发明内容
本发明提供一种混合动力车辆控制方法、装置和可读存储介质,以解决混合动力模式下,车辆大功率需求或小功率需求时发动机未稳定工作在最高效率点导致的燃油经济性不好的问题。
一种混合动力车辆控制方法,包括:
在启动所述混合动力模式之后,获取车速和整车需求功率;
根据所述车速确定当前发动机转速;
根据所述当前发动机转速和所述整车需求功率确定发动机需求扭矩T,并确定所述当前发动机转速下对应的第一预设值T1和第二预设值T2;
根据所述当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩。
进一步地,所述根据当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩,包括:
当T1<T<T2时,则将所述发动机需求扭矩T作为所述发动机输出扭矩;
当T≤T1时,根据所述当前发动机转速和所述发动机需求扭矩T查找对应的第一目标扭矩,并将所述第一目标扭矩作为所述发动机输出扭矩;
当T≥T2时,根据所述当前发动机转速和所述发动机需求扭矩T查找对应的第二目标扭矩,并将所述第二目标扭矩作为所述发动机输出扭矩。
进一步地,所述根据当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩之后,所述方法还包括:
获取所述混合动力车辆的动力电池电量;
判断所述动力电池电量是否大于第二预设电量;
若所述动力电池电量大于第二预设电量,则启用纯电动模式;
在启用所述纯电动模式之后,若所述动力电池电量小于或等于第一预设电量,则启用所述混合动力模式,其中,所述第二预电量大于所述第一预设电量。
进一步地,所述T1通过如下方式确定:
a、固定发动机转速n;
b、固定第一发动机需求扭矩Tn;
c、在a、b条件下穷举所有的发动机扭矩Treq;
d、根据所述第一发动机需求扭矩Tn、发动机转速n和穷举所有的发动机扭矩Treq,对比以下两种控制方案的燃油经济性:
方案一:使得发动机输出扭矩=Tn,所述动力电池电量维持在所述第一预设电量;
方案二:使得发动机输出扭矩=Treq,先启用所述混合动力模式使所述动力电池电量升至第二预设电量,再启用纯电动模式使所述动力电池电量降至第一预设电量;
e、确定所述发动机转速n和所述第一发动机需求扭矩Tn下方案二中燃油经济性最佳的Treq;
f、确定所述发动机转速n和所述第一发动机需求扭矩Tn下方案一和所述方案二的边界值T`1,其中,当所述发动机转速n和所述第一发动机需求扭矩Tn下方案二中燃油经济性最佳的Treq小于或等于所述T`1时,所述方案二的燃油经济性优于所述方案一的燃油经济性;
g、改变所述第一发动机需求扭矩Tn,循环步骤c-f,以确定在不同所述第一发动机需求扭矩Tn下的多个所述T`1,对所有所述T`1取平均值以获得所述发动机转速n对应的所述T1;
h、改变所述发动机转速n,循环步骤b-g,以确定不同所述发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的T1和最佳燃油扭矩。
进一步地,所述确定不同所述发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的T1和最佳燃油扭矩之后,所述方法还包括:
根据不同所述发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的T1和最佳燃油扭矩绘制第一预设表;
根据所述当前发动机转速和所述发动机需求扭矩T查找对应的第一目标扭矩,包括:
在所述第一预设表中查找当前发动机转速和所述发动机需求扭矩T对应的最佳燃油扭矩;
将所述对应的最佳燃油扭矩作为所述第一目标扭矩。
进一步地,所述T2通过如下方式确定:
i、固定发动机转速N;
j、固定第二发动机需求扭矩TN,所述TN大于Tn;
k、在i、j条件下穷举所有的发动机扭矩Treq;
l、根据所述第二发动机需求扭矩TN、所述发动机转速N和穷举所有的发动机扭矩Treq,统计以下两种控制方案的燃油经济性:
方案三:加速预设时长后维持匀速,使得发动机输出扭矩=TN,所述动力电池电量维持在所述第一预设电量;
方案四:加速所述预设时长后维持匀速,使得发动机输出扭矩=Treq,先启用所述混合动力模式使所述动力电池电量升至第二预设电量,再启用所述纯电动模式使所述动力电池电量降至第一预设电量;
m、确定所述发动机转速N和所述第二发动机需求扭矩TN下方案四中燃油经济性最佳的Treq;
o、确定所述发动机转速N和所述第二发动机需求扭矩TN下方案三和方案四的边界值T`2,其中,当所述发动机转速N和所述第二发动机需求扭矩TN下方案四中燃油经济性最佳的Treq大于或等于所述T`2时,所述方案四的燃油经济性优于所述方案三的燃油经济性;
p、改变所述第二发动机需求扭矩TN,循环步骤k-o,以确定在不同所述第二发动机需求扭矩TN下的多个所述T`2,对所有所述T`2取平均值以获得所述发动机转速N对应的所述T2;
q、改变所述发动机转速N,循环步骤j-p,以确定不同所述发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下对应的T2和最佳燃油扭矩。
进一步地,所述确定不同所述发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下对应的T2和最佳燃油扭矩之后,所述方法还包括:
根据不同所述发动机转速N和第一发动机需求扭矩TN下对应的T2和最佳燃油扭矩绘制第二预设表;
根据所述当前发动机转速和所述发动机需求扭矩T查找对应的第二目标扭矩,包括:
在所述第二预设表中查找当前发动机转速和所述发动机需求扭矩T对应的最佳燃油扭矩;
将所述对应的最佳燃油扭矩作为所述第二目标扭矩。
