CN112389411A - 混合动力车辆发动机控制方法、车辆和可读存储介质 - Google Patents

混合动力车辆发动机控制方法、车辆和可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例提供了一种混合动力车辆发动机控制方法、车辆和可读存储介质，混合动力车辆发动机控制方法包括获取发动机转动参数和发电机转动参数；根据发电机转动参数和发动机转动参数确定传动比；根据发电机效率参数、发电机转动参数和传动比，确定第一效率参数；获取发动机的燃油点参数；根据第一效率参数和燃油点参数，确定综合燃油点参数；根据发动机转动参数，确定综合等功率曲线组；根据综合燃油点参数和综合等功率曲线组，确定综合发动机工作曲线；根据综合发动机工作曲线，控制发动机运转。本发明的技术方案中，通过确定综合发动机工作曲线，降低了燃油消耗，增大了电池利用率，提高了混合动力车辆的续航里程。

Description

混合动力车辆发动机控制方法、车辆和可读存储介质
技术领域
本发明涉及混合动力汽车技术领域，具体而言，涉及一种混合动力车辆发动机控制方法、一种车辆和一种可读存储介质。
背景技术
传统的混合动力汽车，在混联模式下，大多是单独让发动机工作在最优曲线上，而这时发动机的最优工作曲线和单独发动机的最优工作曲线并不重合，燃油消耗较高，发动机和发电机的整体效率没有达到最佳。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此，本发明实施例的第一方面提供了一种混合动力车辆发动机控制方法。
本发明实施例的第二方面提供了一种车辆。
本发明实施例的第三方面提供了一种可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种混合动力车辆发动机控制方法，用于驱动车辆，包括发动机和发电机，发动机与发电机传动连接，发动机带动发电机发电；混合动力车辆发动机控制方法包括：获取发动机的发动机转动参数和发电机的发电机转动参数；根据发电机转动参数和发动机转动参数，确定传动比；根据发电机的发电机效率参数、发电机转动参数和传动比，确定第一效率参数；获取发动机的燃油点参数；根据第一效率参数和燃油点参数，确定综合燃油点参数；根据发动机转动参数，确定综合等功率曲线组；根据综合燃油点参数和综合等功率曲线组，确定综合发动机工作曲线；根据综合发动机工作曲线，控制发动机运转。
根据本发明第一方面的实施例提供了一种混合动力车辆发动机控制方法，其中，混合动力车辆包括发动机和发电机，发动机和发电机传动连接，带动发电机发电。其中，发动机转动参数为发动机转动的相关参数，通常包括发动机转速、发动机转矩等，发电机转动参数为发电机转动的相关参数，通常包括发电机转速、发电机转矩等。由于发动机与带动发电机进行转动，可以理解，发动机和发电机的相关参数之间，必然具有对应关系，即当发动机和发电机联动结构确定后，发动机转动参数和发电机转动参数之间，具有固定的传动比。发电机效率参数为发电机把转动动能转化为电能的转化效率。很明显，发电机效率参数与发电机转动参数直接相关，不同的发电机转动参数，发电机效率参数可能不同。进一步地，由于发电机转动参数与发动机转动参数具有对应关系，可以理解，发电机效率参数也必然可以与发动机转动参数具有对应关系，其中，第一效率参数即为对应于发电机转动参数的发电机效率参数。很明显，发动机转动参数不同，对应于第一效率参数可能不同。
进一步地，发动机的燃油点参数为对应于不同的发动机转速和发动机转矩的发动机的燃油消耗值，因此，燃油点参数与发动机转动参数直接相关。
由于发动机和发电机通过传动连接，共同把燃油消耗转化为电能，可以把发动机和发电机整体视为一个综合发动机，可以理解，综合发动机发电消耗的燃油量，除了与燃油点参数相关外，还会与第一效率参数相关。其中，综合燃油参数为根据燃油点参数和第一效率参数而确定的综合燃油点参数。
进一步地，综合等功率曲线组为根据发动机转动参数确定的多条发动机等功率曲线。这里需要说明的是，不同的发动机转速和发动机转矩对应的发动机功率可能相同，也可能不同。把发动机功率相同的点连成曲线，即为发动机等功率曲线，对于不同的发动机功率，可以确定不同的发动机等功率曲线，综合等功率曲线组即为多条发动机等功率曲线的组合。
进一步地，由于根据发动机转速和发动机转矩可以确定对应的综合燃油点参数，进而，可以找到一条发动机等功率曲线上综合燃油点参数的最小值。在这个最小值的位置上，该发动机功率对应的燃油消耗最小。
把综合发动机工作曲线中的多条发动机等功率曲线中的最小综合燃油点位置连成一条曲线，即为综合发动机工作曲线。
可以理解，在混合动力车辆中，把发动机和发电机视为一个整体，根据发电机和发动机的传动参数之间的对应关系，把发电机效率参数与发动机转速和发动机转矩相关联，并对与相同发动机转速和发动机转矩相对应的燃油点参数进行调整，确定了综合燃油点参数。并进一步确定了综合等功率曲线组和综合发动机工作曲线。根据综合发动机工作曲线，可以控制混合动力车辆的发动机始终处于综合发动机工作曲线上，进而可以降低燃油消耗，增大了电池的利用率，提高了混合动力车辆的续航里程。
