CN112026742B - 一种发动机控制方法、系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发动机控制方法、系统及车辆,所述车辆包括电池与发动机,其中,所述方法包括:获取所述电池的当前最大放电功率值,以及所述车辆的当前整车最大外特性功率值;获取所述车辆的加速踏板的当前开度值和当前开度变化率;根据所述当前开度值和所述当前开度变化率,确定驾驶意图;根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停。因为通过当前开度值和当前开度变化率先预判驾驶意图,并基于该驾驶意图结合电池的当前最大放电功率值及车辆的当前整车最大外特性功率值,提前进行动力响应,以确保下一时刻能够满足更大的动力请求,避免了发动机出现不必要的启动或启动不及时的情况。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,特别涉及一种发动机控制方法、系统及车辆。
背景技术
当前,对于混联架构的新能源汽车,车辆由发动机和/或驱动电机驱动。其中,在动力需求比较小时,驱动电机能够独自满足驱动要求,整车会工作在串联运行模式或纯电运行模式下;而在动力需求比较大时,则需要发动机与驱动电机以并联运行模式下共同驱动车辆。
对于混联架构的新能源汽车,在车辆具有紧急的动力需求时,需要发动机迅速启动以辅助电池驱动车辆。目前现有技术主要是通过以下两种方式来控制发动机启动:1、监测驱动电机的纯电驱动能力与动力需求之间的差值,当差值表示动力需求逐渐接近纯电驱动能力的时候,启动发动机;2、监测踏板开度值,当踏板开度值大于标定值时,启动发动机。
上述两种控制发动机启动的方式,都容易因为差值与标定值设置的不合理,导致发动机的不必要启动或启动延迟,给用户造成发动机动力响应不佳的驾驶体验,甚至会发生行车危险。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种发动机控制方法、系统及车辆,以解决现有混合动力车辆发动机动力响应不佳的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种发动机控制方法,应用于车辆,所述车辆包括电池与发动机,其中,所述方法包括:
获取所述电池的当前最大放电功率值,以及所述车辆的当前整车最大外特性功率值;
获取所述车辆的加速踏板的当前开度值和当前开度变化率;
根据所述当前开度值和所述当前开度变化率,确定驾驶意图;
根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停。
进一步地,所述的发动机控制方法中,所述车辆预置有开度变化率条件;
所述根据当前开度值和当前开度变化率,确定驾驶意图,包括:
在所述当前开度变化率大于第一预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于激活状态;
在所述加速踏板的开度变化率小于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于关闭状态;其中,所述第一预设变化率大于所述第二预设变化率;
在所述当前开度变化率小于或等于第一预设变化率,且所述加速踏板的开度变化率大于或等于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件维持当前所处的状态;
若所述当前开度值大于或等于预设开度值,且所述开度变化率条件处于所述激活状态,则确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图;
若所述当前开度值小于所述预设开度值,和/或所述开度变化率条件处于所述关闭状态,则确定所述驾驶意图为非紧急驾驶意图。
进一步地,所述的发动机控制方法中,所述车辆还包括与所述电池及发动机连接的电机,所述根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停,包括:
若确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图,且所述当前最大放电功率小于所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机启动,并控制所述发动机驱动所述车辆。
进一步地,所述的发动机控制方法中,所述车辆还包括与所述电池电连接的电机,所述根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停,还包括:
若确定所述驾驶意图为非紧急驾驶意图,和/或所述当前最大放电功率大于或等于当前整车最大外特性功率值,则控制所述发动机不启动,且控制所述电池按所述车辆的需求功率为所述电机供电。
进一步地,所述的发动机控制方法中,所述若确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图,且所述当前最大放电功率小于当前整车最大外特性功率值,则控制所述发动机启动,并控制所述发动机驱动所述车辆之后,还包括:
在所述发动机的输出功率大于所述电机的需求功率时,控制所述发动机按所述电机的需求功率为所述电机供电,并控制所述发动机为所述电池充电。
进一步地,所述的发动机控制方法中,所述在所述发动机的输出功率大于所述电机的需求功率时,控制所述发动机需求功率驱动所述车辆,并控制所述发动机为所述电池充电之后,还包括:
若所述电池的当前荷电状态值大于或等于第一预设荷电阈值,则控制所述发动机进入停止状态。
