CN115991184A - 一种增程式动力系统的功率跟随控制方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例公开了一种增程式动力系统的功率跟随控制方法、设备及介质，涉及汽车控制技术领域，方法包括：根据实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率；按照预设规则进行功率分配，分别得到增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线；根据预先获取的整车的增程式动力系统参数、增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线；在等效总燃油消耗率曲线中，确定等效总燃油消耗率低于等效总燃油消耗率曲线中其他任意一点的等效总燃油消耗率的指定点，将指定点对应的指定比例作为增程器和动力电池的最佳功率分配比例，通过最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制。

Description

一种增程式动力系统的功率跟随控制方法、设备及介质

技术领域

本说明书涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种增程式动力系统的功率跟随控制方法、设备及介质。

背景技术

现有的增程式动力系统控制策略为基于恒温定点控制策略，根据动力电池的荷电状态(State of Charge，SOC)调节发动机启停，使发动机输出恒定的功率，此时发动机效率高，且不会随驱动电机需求功率变化而变化，虽然开发及控制策略简单，但存在以下问题：首先，电池一直以大功率充放电，电池寿命短。其次，当SOC在下边界值附近时，电池会频繁充放电，影响电池的电池健康度(State of Health,SOH)。此外，能量分配不合理，油耗较功率跟随型控制策略而言较高。此控制策略没有考虑驱动电机的功率需求，导致动力电池在接近且高于SOC下边界值时，若功率需求突然增大，此时仅凭动力电池难以满足短时间内大功率需求，且会对电池的寿命产生影响；此外，没有考虑发电机效率、电池充放电效率等效率损失，电池的电能本质上来源于发动机，在经过一系列效率损耗后，等效燃油消耗率会变得较高，经济性不佳。现有的控制策略无法满足实际油耗需求，影响电池使用寿命，经济适用性较差。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供了一种增程式动力系统的功率跟随控制方法、设备及介质，用于解决如下技术问题：现有的控制策略无法满足实际油耗需求，影响电池使用寿命，经济适用性较差。

本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：

本说明书一个或多个实施例提供一种增程式动力系统的功率跟随控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取整车的实时运行参数，根据所述实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率；将所述驱动电机输入端需求功率，按照预设规则进行功率分配，分别得到增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线，其中，所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线的横坐标为功率分配比例，所述功率分配比例为动力电池功率与总功率的比值，所述总功率包括动力电池功率和增程器功率；根据预先获取的所述整车的增程式动力系统参数、所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线；对所述增程器燃油消耗率曲线和所述动力电池等效燃油消耗率曲线进行处理，得到等效总燃油消耗率曲线；在所述等效总燃油消耗率曲线中，确定指定点，将所述指定点对应的指定比例作为所述增程器和所述动力电池的最佳功率分配比例，通过所述最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制，其中，所述指定点对应的等效总燃油消耗率低于所述等效总燃油消耗率曲线中其他任意一点的等效总燃油消耗率。

进一步地，根据所述实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率，具体包括：根据所述实时运行参数，计算所述整车的驱动电机转速、扭矩以及输出端需求功率；通过所述驱动电机转速、所述扭矩，对预先获取的驱动电机系统效率MAP进行插值计算，得到驱动电机效率；基于所述驱动电机效率和所述输出端需求功率，得到驱动电机输入端需求功率。

进一步地，根据预先获取的所述整车的增程式动力系统参数、所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线，具体包括：获取所述整车的增程式动力系统参数，其中，所述增程式动力系统参数包括增程器发动机燃油消耗率MAP、发电机系统效率MAP以及动力电池充放电效率；根据所述增程器发动机燃油消耗率MAP和所述发电机系统效率MAP，得到增程器功率跟随曲线；通过所述增程器输出功率曲线和所述增程器功率跟随曲线，得到增程器燃油消耗率曲线，其中，所述增程器燃油消耗曲线的横坐标为功率分配比例；根据所述动力电池充放电效率和所述动力电池输出功率曲线，生成动力电池等效燃油消耗率曲线，其中，所述动力电池等效燃油消耗率曲线的横坐标为功率分配比例。

