專利名稱：混合動(dòng)力汽車及其電量平衡方法、裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域，特別涉及混合動(dòng)力汽車及其電量平衡方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著全球石油資源的不斷消耗引起了石化能源的供應(yīng)緊張，也造成了全球環(huán)境的惡化，為了緩解能源危機(jī)和保護(hù)環(huán)境，混合動(dòng)力汽車受到了青睞。混合動(dòng)力汽車是指同時(shí)裝備兩種動(dòng)力來源熱動(dòng)力源與點(diǎn)動(dòng)力源，目前一般是指內(nèi)燃機(jī)車發(fā)電機(jī)，再加上動(dòng)力電池的汽車，可以用發(fā)電機(jī)發(fā)電來彌補(bǔ)動(dòng)力電池電量下降導(dǎo)致不能夠滿足整車動(dòng)力性需求的情況，節(jié)約了能源，也具有一定的靈活性。而如何減少混合動(dòng)力汽車的油耗，提高節(jié)油性能是目前關(guān)注的主要問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種混合動(dòng)力汽車及其電量平衡方法、裝置，減少燃油過渡發(fā)電，進(jìn)而減少油耗。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案一種混合動(dòng)力汽車電量平衡方法，包括獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值；根據(jù)所述轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值確定下一時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需扭矩值；由所述轉(zhuǎn)速以及所需扭矩值計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率；下一時(shí)間點(diǎn)下發(fā)電機(jī)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率為依據(jù)進(jìn)行發(fā)電。優(yōu)選地，在動(dòng)力電池溫度低于設(shè)定溫度及蓄電池剩余電量小于預(yù)定電量值時(shí)，啟用上述電量平衡方法。優(yōu)選地，所述設(shè)定溫度為0°C，所述預(yù)定電量值為總電量的40%。優(yōu)選地，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值從扭矩查找表得到對(duì)應(yīng)的扭矩值，該對(duì)應(yīng)的扭矩值為下一時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需扭矩值。優(yōu)選地，下一時(shí)間點(diǎn)下發(fā)電機(jī)的所需功率為驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需功率的1- (1+5%)倍。優(yōu)選地，還包括步驟獲取蓄電池的母線電流值，并通過補(bǔ)償發(fā)電扭矩來閉環(huán)母線電流值，使母線電流值穩(wěn)定在O安培。優(yōu)選地，發(fā)電機(jī)的發(fā)電過程中對(duì)發(fā)電扭矩進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。此外，本發(fā)明還提供了混合動(dòng)力汽車電量平衡裝置，包括獲取單元，用于獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值；扭矩確定單元，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值確定下一時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需扭矩值；驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率確定單元，用于由所述轉(zhuǎn)速以及所需扭矩值計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率；發(fā)電機(jī)發(fā)電單元，用于下一時(shí)間點(diǎn)下發(fā)電機(jī)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率為依據(jù)進(jìn)行發(fā)電。優(yōu)選地，還包括啟動(dòng)平衡裝置判斷單元，用于在蓄電池溫度低于設(shè)定溫度及蓄電池剩余電量小于預(yù)定電量值時(shí)，啟用上述電量平衡裝置。優(yōu)選地，還包括母線電流值穩(wěn)定單元，用于獲取蓄電池的母線電流值，并通過補(bǔ)償發(fā)電扭矩來閉環(huán)母線電流值，使母線電流值穩(wěn)定在O安培。優(yōu)選地，還包括PID調(diào)節(jié)裝置，用于發(fā)電機(jī)的發(fā)電過程中對(duì)發(fā)電扭矩進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。此外，本發(fā)明還提供了應(yīng)用上述方法的混合動(dòng)力汽車，包括整車控制器分別與電池管理系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器以及內(nèi)燃機(jī)控制器相連接；整車控制器獲取驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值，并由此確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)在下一時(shí)間點(diǎn)所需扭矩值，以及由轉(zhuǎn)速和所需扭矩值計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需功率，整車控制器根據(jù)該所需功率確定內(nèi)燃機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速及控制發(fā)電機(jī)的目標(biāo)扭矩值，由內(nèi)燃機(jī)控制器控制內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器控制發(fā)電機(jī)的扭矩，以獲得所需功率的電量進(jìn)行發(fā)電。本發(fā)明實(shí)施例的提供的混合動(dòng)力汽車及其電量平衡方法、裝置，通過當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值確定下一時(shí)刻驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需扭矩值，并由此確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率,并使發(fā)電機(jī)依據(jù)此所需功率進(jìn)行發(fā)電,這樣，以整車實(shí)際需求對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率進(jìn)行合理的限制，避免燃油的過度消耗，起到節(jié)能的作用。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車電量平衡方法的流程圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車電量平衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。