CN104410120A - 混合动力汽车充电控制方法及装置 - Google Patents

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苏岭
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Abstract

本发明提供了一种混合动力汽车充电控制方法及装置，所述方法包括：判断混合动力汽车的充电电池的荷电状态以及驾驶员需求扭矩；在充电电池的荷电状态在充电阈值范围内，且驾驶员需求扭矩小于预设扭矩时，预设扭矩减去所述驾驶员需求扭矩得到充电扭矩，根据充电扭矩进行充电，其中预设扭矩值根据充电电池的荷电状态值与目标状态值，以一个循环工况为周期，逐步增大或减小。本申请实施例均衡了充电时间以及充电效率，使得总的充电效果更好，具有更广的工况适应性。

Description

混合动力汽车充电控制方法及装置
技术领域
本发明涉及机电控制技术领域，特别是涉及一种混合动力汽车充电控制参数获取方法、充电控制方法及装置。
背景技术
混合动力汽车通常采用内燃机与电动机两种驱动方式，相比传统汽车更节能、环保，已经得到了大量应用。在混合动力汽车处于加速或爬坡模式时，电动机进入助力模式，内燃机和电动机共同输出能量；当车辆处于滑行、减速或制动模式时，电动机机进入发电模式，将内燃机多余能量以电能形式储存在电池中即给电池充电。如果混合动力汽车同一时间出现储存的电量少于助力需求的电量的情况，此时电池电量会逐渐降低，所以在行驶过程中还需要额外通过内燃机给电池主动充电。
现有技术中，为了提高内燃机的工作效率，一般是让内燃机工作在最经济点去充电，因此对电池进行主动充电时的充电扭矩通常由最经济扭矩减去驾驶员需求扭矩获得。但是，现有的这种方式，如果驾驶员的需求扭矩小，此时充电扭矩较大，电池将很快充满，这就减少了改善内燃机工作效率的机会；如果驾驶员的需求扭矩大，此时充电扭矩较小，充电时间较长，导致电池电量可能不够用。
发明内容
本发明提供一种混合动力汽车充电控制参数获取方法、充电控制方法及装置，用以均衡充电时间和充电效率，改善了充电效果。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种混合动力汽车充电控制参数获取方法，包括：
获得在一个循环工况结束时，充电电池的荷电状态；
获得当前的预设扭矩的值，所述预设扭矩用于在所述混合动力汽车的充电电池的荷电状态满足预设条件，且所述驾驶员需求扭矩小于当前的预设扭矩时，将所述预设扭矩减去所述驾驶员需求扭矩获得对所述充电电池进行主动充电时的充电扭矩；其中，所述预设扭矩的初始值等于最经济扭矩；
比较所述充电电池的荷电状态值与目标状态值；
在所述充电电池的荷电状态值小于所述目标状态值时，增大所述当前的预设扭矩的值；
在所述充电电池的荷电状态值大于所述目标状态值时，减小所述当前的预设扭矩的值。
优选地，所述预设扭矩为最经济扭矩与自学习因子的乘积；所述自学习因子初始值为1；所述增大所述当前的预设扭矩的值包括：
增大所述自学习因子的值；
所述减小所述当前的预设扭矩的值包括：
减小所述自学习因子的值。
优选地，所述增大所述自学习因子的值包括：
将当前自学习因子值加上自学习因子单位量，所述自学习因子单位量大于0同时小于1；
所述减小所述自学习因子的值包括：
将当前自学习因子值减去所述自学习因子单位量。
一种混合动力汽车充电控制方法，包括：
判断所述混合动力汽车的充电电池的荷电状态以及驾驶员需求扭矩；
在所述充电电池的荷电状态在充电阈值范围内，且所述驾驶员需求扭矩小于当前的预设扭矩时，将所述当前的预设扭矩减去所述驾驶员需求扭矩得到充电扭矩；
按照所述充电扭矩对所述充电电池进行主动充电；
所述预设扭矩按照下述方式获得：
