CN111391716A - 车辆的控制方法、系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种车辆的控制方法、系统及车辆,该方法包括以下步骤:接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差;判断电芯最低温度是否低于第一预设温度且电芯温差是否小于第一预设温差阈值;如果是,则控制车辆的电池加热装置启动,以对动力电池进行加热。本发明采用了控边界加热和温差判定的加热控制模式,通过对加热过程中温差的实时判定,确保动力电池在低温加热过程中温差不超出控制范围,避免了以电芯最低温度作为单一控制条件时由温差导致的电芯一致性和循环寿命问题。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,特别涉及一种车辆的控制方法、系统及车辆。
背景技术
纯电动汽车在低温条件下充电,动力电池系统会出现电流受限甚至无法充电的问题,导致充电时间过长,影响客户体验。
目前一些电动汽车的动力电池系统配备了具有加热功能的热管理系统,可以在低温环境中对动力电池加热,使动力电池在低温环境中也保持较好的充电性能。但随着动力电池加热功率的提高,电芯温升速率提升,动力电池系统温差也会随之拉大。而长期在温差过大的环境中使用,会对电芯一致性带来影响;另一方面,温差过大会降低动力电池系统充放电循环寿命。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出一种车辆的控制方法,该方法采用了控边界加热和温差判定的加热控制模式,通过对加热过程中温差的实时判定,确保动力电池在低温加热过程中温差不超出控制范围,避免了以电芯最低温度作为单一控制条件时由温差导致的电芯一致性和循环寿命问题。
为此,本发明的第二个目的在于提出一种车辆的控制系统。
为此,本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
为了实现上述目的,本发明第一方面的实施例提出了一种车辆的控制方法,包括以下步骤:接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差;判断所述电芯最低温度是否低于第一预设温度且所述电芯温差是否小于第一预设温差阈值;如果是,则控制车辆的电池加热装置启动,以对所述动力电池进行加热。
根据本发明实施例的车辆的控制方法,接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差,当判断电芯最低温度低于第一预设温度且电芯温差是否小于第一预设温差阈值时,控制车辆的电池加热装置启动,以对动力电池进行加热,即采用了控边界加热和温差判定的加热控制模式,通过对加热过程中温差的实时判定,确保动力电池在低温加热过程中温差不超出控制范围,避免了以电芯最低温度作为单一控制条件时由温差导致的电芯一致性和循环寿命问题,可以在保证动力电池维持适宜工作温度的前提下,有效控制电池系统温差,进而,一方面适宜的工作温度可以提升电池充电效率,缩短电池在低温下的充电时长,提升用户体验;另一方面,控制电池系统温差在合理范围内可以帮助提升电芯一致性,延长电池的使用寿命。
另外,根据本发明上述实施例的车辆的控制方法还可以具有如下附加的技术特征:
在一些示例中,在对所述动力电池进行加热之后,还包括:判断所述电芯最低温度是否小于或等于第二预设温度;如果是,则进一步判断所述电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间是否大于预设时间;如果是,则停止对所述动力电池进行加热,并进行故障报警。
在一些示例中,还包括:如果所述电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间小于或等于所述预设时间,则判断所述电芯温差是否达到第二预设温差阈值;如果是,则停止对所述动力电池进行加热,并进行故障报警。
在一些示例中,还包括:如果所述电芯最低温度大于所述第二预设温度,则开始对所述动力电池进行充电。
在一些示例中,在对所述动力电池进行充电之后,还包括:判断所述电芯最低温度是否大于第三预设温度;如果是,则停止对所述动力电池进行加热。
在一些示例中,还包括:所述电芯最低温度小于或等于所述第三预设温度,则进一步判断所述电芯温差是否大于或等于第三预设温差阈值;如果是,则停止对所述动力电池进行加热。
在一些示例中,还包括:在对所述动力电池的充电过程中,判断所述电芯最低温度是否小于或等于所述第二预设温度;如果是,则停止对所述动力电池进行充电,并控制车辆的电池加热装置启动,以对所述动力电池进行加热。
