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CN117841969A - 混合动力模式的控制方法、动力控制器、系统及车辆 - Google Patents

混合动力模式的控制方法、动力控制器、系统及车辆 Download PDF

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CN117841969A
CN117841969A CN202410145271.XA CN202410145271A CN117841969A CN 117841969 A CN117841969 A CN 117841969A CN 202410145271 A CN202410145271 A CN 202410145271A CN 117841969 A CN117841969 A CN 117841969A
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CN
China
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vehicle
mode
parallel mode
parameter
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202410145271.XA
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English (en)
Inventor
袁野
胡显力
唐朝阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Chongqing Changan Automobile Co Ltd filed Critical Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority to CN202410145271.XA priority Critical patent/CN117841969A/zh
Publication of CN117841969A publication Critical patent/CN117841969A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/20Control strategies involving selection of hybrid configuration, e.g. selection between series or parallel configuration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • B60W40/076Slope angle of the road
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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Abstract

本发明涉及混合动力汽车技术领域,公开了混合动力模式的控制方法、动力控制器、系统及车辆,本发明通过在车辆行驶过程中检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件时,判断坡度参数是否大于预设坡度。如果是,则继续检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值。如果两个判断中任一判断结果为是,则不立即将车辆切换至串联模式,而是控制车辆在设定时长内维持并联模式继续行驶,规避从并联切换到串联时转速升高的问题,从而避免发动机运行时产生噪声,本方法提升了用户体验。

Description

混合动力模式的控制方法、动力控制器、系统及车辆
技术领域
本发明涉及混合动力汽车领域,尤其是涉及混合动力模式的控制方法、动力控制器、系统及车辆。
背景技术
混合动力汽车的混合动力系统包括纯电模式、串联模式以及并联模式,其中,纯电模式是指动力电池向电机提供电能,再由电机驱动车辆;串联模式是指发动机带动发电机发电,发电机向电机提供电量,再由电机驱动车辆;并联模式是指发动机和电机共同驱动车辆。
为了充分发挥发动机和电机在串联模式和并联模式下的优势,现有的混合动力系统在车速和加速踏板满足一定条件时,可以实现混合动力模式的自适应切换。然而,在将车辆由并联模式切换至串联模式时,由于串联模式下的发动机转速没有受到车轮机械结构约束,转速相较于并联模式较高,会产生明显噪音。在这种情况下,车辆行驶的背景噪音不能覆盖发动机工作时产生的声音,十分影响用户的驾驶心情与体验。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种混合动力模式的控制方法、动力控制器、系统及车辆,以解决传统控制方法在将车辆由并联模式切换至串联模式时容易产生明显噪音,导致用户体验下降的问题。
第一方面,本发明提供了一种混合动力模式的控制方法,该方法包括:
在车辆行驶过程中检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件时,获取路况的坡度参数和车辆的加速度参数或踏板开度变化参数,车辆在行驶过程中驱动模式处于并联模式;
判断坡度参数是否大于预设坡度;
如果是,则检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值;
如果两个判断中任一判断结果为是,则控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长。