另外，本发明提供的上述方案中的混合动力车辆发动机控制方法还可以具有如下附加技术特征：
上述技术方案中，发动机转动参数包括发动机转速和发动机转矩；发电机转动参数包括发电机转速和发电机转矩；发动机转速与发电机转速之比为传动比；发电机转矩与发动机转矩之比为传动比。
在该技术方案中，发动机转动参数包括发动机转速和发动机转矩，发电机转动参数包括发电机转速和发电机转矩。由于发动机和发电机传动连接，因此发动机和发电机的传动参数之间必然具有固定的对应关系，即传动比。发动机转速与发电机转速之比为传动比；发电机转矩与发动机转矩之比为传动比。
需要说明的是，如果发动机和发电机之间的传动结构不发生改变，那么传动比为固定值，如果传动结构不同，则传动比也不同。
上述技术方案中，根据第一效率参数和燃油点参数，确定综合燃油点参数，具体包括：根据燃油点参数对应的发动机转动参数，确定对应的第一效率参数；根据第一效率参数和燃油点参数，确定综合燃油点参数。
在该技术方案中，发动机转动参数包括发动机转速和发动机转矩，电动机转动参数包括电动机转速和电动机转矩。可以以发电机转速和发电机转矩建立发电机坐标系，可以理解，发电机坐标系上不同的点，都可以对应于一个具体的发电机效率参数。
进一步地，可以以发动机转速和发动机转矩建立发动机坐标系，由于发动机转速与发电机转速、发动机转矩与发电机转矩之间可以通过传动比进行相互转换，因此，可以把发电机坐标系上的点映射到发动机坐标系上。其中，第一效率参数即为发电机效率参数通过坐标映射从发电机坐标系转到发动机坐标系得到。
进一步地，由于第一效率参数与燃油点参数都处于发动机坐标系中，因此，对于一个发动机转动参数，即一个具体的发动机转速和转矩，可以确定对应的燃油点参数和第一效率参数。
进一步地，根据电动机坐标系上一个转动参数，可以得到对应的第一效率参数和燃油点参数，将燃油点参数除以第一效率参数，可以得到综合燃油点参数。可以理解，综合燃油点参数可以表明对于不同发电机功率所需的燃油消耗。
上述技术方案中，在根据发动机转动参数，确定综合等功率曲线组之前，还包括：获取发电机的发电机峰值转矩；根据发电机峰值转矩和传动比，确定等效发电机峰值转矩；获取发电机的发电机最小转矩；根据发电机最小转矩和传动比，确定等效发电机最小转矩；获取发动机的发动机峰值转矩和发动机最小转矩；根据等效发电机峰值转矩和发动机峰值转矩，确定综合转矩上限；根据等效发电机最小转矩和发动机最小转矩，确定综合转矩下限。
在该技术方案中，等效发电机峰值转矩为发电机峰值转矩对应于发动机转动参数的对应值，等效发电机最小转矩为发电机最小转矩对应于发动机转动参数的对应值。由于发电机和发动机传动连接，发动机的转矩会受到发电机转矩峰值和最小值的约束。
同时，发动机本身还具有峰值转矩和最小转矩，因此发动机应根据发电机和发动机和峰值转矩和最小转矩确定峰值转矩和最小转矩。
可以理解，等效发电机峰值转矩和发动机峰值转矩二者之间，取较小值，等效发电机最小转矩和发动机最小转矩二者之间，取最大值。
上述技术方案中，在根据发动机转动参数，确定综合等功率曲线组之前，还包括：获取发电机的发电机峰值转速；根据发电机峰值转速和传动比，确定等效发电机峰值转速；获取发电机的发电机最小转速；根据发电机最小转速和传动比，确定等效发电机最小转速；获取发动机的发动机峰值转速和发动机最小转速；根据等效发电机峰值转速和发动机峰值转速，确定综合转速上限；根据等效发电机最小转速和发动机最小转速，确定综合转速下限。
在该技术方案中，等效发电机峰值转速为发电机峰值转速对应于发动机转动参数的对应值，等效发电机最小转速为发电机最小转速对应于发动机转动参数的对应值。由于发电机和发动机传动连接，发动机的转速会受到发电机转速峰值和最小值的约束。
同时，发动机本身还具有峰值转速和最小转速，因此发动机应根据发电机和发动机和峰值转速和最小转速确定峰值转速和最小转速。
可以理解，等效发电机峰值转速和发动机峰值转速二者之间，取较小值，等效发电机最小转速和发动机最小转速二者之间，取最大值。
上述技术方案中，在获取发动机的燃油点参数，还包括：获取发动机的外特性曲线和发动机的万有特性曲线；根据外特性曲线和万有特性曲线，确定燃油点参数。
在该技术方案中，发动机的外特性曲线，为发动机在最大功率下，发动机转速和发动机转矩之间的关系曲线。万有特性曲线为对应于发动机转速和发动机转矩的等燃油点曲线。由于外特性曲线为发动机最大功率对应的发动机转速和发动机转矩，可以理解，外特性曲线会对燃油点参数的坐标范围进行限制。
上述技术方案中，根据发动机转动参数，确定综合等功率曲线组具体包括：根据发动机转动参数，确定发动机功率参数；设置最小发动机功率和最大发动机功率；设置功率间隔值；根据发动机功率参数、最小发动机功率、最大发动机功率和功率间隔值，确定至少一条发动机等功率曲线；根据至少一条发动机等功率曲线，确定综合等功率曲线组。
在该技术方案中，发动机转动参数包括发动机转矩和发动机转速，发动机功率与发动机转速和发动机转矩的乘积成正比，因此，可以对每一对发动机转速和发动机转矩确定对应的发动机功率。发动机功率参数即为限制范围内所有发动机转速和所有发动机转矩所对应的所有发动机功率。可以理解，对于不同的发动机转速和发动机转矩，对应的发动机功率可能相同，也可能不同。发动机功率相同的点可以连成曲线，即为发动机等功率曲线。
