双电机功率分流混合动力系统原地充电模式切换控制方法与流程

车辆装置的制造及其改造技术1.本发明涉及混合动力汽车技术，更具体地说，它涉及双电机功率分流混合动力系统原地充电模式切换控制方法。背景技术：2.随着技术的进步，对卡车的经济性、安全性要求也日趋严格，混合动力卡车也成为一种技术发展方向。混合动力卡车所采用的混合动力总成有多种结构，而双电机双行星排两挡混合动力总成则为其中的一种。3.例如公开号为cn208247955u的公开文献中，公开了一种双电机双行星排两挡混合动力总成。如图1所示，其主要零部件包括发动机1、主离合器202、中心轴16、制动齿轮套15、中心轴齿轮14、第一电机13、单向制动器12、换挡齿轮套11、后排太阳轮空心轴10、前排太阳轮空心轴9、前排太阳轮8、后排太阳轮7、后排行星架6、齿圈5、壳体4、第二电机3、前排行星架17。其中，第一电机13主要用于调速，第二电机3则用于扭矩的输出。4.采用了双电机混合动力系统的卡车在发动机正常运行的同时，也需保证电池的工作正常与使用寿命，因此其存在多种复杂工况下的功能切换，从而导致其控制系统也较传统车更复杂。为了规避电池soc(电池剩余容量)过低的问题，同时也为了确保卡车的动能得以最大效率的利用，在卡车不停机原地停车时，发动机将对动力电池进行充电。然而，对于不同驾驶习惯的司机，其停车习惯并不相同。例如，有的司机习惯停车即拉手刹的习惯，但也有些司机停车前直接挂空档滑行停车，车辆停止后也依然保持空档。由于采用了双电机双行星排两挡混合动力总成的卡车会将发动机输出扭矩传递至后排行星排的输出齿圈，因此，在发动机对动力电池充电时，车辆轮边将会获得驱动力。所以，对于空档停车的车辆来说，十分容易出现车辆移动的现象。这对于习惯挂空档停车的司机来说，是十分危险的。技术实现要素：5.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供双电机功率分流混合动力系统原地充电模式切换控制方法，在满足停车充电的要求下同时保证了停车的安全性。6.本发明所述的双电机功率分流混合动力系统原地充电模式切换控制方法，判断车辆是否进行主动制动，同时判断所述车辆是否树立停车充电标志；7.若判定所述车辆进行了主动制动，且所述停车充电标志树立，则所述车辆发动机输出满足为动力电池充电的发动机输出充电扭矩；8.若判定所述车辆未进行主动制动，且所述停车充电标志树立，则车辆发动机输出满足为动力电池充电的发动机输出充电扭矩；且在所述发动机输出满足为动力电池充电的发动机输出充电扭矩后，第二电机输出制动扭矩，以对所述车辆进行被动制动。9.所述车辆发动机输出满足为动力电池充电的发动机输出充电扭矩，具体包括，10.第一步、根据所述动力电池的电池soc获取动力电池的电池允许充电功率；11.第二步、根据所述车辆当前工况下的发动机热效率和发动机万有特性曲线标定发动机输出充电功率；12.第三步、判断所述发动机输出充电功率是否等于或小于电池允许充电功率；若是，则所述发动机以发动机输出充电功率运行时的输出扭矩作为输出发动机输出充电扭矩，发动机以所述发动机输出充电扭矩对动力电池进行充电；否则，返回第二步。13.若所述车辆未进行主动制动，且所述停车充电标志树立，所述电子控制器发出第二电机档位切换需求，并判断所述第二电机的档位是否切换成功；若是，则再执行车辆发动机输出满足为动力电池充电的发动机输出充电扭矩步骤；否则继续判断所述第二电机的档位是否切换成功。14.所述第二电机进行档位切换时，由低扭矩输出档位切换至高扭矩输出档位。15.所述第二电机的低扭矩输出档位输出的扭矩为-200nm～200nm。16.所述动力电池的最大电池允许充电功率大于发动机输出的最大发动机输出充电功率。17.所述车辆是否进行主动制动的判断方法为，18.获取所述车辆换挡盒中换挡杆的状态；19.若所述换挡杆处于p档位置，则判定汽车进行了主动制动；20.若所述换挡杆处于n档位置，则获取手刹标志的状态；若所述手刹标志置1，则判定汽车进行了主动制动；否则，判定汽车未进行主动制动。21.所述停车充电标志是否树立的判断方法为，22.设定最低soc阈值以及最低停车车速；23.获取所述动力电池的当前soc，同时获取所述车辆的当前车速；判断所述当前soc与最低soc阈值之间的大小关系，以及判断所述当前车速与最低停车车速之间的大小关系；24.若所述当前soc等于或小于最低soc阈值且当前车速等于或小于最低停车车速，则树立停车充电标志。25.所述最低soc阈值为15％～30％。26.所述最低停车车速为0km/h～3km/h。27.有益效果28.本发明的优点在于：在车辆停车且未进行主动制动时，通过第二电机输出制动扭矩对车辆进行被动制动，使得在满足车辆停车充电要求的同时保证了停车的安全性。附图说明29.图1为公开号为cn208247955u公开的双电机双行星排两挡混合动力总成的结构示意图；30.图2为本发明的控制方法流程示意图；31.图3为本发明的车辆发动机输出满足为动力电池充电的发动机输出充电扭矩步骤的流程示意图。具体实施方式32.下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。33.参阅图2，本发明的双电机功率分流混合动力系统原地充电模式切换控制方法，包括以下步骤。34.步骤一、判断车辆是否进行制动。其具体的判断方法为：35.首先获取车辆换挡盒中换挡杆的状态。