CN1986304A

CN1986304A - 一种混合动力汽车的控制方法

Info

Publication number: CN1986304A
Application number: CNA2006100981845A
Authority: CN
Inventors: 李明军
Original assignee: Chery Automobile Co Ltd
Current assignee: Chery Automobile Co Ltd
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2007-06-27

Abstract

本发明涉及混合动力汽车的控制方法，本发明包括大电机启动控制，当发动机转速达到怠速转速时，电机再逐渐减小辅助，发动机开始供油工作，可以迅速启动发动机，油门开度大于起步辅助油门开度下限时，如果SOC允许，则电机提供辅助，以改善起步性能，同时采用怠速停机控制，发动机停止工作，电机既不发电也不辅助，另外，配合加速辅助控制以及巡航发电控制，这样可以有效减少排放和油耗，并且能够获得良好的动力性。

Description

一种混合动力汽车的控制方法

技术领域

本发明涉及混合动力汽车的控制技术，具体讲就是混合动力汽车的控制方法。

背景技术

目前，随着油价高涨，能源短缺，和环境污染加重，人类日益重视对环境的保护和能源的有效、合理使用。因此，高效、节能、环保的混合动力汽车就成为汽车行业的发展趋势。混合动力汽车因其兼有电动车的低排放优点与内燃机汽车的高比能量优点而越来越受到关注，成为竟相研发的新型车辆之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种混合动力汽车控制方法，旨在提高控制的集成化，实现自动灵活地控制发动机和电机的工作状态，以达到提高发动机的燃油经济性和降低发动机的排放，同时获得良好的动力性。

为实现上述发明目的，本发明采用了以下控制方法：

A、大电机启动控制：在SOC足够，电机系统无故障，环境温度高于一定温度情况下，采用大电机启动发动机，当发动机转速达到怠速转速时，电机再逐渐减小辅助，发动机开始供油工作；

B、起步辅助控制：当车速比较低，转速也比较低，并且油门开度大于起步辅助油门开度下限时，如果SOC允许，则电机提供辅助；

C、怠速停机控制：当同时满足下列条件时，发动机进入自动怠速停机/启动状态：油门开度和节气门开度为零，发动机冷却液温度大于执行怠速停机的下限值，制动真空度大于执行怠速停机的下限值，SOC大于执行怠速停机的下限值，发动机转速低于巡航和减速的下限转速，车速低于执行怠速停机的上限值或者车速低于执行怠速停机的另一上限值同时踩刹车，离合器分开或挂空档；

D、加速辅助控制：加速工况时，根据油门开度检索电机辅助量，再乘以分别根据SOC和加速度确定的辅助量修正系数。

E、再生制动控制：当放开油门滑行时电机工作在发电状态，此时，根据车速查表确定减速发电扭矩，其中，当车速小于一定值时和ABS作用时发电扭矩等于零，确定电机发电扭矩后，再乘以根据SOC确定的再生发电修正系数，得到最终发电扭矩。

由上述技术方案可知，在SOC足够，电机系统无故障，环境温度高于一定温度等情况下，尽量用大电机启动发动机，当发动机转速达到怠速转速时，电机再逐渐减小辅助，发动机开始供油工作，这样，可以迅速启动发动机，同时减少油耗和排放，而且由于电机的辅助是逐渐增加和减小的，可以减小对系统的冲击；当车速比较低，转速也比较低，并且油门开度大于起步辅助油门开度下限时，如果SOC允许，则电机提供辅助，以改善起步性能；由于发动机具有低转速时油耗高，排放大的特点，因此电机提供的辅助能够明显改善发动机在低转速时的排放和油耗；在怠速停机状态，发动机停止工作，电机既不发电也不辅助，这样可以有效减少排放和油耗。

附图概述

图1是判断电机的工作模式的控制流程图；

图2是加速辅助触发判定的控制流程图；

图3是加速工况的控制流程图；

图4是根据油门开度查表求电机辅助量的示意图；

图5是根据SOC查表求电机辅助修正系数Ksoc的示意图；

图6是根据加速度查表求电机辅助修正系数Kacc的示意图。

具体实施方式

本发明所述的混合动力控制方法是为了实现大电机启动功能、起步辅助功能功能、怠速停机功能、加速辅助功能、再生制动功能以及巡航发电功能等基本功能，以下详细说明具体的控制方法。

大电机启动控制：在SOC足够，电机系统无故障，环境温度高于一定温度等情况下，尽量用大电机启动发动机。当发动机转速达到怠速转速时，电机再逐渐减小辅助，发动机开始供油工作。这样，可以迅速启动发动机，同时减少油耗和排放。而且由于电机的辅助是逐渐增加和减小的，可以减小对系统的冲击。SOC-state of charg，电池的菏电状态，0～100％之间的一个数，用于表示电池剩余电量的多少。