进一步地,所述的发动机控制方法中,所述确定所述电池的当前最大放电功率值,以及所述车辆的当前整车最大外特性功率值,包括:
获取所述电池的当前荷电状态值,并根据预设荷电状态值与最大放电功率值的第一对应关系,确定所述当前荷电状态值对应的所述当前最大放电功率值;
获取所述车辆的当前驾驶模式,并根据预设驾驶模式与整车最大外特性功率值的第二对应关系,确定所述当前驾驶模式对应的所述当前整车最大外特性功率值。
进一步地,所述的发动机控制方法中,在所述获取所述电池的当前荷电状态值,并根据预设荷电状态值与最大放电功率值的第一对应关系,确定所述当前荷电状态值对应的所述当前最大放电功率值之后,还包括:
若所述当前荷电状态值小于第二预设荷电阈值,则控制所述发动机启动,并控制所述发动机为所述电池充电。
本发明的另一目的在于提出一种发动机控制系统,应用于车辆,所述车辆包括电池与发动机,其中,所述系统包括:
第一获取模块,用于获取所述电池的当前最大放电功率值,以及所述车辆的当前整车最大外特性功率值;
第二获取模块,用于获取所述车辆的加速踏板的当前开度值和当前开度变化率;
确定模块,用于根据所述当前开度值和所述当前开度变化率,确定驾驶意图;
控制模块,用于根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停。
进一步地,所述的发动机控制系统中,所述车辆预置有开度变化率条件;
所述确定模块包括:
第一控制单元,用于在所述当前开度变化率大于第一预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于激活状态;
第二控制单元,用于在所述加速踏板的开度变化率小于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于关闭状态;其中,所述第一预设变化率大于所述第二预设变化率;
第三控制单元,用于在所述当前开度变化率小于或等于第一预设变化率,且所述加速踏板的开度变化率大于或等于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件维持当前所处的状态;
第一确定单元,用于若所述当前开度值大于或等于预设开度值,且所述开度变化率条件处于所述激活状态,则确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图;
第二确定单元,用于若所述当前开度值小于所述预设开度值,和/或所述开度变化率条件处于所述关闭状态,则确定所述驾驶意图为非紧急驾驶意图。
进一步地,所述的发动机控制系统中,所述车辆还包括与所述电池连接的电机;
所述控制模块包括:
第四控制单元,用于若确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图,且所述当前最大放电功率小于所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机启动,并控制所述发动机驱动所述车辆。
进一步地,所述的发动机控制系统中,所述控制模块还包括:
第五控制单元,用于确定所述驾驶意图为非紧急驾驶意图,和/或所述当前最大放电功率大于或等于当前整车最大外特性功率值,则控制所述发动机不启动,且控制所述电池按所述车辆的需求功率为所述电机供电。
进一步地,所述的发动机控制系统中,所述控制模块还包括:
第六控制单元,用于在所述发动机的输出功率大于所述电机的需求功率时,控制所述发动机按所述需求功率驱动所述车辆,并控制所述发动机为所述电池充电。
进一步地,所述的发动机控制系统中,所述控制模块还包括:
第七控制单元,用于若所述电池的当前荷电状态值大于或等于第一预设荷电阈值,则控制所述发动机进入停止状态。
进一步地,所述的发动机控制系统中,所述第一获取模块包括:
第一获取单元,用于获取所述电池的当前荷电状态值,并根据预设荷电状态值与最大放电功率值的第一对应关系,确定所述当前荷电状态值对应的所述当前最大放电功率值;
第二获取单元,用于获取所述车辆的当前驾驶模式,并根据预设驾驶模式与整车最大外特性功率值的第二对应关系,确定所述当前驾驶模式对应的所述当前整车最大外特性功率值。
进一步地,所述的发动机控制系统中,所述控制模块还包括:
第八控制单元,用于若所述当前荷电状态值小于第二预设荷电阈值,则控制所述发动机启动,并控制所述发动机为所述电池充电。
相对于在先技术,本发明所述的发动机控制方法及系统具有以下优势:
先获取车辆的加速踏板的当前开度值和当前开度变化率,并根据当前开度值和当前开度变化率确定驾驶意图,同时获取电池的当前最大放电功率值及车辆的当前整车最大外特性功率值,然后根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停。因为通过当前开度值和当前开度变化率先预判确定了驾驶意图,并基于该确定的驾驶意图结合电池的当前最大放电功率值及车辆的当前整车最大外特性功率值,提前进行动力响应,以确保下一时刻能够满足更大的动力请求,避免了发动机出现不必要的启动或启动不及时的情况,从而解决了现有混合动力车辆发动机动力响应不佳的问题。
本发明的再一目的在于提出一种车辆,其中,所述车辆包括所述的发动机控制系统。
所述车辆与上述一种发动机控制方法、系统相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所提出的发动机控制方法的流程示意图;
图2本发明实施例所提出的加速踏板的开度变化率获取过程示意图;
图3本发明另一实施例所提出的发动机控制方法的流程示意图;