對(duì)于本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車電量平衡方法，可以在蓄電池溫度低于設(shè)定溫度及蓄電池剩余電量小于預(yù)定電量值時(shí)啟用，這是因?yàn)樵诘蜏貤l件下電池的充電性能弱，以避免對(duì)電池的過度充電而導(dǎo)致燃料過度消耗，保證電池的安全和整車的動(dòng)力性。當(dāng)然，該電量平衡方法也可以在其他任何需要的情況下啟用，以減少整車的油耗。在該實(shí)施例中，首先，進(jìn)行動(dòng)力電池溫度的判斷，當(dāng)電池溫度小于0°C時(shí)，接著判斷電池蓄電池剩余電量(S0C)，當(dāng)SOC小于總電量的40%時(shí)，啟用電量平衡方法。當(dāng)然，此處的溫度及SOC值僅為示例，可以根據(jù)具體的情況進(jìn)行具體的設(shè)置。而后，參考圖1所示，進(jìn)入步驟S01，獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值。而后在步驟S02，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值確定下一時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需扭矩值。通常地，由轉(zhuǎn)速和油門踏板的開度值即可確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩值，本實(shí)施例中，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值從扭矩查找表得到對(duì)應(yīng)的扭矩值，該對(duì)應(yīng)的扭矩值為下一時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需扭矩值。該扭矩查找表中的數(shù)據(jù)是通過大量實(shí)驗(yàn)得出的，不同車型對(duì)應(yīng)不同的扭矩查找表。而后在步驟S03，由所述轉(zhuǎn)速以及所需扭矩值計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率。根據(jù)所述扭矩值來確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率進(jìn)行合理的限制，避免燃油的過度消耗，起到節(jié)能的作用。而后，在步驟S04，下一時(shí)間點(diǎn)下發(fā)電機(jī)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率為依據(jù)進(jìn)行發(fā)電。在本實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率進(jìn)行發(fā)電，當(dāng)然，也可以以該所需功率為參考值，考慮其他因素，如效率、損耗、誤差等因素，合理確定發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率，例如可以為驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需功率的1- (1+5%)倍，此處僅為示例，本發(fā)明并不限于此。 更優(yōu)地，在發(fā)電機(jī)的發(fā)電過程中，可以對(duì)發(fā)電扭矩進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，使發(fā)電功率更為精確，更好地確保發(fā)電功率與驅(qū)動(dòng)功率的匹配，減少整車的油耗。這樣，使發(fā)電機(jī)以驅(qū)動(dòng)機(jī)的實(shí)際所需功率為依據(jù)進(jìn)行發(fā)電，滿足整車的驅(qū)動(dòng)能力的同時(shí)，避免對(duì)蓄電池的充電造成的油耗增加，節(jié)約能源。更優(yōu)地，還可以獲取蓄電池的母線電流值，并通過補(bǔ)償發(fā)電扭矩來閉環(huán)母線電流值，使母線電流值穩(wěn)定在O安培左右，進(jìn)一步限制蓄電池的放電。如圖2所示，在混合動(dòng)力汽車中應(yīng)用該電量平衡方法時(shí)，可以在整車控制器(V⑶)中執(zhí)行該電量平衡方法，在該實(shí)施例中，VQJ通過總線,如CAN (Controller Area Network)總線，分別與電池管理系統(tǒng)(BMS)、發(fā)電機(jī)控制器(ISGI)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器(TMI)以及內(nèi)燃機(jī)控制器(ECU)相連接，VCU通過總線獲取驅(qū)動(dòng)電機(jī)(TM)的轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值，并根據(jù)該轉(zhuǎn)速及開度值從扭矩查找表得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)在下一時(shí)間點(diǎn)所需扭矩值，并通過TM轉(zhuǎn)速與所需扭矩值計(jì)算得到TM的所需功率，并VCU根據(jù)該所需功率，確定內(nèi)燃機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)的目標(biāo)扭矩值并分別發(fā)送給ECU和ISGI，由ECU控制內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，ISGI控制發(fā)電機(jī)(ISG)的扭矩，以獲得所需功率的電量進(jìn)行發(fā)電。此外，本發(fā)明還提供了上述方法對(duì)應(yīng)的混合動(dòng)力汽車電量平衡裝置，參考圖3所示，包括獲取單元200，用于獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值；扭矩確定單元202，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值確定下一時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需扭矩值；驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率確定單元204，用于由所述轉(zhuǎn)速以及所需扭矩值計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率；發(fā)電機(jī)發(fā)電單元206，用于下一時(shí)間點(diǎn)下發(fā)電機(jī)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率為依據(jù)進(jìn)行發(fā)電。優(yōu)選地，還包括啟動(dòng)平衡裝置判斷單元，用于在蓄電池溫度低于設(shè)定溫度及蓄電池剩余電量小于預(yù)定電量值時(shí)，啟用上述電量平衡裝置。優(yōu)選地，還包括母線電流值穩(wěn)定單元，用于獲取蓄電池的母線電流值，并通過補(bǔ)償發(fā)電扭矩來閉環(huán)母線電流值，使母線電流值穩(wěn)定在O安培。