本發(fā)明應(yīng)用于一種配備小功率增程器的電動汽車，主要針對車輛行駛里程超出純電續(xù)駛里程的情況。

背景技術(shù)：

目前，純電動汽車的發(fā)展受到了續(xù)駛里程短，電池成本高等問題的制約，如果電池技術(shù)得不到突破，那么這些制約也很難得到解決。增程式電動汽車是當(dāng)前解決這些問題的一種過渡方案，它是在純電動汽車的基礎(chǔ)上增加了一臺增程器，當(dāng)電池電量消耗完以后通過啟動增程器發(fā)電來給車輛提供動力，達(dá)到延長續(xù)駛里程的目的。

當(dāng)預(yù)計(jì)行駛里程超過純電續(xù)駛里程時(shí)，可將增程式電動汽車的整個行駛過程分為兩個階段：cd階段(電量消耗)和cs階段(電量維持)，對cd-cs模式常用的增程式電動汽車控制方法有恒溫器方法和最佳燃油曲線功率跟隨方法。

恒溫器方法雖然能夠保證車輛行駛進(jìn)入到cs階段后增程器發(fā)動機(jī)始終工作在最優(yōu)點(diǎn)，但進(jìn)入cs階段后動力電池卻始終處于充放電狀態(tài)，不利于電池的使用壽命。

最佳燃油曲線功率跟隨能夠?qū)崿F(xiàn)在cs階段增程器對請求功率的跟隨，有利于減少電池的頻繁充放電次數(shù)，但是由于增程器發(fā)動機(jī)在低功率區(qū)域工作時(shí)經(jīng)濟(jì)性能較差，這就導(dǎo)致了最佳燃油曲線功率跟隨方法的整體燃油經(jīng)濟(jì)性能不理想，再加上如果車輛行駛工況復(fù)雜多變也會造成增程器發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)的頻繁改變，這些都對發(fā)動機(jī)不利。最后要說明的是，由于車輛配備的增程器功率較小，當(dāng)車輛行駛進(jìn)入到cs階段后，增程器并不能滿足車輛的動力性能要求，僅僅能夠維持車輛以一定的車速繼續(xù)行駛。

針對現(xiàn)有控制方法的不足，本發(fā)明提供了一種適合于配備小功率增程器的增程式電動汽車的控制方法，該方法可延長車輛在滿足動力性能條件下的行駛距離，同時(shí)兼顧了電池的使用壽命和燃油經(jīng)濟(jì)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)方案為：將整個行駛過程分為cd和cs兩個階段，但分別對這兩個階段進(jìn)行控制，具體如下：

cd階段控制方法：

1、當(dāng)驅(qū)動電機(jī)的請求功率大于動力電池最大放電功率的80％時(shí)啟動增程器并工作在pmax點(diǎn)，此時(shí)啟動增程器是為了分擔(dān)部分功率請求，來減小動力電池需要提供的功率值，從而減小電池的最大放電倍率，降低對電池的放電倍率要求并且有利于電池的使用壽命。

2、當(dāng)行駛車速大于設(shè)定的某固定速度時(shí)也啟動增程器并工作在最佳燃油pbest點(diǎn)，此時(shí)啟動增程器用來減小車輛行駛對電池的消耗，減小電池soc下降的速度，延長soc下降到下限值socmin時(shí)車輛行駛的距離，從而延長了車輛以滿動力性行駛的距離。

cs階段控制方法：

1、首先根據(jù)發(fā)動機(jī)的map圖，在上面選取最小功率固定工作點(diǎn)和分段定轉(zhuǎn)速功率跟隨區(qū)域。

2、在cs階段當(dāng)請求功率小于我們在第1步中選取的最小固定工作點(diǎn)時(shí)不啟動增程器，由電池單獨(dú)驅(qū)動；當(dāng)請求功率大于設(shè)置的最小功率固定工作點(diǎn)且小于分段定轉(zhuǎn)速功率跟隨的最小分段區(qū)間的功率時(shí)，增程器啟動并工作在第1步中所選取的最小功率工作點(diǎn)。

3、當(dāng)請求功率位于設(shè)定的分段區(qū)間時(shí)，增程器啟動并對請求功率進(jìn)行功率跟隨。

附圖說明

圖1為cd階段增程器發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)選取圖；

圖2為cd階段控制方法流程圖；

圖3為cs階段設(shè)定的增程器發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)圖；

圖4為cs階段增程器控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的具體實(shí)施如下：

在車輛行駛前首先預(yù)估(根據(jù)導(dǎo)航)本次行駛距離，若距離小于車輛純電動的續(xù)駛里程則不啟動增程器。若預(yù)計(jì)行駛里程大于純電續(xù)駛里程，則按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的控制方法對車輛能量系統(tǒng)進(jìn)行控制。

