CN110435632A - 一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，至少包括以下步骤：根据积碳量，计算催化型颗粒捕集器的目标再生速率；根据发动机比油耗、积碳的影响因子、电池充放电功率的影响因子以及尾气排放物的万有特性图，计算发动机目标输出功率范围内候选工作点的相对比油耗；根据相对比油耗，计算发动机目标扭矩和发动机目标转速；将发动机目标扭矩发送给发动机控制器执行驱动命令；根据发动机目标转速、整车目标输出扭矩和发动机控制器反馈的发动机实际扭矩，计算电机目标扭矩；将电机目标扭矩发送给电机控制器执行驱动命令。本发明在合理控制能量转换损失的同时，降低颗粒捕集器或者催化型颗粒捕集器中的积碳量。

Description

一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法
技术领域
本发明属于混合动力汽车技术领域，特别涉及一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法。
背景技术
对于混合动力汽车，最显著的特征就是发动机起停频繁，整车低负荷的工况，发动机会熄火，整车进入纯电动模式，不会像传统车一样，发动机即使自怠速也不熄火。所以，对于柴油混合动力汽车，如果因为积碳的再生，而导致发动机不能熄火，还要增加后喷油，油耗恶化的程度会更加明显。因此，如果可以在行车过程中，有目的的增加积碳被动再生的时机和速率，将积碳量控制在合理的范围，从而避免积碳主动再生，可以将积碳再生所产生的油耗控制在最低程度。
本发明提供了一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，很好地将油耗、排放和积碳再生作为一个整体进行考虑，进而最大限度地节省油耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，为了节省油耗将积碳再生考虑在内，达到优化配置的目的。
为实现上述目的，本发明提出一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，所述控制方法包括以下步骤：
根据积碳量，计算催化型颗粒捕集器的目标再生速率；
根据发动机比油耗(beorg)、积碳的影响因子(kCDPF)、电池充放电功率的影响因子(kSOC)以及尾气排放物的万有特性图，计算发动机目标输出功率范围内候选工作点的相对比油耗(berel)；
根据所述相对比油耗(berel)，计算发动机目标扭矩和发动机目标转速；
将所述发动机目标扭矩发送给发动机控制器执行驱动命令；
根据所述发动机目标转速、整车目标输出扭矩和发动机控制器反馈的发动机实际扭矩，计算电机目标扭矩；
将所述电机目标扭矩发送给电机控制器执行驱动命令。
在一实施例中，所述电池充放电功率的影响因子(kSOC)为目标充放电功率范围的平均值(Popt)与电池充放电功率之间的比值。
在一实施例中，所述目标充放电功率范围通过所述整车控制器根据电池电量分析获得。所述发动机目标输出功率范围的影响因素包括驾驶员油门、车速和电池充放电功率。
在一实施例中，所述积碳的影响因子(kCDPF)为所述目标再生速率与发动机候选工作点下的积碳被动再生速率(Rpas)的比值。
在一实施例中，所述候选工作点的相对比油耗(berel)是所述整车控制器根据发动机候选工作点下的发动机功率(PEng)、发动机候选工作点下排放物的排放量、发动机比油耗(beorg)、发动机候选工作点下的排放物的影响因子、排温的影响因子(kT)、积碳的影响因子(kCDPF)和电池充放电功率的影响因子(kSOC)，分析获得。所述候选工作点的相对比油耗(berel)与发动机候选工作点下的发动机功率(PEng)、发动机候选工作点下排放物的排放量、发动机比油耗(beorg)、发动机候选工作点下的排放物的影响因子、排温的影响因子(kT)、积碳的影响因子(kCDPF)和电池充放电功率的影响因子(kSOC)之间的函数关系为：
其中，μ：颗粒捕集器或者催化型颗粒捕集器在再生过程中，其积累的颗粒物PM和所引起的额外的燃油消耗之间的换算系数，单位[-]；QPM：发动机候选工作点下颗粒物PM的排放量，单位[g/h]；fPM：发动机候选工作点下颗粒物PM经过尾气排放装置处理后的减少率；kPM、kNOx、kCO和kHC分别指颗粒物PM的影响因子、氮氧化物的影响因子、一氧化碳的影响因子和碳氢排放物的影响因子。