一种混合动力车辆控制装置,包括:
检测模块,用于检测所述混合动力车辆的动力电池电量;
启用模块,用于若所述动力电池电量小于或等于第一预设电量,则启用混合动力模式;
获取模块,用于在启动所述混合动力模式之后,获取车速和整车需求功率;
计算模块,用于根据所述车速确定当前发动机转速;
第一确定模块,用于根据所述当前发动机转速和所述整车需求功率确定发动机需求扭矩T,并确定所述当前发动机转速下对应的第一预设值T1和第二预设值T2;
第二确定模块,用于根据所述当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩。
一种混合动力车辆控制装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种混合动力车辆控制方法的步骤。
一种可读存储介质,所述可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种混合动力车辆控制方法的步骤。
上述混合动力车辆控制方法、装置和可读存储介质所实现的方案中,在启动混合动力模式之后,通过获取车速和整车需求功率,根据车速确定当前发动机转速,根据当前发动机转速和整车需求功率确定发动机需求扭矩T,并确定当前发动机转速下对应的第一预设值T1值和第二预设值T2值,根据当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩。本发明根据当前发动机转速和需求扭矩T来确定T1和T2,并根据当前需求扭矩、T1和T2的大小确定不同的发动机输出扭矩,从而通过控制发动机扭矩的输出以使车辆发动机工作效率提高,达到减少车辆整体燃油消耗的目的,提高车辆燃油经济性,解决了在混合动力模式下,车辆有大功率需求或小功率需求时出现的车辆燃油经济性不好的问题。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例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。
本发明实施例提供的混合动力车辆控制方法,可应用在如图1所示的车辆控制系统中,该车辆控制系统包括发动机1、离合器2、发电机3、驱动电机4和车轮端5,其中发动机1与发电机3相连。纯电动模式时控制离合器2分离,由驱动电机4和发电机3输出动力到车轮端5。混合动力模式时控制离合器2闭合,由驱动电机4和发动机1输出动力到车轮端5。混合动力车辆控制装置可以根据当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩后,控制发动机根据发动机输出扭矩工作。
在一实施例中,如图2所示,提供一种混合动力车辆控制方法,包括如下步骤:
S10:在启动混合动力模式之后,获取车速和整车需求功率。
在车辆运行时,检测混合动力车辆的动力电池电量,若动力电池电量小于或等于第一预设电量,则满足进入混合动力模式的条件,此时车辆启动混合动力模式。其中,第一预设电量为动力电池电量的一个平衡点,当动力电池电量低于第一预设电量时,仍能满足发动机动力需求,但需要准备对动力电池进行补电。
在启动混合动力模式之后,获取车辆的车速和整车需求功率。车辆的车速可以直接获取,并根据油门功率、动力电池充电需求功率和车辆负载需求功率计算出整车需求功率。
其中,动力电池充电需求功率为维持动力电池电量在第一预设电量时所需要的充电功率,可以根据充电电能及充电时间计算出来;油门功率为车辆在混合动力模式时油门需求的功率,可以根据油门踏板需求扭矩和发动机当前转速可以计算出油门功率;车辆负载包括空调、娱乐系统和座椅加热器等负载,具体这里不做限定。
S20:根据车速确定当前发动机转速。
在获取车辆的车速后,根据车速确定当前发动机转速,以便后续可以根据当前发动机转速和整车需求功率确定发动机需求扭矩。
S30:根据当前发动机转速和整车需求功率确定发动机需求扭矩T,并确定当前发动机转速下对应的第一预设值T1和第二预设值T2。
在获取车辆的车速和整车需求功率,并根据车速确定当前发动机转速后,根据当前发动机转速和整车需求功率确定发动机需求扭矩T,并确定当前发动机转速下对应的第一预设值T1和第二预设值T2。
其中,发动机需求扭矩T的计算公式为:P=(T·n)/9550,其中,P为整出需求功率,T为发动机需求扭矩,n为发动机转速。第一预设值T1为当前发动机转速下的某一个发动机扭矩值,当发动机扭矩为T1时,当前发动机转速下的燃油经济性低于当前发动机转速下的最佳燃油经济性;第二预设值T2为当前发动机转速下的某一个发动机扭矩值,当发动机扭矩为T2时,当前发动机转速下的燃油经济性高于当前发动机转速下的最佳燃油经济性。
S40:根据当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩。
在确定发动机需求扭矩T,并确定当前发动机转速下对应的第一预设值T1和第二预设值T2之后,根据当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩。然后根据所确定的发动机输出扭矩来控制发动机的扭矩,进而提高车辆发动机工作效率,从而达到减少车辆整体燃油消耗的目的。
本实施例中,通过检测混合动力车辆的动力电池电量,若动力电池电量小于或等于第一预设电量,则启用混合动力模式,在启动混合动力模式之后,获取车速和整车需求功率,根据车速确定当前发动机转速,根据当前发动机转速和整车需求功率确定发动机需求扭矩T,并确定当前发动机转速下对应的第一预设值T1值和第二预设值T2值,根据当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩。本发明根据当前发动机转速和需求扭矩T来确定T1和T2,并根据当前需求扭矩、T1和T2的大小确定不同的发动机输出扭矩,从而通过控制发动机输出扭矩输出以使发动机工作效率提高,达到减少车辆整体燃油消耗的目的,提高车辆燃油经济性,解决了在混合动力模式下,车辆有大功率需求或小功率需求时出现的车辆燃油经济性不好的问题。
