CN112224210A - 行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法及汽车 - Google Patents

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刘涛
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Abstract

本发明涉及行星混联式混合动力汽车整车控制策略领域，公开了一种行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法及汽车，调节方法包括：S1、计算理论最佳充电功率，通过当前工况下发动机的理论最佳功率和驾驶员需求功率计算得到理论最佳充电功率；S2、计算电池动态调节充电功率，取发动机动态调节功率和驾驶员需求功率中的最小值，通过该最小值、最小充电功率及驾驶员需求功率计算得到电池动态调节充电功率；S3、确定电池目标充电功率，通过比较理论最佳充电功率和最小充电功率的大小，确定电池目标充电功率为理论最佳充电功率或电池动态调节充电功率，其可以使电池目标充电功率跟随发动机的最佳功率进行变化，保证燃油的经济性。

Description

行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法及汽车
技术领域
本发明涉及行星混联式混合动力汽车整车控制策略领域，尤其涉及一种行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法及汽车。
背景技术
行星混联式混合动力汽车在行车过程中需要对电池进行充电，为了保证燃油的经济性需要对充电功率进行控制。
专利《一种CVT插电式混合动力汽车能量管理方法及系统》(申请号CN202010127995.3)中，提出了一种E-CVT模式下功率分流方法，其主要目的是保证电池SOC平衡。该方法通过调节CVT速比，实现发动机功率分流比例的调节，虽然可以保证SOC平衡，但是发动机工作点却未必最优，经济性还有一定的提升空间。
专利《基于路况预测的混合动力汽车能量管理方法和系统》(申请号CN201910163505.2)中，提出了一种基于路况预测的能量管理方法，通过预测路况实时调整能量管理门限值，从而提升燃油经济性。该方法具有一定局限性，首先该种能量管理方法是针对固定路径车辆的一种能量管理，其次该方法需要借助车联网系统提供路况信息，对于未装载车联网系统的用户，不具有广泛性。
因此，亟需一种行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法及汽车，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法及汽车，其可以使电池目标充电功率跟随发动机的最佳功率进行变化，以保证燃油的经济性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，提供一种行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法，包括如下步骤：
S1、计算理论最佳充电功率；通过当前工况下发动机的理论最佳功率和驾驶员需求功率计算得到理论最佳充电功率；
S2、计算电池动态调节充电功率；取发动机动态调节功率和驾驶员需求功率中的最小值，通过所述最小值、最小充电功率及驾驶员需求功率计算得到电池动态调节充电功率；
S3、确定电池目标充电功率；通过比较理论最佳充电功率和最小充电功率的大小，确定电池目标充电功率为理论最佳充电功率或电池动态调节充电功率。
作为一种所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法的优选技术方案，在步骤S1中，发动机的理论最佳功率减驾驶员需求功率等于理论最佳充电功率。
作为一种所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法的优选技术方案，步骤S1之前还包括如下步骤：S01、根据当前工况下发动机的理论最佳转速和插值最优功率曲线得到发动机的理论最佳功率。
作为一种所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法的优选技术方案，在步骤S01之前还包括如下步骤：S001、根据车速、电池SOC信息和插值发动机最佳功率MAP表计算当前工况下发动机的理论最佳转速。
作为一种所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法的优选技术方案，在步骤S2中，所述最小值和最小充电功率之和减去驾驶员需求功率等于电池动态调节充电功率。
作为一种所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法的优选技术方案，在步骤S2之前还包括如下步骤：S02、通过当前工况下发动机的实际最佳转速和插值最优功率曲线得到当前工况下发动机动态调节功率。
作为一种所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法的优选技术方案，在步骤S02之前还包括如下步骤：S002、通过车速、电池SOC信息及插值发动机动态调节MAP表计算当前工况下发动机的实际最佳转速。
作为一种所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法的优选技术方案，在步骤S3中，如果理论最佳充电功率大于最小充电功率，则电池目标充电功率为理论最佳充电功率。
作为一种所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法的优选技术方案，在步骤S3中，如果理论最佳充电功率小于最小充电功率，则电池目标充电功率为发动机动态调节功率。
另一方面，提供一种汽车，其采用了如上所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法。
本发明的有益效果：
通过比较理论最佳充电功率和最小充电功率的大小，确定电池目标充电功率为理论最佳充电功率或电池动态调节充电功率，可以使电池目标充电功率跟随发动机的最佳功率进行变化，保证燃油的经济性。
如果理论最佳充电功率大于最小充电功率，则电池目标充电功率为理论最佳充电功率；如果理论最佳充电功率小于最小充电功率，则电池目标充电功率为发动机动态调节功率。行车充电功率根据发动机功率的理论经济区间与最大充电功率的关系动态调整。当理论充电功率大于最大充电功率时，取理论充电功率为行车充电功率；当理论充电功率小于最大充电功率时，向上调节发动机功率以满足最大充电功率需求。
附图说明
图1是本发明提供的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法的流程图；
图2是本发明提供的发动机转速与功率对应关系的曲线图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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。
实施例一
本实施例公开了一种行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法，其包括如下步骤：
S1、计算理论最佳充电功率：通过当前工况下发动机的理论最佳功率和驾驶员需求功率计算得到理论最佳充电功率；
S2、计算电池动态调节充电功率：取发动机动态调节功率和驾驶员需求功率中的最小值，通过该最小值、最小充电功率及驾驶员需求功率计算得到电池动态调节充电功率；
S3、确定电池目标充电功率：通过比较理论最佳充电功率和最小充电功率的大小，确定电池目标充电功率为理论最佳充电功率或电池动态调节充电功率。
通过比较理论最佳充电功率和最小充电功率的大小，确定电池目标充电功率为理论最佳充电功率或电池动态调节充电功率，可以使电池目标充电功率跟随发动机的最佳功率进行变化，保证燃油的经济性。
实施例二
如图1所示，本实施例公开了一种行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法，其包括如下步骤：
S001、根据车速、电池SOC信息和插值发动机最佳功率MAP表计算当前工况下发动机的理论最佳转速Nbest。
S01、根据当前工况下发动机的理论最佳转速和插值最优功率曲线计算得到发动机的理论最佳功率Pbest。