在一个循环工况结束时，获得所述混合动力汽车的充电电池的荷电状态；
比较所述充电电池的荷电状态值与目标状态值；
在所述充电电池的荷电状态值小于所述目标状态值时，增大当前的预设扭矩的值，其中，所述预设扭矩的初始值等于最经济扭矩；
在所述充电电池的荷电状态值大于所述目标状态值时，减小所述当前的预设扭矩的值。
优选地，所述方法还包括：
在所述充电电池的荷电状态小于第一阈值时，进行强制充电，其中，所述强制充电的充电扭矩为当前发动机转速下的最大扭矩减去所述需求扭矩；
在所述充电电池的荷电状态大于第二阈值时，不进行充电；
其中，所述第一阈值以及所述第二阈值分别为所述充电阈值范围的边界值，所述第一阈值小于所述第二阈值。
优选地，所述方法还包括：在所述充电电池的荷电状态在所述充电阈值范围内，且所述驾驶员需求扭矩大于当前的预设扭矩时，不进行充电。
优选地，所述循环工况是指所述混合动力车从启动到钥匙关闭，且行驶里程达到预设值的工况。
一种混合动力汽车充电控制装置，包括充电判断模块，扭矩确定模块以及充电控制模块；
所述充电判断模块，用于判断所述混合动力汽车的充电电池的荷电状态和驾驶员需求扭矩；
所述扭矩确定模块，用于确定获得预设扭矩；在充电电池的荷电状态在充电阈值范围内，且所述驾驶员需求扭矩小于当前的预设扭矩时，将所述当前的预设扭矩减去所述驾驶员需求扭矩得到充电扭矩；
所述充电控制模块，用于根据所述充电扭矩对所述充电电池进行主动充电；
其中，所述预设扭矩按照下述方法获得：
在一个循环工况结束时，比较所述充电电池的荷电状态值与目标状态值，
在所述充电电池的荷电状态值小于所述目标状态值时，增大所述当前的预设扭矩的值，
在所述充电电池的荷电状态值大于所述目标状态值时，减小所述当前的预设扭矩的值。
优选地，所述充电控制模块还包括：
用于在所述充电电池的荷电状态小于第一阈值时，进行强制充电，其中，所述强制充电的充电扭矩为当前发动机转速下的最大扭矩减去所述需求扭矩；
在所述充电电池的荷电状态大于第二阈值时，不进行充电；
其中，所述第一阈值以及所述第二阈值分别为所述充电阈值范围的边界值，所述第一阈值小于所述第二阈值。
优选地，所述充电控制模块还包括：
用于在所述充电电池的荷电状态在所述充电阈值范围内，且所述驾驶员需求扭矩大于当前的预设扭矩时，不进行充电。
综上，在本发明实施例中，利用当前预设扭矩与驾驶员的需求扭矩获得充电扭矩，而当前的预设扭矩会根据驾驶员在一个循环工况结束时的电池的荷电状态进行调整，在驾驶员的需求扭矩较小的情况下，对电池电量没有太大的要求，对电池电量消耗较小，使得电池的荷电状态值较大，从而当前预设扭矩会调整为较小的值，使得计算得到的充电扭矩较小，从而可以延长充电时间，保证发动机的工作效率。而当驾驶员的需求扭矩较大时，要求足够的电池电量，对电池电量消耗也较大，此时当前预设扭矩会调整为较大的值，得到的充电扭矩也会较大，从而可以缩短充电时间，保证了在需求扭矩较大时的电池电量，本发明兼顾了充电电量以及内燃机的工作效率，改善了充电效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种混合动力汽车控制充电参数获取方法一个实施例的流程图；
图2为本发明提供的一种混合动力汽车充电控制方法的一个实施例流程图；
图3为本发明提供的一种混合动力汽车充电控制方法的又一个实施例流程图；
图4为本发明提供的一种混合动力汽车充电控制装置的一个实施例示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种混合动力汽车充电控制参数获取一个实施例的流程图，所述方法可以包括：
获得在一个循环工况结束时，所述充电电池的荷电状态S11；
获得当前的预设扭矩的值S12；
