串联式混动柴油越野车辆功率分配控制方法及系统与流程

本发明属于混合动力汽车控制，更具体地，涉及一种串联式混动柴油越野车辆功率分配控制方法及系统。

背景技术：

1、越野车辆动力系统由传统的内燃机动力逐渐转变为电动化，其中串联式混动系统是一种较好的越野车动力系统解决方案，能够满足车辆动力性需求，同时消除用户里程焦虑。对于大吨位高机动越野车辆通常选用柴油发动机作为发电动力源，由于串联混动模式存在两个动力源，即柴油机增程器和动力电池，两个动力源之间的协同直接影响到越野车辆的动力性和经济性。

2、目前针对越野车的特殊使用环境，在增程器和动力电池协同的控制过程中需要覆盖更过的车辆使用场景，如越野车脱困，越野车动态保电模式以保障车辆静默行驶里程，大功率上装用电需求等，因此需要设计针对串联式柴油混动越野车辆的功率分配控制方法。

3、发明专利cn107627864a，公开了一种增程式车辆的功率分配方法和控制系统，其中以电池或增程器动力源为主情况下分别使用多点或功率跟随控制方式；发明专利cn105459844a，公开了一种增程式电动汽车多模式能量管理方法，提出通过设备获取车辆目标里程，根据里程来确定增程器运行模式；以及专利cn107696874a，公开了增程式电动汽车的能量分配控制方法，提出了一种常规的功率分配方式，而缺少针对越野车辆动力性的功率分配方法，无法解决越野车辆能够随时进入纯电行驶并保证行驶足够里程的问题，且现有的越野车中大多使用汽油增程器，针对配有柴油增程器的越野混动车辆很少，且在进行功率分配时没有体现对柴油增程器的保护。

技术实现思路

1、针对现有技术中缺少针对越野车辆随时能够进入纯电行驶并保证足够行驶里程的功率分配方法，通过对油门开度检测，判断出不同的动力模式，并执行不同的功率分配策略，结合动态电量保持模型获得目标soc，根据车辆的行驶情况不断对soc进行修正的同时使动力电池获得足够的电量，使车辆能够随时进入纯电行驶并保证足够的行驶里程。

2、为了解决上述技术问题，按照本发明第一方面，提供了一种串联式混动柴油越野车辆功率分配控制方法，包括以下步骤：

3、s1、判断动力系统的功率分配模式；

4、s2、若处在动态电量保持模式，针对动态电量保持模式下进行功率分配；

5、s3、若处在动力加速模式，针对动力加速模式下进行功率分配。

6、优选的，所述s1中，具体包括：

7、s1-1、系统通电后，动力域控制器默认处在动态电量保持模式，当驾驶员踩下油门踏板深度超过第一油门开度阈值，开始计时，计时过程中油门开度不低于第二油门开度阈值；

8、s1-2、若累计时长超过时间阈值，则进入动力加速模式；若累计时长未超过时间阈值，计时器归零，持续检测油门开度模式进行判断。

9、优选的，所述s1中，所述第一油门开度阈值为80％，所述第二油门开度阈值为70％，所述时间阈值为5s。

10、优选的，所述s2中，具体包括以下步骤：

11、s2-1、增程器启动，获取当前大气压力下，柴油发动机的可用功率分配区间，以及大气压力对应的功率和冷却液温度对应功率中的最小值即为柴油发动机最大功率；

12、s2-2、获取发电机当前最大发电功率，通过动态电量保持模型计算当前动力电池需要保持的目标soc和soc充放电滞回区间的高低阈值，根据总需求用电功率对增程器和动力电池进行功率分配；

13、s2-3、当动力电池当前soc的实际值高于soc充放电滞回区间的低阈值时，对动力电池放电，剩余功率由增程器提供，当增程器无法提供目标功率，由动力电池自适应补充；