對于cd階段本發(fā)明的具體實(shí)施主要包括以下步驟：

1、如圖1所示，根據(jù)車輛實(shí)際配備的增程器發(fā)動機(jī)，在其map圖中的高效率區(qū)選擇兩個固定的運(yùn)行點(diǎn)pmax和pbest，其中pmax為發(fā)動機(jī)高效率區(qū)的最大輸出功率運(yùn)行點(diǎn)，pbest為發(fā)動機(jī)整個工作區(qū)域內(nèi)的最高效率點(diǎn)。

2、開始行駛，首先檢測電池的soc，若大于soctarget則說明當(dāng)前處于cd階段。其中soctarget為車輛行駛cd和cs階段的分界閾值，針對本發(fā)明設(shè)為0.4，因?yàn)楫?dāng)soc<0.4后電池的放電功率將會急劇下降。不同車型該閾值要根據(jù)實(shí)際標(biāo)定來確定。

3、實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前的實(shí)際車速vvehicle，并根據(jù)駕駛員輸出信號得到當(dāng)前車輛行駛的請求功率preq。

5、判斷第3步得到的車輛請求功率是否大于我們設(shè)定的電池最大放電功率的80％(0.8*pbattery_dis_max)，其中pbattery_dis_max為電池的最大放電功率，即preq>0.8*pbattery_dis_max。若成立，則啟動增程器并且讓增程器發(fā)動機(jī)工作在預(yù)先設(shè)定的pmax點(diǎn)。

6、判斷第3步獲得的實(shí)際車速是否大于設(shè)定的車速值vconstant，即vvehicle>vset是否成立，其中vset為預(yù)先設(shè)定的值，該數(shù)值根據(jù)不同車型和行駛工況具體標(biāo)定而定，本發(fā)明所試驗(yàn)車型設(shè)置為vset＝40km/h。若成立，則啟動增程器使發(fā)動機(jī)工作在預(yù)先設(shè)定的pbest點(diǎn)。

7、若第5步中的preq>0.8*pbattery_dis_max和第6步中的vvehicle>vset都不成立，則不啟動增程器，由動力電池單獨(dú)驅(qū)動車輛行駛。

對于cs階段本發(fā)明的具體實(shí)施主要包括以下步驟：

1、如圖3所示，根據(jù)車輛實(shí)際配備的增程器發(fā)動機(jī)，在其map圖上設(shè)定一個最小功率固定工作點(diǎn)pmin和四個功率跟隨分段p1-1’、p2-2’、p3-3’、p4-4’，4個分段的設(shè)定要求能夠覆蓋發(fā)動機(jī)大于pmin的整個功率范圍，且為了避免請求功率剛好在分段交界處頻繁改變，在各分段交接處留有重疊部分。

2、第1步中的每個分段分別工作在固定轉(zhuǎn)速x1、x2、x3、x4，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩來實(shí)現(xiàn)對各分段功率的跟隨。

3、車輛行駛進(jìn)入cs階段后，先根據(jù)駕駛員的輸出信號和當(dāng)前車速計(jì)算出請求功率preq。

4、判斷請求功率preq和第1步預(yù)設(shè)的發(fā)動機(jī)最小啟動功率pmin的大小關(guān)系，若preq<pmin則不啟動發(fā)動機(jī)；若pmin<preq<p1-1’則啟動增程器，并且讓發(fā)動機(jī)工作在pmin點(diǎn)。

5、若preq∈p1-1’，則啟動增程器，并且讓發(fā)動機(jī)工作在固定轉(zhuǎn)速為x1,對請求功率進(jìn)行跟隨。

6、若preq∈p2-2’，則啟動增程器，并且讓發(fā)動機(jī)工作在固定轉(zhuǎn)速為x2,對請求功率進(jìn)行跟隨。

7、若preq∈p3-3’，則啟動增程器，并且讓發(fā)動機(jī)工作在固定轉(zhuǎn)速為x3,對請求功率進(jìn)行跟隨。

8、若preq∈p4-4’，則啟動增程器，并且讓發(fā)動機(jī)工作在固定轉(zhuǎn)速為x4,對請求功率進(jìn)行跟隨。

9、若preq大于發(fā)動機(jī)功率范圍p4-4’所能輸出的最大功率，且電池的soc>socmin，其中socmin為電池能夠放電的最小soc值。則增程器和電池共同為電機(jī)提供電能，發(fā)動機(jī)運(yùn)行在p4-4’內(nèi)的最大輸出功率處，電池提供不足的功率。

10、若preq大于發(fā)動機(jī)功率范圍p4-4’所能輸出的最大功率，且電池的soc<socmin時(shí)，若電池繼續(xù)放電會對電池的使用后壽命不利。該情況下，增程器運(yùn)行在p4-4’內(nèi)的最大輸出功率點(diǎn)單獨(dú)驅(qū)動電機(jī)，不足以滿足車輛的請求功率，只能犧牲車輛的動力性能。