在一实施例中,在确定发动机需求扭矩T,并确定当前发动机转速下对应的第一预设值T1和第二预设值T2之后,如图3所示,步骤S40中,即根据当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩,具体包括如下步骤:
S41:判断发动机需求扭矩T与T1、T2的大小。
S42:当T1<T<T2时,则将发动机需求扭矩T作为发动机输出扭矩。
在确定发动机需求扭矩T,并确定当前发动机转速下对应的第一预设值T1和第二预设值T2之后,当发动机需求扭矩T大于T1且小于T2时,就将发动机需求扭矩T作为发动机输出扭矩,以使发动机输出扭矩T。
当发动机需求扭矩T大于T1且小于T2时,表示发动机需求扭矩为中需求扭矩,此时混合动力车辆的功率需求正常,发动机扭矩为确定出的T即可满足较好的燃油经济性。此时,发动机提供的动力仅能满足整车扭矩需求,无法产生多余动力转化为动力电池电量,所以动力电池电量维持在第一预设电量附近。
S43:当T≤T1时,根据当前发动机转速和发动机需求扭矩T查找对应的第一目标扭矩,并将第一目标扭矩作为发动机输出扭矩。
在确定发动机需求扭矩T,并确定当前发动机转速下对应的第一预设值T1和第二预设值T2之后,当发动机需求扭矩T小于或等于T1时,查找当前发动机转速和发动机需求扭矩T所对应的第一目标扭矩,并将第一目标扭矩作为发动机输出扭矩,以使发动机输出第一目标扭矩。
当发动机需求扭矩T小于或等于T1时,表示发动机需求扭矩为低需求扭矩,此时混合动力车辆的功率需求较小,需要查找一个目标扭矩并输出,以达到最佳的燃油经济性,即在当前发动机转速和发动机需求扭矩T条件下,当发动机扭矩为第一目标扭矩时,发动机的工作效率较高,提高车辆的燃油经济性。此时,发动机提供的动力除了满足整车扭矩需求外,还能产生更多的动力以转化为动力电池电量,车辆在该运行时相当于给动力电池充电。
S44:当T≥T2时,根据当前发动机转速和发动机需求扭矩T查找对应的第二目标扭矩,并将第二目标扭矩作为发动机输出扭矩。
在确定发动机需求扭矩T,并确定当前发动机转速下对应的第一预设值T1和第二预设值T2之后,当发动机需求扭矩T大于或等于T2时,查找当前发动机转速和发动机需求扭矩T所对应的第二目标扭矩,并将第二目标扭矩作为发动机输出扭矩,以使发动机输出第二目标扭矩。其中,在当前发动机转速和发动机需求扭矩T条件下,当发动机扭矩为第二目标扭矩时,发动机的工作效率较高,提高车辆的燃油经济性。
当发动机需求扭矩T大于或等于T2时,表示发动机需求扭矩为高需求扭矩,此时混合动力车辆的功率需求较大,需要查找一个目标扭矩并输出,以达到最佳的燃油经济性。即在当前发动机转速和发动机需求扭矩T条件下,当发动机扭矩为第二目标扭矩时,发动机的工作效率较高,提高车辆的燃油经济性。此时,发动机提供的动力不能满足整车扭矩需求,需要消耗动力电池电量以驱动电机补偿力矩需求,动力电池电量将降低。
可见,本实施例中,当T1<T<T2时,则将发动机需求扭矩T作为发动机输出扭矩,当T≤T1时,根据当前发动机转速和发动机需求扭矩T查找对应的第一目标扭矩,并将第一目标扭矩作为发动机输出扭矩,当T≥T2时,根据当前发动机转速和发动机需求扭矩T查找对应的第二目标扭矩,并将第二目标扭矩作为发动机输出扭矩;通过判断发动机需求扭矩T与第一预设值T1、第二预设值T2大小,来选择不同的发动机扭矩控制策略,从而达到根据发动机输出扭矩来控制发动机扭矩的输出,以使车辆发动机工作效率提高,从而达到减少车辆整体燃油消耗的目的,提高车辆的燃油经济性。
在一实施例中,步骤S30中,根据当前发动机转速和整车需求功率确定发动机需求扭矩T,并确定当前发动机转速下对应的第一预设值T1和第二预设值T2,其中,发动机转速下对应的T1可通过如下方式确定:
a、固定发动机转速n。
例如,将当前发动机转速作为本实施例中的发动机转速n。
b、固定第一发动机需求扭矩Tn。
其中,第一发动机需求扭矩为发动机的中低需求扭矩。例如,将根据当前发动机转速和整车需求功率确定地发动机需求扭矩T,作为本实施例中的第一发动机需求扭矩Tn。
c、在a、b条件下穷举所有的发动机扭矩Treq。
在固定发动机转速n、固定第一发动机需求扭矩Tn的条件下,穷举所有的发动机扭矩Treq。
d、根据第一发动机需求扭矩Tn、发动机转速n和穷举所有的发动机扭矩Treq,对比以下两种控制方案的燃油经济性:
方案一:使得发动机输出扭矩=Tn,动力电池电量维持在第一预设电量;
方案二:使得发动机输出扭矩=Treq,先启用混合动力模式使动力电池电量升至第二预设电量,再启用纯电动模式使动力电池电量降至第一预设电量。
在固定发动机转速n、固定第一发动机需求扭矩Tn的条件下,穷举所有的发动机扭矩Treq之后,根据第一发动机需求扭矩Tn、发动机转速n和穷举所有的发动机扭矩Treq,统计并对比方案一和方案二这两种控制方案的燃油经济性,即在发动机转速n的条件下,对比当发动机输出扭矩分别为第一发动机需求扭矩Tn和穷举的发动机扭矩Treq时,不同发动机扭矩下车辆的燃油经济性。
例如,第一发动机需求扭矩Tn为确定出的发动机需求扭矩T;在发动机转速n下,根据发动机扭矩T、发动机转速n和穷举所有的发动机扭矩Treq,统计并对比在发动机转速n下,方案一和方案二这两种控制方案的燃油经济性。
e、确定发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下该方案二中燃油经济性最佳的Treq。
