增程式電動車輛及其能量管理控制方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種增程式電動車輛及其能量管理控制方法和裝置，該方法包括：獲取車輛行駛需求功率；根據(jù)車輛行駛需求功率計算驅(qū)動電機的目標(biāo)功率，并根據(jù)驅(qū)動電機的目標(biāo)功率對驅(qū)動電機進行控制；獲取電池目標(biāo)功率和系統(tǒng)損失功率，并根據(jù)電池目標(biāo)功率、系統(tǒng)損失功率和驅(qū)動電機的目標(biāo)功率計算車輛目標(biāo)功率；根據(jù)車輛目標(biāo)功率和增程器的損失功率計算增程器的目標(biāo)功率；根據(jù)電池功率調(diào)節(jié)器的功率值對增程器的目標(biāo)功率進行修正以獲得增程器目標(biāo)功率修正值；以及根據(jù)增程器目標(biāo)功率修正值對增程器進行控制。該方法在進行能量管理控制時考慮了影響增程器的目標(biāo)功率、驅(qū)動電機的目標(biāo)功率的多種因素，使增程器和驅(qū)動電機的控制更加精確、高效。
【專利說明】
増程式電動車輛及其能量管理控制方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電動車輛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種增程式電動車輛及其能量管理控制方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中的增程式電動車輛，在對增程器進行控制時，其控制方案都比較簡單、粗略，而增程式電動車輛的實際行駛情況卻比較復(fù)雜、有很多因素會影響到增程器的運行，因此，相關(guān)技術(shù)中的增程式電動車輛有待改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種增程式電動車輛的能量管理控制方法，該方法在進行能量管理控制時考慮了影響增程器的目標(biāo)功率、驅(qū)動電機的目標(biāo)功率的多種因素，從而使增程器和驅(qū)動電機的控制更加精確、高效。
[0004]本發(fā)明的第二個目的在于提出一種增程式電動車輛的能量管理控制裝置。
[0005]本發(fā)明的第三個目的在于提出一種增程式電動車輛。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實施例的增程式電動車輛的能量管理控制方法，包括以下步驟:獲取車輛行駛需求功率;根據(jù)所述車輛行駛需求功率計算所述增程式電動車輛中驅(qū)動電機的目標(biāo)功率，并根據(jù)所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率對所述驅(qū)動電機進行控制;獲取所述增程式電動車輛的電池目標(biāo)功率和系統(tǒng)損失功率，并根據(jù)所述電池目標(biāo)功率、所述系統(tǒng)損失功率和所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率計算車輛目標(biāo)功率;根據(jù)所述車輛目標(biāo)功率和所述增程式電動車輛中增程器的損失功率計算增程器的目標(biāo)功率;根據(jù)所述增程式電動車輛中電池功率調(diào)節(jié)器的功率值對所述增程器的目標(biāo)功率進行修正以獲得增程器目標(biāo)功率修正值;以及根據(jù)所述增程器目標(biāo)功率修正值對所述增程器進行控制。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例的增程式電動車輛的能量管理控制方法，在進行能量管理控制時考慮了影響增程器的目標(biāo)功率、驅(qū)動電機的目標(biāo)功率的多種因素，從而使增程器和驅(qū)動電機的控制更加精確、高效。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面實施例的增程式電動車輛的能量管理控制裝置，包括:需求功率獲取模塊，用于獲取車輛行駛需求功率;驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊，用于根據(jù)所述車輛行駛需求功率計算所述增程式電動車輛中驅(qū)動電機的目標(biāo)功率;車輛目標(biāo)功率計算模塊，用于獲取所述增程式電動車輛的電池目標(biāo)功率和系統(tǒng)損失功率，并根據(jù)所述電池目標(biāo)功率、所述系統(tǒng)損失功率和所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率計算車輛目標(biāo)功率;增程器目標(biāo)功率計算模塊，用于根據(jù)所述車輛目標(biāo)功率和所述增程式電動車輛中增程器的損失功率計算增程器的目標(biāo)功率;增程器功率修正模塊，用于根據(jù)所述增程式電動車輛中電池功率調(diào)節(jié)器的功率值對所述增程器的目標(biāo)功率進行修正以獲得增程器目標(biāo)功率修正值；以及控制模塊，用于根據(jù)所述增程器目標(biāo)功率修正值對所述增程器進行控制，并根據(jù)所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率對所述驅(qū)動電機進行控制。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例的增程式電動車輛的能量管理控制裝置，在進行能量管理控制時考慮了影響增程器的目標(biāo)功率、驅(qū)動電機的目標(biāo)功率的多種因素，從而使增程器和驅(qū)動電機的控制更加精確、高效。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第三方面實施例的增程式電動車輛，包括本發(fā)明第二方面實施例的能量管理控制裝置。
[0011]根據(jù)本發(fā)明實施例的增程式電動車輛，由于具有了該能量管理控制裝置，在進行能量管理控制時考慮了影響增程器的目標(biāo)功率、驅(qū)動電機的目標(biāo)功率的多種因素，從而使增程器和驅(qū)動電機的控制更加精確、高效，提升了增程式電動車輛的駕駛體驗和安全性。
【附圖說明】
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的增程式電動車輛的原理示意圖；
