CN113734142A - 混合动力车辆及其控制方法、整车控制器和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力车辆及其控制方法、整车控制器和存储介质，其中，混合动力车辆包括发动机和驱动电机，所述混合动力车辆控制方法包括：获取油门开度信息、整车需求扭矩信息和车速信息；根据所述油门开度信息、所述整车需求扭矩信息和所述车速信息控制所述发动机和所述驱动电机，其中，控制所述发动机输出发动机目标转速对应的经济区扭矩值或停机。本发明实施例的方法和车辆，可以使得发动机始终工作在经济区，降低整车能耗。

Description

混合动力车辆及其控制方法、整车控制器和存储介质

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种混合动力车辆控制方法，以及存储有该混合动力车辆控制方法的计算机存储介质、整车控制器和混合动力车辆。

背景技术

P0+P4的混合动力车辆的动力系统主要包括发动机、BSG电机、BSG电机控制器、驱动电机、驱动电机机控制器、变速器、动力电池，BSG电机的存在能够实现发动机的启停功能，提高燃油经济性。为了保证发动机绝大部分时间工作在高效区，在混动模式低速工况下由驱动电机驱动车辆，车速达到一定值后(通常约30km/h)，发动机启动，发动机单独或与驱动电机共同输出动力，松油门时，油门开度达到0，则发动机停止，驱动电机进行能量回馈，继续加深油门进行加速时，由BSG电机启动发动机，通过这种策略来提高车辆燃油经济性。

但是，车速大于发动机启动车速后，发动机启动，继续行驶后驾驶员降低油门开度时，整车总体需求扭矩会减小，在VCU将整车扭矩全部分配给发动机驱动的情况下，发动机扭矩仍然达不到该转速下对应的经济区最小扭矩，不能达到降低整车能耗的要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种混合动力车辆控制方法，该方法可以使得发动机始终工作在经济区，降低整车能耗。

本发明的第二个目的在于提出一种非临时性计算机存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种整车控制器。

本发明的第四个目的在于提出一种混合动力车辆。

为了达到上述目的，本发明第一方面实施例的混合动力车辆控制方法，其中，混合动力车辆包括发动机和驱动电机，所述混合动力车辆控制方法包括：获取油门开度信息、整车需求扭矩信息和车速信息；根据所述油门开度信息、所述整车需求扭矩信息和所述车速信息控制所述发动机和所述驱动电机，其中，控制所述发动机输出发动机目标转速对应的经济区扭矩值或停机。

根据本发明实施例的混合动力车辆控制方法，基于油门开度信息、整车需求扭矩信息和车速信息，控制发动机停机或者控制发动机启动或工作时输出发动机目标转速对应的经济区扭矩值，即使得发动机工作于其目标转速对应的经济区，而现有技术中，仅基于车速控制发动机启动或仅基于整车需求扭矩来控制发动机运行，本发明实施例方法，可以控制发动机基本工作于发动机目标转速对应的经济区，使得发动机能耗降低，从而，降低了整车能耗。

为了达到上述目的，本发明第二方面实施例的非临时性计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现所述的混合动力车辆控制方法。

为了达到上述目的，本发明第三方面实施例的整车控制器，包括：处理器；与所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器中存储有可被所述处理器执行的计算机指令，所述计算机指令被所述处理器执行时实现所述的混合动力车辆控制方法。

根据本发明实施例的整车控制器，通过处理器执行上面实施例的方法，可以使得发动机基本工作于经济区，降低整车能耗。

为了达到上述目的，本发明第四方面实施例的混合动力车辆，包括：动力电池、发动机、发动机控制器、驱动电机和驱动电机控制器；车速传感器，用于采集车速信息；油门传感器，用于采集油门开度信息；所述的整车控制器，所述整车控制器与所述发动机控制器、所述电机控制器分别连接。

根据本发明实施例的混合动力车辆，通过整车控制器执行上面实施例的方法，可以使得发动机基本工作于经济区，整车降低能耗。

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是根据本发明的一个实施例的混合动力车辆控制方法的流程图；

图2是根据本发明的一个实施例的整车控制器的框图；

图3是根据本发明的一个实施例的混合动力车辆的框图；

图4是根据本发明的一个实施例的低需求扭矩情况下发动机介入整车工况的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的。

对于P0+P4的混合动力车辆，采用现有技术中的启停控制策略，不能很好地达到降低整车能耗的要求。例如，基于某一P0+P4车型的混合动力车辆的城市工况下的数据，在车速约40km/h时，油门开度在10％上下波动，发动机实际输出扭矩低于其该转速下对应的发动机经济区的最小扭矩例如100N左右，驱动电机未输出动力，发动机一直工作在非经济区。通过对该车型的城市工况下发动机工作区间统计，发动机经济区占比仅为25％，整车能耗偏高。其中，对于该车型的混合动力车辆，其发动机经济区可以为燃油消耗率小于260g/KwH的动力扭矩区域。