在一实施例中，所述氮氧化物的影响因子(kNOx)是所述整车控制器依据发动机候选工作点下氮氧化物的排放量(QNOx)、发动机候选工作点下尾气排放装置效率(fNOx)和用于将要进行的行程(S2)中氮氧化物的动态排放限值(LimDynNOx)，分析获得。所述氮氧化物的影响因子与发动机候选工作点下氮氧化物的排放量(QNOx)、发动机候选工作点下尾气排放装置效率(fNOx)和用于将要进行的行程(S2)中氮氧化物的动态排放限值(LimDynNOx)之间的关系为，
在一实施例中，所述整车控制器在分析颗粒物PM的影响因子、一氧化碳的影响因子和碳氢排放物的影响因子时，与氮氧化物的影响因子(kNOx)的分析方式相同。
在一实施例中，所述氮氧化物的影响因子(kNOx)的取值范围为：若氮氧化物的影响因子(kNOx)的值小于或等于1，则取值为1；若氮氧化物的影响因子(kNOx)的值大于1，则取值为氮氧化物的影响因子(kNOx)本身。
在一实施例中，所述用于将要进行的行程(S2)中氮氧化物的动态排放限值(LimDynNOx)的影响因素包括将要进行的行程(S2)、已完成的行程(S1)中氮氧化物排放节省的排放量(mSaveNOx)以及当前车速(V)。
在一实施例中，所述整车控制器在分析PM颗粒物的影响因子、一氧化碳的影响因子和碳氢排放物的影响因子时，与氮氧化物的影响因子(kNOx)的分析方式相同。
在一实施例中，所述整车控制器根据候选发动机工作点下的排温温度(T)与目标排温控制区间平均值(Tmean)之间的比值获得排温的影响因子(kT)，其中，所述目标排温控制区间平均值(Tmean)根据目标排温控制区间最大值(Tmax)与目标排温控制区间最小值(Tmin)确定。
在一实施例中，所述混合动力汽车具有电控无级式变速档位的混合动力变速箱。
本发明通过优化发动机工作点，增加颗粒捕集器(DPF)或者催化型颗粒捕集器(CDPF)被动再生的机会和速率，合理控制积碳量，避免颗粒捕集器(DPF)或者催化型颗粒捕集器(CDPF)的主动再生，降低了油耗；借鉴混合动力汽车对电池SOC和充放电功率的控制方法，将颗粒捕集器(DPF)或者催化型颗粒捕集器(CDPF)的积碳率和被动再生速率，作为整车控制器的控制量；本发明在选择发动机工作点的时候，同时考虑了颗粒捕集器(DPF)或者催化型颗粒捕集器(CDPF)的再生速率和电池的充放电功率，在合理控制能量转换损失的同时，降低颗粒捕集器或者催化型柴油颗粒过滤器的积碳量；本发明适用于柴油混合动力汽车，控制颗粒捕集器(DPF)或者催化型颗粒捕集器(CDPF)积碳量的工作机理，将颗粒捕集器(DPF)或者催化型颗粒捕集器(CDPF)积碳量的控制权由发动机控制器ECU转交给整车控制器HCU。
附图说明
图1：本发明一实施例的控制方法流程图；
图2：本发明一实施例提供的根据电池电量，得到电池充放电功率的影响因子kSOC的工作流程图示意图；
图3：本发明一实施例提供的一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制系统的结构框图。
元件标号说明：
10 防抱死制动系统
210 电池管理系统
40 发动机控制器
60 电机控制器
30 整车控制器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
如图1所示为本发明一实施例的控制方法流程图，
一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，所述控制方法至少包括以下步骤：
S1、根据积碳量，计算催化型颗粒捕集器的目标再生速率(或者是颗粒捕集器的目标再生速率)；
S2、根据发动机比油耗beorg、积碳的影响因子kCDPF、电池充放电功率的影响因子kSOC以及尾气排放物的万有特性图，计算发动机目标输出功率范围内候选工作点的相对比油耗berel；
S3、根据所述相对比油耗berel，计算发动机目标扭矩和发动机目标转速；
S4、将所述发动机目标扭矩发送给发动机控制器执行驱动命令；
S5、根据所述发动机目标转速、整车目标输出扭矩和发动机控制器反馈的发动机实际扭矩，计算电机目标扭矩；
S6、将所述电机目标扭矩发送给电机控制器执行驱动命令。