进一步地，通过所述最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制，具体包括：通过所述最佳功率分配比例和所述驱动电机输入端需求功率，判断所述整车的当前整车运行模式；根据所述整车的当前整车运行模式，计算所述当前整车运行模式下对应的工况总油耗和动力电池荷电状态变化量，以实现增程式动力系统的功率跟随控制。

进一步地，通过所述最佳功率分配比例和所述驱动电机输入端需求功率，判断所述整车的当前整车运行模式，具体包括：通过所述最佳功率分配比例和所述驱动电机输入端需求功率，得到最佳增程器输出功率和最佳动力电池输出功率；根据预先获取的所述整车的车型，确定所述整车的动力电池的动力电池荷电状态，并预设所述动力电池荷电状态的下边界值；通过所述驱动电机输入端需求功率、所述最佳增程器输出功率、所述最佳动力电池输出功率、所述动力电池荷电状态以及所述动力电池荷电状态的下边界值，判断所述整车的当前整车运行模式，其中，所述当前整车运行模式包括：能量回收模式、停机模式、纯电模式、混合驱动模式、纯增程模式以及行车发电模式。

进一步地，通过所述驱动电机输入端需求功率、所述最佳增程器输出功率、所述最佳动力电池输出功率、所述动力电池荷电状态以及所述动力电池荷电状态的下边界值，判断所述整车的当前整车运行模式，具体包括：若所述驱动电机输入端需求功率小于0，则判定所述整车的当前整车运行模式为能量回收模式；若所述驱动电机输入端需求功率等于0，则判定所述整车的当前整车运行模式为停机模式；当所述驱动电机输入端需求功率大于0时，若所述最佳增程器输出功率为0，则判定所述整车的当前整车运行模式为纯电模式；当所述驱动电机输入端需求功率大于0时，若所述最佳增程器输出功率大于0且小于所述驱动电机输入端需求功率，则判定所述整车的当前整车运行模式为混合驱动模式；当所述驱动电机输入端需求功率大于0时，若所述最佳增程器输出功率等于所述驱动电机输入端需求功率，则判定所述整车的当前整车运行模式为纯增程器模式；若所述驱动电机输入端需求功率大于0，且所述动力电池荷电状态小于所述动力电池荷电状态的下边界值，且所述最佳增程器输出功率为0时，则判定所述整车的当前整车运行模式为行车发电模式。

进一步地，根据所述实时运行参数，计算所述整车的驱动电机转速、扭矩以及输出端需求功率，具体包括：根据所述实时运行参数中的实时车速和汽车行驶方程，计算得到实时牵引力；通过所述实时运行参数中的整车参数，计算出实时最佳档位，其中，所述最佳档位对应的等效替代燃油消耗率最高，所述等效替代燃油消耗率用于表示动力电池电量代替增程器的燃油消耗率；基于所述实时牵引力和所述实时最佳档位，计算所述整车的驱动电机转速、扭矩以及输出端需求功率。

进一步地，根据所述增程器发动机燃油消耗率MAP和所述发电机系统效率MAP，得到增程器功率跟随曲线，具体包括：将所述增程器发动机燃油消耗率MAP和所述发电机系统效率MAP相乘，得到增程器功率跟随曲线，其中，所述增程器功率跟随曲线的输入为增程器功率，输出为增程器燃油消耗率。

本说明书一个或多个实施例提供一种增程式动力系统的功率跟随控制设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

获取整车的实时运行参数，根据所述实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率；将所述驱动电机输入端需求功率，按照预设规则进行功率分配，分别得到增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线，其中，所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线的横坐标为功率分配比例，所述功率分配比例为动力电池功率与总功率的比值，所述总功率包括动力电池功率和增程器功率；根据预先获取的所述整车的增程式动力系统参数、所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线；对所述增程器燃油消耗率曲线和所述动力电池等效燃油消耗率曲线进行处理，得到等效总燃油消耗率曲线；在所述等效总燃油消耗率曲线中，确定指定点，将所述指定点对应的指定比例作为所述增程器和所述动力电池的最佳功率分配比例，通过所述最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制，其中，所述指定点对应的等效总燃油消耗率低于所述等效总燃油消耗率曲线中其他任意一点的等效总燃油消耗率。