发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn的条件下,在统计并对比了第一发动机需求扭矩Tn和穷举所有的发动机扭矩Treq的燃油经济性之后,确定方案二中燃油经济性最佳的Treq,将方案二中燃油经济性最佳的Treq作为发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的最佳燃油扭矩。
例如,第一发动机需求扭矩Tn为确定出的发动机需求扭矩T;在发动机转速n下,发动机扭矩为T,使用穷举法找出方案二下燃油经济性最佳的Treq,将方案二中燃油经济性最佳的Treq作为发动机转速n和发动机需求扭矩为T下对应的最佳燃油扭矩。
f、确定发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下方案一和方案二的边界值T`1,其中,当发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下该方案二中燃油经济性最佳的Treq小于或等于T`1时,方案二的燃油经济性优于方案一的燃油经济性。
在确定发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下该方案二中燃油经济性最佳的Treq之后,对比方案二燃油经济性最好的Treq是否比方案一燃油经济性好,并确定发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下方案一和方案二的边界值T`1,当Treq大于T`1时,方案一和方案二的燃油经济性相差不大,当Treq小于或者等于T`1时,方案二比方案一的燃油经济性好。其中,当发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下该方案二中燃油经济性最佳的Treq小于或等于T`1时,方案二的燃油经济性优于方案一的燃油经济性。
例如,第一发动机需求扭矩Tn为确定出的发动机需求扭矩T;在发动机转速n和发动机扭矩T下,确定方案二中燃油经济性最佳的Treq,对比方案二燃油经济性最好的Treq是否比方案一燃油经济性好,并确定发动机转速n和发动机扭矩T下方案一和方案二的边界值T`1,当Treq大于T`1时,方案一和方案二的燃油经济性相差不大,当Treq小于或者等于T`1时,方案二比方案一的燃油经济性好。其中,当方案二中燃油经济性最佳的Treq小于或等于T`1时,方案二的燃油经济性优于方案一的燃油经济性。
g、改变第一发动机需求扭矩Tn,循环步骤c-f,以确定在不同第一发动机需求扭矩Tn下的多个T`1,对所有T`1取平均值以获得发动机转速n对应的T1。
保持发动机转速n不变,改变第一发动机需求扭矩Tn,循环步骤c-f,以确定在不同第一发动机需求扭矩Tn下的多个T`1,并对所有T`1取平均值以获得发动机转速n对应的T1;并获得同一发动机转速n,不同第一发动机需求扭矩Tn对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq。
例如,保持发动机转速n不变,第一发动机需求扭矩Tn可分别为Tn-1、Tn-2、Tn-3,循环步骤c-f,确定在第一发动机需求扭矩Tn-1下的T`1、确定在第一发动机需求扭矩Tn-2下的T`1,确定在第一发动机需求扭矩Tn-3下的T`1;并确定在第一发动机需求扭矩Tn-1下的T`1、确定在第一发动机需求扭矩Tn-2下的T`1,确定在第一发动机需求扭矩Tn-3下的T`1,将三个对应的T`1取平均值以获得发动机转速n对应的T1;并获得同一发动机转速n下,TN-1对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq,Tn-2对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq和Tn-3对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq。
h、改变发动机转速n,循环步骤b-g,以确定不同发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的T1和最佳燃油扭矩。
改变发动机转速n,循环步骤b-f,以确定不同发动机转速n对应的T1,以及不同发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的最佳燃油扭矩,其中,不同发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的最佳燃油扭矩为:相应发动机转速n和发动机需求扭矩Tn下对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq。
例如,发动机转速n分别可以是n1、n2和n3,循环步骤b-f,确定发动机转速n1对应的T1、发动机转速n2对应的T1和发动机转速n3对应的T1;同时确定了:发动机转速n1下,Tn-1对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq,Tn-2对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq和Tn-3对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq;发动机转速n2下,Tn-1对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq,Tn-2对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq和Tn-3对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq;发动机转速n3下,Tn-1对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq,Tn-2对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq和Tn-3对应的方案二中燃油经济性最佳的Treq,将方案二中燃油经济性最佳的Treq作为不同发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的T1和最佳燃油扭矩。
