CN116238478A - 基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法及相关设备 - Google Patents

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CN116238478A CN202310296768.7A CN202310296768A CN116238478A CN 116238478 A CN116238478 A CN 116238478A CN 202310296768 A CN202310296768 A CN 202310296768A CN 116238478 A CN116238478 A CN 116238478A
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张子起
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Abstract

本发明提供一种基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法及相关设备。方法包括：实时获取车辆的车速，以确定车速的所属等级；基于车速的所属等级，控制发动机启停；在触发发动机进入启动状态后，基于实时获取的当前车速调整整车的工作模式，其中，整车的工作模式包括串联模式和并联模式，实现了根据整车当前车速状况，控制发动机启停，达到了对发动机动态启停的精准控制，进而在发动机启动状态下，根据实时车速对整车的工作模式进行合理调整切换，降低了混合动力汽车的油耗量，实现整车燃油经济性最优。

Description

基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法及相关设备
技术领域
本发明涉及混合动力汽车技术领域，更具体地，涉及一种基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法、一种基于车辆电量平衡工况的油耗优化装置、一种电子设备以及一种存储介质。
背景技术
当前混合动力汽车，例如：插电式混合动力车(PHEV)、增程式电动汽车(REV)，主要是基于WLTC工况来达成排放指标、油耗指标、电平衡指标、OBD诊断、续航指标等。其中，WLTC工况下，可根据动力电池电量消耗情况分为电量消耗阶段(CD)和电量平衡阶段(CS)。在车辆处于电量平衡阶段(CS)，主流混合动力汽车主机厂为了达成排放指标、电平衡指标、OBD诊断、续航指标，往往要牺牲掉对于油耗指标要求，使混合动力汽车的油耗量仍处于相对较高的水平。
因此，亟需一种新的技术方案以解决上述技术问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
第一方面，本发明提出一种基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法，包括：实时获取车辆的车速，以确定车速的所属等级；基于车速的所属等级，控制发动机启停；在触发发动机进入启动状态后，基于实时获取的当前车速调整整车的工作模式，其中，整车的工作模式包括串联模式和并联模式。
可选地，实时获取车辆的车速，以确定车速的所属等级，包括：将车辆的车速与第一车速阈值进行比对，以获得第一比对结果；对于第一比对结果表示车辆的车速小于第一车速阈值的情况，确定车速属于低速等级；对于第一比对结果表示车辆的车速大于或等于第一车速阈值的情况，确定车速属于非低速等级；基于车速的所属等级，控制发动机启停，包括：对于车速属于低速等级的情况，控制发动机停止工作；对于车速属于非低速等级的情况，控制发动机启动。
可选地，方法还包括：基于车辆的电池荷电状态和踏板需求功率，触发发动机进入启动状态。
可选地，基于车辆的电池荷电状态和踏板需求功率，触发发动机进入启动状态，包括：在车辆处于动态工况并且车辆的实际电量低于电池平衡荷电状态时，根据踏板需求功率动态触发发动机进入启动状态。
可选地，在触发发动机进入启动状态后，基于实时获取的当前车速调整整车的工作模式，包括：将实时获取的当前车速与第二车速阈值进行比对，以获得第二比对结果；对于第二比对结果表示实时获取的当前车速小于或等于第二车速阈值的情况，控制整车进入串联模式；对于第二比对结果表示实时获取的当前车速大于第二车速阈值的情况，控制整车进入并联模式。
可选地，方法还包括：在串联模式中，发动机带动增程器发电，以为车辆的电池补充电量。
可选地，方法还包括：在并联模式中，发动机带动电机发电，以为车辆的电池补充电量。
第二方面，提出了一种基于车辆电量平衡工况的油耗优化装置，包括：车速获取模块，用于实时获取车辆的车速，以确定车速的所属等级；发动机控制模块，用于基于车速的所属等级，控制发动机启停；整车工作模式调整模块，用于在触发发动机进入启动状态后，基于实时获取的当前车速调整整车的工作模式，其中，整车的工作模式包括串联模式和并联模式。
第三方面，还提出了一种电子设备，包括处理器和存储器，其中，存储器中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器运行时用于执行如上所述基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法。