具体的，如图2所述为本发明一实施例提供的根据电池电量，得到电池充放电功率的影响因子kSOC的工作流程图示意图，包括，
S21、根据电池电量，计算目标充放电功率；
S22、根据目标充放电功率范围的平均值Popt与电池充放电功率之间的比值，计算电池充放电功率的影响因子kSOC；
S23、存储所述电池充放电功率的影响因子kSOC。
所述目标充放电功率范围通过所述整车控制器根据电池电量分析获得。所述积碳的影响因子kCDPF为所述目标再生速率与发动机候选工作点下的积碳被动再生速率Rpas的比值。所述发动机目标输出功率范围的影响因素包括驾驶员油门、车速和电池充放电功率。
具体的，请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制系统的结构框图，其中，发动机控制器40将积碳量信息发送到整车控制器30，整车控制器30根据接收到的相应信息，如整车控制器根据积碳量信息，计算催化型颗粒捕集器的目标再生速率Ropt(或者颗粒捕集器DPF的目标再生速率)；发动机控制器40采集油门信息并发送至整车控制器30，或者整车控制器30直接采集油门信息；防抱死制动系统10与整车控制器30通讯连接，防抱死制动系统10采集车速信息并发送给整车控制器30或整车控制器30根据电机转速获得车速信息；整车控制器30根据获得的油门和车速信息计算变速箱目标输出功率和电池目标充放电功率范围，并根据变速箱目标输出功率和电池目标充放电功率范围计算发动机目标输出功率范围；电池管理系统210与整车控制器30通讯连接，整车控制器30与发动机控制器40通讯连接，整车控制器30与电机控制器60通讯连接。
具体的，整车控制器30根据电池电量，计算电池的目标充放电功率，以及以目标充放功率为中心的充放电功率范围；
整车控制器30根据所述变速箱目标输出功率和电池目标充放电功率范围，计算发动机目标输出功率范围；
整车控制器30根据积碳量，计算催化型颗粒捕集器的目标再生速率Ropt(或者颗粒捕集器CDPF的目标再生速率)；
整车控制器30根据发动机比油耗beorg、积碳的影响因子kCDPF、电池充放电功率的影响因子kSOC以及尾气排放物的万有特性图，计算发动机目标输出功率范围内候选工作点的相对比油耗berel；
具体的，对于整车控制器30如何获得候选工作点的相对比油耗berel作详细说明：
在一实施例中，首先根据车速[km/h]对排放法规中的排放限值的单位进行转换，将[g/km]转换成[g/h]，其次，为充分利用排放限值，整车控制器将已完成的行程S1中节省的排放量mSaveNOx，[g]，折算进后一段行程(即将要进行的行程)S2的排放限值，引入用于将要进行的行程S2中氮氧化物的动态排放限值LimDynNOx，[g/h]。
为充分利用排放限值，先计算已完成的行程S1中氮氧化物NOx节省的排放量，[g]，即允许的最大排放量和实际排放量的差值，[g]，
mSaveNOx＝LimRefNOx×S1-mActlNOx
然后，以车速的单位[km/h]为标准，将排放法规中的排放限值单位进行转换，将排放法规中的[g/km]转换成[g/h]。
式中，mActlNOx：已完成的行程S1中实际排放到大气中的氮氧化物的质量，单位[g]；
LimRefNOx：排放法规中氮氧化物的排放限值，作为参考值，单位[g/km]；V：当前车速，单位[km/h]。
整车控制器30分析计算氮氧化物的影响因子kNOx的过程如下：某发动机工作点下，后处理装置SCR对应的氮氧化物NOx原排处理后，最后排进大气的NOx排放，[g/h]，排进大气的NOx的值和用于将要进行的行程S2中氮氧化物的动态排放限值LimDynNOx做比较，得到该工作点下氮氧化物的影响因子，小于1的时候，表明该排放低于法规限值，因不要求排放越低越好，此时，重点关注油耗，虽然小于1但仍然将该影响因子取值为1，具体说明：当对应工作点下氮氧化物的影响因子取值小于或等于1时，表明符合排放法规限值，此时就将kNOx的取值为1，表明此时已经不需要考虑尾气排放物的影响，只需关注发动机的油耗即可。根据下式，通过整车控制器30来分析计算氮氧化物的影响因子，
QNOx：发动机候选工作点下氮氧化物的排放量，单位[g/h]；fNOx：发动机候选工作点下尾气排放装置SCR效率；kNOx：氮氧化物的影响因子，单位[-]。