从而通过在车辆行驶过程中检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件时,判断坡度参数是否大于预设坡度。如果是,则继续检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值。如果两个判断中任一判断结果为是,则不立即将车辆切换至串联模式,而是控制车辆在设定时长内维持并联模式继续行驶,规避从并联切换到串联时转速升高的问题,从而避免发动机运行时产生噪声,防止给用户带来不好的体验。
在一种可选的实施方式中,该方法还包括:
当坡度参数小于预设坡度时,检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值;
如果两个判断中任一判断结果为是,则控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长。
从而通过当坡度参数小于预设坡度时,检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值,从多个维度来判断车辆是否触发串并联切换。如果两个判断中任一判断结果为是,先是控制车辆在设定时长内维持并联模式继续行驶,再切换至串联模式,可以规避从并联切换到串联时转速升高的问题,从而避免发动机运行时产生噪声,防止给用户带来不好的体验。
在一种可选的实施方式中,环境条件包括车辆所处环境的海拔高度;
检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:
检测到车辆的海拔高度超过海拔阈值。
从而通过判断车辆的海拔高度是否超过海拔阈值,来检测环境条件是否达到串并联模式切换的临界条件。
在一种可选的实施方式中,环境条件包括车辆所处环境的第一温度;
检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:
检测到车辆所处环境的第一温度超出第一预设温度区间。
从而通过判断车辆所处环境的第一温度是否超出第一预设温度区间,来检测环境条件是否达到串并联模式切换的临界条件。
在一种可选的实施方式中,环境条件包括车辆上电池充电参数SOC;
检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:
检测到电池SOC百分比低于电量阈值。
从而通过判断电池SOC百分比是否低于电量阈值,来检测环境条件是否达到串并联模式切换的临界条件。
在一种可选的实施方式中,环境条件包括车辆上电池的第二温度;
检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:
检测到电池的第二温度超出第二预设温度区间。
从而通过判断电池的第二温度是否超出第二预设温度区间,来检测环境条件是否达到串并联模式切换的临界条件。
在一种可选的实施方式中,在控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长之后,该方法还包括:
将车辆的驱动模式由并联模式切换至串联模式。
从而在触发串并联切换后,先是控制车辆在设定时长内维持并联模式继续行驶,再切换至串联模式,从而避免发动机运行时产生噪声。
在一种可选的实施方式中,在车辆行驶过程中,在满足预设条件的情况下,控制车辆的驱动模式为并联模式,
预设条件包括以下一种或多种:
车辆的车速大于车速阈值;
车辆的档位为前进挡;
车辆上电池SOC百分比高于电量阈值;
车辆的驱动模式处于纯电驱动模式;
车辆上离合器未发生故障;
车辆上发动机处于起燃状态以及车辆的油量高于油量阈值。
从而在满足预设条件的情况下,控制车辆的驱动模式为并联模式,提高经济性。
第二方面,本发明提供了一种混合动力模式的控制装置,该装置包括:
获取模块,用于在车辆行驶过程中检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件时,获取路况的坡度参数和车辆的加速度参数或踏板开度变化参数,车辆在行驶过程中驱动模式处于并联模式;
判断模块,用于判断坡度参数是否大于预设坡度;
检测模块,用于在第二处理模块判断为是时,检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值;
控制模块,用于在第三处理模块中两个判断中任一判断结果为是,控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长。
在一种可选的实施方式中,判断模块,还用于判断坡度参数是否小于预设坡度;
检测模块,还用于在判断模块判断为是时,检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值;
控制模块,还用于在检测模块检测两个判断中任一判断结果为是,控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长。
在一种可选的实施方式中,环境条件包括车辆所处环境的海拔高度;检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:检测到车辆的海拔高度超过海拔阈值。
在一种可选的实施方式中,环境条件包括车辆所处环境的第一温度;检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:检测到车辆所处环境的第一温度超出第一预设温度区间。
在一种可选的实施方式中,环境条件包括车辆上电池充电参数SOC;检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:检测到电池SOC百分比低于电量阈值。
在一种可选的实施方式中,环境条件包括车辆上电池的第二温度;检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:检测到电池的第二温度超出第二预设温度区间。
