的控制方法,其特征在于,包括以下步骤,1)由油门踏板K1和发动机转速N1查发动机扭矩MAP表,得到期望的发动机扭矩T1,发动机扭矩随油门踏板和转速的响应MAP表由表10所示,其中横轴为发动机转速N1,纵轴为油门踏板开度K1;2)由期望发动机扭矩T1和发动机实际转速N1查增压压力MAP表得到目标进气压力P2,发动机增压压力随发动机转速和扭矩的发动机增压压力表由表11所示,其中横轴为发动机转速N1,纵轴为发动机扭矩T1;3)计算目标进气压力P2与电子增压器入口端的压力P3的比值R1,即增压比,R1的计算公式如下:R1=P2/P3;4)由增压比R1和ECU计算得到的空气流量W1查电子增压器转速随空气流量和增压比的转速输出表,得到电子增压器转速的前馈目标值N2,电子增压器转速随空气流量和增压比的转速输出表由表12所示,其中横轴为轴压比R1,纵轴为空气流量W1;5)由压力传感器采集进气歧管端的压力P4,计算进气歧管压力P4和目标进气压力P2的压力差P5,其中P5的计算公式如下:P5=P2-P4;6)由压力差P5作为PID控制的输入,计算需要增加或者减少的转速值N3,计算公式如下:
Figure BDA0002663353980000021
其中Kp=1000,为比例增益;Ki=400为积分常数;7)将转速值N3与前馈控制转速目标值N2相加,即为最终的增压器目标转速N4,N4的计算公式如下:N4=N2+N3;8)由于增压器存在最高转速限值,需对目标转速N4进行限制,得到最终的目标转速N5,限制方法如下:N5等于N4和90000的最小值;9)48V控制器通过CAN信号发送电子增压器目标转速值N5给增压器;10)增压器执行48V控制器发送的转速值N5需求。
与现有技术相比:电子涡轮可以增加低转速下的发动机峰值扭矩,可以提高发动机扭矩响应速度,特别是突然的大油们高动力需求,48V电子涡轮能够快速完成建压过程,发动机扭矩攀升相比废气涡轮更加迅速。
附图说明
图1为本发明的控制软件框图。
图2为本发明的模式切换框图。
图3为本发明的发动机启动流程图。
图4为本发明的48V***正常启动过程时序图。
图5为本发明的BSG电机扭矩切换图。
图6为本发明的扭矩限制框图。
图7为本发明的电子涡轮增压控制框图。
图8为本发明的电子涡轮增压效果图之一。
图9为本发明的电子涡轮增压效果图之二。
图10为本发明的48V启动发动机效果图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式,对本发明做进一步描述。
48V混动***由48V控制器软件、控制器硬件、标定上位机(由软件和硬件组成)、诊断上位机(由软件和硬件组成)、显示模块、电池管理***(BMS)、直流电源转换器(DCDC)、皮带传动一体化起动/发电机(BSG)、发动机管理***(EMS)等组成。
48V控制器软件主要由输入模块、模式判断及扭矩解析模块、附件控制模块、输出模块、单片机底层驱动、标定服务程序、诊断服务程序等组成。控制软件框图如图1所示。
软件输入模块主要由CAN输入解析、数字输入解析、A/D滤波解析模块组成,CAN输入解析主要功能是CAN通讯矩阵解析,控制***有三路CAN,分别用于整车,48V***,标定诊断。第一路CAN接口接收整车CAN信号,第二路48V***CAN接口与BMS、DCDC、BSG进行数据交互,第三路CAN为标定诊断用,数字输入包括48V***开启信号,强制充电开关,KL15信号,12V点火高电平,倒挡信号。软件对底层采集的数字信号进行滤波处理,信号跳变后需保持N次(如5次)方可确认跳变,模拟输入包括加速踏板信号1,加速踏板2,离合踏板信号,刹车踏板信号,底层给出信号为寄存器数值,先将该数值转化为电压物理值,模拟输入干扰较大,对信号经低通滤波后供后续模块使用。软件输出模块主要由CAN封装输出、数字输出模块组成。CAN封装输出主要是CAN通讯矩阵封装发送,数字输出模块包括ECU继电器开关控制量、BSG继电器开关控制量、BMS继电器开关控制量、DCDC继电器开关控制量、预充继电器开关控制量。
上下电模块是指从车钥匙拧开后,BMS、DCDC、BSG的上电流程;整车通过钥匙下电后,整个48V***的下电流程,还包括对紧急状况下的***下电流程。
***上电流程如下:
1)驾驶员***钥匙环,48V控制器上电,初始化***后开始运行;
2)初始化后,令ECU继电器开关控制量=1,控制ECU控制继电器接合;
