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混合动力系统的控制方法、装置、设备及可读介质

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


混合动力系统的控制方法、装置、设备及可读介质

技术领域

本申请涉及混动汽车技术领域及计算机技术领域,尤其涉及一种混合动力系统的控制方法、装置、设备及可读介质。

背景技术

随着人们环保意识的增强,在汽车领域内重点发展混动汽车已是大势所趋。近年来,混动汽车技术的不断突破与革新,使得插电式混动汽车(Plug-in hybrid electricvehicle,PHEV)可以同时在经济性与动力性能上取得良好表现。在实际应用中,可以通过对混合动力系统进行合理控制,来提升车辆行驶过程中的经济性与动力性。其中,混合动力系统通常由燃油动力源(或称发动机)和电动力源(或称电机)组成。

当前在对PHEV的混合动力系统进行控制时,通常是结合车辆中陀螺仪传感器所检测到的车速及相关地图信息来识别当前行驶工况,且在处于不同行驶工况时需要对混合动力系统中不同的驱动控制参数进行调整,使得当前的技术方案高度依赖于车辆的硬件性能,因而在面对复杂多变的行驶路况或驾驶风格等可能对硬件性能造成影响的场景时,当前的技术方案也就极易出现驾驶工况识别不准确或频繁切换调整的驱动参数等问题,从而难以维持车辆在行驶过程中的动力性能。

发明内容

本申请实施例提供了一种混合动力系统的控制方法、装置、设备及可读介质,可维持车辆在行驶过程中的动力性能。

一方面,本申请实施例提供了一种混合动力系统的控制方法,包括:

获取目标车辆的SOC在历史时间段内的停机消耗量和运行消耗量,所述停机消耗量是指所述目标车辆的发动机处于停机状态时产生的消耗量,所述运行消耗量是指所述发动机处于运行状态时产生的消耗量;

获取所述停机消耗量的权重与所述运行消耗量的权重,并基于所述停机消耗量及对应的权重、所述运行消耗量及对应的权重进行加权运算,得到所述目标车辆的SOC在所述历史时间段内的消耗速率;

在所述消耗速率大于或等于预设消耗速率时,以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大所述发动机输出的能量为目标,调整目标控制参数的参数值;其中,所述目标时间段的终止时间晚于所述历史时间段的终止时间,所述目标控制参数是指:用于控制所述发动机的各个参数中,对所述目标车辆的SOC的消耗量存在调节能力的参数。

再一方面,本申请实施例提供了一种混合动力系统的控制装置,包括:

获取单元,用于获取目标车辆的SOC在历史时间段内的停机消耗量和运行消耗量,所述停机消耗量是指所述目标车辆的发动机处于停机状态时产生的消耗量,所述运行消耗量是指所述发动机处于运行状态时产生的消耗量;

运算单元,用于获取所述停机消耗量的权重与所述运行消耗量的权重,并基于所述停机消耗量及对应的权重、所述运行消耗量及对应的权重进行加权运算,得到所述目标车辆的SOC在所述历史时间段内的消耗速率;

参数调整单元,用于在所述消耗速率大于或等于预设消耗速率时,以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大所述发动机输出的能量为目标,调整目标控制参数的参数值;其中,所述目标时间段的终止时间晚于所述历史时间段的终止时间,所述目标控制参数是指:用于控制所述发动机的各个参数中,对所述目标车辆的SOC的消耗量存在调节能力的参数。

再一方面,本申请实施例提供了一种控制设备,包括:

处理器,所述处理器适于实现一条或多条计算机程序;

可读介质,所述可读介质存储有一条或多条计算机程序,所述一条或多条计算机程序适于由所述处理器加载并执行如第一方面的混合动力系统的控制方法。

再一方面,本申请实施例提供了一种可读介质,所述可读介质存储有一条或多条计算机程序,所述一条或多条计算机程序适于由所述处理器加载并执行如第一方面的混合动力系统的控制方法。

在本申请实施例中,控制设备基于目标车辆的SOC在历史时间段内的消耗量来对目标控制参数的参数值进行调整,而在当前的汽车技术中,硬件性能几乎不会对获取到的SOC的消耗量的准确度造成影响,也就降低了控制设备对目标控制参数进行误调节或无效调节的概率,还可以在一定程度上减少控制设备的资源浪费。此外,本申请实施例是以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大发动机输出的能量为目标进行的目标控制参数的调节,而减缓SOC的消耗速率可以使得目标车辆的电池在行驶过程中保持较为充足的电力。那么,在目标车辆需要较大的驱动能量以驱动车辆行驶时,也就可以确保控制设备能够同时调用发动机与电动机来输出能量。此外,增大发动机输出的能量可以为目标车辆的行驶提供足够的动力,使得本申请可以通过上述参数调整来控制混合动力系统维持目标车辆在行驶过程中的动力性能,从而减少甚至避免目标车辆出现动力不足的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a是本申请实施例提供的一种汽车动力控制系统的结构示意图;

图1b是本申请实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图;

图2是本申请实施例提供的一种混合动力系统的控制方法的示意流程图;

图3是本申请实施例提供的又一种混合动力系统的控制方法的示意流程图;

