一种增程式架构优化方法与流程

1.本发明涉及电动车技术领域，具体涉及一种增程式架构优化方法。


背景技术：

2.在纯电动车中，整车控制器接收油门踏板信号输入，综合电池管理系统的剩余电量和驱动电机系统允许功率来进行车辆控制，在核心器件的能力范围内尽量满足用户的驾驶请求。在燃油车中，发动机控制器接收油门踏板输入，控制发动机功率输出，并通过变速箱传递给驱动轴控制车辆行驶。而增程式汽车，通过将发动机、发电机、驱动电机串联在一条动力传输路径，发动机及发电机不直接参与车辆驱动的，通过燃油发动机系统给电池充电，驱动电机来控制车辆行驶/制动。
3.在传统的增程式控制系统，在电动汽车基础上需要对发动机控制系统进行较大改动和匹配。由于发动机控制器为复杂的系统软件，改动后需对油耗、排放进行复杂的标定和验证，投入大，周期长。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种增程式架构优化方法，解决了背景技术中提到的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
6.一种增程式架构优化方法，所述优化方法包括如下步骤：
7.s1、信号采集：
8.油门踏板输入模拟油门信号至整车控制器；
9.驱动电机控制器输入电机转速信号至整车控制器；
10.电池管理控制器输入电池信息至整车控制器；
11.s2、信号处理：
12.整车控制器内置的动力系统最大扭矩计算模块根据驱动电机的参数以及车辆所处行驶工况，确定最大输出扭矩；
13.整车控制器内置的驾驶请求扭矩模块根据模拟油门信号，确定请求扭矩；
14.s3、判断请求扭矩是否大于最大输出扭矩：
15.是，则请求扭矩超过最大输出扭矩，进入s5；
16.否，则请求扭矩小于最大输出扭矩，进入s4；
17.s4、电池系统能力保护限制模块判断请求扭矩是否在电池允许范围内：
18.是，则整车控制器控制驱动电机控制器按照请求扭矩输出；
19.否，则进入s5；
20.s5、整车控制器控制发电系统工作，辅助补偿不足扭矩。
21.进一步的，所述整车控制器通过can线采集驱动电机控制器的电机转速信号。
22.进一步的，所述整车控制器通过can线采集电池管理控制器的电池信息，电池信息
包括电池剩余电量、充放电能力及电池状态。
23.进一步的，电池管理控制器电性连接高压电池，高压电池通过高压线连接电源分配盒，电源分配盒通过高压线连接驱动电机、发电机系统，驱动电机通过高压线连接驱动电机控制器。
24.进一步的，所述发电系统包括发动机控制器、发动机、发电机、发电机控制器；发电机与电源分配盒高压线连接，发动机控制器机械连接发动机，发动机机械连接发电机，发电机电性连接发电机控制器，发电机控制器通过can线连接整车控制器，整车控制器电性连接发动机控制器。
25.进一步的，所述整车控制器依据能量回收判断逻辑进行能量回收，能量回收判断逻辑具体的为：在车辆滑行时，整车控制器控制发电系统、驱动电机控制器进行一阶段能量回收；在收到明确的制动请求时，整车控制器控制发电系统、驱动电机控制器进行二阶段能量回收；在电池满电或者其他不具备能量回收情况时，整车控制器执行无能量回收。
26.进一步的，所述驱动电机控制器侧根据自身的运行状态分为关机、初始化、工作和故障几个模式，在工作模式中，可接收整车控制器信号工作。
27.本发明提供了一种增程式架构优化方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
28.本发明提出一种新的增程式汽车控制架构，采用成熟的整车控制三电系统(电池、电机、电控)和成熟的燃油发动机，将燃油发动机及发电机整合成独立的发电系统，不改变发动机原有控制逻辑，与原有成熟的三电系统进行融合，在行驶中给车辆实时补充电能，使原有的电动汽车升级为增程式汽车。本架构通过整车控制器在成熟的三电系统和成熟的燃油发动机系统之间耦合控制，不改变原有发动机控制逻辑，无需进行复杂的发动机标定开发工作，解决背景技术中提到的传统的增程式汽车开发投入大及周期长的问题。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1示出了本发明的一种增程式架构优化方法结构示意图；
