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CN111114531A - 基于p2结构混合动力系统的坡行方法及控制系统 - Google Patents

基于p2结构混合动力系统的坡行方法及控制系统 Download PDF

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CN111114531A CN201911417761.6A CN201911417761A CN111114531A CN 111114531 A CN111114531 A CN 111114531A CN 201911417761 A CN201911417761 A CN 201911417761A CN 111114531 A CN111114531 A CN 111114531A
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顾红灿
蒋中
郭庚宇
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Suzhou Haige New Energy Auto Electric Control System Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于P2结构混合动力系统的坡行方法及控制系统，所述坡行方法包括以下步骤：首先控制离合器分离，当离合器处于分离状态时，通过启动机启动发动机，发动机进入怠速状态，获取ISG电机建立反电动势对应的转速SpeedRef；控制发动机Engine执行调速指令，使得转速调至SpeedRef；发动机Engine降扭矩；使能ISG电机控制器，ISG电机转速调至SpeedPower；获取最优经济点的扭矩Tout，发动机执行调扭动作，扭矩调至Tout；计算获得整车的需求转矩Tneed；比较Tout和Tneed，当Tout≥Tneed时，ISG电机给动力电池充电，当Tout＜Tneed时，发动机输出功率不变，整车降低需求功率Pneed，实现跛行。其解决了车辆在电池无法放电或放电功率不足以启动发动机时，车辆仍需行车问题，保证车辆可以行车。

