[发明专利]并联式混合动力车辆整车能量管理与总成协调控制方法

说明书

技术领域

本发明属混合动力车辆驱动系统控制领域，适用于采用并联混合动力驱动系统的混合动力车辆，具体说是根据并联混合动力车辆的实际行驶状态，对驾驶员需求的驱动力和制动力在混合动力驱动系统各总成之间的合理分配进行控制，并协调驱动系统各总成的运行，以达到节能与环保目的的控制方法。

背景技术

21世纪的今天，能源与环境问题日益成为人类生存与持续发展所必须面对的严峻问题。作为21世纪清洁能源车辆技术之一的混合动力车辆以其低能耗、低排放和可行性强等诸多优点，已经成为未来车辆的发展方向和研究热点。

所谓混合动力车辆(HEV，Hybrid Electric Vehicle)，是将电力驱动系统与辅助动力单元(APU，Auxiliary Power Unit)组合安装到一辆车上，通过整车能量管理控制方法将传统内燃发动机与电机和储能装置有机地整合成为混合动力车动系统。混合动力车辆整车能量管理方法根据车辆的实际行驶状态，利用混合动力车辆消除怠速、发动机工作区域控制和再生制动能量回收的节能机理，对整个混合动力驱动系统进行合理控制，实现驾驶员对驱动系统的功率需求在各总成之间的合理分配，最大限度地提高车辆行驶的燃油经济性，并降低发动机的废气排放。

混合动力车辆将两套驱动系统(电池-电机和内燃机)安装于原本只安装一套驱动系统的车辆上，这大大增加了驱动系统结构的复杂程度，以及进行整车控制与故障诊断的难度。为了使混合动力驱动系统能够合理地根据车辆的实际行驶情况，在满足动力性能要求的前提下，尽可能地提高燃油经济性，并保证整车行驶的安全性及可靠性，整车能量管理控制方法的研究已经成为HEV研究的关键。

目前，已经有一些国内研究机构和高等院校开始对混合动力车辆整车能量管理控制方法的研究，并提出一些与混合动力车辆整车能量管理相关的专利申请，但是这其中大多是关于控制系统硬件的设计，例如申请号为200310124511.6《混合动力汽车控制系统及其控制方法》的发明专利申请和申请号为97102923.7《用于控制机动车、尤其是混合动力动车的电功率分配的方法及装置》的发明专利申请，其权力要求主要是基于控制系统硬件的设计，控制方法部分只提出了能量的分配管理和驱动模式切换；申请号为200510023717.9《并联式混合动力驱动系统及其驱动方法》的发明专利申请，对其提出的混合动力驱动系统和改系统的基本控制模式提出权利要求。

这些专利的申请内容对于结构复杂，性能优劣主要取决于整车能量管理方法控制效果的混合动力车辆是远远不够的，因为混合动力车辆整车控制方法作为整车控制方法不仅要能够进行能量管理，而且要能够协调整个混合动力驱动系统各总成的工作，克服由于驱动系统混合动力化所带来的一系列问题，保证整个驱动系统可靠有效地工作，获得整车行驶的最佳燃油经济性和排放性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有混合动力车辆整车控制方法的不足，提供一种能保证整个驱动系统可靠有效地工作，获得整车行驶最佳燃油经济性和排放性能的方法。

本发明是根据混合动力车辆的运行状况，分别控制控制算法进入整车上电自检与故障诊断控制模块c、与ABS协调控制模块d、辅助AMT主动换挡协调控制模块e、电机主动补偿控制模块f、模式切换与能量管理控制模块g、整车状态信息处理与显示模块h和发动机怠速停机主动控制模块i，以控制混合动力驱动系统的能量分配和系统各总成的协调运行。

整车上电自检与故障诊断控制模块c包括整车上电自检和行车故障诊断控制步骤。该控制模块是在驾驶员打开钥匙门8整车上电和混合动力车辆行驶过程中，根据驱动系统各总成上传的状态和故障信息，对驱动系统进行故障诊断，保证各总成和车辆成员的安全。

与ABS协调控制模块d是在混合动力车辆制动过程中，根据制动踏板13开度、电机所能提供的制动扭矩、电机状态信息和ABS状态信息，与ABS ECU6协调控制，在保证行车安全的前提下，最大限度地回收制动能量。如果电机提供的制动力能够满足车辆对制动力的要求，则完全由电机进行再生制动；当电机提供的制动力不足以满足车辆对制动力的要求时，由ABS系统根据电机提供的制动力和制动踏板所要求的制动力调节制动系统的制动压力，以提供不足的制动力。当电机由于故障等原因不能进行再生制动时，则完全由ABS系统控制制动系统对车辆进行制动；当车轮发生抱死，ABS系统不允许进行再生制动时，不再根据能量管理策略控制电机进行制动能量的回收，完全由ABS系统对车辆制动进行控制。