[发明专利]混合动力汽车在串联工作模式下的串联发电控制方法

说明书

技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，涉及混合动力汽车在串联工作模式下的可以提高动力系统的能量利用效率的串联发电控制方法。

背景技术

随着混合动力技术不断成熟，其越来越多应用于混合动气汽车的整车动力总成的设计中，混合动气汽车也正处于技术不断完善、市场不但扩大的过程。其中，混合动力汽车的一个重要的需要完善的技术因素是燃油经济性。为了追求更高的燃油经济性，需要不断地优化发动机、电机的运行效率，从局部零部件优化到整车系统及的全局优化，各种混合动力系统技术方案对发动机工作点、整车能量管理的优化在不断深入精细化。

图1所示为混合动力汽车在串联工作模式下的基本能量流示意图。如图1所示，通常地，在串联工作模式下，发动机11运转使发电机12发电，发电机12所发的电可以直接提供给电机13以使电机13运转，进而驱使驱动轮15，发电机12所发的电也可以给电池（即动力电池）14充电以维持电池的SOC（荷电状态）。

针对混合动力系统的串联工作模式，通常需要从控制策略来优化来提高燃油经济性，在优化控制策略时，主要是从几个方面考虑，第一是能量跟随，发动机11的发电功率首先要满足整车行驶需求功率，从而至少保证能量流路径（发动机11至发电机12至电机13）相对最短的部分；其次，还需要根据电池SOC状态计算对电池充电维持SOC需求功率。

但由于在串联工作模式下发动机的能量效率调节可以至少从转速和转矩两个维度进行，所以，实际在这种串联工作模式下，整车系统的效率优化范围相对是比较大的；例如，在车辆行驶中，经常会遇到城市拥挤道路工况，这个时候如果SOC比较低，车辆行驶速度一直都很低，系统进入串联SOC维持（电池的SOC需要维持在一个相对稳定的水平）模式。

因此，有必要从发动机的转速和转矩两个方面综合考虑，来设计在串联工作模式下的控制方法，从能量利用效率上来来看，发动机的工作点得到改善，可以从系统层面优化动力系统的能量利用效率，有利于提高混合动力汽车在串联工作模式下的燃油经济性。

发明内容

本发明的目的在于，提高混合动力汽车在串联工作模式下的能量效率，以提高其燃油经济性。

为实现以上目的或者其他目的，本发明提供混合动力汽车在串联工作模式下的串联发电控制方法，其特征在于，

首先，确定该串联发电控制方法所需要使用的功率曲线，其包括步骤：

首先，确定该串联发电控制方法所需要使用的功率曲线，其包括步骤：

S11，根据发动机的效率图和发电机的效率图，在串联工作模式下，得到发动机在不同转速和转矩下的发电效率图，进而确定发动机在转速-转矩二维条件下的表示系统运行能量效率最高的最佳发电扭矩曲线（L2），同时结合发电机（12）、电池（13）、电机（14）之间的能量流通路径，确定发动机在转速-转矩二维条件下的最小发电扭矩曲线和最大发电扭矩曲线；

S12，依据最小发电曲线、最佳发电曲线和最大发电曲线分别转换得到在转速-功率二维条件下的最小功率曲线（P1）、最佳功率曲线（P2）、最大功率曲线（P3）；

进一步，所述串联发电控制方法包括以下步骤：

S21，根据行驶需求功率（Pr）所对应的发动机转速，在最小功率曲线/最大功率曲线和最佳功率曲线和上分别确定最小/最大发电功率（Pmin/Pmax）和最佳发电功率（Po）；

S22，判断行驶需求功率（Pr）是否小于或等于最小发电功率（Pmin），如果判断为“是”，进入步骤S23，如果判断为“否”，进入步骤S25；

S23，以最佳发电功率（Po）减去行驶需求功率（Pr）的差值来作为串联充电的充电功率（Pc），并且，对行驶需求功率（Pr）和该充电功率（Pc）求和（S231），得到该情况下的实际发电功率（S30）；

S25，判断行驶需求功率（Pr）是否大于或等于最佳发电功率（Po），如果判断为“是”，进入步骤S26，如果判断为“否”，进入步骤S28；

S26，串联充电的充电功率（Pc）置为0，进一步取行驶需求功率（Pr）与最大发电功率（Pmax）中的较小值（S261）作为该情况下的实际发电功率（S30）；