起步辅助控制：当车速比较低，转速也比较低，并且油门开度大于起步辅助油门开度下限时，如果SOC允许，则电机提供辅助，以改善起步性能。

起步辅助时，根据油门开度和转速查找辅助量，再乘以根据SOC确定的辅助量系数，得到起步辅助计算值。电机从零开始逐步增加辅助量直到等于辅助计算值。当车速或转速增大到某一值时，逐渐减小辅助量直到等于0。

由于发动机具有低转速时油耗高，排放大的特点，因此电机提供的辅助能够明显改善发动机在低转速时的排放和油耗。

怠速停机控制：当同时满足下列条件时，发动机进入自动怠速停机/启动状态：油门开度和节气门开度为零，发动机冷却液温度大于执行怠速停机功能的下限值，制动真空度大于执行怠速停机功能的下限值，SOC大于执行怠速停机功能的下限值，发动机转速低于巡航和减速的下限转速，车速低于执行怠速停机功能的上限值(或者车速低于执行怠速停机功能的另一上限值同时踩刹车)，离合器分开或挂空档。在怠速停机状态，发动机停止工作，电机既不发电也不辅助。

当满足下列条件时，退出怠速停机状态，大电机重新迅速启动发动机：

a、在车速减小到0之前，如果真空度不够或者挂上档，则退出怠速停机状态，进入启动状态；

b、在车速减小到0之后，如果挂上档或者踩油门，则退出怠速停机状态，进入启动状态。

怠速停机的启动也是用大电机启动，当转速达到一定值时发动机开始工作，当转速达到一定值时电机停止辅助。

加速辅助控制：加速工况的特点是油门开度的变化量较大或油门开度较大，超过了一个预定的阀值(如油门开度的变化量大于δA％，或油门开度大于B％)，也就是需求扭矩较大。此时，如果SOC允许，电机要进行辅助。当油门全开行驶时，需求扭矩较大，电机要提供额外的辅助量。电机的辅助量可以查表确定，并乘以根据SOC确定的辅助量修正系数，该系数为根据SOC大小确定的介于0到1之间的一个数值，辅助时间为一个有限制的值。辅助量逐渐增加与减小，以免对传动系统造成冲击。当加速度大于一定值时，电机提供加速助力。首先根据油门开度检索电机辅助量，再乘以分别根据SOC和加速度确定的辅助量修正系数。当油门开度不再变化时，电机扭矩开始逐渐减小，直到为零。

再生制动控制：当放开油门滑行时电机工作在发电状态。此时发电扭矩比较小，以防止车速下降过快。并乘以根据SOC确定的再生发电修正系数。当仅仅是减小油门踏板的开度，并且没有减小到零时，电机不发电。当踩刹车减速时，电机发电回收能量。此时，根据车速查表确定减速发电扭矩。其中，当车速小于一定值时和ABS作用时发电扭矩等于零。确定电机发电扭矩后，再乘以根据SOC确定的再生发电修正系数，得到最终发电扭矩。

巡航发电控制：此处的巡航有两种情况，第一种是由巡航控制器控制的巡航，此时油门开度为零，节气门开度不为零，车速恒定；第二种情况是由司机控制的巡航，此时油门开度和节气门开度都不为零，司机控制油门开度基本不变，车速基本保持恒定。

在巡航工况，当SOC低于一定值时电机发电对电池充电，根据发动机转速确定巡航发电扭矩，并乘以根据SOC确定的巡航发电系数。第一种巡航工况下，由巡航控制器根据发动机负载自动调高发动机节气门的开度，提高发动机的输出扭矩；第二种巡航工况下，根据电机发电扭矩发送发动机扭矩增加命令到EMS，调高发动机节气门开度，增大发动机输出扭矩。发动机增加的输出扭矩用来发电。确定电机发电扭矩及发动机增加扭矩时，应尽量使发动机工作在比较经济的区域。

图1所示的控制流程在于判断电机的工作模式，首先判断是否正在用钥匙启动，如果是，进入大电机启动判定程序，判定是用大电机启动还是用小启动机启动。判定结束后进入启动工况，执行启动发动机的工作。

如果当前没有用钥匙启动，则判定怠速停机判定标志是否为1，

如果为1，表明目前处于怠速停机状态，则进入怠速停机启动判定程序，判定是否需要退出怠速停机模式启动发动机。判定结束后，如果怠速停机启动判定标志为1，表明要退出怠速停机模式，则进入启动工况。如果怠速停机启动判定标志不为1，则表明仍处于怠速停机模式，进入怠速停机工况。

如果怠速停机判定标志不为1，表明不在怠速停机工况，继续判定目前是否处于空挡。如果是处于空挡，则进入怠速停机判定程序，判定是否处于怠速停机，如果是，则进入怠速停机工况。如果不是，则进入怠速工况。

如果不是空挡，则判断油门是否全关。如果油门全关，则判断巡航标志1是否为1，如果是1，则进入巡航工况。如果不是1，则判断车速是否等于零。如果车速为零，则判断是处于怠速停机状态还是怠速状态，如果车速不为零，则判断发动机转速是否低于巡航/减速方式的下限转速。如果低于，则判断是处于怠速停机状态还是怠速状态，如果不低于，则进入减速工况。