在一种可选的实施方式中,控制模块,还用于在控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长之后,将车辆的驱动模式由并联模式切换至串联模式。
在一种可选的实施方式中,控制模块,还用于在车辆行驶过程中,在满足预设条件的情况下,控制车辆的驱动模式为并联模式,
预设条件包括以下一种或多种:
车辆的车速大于车速阈值;
车辆的档位为前进挡;
车辆上电池SOC百分比高于电量阈值;
车辆的驱动模式处于纯电驱动模式;
车辆上离合器未发生故障;
车辆上发动机处于起燃状态以及车辆的油量高于油量阈值。
第三方面,本发明提供了一种动力控制器,包括存储器和处理器,存储器和处理器相连接;存储器中存储有计算机指令;处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的混合动力模式的控制方法。
第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的混合动力模式的控制方法。
第五方面,本发明提供了一种混合动力模式的控制系统,包括动力控制器、传动控制器、离合器、电池、功率分配单元、电动机、发电机和引擎;
其中,动力控制器与传动控制器相连接,传动控制器与离合器连接,离合器分别与引擎和发电机相连接,发电机经功率分配单元与电池相连接,电池与电动机连接;
动力控制器用于执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的混合动力模式的控制方法。
第六方面,本发明提供了一种车辆,包括上述第五方面的混合动力模式的控制系统。
本发明的有益效果为:
通过在车辆行驶过程中检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件时,判断坡度参数是否大于预设坡度。如果是,则继续检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值。如果两个判断中任一判断结果为是,则不立即将车辆切换至串联模式,而是控制车辆在设定时长内维持并联模式继续行驶,规避从并联切换到串联时转速升高的问题,从而避免发动机运行时产生噪声,防止给用户带来不好的体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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是本发明实施例提供的混合动力模式的控制系统的结构示意图;
图2A是本发明实施例提供的串联模式的结构示意图;
图2B是本发明实施例提供的请求切换串联模式的数据流图;
图3A是本发明实施例提供的并联模式的结构示意图;
图3B是本发明实施例提供的请求切换并联模式的数据流图;
图4是本发明实施例提供的混合动力模式的控制方法的流程示意图;
图5是本发明实施例提供的判断是否有经济性并联请求的流程示意图;
图6是本发明实施例提供的另一混合动力模式的控制方法的流程示意图;
图7是本发明实施例提供的又一混合动力模式的控制方法的流程示意图;
图8是本发明实施例提供的一种混合动力模式的控制装置的结构框图;
图9是本发明实施例的一种动力控制器的硬件结构示意图;
图10是本发明实施例的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)的构型多采用混联的形式,即包含串联和并联两种工作状态,当并联时发动机与车轮端耦合,发动机与车轮机械连接,转速受车速限制;当串联时发动机与车轮端解耦,发动机可独立选择转速运行点。
PHEV车辆的纯电驱动模式是现在很多用户的一个主要关注点,特别是部分续航里程低的PHEV汽车在匮电状态下的纯电感不强,问题主要来自平衡电量状态下为了保证电量不持续降低,动力结构由并联直驱切换到了串联状态,串联状态的发动机(即引擎)转速因没有受到车轮机械结构约束,转速一般相较于并联较高,会发出噪音,造成用户体验下降。
根据本发明实施例,提供了一种混合动力模式的控制系统,如图1所示,该系统包括动力控制器(Power Control Unit,PTU)101、传动控制器(Power Transmission ControlUnit,PTCU)102、离合器(OD Clucth,ODC)103、电池(Battery,BATT)104、功率分配单元(Power Distribution Unit,PDU)105、电动机(Motor,MOT)106、发电机(Generator,GEN)107和引擎(Engine,ENG)108。
其中,动力控制器101与传动控制器102相连接,传动控制器102与离合器103连接,离合器103分别与引擎108和发电机107相连接,发电机107经功率分配单元105与电池104相连接,电池104与106电动机连接。
混合动力汽车在纯电模式行驶时,离合器103断开,这种纯电模式适用于电池电量充足以及开阔场景,例如车辆起步、城市路况等。
图2A为混合动力汽车的串联模式的结构示意图,如图2A所示,混合动力汽车在串联模式行驶时,离合器103断开,引擎108带动发电机107发电,发电机107通过功率分配单元105和电池104的转换后向电动机106提供电量,再由电动机106驱动车辆。这种串联模式适用于电池电量不足或车辆负载变化大的情况。
需要说明的是,引擎108通过发电机107给电动机106供电,电能转化为机械能。当驱动需求变小时,引擎108将多余能量给电池104充电;当驱动需求变大时,电池104放电与发电机107一起提供电能给电动机106。
如图2B所示,动力控制器101通过向传动控制器102发送离合器断开请求,传动控制器102在接收到离合器断开请求后,向离合器103发送主压电磁阀关闭请求和离合器电磁阀关闭请求,来控制离合器103断开,达到切换至串联模式的效果。
