[发明专利]智能动力单元及其控制方法、混合动力车辆

权利要求书

1.一种智能动力单元，用于混合动力车辆，其特征在于，包括：发动机模块、发电机模块以及智能动力单元控制器，其中，所述发动机模块包括发动机和发动机控制器，所述发电机模块包括发电机和发电机控制器；

所述智能动力单元控制器被配置为获取混合动力车辆的状态，并根据所获得的混合动力车辆的状态，配置所述智能动力单元工作在如下三种模式之一：

(1)发电模式，当检测到混合动力车辆的状态为正常行驶时，使得所述智能动力单元作为发电机组工作，为车辆提供电力，其中发动机为发电机提供源动力，拖动发电机发电；

(2)耗功模式，当检测到混合动力车辆的状态为车辆制动时，使得所述智能动力单元作为功率消耗单元作用，对外吸收功率，从而提高车辆的电制动功率，减少机械制动，其中，发电机的功能转变为电动机，用于消耗从车辆吸收的电能，将电能转化为机械能输入给发动机，发动机将电动机输出的能量吸收掉；根据所获取的车辆的运行数据，预测所述智能动力单元的待吸收的功率；根据所述待吸收的功率确定发动机工作在制动工况下的工况参数；以及根据所述工况参数，对发动机和发电机进行协调控制，实现智能动力单元的耗功控制；

(3)启动模式，当检测到混合动力车辆的状态为车辆启动时，使得利用发电机的驱动特性拖动发动机实现发动机的启动。

2.根据权利要求1所述的智能动力单元，其中，在所述智能动力单元工作在发电模式时，所述智能动力单元的输出功率控制方式包括：以单点恒功率方式工作、沿最低燃油消耗曲线工作或者这二者的结合。

3.根据权利要求1所述的智能动力单元，还包括：用于所述发动机和/或所述发电机的散热设备。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的智能动力单元，其中，所述智能动力单元控制器还被配置为：检测所述智能动力单元控制器的各零部件的工作状态，并且根据各零部件的工作状态调整智能动力单元的工作状态，其中，当检测到部分零部件出现故障而使得所述智能动力单元无法正常输出额定功率时，使得所述智能动力单元进行降额输出。

5.根据权利要求4所述的智能动力单元，其中，所述智能动力单元控制器还被配置为：在获取到所述车辆处于特殊工况时，停止所述降额输出。

6.一种智能动力单元控制方法，应用于根据权利要求1-5任一项所述的智能动力单元，其中，所述智能动力单元工作在发电模式，所述方法包括：

确定所述智能动力单元的待输出的目标功率；

根据所述目标功率确定发电机的输出功率；

根据发电机的输出功率以及发动机和发电机的传动效率，计算发动机的输出功率；以及

根据发动机的万有特性曲线，确定所计算的发动机的输出功率对应的发动机转速和扭矩，

其中，通过发动机及发电机的协调控制来实现智能动力单元的功率输出，满足期望的输出功率要求。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述根据所述目标功率确定发电机的输出功率还包括：

根据所述目标功率以及所述智能动力单元的实际输出功率动态调整发电机的输出功率。

8.一种智能动力单元控制方法，应用于根据权利要求1-5所述的智能动力单元，其中所述智能动力单元工作在启动模式，所述方法包括：

根据发动机启动目标转速确定发电机的控制量；

使发电机以电动机模式运行，拖动发动机启动，

其中，根据发动机的实际转速利用PI转速调节控制器对发电机的控制量进行调节。

9.一种混合动力车辆，包括：

一个或多个根据前述权利要求1-5所述的智能动力单元；以及

协调控制器，与所述一个或多个智能动力单元所包括的各个智能动力单元控制器通信地耦接，用于获取混合动力车辆的各种运行状态参数，并向所述智能动力单元控制器提供这些参数中的部分或全部。

10.根据权利要求9所述的混合动力车辆，其中所述一个或多个智能动力单元包括至少两个所述智能动力单元，并且所述协调控制器还被配置为根据混合动力车辆的负载状况和工况参数对智能动力单元控制器进行协调控制。