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的增程式電動車輛的能量管理控制方法的流程圖；
[0014]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的增程式電動車輛的能量管理控制裝置的方框圖。
[0015]附圖標(biāo)記:
[0016]整車控制單元100、増程器控制單元200、發(fā)電機控制單元300、發(fā)動機控制單元400、驅(qū)動電機控制單元500、ISG600、發(fā)動機700、驅(qū)動電機800 ；需求功率獲取模塊1、驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊20、車輛目標(biāo)功率計算模塊30、增程器目標(biāo)功率計算模塊40、增程器功率修正模塊50和控制模塊60。
【具體實施方式】
[0017]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0018]下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明實施例的增程式電動車輛的能量管理控制方法、裝置和增程式電動車輛。
[0019]首先，對本發(fā)明實施例中的增程式電動車輛的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖1所示，增程式電動車輛，包括:整車控制單元100、増程器控制單元200、發(fā)電機控制單元300、發(fā)動機控制單元400、驅(qū)動電機控制單元500、ISG600、發(fā)動機700、驅(qū)動電機800。其中，發(fā)電機控制單元300用于控制ISG600，發(fā)動機控制單元400用于控制發(fā)動機700，驅(qū)動電機控制單元500用于控制驅(qū)動電機800。整車控制單元100、増程器控制單元200、發(fā)電機控制單元300、發(fā)動機控制單元400和驅(qū)動電機控制單元500之間通過CAN網(wǎng)絡(luò)進行通訊，ISG600與發(fā)動機700直連在一起。
[0020]其中，整車控制單元100檢測對駕駛車輛必要的全部狀態(tài)信息，綜合判斷之后輸出發(fā)動機起動停止命令信息，包括發(fā)動機緊急停機命令、發(fā)動機停機命令、發(fā)動機起動命令、發(fā)電機限制功率。
[0021]増程器控制單元200根據(jù)整車控制單元的發(fā)動機起動停機命令信息控制發(fā)動機起動，發(fā)送發(fā)電機狀態(tài)命令、發(fā)電機目標(biāo)轉(zhuǎn)速命令和允許發(fā)電機輸出的最大轉(zhuǎn)矩絕對值給發(fā)電機控制單元300，發(fā)送發(fā)動機停機請求、發(fā)動機起動請求給發(fā)動機控制單元400，反饋發(fā)動機起動故障標(biāo)志位、増程器工況給整車控制單元10。
[0022]發(fā)電機控制單元300根據(jù)増程器控制單元200命令控制ISG600工作。
[0023]發(fā)動機控制單元400根據(jù)増程器控制單元200命令控制發(fā)動機700工作，并反饋發(fā)動機起動完成標(biāo)志位給増程器控制單元200。
[0024]驅(qū)動電機控制單元500根據(jù)整車控制單元100命令控制驅(qū)動電機800工作，并反饋驅(qū)動電機狀態(tài)信息給整車控制單元100。
[0025]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的增程式電動車輛的能量管理控制方法的流程圖。如圖2所示，本發(fā)明實施例的增程式電動車輛的能量管理控制方法，包括以下步驟:
[0026]S1，獲取車輛行駛需求功率。
[0027]具體地，根據(jù)駕駛員對加速踏板或制動踏板的操作來判斷駕駛員的駕駛意圖(如，加速意圖、減速意圖)，進而根據(jù)駕駛員的駕駛意圖獲取車輛行駛需求功率。
[0028]在本發(fā)明的一個實施例中，獲取車輛行駛需求功率，包括:當(dāng)判斷駕駛員的駕駛意圖為加速意圖時，根據(jù)加速踏板深度、當(dāng)前車速和驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩限制需求獲取車輛行駛需求功率;或當(dāng)判斷駕駛員的駕駛意圖為減速意圖時，根據(jù)當(dāng)前車速和驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩限制需求獲取車輛行駛需求功率。
[0029]具體地，當(dāng)駕駛員踩下加速踏板時判斷駕駛員有加速意圖，此時，根據(jù)加速踏板深度和當(dāng)前車速計算得出駕駛員扭矩需求，然后再經(jīng)過驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩限制需求等條件限制處理后得出車輛行駛需求功率，此時車輛行駛需求功率為正值；當(dāng)駕駛員踩下制動踏板或松油門進行滑行時，判斷駕駛員有減速意圖，此時，根據(jù)當(dāng)前車速查表得出制動回饋功率，經(jīng)過驅(qū)動電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩限制需求等條件限制處理后得出車輛回饋目標(biāo)功率，此時車輛行駛需求功率為負值。
[0030]S2，根據(jù)車輛行駛需求功率計算增程式電動車輛中驅(qū)動電機的目標(biāo)功率，并根據(jù)驅(qū)動電機的目標(biāo)功率對驅(qū)動電機進行控制。
[0031]在本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)車輛行駛需求功率計算驅(qū)動電機的目標(biāo)功率，包括:根據(jù)車輛行駛需求功率和驅(qū)動電機的損失功率計算車輛行駛需求功率修正值;根據(jù)車輛行駛需求功率修正值和驅(qū)動電機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速對應(yīng)的驅(qū)動電機最大功率生成驅(qū)動電機的目標(biāo)功率。
[0032]具體地，根據(jù)車輛行駛需求功率、驅(qū)動電機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速、驅(qū)動電機的損失功率等條件綜合計算驅(qū)動電機的目標(biāo)功率。