图4是本申请实施例提供的一种发动机启动参数的调节方式的示意图;

图5a是本申请实施例提供的一种扭矩控制参数的调节方式的示意图;

图5b是本申请实施例提供的一种车速控制参数的调节方式的示意图;

图6是本申请实施例提供的一种混合动力系统的控制装置的结构示意图;

图7是本申请实施例提供的一种控制设备的结构示意图。

具体实施方式

需要提前说明的是,为了使本技术领域的人员更好地理解本申请实施例所提出的技术方案,本申请实施例将结合一个或多个附图,来对本申请实施例所提出的技术方案的实现方式进行清楚、完整地描述。并且,本申请实施例所示出的各个附图仅为示例性说明,例如附图中各个步骤的执行顺序可以依据实际应用场景而做出适应性调整。此外,在本申请实施例中,各附图内所示的方框图、模块和单元仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应,并且每个模块或单元都可以是包含该模块或单元功能的整体模块或单元的一部分。也就是说,在本申请实施例中提及的术语“模块”或“单元”,是指有预定功能的计算机程序或计算机程序的一部分,其可以与其他相关部分一起工作以实现预定目标,还可以通过使用软件、硬件(如处理电路或存储器)或其组合来全部或部分实现,或者在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现。同样的,一个处理器(或多个处理器或存储器)可以用来实现一个或多个模块或单元。

本申请具体提出了一种适用于对混动汽车的动力系统(即混合动力系统)进行控制的技术方案,以维持车辆在行驶时的动力性能,提升驾乘对象的驾乘体验。具体地,该方案可以集成在控制设备中,以通过控制设备按照本技术方案的原理,在混动汽车的行驶过程中对混合动力系统进行控制。其中,混合动力系统至少包含发动机和电动机这两个动力源。在汽车行驶过程中,各动力源主要用于提供驱动车辆行驶的能量(以下简称驱动能量)。一般情况下,发动机通过消耗燃油能源来提供驱动能量,而电动机则通过消耗电能来提供驱动能量。作为示例,在本申请中,电动机在发动机运行过程中消耗的电能由SOC对应的运行消耗量表示,电动机在发动机停机过程中消耗的电能则由SOC对应的停机消耗量表示。

基于此,本申请提出的技术方案的主要原理可以参见如下描述:

在目标车辆行驶时,控制设备获取SOC在历史时间段内对应的停机消耗量与运行消耗量,并获取停机消耗量的权重以及运行消耗量的权重,进而根据获取到的权重、停机消耗量与运行消耗量进行加权运算,得到目标车辆的SOC在历史时间段内的消耗速率。若该消耗速率大于或等于预设消耗速率,则以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大发动机输出的能量为目标,调整目标控制参数的参数值,以达到减少SOC的消耗,维持目标车辆中电池电量的效果。其中,目标控制参数是指:用于控制发动机的各个参数中,对目标车辆的SOC的消耗量存在调节能力的参数。也就是说,目标控制参数的调节可以同时影响发动机的输出效果和电池电量的下降速率。此外,历史时间段是指位于当前时间之前的一段连续时间,目标时间段包含位于当前时间之后的一段连续时间,也就是说,目标时间段的终止时间晚于历史时间段的终止时间。可选地,历史时间段与目标时间段的时长可以相同。

由于在当前的汽车技术中,硬件性能几乎不会对获取到的SOC的消耗量的准确度造成影响,那么,基于SOC的消耗量来对目标控制参数的参数值进行调整,也就可以降低控制设备对目标控制参数进行误调节或无效调节的概率。此外,以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率为目标进行目标控制参数的调节,可以使得目标车辆的电池在行驶过程中保持较为充足的电力,从而确保目标车辆可以在必要时刻同时从发动机与电动机处获取到驱动能量。此外,增大发动机输出的能量可以为目标车辆的行驶提供足够的动力,使得本申请可以通过上述参数调整来维持目标车辆在特殊路况(如爬坡路况、高温工况、高速工况等)下的动力性能,从而减少甚至避免出现动力不足的情况。

其中,控制设备可以是目标车辆内部的一个控制模块,该控制模块至少与目标车辆的混合动力系统存在通信连接,以使得该控制模块可以基于该通信连接实现对混合动力系统的控制。作为示例,目标车辆内部的控制模块可以具体如车载终端(或称车机)。可选地,控制设备也可以是与目标车辆建立通信连接的外部终端设备,具体如目标车辆连接的智能手机、便携式电脑(如平板电脑、笔记本电脑)、智能手表等。在实际应用中,外部终端设备与目标车辆之间的通信连接可以是有线连接或无线连接,而无线连接具体可以包括但不限于近场通信连接、蓝牙连接、红外线连接和WiFi连接等一种或多种,本申请实施例对此不做具体限制。

