CN116635285A - 一种用于混合动力车辆的行车方法、系统及混合动力车辆 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于混合动力车辆的行车方法、系统及混合动力车辆。行车方法包括：获取长范围道路数据以及短范围道路数据(S100)；对长范围道路数据中长范围道路进行路段分类(S200)；计算获得长范围道路的各路段的路段特征，并根据长范围道路的路段类型或者结合路段类型以及对应路段的路段特征确定长范围道路的各路段的行车驱动模式(S300)；对短范围道路数据中短范围道路进行路段分类(S400)；利用短范围道路的各路段的路段类型对长范围道路中对应路段的路段类型进行修正，或者，利用短范围道路各路段的路段类型以及对应路段的路段特征对长范围道路中对应路段的路段类型以及对应路段的路段特征进行修正，调整对应路段的行车驱动模式(S500)。根据最新道路状态及时更新行车驱动模式，保证车辆尽可能工作在高经济区。
Description
本发明涉及混合动力车辆的行车控制技术领域，特别是涉及一种用于混合动力车辆的行车方法、系统及混合动力车辆。
对于混合动力汽车而言，人们一直在寻找发动机与电机配合的最佳方式，以求达到能耗的最小化。目前存在如下方案，根据车辆前方道路数据进行车辆功率或者能耗的估算，对机动车运行策略进行评估。其中，能耗预估算的准确性尤为关键。
现有技术中，能耗估算一般采用类似物理计算模型，该计算方法基于严格的物理和动力学公式，在一定程度上是一种十分科学和严谨的方法。但是车辆实际运行过程中，由于环境和人的多变性，仅仅依靠物理学公式是很难准确计算出车辆的能耗。并且，目前诸多运行策略制定的方案中，并未考虑地理势能的利用以及发动机效率等问题，这会造成能量在一定程度上的浪费。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于混合动力车辆的行车方法、系统及混合动力车辆。
本发明的一个目的在于通过结合长范围道路数据和短范围道路数据确定路段类型和特征，并根据路段类型和特征不断调整各路段的行车驱动模式，从而使车辆的发动机尽可能工作在高经济区。
本发明的一个进一步的目的在于使得估算的能耗值尽量逼近实际能耗值，进而获得精确的SOC消耗值，进而确定最节省燃油、最大限度使用纯电驱动的行车驱动模式。
本发明的另一个进一步的目的通过获得行车充电中精确的目标SOC值，从而调节发动机扭矩，让发动机在尽可能保持在高经济区的同时能够进行能量回收。
特别地，根据本发明实施例的一方面，提供了一种用于混合动力车辆的行车方法，包括：
获取从车辆起始位置起始至前方第一预设距离的长范围道路数据，以及从车辆当前实际位置起始至前方第二预设距离的短范围道路数据，所述车辆起始位置为收到获取所述长范围道路数据的触发请求时的车辆位置，所述第一预设距离大于所述第二预设距离；
根据所述长范围道路数据中的交通流速度以及道路坡度信息对所述长范围道路数据中所覆盖的长范围道路进行路段分类，得到所述长范围道路的各路段的路段类型；
计算获得所述长范围道路的各路段的路段特征，并在当前电池SOC值无法满足以纯电驱动模式行驶完全程时，根据所述长范围道路的各路段的路段类型以及预设的路段类型与行车驱动模式的对应关系，或者结合各路段的路段类型、对应路段的路段特征以及预设的路段类型、路段特征与行车驱动模式的对应关系确定所述长范围道路的各路段的行车驱动模式；
根据所述短范围道路数据中的交通流速度以及道路坡度信息对所述短范围道路数据中所覆盖的短范围道路进行路段分类，得到所述短范围道路的各路段的路段类型；
计算获得所述短范围道路的各路段的路段特征，并利用所述短范围道路的各路段的路段类型对所述长范围道路中对应路段的路段类型进行修正，或者，利用所述短范围道路的各路段的路段类型以及对应路段的路段特征对所述长范围道路中对应路段的路段类型以及对应路段的路段特征进行修正，从而调整所述对应路段的行车驱动模式。
可选地，利用所述短范围道路的各路段的路段类型对所述长范围道路中对应路段的路段类型进行修正，从而调整所述对应路段的行车驱动模式的步骤，包括：
将所述短范围道路的各路段的路段类型与所述长范围道路中对应的路段的路段类型分别进行比较，判断两者是否一致，
对于路段类型不一致的路段，将所述长范围道路中的该路段的路段类型更新为所述短范围道路中对应路段的路段类型，并根据更新后的所述长范围道路中的该路段的路段类型确定该路段的行车驱动模式。
可选地，所述路段类型包括普通路段和特殊路段；并且
根据更新后的所述长范围道路中的该路段的路段类型确定该路段的行车驱动模式的步骤中：
在更新后的所述长范围道路中的路段的路段类型为普通路段时，所述路段采用混动驱动模式的行车驱动模式；
在更新后的所述长范围道路中的路段的路段类型为特殊路段时，所述路段采用纯电驱动模式的行车驱动模式。
可选地，利用所述短范围道路的各路段的路段类型以及对应路段的路段特征对所述长范围道路中对应路段的路段类型以及对应路段的路段特征进行修正，从而调整所述对应路段的行车驱动模式的步骤，包括：
将所述短范围道路的各路段的路段类型与所述长范围道路中对应的路段的路段类型分别进行比较，判断两者是否一致，
对于路段类型不一致的路段，将所述长范围道路中的该路段的路段类型和路段特征更新为所述短范围道路中对应路段的路段类型和路段特征，根据更新后的所述长范围道路中的该路段的路段类型和路段特征确定该路段的行车驱动模式。
可选地，所述路段特征包括各路段的路段长度和/或各路段的SOC消耗值。
可选地，所述长范围道路中各路段的路段长度以及各路段的SOC消耗值按照如下方式计算：
根据所述长范围道路数据计算获得所述长范围道路中各路段的路段长度；
通过查询第一单位里程能耗对照表获取所述长范围道路中各路段的第一单位能耗值；
将各路段的所述第一单位能耗值乘以对应路段的路段长度，获得各路段的第一能耗值；
将各路段的所述第一能耗值转换为各路段的SOC消耗值。
可选地，所述第一单位里程能耗对照表为长范围道路数据中的不同道路参数与长范围单位里程能耗值之间的对应关系表，所述行车方法还包括：
获取所述车辆在所述长范围道路的各路段的实际能耗值；
将各路段的实际能耗值除以对应路段的路段长度，从而获得各路段的实际单位能耗值；
将预设的第一单位里程能耗对照表中各路段的单位能耗值更新为对应路段的实际单位能耗值，从而更新所述第一单位里程能耗对照表。
可选地，所述短范围道路中各路段的路段长度以及各路段的SOC消耗值按照如下方式计算：
根据所述短范围道路数据计算获得所述短范围道路中各路段的路段长度；
通过查询第二单位里程能耗对照表获取所述短范围道路中各路段的第二单位能耗值；
将各路段的所述第二单位能耗值乘以对应路段的路段长度，获得各路段的第二能耗值；
将各路段的所述第二能耗值转换为各路段的SOC消耗值。
可选地，所述第二单位里程能耗对照表为短范围道路数据中的不同道路参数与短范围单位里程能耗值之间的对应关系表，所述行车方法还包括：
获取所述车辆在所述短范围道路的各路段的实际能耗值；
将各路段的所述实际能耗值除以对应路段的路段长度，从而获得对应路段的实际单位能耗值；
将预设的第二单位里程能耗对照表中各路段的单位能耗值更新为对应路段的实际单位能耗值，从而更新所述第二单位里程能耗对照表。
可选地，所述路段类型包括普通路段和特殊路段；并且
所述根据更新后的所述长范围道路中的该路段的路段类型和路段特征确定该路段的行车驱动模式的步骤包括：
在更新后的所述长范围道路中的路段的路段类型为普通路段，且该普通路段的路段长度大于预设长度时，所述路段采用混动驱动模式的行车驱动模式；
在更新后的所述长范围道路中的路段的路段类型为特殊路段，且该特殊路段的SOC消耗值大于预设SOC消耗值时，所述路段采用纯电驱动模式的行车驱动模式。
可选地，在所述行车驱动模式为混动驱动模式时，除以下情况发生终止行车充电外，始终执行行车充电策略：
车辆的发动机负载向上离开运行经济区。
可选地，在执行所述行车充电策略时，计算所述长范围道路和所述短范围道路各路段的SOC消耗值，并利用短范围道路各路段的SOC消耗值对所述长范围道路对应路段的SOC消耗值进行修正，获得所述长范围道路各路 段的修正后的SOC消耗值，并将各路段的修正后的SOC消耗值作为对应路段在行车充电策略中的目标SOC值。
可选地，所述第一单位里程能耗对照表为从包含多个驾驶员一一对应的单位里程能耗对应表的数据库中匹配获得的当前驾驶员对应的第一单位里程能耗对照表。
可选地，所述第二单位里程能耗对照表为从包含多个驾驶员一一对应的单位里程能耗对应表的数据库中匹配获得的当前驾驶员对应的第二单位里程能耗对照表。
根据本发明另一方面，还提供了一种用于混合动力车辆的行车系统，包括控制装置，所述控制装置包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现前述的行车方法。
根据本发明另一方面，还提供了一种混合动力车辆，包括前述的行车系统。
根据本发明的方案，该行车方法通过根据长范围道路数据的路段类型或者结合路段类型以及路段特征确定车辆行驶路径上的行车驱动模式，并根据短范围道路数据的路段类型或者根据短范围道路数据的路段类型以及路段特征不断修正调整该行车驱动模式，从而使车辆的发动机尽可能工作在高经济区。也就是说，本发明方案通过结合长范围道路数据确定行车驱动模式，并利用短范围道路数据不断修正行车驱动模式，使得可以根据最新道路状态及时更新行车驱动模式，保证车辆尽可能工作在高经济区。
进一步地，通过更新第一单位里程能耗对照表和第二单位里程能耗对照表，并通过查表获得长范围道路和短范围道路各路段的单位里程能耗值，并最终转换为对应路段的SOC消耗值，由于第一里程能耗对照表和第二里程能耗对照表中不断将其中单位里程能耗值更新为实际单位能耗值，从而使得基于第一单位里程能耗对照表和第二单位里程能耗对照表估算的能耗值尽量逼近实际能耗值，进而获得精确的SOC消耗值，进而制定最节省燃油、最大限度使用纯电驱动的行车驱动模式。
进一步地，通过在混动驱动模式下制定行车充电策略，并通过获取行车充电中各路段的精确的SOC消耗值，并将该精确的SOC消耗值作为目标SOC值，从而调节发动机扭矩，让发动机在尽可能保持在高经济区的同时能够进行能量回收，并最大限度地节省燃油，提高燃油热效率和发动机的燃油 经济性，减少整车油耗，从而实现节能环保且尽可能选用电动机驱动的目的。
此外，本申请创造性地注入了统计学和大数据的思想，在物理学以外的层面上，不断更新和修正第一单位里程能耗对照表和第二单位里程能耗对照表，随着迭代次数的增加，计算的SOC消耗值会越发趋近于实际值，从而使得计算的SOC消耗值较为精确，进而制定能耗值最小化的行车策略。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1示出了根据本发明实施例一的用于混合动力车辆的行车方法的示意性流程图；
图2示出了典型的发动机万有特性曲线图；
图3示出了根据本发明实施例二的用于混合动力车辆的行车方法的示意性流程图；
图4示出了根据本发明实施例二的用于混合动力车辆的行车方法的另一示意性流程图；
图5示出了图4中步骤S120涉及的第一单位里程能耗对照表的更新流程的示意图；
图6示出了根据本发明实施例二的第一单位里程能耗对照表的更新机理图；
图7示出了根据本发明实施例二的用于混合动力车辆的行车方法的又一示意性流程图；
图8示出了图7中步骤S220的涉及的第二单位里程能耗对照表的更新流程的示意图。
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一：
图1示出了根据本发明一个实施例的用于混合动力车辆的行车方法的示意性流程图。如图1所示，该行车方法至少可以包括以下步骤S100至S500：
步骤S100，获取从车辆起始位置起始至前方第一预设距离的长范围道路数据，以及从车辆当前实际位置起始至前方第二预设距离的短范围道路数据，车辆起始位置为收到获取长范围道路数据的触发请求时的车辆位置，第一预设距离大于第二预设距离。
步骤S200，根据长范围道路数据中的交通流速度以及道路坡度信息对长范围道路数据中所覆盖的长范围道路进行路段分类，得到长范围道路的各路段的路段类型。
步骤S300，计算获得长范围道路的各路段的路段特征，并在当前电池SOC值无法满足以纯电驱动模式行驶完全程时，根据长范围道路的各路段的路段类型以及预设的路段类型与行车驱动模式的对应关系确定长范围道路的各路段的行车驱动模式。
步骤S400，根据短范围道路数据中的交通流速度以及道路坡度信息对短范围道路数据中所覆盖的短范围道路进行路段分类，得到短范围道路的各路段的路段类型。
步骤S500，计算获得短范围道路的各路段的路段特征，并利用短范围道路的各路段的路段类型对长范围道路中对应路段的路段类型进行修正，从而调整对应路段的行车驱动模式。
对于本发明实施例中需要进行的计算，包括道路划分、能耗计算等，都需要大量的运算资源和存储资源。本发明选择性地将计算放到云端或者车载控制器中进行。对于未配置有云的混合动力车辆，计算过程在本地车载控制器中完成。对于配置有云的混合动力车辆，计算过程根据是否激活云等仲裁条件选择在云端或者在本地车载控制器中完成。在具体介绍上述步骤之前，还需介绍以下几个系统：
ADAS子系统：负责发送导航规划路径上的地图信息。
VEC子系统：负责接收地图信息，进行能耗预测以及发送控制策略请求。
EM子系统：负责接收行车充电控制策略请求，根据车辆实际运行情况，调整充电回收扭矩分配。
PROPULSION子系统：调整驱动模式以及扭矩分配策略。
其中，在步骤S100中，车辆在车辆起始位置处发起导航请求并使能了道路数据的能耗预测与优化的功能，VEC子系统发送数据请求给ADAS子系统，并进入数据接收状态，接收的数据字段分为短范围地图信息、长范围地图信息以及车辆当前位置信息。其中，短范围地图信息即为短范围道路数据，长范围地图信息即为长范围道路数据。
短范围道路数据为从车辆当前位置起始至前方第二预设距离(如2500m)的地图数据。长范围道路数据为从车辆起始位置起始至前方第一预设距离(如252km)的地图数据。短范围道路数据、长范围道路数据包含道路坡度以及交通流速度信息，且信息发送策略遵从由近及远逢变即发。即，随着车辆的前进，长、短范围道路数据视距拓展的过程中，若长、短范围视距拓展的那部分路段发生了交通流或坡度信息跳变，则ADAS子系统发送信息跳变点的位置以及具体跳变后的值。
在步骤S200中，对长范围道路数据进行道路划分之前，需要提取长范围道路数据的道路属性特征。该道路属性特征包括道路动态交通流车速、静态车速、坡度、天气、道路类型、道路限速以及交通信号等属性特征。可以根据这些属性特征将长范围道路数据划分为普通路段和特殊路段，其中特殊路段又可以划分为拥堵路段、长上坡路段、长下坡路段和前方距离可变路段。普通路段和特殊路段的数量是不确定的，这与道路实际情况有关。
其中，在步骤S300中，假如检测到当前电池SOC值可以满足以纯电驱动模式行驶完全程时，则以纯电驱动模式行驶完全程。也就是说，该步骤还包括：实时计算车辆的当前电池SOC值对应的里程数；将当前电池SOC值对应的里程数与剩余里程进行对比；在确定当前电池SOC值对应的里程数大于剩余里程时，为车辆制定纯电驱动的行车策略。也就是说，车辆实时计算当前电池SOC值对应的里程数，当电池剩余能量足以完成整个行程时，车辆将会以纯电驱动模式完成剩余的所有行程，并在到达目的地时尽量耗尽电池的可用电量。
在步骤S400中，对于短范围道路数据的划分，与长范围道路数据的划 分方式相同。需要提取短范围道路数据的道路属性特征。该道路属性特征同样包括道路动态交通流车速、静态车速、坡度、天气、道路类型、道路限速以及交通信号等属性特征。根据这些属性特征同样可以将短范围道路数据划分为普通路段和特殊路段，其中特殊路段又可以划分为拥堵路段、长上坡路段、长下坡路段和前方距离可变路段。
同理，短范围道路的普通路段和特殊路段的数量也是不确定的，这与道路实际情况有关。在对长范围道路数据和短范围道路数据进行划分之后，需要记录长范围道路数据和短范围道路数据的起始点，即端点，或计算各个路段的长度数据，以便于后续步骤S500中，利用短范围道路的路段类型对长范围道路的路段类型进行修正。
在步骤S500中，包括如下步骤：将短范围道路的各路段的路段类型与长范围道路中对应的路段的路段类型分别进行比较，判断两者是否一致，对于路段类型不一致的路段，将长范围道路中的该路段的路段类型更新为短范围道路中对应路段的路段类型，并根据更新后的长范围道路中的该路段的路段类型确定该路段的行车驱动模式。并且，根据更新后的长范围道路中的该路段的路段类型确定该路段的行车驱动模式的步骤中：在更新后的长范围道路中的路段的路段类型为普通路段时，该路段采用混动驱动模式的行车驱动模式。在更新后的长范围道路中的路段的路段类型为特殊路段时，该路段采用纯电驱动模式的行车驱动模式。
在行车驱动模式为混动驱动模式时，除以下情况发生终止行车充电外，始终执行行车充电策略：车辆的发动机负载向上离开运行经济区。可以通过在进行行行车充电的过程中监控车辆的发动机转速和扭矩，从而判断发动机负载是否向上离开运行经济区。驱动系统实时监控发动机的转速和扭矩，根据转速和扭矩在万有特性图中的分布，去判断是否允许发动机进行行车充电。同时，根据整车功率和扭矩请求、充电功率请求，去调节发动机工作状态，使发动机尽可能在经济区运行，从而提高燃油热效率和发动机的燃油经济性，减少整车油耗。
图2示出了典型的发动机万有特性曲线图，如图2所示，x轴为发动机转速、y轴为发动机提供的扭矩，图中的等高线为发动机发出1kwh的有效能量所需消耗的燃油质量，单位为g/kwh。由图可以看出，维持发动机的转速与提供扭矩在一定范围内，可以使发动机燃油消耗率达到最优状态，即使 得发动机处于运行经济区。例如等高线图中对应单位能量消耗燃油质量最小的区域(标注198的区域)，为发动机最高经济区。
相应地，本发明实施例还提供了一种用于混合动力车辆的行车系统，包括控制装置，所述控制装置包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现该实施例一的行车方法。
相应地，本发明实施例还提供了一种混合动力车辆，包括该实施例一的行车系统。根据本发明的方案，该行车方法通过根据长范围道路数据的路段类型确定车辆行驶路径上的行车驱动模式，并根据短范围道路数据的路段类型不断修正调整该行车驱动模式，从而使车辆的发动机尽可能工作在高经济区。也就是说，本发明方案通过结合长范围道路数据确定行车驱动模式，并利用短范围道路数据不断修正行车驱动模式，使得可以根据最新道路状态及时更新行车驱动模式，保证车辆尽可能工作在高经济区。
实施例二：
如图3所示，该用于混合动力车辆的行车方法包括以下步骤S100、步骤S200、步骤S300、步骤S400以及S500’：
步骤S100，获取从车辆起始位置起始至前方第一预设距离的长范围道路数据，以及从车辆当前实际位置起始至前方第二预设距离的短范围道路数据，车辆起始位置为收到获取长范围道路数据的触发请求时的车辆位置，第一预设距离大于第二预设距离。
步骤S200，根据长范围道路数据中的交通流速度以及道路坡度信息对长范围道路数据中所覆盖的长范围道路进行路段分类，得到长范围道路的各路段的路段类型。
步骤S300，计算获得长范围道路的各路段的路段特征，并在当前电池SOC值无法满足以纯电驱动模式行驶完全程时，结合各路段的路段类型、对应路段的路段特征以及预设的路段类型、路段特征与行车驱动模式的对应关系确定长范围道路的各路段的行车驱动模式。
步骤S400，根据短范围道路数据中的交通流速度以及道路坡度信息对短范围道路数据中所覆盖的短范围道路进行路段分类，得到短范围道路的各路段的路段类型。
步骤S500’，计算获得短范围道路的各路段的路段特征，并利用短范围 道路的各路段的路段类型以及对应路段的路段特征对长范围道路中对应路段的路段类型以及对应路段的路段特征进行修正，从而调整对应路段的行车驱动模式。
该实施例二与实施例一的区别在于，在实施例二中，步骤S500’中，利用短范围道路的各路段的路段类型以及对应路段的路段特征对长范围道路中对应路段的路段类型以及对应路段的路段特征进行修正，从而调整对应路段的行车驱动模式的步骤，包括：将短范围道路的各路段的路段类型与长范围道路中对应的路段的路段类型分别进行比较，判断两者是否一致，对于路段类型不一致的路段，将长范围道路中的该路段的路段类型和路段特征更新为短范围道路中对应路段的路段类型和路段特征，根据更新后的长范围道路中的该路段的路段类型和路段特征确定该路段的行车驱动模式。
其中，路段特征包括各路段的路段长度、各路段的SOC消耗值等。
如图4所示，长范围道路的各路段的路段长度以及各路段的SOC消耗值按照如下方式计算：
步骤S110，根据长范围道路数据计算获得长范围道路中各路段的路段长度；
步骤S120，通过查询第一单位里程能耗对照表获取长范围道路中各路段的第一单位能耗值；
步骤S130，将各路段的第一单位能耗值乘以对应路段的路段长度，获得长范围道路中各路段的第一能耗值；
步骤S140，将各路段的第一能耗值转换为各路段的SOC消耗值，从而获得长范围道路中各路段的SOC消耗值。
在步骤S120中，该第一单位里程能耗对照表为经过前期大量训练以及学习获得的长范围道路数据中的不同道路参数与长范围道路的单位里程能耗值之间的对应关系表。其中，道路参数至少包括交通流速度以及道路坡度信息。同时，该第一单位里程能耗对照表是不断更新的，为动态变化的。为体现第一单位里程能耗对照表的动态变化性，该行车方法还可以包括第一单位里程能耗对照表的更新流程。如图5所示，第一单位里程能耗对照表的更新流程具体包括：
步骤S121，获取车辆在长范围道路的各路段的实际能耗值；
步骤S122，将各路段的实际能耗值除以对应路段的路段长度，从而获 得各路段的实际单位能耗值；
步骤S123，将预设的第一单位里程能耗对照表中各路段的单位能耗值更新为对应路段的实际单位能耗值，从而更新第一单位里程能耗对照表。
其中，该第一单位里程能耗对照表为从包含多个驾驶员一一对应的单位里程能耗对应表的数据库中匹配获得的当前驾驶员对应的第一单位里程能耗对照表。
图6示出了根据本发明实施例二的第一单位里程能耗对照表的更新机理图。如图6所示，第一单位里程能耗对照表为与当前驾驶员身份对应的第一单位里程能耗对照表。也就是说，每个驾驶员都对应有一个与该驾驶员匹配的第一单位里程能耗对照表。因此，该行车方法还需包括获取当前驾驶员身份的步骤。至于如何获取驾驶员的身份，存在诸多现有技术，此处不再一一赘述。
因此，在步骤S120之前，还包括如下步骤：从包含多个驾驶员一一对应的单位里程能耗对应表的数据库中选择出当前驾驶员对应的第一单位里程能耗对照表。在数据库中不存在当前驾驶员的信息时，则确定当前驾驶员为新的驾驶员，同时为新的驾驶员建立一个单独的第一单位里程能耗对照表。也就是说，将驾驶员与用以表征唯一身份标识的ID和车辆的历史能耗信息绑定，为每一个驾驶员ID建立对应的第一单位里程能耗对照表，用于表征特定驾驶员在某一天气状况和道路状况下的能耗值，同时，能耗数据具有的特征能真实反应驾驶员的驾驶习惯。
在步骤S140中，SOC是描述动力电池携带的电荷数的信号，可以通过查表的方式换算出SOC消耗值。也就是说，可以通过查表来将各路段的第一能耗值转换为各路段的SOC消耗值。
同理，短范围道路的各路段的路段长度以及各路段的SOC消耗值的计算方式与长范围道路的计算方式相同，如图7所示，按照如下方式计算：
步骤S210，根据短范围道路数据计算获得短范围道路中各路段的路段长度；
步骤S220，通过查询第二单位里程能耗对照表获取短范围道路中各路段的第二单位能耗值；
步骤S230，将各路段的第二单位能耗值乘以对应路段的路段长度，获得短范围道路中各路段的第二能耗值；
步骤S240，将各路段的第二能耗值转换为各路段的SOC消耗值，从而获得短范围道路中对应路段的SOC消耗值。
在步骤S220中，该第二单位里程能耗对照表为经过前期大量训练以及学习获得的短范围道路数据中的不同道路参数与长范围道路的单位里程能耗值之间的对应关系表。其中，道路参数至少包括交通流速度以及道路坡度信息。同时，该第二单位里程能耗对照表是不断更新的，为动态变化的。为体现第二单位里程能耗对照表的动态变化性，该行车方法还可以包括第二单位里程能耗对照表的更新流程。如图8所示，第二单位里程能耗对照表的更新流程具体包括：
步骤S221，获取车辆在短范围道路的各路段的实际能耗值；
步骤S222，将各路段的实际能耗值除以对应路段的路段长度，从而获得短范围道路中各路段的实际单位能耗值；
步骤S223，将预设的第二单位里程能耗对照表中各路段的单位能耗值更新为对应路段的实际单位能耗值，从而更新第二单位里程能耗对照表。
其中，该第二单位里程能耗对照表为从包含多个驾驶员一一对应的单位里程能耗对应表的数据库中匹配获得的当前驾驶员对应的第二单位里程能耗对照表。
在本实施例中，根据更新后的长范围道路中的该路段的路段类型和路段特征确定该路段的行车驱动模式的步骤可以具体包括：
在更新后的长范围道路中的路段的路段类型为普通路段，且该普通路段的路段长度大于预设长度时，该路段采用混动驱动模式的行车驱动模式；
在更新后的长范围道路中的路段的路段类型为特殊路段，且该特殊路段的SOC消耗值大于预设SOC消耗值时，该路段采用纯电驱动模式的行车驱动模式。
该实施例中，在执行行车充电策略时，计算长范围道路和短范围道路各路段的SOC消耗值，并利用短范围道路各路段的SOC消耗值对长范围道路对应路段的SOC消耗值进行修正，获得长范围道路各路段的修正后的SOC消耗值，并将各路段的修正后的SOC消耗值作为对应路段在行车充电策略中的目标SOC值。
其中，行车充电的策略包括在下坡行驶时，通过回收重力势能进行行车充电。也就是说，来自于ADAS子系统的路网数据，将会告知整车相关控 制器前方道路在特定坐标位置以后会出现海拔大幅度下降，此时驱动系统会在道路海拔下降前尽可能将功率输出分配到高压电池，在下坡时，通过能量回收去回收重力势能下降产生的动能，使动力电池SOC上升。因此，本发明实施例在面对已知的海拔下降，车辆会提前做好回收势能的准备，在车辆下坡行驶时，充分回收重力势能。由此可以解决车辆下坡过程中能耗浪费问题，同时避免在下坡过程中出现能量回收效率低和电池余量不足的问题。
当车辆向前行驶，预测的能耗值会发生变化，即计算获得的各路段的能耗值会发生变化，因此SOC消耗值会随着特殊路段的增减发生动态变化。在出现长下坡路况时，由于滑行能量回收的原因，电池的SOC消耗值可能为负值。
相应地，本发明实施例还提供了一种用于混合动力车辆的行车系统，包括控制装置，所述控制装置包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现该实施例二的行车方法。
相应地，本发明实施例还提供了一种混合动力车辆，包括该实施例二的行车系统。在本发明的一个具体的实施方案中，该行车方法依次包括：
步骤1)，车辆在车辆起始位置处发起了导航请求并使能了道路数据的能耗预测与优化的功能，VEC子系统将发送数据请求给ADAS子系统，并进入数据接收状态，接收的数据字段分为短范围的地图信息、长范围地图信息以及车辆当前的位置信息。
步骤2)，ADAS子系统接受到来自VEC子系统的数据请求，开始发送自车辆起始位置起始的导航规划路段高精地图信息，短范围与长范围地图信息分为两个独立的报文进行发送。
步骤3)，VEC子系统创建两个环形寄存器，分别接收来自ADAS子系统发送的长、短范围地图信息，数据接收同时，对交通流速度、坡度信息进行量化分级，根据划定的坡度与速度量级进行路径分类(特殊/普通)，计算该路段长度，根据单位里程能耗对照表反查单位能耗、路段编号并存储。环形寄存器中的数据内容为距离车辆起始位置的距离、交通流速度量级、坡度量级、路段类别、路径长度、SOC消耗值和路段编号等。
值得注意的是，在数据接收的同时，车辆可能已经随车主意愿开始前进，随车辆前进的过程中，长、短范围视距更新，更新的数据将依次存入环形寄存器。
步骤4)，当VEC子系统接收到的长范围地图信息超过距离车辆起始位置252km或长范围地图信息已涵盖整个导航规划路径范围，则VEC子系统将关闭对长范围地图信息报文的监听。同时，VEC子系统将启动对导航信息更新标志位以及车辆当前位置信息的监听。
步骤5)，VEC子系统开始监听当前车辆位置信息，根据当前车辆位置信息定位短范围对应的环形寄存器中对当前所在路段的描述。车辆位置信息更新周期为1秒。
a)若反查定位当前属于普通路段且普通路段长度超过400m，则VEC子系统将对长、短范围环形寄存器中当前实际车辆位置前方的道路能耗分别进行累计，用(长范围路段-短范围路段)的累计能耗+短范围路段的累计能耗，得到前方的总能耗。请求设置驱动模式为混动驱动，并发送行车充电请求给EM子系统，将行车充电期望SOC置位为计算得到的总能耗。PROPULSION子系统接收到EM子系统请求的行车充电需求扭矩结合用户的请求扭矩、发动机的工作经济状态，进行动态扭矩调配，保证发动机工作于经济区的前提下，对电池进行充电，使之能达到目标SOC。
b)若反查定位当前属于特殊路段，则VEC子系统将根据两个环形寄存器中的信息，计算下一个普通路段之前的总能耗，若计算得到总能耗大于1％SOC，则请求设置驱动模式为纯电驱动，该驱动模式下，将采用优先耗电原则，PROPULSION子系统根据当时用户的请求扭矩，优先分配电机提供扭矩。
步骤6)，在步骤5)的能耗计算的过程中，需要对两个环形寄存器的数据进行锁存，此时来自ADAS子系统的短范围地图视距拓展导致的信息更新将存于临时的FIFO寄存器，直至能耗计算结束后，再进行步骤3)的操作，进行读出写入短范围信息对应的环形寄存器。
步骤7)，当步骤6)中，短范围环形寄存器中的数据信息更新，或者步骤5)中，接收到的车辆当前位置信息反查到的路段类型发生跳变，则触发步骤5)中的a)、b)过程。该步骤属于中断类操作，优先级高于步骤8)。
步骤8)，步骤5)、6)、7)进行的过程中，若VEC子系统监听到导航信息更新标志位使能，或当前车辆位置信息距离车辆起始位置的位置超过51km，则VEC子系统将额外创建一个用于存储长范围信息的环形寄存器，重复步骤1)、2)、3)。在步骤3)数据接收的过程中，将沿用老环形寄 存器中的道路信息数据进行能耗预测与优化控制，直至新环形寄存器达到步骤4)中列明的条件，再将步骤5)、6)、7)计算的基准数据迁移至新的环形寄存器，清空老的长范围信息寄存器。
根据本发明的方案，该行车方法通过者结合路段类型以及路段特征确定车辆行驶路径上的行车驱动模式，并根据短范围道路数据的路段类型以及路段特征不断修正调整该行车驱动模式，从而使车辆的发动机尽可能工作在高经济区。也就是说，本发明方案通过结合长范围道路数据确定行车驱动模式，并利用短范围道路数据不断修正行车驱动模式，使得可以根据最新道路状态及时更新行车驱动模式，保证车辆尽可能工作在高经济区。
进一步地，通过更新第一单位里程能耗对照表和第二单位里程能耗对照表，并通过查表获得长范围道路和短范围道路各路段的单位里程能耗值，并最终转换为对应路段的SOC消耗值，由于第一里程能耗对照表和第二里程能耗对照表中不断将其中单位里程能耗值更新为实际单位能耗值，从而使得基于第一单位里程能耗对照表和第二单位里程能耗对照表估算的能耗值尽量逼近实际能耗值，进而获得精确的SOC消耗值，进而制定最节省燃油、最大限度使用纯电驱动的行车驱动模式。
进一步地，通过在混动驱动模式下制定行车充电策略，并通过获取行车充电中各路段的精确的SOC消耗值，并将该精确的SOC消耗值作为目标SOC值，从而调节发动机扭矩，让发动机在尽可能保持在高经济区的同时能够进行能量回收，并最大限度地节省燃油，提高燃油热效率和发动机的燃油经济性，减少整车油耗，从而实现节能环保且尽可能选用电动机驱动的目的。
此外，本申请创造性地注入了统计学和大数据的思想，在物理学以外的层面上，不断更新和修正第一单位里程能耗对照表和第二单位里程能耗对照表，随着迭代次数的增加，计算的SOC消耗值会越发趋近于实际值，从而使得计算的SOC消耗值较为精确，进而制定能耗值最小化的行车策略。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (16)
- 一种用于混合动力车辆的行车方法，包括：获取从车辆起始位置起始至前方第一预设距离的长范围道路数据，以及从车辆当前实际位置起始至前方第二预设距离的短范围道路数据，所述车辆起始位置为收到获取所述长范围道路数据的触发请求时的车辆位置，所述第一预设距离大于所述第二预设距离；根据所述长范围道路数据中的交通流速度以及道路坡度信息对所述长范围道路数据中所覆盖的长范围道路进行路段分类，得到所述长范围道路的各路段的路段类型；计算获得所述长范围道路的各路段的路段特征，并在当前电池SOC值无法满足以纯电驱动模式行驶完全程时，根据所述长范围道路的各路段的路段类型以及预设的路段类型与行车驱动模式的对应关系，或者结合各路段的路段类型、对应路段的路段特征以及预设的路段类型、路段特征与行车驱动模式的对应关系确定所述长范围道路的各路段的行车驱动模式；根据所述短范围道路数据中的交通流速度以及道路坡度信息对所述短范围道路数据中所覆盖的短范围道路进行路段分类，得到所述短范围道路的各路段的路段类型；计算获得所述短范围道路的各路段的路段特征，并利用所述短范围道路的各路段的路段类型对所述长范围道路中对应路段的路段类型进行修正，或者，利用所述短范围道路的各路段的路段类型以及对应路段的路段特征对所述长范围道路中对应路段的路段类型以及对应路段的路段特征进行修正，从而调整所述对应路段的行车驱动模式。
- 根据权利要求1所述的行车方法，其中，利用所述短范围道路的各路段的路段类型对所述长范围道路中对应路段的路段类型进行修正，从而调整所述对应路段的行车驱动模式的步骤，包括：将所述短范围道路的各路段的路段类型与所述长范围道路中对应的路段的路段类型分别进行比较，判断两者是否一致，对于路段类型不一致的路段，将所述长范围道路中的该路段的路段类型更新为所述短范围道路中对应路段的路段类型，并根据更新后的所述长范围 道路中的该路段的路段类型确定该路段的行车驱动模式。