[0033]更具體地，根據(jù)驅(qū)動電機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速計算驅(qū)動電機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的驅(qū)動電機最大功率，考慮到驅(qū)動電機的工作效率問題，車輛驅(qū)動目標(biāo)功率與驅(qū)動電機損失功率疊加計算得出修正后的車輛驅(qū)動目標(biāo)功率修正值，再經(jīng)過當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的驅(qū)動電機最大功率限制后計算得出驅(qū)動電機的目標(biāo)功率。
[0034]進一步地，在計算出驅(qū)動電機的目標(biāo)功率后，還包括:判斷當(dāng)前環(huán)境溫度是否小于第一預(yù)設(shè)溫度；當(dāng)前環(huán)境溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度時，判斷驅(qū)動電機的目標(biāo)功率是否大于當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率;如果驅(qū)動電機的目標(biāo)功率大于當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率，則將驅(qū)動電機的目標(biāo)功率修正為當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率;如果驅(qū)動電機的目標(biāo)功率小于或等于當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率，則保持驅(qū)動電機的目標(biāo)功率不變。
[0035]具體地，在考慮包括電池功率限制在內(nèi)的各種限制情況下修正驅(qū)動電機的目標(biāo)功率。在較低溫度環(huán)境下(即當(dāng)前環(huán)境溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度時)，電池允許充放電功率會受到限。當(dāng)電池允許放電功率小于驅(qū)動電機的目標(biāo)功率時，為了保證電池的安全可靠，需要將驅(qū)動電機的目標(biāo)功率修正為電池允許放電功率;若電池允許放電功率大于或等于驅(qū)動電機的目標(biāo)功率，則驅(qū)動電機的目標(biāo)功率不需做修正。
[0036]S3，獲取增程式電動車輛的電池目標(biāo)功率和系統(tǒng)損失功率，并根據(jù)電池目標(biāo)功率、系統(tǒng)損失功率和驅(qū)動電機的目標(biāo)功率計算車輛目標(biāo)功率。
[0037]具體地，為滿足來自車輛的車輛行駛需求功率和來自能量管理控制的電池目標(biāo)功率以及整車高壓附件功率需求，需要考慮驅(qū)動電機的目標(biāo)功率、電池目標(biāo)功率和系統(tǒng)損失功率等因素來計算車輛目標(biāo)功率。在增程式電動車輛中，用戶可以通過按鍵選擇由純電模式切換至增程模式，增程模式下整車會以當(dāng)前SoC值作為目標(biāo)SoC值，并保持當(dāng)前SoC。電池目標(biāo)功率可根據(jù)目標(biāo)SoC值等因素計算得出。系統(tǒng)損失功率為整車高壓系統(tǒng)附件的損失功率，包括空調(diào)系統(tǒng)、DC-DC等高壓部件的損失功率。車輛目標(biāo)功率則為驅(qū)動電機的目標(biāo)功率、電池目標(biāo)功率和系統(tǒng)損失功率等因素之和。
[0038]S4，根據(jù)車輛目標(biāo)功率和增程式電動車輛中增程器的損失功率計算增程器的目標(biāo)功率。
[0039]具體地，増程器的目標(biāo)功率的計算需考慮増程器系統(tǒng)效率，由車輛目標(biāo)功率與增程器的損失功率疊加后得出増程器的目標(biāo)功率。
[0040]S5，根據(jù)增程式電動車輛中電池功率調(diào)節(jié)器的功率值對增程器的目標(biāo)功率進行修正以獲得增程器目標(biāo)功率修正值。
[0041]在本發(fā)明的一個實施例中，S5包括:將增程器的目標(biāo)功率和電池功率調(diào)節(jié)器的功率值進行疊加以獲得疊加值，并根據(jù)疊加值獲得增程器目標(biāo)功率修正值。
[0042]具體地，増程器的目標(biāo)功率除了要滿足整車驅(qū)動需求，整車高壓附件需求等因素夕卜，有必要根據(jù)電池功率調(diào)節(jié)器進行修正，以保證電池放電能力滿足整車控制策略的需求。其中，電池目標(biāo)功率與當(dāng)前電池功率的差值為電池功率調(diào)節(jié)器的功率。
[0043]進一步地，根據(jù)疊加值獲得增程器目標(biāo)功率修正值，包括:判斷當(dāng)前環(huán)境溫度是否小于第一預(yù)設(shè)溫度;如果當(dāng)前環(huán)境溫度大于或等于第一預(yù)設(shè)溫度，則將疊加值作為增程器目標(biāo)功率修正值;如果當(dāng)前環(huán)境溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度，則進一步判斷增程式電動車輛是否在進行制動能量回收;如果增程式電動車輛在進行制動能量回收，則根據(jù)制動能量回收功率和當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許充電功率對疊加值進行限制以得到增程器目標(biāo)功率修正值。
[0044]具體地，考慮包括電池功率限制在內(nèi)的各種限制情況下修正増程器的目標(biāo)功率。當(dāng)車輛未處于較低溫度環(huán)境時，將步驟S4中計算得出的増程器的目標(biāo)功率疊加電池功率調(diào)節(jié)器功率值即得到増程器目標(biāo)功率修正值。而在較低溫度環(huán)境下(即當(dāng)前環(huán)境溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度時)，電池允許充放電功率會受到限制，那么，會存在制動回饋過程中，制動能量回收和増程器同時對電池進行充電的情況，從而可能會存在充電功率超過電池允許充電功率的情況，可能會對電池造成損壞。在這種情況下，為了保證電池的安全可靠，需要保證制動能量回收功率和増程器發(fā)電功率之和小于電池允許充電功率。制動能量回收功率和増程器發(fā)電功率兩者，優(yōu)先保證制動能量回收功率，其次再保證増程器發(fā)電功率。也就是說，車輛處于較低溫度環(huán)境下時，如果車輛在進行制動能量回收，需要根據(jù)電池允許充電功率和制動能量回收功率之差對疊加值進行限制以得到增程器目標(biāo)功率修正值。
