[發明專利]一種串聯式混合動力車及其發動機啟停控制方法、系統

有效

• 申請號: 201110455402.7
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102514570A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 冀麗琴;任忠生;張紀元;張少杰;黃萬友
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B60W20/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術領域

本發明涉及發動機技術領域，尤其涉及一種用于串聯式混合動力車的發動機啟停控制方法和控制系統。此外，本發明還涉及一種包括上述發動機啟停控制系統的串聯式混合動力車。

背景技術

混合動力汽車是指車上裝有兩個以上動力源(發動機和蓄電池)的汽車。混合動力汽車按照其動力傳輸路線可以分為串聯式混合動力車、并聯式混合動力車和混聯式混合動力車三大類。

串聯式混合動力車的動力總成由發動機、發電機和電動機三部分動力組成，它們之間用串聯方式連接，發動機驅動發電機發電，電能通過控制器輸送到電池或電動機，由電動機通過變速機構驅動汽車。小負荷時由電池驅動電動機，再由電動機驅動車輪；大負荷時由發動機帶動發電機發電，進而驅動電動機，再由電動機驅動車輪。

串聯式動力適用于城市內頻繁起步和低速行駛的運行工況，例如常常用于城市公交車上。城市公交車的動力包括發動機和蓄電池，由于城市公交車啟停頻繁，其需要的動力也頻繁變化，因此，如何控制發動機使其根據電池電量及車輛行駛工況實現自動啟停，既保證發動機快速響應，又能起到節能減排的效果，是串聯式混合動力車中至關重要的問題。

請參考圖1，圖1為現有技術中的串聯式混合動力車的發動機啟停控制方法的流程框圖；下面簡要介紹這種控制方法的工作過程中存在的缺陷。

如圖1所示，該發動機啟停控制方法主要包括如下步驟：

S1′：實時獲取電池的SOC(state?of?capacity，即殘留容量狀態)值，發動機的供油量和發動機工況參數；

S2′：判斷發動機是否處于停機狀態，若是，進入步驟S3′；若不是，進入步驟S4′；

S3′：判斷電池的SOC值是否小于最小預定值或者電池的SOC值是否小于當前車輛啟動加速時需要的能量，若是，進入步驟S5′；若不是，進入步驟S7′；

S4′：判斷電池的SOC值是否大于最大預定值且大于當前車輛正常行駛需要的能量，若是，進入步驟S6′；若不是，進入步驟S7′；

S5′：啟動發動機；

S6′：停止發動機；

S7′：維持發動機的當前狀態。

采用這種方法，能夠實現當電池的剩余電量不能滿足當前車輛的運行需要時開啟發動機，當電池的剩余電量能夠滿足當前車輛的運行需要時停止發動機，以達到節能減排的效果。

然而，采用上述控制方法后，如圖2所示，該圖為圖1所示的控制方法的啟動模式的時間-轉速圖；發動機在啟動時采用啟動機拖動發動機啟動，啟動后保持低速轉動，當需要提高發動機轉速時，必須駕駛員向下踩動油門，經油門按比例將燃料分配后，才能將燃料噴出并進行燃燒，將發動機的轉速由低速提升至工作轉速，這使得發動機的響應較慢，不能達到快速響應的效果。除此之外，如圖3所示，該圖為圖1所示的控制方法的停機模式的時間-轉速圖；上述控制方法往往在發動機高速轉動時停止發動機，此時高速轉動的發動機產生的大量熱能無法散播，導致發動機的摩擦副經常過熱受損、增壓器渦輪軸端過熱變色且積炭嚴重，發動機的工作可靠性較低。

有鑒于此，亟待針對上述技術問題，對現有的發動機啟停控制方法做進一步優化設計，使發動機在啟動過程中具有較好的快速響應性，又能在停止過程中較好的散熱，提高發動機的工作可靠性。

發明內容

本發明要解決的技術問題為提供一種用于串聯式混合動力車的發動機啟停控制方法和控制系統，使得發動機在啟動過程中具有較好的快速響應性，又能在停止過程中具有較好的散熱性，提高發動機的工作可靠性。本發明要解決的另一個技術問題為提供一種包括上述發動機啟停控制系統的串聯式混合動力車。

為解決上述技術問題，本發明提供一種用于串聯式混合動力車的發動機啟停控制方法，包括如下步驟：

1)實時檢測所述串聯式混合動力車的電池的SOC值，發動機的供油量，以及發動機的當前運行參數；

2)判斷所述發動機是否處于停機狀態，若是，進入步驟3)；若不是，進入步驟4)；

3)判斷電池的SOC值是否小于當前車輛運行需要的最小能量，若是，進入步驟5)；若不是，進入步驟8)；

4)判斷電池的SOC值是否大于當前車輛運行需要的最大能量，若是，進入步驟6)；若不是，進入步驟8)；

5)啟動發動機；

6)將發動機的轉速降至怠速，并在第一預定時間段內保持所述發動機怠速運轉；

7)停止發動機；

8)維持發動機的當前狀態。

優選地，所述步驟5)之后還包括步驟：