图4为本发明实施例所提出的发动机控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中显示了本申请的实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更彻底地理解本申请,并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参阅图1,示出了本发明实施例所提供的一种发动机控制方法,应用于车辆,所述车辆包括电池与发动机,所述方法包括步骤S100~S400:
步骤S100、获取所述电池的当前最大放电功率值,以及所述车辆的当前整车最大外特性功率值;
上述步骤S100中,该当前最大放电功率值指的是电池当前可以提供的最大输出功率值。因为正是在电池无法为整车提供足够的电功率时,才需要启动发动机为整车供能,因而需要获取电池的当前最大放电功率值。
上述步骤S100中,该整车最大外特性功率值指的是车辆可以达到的最大工作功率值,而当前整车最大外特性功率值指的是车辆在当前驾驶模式下的整车最大工作功率值。
上述步骤S100中,因为无法预判车辆是否需要按最大工作功率值工作,但是可以确定的是,如果电池的当前最大放电功率值大于当前整车最大外特性功率值的话,车辆可以单独通过上述电池提供电能而以最大功率功率进行工作,也即可以单独通过上述电池满足在车辆允许范围内的全部驾驶意图,也即在有紧急驾驶意图时,无需启动发动机对电机进行供电。因而本发明实施例预先获取电池的当前最大放电功率及车辆的当前整车最大外特性功率值,进而可以避免在驾驶员出现快速动力请求时,单独利用电池能够满足当前状态下的整车最大工作功率的情况下启动发动机的问题。
可选地,上述步骤S100包括步骤S1001~S1002:
步骤S1001、获取所述电池的当前荷电状态值,并根据预设荷电状态值与最大放电功率值的第一对应关系,确定所述当前荷电状态值对应的所述当前最大放电功率值。
在实际应用中,因为电池的最大放电功率与电池的荷电状态值一一对应,而不同电池的最大放电功率与其荷电状态值的对应关系不同,因而需要预先建立电池的最大放电功率与荷电状态值的的第一对应关系,并在该步骤S100中,先获取所述电池的当前荷电状态值,再根据预设荷电状态值与最大放电功率值的第一对应关系,确定所述电池的当前最大放电功率值。
步骤S1002、获取所述车辆的当前驾驶模式,并根据预设驾驶模式与整车最大外特性功率值的第二对应关系,确定所述当前驾驶模式对应的所述当前整车最大外特性功率值。
在实际应用中,因为车辆往往具有多种驾驶模式,不同的驾驶模式下车辆的最大需求功率值不同,因而需要预先建立整车最大外特性功率值与驾驶模式的第二对应关系,并在该步骤中,获取车流量的当前驾驶模式,并根据该整车最大外特性功率值与驾驶模式的对应关系,确定当前整车最大外特性功率值。
步骤S200、获取所述车辆的加速踏板的当前开度值和当前开度变化率。
上述步骤S200中,加速踏板的当前开度值指的是加速踏板的当前踩踏角度与加速踏板踩踏角度范围的上限值之间的比值,其中,当前踩踏角度指的是加速踏板的当前位置与加速踏板的初始位置之间的夹角角度值,该当前开度值与车辆的目标功率值直接对应,也即对车辆的目标扭矩相对应。而当前开度变化率指的是加速踏板当前在单位时间内开度变化值,反应了当前加速踏板当前开度变化的快慢情况,该当前开度变化率可以通过加速踏板的开度与时间的关系函数对时间进行微分计算得到。
其中,加速踏板的当前开度值可以直接通过检测加速踏板当前位置与加速踏板未被踩踏时的位置之间的夹角角度值获得。而当前开度变化率可以通过检测一段时间Δt内加速踏板开度的变化值Δy,再计算开度变化率Ratio=△y/△t,即可以得到加速踏板的当前开度变化率。
具体地,可参阅图2,图2示出了在实际应用时,本发明实施例中的加速踏板的开度变化率获取过程示意图。如图2所示,α处对应的开度变化率为△y1/△t1,其中,△y1为△t1时间段内的开度变化量;而β处对应的开度变化率则为△y2/△t2,其中,△y2为△t2时间段内的开度变化量。
步骤S300、根据所述当前开度值和所述当前开度变化率,确定驾驶意图。
上述步骤S300中,通过结合加速踏板的当前开度值与当前开度变化率,判断驾驶员当前的驾驶意图,该驾驶意图可以包括紧急驾驶意图、非紧急驾驶意图等。其中,加速踏板的开度变化率考主要是为了监测驾驶员的驾驶意图,因为加速踏板的开度变化率能够明确的反映出驾驶员对整车动力的需求程度,当开度变化率较小时,说明驾驶员不需要整车迅速做出大扭矩响应,而当变化速率较大时,说明驾驶员对整车动力有比较急切的需求,虽然目前整车的可用扭矩还能满足当前的需求,但是整车必须提前做好输出最大动力的准备,以确保下一时刻能够满足更大的扭矩请求。
上述步骤S300中,因为在加速踏板由未被踩踏状态到被踩踏状态的短时间内,其开度变化率很大,但是其对应的目标扭矩需求并不大,此处很可能通过电池为车辆的电机供电就能够满足驾驶需求,也就完全不需要启动发动机来驱动车辆。可以看出,若单独通过加速踏板的开度变化率来判断驾驶员的驾驶意图容易出现将非急切的动力请求误判为急切的动力请求。因而需要设置一个预设开度值,该预设开度值表示最小的请求意愿的加速踏板的开度下限值,在加速踏板的当前开度值大于该预设开度值时,才需要结合加速踏板的开度变化率来进一步确定驾驶意图。
通过设置一个预设开度值,可以防止误踩加速踏板造成了很大的变化速率,但是并没有很大的踏板开度,却误判为驾驶员有急切的动力请求的情况,也即误判为紧急驾驶意图。
步骤S400、根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停。