图3A为混合动力汽车的并联模式的结构示意图,如图3A所示,混合动力汽车在并联模式行驶时,离合器103闭合,引擎108直接驱动车辆,当驱动需求变小时,引擎108将多余能量给电池104充电,当驱动需求变大时,电池104放电给电动机106,电动机106与引擎108一起驱动车辆。这种并联模式适用于电池电量不足或高车速时辆负载变化小的情况。
如图3B所示,动力控制器101首先向传动控制器102发送串联并联切换请求,然后传动控制器102接收到串联并联切换请求后,向离合器103发送主压电磁阀打开请求。接着,动力控制器101向传动控制器102发送离合器闭合请求,传动控制器102接收到离合器闭合请求后,向离合器103发送离合器电磁阀打开请求,来控制离合器103闭合,达到切换至并模式的效果。
关于动力控制器101的具体工作原理及工作过程可见下文方法实施例的相关描述,在此不再进行赘述。
根据本发明实施例,提供了一种混合动力模式的控制方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种混合动力模式的控制方法,可用于如图1所示的混合动力模式的控制系统中的动力控制器,如MCU、单片机等,图4是根据本发明实施例的混合动力模式的控制方法的流程图,如图4所示,该流程包括如下步骤:
步骤S101,在车辆行驶过程中检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件时,获取路况的坡度参数和车辆的加速度参数或踏板开度变化参数,车辆在行驶过程中驱动模式处于并联模式。
具体地,车辆在并联模式下行驶前,要经过两步判断,首先判断车辆是否有经济性并联请求,再判断是否满足切换为并联模式的预设条件。
在一些可选的实施方式中,在判断车辆是否有经济性并联请求时,通过基于当前扭矩分配策略的瞬态等效油耗最小算法(Equivalent Consumption MinimizationStrategy,ECMS),确保车辆的发动机(即引擎)时刻处于最节能的目标状态。如图5所示,ECMS算法将建立车辆所消耗电能和补偿电能之间所需燃油的等效关系,将某一瞬间的引擎油耗和电耗归结为统一的能耗指标,以瞬时等效能耗最小为控制目标,分别计算串联模式和并联模式下的瞬时等效能耗,将两者进行比较,较小者为经济性的目标驱动模式。当并联模式等效最小能耗小于串联模式等效最小能耗时,输出经济性并联目标模式,生成经济性并联请求;当串联模式等效最小能耗小于并联模式等效最小能耗时,输出经济性串联目标模式,生成经济性串联请求。需要说明的是,并联模式等效最小能耗的计算方式如下:
并联模式等效最小能耗=(并联发动机功率+并联发动机损失)+(并联驱动电机功率+并联驱动电机损失)*等效因子;
其中,并联模式下发电机功率和发电机损失=0。
此外,串联模式等效最小能耗的计算方式如下:
串联模式等效最小能耗=(串联发动机功率+串联发动机损失)+(串联发电机功率+串联发电机损失+串联驱动电机功率+串联驱动电机损失)*等效因子。
从而通过计算并联模式等效最小能耗和串联模式等效最小能耗,并将两者进行比较来判断是否有经济性并联请求。
在一些可选的实施方式中,在车辆行驶过程中,在满足预设条件的情况下,控制车辆的驱动模式为并联模式。在判断是否满足切换为并联模式的预设条件时,预设条件包括以下一种或多种:车辆的车速大于车速阈值、车辆的档位为前进挡、车辆上电池SOC百分比高于电量阈值、车辆的驱动模式处于纯电驱动模式、车辆上离合器未发生故障、车辆上发动机处于起燃状态以及车辆的油量高于油量阈值。
需要说明的是,SOC(State of Charge)电池是指电池的充电状态,即电池当前所存储的电荷量与其最大容量之间的比例。SOC以百分比的形式表示,从0%(完全放空)到100%(完全充满)之间。SOC电池是电动汽车和混合动力汽车中常用的概念,用于表示电池的充电水平。通过监测和计算电池中的电流和电压,可以得出当前的SOC值。
从而在满足预设条件的情况下,控制车辆的驱动模式为并联模式,达到经济性并联的效果。
具体地,环境条件包括车辆所处环境的海拔高度。当检测到车辆的海拔高度超过海拔阈值时,即检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件。示例性地,当处于高海拔地区时,由于高海拔影响发动机外特性扭矩,在高海拔地区的保电极其困难,因此当海拔高于海拔阈值时,就会触发串并联模式切换,车辆即将关闭并联模式保持功能,运行在串联模式下;当处于低海拔地区时,即当海拔低于海拔阈值时,维持并联模式。
从而通过判断车辆的海拔高度是否超过海拔阈值,来检测环境条件是否达到串并联模式切换的临界条件。
具体地,环境条件包括车辆所处环境的第一温度。当检测到车辆所处环境的第一温度超出第一预设温度区间,即检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件。示例性地,当车辆所处环境的第一温度为常温时,即环境温度处于第一预设温度区间时,维持并联模式;当车辆所处环境的第一温度极高或极低时,即环境温度超出第一预设温度区间时,由于电池的特性,放电功率相较于常温有较大的衰减,此时就会触发串并联模式切换,车辆即将关闭并联模式保持功能,运行在串联模式下。
从而通过判断车辆所处环境的第一温度是否超出第一预设温度区间,来检测环境条件是否达到串并联模式切换的临界条件。
具体地,环境条件包括车辆上电池充电参数SOC。当检测到电池SOC百分比低于电量阈值时,即检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件。示例性地,当电池SOC百分比极低时,此时保电是整车的第一需求,所以SOC百分比低于电量阈值时,就会触发串并联模式切换,车辆即将关闭并联模式保持功能,运行在串联模式下;当电池SOC百分比升高时,即电池SOC百分比高于电量阈值时,维持并联模式。
从而通过判断电池SOC百分比是否低于电量阈值,来检测环境条件是否达到串并联模式切换的临界条件。
