一种控制方法、装置及车辆转让专利
申请号 : CN202010642146.1
文献号 : CN111959483B
文献日 : 2021-11-05
发明人 : 宋国政 , 周恩飞 , 耿强
申请人 : 北汽福田汽车股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种控制方法,其特征在于,应用于具有发动机的串联型混合动力汽车,所述方法包括:
基于所述混合动力汽车的驱动功率,确定所述发动机的需求功率,其中,所述混合动力汽车的驱动功率由发动机排放、发动机效率、噪声、振动与声振粗糙度和发电机效率确定;
根据动力电池荷电状态值对所述需求功率进行校正处理,得到所述发动机的目标需求功率;
当所述目标需求功率大于功率上限阈值时,控制所述发动机处于启动状态;
其中,根据动力电池荷电状态值对所述需求功率进行校正处理,得到所述发动机的目标需求功率,包括:
根据动力电池荷电状态值上限阈值、动力电池荷电状态值下限阈值和所述动力电池荷电状态值,得到所述动力电池荷电状态值修正的相关系数,将所述发动机的充电功率与所述动力电池荷电状态值修正的相关系数相乘,再加上所述发动机的需求功率,得到所述发动机的目标需求功率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述根据动力电池荷电状态值对所述需求功率进行校正处理,得到所述发动机的目标需求功率之后,还包括:当所述目标需求功率小于功率下限阈值,且所述动力电池荷电状态值在预设动力电池电荷状态值范围内时,获取所述发动机的距离当前时间最近的前一工作状态;
控制所述发动机处于所述前一工作状态。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述根据动力电池荷电状态值对所述需求功率进行校正处理,得到所述发动机的目标需求功率之后,还包括:当所述目标需求功率在预设需求功率范围内,且所述动力电池荷电状态值大于动力电池荷电状态下限阈值时,控制所述发动机处于对应的所述前一工作状态。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述根据动力电池荷电状态值对所述需求功率进行校正处理,得到所述发动机的目标需求功率之后,还包括:当所述目标需求功率小于功率下限阈值,且所述动力电池荷电状态值大于预设动力电池电荷状态上限阈值时,控制所述发动机处于关闭状态。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述根据动力电池荷电状态值对所述需求功率进行校正处理,得到所述发动机的目标需求功率之后,还包括:当所述目标需求功率小于所述功率下限阈值,且所述动力电池荷电状态值小于预设动力电池电荷状态下限阈值时,控制所述发动机处于所述启动状态。
6.一种控制装置,其特征在于,应用于具有发动机的串联型混合动力汽车,所述装置包括:
确定模块,用于基于所述混合动力汽车的驱动功率,确定所述发动机的需求功率,其中,所述混合动力汽车的驱动功率由发动机排放、发动机效率、噪声、振动与声振粗糙度和发电机效率确定;
校正模块,用于根据动力电池荷电状态值对所述需求功率进行校正处理,得到所述发动机的目标需求功率;
第一控制模块,用于当所述目标需求功率大于功率上限阈值时,控制所述发动机处于启动状态;
其中,所述第一控制模块,具体用于根据动力电池荷电状态值上限阈值、动力电池荷电状态值下限阈值和所述动力电池荷电状态值,得到所述动力电池荷电状态值修正的相关系数,将所述发动机的充电功率与所述动力电池荷电状态值修正的相关系数相乘,再加上所述发动机的需求功率,得到所述发动机的目标需求功率。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:第二控制模块,用于当所述目标需求功率小于功率下限阈值,且所述动力电池荷电状态值在预设动力电池电荷状态值范围内时,获取所述发动机的距离当前时间最近的前一工作状态;