Description

基于P2结构混合动力系统的坡行方法及控制系统
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种基于P2结构混合动力系统 的坡行方法及控制系统。
背景技术
近年来，国家各大部委出台了一系列关于推广新能源汽车发展的政策，混 合动力汽车也得到了快速发展。P2结构混合动力系统，因其具有成本、节油效 果等优势，已经成为混合动力系统的主流。
目前P2结构混合动力系统的研究的都是正常模式情况下的控制方法，根据 基本的控制方法，控制整车运行模式，这是通用的方法。但是，当出现非正常 模式，通用控制方法则无法满足行车需求，非正常模式具体指当动力电池无法 放电或电池允许放电功率不足以启动发动机时，车辆此时需要行车，在这种非 正常模式下，易出现行车故障，影响使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于P2结构混合动力系统的坡行方 法及控制系统，其解决了车辆在电池无法放电或放电功率不足以启动发动机时， 车辆仍需行车问题，保证车辆可以行车。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于P2结构混合动力系统的坡 行方法，基于P2结构混合动力系统，其特征在于，所述非正常模式为动力电池 不可以放电或动力电池的放电功率低于发动机的最小功率SpeedStartE,所述 基于P2结构混合动力系统的坡行方法包括以下步骤：
利用启动机带动发动机至怠速状态，根据ISG电机的额定电压 VoltageRate，获得ISG电机建立反电动势对应的转速SpeedRef；
控制发动机Engine执行调速动作，转速调至SpeedRef并稳定该转速，ISG 电机执行调速动作，转速也调至SpeedRef并稳定该转速；
控制发动机Engine执行降扭矩动作，直至扭矩降至0N*m；
控制ISG电机执行调速动作，转速调至发电转速SpeedPower，所述发电转 速SpeedPower根据发动机万有特性曲线选取经济点对应的转速；
根据发动机万有特性曲线获取最优经济点的扭矩Tout，发动机执行调扭动 作，扭矩调至Tout；
计算获得整车的需求转矩Tneed，其中，需求转矩Tneed＝9550*Pneed/SpeedPower，Pneed为整车需求功率，SpeedPower为发电转速；
比较Tout和Tneed，当Tout≥Tneed时，ISG电机给动力电池充电，当Tout＜Tneed时，发动机输出功率不变，整车降低需求功率Pneed，实现跛行。
本发明公开了一种控制方法，包括以下步骤：
判断离合器是否分离，若未分离，执行分离动作；
判断动力电池是否可以放电，若可以正常放电，为正常模式，进入P2结构 混合动力系统的正常模式控制方法；若不能正常放电，为非正常模式，执行上 述的基于P2结构混合动力系统的坡行方法。
作为优选的，所述“P2结构混合动力系统的正常模式控制方法”，具体包 括：
纯电工作时，动力电池驱动TM电机以使得汽车行车；
混动工作时，在串联模式下，发动机带动ISG电机发电给动力电池，动力 电池驱动TM电机以驱动汽车行车；在并联模式下，离合器接合，发动机、ISG 电机和TM电机同轴输出动力以驱动汽车行车。
作为优选的，所述ISG电机为永磁同步电机。
本发明的有益效果：本发明提供了一种控制方法，解决了车辆在电池无法 放电或放电功率不足以启动发动机时，车辆仍需行车问题，保证车辆可以行车。 当驱动功率小于最大发电功率时，实现功率跟随，进一步提高了整车经济性。
附图说明
图1为本发明所涉及的实施环境的结构示意图；
图2为本发明实施例一的流程示意图；
图3为本发明实施例二的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人 员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1所示，为本发明所涉及的实施环境的结构示意图，该实施环境中 包括发动机101、启动机102、扭矩减振盘103、ISG电机(PMSM)104、MCU2 电机控制器105、动力电池106、离合器107，MCU1电机控制器108，TM电机 109，后桥驱动系统110。其中ISG电机104需为永磁同步电机。
实施例一
参照图2，本发明公开了一种基于P2结构混合动力系统的坡行方法，基于 P2结构混合动力系统，所述非正常模式为动力电池不可以放电或动力电池的放 电功率低于发动机的最小功率SpeedStartE,所述基于P2结构混合动力系统的 坡行方法包括以下步骤：
S10、利用启动机带动发动机至怠速状态，根据ISG电机的额定电压 VoltageRate，获得ISG电机建立反电动势对应的转速SpeedRef；
S20、控制发动机Engine执行调速动作，转速调至SpeedRef并稳定该转速， ISG电机执行调速动作，转速也调至SpeedRef并稳定该转速；
S30、控制发动机Engine执行降扭矩动作，直至扭矩降至0N*m；
S40、控制ISG电机执行调速动作，转速调至发电转速SpeedPower，所述 发电转速SpeedPower根据发动机万有特性曲线选取经济点对应的转速；
S50、根据发动机万有特性曲线获取最优经济点的扭矩Tout，发动机执行 调扭动作，扭矩调至Tout；
S60、计算获得整车的需求转矩Tneed，其中，需求转矩 Tneed＝9550*Pneed/SpeedPower，Pneed为整车需求功率，SpeedPower为发电转 速；
S70、比较Tout和Tneed，当Tout≥Tneed时，当发动机输出功率有剩余 时，剩余的部分给电池充电，ISG电机给动力电池充电，当Tout＜Tneed时， 发动机输出功率不变，整车降低需求功率Pneed，实现跛行。
实施例二
参照图3，本发明还公开了一种控制方法，包括以下步骤：
判断离合器是否分离，若未分离，执行分离动作；
判断动力电池是否可以放电，若可以正常放电，为正常模式，进入P2结构 混合动力系统的正常模式控制方法；若不能正常放电，为非正常模式，执行实 施例1中的基于P2结构混合动力系统的坡行方法。
其中，所述“P2结构混合动力系统的正常模式控制方法”，具体包括：
纯电工作时，动力电池驱动TM电机以使得汽车行车；
混动工作时，在串联模式下，发动机带动ISG电机发电给动力电池，动力 电池驱动TM电机以驱动汽车行车；在并联模式下，离合器接合，发动机、ISG 电机和TM电机同轴输出动力以驱动汽车行车。
其中，所述串联模式是指发动机、ISG电机、动力电池、TM电机串联；所 述并联模式是指ISG电机、离合器和TM电机依次串联，而ISG电机和TM电机 与动力电池并联。
本发明利用永磁同步电机旋转产生反电动势的特点，提供了一种控制方法， 解决了车辆在电池无法放电或放电功率不足以启动发动机时，车辆仍需行车问 题，保证车辆可以行车。当驱动功率小于最大发电功率时，实现功率跟随，进 一步提高了整车经济性。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的 保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或 变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种基于P2结构混合动力系统的坡行方法，其特征在于，所述非正常模式为动力电池不可以放电或动力电池的放电功率低于发动机的最小功率SpeedStartE,所述基于P2结构混合动力系统的坡行方法包括以下步骤：
利用启动机带动发动机至怠速状态，根据ISG电机的额定电压VoltageRate，获得ISG电机建立反电动势对应的转速SpeedRef；
控制发动机Engine执行调速动作，转速调至SpeedRef并稳定该转速，ISG电机执行调速动作，转速也调至SpeedRef并稳定该转速；
控制发动机Engine执行降扭矩动作，直至扭矩降至0N*m；
控制ISG电机执行调速动作，转速调至发电转速SpeedPower，所述发电转速SpeedPower根据发动机万有特性曲线选取经济点对应的转速；
根据发动机万有特性曲线获取最优经济点的扭矩Tout，发动机执行调扭动作，扭矩调至Tout；
计算获得整车的需求转矩Tneed，其中，需求转矩Tneed＝9550*Pneed/SpeedPower，Pneed为整车需求功率，SpeedPower为发电转速；
比较Tout和Tneed，当Tout≥Tneed时，ISG电机给动力电池充电，当Tout＜Tneed时，发动机输出功率不变，整车降低需求功率Pneed，实现跛行。
2.一种控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
判断离合器是否分离，若未分离，执行分离动作；
判断动力电池是否可以放电，若可以正常放电，为正常模式，进入P2结构混合动力系统的正常模式控制方法；若不能正常放电，为非正常模式，执行权利要求1所述的基于P2结构混合动力系统的坡行方法。
3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述“P2结构混合动力系统的正常模式控制方法”，具体包括：
纯电工作时，动力电池驱动TM电机以使得汽车行车；
混动工作时，在串联模式下，发动机带动ISG电机发电给动力电池，动力电池驱动TM电机以驱动汽车行车；在并联模式下，离合器接合，发动机、ISG电机和TM电机同轴输出动力以驱动汽车行车。
4.如权利要求2所述的P2结构混合动力系统的控制系统，其特征在于，所述ISG电机为永磁同步电机。
5.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1到4任一项所述方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1到4任一项所述方法的步骤。
7.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1到4任一项所述的方法。
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