CN111114343A - 车辆能源管理方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆控制***技术领域,具体公开了提供一种车辆能源管理方法及***,包括以下步骤:收集车辆行进方向的道路信息,所述道路信息包括实时路况信息、道路坡道信息和道路限速信息;接收道路信息,根据道路信息预判后续行程的驱动力和/或制动力需求;接收后续行程驱动力和/或制动力需求信息,根据驱动力和/或制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值。避免附件***运行在车辆高驱动力需求工况,提升车辆动力性经济性;及预判到有低驱动力需求或是制动需求时,充分利用车辆动能带动附件***工作以节省整车能量。解决现有车辆能源管理方法无法合理的控制车辆附件运作,导致能量分配不合理、耗费整车动能的问题。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制***技术领域,具体涉及车辆能源管理方法及***。
背景技术
汽车能源管理***是对电动汽车动力***能源转换装置的工作能量进行协调、分配和控制的软、硬件的***。
已知的车辆能源管理***,包括空压机、发电机、低压电瓶、高压电池、发动机散热***、驱动电机散热***、电池散热***等,所有可以将整车能量以压缩空气、电能、热能等形式进行转换或者储存的设备,是根据车辆当前状态进行的开启、关闭控制。空压机设计为气压低于设定值时启动,高于设定值时关闭。发电机为低于设定电压时启动,高于设定电压时关闭。发动机、驱动电机和电池等也是同样的控制方式,高于设定温度时开启散热***,低于设定温度时关闭散热***。高压电池也一般设计为根据车辆当前工况进行消耗或储存。
现有的车辆能源管理***存在着空压机、发电机、低压电瓶、散热***等车辆附件***工作时,会一定程度消耗车辆的驱动功率、电池容量,或者整车动能。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种车辆能源管理方法及***,能够解决现有的车辆能源管理方法及***无法合理的控制车辆附件运作,导致能量分配不合理、耗费整车动能的问题。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
本发明提供一种车辆能源管理方法,包括以下步骤:
收集车辆行进方向的道路信息,所述道路信息包括实时路况信息、道路坡道信息和道路限速信息;
接收道路信息,根据道路信息预判后续的行程驱动力和/或制动力需求;
接收行程驱动力和/或制动力需求的信息,根据行程驱动力和/或制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值。
在上述技术方案的基础上,所述实时路况信息包括行驶路径上的红灯信息和道路拥堵信息,所述道路坡道信息包括道路上下坡的坡度信息和道路弯道曲率。
在上述技术方案的基础上,当接收到红灯、道路拥堵或者下坡、限速及道路弯道曲率的道路信息时,预判后续的行程驱动力需求减小和/或制动力需求;
当接收到上坡的道路信息时,预判后续的行程驱动力需求增大。
在上述技术方案的基础上,根据行程驱动力和/或制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值,具体包括:
当后续行程驱动力需求减小和/或有制动力需求时,提前调高车辆附件触发阈值,控制车辆附件滞后触发;
当后续行程驱动力需求增大时,提前调低车辆附件触发阈值,控制车辆附件提前触发,并将车辆附件退出的阈值上调,使车辆提前储能,在行程驱动力需求增大时少触发车辆附件影响车辆动力性。
在上述技术方案的基础上,所述车辆附件包括空压机和/或发电机,根据行程驱动力和/或制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值,具体包括:
当后续行程驱动力需求减小或有制动力需求时,提前调高发电机和/或空压机的触发阈值,控制车辆附件滞后触发,利用整车惯性带动发电机和/或空压机工作;