本说明书一个或多个实施例提供的一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：

获取整车的实时运行参数，根据所述实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率；将所述驱动电机输入端需求功率，按照预设规则进行功率分配，分别得到增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线，其中，所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线的横坐标为功率分配比例，所述功率分配比例为动力电池功率与总功率的比值，所述总功率包括动力电池功率和增程器功率；根据预先获取的所述整车的增程式动力系统参数、所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线；对所述增程器燃油消耗率曲线和所述动力电池等效燃油消耗率曲线进行处理，得到等效总燃油消耗率曲线；在所述等效总燃油消耗率曲线中，确定指定点，将所述指定点对应的指定比例作为所述增程器和所述动力电池的最佳功率分配比例，通过所述最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制，其中，所述指定点对应的等效总燃油消耗率低于所述等效总燃油消耗率曲线中其他任意一点的等效总燃油消耗率。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：通过上述技术方案，将驱动电机输入端需求功率按照预设规则进行功率分配，分别得到增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线，考虑了驱动电机的功率需求，动力电池在接近且高于SOC下边界值时，若功率需求突然增大，可以通过增程器满足短时间内大功率需求，增加了电池的使用寿命；根据增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线，得到等效总燃油消耗率曲线，在等效总燃油消耗率曲线中，将最小点对应的指定比例作为增程器和动力电池的最佳功率分配比例，减少了发动机启停的次数，避免工作在低效区，考虑了驱动电机的功率需求，经过基于等效最小燃油消耗率的算法处理后，分为不同的驱动模式，经过电池充放电效率损耗少，提高整车燃油经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本说明书实施例提供的一种增程式动力系统的功率跟随控制方法的流程示意图；

图2为本说明书实施例提供的一种增程式动力系统的结构示意图；

图3为本说明书实施例提供的另一种增程式动力系统的功率跟随控制方法的流程示意图；

图4为本说明书实施例提供的一种增程式动力系统的功率跟随控制设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，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，都应当属于本说明书保护的范围。

现有的增程式动力系统控制策略为基于恒温定点控制策略，根据动力电池的荷电状态(State of Charge，SOC)调节发动机启停，使发动机输出恒定的功率，此时发动机效率高，且不会随驱动电机需求功率变化而变化，虽然开发及控制策略简单，但存在以下问题：首先，电池一直以大功率充放电，电池寿命短。其次，当SOC在下边界值附近时，电池会频繁充放电，影响电池的电池健康度(State of Health,SOH)。此外，能量分配不合理，油耗较功率跟随型控制策略而言较高。此控制策略没有考虑驱动电机的功率需求，导致动力电池在接近且高于SOC下边界值时，若功率需求突然增大，此时仅凭动力电池难以满足短时间内大功率需求，且会对电池的寿命产生影响；此外，没有考虑发电机效率、电池充放电效率等效率损失，电池的电能本质上来源于发动机，在经过一系列效率损耗后，等效燃油消耗率会变得较高，经济性不佳。现有的控制策略无法满足实际油耗需求，影响电池使用寿命，经济适用性较差。

本说明书实施例提供一种增程式动力系统的功率跟随控制方法，需要说明的是，本说明书实施例中的执行主体可以是服务器，也可以是任意一种具备数据处理能力的设备。图1为本说明书实施例提供的一种增程式动力系统的功率跟随控制方法的流程示意图，图2为本说明书实施例提供的一种增程式动力系统的结构示意图，如图2所示，增程式动力系统包括增程器、动力电池系统，其中增程器包括发动机和发电机，发动机和发电机之间为机械连接；需要说明的是，增程器是能够提供额外的电能，使电动汽车能够增加行驶里程的电动汽车零部件。增程器和动力电池系统通过电连接的方式与驱动电机相连，驱动电机通过与车桥的机械连接与车辆相连。如图1所示，本说明书实施例提供的一种增程式动力系统的功率跟随控制方法主要包括如下步骤：

步骤S101，获取整车的实时运行参数，根据实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率。

根据该实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率，具体包括：根据该实时运行参数，计算该整车的驱动电机转速、扭矩以及输出端需求功率；通过该驱动电机转速、该扭矩，对预先获取的驱动电机系统效率MAP进行插值计算，得到驱动电机效率；基于该驱动电机效率和该输出端需求功率，得到驱动电机输入端需求功率。

