混合動力車輛的控制方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動力車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種混合動力車輛的控制方法，以及一種混合動力車輛的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在開發(fā)混合動力車的過程中，目前有多種不同的混合動力構(gòu)型，其中E4WD(Electric 4 Wheel Drive Hybrid Electric，電動四驅(qū)混合動力)混動車發(fā)展較快。
[0003]如圖1所示，是傳統(tǒng)技術(shù)中一種能提供AMT換擋轉(zhuǎn)矩補償?shù)尿?qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；在起動機/發(fā)電機一體化混合動力車(Integrate starter/generator混合動力車，以下簡稱ISG混動車)的基礎(chǔ)上，E4WD混動車加入了一個后軸驅(qū)動電機(Electric Rear AxleDrive Motor，以下簡稱ERAD電機)，該電機通過減速齒輪與后軸相連。對于這種四驅(qū)的混合動力車，選取合適的變速裝置對混合動力車的成本及油耗影響極大。
[0004]AMT(Automated Mechanical Transmiss1n，電控機械式自動變速器)由于具有結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、燃油經(jīng)濟性好的優(yōu)點，因此適宜應(yīng)用到四驅(qū)混合動力車型上。AMT是在原有機械變速器基本結(jié)構(gòu)不變的情況下，通過加裝微機(TQJ，Transmiss1n Control Unit)控制的自動操縱機構(gòu)(kits)，取代原來由駕駛員人工完成的離合器分離與接合、換擋手柄的摘擋與掛擋以及變更發(fā)動機的油門開度的同步調(diào)節(jié)等操作，最終實現(xiàn)換擋過程的操縱自動化。AMT由于原有的機械傳動結(jié)構(gòu)基本不變，所以具有傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊及工作可靠等優(yōu)點，因而能給混合動力車帶來低成本、低油耗的優(yōu)勢，大大提高混合動力車的商品性。
[0005]AMT變速箱的傳動效率比傳統(tǒng)的AT液力變矩器高，其直接效果就是在燃油經(jīng)濟性方面有較大的優(yōu)勢。但是AMT變速箱也有其他缺點，例如換擋時間較長，導(dǎo)致?lián)Q擋過程中存在動力中斷的情況；換擋平順性較差；車輛起步平順性較差等問題。在E4WD混合動力系統(tǒng)中，可以通過后電機的輔助來有效地解決AMT變速箱的弊端，由于后電機是用動力電池驅(qū)動的，因此要維持SOC水平，才能有效地解決這些缺點。
[0006]ERAD電機在整車舒適性改善方面發(fā)揮了非常重要的作用。首先，它可以在換擋過程中提供助力，改善AMT換擋存在動力中斷的不足；其次，在擁堵工況下可實現(xiàn)車輛的電動爬行功能，大大緩解了駕駛疲勞。但是E4WD混動車中的ERAD電機、電動空調(diào)等，對電池電量的消耗很大，SOC(state of charge，荷電狀態(tài)，也即剩余電量)的平衡成為控制的一個難點。特別是在擁堵工況下，一般的怠速發(fā)電無法滿足電動爬行及車輛內(nèi)過高的能耗需求，若提高發(fā)電量，又影響到車輛在混動模式下的起步性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于此，本發(fā)明提供一種混合動力車輛的控制方法和系統(tǒng)，既能控制SOC處于平衡狀態(tài)，也能保證車輛在混動模式下的起步平順性能。
[0008]—種混合動力車輛的控制方法，包括如下步驟:
[0009]當車輛運行在增程模式時，若電池的電量低于預(yù)設(shè)的電量范圍，并且所述車輛的能耗需求高于預(yù)設(shè)的能耗范圍，則將發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增大到預(yù)設(shè)的第一轉(zhuǎn)速范圍，其中，所述增程模式下發(fā)動機轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機對所述電池充電；
[0010]當符合從所述增程模式切換到混動模式進行起步控制的條件時，則將所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降低到預(yù)設(shè)的第二轉(zhuǎn)速范圍后切換到所述混動模式進行起步控制，其中，所述混動模式下所述發(fā)動機轉(zhuǎn)子驅(qū)動所述車輛的傳動機構(gòu)。
[0011 ] 一種混合動力車輛的控制系統(tǒng)，包括:
[0012]轉(zhuǎn)速增大模塊，用于:當車輛運行在增程模式時，若電池的電量低于預(yù)設(shè)的電量范圍，并且所述車輛的能耗需求高于預(yù)設(shè)的能耗范圍，則將發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增大到預(yù)設(shè)的第一轉(zhuǎn)速范圍，其中，所述增程模式下發(fā)動機轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機對所述電池充電；
[0013]轉(zhuǎn)速降低模塊，用于:當符合從所述增程模式切換到混動模式進行起步控制的條件時，則將所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降低到預(yù)設(shè)的第二轉(zhuǎn)速范圍后切換到所述混動模式進行起步控制，其中，所述混動模式下所述發(fā)動機轉(zhuǎn)子驅(qū)動所述車輛的傳動機構(gòu)。
