[發(fā)明專利]一種混合動力汽車的系統(tǒng)保護(hù)控制方法

有效

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• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101264734A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒海斌
• 申請（專利權(quán)）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;H01M10/42;B60W50/02
• 代理公司: 北京五月天專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 吳寶泰;朱成蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于混合動力控制策略領(lǐng)域的高壓電池、電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的控制方案。

背景技術(shù)

常規(guī)的混合動力汽車至少包括三大組成部件：內(nèi)燃機(jī)、電動/發(fā)電機(jī)，高壓電池(或者超級電容似的能量儲存部件)。本專利中敘述了使用高壓電池作為能量儲存部件的并聯(lián)式混合動力汽車的高壓電池、電動/發(fā)電機(jī)部件的系統(tǒng)保護(hù)控制方法。

在混合動力汽車啟動過程中，電動機(jī)以消耗高壓電池能量來快速啟動發(fā)動機(jī)以達(dá)到發(fā)動機(jī)噴油點(diǎn)火的轉(zhuǎn)速。在混合動力汽車常規(guī)運(yùn)行中，電動機(jī)可以消耗高壓電池能量的方法來輔助扭矩以提高汽車的加速行駛性能。然而為了提高發(fā)動機(jī)的工作效率，在發(fā)動機(jī)工作在高效工作點(diǎn)時(shí)電動機(jī)可以作為發(fā)電機(jī)來向高壓電池進(jìn)行少許的充電以儲存發(fā)動機(jī)多余的能量。

在混合動力汽車減速制動的階段，電動機(jī)作為發(fā)電機(jī)向高壓電池充電來達(dá)到回收汽車動能的目的。上述汽車混合動力汽車的控制策略都是混合動力控制器來實(shí)現(xiàn)的。

混合動力控制器要根據(jù)混合動力汽車的不同情況來決策高壓電池及電動/發(fā)電機(jī)的最大工作參數(shù)及工作時(shí)間來保護(hù)上述高壓電池及電動/發(fā)電機(jī)。所述的控制器的控制策略包括高壓電池的過充電、過放電、過熱以及電機(jī)超速扭矩保護(hù)策略。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種混合動力汽車的系統(tǒng)保護(hù)控制方法，包括高壓電池過充電保護(hù)控制模塊、高壓電池過放電保護(hù)控制模塊、過熱電保護(hù)控制模塊和電機(jī)超速工作扭矩保護(hù)控制模塊，其特征在于，上述四個(gè)保護(hù)控制模塊中的任一模塊中確定電動/發(fā)電機(jī)工作關(guān)斷請求信號、高壓電池工作關(guān)斷請求信號以及DC-DC工作關(guān)斷請求信號中的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)該被激活時(shí)，相應(yīng)的工作關(guān)斷請求信號就被激活。

進(jìn)一步，對高壓電池過放電保護(hù)控制模塊、過熱電保護(hù)控制模塊和電機(jī)超速工作扭矩保護(hù)控制模塊所確定的電動機(jī)電動扭矩門限數(shù)值取最小值，此最小值與電機(jī)工作狀態(tài)所確定的電動機(jī)電動峰值扭矩相比再取最小值，所取的最小值再作為最終確定的電動機(jī)峰值工作扭矩；將上述三種保護(hù)控制模塊電動扭矩最小門限數(shù)值與電機(jī)工作狀態(tài)所確定的電動機(jī)電動最大連續(xù)扭矩值取最小值，該最小值作為電動/發(fā)電機(jī)最大連續(xù)輸出扭矩門限值。

本發(fā)明根據(jù)高壓電池的充電狀態(tài)SOC、電池SOC工作區(qū)域平衡點(diǎn)、發(fā)電機(jī)狀態(tài)以及電池控制器推薦的最大充電功率、電池溫度、電機(jī)溫度和逆變器溫度等來控制電池充電關(guān)斷請求信號、發(fā)電機(jī)發(fā)電關(guān)斷請求信號、DC-DC工作關(guān)斷請求信號以及發(fā)電機(jī)發(fā)電扭矩限制門限，從而實(shí)現(xiàn)電池的過充電、過放電、過熱以及電機(jī)超速扭矩保護(hù)功能。

附圖說明

圖1：控制電動/發(fā)電機(jī)工作關(guān)斷流程圖；

圖2：控制DC-DC工作關(guān)斷流程圖；

圖3：控制高壓電池工作關(guān)斷流程圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖1-3對本發(fā)明的系統(tǒng)保護(hù)控制方法進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

在高壓電池過充電保護(hù)控制中，如果高壓電池充電狀態(tài)SOC超過一門限值時(shí)就要激活高壓電池充電關(guān)斷請求信號。當(dāng)高壓電池工作關(guān)斷請求信號被激活而且高壓電池充電狀態(tài)SOC超過同一門限值時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)電關(guān)斷請求信號就要被激活。

在高壓電池過充電保護(hù)控制中，當(dāng)高壓電池充電狀態(tài)SOC超過一門限值時(shí)發(fā)電機(jī)的發(fā)電扭矩限制門限值將被設(shè)置為零，也就是說將限制發(fā)電機(jī)不再發(fā)電給高壓電池充電；否則當(dāng)高壓電池充電狀態(tài)SOC上升未超過同一門限值時(shí)，電機(jī)的發(fā)電扭矩限制門限值將按照下述策略進(jìn)行控制。根據(jù)高壓電池充電狀態(tài)SOC與其工作平衡點(diǎn)的相對值以及相應(yīng)的門限值控制高壓電池的最大充電功率，再根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)下發(fā)動機(jī)的角速度來計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)下的電機(jī)發(fā)電控制的扭矩門限值，這個(gè)門限值是一負(fù)數(shù)。

在高壓電池過放電保護(hù)控制中，當(dāng)高壓電池充電狀態(tài)SOC低于某一門限時(shí)DC-DC放電工作關(guān)斷請求信號就應(yīng)該被激活；當(dāng)高壓電池充電狀態(tài)SOC低于某一門限時(shí)高壓電池放電工作關(guān)斷請求信號就應(yīng)該被激活，DC-DC放電工作關(guān)斷請求信號應(yīng)在高壓電池放電工作關(guān)斷請求信號發(fā)出之前就要發(fā)出，當(dāng)高壓電池放電工作關(guān)斷請求信號被激活而且高壓電池充電狀態(tài)SOC低于某一門限時(shí)電動機(jī)工作關(guān)斷請求信號就應(yīng)該被激活。

在高壓電池過放電保護(hù)控制中，當(dāng)高壓電池充電狀態(tài)SOC低于某一門限時(shí)電動機(jī)工作扭矩門限值將設(shè)置為零。根據(jù)實(shí)際高壓電池充電狀態(tài)SOC與高壓電池工作平衡點(diǎn)的差值進(jìn)行判斷最大高壓電池放電功率，當(dāng)此差值大于某一設(shè)定值時(shí)，高壓電池最大放電功率將設(shè)置為零。根據(jù)最大高壓電池放電功率和實(shí)時(shí)的發(fā)動機(jī)角速度可以計(jì)算出最大電動機(jī)工作扭矩限制門限值。