因为无法预判车辆是否需要按最大工作功率值工作,但是可以确定的是,如果电池的当前最大放电功率值大于或等于当前整车最大外特性功率值的话,车辆可以单独通过上述电池提供电能而以最大工作功率进行工作,也即可以单独通过上述电池满足在车辆允许范围内的全部驾驶意图,无需启动发动机对电机进行供电,更无需启动发动机并利用发动机直接驱动车辆。
而在电池的当前最大放电功率值小于当前整车最大外特性功率值时,说明单独通过电池无法满足车辆的最大工作功率值需求。虽然车辆是否需要按最大工作功率值工作仍无法确定,但是为了保证能够满足车辆后续的动力需求,则需要根据步骤S300所确定的驾驶意图来控制发动机执行相应的的启动动作。
因而上述步骤S400中,在通过步骤S300确定了驾驶员的驾驶意图后,还需要结合电池的当前最大放电功率及车辆的当前整车最大外特性功率值,才可以确实是否需要启动发动机,并控制发动机执行相应的启停动作,不仅可以在驾驶意图需要启动发动机时提前控制发动机启动,而且可以避免在电池电量充足、单独利用电池能够满足当前状态下的整车最大工作功率时启动发动机的情况。
相对于现有技术,本发明所述的发动机控制方法具有以下优势:
先获取车辆的加速踏板的当前开度值和当前开度变化率,并根据当前开度值和当前开度变化率确定驾驶意图,同时获取电池的当前最大放电功率值及车辆的当前整车最大外特性功率值,然后根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停。因为通过当前开度值和当前开度变化率先预判确定了驾驶意图,并基于该确定的驾驶意图结合电池的当前最大放电功率值及车辆的当前整车最大外特性功率值,提前进行动力响应,以确保下一时刻能够满足更大的动力请求,避免了发动机出现不必要的启动或启动不及时的情况,从而解决了现有混合动力车辆发动机动力响应不佳的问题。
因为到实际应用中,当快速踩踏加速踏板时,踏板的开度变化是越来越慢的,再往下踩的过程中,开度变化率会略微下降,这属于正常情况,但是驾驶员对车辆的动力需求其实并没有减弱,显然,若此时就确定驾驶员没有紧急驾驶意图是不合理的。
因而,可选地,在本发明实施例提供的发动机控制方法中,所述车辆预置有开度变化率条件,上述步骤S300可以包括步骤S3001~S3005:
步骤S3001、在所述当前开度变化率大于第一预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于激活状态。
上述步骤S3001中,第一预设变化率为用于确定驾驶员是否有紧急加速意图的开度变化率界限值。在加速踏板的当前开度变化率大于该第一预设变化率时,则表明驾驶员很可能有紧急驾驶意图,因而激活开度变化率条件,使得开度变化率条件处于激活状态。
步骤S3002、在所述加速踏板的开度变化率小于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于关闭状态;其中,所述第一预设变化率大于所述第二预设变化率。
上述步骤S3002中,第二预设变化率为用于确定驾驶员是否有紧急加速意图的开度变化率界限值。在加速踏板的当前开度变化率小于该第二预设变化率时,则表明驾驶员没有紧急驾驶意图,因而关闭开度变化率条件,使得开度变化率条件处于关闭状态。
步骤S3003、在所述当前开度变化率小于或等于第一预设变化率,且所述加速踏板的开度变化率大于或等于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件维持当前所处的状态。
上述步骤S3003中,在加速踏板的开度变化率处于第一预设变化率与第二预设变化率之间时,则表明没有达到将处于关闭状态的开度变化率条件进行激活的开度变化率状态,也没有达到将处于激活状态的开度变化率条件进行关闭的开度变化率状态,因而不改变开度变化条件原有的状态,也即控制度变化率条件维持其当前所处的状态。
通过步骤S3001~S3003可以看出,本发明实施例为开度变化率条件的激活保留一定的回执量,该回执量即是第一预设变化率与第二预设变化率之间的差值。如果加速踏板的当前开度变化率满足了大于第一预设变化率这个较高的进入条件,此时开度变化率条件就处于激活状态,且在激活状态下,允许当前开度变化率低于第一预设变化率这个进入条件,只要不低于第二预设变化率这个退出条件,则开度变化率条件依然保持激活状态。
同理,如果加速踏板的当前开度变化率满足了小于第二预设变化率这个较低的退出条件,此时开度变化率条件就处于关闭状态,且在关闭状态下,允许当前开度变化率高于第二预设变化率这个退出条件,只要高于第一预设变化率这个退出条件,则开度变化率条件依然保持关闭状态。
步骤S3004、若所述当前开度值大于或等于预设开度值,且所述开度变化率条件处于所述激活状态,则确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图。
在上述步骤S3004中,预先设置一预设开度值,只有在加速踏板的当前开度值大于或等于该预设开度值,且开度变化率条件处于激活状态,才确定驾驶员当前有紧急驾驶意图。其中,通过设置一个预设开度值,可以防止误踩加速踏板造成了很大的开度变化率且激活了开度变化条件,但是并没有很大的踏板开度,却误判为驾驶员有急切的动力请求的情况,也即误判为紧急驾驶意图。
另外,结合步骤3001~S3004,可以看出,为开度变化率条件的激活保留一定的回执量,可以避免在驾驶员确实有紧急驾驶意图,却因为初始踩踏加速踏板时,当前开度变化率大于第一预设变化率,但加速踏板的当前开度还未达到预设开度值而被误判为非紧急驾驶意图的情况;以及避免驾驶员确实有紧急驾驶意图,在踩踏加速踏板的当前开度达到预设开度值时,却因为开度变化率下降至小于或等于第一预设变化率,却被误判为非紧急驾驶意图的情况。
