(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.08.20
C N 103991386
A (21)申请号 201410208777.7
(22)申请日 2014.05.16
B60L 11/02(2006.01)
B60L 15/00(2006.01)
(71)申请人航天新长征电动汽车技术有限公司
地址100076 北京市大兴区北京经济技术开
发区永昌南路17号院2幢4003房间
(72)发明人廖吉春 刘兆强
(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公
司 11403
代理人
李弘
(54)发明名称
法
(57)摘要
本发明公开了一种增程式电动汽车整车控制
系统及控制方法，所述控制系统包括：低压车身
控制器、电池管理系统和绝缘检测单元。所述控制
方法能够在车辆动力电池蓄能充足时，进入纯电
能损耗到一定程度时，使车辆切换至增程模式，通
过驱动发电机工作来发电，弥补一定能量，从而增
加车辆的续驶里程。本发明使车辆既能以纯电动
模式工作以减少排放，又能在增程模式下工作以
提高续驶里程，实现了增程式电动汽车的整车控
制和能量分配管理，既能实现低排放，又能增加续
驶里程。
(51)Int.Cl.
权利要求书3页 说明书9页 附图2页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书3页 说明书9页 附图2页(10)申请公布号CN 103991386 A
1.一种增程式电动汽车整车控制系统，其特征在于，包括：
低压车身CAN控制系统，用于接收车辆运行参数状态，通过数字化仪表进行车身状态显示和故障报警提示，还通过通用模块采集车身信号同时传输车身信号到数字化仪表； 整车控制器，用于对汽车驾驶参数和控制系统参数进行采集和接收处理，分析出驾驶意图并进行高压控制和电池能量分配管理，同时选择汽车进入纯电动工作模式、增程式工作模式或纯发电工作模式三种不同行车状态中的一种；
电机控制器，通过接收整车控制器的控制命令，控制驱动电机的转速和输出扭矩，为电动汽车提供直接动力，同时向整车控制器反馈电机及电机控制器的状态参数和故障报警信息；
发电机控制器，通过接收整车控制器的控制命令，控制发电机在发电初始阶段启动发动机，以及发动机启动后加载反向扭矩实现发电，并向整车控制器反馈发电机及发电机控制器的状态参数和故障报警信息；
电池管理系统，用于监测动力电池的工作状态，并向整车控制器反馈动力电池的状态参数和故障报警信息；
绝缘检测单元，用于检测动力电池总正端和总负端对地的绝缘情况，并向整车控制器反馈，防止电池漏电；
所述整车控制器通过整车第一CAN总线分别与电机控制器、发电机控制器连接，所述整车控制器通过整车第二CAN总线与数字化仪表车身第二CAN连接，所述数字化仪表与通用模块通过车身第一CAN总线连接。
2.根据权利要求1所述的增程式电动汽车整车控制系统，其特征在于，整车工作在增程式工作模式或纯电动工作模式时，只有当电池管理系统中的电池剩余电量大于40％时才允许行车，在允许行车前，需要按
照如下方法检测整车目前行车档位信号：如果在前进档或倒档，则所述整车控制器根据检测到的油门踏板位置信号计算需要的驱动扭矩和电机转速，驱动整车行进；如果在空档，即使检测到油门踏板位置信号，也不能行车；
在油门踏板信号无效时，整车控制器检测制动踏板信号，并根据制动踏板信号计算出制动力矩和电机转速，并通过整车第一CAN总线发送给电机控制器，实现对电机的实时控制；
在需要进行能量回收时，则所述整车控制器计算并输出能量回收制动力矩，通过电机向动力电池充电，实现制动时能量的回收；
所述整车控制器输出高压接触器控制信号用于控制高压接触器的连通或断开；所述整车控制器输出发动机电子油门信号用于调节发动机油门大小；所述整车控制器输出发动机启动/停止控制信号用于控制发动机工作状态。
3.根据权利要求1所述的增程式电动汽车整车控制系统，其特征在于，所述整车控制器通电后进行如下检测：