根据该实时运行参数，计算该整车的驱动电机转速、扭矩以及输出端需求功率，具体包括：根据该实时运行参数中的实时车速和汽车行驶方程，计算得到实时牵引力；通过该实时运行参数中的整车参数，计算出实时最佳档位，其中，该最佳档位对应的等效替代燃油消耗率最高，该等效替代燃油消耗率用于表示动力电池电量代替增程器的燃油消耗率；基于该实时牵引力和该实时最佳档位，计算该整车的驱动电机转速、扭矩以及输出端需求功率。

在本说明书的一个实施例中，获取整车的实时运行参数，实时运行参数包括实时车速vVeh和整车参数，整车参数包括滚阻系数、变速箱挡位及效率等，通过汽车行驶方程式计算出实时牵引力Ft，并计算出实时最佳档位，进而得到驱动电机转速nMT、扭矩trqMT、输出端需求功率PMT_out。图3为本说明书实施例提供的另一种增程式动力系统的功率跟随控制方法的流程示意图，如图3所示，根据实时运行参数中的实时车速vVeh和汽车行驶方程，计算得到实时牵引力Ft，此处的实时牵引力Ft为由汽车行驶方程式计算出的当前时刻汽车牵引力。通过实时运行参数中的整车参数，计算出实时最佳档位，其中，最佳档位对应的等效替代燃油消耗率最高，该等效替代燃油消耗率用于表示动力电池电量代替增程器的燃油消耗率。此处需要说明的是，通过车桥前端的转速、扭矩，也就是变速箱前端的转速、扭矩，去查增程器，得到增程器燃油消耗率，并得到动力电池端耗电量，将动力电池端耗电量代替燃油消耗，得到等效替代燃油消耗率，等效替代燃油消耗率最高时，总燃油消耗最低，将等效替代燃油消耗率最高的时候对应的档位作为实时最佳档位。基于实时牵引力和实时最佳档位，计算整车的驱动电机转速、扭矩以及输出端需求功率。

在本说明书的一个实施例中，根据驱动电机转速nMT、扭矩trqMT，对预先获取的驱动电机系统效率MAP进行插值计算，得到驱动电机效率Eff_MT。输入端需求功率PMT_in与当前时刻驱动电机效率Eff_MT的乘积为输出端需求功率PMT_out，输出端需求功率＝转速*扭矩/9550。也就是说，通过驱动电机效率和输出端需求功率，得到驱动电机输入端需求功率PMT_in。

步骤S102，将驱动电机输入端需求功率，按照预设规则进行功率分配，分别得到增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线。

其中，该增程器输出功率曲线和该动力电池输出功率曲线的横坐标为功率分配比例，该功率分配比例为动力电池功率与总功率的比值，该总功率包括动力电池功率和增程器功率；

在本说明书的一个实施例中，经过从0至100％的电池端功率分配比例，进行功率分配后，得到以分配比例为横坐标，输出为动力电池端输出功率的动力电池输出功率曲线，也就是分配比例-电池功率curve；并得到以分配比例为横坐标，输出为增程器APU输出功率的增程器输出功率曲线，也就是分配比例-APU功率curve。需要说明的是，此处的增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线的横坐标为功率分配比例，功率分配比例为动力电池功率与总功率的比值，总功率为动力电池功率和增程器功率的加和。

步骤S103，根据预先获取的整车的增程式动力系统参数、增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线。

根据预先获取的该整车的增程式动力系统参数、该增程器输出功率曲线和该动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线，具体包括：获取该整车的增程式动力系统参数，其中，该增程式动力系统参数包括增程器发动机燃油消耗率MAP、发电机系统效率MAP以及动力电池充放电效率；根据该增程器发动机燃油消耗率MAP和该发电机系统效率MAP，得到增程器功率跟随曲线；通过该增程器输出功率曲线和该增程器功率跟随曲线，得到增程器燃油消耗率曲线，其中，该增程器燃油消耗曲线的横坐标为功率分配比例；根据该动力电池充放电效率和该动力电池输出功率曲线，生成动力电池等效燃油消耗率曲线，其中，该动力电池等效燃油消耗率曲线的横坐标为功率分配比例。

在本说明书的一个实施例中，预先获取整车的增程式动力系统参数，其中，增程式动力系统参数包括增程器发动机燃油消耗率MAP、发电机系统效率MAP以及动力电池充放电效率，需要说明的是，MAP图其实就是一个数组，反映的是机组运行参数的控制设定，例如电机系统效率MAP图是电机测试时生成的一种数据曲线图，主要用于反应在不同转速、扭矩下的效率分布情况。