因此,为使车辆的发动机工作在高效率点,当车辆有小功率需求时,发动机扭矩为低需求扭矩,此时,将方案四中燃油经济性最佳的Treq作为最佳燃油扭矩作为第一目标扭矩,从而使发动机输出第一目标扭矩以使发动机工作在高效率点。
本实施例中,第一发动机需求扭矩为Tn-1、Tn-2、Tn-3为示例性说明,发动机转速为n1、n2、n3为示例性说明,不代表第一发动机需求扭矩仅为Tn-1、Tn-2、Tn-3,发动机转速仅为n1、n2、n3,在其他实施例中,第一发动机需求扭矩和发动机转速还有其他可能,在此不再赘述。
本实施例中,在固定发动机转速n、固定第一发动机需求扭矩Tn的条件下,穷举所有的发动机扭矩Treq,根据第一发动机需求扭矩Tn(中低需求扭矩)、发动机转速n和穷举所有的发动机扭矩Treq,统计方案一和方案二这两种控制方案的燃油经济性,以确定发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下方案四中燃油经济性最佳的Treq和方案一和方案二的边界值T`1,进而根据不同第二发动机需求扭矩的多个T`2确定某一发动机转速对应的T1,最后改变发动机转速n以确定不同发动机转速n和第二发动机需求扭矩Tn下对应的T1和最佳燃油扭矩;本实施例中提供了确定不同发动机转速对应的T1,也确定了不同发动机转速下不同中低需求扭矩的最佳燃油扭矩,为当前发动机转速和发动机需求扭矩确定合适的发动机输出扭矩提供了预设数据基础,以便当发动机需求扭矩小于或者等于对应T1时,查找出最佳的发动机输出扭矩,以使车辆在最佳燃油扭矩下工作。
在一实施例中,步骤S30中,根据当前发动机转速和整车需求功率确定发动机需求扭矩T,并确定当前发动机转速下对应的第一预设值T1和第二预设值T2,其中,发动机转速下对应的T2可通过如下方式确定:
i、固定发动机转速N。
例如,将当前发动机转速作为本实施例中的发动机转速N。
j、固定第二发动机需求扭矩TN,TN大于Tn;
其中,TN大于Tn。例如,将根据当前发动机转速和整车需求功率确定地发动机需求扭矩T,作为本实施例中的第二发动机需求扭矩TN,其中,第二发动机需求扭矩表示发动机的高需求扭矩,第一发动机需求扭矩为中低需求扭矩,第二发动机需求扭矩大于第一发动机需求扭矩。
k、在i、j条件下穷举所有的发动机扭矩Treq;
在固定发动机转速N、固定第二发动机需求扭矩Tn的条件下,穷举所有的发动机扭矩Treq。
l、根据第二发动机需求扭矩TN、发动机转速N和穷举所有的发动机扭矩Treq,统计以下两种控制方案的燃油经济性:
方案三:加速预设时长后维持匀速,使得发动机输出扭矩=TN,动力电池电量维持在所述第一预设电量;
方案四:加速预设时长后维持匀速,使得发动机输出扭矩=Treq,先启用混合动力模式使动力电池电量升至第二预设电量,再启用纯电动模式使动力电池电量降至第一预设电量。
在固定发动机转速N、固定第二发动机需求扭矩TN的条件下,穷举所有的发动机扭矩Treq之后,根据第二发动机需求扭矩TN、发动机转速N和穷举所有的发动机扭矩Treq,统计并对比方案三和方案四这两种控制方案的燃油经济性,即在发动机转速N的条件下,对比当发动机输出扭矩为第二发动机需求扭矩TN和发动机输出扭矩为穷举的发动机扭矩Treq时,不同发动机扭矩下车辆的燃油经济性。
例如,第二发动机需求扭矩TN为确定出的发动机需求扭矩T;在发动机转速N下,根据发动机扭矩T、发动机转速N和穷举所有的发动机扭矩Treq,统计并对比在发动机转速N,方案三和方案四这两种控制方案的燃油经济性:
方案三:加速预设时长后维持匀速,使得发动机输出扭矩=T,动力电池电量维持在第一预设电量;
方案四:加速预设时长后维持匀速,使得发动机输出扭矩=Treq,先启用混合动力模式使动力电池电量升至第二预设电量,再启用纯电动模式使动力电池电量降至第一预设电量。
m、确定发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下该方案四中燃油经济性最佳的Treq。
发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN的条件下,在统计并对比了第二发动机需求扭矩TN和穷举所有的发动机扭矩Treq的燃油经济性之后,确定方案四中燃油经济性最佳的Treq,将方案四中燃油经济性最佳的Treq作为发动机转速N和第一发动机需求扭矩TN下对应的最佳燃油扭矩。
例如,第二发动机需求扭矩TN为确定出的发动机需求扭矩T;在发动机转速N下,发动机扭矩为T,使用穷举法找出方案四下燃油经济性最佳的Treq,将方案四中燃油经济性最佳的Treq作为发动机转速N和发动机需求扭矩为T下对应的最佳燃油扭矩。
o、确定发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下方案三和方案四的边界值T`2,其中,当发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下该方案四中燃油经济性最佳的Treq大于或等于T`2时,方案四的燃油经济性优于方案三的燃油经济性。