步骤S3005、若所述当前开度值小于所述预设开度值,和/或所述开度变化率条件处于所述关闭状态,则确定所述驾驶意图为非紧急驾驶意图。
上述步骤S3005中,在满足加速踏板的当前开度值小于预设开度值、以及开度变化率条件处于关闭状态中的任意一项或多项时,即可以确定驾驶员当前的驾驶意图为非紧急驾驶意图。
请参阅图3,示出了本发明一优选实施例的流程图,在本发明提供的优选实施例中,上述发动机控制方法,应用于车辆,所述车辆包括电池与发动机,所述车辆还包括与所述电池电连接的电机,所述车辆预置有开度变化率条件,上述发动机控制方法包括步骤S201~S210。
需要说明的是,本发明实施例中的车辆还包括与发动机配套的发电机,该发电机由发动机驱动发电,且该发电机与上述电池及电机均电连接,从而使得发动机可以驱动发电机发电,进而使得发动机可以通过发电机向电池和/或电机供电。
步骤S201、获取所述电池的当前荷电状态值,并根据预设荷电状态值与最大放电功率值的第一对应关系,确定所述当前荷电状态值对应的所述当前最大放电功率值。
上述步骤S201可参照步骤S1001的详细说明,此处不再赘述。
步骤S202、获取所述车辆的当前驾驶模式,并根据预设驾驶模式与整车最大外特性功率值的第二对应关系,确定所述当前驾驶模式对应的所述当前整车最大外特性功率值。
上述步骤S202可参照步骤S1002的详细说明,此处不再赘述。
步骤S203、获取所述车辆的加速踏板的当前开度值和当前开度变化率。
上述步骤S203可参照步骤S200的详细说明,此处不再赘述。
步骤S204、在所述当前开度变化率大于第一预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于激活状态。
上述步骤S204可参照步骤S3001的详细说明,此处不再赘述。
步骤S205、在所述加速踏板的开度变化率小于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于关闭状态;其中,所述第一预设变化率大于所述第二预设变化率。
上述步骤S205可参照步骤S3002的详细说明,此处不再赘述。
步骤S206、在所述当前开度变化率小于或等于第一预设变化率,且所述加速踏板的开度变化率大于或等于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件维持当前所处的状态。
上述步骤S206可参照步骤S3003的详细说明,此处不再赘述。
步骤S207、若所述当前开度值大于或等于预设开度值,且所述开度变化率条件处于所述激活状态,则确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图。
上述步骤S207可参照步骤S3004的详细说明,此处不再赘述。
步骤S208、若所述当前开度值小于所述预设开度值,和/或所述开度变化率条件处于所述关闭状态,则确定所述驾驶意图为非紧急驾驶意图。
上述步骤S208可参照步骤S3005的详细说明,此处不再赘述。
步骤S209、若确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图,且所述当前最大放电功率小于所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机启动,并控制所述发动机驱动所述车辆。
上述步骤S209中,如果确定驾驶员的驾驶意图为紧急驾驶意图,且电池的当前最大放电功率小于当前整车最大外特性功率值,则表明电池即将不能满足车辆的动力需求,因而需要控制发动机启动,以给车辆提供驱动力。
针对不同的车型架构,该步骤S209的具体步骤不同。
其中,在所述车辆为并联架构车型时,所述步骤S209包括步骤S901:
步骤S901、若确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图,且所述当前最大放电功率小于所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机启动,并控制所述发动机通过传动机构驱动车轮,并按所述车辆的需求功率驱动所述车辆运行。
即在车辆为并联架构车型时,在启动发动机后,控制发动机按车辆的需求功率来驱动车轮,进而达到驱动车辆运行的目的。显然,在发动机启动的过程中,其输出功率由小变大,其输出功率无法瞬间满足车辆的需求,因而在发动机的输出功率未达到车辆的需求功率时,电池向电机供电,并由发动机与电机共同为车辆提供驱动力。
其中,在所述车辆为串联架构车型时,所述步骤S209包括步骤S902:
步骤S902、若确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图,且所述当前最大放电功率小于所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机启动,并控制所述发动机向所述电机供电,并通过所述电机按所述车辆的需求功率驱动所述车辆运行。
即在车辆为串联架构车型时,在启动发动机后,控制发动机按车辆的需求功率向电机供电,进而由电机按车辆的需求功率来驱动车辆运行。显然,在发动机启动的过程中,其输出功率由小变大,其输出功率无法瞬间满足车辆的需求,因而在发动机的输出功率未达到车辆的需求功率时,控制发动机与电池共同按车辆的需求功率向电机供电,并由电机按车辆的需求功率来驱动车辆运行。
其中,在所述车辆为混联架构车型时,所述步骤S209包括步骤S903~S905:
步骤S903、若确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图,且所述当前最大放电功率小于所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机启动;若车辆的需求功率小于或等于所述电机的输出功率上限值,则控制所述发动机向所述电机供电,并通过所述电机按所述车辆的需求功率驱动所述车辆运行;若车辆的需求功率大于所述电机的输出功率上限值,则控制所述发动机通过传动机构驱动车轮,以按所述车辆的需求功率驱动所述车辆运行。
即在车辆为混联架构车型时,在启动发动机后,需要根据电机的输出功率上限值与车辆的需求功率来进一步确定发动机具体如何驱动车辆按其需求功率运行。
具体地,在车辆的需求功率小于或等于电机的输出功率上限值时,说明只要给电机提供足够的电能就能够单独由该电机为车辆提供足够的驱动力,因而控制发动机向所述电机供电,并通过所述电机按所述车辆的需求功率驱动所述车辆运行;
而在车辆的需求功率大于电机的输出功率上限值时,说明无法单独由电机为车辆提供足够的驱动力,因而需要控制发动机直接通过传动机构驱动车轮,进而达到按车辆的需求功率驱动车辆运行的目的。显然,在发动机启动的过程中,其输出功率由小变大,其输出功率无法瞬间满足车辆的需求,因而在发动机的输出功率未达到车辆的需求功率时,电池向电机供电,并由发动机与电机共同为车辆提供驱动力。
步骤S210、若确定所述驾驶意图为非紧急驾驶意图,和/或所述当前最大放电功率大于或等于当前整车最大外特性功率值,则控制所述发动机不启动,且控制所述电池按所述车辆的需求功率为所述电机供电。
在上述步骤S210中,即在驾驶意图为非紧急驾驶意图和当前最大放电功率大于或等于当前整车最大外特性功率值中的任何一个或多个条件满足时,均不控制发动机启动。其中,因为若驾驶意图为非紧急驾驶意图,也表明驾驶员暂时没有大扭矩需求或急加速需求,因而无需提前启动发动机;而在当前最大放电功率大于或等于当前整车最大外特性功率值时,仅由电池即可使得电机能够为车辆提供足够的驱动力,因而更无须提前启动发动机。
可选地,如图3所示,本发明实施例所提供的发动机控制方法,在步骤S209之后,还包括步骤S211:
步骤S211、在所述发动机的输出功率大于所述车辆的需求功率时,控制所述发动机按所述需求功率驱动所述车辆,并控制所述发动机为所述电池充电。
在上述步骤S211中,即在发动机的输出功率大于车辆的需求功率时,如车辆制动或刹车等情况下,控制发动机按车辆的实际需求功率驱动车辆,而发动机输出功率中的多余部分则用于向电池充电,从而达到回收能量的效果。
进一步地,如图2所示,本发明实施例所提供的发动机控制方法,在步骤S211之后,还包括步骤S212:
步骤S212、若所述电池的当前荷电状态值大于或等于第一预设荷电阈值,则控制所述发动机进入停止状态。
上述步骤S212中,该第一预设荷电阈值为电池的荷电状态值上限值,对应于电池的最大电池容量。在发动机给电池充电后,若电池的当前荷电状态值大于或等于该第一预设荷电阈值,则表明电池已经有足够的电能,因而控制发动机不再为电池充电,并控制发动机进入停止状态,且控制电池按车辆的需求功率为电机供电,以节省能耗。
可选地,如图3所示,本发明实施例所提供的发动机控制方法,在步骤S201之后,还包括步骤S213:
步骤S213、若所述当前荷电状态值小于第二预设荷电阈值,则控制所述发动机启动,并控制所述发动机为所述电池充电。
上述步骤S213中,该第二预设荷电阈值为电池的荷电状态值下限值,对应于电池的最低电量。在电池的当前荷电状态值小于该第二预设荷电阈值时,表明电池的电量不足,因而需要启动发动机为电池充电,以让电池有足够的电能满足车辆的使用需求。
相对于现有技术,本发明所述的发动机控制方法具有以下优势:
监测电池的当前最大放电功率以及当前整车最大外特性功率值,监测车辆的加速踏板的当前开度值、以及加速踏板的当前开度变化率,并预先设置一开度变化条件,该开度变化条件在当前开度变化率大于第一预设变化率处于激活状态、在当前开度变化率小于第二预设变化率时处于关闭状态、在当前开度变化率小于或等于第一预设变化率且当前开度变化率大于或等于第二预设变化率时维持原有的状态不变;然后在当前开度值大于或等于预设开度值,且所述开度变化模块处于激活状态,且当前最大放电功率小于当前整车最大外特性功率值的情况下,控制所述发动机启动,并通过所述发动机驱动车辆。因为在开度变化条件处于激活状态且当前开度值达到预设开度值时,则说明驾驶员当前有紧急动力需求,而若当前最大放电功率小于当前整车最大外特性功率值,则表明电池当前电量不足以实现整车最大外特性功率状态,因而需要控制发动机启动,并通过发动机驱动车辆。本发明实施例通过在当前最大放电功率小于当前整车最大外特性功率值时,综合加速踏板的开度值与开度变化率,准确预判驾驶员的紧急动力需求驾驶意图,进而提前控制发动机启动,使得电机的动力输出能够及时匹配驾驶员的驾驶需求,从而解决了现有混合动力车辆发动机动力响应不佳的问题。
本发明的另一目的在于提出一种发动机控制系统,应用于车辆,所述车辆包括电池与发动机,其中,请参阅图4,图4示出了本发明实施例所提出的一种发动机控制系统的结构示意图,所述系统包括:
第一获取模块10,用于获取所述电池的当前最大放电功率值,以及所述车辆的当前整车最大外特性功率值;
第二获取模块20,用于获取所述车辆的加速踏板的当前开度值和当前开度变化率;
确定模块30,用于根据所述当前开度值和所述当前开度变化率,确定驾驶意图;