值得一提的是,当控制设备为外部终端设备时,由于外部终端设备存在多样性,而不同外部终端设备的性能(如计算性能、存储性能等)通常不同,使得控制设备的性能也就可以灵活设置。在此情况下,目标车辆可以灵活配置(或切换)符合控制性能需求的控制设备,进而使得目标车辆的车辆控制功能可以保持较高的稳定性。此外,通过将外部终端设备作为控制设备,不仅可以实现近距离实现对目标车辆的控制,还可以实现对目标车辆的远程控制,丰富了目标车辆的控制方式,也就能够满足相关对象在多种场景下的使用需求,有效提升用户体验。

在一种实现方式中,当控制设备为外部终端设备时,本申请可以示例性地应用于如图1a所示的汽车动力控制系统。在图1a中,有向连接线用于表示通信连接。基于图1a可见,该系统可以至少包括由101标记的目标车辆(以下称车辆101),以及由102标记的m个控制设备(以下称控制设备102),m为正整数。其中,车辆101与控制设备102之间存在通信连接。此外,车辆101的动力由混合动力系统提供。作为示例,车辆101的混合动力系统可以如1011标记的结构所示。在该混合动力系统中,可以存在电池模块、动力控制模块及驱动模块。

其中,电池模块用于存储电能。一般情况下,电能与电池模块的剩余电荷量正相关,电池模块中的剩余电荷量可以称为SOC。电池模块可以与驱动模块所包含的各个动力源之间进行能量输送,以实现电池模块的充电或放电。驱动模块至少包含电动力源(如电动机)与燃油动力源(如发动机),用于为车辆101提供驱动能量,以驱动车辆101行驶。驱动模块中各个动力源存在一个或多个控制参数,控制设备主要通过调节控制参数来实现对驱动模块中的动力源的相应控制。具体地,可以由动力控制模块在接收到控制设备发送的控制指令后,按照该指令所指示的控制策略对驱动模块中的动力源进行控制。作为示例,控制策略可以用于指示需要调整的控制参数(即:目标控制参数)以及具体调整方式(如增大参数值、减少参数值,或取消该控制参数等)。

在一种实现方式中,目标车辆的混合动力系统可以支持目标车辆以串联驱动模式进行行驶,也可以指出目标车辆以并联驱动模式进行行驶,并且在并联驱动模式下可以划分为多个行车档位。作为示例,目标车辆的混合动力控制系统的结构可以如图1b所示。基于图1b可见,混合动力控制系统可以包括发电机(图1b中的EM1)、电动机(图1b中的EM2)、发动机(图1b中的ICE)。

基于上述技术方案的原理,本申请具体提出了一种混合动力系统的控制方法,该方法仍然可以由上述提及的控制设备来执行。具体地,请参见图2,图2为该混合动力系统的控制方法的示意性流程图。如图2所示,该方法可以包括步骤S201-S203:

S201、获取目标车辆的SOC在历史时间段内的停机消耗量和运行消耗量,停机消耗量是指目标车辆的发动机处于停机状态时产生的消耗量,运行消耗量是指发动机处于运行状态时产生的消耗量。

在具体实施例中,目标车辆是指具有电池模块(或称蓄电池)、电动机及发动机的混动车辆。其中,电池模块可以通过释放电能驱动电动机运行,从而使得电动机可以产生相应的驱动能量以推动目标车辆行驶。电池模块的剩余电量可以称为目标车辆的SOC,控制设备可以通过读取电池模块的剩余电量,实现目标车辆的SOC获取,而SOC在一段时间内的消耗量(如停机消耗量、运行消耗量)可以采用该段时间的起始时间对应的SOC与该段时间的终止时间对应的SOC之间SOC差值来表示。

在一种实现方式中,本申请可以控制目标车辆在行驶过程中实时地记录每个时刻的SOC,以使得控制设备可以获取到历史时间段内详细准确的SOC。可选地,也可以控制目标车辆有选择性地记录一个或多个时刻的SOC,以在保障本申请实施例可以正常运转的同时尽可能的节省存储资源。其中,有选择性地记录可以具体包括但不限于周期性地记录、在检测到目标车辆行驶至目标路段时记录,以及在检测到目标车辆的发动机状态切换时记录等中的一种或多种,本申请实施例对此不做限制。作为示例,发动机状态切换是指停机状态和运行状态(或称起机状态)之间的切换,具体可以包括停机状态切换为运行状态,或运行状态切换为停机状态。

需要说明的是,任一SOC记录方式所记录得到的SOC信息,至少可以用于指示具体的SOC、记录时间,以及该发动机在该记录时间对应的发动机状态,以使得控制设备可以通过读取历史时间段内发动机处于相应状态时的多个时刻的SOC,实现SOC在历史时间段内的停机消耗量与运行消耗量的快速获取。具体来说,停机消耗量可以基于目标车辆的发动机在历史时间段内处于停机状态的多个时刻对应的SOC计算得到,运行消耗量可以基于目标车辆的发动机在历史时间段内处于运行状态的多个时刻对应的SOC得到。

其中,SOC在历史时间段内的停机消耗量具体包括:在历史时间段内,当目标车辆的发动机处于停机状态时,SOC的累计消耗量。举例来说,假设历史时间段内目标车辆的发动机在第一时间段和第二时间段均处于停机状态,则停机消耗量为第一时间段内的SOC消耗量与第二时间段内的SOC消耗量之和。可以理解,若某一时间段内电池的电量增加,则该时间段内的SOC消耗量可以采用负值表示(如-10%)。对应地,若电池的电量减少,则该时间段内的SOC消耗量可以采用正值表示(如+10%)。同理可以理解SOC在历史时间段内的运行消耗量,此处不再详述。