为了实现上述目的,本发明第二方面的实施例提出了一种车辆的控制系统,包括:获取模块,用于接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差;判断模块,用于判断所述电芯最低温度是否低于第一预设温度且所述电芯温差是否小于第一预设温差阈值;控制模块,用于当所述电芯最低温度低于第一预设温度且所述电芯温差小于第一预设温差阈值时,控制车辆的电池加热装置启动,以对所述动力电池进行加热。
根据本发明实施例的车辆的控制系统,接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差,当判断电芯最低温度低于第一预设温度且电芯温差是否小于第一预设温差阈值时,控制车辆的电池加热装置启动,以对动力电池进行加热,即采用了控边界加热和温差判定的加热控制模式,通过对加热过程中温差的实时判定,确保动力电池在低温加热过程中温差不超出控制范围,避免了以电芯最低温度作为单一控制条件时由温差导致的电芯一致性和循环寿命问题,可以在保证动力电池维持适宜工作温度的前提下,有效控制电池系统温差,进而,一方面适宜的工作温度可以提升电池充电效率,缩短电池在低温下的充电时长,提升用户体验;另一方面,控制电池系统温差在合理范围内可以帮助提升电芯一致性,延长电池的使用寿命。
另外,根据本发明上述实施例的车辆的控制系统还可以具有如下附加的技术特征:
在一些示例中,所述判断模块,还用于判断所述电芯最低温度是否小于或等于第二预设温度,并当所述电芯最低温度小于或等于第二预设温度时,进一步判断所述电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间是否大于预设时间;所述控制模块,还用于当所述电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间大于预设时间时,停止对所述动力电池进行加热,并进行故障报警。
为了实现上述目的,本发明第三方面的实施例提出了一种车辆,包括本发明上述实施例所述的车辆的控制系统。
根据本发明实施例的车辆,接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差,当判断电芯最低温度低于第一预设温度且电芯温差是否小于第一预设温差阈值时,控制车辆的电池加热装置启动,以对动力电池进行加热,即采用了控边界加热和温差判定的加热控制模式,通过对加热过程中温差的实时判定,确保动力电池在低温加热过程中温差不超出控制范围,避免了以电芯最低温度作为单一控制条件时由温差导致的电芯一致性和循环寿命问题,可以在保证动力电池维持适宜工作温度的前提下,有效控制电池系统温差,进而,一方面适宜的工作温度可以提升电池充电效率,缩短电池在低温下的充电时长,提升用户体验;另一方面,控制电池系统温差在合理范围内可以帮助提升电芯一致性,延长电池的使用寿命。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一个实施例的车辆的控制方法的流程图;
图2是根据本发明一个具体实施例的车辆的控制方法的详细流程示意图;
图3是根据本发明一个实施例的车辆的控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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,或一体地连接;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。
以下结合附图描述根据本发明实施例的车辆的控制方法、系统及车辆。
图1是根据本发明一个实施例的车辆的控制方法的流程图。如图1所示,该车辆的控制方法,包括以下步骤:
步骤S1:接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差。
步骤S2:判断电芯最低温度是否低于第一预设温度且电芯温差是否小于第一预设温差阈值。
步骤S3:如果是,则控制车辆的电池加热装置启动,以对动力电池进行加热。
即,动力电池系统启动充电功能时,当电芯最低温度低于第一预设温度时,则发送电池加热请求,称作控边界加热,同时判定动力电池系统的电芯温差,若电芯温差在允许范围之内,即电芯温差小于第一预设温差阈值,则加热功能正常启动,即启动电池加热装置对动力电池进行加热。从而,采用控边界加热和温差判定的加热控制模式,通过对加热过程中温差的实时判定,确保动力电池在低温加热过程中温差不超出控制范围,避免了以电芯最低温度作为单一控制条件时由温差导致的电芯一致性和循环寿命问题。
在本发明的一个实施例中,在对动力电池进行加热之后,还包括:判断电芯最低温度是否小于或等于第二预设温度;如果是,则进一步判断电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间是否大于预设时间;如果是,则停止对动力电池进行加热,并进行故障报警。