[0014]上述混合動力車輛的控制方法和系統(tǒng)，當車輛運行在增程模式下，若此時電池電量較低并且車輛的能耗需求較高，則控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增大到預(yù)設(shè)的第一轉(zhuǎn)速范圍，使發(fā)動機的轉(zhuǎn)子在較高轉(zhuǎn)速下帶動發(fā)電機為電池充電，以提高電池的發(fā)電量，在增程模式下滿足車輛內(nèi)的能耗需求，維持SOC平衡；當車輛需要從所述增程模式切換到混動模式起步，由于當前發(fā)動機的轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在較高的轉(zhuǎn)速，因此先將發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)低到預(yù)設(shè)的第二轉(zhuǎn)速范圍后，再控制車輛從增程模式切換到混動模式進行起步控制，車輛在起步時發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速已調(diào)低，因此保證了車輛在混動模式下起步的平順性。
【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有的混動技術(shù)中一種能提供AMT換擋轉(zhuǎn)矩補償?shù)尿?qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明混合動力車輛的控制方法第一實施方式的流程示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明混合動力車輛的控制方法第四實施方式的流程示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明混合動力車輛的控制系統(tǒng)第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0020]如圖2所示，是本發(fā)明混合動力車輛的控制方法第一實施方式的流程示意圖；本實施例的控制方法，可應(yīng)用在混合動力車輛的整車控制器中，包括如下步驟:
[0021]S21、當車輛運行在增程模式時，若電池的電量低于預(yù)設(shè)的電量范圍，并且所述車輛的能耗需求高于預(yù)設(shè)的能耗范圍，則將發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增大到預(yù)設(shè)的第一轉(zhuǎn)速范圍，其中，所述增程模式下發(fā)動機轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機對所述電池充電；
[0022]S22、當符合從所述增程模式切換到混動模式進行起步控制的條件時，則將所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降低到預(yù)設(shè)的第二轉(zhuǎn)速范圍后切換到所述混動模式進行起步控制，其中，所述混動模式下所述發(fā)動機轉(zhuǎn)子驅(qū)動所述車輛的傳動機構(gòu)；
[0023]上述混合動力車輛的控制方法，當車輛運行在增程模式下，若此時電池電量較低并且車輛的能耗需求較高，則控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增大到預(yù)設(shè)的第一轉(zhuǎn)速范圍，使發(fā)動機的轉(zhuǎn)子在較高轉(zhuǎn)速下帶動發(fā)電機為電池充電，以提高電池的發(fā)電量，在增程模式下滿足車輛內(nèi)的能耗需求，維持SOC平衡；當車輛需要從所述增程模式切換到混動模式起步，由于當前發(fā)動機的轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在較高的轉(zhuǎn)速，因此先將發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)低到預(yù)設(shè)的第二轉(zhuǎn)速范圍后，再控制車輛從增程模式切換到混動模式進行起步控制，車輛在起步時發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速已調(diào)低，因此保證了車輛在混動模式下起步的平順性。
[0024]對于步驟S21，當車輛運行在增程模式時，若電池的電量低于預(yù)設(shè)的電量范圍，并且所述車輛的能耗需求高于預(yù)設(shè)的能耗范圍，則將發(fā)動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增大到預(yù)設(shè)的第一轉(zhuǎn)速范圍，其中，所述增程模式下發(fā)動機轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機對所述電池充電；
[0025]本實施例中，混合動力車輛是指能夠有效的結(jié)合至少兩種不同的動力源來進行驅(qū)動的車輛，混合動力汽車大部分油電混合，即包括從燃油得到動力的發(fā)動機和由電力驅(qū)動的電動機。
[0026]混合動力車輛的運行模式，包括有純電動模式、增程模式和混動模式。在電池電量充足時，動力電池為驅(qū)動電機提供能量，僅由驅(qū)動電機驅(qū)動車輛的行駛，提供整車驅(qū)動功率需求，此時發(fā)動機不參與車輛的驅(qū)動工作。當電池電量消耗到一定程度時，發(fā)動機啟動，發(fā)動機通過發(fā)電機對動力電池進行充電，為電池補充能量，動力電池再給驅(qū)動電機提供能量，由驅(qū)動電機驅(qū)動車輛的行駛，此時發(fā)動機也不直接參與車輛的驅(qū)動工作，即為所述增程模式。當車