根据该增程器发动机燃油消耗率MAP和该发电机系统效率MAP，得到增程器功率跟随曲线，具体包括：将该增程器发动机燃油消耗率MAP和该发电机系统效率MAP相乘，得到增程器功率跟随曲线，其中，该增程器功率跟随曲线的输入为增程器功率，输出为增程器燃油消耗率。

在本说明书的一个实施例中，将该增程器发动机燃油消耗率MAP和该发电机系统效率MAP相乘，得到增程器功率跟随曲线，其中，该增程器功率跟随曲线的输入为增程器功率，输出为增程器燃油消耗率。增程器功率跟随曲线curve为增程器每个功率下的最节油点组成的curve，以增程器输出功率为横坐标，输出为增程器燃油消耗率。

在本说明书的一个实施例中，将上一步得到的分配比例—电池功率curve以及分配比例—APU功率curve、经过电池充放电效率Eff_Batt以及增程器功率跟随曲线curve计算处理后，可以分别得到分配比例—电池等效燃油消耗率curve、分配比例—增程器APU燃油消耗率curve。也就是说，通过增程器输出功率曲线和增程器功率跟随曲线，得到增程器燃油消耗率曲线，增程器燃油消耗曲线的横坐标为功率分配比例，纵坐标为增程器燃油消耗率；根据动力电池充放电效率和动力电池输出功率曲线，生成动力电池等效燃油消耗率曲线，动力电池等效燃油消耗率曲线的横坐标为功率分配比例，纵坐标为动力电池等效燃油消耗率。

步骤S104，对增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线进行处理，得到等效总燃油消耗率曲线。

在本说明书的一个实施例中，增程器燃油消耗率曲线可以称为增程器燃油消耗MAP，动力电池等效燃油消耗率曲线可以称为动力电池等效燃油消耗MAP，将得到的两个分配比例—燃油消耗率MAP进行求和，得到分配比例—等效总燃油消耗率Rate_all curve，也就是等效总燃油消耗率曲线。等效总燃油消耗率曲线中，横坐标为分配比例，输出为等效总燃油消耗率(即电池等效燃油消耗率与增程器燃油消耗率之和)。对该曲线寻找等效总燃油消耗率Rate_all的最小值，此时最小值对应的分配比例，即为最佳功率分配比例。

步骤S105，在等效总燃油消耗率曲线中，确定指定点，将指定点对应的指定比例作为增程器和动力电池的最佳功率分配比例，通过最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制。

其中，该指定点对应的等效总燃油消耗率低于该等效总燃油消耗率曲线中其他任意一点的等效总燃油消耗率。

在本说明书的一个实施例中，对等效总燃油消耗率曲线寻找等效总燃油消耗率Rate_all的最小值，此时最小值对应的分配比例，即为最佳功率分配比例。通过最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制，此处的功率跟随是指根据需求功率的不同随时改变发动机的落点，以使增程系统输出功率跟随整车需求功率，每个需求功率都可以对应出最佳油耗点。

通过该最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制，具体包括：通过该最佳功率分配比例和该驱动电机输入端需求功率，判断该整车的当前整车运行模式；根据该整车的当前整车运行模式，计算该当前整车运行模式下对应的工况总油耗和动力电池荷电状态变化量，以实现增程式动力系统的功率跟随控制。

通过该最佳功率分配比例和该驱动电机输入端需求功率，判断该整车的当前整车运行模式，具体包括：通过该最佳功率分配比例和该驱动电机输入端需求功率，得到最佳增程器输出功率和最佳动力电池输出功率；根据预先获取的该整车的车型，确定该整车的动力电池的动力电池荷电状态，并预设该动力电池荷电状态的下边界值；通过该驱动电机输入端需求功率、该最佳增程器输出功率、该最佳动力电池输出功率、该动力电池荷电状态以及该动力电池荷电状态的下边界值，判断该整车的当前整车运行模式，其中，该当前整车运行模式包括：能量回收模式、停机模式、纯电模式、混合驱动模式、纯增程模式以及行车发电模式。