在本发明的一个实施例中,该方法还包括:如果电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间小于或等于预设时间,则判断电芯温差是否达到第二预设温差阈值;如果是,则停止对动力电池进行加热,并进行故障报警。
进一步地,在本发明的一个实施例中,该方法还包括:如果电芯最低温度大于第二预设温度,则开始对动力电池进行充电。
在本发明的一个实施例中,在对动力电池进行充电之后,还包括:判断电芯最低温度是否大于第三预设温度;如果是,则停止对动力电池进行加热。
在本发明的一个实施例中,该方法还包括:如果电芯最低温度小于或等于第三预设温度,则进一步判断电芯温差是否大于或等于第三预设温差阈值;如果是,则停止对动力电池进行加热。
在本发明的一个实施例中,该方法还包括:在对动力电池的充电过程中,判断电芯最低温度是否小于或等于第二预设温度;如果是,则停止对动力电池进行充电,并控制车辆的电池加热装置启动,以对动力电池进行加热。
也即,动力电池系统启动充电功能时,当电芯最低温度低于第一预设温度时,则发送电池加热请求,称作控边界加热,同时判定动力电池系统的电芯温差,若电芯温差在允许范围之内,即电芯温差小于第一预设温差阈值,则加热功能正常启动,即启动电池加热装置对动力电池进行加热。若电芯温差大于第一预设温差阈值,则不启动电池加热功能。当电芯最低温度上升至适宜温度,即大于第三预设温度后,关闭电池加热功能。在电池加热过程中,当动力电池系统的电芯温差大于第三预设温差阈值,则及时关闭加热,直至温差降至允许范围。
作为具体的实施例,结合图2所示,该车辆的控制方法,详细包括以下步骤:
1.接收到充电指令时,首先检测电池中电芯最低温度Tmin和电芯温度差X1,当电芯最低温度Tmin低于第一预设温度X1,且电芯温差ΔT小于第一预设温差阈值Y1时,启动加热系统,即控制电池加热装置启动,对动力电池进行加热,同时继续监控电芯温度T和电芯温差ΔT。
2.在对动力电池进行加热后,判断电芯最低温度Tmin是否达到第二预设温度Tc;如果未达到,则进一步判断电芯最低温度Tmin小于或等于第二预设温度Tc的持续时间是否大于预设时间,即判断是否超时;如果超时,则停止对动力电池进行加热,并进行故障报警。
3.如果未超时,则进一步判断电芯温差ΔT是否达到上限值ΔTmax,即第二预设温差阈值;如果电芯温差ΔT达到第二预设温差阈值ΔTmax,则停止加热,并进行故障报警。
4.如果电芯最低温度Tmin大于第二预设温度Tc,即达到第二预设温度Tc,则闭合充电继电器,开始对动力电池进行充电。
5.在对动力电池进行充电之后,进一步判断电芯最低温度Tmin是否大于第三预设温度X2;如果电芯最低温度Tmin大于第三预设温度X2,则断开加热继电器,停止对动力电池进行加热。
6.如果电芯最低温度Tmin小于或等于第三预设温度X2,则进一步判断电芯温差ΔT是否大于或等于第三预设温差阈值Y2;如果电芯温差ΔT大于或等于第三预设温差阈值Y2,则断开加热继电器,停止对动力电池进行加热。
7.在对动力电池的充电过程中,判断电芯最低温度Tmin是否小于或等于第二预设温度Tc;如果电芯最低温度Tmin小于或等于第二预设温度Tc,则停止对动力电池进行充电,并控制车辆的电池加热装置启动,以对动力电池进行加热。
8.检测电芯电压是否达到充电截止电压,如果电芯电压达到充电截止电压,则充电结束,完成充电。
对上述参数的说明:Tmin为电芯最低温度,X1为第一预设温度,表示触发加热的最低启动温度;ΔT为电芯温差;Y1为第一预设温差阈值,表示允许加热的电芯最大温差;Tc为第二预设温度,表示允许充电的电池最低启动温度;ΔTmax为第二预设温差阈值,表示动力电池系统允许的最大温差;X2为第三预设温度,表示动力电池系统适宜充电温度的上限温度值;Y2为第三预设温差阈值,表示动力电池系统适宜充电温差的上限值,其中,X2>X1、ΔTmax>Y2>Y1。需要说明的是,以上参数均可根据动力电池在不同工作状态下进行精确标定。
根据本发明实施例的车辆的控制方法,接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差,当判断电芯最低温度低于第一预设温度且电芯温差是否小于第一预设温差阈值时,控制车辆的电池加热装置启动,以对动力电池进行加热,即采用了控边界加热和温差判定的加热控制模式,通过对加热过程中温差的实时判定,确保动力电池在低温加热过程中温差不超出控制范围,避免了以电芯最低温度作为单一控制条件时由温差导致的电芯一致性和循环寿命问题,可以在保证动力电池维持适宜工作温度的前提下,有效控制电池系统温差,进而,一方面适宜的工作温度可以提升电池充电效率,缩短电池在低温下的充电时长,提升用户体验;另一方面,控制电池系统温差在合理范围内可以帮助提升电芯一致性,延长电池的使用寿命。