当后续行程驱动力需求增大时,提前调低发电机和/或空压机的触发阈值,控制发电机和空压机提前触发,并将发电机和/或空压机的退出阈值上调,使车辆在爬坡时少触发发电机和/或空压机。
在上述技术方案的基础上,所述车辆附件包括电池,根据行程驱动力和/或制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值,具体包括:
当行程驱动力需求减小以和/或有制动力需求时,提前调低电池的退出阈值,预留空间回收下坡的制动能量;
当行程驱动力需求增大时,提前调高电池退出阈值,预留电力用于上坡助力。
在上述技术方案的基础上,所述车辆附件包括散热***,根据行程驱动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值,具体包括:
当行程驱动力需求减小和/或有制动力需求时,提前调高散热***的退出阈值,控制车辆在爬坡时散热***的功率;
当行程驱动力需求增大时,提前调低散热***退出阈值,调节散热***提前降温,减小车辆在爬坡时散热***的消耗功率。
在上述技术方案的基础上,根据道路信息预判后续的行程驱动力和/或制动力需求,具体包括:
根据实时路况信息、道路坡道信息和道路限速信息,结合车辆动力***信息、行车阻力系数计算后续行程的参考车速曲线、行车阻力曲线、电助力需求曲线、制动力需求曲线;
根据参考车速曲线、行车阻力曲线、电助力需求曲线和制动力需求曲线,预判后续的行程驱动力需求。
其中:m为整车质量,α为坡度角,g为重力加速度,CD为空气阻力系数,A为整车迎风面积,δ为旋转质量换算系数,v为行车速度,a为加速度。
本发明还提供一种车辆能源管理***,包括:
道路信息收集模块,其用于收集车辆行进方向的道路信息,所述道路信息包括实时路况信息、道路坡道信息和道路限速信息;
智能预测性处理模块,用于接收道路信息,根据道路信息预测的道路信息,预判后续的行程驱动力需求;
车辆附件控制模块,用于接收行程驱动力和/或制动力需求的信息,根据行程驱动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明引入道路信息收集模块,通过智能预测***预判后续行程的驱动需求、制动需求、附件工况需求,并进行全局优化动态调整;通过提前触发车辆附件,有效降低了高动力需求工况时车辆附件的能耗,提升了车辆动力性;通过提前关闭车辆附件,有效利用了制动工况时的整车动能,降低了制动能量消耗,提升了燃油经济性。
附图说明
图1为本发明实施例中车辆能源管理方法的流程图;
图2为本发明实施例中车辆能源管理***的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
图1为本发明实施例中车辆能源管理方法的流程图,如图1所示,本发明提供一种车辆能源管理方法,包括以下步骤:
S1:收集车辆行进方向的道路信息,道路信息包括实时路况信息、道路坡道信息和道路限速信息。
优选地,实时路况信息包括行驶路径上的红灯信息和道路拥堵信息,道路坡道信息包括道路上下坡的坡度信息和道路弯道曲率。
在本实施例中,道路信息通过定位子模块,道路信息子模块和电子地图子模块收集。
S2:接收道路信息,根据道路信息预判后续的行程驱动力和/或制动力需求。
优选地,接收道路信息,根据道路信息预判后续的行程驱动力和/或制动力需求,具体包括:
根据实时路况信息、道路坡道信息和道路限速信息,结合车辆动力***信息、行车阻力系数计算后续行程的参考车速曲线、行车阻力曲线、电助力需求曲线、制动力需求曲线。
根据参考车速曲线、行车阻力曲线、电助力需求曲线和制动力需求曲线,预判后续的行程驱动力需求。
其中:m为整车质量,α为坡度角,g为重力加速度,CD为空气阻力系数,A为整车迎风面积,δ为旋转质量换算系数,v为行车速度,a为加速度。
优选地,当接收到红灯、道路拥堵或者下坡、限速及道路弯道曲率的道路信息时,预判后续的行程驱动力需求减小和/或制动力需求。
当接收到上坡的道路信息时,预判后续的行程驱动力需求减增大。
S3:接收行程驱动力和/或制动力需求的信息,根据行程驱动力和/或制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值。
