專利名稱：一種增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法
技術領域：
本發(fā)明屬于增程式電動車控制技術領域，特別涉及到一種增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法。
背景技術：
隨著科技的進步以及人們環(huán)保意識增強，“低碳、環(huán)保、綠色”的出行方式逐漸引起人們的高度關注。因此，高效、環(huán)保、節(jié)能電動車的研究已經(jīng)引起了世界各汽車廠商的高度關注。傳統(tǒng)的純電動車由于動力電池能量密度的缺陷，續(xù)駛里程不足成為其推廣普及的障礙。增程式電動車在傳統(tǒng)電動車基礎上增加了由發(fā)動機和發(fā)電機組成的增程單元，有效地彌補了傳統(tǒng)電動車續(xù)駛里程不足的缺陷。增程式電動車是傳統(tǒng)內(nèi)燃機車、純電動車結(jié)合的產(chǎn)物，除具有傳統(tǒng)電動車的特點夕卜，還具有以下的特點:1、高燃油利用率:增程單元除短暫工作在怠速區(qū)內(nèi)，大部分時間工作在經(jīng)濟區(qū)，提高了燃油利用率；2、增加續(xù)駛里程:若動力電池電量偏低，可以通過增程單元來滿足整車負載和駕駛請求的需求；3、良好的人機交互:駕駛員通過模式開關可以強制請求增程單元啟動，滿足不同的駕駛需求。比如:可以在城市郊區(qū)強制啟動增程單元為動力電池充電，為擁堵，吵雜城區(qū)的行駛提供足夠的電能。增程單元中發(fā)動機的暖機控制是整車控制中比較重要的部分，其控制是否合理影響到整車的經(jīng)濟性和排放，因此有必要找出合適的增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法，以實現(xiàn)快速暖機，讓增程單元更快更好地滿足整車的駕駛功率需求，實現(xiàn)高效率、低排放的延長續(xù)駛里程的目的。本發(fā)明的增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法中，整車控制器根據(jù)發(fā)動機水溫和動力電池的SOC值來控制發(fā)動機暖機過程，關鍵在于整車控制器接收到增程單元的啟動指令后，首先檢測發(fā)動機水溫，如果發(fā)動機水溫小于預定怠速暖機溫度，則整車控制器根據(jù)發(fā)動機水溫和動力電池的SOC值來設定發(fā)動機的怠速暖機的時長，并控制發(fā)動機進行怠速暖機，否則發(fā)動機暖機結(jié)束；發(fā)動機怠速暖機結(jié)束后，整車控制器根據(jù)發(fā)動機水溫和動力電池的SOC值來判斷是否需要快速暖機，如果發(fā)動機水溫低于預定快速暖機溫度或動力電池的SOC值小于預定值，則整車控制器設定發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)電機負載扭矩，并控制發(fā)動機進行快速暖機，否則發(fā)動機暖機結(jié)束。進一步地，所述怠速暖機的時長與發(fā)動機水溫成反比，怠速暖機的時長與動力電池的SOC值成正比。當發(fā)動機水溫過低時，大負荷、高功率運轉(zhuǎn)會造成較差的排放和效率，因此需要較長時間的暖機，以使水溫提升，從而改善排放和效率；而當動力電池的SOC值較小時，汽車對增程器的需求功率可能會很大，因此必須在較短時間內(nèi)完成暖機，滿足駕駛員可能的大功率需求；而當動力電池的SOC值較大時, 動力電池的輸出功率就足以滿足駕駛員的功率需求，所以可以讓發(fā)動機的暖機在怠速的工況下運行較長時間，為當動力電池的SOC值較低時增程單元工作于大功率工況做好充分暖機準備，改善排放。進一步地，當發(fā)動機怠速暖機時，發(fā)電機處于零負載扭矩狀態(tài)，以避免對發(fā)動機造成額外的負擔，影響排放。進一步地，該控制方法包括手動模式和自動模式，所述手動模式和自動模式由與整車控制器相連的模式開關來控制切換；在手動模式下的發(fā)動機進行快速暖機過程中，整車控制器監(jiān)測發(fā)動機水溫，當發(fā)動機水溫等于或高于預定快速暖機溫度后，發(fā)動機暖機結(jié)束；在自動模式下的發(fā)動機進行快速暖機過程中，整車控制器監(jiān)測發(fā)動機水溫及快速暖機的時長，當發(fā)動機水溫等于或高于預定快速暖機溫度或者快速暖機時長超過預定時長后，發(fā)動機暖機結(jié)束。