混合动力系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质

摘要

本发明公开了一种混合动力系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质。该方法包括：获取道路信息，并根据所述道路信息确定当前路形和至少一个前方路形；根据动力系统状态信息和制动系统状态信息，确定动力系统和制动系统的工作限制信息；根据所述当前路形和所述前方路形，确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息；根据所述工作限制信息以及所述工作需求信息，对动力系统和/或制动系统发送控制指令。使用本发明的技术方案，可以实现预见不同路况下的驾驶需求，实现整车动力性与燃油经济性之间的平衡。

权利要求

1.一种混合动力系统的控制方法，其特征在于，包括：获取道路信息，并根据所述道路信息确定当前路形和至少一个前方路形；

根据动力系统状态信息和制动系统状态信息，确定动力系统和制动系统的工作限制信息；

根据所述当前路形和所述前方路形，确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息；

根据所述工作限制信息以及所述工作需求信息，对动力系统和/或制动系统发送控制指令；

所述动力系统状态信息包括发动机系统状态信息和/或电机系统状态信息；

所述发动机系统状态信息至少包括以下各项：发动机被请求扭矩值、发动机实时扭矩值、发动机外特性扭矩值以及发动机故障信息；

所述电机系统状态信息至少包括以下各项：电机转速、电池实时电压、电池允许最大放电电流、电机故障信息以及电池故障信息；

所述制动系统状态信息包括电机制动系统故障信息和辅助制动系统故障信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取道路信息，并根据所述道路信息确定当前路形和至少一个前方路形，包括：通过控制器局域网络总线，获取道路信息，所述道路信息为高级驾驶辅助系统采集得到；

获取车辆姿态信息，并根据所述车辆姿态信息获得车速、坡度以及驱动扭矩或者制动扭矩的对应关系；

根据道路信息、当前车速、车辆参数以及所述对应关系，确定当前路形和至少一个前方路形。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据道路信息、当前车速、车辆参数以及所述对应关系，确定当前路形和至少一个前方路形，包括：根据当前车速、车辆参数以及所述对应关系，计算第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值、第一标准下坡坡度值以及第二标准下坡坡度值；

根据道路信息，获取当前路段和至少一个前方路段以及各路段对应的坡度值；

根据目标路段的坡度值，以及第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值、第一标准下坡坡度值和第二标准下坡坡度值，确定目标路段的目标路形，直至完成对全部路段的处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述车辆参数包括发动机外特性扭矩值、电机外特性扭矩值、动力系统摩擦扭矩值、电机制动能量回收扭矩值以及辅助制动扭矩值；

根据当前车速、车辆参数以及所述对应关系，计算第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值、第一标准下坡坡度值以及第二标准下坡坡度值，包括：根据当前车速、发动机外特性扭矩值以及所述对应关系，计算第一标准上坡坡度值；

根据当前车速、发动机外特性扭矩值、电机外特性扭矩值以及所述对应关系，计算第二标准上坡坡度值；

根据当前车速、动力系统摩擦扭矩值以及所述对应关系，计算第一标准下坡坡度值；

根据当前车速、动力系统摩擦扭矩值、电机制动能量回收扭矩值、辅助制动扭矩值以及所述对应关系，计算第二标准下坡坡度值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据动力系统状态信息和制动系统状态信息，确定动力系统和制动系统的工作限制信息，包括：如果根据所述发动机故障信息确定无故障，并且发动机被请求扭矩值与发动机实时扭矩值之间的差值在预设差值范围内，则将发动机外特性扭矩值作为工作限制信息；

如果根据电机故障信息以及电池故障信息确定无故障，则根据电机转速、电池实时电压以及电池允许最大放电电流，计算电机系统实时允许驱动扭矩值和电机系统实时允许发电扭矩值作为工作限制信息；

如果根据电机制动系统故障信息和辅助制动系统故障信息确定无故障，则将电机制动系统和辅助制动系统为允许工作状态作为工作限制信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前路形和所述前方路形，确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息，包括：根据所述当前路形和所述前方路形确定驾驶需求和需求扭矩，并根据驾驶需求、需求扭矩、发动机当前扭矩值以及电机外特性扭矩值，对发动机系统和电机系统，或者制动系统分配扭矩值；或者，

根据驾驶需求和需求扭矩，依次向电机制动能量回收、辅助制动系统以及电机制动系统分配扭矩值；或者，

根据驾驶需求和需求扭矩，向电机系统或者制动系统分配扭矩值。

7.一种混合动力系统的控制装置，其特征在于，包括：路形确定模块，用于获取道路信息，并根据所述道路信息确定当前路形和至少一个前方路形；

工作限制信息确定模块，用于根据动力系统状态信息和制动系统状态信息，确定动力系统和制动系统的工作限制信息；

工作需求信息确定模块，用于根据所述当前路形和所述前方路形，确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息；

控制指令发送模块，用于根据所述工作限制信息以及所述工作需求信息，对动力系统和/或制动系统发送控制指令；

所述动力系统状态信息包括发动机系统状态信息和/或电机系统状态信息；

所述发动机系统状态信息至少包括以下各项：发动机被请求扭矩值、发动机实时扭矩值、发动机外特性扭矩值以及发动机故障信息；

所述电机系统状态信息至少包括以下各项：电机转速、电池实时电压、电池允许最大放电电流、电机故障信息以及电池故障信息；

所述制动系统状态信息包括电机制动系统故障信息和辅助制动系统故障信息。

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1‑7中任一所述的混合动力系统的控制方法。

9.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1‑7中任一所述的混合动力系统的控制方法。

说明书

混合动力系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及车辆电气控制技术，尤其涉及一种混合动力系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