在确定发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下该方案四中燃油经济性最佳的Treq之后,对比方案四燃油经济性最好的Treq是否比方案三燃油经济性好,并确定发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下方案三和方案四的边界值T`2,当Treq小于T`2时,方案三和方案四的燃油经济性相差不大,当Treq大于或者等于T`2时,方案三比方案四的燃油经济性好。其中,当发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下该方案四中燃油经济性最佳的Treq大于或等于T`2时,方案四的燃油经济性优于方案四的燃油经济性。
例如,第二发动机需求扭矩TN为确定出的发动机需求扭矩T;在发动机转速N和发动机扭矩T下,确定方案四中燃油经济性最佳的Treq,对比方案四燃油经济性最好的Treq是否比方案三燃油经济性好,并确定发动机转速N和发动机扭矩T下方案三和方案四的边界值T`2,当Treq小于T`2时,方案三和方案四的燃油经济性相差不大,当Treq大于或者等于T`2时,方案四比方案三的燃油经济性好。其中,当方案四中燃油经济性最佳的Treq大于或等于T`1时,方案四的燃油经济性优于方案三的燃油经济性。
p、改变第二发动机需求扭矩TN,循环步骤k-o,以确定在不同第二发动机需求扭矩TN下的多个T`2,对所有T`2取平均值以获得发动机转速N对应的T2。
保持发动机转速N不变,改变第二发动机需求扭矩TN,循环步骤k-o,以确定在不同第二发动机需求扭矩TN下的多个T`2,并对所有T`2取平均值以获得发动机转速N对应的T2;并获得同一发动机转速N下,不同第一发动机需求扭矩TN对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq。
例如,保持发动机转速N不变,第二发动机需求扭矩TN分别为TN-1、TN-2和TN-3,循环步骤k-o,确定在第二发动机需求扭矩TN-1下的T`1、确定在第二发动机需求扭矩TN-2下的T`2,确定在第一发动机需求扭矩TN-3下的T`2;并确定在第二发动机需求扭矩TN-1下的T`2、确定在第二发动机需求扭矩TN--2下的T`2,确定在第二发动机需求扭矩TN-3下的T`2,将三个对应的T`2取平均值以获得发动机转速N对应的T2;并获得同一发动机转速N下,TN-1对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq,TN-2对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq和TN-3对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq。
q、改变发动机转速N,循环步骤j-p,以确定不同发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下对应的T2和最佳燃油扭矩。
改变发动机转速,循环步骤j-p,以确定不同发动机转速N对应的T2,以及不同发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下对应的最佳燃油扭矩,其中,不同发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下对应最佳燃油扭矩为:相应发动机转速N和发动机需求扭矩TN下该方案四中燃油经济性最佳的Treq。
例如,发动机转速N分别可以是N1、N2和N3,循环步骤i-p,确定发动机转速N1对应的T2、发动机转速N2对应的T2和发动机转速N3对应的T2;同时确定了:发动机转速N1下,TN-1对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq,TN-2对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq和TN-3对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq;发动机转速N2下,TN-1对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq,TN-2对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq和TN-3对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq;发动机转速N3下,TN-1对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq,TN-2对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq和TN-3对应的方案四中燃油经济性最佳的Treq,将方案四中燃油经济性最佳的Treq作为最佳燃油扭矩。
因此,为使车辆的发动机工作在高效率点,当车辆有大功率需求时,发动机扭矩为高需求扭矩,此时,将方案四中燃油经济性最佳的Treq作为最佳燃油扭矩作为第二目标扭矩,从而使发动机输出第二目标扭矩以使发动机工作在高效率点。
本实施例中,第一发动机需求扭矩为TN-1、TN-2、TN-3为示例性说明,发动机转速为N1、N2、N3为示例性说明,不代表第一发动机需求扭矩仅为TN-1、TN-2、TN-3,发动机转速仅为N1、N2、N3,在其他实施例中,第一发动机需求扭矩和发动机转速还有其他可能,在此不再赘述。