最大发动机功率和最小发动机功率为发动机正常工作的功率上下限，可以根据情况人为进行设定。可以理解，在最大发动机功率和最小发动机功率之间，可以有无数条发动机等功率曲线。通过设置功率间隔值，可以对发动机等功率曲线进行筛选，最终得到间隔一定的综合等功率曲线组。
上述技术方案中，所述根据所述综合燃油点参数和所述综合等功率曲线组，确定综合发动机工作曲线，具体包括：根据所有发动机等功率曲线和综合燃油点参数，确定所有最小综合燃油点参数坐标；根据所有最小综合燃油点参数坐标，确定综合发动机工作曲线。
在该技术方案中，对于同一发动机转速和发动机转矩，可以确定对应的发动机功率和综合燃油参数。可以理解，对于同一条发动机等功率曲线，其上不同位置的综合燃油参数可能不同。因此，可以选取该发动机等功率曲线上综合燃油参数最小值的位置的发动机转动参数，作为综合发动工作曲线的一个点。很明显，在该发动机转动参数对应的上，该发动机功率对应的燃油消耗最小。确定综合等功率曲线组中的所有的最小综合燃油点的发动机转动参数，并把这些点连成曲线，即可确定综合发动机工作曲线。
本发明第二方面的实施例提供了一种车辆，包括：车体；发电机，用于向车体提供电源；发动机，与发电机机械连接，用于带动发电机发电；处理器和存储器，存储器中存储有程序或指令，处理器用于在执行程序或指令时以实现上述第一方面实施例中任一项的混合动力车辆发动机控制方法的步骤。故而具有上述第一方面实施例中任一有益效果，在此不再赘述。
本发明第三方面的实施例提供了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被处理器执行时能够实现上述第一方面实施例中任一项混合动力车辆发动机控制方法的步骤。故而具有上述第一方面实施例任一有益效果，在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的混合动力车辆发动机控制方法的流程示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的混合动力车辆发动机控制方法的流程示意图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的混合动力车辆发动机控制方法的流程示意图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的混合动力车辆发动机控制方法的流程示意图；
图5示出了根据本发明的一个实施例的车辆的结构示意图；
图6示出了根据本发明的一个实施例的混合动力车辆发动机控制方法的流程示意图；
图7示出了根据本发明的一个实施例的发动机万有特性曲线图；
图8示出了根据本发明的一个实施例的发电机映射到发动机的效率曲线图；
图9综合的发动机最优工作曲线图。
其中，图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
600：车辆；602：车体；604：发动机；606：处理器；608：存储器；610：发电机。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本发明的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图9描述根据本发明的一些实施例。
实施例一
如图1所示，本实施例提出的一种混合动力车辆发动机控制方法，包括：步骤S102：获取发动机的发动机转动参数和发电机的发电机转动参数；步骤S104：根据发电机转动参数和发动机转动参数，确定传动比；步骤S106：根据发电机的发电机效率参数、发电机转动参数和传动比，确定第一效率参数；步骤S108：获取发动机的燃油点参数；步骤S110：根据第一效率参数和燃油点参数，确定综合燃油点参数；步骤S112：根据发动机转动参数，确定综合等功率曲线组；步骤S114：根据综合燃油点参数和综合等功率曲线组，确定综合发动机工作曲线；步骤S116：根据综合发动机工作曲线，控制发动机运转。
本实施例的混合动力车辆包括发动机和发电机，发动机和发电机传动连接，带动发电机发电。其中，发动机转动参数为发动机转动的相关参数，通常包括发动机转速、发动机转矩等，发电机转动参数为发电机转动的相关参数，通常包括发电机转速、发电机转矩等。由于发动机与带动发电机进行转动，可以理解，发动机和发电机的相关参数之间，必然具有对应关系，即当发动机和发电机联动结构确定后，发动机转动参数和发电机转动参数之间，具有固定的传动比。发电机效率参数为发电机把转动动能转化为电能的转化效率。很明显，发电机效率参数与发电机转动参数直接相关，不同的发电机转动参数，发电机效率参数可能不同。进一步地，由于发电机转动参数与发动机转动参数具有对应关系，可以理解，发电机效率参数也必然可以与发动机转动参数具有对应关系，其中，第一效率参数即为对应于发电机转动参数的发电机效率参数。很明显，发动机转动参数不同，对应于第一效率参数可能不同。