本发明的进一步实施例还提出了一种车辆的控制系统。
图3是根据本发明一个实施例的车辆的控制系统的结构框图。如图3所示,该车辆的控制系统100,包括:获取模块110、判断模块120和控制模块130。
具体的,获取模块110用于接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差。
判断模块120用于判断电芯最低温度是否低于第一预设温度且电芯温差是否小于第一预设温差阈值。
控制模块130用于当电芯最低温度低于第一预设温度且电芯温差小于第一预设温差阈值时,控制车辆的电池加热装置启动,以对动力电池进行加热。
即,动力电池系统启动充电功能时,当电芯最低温度低于第一预设温度时,则发送电池加热请求,称作控边界加热,同时判定动力电池系统的电芯温差,若电芯温差在允许范围之内,即电芯温差小于第一预设温差阈值,则加热功能正常启动,即启动电池加热装置对动力电池进行加热。从而,采用控边界加热和温差判定的加热控制模式,通过对加热过程中温差的实时判定,确保动力电池在低温加热过程中温差不超出控制范围,避免了以电芯最低温度作为单一控制条件时由温差导致的电芯一致性和循环寿命问题。
在本发明的一个实施例中,在对动力电池进行加热之后,判断模块120还用于判断电芯最低温度是否小于或等于第二预设温度,并当电芯最低温度小于或等于第二预设温度时,进一步判断电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间是否大于预设时间;控制模块130还用于当电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间大于预设时间时,停止对动力电池进行加热,并进行故障报警。
在本发明的一个实施例中,判断模块120还用于:当电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间小于或等于预设时间时,判断电芯温差是否达到第二预设温差阈值;控制模块130还用于:当电芯温差达到第二预设温差阈值时,停止对动力电池进行加热,并进行故障报警。
进一步地,在本发明的一个实施例中,控制模块130还用于:当电芯最低温度大于第二预设温度时,开始对动力电池进行充电。
在本发明的一个实施例中,在对动力电池进行充电之后,判断模块120还用于:判断电芯最低温度是否大于第三预设温度;控制模块130还用于:当电芯最低温度大于第三预设温度时,停止对动力电池进行加热。
在本发明的一个实施例中,判断模块120还用于:当电芯最低温度小于或等于第三预设温度时,进一步判断电芯温差是否大于或等于第三预设温差阈值;控制模块130还用于:当电芯温差大于或等于第三预设温差阈值时,停止对动力电池进行加热。
在本发明的一个实施例中,判断模块120还用于:在对动力电池的充电过程中,判断电芯最低温度是否小于或等于第二预设温度;控制模块130还用于:当电芯最低温度小于或等于第二预设温度时,停止对动力电池进行充电,并控制车辆的电池加热装置启动,以对动力电池进行加热。
也即,动力电池系统启动充电功能时,当电芯最低温度低于第一预设温度时,则发送电池加热请求,称作控边界加热,同时判定动力电池系统的电芯温差,若电芯温差在允许范围之内,即电芯温差小于第一预设温差阈值,则加热功能正常启动,即启动电池加热装置对动力电池进行加热。若电芯温差大于第一预设温差阈值,则不启动电池加热功能。当电芯最低温度上升至适宜温度,即大于第三预设温度后,关闭电池加热功能。在电池加热过程中,当动力电池系统的电芯温差大于第三预设温差阈值,则及时关闭加热,直至温差降至允许范围。
需要说明的是,本发明实施例的车辆的控制系统的具体实现方式与本发明实施例的车辆的控制方法的具体实现方式类似,具体请参见方法部分的描述,为了减少冗余,此处不再赘述。
根据本发明实施例的车辆的控制系统,接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差,当判断电芯最低温度低于第一预设温度且电芯温差是否小于第一预设温差阈值时,控制车辆的电池加热装置启动,以对动力电池进行加热,即采用了控边界加热和温差判定的加热控制模式,通过对加热过程中温差的实时判定,确保动力电池在低温加热过程中温差不超出控制范围,避免了以电芯最低温度作为单一控制条件时由温差导致的电芯一致性和循环寿命问题,可以在保证动力电池维持适宜工作温度的前提下,有效控制电池系统温差,进而,一方面适宜的工作温度可以提升电池充电效率,缩短电池在低温下的充电时长,提升用户体验;另一方面,控制电池系统温差在合理范围内可以帮助提升电芯一致性,延长电池的使用寿命。
