使用少缸發(fā)動機的hev動力轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的充電控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種使用少缸發(fā)動機的HEV動力轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的充電控制方法，所述HEV包括發(fā)動機、發(fā)電機、電動機和高能電池；所述發(fā)動機為包括進氣、壓縮、做功和排氣四個工作循環(huán)的發(fā)動機；其特征在于：當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速在預(yù)定的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與正常充電開始轉(zhuǎn)速之間時，所述發(fā)電機包括周期性充電過程，所述周期性充電過程是指發(fā)電機僅在從工作循環(huán)到排氣循環(huán)為止的連續(xù)期間中給高能電池充電。采用本發(fā)明的充電控制方法可以大幅改善發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的平滑性，從而會顯著降低HEV混合動力車產(chǎn)生的振動和噪音。
【專利說明】使用少缸發(fā)動機的HEV動力轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的充電控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于HEV充電控制的【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，本發(fā)明涉及一種使用少缸發(fā)動機的HEV動力轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的充電控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在我國的大中城市，由于汽車的大量使用和迅速普及，能源短缺和環(huán)境污染的問題日益嚴(yán)重。尤其是，近幾年來，大氣污染形勢的嚴(yán)峻性，已經(jīng)威脅到人民群眾的身體健康和日常的活動，為此我國各級政府已經(jīng)打算投入巨資治理大氣污染，尤其是霧霾污染問題，而其中的一項重要舉措就是大力提倡發(fā)展新能源汽車，尤其是具有節(jié)能、環(huán)保以及方便實用的HEV混合動力汽車。
[0003]HEV混合動力就是指汽車使用汽油驅(qū)動和電力驅(qū)動兩種驅(qū)動方式，優(yōu)點在于車輛啟動和停止時，只靠發(fā)電機帶動，不達到一定速度，發(fā)動機就不工作，因此，便能使發(fā)動機一直保持在最佳工況狀態(tài)，動力性好，排放量很低，而且電能的來源都是發(fā)動機，只需加油即可。
[0004]HEV混合動力汽車的關(guān)鍵是混合動力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動力汽車整車性能。經(jīng)過十多年的發(fā)展，混合動力系統(tǒng)總成已從原來發(fā)動機與電機離散結(jié)構(gòu)向發(fā)動機電機和變速箱一體化結(jié)構(gòu)發(fā)展，即集成化混合動力總成系統(tǒng)。
[0005]附圖1示出了采用現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)充電方法時發(fā)動機轉(zhuǎn)速和充電期間之間的關(guān)系圖。采用上述充電方法，利用發(fā)電機進行發(fā)電時，由于發(fā)動機和電動機的扭矩特性不匹配，因而即使僅依賴于一般的負載狀態(tài)來控制發(fā)電量，也無法大幅地改善發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的平滑性，從而會導(dǎo)致HEV混合動力車產(chǎn)生較大的振動和噪音。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種使用少缸發(fā)動機的HEV動力轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的充電控制方法。
[0007]本發(fā)明所述的使用少缸發(fā)動機的HEV動力轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的充電控制方法，所述HEV包括發(fā)動機、發(fā)電機、電動機和高能電池；所述發(fā)動機為包括進氣、壓縮、做功和排氣四個工作循環(huán)的發(fā)動機；其特征在于:當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速在預(yù)定的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(NeID)與正常充電開始轉(zhuǎn)速(NeCH)之間時，所述發(fā)電機包括周期性充電過程，所述周期性充電過程是指發(fā)電機僅在從工作循環(huán)到排氣循環(huán)為止的連續(xù)期間中給高能電池充電。
[0008]其中，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時，所述發(fā)電機不給高能電池充電。
[0009]其中，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于正常充電開始轉(zhuǎn)速時，所述發(fā)電機在所述全部四個工作循環(huán)中進行充電。
[0010]其中，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速在預(yù)定的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(NeID)與正常充電開始轉(zhuǎn)速(NeCH)之間時，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速逐漸提高時，發(fā)電機在排氣循環(huán)給高能電池充電的時間也逐漸變長。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的充電控制方法具有以下有益效果:采用本發(fā)明的充電控制方法可以大幅改善發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的平滑性，從而會顯著降低HEV混合動力車產(chǎn)生的振動和噪音。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)充電方法時發(fā)動機轉(zhuǎn)速和充電期間之間的關(guān)系圖。
[0013]圖2為實施例1所述的HEV動力轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為實施例1所述的充電控制方法時發(fā)動機轉(zhuǎn)速和充電期間之間的關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0015]以下將結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明所述的HEV動力轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的充電控制方法的結(jié)構(gòu)和功能等做進一步的詳細說明。