S1、计算理论最佳充电功率，通过当前工况下发动机的理论最佳功率Pbest和驾驶员需求功率Pdrv计算得到理论最佳充电功率Pc_best；具体地，发动机的理论最佳功率减去驾驶员需求功率等于理论最佳充电功率，即Pc_best＝Pbest-Pdrv。
S002、通过车速、电池SOC信息及插值发动机动态调节MAP表计算当前工况下发动机的实际最佳转速Nadj。
S02、通过当前工况下发动机的实际最佳转速和插值最优功率曲线得到当前工况下发动机动态调节功率P′adj。
S2、计算电池动态调节充电功率，取发动机动态调节功率P′adj和驾驶员需求功率Pdrv中的最小值，通过该最小值、最小充电功率Pc_min及驾驶员需求功率Pdrv计算得到电池动态调节充电功率Pc_adj；具体地，最小值和最小充电功率之和减去驾驶员需求功率等于电池动态调节充电功率，即Pc_adj＝min(P′adj,Pdrv+Pc_min)-Pdrv。
S3、确定电池目标充电功率Pc_dem，通过比较理论最佳充电功率和最小充电功率的大小，确定电池目标充电功率为理论最佳充电功率或电池动态调节充电功率。
具体地，如果理论最佳充电功率Pc_best大于最小充电功率Pc_min，则电池目标充电功率为理论最佳充电功率，即Pc_dem＝Pc_best；如果理论最佳充电功率Pc_best小于最小充电功率Pc_min，则电池目标充电功率为发动机动态调节功率即Pc_dem＝Pc_adj。
下面采用具体数据进行说明：
S001、根据车速、电池SOC信息和插值发动机最佳功率MAP表计算当前工况下发动机的理论最佳转速Nbest。具体地，由车速＝20km/h、SOC＝40％，由表1插值发动机最佳功率MAP表计算当前工况下发动机的理论最佳转速Nbest＝1500rpm。
表1理论转速点
0 5 15 20 30 40 50 60 80 100
0 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
10 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
30 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
40 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
48 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
50 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
52 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
53 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
60 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
80 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
S01、根据当前工况下发动机的理论最佳转速和插值最优功率曲线得到发动机的理论最佳功率Pbest。由步骤S001计算的理论最佳转速，由附图2插值最优功率曲线得到当前工况下发动机理论最佳功率Pbest＝32kw。其中图2中的横坐标代表发动机转速，纵坐标代表功率。
S1、计算理论最佳充电功率，通过当前工况下发动机的理论最佳功率Pbest和驾驶员需求功率Pdrv计算得到理论最佳充电功率Pc_best；具体地，发动机的理论最佳功率减去驾驶员需求功率等于理论最佳充电功率，即Pc_best＝Pbest-Pdrv。由发动机的理论最佳功率32kw，减驾驶员需求功率Pdrv＝10kw，得到理论最佳充电功率22kw。
S002、通过车速、电池SOC信息及插值发动机动态调节MAP表计算当前工况下发动机的实际最佳转速Nadj。由车速＝20kw、SOC＝40％，由表2插值发动机功率动态调节MAP表计算当前工况下发动机的实际最佳转速Nadj＝2000rpm。
表2实际转速点
0 5 15 20 30 40 50 60 80 100
0 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
10 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
30 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
40 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
48 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1800 1800 2000 2000
50 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1800 1800 2000 2000
52 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1800 1800 2000 2000
53 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1800 1800 2000 2000
60 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
80 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
S02、通过当前工况下发动机的实际最佳转速和插值最优功率曲线得到当前工况下发动机动态调节功率P′adj。由步骤S002计算的实际最佳转速及插值最优功率曲线得到当前工况下的发动机动态调节功率P′adj＝58kw。
S2、计算电池动态调节充电功率，取发动机动态调节功率P′adj和驾驶员需求功率Pdrv中的最小值，通过该最小值、最小充电功率Pc_min及驾驶员需求功率Pdrv计算得到电池动态调节充电功率Pc_adj；具体地，最小值和最小充电功率之和减去驾驶员需求功率等于电池动态调节充电功率，即Pc_adj＝min(P′adj,Pdrv+Pc_min)-Pdrv。取发动机动态调节功率58kw和驾驶员需求功率Pdrv＝10kw中的最小值，最小值为10kw。最小值10kw与最小充电功率Pc_min＝30kw之和为40kw，该之和40kw减驾驶员需求功率10kw，得到电池动态调节充电功率Pc_adj＝30kw。
S3、确定电池目标充电功率Pc_dem，通过比较理论最佳充电功率和最小充电功率的大小，确定电池目标充电功率为理论最佳充电功率或电池动态调节充电功率。
具体地，如果理论最佳充电功率Pc_best大于最小充电功率Pc_min，则电池目标充电功率为理论最佳充电功率，即Pc_dem＝Pc_best；如果理论最佳充电功率Pc_best小于最小充电功率Pc_min，则电池目标充电功率为发动机动态调节功率即Pc_dem＝Pc_adj。因理论最佳充电功率Pc_best＝22kw小于最小充电功率Pc_min＝30kw，则电池目标充电功率Pc_dem≠Pc_best；理论最佳充电功率Pc_best＝22kw小于最小充电功率Pc_min＝30kw，则电池目标充电功率Pc_dem＝Pc_adj＝30kw。
通过比较理论最佳充电功率和最小充电功率的大小，确定电池目标充电功率为理论最佳充电功率或电池动态调节充电功率，可以使电池目标充电功率跟随发动机的最佳功率进行变化，保证燃油的经济性。
如果理论最佳充电功率大于最小充电功率，则电池目标充电功率为理论最佳充电功率；如果理论最佳充电功率小于最小充电功率，则电池目标充电功率为发动机动态调节功率。行车充电功率根据发动机功率的理论经济区间与最大充电功率的关系动态调整。当理论充电功率大于最大充电功率时，取理论充电功率为行车充电功率；理论充电功率小于最大充电功率时，发动机功率往上调节以满足最大充电功率需求。可以使电池目标充电功率跟随发动机的最佳功率进行变化，保证燃油的经济性。
发动机功率与发动机转速相关联，发动机转速越大，发动机功率越高，此外，若发动机转速超过理论最佳转速，则停止向上调节发动机转速；但是，如果电池SOC低于最低阈值，则发动机转速可以继续增加直至最高转速，为电池充电以保证电池的SOC处在合理区间内。
本实施例还公开了一种汽车，其包括上述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法。
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)