[0002] 混合动力车辆是包括两个或多个能同时运转的动力系统的车辆，混合动力车辆的行驶功率根据车辆行驶状态由动力系统单独或共同提供，常见的动力系统包括发动机系
统、电机系统等。

[0003] 现有技术中，混合动力控制器对发动机系统和电机系统进行控制和动力输出调整。但现有技术中，混合动力控制器只能被动地响应于驾驶员的操作进行动力输出调整，容
易出现车辆需要大功率动力输出时，电机系统由于动力电池荷电状态较低而无法进行动力
驱动的情况，以及车辆需要进行制动时，电机系统由于动力电池荷电状态较高而无法进行
发电的情况，增加了车辆的燃油损耗。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供一种混合动力系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质，以实现预见不同路况下的驾驶需求，实现整车动力性与燃油经济性之间的平衡。

[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种混合动力系统的控制方法，该方法包括：

[0006] 获取道路信息，并根据所述道路信息确定当前路形和至少一个前方路形；

[0007] 根据动力系统状态信息和制动系统状态信息，确定动力系统和制动系统的工作限制信息；

[0008] 根据所述当前路形和所述前方路形，确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息；

[0009] 根据所述工作限制信息以及所述工作需求信息，对动力系统和/或制动系统发送控制指令。

[0010] 第二方面，本发明实施例还提供了一种混合动力系统的控制装置，该装置包括：

[0011] 路形确定模块，用于获取道路信息，并根据所述道路信息确定当前路形和至少一个前方路形；

[0012] 工作限制信息确定模块，用于根据动力系统状态信息和制动系统状态信息，确定动力系统和制动系统的工作限制信息；

[0013] 工作需求信息确定模块，用于根据所述当前路形和所述前方路形，确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息；

[0014] 控制指令发送模块，用于根据所述工作限制信息以及所述工作需求信息，对动力系统和/或制动系统发送控制指令。

[0015] 第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实
施例中任一所述的混合动力系统的控制方法。

[0016] 第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明实施例中任一所述的混合
动力系统的控制方法。

[0017] 本发明实施例通过获取的道路信息确定当前路形和前方路形，根据动力系统状态信息和制动系统状态信息确定动力系统和制动系统的工作限制信息，根据当前路形和前方
路形确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息，通过工作限制信息和工作需求信息控
制动力系统和/或制动系统的工作。解决了现有技术中只能被动地响应于驾驶员的操作进
行动力输出调整，从而易导致需要大功率动力输出时动力电池无法进行动力驱动，或需要
进行制动时动力电池无法进行发电，增加车辆燃油损耗的问题，实现了预见不同路况下的
驾驶需求，从而实现了平衡整车动力性与燃油经济性的效果。

附图说明

[0018] 图1是本发明实施例一中的一种混合动力系统的控制方法的流程图；

[0019] 图2是本发明实施例二中的一种混合动力系统的控制方法的流程图；

[0020] 图3a是本发明实施例三中的一种混合动力系统的控制方法的流程图；

[0021] 图3b是本发明具体适用场景一中的一种车辆能量控制系统的结构示意图；

[0022] 图3c是本发明具体适用场景一中的一种混合动力系统的控制方法的流程图；

[0023] 图4是本发明实施例四中的一种混合动力系统的控制装置的结构示意图；

[0024] 图5是本发明实施例五中的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便
于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

[0026] 实施例一

[0027] 图1是本发明实施例一提供的一种混合动力系统的控制方法的流程图，本实施例可适用于基于道路情况预先对混合动力车辆的动力系统和/或制动系统进行控制的情况，
该方法可以由混合动力系统的控制装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件来实现，并一
般集成在计算机设备中，与高级驾驶辅助系统、发动机系统、电机系统以及制动系统等配合
使用。

[0028] 如图1所示，本发明实施例的技术方案，具体包括如下步骤：

[0029] S110、获取道路信息，并根据所述道路信息确定当前路形和至少一个前方路形。

[0030] 其中，道路信息是车辆当前路段以及前方路段的相关信息，道路信息用于反映车辆所在处以及车辆前方的道路情况。当前路形是车辆当前位置所在处的道路形状，前方路
形是车辆前方位置的道路形状。当前路形、前方路形可以是平路、上坡以及下坡等。

[0031] 在本发明实施例中，根据获取的道路信息确定车辆当前路形和前方路形，这样设置的好处在于，可以根据不同的道路情况，预见性的调整车辆的动力系统和/或制动系统，
从而满足不同路况下的驾驶需求。

[0032] 在本发明一个可选的实施例中，所述获取道路信息，并根据所述道路信息确定当前路形和至少一个前方路形，可以包括：通过控制器局域网络总线，获取道路信息，所述道
路信息为高级驾驶辅助系统采集得到；获取车辆姿态信息，并根据所述车辆姿态信息获得
车速、坡度以及驱动扭矩或者制动扭矩的对应关系；根据道路信息、当前车速、车辆参数以
及所述对应关系，确定当前路形和至少一个前方路形。