第四方面，还提出了一种存储介质，在存储介质上存储了程序指令，程序指令在运行时用于执行如上所述基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法。
本发明提出的基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法，通过实时获取车辆的车速，以确定车速的所属等级；基于车速的所属等级，控制发动机启停；在触发发动机进入启动状态后，基于实时获取的当前车速调整整车的工作模式，其中，整车的工作模式包括串联模式和并联模式，实现了根据整车当前车速状况，控制发动机启停，达到了对发动机动态启停的精准控制，进而在发动机启动状态下，根据实时车速对整车的工作模式进行合理调整切换，降低了混合动力汽车的油耗量，实现整车燃油经济性最优。
本发明的基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法的示意性流程图；
图2示出了根据本发明一个实施例的基于车辆电量平衡工况的油耗优化装置的示意性框图；以及
图3示出了根据本发明一个实施例的电子设备的示意性框图。
具体实施方式
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
针对上述技术问题，本发明通过整车控制器(VCU)统筹考虑发动机的万有特性、四驱扭矩分配、发动机动态启停、车辆串联或并联的工作模式、动力电池(SOC)管理，同时协调发动机管理系统(EMS)、发电机控制器(MCU)、离合控制器(TCU)、增程器发电机控制器(GCU)、电池管理系统(BMS)等各控制器配合，对发动机工作点进行精准调整，实现了通过对发动机进行启停管理以及动力电池(SOC)管理，进而降低了混合动力汽车的油耗量，实现整车燃油经济性最优。
根据本发明的第一方面，本发明提出一种基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法。图1示出了根据本发明一个实施例的基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法100的示意性流程图，其中方法100包括以下步骤：
步骤S110,实时获取车辆的车速，以确定车速的所属等级。
具体地，车速所属等级可以分为：低速等级、中速等级、高速等级、超高速等级等。
步骤S120，基于车速的所属等级，控制发动机启停。
具体地，在车速处于低速等级的情况下，控制整车纯电行驶，发动机关闭；在车速处于中速等级、高速等级或超高速等级的情况下，根据整车当前WLTC工况控制发动机启停。其中，发动机启停由整车控制器(VCU)同时协调发动机管理系统(EMS)和增程器发电机控制器(GCU)联合控制。优选地，发动机为经济区间较宽的发动机。
步骤S130，在触发发动机进入启动状态后，基于实时获取的当前车速调整整车的工作模式，其中，整车的工作模式包括串联模式和并联模式。
具体地，可以在整车车速低于一定阈值的情况下，调整整车的工作模式为串联模式；在整车车速逐渐升高，大于或一定阈值的情况下，调整整车的工作模式为并联模式。其中，串联模式下，整车由内燃机和电动机串联驱动；并联模式下，整车由内燃机和电机并联驱动。
本申请提出的方法，通过实时获取车辆的车速，以确定车速的所属等级；基于车速的所属等级，控制发动机启停；在触发发动机进入启动状态后，基于实时获取的当前车速调整整车的工作模式，其中，整车的工作模式包括串联模式和并联模式，实现了根据整车当前车速状况，控制发动机启停，达到了对发动机动态启停的精准控制，进而在发动机启动状态下，根据实时车速对整车的工作模式进行合理调整切换，降低了混合动力汽车的油耗量，实现整车燃油经济性最优。
在一个实施例中，步骤S110可以包括：
步骤S111,将车辆的车速与第一车速阈值进行比对，以获得第一比对结果。
具体地，第一车速阈值可以是60千米/小时。例如：将车辆的车速与60千米/小时进行比对，以获得第一比对结果。可以理解的是，其中，第一车速阈值可以是由车辆厂商，在车辆出厂前设定的或由用户人为设定的，在此不做具体限定。
步骤S112，对于第一比对结果表示车辆的车速小于第一车速阈值的情况，确定车速属于低速等级。
示例性地，在车辆车速小于60千米/小时的情况下，确定整车车速为低速等级。
步骤S113，对于第一比对结果表示车辆的车速大于或等于第一车速阈值的情况，确定车速属于非低速等级。
示例性地，在车辆车速大于或等于60千米/小时的情况下，确定整车车速为非低速等级。
在一个实施例中，步骤S120可以包括：
步骤S121，对于车速属于低速等级的情况，控制发动机停止工作。
示例性地，在车辆车速小于60千米/小时的情况下，控制发动机停止工作。此时，整车处于纯电行驶状态。
步骤S122，对于车速属于非低速等级的情况，控制发动机启动。
示例性地，在车辆车速大于或等于60千米/小时的情况下，控制发动起启动。
可以理解，步骤S112与步骤S113、步骤S121与步骤S122分别表示基于不同比对结果所对应执行的不同步骤，没有执行上的先后顺序。