检测整车钥匙开关是否在ACC档位，如果没有则等待挂档，如果有则等待整车进行自检状态；
接收到电机控制器发送的准备就绪信号后，允许整车钥匙开关可拨至ON档；
检测充电连锁开关信号是否接通，若接通，则整车进入充电状态；若没有接通，则检测
电池管理系统是否离线；
电池管理系统如果离线，则进行高压接触器信号检测：
如果高压接触器没有闭合，则通过数字化仪表显示对应的故障信息；
如果高压接触器已经闭合，则要检测整车设备是否工作，并关闭所有高压用电设备后，断开高压接触器，并通过数字化仪表显示相关系统故障信息。
4.根据权利要求3所述的增程式电动汽车整车控制系统，其特征在于，所述电池管理系统如果在线，则在连通高压接触器之前，需要检测车载低压蓄电池电压是否大于16伏，以确保车载控制器工作电压适当；
如果高压控制开关信号闭合，但接收到的电池管理系统报警数据有电池一致性报警，则整车控制器发出高压接触器控制信号为断开；
如果高压控制开关信号闭合，且接收到的电池管理系统报警数据没有电池一致性报警，则整车控制器发出高压接触器控制信号为闭合。
5.根据权利要求1所述的增程式电动汽车整车控制系统，其特征在于，所述整车控制系统正常并连通高压后，进入到正常工作状态，可选择汽车进入纯电动工作模式、增程式工作模式或纯发电工作模式三种不同行车状态，其中默认工作模式为纯电动模式，当整车控制器检测到增程式工作模式选择开关信号或空调压缩机离合器开关信号时，该控制系统进入增程式工作模式。
6.根据权利要求1或5所述的增程式电动汽车整车控制系统，其特征在于，所述增程式工作模式时，如果电池剩余电量大于90％，则不发电，并回到纯电动模式；如果电池剩余电量小于40％，则不允许行车，为整车补充电池能量。
7.根据权利要求6所述的增程式电动汽车整车控制系统，其特征在于，所述增程式工作模式时，如果电池剩余电量大于40％，则进入发电工作状态，允许行车和打开空调；如果没有故障，增程式发电会自动运行直到电池剩余电量大于90％或外界中断结束。
8.根据权利要求1所述的增程式电动汽车整车控制系统，其特征在于，所述增程工作模式或者纯发电工作模式下时，所述整车控制器先通过整车第一CAN总线向发电机控制器发送启动扭矩和转速的控制命令，并驱动发电机按照一定转速带动发动机转动，当发动机启动以后，卸载启动扭矩，再加载反向发电扭矩后开始发电；
所述整车控制器通过整车第一CAN总线接收发电机控制器反馈的发电机转速值，计算发电扭矩和发动机
电子油门值后，通过整车第一CAN总线将发电扭矩发送给发电机控制器。
9.一种应用于如权利要求1-8任意一项所述的增程式电动汽车整车控制系统的整车控制方法，其特征在于，包括：
整车控制器通电后获取开关信号进行整车系统启动检测，若检测通过则发出高压接触器闭合信号，使整车系统进入正常工作状态；所述正常工作状态包括：纯电动工作模式、增程式工作模式或纯发电工作模式；所述整车控制器通过检测纯电动工作模式或增程式工作模式的选择开关信号、空调压缩机离合器开关信号两者之一有效时，整车系统进入增程式工作模式；
在所述增程式工作模式下，根据电池剩余电量选择发电：
当电池剩余量大于90％，不发电并回到纯电动模式；
当电池剩余量小于40％，驻车发电；
当电池剩余量大于40％，所述整车控制器先向发电机控制器发送启动扭矩和转速控制命令，并驱动发电机按照一定转速带动发动机转动，当发动机启动以后，卸载启动扭矩再加载反向发电扭矩，开始发电；
所述整车控制器接收发电机控制器反馈的发电机转速值，获得发动机转速值，计算出发电扭矩和发动机
电子油门值后，将发电扭矩发送给发电机控制器，输出发动机电子油门信号，在维持发动机转速平稳的同时，逐步增加发电扭矩和小幅调节油门，控制发电过程平稳进行。
10.根据权利要求9所述的整车控制方法，其特征在于，还包括检测整车目前行车档位信号：