[0045]S6，根據(jù)增程器目標(biāo)功率修正值對增程器進行控制。
[0046]在本發(fā)明的一個實施例中，S6包括:根據(jù)發(fā)動機燃油消耗率MAP圖獲取增程器燃油消耗率最優(yōu)曲線圖；根據(jù)增程器燃油消耗率最優(yōu)曲線圖和增程器目標(biāo)功率修正值獲取增程器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩;根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對增程器進行控制。
[0047]具體地，發(fā)動機和發(fā)電機(ISG)作為增程器系統(tǒng)的組成部分，發(fā)動機效率最優(yōu)工作點未必是増程器的效率最優(yōu)工作點。在發(fā)動機燃油消耗率MAP圖中，綜合考慮増程器系統(tǒng)的效率，給出増程器燃油消耗率最優(yōu)曲線圖，根據(jù)該増程器燃油消耗率最優(yōu)曲線圖計算當(dāng)前的增程器目標(biāo)功率修正值對應(yīng)的増程器最優(yōu)工作點，計算得出増程器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，進而根據(jù)計算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對增程器的發(fā)動機和ISG電機進行控制。
[0048]另外，在本發(fā)明的一個實施例中，針對低溫和高原等環(huán)境，需要對增程器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)扭矩進行環(huán)境補償，即分別根據(jù)水溫和大氣壓力等環(huán)境因素對増程器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩進行補償控制。
[0049]在本發(fā)明的實施例中，在對增程式電動車輛的能量進行管理控制時，驅(qū)動電機的目標(biāo)功率的計算根據(jù)驅(qū)動電機及其控制效率進行補償，保證驅(qū)動電機輸出的有效功率能夠滿足整車車輛功率需求;増程器的目標(biāo)功率根據(jù)電池功率調(diào)節(jié)器進行修正，可以滿足能量管理對電池SoC的控制目標(biāo);在較低溫度環(huán)境下，増程器的目標(biāo)功率考慮電池充放電功率限制，同時優(yōu)先保證制動能量回收功率，其次保證増程器的發(fā)電功率，從而能夠保證電池安全可靠運行的同時，盡可能提升回收效率;増程器的目標(biāo)功率根據(jù)系統(tǒng)效率選擇増程器的最優(yōu)工作點，能夠保證増程器工作在系統(tǒng)最優(yōu)工作點，而不是單純的發(fā)動機最優(yōu)工作點，一定程度上提高了増程器總體工作效率;増程器的發(fā)電目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩進行根據(jù)不同環(huán)境因素進行補償，以使對增程器的控制更加精確;驅(qū)動電機目標(biāo)功率根據(jù)電池功率進行限制，從而保證電池的安全可靠。
[0050]本發(fā)明實施例的增程式電動車輛的能量管理控制方法，在進行能量管理控制時考慮了影響增程器的目標(biāo)功率、驅(qū)動電機的目標(biāo)功率的多種因素，從而使增程器和驅(qū)動電機的控制更加精確、高效。
[0051]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出了一種增程式電動車輛的能量管理控制裝置。該能量管理控制裝置應(yīng)用于增程式電動車輛的整車控制單元中。
[0052]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的增程式電動車輛的能量管理控制裝置的方框圖。如圖3所示，該能量管理控制裝置包括:需求功率獲取模塊10、驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊20、車輛目標(biāo)功率計算模塊30、增程器目標(biāo)功率計算模塊40、增程器功率修正模塊50和控制模塊60。
[0053]需求功率獲取模塊1用于獲取車輛行駛需求功率。
[0054]具體地，需求功率獲取模塊10根據(jù)駕駛員對加速踏板或制動踏板的操作來判斷駕駛員的駕駛意圖(如，加速意圖、減速意圖)，進而根據(jù)駕駛員的駕駛意圖獲取車輛行駛需求功率。
[0055]在本發(fā)明的一個實施例中，需求功率獲取模塊10用于:當(dāng)判斷駕駛員的駕駛意圖為加速意圖時，根據(jù)加速踏板深度、當(dāng)前車速和驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩限制需求獲取車輛行駛需求功率;或當(dāng)判斷駕駛員的駕駛意圖為減速意圖時，根據(jù)當(dāng)前車速和驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩限制需求獲取車輛行駛需求功率。
[0056]具體地，當(dāng)駕駛員踩下加速踏板時需求功率獲取模塊10判斷駕駛員有加速意圖，此時，根據(jù)加速踏板深度和當(dāng)前車速計算得出駕駛員扭矩需求，然后再經(jīng)過驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩限制需求等條件限制處理后得出車輛行駛需求功率，此時車輛行駛需求功率為正值；當(dāng)駕駛員踩下制動踏板或松油門進行滑行時，判斷駕駛員有減速意圖，此時，根據(jù)當(dāng)前車速查表得出制動回饋功率，經(jīng)過驅(qū)動電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩限制需求等條件限制處理后得出車輛回饋目標(biāo)功率，此時車輛行駛需求功率為負值。