综合考虑各尾气后处理装置的工作效率以及寿命，有一个理想的排气温度区间，排温高于该区间，后处理装置的热冲击会增加，从而影响寿命，排温低于该区间，工作效率会降低，通过下式计算排温的影响因子，同理，如果排温在理想的控制区间内，排温的影响因子等于1时，不考虑排放的影响，重点关注油耗。
整车控制器30根据候选发动机工作点下的排温温度T与目标排温控制区间平均值Tmean之间的比值获得排温的影响因子kT，其中，所述目标排温控制区间平均值Tmean根据目标排温控制区间最大值Tmax与目标排温控制区间最小值Tmin确定。若所述候选发动机工作点下的排温温度T大于或等于目标排温控制区间最大值Tmax，所述排温的影响因子kT为候选发动机工作点下的排温温度T与目标排温控制区间平均值Tmean的比值；若所述候选发动机工作点下的排温温度T小于或等于目标排温控制区间最小值Tmin，所述排温的影响因子kT为目标排温控制区间平均值Tmean与候选发动机工作点下的排温温度T的比值；若所述候选发动机工作点下的排温温度T大于目标排温控制区间最小值Tmin且小于目标排温控制区间最大值(Tmax)，所述排温的影响因子kT为1，可参照如下关系式：
在考虑发动机油耗的时候，不能只考虑该工作点下的油耗，因为该工作点下的颗粒物PM排放，有一部分要被催化型颗粒捕集器CDPF收集，CDPF再生的时候，通过需要消耗一定的燃油来燃烧该部分被收集的颗粒物PM的排放，所以，该部分被收集的颗粒物PM排放，也能通过影响因子折算成油耗指标。
所述积碳的影响因子kCDPF为所述目标再生速率Ropt与发动机候选工作点下的积碳被动再生速率Rpas的比值，如下式：
其中，mCDPF为颗粒捕集器或者催化型颗粒捕集器中的积碳质量，单位[g]；mlim为颗粒捕集器或者催化型颗粒捕集器中的积碳质量限值，单位[g]；上述关系式是根据发动机的万有特性曲线图得出。所述电池充放电功率的影响因子kSOC为目标充放电功率范围的平均值Popt与电池充放电功率P之间的比值。如下式：
Popt＝f(SOC)
其中，Popt为目标充放电功率范围的平均值；P为电池充放电功率；Popt＝f(SOC)根据发动机的万有特性曲线图得出。
整车控制器30根据上述各参数获得候选工作点的相对比油耗berel，下式为候选工作点的相对比油耗berel，berel越低，说明该工作点越好，反之则越差，混合动力工况下，选择berel最小的工作点，同时优化油耗和排放。
PEng：发动机候选工作点下的发动机功率，单位[kW]；
其中，μ：催化型颗粒捕集器或者颗粒捕集器在再生过程中，其积累的颗粒物PM和所引起的额外的燃油消耗之间的换算系数，单位[-]，(催化型颗粒捕集器或者颗粒捕集器的再生过程中需要额外的燃油消耗，此时，表示对油耗的影响因子，单位[-])；QPM：发动机候选工作点下颗粒物PM的排放量，单位[g/h]；fPM：发动机候选工作点下颗粒物PM经过尾气排放装置处理后的减少率；kPM、kNOx、kCO和kHC分别指颗粒物PM的影响因子、氮氧化物的影响因子、一氧化碳的影响因子和碳氢排放物的影响因子；beorg：发动机比油耗，单位[g/kWh]。
值得注意的是，其他排放物的影响因子的转换跟上述氮氧化物NOx的影响因子的转换机理相同。
具体的，整车控制器30根据候选工作点相对比油耗berel的大小，计算发动机目标扭矩和发动机目标转速；
具体的，整车控制器30将发动机目标扭矩发送给发动机控制器40执行驱动命令；
具体的，整车控制器30根据发动机目标转速、整车目标输出扭矩和发动机控制器60反馈的发动机实际扭矩，计算电机目标扭矩；
具体的，整车控制器30将电机目标扭矩发送给电机控制器60执行驱动命令。
所述整车控制器30计算发动机目标输出功率范围内候选工作点的相对比油耗；根据候选工作点相对比油耗的大小(相对比油耗越大，对应工作点越差，相对比油耗越小，对应工作点越好)，整车控制器30选择发动机最优的工作点即目标发动机扭矩和目标发动机转速；整车控制器将发动机目标扭矩发送给发动机控制器EMS去执行驱动命令；整车控制器根据发动机控制器反馈的发动机实际扭矩，发动机目标转速，以及整车目标输出扭矩进行扭矩分配计算，计算电机目标扭矩，保证变速箱扭矩输出，以及发动机目标转速加速度；整车控制器将电机目标扭矩发送给电机控制器PEU去执行驱动命令。
对于固定速比档位的混合动力变速箱，通常只能调整发动机扭矩，但是对于有电控无级式自动变速档位即eCVT档位的混合动力变速箱，在对发动机工作点的选择上，有更大的自由度，发动机的转速和扭矩都可以根据需要进行调整，在兼顾经济性的同时，通过对发动机工作点合理的选择，也可以同时兼顾排放，因此本发明的混合动力汽车为具有电控无级式变速档位的混合动力变速箱。