S202、获取停机消耗量的权重与运行消耗量的权重,并基于停机消耗量及对应的权重、运行消耗量及对应的权重进行加权运算,得到目标车辆的SOC在历史时间段内的消耗速率。

在具体实施例中,权重可以是相关技术人员根据工作经验或车辆特质预先设置的固定值,如停机消耗量的权重可以设置为0.3,运行消耗量的权重可以设置为0.7。可选地,权重也可以是控制设备根据消耗量的数值动态确定的,如在停机消耗量的权重与运行消耗量的权重之和为1的约束下,按照消耗量的数值与权重呈正相关的原则设置一个或多个消耗量的权重。此外,权重还可以是根据目标车辆的性能质量确定的,使得控制设备加权运算得到的消耗速率与目标车辆的性能质量密切相关。在此情况下,消耗速率也就具备更高的真实性和参考性,最终可以使得控制设备对混合动力系统的控制更加贴合驱动需求。

其中,性能质量可以根据目标车辆行驶的路况信息、相应动力源的性能系数(如老化程度、已使用年限等)及负荷情况等进行评估得到。由于发动机处于停机状态时仅由电动机提供驱动能量,因而停机消耗量的权重可以示例性地根据电动机的性能系数进行性能质量评估后得到。对应地,运行消耗量的权重可以至少基于发动机的性能参数进行性能质量评估后得到。

此外,消耗速率用于指示SOC在单位时间内的消耗量。示例性地,控制设备可以将历史时间段所指示的时长作为单位时间,例如1分钟。那么,消耗速率也可以理解为SOC在历史时间段内的总消耗量,该总消耗量是通过加权运算的方式得到的。可选地,加权运算可以包括加权求和与加权平均等中的一种或两种。作为示例,本申请实施例仅采用加权求和的方式进行加权运算,以兼顾消耗速率的参考性和运算速度。

可以理解,由于本申请实施例中,控制设备在计算消耗速率时参考了SOC在不同场景下的消耗量,且按照各个消耗量对应的权重进行了综合运算,使得本申请实施例计算出的消耗速率可以具备更高的参考性,从而有利于对目标车辆的混合动力系统进行精准有效的控制。

S203、在消耗速率大于或等于预设消耗速率时,以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大发动机输出的能量为目标,调整目标控制参数的参数值;其中,目标时间段的终止时间晚于历史时间段的终止时间,目标控制参数是指:用于控制发动机的各个参数中,对目标车辆的SOC的消耗量存在调节能力的参数。

在具体实施例中,预设消耗速率可以是相关技术人员根据经验值,或电池模块当前的性能设定的。若基于电池模块当前的性能设定,可以使得预设消耗速率与目标车辆的性能质量密切相关,从而使得控制设备可以基于预设消耗速率更加准确地判断是否需要执行目标控制参数的调整,最终可以促使控制设备对混合动力系统的控制更加贴合驱动需求。其中,预设消耗速率的设定原理可以参考步骤S202中关于权重设定的相关实施例,本申请实施例在此不再详述。

此外,目标时间段的终止时间晚于历史时间段的终止时间,且目标时间段的时长可以与历史时间段的时长一致。具体地,历史时间段是指位于当前时间之前的一段时间,目标时间段可以是位于当前时间之后的一段时间(称一段未来时间),也可以是包含一段历史时间及一段未来时间的连续时间。例如,在当前时间为12:00时,历史时间段可以是11:59:00至12:00:00所构成的时间段,目标时间段则可以是12:00:00至12:01:00所构成的时间段,也可以是11:59:30至12:00:30所构成的时间段。也就是说,目标时间段至少包含一段处于历史时间段之后的时间。

在本申请实施例中,控制设备主要基于目标车辆的SOC在历史时间段内的消耗量来对混合动力系统进行控制,而在当前的汽车技术中,控制设备能否获取到准确的SOC的消耗量与硬件性能几乎无关,使得硬件性能的优劣难以对本申请实施例的控制效果造成影响,也就降低了控制设备对混合动力系统进行误控制(如目标控制参数的误调节)或无效控制的概率,可以在一定程度上减少控制设备的资源浪费。并且,在执行控制时,本申请实施例秉承了减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大发动机输出的能量为原则。减缓SOC的消耗速率可以使得目标车辆的电池在行驶过程中消耗更少的电量,从而保持充足的电力,进而在目标车辆需要较大的驱动能量以驱动车辆行驶时,可以确保控制设备能够同时调用发动机与电动机来输出足够的驱动能量。此外,增大发动机输出的能量则可以为目标车辆的行驶提供足够的动力,从而减轻由SOC的消耗速率减缓为车辆动力造成的影响,使得目标车辆可以始终处于动力充沛的状态。综上,采用本申请实施例可以控制混合动力系统维持目标车辆在行驶过程中的动力性能,减少甚至避免出现目标车辆动力不足的情况。