更優(yōu)地，還包括PID調(diào)節(jié)裝置，用于發(fā)電機(jī)的發(fā)電過程中對(duì)發(fā)電扭矩進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力汽車電量平衡方法,其特征在于,包括 獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值； 根據(jù)所述轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值確定下一時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需扭矩值； 由所述轉(zhuǎn)速以及所需扭矩值計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率； 下一時(shí)間點(diǎn)下發(fā)電機(jī)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率為依據(jù)進(jìn)行發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車電量平衡方法，其特征在于，在動(dòng)力電池溫度低于設(shè)定溫度及蓄電池剩余電量小于預(yù)定電量值時(shí)，啟用上述電量平衡方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力汽車電量平衡方法，其特征在于，所述設(shè)定溫度為(TC，所述預(yù)定電量值為總電量的40%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力汽車電量平衡方法，其特征在于，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值從扭矩查找表得到對(duì)應(yīng)的扭矩值，該對(duì)應(yīng)的扭矩值為下一時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需扭矩值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力汽車電量平衡方法，其特征在于，下一時(shí)間點(diǎn)下發(fā)電機(jī)的所需功率為驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需功率的1_ (1+5%)倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力汽車電量平衡方法，其特征在于，還包括步驟獲取蓄電池的母線電流值，并通過補(bǔ)償發(fā)電扭矩來閉環(huán)母線電流值，使母線電流值穩(wěn)定在O安培。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力汽車電量平衡方法，其特征在于，發(fā)電機(jī)的發(fā)電過程中對(duì)發(fā)電扭矩進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。
8.一種混合動(dòng)力汽車電量平衡裝置，其特征在于，包括 獲取單元，用于獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值； 扭矩確定單元，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值確定下一時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需扭矩值； 驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率確定單元，用于由所述轉(zhuǎn)速以及所需扭矩值計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率； 發(fā)電機(jī)發(fā)電單元，用于下一時(shí)間點(diǎn)下發(fā)電機(jī)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率為依據(jù)進(jìn)行發(fā)電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合動(dòng)力汽車電量平衡裝置，其特征在于， 還包括啟動(dòng)平衡裝置判斷單元，用于在蓄電池溫度低于設(shè)定溫度及蓄電池剩余電量小于預(yù)定電量值時(shí)，啟用上述電量平衡裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合動(dòng)力汽車電量平衡裝置，其特征在于， 還包括母線電流值穩(wěn)定單元，用于獲取蓄電池的母線電流值，并通過補(bǔ)償發(fā)電扭矩來閉環(huán)母線電流值，使母線電流值穩(wěn)定在O安培。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合動(dòng)力汽車電量平衡裝置，其特征在于，還包括PID調(diào)節(jié)裝置，用于發(fā)電機(jī)的發(fā)電過程中對(duì)發(fā)電扭矩進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。
12.一種混合動(dòng)力汽車，其特征在于，整車控制器分別與電池管理系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器以及內(nèi)燃機(jī)控制器相連接；整車控制器獲取驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值，并由此確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)在下一時(shí)間點(diǎn)所需扭矩值，以及由轉(zhuǎn)速和所需扭矩值計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需功率，整車控制器根據(jù)該所需功率確定內(nèi)燃機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速及控制發(fā)電機(jī)的目標(biāo)扭矩值，由內(nèi)燃機(jī)控制器控制內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器控制發(fā)電機(jī)的扭矩，以獲得所需功率的電量進(jìn)行發(fā)電 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合動(dòng)力汽車電量平衡方法，包括獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值；根據(jù)所述轉(zhuǎn)速以及油門踏板的開度值確定下一時(shí)間點(diǎn)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需扭矩值；由所述轉(zhuǎn)速以及所需扭矩值計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率；下一時(shí)間點(diǎn)下發(fā)電機(jī)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所需功率為依據(jù)進(jìn)行發(fā)電。以整車實(shí)際需求對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率進(jìn)行合理的限制，避免燃油的過度消耗，起到節(jié)能的作用。
文檔編號(hào)B60W10/26GK103010204SQ20121055473
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者李永圣, 嚴(yán)剛, 夏順禮, 沙偉, 田新新, 陶冉 申請(qǐng)人:安徽江淮汽車股份有限公司