本发明在控制发动机工作点的同时也考虑了各有害物的排放和积碳量，不仅能降低油耗，还能控制排放和积碳再生，满足排放法规的要求以及提高尾气后处理装置的寿命；本发明将发动机、尾气后处理装置以及积碳再生作为一个整体系统来考虑，在选择发动机工作点的时候，考虑到该工况点下尾气后处理装置的工作特性效率，也利于对后处理装置的设计和选型；本发明在评价发动机工作点油耗的时候，不仅考虑该工作点下的油耗，还将该工作点下被颗粒捕集器或者催化型颗粒捕集器吸收的颗粒物PM的排放通过影响因子转换成油耗指标考虑进来，本发明优化的不是一个时刻的油耗，而是一个较长周期内的整体油耗。
本发明的原理：本发明利用混合动力汽车可以自由调整发动机工作点的特点，整车控制器在选择发动机工作点的时候，除了油耗这个主要因素，还增加了排放和积碳再生的影响，在有目的的降低油耗的同时，也控制了尾气排放和对积碳的控制，也将后处理装置这个相对独立的开发工作，扩展为系统性的工作，能更有效的降低对后处理装置的设计目标，从而降低成本。
万有特性图：横轴表示发动机转速，单位[1/min]，纵轴表示发动机平均有效压力，单位[bar]。
本申请中的各影响因子均是根据发动机候选工作点下的各参数获得的。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，其特征在于，所述控制方法至少包括以下步骤：
根据积碳量，计算催化型颗粒捕集器的目标再生速率；
根据发动机比油耗(beorg)、积碳的影响因子(kCDPF)、电池充放电功率的影响因子(kSOC)以及尾气排放物的万有特性图，计算发动机目标输出功率范围内候选工作点的相对比油耗(berel)；
根据所述相对比油耗(berel)，计算发动机目标扭矩和发动机目标转速；
将所述发动机目标扭矩发送给发动机控制器执行驱动命令；
根据所述发动机目标转速、整车目标输出扭矩和发动机控制器反馈的发动机实际扭矩，计算电机目标扭矩；
将所述电机目标扭矩发送给电机控制器执行驱动命令。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，其特征在于：所述电池充放电功率的影响因子(kSOC)为目标充放电功率范围的平均值(Popt)与电池充放电功率之间的比值。
3.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，其特征在于：所述目标充放电功率范围通过所述整车控制器根据电池电量分析获得。
4.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，其特征在于：所述积碳的影响因子(kCDPF)为所述目标再生速率与发动机候选工作点下的积碳被动再生速率(Rpas)的比值。
5.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，其特征在于：所述发动机目标输出功率范围的影响因素包括驾驶员油门、车速和电池充放电功率。
6.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，其特征在于：所述候选工作点的相对比油耗(berel)是所述整车控制器根据发动机候选工作点下的发动机功率(PEng)、发动机候选工作点下排放物的排放量、发动机比油耗(beorg)、发动机候选工作点下的排放物的影响因子、排温的影响因子(kT)、积碳的影响因子(kCDPF)和电池充放电功率的影响因子(kSOC)，分析获得。
7.根据权利要求6所述的一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，其特征在于：所述候选工作点的相对比油耗(berel)与发动机候选工作点下的发动机功率(PEng)、发动机候选工作点下排放物的排放量、发动机比油耗(beorg)、发动机候选工作点下的排放物的影响因子、排温的影响因子(kT)、积碳的影响因子(kCDPF)和电池充放电功率的影响因子(kSOC)之间的函数关系为：
其中，
μ：催化型颗粒捕集器或者颗粒捕集器在再生过程中，其积累的颗粒物PM和所引起的额外的燃油消耗之间的换算系数，单位[-]；