14、s2-4、当动力电池放电到soc充放电滞回区间的低阈值时，对动力电池充电，功率由増程器提供，输出驱动限制标识和驱动限制功率到动力域控制器，由动力域控制器仲裁驱动限制功率与驾驶员的需求功率，二者取最小值并发送给驱动电机执行，直至动力电池soc充电到高阈值。

15、优选的，所述s2-3中，所述增程器功率为：总需求用电功率与动力电池放电功率之差、柴油发动机最大功率和发电机最大功率，取三者之间的最小值，增程器功率为负值时由动力电池自适应。

16、优选的，所述s2-4中，所述增程器功率为：总需求功率与动力电池充电功率之和、发电机最大功率和柴油发动机最大功率，取三者之间的最小值，驱动限制功率为：驱动功率、柴油发动机最大功率-充电功率、发电机最大功率-充电功率，取三者之间的最小值。

17、优选的，所述s3中，具体包括以下步骤：

18、s3-1、增程器启动，获取当前大气压力下，柴油发动机的可用功率区间，同时忽略掉冷却液温度对应的可用功率；

19、s3-2、获取发电机当前最大发电功率，通过动态电量保持模型计算当前动力电池需要保持的目标soc和soc充放电滞回区间的高低阈值，根据总需求用电功率对增程器和动力电池进行功率分配；

20、s3-3、当总需求功率大于増程器最大可用功率，増程器以最大可用功率发电，剩下功率由动力电池自适应补充；当总需求功率小于増程器最大可用功率，同时当前动力电池soc高于soc充放电滞回区间的低阈值，强制对动力电池放电；

21、s3-4、当总需求功率小于増程器最大可用功率，同时当前动力电池soc低于soc充放电滞回区间的低阈值，对动力电池充电，功率由増程器提供，直至动力电池soc达到soc充放电滞回区间的高阈值。

22、优选的，所述s3-3中，所述增程器功率为：总需求用电功率与动力电池放电功率之差、柴油发动机最大功率和发电机最大功率，取三者之间的最小值；

23、所述s3-4中，所述增程器的功率为：总需求功率与动力电池充电功率之和、发电机最大功率和柴油发动机最大功率，取三者之间的最小值。

24、优选的，所述动态电量保持模型包括：

25、(1)根据不同的环境温度、车辆载荷标定出对应动力电池的目标soc修正值；

26、(2)根据上装负载功率和附件用电功率标定出对应动力电池的目标soc修正值；

27、(3)将四者对应动力电池的目标soc修正值相加后得到的值与动力电池标定soc相加，得到的值再与动力电池soh对应的修正系数相乘，最后得到的值为修正后动力电池需要保持的目标soc；

28、(4)根据修正后动力电池需要保持的目标soc对应的动力电池soc充放电滞回区间，获取动力电池soc充放电滞回区间的高阈值和低阈值。

29、按照本发明第二方面，提供了一种串联式混动柴油越野车辆功率分配控制系统，用于实现串联式混动柴油越野车辆功率分配控制方法，包括：动力域控制器、动力系统自带的各传感器、发电机控制器、动力电池控制器和高压配电箱控制器，所述动力系统自带的各传感器采集油门信号、大气压力信号、柴油发动机冷却液温度信号，并将信号传递给动力域控制器，所述动力域控制器分别与发电机控制器、动力电池控制器和高压配电箱控制器连接，所述动力域控制器采集动力电池的soc信号和soh信号、行车制动信号、动力电池充放电阈值信号、发电机最大功率信号和高压附件功率信号并进行处理，用于判断车辆所处模式以及对动力电池和增程器进行功率分配。

30、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

31、1.本发明通过对油门开度检测，判断出不同的动力模式，并执行不同的功率分配策略，结合动态电量保持模型获得目标soc，根据车辆的行驶情况不断对soc进行修正的同时使动力电池获得足够的电量，使车辆能够随时进入纯电行驶并保证足够的行驶里程。

32、2.本发明针对越野车在高原和寒区行驶情况下结合动态电量模型对车辆的功率进行分配，对增程器起到了保护的作用，同时延长车辆动力系统的使用寿命。