[发明专利]混合动力汽车的控制策略以及控制器

说明书

本发明提供了一种混合动力汽车的控制策略以及控制器，能够简单、直观且全局性地制定出与混合动力系统匹配的控制策略，实现油耗最低，提升节能效果。所述控制策略包括：定义用于表示燃油的收益率或恶化率的无量纲因子；获取固定行驶工况下每一时刻在各驱动模式下的无量纲因子；对比各驱动模式下的无量纲因子，通过试算电平衡而制定各驱动模式的控制策略。所述控制器包括存储单元、试算单元和策略制定单元，所述存储单元用于储存固定行驶工况下每一时刻在各驱动模式下的无量纲因子；所述试算单元用于试算固定行驶工况的电平衡，所述策略制定单元根据无量纲因子的对比结果以及电平衡的试算结果制定各驱动模式的控制器。

技术领域

本发明涉及混合动力系统技术领域，特别是涉及一种混合动力汽车的控制策略以及控制器。

背景技术

当前混合动力汽车是下一阶段汽车节能的重点发展方向之一。混合动力汽车具有两个或者两个以上的动力源，是传统的内燃机汽车与电动汽车的组合。混合动力汽车可以有效的改善传统内燃机的燃油消耗，其动力系统中的电动机，根据不同的混动形式可以实现纯电驱动、行车助力、行车充电、制动能量回收、发动机辅助起动、怠速充电、高级启停等功能。

当前，混合动力汽车有串联式、并联式和混合式这三种布置形式，其结构示意图如图1-图3所示。如图1所示，串联式混合驱动系统中，发动机带动发电机发电，其电能通过电动机控制器直接输送到电动机，由电动机驱动汽车。如图2所示，并联式混合驱动系统中，发动机通过机械传统装置与驱动桥连接，电动机通过动力负荷装置与驱动桥相连，汽车可由发动机和电动机共同驱动或各自单独驱动。如图3所示，混合式驱动系统是串联式与并联式的综合，发动机发出的功率一部分通过机械传动装置输送给驱动桥，另一部分则驱动发电机发电，发电机发出的电能由控制器控制，输送给电动机或电池，电动机传统的驱动力矩通过动力复合装置传送给驱动桥。

图1-图3中，以直线表示机械连接，虚线表示电气连接，图中的圆圈表示能量的汇合或者分开点，从能量流的角度去理解本文中的串联和并联。

由于混动动力系统含有至少两个动力源，需要制定合理的控制策略，使各动力源在不同的行驶工况下合理的分配能量，实现汽车油耗最低，节能效果最大。因此，混合动力的控制策略，是混合动力汽车的开发核心内容，是实现整车低油耗的关键。

现有技术中，混合动力汽车控制策略大致分为两种，一种是门槛值法，即定义发动机的工况区域，进入某区域，则助力或者发电；此策略不能全局最优，且由于没有精细对比各种模式的油耗情况，无法实现油耗最低。另一种是通过优化软件，定义目标函数，然后求解函数的最低值或最大值；此方法，对于具体的中间过程，无法直观精细的对比。

因此，如何设置一种混合动力汽车的控制策略以及控制器，能够在不同工况下合理分配能量，实现节能效果的最大化，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合动力汽车的控制策略以及控制器，能够简单、直观且全局性地制定出与混合动力系统匹配的控制策略，实现油耗最低，提升节能效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种混合动力汽车的控制策略，包括以下步骤：

1)定义用于表示燃油的收益率或恶化率的无量纲因子，其中，K表示无量纲因子，Δ燃油能量是指相比于传统纯内燃机驱动，由于高压电池的充放电而导致的燃油流量的变化部分所蕴含的能量，Δ电荷能量是指由于高压电池的充放电而导致的电量的变化部分所蕴涵的能量；

2)获取固定行驶工况下每一时刻在各驱动模式下的无量纲因子；

3)对比各驱动模式下的无量纲因子，通过试算电平衡而制定各驱动模式的控制策略。