1.一种行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、计算理论最佳充电功率：通过当前工况下发动机的理论最佳功率和驾驶员需求功率计算得到理论最佳充电功率；
S2、计算电池动态调节充电功率：取发动机动态调节功率和驾驶员需求功率中的最小值，通过所述最小值、最小充电功率及驾驶员需求功率计算得到电池动态调节充电功率；
S3、确定电池目标充电功率：通过比较理论最佳充电功率和最小充电功率的大小，确定电池目标充电功率为理论最佳充电功率或电池动态调节充电功率。
2.根据权利要求1所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法，其特征在于，在步骤S1中，发动机的理论最佳功率减驾驶员需求功率等于理论最佳充电功率。
3.根据权利要求1所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法，其特征在于，步骤S1之前还包括如下步骤：S01、根据当前工况下发动机的理论最佳转速和插值最优功率曲线得到发动机的理论最佳功率。
4.根据权利要求3所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法，其特征在于，在步骤S01之前还包括如下步骤：S001、根据车速、电池SOC信息和插值发动机最佳功率MAP表计算当前工况下发动机的理论最佳转速。
5.根据权利要求1所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法，其特征在于，在步骤S2中，所述最小值和最小充电功率之和减去驾驶员需求功率等于电池动态调节充电功率。
6.根据权利要求1所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法，其特征在于，在步骤S2之前还包括如下步骤：S02、通过当前工况下发动机的实际最佳转速和插值最优功率曲线得到当前工况下发动机动态调节功率。
7.根据权利要求6所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法，其特征在于，在步骤S02之前还包括如下步骤：S002、通过车速、电池SOC信息及插值发动机动态调节MAP表计算当前工况下发动机的实际最佳转速。
8.根据权利要求1所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法，其特征在于，在步骤S3中，如果理论最佳充电功率大于最小充电功率，则电池目标充电功率为理论最佳充电功率。
9.根据权利要求8所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法，其特征在于，在步骤S3中，如果理论最佳充电功率小于最小充电功率，则电池目标充电功率为发动机动态调节功率。
10.一种汽车，其特征在于，其采用了如权利要求1-9中任一项所述的行星混联式汽车行车充电功率动态调节方法。
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