具体地,环境条件包括车辆上电池的第二温度。当检测到电池的第二温度超出第二预设温度区间时,即检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件。示例性地,当电池温度极低或极高时,即由于电池的特性,放电功率相较于常温有较大的衰减,因此电池的第二温度超出第二预设温度区间时,就会触发串并联模式切换,车辆即将关闭并联模式保持功能,运行在串联模式下。
从而通过判断电池的第二温度是否超出第二预设温度区间,来检测环境条件是否达到串并联模式切换的临界条件。
需要说明的是,在车辆以并联模式行驶过程中,对车辆的环境条件进行检测时,如果检测到车辆的海拔高度未超过海拔阈值、且车辆所处环境的第一温度未超出第一预设温度区间、且电池SOC百分比不低于电量阈值且电池的第二温度未超出第二预设温度区间,则说明环境条件没有达到串并联模式切换的临界条件,控制车辆继续以并联模式行驶。
步骤S102,判断坡度参数是否大于预设坡度。
具体地,如果步骤S102的判断结果为是,则执行步骤S103。
示例性地,预设坡度可以是5°,也可以是设定坡度范围例如5-10°,本发明并不以此为限。
步骤S103,检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值。
在一些可选的实施方式中,基于车速、时间和以下公式计算加速度参数av
av=(c2-v1)/(t2-t1)
其中,v2表示t2时刻的速度,v1表示t1时刻的速度。
在一些可选的实施方式中,基于踏板开度、时间和以下公式计算踏板开度变化参数ap
ap=(p2-p1)/(t2-t1)
其中,p2表示t2时刻的踏板开度,p1表示t1时刻的踏板开度。
具体地,通过检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值,来判断车辆是否触发瞬态工况。如果坡度参数大于预设坡度,且加速度参数大于第一阈值,则判定触发瞬态工况。或者,如果坡度参数大于预设坡度,且踏板开度变化参数大于第二阈值,则同样判定触发瞬态工况。
具体地,如果步骤S103中两个判断中判断结果均为否,则根据经济性或者动力性请求自由切换串联模式或并联模式。
具体地,如果步骤S103中两个判断中任一判断结果为是,则执行步骤S104。
步骤S104,控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长。
具体地,在确定车辆触发瞬态工况后,不立即将车辆切换至串联模式,而是控制车辆在设定时长内维持并联模式继续行驶,由此一来,可以规避从并联切换到串联时转速升高的问题,从而避免发动机运行时产生噪声,防止给用户带来不好的体验。需要说明的是,设定时长可以根据车辆的具体车型以及实际场景来进行设定。
本发明实施例提供的混合动力模式的控制方法,通过在车辆行驶过程中检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件时,获取路况的坡度参数和车辆的加速度参数或踏板开度变化参数。接着判断坡度参数是否大于预设坡度,如果是,则检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值,从多个维度来判断车辆是否触发瞬态工况。如果两个判断中任一判断结果为是,则控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长。由此一来,不立即将车辆切换至串联模式,而是控制车辆在设定时长内维持并联模式继续行驶,可以规避从并联切换到串联时转速升高的问题,从而避免发动机运行时产生噪声,本方法提高了用户体验。
在本实施例中提供了一种混合动力模式的控制方法,可用于如图1所示的混合动力模式的控制系统中的动力控制器,如微控制器(micro controller unit,MCU)、单片机等,图6是根据本发明实施例的混合动力模式的控制方法的流程图,如图6所示,该流程包括如下步骤:
步骤S201,在车辆行驶过程中检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件时,获取路况的坡度参数和车辆的加速度参数或踏板开度变化参数,车辆在行驶过程中驱动模式处于并联模式。详细内容参见如图4所示步骤S101的相关描述,在此不再进行赘述。
步骤S202,当坡度参数小于预设坡度时,检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值。
具体地,通过检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值,来判断车辆是否触发瞬态工况。如果坡度参数小于预设坡度,且加速度参数大于第一阈值,则判定触发瞬态工况。或者,如果坡度参数小于预设坡度,且踏板开度变化参数大于第二阈值,则同样判定触发瞬态工况。
具体地,加速度参数和踏板开度变化参数的计算过程可以参见如图4所示步骤S103的相关描述,在此不再进行赘述。
具体地,如果步骤S202中两个判断中任一判断结果为是,则执行步骤S203。
步骤S203,控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长。详细内容参见如图4所示步骤S104的相关描述,在此不再进行赘述。
具体地,在执行步骤S203之后,即设定时长结束后,执行步骤S204。
步骤S204,将车辆的驱动模式由并联模式切换至串联模式。
具体地,在设定时长结束后,再将车辆的驱动模式由并联模式切换至串联模式。这样一来,在触发串并联切换后,先是控制车辆在设定时长内维持并联模式继续行驶,再切换至串联模式,从而规避从并联切换到串联时转速升高的问题,避免发动机运行时产生噪声,防止给用户带来不好的体验。