如果油门未全关，则进入起步辅助触发判定程序。当起步辅助判定标志为1时，进入起步工况，否则继续进入加速辅助判定程序。如果加速辅助判定标志＝1，则进入加速工况，否则继续判定油门开度是否不变。如果油门开度不变，则将巡航判定标志2置1，进入巡航工况。否则，将巡航判定标志2置0，进入减速工况。

图2所示控制流程为加速辅助触发判定，当油门开度的变化量大于零时，加速辅助判定标志被置为1，当油门开度的变化量不大于零时，继续判定车速加速度是否大于零。当车速加速度大于零时，加速辅助判定标志被置为1。当车速加速度不大于零时，判断油门是否全开。如果油门全开，则加速辅助判定标志被置为1，如果油门不全开，则加速辅助判定标志被置为0。

图3所示为加速工况，同时参见图4、5、6，在加速工况下，首先判断油门开度是否不变。如果油门开度不变，则判断油门是否全开。如果油门不是全开，说明加速已经结束。则判断辅助递减定时器是否为零，如果定时器为零，则说明加速刚结束，将定时器设置为固定值T1，即在这段时间内，电机的辅助量每次减少Tdec，并逐渐减少到零。当电机辅助量减少到小于等于零时，将电机辅助量设置为0。并将电机辅助量赋予电机辅助命令值，然后将电机发电命令值设为零。当定时器不为零或电机辅助量大于零时，说明正处于辅助递减的过程中，随后将电机辅助量赋予电机辅助命令值，并将电机发电命令值设为零。

当油门全开时，说明处于需求扭矩比较大的情况下。此时判断是否第一次进入这种情况，如果是，则设置辅助时间T2。即在油门全开的情况下，电机辅助的时间为T2。其中T2为一个恒定的值。如果不是第一次进入，则判断油门全开辅助定时器是否为零。如果为零，则辅助结束，电机辅助量值设为零。如果不为零，则设置电机辅助量为Taacc，其中Taacc为恒定的值。电机辅助量设定后，进一步根据SOC查表求得电机辅助修正系数Ksoc，将Ksoc乘以电机辅助量并赋予电机辅助量。然后判断电机辅助量是否大于Tacc，其中Tacc为一个恒定的值。如果电机辅助量大于Tacc，则将电机辅助量设置为Tacc。如果电机辅助量不大于Tacc，则进一步查表求当前电机最大扭矩。如果电机辅助量大于当前电机最大扭矩，则将电机辅助量设置为当前电机最大扭矩，然后将电机辅助量赋予电机辅助命令值。如果电机辅助量不大于当前电机最大扭矩，则直接将电机辅助量赋予电机辅助命令值。

当油门开度变化时，进一步判断油门开度变化量是否大于acc，其中acc为一个恒定的值。如果小于acc，则电机辅助量被设置为0。当大于acc，则根据油门开度查找电机辅助量。即只有油门开度的变化量足够大时，电机才提供辅助。

然后根据加速度查表求加速度辅助修正系数，再将此系数乘以电机辅助量。

随后的流程同上。

Claims

1、一种混合动力汽车的控制方法，包括以下控制步骤：

2、根据权利要求1所述的混合动力汽车的控制方法，其特征在于：

在所述的起步辅助控制时，根据油门开度和转速查找辅助量，再乘以根据SOC确定的辅助量系数，得到起步辅助计算值，电机从零开始逐步增加辅助量直到等于辅助计算值，当车速或转速增大到某一值时，逐渐减小辅助量直到等于0。

3、根据权利要求1所述的混合动力汽车的控制方法，其特征在于：

在怠速停机控制状态下，当满足下列条件时，退出怠速停机状态，大电机重新迅速启动发动机：

4、根据权利要求1所述的混合动力汽车的控制方法，其特征在于：

控制方法还包括巡航发电控制：此处的巡航有两种情况，第一种是由巡航控制器控制的巡航，此时油门开度为零，节气门开度不为零，车速恒定；第二种情况是由司机控制的巡航，此时油门开度和节气门开度都不为零，司机控制油门开度基本不变，车速基本保持恒定。

5、根据权利要求4所述的混合动力汽车的控制方法，其特征在于：

在巡航工况时，当SOC低于一定值时电机发电对电池充电，根据发动机转速确定巡航发电扭矩，并乘以根据SOC确定的巡航发电系数。

6、根据权利要求4所述的混合动力汽车的控制方法，其特征在于：第一种巡航工况下，由巡航控制器根据发动机负载自动调高发动机节气门的开度，提高发动机的输出扭矩；第二种巡航工况下，根据电机发电扭矩发送发动机扭矩增加命令到EMS，调高发动机节气门开度，增大发动机输出扭矩。发动机增加的输出扭矩用来发电。