3)***等待KL15信号为高电平,若KL15信号为高电平(ECU已启动工作),48V控制器控制各48V***上电;
4)同时闭合BMS、DCDC、BSG的继电器,即令BSG继电器开关控制量,BMS继电器开关控制量,DCDC继电器开关控制量的值为1;
5)48V控制器接收BMS发送的CAN信号中的48V电池SOC及48V电池故障等级,若48V电池SOC大于0且48V电池故障等级为0,则BMS启动成功,输出BMS启动完成标志位信号;
6)48V控制器接收DCDC发送的工作状态信号及故障信号,若DCDC工作状态=1且DCDC的输入电压低,则DCDC启动成功,输出DCDC启动完成标志位信号;
7)若48V控制器接收BSG发送的BSG控制器初始化状态=1,则BSG初始化完成,输出DCDC启动完成标志位信号;
8)若BMS、DCDC、BSG均低压上电完成,则***进入48V上电状态,48V控制器控制预充继电器闭合,当BMS端48V电池电压*0.9<BSG端48V电池电压,48V控制器通过CAN向BMS发送BMS主继电器闭合命令;待48V控制器接收到BMS发送的BMS主继电器状态=1后,48V控制器控制预充继电器断开,上电完成;之后***保持工作状态,直到***下电请求开始。
9)预充继电器闭合后1s,若BMS端48V电池电压*0.9>BSG端48V电池电压,则说明预充继电器故障,此时可由48V控制器通过CAN向BMS发送BMS主继电器闭合命令=1,待48V控制器接收到BMS发送的BMS主继电器状态=1后,48V控制器控制预充继电器断开。
***下电流程如下:
1)钥匙拔出后,即检测到KL15下电后,48V控制器需保持上电3s后才能下电;
2)钥匙拔出,48V控制器向BSG发送关闭指令BSG启动指令=0,BSG关闭;48V控制器接收到BSG发送的BSG使能状态=1后,控制BSG继电器下电;
3)钥匙拔出,48V控制器向DCDC发送运行命令=0,DCDC关闭,当48V控制器接收到DCDC发送的工作状态=1后,控制DCDC继电器下电;
4)当BSG继电器=0且DCDC继电器=0,HCU向BMS发送BMS主继电器断开命令=1,BMS主继电器闭合命令=0,待BSG发送的BMS主继电器状态=0,则控制BMS继电器下电;
5)若下电过程中或下电后,钥匙拨回ON档,则重新开始上电程序。
紧急下电流程:
1)当故障诊断***通知紧急下电时,HCU控制BMS断开主继电器。
2)接收到48V下电标志位后,高压下电,但低压端保持上电。
12V电池为整车所有电气***及控制***提供电源,若12V电池电压不足,将导致整车电气机控制***关闭。12V电池电量保持模块是故48V控制器需检测12V电池电压,在12V电池电压不足,控制DCDC,将48V电压降压为12V电压为12V电池充电,保证电池电压稳定。具体工作流程如下:
1)当48V电池电压大于40V且DCDC无故障,若12V电池电压<=12V电池电压上限值,则48V控制器向DCDC发送开启控制量=1和输出电压=14,DCDC启动;若12V电池电压>12V电池电压上限值,则48V控制器向DCDC发送开启控制量=0,DCDC停止工作;
2)若DCDC存在故障,HCU需暂停DCDC工作;
3)若故障处理模块请求DCDC暂停工作,则HCU向DCDC发送停止命令。踏板解析模块分为油门踏板、刹车踏板、离合踏板模块。以油门踏板模块为例,48V控制器分别采集两路油门踏板传感器信号1和2,采集频率为1000Hz,转换过程中,踏板深度0%对应的传感一电压为Acc_1_Low,对应的传感器二电压为Acc_2_Low;踏板深度100%对应的传感器一电压为Acc_1_High,对应的传感器二电压为Acc_2_High。0-100%踏板深度与电压值呈线性比例关系。计算得到的两组信号分别为油门踏板位置1和油门踏板位置2,若油门踏板位置1-油门踏板位置2的偏差在3%以内,说明踏板深度采集正确,以两组信号的最小值作为踏板深度信号输出;若两者之差大于3%,报告错误并以ECU传递的油门开度信号作为正确的油门踏板深度信号。
模式选择为48V***最关键功能,该模块以通过对踏板、车速等信号作为输入,选择该状态下需要整车的驾驶模式,之后计算该驾驶模式下电机的扭矩输出,实现启停,助力,能量回收等功能,以提高整车的动力性及经济性能。
模式选择,即根据驾驶者踏板需求及车辆实时状态,确定整车应工作在如下何种状态:
1)启停功能:发动机怠速下停机,行走时快速启动发动机;
2)助力:扭矩需求较高时,BSG助力;