为了解决上述问题，本发明实施例提出了混合动力车辆控制方法，该方法可以使得发动机工作在经济区，降低整车能耗。

下面参照附图描述根据本发明第一方面实施例的混合动力车辆控制方法。

图1是根据本发明的一个实施例的混合动力车辆控制方法的流程图，如图1所示，本发明实施例的混合动力车辆控制方法至少包括步骤S1和步骤S2，每个步骤具体说明如下。

S1，获取油门开度信息、整车需求扭矩信息和车速信息。

例如，车辆的油门传感器检测油门开度信息，并将油门开度信息发送至车辆总线；车辆的车速信息检测车速信息，并将车速信息发送给车辆总线，整车控制器可以通过车辆总线来获得车辆各种状态信息，例如包括油门开度信息、车速信息，以及整车控制器可以综合车辆的总线信息例如油门、档位、制动等信息获得整车需求扭矩信息。

S2,根据油门开度信息、整车需求扭矩信息和车速信息控制发动机和驱动电机，其中，控制发动机输出发动机目标转速对应的经济区扭矩值或停机。

在实施例中，综合油门开度信息、整车需求扭矩信息和车速信息来控制发动机启动、工作或停机，并在发动机启动或工作时，控制发动机提供其发动机目标转速对应的经济区的动力，保证发送机工作或启动时可以工作于经济区，从而可以降低整车能耗。

根据本发明实施例的混合动力车辆控制方法，基于油门开度信息、整车需求扭矩信息和车速信息，控制发动机停机或者控制发动机启动或工作时输出发动机目标转速对应的经济区扭矩值，即使得发动机工作于其目标转速对应的经济区，而现有技术中，仅基于车速控制发动机启动或仅基于整车需求扭矩来控制发动机运行，本发明实施例方法，保证发动机工作于发动机目标转速对应的经济区，使得发动机能耗降低，从而，降低了整车能耗。

下面对不同工况下根据油门开度信息、整车需求扭矩信息和车速信息控制发动机和驱动电机的过程进行说明。

在一些实施例中，根据油门开度信息确定油门开度值小于第一预设开度值且大于零，且根据整车需求扭矩信息确定整车需求扭矩值小于预设扭矩值，其中，预设扭矩值小于发动机目标转速对应的经济区扭矩值；控制驱动电机驱动，直至整车需求扭矩值达到发动机目标转速对应的经济区扭矩值，且根据车速信息确定车速值达到发动机启动车速值，控制发动机启动并输出经济区扭矩值。

例如，当油门开度较低时例如低于20％，整车需求扭矩较小，不能达到发动机目标转速对应的经济区扭矩，此时由驱动电机驱动，即延迟发动机启动，直至整车需求扭矩值达到发动机目标转速对应的经济区扭矩值，且车速满足发动机启动条件，则控制发动机启动，整车控制器可以将整车需求扭矩分配给发动机，此时发动机可以工作于经济区，从而，可以降低启动时的能耗。

也就是说，本发明实施例中，发动机启动时机不仅以车速界定，还考虑油门开度和整车需求扭矩，在油门开度低、整车需求扭矩小的工况下，延迟启动发动机，整车需求扭矩达到发动机该转速下对应的经济区扭矩值例如经济区最小扭矩值时，启动发动机，可以使得发动机启动即工作于经济区，能耗低。

在一些实施例中，响应于停机指令，根据油门开度信息确定油门开度值小于第一预设开度值且大于零，且根据整车需求扭矩信息确定整车需求扭矩值小于预设扭矩值，且根据车速信息确定车速处于允许发动机停机车速范围内，其中，预设扭矩值小于发动机目标转速对应的经济区扭矩值；控制发动机停机，控制驱动电机输出整车需求扭矩。

例如，发动机的停机时机要考虑油门开度大小，当油门开度较低时例如低于20％，整车需求扭矩较小，不能达到发动机目标转速对应的经济区最小扭矩要求或者偏离该经济区最小扭矩值较多，且车速范围允许发动机停机，则可停止发动机工作，无需等到油门开度达到零再控制发动机停机，减少发动机工作于非经济区即高能耗区的时间，从而可以降低整车能耗。