QPM：发动机候选工作点下颗粒物PM的排放量，单位[g/h]；
fPM：发动机候选工作点下颗粒物PM经过尾气排放装置处理后的减少率；
kPM、kNOx、kCO和kHC分别指颗粒物PM的影响因子、氮氧化物的影响因子、一氧化碳的影响因子和碳氢排放物的影响因子。
8.根据权利要求7所述的一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，其特征在于：所述氮氧化物的影响因子(kNOx)是所述整车控制器依据发动机候选工作点下氮氧化物的排放量(QNOx)、发动机候选工作点下尾气排放装置效率(fNOx)和用于将要进行的行程(S2)中氮氧化物的动态排放限值(LimDynNOx)，分析获得。
9.根据权利要求8所述的一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，其特征在于：所述氮氧化物的影响因子与发动机候选工作点下氮氧化物的排放量(QNOx)、发动机候选工作点下尾气排放装置效率(fNOx)和用于将要进行的行程(S2)中氮氧化物的动态排放限值(LimDynNOx)之间的关系为，
10.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法，其特征在于：所述整车控制器在分析颗粒物PM的影响因子、一氧化碳的影响因子和碳氢排放物的影响因子时，与氮氧化物的影响因子(kNOx)的分析方式相同。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111169465A (zh) * 2020-01-15 2020-05-19 上海电气集团股份有限公司 一种重度混合动力车辆运行的控制方法
CN111559387A (zh) * 2020-04-09 2020-08-21 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种节能驾驶提示方法、装置、设备和存储介质
CN112193235A (zh) * 2020-09-21 2021-01-08 联合汽车电子有限公司 增程式电动车的控制方法、装置、设备及存储介质
CN112949040A (zh) * 2021-02-01 2021-06-11 山东大学 影响排放一致性的缸盖装配力矩阈值大数据确定方法
CN113335266A (zh) * 2021-06-29 2021-09-03 同济大学 一种兼顾cdpf碳载量的发动机工作点选择及调整方法
CN113370965A (zh) * 2021-06-21 2021-09-10 同济大学 一种混合动力汽车的工作点选择及调整方法
CN113428131A (zh) * 2021-07-16 2021-09-24 同济大学 一种兼顾cdpf主动再生的发动机工作点选择及调整方法
CN114165344A (zh) * 2021-12-09 2022-03-11 安徽江淮汽车集团股份有限公司 混动车型gpf主动再生控制方法
CN115434794A (zh) * 2022-09-26 2022-12-06 潍柴动力股份有限公司 柴油颗粒过滤器再生方法、装置、电子设备和存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001095105A (ja) * 1999-09-24 2001-04-06 Hitachi Ltd ハイブリッド車両
JP2013119379A (ja) * 2011-12-08 2013-06-17 Hyundai Motor Co Ltd ハイブリッド車両のエンジントルク制御方法
CN106458220A (zh) * 2014-06-17 2017-02-22 罗伯特·博世有限公司 用于发动机控制装置的功率控制装置，发动机控制装置和发动机系统
CN109017749A (zh) * 2018-06-29 2018-12-18 重庆长安汽车股份有限公司 一种混合动力汽车的怠速控制方法
CN109606348A (zh) * 2019-01-14 2019-04-12 吉林大学 一种插电式行星混联汽车能量管理控制方法