进一步地，发动机的燃油点参数为对应于不同的发动机转速和发动机转矩的发动机的燃油消耗值，因此，燃油点参数与发动机转动参数直接相关。
由于发动机和发电机通过传动连接，共同把燃油消耗转化为电能，可以把发动机和发电机整体视为一个综合发动机，可以理解，综合发动机发电消耗的燃油量，除了与燃油点参数相关外，还会与第一效率参数相关。其中，综合燃油参数为根据燃油点参数和第一效率参数，确定的综合燃油点参数。
进一步地，综合等功率曲线组为根据发动机转动参数确定的多条发动机等功率曲线。这里需要说明的是，不同的发动机转速和发动机转矩对应的发动机功率可能相同，也可能不同。把发动机功率相同的点连成曲线，即为发动机等功率曲线，对于不同的发动机功率，可以确定不同的发动机等功率曲线，综合等功率曲线组即为多条发动机等功率曲线的组合。
进一步地，由于根据发动机转速和发动机转矩可以确定对应的综合燃油点参数，进而，可以找到一条发动机等功率曲线上综合燃油点参数的最小值。在这个最小值的位置上，该发动机功率对应的燃油消耗最小。
把综合发动机工作曲线中的多条发动机等功率曲线中的最小综合燃油点位置连成一条曲线，即为综合发动机工作曲线。
可以理解，在混合动力车辆中，把发动机和发电机视为一个整体，根据发电机和发动机的传动参数之间的对应关系，把发电机效率参数与发动机转速和发动机转矩相关联，并对与相同发动机转速和发动机转矩相对应的燃油点参数进行调整，确定了综合燃油点参数。并进一步确定了综合等功率曲线组和综合发动机工作曲线。根据综合发动机工作曲线，可以控制混合动力车辆的发动机始终处于综合发动机工作曲线上，进而可以降低燃油消耗，增大了电池的利用率，提高了混合动力车辆的续航里程。
实施例二
如图2所示，本实施例提出的一种混合动力车辆发动机控制方法，包括：步骤S202：获取发动机的发动机转动参数和发电机的发电机转动参数；步骤S204：根据发电机转动参数和发动机转动参数，确定传动比；步骤S206：根据发电机的发电机效率参数、发电机转动参数和传动比，确定第一效率参数；步骤S208：获取发动机的燃油点参数；步骤S210：根据燃油点参数对应的发动机转动参数，确定对应的第一效率参数；步骤S212：根据第一效率参数和燃油点参数，确定综合燃油点参数；步骤S214：根据发动机转动参数，确定综合等功率曲线组；步骤S216：根据综合燃油点参数和综合等功率曲线组，确定综合发动机工作曲线；步骤S218：根据综合发动机工作曲线，控制发动机运转。
本实施例的混合动力车辆包括发动机和发电机，发动机和发电机传动连接，带动发电机发电。其中，发动机转动参数为发动机转动的相关参数，通常包括发动机转速、发动机转矩等，发电机转动参数为发电机转动的相关参数，通常包括发电机转速、发电机转矩等。由于发动机与带动发电机进行转动，可以理解，发动机和发电机的相关参数之间，必然具有对应关系，即当发动机和发电机联动结构确定后，发动机转动参数和发电机转动参数之间，具有固定的传动比。发电机效率参数为发电机把转动动能转化为电能的转化效率。很明显，发电机效率参数与发电机转动参数直接相关，不同的发电机转动参数，发电机效率参数可能不同。进一步地，由于发电机转动参数与发动机转动参数具有对应关系，可以理解，发电机效率参数也必然可以与发动机转动参数具有对应关系，其中，第一效率参数即为对应于发电机转动参数的发电机效率参数。很明显，发动机转动参数不同，对应于第一效率参数可能不同。
其中，发动机转动参数包括发动机转速和发动机转矩，发电机转动参数包括发电机转速和发电机转矩。由于发动机和发电机传动连接，因此发动机和发电机的传动参数之间必然具有固定的对应关系，即传动比。发动机转速与发电机转速之比为传动比；发电机转矩与发动机转矩之比为传动比。
需要说明的是，如果发动机和发电机之间的传动结构不发生改变，那么传动比为固定值，如果传动结构不同，则传动比也不同。
发动机转动参数包括发动机转速和发动机转矩，电动机转动参数包括电动机转速和电动机转矩。可以以发电机转速和发电机转矩建立发电机坐标系，可以理解，发电机坐标系上不同的点，都可以对应于一个具体的发电机效率参数。
进一步地，可以以发动机转速和发动机转矩建立发动机坐标系，由于发动机转速与发电机转速、发动机转矩与发电机转矩之间可以通过传动比进行相互转换，因此，可以把发电机坐标系上的点映射到发动机坐标系上。其中，第一效率参数即为发电机效率参数通过坐标映射从发电机坐标系转到发动机坐标系得到。
进一步地，由于第一效率参数与燃油点参数都处于发动机坐标系中，因此，对于一个发动机转动参数，即一个具体的发动机转速和转矩，可以确定对应的燃油点参数和第一效率参数。
进一步地，根据电动机坐标系上一个转动参数，可以得到对应的第一效率参数和燃油点参数，将燃油点参数除以第一效率参数，可以得到综合燃油点参数。可以理解，综合燃油点参数可以表明对于不同发电机功率所需的燃油消耗。
进一步地，综合等功率曲线组为根据发动机转动参数确定的多条发动机等功率曲线。这里需要说明的是，不同的发动机转速和发动机转矩对应的发动机功率可能相同，也可能不同。把发动机功率相同的点连成曲线，即为发动机等功率曲线，对于不同的发动机功率，可以确定不同的发动机等功率曲线，综合等功率曲线组即为多条发动机等功率曲线的组合。