3)能量回收:不踩油门和制动,BSG负扭矩发电,回收一部分动能;
4)制动能量回收:踩下制动踏板,BSG随制动踏板深度负扭矩发电;
5)行驶充电:行驶过程中,若48V电池电量低,BSG负扭矩发电补充SOC电量;
6)怠速充电:发动机怠速下,发动机水温低或者SOC低,BSG负扭矩充电;7)怠速强制充电:响应怠速强制充电开关,给48V电池充电;
8)正常行驶模式:BSG不工作,仅发动机工作模式。
模式选择的整体执行逻辑如图2所示,模式选择分为三大块内容:行驶状态、制动状态、停车状态。模式选择切换条件如下表:。
表1:
Figure BDA0002663353980000061
表1为各行驶状态切换条件表。
停车状态为***默认进入状态,需执行的操作为:A1(首次进入停车状态),首次
启动标志=1;A2(首次进入行驶状态),首次启动标志=0。
停车状态的切换条件如下表:
表2:
Figure BDA0002663353980000062
Figure BDA0002663353980000071
表2为停车状态的切换条件表。
怠速停机状态时,48V控制器控制ECU继电器断开,同时,HCU通过CAN控制BSG输出扭矩为-20Nm。等待BSG转速为0后,令BSG输出扭矩为0,转速为0保持1s后重新闭合ECU继电器。设置发动机启动完成标志为0。
发动机启动过程如图3所示,正常启动过程如图4所示。
首先HCU控制ECU继电器断开,BSG以BSG启动扭矩为30Nm,对电机进行反拖,反拖时间为ECU启动延迟时间,之后闭合ECU继电器,待电机转速达到发动机启动转速阈值=1100rpm时,电机停止扭矩输出。若在ECU启动延迟时间时间内电机已经达到发动机启动转速阈值,则控制ECU继电器闭合,电机停止扭矩输出,此时发动机上电后会自行点火喷油工作。其中,ECU启动延迟时间为500ms。
1)ECU继电器闭合后,开始计时,若1s内,未启动成功,说明启动失败,之后进入第二次正常启动过程。设置发动机启动失败次数,第一次启动失败置为1,第二次置为2,第三次置为3;退出发动机启动模式时,重置为0;
2)启动过程若松开离合,启动过程停止,电机停止运行;
3)当发动机启动失败次数为3,电机启动失败,此时需驾驶员手动启动发动机,手动启动过程为驾驶员采用钥匙打火;
4)进入发动机启动状态时,令怠速启动状态标志为1;退出该状态时标志为0;
5)发动机启动成功的标志为:HCU接收到CAN上发动机运行状态为1,或者ECU继电器闭合后1s,发动机转速大于750rpm;
6)发动机启动失败的标志为ECU继电器闭合后1s,发动机运行状态为0或者发动机转速小于500rpm;
7)电机的持续运行时间最大为1s,时间超出后,禁止电机扭矩输出;
8)发动机启动成功后,输出发动机启动完成标志为1。
发动机在怠速状态下,BSG需根据SOC值,强制充电开关信号等选择是否负扭矩输出发电以补充48V电池电量。
1)当强制充电开关闭合且未踩下离合踏板时,若SOC小于85%,即可开启强制充电,SOC电量超过90%,结束强制充电;
2)为避免强制充电时SOC在90%上下翻转,导致电机反复开闭,SOC下降到85%之后方可重新开启强制充电;
3)SOC小于怠速停止转发动机启动SOC阈值时,怠速充电开启。充电至SOC到达怠速充电转怠速停止SOC阈值后,停止怠速充电;
4)怠速充电及强制怠速充电,电机以-10Nm的扭矩发电,为避免长时间发电导致电机过热,需对电机温度进行监控,电机控制器温度高时降低BSG的发电扭矩,温度限制MAP如下表:
表3:
电机控制器温度 -40 0 70 80 85 90
限制百分比 1 1 1 1 0.5 0
表3为电机控制器温度限制表。
5)怠速充电开启时,需控制负扭矩的加载速度,限制扭矩加载的变化率为2Nm/s;
6)踩下离合踏板,结束充电状态,发动机进入正常怠速状态。
制动状态分三个子状态,分别为:
机械制动,即仅使用原车刹车***,该模式在高SOC,踩下离合踏板,车速小于10km/h,或者48V***出现故障时进入。
滑行能量回收,即整车在不踩油门、刹车、离合踏板,滑行时,BSG提供一定负扭矩发电以回收一部分动能,执行逻辑如下:
制动能量回收,BSG和机械制动同时工作使车辆减速。
当车速大于10km/h,则BSG根据电机转速和制动踏板深度,输出负扭矩发电,输出扭矩,输出扭矩如下表:
表4:
Figure BDA0002663353980000091
表4为则BSG随转速和制动踏板深度的扭矩响应表。