本发明实施例提供的混合动力模式的控制方法,通过在车辆行驶过程中检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件时,获取路况的坡度参数和车辆的加速度参数或踏板开度变化参数。当坡度参数小于预设坡度时,检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值,从多个维度来判断车辆是否触发串并联切换。如果两个判断中任一判断结果为是,则控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长。由此一来,先是控制车辆在设定时长内维持并联模式继续行驶,再切换至串联模式,可以规避从并联切换到串联时转速升高的问题,从而避免发动机运行时产生噪声,防止给用户带来不好的体验。
下面结合一个具体应用例对本发明实施例的混合动力模式的控制方法进行详细说明,如图7所示,该具体应用例包括以下步骤:
步骤1,判断车辆的当前模式是否为并联模式。首先判断车辆是否有经济性并联请求,再判断是否满足切换为并联模式的预设条件,其中,预设条件包括以下一种或多种:车辆的车速大于车速阈值、车辆的档位为前进挡、车辆上电池SOC百分比高于电量阈值、车辆的驱动模式处于纯电驱动模式、车辆上离合器未发生故障、车辆上发动机处于起燃状态以及车辆的油量高于油量阈值。
步骤2,判断有并联切换到串联的请求:先判断是否满足并联保持的基础条件,再判断是否满足串并联模式切换的临界条件,最后判断是否满足瞬态工况条件。
在判断是否满足并联保持的基础条件时,首先判断车辆是否有经济性并联请求,再判断是否满足切换为并联模式的预设条件,其中,预设条件包括以下一种或多种:车辆的车速大于车速阈值、车辆的档位为前进挡、车辆上电池SOC百分比高于电量阈值、车辆的驱动模式处于纯电驱动模式、车辆上离合器未发生故障、车辆上发动机处于起燃状态以及车辆的油量高于油量阈值。
在判断是否满足串并联模式切换的临界条件时,如果检测到车辆的海拔高度超过海拔阈值,或者车辆所处环境的第一温度超出第一预设温度区间,或者电池SOC百分比低于电量阈值,或者电池的第二温度超出第二预设温度区间时,即检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件。
在判断是否满足瞬态工况条件时,首先判断坡度参数是否大于(小于)预设坡度,如果是,检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值。如果两个判断中任一判断结果为是,则判定满足瞬态工况条件。
在本实施例中还提供了一种混合动力模式的控制装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种混合动力模式的控制装置,如图8所示,包括:
获取模块,用于在车辆行驶过程中检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件时,获取路况的坡度参数和车辆的加速度参数或踏板开度变化参数,车辆在行驶过程中驱动模式处于并联模式;
判断模块,用于判断坡度参数是否大于预设坡度;
检测模块,用于在第二处理模块判断为是时,检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值;
控制模块,用于在第三处理模块中两个判断中任一判断结果为是,控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长。
在一种可选的实施方式中,判断模块,还用于判断坡度参数是否小于预设坡度;
检测模块,还用于在判断模块判断为是时,检测加速度参数是否大于第一阈值,或,踏板开度变化参数是否大于第二阈值;
控制模块,还用于在检测模块检测两个判断中任一判断结果为是,控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长。
在一种可选的实施方式中,环境条件包括车辆所处环境的海拔高度;检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:检测到车辆的海拔高度超过海拔阈值。
在一种可选的实施方式中,环境条件包括车辆所处环境的第一温度;检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:检测到车辆所处环境的第一温度超出第一预设温度区间。
在一种可选的实施方式中,环境条件包括车辆上电池充电参数SOC;检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:检测到电池SOC百分比低于电量阈值。
在一种可选的实施方式中,环境条件包括车辆上电池的第二温度;检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:检测到电池的第二温度超出第二预设温度区间。
在一种可选的实施方式中,控制模块,还用于在控制车辆维持在并联模式行驶,并持续设定时长之后,将车辆的驱动模式由并联模式切换至串联模式。
在一种可选的实施方式中,控制模块,还用于在车辆行驶过程中,在满足预设条件的情况下,控制车辆的驱动模式为并联模式,
预设条件包括以下一种或多种:
车辆的车速大于车速阈值;
车辆的档位为前进挡;
车辆上电池SOC百分比高于电量阈值;
车辆的驱动模式处于纯电驱动模式;
车辆上离合器未发生故障;
车辆上发动机处于起燃状态以及车辆的油量高于油量阈值。
本实施例中的混合动力模式的控制装置是以功能单元的形式来呈现,这里的单元是指ASIC电路,执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器,和/或其他可以提供上述功能的器件。
上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同,在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种动力控制器,具有上述图8所示的混合动力模式的控制装置。