可以理解，在混合动力车辆中，把发动机和发电机视为一个整体，根据发电机和发动机的传动参数之间的对应关系，把发电机效率参数与发动机转速和发动机转矩相关联，并对与相同发动机转速和发动机转矩相对应的燃油点参数进行调整，确定了综合燃油点参数。并进一步确定了综合等功率曲线组和综合发动机工作曲线。根据综合发动机工作曲线，可以控制混合动力车辆的发动机始终处于综合发动机工作曲线上，进而可以降低燃油消耗，增大了电池的利用率，提高了混合动力车辆的续航里程。
实施例三
如图3所示，本实施例提出的一种混合动力车辆发动机控制方法，包括：步骤S302：获取发动机的发动机转动参数和发电机的发电机转动参数；步骤S304：根据发电机转动参数和发动机转动参数，确定传动比；步骤S306：根据发电机的发电机效率参数、发电机转动参数和传动比，确定第一效率参数；步骤S308：获取发动机的燃油点参数；步骤S310：根据燃油点参数对应的发动机转动参数，确定对应的第一效率参数；步骤S312：根据第一效率参数和燃油点参数，确定综合燃油点参数；步骤S314：根据等效发电机峰值转矩和发动机峰值转矩，确定综合转矩上限；步骤S316：根据等效发电机最小转矩和发动机最小转矩，确定综合转矩下限；步骤S318：根据等效发电机峰值转速和发动机峰值转速，确定综合转速上限；步骤S320：根据等效发电机最小转速和发动机最小转速，确定综合转速下限；步骤S322：根据发动机转动参数，确定综合等功率曲线组；步骤S324：根据综合燃油点参数和综合等功率曲线组，确定综合发动机工作曲线；步骤S326：根据综合发动机工作曲线，控制发动机运转。
本实施例的混合动力车辆包括发动机和发电机，发动机和发电机传动连接，带动发电机发电。其中，发动机转动参数为发动机转动的相关参数，通常包括发动机转速、发动机转矩等，发电机转动参数为发电机转动的相关参数，通常包括发电机转速、发电机转矩等。由于发动机与带动发电机进行转动，可以理解，发动机和发电机的相关参数之间，必然具有对应关系，即当发动机和发电机联动结构确定后，发动机转动参数和发电机转动参数之间，具有固定的传动比。发电机效率参数为发电机把转动动能转化为电能的转化效率。很明显，发电机效率参数与发电机转动参数直接相关，不同的发电机转动参数，发电机效率参数可能不同。进一步地，由于发电机转动参数与发动机转动参数具有对应关系，可以理解，发电机效率参数也必然可以与发动机转动参数具有对应关系，其中，第一效率参数即为对应于发电机转动参数的发电机效率参数。很明显，发动机转动参数不同，对应于第一效率参数可能不同。
其中，发动机转动参数包括发动机转速和发动机转矩，发电机转动参数包括发电机转速和发电机转矩。由于发动机和发电机传动连接，因此发动机和发电机的传动参数之间必然具有固定的对应关系，即传动比。发动机转速与发电机转速之比为传动比；发电机转矩与发动机转矩之比为传动比。
需要说明的是，如果发动机和发电机之间的传动结构不发生改变，那么传动比为固定值，如果传动结构不同，则传动比也不同。
发动机转动参数包括发动机转速和发动机转矩，电动机转动参数包括电动机转速和电动机转矩。可以以发电机转速和发电机转矩建立发电机坐标系，可以理解，发电机坐标系上不同的点，都可以对应于一个具体的发电机效率参数。
进一步地，可以以发动机转速和发动机转矩建立发动机坐标系，由于发动机转速与发电机转速、发动机转矩与发电机转矩之间可以通过传动比进行相互转换，因此，可以把发电机坐标系上的点映射到发动机坐标系上。其中，第一效率参数即为发电机效率参数通过坐标映射从发电机坐标系转到发动机坐标系得到。
进一步地，由于第一效率参数与燃油点参数都处于发动机坐标系中，因此，对于一个发动机转动参数，即一个具体的发动机转速和转矩，可以确定对应的燃油点参数和第一效率参数。
进一步地，等效发电机峰值转矩为发电机峰值转矩对应于发动机转动参数的对应值，等效发电机最小转矩为发电机最小转矩对应于发动机转动参数的对应值。由于发电机和发动机传动连接，发动机的转矩会受到发电机转矩峰值和最小值的约束。
同时，发动机本身还具有峰值转矩和最小转矩，因此发动机应根据发电机和发动机和峰值转矩和最小转矩确定峰值转矩和最小转矩。
可以理解，等效发电机峰值转矩和发动机峰值转矩二者之间，取较小值，等效发电机最小转矩和发动机最小转矩二者之间，取最大值。
同样，等效发电机峰值转速为发电机峰值转速对应于发动机转动参数的对应值，等效发电机最小转速为发电机最小转速对应于发动机转动参数的对应值。由于发电机和发动机传动连接，发动机的转速会受到发电机转速峰值和最小值的约束。
同时，发动机本身还具有峰值转速和最小转速，因此发动机应根据发电机和发动机和峰值转速和最小转速确定峰值转速和最小转速。
可以理解，等效发电机峰值转速和发动机峰值转速二者之间，取较小值，等效发电机最小转速和发动机最小转速二者之间，取最大值。
进一步地，发动机的外特性曲线，为发动机在最大功率下，发动机转速和发动机转矩之间的关系曲线。万有特性曲线为对应于发动机转速和发动机转矩的等燃油点曲线。由于外特性曲线为发动机最大功率对应的发动机转速和发动机转矩，可以理解，外特性曲线会对燃油点参数的坐标范围进行限制。