第三控制模块,用于控制所述发动机处于所述前一工作状态。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:第四控制模块,用于当所述目标需求功率在预设需求功率范围内,且所述动力电池荷电状态值大于动力电池荷电状态下限阈值时,控制所述发动机处于对应的所述前一工作状态。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:第五控制模块,用于当所述目标需求功率小于功率下限阈值,且所述动力电池荷电状态值大于预设动力电池电荷状态上限阈值时,控制所述发动机处于关闭状态。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括权利要求6至权利要求9任一所述的控制装置。
说明书 :
一种控制方法、装置及车辆
技术领域
背景技术
汽车的基础上安装一套发电总成(发动机和发电机),可以提高车辆的续航里程。
关闭发动机。
会造成动力电池持续大功率放电,缩短电池寿命,进一步的影响汽车的整车能耗。
发明内容
短电池寿命,进一步的影响汽车的整车能耗的问题。
一工作状态;
作状态。
当目标需求功率大于功率上限阈值时,控制发动机处于启动状态,可以使得在车辆的发动
机可以不考虑SOC,随同整车功率需求,在需要发动机处于启动状态的情况下,保持发动机
处于开启状态,有效防止动力电池持续大功率放电,可以延长电池寿命,可以增加电池自身
的充放电效率,避免影响整车能耗。
附图说明
具体实施方式
模式、多工况点模式以及功率随同模式。单工况点模式基本已经淘汰,多工况点模式和功率
随同模式在实际中较多被应用。这些功率随同模式中都是以上限动力电池荷电状态值
(State Of Charge,SOC)阈值和下限SOC阀值触发条件为基础,通过增加SOC二次判断阀值
点,细化发动机输出功率限制条件等方法实现经济性和排放性等目标。随着行业发展日渐
成熟,这些控制逻辑也日渐完善,模型参数也得到了有效的优化和在线辨识。
值(SOC_lo)时发动机启动(ON),SOC高于上限阀值(SOC_hi)时发动机关闭(OFF),在下限阈
值和上限阈值之间保持发动机处于当前状态(KEEP)。该策略的缺点是,没有考虑发动机的
需求功率造成的影响。例如当SOC大于上限阀值时,此时车辆需要较大功率持续爬坡,这时
发动机不会开启,会造成动力电池持续大功率放电,缩短电池寿命。此外从能耗角度来分
析,这时所耗的能量均来自电池,而这部分能量迟早需要发电装置来补充,这样一放一充都
需要考虑电池自身的充放电效率问题,进而影响整车能耗。
功率(Pwr_bus)。可以结合总线需求功率(Pwr_bus)对应的期望转速(Spd_desired),计算出
对应的期望扭矩(Trq_desired),进一步的基于期望扭矩(Trq_desired)计算出发电机输出
功率(Pwr_out),然后考虑发电机装置自身效率,最终计算出发动机的需求功率(Pwr_
demand)。
(SOC_hi‑SOC_lo),其中,SOC_hi表示上限阀值,SOC_lo表示下限阀值。修正系数的目的是让
SOC处于SOC_hi和SOC_lo中间值附近,则基于SOC校正上述得到的发动机的需求功率,具体
可以根据公式(1)计算出发动机的目标需求功率(Pwr_demand_soc):
充电功率,SOC_hi表示上限阀值,SOC_lo表示下限阀值,SOC表示动力电池荷电状态值。
例如当SOC大于上限阀值时,此时车辆需要较大功率持续爬坡,这时发动机不考虑SOC,保持
发动机处于开启状态,避免造成动力电池持续大功率放电,可以延长电池寿命。此外从能耗
角度来分析,可以增加电池自身的充放电效率,避免影响整车能耗。
施例对此不做限定。
当目标需求功率大于功率上限阈值时,控制发动机处于启动状态,可以使得在车辆的发动
机可以不考虑SOC,随同整车功率需求,在需要发动机处于启动状态的情况下,保持发动机