[0016]實施例1
[0017]如附圖2所示，本實施例所述的HEV動力轉(zhuǎn)動系統(tǒng)HEV包括發(fā)動機10、發(fā)電機20、電動機30、高能電池40、發(fā)電控制器50、動力控制器60、發(fā)動機ECU70、電力管理ECU80和動力管理E⑶90 ;所述發(fā)電機20通過三相線與發(fā)電控制器50連接，所述動力控制器60通過三相線與電動機30連接；所述發(fā)動機E⑶70、電力管理E⑶80和動力管理E⑶90能夠通過CAN總線交互傳遞信息；而所述發(fā)動機為包括進氣、壓縮、做功和排氣四個工作循環(huán)的發(fā)動機；在本實施例中所述發(fā)動機為單缸或雙缸發(fā)動機。
[0018]其中，附圖3示出了當(dāng)發(fā)動機為雙缸時本實施例的充電控制方案。圖3中橫坐標(biāo)為曲軸轉(zhuǎn)角，縱軸為發(fā)動機轉(zhuǎn)速。如橫軸所示，顯示了以頂點作為始點以180deg為間隔依次重復(fù)的四個工作循環(huán)，其中對于第一氣缸，依次為進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程；對于第二氣缸，依次為做功沖程、排氣沖程、進氣沖程和壓縮沖程；其中所述第一氣缸和第二氣缸間隔兩個沖程。對應(yīng)于曲軸轉(zhuǎn)角的刻度而顯示的充電期間為發(fā)電機給高能電池的充電過程，該充電過程根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne的大小而不同。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速NeID時，所述發(fā)電機不給高能電池充電，對應(yīng)于圖中發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于NeID時的空白部分。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于正常充電開始轉(zhuǎn)速NeCH時，所述發(fā)電機在所述全部四個工作循環(huán)中進行自由充電，而可以不受限制。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速在預(yù)定的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速NeID與正常充電開始轉(zhuǎn)速NeCH之間時，所述發(fā)電機包括周期性充電過程，所述周期性充電過程是指發(fā)電機僅在從工作循環(huán)到排氣循環(huán)為止的連續(xù)期間中給高能電池充電；并且當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速逐漸提高時，發(fā)電機在排氣循環(huán)給高能電池充電的時間也逐漸變長。如圖2所示，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne在NeID和NeCH之間逐漸增加時，第一氣缸的周期性充電過程從TMEAREA1-1逐漸增加到TIMEAREAn-1 ;第二氣缸的周期性充電過程從TIMEAREA1-2逐漸增加到TIMEAREAn_2。本實施例所述的方法，只在發(fā)動機扭矩在相對比較安定的區(qū)域(工作行程和排氣行程)時通過發(fā)電機給高能電池進行充電，從而會顯著降低充電時，HEV混合動力車產(chǎn)生的振動和噪音。
[0019]本發(fā)明上述的充電控制方法，通過發(fā)動機E⑶、電力管理E⑶和動力管理E⑶利用CAN總線以相對較快的周期進行交互通信(例如更新的周期為1msec)，例如發(fā)動機ECU可以收集并發(fā)送發(fā)動機工作行程的信息，通知的內(nèi)容例如可以是壓縮機上死角、點火角度等信息以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速等信息。所發(fā)送的信息傳遞給電力管理ECU，通過計算可以估測出曲軸角度、周期充電時間，從而給充電控制器發(fā)布指令，控制充電過程。[0020]對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，具體實施例只是結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種使用少缸發(fā)動機的HEV動力轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的充電控制方法，所述HEV包括發(fā)動機、發(fā)電機、電動機和高能電池；所述發(fā)動機為包括進氣、壓縮、做功和排氣四個工作循環(huán)的發(fā)動機；其特征在于:當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速在預(yù)定的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與正常充電開始轉(zhuǎn)速之間時，所述發(fā)電機包括周期性充電過程，所述周期性充電過程是指發(fā)電機僅在從工作循環(huán)到排氣循環(huán)為止的連續(xù)期間中給高能電池充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電控制方法，其特征在于:當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時，所述發(fā)電機不給高能電池充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充電控制方法，其特征在于:當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于正常充電開始轉(zhuǎn)速時，所述發(fā)電機在所述全部四個工作循環(huán)中進行充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電控制方法，其特征在于:當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速在預(yù)定的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與正常充電開始轉(zhuǎn)速之間時，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速逐漸提高時，發(fā)電機在排氣循環(huán)給高能電池充電的時間也逐漸變長。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電控制方法，其特征在于:所述HEV具有單缸發(fā)動機或雙缸發(fā)動機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電控制方法，其特征在于:所述HEV為具有第一氣缸和第二氣缸的雙缸發(fā)動機，并且所述第一氣缸和第二氣缸以間隔兩個工作循環(huán)的方式做功。
【文檔編號】B60W10/06GK103569104SQ201310545689
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】笹川將志, 宣奇武, 李紅升 申請人:阿爾特汽車技術(shù)股份有限公司