[发明专利]一种增程式电动汽车控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种增程式电动汽车控制系统及其控制方法。

背景技术

纯电动汽车的续驶里程是当前纯电动汽车与传统汽车相比，性能上较有差距的方面。而增程式电动汽车的设计概念和使用方式刚好弥补了纯电动汽车在续驶里程方面不足的问题，但是现有技术增程式电动汽车存在功率密度低，振动噪声大等问题。

发明内容

本发明的目的在于在现有发动机控制系统和发电机控制系统基础上，不进行发动机控制器ECU和发电机控制器GCU重新开发标定的情况下，开发出满足增程式电动汽车对增程器系统功能要求的控制方案和方法。

为了解决以上问题，一种增程式电动汽车控制系统，包括一台传统节气门控制的发动机、发动机曲轴一体连接的集驱动和发电功能一体的发电机、车载动力电池、整车控制器、增程器控制器、电池管理系统、电池直流电流传感器、发动机控制器、发电机控制器、发电机端直流电流传感器、永磁同步驱动电机与动力电池和发电机一起连接在动力线用于驱动车轮、电机控制器、电机直流电流传感器、节气门、曲轴位置传感器，发动机飞轮和发电机转子通过机械装置刚性连接，发电机控制器中集成逆变功率元件，发电机通过发电机控制器连接到高压母线，通过DC/DC可以对动力电池充电，通过电机控制器给驱动电机供电，驱动电机直接通过机械变速箱与车轮连接，其中，发动机和发电机统称为增程器，增程器控制器与发动机控制器和发电机控制器进行通讯和发送控制指令，增程器控制器根据驾驶员需求和增程器系统的状态进行发电功率能量管理和辅助系统控制。

进一步，作为一种优选方案，该系统的动力电池可以通过车载充电机进行外部充电，增程器的工作状态受整车控制器控制，增程器为动力电池充电或者给驱动电机供电或者提供辅助系统的机械功率。

本发明还公开了一种增程式电动汽车控制方法，包括以下步骤：整车控制器采集来自驾驶员钥匙位置，踏板位置，挡位，辅助系统需求按钮信号，电池当前电量SOC和电池允许的充放电电流信息，判断是否需要启动增程器以及增程器的工作模式：

如果满足：电池SOC＜30％或者空调请求为1或者暖风请求为1或者电池SOC＜90％并且加速踏板开度＞80％，满足条件后，增程器启动请求置1；并且满足条件二：钥匙门位置位于On挡并且加速踏板位置＞2％，增程器关闭请求置0；满足以上两个条件，增程器进入启动模式；

进入启动模式50ms以后，判断发动机转速是否大于800rpm，满足条件后进入增程器工作模式；

如果满足：30％＜SOC＜＝90％并且加速踏板开度＞80％进入增程器加速控制模式；如果满足30％＜SOC＜＝90％并且加速踏板开度＜50％退出增程器加速控制模式；

如果满足：SOC＜＝30％并且统计车速＜标定车速1进入增程器第一发电工作点控制模式；

如果满足：SOC＜＝30％并且统计车速＞标定车速2进入增程器第二发电工作点控制模式；

如果满足：SOC＞45％并且空调请求为1，进入增程器怠速工作点二；

如果满足：SOC＞45％并且暖风请求为1，进入增程器怠速工作点一；

如果满足：SOC＞45％并且暖风请求为0并且空调请求为0并且加速踏板＜80％或者满足条件二：钥匙门位置位于Acc挡并且加速踏板位置＜2并且发电机转速＜1，增程器关闭请求置1，进入增程器停机模式；如果满足：检测发电机生命信号为0进入增程器关闭模式。

进一步，作为一种优选方案，整车控制器首先对驾驶意图和增程器状态进行判断，根据驾驶员的档位信号和踏板信号判断出增程器应该工作的模式：增程器关闭、增程器启动、增程器发电工作点一、增程器发电工作点二、增程器怠速工作点一、增程器怠速工作点二、增程器加速助力点、增程器停机；工况判断完成后，增程器控制器根据整车控制器的模式指令进行发动机和发电机的协调控制。

进一步，作为一种优选方案，所述增程器启动控制模式为：发电机工作在电动转速控制模式，以800rpm启动发动机，检测发电机转速大于750rpm，发送发动机点火开关信号，检测发动机转速大于850rpm且小于1450rpm，发电机进入随转控制模式。

进一步，作为一种优选方案，所述增程器的停机控制模式为：发送发电机目标转速为0，检测发电机转速低于800rpm，关闭发动机点火开关信号，检测发电机转速低于5rpm，关闭发电机高压控制继电器，50ms后关闭发电机低压继电器。