通过该驱动电机输入端需求功率、该最佳增程器输出功率、该最佳动力电池输出功率、该动力电池荷电状态以及该动力电池荷电状态的下边界值，判断该整车的当前整车运行模式，具体包括：若该驱动电机输入端需求功率小于0，则判定该整车的当前整车运行模式为能量回收模式；若该驱动电机输入端需求功率等于0，则判定该整车的当前整车运行模式为停机模式；当该驱动电机输入端需求功率大于0时，若该最佳增程器输出功率为0，则判定该整车的当前整车运行模式为纯电模式；当该驱动电机输入端需求功率大于0时，若该最佳增程器输出功率大于0且小于该驱动电机输入端需求功率，则判定该整车的当前整车运行模式为混合驱动模式；当该驱动电机输入端需求功率大于0时，若该最佳增程器输出功率等于该驱动电机输入端需求功率，则判定该整车的当前整车运行模式为纯增程器模式；若该驱动电机输入端需求功率大于0，且该动力电池荷电状态小于该动力电池荷电状态的下边界值，且该最佳增程器输出功率为0时，则判定该整车的当前整车运行模式为行车发电模式。

在本说明书的一个实施例中，根据驱动电机输入端功率PMT_in和最佳功率分配比例，得到增程器输出功率PAPU、动力电池输出功率PBatt。根据驱动电机输入端功率PMT_in、动力电池SOC、动力电池SOC下边界值SOC_min、增程器输出功率PAPU、动力电池输出功率PBatt等，进行整车运行模式判断：若PMT_in<0，则为能量回收模式；若PMT_in＝0，则为停机模式；当PMT_in>0且SOC>＝SOC_min时：若PAPU＝0，则为纯电模式；若0<PAPU<PMT_in，则为混合驱动模式；若PAPU＝PMT_in，则为纯增程器模式；若PMT_in>0且SOC<SOC_min且PAPU>0时，为行车发电模式。根据整车运行模式Mode，进行相关计算，得出整个工况的总油耗Fuel_consumption和SOC变化量SOC_changed，该结果即为最优。

通过上述技术方案，将驱动电机输入端需求功率按照预设规则进行功率分配，分别得到增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线，考虑了驱动电机的功率需求，动力电池在接近且高于SOC下边界值时，若功率需求突然增大，可以通过增程器满足短时间内大功率需求，增加了电池的使用寿命；根据增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线，得到等效总燃油消耗率曲线，在等效总燃油消耗率曲线中，将最小点对应的指定比例作为增程器和动力电池的最佳功率分配比例，减少了发动机启停的次数，避免工作在低效区，考虑了驱动电机的功率需求，经过基于等效最小燃油消耗率的算法处理后，分为不同的驱动模式，经过电池充放电效率损耗少，提高整车燃油经济性。

本说明书实施例还提供一种增程式动力系统的功率跟随控制设备，如图4所示，设备包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：

获取整车的实时运行参数，根据该实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率；将该驱动电机输入端需求功率，按照预设规则进行功率分配，分别得到增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线，其中，该增程器输出功率曲线和该动力电池输出功率曲线的横坐标为功率分配比例，该功率分配比例为动力电池功率与总功率的比值，该总功率包括动力电池功率和增程器功率；根据预先获取的该整车的增程式动力系统参数、该增程器输出功率曲线和该动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线；对该增程器燃油消耗率曲线和该动力电池等效燃油消耗率曲线进行处理，得到等效总燃油消耗率曲线；在该等效总燃油消耗率曲线中，确定指定点，将该指定点对应的指定比例作为该增程器和该动力电池的最佳功率分配比例，通过该最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制，其中，该指定点对应的等效总燃油消耗率低于该等效总燃油消耗率曲线中其他任意一点的等效总燃油消耗率。

本说明书实施例还提供一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为：

获取整车的实时运行参数，根据该实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率；将该驱动电机输入端需求功率，按照预设规则进行功率分配，分别得到增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线，其中，该增程器输出功率曲线和该动力电池输出功率曲线的横坐标为功率分配比例，该功率分配比例为动力电池功率与总功率的比值，该总功率包括动力电池功率和增程器功率；根据预先获取的该整车的增程式动力系统参数、该增程器输出功率曲线和该动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线；对该增程器燃油消耗率曲线和该动力电池等效燃油消耗率曲线进行处理，得到等效总燃油消耗率曲线；在该等效总燃油消耗率曲线中，确定指定点，将该指定点对应的指定比例作为该增程器和该动力电池的最佳功率分配比例，通过该最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制，其中，该指定点对应的等效总燃油消耗率低于该等效总燃油消耗率曲线中其他任意一点的等效总燃油消耗率。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书实施例提供的设备和介质与方法是一一对应的，因此，设备和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备和介质的有益技术效果。