本实施例中,在固定发动机转速N、固定第二发动机需求扭矩TN的条件下,穷举所有的发动机扭矩Treq,根据第二发动机需求扭矩TN(高需求扭矩)、发动机转速N和穷举所有的发动机扭矩Treq,统计方案三和方案四两种控制方案的燃油经济性,以确定发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下方案四中燃油经济性最佳的Treq和方案三和方案四的边界值T`2,进而根据不同第二发动机需求扭矩的多个T`2确定某一发动机转速对应的T2,最后改变发动机转速N以确定不同发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下对应的T2和最佳燃油扭矩。本实施例中提供了确定不同发动机转速对应的T2,也确定了不同发动机转速下不同高需求扭矩的最佳燃油扭矩,为根据当前发动机转速和发动机需求扭矩确定最佳的发动机输出扭矩提供了预设数据基础,以便当发动机需求扭矩大于或者等于对应T2时,查找出最佳的发动机输出扭矩,以使车辆在最佳燃油扭矩下工作。
在一实施例中,在确定不同所述发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的T1和最佳燃油扭矩之后,并且确定不同发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下对应的T2和最佳燃油扭矩之后,所述混合动力车辆控制方法还包括如下步骤:
S301:根据不同发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的T1和最佳燃油扭矩绘制第一预设表。
在确定不同发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的T1和最佳燃油扭矩之后,根据不同发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的T1和最佳燃油扭矩绘制第一预设表。其中,第一预设表的数据包括:不同发动机转速n对应的T1、不同发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的最佳燃油扭矩。
例如,第一预设表中,x轴为发动机转速,y轴为燃油最佳扭矩,z轴为发动机需求扭矩,并将所有发动机转速n下的T1连成一条线,为T1力矩分界线。
S302:根据不同所述发动机转速N和第一发动机需求扭矩TN下对应的T2和最佳燃油扭矩绘制第二预设表。
在确定不同发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下对应的T2和最佳燃油扭矩之后,根据不同所述发动机转速N和第一发动机需求扭矩TN下对应的T2和最佳燃油扭矩绘制第二预设表。其中,第二预设表的数据包括:不同发动机转速N对应的T2、不同发动机转速N和第二发动机需求扭矩TN下对应的最佳燃油扭矩。
例如,第二预设表中,x轴为发动机转速,y轴为燃油最佳扭矩,z轴为发动机需求扭矩,并将所有发动机转速N下的T2连成一条线,为T2力矩分界线。
本实施例中,第一预设表、第二预设表为示例性说明,第一预设表、第二预设表也可以合并为一个预设表,在其他实施例中,第一预设表、第二预设表还有其他表现形式,在此不再赘述。
进一步地,在根据不同发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的T1和最佳燃油扭矩绘制第一预设表之后,步骤S43中,根据当前发动机转速和发动机需求扭矩T查找对应的第一目标扭矩,具体包括如下步骤:
S431:在第一预设表中查找当前发动机转速和发动机需求扭矩T对应的最佳燃油扭矩。
在根据不同发动机转速n和第一发动机需求扭矩Tn下对应的T1和最佳燃油扭矩绘制第一预设表后,根据当前发动机转速和发动机需求扭矩T在第一预设表中查找当前发动机转速对应的T1,若发动机需求扭矩T小于或者等于T1,表示发动机需求扭矩为低需求扭矩,车辆的需求功率小,则在第一预设表中查找当前发动机转速和发动机需求扭矩T下对应的最佳燃油扭矩。
S432:将对应的最佳燃油扭矩作为第一目标扭矩。
若发动机需求扭矩T小于或者等于T1,在第一预设表中查找当前发动机转速和发动机需求扭矩T下对应的最佳燃油扭矩之后,将对应的最佳燃油扭矩作为当前发动机转速和发动机需求扭矩T所对应的第一目标扭矩,并将第一目标扭矩作为发动机输出扭矩,以使发动机输出第一目标扭矩,从而满足车辆的小功率需求。
步骤S44中,根据当前发动机转速和发动机需求扭矩T查找对应的第二目标扭矩,具体包括如下步骤:
S441:在第二预设表中查找当前发动机转速和发动机需求扭矩T对应的最佳燃油扭矩。
在根据不同发动机转速N和第一发动机需求扭矩TN下对应的T2和最佳燃油扭矩绘制第二预设表后,根据当前发动机转速和发动机需求扭矩T在第二预设表中查找当前发动机转速对应的T1,若发动机需求扭矩T大于或者等于T2,表示发动机需求扭矩为高需求扭矩,车辆的需求功率大,则在第二预设表中查找当前发动机转速和发动机需求扭矩T下对应的最佳燃油扭矩。
S442:将对应的最佳燃油扭矩作为第二目标扭矩。
若发动机需求扭矩T大于或者等于T2,在第一预设表中查找当前发动机转速和发动机需求扭矩T下对应的最佳燃油扭矩之后,将对应的最佳燃油扭矩作为当前发动机转速和发动机需求扭矩T所对应的第二目标扭矩,并将第二目标扭矩作为发动机输出扭矩,以使发动机输出第二目标扭矩,从而满足车辆的大功率需求。
本实施例中,通过绘制包括不同发动机转速、发动机需求扭矩、最佳燃油扭矩以及对应T1的第一预设表,和通过绘制包括不同发动机转速、发动机需求扭矩、最佳燃油扭矩以及对应T2的第二预设表,使各发动机数据一目了然,以便在获取当前发动机转速和发动机需求扭矩T之后,根据发动机需求扭矩T的大小和对应的T1和T2确定需要查找的预设表,进而根据当前发动机转速和发动机需求扭矩T在相应预设表中确定发动机输出扭矩,提高了混合动力车辆控制装置的控制效率,进而提高了发动机的工作效率。