31.图2示出了本发明的增程式架构优化系统示意图。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.为解决背景技术中的技术问题，给出如下的一种增程式架构优化方法：
34.结合图1-图2所示，本发明提供的一种增程式架构优化方法，所述优化方法包括如下步骤：
35.s1、信号采集：
36.油门踏板输入模拟油门信号至整车控制器；整车控制器通过can线采集驱动电机控制器的电机转速信号。
37.驱动电机控制器输入电机转速信号至整车控制器；
38.电池管理控制器输入电池信息至整车控制器；整车控制器通过can线采集电池管理控制器的电池信息，电池信息包括电池剩余电量、充放电能力及电池状态。
39.s2、信号处理：
40.整车控制器内置的动力系统最大扭矩计算模块根据驱动电机的参数以及车辆所处行驶工况，确定最大输出扭矩；
41.整车控制器内置的驾驶请求扭矩模块根据模拟油门信号，确定请求扭矩；
42.s3、判断请求扭矩是否大于最大输出扭矩：
43.是，则请求扭矩超过最大输出扭矩，进入s5；
44.否，则请求扭矩小于最大输出扭矩，进入s4；
45.s4、电池系统能力保护限制模块判断请求扭矩是否在电池允许范围内：
46.是，则整车控制器控制驱动电机控制器按照请求扭矩输出；
47.否，则进入s5；
48.s5、整车控制器控制发电系统工作，辅助补偿不足扭矩。
49.在本实施例中，电池管理控制器电性连接高压电池，高压电池通过高压线连接电源分配盒，电源分配盒通过高压线连接驱动电机、发电机系统，驱动电机通过高压线连接驱动电机控制器。所述发电系统包括发动机控制器、发动机、发电机、发电机控制器；发电机与电源分配盒高压线连接，发动机控制器机械连接发动机，发动机机械连接发电机，发电机电性连接发电机控制器，发电机控制器通过can线连接整车控制器，整车控制器电性连接发动机控制器。
50.在本实施例中，所述整车控制器依据能量回收判断逻辑进行能量回收，能量回收判断逻辑具体的为：在车辆滑行时，整车控制器控制发电系统、驱动电机控制器进行一阶段能量回收；在收到明确的制动请求时，整车控制器控制发电系统、驱动电机控制器进行二阶段能量回收；在电池满电或者其他不具备能量回收情况时，整车控制器执行无能量回收。
51.在本实施例中，所述驱动电机控制器侧根据自身的运行状态分为关机、初始化、工作和故障几个模式，在工作模式中，可接收整车控制器信号工作。
52.上述方案中，采用成熟的整车控制三电系统(电池、电机、电控)和成熟的燃油发动机，将燃油发动机及发电机整合成独立的发电系统，不改变发动机原有控制逻辑，与原有成熟的三电系统进行融合，在行驶中给车辆实时补充电能，使原有的电动汽车升级为增程式汽车。本架构通过整车控制器在成熟的三电系统和成熟的燃油发动机系统之间耦合控制，不改变原有发动机控制逻辑，无需进行复杂的发动机标定开发工作，解决背景技术中提到的传统的增程式汽车开发投入大及周期长的问题。
53.发动机控制器根据模拟的油门信号启动发动机工作，发动机工作带动发电机发电，通过控制发动机输出扭矩使发电机平稳发电。当系统不满足发电状态时，整车控制器通知发动机控制器控制发动机停止工作。
54.整车控制器与驱动电机控制器、电池管理控制器、发电机控制器及发动机控制器通过can线连接，实现对驱动电机、高压电池、发电机的充放电及动力输出控制，不改变原有
发动机系统的控制逻辑。
55.发动机和发电机通过飞轮盘和连接轴连接在一起，起到扭矩转递及减震作用；
56.为不改变燃油发动机发动机控制器的控制逻辑，整车控制器模拟用户油门信号来实现功率请求；
57.整车控制器综合用户的油门请求及电池管理控制器及驱动电机控制器的状态，确认是否启动发动机进行电能的补给；
58.整车控制器通过发电机控制器控制发电机来平衡发动机转速，使发动机平稳运行(发动机控制回收量)；
59.发电机仅在发动机未启动时启动驱动模式，使发动机高转速启动，优化发动机启动时的排放。
60.整车控制器通过电池管理控制器掌握实时电量情况，结合用户请求和驱动电机控制器耗电情况，通过发动机控制器和发电机控制器控制发电输出，使整车电量保持在一定的平衡值，提高续航里程。