本领域内的技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种增程式动力系统的功率跟随控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取整车的实时运行参数，根据所述实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率；

将所述驱动电机输入端需求功率，按照预设规则进行功率分配，分别得到增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线，其中，所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线的横坐标为功率分配比例，所述功率分配比例为动力电池功率与总功率的比值，所述总功率包括动力电池功率和增程器功率；

根据预先获取的所述整车的增程式动力系统参数、所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线；

对所述增程器燃油消耗率曲线和所述动力电池等效燃油消耗率曲线进行处理，得到等效总燃油消耗率曲线；

在所述等效总燃油消耗率曲线中，确定指定点，将所述指定点对应的指定比例作为所述增程器和所述动力电池的最佳功率分配比例，通过所述最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制，其中，所述指定点对应的等效总燃油消耗率低于所述等效总燃油消耗率曲线中其他任意一点的等效总燃油消耗率。

2.根据权利要求1所述的一种增程式动力系统的功率跟随控制方法，其特征在于，根据所述实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率，具体包括：

根据所述实时运行参数，计算所述整车的驱动电机转速、扭矩以及输出端需求功率；

通过所述驱动电机转速、所述扭矩，对预先获取的驱动电机系统效率MAP进行插值计算，得到驱动电机效率；

基于所述驱动电机效率和所述输出端需求功率，得到驱动电机输入端需求功率。

3.根据权利要求1所述的一种增程式动力系统的功率跟随控制方法，其特征在于，根据预先获取的所述整车的增程式动力系统参数、所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线，具体包括：

获取所述整车的增程式动力系统参数，其中，所述增程式动力系统参数包括增程器发动机燃油消耗率MAP、发电机系统效率MAP以及动力电池充放电效率；

根据所述增程器发动机燃油消耗率MAP和所述发电机系统效率MAP，得到增程器功率跟随曲线；

通过所述增程器输出功率曲线和所述增程器功率跟随曲线，得到增程器燃油消耗率曲线，其中，所述增程器燃油消耗曲线的横坐标为功率分配比例；

根据所述动力电池充放电效率和所述动力电池输出功率曲线，生成动力电池等效燃油消耗率曲线，其中，所述动力电池等效燃油消耗率曲线的横坐标为功率分配比例。

4.根据权利要求1所述的一种增程式动力系统的功率跟随控制方法，其特征在于，通过所述最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制，具体包括：

通过所述最佳功率分配比例和所述驱动电机输入端需求功率，判断所述整车的当前整车运行模式；

根据所述整车的当前整车运行模式，计算所述当前整车运行模式下对应的工况总油耗和动力电池荷电状态变化量，以实现增程式动力系统的功率跟随控制。

5.根据权利要求4所述的一种增程式动力系统的功率跟随控制方法，其特征在于，通过所述最佳功率分配比例和所述驱动电机输入端需求功率，判断所述整车的当前整车运行模式，具体包括：

通过所述最佳功率分配比例和所述驱动电机输入端需求功率，得到最佳增程器输出功率和最佳动力电池输出功率；

根据预先获取的所述整车的车型，确定所述整车的动力电池的动力电池荷电状态，并预设所述动力电池荷电状态的下边界值；

通过所述驱动电机输入端需求功率、所述最佳增程器输出功率、所述最佳动力电池输出功率、所述动力电池荷电状态以及所述动力电池荷电状态的下边界值，判断所述整车的当前整车运行模式，其中，所述当前整车运行模式包括：能量回收模式、停机模式、纯电模式、混合驱动模式、纯增程模式以及行车发电模式。

6.根据权利要求5所述的一种增程式动力系统的功率跟随控制方法，其特征在于，通过所述驱动电机输入端需求功率、所述最佳增程器输出功率、所述最佳动力电池输出功率、所述动力电池荷电状态以及所述动力电池荷电状态的下边界值，判断所述整车的当前整车运行模式，具体包括：

