[發(fā)明專利]智能動力單元及其控制方法、混合動力車輛

有效

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• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110733492B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志剛;易善偉;翟兆巖;張靜;翟廷科
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州佛光發(fā)電設(shè)備有限公司
• 主分類號: B60W10/06
• 分類號: B60W10/06;B60W10/08;B60W20/10;B60L7/10
• 代理公司: 北京北匯律師事務(wù)所 11711
• 代理人: 劉賀秋

1.一種智能動力單元，用于混合動力車輛，其特征在于，包括：發(fā)動機(jī)模塊、發(fā)電機(jī)模塊以及智能動力單元控制器，其中，所述發(fā)動機(jī)模塊包括發(fā)動機(jī)和發(fā)動機(jī)控制器，所述發(fā)電機(jī)模塊包括發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)控制器；

所述智能動力單元控制器被配置為獲取混合動力車輛的狀態(tài)，并根據(jù)所獲得的混合動力車輛的狀態(tài)，配置所述智能動力單元工作在如下三種模式之一：

(1)發(fā)電模式，當(dāng)檢測到混合動力車輛的狀態(tài)為正常行駛時(shí)，使得所述智能動力單元作為發(fā)電機(jī)組工作，為車輛提供電力，其中發(fā)動機(jī)為發(fā)電機(jī)提供源動力，拖動發(fā)電機(jī)發(fā)電；

(2)耗功模式，當(dāng)檢測到混合動力車輛的狀態(tài)為車輛制動時(shí)，使得所述智能動力單元作為功率消耗單元作用，對外吸收功率，從而提高車輛的電制動功率，減少機(jī)械制動，其中，發(fā)電機(jī)的功能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱訖C(jī)，用于消耗從車輛吸收的電能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸入給發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)將電動機(jī)輸出的能量吸收掉；根據(jù)所獲取的車輛的運(yùn)行數(shù)據(jù)，預(yù)測所述智能動力單元的待吸收的功率；根據(jù)所述待吸收的功率確定發(fā)動機(jī)工作在制動工況下的工況參數(shù)；以及根據(jù)所述工況參數(shù)，對發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)智能動力單元的耗功控制；

(3)啟動模式，當(dāng)檢測到混合動力車輛的狀態(tài)為車輛啟動時(shí)，使得利用發(fā)電機(jī)的驅(qū)動特性拖動發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的啟動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能動力單元，其中，在所述智能動力單元工作在發(fā)電模式時(shí)，所述智能動力單元的輸出功率控制方式包括：以單點(diǎn)恒功率方式工作、沿最低燃油消耗曲線工作或者這二者的結(jié)合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能動力單元，還包括：用于所述發(fā)動機(jī)和/或所述發(fā)電機(jī)的散熱設(shè)備。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的智能動力單元，其中，所述智能動力單元控制器還被配置為：檢測所述智能動力單元控制器的各零部件的工作狀態(tài)，并且根據(jù)各零部件的工作狀態(tài)調(diào)整智能動力單元的工作狀態(tài)，其中，當(dāng)檢測到部分零部件出現(xiàn)故障而使得所述智能動力單元無法正常輸出額定功率時(shí)，使得所述智能動力單元進(jìn)行降額輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能動力單元，其中，所述智能動力單元控制器還被配置為：在獲取到所述車輛處于特殊工況時(shí)，停止所述降額輸出。

6.一種智能動力單元控制方法，應(yīng)用于根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的智能動力單元，其中，所述智能動力單元工作在發(fā)電模式，所述方法包括：

確定所述智能動力單元的待輸出的目標(biāo)功率；

根據(jù)所述目標(biāo)功率確定發(fā)電機(jī)的輸出功率；

根據(jù)發(fā)電機(jī)的輸出功率以及發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)的傳動效率，計(jì)算發(fā)動機(jī)的輸出功率；以及

根據(jù)發(fā)動機(jī)的萬有特性曲線，確定所計(jì)算的發(fā)動機(jī)的輸出功率對應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩，

其中，通過發(fā)動機(jī)及發(fā)電機(jī)的協(xié)調(diào)控制來實(shí)現(xiàn)智能動力單元的功率輸出，滿足期望的輸出功率要求。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述根據(jù)所述目標(biāo)功率確定發(fā)電機(jī)的輸出功率還包括：

根據(jù)所述目標(biāo)功率以及所述智能動力單元的實(shí)際輸出功率動態(tài)調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出功率。

8.一種智能動力單元控制方法，應(yīng)用于根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的智能動力單元，其中所述智能動力單元工作在啟動模式，所述方法包括：

根據(jù)發(fā)動機(jī)啟動目標(biāo)轉(zhuǎn)速確定發(fā)電機(jī)的控制量；

使發(fā)電機(jī)以電動機(jī)模式運(yùn)行，拖動發(fā)動機(jī)啟動，

其中，根據(jù)發(fā)動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速利用PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制器對發(fā)電機(jī)的控制量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

9.一種混合動力車輛，包括：

一個(gè)或多個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求1-5所述的智能動力單元；以及

協(xié)調(diào)控制器，與所述一個(gè)或多個(gè)智能動力單元所包括的各個(gè)智能動力單元控制器通信地耦接，用于獲取混合動力車輛的各種運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，并向所述智能動力單元控制器提供這些參數(shù)中的部分或全部。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的混合動力車輛，其中所述一個(gè)或多個(gè)智能動力單元包括至少兩個(gè)所述智能動力單元，并且所述協(xié)調(diào)控制器還被配置為根據(jù)混合動力車輛的負(fù)載狀況和工況參數(shù)對智能動力單元控制器進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。