也就是说，在本发明实施例中，发动机停机时机不以油门开度为零为标志位，还参考整车需求扭矩，如果油门开度降低至第一预设开度例如20％以下或附近波动，整车需求扭矩较小，则提前停止发动机，切换驱动电机驱动车辆，从而可以减少发动机工作于非经济区的时间，降低整车能耗。

在另一些实施例中，在车辆行驶中，根据油门开度信息确定油门开度值大于第二预设开度值；控制发动机输出发动机目标转速对应的经济区扭矩值；根据整车需求扭矩值和经济区扭矩值获得补偿扭矩值；控制驱动电机输出补偿扭矩值。

也就是说，当油门开度较大时，整车需求扭矩较大，整车控制器优先将整车需求扭矩分配给发动机，保证发动机工作在经济区，扭矩不足则通过驱动电机进行补偿，以此避免发动机工作于非经济区，降低整车能耗。

进一步地，在实施例中，在控制驱动电机输出扭矩以驱动车辆之前，获取电池电量；电池电量高于预设电量，控制驱动电机驱动；电池电量低于预设电量，进行提醒。也就是说，在HEV模式下，在发动机延迟启动或者提前停机或者需要提供补偿扭矩时，要保证电池电量充足，避免电池过放电，对电池造成损坏，影响电池使用寿命。

在另一些实施例中，根据油门开度信息确定油门开度值小于第一预设开度值，且根据整车需求扭矩信息确定整车需求扭矩值小于预设扭矩值，其中，预设扭矩值小于发动机目标转速对应的经济区扭矩值；控制发动机输出发动机目标转速对应的经济区最小扭矩值；根据经济区最小扭矩值和整车需求扭矩值获得回馈扭矩值；根据回馈扭矩值控制驱动电机或混合动力车辆的BSG电机发电，进行回馈。

例如，如若车速等原因不允许发动机停机，发动机扭矩仍然维持在其目标转速下对应的经济区扭矩范围内，不随油门开度减小波动，可用该发动机目标转速下对应的发动机经济区最小扭矩减去整车需求扭矩后用于使电机发电，即多余扭矩用于BSG发电或驱动电机回馈，保证发动机一直工作在经济区内，降低整车能耗。

也就是说，驱动电机回馈策略不以油门开度为0界定，当发动机启动且整车需求扭矩较低时，开启驱动电机回馈或BSG发电功能，即发动机一边驱动一边发电，保证发动机工作在经济区，降低整车能耗。

概括来说，本发明实施例的混合动力车辆控制方法，可以增加发动机工作于经济区的几率，减少工作于非经济区的时间，降低整车能耗。例如，通过对某一混合动力车型(P0+P4)，采用本发明实施例的方法对城市工况下发动机工作区间的统计，发动机经济区占比由采用现有方案的25％提高至55％，其中，在发动机经济区整车燃油消耗率小于260g/KwH。

基于上面实施例的混合动力车辆控制方法，本发明第二方面实施例的非临时性计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被执行时实现上文实施例的混合动力车辆控制方法。

本发明第二方面实施例提出了整车控制器，如图2所示，本发明实施例的整车控制器10包括处理器11和与处理器11通信连接的存储器12；其中，存储器12中存储有可被处理器11执行的计算机指令，该计算机指令被处理器11执行时实现上面实施例的混合动力车辆控制方法。

根据本发明实施例的整车控制器10，通过处理器11执行上面实施例的方法，可以使得发动机基本工作于经济区，降低整车能耗。

如图3所示，本发明第四方面实施例的混合动力车辆100包括动力电池20、发动机30、发动机控制器40、驱动电机50和驱动电机控制器60、车速传感器70、油门传感器80和上面实施例的整车控制器10。

其中，车速传感器70用于采集车速信息；油门传感器80用于采集油门开度信息；整车控制器10与发动机控制器40、驱电机控制器60分别连接。整车控制器10用于执行上面实施例的混合动力车辆控制方法。

混合动力车辆100还包括BSG电机90和BSG电机控制器91，BSG电机控制器90与整车控制器10、BSG电机90和动力电池20分别连接。

例如，图4所示为根据本发明的一个实施例的低扭矩需求发动机介入整车模式的示意图，如图4所示，HEV模式，动力电池20电量充足时，发动机30的启停要考虑油门开度大小，当油门开度较低时(如低于20％)，整车需求扭矩较小，且车速范围允许发动机30停机，可停止发动机30工作，或延迟发动机30启动，用驱动电机50驱动车辆；当油门开度较大时，整车控制器10优先将整车需求扭矩分配给发动机30，保证发动机30工作在经济区，扭矩不足用驱动电机50进行补偿。另一方面，如果某些原因例如车速范围影响而不停止发动机30工作，但是油门开度较低(如低于20％)，整车需求扭矩较小时，可用发动机目标转速下对应的发动机经济区最小扭矩减去整车需求扭矩后用于使驱动电机50和/或BSG电机90发电，保证发动机30一直工作在经济区内，降低整车能耗。

