本發(fā)明屬于混合動力汽車增程控制，具體涉及一種通過發(fā)電機的特性來進行發(fā)動機停機的系統(tǒng)及方法，特別涉及一種增程汽車基于電機特性的增程器停機系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、增程汽車的增程器在發(fā)動機停機的過程中，由于發(fā)動機與發(fā)電機直連而不連接整車傳動系統(tǒng)，使得發(fā)動機傳動系統(tǒng)上的轉(zhuǎn)動慣量相較于傳統(tǒng)燃油車較小。同時，在發(fā)動機停機過程會經(jīng)過增程器的共振點，此時如果不做處理，會使得整車在共振區(qū)域出現(xiàn)明顯的振動與噪音，不符合車輛設(shè)計要求。

2、基于此，急需研發(fā)一種發(fā)電機的特性來進行發(fā)動機停機的方法，基于發(fā)電機的特性，通過控制發(fā)電機進入短路模式，增加發(fā)電機的負載來使得發(fā)動機更平穩(wěn)的度過共振區(qū)，以提升車輛的體驗感。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就在于提供一種增程汽車基于電機特性的增程器停機系統(tǒng)及方法，以解決發(fā)動機停機過程更平穩(wěn)的度過共振區(qū)，減少停機過程中的振動和噪音的問題。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、一種增程汽車基于電機特性的增程器停機系統(tǒng)，包括停機模式控制模塊、預(yù)停機控制模塊、常規(guī)停機控制模塊、共振區(qū)停機控制模塊、停機位置控制模塊和停機控制輸出模塊；

4、所述停機模式控制模塊的輸出端分別與預(yù)停機控制模塊、常規(guī)停機控制模塊、共振區(qū)停機控制模塊、停機位置控制模塊的輸入端相連，作為停機控制的開端判斷當前狀態(tài)，進入對應(yīng)的停機控制模塊；

5、所述預(yù)停機控制模塊的輸出端與停機控制輸出模塊的輸入端相連；所述常規(guī)停機控制模塊的輸出端與停機控制輸出模塊的輸入端相連；所述共振區(qū)停機控制模塊的輸出端與停機控制輸出模塊的輸入端相連；所述停機位置控制模塊的輸出端與停機控制輸出模塊的輸入端相連；所述停機控制輸出模塊的輸出端，將最終結(jié)果輸出給發(fā)動機與發(fā)電機進行控制。

6、進一步地，所述停機模式控制模塊，用于判斷當前增程器是否有停機需求和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速處于的區(qū)間；當增程器有停機需求時，進入停機模式控制，判斷發(fā)動機轉(zhuǎn)速n，共振區(qū)轉(zhuǎn)速區(qū)間為nrl～nrh，當接受到停機需求且整車狀態(tài)滿足停機要求時，發(fā)動機準備停機，進入預(yù)停機控制模式；當n>nrh且預(yù)停機過程完成時，發(fā)動機開始停機但尚未達到共振區(qū)間，控制發(fā)動機常規(guī)模式停機，進入常規(guī)停機控制模式；當nrh>n>nrl時，增程器進入了共振區(qū)間，進入共振區(qū)停機模式；當n<nrl時，增程器的停機過程已經(jīng)渡過共振區(qū)，控制發(fā)動機停機并且控制發(fā)動機位置重置，進入停機位置控制模塊。

7、進一步地，所述預(yù)停機控制模塊，用于控制增程器完成停機前的準備動作；當車輛soc較高或者驅(qū)動功率需求較小時，整車判斷無發(fā)電需求，控制發(fā)動機開始停機，當接收到整車發(fā)動機停機需求時，判斷發(fā)動機及發(fā)電機狀態(tài)沒有故障且允許停機后，發(fā)送需求發(fā)動機扭矩為0nm，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，需求發(fā)電機模式為扭矩控制，同時發(fā)出斷油指令，準備停機。

8、進一步地，所述常規(guī)停機控制模塊，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速n>nrh，用于控制發(fā)電機拖動發(fā)動機進行停機；當預(yù)停機控制完成后，增程器開始停機，發(fā)送需求發(fā)電機模式為扭矩模式，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，需求發(fā)電機扭矩為ts，ts為負扭矩，控制發(fā)電機快速將發(fā)動機轉(zhuǎn)速拉低。

9、進一步地，所述共振區(qū)停機控制模塊，用于在增程器處于共振區(qū)間，即nrh>n>nrl時，控制增程器轉(zhuǎn)速快速下降以達到快速度過共振區(qū)；當nrh>n>nrl時，控制發(fā)電機進入短路模式，發(fā)送需求發(fā)電機模式為短路模式，需求發(fā)電機扭矩為0nm，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，會產(chǎn)生一個較大的扭矩將發(fā)動機轉(zhuǎn)速迅速拉低。