期望输出扭矩需要进行一定的限制,限制如下:
1)高SOC时,为避免电池过充,需对BSG发电扭矩进行限制,能量回收SOC限制MAP如下表:
表5:
SOC 0 80 86 89 92 100
限制百分比 1 1 1 0.5 0 0
表5为BSG能量回收扭矩随电池SOC的限制比例表。
2)倒挡时不进行能量回收;
3)离合踏板踩下时,不进行能量回收;
4)当48V***上电开关=0时,不进行能量回收;
5)48V控制器故障等级=1时,不进行能量回收;
6)电机温度高时需对BSG的扭矩输出进行限制,避免引起电机控制器的过热,BSG因温度限制百分比MAP如下表:
表6:
电机控制器温度 -40 0 70 80 85 90
限制百分比 1 1 1 1 0.5 0
表6为BSG扭矩随温度的限制比例表。
7)电机转速小于2500不进行能量回收。
行驶状态如下:正常行驶状态:即仅发动机工作,BSG电机不输出功率,大部分时间工作在此状态。助力状态:即发动机工作的同时,BSG输出一定扭矩和发动机一起驱动车辆,该模式一般工作在油门踏板较深,扭矩需求较高的工况,行驶充电状态:此时发动机驱动车辆行驶的同时,一部分扭矩拖动BSG发电,该模式仅在48V电池电量严重不足时才进入。
根据油门踏板深度和发动机转速,及SOC的不同,BSG电机会在正扭矩输出,空转和负扭矩发电三种工作状态下切换,以实现助力、行车发电等功能,具体的逻辑如图5所示。
BSG的扭矩响应如下表:
表7:
Figure BDA0002663353980000101
表7为行车时BSG扭矩随发动机转速和油门踏板深度的扭矩响应表。
查表得到BSG的扭矩响应后需根据SOC的状态对BSG的扭矩进行限制。
当SOC较高时需限制BSG的发电扭矩,当SOC较低时需限制BSG的助力扭矩,故采用两个SOC扭矩限制的MAP分别对BSG的正负扭矩进行限制。
1)当BSG正扭矩输出时,在SOC低时对电机的扭矩进行限制,助力SOC限制的百分比MAP由如下表:
表8:
SOC 0 10 20 30 40 45 50 60 70 80 90 100
限制百分比 0 0 0 0 0 0 0 0.5 1 1 1 1
表8为BSG正扭矩输出时SOC对扭矩的限制比例表。
2)当BSG负扭矩输出时,在SOC高时对电机的扭矩进行限制,行驶充电限制的百分比MAP由如下表:
表9:
SOC 0 10 20 30 35 40 50 60 70 80 90 100
限制百分比 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0
表9为BSG负扭矩输出时SOC对扭矩的限制比例表。
3)当离合踏板被踩下,需将BSG的扭矩输出限制在+-4Nm内,避免BSG的扭矩输出对换挡造成影响;
4)为避免刚踩下踏板,低踏板开度反复触发BSG的负扭矩输出,设计了低踏板深度的过滤模块,模块需监控BSG扭矩响应MAP输出的期望扭矩值,当期望扭矩为负值且持续2s以上,方可控制电机输出负扭矩发电;
5)电机温度高时需对BSG的扭矩输出进行限制,限制方法同表9;
6)当处于倒挡时,限制BSG扭矩输出为0;
7)负扭矩输出时,若检测到发动机转速快速下降,或者转速小于700转,停止负扭矩输出;
8)当SOC<40,则持续保持BSG电机-3Nm扭矩发电。
扭矩限制如图6所示。电池和电机输入输出功率若过大,可能损坏电池和电机。
故需根据电池电机的最大输入输出性能控制电机的扭矩输入和输出。
1)用电机允许最大驱动转矩对电机最大正向扭矩进行限制;
2)用电机允许最大发电转矩对电机的最大负向扭矩进行限制;
3)以电池的最大允许放电功率限制(电池的最大允许放电功率-DCDC实时电流*14)换算到扭矩后对电机的正向扭矩进行限制;
4)以电池的最大允许充电功率对电机的负向扭矩进行限制;
5)接收到BMS功率限制命令后,限制充放电功率在2kW内;
6)接收到仅允许发电命令,禁止电机正扭矩输出。
扭矩仲裁模块:
1)当ESP、ABS工作时,即ABS激活时电机处于待机状态,不响应扭矩需求;2)当故障分级模块发送的BSG故障时,电机待机,不响应扭矩需求。
搭载48V电子增压***主要解决两个问题:发动机低速下废气能量不足导致增压效果有限;涡轮迟滞引起的进气端建压速度不够,导致发动机扭矩响应速度慢。48V控制电子涡轮增压器控制框图如图7所示,具体控制策略如下:
1)由油门踏板开度K1和发动机转速N1查发动机扭矩MAP表,得到期望的发动机扭矩T1,发动机扭矩MAP由表9所示,其中纵轴为发动机转速N1,横轴为油门踏板开度K1。