基于上述技术方案的原理以及图2所示的方法步骤,本申请还提出了另一种混合动力系统的控制方法,该方法仍然可以由上述提及的控制设备来执行。具体地,请参见图3,图3为该混合动力系统的控制方法的示意性流程图。如图3所示,该方法可以包括步骤S301-S304:

S301、获取目标车辆的SOC在历史时间段内的停机消耗量和运行消耗量,停机消耗量是指目标车辆的发动机处于停机状态时产生的消耗量,运行消耗量是指发动机处于运行状态时产生的消耗量。

在具体实施例中,控制设备可以先获取目标车辆的行驶路线,进而基于行驶路线预估需要主动触发执行对混合动力系统的控制的目标时刻或目标路段,并在目标时刻或目标路段到达时触发执行对混合动力系统的控制,从而尽可能地避免频繁调用控制设备进行数据处理,可节省设备资源以保持控制设备的其他功能的可用性。其中,目标时刻具体可以是固定的时刻,也可以是基于目标车辆的行驶情况进行确定的时刻,例如:检测到目标车辆行驶到目标路段时对应的时刻。目标路段是指需要主动触发执行混合动力系统的控制,以保障目标车辆的动力性能的路段。在实际应用中,目标路段通常是对车辆动力需求较大的路段,例如陡坡路段、长上坡路段等。

在一种实现方式中,控制设备可以先获取目标车辆的行驶路线的路况信息,及目标车辆在行驶路线上的历史行驶参数,进而根据路况信息及历史行驶参数,预估目标车辆在行驶路线中对应的目标路段,使得控制设备可以在目标车辆的行驶过程中,(实时地或周期性地)检测目标车辆当前所处的位置信息,并在检测到的位置信息处于目标路段时,触发执行获取目标车辆的SOC在历史时间段内的停机消耗量和运行消耗量的步骤(即步骤S301或步骤S201)。

其中,路况信息可以包括但不限于历史车流量信息、信号灯数量、信号灯的信号变化规律、路线长度、路线所包含的POI(Point of Interest,兴趣点)、POI的客流量及路线坡度等中的一项或多项。历史行驶参数可以包括但不限于目标车辆在历史时间内对应的行驶速度、加速度、SOC消耗速率、SOC消耗量、车辆空气阻力常数、i阶空气阻力系数(i为正整数)、车辆重量,以及正向迎风面积等中的一个或多个。

此外,作为示例,控制设备可以通过基于路况信息及历史行驶参数,预估目标车辆在行驶路线上所需消耗的电荷量,或预估目标车辆在行驶路线上的电荷量消耗速率来确定目标路段。可选地,控制设备可以在预估出目标车辆行驶某一路段所需消耗的电荷量大于或等于电荷量阈值,或者目标车辆行驶该路段所对应的电荷量消耗速率大于或等于某一预设速率时,将该路段作为目标路段,以此得到一个或多个目标路段。

S302、获取停机消耗量的权重与运行消耗量的权重,并基于停机消耗量及对应的权重、运行消耗量及对应的权重进行加权运算,得到目标车辆的SOC在历史时间段内的消耗速率。

其中,步骤S302的具体实现原理可以参见上述步骤S202的相关实施例,此处不再赘述。

S303、在消耗速率大于预设消耗速率时,确定消耗速率与预设消耗速率之间的速率差值。

其中,预设消耗速率的确定方式可以参见前述步骤S203中的相关描述,此处不再赘述。

S304、以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大发动机输出的能量为目标,基于速率差值调整目标控制参数的参数值,参数值的调整幅度与速率差值呈正相关,目标时间段的终止时间晚于历史时间段的终止时间,目标控制参数是指:用于控制发动机的各个参数中,对目标车辆的SOC的消耗量存在调节能力的参数。

在具体实施例中,目标控制参数可以理解为与发动机与电动机(或电池模块)均存在关联的参数,因而对目标控制参数进行调节后,可以同时影响发动机的输出效果和电池电量的下降速率。其中,目标车辆中的目标控制参数的数量可以为多个,而为了达到预期效果所需调整的目标控制参数可以是这多个中的一个或多个。

在此情况下,作为示例,控制设备在实现“以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大所述发动机输出的能量为目标,调整目标控制参数的参数值”时,具体可以先获取各个目标控制参数对应的参数值范围,以及各个目标控制参数的目标参数值。其中,目标参数值用于指示参数值调整后所需对应的参数值,且目标参数值是以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大所述发动机输出的能量为目标确定出的。然后,控制设备可以从多个目标控制参数中,确定出目标参数值处于对应参数值范围的目标控制参数,以将确定出的目标控制参数的参数值调整为对应的目标参数值,至此完成对混合动力系统的一次控制。

