[发明专利]混合动力汽车的发电模式控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合动力汽上的混合动力电机的发电控制方法，更准确地说，是一种电机与发动机同轴布置的混合动力汽车上的发电控制方法，让车辆在适当的时候以合适的力矩驱动电机进行发电。

背景技术

90年代以来，日本、美国、欧洲各大汽车公司纷纷开始研制混合动力型汽车。自日本丰田公司于1997年率先推出混合动力轿车以来，各大汽车公司包括本田、通用、福特、D-C以及法国雪铁龙等都推出或研制出了产品车或概念样车。专家认为在未来十年内，可能有40％的汽车均将采用混合动力技术，混合动力汽车有着巨大的发展前景。

混合动力汽车可以通过电机将动能转化成电能，存储到动力电池等储能装置里；在车辆启动、加速、爬坡等工况下，电机可以利用这些电能来为车辆提供驱动力，从而提高车辆的性能，降低油耗，减少排放。如何根据车辆运行的工况以及车上其它系统的状况，来控制电机的发电以实现高效的能量回收，是一个很重要的问题。

对于一般的混合动力汽车，发电主要是存在以下两种情况：一是刹车减速时，利用车辆的动能进行发电；另外一种情况是车辆正常行使过程中，调整发动机的工作点，让发动机工作在扭矩更大但是效率更高的工作点，利用多余的扭矩进行发电。

发明内容

本发明的目的就是提供一种混合动力汽车的发电模式控制方法，根据车辆的运行工况以及车上相关系统的状况等，来控制电机在适当的时候以合适的力矩进行发电，回收更多的能量。

为实现上述发明目的，本发明采用的混合动力汽车的发电模式控制方法包括：

a、选择发电机/电动机一体化的主电机并将其与发动机同轴布置，主电机的一端通过离合器与发动机曲轴相连，另一端与变速箱相连，直流变换器将来自动力电池或者逆变器的高压电源转换成12V的电源，为车身电器、辅助电机、变速箱等提供电源；

b、混合动力控制器HCU和发动机控制器，电池管理系统等各个ECU之间通过CAN网络进行通讯；

c、混合动力控制器HCU对车辆的运行工况进行监测，控制电机进行发电，将动能转换成电能存储到动力电池里。

本发明是根据车辆的运行工况以及车上相关系统的状况等，来控制电机的在适当的时候以合适的力矩进行发电。在运行过程当中，混合动力控制器HCU(Hybrid Control Unit)对运行工况不断地进行监测，以及时找到可以进行发电的机会，得到更多回收能量的机会，提高整车效率。如驾驶员松开油门，和/或踩下刹车踏板的时候，都可以控制电机进行发电。混合动力控制器同时还要监测系统的其它条件是否允许电机进行发电，如电池的SOC(state of charge)是否允许或需要发电，各个系统的温度等是否正常等。

在条件允许的时候，可以让发动机工作在高效、低排放、输出扭矩超过整车行驶要求的工况下运行，多余的驱动力矩则可以用来驱动电机进行发电。当电池的SOC高到一定程度，则可以让发动机工作在高效、低排放、低扭矩的工况下运行，此时电机利用动力电池的电能进行驱动，提供不足的力矩。这样就可以一直让发动机工作在高效、低排放的区域，提高了整车的燃油经济性。

当车辆可以进行再生制动的时候，可以让离合器断开，避免车辆的动能被发动机所消耗，从而提高能量回收的效率。

附图说明

图1是控制系统的机械连接示意图；

图2是本发明中系统的电气连接原理框图；

图3是本发明控制流程图。

具体实施方式

本发明的主电机10与发动机20是同轴布置，主电机10的一端通过离合器30与发动机曲轴相连，另一端与AMT变速箱40相连，如图1所示。主电机10是发电机/电动机一体化的，其工作模式由混合动力控制器HCU和电机控制器来控制。

直流变换器50将来自动力电池60或者逆变器70的高压电源转换成12V的电源，为车身电器、辅助电机80、AMT变速箱40等提供电源，如图1所示。

混合动力控制器HCU，发动机控制器，电池管理系统90等各个ECU之间通过CAN网络进行通讯，如图1、2所示。

以下结合图3对控制方法的具体内容、过程详细说明如下。

混合动力控制器对车辆的运行工况进行监测，以及时找到可以进行发电的机会。如驾驶员松开油门时，且其它条件允许，就可以控制电机进行发电。刹车，发动机怠速等情况，都可以让电机进行发电，将动能转换成电能存储到动力电池里。

混合动力控制器需要对系统状态进行监测，以判断当前的系统条件是否可以允许发电：