[0033] 其中，控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线用于进行数据通信，控制器局域网络总线包括内燃机控制器局域网络总线和电驱控制器局域网络总线，道路信
息可以是道路的曲率、坡度以及距离等信息，高级驾驶辅助系统(Advanced Driving 
Assistance System，ADAS)基于车辆位置和行进方向，获取道路信息，并将道路信息实时向
控制器局域网络总线广播。在一个优选的实施方式中，高级驾驶辅助系统实时向电驱控制
器局域网络总线广播道路信息。

[0034] 车辆姿态信息可以是混合动力控制单元内置的传感器获得的，车辆姿态信息可以包括车辆的俯仰角、转向角以及加速度等。扭矩可以用来表示发动机或电机输出的力的大
小，与发动机或电机的功率正相关。驱动扭矩用于表示驱动力的大小，制动扭矩用于表示制
动力的大小。

[0035] 在本发明实施例中，可以通过控制器局域网络总线，获取由高级驾驶辅助系统采集并上传到控制器局域网络总线的道路信息。通过车辆姿态信息，可以获得不同车速、不同
坡度下所需的扭矩，进而通过当前车速和车辆参数，计算当前车速下的标准上坡坡度值和
标准下坡坡度值，并根据道路信息，确定当前路段和前方路段分别对应的路形。

[0036] 在本发明实施例中，前方路段和前方路形的数量，由高级驾驶辅助系统能够采集到的道路信息的最远距离确定。

[0037] 在本发明一个可选的实施例中，所述根据道路信息、当前车速、车辆参数以及所述对应关系，确定当前路形和至少一个前方路形，可以包括：根据当前车速、车辆参数以及所
述对应关系，计算第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值、第一标准下坡坡度值以及第
二标准下坡坡度值；根据道路信息，获取当前路段和至少一个前方路段以及各路段对应的
坡度值；根据目标路段的坡度值，以及第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值、第一标
准下坡坡度值和第二标准下坡坡度值，确定目标路段的目标路形，直至完成对全部路段的
处理。

[0038] 其中，第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值是当前车速下的标准上坡坡度值，第一标准下坡坡度值以及第二标准下坡坡度值是当前车速下的标准下坡坡度值。在本
发明实施例中，根据第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值、第一标准下坡坡度值以及
第二标准下坡坡度值，可以划分出不同的坡度值区间，根据当前路段和至少一个前方路段
对应的坡度值落入的区间，确定分别对应的路形。

[0039] S120、根据动力系统状态信息和制动系统状态信息，确定动力系统和制动系统的工作限制信息。

[0040] 其中，动力系统状态信息可以包括发动机系统状态信息和/或电机系统状态信息，分别用于表示发动机系统和电机系统的工作状态。制动系统状态信息用于表示电机制动系
统和辅助制动系统的工作状态。

[0041] 工作限制信息可以用于表示发动机系统、电机系统、电机制动系统和辅助制动系统是否处于可受控状态，以及允许受控的扭矩值上限。

[0042] 在本发明实施例中，确定动力系统和制动系统的工作限制信息的目的在于，保障车辆各系统的工作安全性。

[0043] 在本发明一个可选的实施例中，所述动力系统状态信息可以包括发动机系统状态信息和/或电机系统状态信息；所述发动机系统状态信息可以至少包括以下各项：发动机被
请求扭矩值、发动机实时扭矩值、发动机外特性扭矩值以及发动机故障信息；所述电机系统
状态信息可以至少包括以下各项：电机转速、电池实时电压、电池允许最大放电电流、电机
故障信息以及电池故障信息；所述制动系统状态信息可以包括电机制动系统故障信息和辅
助制动系统故障信息。

[0044] 其中，发动机被请求扭矩值用于反映驾驶需求，发动机实时扭矩值用于表示发动机的实时工作状态。示例性的，当车辆加速或爬坡时，发动机被请求扭矩值大于发动机实时
扭矩值。发动机外特性扭矩值是在发动机最好的工作状态下，能使发动机发出最大功率的
情况下的扭矩值。发动机故障信息用于表示发动机运行是否出现故障。电机转速即为电机
旋转的速度，电池实时电压即为动力电池的实时电压值，电池允许最大放电电流与动力电
池的参数相关，电机故障信息用于表示电机系统运行是否出现故障，电池故障信息用于表
示动力电池状态是否异常。

[0045] S130、根据所述当前路形和所述前方路形，确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息。

[0046] 其中，工作需求信息用于表示车辆在当前路形和前方路形下，为达到整车动力性和燃油经济性之间的平衡，需要动力系统和/或制动系统进行相应调整的信息。

[0047] 在本发明实施例中，在不同的当前路形和前方路形下，车辆的动力系统和/或制动系统的工作需求信息不同，可以对不同路形下的驾驶需求进行预判，从而平衡整车动力性
与燃油经济性。