[0057]驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊20用于根據(jù)車輛行駛需求功率計算增程式電動車輛中驅(qū)動電機的目標(biāo)功率。
[0058]在本發(fā)明的一個實施例中，驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊20用于:根據(jù)車輛行駛需求功率和驅(qū)動電機的損失功率計算車輛行駛需求功率修正值;根據(jù)車輛行駛需求功率修正值和驅(qū)動電機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速對應(yīng)的驅(qū)動電機最大功率生成驅(qū)動電機的目標(biāo)功率。
[0059]具體地，驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊20根據(jù)車輛行駛需求功率、驅(qū)動電機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速、驅(qū)動電機的損失功率等條件綜合計算驅(qū)動電機的目標(biāo)功率。
[0060]更具體地，驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊20根據(jù)驅(qū)動電機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速計算驅(qū)動電機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的驅(qū)動電機最大功率，考慮到驅(qū)動電機的工作效率問題，車輛驅(qū)動目標(biāo)功率與驅(qū)動電機損失功率疊加計算得出修正后的車輛驅(qū)動目標(biāo)功率修正值，再經(jīng)過當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的驅(qū)動電機最大功率限制后計算得出驅(qū)動電機的目標(biāo)功率。
[0061]進一步地，驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊20還用于:判斷當(dāng)前環(huán)境溫度是否小于第一預(yù)設(shè)溫度，當(dāng)前環(huán)境溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度時進一步判斷驅(qū)動電機的目標(biāo)功率是否大于當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率，并在判斷驅(qū)動電機的目標(biāo)功率大于當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率時將驅(qū)動電機的目標(biāo)功率修正為當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率，以及在判斷驅(qū)動電機的目標(biāo)功率小于或等于當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率是保持驅(qū)動電機的目標(biāo)功率不變。
[0062]具體地，驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊20在考慮包括電池功率限制在內(nèi)的各種限制情況下修正驅(qū)動電機的目標(biāo)功率。在較低溫度環(huán)境下(即當(dāng)前環(huán)境溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度時)，電池允許充放電功率會受到限。當(dāng)電池允許放電功率小于驅(qū)動電機的目標(biāo)功率時，為了保證電池的安全可靠，驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊20需要將驅(qū)動電機的目標(biāo)功率修正為電池允許放電功率;若電池允許放電功率大于或等于驅(qū)動電機的目標(biāo)功率，則驅(qū)動電機的目標(biāo)功率不需做修正。
[0063]車輛目標(biāo)功率計算模塊30用于獲取增程式電動車輛的電池目標(biāo)功率和系統(tǒng)損失功率，并根據(jù)電池目標(biāo)功率、系統(tǒng)損失功率和驅(qū)動電機的目標(biāo)功率計算車輛目標(biāo)功率。
[0064]具體地，為滿足來自車輛的車輛行駛需求功率和來自能量管理控制的電池目標(biāo)功率以及整車高壓附件功率需求，車輛目標(biāo)功率計算模塊30需要考慮驅(qū)動電機的目標(biāo)功率、電池目標(biāo)功率和系統(tǒng)損失功率等因素來計算車輛目標(biāo)功率。在增程式電動車輛中，用戶可以通過按鍵選擇由純電模式切換至增程模式，增程模式下整車會以當(dāng)前SoC值作為目標(biāo)SoC值，并保持當(dāng)前SoC。電池目標(biāo)功率可根據(jù)目標(biāo)SoC值等因素計算得出。系統(tǒng)損失功率為整車高壓系統(tǒng)附件的損失功率，包括空調(diào)系統(tǒng)、DC-DC等高壓部件的損失功率。車輛目標(biāo)功率則為驅(qū)動電機的目標(biāo)功率、電池目標(biāo)功率和系統(tǒng)損失功率等因素之和。
[0065]增程器目標(biāo)功率計算模塊40用于根據(jù)車輛目標(biāo)功率和增程式電動車輛中增程器的損失功率計算增程器的目標(biāo)功率。
[0066]具體地，增程器目標(biāo)功率計算模塊40在計算増程器的目標(biāo)功率時需考慮増程器系統(tǒng)效率，由車輛目標(biāo)功率與增程器的損失功率疊加后得出増程器的目標(biāo)功率。
[0067]增程器功率修正模塊50用于根據(jù)增程式電動車輛中電池功率調(diào)節(jié)器的功率值對增程器的目標(biāo)功率進行修正以獲得增程器目標(biāo)功率修正值。
[0068]在本發(fā)明的一個實施例中，增程器功率修正模塊50用于:將增程器的目標(biāo)功率和電池功率調(diào)節(jié)器的功率值進行疊加以獲得疊加值，并根據(jù)疊加值獲得增程器目標(biāo)功率修正值。