- 根据权利要求2所述的行车方法，其中，所述路段类型包括普通路段和特殊路段；并且根据更新后的所述长范围道路中的该路段的路段类型确定该路段的行车驱动模式的步骤中：在更新后的所述长范围道路中的路段的路段类型为普通路段时，所述路段采用混动驱动模式的行车驱动模式；在更新后的所述长范围道路中的路段的路段类型为特殊路段时，所述路段采用纯电驱动模式的行车驱动模式。
- 根据权利要求1所述的行车方法，其中，利用所述短范围道路的各路段的路段类型以及对应路段的路段特征对所述长范围道路中对应路段的路段类型以及对应路段的路段特征进行修正，从而调整所述对应路段的行车驱动模式的步骤，包括：将所述短范围道路的各路段的路段类型与所述长范围道路中对应的路段的路段类型分别进行比较，判断两者是否一致，对于路段类型不一致的路段，将所述长范围道路中的该路段的路段类型和路段特征更新为所述短范围道路中对应路段的路段类型和路段特征，根据更新后的所述长范围道路中的该路段的路段类型和路段特征确定该路段的行车驱动模式。
- 根据权利要求4所述的行车方法，其中，所述路段特征包括各路段的路段长度和/或各路段的SOC消耗值。
- 根据权利要求5所述的行车方法，其中，所述长范围道路中各路段的路段长度以及各路段的SOC消耗值按照如下方式计算：根据所述长范围道路数据计算获得所述长范围道路中各路段的路段长度；通过查询第一单位里程能耗对照表获取所述长范围道路中各路段的第一单位能耗值；将各路段的所述第一单位能耗值乘以对应路段的路段长度，获得各路段的第一能耗值；将各路段的所述第一能耗值转换为各路段的SOC消耗值。
- 根据权利要求6所述的行车方法，其中，所述第一单位里程能耗对照 表为长范围道路数据中的不同道路参数与长范围单位里程能耗值之间的对应关系表，所述行车方法还包括：获取所述车辆在所述长范围道路的各路段的实际能耗值；将各路段的实际能耗值除以对应路段的路段长度，从而获得各路段的实际单位能耗值；将预设的第一单位里程能耗对照表中各路段的单位能耗值更新为对应路段的实际单位能耗值，从而更新所述第一单位里程能耗对照表。
- 根据权利要求5所述的行车方法，其中，所述短范围道路中各路段的路段长度以及各路段的SOC消耗值按照如下方式计算：根据所述短范围道路数据计算获得所述短范围道路中各路段的路段长度；通过查询第二单位里程能耗对照表获取所述短范围道路中各路段的第二单位能耗值；将各路段的所述第二单位能耗值乘以对应路段的路段长度，获得各路段的第二能耗值；将各路段的所述第二能耗值转换为各路段的SOC消耗值。
- 根据权利要求8所述的行车方法，其中，所述第二单位里程能耗对照表为短范围道路数据中的不同道路参数与短范围单位里程能耗值之间的对应关系表，所述行车方法还包括：获取所述车辆在所述短范围道路的各路段的实际能耗值；将各路段的所述实际能耗值除以对应路段的路段长度，从而获得对应路段的实际单位能耗值；将预设的第二单位里程能耗对照表中各路段的单位能耗值更新为对应路段的实际单位能耗值，从而更新所述第二单位里程能耗对照表。
- 根据权利要求5所述的行车方法，其中，所述路段类型包括普通路段和特殊路段；并且所述根据更新后的所述长范围道路中的该路段的路段类型和路段特征确定该路段的行车驱动模式的步骤包括：在更新后的所述长范围道路中的路段的路段类型为普通路段，且该普通路段的路段长度大于预设长度时，所述路段采用混动驱动模式的行车驱动模式；在更新后的所述长范围道路中的路段的路段类型为特殊路段，且该特殊路段的SOC消耗值大于预设SOC消耗值时，所述路段采用纯电驱动模式的行车驱动模式。
- 根据权利要求1-10中任一项所述的行车方法，其中，在所述行车驱动模式为混动驱动模式时，除以下情况发生终止行车充电外，始终执行行车充电策略：车辆的发动机负载向上离开运行经济区。
- 根据权利要求11所述的行车方法，其中，在执行所述行车充电策略时，计算所述长范围道路和所述短范围道路各路段的SOC消耗值，并利用短范围道路各路段的SOC消耗值对所述长范围道路对应路段的SOC消耗值进行修正，获得所述长范围道路各路段的修正后的SOC消耗值，并将各路段的修正后的SOC消耗值作为对应路段在行车充电策略中的目标SOC值。
- 根据权利要求6所述的行车方法，其中，所述第一单位里程能耗对照表为从包含多个驾驶员一一对应的单位里程能耗对应表的数据库中匹配获得的当前驾驶员对应的第一单位里程能耗对照表。
- 根据权利要求8所述的行车方法，其中，所述第二单位里程能耗对照表为从包含多个驾驶员一一对应的单位里程能耗对应表的数据库中匹配获得的当前驾驶员对应的第二单位里程能耗对照表。
- 一种用于混合动力车辆的行车系统，包括控制装置，所述控制装置包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现根据权利要求1-14中任一项所述的行车方法。
- 一种混合动力车辆，包括权利要求15所述的行车系统。
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