[發明專利]一種行星式混合動力汽車停車充電控制方法

有效

• 申請號: 201910234069.3
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109849695B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 曾小華;劉通;莊曉;王秀鵬;王星琦;孫楚琪;云千芮
• 申請（專利權）人: 吉林大學青島汽車研究院
• 主分類號: B60L53/00
• 分類號: B60L53/00;B60L7/10;B60L58/12
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

本發明提供了一種行星式混合動力汽車停車充電控制方法，該方法能夠實現駕駛員對動力電池充電功率的主動控制，同時通過VCU控制制動器以保證停車發電時安全駐車，并采用多種措施避免充電異常時可能導致的安全問題。本發明包括以下內容：(1)停車充電條件判斷，根據車輛狀態和駕駛員輸入信號判斷是否滿足停車充電條件；(2)最大允許發電功率計算，根據動力系統約束因素計算得到系統允許最大發電功率；(3)充電控制，包括制動力控制、發電功率解析以及發動機與電機的控制；(4)充電異常處理，對充電過程中出現的異常狀況進行相應的安全處理。

技術領域

本發明屬于混合動力汽車控制技術領域，具體涉及行星式混合動力汽車停車充電控制方法，尤其適用于以鋰電池為動力電源且無離合器的行星式混合動力商用車。

背景技術

行星式混合動力系統相比其他類型的混合動力構型具有結構緊湊、布置方便等優點。該系統能夠實現發動機轉速和轉矩與路面載荷解耦，易于對發動機進行優化控制。對于商用車，由于行星式混合動力系統可以實現發動機無級調速功能，在車輛加減速和低速行駛過程中可充分避免發動機工作點頻繁變化以及工作點分布不合理等問題，在保證良好的動力性的同時減少了油耗。但是行星式混合動力商用車自身結構特點和使用環境決定了實際應用時會面臨如下問題：

(1)停車充電制動安全問題。由于行星式混合動力系統不包括離合器，停車狀態下發電時會有驅動扭矩作用于車輪，存在溜車的風險?？紤]駐車制動安全性，停車狀態充電時不能大扭矩充電，這導致燃油消耗率偏高且充電時間過長。

(2)長時間爬坡行駛動力穩定輸出問題。由于商用車經常大載荷行駛于山區路況，尤其在長大上坡道路行駛時，要求動力系統能夠可靠穩定地輸出動力以保障行車安全。而行星式混動力系統往往采用較小的發動機，在這種情況下可能需要電池提供額外能量才能滿足動力需求。但是長時間爬坡行駛可能出現電池電能耗盡的情況，進而造成動力下降，造成安全隱患。傳統的VCU由于無法預測道路狀況，爬坡前可能因SOC較低不滿足爬坡需求。

(3)長時間下坡行駛制動能量充分回收問題。當車輛在停車狀態時如果SOC過低時動力系統會自動為電池充電以確保正常行駛。但是如果車輛即將進行長時間的下坡行駛時，再生制動能量可能足以保證SOC升高至正常驅動要求范圍。這種情況下對電池充電可能會增加油耗。

對于無離合器的行星式混動力系統，常規動力系統駐車制動扭矩較小無法滿足大功率充電需求且VCU無法對未來行駛工況特征進行預測，上述問題缺乏有效的解決方案。

發明內容

本發明針對行星式混合動力商用車結構特點和使用環境提供了一種主動充電控制方法，該方法能夠在安全和電池性能允許的條件下由駕駛員根據車輛狀況和道路特征判斷是否需要充電并主動控制充電時功率大小。該方法同時充分避免了大功率充電時車輛可能出現的溜車現象。

所述行星式混合動力系統至少包括發動機、扭轉減振器、行星排太陽輪、行星排齒圈、行星排行星架、電機2、駐車制動器、主減速器、行車制動器、電機2控制器、動力電池、電機1控制器、電機1；所述電機1與行星排太陽輪連接，發動機通過扭轉減振器與行星排行星架連接，行星排齒圈與與輸出軸連接，電機2與輸出軸同軸連接；所述動力系統有D/N/R三個擋位，通過手剎實現駐車制動；行車制動器制動力矩除了由駕駛員踩制動踏板控制，也能由VCU主動控制。

另外，車輛還需在車身或底盤合適位置固定安裝坡度傳感器，將坡度信號傳輸至VCU。

本發明采用如下技術方案：

一種行星式混合動力汽車停車充電控制方法，包括以下步驟：

步驟1，空擋充電條件判斷：