处于开启状态,有效防止动力电池持续大功率放电,可以延长电池寿命,可以增加电池自身
的充放电效率,避免影响整车能耗。
功率(Pwr_bus)。可以结合总线需求功率(Pwr_bus)对应的期望转速(Spd_desired),计算出
对应的期望扭矩(Trq_desired),进一步的基于期望扭矩(Trq_desired)计算出发电机输出
功率(Pwr_out),然后考虑发电机装置自身效率,最终计算出发动机的需求功率(Pwr_
demand)。
(SOC_hi‑SOC_lo),其中,SOC_hi表示上限阀值,SOC_lo表示下限阀值。则基于SOC校正上述
得到的发动机的需求功率,具体可以根据公式(1)计算出发动机的目标需求功率(Pwr_
demand_soc):
充电功率,SOC_hi表示上限阀值,SOC_lo表示下限阀值,SOC表示动力电池荷电状态值。
池充电,可以提高能力的利用率,
能量时,发动机要工作在最高功率门限值。
rise_rate)。
例如当SOC大于上限阀值时,此时车辆需要较大功率持续爬坡,这时发动机不考虑SOC,保持
发动机处于开启状态,避免造成动力电池持续大功率放电,可以延长电池寿命。此外从能耗
角度来分析,可以增加电池自身的充放电效率,避免影响整车能耗。
示上限阀值,Power_hi表示功率上限阈值,Power_lo表示功率下限阈值,KEEP表示发动机处
于当前状态,ON表示发动机处于启动状态,OFF表示发动机处于关闭状态,则在当目标需求
功率大于功率上限阈值(Power_hi)时,也即是电池最大容量无法满足总线上的目标需求功
率,此时,无论SOC处于何种情况,发动机都将处于开启(ON)状态。
要标定,本发明实施例对此不做限定。
处于前一工作状态。
可基于一定的差值方法通过查表计算出发动机的转矩和转速。
及为动力电池充电时,使发动机较以高功率发电在最优工况点,进而降低了整车能耗并优
化了发动机排放;通过SOC值及基于SOC值修正的发动机目标需求功率,判断发动机的启停,
判断过程中结合实际路况动力装置的性能参数等判定启动的程序,这样最大限度的避免了
发动机频繁启动。当系统采用上述控制方法,解决了传统串联控制策略发动机燃油消耗及
排放无法达到最优,发动机频繁启动的问题;同时避免动力电池长时间大功率放电,有利于
提高动力电池使用寿命;因过低下拉SOC导致的动力电池故障等问题。
当目标需求功率大于功率上限阈值时,控制发动机处于启动状态,当目标需求功率小于功
率下限阈值,且动力电池荷电状态值在预设动力电池电荷状态值范围内时,获取发动机的
距离当前时间最近的前一工作状态,控制发动机处于前一工作状态,当目标需求功率在预
设需求功率范围内,且动力电池荷电状态值大于动力电池荷电状态下限阈值时,控制发动
机处于对应的前一工作状态,当目标需求功率小于功率下限阈值,且动力电池荷电状态值
大于预设动力电池电荷状态上限阈值时,控制发动机处于关闭状态,当目标需求功率小于
功率下限阈值,且动力电池荷电状态值小于预设动力电池电荷状态下限阈值时,控制发动
机处于启动状态,可以使得在车辆的发动机可以不考虑SOC,随同整车功率需求,有效防止
动力电池持续大功率放电,可以延长电池寿命,可以增加电池自身的充放电效率,避免影响
整车能耗。
正处理,得到发动机的目标需求功率,最后通过第一控制模块,当目标需求功率大于功率上
限阈值时,控制发动机处于启动状态,可以使得在车辆的发动机可以不考虑SOC,随同整车
功率需求,在需要发动机处于启动状态的情况下,保持发动机处于开启状态,有效防止动力
电池持续大功率放电,可以延长电池寿命,可以增加电池自身的充放电效率,避免影响整车
能耗。
进行校正处理,得到发动机的目标需求功率,最后通过第一控制模块,当目标需求功率大于
功率上限阈值时,控制发动机处于启动状态,可以使得在车辆的发动机可以不考虑SOC,随
同整车功率需求,在需要发动机处于启动状态的情况下,保持发动机处于开启状态,有效防
止动力电池持续大功率放电,可以延长电池寿命,可以增加电池自身的充放电效率,避免影
响整车能耗。