上述方法，通过在将车辆的车速与第一车速阈值进行比对，以获得第一比对结果；对于第一比对结果表示车辆的车速小于第一车速阈值的情况，确定车速属于低速等级；对于第一比对结果表示车辆的车速大于或等于第一车速阈值的情况，确定车速属于非低速等级；基于车速的所属等级，控制发动机启停，包括：对于车速属于低速等级的情况，控制发动机停止工作；对于车速属于非低速等级的情况，控制发动机启动，实现了根据整车实际行驶过程的当前速度，结合第一车速阈值对发动机的启停及发动机工作点进行精准控制，使发动机一直工作在最优区间，降低了整车的油耗量，提高了整车的经济性。
可选地，方法还包括：基于车辆的电池荷电状态和踏板需求功率，触发发动机进入启动状态。
具体地，在当前车速超过一定阈值的情况下，可根据车辆的电池荷电状态和踏板需求功率动态触发发动机进入启动状态。例如，在当前车速大于30千米/小时的情况下，可根据车辆的电池荷电状态和用户人工对踏板施加的压力的动态变化触发发动机进入启动状态。上述方法，通过基于车辆的电池荷电状态和踏板需求功率，触发发动机进入启动状态，实现了根据整车电量状况及需求功率对发动机的工作点进行精准控制，提升了整车的动力性及驾驶性，降低了整车油耗。
可选地，基于车辆的电池荷电状态和踏板需求功率，触发发动机进入启动状态，包括：在车辆处于动态工况并且车辆的实际电量低于电池平衡荷电状态时，根据踏板需求功率动态触发发动机进入启动状态。
具体地，在车辆的实际电量低于电量平衡状态情况下，即电池包电量低于电量平衡状态下的标准电量时，可同时根据踏板需求功率动态触发发动机进入启动状态。其中，踏板需求功率由用户人工对油门施加压力进行输入，踏板需求功率与用户人工对油门施加的压力呈正比例关系。例如，在用户人工对油门施加的压力大于等于一定阈值的情况下，发动机进入启动状态；在车速降低或者用户松动油门的情况下或车辆的实际电量大于或等于电池平衡荷电状态时，触发发动机停机。上述方法，通过在车辆处于动态工况并且车辆的实际电量低于电池平衡荷电状态时，根据踏板需求功率动态触发发动机进入启动状态，实现了通过整车控制器(VCU)同时协调发动机管理系统(EMS)对整车电力供能、发动机供能进行科学控制，提高了整车的供能效率和燃油经济性。
在一个实施例中，步骤S130可以包括：
步骤S131,将实时获取的当前车速与第二车速阈值进行比对，以获得第二比对结果。
具体地，第二车速阈值可以是由车辆厂商，在车辆出厂前设定的或由用户人为设定的，在此不做具体限定。例如，在第二车速阈值为70千米/小时的情况下，将实时获取的当前车速与70千米/小时进行比对，以获得第二比对结果。
步骤S132，对于第二比对结果表示实时获取的当前车速小于或等于第二车速阈值的情况，控制整车进入串联模式。
示例性地，在当前车速小于或等于70千米/小时的情况下，控制整车进入串联模式。串联模式下，发动机和车轮解耦，此时，发动机转速不受车速限制。
步骤S133，对于第二比对结果表示实时获取的当前车速大于第二车速阈值的情况，控制整车进入并联模式。
示例性地，在当前车速大于70千米/小时的情况下，控制整车进入并联模式。并联模式下，发动机与车轮耦合，进而直接驱动车轮。
可以理解，步骤S132与步骤S133分别表示基于不同比对结果所对应执行的不同步骤，没有执行上的先后顺序。
上述方法，通过将实时获取的当前车速与第二车速阈值进行比对，以获得第二比对结果；对于第二比对结果表示实时获取的当前车速小于或等于第二车速阈值的情况，控制整车进入串联模式；对于第二比对结果表示实时获取的当前车速大于第二车速阈值的情况，控制整车进入并联模式，实现了根据第二车速阈值，控制整车进入串联或并联模式，进而精准控制发动机的工作点，保证整车功能效率的同时，科学规划发动机的工作时段，降低了整车能耗。
可选地，方法还包括：在串联模式中，发动机带动增程器发电，以为车辆的电池补充电量。
示例性地，在串联模式中，发动机可以带动增程器发电机控制器(GCU)发电，此时整车驱动能量来源于增程器发电，可驱动剩余能量回充至电池包，为整车电池补充电量。上述方法，通过在串联模式中，由发动机带动增程器发电，为车辆的电池补充电量，实现了在电动机带动增程器工作的情况下，同时为车辆电池进行供电作业，提高了整车充电效率，提升了用户的使用体验。
可选地，方法还包括：在并联模式中，发动机带动电机发电，以为车辆的电池补充电量。
示例性地，在并联模式下，发动机和电机共同驱动车轮加速，具体地，可以是整车前桥由发动机直驱输出扭矩至轮端，整车后桥由电机介入驱动，同时为车辆的电池补充电量。上述方法，通过在并联模式中，发动机带动电机发电，以为车辆的电池补充电量，在保证整车最佳动力性的同时，提高了整车的充电效率。
根据本发明的第二方面，本发明提出了一种基于车辆电量平衡工况的油耗优化装置。图2示出了根据本发明一个实施例的基于车辆电量平衡工况的油耗优化装置200的示意性框图。其中，装置200可以包括：车速获取模块210、发动机控制模块220以及整车工作模式调整模块230。
车速获取模块210，用于实时获取车辆的车速，以确定车速的所属等级。
发动机控制模块220，用于基于车速的所属等级，控制发动机启停。
整车工作模式调整模块230，用于在触发发动机进入启动状态后，基于实时获取的当前车速调整整车的工作模式，其中，整车的工作模式包括串联模式和并联模式。