表10:
Figure BDA0002663353980000121
表10为发动机扭矩随油门踏板和转速的响应MAP表。
2)由期望发动机扭矩T1和发动机实际转速N1查增压压力MAP表得到目标进气压力P2。增压压力MAP由表11所示,其中横轴为发动机转速N1,纵轴为发动机扭矩T1。
表11:
Figure BDA0002663353980000131
表11为发动机增压压力随发动机转速和扭矩的发动机增压压力表。
2)计算目标进气压力P2与电子增压器入口端的压力P3的比值R1,即增压比;R1的计算公式如下:R1=P2/P3。
3)由增压比R1和ECU计算得到的空气流量W1查电子增压器转速随空气流量和增压比的转速输出表,得到电子增压器转速的前馈目标值N2。电子增压器MAP表由表11所示,其中横轴为空气流量R1,纵轴为增压比W1。
表12:
Figure BDA0002663353980000132
表12为电子增压器转速随空气流量和增压比的转速输出表。
4)由压力传感器采集进气歧管端的压力P4,计算进气歧管压力P4和目标进气压力P2的压力差P5。其中P5的计算公式如下:P5=P2-P4。
5)由压力差P5作为PID控制的输入,计算需要增加或者减少的转速值N3。计算公式如下:
Figure BDA0002663353980000141
其中Kp=1000,为比例增益;Ki=400为积分常数。
6)将转速值N3与前馈控制转速目标值N2相加,即为最终的增压器目标转速N4。N4的计算公式如下:N4=N2+N3。
7)由于增压器存在最高转速限值,需对目标转速N4进行限制,得到最终目标转速N5。限制方法如下:N5等于N4和90000的最小值。
8)48V控制器通过CAN信号发送最终目标转速N5给增压器。
9)增压器执行48V控制器发送的转速值N5需求。
电子增压器的优点如附图8,9所示。
图8电子涡轮可以增加低转速下的发动机峰值扭矩,图9为废气涡轮增压和电子涡轮增压的发动机外特性对比。
图10电子涡轮可以提高发动机扭矩响应速度,特别是突然的大油们高动力需求,48V电子涡轮能够快速完成建压过程,发动机扭矩攀升相比废气涡轮更加迅速。采用CCP标定及工具开发,包括Flash分区,Flash配置,Flash与RAM的交互,Flash读写,上位机脚本。采用UDS协议进行故障诊断和BootLoader下载,对BMS,BSG,DCDC,48V控制器故障进行分级和处理。
48V控制器与显示模块通过CAN连接,48V控制器发送驾驶模式、发动机转速\扭矩,电机转速\扭矩、48V电池SOC信息、车速,刷新频率小于0.2s。显示模块接收48V控制器发送的数据,对数据进行解析,并通过图形界面进行可视化显示。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式,本发明的保护范围以权利要求书为准,任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种应用于汽车控制器的控制方法,其特征在于,包括以下步骤,1)由油门踏板开度K1和发动机转速N1查发动机扭矩MAP表,得到期望的发动机扭矩T1,发动机扭矩随油门踏板开度和转速的响应MAP表,其中横轴为发动机转速N1,纵轴为油门踏板开度K1;2)由期望发动机扭矩T1和发动机实际转速N1查增压压力MAP表得到目标进气压力P2,发动机增压压力随发动机转速和扭矩的发动机增压压力表,其中横轴为发动机转速N1,纵轴为发动机扭矩T1;3)计算目标压力P2与电子增压器入口端的压力P3的比值R1,即增压比,R1的计算公式如下:R1=P2/P3;4)由增压比R1和ECU计算得到的空气流量W1查电子增压器转速随空气流量和增压比的转速输出表,得到电子增压器转速的前馈控制转速目标值N2,电子增压器转速随空气流量和增压比的转速输出表,其中横轴为轴压比R1,纵轴为空气流量W1;5)由压力传感器采集进气歧管端的进气歧管压力P4,计算进气歧管压力P4和目标压力P2的压力差P5,其中P5的计算公式如下:P5=P2-P4;6)由压力差P5作为PID控制的输入,计算需要增加或者减少的转速值N3,计算公式如下:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
