CN110588625A - 一种混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法 - Google Patents

一种混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，其包括如下步骤：S1、根据整车的目标速度，计算发动机的目标转速ne_dem；S2、根据发动机的目标转速ne_dem与现在发动机的实际转速n’e_out的插值判断发动机的转速是增加还是减少，若发动机的转速增加，则执行步骤S3；否则，执行步骤S4；S3、依据电池SOC的状态计算汽车增速到整车的目标转速时，发动机的实际输出转速ne_out，并控制发动机达到所述实际输出转速ne_out；S4、依据电池SOC的状态计算汽车降速到整车的目标转速时，所述发动机的实际输出转速ne_out1，并控制所述发动机达到所述实际输出转速ne_out1。本发明能够在保证整车的燃油经济性的基础上，保证整车的动力性，提高驾乘体验。

Description

一种混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，越来越多的汽车进入到生产生活中。为了降低汽车尾气对空气的污染，混合动力汽车成为近年来各大汽车制造厂商汽车发展的主流。在商用车领域，因与乘用车不同，商用车用户对车辆燃油经济性的期望大于乘用车用户。而针对驾驶行为改善燃油经济性的策略，当车速提高时，通常是提高驱动电机的转速；当车速下降时，降低发动机转速，这种方式可以保证燃油的经济性，但没有考虑到电池SOC(核电状态)，如果电池SOC处于较低水平，会使得电量消耗过快，从而影响到整车动力输出的稳定性，降低驾乘体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，能够在保证整车的燃油经济性的基础上，保证整车的动力性，提高驾乘体验。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，包括如下步骤：
S1、根据整车的目标速度，计算发动机的目标转速ne_dem；
S2、根据所述发动机的目标转速ne_dem与现在所述发动机的实际转速n’e_out的插值判断所述发动机的转速是增加还是减少，若所述发动机的转速增加，则执行步骤S3；否则，执行步骤S4；
S3、依据电池SOC的状态计算汽车增速到整车的目标转速时，所述发动机的实际输出转速ne_out，并控制所述发动机达到所述实际输出转速ne_out；
S4、依据电池SOC的状态计算汽车降速到整车的目标转速时，所述发动机的实际输出转速ne_out1，并控制所述发动机达到所述实际输出转速ne_out1。
可选地，所述步骤S1包括如下步骤：
S1.1、计算汽车达到整车的目标速度时，所述发动机的目标功率Pe_dem；
S1.2、根据所述发动机的目标功率Pe_dem计算得到所述发动机的目标转速ne_dem。
可选地，所述步骤S1.1中，由整车需求功率Pveh和电池目标功率Pbat_dem，计算所述发动机的目标功率Pe_dem,计算公式如下：
Pe_dem＝Pveh-Pbat_dem。
可选地，所述步骤S1.2中，根据所述发动机的目标功率Pe_dem通过在发动机最优工作曲线上进行插值计算得到所述发动机的目标转速ne_dem。
可选地，所述步骤S3包括如下步骤：
S3.1、根据电池SOC的状态确定滤波时间t,计算得出上升滤波因子：
αup＝t/T,T为系统采样时间；
S3.2、根据所述发动机的目标转速ne_dem与现在所述发动机的实际转速n’e_out，计算得出发动机的实际输出转速ne_out，计算公式如下：
ne_out＝αup×ne_dem+(1-αup)×n’e_out；
S3.3、控制所述发动机达到所述实际输出转速ne_out。
可选地，所述步骤S3.1中，所述滤波时间t由电池SOC对滤波时间曲线插值计算获得。
可选地，所述步骤S3.1中，所述滤波时间t能够进行标定。
可选地，所述步骤S4包括如下步骤：
S4.1、根据电池SOC的状态确定滤波时间t1,计算得出下降滤波因子：αdwn＝t1/T,T为系统采样时间；
S4.2、根据所述发动机的目标转速ne_dem与现在所述发动机的实际转速n’e_out，计算得出发动机的实际输出转速ne_out1，计算公式如下：
ne_out1＝αdwn×ne_dem+(1-αdwn)×n’e_out；
S4.3、控制所述发动机达到所述实际输出转速ne_out1。
可选地，所述步骤S4.1中，所述滤波时间t1由电池SOC对滤波时间曲线插值计算获得。
可选地，所述步骤S4.1中，所述滤波时间t1能够进行标定。
本发明的有益效果：