[0069]具體地，増程器的目標(biāo)功率除了要滿足整車驅(qū)動需求，整車高壓附件需求等因素夕卜，增程器功率修正模塊50有必要根據(jù)電池功率調(diào)節(jié)器進行修正，以保證電池放電能力滿足整車控制策略的需求。其中，電池目標(biāo)功率與當(dāng)前電池功率的差值為電池功率調(diào)節(jié)器的功率。
[0070]進一步地，增程器功率修正模塊50具體用于:判斷當(dāng)前環(huán)境溫度是否小于第一預(yù)設(shè)溫度，并在判斷當(dāng)前環(huán)境溫度大于或等于第一預(yù)設(shè)溫度時將疊加值作為增程器目標(biāo)功率修正值，以及在判斷當(dāng)前環(huán)境溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度時進一步判斷增程式電動車輛是否在進行制動能量回收，并在判斷增程式電動車輛在進行制動能量回收時根據(jù)制動能量回收功率和當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許充電功率對疊加值進行限制以得到增程器目標(biāo)功率修正值。
[0071]具體地，考慮包括電池功率限制在內(nèi)的各種限制情況下修正増程器的目標(biāo)功率。當(dāng)車輛未處于較低溫度環(huán)境時，將計算得出的増程器的目標(biāo)功率疊加電池功率調(diào)節(jié)器功率值即得到増程器目標(biāo)功率修正值。而在較低溫度環(huán)境下(即當(dāng)前環(huán)境溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度時)，電池允許充放電功率會受到限制，那么，會存在制動回饋過程中，制動能量回收和増程器同時對電池進行充電的情況，從而可能會存在充電功率超過電池允許充電功率的情況，可能會對電池造成損壞。在這種情況下，為了保證電池的安全可靠，需要保證制動能量回收功率和増程器發(fā)電功率之和小于電池允許充電功率。制動能量回收功率和増程器發(fā)電功率兩者，優(yōu)先保證制動能量回收功率，其次再保證増程器發(fā)電功率。也就是說，車輛處于較低溫度環(huán)境下時，如果車輛在進行制動能量回收，需要根據(jù)電池允許充電功率和制動能量回收功率之差對疊加值進行限制以得到增程器目標(biāo)功率修正值。
[0072]控制模塊60用于根據(jù)增程器目標(biāo)功率修正值對增程器進行控制，并根據(jù)驅(qū)動電機的目標(biāo)功率對驅(qū)動電機進行控制。
[0073]在本發(fā)明的一個實施例中，控制模塊60用于:根據(jù)發(fā)動機燃油消耗率MAP圖獲取增程器燃油消耗率最優(yōu)曲線圖，并根據(jù)增程器燃油消耗率最優(yōu)曲線圖和增程器目標(biāo)功率修正值獲取增程器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，以及根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對增程器進行控制。
[0074]具體地，發(fā)動機和發(fā)電機(ISG)作為增程器系統(tǒng)的組成部分，發(fā)動機效率最優(yōu)工作點未必是増程器的效率最優(yōu)工作點。在發(fā)動機燃油消耗率MAP圖中，控制模塊60綜合考慮増程器系統(tǒng)的效率，給出増程器燃油消耗率最優(yōu)曲線圖，根據(jù)該増程器燃油消耗率最優(yōu)曲線圖計算當(dāng)前的增程器目標(biāo)功率修正值對應(yīng)的増程器最優(yōu)工作點，計算得出増程器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，進而根據(jù)計算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對增程器的發(fā)動機和ISG電機進行控制。
[0075]另外，在本發(fā)明的一個實施例中，針對低溫和高原等環(huán)境，需要對增程器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)扭矩進行環(huán)境補償，即分別根據(jù)水溫和大氣壓力等環(huán)境因素對増程器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩進行補償控制。
[0076]本發(fā)明實施例的增程式電動車輛的能量管理控制裝置，在進行能量管理控制時考慮了影響增程器的目標(biāo)功率、驅(qū)動電機的目標(biāo)功率的多種因素，從而使增程器和驅(qū)動電機的控制更加精確、高效。
[0077]為了實現(xiàn)上述實施例，本發(fā)明還提出了一種增程式電動車輛，該增程式電動車輛，包括本發(fā)明實施例的能量管理控制裝置。
[0078]本發(fā)明實施例的增程式電動車輛，由于具有了該能量管理控制裝置，在進行能量管理控制時考慮了影響增程器的目標(biāo)功率、驅(qū)動電機的目標(biāo)功率的多種因素，從而使增程器和驅(qū)動電機的控制更加精確、高效，提升了增程式電動車輛的駕駛體驗和安全性。
[0079]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0080]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0081]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0082]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0083]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。