控制模块40,用于根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停。
本发明实施例所述的系统中,先通过第二获取模块20获取车辆的加速踏板的当前开度值和当前开度变化率,并由确定模块30根据当前开度值和当前开度变化率确定驾驶意图,同时通过第一获取模块10获取电池的当前最大放电功率值及车辆的当前整车最大外特性功率值,然后由控制模块40根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停。因为通过当前开度值和当前开度变化率先预判确定了驾驶意图,并基于该确定的驾驶意图结合电池的当前最大放电功率值及车辆的当前整车最大外特性功率值,提前进行动力响应,以确保下一时刻能够满足更大的动力请求,避免了发动机出现不必要的启动或启动不及时的情况,从而解决了现有混合动力车辆发动机动力响应不佳的问题。
可选地,所述的发动机控制系统中,所述车辆预置有开度变化率条件;
所述确定模块30包括:
第一控制单元,用于在所述当前开度变化率大于第一预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于激活状态;
第二控制单元,用于在所述加速踏板的开度变化率小于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于关闭状态;其中,所述第一预设变化率大于所述第二预设变化率;
第三控制单元,用于在所述当前开度变化率小于或等于第一预设变化率,且所述加速踏板的开度变化率大于或等于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件维持当前所处的状态;
第一确定单元,用于若所述当前开度值大于或等于预设开度值,且所述开度变化率条件处于所述激活状态,则确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图;
第二确定单元,用于若所述当前开度值小于所述预设开度值,和/或所述开度变化率条件处于所述关闭状态,则确定所述驾驶意图为非紧急驾驶意图。
可选地,所述的发动机控制系统中,所述车辆还包括与所述电池连接的电机;
所述控制模块40包括:
第四控制单元,用于若确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图,且所述当前最大放电功率小于所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机启动,并控制所述发动机驱动所述车辆。
可选地,所述的发动机控制系统中,所述控制模块40还包括:
第五控制单元,用于确定所述驾驶意图为非紧急驾驶意图,和/或所述当前最大放电功率大于或等于当前整车最大外特性功率值,则控制所述发动机不启动,且控制所述电池按所述车辆的需求功率为所述电机供电。
进一步地,所述的发动机控制系统中,所述控制模块40还包括:
第六控制单元,用于在所述发动机的输出功率大于所述电机的需求功率时,控制所述发动机按所述需求功率驱动所述车辆,并控制所述发动机为所述电池充电。
可选地,所述的发动机控制系统中,所述控制模块40还包括:
第七控制单元,用于若所述电池的当前荷电状态值大于或等于第一预设荷电阈值,则控制所述发动机进入停止状态。
可选地,所述的发动机控制系统中,所述第一获取模块10包括:
第一获取单元,用于获取所述电池的当前荷电状态值,并根据预设荷电状态值与最大放电功率值的第一对应关系,确定所述当前荷电状态值对应的所述当前最大放电功率值;
第二获取单元,用于获取所述车辆的当前驾驶模式,并根据预设驾驶模式与整车最大外特性功率值的第二对应关系,确定所述当前驾驶模式对应的所述当前整车最大外特性功率值。
可选地,所述的发动机控制系统中,所述控制模块40还包括:
第八控制单元,用于若所述当前荷电状态值小于第二预设荷电阈值,则控制所述发动机启动,并控制所述发动机为所述电池充电。
本发明的再一目的在于提出一种车辆,其中,所述车辆包括所述的发动机控制系统。
所述车辆与上述一种发动机控制方法、系统相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述
关于上述系统和车辆的技术细节和好处已在上述方法中进行了详细阐述,此处不再赘述。
综上所述,本申请提供的发动机控制方法、系统及车辆,先获取车辆的加速踏板的当前开度值和当前开度变化率,并根据当前开度值和当前开度变化率确定驾驶意图,同时获取电池的当前最大放电功率值及车辆的当前整车最大外特性功率值,然后根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停。因为通过当前开度值和当前开度变化率先预判确定了驾驶意图,并基于该确定的驾驶意图结合电池的当前最大放电功率值及车辆的当前整车最大外特性功率值,提前进行动力响应,以确保下一时刻能够满足更大的动力请求,避免了发动机出现不必要的启动或启动不及时的情况,从而解决了现有混合动力车辆发动机动力响应不佳的问题。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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,均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种发动机控制方法,应用于车辆,所述车辆包括电池与发动机,其特征在于,所述方法包括:
获取所述电池的当前最大放电功率值,以及所述车辆的当前整车最大外特性功率值;