根据本发明的第三方面，还提供了一种电子设备。图3示出了根据本发明一个实施例的电子设备300的示意性框图。如图3所示，电子设备300可以包括处理器310和存储器320。其中，存储器320中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器310运行时用于执行如上所述基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法。
根据本发明的第四方面，还提供了一种存储介质，在存储介质上存储了程序指令，程序指令在运行时用于执行如上所述基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法。存储介质例如可以包括平板电脑的存储部件、计算机的硬盘、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器、或者上述存储介质的任意组合。所述计算机可读存储介质可以是一个或多个计算机可读存储介质的任意组合。
本领域普通技术人员通过阅读上述有关基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法的相关描述可以理解基于车辆电量平衡工况的油耗优化装置、电子设备以及存储介质的具体细节以及有益效果，为了简洁在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和/或设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法，其特征在于，包括：
实时获取所述车辆的车速，以确定所述车速的所属等级；
基于所述车速的所属等级，控制发动机启停；
在触发所述发动机进入启动状态后，基于实时获取的当前车速调整整车的工作模式，其中，所述整车的工作模式包括串联模式和并联模式。
2.如权利要求1所述的基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法，其特征在于，所述实时获取所述车辆的车速，以确定所述车速的所属等级，包括：
将所述车辆的车速与第一车速阈值进行比对，以获得第一比对结果；
对于所述第一比对结果表示所述车辆的车速小于所述第一车速阈值的情况，确定所述车速属于低速等级；
对于所述第一比对结果表示所述车辆的车速大于或等于所述第一车速阈值的情况，确定所述车速属于非低速等级；
所述基于所述车速的所属等级，控制发动机启停，包括：
对于所述车速属于所述低速等级的情况，控制所述发动机停止工作；
对于所述车速属于所述非低速等级的情况，控制所述发动机启动。
3.如权利要求1所述的基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述车辆的电池荷电状态和踏板需求功率，触发所述发动机进入启动状态。
4.如权利要求3所述的基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法，其特征在于，所述基于所述车辆的电池荷电状态和踏板需求功率，触发所述发动机进入启动状态，包括：
在所述车辆处于动态工况并且所述车辆的实际电量低于电池平衡荷电状态时，根据所述踏板需求功率动态触发所述发动机进入启动状态。
5.如权利要求1至4任一项所述的基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法，其特征在于，所述在触发所述发动机进入启动状态后，基于实时获取的当前车速调整整车的工作模式，包括：
将所述实时获取的当前车速与第二车速阈值进行比对，以获得第二比对结果；
对于所述第二比对结果表示所述实时获取的当前车速小于或等于所述第二车速阈值的情况，控制所述整车进入所述串联模式；
对于所述第二比对结果表示所述实时获取的当前车速大于所述第二车速阈值的情况，控制所述整车进入所述并联模式。
6.如权利要求1至4任一项所述的基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述串联模式中，所述发动机带动增程器发电，以为所述车辆的电池补充电量。
7.如权利要求1至4任一项所述的基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述并联模式中，所述发动机带动电机发电，以为所述车辆的电池补充电量。
8.一种基于车辆电量平衡工况的油耗优化装置，其特征在于，包括：
车速获取模块，用于实时获取所述车辆的车速，以确定所述车速的所属等级；
发动机控制模块，用于基于所述车速的所属等级，控制发动机启停；
整车工作模式调整模块，用于在触发所述发动机进入启动状态后，基于实时获取的当前车速调整整车的工作模式，其中，所述整车的工作模式包括串联模式和并联模式。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时用于执行如权利要求1至7任一项所述基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法。
10.一种存储介质，在所述存储介质上存储了程序指令，所述程序指令在运行时用于执行如权利要求1至7任一项所述基于车辆电量平衡工况的油耗优化方法。
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