[0048] S140、根据所述工作限制信息以及所述工作需求信息，对动力系统和/或制动系统发送控制指令。

[0049] 在本发明实施例中，混合动力控制单元对动力系统和/或制动系统发送控制指令，使动力系统和/或制动系统根据工作限制信息和工作需求信息进行对应的控制动作。

[0050] 本实施例的技术方案，通过获取的道路信息确定当前路形和前方路形，根据动力系统状态信息和制动系统状态信息确定动力系统和制动系统的工作限制信息，根据当前路
形和前方路形确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息，通过工作限制信息和工作需
求信息控制动力系统和/或制动系统的工作。解决了现有技术中只能被动地响应于驾驶员
的操作进行动力输出调整，从而易导致需要大功率动力输出时动力电池无法进行动力驱
动，或需要进行制动时动力电池无法进行发电，增加车辆燃油损耗的问题，实现了预见不同
路况下的驾驶需求，从而实现了平衡整车动力性与燃油经济性的效果。

[0051] 实施例二

[0052] 图2是本发明实施例二提供的一种混合动力系统的控制方法的流程图，本发明实施例在上述实施例的基础上，对确定路形的过程和确定工作限制信息的过程进行了进一步
的具体化。

[0053] 相应的，如图2所示，本发明实施例的技术方案，具体包括如下步骤：

[0054] S210、通过控制器局域网络总线，获取道路信息，所述道路信息为高级驾驶辅助系统采集得到。

[0055] S220、获取车辆姿态信息，并根据所述车辆姿态信息获得车速、坡度以及驱动扭矩或者制动扭矩的对应关系。

[0056] 具体的，根据车辆动力学平衡公式：

[0057] Ft＝Ff+Fw+Fi+Fj

[0058] Ft为车辆驱动扭矩或制动扭矩，当Ft为正值时，表示驱动扭矩，负值时表示制动扭矩。Ff为滚动阻力，Fw为空气阻力，Fi为坡道阻力，Fj为加速阻力。

[0059] Ff＝mgf，m为车辆的质量，g为重力加速度，f为滚动阻力系数。

[0060] CD为空气阻力系数，A为迎风面积，Va为车速与风速之间的相对速度。

[0061] Fj＝mgi，其中，i为道路的坡度值。

[0062] Fj＝δma，其中，a为车辆加速度。

[0063] 因此，将车辆的俯仰角、转向角以及加速度等车辆姿态信息代入车辆动力学平衡公式，即可得到车速、坡度值与扭矩之间的对应关系。

[0064] S230、根据当前车速、车辆参数以及所述对应关系，计算第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值、第一标准下坡坡度值以及第二标准下坡坡度值。

[0065] 所述车辆参数包括发动机外特性扭矩值、电机外特性扭矩值、动力系统摩擦扭矩值、电机制动能量回收扭矩值以及辅助制动扭矩值。

[0066] 相应的，S230又包括：

[0067] S231、根据当前车速、发动机外特性扭矩值以及所述对应关系，计算第一标准上坡坡度值。

[0068] 其中，第一标准上坡坡度值表示当前车速下，发动机外特性扭矩值输出时能行驶的最大上坡坡度值。

[0069] S232、根据当前车速、发动机外特性扭矩值、电机外特性扭矩值以及所述对应关系，计算第二标准上坡坡度值。

[0070] 其中，第二标准上坡坡度值表示当前车速下，发动机外特性扭矩值、电机外特性扭矩值联合输出时能行驶的最大上坡坡度值。

[0071] S233、根据当前车速、动力系统摩擦扭矩值以及所述对应关系，计算第一标准下坡坡度值。

[0072] 其中，第一标准下坡坡度值表示当前车速下，动力系统摩擦扭矩值与坡道阻力平衡时的下坡坡度值。

[0073] S234、根据当前车速、动力系统摩擦扭矩值、电机制动能量回收扭矩值、辅助制动扭矩值以及所述对应关系，计算第二标准下坡坡度值。

[0074] 其中，第二标准下坡坡度值表示当前车速下，动力系统摩擦扭矩值、电机制动能量回收扭矩值、辅助制动扭矩值三者之和与坡道阻力平衡时的下坡坡度值。

[0075] S240、根据道路信息，获取当前路段和至少一个前方路段以及各路段对应的坡度值。

[0076] 根据高级驾驶辅助系统所能采集到的道路的最远距离，将道路划分为当前路段和至少一个前方路段，并获取各路段分别对应的坡度值。

[0077] S250、根据目标路段的坡度值，以及第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值、第一标准下坡坡度值和第二标准下坡坡度值，确定目标路段的目标路形。

[0078] 相应的，S250又包括：

[0079] S251、判断目标路段的坡度值是否位于第一标准上坡坡度值和第二标准上坡坡度值之间，如果是，则执行S252，否则执行S253。

[0080] 将坡度值位于第一标准上坡坡度值和第二标准上坡坡度值之间的路段对应的路形定义为上坡。

[0081] S252、将目标路段的目标路形确定为上坡。

[0082] S253、判断目标路段的坡度值是否位于第一标准下坡坡度值和第二标准下坡坡度值之间，如果是，则执行S254，否则执行S255。

[0083] 将坡度值位于第一标准下坡坡度值和第二标准下坡坡度值之间的路段对应的路形定义为下坡。

[0084] S254、将目标路段的目标路形确定为下坡。

[0085] S255、判断目标路段的坡度值是否位于第一标准下坡坡度值和第一标准上坡坡度值之间，如果是，则执行S256，否则执行S260。

[0086] 将坡度值位于第一标准下坡坡度值和第一标准上坡坡度值之间的路段对应的路形定义为平路。

[0087] S256、将目标路段的目标路形确定为平路。

[0088] 需要进行说明的是，S230‑S250只是本实施例中定义各路段对应的路形的其中一种实施方式，还可以预先设置上坡坡度阈值和下坡坡度阈值，将坡度值位于上坡坡度阈值
和下坡坡度阈值之间的路段定义为平路，将坡度值大于上坡坡度阈值的路段定义为上坡，
将坡度值小于下坡坡度阈值的路段定义为下坡。本实施例对确定各路段对应的路形的方式
不进行限制。

