專利名稱：用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的放電扭矩的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合動(dòng)力汽車控制領(lǐng)域，并且具體地涉及一種用于在混合動(dòng)力汽車中控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的放電扭矩的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車存在種種弊病，除了燃油使用效率一直偏低以夕卜，更為嚴(yán)重的是汽車廢氣的排放對(duì)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染。20世紀(jì)90年代以來，世界各國對(duì)改善環(huán)境的呼聲日益高漲，隨之對(duì)電動(dòng)汽車也都抱有很大的期待。然而，雖然人們普遍認(rèn)為未來是電動(dòng)汽車的天下，但是目前的電池技術(shù)問題仍然阻礙著電動(dòng)汽車的大規(guī)模應(yīng)用。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠(yuǎn)未達(dá)到人們所要求的數(shù)值，專家估計(jì)在10年以內(nèi)電動(dòng)汽車還無法取代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(除非燃料電池技術(shù)有重大突破)。作為純電動(dòng)汽車的過渡，工程師們開發(fā)了混合動(dòng)力汽車(Hybrid-ElectricVehicel,縮寫HEV)。所謂混合動(dòng)力就是將電動(dòng)機(jī)與輔助動(dòng)力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動(dòng)力，簡單地說就是讓一部分動(dòng)力由電池-驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)承擔(dān)。這種混合動(dòng)力方案既發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長、動(dòng)力性好的優(yōu)點(diǎn)，又可以發(fā)揮電池-驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)無污染、低噪聲的好處，汽車的熱效率可提高10%以上，廢氣排放也得以大大改善。一般在混合動(dòng)力汽車中使用高壓電池，其能起到存儲(chǔ)能量和動(dòng)力輔助的作用?？赏ㄟ^驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供扭矩來控制高壓電池的充放電狀態(tài)。例如，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可提供放電扭矩來使高壓電池進(jìn)行放電。另外，還可通過提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)的放電扭矩以間接下調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩而使其工作在效率較高的區(qū)域?，F(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)方案在調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的放電扭矩時(shí)普遍存在以下兩個(gè)問題:一是沒有考慮整車動(dòng)力需求很大時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)的整體效率優(yōu)化；二是沒有考慮在動(dòng)力電池的SOC很高時(shí)對(duì)其進(jìn)行必要的放電控制。部分地由于以上這些原因，目前的混合動(dòng)力汽車在工作效率、能耗及電池使用壽命等方面均還不盡如人意。因而，對(duì)用于在混合動(dòng)力汽車中合理控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的放電扭矩的方法有很大的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種方法以在混合動(dòng)力汽車中合理地調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的放電扭矩工作點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)汽車動(dòng)力系統(tǒng)整體效率的最優(yōu)化并且延長電池使用壽命。為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明提供了一種用于在混合動(dòng)力汽車中控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的放電扭矩的方法，所述放電扭矩是所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的使所述混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力電池放電的扭矩，所述方法包括:將所述動(dòng)力電池的SOC與第一預(yù)定閾值比較；在所述SOC大于第一預(yù)定閾值并且所述混合動(dòng)力汽車的整車動(dòng)力需求大于O的情況下，根據(jù)所述SOC的大小來設(shè)置所述放電扭矩；在所述SOC小于第一預(yù)定閾值的情況下，將所述整車動(dòng)力需求與第二預(yù)定閾值比較；在所述整車動(dòng)力需求大于第二預(yù)定閾值的情況下，在所述整車動(dòng)力需求范圍內(nèi)確定多個(gè)放電扭矩；根據(jù)所述整車動(dòng)力需求計(jì)算分別與所述多個(gè)放電扭矩對(duì)應(yīng)的多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；根據(jù)所述成對(duì)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩與放電扭矩計(jì)算對(duì)應(yīng)的多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總效率；根據(jù)所述多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總效率來設(shè)置所述放電扭矩。優(yōu)選地，根據(jù)所述SOC的大小來設(shè)置所述放電扭矩包括根據(jù)所述SOC進(jìn)行查表來確定所述放電扭矩，所述表格為通過試驗(yàn)測得的、在所述SOC大于第一預(yù)定閾值時(shí)所述SOC與所述放電扭矩的關(guān)系。優(yōu)選地，所述在SOC大于第一預(yù)定閾值時(shí)所述SOC與所述放電扭矩的關(guān)系包括放電扭矩隨SOC的增大而增大，并且放電扭矩的變化率也隨SOC的增大而增大。優(yōu)選地，根據(jù)所述SOC的大小來設(shè)置所述放電扭矩包括將所述放電扭矩設(shè)置為不超過所述整車動(dòng)力需求，并且不超過驅(qū)動(dòng)電機(jī)外特性曲線上與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的最大驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩。優(yōu)選地，所述根據(jù)所述成對(duì)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩與放電扭矩計(jì)算對(duì)應(yīng)的多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總
效率包括根據(jù)以下公式來計(jì)算所述動(dòng)力系統(tǒng)總效率:
權(quán)利要求