需要补充说明的是,目标控制参数对应的参数值范围用于指示:目标车辆的混合动力系统在非超负荷运行时,该目标控制参数的参数值。也就是说,当该目标控制参数的参数值处于该参数值范围之外时,目标车辆的混合动力系统将处于超负荷运行的状态。长时间的超负荷运行会破坏混合动力系统的性能,并影响混合动力系统的使用寿命,而本申请实施例只对目标参数值处于对应参数值范围之内的目标控制参数进行调整,使得目标对目标控制参数进行调整之后,目标车辆的混合动力系统可以尽量处于正常运行状态(即非超负荷运行的状态),从而有效延长混合动力系统中各个功能元件的使用寿命。

在实际应用中,目标控制参数可以具体包括发动机启动参数、目标车辆在串联驱动模式下的扭矩控制参数,以及目标车辆在并联驱动模式下的车速控制参数中的一个或多个。针对不同的目标控制参数,控制设备以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大发动机输出的能量为目标,调整该目标控制参数的参数值的方式可以示例性地如下:

(1)当目标控制参数包括发动机启动参数时,将发动机启动参数的参数值增大至目标SOC,以在检测到目标车辆的SOC为目标SOC时,启动发动机。

其中,发动机启动参数至少用于指示触发启动发动机的SOC。发动机启动参数的参数值可以是连续值。作为示例,控制设备对发动机启动参数进行调节的方式可以示例性的参见图4所示。基于图4可见,发动机启动参数的参数值可以用连续曲线表示,该连续曲线具体用于指示行车速度(简称车速)与SOC之间的关系。

在此情况下,对发动机启动参数的参数值进行调整的方式可以具体是:向上移动该发动机启动参数对应的连续曲线,以使得每个行车速度对应的SOC均增大为对应的目标SOC,而不同行车速度对应的目标SOC可以不同。例如,图4中用于指示“一般工况下的启机SOC”的曲线可以用于表示发动机启动参数在调整前的参数值,而用于指示“恶劣工况下的启机SOC”的曲线,则可以用于表示该发动机启动参数在调整之后的参数值。

其中,恶劣工况是指目标车辆处于需要触发对目标控制参数的参数值进行调整的情况,一般工况是指目标车辆不需要触发对目标控制参数的参数值进行调整的情况。在具体实现中,控制设备可以在检测到目标车辆的SOC在历史时间段内的消耗速率大于或等于预设消耗速率(如0.8%)时,确定目标车辆处于恶劣工况。可选地,控制设备还可以在检测到目标车辆的当前SOC低于SOC阈值(如15%),或者,在检测到目标车辆的当前SOC低于SOC阈值,且SOC在历史时间段内的消耗速率大于或等于预设消耗速率时,确定目标车辆处于恶劣工况。而当目标车辆处于除上述情况之外的其他情况(如当前SOC高于或等于20%)时,则可以被判定为一般工况。

此外,目标控制参数还可以包括发动机停机参数,发动机停机参数用于指示触发关闭发动机的SOC,并且同理地,发动机停机参数的参数值也可以是连续值,且对发动机停机参数的参数值进行调整的方式与对发动机启动参数进行调整的方式类似。示例性地,可继续参见图4。在图4中用于指示“一般工况下的停机SOC”的曲线可以用于表示发动机停机参数在调整前的参数值,而用于指示“恶劣工况下的停机SOC”的曲线则可以用于表示该发动机停机参数在调整之后的参数值。

在本调试方式中,通过增大发动机启动参数或发动机停机参数的参数值,可以使得目标车辆能够更大概率(或更长时间)处于启动状态,而发动机处于启动状态则可以为目标车辆提供一定的驱动能量,从而减少电动机在车辆行驶过程中的工作压力和工作量,也就能够节省电池模块向电动机输送的电能,最终达到减缓SOC的消耗速率的目的。

(2)当目标控制参数包括目标车辆在串联驱动模式下的扭矩控制参数时,将扭矩控制参数的参数值降低至参考需求扭矩,以在检测到目标车辆的行驶速度为目标车速时,采用参考需求扭矩驱动目标车辆。

其中,扭矩控制参数用于指示目标车辆达到目标车速所需采用的需求扭矩。在实际应用中,目标车速可以是连续变化的,那么,目标车速对应的需求扭矩也可以是连续变化的。具体地,对扭矩控制参数进行调节的方式可以示例性的参见图5a所示。基于图5a可见,具体调节方式为:在同一目标车速下,增加扭矩控制参数所对应的需求扭矩。在图5a中具体表现为将用于指示“一般工况下的串联模式”的曲线向右移动,得到“恶劣工况下的串联模式”的曲线。

在本调试方式中,处于串联驱动模式下的发动机用于向电动机提供能量,以驱动电动机运转来输出驱动能量供车辆行驶。通常情况下,需求扭矩与发动机向电动机提供的能量呈正相关。因此,增大发动机的需求扭矩可以迫使发动机采用更高的输出功率进行运转,从而向电动机输出更多的能量,而当驱动车辆行驶所需的驱动能量无需利用到发动机输出的全部能量进行转换时,控制设备可以控制电动机或发动机将剩余的能量传递给电池模块,以将剩余的能量转换为电能储存在电池模块,从而实现对电池模块的充电,不仅降低SOC了的消耗速率,还可以增加电池模块的蓄电量。