61.整车控制器综合电池电量的情况，协调发电机发电功能和能量回收的扭矩，达到系统能量使用的优化设计；
62.在车辆启动后，整车控制器控制发动机控制器进入唤醒模式，准备工作。当需要发电时，整车控制器通过发动机控制器控制发动机启动；当发动机启动后，整车控制器通过发动机控制器控制发动机待机，在需要发电时，增加发动机的模拟油门输出，通过控制发动机的发电机扭矩，平衡发动机转速，平稳发电；当电池管理控制器反馈能量满足，暂不需发电时，整车控制器通过发动机控制器控制发动机停机。
63.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
64.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种增程式架构优化方法，其特征在于：所述优化方法包括如下步骤：s1、信号采集：油门踏板输入模拟油门信号至整车控制器；驱动电机控制器输入电机转速信号至整车控制器；电池管理控制器输入电池信息至整车控制器；s2、信号处理：整车控制器内置的动力系统最大扭矩计算模块根据驱动电机的参数以及车辆所处行驶工况，确定最大输出扭矩；整车控制器内置的驾驶请求扭矩模块根据模拟油门信号，确定请求扭矩；s3、判断请求扭矩是否大于最大输出扭矩：是，则请求扭矩超过最大输出扭矩，进入s5；否，则请求扭矩小于最大输出扭矩，进入s4；s4、电池系统能力保护限制模块判断请求扭矩是否在电池允许范围内：是，则整车控制器控制驱动电机控制器按照请求扭矩输出；否，则进入s5；s5、整车控制器控制发电系统工作，辅助补偿不足扭矩。2.根据权利要求1所述的一种增程式架构优化方法，其特征在于：所述整车控制器通过can线采集驱动电机控制器的电机转速信号。3.根据权利要求1所述的一种增程式架构优化方法，其特征在于：所述整车控制器通过can线采集电池管理控制器的电池信息，电池信息包括电池剩余电量、充放电能力及电池状态。4.根据权利要求1所述的一种增程式架构优化方法，其特征在于：电池管理控制器电性连接高压电池，高压电池通过高压线连接电源分配盒，电源分配盒通过高压线连接驱动电机、发电机系统，驱动电机通过高压线连接驱动电机控制器。5.根据权利要求4所述的一种增程式架构优化方法，其特征在于：所述发电系统包括发动机控制器、发动机、发电机、发电机控制器；发电机与电源分配盒高压线连接，发动机控制器机械连接发动机，发动机机械连接发电机，发电机电性连接发电机控制器，发电机控制器通过can线连接整车控制器，整车控制器电性连接发动机控制器。6.根据权利要求5所述的一种增程式架构优化方法，其特征在于：所述整车控制器依据能量回收判断逻辑进行能量回收，能量回收判断逻辑具体的为：在车辆滑行时，整车控制器控制发电系统、驱动电机控制器进行一阶段能量回收；在收到明确的制动请求时，整车控制器控制发电系统、驱动电机控制器进行二阶段能量回收；在电池满电或者其他不具备能量回收情况时，整车控制器执行无能量回收。7.根据权利要求6所述的一种增程式架构优化方法，其特征在于：所述驱动电机控制器侧根据自身的运行状态分为关机、初始化、工作和故障几个模式，在工作模式中，可接收整车控制器信号工作。

技术总结
本发明提供一种增程式架构优化方法，包括S1、信号采集；S2、信号处理：整车控制器内置的动力系统最大扭矩计算模块根据驱动电机的参数以及车辆所处行驶工况，确定最大输出扭矩；整车控制器内置的驾驶请求扭矩模块根据模拟油门信号，确定请求扭矩；S3、判断请求扭矩是否大于最大输出扭矩：S4、电池系统能力保护限制模块判断请求扭矩是否在电池允许范围内：S5、整车控制器控制发电系统工作，辅助补偿不足扭矩。本发明通过整车控制器在成熟的三电系统和成熟的燃油发动机系统之间耦合控制，不改变原有发动机控制逻辑，无需进行复杂的发动机标定开发工作，解决背景技术中提到的传统的增程式汽车开发投入大及周期长的问题。汽车开发投入大及周期长的问题。汽车开发投入大及周期长的问题。


技术研发人员：孔令静 张绍勇 李杨 张斌 郑怡生 吴小燕 蒋仪波 王小超 刘琳 倪绍勇 沙文瀚
受保护的技术使用者：科大国创极星（芜湖）科技有限公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/6/28