获取所述车辆的加速踏板的当前开度值和当前开度变化率;
根据所述当前开度值和所述当前开度变化率,确定驾驶意图;
根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停。
2.根据权利要求1所述的发动机控制方法,其特征在于,所述车辆预置有开度变化率条件;
所述根据当前开度值和当前开度变化率,确定驾驶意图,包括:
在所述当前开度变化率大于第一预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于激活状态;
在所述加速踏板的开度变化率小于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于关闭状态;其中,所述第一预设变化率大于所述第二预设变化率;
在所述当前开度变化率小于或等于第一预设变化率,且所述加速踏板的开度变化率大于或等于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件维持当前所处的状态;
若所述当前开度值大于或等于预设开度值,且所述开度变化率条件处于所述激活状态,则确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图;
若所述当前开度值小于所述预设开度值,和/或所述开度变化率条件处于所述关闭状态,则确定所述驾驶意图为非紧急驾驶意图。
3.根据权利要求2所述的发动机控制方法,其特征在于,所述根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停,包括:
若确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图,且所述当前最大放电功率小于所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机启动,并控制所述发动机驱动所述车辆。
4.根据权利要求3所述的发动机控制方法,其特征在于,所述车辆还包括与所述电池电连接的电机,所述根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停,还包括:
若确定所述驾驶意图为非紧急驾驶意图,和/或所述当前最大放电功率大于或等于当前整车最大外特性功率值,则控制所述发动机不启动,且控制所述电池按所述车辆的需求功率为所述电机供电。
5.根据权利要求3所述的发动机控制方法,其特征在于,所述若确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图,且所述当前最大放电功率小于当前整车最大外特性功率值,则控制所述发动机启动,并控制所述发动机驱动所述车辆之后,还包括:
在所述发动机的输出功率大于所述车辆的需求功率时,控制所述发动机按所述需求功率驱动所述车辆,并控制所述发动机为所述电池充电。
6.根据权利要求5所述的发动机控制方法,其特征在于,在所述发动机的输出功率大于所述车辆的需求功率时,控制所述发动机按所述需求功率驱动所述车辆,并控制所述发动机为所述电池充电之后,还包括:
若所述电池的当前荷电状态值大于或等于第一预设荷电阈值,则控制所述发动机进入停止状态。
7.一种发动机控制系统,应用于车辆,所述车辆包括电池与发动机,其特征在于,所述系统包括:
第一获取模块,用于获取所述电池的当前最大放电功率值,以及所述车辆的当前整车最大外特性功率值;
第二获取模块,用于获取所述车辆的加速踏板的当前开度值和当前开度变化率;
确定模块,用于根据所述当前开度值和所述当前开度变化率,确定驾驶意图;
控制模块,用于根据所述驾驶意图、所述当前最大放电功率及所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机的启停。
8.根据权利要求7所述的发动机控制系统,其特征在于,所述车辆预置有开度变化率条件;
所述确定模块包括:
第一控制单元,用于在所述当前开度变化率大于第一预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于激活状态;
第二控制单元,用于在所述加速踏板的开度变化率小于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件处于关闭状态;其中,所述第一预设变化率大于所述第二预设变化率;
第三控制单元,用于在所述当前开度变化率小于或等于第一预设变化率,且所述加速踏板的开度变化率大于或等于第二预设变化率时,控制所述开度变化率条件维持当前所处的状态;
第一确定单元,用于若所述当前开度值大于或等于预设开度值,且所述开度变化率条件处于所述激活状态,则确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图;
第二确定单元,用于若所述当前开度值小于所述预设开度值,和/或所述开度变化率条件处于所述关闭状态,则确定所述驾驶意图为非紧急驾驶意图。
9.根据权利要求8所述的发动机控制系统,其特征在于,所述车辆还包括与所述电池连接的电机;
所述控制模块包括:
第四控制单元,用于若确定所述驾驶意图为紧急驾驶意图,且所述当前最大放电功率小于所述当前整车最大外特性功率值,控制所述发动机启动,并控制所述发动机驱动所述车辆。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括如权利要求7~9任一所述的发动机控制系统。
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