[发明专利]一种增程式混合动力汽车的能量管理方法

说明书

本发明公开了一种增程式混合动力汽车的能量管理方法，在电量消耗AB阶段和电量维持BC阶段均设置了转速下降切换的限制条件，对在各个发动机工作临界点的转速下降切换条件进行限制，在发动机转速切换处预留了缓冲区；在电量消耗AB阶段对发动机采用固定功率点切换，在电量维持BC阶段行驶中采用“分段恒转速跟随+固定功率点切换”调整模式，车辆根据驾驶员需求选择进入一般行车模式和远程行车发电模式；在保证了电量消耗AB阶段和电量维持BC阶段管理方法的精确性的同时，避免行驶中需求功率在各个临界点附近波动时导致的发动机转速频繁切换，提高发动机的寿命和NVH性能，在满足车辆的动力性能的和经济性能的同时，也兼顾了动力系统的使用寿命。

技术领域

本发明应用于一种增程式混合动力汽车，用于改善车辆油耗和NVH性能，减少排放，提升汽车续航里程。

背景技术

随着各国关于气候环境问题日益加重，关于纯燃油车禁售的趋势越来越明显，由于纯电动车在目前还受到电池技术的限制，仍然不能完全受到广大消费者的认同。而由内燃机和电池组成的混合动力汽车具有排放低、动力性能强的特点，在当下这种纯燃油车到纯电动车的过渡阶段，得到了市场和政策的青睐。

增程式混合动力汽车的动力系统结构与一般串联式混合动力汽车相似，将小功率发动机作为辅助动力系统加入到动力系统中，可以根据发动机的万有特性图，通过合理的管理方法，让发动机工作在经济性较高的点，降低车辆的等效油耗。行驶中，发电机可以驱动发电机发电，由控制器分配发电机的电力输出，发电机可以将电力传输给驱动电机，也可以给电池组充电。电池组也可以通过放电将动力传输给驱动电机，单独或者与发动机共同驱动车辆行驶。电池组最大功率比发动机最大功率要大，车辆行驶动力主要由电池组提供，发动机在需要的时候提供辅助动力。

车辆行驶时，根据行驶过程中的电池剩余电量(也称为电池SOC)变化，将汽车行驶的过程分为电量消耗AB阶段(车辆从启动到SOC下降到的某限定值的阶段)和电量维持BC阶段(车辆SOC降到某限定值之后的行驶阶段)。在两个阶段中，目前常用增程式混合动力的控制电池SOC范围方法有恒温器方法，功率跟随法等。

恒温器法的优点在于当车辆进入BC段后，可以直接让发动机工作在最佳油耗点。但该方法会使电池频繁工作在充放电状态，且会使电池SOC波动较大，不利于电池寿命。

常规功率跟随法是使发动机在BC段对请求功率进行跟随，可以减少电池频繁重充放电次数。但该方法在车辆请求功率较低时会使发动机工作在效率较低的区域，而且在功率跟随的过程中，发动机的转速频繁切换，对于车辆的NVH性能也会有不小的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对当下混合动力汽车的电池和燃油能量管理方法的不足之处，避免行驶中需求功率在各个临界点附近波动时导致的发动机转速频繁切换，提供一种适用增程式混合动力汽车的能量管理方法，在保证了电量消耗AB阶段和电量维持BC阶段管理方法的精确性的同时，也消除了这种精确性可能造成的坏处，避免行驶中需求功率在各个临界点附近波动时导致的发动机转速频繁切换。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种增程式混合动力汽车的能量管理方法，首先判断车辆行驶在电量消耗AB阶段还是电量维持BC阶段，再根据两段的需求采用各阶段调整模式；其特征在于：

在电量消耗AB阶段和电量维持BC阶段均设置了转速下降切换的限制条件，对在各个发动机工作临界点的转速下降切换条件进行限制，在发动机转速切换处预留了缓冲区；

在电量消耗AB阶段对发动机采用固定功率点切换，在电池不能提供足够动力时使发动机工作在合适的工作点，对动力需求进行合理的分配，延长该段行驶里程；在电量维持BC阶段行驶中采用“分段恒转速跟随+固定功率点切换”调整模式，车辆根据驾驶员需求选择进入一般行车模式和远程行车发电模式；一般行车模式下，对电池充电的功率较小，仅为防止功率需求较大的工况条件下电池供给功率不足的情况；远程行车发电模式主要在车辆远程行驶时能够加油却无法插电的情况下使用。