在一实施例中,在根据当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩之后,所述混合动力车辆控制方法还包括如下步骤:
S51:获取混合动力车辆的动力电池电量。
在根据当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩之后,通过检测车辆的动力电池来获取混合动力车辆的动力电池电量。
在本发明中,混合动力车辆控制装置根据动力电池电量的来切换混合动力车辆的运行模式,因此在车辆运行时,需要检测混合动力车辆的动力电池电量。
S52:判断动力电池电量是否大于第二预设电量。
混合动力车辆控制装置根据动力电池电量的来切换混合动力车辆的运行模式,在获取混合动力车辆的动力电池电量之后,需要判断动力电池电量是否大于第二预设电量,以便混合动力车辆控制装置根据动力电池电量启动混合动力车辆的运行模式。
S53:若动力电池电量大于第二预设电量,则启用纯电动模式。
获取混合动力车辆的动力电池电量之后,若动力电池电量大于第二预设电量,则启用纯电动模式。
当混合动力车辆在混合动力模式运行一段时间后,当发动机需求扭矩T小于或等于T1时,表示发动机需求扭矩为低需求扭矩,此时混合动力车辆的功率需求较小,需要查找一个目标扭矩并输出,以达到最佳的燃油经济性。即在当前发动机转速和发动机需求扭矩T条件下,当发动机扭矩为第一目标扭矩时,发动机的工作效率较高,提高车辆的燃油经济性。此时,发动机提供的动力除了满足整车扭矩需求外,还能产生更多的动力以转化为动力电池电量,车辆在该运行时相当于给动力电池充电。在这个状态下,发动机持续给动力电池供电,动力电池的电量将会慢慢提升至第二预设电量,而混合动力车辆控制装置检测到动力电池电量大于第二预设电量时,就会启用纯电动模式。
例如,第二预设电量为c%,在获取混合动力车辆的动力电池电量之后,混合动力车辆控制装置检测到动力电池电量大于c%,则启用纯电动模式。
S54:在启用纯电动模式之后,判断动力电池电量是否大于第一预设电量,其中,第二预设电量大于第一预设电量。
S55:若动力电池电量小于或等于第一预设电量,则启用混合动力模式。
在启用纯电动模式之后,获取混合动力车辆的动力电池电量,若动力电池电量小于或等于第一预设电量,则启用混合动力模式,其中,第二预设电量大于第一预设电量。
例如,第一预设电量为a%,第二预设电量为c%,第二预设电量大于第一预设电量,则c%=a%+b%;在启用纯电动模式之后,获取混合动力车辆的动力电池电量,若动力电池电量大于a%,混合动力车辆控制装置则启用混合动力模式。
本实施例中,当混合动力车辆在启用纯电动模式之后,车辆以纯电动模式运行,因为在纯电动模式中,仅由电机驱动混合动力车辆运行,动力电池电量被消耗,当动力电池电量降低至第一预设电量a%时,车辆就会启动混合动力模式,混合动力车辆控制装置通过控制发动机输出扭矩以控制发动机工作;在混合动力模式,若车辆的需求功率较小,发动机需求扭矩为低需求扭矩,发动机提供的动力除了满足整车扭矩需求外,还能产生更多的动力以转化为动力电池电量,动力电池电量提升,直至动力电池电量再次提升至第二预设电量c%时,再次启动纯电动模式;即混合动力车辆的由混合动力模式切换到纯电动模式或者从纯电动模式切换混合动力模式的切换有一个固定周期,这个周期为动力电池电量b%。
本实施例中,在车辆运行时,获取并判断混合动力车辆的动力电池电量,若动力电池电量大于第二预设电量,则启用纯电动模式,若动力电池电量小于或等于第一预设电量,则启用混合动力模式,其中,第二预设电量大于第一预设电量;根据动力电池电量的来切换混合动力车辆的运行模式,并在混合动力模式与纯电动模式切换时,增加了一个固定周期的电量,减少了车辆在运行过程中运行模式地频繁切换,减少混合动力车辆因运行模式频繁切换造成的损耗。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中,提供一种混合动力车辆控制装置,该混合动力车辆控制装置与上述实施例中混合动力车辆控制方法一一对应。如图5所示,该混合动力车辆控制装置包括获取模块501、计算模块502、第一确定模块503和第二确定模块504。各功能模块详细说明如下:
获取模块501,用于在启动混合动力模式之后,获取车速和整车需求功率;
计算模块502,用于根据车速确定当前发动机转速;
第一确定模块503,用于根据当前发动机转速和整车需求功率确定发动机需求扭矩T,并确定当前发动机转速下对应的第一预设值T1和第二预设值T2;
第二确定模块503,用于根据当前发动机转速、发动机需求扭矩T、T1和T2确定发动机输出扭矩。
关于混合动力车辆控制装置的具体限定可以参见上文中对于联混合动力车辆控制方法的限定,在此不再赘述。上述混合动力车辆控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种混合动力车辆控制装置,该混合动力车辆控制装置可以是控制器,其内部结构图可以如图6所示。该联混合动力车辆控制装置包括通过系统总线连接的处理器、存储器和计算机程序。其中,该混合动力车辆控制装置的处理器用于提供计算和控制能力。该混合动力车辆控制装置的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机程序被处理器执行时以实现一种混合动力车辆控制方法。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现混合动力车辆控制方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。