进一步地，根据电动机坐标系上一个转动参数，可以得到对应的第一效率参数和燃油点参数，将燃油点参数除以第一效率参数，可以得到综合燃油点参数。可以理解，综合燃油点参数可以表明对于不同发电机功率所需的燃油消耗。
进一步地，综合等功率曲线组为根据发动机转动参数确定的多条发动机等功率曲线。这里需要说明的是，不同的发动机转速和发动机转矩对应的发动机功率可能相同，也可能不同。把发动机功率相同的点连成曲线，即为发动机等功率曲线，对于不同的发动机功率，可以确定不同的发动机等功率曲线，综合等功率曲线组即为多条发动机等功率曲线的组合。
可以理解，在混合动力车辆中，把发动机和发电机视为一个整体，根据发电机和发动机的传动参数之间的对应关系，把发电机效率参数与发动机转速和发动机转矩相关联，并对与相同发动机转速和发动机转矩相对应的燃油点参数进行调整，确定了综合燃油点参数。并进一步确定了综合等功率曲线组和综合发动机工作曲线。根据综合发动机工作曲线，可以控制混合动力车辆的发动机始终处于综合发动机工作曲线上，进而可以降低燃油消耗，增大了电池的利用率，提高了混合动力车辆的续航里程。
实施例四
如图4所示，本实施例提出的一种混合动力车辆发动机控制方法，包括：步骤S402：获取发动机的发动机转动参数和发电机的发电机转动参数；步骤S404：根据发电机转动参数和发动机转动参数，确定传动比；步骤S406：根据发电机的发电机效率参数、发电机转动参数和传动比，确定第一效率参数；步骤S408：获取发动机的燃油点参数；步骤S410：根据燃油点参数对应的发动机转动参数，确定对应的第一效率参数；步骤S412：根据第一效率参数和燃油点参数，确定综合燃油点参数；步骤S414：确定综合转速和转矩的上下限；步骤S416：根据发动机转动参数，确定发动机功率参数；步骤S418：设置最小发动机功率和最大发动机功率；步骤S420：设置功率间隔值；步骤S422：根据发动机功率参数、最小发动机功率、最大发动机功率和功率间隔值，确定至少一条发动机等功率曲线；步骤S424：根据至少一条发动机等功率曲线，确定综合等功率曲线组；步骤S426：根据所有发动机等功率曲线和综合燃油点参数，确定所有最小综合燃油点参数坐标；步骤S428：根据所有最小综合燃油点参数坐标，确定综合发动机工作曲线；步骤S430：根据综合发动机工作曲线，控制发动机运转。
本实施例的混合动力车辆包括发动机和发电机，发动机和发电机传动连接，带动发电机发电。其中，发动机转动参数为发动机转动的相关参数，通常包括发动机转速、发动机转矩等，发电机转动参数为发电机转动的相关参数，通常包括发电机转速、发电机转矩等。由于发动机与带动发电机进行转动，可以理解，发动机和发电机的相关参数之间，必然具有对应关系，即当发动机和发电机联动结构确定后，发动机转动参数和发电机转动参数之间，具有固定的传动比。发电机效率参数为发电机把转动动能转化为电能的转化效率。很明显，发电机效率参数与发电机转动参数直接相关，不同的发电机转动参数，发电机效率参数可能不同。进一步地，由于发电机转动参数与发动机转动参数具有对应关系，可以理解，发电机效率参数也必然可以与发动机转动参数具有对应关系，其中，第一效率参数即为对应于发电机转动参数的发电机效率参数。很明显，发动机转动参数不同，对应于第一效率参数可能不同。
其中，发动机转动参数包括发动机转速和发动机转矩，发电机转动参数包括发电机转速和发电机转矩。由于发动机和发电机传动连接，因此发动机和发电机的传动参数之间必然具有固定的对应关系，即传动比。发动机转速与发电机转速之比为传动比；发电机转矩与发动机转矩之比为传动比。
需要说明的是，如果发动机和发电机之间的传动结构不发生改变，那么传动比为固定值，如果传动结构不同，则传动比也不同。
发动机转动参数包括发动机转速和发动机转矩，电动机转动参数包括电动机转速和电动机转矩。可以以发电机转速和发电机转矩建立发电机坐标系，可以理解，发电机坐标系上不同的点，都可以对应于一个具体的发电机效率参数。
进一步地，可以以发动机转速和发动机转矩建立发动机坐标系，由于发动机转速与发电机转速、发动机转矩与发电机转矩之间可以通过传动比进行相互转换，因此，可以把发电机坐标系上的点映射到发动机坐标系上。其中，第一效率参数即为发电机效率参数通过坐标映射从发电机坐标系转到发动机坐标系得到。
进一步地，由于第一效率参数与燃油点参数都处于发动机坐标系中，因此，对于一个发动机转动参数，即一个具体的发动机转速和转矩，可以确定对应的燃油点参数和第一效率参数。
进一步地，根据电动机坐标系上一个转动参数，可以得到对应的第一效率参数和燃油点参数，将燃油点参数除以第一效率参数，可以得到综合燃油点参数。可以理解，综合燃油点参数可以表明对于不同发电机功率所需的燃油消耗。
进一步地，发动机转动参数包括发动机转矩和发动机转速，发动机功率与发动机转速和发动机转矩的乘积成正比，因此，可以对每一对发动机转速和发动机转矩确定对应的发动机功率。发动机功率参数即为限制范围内所有发动机转速和所有发动机转矩所对应的所有发动机功率。可以理解，对于不同的发动机转速和发动机转矩，对应的发动机功率可能相同，也可能不同。发动机功率相同的点可以连成曲线，即为发动机等功率曲线。