自動模式下整車控制器還監(jiān)測快速暖機的時長，這樣可以避免在特殊情況下如果發(fā)動機水溫無法達到設定溫度，始終保持在暖機狀態(tài)下會無法快速響應駕駛員的請求功率的問題。進一步地，在發(fā)動機開始怠速暖機時，在發(fā)動機水溫及動力電池的SOC值相同的情況下，自動模式下的怠速暖機時長小于手動模式下的怠速暖機時長。因為在自動模式下，增程系統(tǒng)啟動一般都是因為電池電量較低，所以發(fā)動機暖機應盡快完成，然后響應駕駛員功率請求。進一步地，在發(fā)動機進行快速暖機的過程中，自動模式下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于手動模式下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速；自動模式下的發(fā)電機負載扭矩大于手動模式下的發(fā)電機負載扭矩，以使自動模式能夠達到快速暖機，提高效率及優(yōu)化排放的目的。進一步地，在自動模式下的發(fā)動機進行快速暖機的過程中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速及發(fā)電機負載扭矩均隨著發(fā)動機水溫的提升而增加，以使發(fā)動機在具有良好排放情況下快速響應駕駛員的高負載需求。本發(fā)明的增程式電 動車發(fā)動機暖機的控制方法在同時考慮了發(fā)動機水溫對汽車排放的影響以及動力電池的SOC值對汽車輸出功率的影響的前提下，可以盡可能地快速暖機，讓增程單元更快更好地滿足整車的駕駛功率需求，實現(xiàn)高效率、低排放的延長續(xù)駛里程的目的。


圖1是本發(fā)明中提到的增程式電動車的增程系統(tǒng)原理圖。圖2是手動模式下的暖機流程圖。圖3是手動模式下的快速暖機的流程圖。圖4是自動模式下的暖機流程圖。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。實施例1:
如圖1所示，本實施例中提到的增程式電動車的增程系統(tǒng)I的原理如下:整車控制器12與模式開關14相連，駕駛員可以通過模式開關14來選擇手動模式或自動模式來啟動增程單元。整車控制器12通過電機控制器11來控制驅(qū)動電機10的工作，通過發(fā)電機控制器5來控制發(fā)電機3的工作，通過發(fā)動機控制器4來控制發(fā)動機2的工作，通過電池管理單元7來控制動力電池6的工作；動力電池6通過DC-DC變換器7與低壓小電池組9連接，從而為啟動機13提供電能。在啟動時，啟動機13和發(fā)電機3可以拖動發(fā)動機2，同時發(fā)動機控制器4控制發(fā)動機2噴油點火，實現(xiàn)發(fā)動機2啟動。如圖2所示，駕駛員在手動模式下啟動發(fā)動機2，發(fā)動機2會以較長時間來完成怠速暖機，充分暖機并提升發(fā)動機2水溫，然后再響應整車能量需求。具體步驟如下:整車控制器12接收到啟動指令后，首先檢測發(fā)動機2的水溫Tcoolant_on，如果發(fā)動機2的水溫Tcoolant_on大于預定怠速暖機溫度Tcoolant_on_set,則退出暖機,直接響應整車的功率請求，如果水溫Tcoolant_on小于預定怠速暖機溫度Tcoolant_on_set,則整車控制器12根據(jù)發(fā)動機2的水溫和動力電池6的SOC值來設定發(fā)動機2的怠速暖機的時長tidle_base_on,并控制發(fā)動機2進行怠速暖機。怠速暖機的時長tidle_base_on與發(fā)動機2水溫Tcoolant_on成反比，怠速暖機的時長tidle_base_on與動力電池6的SOC值成正比。當發(fā)動機2怠速暖機時，發(fā)電機3處于零負載扭矩狀態(tài)。