10、進一步地，所述停機位置控制模塊，用于在發(fā)動機轉(zhuǎn)速n<nrl時，控制發(fā)動機平穩(wěn)停機，并在停機后控制發(fā)電機將發(fā)動機的曲軸位置重置；當增程器度過共振區(qū)后，保持發(fā)電機的狀態(tài)不變，繼續(xù)讓發(fā)電機進入短路模式，發(fā)送需求發(fā)電機模式為短路模式，需求發(fā)電機扭矩為0nm，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm。

11、更進一步地，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速降到0rpm后，每次在停機后都要對發(fā)動機的曲軸位置進行重置，確保每次停機完成后的曲軸位置都在同一個位置；發(fā)送需求發(fā)電機模式為扭矩模式，需求發(fā)電機扭矩為treset，當發(fā)動機反饋的曲軸位置為a時，停止發(fā)電機輸出，發(fā)送需求發(fā)電機模式為短路模式，需求發(fā)電機扭矩為0nm，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，保證每次停機發(fā)動機曲軸位置都為a，此時增程器停機完成。

12、一種增程汽車基于電機特性的增程器停機方法，包括以下步驟：

13、s1、獲取電池soc，驅(qū)動需求功率，判斷soc是否較高或者驅(qū)動需求功率較小從而需要控制發(fā)動機停機，若是，繼續(xù)s2；

14、s2、判斷是否無影響停機的故障后，若是，發(fā)送需求發(fā)動機扭矩為0nm，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，需求發(fā)電機模式為扭矩控制，同時發(fā)出斷油指令，繼續(xù)s3；若否，停止流程；

15、s3、判斷發(fā)動機轉(zhuǎn)速n>nrh，若是，發(fā)送需求發(fā)電機模式為扭矩模式，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，需求發(fā)電機扭矩為ts，ts為負扭矩，繼續(xù)s4；若否，繼續(xù)s4；

16、s4、判斷發(fā)動機轉(zhuǎn)速nrh>n>nrl，若是，發(fā)送需求發(fā)電機模式為短路模式，需求發(fā)電機扭矩為0nm，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，繼續(xù)s5；若否，繼續(xù)s5；

17、s5、判斷發(fā)動機轉(zhuǎn)速n<nrl，若是，發(fā)送需求發(fā)電機模式為短路模式，需求發(fā)電機扭矩為0nm，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，繼續(xù)s6；若否，繼續(xù)s6；

18、s5、判斷發(fā)動機轉(zhuǎn)速n＝0時，若是，發(fā)送需求發(fā)電機模式為扭矩模式，需求發(fā)電機扭矩為treset，繼續(xù)s6；若否，繼續(xù)s5，當t1時間內(nèi)仍然不滿足條件，退出停機模式，反饋停機失?。?/p>

19、s6、判斷發(fā)動機反饋的曲軸位置為a，若是，發(fā)送需求發(fā)電機模式為短路模式，需求發(fā)電機扭矩為0nm，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，結(jié)束流程；若否，繼續(xù)s6，當t2時間內(nèi)仍然不滿足條件，退出停機模式，反饋停機失敗。

20、進一步地，根據(jù)轉(zhuǎn)速是否到達共振區(qū)來將發(fā)動機的停機過程分為三部分，分別為發(fā)動機停機未到達共振區(qū)間的常規(guī)停機控制，發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達共振區(qū)間的共振區(qū)停機控制，發(fā)動機度過共振區(qū)后停機轉(zhuǎn)速到0，將發(fā)動機位置重置的停機位置控制。

21、進一步地，當發(fā)電機處于短路模式下，三相線u、v、w短路在一起。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

23、本發(fā)明增程汽車基于電機特性的增程器停機方法，明確了發(fā)動機停機狀態(tài)判斷、發(fā)動機控制、發(fā)電機控制以及停機模式控制。增程汽車增加基于電機特性的發(fā)動機停機策略后，可以實現(xiàn)發(fā)動機停機過程更平穩(wěn)的度過共振區(qū)，減少停機過程中的振動和噪音，提升駕駛員的使用體驗。