请参阅图9,是本发明可选实施例提供的一种动力控制器的结构示意图,如图9所示,该动力控制器包括:一个或多个处理器10、存储器20,以及用于连接各部件的接口,包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接,并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在动力控制器内执行的指令进行处理,包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如,耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。
在一些可选的实施方式中,若需要,可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样,可以连接多个设备,各个设备提供部分必要的操作(例如,作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图9中以一个处理器10为例。
处理器10可以是中央处理器,网络处理器或其组合。其中,处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路,可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件,现场可编程逻辑门阵列,通用阵列逻辑或其任意组合。
其中,所述存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令,以使所述至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。
存储器20可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据动力控制器的使用所创建的数据等。此外,存储器20可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非瞬时存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中,存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该动力控制器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
存储器20可以包括易失性存储器,例如,随机存取存储器;存储器也可以包括非易失性存储器,例如,快闪存储器,硬盘或固态硬盘;存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。
该动力控制器还包括通信接口30,用于该动力控制器与其他设备或通信网络通信。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现,或者被实现为可记录在存储介质,或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码,从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。
其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等;进一步地,存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解,计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件,当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时,实现上述实施例示出的方法。
此外,本实施例还提供一种车辆,如图10所示,该车辆包括如图1所示的混合动力模式的控制系统。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (20)

1.一种混合动力模式的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
在车辆行驶过程中检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件时,获取路况的坡度参数和车辆的加速度参数或踏板开度变化参数,所述车辆在行驶过程中驱动模式处于并联模式;
判断所述坡度参数是否大于预设坡度;
如果是,则检测所述加速度参数是否大于第一阈值,或,所述踏板开度变化参数是否大于第二阈值;
如果两个判断中任一判断结果为是,则控制所述车辆维持在所述并联模式行驶,并持续设定时长。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述坡度参数小于所述预设坡度时,检测所述加速度参数是否大于所述第一阈值,或,所述踏板开度变化参数是否大于所述第二阈值;
如果两个判断中任一判断结果为是,则控制所述车辆维持在所述并联模式行驶,并持续设定时长。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述环境条件包括车辆所处环境的海拔高度;
所述检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:
检测到所述车辆的海拔高度超过海拔阈值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述环境条件包括车辆所处环境的第一温度;
所述检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:
检测到车辆所处环境的第一温度超出第一预设温度区间。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述环境条件包括车辆上电池充电参数SOC;