其中，所述预设扭矩用于在所述混合动力汽车的充电电池的荷电状态满足预设条件，且所述驾驶员需求扭矩小于当前的预设扭矩时，将所述预设扭矩减去所述驾驶员需求扭矩获得对所述充电电池进行主动充电时的充电扭
矩；其中，所述预设扭矩的初始值等于最经济扭矩；
比较所述充电电池的荷电状态值与目标状态值S13；
在所述充电电池的荷电状态值小于所述目标状态值时，增大所述当前的预设扭矩的值；以及在所述充电电池的荷电状态值大于所述目标状态值时，减小所述当前的预设扭矩的值S14。
其中，上述充电扭矩是指发动机输出扭矩中驱动电机进行发电的部分；
最经济扭矩是指在同一输出功率下燃油消耗最少时的输出扭矩；
循环工况是指混合动力车从开始启动到钥匙关闭且行驶里程达到预设值的过程。
针对混合动力汽车，在驾驶员需求扭矩较小，发动机有很大余力时候进行充电，此时的发动机除了满足驾驶员的需求，还会将多余的扭矩用作充电，对能量进行储存。如果选择在低负荷给电池充电，充电扭矩要足够大，才能起到改善发动机工作效率的作用，但是过大的充电扭矩又缩短了充电时间，减少了改善发动机工作效率的机会，所以需要综合考虑充电时间和充电扭矩进行充电控制参数的设定。针对这些特征，如果在相应的情况下将充电扭矩根据当前发动机转速的最经济扭矩设定，同时加入自我调整的过程，能够在一定程度上解决上述问题。
对于自我调整的过程中具体的可以针对最经济扭矩乘以自学习因子作为预设扭矩；所述增大所述当前的预设扭矩的值包括：
增大所述自学习因子的值；
所述减小所述当前的预设扭矩的值包括：
减小所述自学习因子的值。
为了保证每次学习的稳定性和可靠性，可以对单次自学习因子增大或者减小的值做出进一步限定，设置为固定值，称为自学习因子单位量，则，
所述增大所述自学习因子的值包括：
将当前自学习因子值加上自学习因子单位量；
所述减小所述自学习因子的值包括：
将当前自学习因子值减去所述自学习因子单位量；
其中，所述自学习因子单位量大于0同时小于1。
与上述本发明实施例提供的混合动力汽车充电控制参数获取方法相对应，本发明实施例还提供了一种混合动力汽车充电控制参数获取装置，该装置可以包括：
荷电状态获取模块：用于在一个循环工况结束后获得电池的荷电状态；
荷电状态获取模块：用于比较电池的电荷状态与目标状态值；
预设扭矩确定模块：用于按照下述方法确定预设扭矩大小，预设扭矩的初始值等于最经济扭矩：
比较所述充电电池的荷电状态值与目标状态值；
在所述充电电池的荷电状态值小于所述目标状态值时，增大所述当前的预设扭矩的值；
在所述充电电池的荷电状态值大于所述目标状态值时，减小所述当前的预设扭矩的值。
进一步作为一种可能，该装置中预设扭矩确定模块中预设扭矩为最经济扭矩与自学习因子的乘积，通过改变自学习因子大小改变预设扭矩的大小：
增大当前的预设扭矩的值即为增大自学习因子的值；
减小当前的预设扭矩的值即为减小自学习因子的值。
该装置中在对于增大和减小的过程中如果对其采用每次加上或者减少固定值的方法将会有：
增大自学习因子的值包括当前自学习因子加上一个自学习因子单位量，
减小自学习因子的值包括当前自学习因子减去一个自学习因子单位量。
本发明实施例提供的上述充电控制参数获取方法所获得的预设扭矩，可以用于混合动力汽车的充电控制，因此，如图2所示，为本发明实施例提供了的一种混合动力汽车充电控制方法一个实施例的流程图，该方法可以包括以下步骤：
判断所述混合动力汽车的充电电池的荷电状态以及驾驶员需求扭矩S21；
在所述充电电池的荷电状态在充电阈值范围内，且所述驾驶员需求扭矩小于当前的预设扭矩时S22，将所述当前的预设扭矩减去所述驾驶员需求扭矩得到充电扭矩S23；
按照所述充电扭矩对所述充电电池进行主动充电S24；
所述预设扭矩可以按照下述方式获得：
在一个循环工况结束时，获得所述混合动力汽车的充电电池的荷电状态；
比较所述充电电池的荷电状态值与目标状态值；