本发明所提供的混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，根据整车的目标速度，计算发动机的目标转速ne_dem，然后，依据电池SOC的状态来算出发动机在增速或者是降速情况下发动机的实际输出转速，并将发动机的转速调到实际输出转速。通过上述方式，依据电池SOC的状态，控制发动的实际输出转速，当电池SOC处于较高水平的时候，由驱动电机承担大部分的转速输出，保证经济性；当电池SOC处于较低水平的时候，由发动机承担大部分的转速输出，保证动力输出的稳定性，在保证燃油经济性和动力输出稳定性的同时，提高了驾乘体验。
附图说明
图1是本发明一种混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了保证混合动力汽车燃油经济性的同时，保证汽车动力输出的稳定性，从而提高混合动力汽车的驾乘体验，如图1所示，本发明提供一种混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，包括如下步骤：
S1、根据整车的目标速度，计算发动机的目标转速ne_dem；
S2、根据发动机的目标转速ne_dem与现在发动机的实际转速n’e_out的插值判断发动机的转速是增加还是减少，若发动机的转速增加，则执行步骤S3；否则，执行步骤S4；
S3、依据电池SOC的状态计算汽车增速到整车的目标转速时，发动机的实际输出转速ne_out，并控制发动机达到实际输出转速ne_out；
S4、依据电池SOC的状态计算汽车降速到整车的目标转速时，发动机的实际输出转速ne_out1，并控制发动机达到实际输出转速ne_out1。
依据电池SOC的状态来算出发动机在增速或者是降速情况下发动机的实际输出转速，并将发动机的转速调到实际输出转速。通过上述方式，依据电池SOC的状态，控制发动的实际输出转速，当电池SOC处于较高水平的时候，由驱动电机承担大部分的转速输出，保证经济性；当电池SOC处于较低水平的时候，由发动机承担大部分的转速输出，保证电池的电量不至于损耗过快，保证动力输出的稳定性，从而提高了驾乘体验。
进一步地，步骤S1包括如下步骤：
S1.1、计算汽车达到整车的目标速度时，发动机的目标功率Pe_dem；具体地，在本实施例中，由整车达到目标转速时，整车的需求功率Pveh和电池目标功率Pbat_dem，计算发动机的目标功率Pe_dem,计算公式如下：Pe_dem＝Pveh-Pbat_dem；
S1.2、根据发动机的目标功率Pe_dem计算得到发动机的目标转速ne_dem。具体地，根据发动机的目标功率Pe_dem通过在发动机最优工作曲线上进行插值计算得到发动机的目标转速ne_dem。通过采用插值计算，保证算出的发动机的目标转速ne_dem最为贴合发动机的最优工作状态。
当发动机的转速增加时，步骤S3包括如下步骤：
S3.1、根据电池SOC的状态确定滤波时间t,计算得出上升滤波因子：αup＝t/T,T为系统采样时间；其中，滤波时间t的时长随着电池SOC的状态呈正向变化，即电池SOC越高，滤波时间t的时长就越长。在本实施例中，滤波时间t由电池SOC对滤波时间曲线插值计算获得；当然，滤波时间t也能够根据实际工况进行标定；
S3.2、根据发动机的目标转速ne_dem与现在发动机的实际转速n’e_out，计算得出发动机的实际输出转速ne_out，计算公式如下：
ne_out＝αup×ne_dem+(1-αup)×n’e_out；
S3.3、控制发动机达到实际输出转速ne_out。
在混合动力汽车增速的过程中，如电池SOC较高，则发动机尽量保持稳定的转速输出，由驱动电机主要进行功率补偿，减少燃油消耗，保证经济性；如电池SOC较低，则将尽快将发动机的转速调节到目标转速，保证动力输出的稳定性，同时避免电池SOC下降太快。
进一步地，当发动机的转速下降时，步骤S4包括如下步骤：
S4.1、根据电池SOC的状态确定滤波时间t1,计算得出下降滤波因子：αdwn＝t1/T,T为系统采样时间；其中，滤波时间t1的时长随着电池SOC的状态呈反向变化，即电池SOC越高，滤波时间t1的时长就越短。在本实施例中，滤波时间t1由电池SOC对滤波时间曲线插值计算获得；当然，滤波时间t1也能够根据实际工况进行标定；
S4.2、根据发动机的目标转速ne_dem与现在发动机的实际转速n’e_out，计算得出发动机的实际输出转速ne_out1，计算公式如下：
ne_out1＝αdwn×ne_dem+(1-αdwn)×n’e_out；
S4.3、控制发动机达到实际输出转速ne_out1。
