[发明专利]一种外接充电式混合动力汽车硬件系统及其控制方法

权利要求书

1、一种外接充电式混合动力汽车硬件系统，其特征在于，包括汽车的动力总成结构和汽车硬件控制系统，其中汽车硬件控制系统包括一整车控制器VMS，其通过通讯连接并控制汽车的动力总成结构和汽车硬件控制系统中的各部分。

2、如权利要求1所述的外接充电式混合动力汽车硬件系统，其特征在于，所述汽车的动力总成结构包括高压动力电池，发动机，电动机，变速箱，发电机，和/或低压动力蓄电池，上述构件之间的连接方式采用常规方式。

3、如权利要求1所述的外接充电式混合动力汽车硬件系统，其特征在于，所述汽车硬件控制系统包括整车控制器VMS，电机控制器，电池管理系统，之间采用通讯连接。

4、如权利要求1-3中任一项所述的外接充电式混合动力汽车硬件系统，其特征在于，所述整车控制器VMS内包括了下述功能模块：主芯片电路模块，CAN通讯模块，电源管理模块，看门狗电路，电池和电机使能驱动电路，DC DC控制器驱动电路，数字输入电路，模拟输入电路，泵驱动输出电路。

5、如权利要求1-3中任一项所述的外接充电式混合动力汽车硬件系统，其特征在于，所述整车控制器VMS通过CAN线或其他通讯方式采集整车各种信号，处理后，通过CAN线或其他通讯方式通讯连接并控制发动机和电动机。

6、如权利要求1-3中任一项所述的外接充电式混合动力汽车硬件系统，其特征在于，所述整车控制器VMS通过CAN总线通讯连接电池管理单元BMS，防抱死制动系统ABS，电机控制器MCU，发动机控制器EMS。

7、如权利要求6所述的外接充电式混合动力汽车硬件系统，其特征在于，所述电机控制器包括逆变器，其将电机400V三相交流电转换成两相的直流电压给高压动力电池充电。

8、一种如权利要求1-7所述外接充电式混合动力汽车硬件系统的控制方法，其特征在于，汽车硬件控制系统工作在4种模式下，其算法分别为：

(1)纯电动模式，当电池的荷电状态SOC在20％到100％，且电机和电池管理系统处于无故障的状态，整车控制器VMS接受油门踏板的输出电信号，处理为油门踏板的行程深度的信号，在控制策略里解释为扭矩分配，驱动电机工作；或

(2)发电工作模式，整车控制器VMS采集开关信号，和/或离合器信号，和/或空挡开关信号，和/或模拟信号，和/或油门踏板信号，和/或ABS的信号，判断并通过CAN和EMS之间进行通讯，控制发动机的运转，和/或将根据BMS采集到的电池状态，给电池充电；

或

(3)发动机和电机共同驱动模式，当车辆处于需要加速或需要爬坡助力等状态，整车控制器VMS采集车身上的硬件信号，根据算法，通过CAN线，给电动机和发动机发出动作指令，来实现对能量的管理和分配；

或

(4)发动机单独驱动模式，当电池组不起作用或电池管理单元出现故障，仅以发动机单独驱动汽车以低速的形式行驶。

9、如权利要求8所述的外接充电式混合动力汽车硬件系统的控制方法，其特征在于，整车控制器VMS检测和采集钥匙开关，和/或排挡开关，和/或空调开关，和/或油门踏板，和/或真空罐的压力，和/或制动主缸的压力，和/或DCDC转换器的状态信号等的电压值，经算法处理后，驱动输出控制电机，和/或动力电池，和/或DCDC转换器，和/或刹车真空泵，和/或冷却泵，和/或冷却风扇，和/或空调压缩机工作。

10、如权利要求8或9所述的外接充电式混合动力汽车硬件系统的控制方法，其特征在于，整车控制器VMS采用如下算法进行控制：

整车控制器VMS采集DCDC转换器的故障、电流负载信号，输出控制DCDC转换器工作DCDC Enable数字信号和输出调节DCDC输出电压12-16V的信号DCDC Set Point；或

整车控制器VMS检测刹车开关，前进，后退和空挡开关，控制PHEV车的工作状态；或

整车控制器VMS采集真空压力罐的压力值，和内部软件里设定的压力标定的值比较，同时控制驱动真空助力泵工作；或

当整车刹车制动，整车控制器VMS检测制动器主缸的油压值的变化，计算出能量回馈的大小，控制电动机发电电流的大小；或

整车控制器VMS采集油门踏板行程电压信号值，计算驱动扭矩的大小，控制电动机的驱动电流大小；或

整车控制器VMS从CAN得到电机和高压电池的信息，确定无故障时，检查整车的安全状态，最终发出闭合动力蓄电池主继电器闭合和电机逆变器工作的指令；或

整车控制器VMS通过外围CAN总线和ABS、GPU、MCU、BMS车身控制器等进行通讯，采集其信号并通过仪表进行显示。