1.一種用于在混合動(dòng)力汽車中控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的放電扭矩的方法，所述放電扭矩是所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的使所述混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力電池放電的扭矩，其特征在于，所述方法包括: 將所述動(dòng)力電池的SOC與第一預(yù)定閾值比較； 在所述SOC大于第一預(yù)定閾值并且所述混合動(dòng)力汽車的整車動(dòng)力需求大于O的情況下，根據(jù)所述SOC的大小來設(shè)置所述放電扭矩； 在所述SOC小于第一預(yù)定閾值的情況下，將所述整車動(dòng)力需求與第二預(yù)定閾值比較； 在所述整車動(dòng)力需求大于第二預(yù)定閾值的情況下， 在所述整車動(dòng)力需求范圍內(nèi)確定多個(gè)放電扭矩； 根據(jù)所述整車動(dòng)力需求計(jì)算分別與所述多個(gè)放電扭矩對(duì)應(yīng)的多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩； 根據(jù)所述成對(duì)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩與放電扭矩計(jì)算對(duì)應(yīng)的多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總效率； 根據(jù)所述多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總效率來設(shè)置所述放電扭矩。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中根據(jù)所述SOC的大小來設(shè)置所述放電扭矩包括根據(jù)所述SOC進(jìn)行查表來確定所述放電扭矩，所述表格為通過試驗(yàn)測得的、在所述SOC大于第一預(yù)定閾值時(shí)所述SOC與所述放電扭矩的關(guān)系。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述在SOC大于第一預(yù)定閾值時(shí)所述SOC與所述放電扭矩的關(guān)系包括放電扭矩隨SOC的增大而增大，并且放電扭矩的變化率也隨SOC的增大而增大。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，其中根據(jù)所述SOC的大小來設(shè)置所述放電扭矩包括將所述放電扭矩設(shè)置為不超過所述整車動(dòng)力需求，并且不超過驅(qū)動(dòng)電機(jī)外特性曲線上與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的最大驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述根據(jù)所述成對(duì)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩與放電扭矩計(jì)算對(duì)應(yīng)的多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總效率包括根據(jù)以下公式來計(jì)算所述動(dòng)力系統(tǒng)總效率: ^BngPw Ou1.MoiorPw OuiTotaiEffiaency =---** 1 BMgPwCkiii^m+MoiorPwCki￡i JJmmr MoiarPwOui = k.— pwxTq __discharge xMoior^eed 其中為所述動(dòng)力系統(tǒng)總效率，EngP^Oui為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率，MoioPwOut為所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的放電功率，MotorSpmd為所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，k_pw為所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率轉(zhuǎn)換系數(shù)，Iss和/分別為所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)際效率，Tq —discharge為所述放電扭矩。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述根據(jù)所述整車動(dòng)力需求計(jì)算分別與所述多個(gè)放電扭矩對(duì)應(yīng)的多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩包括根據(jù)以下公式來進(jìn)行計(jì)算:VehichRsqtwsi _Tq- Engin&R^qu&st JTq + Tq_discharge xi_ratio 其中VeMckRsquesi _Tq為所述整車動(dòng)力需求，Engim為所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，Tq —discharge為所述放電扭矩，k_ratio為所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速之比。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中在所述整車動(dòng)力需求范圍內(nèi)確定多個(gè)放電扭矩包括: 確定所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)當(dāng)前可達(dá)到的最大放電扭矩； 將所述整車動(dòng)力需求與所述最大放電扭矩中的較小值確定為. ——ch arg Smmi ； 在[O, Tq — discharge爾]內(nèi)以預(yù)定間隔取所述多個(gè)放電扭矩。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中根據(jù)所述多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總效率來設(shè)置所述放電扭矩包括將所述放電扭矩設(shè)置為與最大的動(dòng)力系統(tǒng)總效率對(duì)應(yīng)的放電扭矩。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述根據(jù)所述多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總效率來設(shè)置所述放電扭矩包括: 將所述放電扭矩為O時(shí)的動(dòng)力系統(tǒng)總效率確定為基準(zhǔn)系統(tǒng)效率； 將勘與 —base之間的差值與第三預(yù)定閾值比較； 在所述差值大于第三預(yù)定閾值的情況下將所述放電扭矩設(shè)置為與所述最大動(dòng)力系統(tǒng)總效率爾一 hssi對(duì)應(yīng)的放電扭矩。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，其中所述根據(jù)所述多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總效率來設(shè)置所述放電扭矩還包括: 在所述差值小于第三預(yù)定閾值的情況下將所述差值與第四預(yù)定閾值比較； 在所述差值小于所述第四預(yù)定閾值的情況下將所述放電扭矩設(shè)置為與所述基準(zhǔn)系統(tǒng)效率爾—匕賺對(duì)應(yīng)的放電扭矩， 其中所述第四預(yù)定閾值小于所述第三預(yù)定閾值。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，其中所述根據(jù)所述多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總效率來設(shè)置所述放電扭矩還包括: 在所述差值大于所述第四預(yù)定閾值的情況下將所述放電扭矩設(shè)置為前一時(shí)刻的放電扭矩。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在混合動(dòng)力汽車中控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的放電扭矩的方法，該方法包括在動(dòng)力電池的SOC大于第一預(yù)定閾值且混合動(dòng)力汽車的整車動(dòng)力需求大于0的情況下，根據(jù)SOC的大小來設(shè)置放電扭矩；在SOC小于第一預(yù)定閾值的情況下，將整車動(dòng)力需求與第二預(yù)定閾值比較；在整車動(dòng)力需求大于第二預(yù)定閾值的情況下，在所述整車動(dòng)力需求范圍內(nèi)確定多個(gè)放電扭矩；根據(jù)整車動(dòng)力需求計(jì)算分別與所述多個(gè)放電扭矩對(duì)應(yīng)的多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；根據(jù)所述成對(duì)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩與放電扭矩計(jì)算對(duì)應(yīng)的多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總效率；根據(jù)所述多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總效率來設(shè)置所述放電扭矩。
文檔編號(hào)B60W30/188GK103183021SQ201110453970
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者朱軍, 周宇星, 冷宏祥, 張劍鋒 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司