[0089] S260、判断是否完成对全部路段的处理，如果是，则执行S270，否则执行S251。

[0090] S270、判断根据所述发动机故障信息是否确定无故障，如果是，则执行S280，否则执行S2160。

[0091] 在本发明实施例中，当发动机故障信息显示无故障，并且发动机被请求扭矩值与发动机实时扭矩值相近时，说明发动机系统处于允许受控状态。

[0092] S280、判断发动机被请求扭矩值与发动机实时扭矩值之间的差值是否在预设差值范围内，如果是，则执行S290，否则执行S2160。

[0093] 在本发明实施例中，如果发动机被请求扭矩值与发动机实时扭矩值差距较大，说明此时档位不合适，需要进行更换档位，不能直接使发动机系统执行受控工作。

[0094] S290、将发动机外特性扭矩值作为工作限制信息。

[0095] 其中，发动机外特性扭矩值表示发动机转速最大时的扭矩值，发动机执行受控工作的扭矩上限值不能超过发动机外特性扭矩值。

[0096] S2100、判断根据电机故障信息以及电池故障信息是否确定无故障，如果是，则执行S2110，否则执行S2160。

[0097] 在本发明实施例中，当电机故障信息、电池故障信息显示无故障时，说明电机系统处于允许受控状态。

[0098] S2110、根据电机转速、电池实时电压以及电池允许最大放电电流，计算电机系统实时允许驱动扭矩值和电机系统实时允许发电扭矩值作为工作限制信息。

[0099] 具体的，电机系统实时允许驱动扭矩值可以通过以下公式计算：

[0100]

[0101] 其中，TD为电机系统实时允许驱动扭矩值，η为系统对应转速点效率，U为电池实时电压，IGmax为电池允许最大放电电流，n为电机转速。

[0102] 电机系统实时允许发电扭矩值可以通过以下公式计算：

[0103]

[0104] S2120、判断根据电机制动系统故障信息和辅助制动系统故障信息是否确定无故障，如果是，则执行S2130，否则执行S2160。

[0105] 在本发明实施例中，当电机制动系统故障信息和辅助制动系统故障信息显示无故障时，电机制动系统和辅助制动系统为允许工作状态。

[0106] S2130、将电机制动系统和辅助制动系统为允许工作状态作为工作限制信息。

[0107] S2140、根据所述当前路形和所述前方路形，确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息。

[0108] S2150、根据所述工作限制信息以及所述工作需求信息，对动力系统和/或制动系统发送控制指令。

[0109] S2160、结束。

[0110] 本实施例的技术方案，通过获取的道路信息确定当前路形和前方路形，根据动力系统状态信息和制动系统状态信息确定动力系统和制动系统的工作限制信息，根据当前路
形和前方路形确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息，通过工作限制信息和工作需
求信息控制动力系统和/或制动系统的工作。解决了现有技术中只能被动地响应于驾驶员
的操作进行动力输出调整，从而易导致需要大功率动力输出时动力电池无法进行动力驱
动，或需要进行制动时动力电池无法进行发电，增加车辆燃油损耗的问题，实现了预见不同
路况下的驾驶需求，从而实现了平衡整车动力性与燃油经济性的效果。

[0111] 实施例三

[0112] 图3a是本发明实施例三中的一种混合动力系统的控制方法的流程图，本发明实施例在上述实施例的基础上，对确定工作需求信息的过程进行了进一步的具体化。

[0113] 相应的，如图3a所示，本发明实施例的技术方案，具体包括如下步骤：

[0114] S310、获取道路信息，并根据所述道路信息确定当前路形和至少一个前方路形。

[0115] S320、根据动力系统状态信息和制动系统状态信息，确定动力系统和制动系统的工作限制信息。

[0116] S330、判断是否需要对发动机系统和电机系统分配扭矩值，如果是，则执行S340，否则执行S350。

[0117] S340、根据所述当前路形和所述前方路形确定驾驶需求和需求扭矩，并根据驾驶需求、需求扭矩、发动机当前扭矩值以及电机外特性扭矩值，对发动机系统和电机系统，或
者制动系统分配扭矩值。

[0118] 具体的，当当前路形为上坡，且前方路形为平路时，发动机系统和电机系统需要联合驱动响应扭矩值。进一步的，以发动机当前扭矩值为发动机分配扭矩值的起始点，以车辆
上坡所需的需求扭矩值为目标控制点，控制发动机系统提高分配扭矩值。电机分配扭矩值
是需求扭矩值与发动机分配扭矩值之间的差值，将根据动力电池当前可用电量与维持当前
车速行驶至当前路形和前方路形拐点处的时间所需的功率对应的机械功扭矩值，作为电机
分配扭矩值的上限值。