最大发动机功率和最小发动机功率为发动机正常工作的功率上下限，可以根据情况人为进行设定。可以理解，在最大发动机功率和最小发动机功率之间，可以有无数条发动机等功率曲线。通过设置功率间隔值，可以对发动机等功率曲线进行筛选，最终得到间隔一定的综合等功率曲线组。
进一步地，对于同一发动机转速和发动机转矩，可以确定对应的发动机功率和综合燃油参数。可以理解，对于同一条发动机等功率曲线，其上不同位置的综合燃油参数可能不同。因此，可以选取该发动机等功率曲线上综合燃油参数最小值的位置的发动机转动参数，作为综合发动工作曲线的一个点。很明显，在该发动机转动参数对应的上，该发动机功率对应的燃油消耗最小。确定综合等功率曲线组中的所有的最小综合燃油点的发动机转动参数，并把这些点连成曲线，即可确定综合发动机工作曲线。根据综合发动机工作曲线，可以控制混合动力车辆的发动机始终处于综合发动机工作曲线上，进而可以降低燃油消耗，增大了电池的利用率，提高了混合动力车辆的续航里程。
实施例五
如图5所示，本实施例提出一种车辆600，包括：车体602；发电机610，用于向车体602提供电源；发动机604，与发电机610机械连接，用于带动发电机610发电；处理器606和存储器608，存储器608中存储有程序或指令，处理器606用于在执行程序或指令时以实现上述第一方面实施例中任一项的混合动力车辆发动机控制方法的步骤。故而具有上述第一方面实施例任一有益效果，在此不再赘述。
实施例六
本实施例提出一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被处理器执行时能够实现上述第一方面实施例中任一项混合动力车辆发动机控制方法的步骤。故而具有上述第一方面实施例任一有益效果，在此不再赘述。
实施例七
如图6所示，本实施例提出一种混合动力车辆发动机控制方法，包括：步骤S502：读取发动机数据，绘制发动机外特性曲线和万有特性曲线；步骤S504：读取发电机数据；步骤S506：将发电机的等效率曲线映射到发动机端；步骤S508：计算发电机和发动机综合发电的转矩限制和转速限制；步骤S510：绘制综合的发动机等燃油点曲线图、综合外特性曲线图和等功率曲线；步骤S512：计算综合的发动机最佳工作曲线。
本实施例中图6中的所有步骤都是在Matlab环境下完成的，第一步读取发动机数据，绘制发动机外特性曲线和万有特性曲线，绘制出的图形分别为图7中序号1和序号2所指示曲线。
图6中将发电机的效率值映射到发动机端，具体实施措施为：发电机的转速为发电机等效率曲线(即发电机效率参数)中的电机转速×0.404，发电机的转矩为发电机等效曲线中的转矩/0.404，效率为发电机等效曲线中的效率。其中0.404为发电机与发动机之间的传动比。按照此方法绘制映射发电机等效率曲线(即第一效率参数)和峰值外特性曲线，绘制出的图形分别为图8中序号3和序号4所指示曲线。
图6中计算发电机和发动机综合发电的转矩限制和转速限制，具体实施方法为：取限制转矩为发动机和发电机映射到发动机端的峰值转矩两者取最小，发动机和发电机折射到发动机端的最小转矩两者取最大；取限制速度为发动机和发电机折射到发动机端的峰值转速两者取最小，发动机和发电机折射到发动机端的最小转速两者取最大。
图6中计算发动机和发电机综合燃油点数据，具体实施方法：分别计算出发电机映射到发动机端的效率值temp1(即第一效率参数)和发动机燃油值temp2(即燃油点参数)，发电机和发动机的综合燃油点参数为temp2/(temp1)×100，其中，因temp1为百分比，因此在计算时需要乘100。
图6中绘制综合的发动机等燃油点曲线图、综合外特性曲线图和等功率曲线。根据上一步计算的综合燃油点数据绘制20条等燃油点曲线图，定义综合发动机功率的上下限制分别为10KW和80KW，每间隔10kW绘制发动机的等功率曲线。绘制的综合外特性曲线图、20条综合发动机等燃油点曲线和综合的发动机等功率曲线分别为图9中序号5、序号6和序号7所指示曲线。
图6中计算综合的发动机最佳工作曲线，具体方法为：采用循环语句找出每个功率下对应的最佳燃油点对应的发动机的转速、转矩，并绘制最佳工作曲线，如图9中序号8所指曲线。发电机和发动机综合最佳工作曲线中，转矩值为在多个燃油点值中取最小的燃油消耗点对应的最小转矩，转速值为在最小燃油点对应的最小转矩点下，功率除以转矩为转速，计算出转速。
本发明实施例的混合动力车辆在串联模式下综合发动机最佳工作曲线控制方法，本发明综合发电机转效率曲线和发动机的万有特性曲线，通过有效的控制算法计算得出综合最佳燃油曲线，并结合发动机和发电机的特性参数给出合理的限制范围。使发动机在混合动力模式下一直处于最佳燃油点的工作曲线上，节省了电量，提高了燃油效率，采用该发明的控制方法，利用Cruise软件进行经济动力性能仿真，混合动力汽车在新欧洲行驶工况下，综合燃油消耗有2.15L/100KW降到2.04L/100KW，燃油消耗降低了5.12％；综合电耗由11.24kWh/100kW降到10.67kWh/100kW，能量消耗可降低5.07％，增大了电池的利用率，提高了混合动力车辆的续驶里程。