如果在前进档或倒档，则根据检测到的油门踏板位置信号计算需要的驱动扭矩和电机转速，驱动整车行进；如果在空档，即使检测到油门踏板位置信号，也不能行车；在油门踏板信号无效时，检测制动踏板信号，并根据制动踏板信号计算出制动力矩和电机转速；在需要进行能量回收时，则所述整车控制器计算并输出能量回收制动力矩，通过电机向动力电池充电，实现制动时能量的回收；
整车控制器通电后进行检测：
检测整车钥匙开关是否在ACC档位，如果没有则等待挂档，如果有则等待整车进行自检状态；接收到电机控制器发送的准备就绪信号后，允许整车钥匙开关可拨至ON档；检测充电连锁开关信号是否接通，若接通，则整车进入充电状态；若没有接通，则检测电池管理系统是否离线；
如果电池管理系统离线，则进行高压接触器信号检测：
如果高压接触器没有闭合，则显示对应的故障信息；
如果高压接触器已经闭合，则检测整车设备是否工作，并关闭所有高压用电设备后，断开高压接触器，并显示相关系统故障信息；
如果电池管理系统在线，则在连通高压接触器之前，需要检测车载低压蓄电池电压是否大于16伏，以确保车载控制器工作电压适当；
如果高压控制开关信号闭合，但接收到的电池管理系统报警数据有电池一致性报警，则整车控制器发出高压接触器控制信号为断开；
如果高压控制开关信号闭合，且接收到的电池管理系统报警数据没有电池一致性报警，则整车控制器发出高压接触器控制信号为闭合。
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一种增程式电动汽车整车控制系统及控制方法技术领域
[0001]
本发明涉及新能源汽车控制技术，特别是指一种增程式电动汽车整车控制系统及控制方法。背景技术
[0002]
随着全世界对不可再生能源的保护和节约意识的加强，各国先后开展了新能源汽车的研制，其中所开发车型主流为纯电动和混合动力汽车，纯电动汽车为零排放，属节能首选，但由于电池关键技术的制约，导致车辆续驶里程非常有限，混合动力汽车虽然续驶里程有保障，但在节能减排方面效果不太明显。发明内容
[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提出一种增程式电动汽车整车控制系统及控制方法，实现增程式电动汽车的整车控制和能量分配管理，既能实现低排放，又能增加续驶里程。
[0004] 基于上述目的本发明提供的一种增程式电动汽车整车控制系统，包括：
[0005] 低压车身CAN 控制系统，用于接收车辆运行参数状态，通过数字化仪表进行车身状态显示和故障报警提示，还通过通用模块采集车身信号同时传输车身信号到数字化仪表；
[0006] 整车控制器，用于对汽车驾驶参数和控制系统参数进行采集和接收处理，分析出驾驶意图并进行高压控制和电池能量分配管理，同时选择汽车进入纯电动工作模式、增程式工作模式或纯发电工作模式三种不同行车状态中的一种；
[0007] 电机控制器，通过接收整车控制器的控制命令，控制驱动电机的转速和输出扭矩，为电动汽车提供直接动力，同时向整车控制器反馈电机及电机控制器的状态参数和故障报警信息；
[0008] 发电机控制器，通过接收整车控制器的控制命令，控制发电机在发电初始阶段启动发动机，以及发动机启动后加载反向扭矩实现发电，并向整车控制器反馈发电机及发电机控制器的状态参数和故障报警信息；
[0009] 电池管理系统，用于监测动力电池的工作状态，并向整车控制器反馈动力电池的状态参数和故障报警信息；
[0010] 绝缘检测单元，用于检测动力电池总正端和总负端对地的绝缘情况，并向整车控制器反馈，防止电池漏电；
[0011] 所述整车控制器通过整车第一CAN 总线分别与电机控制器、发电机控制器连接，所述整车控制器通过整车第二CAN 总线与数字化仪表车身第二CAN 连接，所述数字化仪表与通用模块通过车身第一CAN 总线连接。
[0012] 在一些实施方式中，整车工作在增程式工作模式或纯电动工作模式时，只有当电池管理系统中的电池剩余电量大于40％时才允许行车，在允许行车前，需要按照如下方法说 明 书CN 103991386 A
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