如圖3所示，發(fā)動機2怠速暖機結(jié)束后，整車控制器12根據(jù)發(fā)動機2水溫Tcoolant_on和動力電池6的SOC值來判斷是否需要快速暖機，如果發(fā)動機2水溫Tcoolant_on低于預定快速暖機溫度Tcoolant_on_speed或動力電池6的SOC值小于預定值，則整車控制器12設定發(fā)動機2轉(zhuǎn)速nspeed_on和發(fā)電機3負載扭矩Tgen_on,并控制發(fā)動機2進行快速暖機,直到發(fā)動機2水溫Tcoolant_on大于Tcoolant_on_set,結(jié)束暖機；如果發(fā)動機2水溫Tcoolant_on高于預定快速暖機溫度Tcoolant_on_speed且動力電池6的SOC值不小于預定值，則發(fā)動機2暖機結(jié)束，不進行快速暖機。上述快速暖機溫度Tcoolant_on_speed高于預定怠速暖機溫度Tcoolant_on_seto如圖4所示，自動模式下，整車控制器12監(jiān)測動力電池6的SOC值，當動力電池6的SOC值低于一定值時，整車控制器12會自動啟動發(fā)動機2，由于此時動力電池6的SOC值較低，因此在后續(xù)的控制過程中，主要以發(fā)動機2的水溫為控制依據(jù)。具體步驟如下:整車控制器12啟動發(fā)動機2后，首先檢測發(fā)動機2的水溫Tc00lant_aut0，如果發(fā)動機2的水溫Tcoolant_auto大于預定怠速暖機溫度Tsetpoint,則退出暖機,直接響應整車的功率請求，如果水溫Tcoolant_auto小于預定怠速暖機溫度Tsetpoint,則整車控制器12根據(jù)發(fā)動機2的水溫Tcoolant_auto來設定發(fā)動機2的怠速暖機的時長tidle_base_auto,并控制發(fā)動機2進行怠速暖機。怠速暖機的時長tidle_base_auto與發(fā)動機2水溫Tcoolant_auto成反比。當發(fā)動機2怠速暖機時，發(fā)電機3處于零負載扭矩狀態(tài)。發(fā)動機2怠速暖機結(jié)束后，整車控制器12根據(jù)發(fā)動機2水溫來判斷是否需要快速暖機，如果發(fā)動機2水溫Tcoolant_auto等于或高于預定快速暖機溫度Tsetpoint,則發(fā)動機2暖機結(jié)束,不進行快速暖機；如果發(fā)動機2水溫Tcoolant_auto低于預定快速暖機溫度Tsetpoint,則整車控制器12設定發(fā)動機2轉(zhuǎn)速nspeed_auto和發(fā)電機3負載扭矩Tgen_auto,并控制發(fā)動機2進行快速暖機，當發(fā)動機2水溫Tcoolant_auto等于或高于預定快速暖機溫度Tsetpoint或者快速 暖機持續(xù)的時間超過預定時長后，發(fā)動機2暖機結(jié)束。
上述預定快速暖機溫度Tsetpoint與預定怠速暖機溫度Tsetpoint相同。在發(fā)動機2開始怠速暖機時，在發(fā)動機2水溫及動力電池6的SOC值相同的情況下，自動模式下的怠速暖機時長tidle_base_auto小于手動模式下的怠速暖機時長tidle_base_on0在發(fā)動機2進行快速暖機的過程中，自動模式下的發(fā)動機2轉(zhuǎn)速nspeecLauto大于手動模式下的發(fā)動機2轉(zhuǎn)速nspeecLon ;自動模式下的發(fā)電機3負載扭矩Tgen_aut0大于手動模式下的發(fā)電機3負載扭矩Tgen_on，以使自動模式能夠達到快速暖機，提高效率及優(yōu)化排放的目的。在自動模式下的發(fā)動機2進行快速暖機的過程中，發(fā)動機2轉(zhuǎn)速及發(fā)電機3負載扭矩均隨著發(fā)動機2水溫的提升而增加，以使發(fā)動機2在具有良好排放情況下快速響應駕駛員的高負載需求 。
權(quán)利要求