若换挡杆处于p档位置，则判定汽车进行了主动制动。若换挡杆处于n档位置，则获取手刹标志的状态。主要是因为不同的司机在停车时操作不同，有的司机虽然挂档在n档，但其会将手刹拉起，而有的司机则是直接挂空档而不拉手刹。因此，这样判断能避免误判的问题。若手刹标志置1，则判定汽车进行了主动制动；否则，判定汽车未进行主动制动。36.步骤二、获取车辆的制动状态后，则判断车辆是否树立停车充电标志。其具体的判断方法为：37.设定最低soc阈值以及最低停车车速。例如，最低soc阈值设定为15％～30％。更具体的可设置为30％，以避免动力电池亏电工作而影响其整体寿命的问题。最低停车车速为0km/h～3km/h，在该范围值内的车速值，均可视为车辆已经停车。若车速不为0，可认为车辆处于未停稳状态。38.关于最低停车车速，其最大值为3km/h。主要考虑到由于不同司机的操作习惯，有的司机在制动停车时有轻踩刹车停车的习惯，也有的司机习惯通过滑行自动停车。这两种停车习惯均会使得车辆在较低车速的情况下行驶较长的距离。相比于仅以车速为0判定车辆为停车状态，将最低停车车速最大值设为3km/h，使得系统执行停车充电标志是否树立的判断步骤得以提前，从而能有效的提高充电模式的切换效率，更好的对车辆的动能进行回收。39.获取动力电池的当前soc，同时获取车辆的当前车速；判断当前soc与最低soc阈值之间的大小关系，以及判断当前车速与最低停车车速之间的大小关系。若当前soc等于或小于最低soc阈值且当前车速等于或小于最低停车车速，则树立停车充电标志。40.通过以上两个判断步骤，即可获取车辆的制动、停车状态，以及动力电池的soc状态。此时即可根据判定结果进行如以下步骤的操作。41.步骤三、若判定车辆进行了主动制动，且停车充电标志树立，则车辆发动机输出满足为动力电池充电的发动机输出充电扭矩。即车辆在停车时进行了主动制动操作，则发动机可直接对动力电池的充电部件输出，以实现对动力电池的充电。42.若判定车辆未进行主动制动，且停车充电标志树立，则电子控制器，即ecu发出第二电机档位切换需求，并判断第二电机的档位是否切换成功。若是，则再执行车辆发动机输出满足为动力电池充电的发动机输出充电扭矩步骤。否则继续判断第二电机的档位是否切换成功。43.在发动机对动力电池充电前，首先对第二电机扭矩的切换。第二电机进行档位切换时，由低扭矩输出档位切换至高扭矩输出档位，使得第二电机在发动机对动力电池充电时，能及时输出能满足制动扭矩要求的扭矩。这样很好的确保了车辆制动的及时性，避免被动制动滞后于发动机对动力电池充电导致出现车辆车辆移动的现象。44.此外，第二电机需要切换档位的原因在于第二电机在其高档位，也就是第2档时，其输出扭矩较小，且该档位主要在车辆正常行车时使用。而第二电机的低档位，即1挡，电机的输出扭矩较大，其输出的扭矩为-200nm～200nm，能更好的满足车辆制动所需的扭矩。45.需要说明的是，由于第二电机存在正反转的功能，因此，根据电机的该功能，通过正负扭矩的描述以对第二电机的正转或反转时的输出扭矩进行区分。46.在确保了车辆停车时第二电机能及时提供能满足车辆制动的扭矩要求后，车辆发动机输出满足为动力电池充电的发动机输出充电扭矩；且在发动机输出满足为动力电池充电的发动机输出充电扭矩后，第二电机输出制动扭矩，以对车辆进行被动制动。47.在车辆未进行主动制动的情况下，同样对车辆的动力电池进行充电。但为了避免对动力电池充电时导致的车辆移动问题，同时通过第二电机输出制动扭矩以实现对车辆的被动制动，进而使得在满足车辆停车充电要求的同时保证了停车的安全性、可靠性。48.参阅图3，在步骤三中，关于车辆发动机输出满足为动力电池充电的发动机输出充电扭矩，其具体包括，49.第一步、根据动力电池的电池soc获取动力电池的电池允许充电功率。50.目前的混合动力汽车为了确保电池的寿命，均根据电池的soc设置了与之匹配的充电功率。例如，在动力电池亏电(soc在30％以下)时，系统将允许动力电池以较大或最大的电池允许充电功率进行充电。而动力电池在不亏电时，将根据动力电池的soc进行适应性的调整。且soc越大，其充电功率就越小。51.第二步、根据车辆当前工况下的发动机热效率和发动机万有特性曲线标定发动机输出充电功率。52.需要说明的是，该标定方式属于传统的双电机混合动力系统中已有的一种标定方式，本发明并不对该标定方式进行改进。53.第三步、判断发动机输出充电功率是否等于或小于电池允许充电功率。若是，则发动机以发动机输出充电功率运行时的输出扭矩作为输出发动机输出充电扭矩，发动机以发动机输出充电扭矩对动力电池进行充电否则，返回第二步。54.通过对发动机输出充电功率与电池允许充电功率的判断，能避免发动机输出的充电功率大于电池允许充电功率而导致的动力电池充电电流过大损伤电芯的问题，起到保护动力电池的作用。55.优选的，动力电池的最大电池允许充电功率大于发动机输出的最大发动机输出充电功率。例如，设定的发动机输出充电功率为0～140kw；所设定的电池最大允许充电功率为144kw。这样的设置能确保发动机对动力电池充电时，发动机的输出充电功率始终在电池最大允许充电功率范围内，对动力电池起到很好的保护作用。56.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。









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