[0119] 具体的，当当前路形为上坡，且前方路形为下坡时，当驾驶需求为驱动时，发动机系统和电机系统需要联合驱动响应扭矩值。进一步的，以发动机当前扭矩值为发动机分配
扭矩值的起始点，以车辆上坡所需的需求扭矩值为目标控制点，控制发动机系统提高分配
扭矩值。电机分配扭矩值是需求扭矩值与发动机分配扭矩值之间的差值，将根据动力电池
当前可用电量与维持当前车速行驶至当前路形和前方路形拐点处的时间所需的功率对应
的机械功扭矩值，作为电机分配扭矩值的上限值。

[0120] 当驾驶需求为制动时，根据制动踏板的开度获取需求扭矩值，依次向电机制动能量回收、辅助制动系统以及电机制动系统分配扭矩值，从而可以实现制动能量回收效率最
大化、动力电池电能充电至荷电状态上限值。

[0121] S350、判断是否需要向电机系统分配扭矩值，如果是，则执行S360，否则执行S370。

[0122] S360、根据驾驶需求和需求扭矩，向电机系统或者制动系统分配扭矩值。

[0123] 具体的，当当前路形为平路，且前方路形为下坡时，当驾驶需求为驱动时，电机系统优先响应需求扭矩，直到动力电池电能释放到荷电状态下限值。

[0124] 当驾驶需求为制动时，依次向电机制动能量回收、辅助制动系统以及电机制动系统分配扭矩值，从而可以实现制动能量回收效率最大化、动力电池电能充电至荷电状态上
限值。

[0125] S370、判断是否需要向制动系统分配扭矩值，如果是，则执行S380，否则执行S3100。

[0126] S380、根据驾驶需求和需求扭矩，依次向电机制动能量回收、辅助制动系统以及电机制动系统分配扭矩值。

[0127] 具体的，当当前路形为平路，且前方路形为上坡时，当驾驶需求为驱动时，发动机系统优先响应需求扭矩。当驾驶需求为制动时，依次向电机制动能量回收、辅助制动系统以
及电机制动系统分配扭矩值，从而可以实现制动能量回收效率最大化、动力电池电能充电
至荷电状态上限值。

[0128] 具体的，当当前路形为下坡，且前方路形为平路时，当驾驶需求为驱动时，发动机系统和电机系统联合驱动响应扭矩值，具体实现过程同S340中的示例。当驾驶需求为制动
时，依次向电机制动能量回收、辅助制动系统以及电机制动系统分配扭矩值，从而可以实现
制动能量回收效率最大化、动力电池电能充电至荷电状态上限值。

[0129] 具体的，当当前路形为下坡，且前方路形为上坡时，当驾驶需求为驱动时，发动机系统优先响应需求扭矩。当驾驶需求为制动时，依次向电机制动能量回收、辅助制动系统以
及电机制动系统分配扭矩值，从而可以实现制动能量回收效率最大化、动力电池电能充电
至荷电状态上限值。

[0130] S390、根据所述工作限制信息以及所述工作需求信息，对动力系统和/或制动系统发送控制指令。

[0131] S3100、结束。

[0132] 本实施例的技术方案，通过获取的道路信息确定当前路形和前方路形，根据动力系统状态信息和制动系统状态信息确定动力系统和制动系统的工作限制信息，根据当前路
形和前方路形确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息，在当前为平路，前方路形为上
坡时，或者，当前为下坡，前方路形为平路时，或者，当前为下坡，前方路形为上坡时，依次向
电机制动能量回收、辅助制动系统以及电机制动系统分配扭矩值，从而实现依次调用电机
制动能量回收、辅助制动系统以及电机制动系统。在当前路形为上坡，前方路形为平路时，
或者，当前路形为上坡，前方路形为下坡时，发动机系统和电机系统联合进行动力输出，向
发动机系统和电机系统分配扭矩值。在当前路形为平路，前方路形为下坡时，控制电机系统
优先响应扭矩值。解决了现有技术中只能被动地响应于驾驶员的操作进行动力输出调整，
从而易导致需要大功率动力输出时动力电池无法进行动力驱动，或需要进行制动时动力电
池无法进行发电，增加车辆燃油损耗的问题，实现了预见不同路况下的驾驶需求，从而实现
了平衡整车动力性与燃油经济性的效果。

[0133] 具体适用场景一

[0134] 图3b是本发明具体适用场景一提供的一种车辆能量控制系统的结构示意图，如图3b所示，该系统包括：发动机控制单元31、电机控制单元32、电机制动系统33、辅助制动系统
34、电池管理单元35、高级驾驶辅助系统36以及混合动力控制单元37。其中，发动机控制单
元31、电机制动系统33以及辅助制动系统34通过内燃机控制器局域网络总线进行连接，电
机控制单元32、电池管理单元35通过电驱控制器局域网络总线进行连接。高级驾驶辅助系
统36和混合动力控制单元37分别与内燃机控制器局域网络总线和电驱控制器局域网络总
线连接。

[0135] 发动机控制单元31用于控制发动机系统的动力输出，电机控制单元32用于控制电机系统的动力输出，电机制动系统33用于接收制动踏板的行程信号或者来自控制器局域网
络总线的制动请求信息，控制电机进行制动，辅助制动系统34用于优化紧急制动操作过程
中车辆的制动能力，接收汽车手柄的控制信号，进行车辆的辅助制动。电池管理单元35用于
对动力电池进行管理，实时上报动力电池的状态。高级驾驶辅助系统36用于获取车辆的道
路信息，混合动力控制单元37用于控制发动机系统和/或电机系统的动力输出，以及控制制
动系统进行制动。