, 其中K p =1000,为比例增益;K i =400,为积分常数;7)将转速值N3与前馈控制转速目标值N2相加,即为最终的增压器目标转速N4,N4的计算公式如下:N4=N2+N3;8)由于增压器存在最高转速限值,需对目标转速N4进行限制,得到最终目标转速N5,限制方法如下:N5等于N4和90000的最小值;9)48V控制器通过CAN信号发送最终目标转速N5给增压器;10)增压器执行48V控制器发送的最终目标转速值N5需求;11)模式选择,即根据驾驶者踏板需求及车辆实时状态,确定整车应工作在如下何种状态:1)启停功能:发动机怠速下停机,行走时快速启动发动机;2)助力:扭矩需求较高时,BSG助力;3)能量回收:不踩油门和制动,BSG负扭矩发电,回收一部分动能;4)制动能量回收:踩下制动踏板,BSG随制动踏板深度负扭矩发电;5)行驶充电:行驶过程中,若48V电池电量低,BSG负扭矩发电补充SOC电量;6)怠速充电:发动机怠速下,发动机水温低或者SOC低,BSG负扭矩充电;7)怠速强制充电:响应怠速强制充电开关,给48V电池充电;8)正常行驶模式:BSG不工作,仅发动机工作模式;
紧急下电流程:1)当48V电池电压大于40V且DCDC无故障,若12V电池电压<=12V电池电压上限值,则48V控制器向DCDC发送开启控制量=1和输出电压=14,DCDC启动;若12V电池电压>12V电池电压上限值,则48V控制器向DCDC发送开启控制量=0,DCDC停止工作;2)若DCDC存在故障,HCU需暂停DCDC工作;3)若故障处理模块请求DCDC暂停工作,则HCU向DCDC发送停止命令;踏板解析模块分为油门踏板、刹车踏板、离合踏板模块;48V控制器分别采集两路油门踏板传感器信号1和2,采集频率为1000Hz,转换过程中,踏板深度0%对应的传感一电压为Acc_1_Low,对应的传感器二电压为Acc_2_Low;踏板深度100%对应的传感器一电压为Acc_1_High,对应的传感器二电压为Acc_2_High;0-100%踏板深度与电压值呈线性比例关系;计算得到的两组信号分别为油门踏板位置1和油门踏板位置2,若油门踏板位置1-油门踏板位置2的偏差在3%以内,说明踏板深度采集正确,以两组信号的最小值作为踏板深度信号输出;若两者之差大于3%,报告错误并以ECU传递的油门开度信号作为正确的油门踏板深度信号。
CN202010911251.0A 2020-09-02 2020-09-02 一种应用于汽车控制器的控制方法 Active CN111997766B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010911251.0A CN111997766B (zh) 2020-09-02 2020-09-02 一种应用于汽车控制器的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010911251.0A CN111997766B (zh) 2020-09-02 2020-09-02 一种应用于汽车控制器的控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111997766A CN111997766A (zh) 2020-11-27
CN111997766B true CN111997766B (zh) 2022-11-04

Family

ID=73465214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010911251.0A Active CN111997766B (zh) 2020-09-02 2020-09-02 一种应用于汽车控制器的控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111997766B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113078855B (zh) * 2021-04-29 2022-10-04 联合汽车电子有限公司 电机目标预测扭矩获得方法及电机控制***
CN114483343A (zh) * 2022-01-12 2022-05-13 东风商用车有限公司 改善发动机低速进气量的方法及***

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020040251A (ko) * 2000-11-24 2002-05-30 이계안 디젤 엔진 차량 출발시의 엔진 구동 장치 및 그 방법