若所述驱动电机输入端需求功率小于0，则判定所述整车的当前整车运行模式为能量回收模式；

若所述驱动电机输入端需求功率等于0，则判定所述整车的当前整车运行模式为停机模式；

当所述驱动电机输入端需求功率大于0时，若所述最佳增程器输出功率为0，则判定所述整车的当前整车运行模式为纯电模式；

当所述驱动电机输入端需求功率大于0时，若所述最佳增程器输出功率大于0且小于所述驱动电机输入端需求功率，则判定所述整车的当前整车运行模式为混合驱动模式；

当所述驱动电机输入端需求功率大于0时，若所述最佳增程器输出功率等于所述驱动电机输入端需求功率，则判定所述整车的当前整车运行模式为纯增程器模式；

若所述驱动电机输入端需求功率大于0，且所述动力电池荷电状态小于所述动力电池荷电状态的下边界值，且所述最佳增程器输出功率为0时，则判定所述整车的当前整车运行模式为行车发电模式。

7.根据权利要求2所述的一种增程式动力系统的功率跟随控制方法，其特征在于，根据所述实时运行参数，计算所述整车的驱动电机转速、扭矩以及输出端需求功率，具体包括：

根据所述实时运行参数中的实时车速和汽车行驶方程，计算得到实时牵引力；

通过所述实时运行参数中的整车参数，计算出实时最佳档位，其中，所述最佳档位对应的等效替代燃油消耗率最高，所述等效替代燃油消耗率用于表示动力电池电量代替增程器的燃油消耗率；

基于所述实时牵引力和所述实时最佳档位，计算所述整车的驱动电机转速、扭矩以及输出端需求功率。

8.根据权利要求3所述的一种增程式动力系统的功率跟随控制方法，其特征在于，根据所述增程器发动机燃油消耗率MAP和所述发电机系统效率MAP，得到增程器功率跟随曲线，具体包括：

将所述增程器发动机燃油消耗率MAP和所述发电机系统效率MAP相乘，得到增程器功率跟随曲线，其中，所述增程器功率跟随曲线的输入为增程器功率，输出为增程器燃油消耗率。

9.一种增程式动力系统的功率跟随控制设备，其特征在于，所述设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

获取整车的实时运行参数，根据所述实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率；

将所述驱动电机输入端需求功率，按照预设规则进行功率分配，分别得到增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线，其中，所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线的横坐标为功率分配比例，所述功率分配比例为动力电池功率与总功率的比值，所述总功率包括动力电池功率和增程器功率；

根据预先获取的所述整车的增程式动力系统参数、所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线；

对所述增程器燃油消耗率曲线和所述动力电池等效燃油消耗率曲线进行处理，得到等效总燃油消耗率曲线；

在所述等效总燃油消耗率曲线中，确定指定点，将所述指定点对应的指定比例作为所述增程器和所述动力电池的最佳功率分配比例，通过所述最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制，其中，所述指定点对应的等效总燃油消耗率低于所述等效总燃油消耗率曲线中其他任意一点的等效总燃油消耗率。

10.一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令设置为：

获取整车的实时运行参数，根据所述实时运行参数，得到驱动电机输入端需求功率；

将所述驱动电机输入端需求功率，按照预设规则进行功率分配，分别得到增程器输出功率曲线和动力电池输出功率曲线，其中，所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线的横坐标为功率分配比例，所述功率分配比例为动力电池功率与总功率的比值，所述总功率包括动力电池功率和增程器功率；

根据预先获取的所述整车的增程式动力系统参数、所述增程器输出功率曲线和所述动力电池输出功率曲线，确定增程器燃油消耗率曲线和动力电池等效燃油消耗率曲线；

对所述增程器燃油消耗率曲线和所述动力电池等效燃油消耗率曲线进行处理，得到等效总燃油消耗率曲线；

在所述等效总燃油消耗率曲线中，确定指定点，将所述指定点对应的指定比例作为所述增程器和所述动力电池的最佳功率分配比例，通过所述最佳功率分配比例，实现增程式动力系统的功率跟随控制，其中，所述指定点对应的等效总燃油消耗率低于所述等效总燃油消耗率曲线中其他任意一点的等效总燃油消耗率。

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