在混合动力汽车降速的过程中，如电池SOC较高，则尽快将发动机的转速调节到目标转速，由驱动电机主要进行功率补偿，减少燃油消耗，保证经济性；如电池SOC较低，则发动机尽量延迟降低转速，由驱动电机降低输出转速，从而避免电池SOC下降太快。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、具有维持电池SOC平衡能力：电池SOC较低时，发动机维持主要转速输出，避免驱动电机长时间大功率输出造成电池SOC下降过快；电池SOC较高时，发动机维持在较低转速输出，避免发动机转速变化太快，导致工作点频繁变化，保证整车燃油的经济性。
2、具有双向滤波能力；当电池SOC较低时，及时响应发动机升速，延迟响应发动机降速；当电池SOC较高时，及时响应发动机降速，延迟响应发动机升速，确保整车动力性需求。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据整车的目标速度，计算发动机的目标转速ne_dem；
S2、根据所述发动机的目标转速ne_dem与现在所述发动机的实际转速n’e_out的插值判断所述发动机的转速是增加还是减少，若所述发动机的转速增加，则执行步骤S3；否则，执行步骤S4；
S3、依据电池SOC的状态计算汽车增速到整车的目标转速时，所述发动机的实际输出转速ne_out，并控制所述发动机达到所述实际输出转速ne_out；
S4、依据电池SOC的状态计算汽车降速到整车的目标转速时，所述发动机的实际输出转速ne_out1，并控制所述发动机达到所述实际输出转速ne_out1。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：
S1.1、计算汽车达到整车的目标速度时，所述发动机的目标功率Pe_dem；
S1.2、根据所述发动机的目标功率Pe_dem计算得到所述发动机的目标转速ne_dem。
3.根据权利要求2所述的混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，其特征在于，所述步骤S1.1中，由整车需求功率Pveh和电池目标功率Pbat_dem，计算所述发动机的目标功率Pe_dem,计算公式如下：
Pe_dem＝Pveh-Pbat_dem。
4.根据权利要求2所述的混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，其特征在于，所述步骤S1.2中，根据所述发动机的目标功率Pe_dem通过在发动机最优工作曲线上进行插值计算得到所述发动机的目标转速ne_dem。
5.根据权利要求1所述的混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下步骤：
S3.1、根据电池SOC的状态确定滤波时间t,计算得出上升滤波因子：
αup＝t/T,T为系统采样时间；
S3.2、根据所述发动机的目标转速ne_dem与现在所述发动机的实际转速n’e_out，计算得出发动机的实际输出转速ne_out，计算公式如下：
ne_out＝αup×ne_dem+(1-αup)×n’e_out；
S3.3、控制所述发动机达到所述实际输出转速ne_out。
6.根据权利要求5所述的混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，其特征在于，所述步骤S3.1中，所述滤波时间t由电池SOC对滤波时间曲线插值计算获得。
7.根据权利要求5所述的混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，其特征在于，所述步骤S3.1中，所述滤波时间t能够进行标定。
8.根据权利要求1所述的混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：
S4.1、根据电池SOC的状态确定滤波时间t1,计算得出下降滤波因子：
αdwn＝t1/T,T为系统采样时间；
S4.2、根据所述发动机的目标转速ne_dem与现在所述发动机的实际转速n’e_out，计算得出发动机的实际输出转速ne_out1，计算公式如下：
ne_out1＝αdwn×ne_dem+(1-αdwn)×n’e_out；
S4.3、控制所述发动机达到所述实际输出转速ne_out1。
9.根据权利要求8所述的混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，其特征在于，所述步骤S4.1中，所述滤波时间t1由电池SOC对滤波时间曲线插值计算获得。
10.根据权利要求8所述的混合动力汽车发动机转速平滑控制的方法，其特征在于，所述步骤S4.1中，所述滤波时间t1能够进行标定。
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