本发明的进一步实施例还提出了一种车辆,该车辆包括本发明上述任意一个实施例所描述的车辆的控制系统。因此,本发明实施例的车辆的具体实现方式与本发明实施例的车辆的控制系统的具体实现方式类似,具体请参见系统部分的描述,为了减少冗余,此处不再赘述。
根据本发明实施例的车辆,接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差,当判断电芯最低温度低于第一预设温度且电芯温差是否小于第一预设温差阈值时,控制车辆的电池加热装置启动,以对动力电池进行加热,即采用了控边界加热和温差判定的加热控制模式,通过对加热过程中温差的实时判定,确保动力电池在低温加热过程中温差不超出控制范围,避免了以电芯最低温度作为单一控制条件时由温差导致的电芯一致性和循环寿命问题,可以在保证动力电池维持适宜工作温度的前提下,有效控制电池系统温差,进而,一方面适宜的工作温度可以提升电池充电效率,缩短电池在低温下的充电时长,提升用户体验;另一方面,控制电池系统温差在合理范围内可以帮助提升电芯一致性,延长电池的使用寿命。
另外,根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的,为了减少冗余,不做赘述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同限定。
Claims (10)
1.一种车辆的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差;
判断所述电芯最低温度是否低于第一预设温度且所述电芯温差是否小于第一预设温差阈值;
如果是,则控制车辆的电池加热装置启动,以对所述动力电池进行加热。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制方法,其特征在于,在对所述动力电池进行加热之后,还包括:
判断所述电芯最低温度是否小于或等于第二预设温度;
如果是,则进一步判断所述电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间是否大于预设时间;
如果是,则停止对所述动力电池进行加热,并进行故障报警。
3.根据权利要求2所述的车辆的控制方法,其特征在于,还包括:
如果所述电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间小于或等于所述预设时间,则判断所述电芯温差是否达到第二预设温差阈值;
如果是,则停止对所述动力电池进行加热,并进行故障报警。
4.根据权利要求2所述的车辆的控制方法,其特征在于,还包括:
如果所述电芯最低温度大于所述第二预设温度,则开始对所述动力电池进行充电。
5.根据权利要求4所述的车辆的控制方法,其特征在于,在对所述动力电池进行充电之后,还包括:
判断所述电芯最低温度是否大于第三预设温度;
如果是,则停止对所述动力电池进行加热。
6.根据权利要求5所述的车辆的控制方法,其特征在于,还包括:
如果所述电芯最低温度小于或等于所述第三预设温度,则进一步判断所述电芯温差是否大于或等于第三预设温差阈值;
如果是,则停止对所述动力电池进行加热。
7.根据权利要求1-6任一项所述的车辆的控制方法,其特征在于,还包括:
在对所述动力电池的充电过程中,判断所述电芯最低温度是否小于或等于所述第二预设温度;
如果是,则停止对所述动力电池进行充电,并控制车辆的电池加热装置启动,以对所述动力电池进行加热。
8.一种车辆的控制系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于接收到充电指令时,获取动力电池中电芯最低温度和电芯温差;
判断模块,用于判断所述电芯最低温度是否低于第一预设温度且所述电芯温差是否小于第一预设温差阈值;
控制模块,用于当所述电芯最低温度低于第一预设温度且所述电芯温差小于第一预设温差阈值时,控制车辆的电池加热装置启动,以对所述动力电池进行加热。
9.根据权利要求8所述的车辆的控制系统,其特征在于,
所述判断模块,还用于判断所述电芯最低温度是否小于或等于第二预设温度,并当所述电芯最低温度小于或等于第二预设温度时,进一步判断所述电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间是否大于预设时间;
所述控制模块,还用于当所述电芯最低温度小于或等于第二预设温度的持续时间大于预设时间时,停止对所述动力电池进行加热,并进行故障报警。
10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求7-8任一项所述的车辆的控制系统。
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