根据本发明的混合动力车辆发动机控制方法和车辆的实施例，通过确定综合发动机工作曲线，可以控制混合动力车辆的发动机始终处于综合发动机工作曲线上，进而可以降低燃油消耗，增大了电池的利用率，提高了混合动力车辆的续航里程。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆发动机控制方法，用于驱动车辆，其特征在于，包括发动机和发电机，发动机与发电机传动连接，发动机带动发电机发电；所述混合动力车辆发动机控制方法包括：
获取所述发动机的发动机转动参数和所述发电机的发电机转动参数；
根据所述发电机转动参数和所述发动机转动参数，确定传动比；
根据所述发电机的发电机效率参数、所述发电机转动参数和所述传动比，确定第一效率参数；
获取所述发动机的燃油点参数；
根据所述第一效率参数和所述燃油点参数，确定综合燃油点参数；
根据所述发动机转动参数，确定综合等功率曲线组；
根据所述综合燃油点参数和所述综合等功率曲线组，确定综合发动机工作曲线；
根据综合发动机工作曲线，控制发动机运转。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆发动机控制方法，其特征在于，所述发动机转动参数包括发动机转速和发动机转矩；所述发电机转动参数包括发电机转速和发电机转矩；所述发动机转速与所述发电机转速之比为所述传动比；所述发电机转矩与所述发动机转矩之比为所述传动比。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆发动机控制方法，其特征在于，所述根据所述第一效率参数和所述燃油点参数，确定综合燃油点参数，具体包括：
根据所述燃油点参数对应的所述发动机转动参数，确定对应的所述第一效率参数；
根据所述第一效率参数和所述燃油点参数，确定所述综合燃油点参数。
4.根据权利要求2所述的混合动力车辆发动机控制方法，其特征在于，在所述根据所述发动机转动参数，确定综合等功率曲线组之前，还包括：
获取所述发电机的发电机峰值转矩；
根据所述发电机峰值转矩和所述传动比，确定等效发电机峰值转矩；
获取所述发电机的发电机最小转矩；
根据所述发电机最小转矩和所述传动比，确定等效发电机最小转矩；
获取所述发动机的发动机峰值转矩和发动机最小转矩；
根据等效发电机峰值转矩和发动机峰值转矩，确定综合转矩上限；
根据等效发电机最小转矩和发动机最小转矩，确定综合转矩下限。
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆发动机控制方法，其特征在于，在所述根据所述发动机转动参数，确定综合等功率曲线组之前，还包括：
获取所述发电机的发电机峰值转速；
根据所述发电机峰值转速和所述传动比，确定等效发电机峰值转速；
获取所述发电机的发电机最小转速；
根据所述发电机最小转速和所述传动比，确定等效发电机最小转速；
获取所述发动机的发动机峰值转速和发动机最小转速；
根据等效发电机峰值转速和发动机峰值转速，确定综合转速上限；
根据等效发电机最小转速和发动机最小转速，确定综合转速下限。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆发动机控制方法，其特征在于，所述获取所述发动机的燃油点参数，还包括：
获取所述发动机的外特性曲线和发动机的万有特性曲线；
根据所述外特性曲线和所述万有特性曲线，确定所述燃油点参数。
7.根据权利要求6所述的混合动力车辆发动机控制方法，其特征在于，在所述根据所述发动机转动参数，确定综合等功率曲线组具体包括：
根据所述发动机转动参数，确定发动机功率参数；
设置最小发动机功率和最大发动机功率；
设置功率间隔值；
根据所述发动机功率参数、所述最小发动机功率、所述最大发动机功率和所述功率间隔值，确定至少一条发动机等功率曲线；
根据至少一条所述发动机等功率曲线，确定所述综合等功率曲线组。
8.根据权利要求7所述的混合动力车辆发动机控制方法，其特征在于，所述根据所述综合燃油点参数和所述综合等功率曲线组，确定综合发动机工作曲线，具体包括：
根据所有所述发动机等功率曲线和所述综合燃油点参数，确定所有所述最小综合燃油点参数坐标；
根据所有所述最小综合燃油点参数坐标，确定综合发动机工作曲线。
9.一种车辆(600)，其特征在于，所述车辆(600)包括：
车体(602)；
发电机(610)，设于所述车体(602)上，用于向车体(602)提供电源；
发动机(604)，设于所述车体(602)上，与所述发电机(610)机械连接，用于带动发电机(610)发电；
处理器(606)和存储器(608)，所述存储器(608)中存储有计算机程序，所述处理器(606)用于在执行所述计算机程序时以实现如权利要求1至8中任一项所述的混合动力车辆发动机控制方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时能够实现如权利要求1至8中任一项所述的混合动力车辆发动机控制方法的步骤。
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