在所述充电电池的荷电状态值小于所述目标状态值时，增大当前的预设扭矩的值；
在所述充电电池的荷电状态值大于所述目标状态值时，减小所述当前的预设扭矩的值该方法步骤中通过针对每个循环工况结束时，对充电的结果进行检测，判断目标的充电效果是否达到，从而在下个循环工况中做出改进，调整其充电方案。
其中，上述获得预设扭矩的值可以参照上述充电控制参数获取方法的实施例中所述，预设扭矩由最经济扭矩乘以自学习因子来确定，通过改变自学习因子改变预设扭矩的值；自学习因子每次的增大或减小为加上或者减去自学习因子单位量。
在一些特定情况下，如果电池的荷电已经过低或者过高，这时候需要对于过低的情况强行进行充电，过高的时候处于安全和保护电池的考虑则必须停止充电，当充电电池的荷电状态在充电阈值范围内时，则看电池状态是否达到预设阈值判断是否需要进行充电，针对此种情况，本发明实施例还提供了混合动力汽车充电控制方法一个实施例，如图3所示，可以包括：
获得电池电荷状态。获得驾驶员需求扭矩S31；
在所述充电电池的荷电状态小于第一预设阈值时S32，进行强制充电S361，强制充电的充电扭矩为当前发动机转速下的最大扭矩减去所述需求扭矩；在所述充电电池的荷电状态大于第二预设阈值时S33，不进行充电S362。
在所述充电电池大道荷电状态大于所述第一阈值小于所述第二阈值时，则所述充电电池的荷电状态在充电阈值范围内，且当所述驾驶员需求扭矩小于当前的预设扭矩时S34，将所述当前的预设扭矩减去所述驾驶员需求扭矩得到充电扭矩S35；
按照所述充电扭矩对所述充电电池进行主动充电S363。
若在充电电池的荷电状态在充电阈值范围内，而驾驶员需求扭矩大于当前的预设扭矩，则也不进行充电S362。
图4为本发明实施例提供的一种混合动力汽车充电控制装置一个实施例的结构示意图，该装置可以包括：
充电判断模块M1，用于判断混合动力汽车的充电电池的荷电状态和驾驶员需求扭矩；
扭矩确定模块M2，用于确定预设扭矩，在充电电池的荷电状态在充电阈值范围内，且驾驶员需求扭矩小于当前的预设扭矩时，将当前的预设扭矩减去驾驶员需求扭矩得到充电扭矩；
预设扭矩可以按照下述方法确定：
在一个循环工况结束时，比较所述充电电池的荷电状态值与目标状态值，
在所述充电电池的荷电状态值小于所述目标状态值时，增大所述当前的预设扭矩的值，
在所述充电电池的荷电状态值大于所述目标状态值时，减小所述当前的预设扭矩的值。
充电控制模块M3，用于按照充电扭矩对充电电池进行充电。
进一步，所述充电控制模M3还包括：
用于在所述充电判断模块M1判定电池荷电状态小于第一阈值时，充电控制模M3块进行强制充电，强制充电的充电扭矩为当前发动机转速下的最大扭矩减去所述需求扭矩；荷电状态大于第二阈值时，充电控制模M3不进行充电。
其中，所述第一阈值以及所述第二阈值分别为所述充电阈值范围的边界值，所述第一阈值小于所述第二阈值。
进一步，充电控制模M3还包括：
用于充电电池的荷电状态在充电阈值范围内，充电判断模块M1判定驾驶员需求扭矩大于预设扭矩时，充电控制模块M3不进行充电。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车充电控制参数获取方法，其特征在于，包括：
获得在一个循环工况结束时，充电电池的荷电状态；
获得当前的预设扭矩的值，所述预设扭矩用于在所述混合动力汽车的充电电池的荷电状态满足预设条件，且所述驾驶员需求扭矩小于当前的预设扭矩时，将所述预设扭矩减去所述驾驶员需求扭矩获得对所述充电电池进行主动充电时的充电扭矩；其中，所述预设扭矩的初始值等于最经济扭矩；
比较所述充电电池的荷电状态值与目标状态值；
在所述充电电池的荷电状态值小于所述目标状态值时，增大所述当前的预设扭矩的值；