[0084]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1.一種增程式電動車輛的能量管理控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取車輛行駛需求功率； 根據(jù)所述車輛行駛需求功率計算所述增程式電動車輛中驅(qū)動電機的目標(biāo)功率，并根據(jù)所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率對所述驅(qū)動電機進行控制； 獲取所述增程式電動車輛的電池目標(biāo)功率和系統(tǒng)損失功率，并根據(jù)所述電池目標(biāo)功率、所述系統(tǒng)損失功率和所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率計算車輛目標(biāo)功率； 根據(jù)所述車輛目標(biāo)功率和所述增程式電動車輛中增程器的損失功率計算增程器的目標(biāo)功率； 根據(jù)所述增程式電動車輛中電池功率調(diào)節(jié)器的功率值對所述增程器的目標(biāo)功率進行修正以獲得增程器目標(biāo)功率修正值;以及 根據(jù)所述增程器目標(biāo)功率修正值對所述增程器進行控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增程式電動車輛的能量管理控制方法，其特征在于，所述獲取車輛行駛需求功率，包括: 當(dāng)判斷駕駛員的駕駛意圖為加速意圖時，根據(jù)加速踏板深度、當(dāng)前車速和所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩限制需求獲取所述車輛行駛需求功率;或 當(dāng)判斷駕駛員的駕駛意圖為減速意圖時，根據(jù)當(dāng)前車速和所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩限制需求獲取所述車輛行駛需求功率。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增程式電動車輛的能量管理控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述車輛行駛需求功率計算所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率，包括: 根據(jù)所述車輛行駛需求功率和所述驅(qū)動電機的損失功率計算車輛行駛需求功率修正值； 根據(jù)所述車輛行駛需求功率修正值和所述驅(qū)動電機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速對應(yīng)的驅(qū)動電機最大功率生成所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增程式電動車輛的能量管理控制方法，其特征在于，還包括: 判斷當(dāng)前環(huán)境溫度是否小于第一預(yù)設(shè)溫度； 當(dāng)所述當(dāng)前環(huán)境溫度小于所述第一預(yù)設(shè)溫度時，判斷所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率是否大于所述當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率； 如果所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率大于所述當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率，則將所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率修正為所述當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率； 如果所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率小于或等于所述當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率，則保持所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率不變。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增程式電動車輛的能量管理控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述增程式電動車輛中電池功率調(diào)節(jié)器的功率值對所述增程器的目標(biāo)功率進行修正以獲得增程器目標(biāo)功率修正值，包括: 將所述增程器的目標(biāo)功率和所述電池功率調(diào)節(jié)器的功率值進行疊加以獲得疊加值，并根據(jù)所述疊加值獲得所述增程器目標(biāo)功率修正值。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增程式電動車輛的能量管理控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述疊加值獲得所述增程器目標(biāo)功率修正值，包括: 判斷當(dāng)前環(huán)境溫度是否小于第一預(yù)設(shè)溫度； 如果所述當(dāng)前環(huán)境溫度大于或等于所述第一預(yù)設(shè)溫度，則將所述疊加值作為所述增程器目標(biāo)功率修正值； 如果所述當(dāng)前環(huán)境溫度小于所述第一預(yù)設(shè)溫度，則進一步判斷所述增程式電動車輛是否在進行制動能量回收； 如果所述增程式電動車輛在進行制動能量回收，則根據(jù)制動能量回收功率和所述當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許充電功率對所述疊加值進行限制以得到所述增程器目標(biāo)功率修正值。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的增程式電動車輛的能量管理控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述增程器目標(biāo)功率修正值對所述增程器進行控制，包括: 根據(jù)發(fā)動機燃油消耗率MAP圖獲取增程器燃油消耗率最優(yōu)曲線圖； 根據(jù)所述增程器燃油消耗率最優(yōu)曲線圖和所述增程器目標(biāo)功率修正值獲取所述增程器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩； 根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對所述增程器進行控制。8.