1.一種增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法，整車控制器根據(jù)發(fā)動機水溫和動力電池的SOC值來控制發(fā)動機暖機過程，其特征在于整車控制器接收到增程單元的啟動指令后，首先檢測發(fā)動機水溫，如果發(fā)動機水溫小于預定怠速暖機溫度，則整車控制器根據(jù)發(fā)動機水溫和動力電池的SOC值來設定發(fā)動機的怠速暖機的時長，并控制發(fā)動機進行怠速暖機，否則發(fā)動機暖機結(jié)束；發(fā)動機怠速暖機結(jié)束后，整車控制器根據(jù)發(fā)動機水溫和動力電池的SOC值來判斷是否需要快速暖機，如果發(fā)動機水溫低于預定快速暖機溫度或動力電池的SOC值小于預定值，則整車控制器設定發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)電機負載扭矩，并控制發(fā)動機進行快速暖機，否則發(fā)動機暖機結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法，其特征在于所述怠速暖機的時長與發(fā)動機水溫成反比，怠速暖機的時長與動力電池的SOC值成正比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法，其特征在于當發(fā)動機怠速暖機時，發(fā)電機處于零負載扭矩狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法，其特征在于該控制方法包括手動模式和自動模式，所述手動模式和自動模式由與整車控制器相連的模式開關來控制切換；在手動模式下的發(fā)動機進行快速暖機過程中，整車控制器監(jiān)測發(fā)動機水溫，當發(fā)動機水溫等于或高于預定快速暖機溫度后，發(fā)動機暖機結(jié)束；在自動模式下的發(fā)動機進行快速暖機過程中，整車控制器監(jiān)測發(fā)動機水溫及快速暖機的時長，當發(fā)動機水溫等于或高于預定快速暖機溫度或者快速暖機時長超過預定時長后，發(fā)動機暖機結(jié)束。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法，其特征在于在發(fā)動機開始怠速暖機時，在發(fā)動機水溫及動力電池的SOC值相同的情況下，自動模式下的怠速暖機時長小于手動模式下的怠速暖機時長。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法，其特征在于在發(fā)動機進行快速暖機的過程中，自動模式下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于手動模式下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速；自動模式下的發(fā)電機負載扭矩大于手動模式下的發(fā)電機負載扭矩。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法，其特征在于在自動模式下的發(fā)動機進行快速暖機的過程中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速及發(fā)電機負載扭矩均隨著發(fā)動機水溫的提升而增加。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種增程式電動車發(fā)動機暖機的控制方法，以實現(xiàn)高效率、低排放的延長續(xù)駛里程的目的。整車控制器根據(jù)發(fā)動機水溫和動力電池的SOC值來控制發(fā)動機暖機過程，整車控制器接收到增程單元的啟動指令后，首先檢測發(fā)動機水溫，如果發(fā)動機水溫小于預定怠速暖機溫度，則整車控制器根據(jù)發(fā)動機水溫和動力電池的SOC值來設定發(fā)動機的怠速暖機的時長，并控制發(fā)動機進行怠速暖機，否則發(fā)動機暖機結(jié)束；發(fā)動機怠速暖機結(jié)束后，整車控制器根據(jù)發(fā)動機水溫和動力電池的SOC值來判斷是否需要快速暖機，如果發(fā)動機水溫低于預定快速暖機溫度或動力電池的SOC值小于預定值，則整車控制器設定發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)電機負載扭矩，并控制發(fā)動機進行快速暖機，否則發(fā)動機暖機結(jié)束。
文檔編號B60W30/192GK103213581SQ20131014468
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者肖小城, 王春麗 申請人:奇瑞汽車股份有限公司