(3)当目标控制参数包括目标车辆在并联驱动模式下的车速控制参数时,将车速控制参数指示的车速增大至参考车速,以在检测到目标车辆处于目标需求扭矩时,控制目标车辆按照参考车速行驶。

其中,车速控制参数用于指示在目标行车档位下,目标车辆处于目标需求扭矩时对应的车速。在实际应用中,目标需求扭矩可以是连续变化的,那么,目标需求扭矩对应的车速也可以是连续变化的。具体地,对车速控制参数进行调节的方式可以示例性的参见图5b所示。基于图5b可见,具体调节方式可以为:在同一目标需求扭矩(如图5b中的需求扭矩x)下,增加车速控制参数所对应的车速(如将图5b中的车速a提升至车速b)。在图5b中具体表现为将用于指示“一般工况下的并联*档”的曲线向右移动,得到“恶劣工况下的并联*档”,其中,*为1或2。

在本调试方式中,同一行车档位下车速与发动机转速呈正相关,而在需求扭矩一定时,发动机转速与发动机输出功率呈正相关。因此,在同一行车档位下,针对同一需求扭矩下增加对应的车速,可以实现延迟换挡(即延迟传动比的减小),从而迫使发动机在该行车档位下采用更高的转速进行运转。在此情况下,发动机需要以更大的输出功率进行工作,也就能输出更多的驱动能量,从而更大程度减轻电动机的工作压力,节省蓄电池在电动机上的用电量,以此实现对SOC速率的降低。

在本申请实施例中,控制设备主要基于目标车辆的SOC在历史时间段内的消耗量来对混合动力系统进行控制,而在当前的汽车技术中,控制设备能否获取到准确的SOC的消耗量与硬件性能几乎无关,使得硬件性能的优劣难以对本申请实施例的控制效果造成影响,也就降低了控制设备对混合动力系统进行误控制(如目标控制参数的误调节)或无效控制的概率,可以在一定程度上减少控制设备的资源浪费。并且,在执行控制时,本申请实施例秉承了减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大发动机输出的能量为原则。减缓SOC的消耗速率可以使得目标车辆的电池在行驶过程中消耗更少的电量,从而保持充足的电力,进而在目标车辆需要较大的驱动能量以驱动车辆行驶时,可以确保控制设备能够同时调用发动机与电动机来输出足够的驱动能量。此外,增大发动机输出的能量则可以为目标车辆的行驶提供足够的动力,从而减轻由SOC的消耗速率减缓为车辆动力造成的影响,使得目标车辆可以始终处于动力充沛的状态。综上,采用本申请实施例可以控制混合动力系统维持目标车辆在行驶过程中的动力性能,减少甚至避免出现目标车辆动力不足的情况。

基于上述图2及图3的混合动力系统的控制方法的相关实施例,本申请实施例还公开了一种混合动力系统的控制装置,该混合动力系统的控制装置可以是运行于上述所提及的控制设备中的一个计算机程序(包括程序代码)。该混合动力系统的控制装置可以执行如图2以及图3所示的混合动力系统的控制方法,请参见图6,该混合动力系统的控制至少可以包括:获取单元601、运算单元602以及参数调整单元603。其中:

获取单元601,用于获取目标车辆的SOC在历史时间段内的停机消耗量和运行消耗量,所述停机消耗量是指所述目标车辆的发动机处于停机状态时产生的消耗量,所述运行消耗量是指所述发动机处于运行状态时产生的消耗量;

运算单元602,用于获取所述停机消耗量的权重与所述运行消耗量的权重,并基于所述停机消耗量及对应的权重、所述运行消耗量及对应的权重进行加权运算,得到所述目标车辆的SOC在所述历史时间段内的消耗速率;

参数调整单元603,用于在所述消耗速率大于或等于预设消耗速率时,以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大所述发动机输出的能量为目标,调整目标控制参数的参数值;其中,所述目标时间段的终止时间晚于所述历史时间段的终止时间,所述目标控制参数是指:用于控制所述发动机的各个参数中,对所述目标车辆的SOC的消耗量存在调节能力的参数。

在一种实施方式中,获取单元601还可以用于执行:

获取所述目标车辆的当前SOC;

在所述当前SOC小于或等于SOC阈值,触发执行所述在所述消耗速率大于或等于预设消耗速率时,以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大所述发动机输出的能量为目标,调整目标控制参数的参数值的步骤。

在又一种实施方式中,所述目标控制参数包括发动机启动参数、所述目标车辆在串联驱动模式下的扭矩控制参数,以及所述目标车辆在并联驱动模式下的车速控制参数中的一个或多个;其中,所述发动机启动参数至少用于指示触发启动所述发动机的SOC;所述扭矩控制参数用于指示所述目标车辆达到目标车速所需采用的需求扭矩;所述车速控制参数用于指示在目标行车档位下,所述目标车辆处于目标需求扭矩时对应的车速。

在又一种实施方式中,所述目标控制参数的数量为多个;参数调整单元603在以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大所述发动机输出的能量为目标,调整目标控制参数的参数值时,可以进一步用于具体执行:

获取各个目标控制参数对应的参数值范围,以及所述各个目标控制参数的目标参数值;其中,所述目标参数值用于指示参数值调整后所需对应的参数值,任一目标控制参数对应的参数值范围用于指示:所述目标车辆的混合动力系统在非超负荷运行时,所述任一目标控制参数的参数值;

从所述多个目标控制参数中,确定出目标参数值处于对应参数值范围的目标控制参数,并以减缓SOC在所述目标时间段内的消耗速率,且增大所述发动机输出的能量为目标,将确定出的目标控制参数的参数值调整为对应的目标参数值。

在又一种实施方式中,参数调整单元603在以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大所述发动机输出的能量为目标,调整目标控制参数的参数值时,可以进一步用于具体执行:

当所述目标控制参数包括所述发动机启动参数时,将所述发动机启动参数的参数值增大至目标SOC,以在检测到所述目标车辆的SOC为所述目标SOC时,启动所述发动机;

当所述目标控制参数包括所述扭矩控制参数时,将所述扭矩控制参数的参数值降低至参考需求扭矩,以在检测到所述目标车辆的行驶速度为所述目标车速时,采用所述参考需求扭矩驱动所述目标车辆;

当所述目标控制参数包括所述车速控制参数时,将所述车速控制参数指示的车速增大至参考车速,以在检测到所述目标车辆处于所述目标需求扭矩时,控制所述目标车辆按照所述参考车速行驶。

在又一种实施方式中,参数调整单元603在以减缓SOC在目标时间段内的消耗速率,且增大所述发动机输出的能量为目标,调整目标控制参数的参数值时,可以进一步用于执行:

确定所述消耗速率与所述预设消耗速率之间的速率差值;

以减缓SOC在所述目标时间段内的消耗速率,且增大所述发动机输出的能量为目标,基于所述速率差值调整所述目标控制参数的参数值,所述参数值的调整幅度与所述速率差值呈正相关。

在又一种实施方式中,获取单元601还可以具体用于执行:

获取所述目标车辆的行驶路线的路况信息,及所述目标车辆在所述行驶路线上的历史行驶参数;

根据所述路况信息及所述历史行驶参数,预估所述目标车辆在所述行驶路线中对应的目标路段;其中,所述目标车辆行驶所述目标路段所需消耗的电荷量大于或等于电荷量阈值;

检测所述目标车辆当前所处的位置信息,并在检测到的位置信息处于所述目标路段时,触发执行所述获取目标车辆的SOC在历史时间段内的停机消耗量和运行消耗量的步骤。

需要说明的是,图6所示的混合动力系统的控制装置中的各个单元是基于逻辑功能划分的,上述各个单元可以分别或全部合并为一个或若干个另外的单元来构成,或者其中的某个(些)单元还可以再拆分为功能上更小的多个单元来构成,这可以实现同样的操作,而不影响本申请的实施例的技术效果的实现。在本申请的其它实施例中,上述混合动力系统的控制装置也可以包括其它单元,在实际应用中,这些功能也可以由其它单元协助实现,并且可以由多个单元协作实现。

基于上述混合动力系统的控制方法以及混合动力系统的控制装置的相关描述,本申请实施例还提供了一种控制设备,请参见图7。该控制设备至少包括处理器701和可读介质702,且控制设备的处理器701和可读介质702可通过总线或其他方式连接。其中,可读介质可以是高速RAM存储器,也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器;可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器的可读介质。处理器701(或称CPU(Central Processing Unit,中央处理器))是控制设备的计算核心以及控制核心,其适于实现一条或多条计算机程序,具体适于加载并执行一条或多条计算机程序从而实现相应方法流程或相应功能。

具体来说,上述提及的可读介质702是控制设备中的记忆设备,用于存放程序和数据。可以理解的是,此处的可读介质702既可以包括控制设备中的内置可读介质,当然也可以包括控制设备所支持的扩展可读介质。可读介质702提供存储空间,该存储空间存储了控制设备的操作系统。并且,在该存储空间中还存放了适于被处理器701加载并执行的一条或多条的计算机程序,这些计算机程序可以是一个或一个以上的程序代码。需要说明的是,可选地,该控制设备还可以与一个或多个外部设备703(如键盘、终端设备、蓝牙设备等)存在通信连接,以通过与外部设备703进行交互来实现对混合动力系统的控制。

本申请实施例还提供了一种可读介质,该可读介质中存储了上述混合动力系统的控制方法对应的一条或多条计算机程序,当一个或多个处理器加载并执行该一条或多条计算机程序,可以实现实施例中对混合动力系统的控制方法的描述,在此不再赘述。其中,计算机程序还可以被部署在一个或多个能够相互通信的设备上执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,计算机程序可存储于可读介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述混合动力系统的控制方法的实施例的流程。其中,可读介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。

可以理解的是,本申请中对混合动力系统的控制装置、控制设备及可读介质中采用相同方法所产生的有益效果,与图2及图3所提出的混合动力系统的控制方法的有益效果相同,故而此处不再赘述。此外,以上所揭露的各种实施方式仅为本申请的局部实施例而已,当然不能以此来限定本申请之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或局部流程,并依本申请权利要求所作的等同变化,仍属于本发明所涵盖的范围。

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06120116523112