一種增程式電動車輛的能量管理控制裝置，其特征在于，包括: 需求功率獲取模塊，用于獲取車輛行駛需求功率； 驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊，用于根據(jù)所述車輛行駛需求功率計算所述增程式電動車輛中驅(qū)動電機的目標(biāo)功率； 車輛目標(biāo)功率計算模塊，用于獲取所述增程式電動車輛的電池目標(biāo)功率和系統(tǒng)損失功率，并根據(jù)所述電池目標(biāo)功率、所述系統(tǒng)損失功率和所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率計算車輛目標(biāo)功率； 增程器目標(biāo)功率計算模塊，用于根據(jù)所述車輛目標(biāo)功率和所述增程式電動車輛中增程器的損失功率計算增程器的目標(biāo)功率； 增程器功率修正模塊，用于根據(jù)所述增程式電動車輛中電池功率調(diào)節(jié)器的功率值對所述增程器的目標(biāo)功率進行修正以獲得增程器目標(biāo)功率修正值;以及 控制模塊，用于根據(jù)所述增程器目標(biāo)功率修正值對所述增程器進行控制，并根據(jù)所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率對所述驅(qū)動電機進行控制。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的增程式電動車輛的能量管理控制裝置，其特征在于，所述需求功率獲取模塊，用于: 當(dāng)判斷駕駛員的駕駛意圖為加速意圖時，根據(jù)加速踏板深度、當(dāng)前車速和所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩限制需求獲取所述車輛行駛需求功率;或 當(dāng)判斷駕駛員的駕駛意圖為減速意圖時，根據(jù)當(dāng)前車速和所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩限制需求獲取所述車輛行駛需求功率。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的增程式電動車輛的能量管理控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊，用于: 根據(jù)所述車輛行駛需求功率和所述驅(qū)動電機的損失功率計算車輛行駛需求功率修正值； 根據(jù)所述車輛行駛需求功率修正值和所述驅(qū)動電機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速對應(yīng)的驅(qū)動電機最大功率生成所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的增程式電動車輛的能量管理控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電機目標(biāo)功率計算模塊，還用于: 判斷當(dāng)前環(huán)境溫度是否小于第一預(yù)設(shè)溫度，當(dāng)所述當(dāng)前環(huán)境溫度小于所述第一預(yù)設(shè)溫度時進一步判斷所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率是否大于所述當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率，并在判斷所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率大于所述當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率時將所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率修正為所述當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率，以及在判斷所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率小于或等于所述當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許放電功率是保持所述驅(qū)動電機的目標(biāo)功率不變。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的增程式電動車輛的能量管理控制裝置，其特征在于，所述增程器功率修正模塊，用于: 將所述增程器的目標(biāo)功率和所述電池功率調(diào)節(jié)器的功率值進行疊加以獲得疊加值，并根據(jù)所述疊加值獲得所述增程器目標(biāo)功率修正值。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的增程式電動車輛的能量管理控制裝置，其特征在于，所述增程器功率修正模塊，具體用于: 判斷當(dāng)前環(huán)境溫度是否小于第一預(yù)設(shè)溫度，并在判斷所述當(dāng)前環(huán)境溫度大于或等于所述第一預(yù)設(shè)溫度時將所述疊加值作為所述增程器目標(biāo)功率修正值，以及在判斷所述當(dāng)前環(huán)境溫度小于所述第一預(yù)設(shè)溫度時進一步判斷所述增程式電動車輛是否在進行制動能量回收，并在判斷所述增程式電動車輛在進行制動能量回收時根據(jù)制動能量回收功率和所述當(dāng)前環(huán)境溫度下電池允許充電功率對所述疊加值進行限制以得到所述增程器目標(biāo)功率修正值。14.根據(jù)權(quán)利要求8-13中任一項所述的增程式電動車輛的能量管理控制裝置，其特征在于，所述控制模塊，用于: 根據(jù)發(fā)動機燃油消耗率MAP圖獲取增程器燃油消耗率最優(yōu)曲線圖，并根據(jù)所述增程器燃油消耗率最優(yōu)曲線圖和所述增程器目標(biāo)功率修正值獲取所述增程器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，以及根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對所述增程器進行控制。15.—種增程式電動車輛，其特征在于，包括:根據(jù)權(quán)利要求8-14中任一項所述的能量管理控制裝置。
【文檔編號】B60W20/10GK106080580SQ201610404640
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】王金龍, 易迪華, 秦興權(quán), 金碩, 崔天祥, 周金龍, 李從心
【申請人】北京新能源汽車股份有限公司