所述检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:
检测到所述电池SOC百分比低于电量阈值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述环境条件包括车辆上电池的第二温度;
所述检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:
检测到所述电池的第二温度超出第二预设温度区间。
7.根据权利要求1至6中任一项中所述的方法,其特征在于,在控制所述车辆维持在所述并联模式行驶,并持续设定时长之后,所述方法还包括:
将所述车辆的驱动模式由所述并联模式切换至串联模式。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述车辆行驶过程中,在满足预设条件的情况下,控制所述车辆的驱动模式为并联模式,
所述预设条件包括以下一种或多种:
车辆的车速大于车速阈值;
车辆的档位为前进挡;
车辆上电池SOC百分比高于电量阈值;
车辆的驱动模式处于纯电驱动模式;
车辆上离合器未发生故障;
车辆上发动机处于起燃状态以及车辆的油量高于油量阈值。
9.一种混合动力模式的控制装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于在车辆行驶过程中检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件时,获取路况的坡度参数和车辆的加速度参数或踏板开度变化参数,所述车辆在行驶过程中驱动模式处于并联模式;
判断模块,用于判断所述坡度参数是否大于预设坡度;
检测模块,用于在第二处理模块判断为是时,检测所述加速度参数是否大于第一阈值,或,所述踏板开度变化参数是否大于第二阈值;
控制模块,用于在第三处理模块中两个判断中任一判断结果为是,控制所述车辆维持在所述并联模式行驶,并持续设定时长。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,
所述判断模块,还用于判断所述坡度参数是否小于预设坡度;
所述检测模块,还用于在所述判断模块判断为是时,检测所述加速度参数是否大于第一阈值,或,所述踏板开度变化参数是否大于第二阈值;
所述控制模块,还用于在所述检测模块检测两个判断中任一判断结果为是,控制所述车辆维持在所述并联模式行驶,并持续设定时长。
11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述环境条件包括车辆所处环境的海拔高度;
所述检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:
检测到所述车辆的海拔高度超过海拔阈值。
12.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述环境条件包括车辆所处环境的第一温度;
所述检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:
检测到车辆所处环境的第一温度超出第一预设温度区间。
13.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述环境条件包括车辆上电池充电参数SOC;
所述检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:
检测到所述电池SOC百分比低于电量阈值。
14.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述环境条件包括车辆上电池的第二温度;
所述检测到环境条件达到串并联模式切换的临界条件,包括:
检测到所述电池的第二温度超出第二预设温度区间。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的装置,其特征在于,
所述控制模块,还用于在控制所述车辆维持在所述并联模式行驶,并持续设定时长之后,将所述车辆的驱动模式由所述并联模式切换至串联模式。
16.根据权利要求9或10所述的装置,其特征在于,
所述控制模块,还用于在所述车辆行驶过程中,在满足预设条件的情况下,控制所述车辆的驱动模式为并联模式,
所述预设条件包括以下一种或多种:
车辆的车速大于车速阈值;
车辆的档位为前进挡;
车辆上电池SOC百分比高于电量阈值;
车辆的驱动模式处于纯电驱动模式;
车辆上离合器未发生故障;
车辆上发动机处于起燃状态以及车辆的油量高于油量阈值。
17.一种动力控制器,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器和所述处理器相连接;
所述存储器中存储有计算机指令;
所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行权利要求1至8中任一项所述的混合动力模式的控制方法。
18.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至8中任一项所述的混合动力模式的控制方法。
19.一种混合动力模式的控制系统,其特征在于,包括动力控制器、传动控制器、离合器、电池、功率分配单元、电动机、发电机和引擎;
其中,所述动力控制器与所述传动控制器相连接,所述传动控制器与所述离合器连接,所述离合器分别与所述引擎和所述发电机相连接,所述发电机经所述功率分配单元与所述电池相连接,所述电池与所述电动机连接;
所述动力控制器用于执行如权利要求1至8中任一项所述的混合动力模式的控制方法。
20.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求19所述的混合动力模式的控制系统。
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