CN116901927B - 一种能源量控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种能源量控制方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种能源量控制方法、装置、设备及存储介质,其中方法包括:根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况及车辆的初始SOC,对车辆在行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到车辆在行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC;在车辆的行驶过程中,根据车辆在当前行驶路段上的实时行驶工况、车辆的当前SOC及当前行驶路段对应的长时域目标SOC,对车辆在当前行驶路段的行驶过程进行SOC规划,得到车辆在当前行驶路段中的各个参考行驶位置上的短时域目标SOC;根据各个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,确定车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率,可提升使该发动机功率的参考性,进而在基于该发动机功率驱动车辆行驶时,可以达到节能效果。

Description

一种能源量控制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及汽车技术领域,具体涉及一种能源量控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
日新月异的汽车技术为混动汽车的研发提供了坚实的基础。其中,混动汽车是指,由至少两个动力源组成的混合动力系统来驱动车辆行驶的汽车。在混动汽车的行驶过程中,通常会对一个或多个动力源在提供能源时所采用的动力源功率进行规划,以通过调整动力源功率来控制该动力源所消耗的能源量,最终减少混动汽车的能源消耗给自然环境所带来的破坏问题。而一般情况下,混动汽车的动力源功率会受到车辆SOC(State ofCharge,电池剩余电量)的影响,使得车辆行驶目标路线时的动力源功率的规划,可以基于车辆在该目标路线上的SOC规划实现。其中,SOC规划是指:在车辆按照目标行驶工况行驶目标路线所消耗的目标能源的总量最少的情况下,预测该车辆在各个途经位置(或路段)上对应的SOC。
当前的能源量控制方法所参考的目标行驶工况,通常是基于目标路线的历史路况信息及车辆的相关参数信息,预先进行行驶工况预测之后所得到的预测行驶工况。因而,在车辆的实际行驶工况与预测行驶工况之间的差距较大时,采用当前的能源量控制方法所规划出的动力源功率的参考性将严重下降,使得混动汽车难以得到有效的能源量控制。有鉴于此,如何制定得到参考性较强的动力源功率,以实现混动汽车的节能行驶,便成了当下亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种能源量控制方法、装置、设备及存储介质,可提升得到参考性较强的动力源功率,进而实现混动汽车的节能行驶。
一方面,本申请实施例提供了一种能源量控制方法,包括:
根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况及所述车辆的初始SOC,对所述车辆在所述行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到所述车辆在所述行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC;
在所述车辆的行驶过程中,根据所述车辆在当前行驶路段上的实时行驶工况、所述车辆的当前SOC,及所述当前行驶路段对应的长时域目标SOC,对所述车辆在所述当前行驶路段的行驶过程进行SOC规划,得到所述车辆在所述当前行驶路段中的各个参考行驶位置上的短时域目标SOC;
根据所述各个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,确定所述车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率,以采用确定出的发动机功率驱动所述车辆行驶。
在一种实施方式中,在用于根据各个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,确定车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率时,还可以具体执行:从当前行驶路段所包含的各个参考行驶位置中,确定出车辆的当前行驶位置的关联参考行驶位置;基于关联参考行驶位置对应的短时域目标SOC,以及目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率。
在又一种实施方式中,关联参考行驶位置包括车辆行驶至当前行驶位置前,最后途经的参考行驶位置。基于前述实施方式,在确定车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率时,可以具体执行:根据目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定关联参考行驶位置对应的短时域目标SOC所关联的发动机功率;将确定出的发动机功率作为车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率。
在又一种实施方式中,关联参考行驶位置包括与车辆的当前行驶位置相邻的第一参考位置和第二参考位置;其中,第一参考位置为车辆已途经的参考行驶位置,第二参考位置为车辆未途经的参考行驶位置。基于前述实施方式,在确定车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率时,可以具体执行:根据当前行驶位置与第一参考位置之间的行驶距离、当前行驶路段的路段长度、第一参考位置对应的短时域目标SOC,及第二参考位置对应的短时域目标SOC,确定当前行驶位置对应的目标SOC;根据目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定当前行驶位置对应的目标SOC所关联的发动机功率;将确定出的发动机功率作为车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率。
在又一种实施方式中,实际行驶工况包括短时域需求扭矩;在确定任一参考行驶位置对应的短时域目标SOC时,具体可以执行:基于短时域需求扭矩生成多个扭矩组合,每个扭矩组合包含一个发动机扭矩和一个电机扭矩,且每个扭矩组合中的发动机扭矩与电机扭矩之和等于短时域需求扭矩;根据与任一参考行驶位置相邻的下一个参考行驶位置所对应的短时域目标SOC、当前SOC,及每个扭矩组合,从多个扭矩组合中确定出目标能源的消耗量最小的目标扭矩组合;根据下一个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,以及目标扭矩组合中的电机扭矩,确定任一参考行驶位置对应的短时域目标SOC。
在又一种实施方式中,基于前述实施方式,当任一参考行驶位置为多个参考行驶位置中最后一个参考行驶位置时,还可以执行:若多个参考行驶位置包含当前行驶路段的终点位置,则将当前行驶路段对应的长时域目标SOC,作为任一参考行驶位置对应的短时域目标SOC;若多个参考行驶位置不包含当前行驶路段的终点位置,则将当前行驶路段对应的长时域目标SOC,作为与任一参考行驶位置相邻的下一个参考行驶位置所对应的短时域目标SOC。
在又一种实施方式中,在根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况及车辆的初始SOC,对车辆在行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到车辆在行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC时,可以具体执行:根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况,以及车辆的行驶性能信息,预测车辆行驶行驶路线时目标能源的消耗总量;基于初始SOC与消耗总量之间的能量差值,确定车辆在行驶至行驶路线的终点位置时的终止SOC;根据车辆的初始SOC、终止SOC,以及预测行驶工况,对车辆在行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到车辆在行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC。
再一方面,本申请实施例提供了一种能源量控制装置,包括:
第一规划单元,用于根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况及所述车辆的初始SOC,对所述车辆在所述行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到所述车辆在所述行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC;
第二规划单元,用于在所述车辆的行驶过程中,根据所述车辆在当前行驶路段上的实时行驶工况、所述车辆的当前SOC,及所述当前行驶路段对应的长时域目标SOC,对所述车辆在所述当前行驶路段的行驶过程进行SOC规划,得到所述车辆在所述当前行驶路段中的各个参考行驶位置上的短时域目标SOC;
驱动单元,用于根据所述各个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,确定所述车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率,以采用确定出的发动机功率驱动所述车辆行驶。
再一方面,本申请实施例还提供了一种控制设备,包括:
处理器,所述处理器适于实现一条或多条计算机程序;
存储介质,所述存储介质存储有一条或多条计算机程序,所述一条或多条计算机程序适于由所述处理器加载并执行如第一方面所描述的能源量控制方法。
再一方面,本申请实施例还提供了一种存储介质,所述存储介质存储有一条或多条计算机程序,所述一条或多条计算机程序适于由所述处理器加载并执行如第一方面所描述的能源量控制方法。
在本申请实施例中,车辆在行驶时所采用的发动机功率是基于短时域目标SOC确定的,而短时域目标SOC又参考了长时域目标SOC、当前SOC及实际行驶工况来综合确定。不难理解,当前SOC与实际行驶工况都能用于反映车辆的实际行驶情况,因而本申请实施例确定出的发动机功率,既受到长时域目标SOC的约束,又与车辆的实际行驶情况具有较高匹配度。其中,长时域目标SOC是从整体行程角度规划得到的,那么,参考长时域目标SOC确定发动机功率,可以使得车辆在整个行驶过程的能源消耗最小,从而实现车辆的节能行驶。综上可见,在车辆的行驶过程中,综合参考长时域目标SOC与车辆的实际行驶情况来确定发动机功率,可以在实现混动车辆节能行驶的基础上,确定出适用于该车辆的实际行驶情况的发动机功率,进而有效提升混动汽车的经济性及驾乘对象的驾乘体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种能源量控制系统的示意图;
图2是本申请实施例提供的一种能源量控制方法的示意流程图;
图3是本申请实施例提供的又一种能源量控制方法的示意流程图;
图4a是本申请实施例提供的一种长时域目标SOC的确定流程的示意图;
图4b是本申请实施例提供的一种短时域目标SOC的确定流程的示意图;
图5是本申请实施例提供的一种能源量控制装置的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的一种控制设备的结构示意图。
具体实施方式
需要提前说明的是,为了使本技术领域的人员更好地理解本申请实施例所提出的技术方案,本申请实施例将结合一个或多个附图,来对本申请实施例所提出的技术方案的实现方式进行清楚、完整地描述。并且,本申请实施例所示出的各个附图仅为示例性说明,例如附图中各个步骤的执行顺序可以依据实际应用场景而做出适应性调整。此外,在本申请实施例中,各附图内所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或,在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本申请实施例具体提出了一种高度适用于混动汽车的能源量控制方案。众所周知,混动汽车的广泛应用极大地减轻了汽车尾气给自然环境带来的破坏问题,而在混动汽车中应用本申请实施例提供的能源量控制方案,可以在车辆行驶过程中针对当前行驶位置确定出参考性较强,且目标能源的消耗量较低的发动机功率,从而进一步降低混动汽车的尾气排放量,并极大程度上节省混动汽车的能源消耗,进而有效提升混动汽车的经济性。
具体来说,该能源量控制方案指出:在确定车辆的行驶路线之后,先基于该车辆在行驶路线上的预测行驶工况及车辆的初始SOC,针对该行驶路线进行SOC规划,以得到该车辆在该行驶路线所包含的各个行驶路段上的目标SOC(具体可以称为长时域目标SOC)。然后,再在车辆的行驶过程中,根据车辆在当前行驶路段上的实时行驶工况与车辆的当前SOC,以及参考当前行驶路段所对应的长时域目标SOC,进一步针对当前行驶路段进行SOC规划,以得到当前行驶路段中各个参考行驶位置上的目标SOC(具体可以称为短时域SOC)。最终,根据各个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,来确定车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率,而确定出的发动机功率则用于驱动该车辆行驶。
可见,在本方案中,发动机功率的确定是基于短时域目标SOC实现的,而短时域目标SOC又参考了长时域目标SOC与当前SOC来综合确定。基于此不难看出,本方案确定出的发动机功率既参考了长时域目标SOC,又与车辆的当前SOC密切相关。其中,由于长时域目标SOC是针对行驶路线进行SOC规划得到的,而SOC规划是指在目标能源的消耗量最少的情况下,确定车辆行驶至相应路线上的一个或多个途经位置时的SOC。因此,长时域目标SOC具体可以理解为:预先从路线全局角度(或称整体行程角度)上所规划的,在整个行驶过程的能源消耗最小的条件下,车辆按照预测行驶工况行驶至相应行驶路段的终点位置时的SOC。那么,参考长时域目标SOC来确定发动机功率,也就能使确定出的发动机功率与车辆的能源量控制需求(即:行驶全程的目标能源的消耗量最少)之间具有较高的符合度,从而使得车辆在实际行驶时能够达到节省能源的效果。此外,发动机功率与车辆的当前SOC密切相关,使得车辆在行驶过程中能够基于车辆的实际行驶情况,动态地调整与之相匹配的发动机功率,从而实现向驾乘对象提供安全平稳的驾乘体验。
综上所述,本申请实施例所提供的能源量控制方案可以在实现混动汽车节能行驶的基础上,确定出适用于车辆的实际行驶情况的发动机功率,而采用该发动机功率驱动车辆行驶,可以有效提升车辆的经济性及满足车辆的实际行驶需求,进而还可以在一定程度上提升驾乘对象的驾乘体验。
在具体的实施例中,本方案可以应用于如图1所示的能源量控制系统。如图1所示,该系统可以包括由101标记的混动车辆(以下称车辆101),以及由102标记的控制设备(以下称控制设备102)。需要说明的是,图1中示出的有向箭头表示相应模块(或设备)之间具备通信连接,且该通信连接可以包括有线连接和/或无线连接(如WiFi网络连接、近场通信连接),本申请实施例对此不做限制。基于此不难看出,车辆101与控制设备102之间建立有通信连接。其中,控制设备102可以具体包括车辆101的外部连接设备,也可以包括车辆101的内部设备。其中,外部连接设备如驾乘对象携带的移动终端(手机、平板电脑、笔记本电脑等),内部设备如车辆101的车载终端。
此外,车辆101可以由车辆动力系统的运转来驱动其行驶,而车辆动力系统的结构可以示例性的如图1中1011标记的结构所示。也就是说,车辆101的车辆动力系统可以示例性的包括能源储蓄模块、能源规划模块以及驱动模块,且驱动模块具体可以由电动力源与一个或多个其他动力源构成。示例性地,其他动力源可以包括但不限于燃油动力源、柴油动力源等中的一个或多个。
在一种可行的实现方式中,本方案中发动机功率可以由控制设备独立确定,或者可以理解为本方案可以由控制设备独立执行。在此情况下,控制设备102用于执行本方案中车辆101的SOC规划及发动机功率的确定,以使得该车辆可以基于控制设备102确定出的发动机功率,调用车辆动力系统来驱动该车辆101进行行驶。
在又一种可行的实现方式中,本方案中发动机功率可以由车辆101与控制设备102协同确定,或者理解为本方案可以由车辆101与控制设备102协同实现。在此情况下,控制设备102与车辆101的工作任务的分配可以视具体情况而定,本申请实施例对此并不做具体限制。但为了便于理解本方案在能源量控制系统中的具体应用,以下示例性地阐述(1)和(2)两种可行分配方式:
(1)由控制设备102进行SOC规划,进而基于与车辆101之间的通信连接,将规划得到的各个目标SOC发送至车辆101,以使车辆101可以参考相关的目标SOC来确定发动机功率,最终调用车辆动力系统采用确定出的发动机功率来驱动车辆行驶。
(2)在控制设备102的数据处理能力较弱的情况下,可以采用控制设备102来获取能源量控制所需的各项数据,进而将获取到的数据通过相应的通信连接发送至车辆101,以使车辆101调用车辆动力系统中的能源规划模块,对能源储蓄模块中相关能源在行驶过程中的能源量进行规划,并最终基于规划得到的能源量确定发动机功率,以调用驱动模块采用相应的发动机功率来驱动车辆101行驶。
基于上述能源量控制方案的原理,本申请实施例具体提出了一种能源量控制方法。该方法仍然可以由控制设备独立执行,或由能源量控制系统中的混动车辆与控制设备协同执行,但为了便于更加清楚地阐述本申请实施例所提出的能源量控制方法,以下以控制设备独立执行该方法为例进行相关说明。具体地,该能源量控制方法的示意性流程图可以参见图2。如图2所示,该方法可以包括步骤S201-S203:
S201、根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况及车辆的初始SOC,对车辆在行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到车辆在行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC。
在具体实施例中,车辆是指具有电动力源和一个或多个其他动力源的混动车辆。在检测到车辆的行驶路线被确定时,车辆的蓄电池所剩余的电荷量即可以被作为车辆的初始SOC。其中,行驶路线可以是驾乘对象制定或选择的,也可以是控制设备基于驾乘对象所期望到达的终点位置而参考相关地图信息所规划的,且确定出的行驶路线可以被划分为N个行驶路段,N为正整数。
此外,车辆在行驶路线上的预测行驶工况,是指针对该行驶路线预测得到的该车辆的行驶工况。其中,预测行驶工况至少可以用于指示车辆在行驶路线上行驶时的全局参考速度(或称长时行驶速度),且该全局参考速度通常为整条行驶路线上的平均速度。可选地,预测行驶工况还可以用于指示如下一种或多种信息:该车辆在该行驶路线上的行驶时长、车辆按照长时行驶速度在行驶路线上行驶时所需采用的扭矩(或称:长时域需求扭矩)、车辆在该行驶路线上行驶所消耗的目标能源的能源总量、车辆的挡位(如1挡、2挡等)。示例性的,目标能源通常包括燃油能源,但在某些应用场景下,目标能源还可以进一步包括电力能源和/或其他能源,本申请实施例对此不做限制。
在实际应用中,预测行驶工况可以在车辆正式行驶之前,由控制设备基于该行驶路线的一项或多项路况信息,以及该车辆的一个或多个行驶参数进行预测得到。其中,路况信息可以包括但不限于历史车流量信息、信号灯数量、信号灯的信号变化规律、路线长度、路线所包含的POI(Point ofInterest,兴趣点)及路线坡度等中的一项或多项。行驶参数可以包括但不限于车辆的历史行驶速度、车辆空气阻力常数、i阶空气阻力系数(i为正整数)、车辆重量,以及正向迎风面积等中的一个或多个。本申请实施例对采用的路况信息及行驶参数均不做限制。
由于预测行驶工况是基于整条行驶路线的路况信息所确定的,那么,基于预测行驶工况便可以从整体行程的角度对车辆的行驶过程进行SOC规划,最终在满足整个行驶过程的能源消耗量最少的条件下,确定出车辆按照该预测行驶工况行驶至各个行驶路段的终点位置时的SOC(也即,各个行驶路段对应的长时域SOC)。
S202、在车辆的行驶过程中,根据车辆在当前行驶路段上的实际行驶工况、车辆的当前SOC,及当前行驶路段对应的长时域目标SOC,对车辆在当前行驶路段的行驶过程进行SOC规划,得到车辆在当前行驶路段中的各个参考行驶位置上的短时域目标SOC。
在具体实施例中,当前行驶路段是指车辆在行驶过程中,当前抵达的位置所属的行驶路段。不难理解,当前行驶路段存在于行驶路线所包含的各个行驶路段中。在实际应用场景下,当前行驶路段可以被划分为M个连续的路段片段(M为正整数),而每个路段片段的终点位置(或起点位置)则可以被作为参考行驶位置。
车辆在当前行驶路段上的实际行驶工况,可以对应于步骤S201中的预测行驶工况进行理解。也就是说,实际行驶工况至少可以用于指示车辆在当前行驶路段上行驶时的平均速度(或称短时行驶速度)。实际应用中,实际行驶工况可以在车辆行驶过程中,由控制设备基于当前行驶路段实际的路况信息与车辆的实际行驶参数进行预测得到。由于实际行驶工况是基于当前行驶路段的路况信息所确定的,那么,基于实际行驶工况进行SOC规划,便可以在满足车辆行驶当前行驶路段时的能源量消耗最少的条件下,确定出该车辆在当前行驶路段中的各个参考行驶位置上的目标SOC(也即,短时域目标SOC)。
在具体的实现方式中,本申请实施例中的控制设备将基于实际行驶工况,以及当前行驶路段对应的长时域目标SOC进行SOC规划。由于长时域目标SOC是在整体行程的能源消耗量最少的条件下确定的,因而不难理解,同时参考实际行驶工况与当前行驶路段对应的长时域目标SOC进行SOC规划,可以在整体行程的能源消耗量最少的约束下,确定出使得当前行驶路段的能源消耗量最低的各个目标SOC。在此情况下,本申请实施例确定出的短时域目标SOC,也就不仅可以高度符合整体行程的能源消耗量最少的要求,还能与当前行驶路段的实际行驶工况相适配,极大地提升了短时域目标SOC的参考性。
S203、根据各个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,确定车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率,以采用确定出的发动机功率驱动车辆行驶。
在实际应用中,驱动车辆行驶所需的能量通常由电动力源与至少一个其他动力源共同提供。一般情况下,电动力源是通过驱动电机运转来实现车辆行驶,而其他动力源是通过驱动发动机运转来实现车辆行驶。其中,电动力源所能提供的能量与电机功率有关,而电机功率会影响车辆SOC。那么,反过来也就不难看出,车辆SOC会在一定程度上影响电动力源所提供的能量。因此,若车辆行驶所需的能量确定,则其他动力源所需提供的能量也就会随着车辆SOC的变化而发生变化。又由于其他动力源在提供能量时需要发动机运转,因而发动机运转时所采用的发动机功率也将与车辆SOC相关,使得控制设备可以在车辆行驶过程中,基于短时域目标SOC实现发动机功率的确定。
在本申请实施例中,车辆在行驶时所采用的发动机功率是基于短时域目标SOC确定的,而短时域目标SOC又参考了长时域目标SOC与车辆的实际行驶情况(包括当前SOC与实际行驶工况)来综合确定,使得确定出的发动机功率既受到长时域目标SOC的约束,又与车辆的实际行驶情况密切相关。其中,长时域目标SOC是从整体行程角度规划得到的,那么,参考长时域目标SOC确定发动机功率,可以使得车辆在整个行驶过程的能源消耗最小,从而实现车辆的节能行驶。此外,参考实际行驶情况确定发动机功率,可以使得车辆的实际行驶需求得到较大程度上的满足。可见,在车辆的行驶过程中,综合参考长时域目标SOC与车辆的实际行驶情况确定当前行驶位置所对应采用的发动机功率,可以在实现节能行驶的基础上,确定出适用于车辆的实际行驶情况的发动机功率,最终有效提升混动汽车的经济性及驾乘对象的驾乘体验。
基于图2所示的能源量控制方法,本申请实施例提出了又一种能源量控制方法。该方法仍然可以由控制设备独立执行,或由能源量控制系统中的混动车辆与控制设备协同执行,但为了便于更加清楚地阐述本申请实施例所提出的能源量控制方法,以下仍然以控制设备独立执行该方法为例进行相关说明。该能源量控制方法的示意性流程图可以具体参见图3。如图3所示,该方法可以包括步骤S301-S304:
S301、根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况及车辆的初始SOC,对车辆在行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到车辆在行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC。
在一个实施例中,控制设备可以先预测车辆在行驶路线上的预测行驶工况,以基于该预测行驶工况及车辆的行驶性能信息,进一步预测该车辆在行驶路线上行驶所需消耗的目标能源的消耗总量。其中,控制设备预测得到预测行驶工况的原理可以参见步骤S201中的具体实施例,此处不做赘述。行驶性能信息可以包括但不限于滑行阻力常数、滑行阻力一阶系数,滑行阻力二阶系数及车辆重量,此处不做限制。在得到目标能源的消耗总量之后,可以基于初始SOC与消耗总量之间的能量差值,确定车辆在行驶至该行驶路线的终点位置时的终止SOC,并最终根据车辆的初始SOC、终止SOC及预测行驶工况,对车辆在行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到车辆在行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC。基于此,示例性的,针对行驶路线进行SOC规划(或称长时域SOC规划)的流程可以参见图4a所示,图4a中的相关步骤的具体实现原理与后续短时域目标SOC的确定原理一致,将相关参数进行适应性调整即可,故而此处将不对图4a的流程进行详述。
此外,需要特别说明的是,在实际应用场景中,为了获得更加安全和平稳的驾乘体验,控制设备确定出的长时域目标SOC及后续的短时域目标SOC,应当大于或等于车辆的终止SOC,且小于或等于车辆的初始SOC。
在一种示例性的实现方式中,控制设备在确定目标能源的消耗总量时,可以先将行驶路线划分为N个行驶路段,并确定车辆在各个行驶路段上的长时行驶速度,进而针对每个行驶路段,基于行驶性能信息及该行驶路段对应的长时行驶速度,计算该行驶路段所需的目标能源的消耗量,最终将N个行驶路段对应的消耗量之和,作为该车辆在行驶路线上行驶所需消耗的目标能源的消耗总量。在此情况下,示例性的,控制设备可以参考如式1至式4所示的方式预测得到目标能源的消耗总量。
在式1中,Power表示目标能源的消耗总量,k表示N中行驶路段中的第k个行驶路段。Poewr1(k)表示在第k个行驶路段中克服滑行阻力所需的目标能源的消耗量,并且Poewr1(k)可以参见式2的方式确定。Power2(k)表示在第k个行驶路段中克服坡道阻力所需的目标能源的消耗量,并且Poewr2(k)可以参见式3所示的方式确定。Power3(k)表示在第k个行驶路段中车辆动力系统提供动能所需的目标能源的消耗量,并且Power3(k)可以参见式4所示的方式确定。此外,a、b、c为权重参数,各权重参数的具体的数值可以视实际应用场景而定,如b可以为0,a可以等于c,本申请实施例对其并不做限制。
在式2中,F0表示滑动阻力常数,F1表示一阶滑动阻力系数,F2表示二阶滑动阻力系数,Spd(k)表示第k个行驶路段的长时行驶速度,Dis(k)表示第k个行驶路段的路段长度。
Power1(k)=(F0+F1*Spd(k)+F2*Spd(k)2)*Dis(k) 式2
在式3中,M表示车辆的总重量,g为重力加速度,Gradient(k)为第k个行驶路段的坡道斜率,Dis(k)表示第k个行驶路段的路段长度。
Power2(k)=M*g*Gradient(k)*Dis(k)式3
在式4中,M表示车辆的总重量,Spd(k)表示第k个行驶路段的长时行驶速度,Spd(k-1)2示第k-1个行驶路段的长时行驶速度,示例性的,当k=1时,Spd(k-1)的值可以为0。
Power3(k)=M*[Spd(k)2-Spd(k-1)2]÷2 式4
在基于计算出的目标能源的消耗总量确定终止SOC时,示例性的,控制设备可以先确定当车辆处于初始SOC的状态下所能提供的能量(以下称第一能量),并确定消耗该消耗总量的目标能源所能提供的能量(以下称第二能量),进而采用第一能量和第二能量之差,来指示初始SOC与消耗总量之间的能量差值。最终,控制设备可以将能量差值换算为对应的SOC,并将换算得到的SOC作为终止SOC。需要说明的是,上述第一能量与第二能量的单位应当相同,如均为焦耳。
值得一提的是,在一种可行的实现方式中,当第一能量和第二能量之差小于或等于能量预设差值时,控制设备可以采用预设SOC作为终止SOC。其中,预设SOC为非负数(示例性的,预设SOC可以为15%),以减少车辆蓄电池的亏电情况,从而延长车辆蓄电池的使用寿命。当第一能量和第二能量之差大于能量预设差值时,表明车辆的电力充足,足以支撑该车辆行驶至行驶路段的终点位置。因此,控制设备可以控制车辆采用仅消耗电力能源的方式来驱动车辆行驶,从而节省或避免消耗其他能源。最终,也就可以在一定程度上减少二氧化碳与二氧化硫等气体的排放,有益于自然环境的保护。
S302、在车辆的行驶过程中,根据车辆在当前行驶路段上的实际行驶工况、车辆的当前SOC,及当前行驶路段对应的长时域目标SOC,对车辆在当前行驶路段的行驶过程进行SOC规划,得到车辆在当前行驶路段中的各个参考行驶位置上的短时域目标SOC。
在本申请实施例中,实际行驶工况可以用于指示短时域需求扭矩,且实际应用时,实际行驶工况所指示的短时域需求扭矩的数量可以为M个(M为正整数)。具体来说,为了针对各个参考行驶位置求得更加精确的短时域目标SOC,控制设备可以将当前行驶路段划分为多个路段片段(此时M>1),进而针对每个路段片段确定出其对应的短时域需求扭矩。其中,第i个路段片段对应的短时需求扭矩,可以用于确定第i个参考行驶位置的短时域目标SOC。第i个路段片段对应的短时需求扭矩,具体可以用于指示:驱动车辆按照短时行驶速度在第i个路段片段行驶时所需采用的扭矩。短时行驶速度用于指示车辆在第i个路段片段上行驶时的平均速度,且短时行驶速度可以根据第i个路段片段的实际路况信息及车辆的行驶参数进行预测得到。
也就是说,在实际应用中,当M>1时,控制设备控制设备可以针对不同的路段片段确定出不同的短时域需求扭矩。但在一种可选的实现方式中,当M>1时,控制设备也可以为各个路段片段设置相同的短时域需求扭矩。举例来说,控制设备可以将M=1时确定出的短时域需求扭矩,作为各个路段片段对应的短时域需求扭矩。也就是说,控制设备可以将车辆在当前行驶路段上行驶时的平均速度,作为各个路段片段的短时行驶速度,进而将驱动车辆按照该短时行驶速度在各个路段片段上行驶时所需采用的扭矩,作为相应路段片段对应的短时域需求扭矩。在此情况下,当前行驶路段的实际行驶工况所指示的短时需求扭矩为一个,相较于指示多个短时需求扭矩而言,有效提升SOC规划的速率。
其中,针对M个路段片段中的第i个路段片段,控制设备可以示例性地采用如式5所示的方式,计算得到该路段片段对应的短时域需求扭矩。
在式5中,Poewr1(i)、Poewr2(i)及Poewr3(i)的含义及计算方式,可以分别参考上述式1至式4中,关于Poewr1(k)、Poewr2(k)及Poewr3(k)的含义及计算方式的相关描述,以基于短时行驶速度适应性地调整相关参数即可,如:将Spd(k)替换为Spd(i),将Dis(k)替换为Dis(i),此处不再一一举例阐述。Treq(i)表示当前行驶路段对应的短时域需求扭矩,ωw(i)为第i个路段片段对应的车轮转速。ωw(i)具体可以采用式6的方式,基于第i个路段片段的短时行驶速度进行换算得到。在式6中,rw表示车辆的车轮半径,Spd(i)表示第i个路段片段的短时行驶速度。在实际应用场景中,为了获得更加安全和平稳的驾乘体验,确定出的ωw(i)应当不大于车辆在相应实际行驶工况下的最大车轮转速,以及,不小于车辆在该实际行驶工况下的最小车辆转速。
ωw(i)=Spd(i)/rw式6
当各个行驶路段的短时域需求扭矩相同时,控制设备可以采用如下方式确定当前行驶路段中任一参考行驶位置所对应的短时域目标SOC;而当各个行驶路段的短时域需求扭矩不同时,控制设备则可以采用该方式,基于第i个路段片段对应的短时域需求扭矩,确定当前行驶路段中第i个参考行驶位置所对应的短时域目标SOC:
具体来说,控制设备先基于第i个路段片段的短时域需求扭矩生成多个扭矩组合,每个扭矩组合包含一个发动机扭矩和一个电机扭矩,且每个扭矩组合中的发动机扭矩与电机扭矩之和等于该短时域需求扭矩。同样地,为了获得更加安全和平稳的驾乘体验,每个扭矩组合中的发动机扭矩应当不小于相应实际行驶工况(如行驶挡位)下的最小发动机扭矩,并且不大于该实际行驶工况下的最大发动机扭矩。每个扭矩组合中的电机扭矩则不小于相应实际行驶工况下的最小电机扭矩,并且不大于该实际行驶工况下的最大电机扭矩。
然后,根据与该参考行驶位置相邻的下一个参考行驶位置所对应的短时域目标SOC、当前SOC及每个扭矩组合,从多个扭矩组合中确定出目标能源的消耗量最小的目标扭矩组合。最后,根据下一个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,以及目标扭矩组合中的电机扭矩,确定该参考行驶位置对应的短时域目标SOC。
其中,当该参考行驶位置为多个参考行驶位置中最后一个参考行驶位置时,若多个参考行驶位置包含当前行驶路段的终点位置,则控制设备可以将当前行驶路段对应的长时域目标SOC,作为该参考行驶位置对应的短时域目标SOC。若多个参考行驶位置不包含当前行驶路段的终点位置,则可以将当前行驶路段对应的长时域目标SOC,作为与该参考行驶位置相邻的下一个参考行驶位置所对应的短时域目标SOC。
为了便于清楚地理解本申请实施例,以下以各个行驶路段的短时域需求扭矩相同为例,结合如下步骤(1)-(4),对第i个参考行驶位置对应的短时域目标SOC的确定方式进行示例性阐述。
(1)在获取到下一个参考行驶位置(即第i+1个参考行驶位置)对应的短时域目标SOC之后,基于各个扭矩组合中的电机扭矩及该短时域目标SOC,预测各个扭矩组合对应的电荷消耗量。
其中,电荷消耗量具体可以用于指示:车辆采用针对当前行驶路段确定出的实际行驶工况,从该参考行驶位置行驶到下一参考行驶位置时所消耗的电荷量。示例性的,第j个扭矩组合对应的电荷消耗量,可以采用如式7至式9所示的方式计算。其中,j为正整数,且j小于生成的扭矩组合的数量。
在式7中,ΔSOC(i+1)表示电荷消耗量。Q为车辆中蓄电池的总电容;I(i+1)表示车辆在第i+1个参考行驶位置时,蓄电池所需采用的电流。其中,I(i+1)可以由式8所示的方式计算得到。
在式8中,Eb(SOC(i+1))表示车辆在第i+1个路段片段行驶时,车辆的蓄电池对应的电池电动势。Rb(SOC(i+1))表示车辆在第i+1个路段片段行驶时,车辆的蓄电池对应的电池内阻。在实际应用中,电池电动势与电池内阻都是与SOC相关的曲线,因而可以基于SOC(i+1)来确定。Pm(i)表示车辆在第i个路段片段上行驶时所采用的电机功率,且Pm(i)可以采用式9所示的方式计算得到。
Pm(i)=[Treq(i)-Te_j(i)]*ωw(i)*i0*ig式9
在式9中,Treq(i)表示第i个路段片段对应的短时域需求扭矩,Te_j(i)表示针对Treq(i)生成的第j个扭矩组合中的电机扭矩。ωw(i)为第i个路段片段对应的车轮转速,i0为减速器速比,ig为变速器速比。可见,在SOC(i+1)一定的条件下,ΔSOC(i+1)与发动机扭矩相关。
(2)获取该短时域目标SOC与车辆的当前SOC之间的SOC差值,以从各个扭矩组合中,确定出电荷消耗量小于或等于该SOC差值的候选扭矩组合。其中,确定出的候选扭矩组合的数量可以为一个或多个。
(3)在各个候选扭矩组合中,选取目标能源的消耗量最小的目标扭矩组合。
若目标能源为燃油能源,则示例性的,控制设备在确定任一候选扭矩组合对应的目标能源的消耗量时,可以根据发动机扭矩与燃油能源的消耗量之间的对应关系,确定该候选扭矩组合对应的燃油能源的消耗量,而确定出的消耗量即为目标能源的消耗量。
若目标能源包括电力能源与燃油能源,那么示例性的,控制设备在确定任一候选扭矩组合对应的目标能源的消耗量时,还需要参考当前行驶路段对应的长时域目标SOC。具体来说,控制设备可以先根据第i+1个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,以及该候选扭矩组合对应的电荷消耗量,确定车辆采用该候选扭矩组合时第i个参考行驶位置对应的SOC,该SOC可以被称为候选SOC。进一步的,根据发动机扭矩与燃油能源的消耗量之间的对应关系,确定该候选扭矩组合对应的燃油能源的消耗量,以最终根据该候选扭矩组合对应的燃油能源的消耗量、当前行驶路段对应的长时域目标SOC,以及该候选扭矩组合对应的候选SOC,确定目标能源的消耗量。燃油能源的消耗量是指:车辆从第i个参考行驶位置行驶至第i+1个参考行驶位置所消耗的燃油量。
其中,候选SOC可以参考如式10所示的方式确定,目标能源的消耗量可以采用式11所示的方式确定。在式10中,SOC_H(i)表示第i个参考行驶位置的候选SOC,SOC(i+1)表示第i+1个参考行驶位置的短时域目标SOC。
SOC_H(i)=SOC(i+1)+ΔSOC(i+1)式10
在式11中,Lfuel(i)表示该候选扭矩组合对应的燃油消耗量、SOCend表示当前行驶路段对应的长时域目标SOC。
L=[α(SOC_H(i)-SOCend)2]+Lfuel(i)式11
(4)将目标扭矩组合对应的候选SOC,作为第i个参考行驶位置对应的短时域目标SOC。
S303、从当前行驶路段所包含的各个参考行驶位置中,确定出车辆的当前行驶位置的关联参考行驶位置。
S304、基于关联参考行驶位置对应的短时域目标SOC,以及目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率。
在一个实施例中,步骤S303中提及的关联参考行驶位置,可以具体包括车辆行驶至当前行驶位置前,最后途经的参考行驶位置。那么,在此情况下,控制设备在确定相应发动机功率时,可以先根据目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定该关联参考行驶位置对应的短时域目标SOC所关联的发动机功率,进而将确定出的发动机功率作为车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率。
在又一个实施例中,步骤S303中提及的关联参考行驶位置,也可以具体包括与车辆的当前行驶位置相邻的第一参考位置和第二参考位置。其中,第一参考位置为车辆已途经的参考行驶位置,第二参考位置为车辆未途经的参考行驶位置。那么,在此情况下,控制设备在确定相应发动机功率时,可以先根据当前行驶位置与第一参考位置之间的行驶距离、当前行驶路段的路段长度、第一参考位置对应的短时域目标SOC,及第二参考位置对应的短时域目标SOC,确定当前行驶位置对应的目标SOC。进一步的,根据目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定当前行驶位置对应的目标SOC所关联的发动机功率,并最终将确定出的发动机功率作为车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率。
综上,当前行驶位置对应的目标SOC的一个示意性的确定流程可以参见图4b所示。并且示例性的,控制设备可以采用式12所示的方式确定当前行驶位置对应的目标SOC。在式12中,Dis1表示当前行驶位置与第一参考位置之间的行驶距离,SOC_2表示第二参考位置对应的短时域目标SOC,SOC_1表示第一参考位置对应的短时域目标SOC。
目标
在本申请实施例中,车辆在行驶时所采用的发动机功率是基于短时域目标SOC确定的,而短时域目标SOC又参考了长时域目标SOC与车辆的实际行驶情况(包括当前SOC与实际行驶工况)来综合确定,使得确定出的发动机功率既受到长时域目标SOC的约束,又与车辆的实际行驶情况密切相关。其中,长时域目标SOC是从整体行程角度规划得到的,那么,参考长时域目标SOC确定发动机功率,可以使得车辆在整个行驶过程的能源消耗最小,从而实现车辆的节能行驶。此外,参考实际行驶情况确定发动机功率,可以使得车辆的实际行驶需求得到较大程度上的满足。可见,在车辆的行驶过程中,综合参考长时域目标SOC与车辆的实际行驶情况确定当前行驶位置所对应采用的发动机功率,可以在实现节能行驶的基础上,确定出适用于车辆的实际行驶情况的发动机功率,最终有效提升混动汽车的经济性及驾乘对象的驾乘体验。
基于上述图2及图3的能源量控制方法的相关实施例,本申请实施例还公开了一种能源量控制装置,该能源量控制装置可以是运行于上述所提及的控制设备中的一个计算机程序(包括程序代码)。该能源量控制装置可以执行如图2以及图3所示的能源量控制方法,请参见图5,该能源量控制装置至少可以包括:第一规划单元501、第二规划单元502以及驱动单元503。其中:
第一规划单元501,用于根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况及所述车辆的初始SOC,对所述车辆在所述行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到所述车辆在所述行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC;
第二规划单元502,用于在所述车辆的行驶过程中,根据所述车辆在当前行驶路段上的实时行驶工况、所述车辆的当前SOC,及所述当前行驶路段对应的长时域目标SOC,对所述车辆在所述当前行驶路段的行驶过程进行SOC规划,得到所述车辆在所述当前行驶路段中的各个参考行驶位置上的短时域目标SOC;
驱动单元503,用于根据所述各个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,确定所述车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率,以采用确定出的发动机功率驱动所述车辆行驶。
在一种实施方式中,驱动单元503在用于根据各个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,确定车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率时,还可以具体用于执行:从当前行驶路段所包含的各个参考行驶位置中,确定出车辆的当前行驶位置的关联参考行驶位置;基于关联参考行驶位置对应的短时域目标SOC,以及目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率。
在又一种实施方式中,关联参考行驶位置包括车辆行驶至当前行驶位置前,最后途经的参考行驶位置。基于前述实施方式,驱动单元503在确定车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率时,可以具体用于执行:根据目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定关联参考行驶位置对应的短时域目标SOC所关联的发动机功率;将确定出的发动机功率作为车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率。
在又一种实施方式中,关联参考行驶位置包括与车辆的当前行驶位置相邻的第一参考位置和第二参考位置;其中,第一参考位置为车辆已途经的参考行驶位置,第二参考位置为车辆未途经的参考行驶位置。基于前述实施方式,驱动单元503在确定车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率时,可以具体用于执行:根据当前行驶位置与第一参考位置之间的行驶距离、当前行驶路段的路段长度、第一参考位置对应的短时域目标SOC,及第二参考位置对应的短时域目标SOC,确定当前行驶位置对应的目标SOC;根据目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定当前行驶位置对应的目标SOC所关联的发动机功率;将确定出的发动机功率作为车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率。
在又一种实施方式中,实际行驶工况包括短时域需求扭矩;第二规划单元502在用于确定任一参考行驶位置对应的短时域目标SOC时,具体可以执行:基于短时域需求扭矩生成多个扭矩组合,每个扭矩组合包含一个发动机扭矩和一个电机扭矩,且每个扭矩组合中的发动机扭矩与电机扭矩之和等于短时域需求扭矩;根据与任一参考行驶位置相邻的下一个参考行驶位置所对应的短时域目标SOC、当前SOC,及每个扭矩组合,从多个扭矩组合中确定出目标能源的消耗量最小的目标扭矩组合;根据下一个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,以及目标扭矩组合中的电机扭矩,确定任一参考行驶位置对应的短时域目标SOC。
在又一种实施方式中,基于前述实施方式,当任一参考行驶位置为多个参考行驶位置中最后一个参考行驶位置时,第二规划单元502还可以用于执行:若多个参考行驶位置包含当前行驶路段的终点位置,则将当前行驶路段对应的长时域目标SOC,作为任一参考行驶位置对应的短时域目标SOC;若多个参考行驶位置不包含当前行驶路段的终点位置,则将当前行驶路段对应的长时域目标SOC,作为与任一参考行驶位置相邻的下一个参考行驶位置所对应的短时域目标SOC。
在又一种实施方式中,第一规划单元501在根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况及车辆的初始SOC,对车辆在行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到车辆在行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC时,可以具体用于执行:根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况,以及车辆的行驶性能信息,预测车辆行驶行驶路线时目标能源的消耗总量;基于初始SOC与消耗总量之间的能量差值,确定车辆在行驶至行驶路线的终点位置时的终止SOC;根据车辆的初始SOC、终止SOC,以及预测行驶工况,对车辆在行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到车辆在行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC。
需要说明的是,图5所示的能源量控制装置中的各个单元是基于逻辑功能划分的,上述各个单元可以分别或全部合并为一个或若干个另外的单元来构成,或者其中的某个(些)单元还可以再拆分为功能上更小的多个单元来构成,这可以实现同样的操作,而不影响本申请的实施例的技术效果的实现。在本申请的其它实施例中,上述能源量控制装置也可以包括其它单元,在实际应用中,这些功能也可以由其它单元协助实现,并且可以由多个单元协作实现。
基于上述能源量控制方法以及能源量控制装置的相关描述,本申请实施例还提供了一种控制设备,请参见图6。该控制设备至少包括处理器601和存储介质602,且控制设备的处理器601和存储介质602可通过总线或其他方式连接。其中,上述提及的存储介质602是控制设备中的记忆设备,用于存放程序和数据。可以理解的是,此处的存储介质602既可以包括控制设备中的内置存储介质,当然也可以包括控制设备所支持的扩展存储介质。存储介质602提供存储空间,该存储空间存储了控制设备的操作系统。并且,在该存储空间中还存放了适于被处理器601加载并执行的一条或多条的计算机程序,这些计算机程序可以是一个或一个以上的程序代码。
需要说明的是,此处的存储介质可以是高速RAM存储器,也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器;可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储介质。处理器601(或称CPU(Central Processing Unit,中央处理器))是控制设备的计算核心以及控制核心,其适于实现一条或多条计算机程序,具体适于加载并执行一条或多条计算机程序从而实现相应方法流程或相应功能。
本申请实施例还提供了一种存储介质,该存储介质中存储了上述能源量控制方法对应的一条或多条计算机程序,当一个或多个处理器加载并执行该一条或多条计算机程序,可以实现实施例中对能源量控制方法的描述,在此不再赘述。对采用相同方法的有益效果的描述,在此不再赘述。可以理解的是,计算机程序可以被部署在一个或多个能够相互通信的设备上执行。
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,计算机程序可存储于存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述能源量控制方法的实施例的流程。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
可以理解的是,以上所揭露的各种实施方式仅为本申请的局部实施例而已,当然不能以此来限定本申请之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或局部流程,并依本申请权利要求所作的等同变化,仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种能源量控制方法,其特征在于,包括:
根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况及所述车辆的初始SOC,对所述车辆在所述行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到所述车辆在所述行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC;所述预测行驶工况基于所述行驶路线的路况信息及所述车辆的行驶参数预测得到,所述行驶参数包括所述车辆的历史行驶速度、车辆空气阻力常数、i阶空气阻力系数、车辆重量,以及正向迎风面积中的一个或多个,i为正整数;
在所述车辆的行驶过程中,根据所述车辆在当前行驶路段上的实际行驶工况、所述车辆的当前SOC,及所述当前行驶路段对应的长时域目标SOC,对所述车辆在所述当前行驶路段的行驶过程进行SOC规划,得到所述车辆在所述当前行驶路段中的各个参考行驶位置上的短时域目标SOC;
根据所述各个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,确定所述车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率,以采用确定出的发动机功率驱动所述车辆行驶。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述各个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,确定所述车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率,包括:
从所述当前行驶路段所包含的各个参考行驶位置中,确定出所述车辆的当前行驶位置的关联参考行驶位置;
基于所述关联参考行驶位置对应的短时域目标SOC,以及目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定所述车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述关联参考行驶位置包括所述车辆行驶至当前行驶位置前,最后途经的参考行驶位置;所述基于所述关联参考行驶位置对应的短时域目标SOC,以及目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定所述车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率,包括:
根据所述目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定所述关联参考行驶位置对应的短时域目标SOC所关联的发动机功率;
将确定出的发动机功率作为所述车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述关联参考行驶位置包括与所述车辆的当前行驶位置相邻的第一参考位置和第二参考位置;其中,所述第一参考位置为所述车辆已途经的参考行驶位置,所述第二参考位置为所述车辆未途经的参考行驶位置;
所述基于所述关联参考行驶位置对应的短时域目标SOC,以及目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定所述车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率,包括:
根据所述当前行驶位置与所述第一参考位置之间的行驶距离、所述当前行驶路段的路段长度、所述第一参考位置对应的短时域目标SOC,及所述第二参考位置对应的短时域目标SOC,确定所述当前行驶位置对应的目标SOC;
根据所述目标SOC与发动机功率之间的关联关系,确定所述当前行驶位置对应的目标SOC所关联的发动机功率;
将确定出的发动机功率作为所述车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实际行驶工况包括短时域需求扭矩;确定任一参考行驶位置对应的短时域目标SOC的方式包括:
基于所述短时域需求扭矩生成多个扭矩组合,每个扭矩组合包含一个发动机扭矩和一个电机扭矩,且每个扭矩组合中的发动机扭矩与电机扭矩之和等于所述短时域需求扭矩;
根据与所述任一参考行驶位置相邻的下一个参考行驶位置所对应的短时域目标SOC、所述当前SOC,及所述每个扭矩组合,从所述多个扭矩组合中确定出目标能源的消耗量最小的目标扭矩组合;
根据所述下一个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,以及所述目标扭矩组合中的电机扭矩,确定所述任一参考行驶位置对应的短时域目标SOC。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,当所述任一参考行驶位置为所述多个参考行驶位置中最后一个参考行驶位置时,所述方法还包括:
若所述多个参考行驶位置包含所述当前行驶路段的终点位置,则将所述当前行驶路段对应的长时域目标SOC,作为所述任一参考行驶位置对应的短时域目标SOC;
若所述多个参考行驶位置不包含所述当前行驶路段的终点位置,则将所述当前行驶路段对应的长时域目标SOC,作为与所述任一参考行驶位置相邻的下一个参考行驶位置所对应的短时域目标SOC。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况及所述车辆的初始SOC,对所述车辆在所述行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到所述车辆在所述行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC,包括:
根据所述车辆在所述行驶路线上的预测行驶工况,以及所述车辆的行驶性能信息,预测所述车辆行驶所述行驶路线时目标能源的消耗总量;
基于所述初始SOC与所述消耗总量之间的能量差值,确定所述车辆在行驶至所述行驶路线的终点位置时的终止SOC;
根据所述车辆的初始SOC、所述终止SOC,以及所述预测行驶工况,对所述车辆在所述行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到所述车辆在所述行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC。
8.一种能源量控制装置,其特征在于,包括:
第一规划单元,用于根据车辆在行驶路线上的预测行驶工况及所述车辆的初始SOC,对所述车辆在所述行驶路线上的行驶过程进行SOC规划,得到所述车辆在所述行驶路线所包含的各个行驶路段上的长时域目标SOC;所述预测行驶工况基于所述行驶路线的路况信息及所述车辆的行驶参数预测得到,所述行驶参数包括所述车辆的历史行驶速度、车辆空气阻力常数、i阶空气阻力系数、车辆重量,以及正向迎风面积中的一个或多个,i为正整数;
第二规划单元,用于在所述车辆的行驶过程中,根据所述车辆在当前行驶路段上的实际行驶工况、所述车辆的当前SOC,及所述当前行驶路段对应的长时域目标SOC,对所述车辆在所述当前行驶路段的行驶过程进行SOC规划,得到所述车辆在所述当前行驶路段中的各个参考行驶位置上的短时域目标SOC;
驱动单元,用于根据所述各个参考行驶位置对应的短时域目标SOC,确定所述车辆在当前行驶位置行驶时采用的发动机功率,以采用确定出的发动机功率驱动所述车辆行驶。
9.一种控制设备,其特征在于,包括:
处理器,所述处理器适于实现一条或多条计算机程序;
存储介质,所述存储介质存储有一条或多条计算机程序,所述一条或多条计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1-7任一项所述的能源量控制方法。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有一条或多条计算机程序,所述一条或多条计算机程序适于由处理器加载并执行如权利要求1-7任一项所述的能源量控制方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014024500A (ja) * 2012-07-30 2014-02-06 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
CN112319461A (zh) * 2020-11-17 2021-02-05 河南科技大学 一种基于多源信息融合的混合动力汽车能量管理方法
CN115158094A (zh) * 2022-08-02 2022-10-11 重庆大学 基于长短期soc规划的插电式混合动力汽车能量管理方法
WO2023016235A1 (zh) * 2021-08-13 2023-02-16 华为技术有限公司 一种能源管理方法、装置及系统
CN116215495A (zh) * 2023-03-02 2023-06-06 联合汽车电子有限公司 混合动力车辆能量管理优化方法、装置及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014024500A (ja) * 2012-07-30 2014-02-06 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
CN112319461A (zh) * 2020-11-17 2021-02-05 河南科技大学 一种基于多源信息融合的混合动力汽车能量管理方法
WO2023016235A1 (zh) * 2021-08-13 2023-02-16 华为技术有限公司 一种能源管理方法、装置及系统
CN115158094A (zh) * 2022-08-02 2022-10-11 重庆大学 基于长短期soc规划的插电式混合动力汽车能量管理方法
CN116215495A (zh) * 2023-03-02 2023-06-06 联合汽车电子有限公司 混合动力车辆能量管理优化方法、装置及系统

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