CN109795475A (zh) * 2019-01-21 2019-05-24 东风航盛（武汉）汽车控制系统有限公司 增程式混合动力功率控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001095105A (ja) * 1999-09-24 2001-04-06 Hitachi Ltd ハイブリッド車両
JP2013119379A (ja) * 2011-12-08 2013-06-17 Hyundai Motor Co Ltd ハイブリッド車両のエンジントルク制御方法
CN106458220A (zh) * 2014-06-17 2017-02-22 罗伯特·博世有限公司 用于发动机控制装置的功率控制装置，发动机控制装置和发动机系统
CN109017749A (zh) * 2018-06-29 2018-12-18 重庆长安汽车股份有限公司 一种混合动力汽车的怠速控制方法
CN109606348A (zh) * 2019-01-14 2019-04-12 吉林大学 一种插电式行星混联汽车能量管理控制方法
CN109795475A (zh) * 2019-01-21 2019-05-24 东风航盛（武汉）汽车控制系统有限公司 增程式混合动力功率控制方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111169465B (zh) * 2020-01-15 2021-06-11 上海电气集团股份有限公司 一种重度混合动力车辆运行的控制方法
CN111169465A (zh) * 2020-01-15 2020-05-19 上海电气集团股份有限公司 一种重度混合动力车辆运行的控制方法
CN111559387A (zh) * 2020-04-09 2020-08-21 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种节能驾驶提示方法、装置、设备和存储介质
CN111559387B (zh) * 2020-04-09 2022-06-14 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种节能驾驶提示方法、装置、设备和存储介质
CN112193235B (zh) * 2020-09-21 2022-02-08 联合汽车电子有限公司 增程式电动车的控制方法、装置、设备及存储介质
CN112193235A (zh) * 2020-09-21 2021-01-08 联合汽车电子有限公司 增程式电动车的控制方法、装置、设备及存储介质
CN112949040A (zh) * 2021-02-01 2021-06-11 山东大学 影响排放一致性的缸盖装配力矩阈值大数据确定方法
CN112949040B (zh) * 2021-02-01 2022-10-14 山东大学 影响排放一致性的缸盖装配力矩阈值大数据确定方法
CN113370965A (zh) * 2021-06-21 2021-09-10 同济大学 一种混合动力汽车的工作点选择及调整方法
CN113370965B (zh) * 2021-06-21 2022-09-20 同济大学 一种混合动力汽车的工作点选择及调整方法
CN113335266A (zh) * 2021-06-29 2021-09-03 同济大学 一种兼顾cdpf碳载量的发动机工作点选择及调整方法
CN113428131A (zh) * 2021-07-16 2021-09-24 同济大学 一种兼顾cdpf主动再生的发动机工作点选择及调整方法
CN113428131B (zh) * 2021-07-16 2022-04-05 同济大学 一种兼顾cdpf主动再生的发动机工作点选择及调整方法
CN114165344A (zh) * 2021-12-09 2022-03-11 安徽江淮汽车集团股份有限公司 混动车型gpf主动再生控制方法
CN115434794A (zh) * 2022-09-26 2022-12-06 潍柴动力股份有限公司 柴油颗粒过滤器再生方法、装置、电子设备和存储介质
CN115434794B (zh) * 2022-09-26 2024-04-16 潍柴动力股份有限公司 柴油颗粒过滤器再生方法、装置、电子设备和存储介质

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