在所述充电电池的荷电状态值大于所述目标状态值时，减小所述当前的预设扭矩的值。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述预设扭矩为最经济扭矩与自学习因子的乘积；所述自学习因子初始值为1；所述增大所述当前的预设扭矩的值包括：
增大所述自学习因子的值；
所述减小所述当前的预设扭矩的值包括：
减小所述自学习因子的值。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述增大所述自学习因子的值包括：
将当前自学习因子值加上自学习因子单位量，所述自学习因子单位量大于0同时小于1；
所述减小所述自学习因子的值包括：
将当前自学习因子值减去所述自学习因子单位量。
4.一种混合动力汽车充电控制方法，其特征在于，包括：
判断所述混合动力汽车的充电电池的荷电状态以及驾驶员需求扭矩；
在所述充电电池的荷电状态在充电阈值范围内，且所述驾驶员需求扭矩小于当前的预设扭矩时，将所述当前的预设扭矩减去所述驾驶员需求扭矩得到充电扭矩；
按照所述充电扭矩对所述充电电池进行主动充电；
所述预设扭矩按照下述方式获得：
在一个循环工况结束时，获得所述混合动力汽车的充电电池的荷电状态；
比较所述充电电池的荷电状态值与目标状态值；
在所述充电电池的荷电状态值小于所述目标状态值时，增大当前的预设扭矩的值，其中，所述预设扭矩的初始值等于最经济扭矩；
在所述充电电池的荷电状态值大于所述目标状态值时，减小所述当前的预设扭矩的值。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述充电电池的荷电状态小于第一阈值时，进行强制充电，其中，所述强制充电的充电扭矩为当前发动机转速下的最大扭矩减去所述需求扭矩；
在所述充电电池的荷电状态大于第二阈值时，不进行充电；
其中，所述第一阈值以及所述第二阈值分别为所述充电阈值范围的边界值，所述第一阈值小于所述第二阈值。
6.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述充电电池的荷电状态在所述充电阈值范围内，且所述驾驶员需求扭矩大于当前的预设扭矩时，不进行充电。
7.根据权利要求1至6任一项所述方法，其特征在于，所述循环工况是指所述混合动力车从启动到钥匙关闭，且行驶里程达到预设值的工况。
8.一种混合动力汽车充电控制装置，其特征在于，包括充电判断模块，扭矩确定模块以及充电控制模块；
所述充电判断模块，用于判断所述混合动力汽车的充电电池的荷电状态和驾驶员需求扭矩；
所述扭矩确定模块，用于确定获得预设扭矩；在充电电池的荷电状态在充电阈值范围内，且所述驾驶员需求扭矩小于当前的预设扭矩时，将所述当前的预设扭矩减去所述驾驶员需求扭矩得到充电扭矩；
所述充电控制模块，用于根据所述充电扭矩对所述充电电池进行主动充电；
其中，所述预设扭矩按照下述方法获得：
在一个循环工况结束时，比较所述充电电池的荷电状态值与目标状态值，
在所述充电电池的荷电状态值小于所述目标状态值时，增大所述当前的预设扭矩的值，
在所述充电电池的荷电状态值大于所述目标状态值时，减小所述当前的预设扭矩的值。
9.根据权利要求8所述装置，其特征在于，所述充电控制模块还包括：
用于在所述充电电池的荷电状态小于第一阈值时，进行强制充电，其中，所述强制充电的充电扭矩为当前发动机转速下的最大扭矩减去所述需求扭矩；
在所述充电电池的荷电状态大于第二阈值时，不进行充电；
其中，所述第一阈值以及所述第二阈值分别为所述充电阈值范围的边界值，所述第一阈值小于所述第二阈值。
10.根据权利要求8所述装置，其特征在于，所述充电控制模块还包括：
用于在所述充电电池的荷电状态在所述充电阈值范围内，且所述驾驶员需求扭矩大于当前的预设扭矩时，不进行充电。
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