[0136] 图3c是本发明具体适用场景一提供的一种混合动力系统的控制方法的流程图，如图3c所示，所述方法包括：

[0137] S1、混合动力控制单元通过控制器局域网络总线，获取高级驾驶辅助系统上传的道路信息。

[0138] S2、混合动力控制单元获取车辆姿态信息，并根据车辆姿态信息和车辆系统动力学公式，获取车速、坡度以及驱动扭矩或者制动扭矩的对应关系。

[0139] 混合动力控制单元内设置有传感器，示例性的，可以是陀螺仪、加速度传感器等，用于获取车辆姿态信息。

[0140] S3、根据当前车速、车辆参数以及对应关系，计算第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值、第一标准下坡坡度值以及第二标准下坡坡度值。

[0141] S4、根据道路信息、第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值、第一标准下坡坡度值以及第二标准下坡坡度值，确定当前路形和至少一个前方路形。

[0142] S5、混合动力控制单元接收发动机控制单元、电机控制单元、电机制动系统、辅助制动系统、电池管理单元上传的动力系统状态信息和制动系统状态信息，确定动力系统和
制动系统的工作限制信息。

[0143] S6、混合动力控制单元根据当前路形和至少一个前方路形，确定发动机控制单元、电机控制单元、电机制动系统或者辅助制动系统的工作需求信息。

[0144] S7、混合动力控制单元根据工作需求信息和工作限制信息，向发动机控制单元、电机控制单元、电机制动系统或者辅助制动系统发送控制指令。

[0145] 本实施例的技术方案，通过获取的道路信息确定当前路形和前方路形，根据动力系统状态信息和制动系统状态信息确定动力系统和制动系统的工作限制信息，根据当前路
形和前方路形确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息，通过工作限制信息和工作需
求信息控制动力系统和/或制动系统的工作。解决了现有技术中只能被动地响应于驾驶员
的操作进行动力输出调整，从而易导致需要大功率动力输出时动力电池无法进行动力驱
动，或需要进行制动时动力电池无法进行发电，增加车辆燃油损耗的问题，实现了预见不同
路况下的驾驶需求，从而实现了平衡整车动力性与燃油经济性的效果。

[0146] 实施例四

[0147] 图4是本发明实施例四提供的一种混合动力系统的控制装置的结构示意图，该装置可以集成在计算机设备中，计算机设备设置在车辆上，并与高级驾驶辅助系统、发动机系
统、电机系统、制动系统等配合使用。该装置包括：路形确定模块410、工作限制信息确定模
块420、工作需求信息确定模块430以及控制指令发送模块440。其中：

[0148] 路形确定模块410，用于获取道路信息，并根据所述道路信息确定当前路形和至少一个前方路形；

[0149] 工作限制信息确定模块420，用于根据动力系统状态信息和制动系统状态信息，确定动力系统和制动系统的工作限制信息；

[0150] 工作需求信息确定模块430，用于根据所述当前路形和所述前方路形，确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息；

[0151] 控制指令发送模块440，用于根据所述工作限制信息以及所述工作需求信息，对动力系统和/或制动系统发送控制指令。

[0152] 本实施例的技术方案，通过获取的道路信息确定当前路形和前方路形，根据动力系统状态信息和制动系统状态信息确定动力系统和制动系统的工作限制信息，根据当前路
形和前方路形确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息，通过工作限制信息和工作需
求信息控制动力系统和/或制动系统的工作。解决了现有技术中只能被动地响应于驾驶员
的操作进行动力输出调整，从而易导致需要大功率动力输出时动力电池无法进行动力驱
动，或需要进行制动时动力电池无法进行发电，增加车辆燃油损耗的问题，实现了预见不同
路况下的驾驶需求，从而实现了平衡整车动力性与燃油经济性的效果。

[0153] 在上述实施例的基础上，所述路形确定模块410，包括：

[0154] 道路信息获取单元，用于通过控制器局域网络总线，获取道路信息，所述道路信息为高级驾驶辅助系统采集得到；

[0155] 对应关系获取单元，用于获取车辆姿态信息，并根据所述车辆姿态信息获得车速、坡度以及驱动扭矩或者制动扭矩的对应关系；

[0156] 路形确定单元，用于根据道路信息、当前车速、车辆参数以及所述对应关系，确定当前路形和至少一个前方路形。

[0157] 在上述实施例的基础上，所述路形确定单元，包括：

[0158] 标准坡度值计算子单元，用于根据当前车速、车辆参数以及所述对应关系，计算第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值、第一标准下坡坡度值以及第二标准下坡坡度值；

[0159] 路段确定子单元，用于根据道路信息，获取当前路段和至少一个前方路段以及各路段对应的坡度值；

[0160] 路形确定子单元，用于根据目标路段的坡度值，以及第一标准上坡坡度值、第二标准上坡坡度值、第一标准下坡坡度值和第二标准下坡坡度值，确定目标路段的目标路形，直
至完成对全部路段的处理。