DE102008044156A1 (de) * 2008-11-28 2010-06-10 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verfahren und Vorrichtung zur Ladedruckregelung in einem Kraftfahrzeug
CN107013320B (zh) * 2016-01-28 2019-12-06 长城汽车股份有限公司 电子增压器的控制方法、***及车辆
CN110131034B (zh) * 2018-02-02 2021-03-19 上汽通用汽车有限公司 发动机涡轮增压器超速诊断方法以及诊断***和车辆
CN110091855B (zh) * 2019-03-19 2021-10-01 南通卓控动力科技有限公司 车辆发动机48v轻混控制***
CN110043358A (zh) * 2019-05-29 2019-07-23 湖南天雁机械有限责任公司 辅助增压的发动机涡轮增压***及增压方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111997766A (zh) 2020-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110949368B (zh) 混合动力车辆的控制方法、装置、存储介质及车辆
US10597024B2 (en) System and method for powering start-stop and hybrid vehicle components and accessories
JP5074876B2 (ja) ハイブリッド車両のアイドルストップモード制御方法
CN107253475B (zh) 一种用于混合动力汽车的扭矩分配方法、扭矩分配控制器
CN102505995B (zh) 混合动力车发动机自动怠速启停的控制方法及***装置
JP5420154B2 (ja) 電子吸気量制御装置が搭載されたハイブリッド電気自動車のエンジントルク制御方法
US9994108B2 (en) Regenerative braking power distribution
CN111997766B (zh) 一种应用于汽车控制器的控制方法
CN103121450A (zh) 一种纯电动汽车的坡道控制方法
US10000123B2 (en) Hybrid vehicle
CN102837700A (zh) 自动车辆
CN101850767A (zh) 基于主动停机模式的车用发动机快速启停控制方法及***
CN111465541B (zh) 混合动力车辆的控制方法和混合动力车辆的控制装置
US20180162350A1 (en) Method and apparatus for controlling mhsg of mild hybrid electric vehicle
CN106285972A (zh) 车辆的发动机自动启停的方法
CN111878244B (zh) 一种48v混动电气***
CN108025633A (zh) 在与离合器和内燃机之间的电机成p1配置的内燃机的背离离合器的一侧与电机成p0配置的混合汽车
CN105235679A (zh) 汽车发动机的停机控制方法与装置
KR101114383B1 (ko) 하이브리드 차량의 제어방법
EP4159518B1 (en) Dcdc output voltage control method and control system for hybrid vehicle
CN104349958A (zh) 用于运行机动车中的传动系的方法
CN202399856U (zh) 在启停***下汽车空调控制***
Zhu et al. Simulation research on the start-stop system of hybrid electric vehicle
CN113771854B (zh) 一种汽车启停工况智能判定方法及***
KR101905569B1 (ko) 마일드 하이브리드 차량의 mhsg 제어 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant