本技術(shù)涉及混合動(dòng)力整車(chē)控制,特別涉及一種混合動(dòng)力汽車(chē)的控制方法、裝置及具有其的混合動(dòng)力汽車(chē)。
背景技術(shù):
1、混合動(dòng)力汽車(chē)具有發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力電機(jī)兩個(gè)動(dòng)力源,一種是電能和電機(jī)驅(qū)動(dòng);一種是燃油和發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電能和電機(jī)驅(qū)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化效率高,動(dòng)力響應(yīng)速度快,但能量?jī)?chǔ)備少;燃油和發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化效率低,動(dòng)力響應(yīng)慢,但能量?jī)?chǔ)備多。電量和燃油能量相互轉(zhuǎn)化時(shí),一方面存在能量損失,另一方面也會(huì)產(chǎn)生熱量,對(duì)混動(dòng)系統(tǒng)可靠性產(chǎn)生影響,因此如何合理的利用發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力電池使混合動(dòng)力汽車(chē)各性能達(dá)到均衡一直是混合動(dòng)力汽車(chē)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
2、相關(guān)技術(shù)中,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的控制主要集中在發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制,目的在于提升發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)可靠性和轉(zhuǎn)速安全性;對(duì)于混動(dòng)能量的管理,則主要集中在合理規(guī)劃動(dòng)力電池soc(state?of?charge,電池的荷電狀態(tài))以及動(dòng)力系統(tǒng)的功率分配,也涉及到發(fā)動(dòng)機(jī)具體的功率分配,目的在于提升整車(chē)的經(jīng)濟(jì)型。
3、綜上所述,相關(guān)技術(shù)僅對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與動(dòng)力電池分別進(jìn)行控制達(dá)到對(duì)應(yīng)的效果,而不能針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與動(dòng)力電池特性進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化,以提高整車(chē)經(jīng)濟(jì)性、駕駛性與耐久性,從而達(dá)到使整車(chē)各性能均衡的目的,亟待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種混合動(dòng)力汽車(chē)的控制方法、裝置及具有其的混合動(dòng)力汽車(chē),以解決相關(guān)技術(shù)中,僅對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與動(dòng)力電池分別進(jìn)行控制達(dá)到對(duì)應(yīng)的效果,而不能針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與動(dòng)力電池特性進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化,以提高整車(chē)經(jīng)濟(jì)性、駕駛性與耐久性,從而使整車(chē)各性能達(dá)到均衡等問(wèn)題。
2、本技術(shù)第一方面實(shí)施例提供一種混合動(dòng)力汽車(chē)的控制方法,包括以下步驟:根據(jù)混合動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)的特性確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高的第一運(yùn)行工況線;根據(jù)所述混合動(dòng)力汽車(chē)的阻力線確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)穩(wěn)速行駛的第二運(yùn)行工況線;根據(jù)動(dòng)力電池的充放電效率和電池溫升情況確定所述動(dòng)力電池的充放電功率;根據(jù)所述第一運(yùn)行工況線、所述第二運(yùn)行工況線與所述充放電功率確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)的第三運(yùn)行工況線;根據(jù)所述第三運(yùn)行工況線和所述混合動(dòng)力汽車(chē)的整車(chē)需求扭矩確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的需求扭矩。
3、通過(guò)上述技術(shù)方案,本技術(shù)實(shí)施例可以通過(guò)確定發(fā)動(dòng)機(jī)效率最高的第一運(yùn)行工況線,確保了發(fā)動(dòng)機(jī)在最高效的狀態(tài)下工作,減少了能量的無(wú)謂損耗,提升了能源利用效率;結(jié)合混合動(dòng)力汽車(chē)的阻力線,確定直驅(qū)穩(wěn)速行駛的第二運(yùn)行工況線,使得發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出與車(chē)輛實(shí)際行駛需求更加匹配,避免了過(guò)量輸出或輸出不足的情況,進(jìn)一步提高了能效;考慮了動(dòng)力電池的充放電效率和電池溫升情況來(lái)確定充放電功率,這不僅延長(zhǎng)了電池的使用壽命,還確保了電池在安全溫度范圍內(nèi)工作,避免了因電池過(guò)熱導(dǎo)致的安全隱患;通過(guò)綜合分析發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池和整車(chē)需求,確定了發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)的第三運(yùn)行工況線,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力系統(tǒng)各部件之間的高效協(xié)同,提高了整體系統(tǒng)的工作效率;基于整車(chē)需求扭矩動(dòng)態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)的需求扭矩,使車(chē)輛能快速響應(yīng)駕駛者的操作,提供平滑的駕駛體驗(yàn),同時(shí)保證了動(dòng)力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
4、可選地,在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,所述根據(jù)混合動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)的特性確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高的第一運(yùn)行工況線,包括:基于目標(biāo)車(chē)速的任一輪端的輸出扭矩,計(jì)算對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩;根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率,并更換所述輸出扭矩,以計(jì)算所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)比油耗,且確定發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,作為所述目標(biāo)車(chē)速對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的最優(yōu)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,以及更換所述目標(biāo)車(chē)速,直至達(dá)到預(yù)設(shè)迭代停止條件,生成所述第一運(yùn)行工況線。
5、通過(guò)上述技術(shù)方案,本技術(shù)實(shí)施例可以通過(guò)計(jì)算不同車(chē)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)扭矩和轉(zhuǎn)速,確保發(fā)動(dòng)機(jī)始終在熱效率最高的區(qū)域,提升燃油經(jīng)濟(jì)性,還可以通過(guò)迭代計(jì)算,得到發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高的第一運(yùn)行工況線,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)的效率和速比進(jìn)行綜合考慮,不僅僅局限于發(fā)動(dòng)機(jī)本體,維度更全面,提升第一運(yùn)行工況線確定的準(zhǔn)確性。
6、可選地,在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,所述根據(jù)所述混合動(dòng)力汽車(chē)的阻力線確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)穩(wěn)速行駛的第二運(yùn)行工況線,包括:根據(jù)所述阻力線確定所述混合動(dòng)力汽車(chē)的輪端阻力;根據(jù)所述輪端阻力計(jì)算對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,生成所述第二運(yùn)行工況線。
7、通過(guò)上述技術(shù)方案,本技術(shù)實(shí)施例可以通過(guò)直接關(guān)聯(lián)輪端阻力與發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,確保發(fā)動(dòng)機(jī)輸出與實(shí)際需求精確匹配,避免能量浪費(fèi),確保在直驅(qū)模式下,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在與車(chē)輛阻力相匹配的工況,提高直驅(qū)行駛的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
8、可選地,在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,所述根據(jù)動(dòng)力電池的充放電效率和電池溫升情況確定所述動(dòng)力電池的充放電功率,包括:計(jì)算所述混合動(dòng)力汽車(chē)在純電驅(qū)動(dòng)工況下所述動(dòng)力電池的電池放電功率;根據(jù)所述電池放電功率確定所述動(dòng)力電池的充電功率。
9、通過(guò)上述技術(shù)方案,本技術(shù)實(shí)施例可以通過(guò)計(jì)算純電驅(qū)動(dòng)工況下的電池放電功率,并據(jù)此確定充電功率,實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池充放電過(guò)程的精細(xì)化管理,確保電池在安全高效范圍內(nèi)運(yùn)行,基于對(duì)充放電效率的考量,方案確保能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的最小損耗,提高整體能源利用效率。
10、可選地,在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,所述根據(jù)所述第一運(yùn)行工況線、所述第二運(yùn)行工況線與所述充放電功率確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)的第三運(yùn)行工況線,包括:將所述充放電功率轉(zhuǎn)化為第一發(fā)動(dòng)機(jī)充電扭矩;將所述第一運(yùn)行工況線、所述第二運(yùn)行工況線轉(zhuǎn)化為第二發(fā)動(dòng)機(jī)充電扭矩;根據(jù)所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)充電扭矩和所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)充電扭矩確定所述第三運(yùn)行工況線。
11、通過(guò)上述技術(shù)方案,本技術(shù)實(shí)施例可以將動(dòng)力電池的充放電需求與發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況線結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了能量在不同組件間的高效協(xié)調(diào),確保系統(tǒng)整體能量利用最大化,提升整體能源利用效率。
12、本技術(shù)第二方面實(shí)施例提供一種混合動(dòng)力汽車(chē)的控制裝置,包括:第一獲取模塊,用于根據(jù)混合動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)的特性確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高的第一運(yùn)行工況線;第二獲取模塊,用于根據(jù)所述混合動(dòng)力汽車(chē)的阻力線確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)穩(wěn)速行駛的第二運(yùn)行工況線;第三獲取模塊,用于根據(jù)動(dòng)力電池的充放電效率和電池溫升情況確定所述動(dòng)力電池的充放電功率;第四獲取模塊,用于根據(jù)所述第一運(yùn)行工況線、所述第二運(yùn)行工況線與所述充放電功率確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)的第三運(yùn)行工況線;控制模塊,用于根據(jù)所述第三運(yùn)行工況線和所述混合動(dòng)力汽車(chē)的整車(chē)需求扭矩確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的需求扭矩。
13、通過(guò)上述技術(shù)方案,本技術(shù)實(shí)施例可以通過(guò)確定發(fā)動(dòng)機(jī)效率最高的第一運(yùn)行工況線,確保了發(fā)動(dòng)機(jī)在最高效的狀態(tài)下工作,減少了能量的無(wú)謂損耗,提升了能源利用效率;結(jié)合混合動(dòng)力汽車(chē)的阻力線,確定直驅(qū)穩(wěn)速行駛的第二運(yùn)行工況線,使得發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出與車(chē)輛實(shí)際行駛需求更加匹配,避免了過(guò)量輸出或輸出不足的情況,進(jìn)一步提高了能效;考慮了動(dòng)力電池的充放電效率和電池溫升情況來(lái)確定充放電功率,這不僅延長(zhǎng)了電池的使用壽命,還確保了電池在安全溫度范圍內(nèi)工作,避免了因電池過(guò)熱導(dǎo)致的安全隱患;通過(guò)綜合分析發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池和整車(chē)需求,確定了發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)的第三運(yùn)行工況線,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力系統(tǒng)各部件之間的高效協(xié)同,提高了整體系統(tǒng)的工作效率;基于整車(chē)需求扭矩動(dòng)態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)的需求扭矩,使車(chē)輛能快速響應(yīng)駕駛者的操作,提供平滑的駕駛體驗(yàn),同時(shí)保證了動(dòng)力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性??蛇x地,在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,所述第一獲取模塊包括:第一計(jì)算單元,用于基于目標(biāo)車(chē)速的任一輪端的輸出扭矩,計(jì)算對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩;第二計(jì)算單元,用于根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率,并更換所述輸出扭矩,以計(jì)算所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)比油耗,且確定發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,作為所述目標(biāo)車(chē)速對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的最優(yōu)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,以及更換所述目標(biāo)車(chē)速,直至達(dá)到預(yù)設(shè)迭代停止條件,生成所述第一運(yùn)行工況線。
14、通過(guò)上述技術(shù)方案,本技術(shù)實(shí)施例可以通過(guò)計(jì)算不同車(chē)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)扭矩和轉(zhuǎn)速,確保發(fā)動(dòng)機(jī)始終在熱效率最高的區(qū)域,提升燃油經(jīng)濟(jì)性,還可以通過(guò)迭代計(jì)算,得到發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高的第一運(yùn)行工況線,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)的效率和速比進(jìn)行綜合考慮,不僅僅局限于發(fā)動(dòng)機(jī)本體,維度更全面,提升第一運(yùn)行工況線確定的準(zhǔn)確性。
