[发明专利]串联式混合动力汽车的整车控制策略

权利要求书

1.一种串联式混合动力汽车的整车控制策略，其特征在于本策略包括如下步骤：

步骤一、车辆行驶过程中，根据电池电量进行判断，当电池SOC低于设定的低门限值时，启动辅助能量单元，进入串联驱动模式，当电池SOC高于设定的高门限值时，停止辅助能量单元，退出串联驱动模式；

步骤二、在串联驱动模式下，当辅助能量单元补充的功率大于驱动电机消耗的功率时，定义为电量增加模式，当辅助能量单元补充的功率等于驱动电机消耗的功率时，定义为电量平衡模式，当辅助能量单元补充的功率小于驱动电机消耗的功率时，定义为电量消耗模式；

步骤三、当电池SOC低于设定的低门限值时，启动辅助能量单元，进入电量增加模式，当电池SOC高于设定的高门限值时，停止辅助能量单元，退出电量增加模式，当发电机系统出现过温报警或发动机出现过温报警，辅助能量单元选择半功率点发电，否则选择满功率点发电，此时辅助能量单元输出的平均功率大于驱动电机消耗的平均功率，多余部分功率存储在电池中，使电池SOC不断升高；

步骤四、辅助能量单元已经启动，当电池出现故障，且电池母线可以接入系统但无法输出功率时，进入电量平衡模式，辅助能量单元输出的瞬时功率等于驱动电机消耗的瞬时功率，不存在多余的功率，电池SOC保持不变，电池母线接入系统对电压进行滤波，保持母线电压稳定；

步骤五、辅助能量单元已经启动，电池正常输入、输出能量，当存在大功率需求场合时，进入电量消耗模式，此时电池最大输出额定功率，由发动机跟随功率需求的变化，实现发动机、电池输出功率的实时分配，满足系统动力性能，降低对电池的要求；

步骤六、辅助能量单元、电池输出的功率需满足驱动电机的能量需求，采集当前的驾驶信息转换成力矩请求命令，驱动电机执行力矩请求命令驱动车辆的行驶，用于克服车辆摩擦阻力、坡道阻力、迎风阻力、加速惯性阻力，实现车辆运动状态的改变，其中：

摩擦阻力计算公式为：F_f＝m·g·f          (1)

坡道阻力计算公式为：F_i＝m·g·sin(α)    (2)

迎风阻力计算公式为：F_w＝C_d·A·V²/21.5   (3)

加速惯性阻力计算公式为：Fj=m·dVdt---(4)]]>

式(1)至式(4)中，m表示整车的质量，g表示重力加速度，f表示摩擦系数，α表示坡度角，C_d表示风阻系数，A表示迎风面积，V表示车速，dV/dt表示加速度；

步骤七、根据式(1)至式(4)，得到驱动电机的力矩输出计算公式为：

T_ref＝(F_f+F_i+F_w+F_j)·R/(i_g·i₀·η_t·η_e)    (5)

式(5)中，R表示汽车轮胎半径，i_g·i₀表示系统传动比，η_t·η_e表示传动系效率，

得到驱动电机的请求功率计算公式为：

P_i＝(F_f+F_i+F_w+F_j)·V/(η_t·η_e)/3600    (6)

步骤八、设定P_{TM_Avg}为驱动电机的平均功率需求，P_{TM_t}为驱动电机的瞬时功率需求，P_{APU_Avg}为辅助能量单元的平均输出功率，P_{APU_t}为辅助能量单元的瞬时输出功率，P_{RAT_Rate}为电池的额定输出功率，则在电量增加模式下，P_{APU_Avg}＞P_{TM_Ave}＞0kW，在电量平衡模式下，P_{APU_t}＝P_{TM_t}＞0kW，在电量消耗模式下，P_{APU_t}＝P_{TM_t}-P_{BAT_Rate}，其中，驱动电机的平均功率需求P_{TM_Avg}通过式(7)计算得到，

PTM_Avg=1T∫0TPTM_t·dt---(7)]]>

上述能量分配满足串联驱动模式下驱动电机的功率需求。