[0161] 在上述实施例的基础上，所述车辆参数包括发动机外特性扭矩值、电机外特性扭矩值、动力系统摩擦扭矩值、电机制动能量回收扭矩值以及辅助制动扭矩值；

[0162] 路形确定子单元，具体用于：

[0163] 根据当前车速、发动机外特性扭矩值以及所述对应关系，计算第一标准上坡坡度值；

[0164] 根据当前车速、发动机外特性扭矩值、电机外特性扭矩值以及所述对应关系，计算第二标准上坡坡度值；

[0165] 根据当前车速、动力系统摩擦扭矩值以及所述对应关系，计算第一标准下坡坡度值；

[0166] 根据当前车速、动力系统摩擦扭矩值、电机制动能量回收扭矩值、辅助制动扭矩值以及所述对应关系，计算第二标准下坡坡度值。

[0167] 在上述实施例的基础上，所述路形确定子单元，具体用于：

[0168] 如果目标路段的坡度值位于第一标准上坡坡度值和第二标准上坡坡度值之间，则将目标路段的目标路形确定为上坡；

[0169] 如果目标路段的坡度值位于第一标准下坡坡度值和第二标准下坡坡度值之间，则将目标路段的目标路形确定为下坡；

[0170] 如果目标路段的坡度值位于第一标准下坡坡度值和第一标准上坡坡度值之间，则将目标路段的目标路形确定为平路。

[0171] 在上述实施例的基础上，所述动力系统状态信息包括发动机系统状态信息和/或电机系统状态信息；

[0172] 所述发动机系统状态信息至少包括以下各项：发动机被请求扭矩值、发动机实时扭矩值、发动机外特性扭矩值以及发动机故障信息；

[0173] 所述电机系统状态信息至少包括以下各项：电机转速、电池实时电压、电池允许最大放电电流、电机故障信息以及电池故障信息；

[0174] 所述制动系统状态信息包括电机制动系统故障信息和辅助制动系统故障信息。

[0175] 在上述实施例的基础上，所述工作限制信息确定模块420，用于：

[0176] 发动机信息确定单元，用于如果根据所述发动机故障信息确定无故障，并且发动机被请求扭矩值与发动机实时扭矩值之间的差值在预设差值范围内，则将发动机外特性扭
矩值作为工作限制信息；

[0177] 电机信息确定单元，用于如果根据电机故障信息以及电池故障信息确定无故障，则根据电机转速、电池实时电压以及电池允许最大放电电流，计算电机系统实时允许驱动
扭矩值和电机系统实时允许发电扭矩值作为工作限制信息；

[0178] 制动系统信息确定单元，用于如果根据电机制动系统故障信息和辅助制动系统故障信息确定无故障，则将电机制动系统和辅助制动系统为允许工作状态作为工作限制信
息。

[0179] 在上述实施例的基础上，所述工作需求信息确定模块430，包括：

[0180] 第一工作需求信息确定单元，用于根据所述当前路形和所述前方路形确定驾驶需求和需求扭矩，并根据驾驶需求、需求扭矩、发动机当前扭矩值以及电机外特性扭矩值，对
发动机系统和电机系统，或者制动系统分配扭矩值；或者，

[0181] 第二工作需求信息确定单元，用于根据驾驶需求和需求扭矩，依次向电机制动能量回收、辅助制动系统以及电机制动系统分配扭矩值；或者，

[0182] 第三工作需求信息确定单元，用于根据驾驶需求和需求扭矩，向电机系统或者制动系统分配扭矩值。

[0183] 本发明实施例所提供的混合动力系统的控制装置可执行本发明任意实施例所提供的混合动力系统的控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

[0184] 实施例五

[0185] 图5为本发明实施例五提供的一种计算机设备的结构示意图，如图5所示，该计算机设备包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73；计算机设备中处理器70的数量
可以是一个或多个，图5中以一个处理器70为例；计算机设备中的处理器70、存储器71、输入
装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

[0186] 存储器71作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的混合动力系统的控制方法对应的模块(例如，混合动力系
统的控制装置中的路形确定模块410、工作限制信息确定模块420、工作需求信息确定模块
430以及控制指令发送模块440)。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以
及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的混合动力系统
的控制方法。该方法包括：

[0187] 获取道路信息，并根据所述道路信息确定当前路形和至少一个前方路形；

[0188] 根据动力系统状态信息和制动系统状态信息，确定动力系统和制动系统的工作限制信息；

[0189] 根据所述当前路形和所述前方路形，确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息；

[0190] 根据所述工作限制信息以及所述工作需求信息，对动力系统和/或制动系统发送控制指令。

[0191] 存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此
外，存储器71可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁
盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器71可进一步
包括相对于处理器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设
备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

[0192] 输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。

[0193] 实施例六

[0194] 本发明实施例六还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种混合动力系统的控制方法，该方法包括：

[0195] 获取道路信息，并根据所述道路信息确定当前路形和至少一个前方路形；

[0196] 根据动力系统状态信息和制动系统状态信息，确定动力系统和制动系统的工作限制信息；

[0197] 根据所述当前路形和所述前方路形，确定动力系统和/或制动系统的工作需求信息；

[0198] 根据所述工作限制信息以及所述工作需求信息，对动力系统和/或制动系统发送控制指令。

[0199] 当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的混合动力
系统的控制方法中的相关操作。

[0200] 通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更
佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的
部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质
中，如计算机的软盘、只读存储器(Read‑Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random 
Access Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设
备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

[0201] 值得注意的是，上述混合动力系统的控制装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能
即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护
范围。

[0202] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、
重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行
了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还
可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。