15、可選地,在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,所述第二獲取模塊包括:第三計(jì)算單元,用于根據(jù)所述阻力線確定所述混合動(dòng)力汽車(chē)的輪端阻力;第四計(jì)算單元,用于根據(jù)所述輪端阻力計(jì)算對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,生成所述第二運(yùn)行工況線。
16、通過(guò)上述技術(shù)方案,本技術(shù)實(shí)施例可以通過(guò)直接關(guān)聯(lián)輪端阻力與發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,確保發(fā)動(dòng)機(jī)輸出與實(shí)際需求精確匹配,避免能量浪費(fèi),確保在直驅(qū)模式下,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在與車(chē)輛阻力相匹配的工況,提高直驅(qū)行駛的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
17、可選地,在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,所述第三獲取模塊包括:第五計(jì)算單元,用于計(jì)算所述混合動(dòng)力汽車(chē)在純電驅(qū)動(dòng)工況下所述動(dòng)力電池的電池放電功率;匹配單元,用于根據(jù)所述電池放電功率確定所述動(dòng)力電池的充電功率。
18、通過(guò)上述技術(shù)方案,本技術(shù)實(shí)施例可以通過(guò)計(jì)算純電驅(qū)動(dòng)工況下的電池放電功率,并據(jù)此確定充電功率,實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池充放電過(guò)程的精細(xì)化管理,確保電池在安全高效范圍內(nèi)運(yùn)行,基于對(duì)充放電效率的考量,方案確保了能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的最小損耗,提高了整體能源利用效率。
19、可選地,在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中,所述第四獲取模塊包括:第一轉(zhuǎn)化單元,用于將所述充放電功率轉(zhuǎn)化為第一發(fā)動(dòng)機(jī)充電扭矩;第二轉(zhuǎn)化單元,用于將所述第一運(yùn)行工況線、所述第二運(yùn)行工況線轉(zhuǎn)化為第二發(fā)動(dòng)機(jī)充電扭矩;生成單元,用于根據(jù)所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)充電扭矩和所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)充電扭矩確定所述第三運(yùn)行工況線。
20、通過(guò)上述技術(shù)方案,本技術(shù)實(shí)施例可以將動(dòng)力電池的充放電需求與發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況線結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了能量在不同組件間的高效協(xié)調(diào),確保系統(tǒng)整體能量利用最大化,提升整體能源利用效率。
21、本技術(shù)第三方面實(shí)施例提供一種混合動(dòng)力汽車(chē),包括:存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述程序,以實(shí)現(xiàn)如上述實(shí)施例所述的混合動(dòng)力汽車(chē)的控制方法。
22、本技術(shù)第四方面實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序,該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上的混合動(dòng)力汽車(chē)的控制方法。
23、本技術(shù)第五方面實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,包括計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí),用于實(shí)現(xiàn)如上的混合動(dòng)力汽車(chē)的控制方法。
24、本技術(shù)實(shí)施例可以通過(guò)對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)各關(guān)鍵部件相關(guān)參數(shù)的分析與整合,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行工況及動(dòng)力電池充放電功率的精準(zhǔn)確定與優(yōu)化,并依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性、汽車(chē)阻力線、動(dòng)力電池狀態(tài)以及整車(chē)需求扭矩等多維度數(shù)據(jù),依次確定發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高的第一運(yùn)行工況線、發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)穩(wěn)速行駛的第二運(yùn)行工況線、發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)的第三運(yùn)行工況線,最終得出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的需求扭矩,充分考慮了混合動(dòng)力汽車(chē)各關(guān)鍵部分的實(shí)際情況,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效協(xié)同運(yùn)行,提高能源利用效率,增強(qiáng)整車(chē)的動(dòng)力性能和行駛穩(wěn)定性,同時(shí)能有效延長(zhǎng)動(dòng)力電池的使用壽命并降低能耗,提升整車(chē)經(jīng)濟(jì)性。
25、本技術(shù)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過(guò)本技術(shù)的實(shí)踐了解到。