根据本发明实施例的混合动力车辆100，通过整车控制器10执行上面实施例的方法，可以使得发动机基本工作于经济区，整车降低能耗。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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。

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物限定。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆控制方法，其特征在于，混合动力车辆包括发动机和驱动电机，所述混合动力车辆控制方法包括：

获取油门开度信息、整车需求扭矩信息和车速信息；

根据所述油门开度信息、所述整车需求扭矩信息和所述车速信息控制所述发动机和所述驱动电机，其中，控制所述发动机输出发动机目标转速对应的经济区扭矩值或停机。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆控制方法，其特征在于，所述根据所述油门开度信息、所述整车需求扭矩信息和所述车速信息控制所述发动机和所述电机，包括：

根据油门开度信息确定油门开度值小于第一预设开度值且大于零，且根据整车需求扭矩信息确定整车需求扭矩值小于预设扭矩值，其中，所述预设扭矩值小于发动机目标转速对应的经济区扭矩值；

控制驱动电机驱动，直至整车需求扭矩值达到发动机目标转速对应的经济区扭矩值，且根据车速信息确定车速值达到发动机启动车速值，控制发动机启动并输出经济区扭矩值。

3.根据权利要求1所述的混合动力车辆控制方法，其特征在于，所述根据所述油门开度信息、所述整车需求扭矩信息和所述车速信息控制所述发动机和所述驱动电机，包括：

根据所述油门开度信息确定油门开度值小于第一预设开度值且大于零，且根据所述整车需求扭矩信息确定所述整车需求扭矩值小于预设扭矩值，且根据所述车速信息确定车速处于允许发动机停机车速范围内，其中，所述预设扭矩值小于发动机目标转速对应的经济区扭矩值；

控制所述发动机停机，且控制驱动电机输出所述整车需求扭矩。

4.根据权利要求1所述的混合动力车辆控制方法，其特征在于，所述根据所述油门开度信息、所述整车需求扭矩信息和所述车速信息控制所述发动机和所述驱动电机，包括：

根据所述油门开度信息确定油门开度值大于第二预设开度值；

控制所述发动机输出所述发动机目标转速对应的经济区扭矩值；

根据所述整车需求扭矩值和所述经济区扭矩值获得补偿扭矩值；

控制所述驱动电机输出所述补偿扭矩值。

5.根据权利要求2-4任一项所述的混合动力车辆控制方法，其特征在于，在控制所述驱动电机驱动之前，所述根据所述油门开度信息、所述整车需求扭矩信息和所述车速信息控制所述发动机和所述驱动电机，还包括：

获取电池电量；

所述电池电量高于预设电量，控制所述驱动电机驱动；

所述电池电量低于所述预设电量，进行提醒。

6.根据权利要求1所述的混合动力车辆控制方法，其特征在于，所述根据所述油门开度信息、所述整车需求扭矩信息和所述车速信息控制所述发动机和所述驱动电机，包括：

根据所述油门开度信息确定所述油门开度值小于第一预设开度值，且根据所述整车需求扭矩信息确定整车需求扭矩值小于预设扭矩值，其中，所述预设扭矩值小于发动机目标转速对应的经济区扭矩值；

控制所述发动机输出所述发动机目标转速对应的经济区最小扭矩值；

根据所述经济区最小扭矩值和所述整车需求扭矩值获得回馈扭矩值；

根据所述回馈扭矩值控制所述驱动电机或所述混合动力车辆的BSG电机发电。

7.一种非临时性计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-6任一项所述的混合动力车辆控制方法。

8.一种整车控制器，其特征在于，包括：

处理器；

与所述处理器通信连接的存储器；

其中，所述存储器中存储有可被所述处理器执行的计算机指令，所述计算机指令被所述处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的混合动力车辆控制方法。

9.一种混合动力车辆，其特征在于，包括：

动力电池、发动机、发动机控制器、驱动电机和驱动电机控制器；

车速传感器，用于采集车速信息；

油门传感器，用于采集油门开度信息；

权利要求8所述的整车控制器，所述整车控制器与所述发动机控制器、所述电机控制器分别连接。

10.根据权利要求9所述的混合动力车辆，其特征在于，所述混合动力车辆还包括BSG电机和BSG电机控制器，所述BSG电机控制器与所述整车控制器、所述BSG电机和所述动力电池分别连接。

Images