技術(shù)特征：

1.一種增程汽車基于電機特性的增程器停機系統(tǒng)，其特征在于：包括停機模式控制模塊、預(yù)停機控制模塊、常規(guī)停機控制模塊、共振區(qū)停機控制模塊、停機位置控制模塊和停機控制輸出模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增程汽車基于電機特性的增程器停機系統(tǒng)，其特征在于：所述停機模式控制模塊，用于判斷當前增程器是否有停機需求和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速處于的區(qū)間；當增程器有停機需求時，進入停機模式控制，判斷發(fā)動機轉(zhuǎn)速n，共振區(qū)轉(zhuǎn)速區(qū)間為nrl～nrh，當接受到停機需求且整車狀態(tài)滿足停機要求時，發(fā)動機準備停機，進入預(yù)停機控制模式；當n>nrh且預(yù)停機過程完成時，發(fā)動機開始停機但尚未達到共振區(qū)間，控制發(fā)動機常規(guī)模式停機，進入常規(guī)停機控制模式；當nrh>n>nrl時，增程器進入了共振區(qū)間，進入共振區(qū)停機模式；當n<nrl時，增程器的停機過程已經(jīng)渡過共振區(qū)，控制發(fā)動機停機并且控制發(fā)動機位置重置，進入停機位置控制模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增程汽車基于電機特性的增程器停機系統(tǒng)，其特征在于：所述預(yù)停機控制模塊，用于控制增程器完成停機前的準備動作；當車輛soc較高或者驅(qū)動功率需求較小時，整車判斷無發(fā)電需求，控制發(fā)動機開始停機，當接收到整車發(fā)動機停機需求時，判斷發(fā)動機及發(fā)電機狀態(tài)沒有故障且允許停機后，發(fā)送需求發(fā)動機扭矩為0nm，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，需求發(fā)電機模式為扭矩控制，同時發(fā)出斷油指令，準備停機。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增程汽車基于電機特性的增程器停機系統(tǒng)，其特征在于：所述常規(guī)停機控制模塊，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速n>nrh，用于控制發(fā)電機拖動發(fā)動機進行停機；當預(yù)停機控制完成后，增程器開始停機，發(fā)送需求發(fā)電機模式為扭矩模式，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，需求發(fā)電機扭矩為ts，ts為負扭矩，控制發(fā)電機快速將發(fā)動機轉(zhuǎn)速拉低。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增程汽車基于電機特性的增程器停機系統(tǒng)，其特征在于：所述共振區(qū)停機控制模塊，用于在增程器處于共振區(qū)間，即nrh>n>nrl時，控制增程器轉(zhuǎn)速快速下降以達到快速度過共振區(qū)；當nrh>n>nrl時，控制發(fā)電機進入短路模式，發(fā)送需求發(fā)電機模式為短路模式，需求發(fā)電機扭矩為0nm，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，會產(chǎn)生一個較大的扭矩將發(fā)動機轉(zhuǎn)速迅速拉低。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增程汽車基于電機特性的增程器停機系統(tǒng)，其特征在于：所述停機位置控制模塊，用于在發(fā)動機轉(zhuǎn)速n<nrl時，控制發(fā)動機平穩(wěn)停機，并在停機后控制發(fā)電機將發(fā)動機的曲軸位置重置；當增程器度過共振區(qū)后，保持發(fā)電機的狀態(tài)不變，繼續(xù)讓發(fā)電機進入短路模式，發(fā)送需求發(fā)電機模式為短路模式，需求發(fā)電機扭矩為0nm，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種增程汽車基于電機特性的增程器停機系統(tǒng)，其特征在于：當發(fā)動機轉(zhuǎn)速降到0rpm后，每次在停機后都要對發(fā)動機的曲軸位置進行重置，確保每次停機完成后的曲軸位置都在同一個位置；發(fā)送需求發(fā)電機模式為扭矩模式，需求發(fā)電機扭矩為treset，當發(fā)動機反饋的曲軸位置為a時，停止發(fā)電機輸出，發(fā)送需求發(fā)電機模式為短路模式，需求發(fā)電機扭矩為0nm，需求發(fā)電機轉(zhuǎn)速為0rpm，保證每次停機發(fā)動機曲軸位置都為a，此時增程器停機完成。

8.一種增程汽車基于電機特性的增程器停機方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種增程汽車基于電機特性的增程器停機方法，其特征在于：根據(jù)轉(zhuǎn)速是否到達共振區(qū)來將發(fā)動機的停機過程分為三部分，分別為發(fā)動機停機未到達共振區(qū)間的常規(guī)停機控制，發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達共振區(qū)間的共振區(qū)停機控制，發(fā)動機度過共振區(qū)后停機轉(zhuǎn)速到0，將發(fā)動機位置重置的停機位置控制。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種增程汽車基于電機特性的增程器停機方法，其特征在于：當發(fā)電機處于短路模式下，三相線u、v、w短路在一起。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種增程汽車基于電機特性的增程器停機系統(tǒng)及方法。系統(tǒng)包括停機模式控制模塊、預(yù)停機控制模塊、常規(guī)停機控制模塊、共振區(qū)停機控制模塊、停機位置控制模塊和停機控制輸出模塊。本方法根據(jù)轉(zhuǎn)速是否到達共振區(qū)來將發(fā)動機的停機過程分為三部分，分別為發(fā)動機停機未到達共振區(qū)間的常規(guī)停機控制，發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達共振區(qū)間的共振區(qū)停機控制，發(fā)動機度過共振區(qū)后停機轉(zhuǎn)速到0，將發(fā)動機位置重置的停機位置控制。本發(fā)明明確了發(fā)動機停機狀態(tài)判斷、發(fā)動機控制、發(fā)電機控制以及停機模式控制。增程汽車增加基于電機特性的發(fā)動機停機策略后，可以實現(xiàn)發(fā)動機停機過程更平穩(wěn)的度過共振區(qū)，減少停機過程中的振動和噪音，提升駕駛員的使用體驗。

技術(shù)研發(fā)人員：陳震杰,劉國亮,張鵬飛,馬程翔,葛林杉,王梟鵬,劉浩,肖子杰,谷占芳,邸亮
受保護的技術(shù)使用者：一汽奔騰汽車股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21