优选地,根据行程驱动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值,具体包括:
当后续行程驱动力需求减小时和/或有制动力需求时,提前调高车辆附件触发阈值,控制车辆附件滞后触发。
当后续行程驱动力需求增大时,提前调低车辆附件触发阈值,控制车辆附件提前触发,并将车辆附件退出的阈值上调,使车辆在爬坡时少触发车辆附件影响车辆动力性。
优选地,车辆附件包括空压机和/或发电机,根据行程驱动力和/或制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值,具体包括:
当后续行程驱动力需求减小或有制动力需求时,提前调高发电机和/或空压机的触发阈值,控制车辆附件滞后触发,利用整车惯性带动发电机和/或空压机工作。
当后续行程驱动力需求增大时,提前调低发电机和/或空压机的触发阈值,控制发电机和空压机提前触发,并将发电机和/或空压机的退出阈值上调,使车辆在爬坡时少触发发电机和/或空压机。
在本实施例中,在接收到红灯、道路拥堵或者下坡、限速及道路弯道曲率的道路信息时,行程驱动力需求减小,
在下坡之前,车辆附件控制模块主动将空压机触发阈值调高,使其更晚的介入,减少空压机的能量消耗。从车辆附件控制模块内嵌的整车动力学模型读取制动力需求,空压机触发阈值不低于此值以保证行车安全。制动过程中,调高空压机触发阈值使其更早进入,充分利用整车惯量带动空压机工作,减少制动能量损耗。同样的在其他前方道路拥堵、限速及道路弯曲的状态,也对空压机做出类同的操作。
在上坡之前,行程驱动力需求增大,车辆附件控制模块主动将发电机和/或空压机触发阈值调低,使其提前的介入,提前储存空气,使上坡时少触发发电机和/或空压机。
从车辆附件控制模块内嵌的整车动力学模型读取空压机打气速度,车辆距离上坡的距离及预计到达时间,计算空压机阈值调整时机。
优选地,车辆附件包括电池,根据行程驱动力和/或制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值,具体包括:
当后续行程驱动力需求减小或有制动力需求时,提前调低电池的退出阈值,预留空间回收下坡的制动能量。
当后续行程驱动力需求增大时,提前调高电池退出阈值,预留电力用于上坡助力。
在本实施例中,调低电池的退出阈值,可保证后续制动时电池有足够的容量进行能量回收。
优选地,车辆附件包括散热***,根据行程驱动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值,具体包括:
当后续行程驱动力需求减小或有制动力需求时,提前调高散热***的退出阈值,充分利用车辆低功率输出时的自然冷却能力、制动时整车动能带动附件运行的反拖能力。
当后续行程驱动力需求增大时,提前调低散热***退出阈值,调节散热***提前降温,减小车辆在爬坡时散热***的消耗功率。
图2为本发明实施例中车辆能源管理***的示意图,如图2所示,本发明还提供一种实施车辆能源管理方法的车辆能源管理***,包括:
道路信息收集模块,其用于收集车辆行进方向的道路信息,道路信息包括实时路况信息、道路坡道信息和道路限速信息。
在本实施例中,道路信息模块包括定位子模块,其用于定位车辆的位置;道路信息子模块,其用于获取车辆所在位置的道路信息,包括实时路况信息,即红灯信息和拥堵信息;电子地图子模块收集,其用于道路的坡道信息和道路限速信息。
智能预测性处理模块,用于接收道路信息,根据道路信息预测的道路信息,预判后续的行程驱动力需求。
在本实施例中,智能预测性处理模块包括驱动需求子模块,其用于计算获得行车阻力曲线和电助力需求曲线,制动力需求子模块,其用于计算获得制动力需求曲线。行程驱动力需求子模块,其用于参考车速曲线、行车阻力曲线、电助力需求曲线、制动力需求曲线,预判后续的行程驱动力需求。
车辆附件控制模块,用于接收行程驱动力和/或制动力需求的信息,根据行程驱动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值。
在本实施例中,车辆附件包括:发电机、空压机、电池以及散热***,散热***包括发动机散热***、电池散热***和电机散热***。
综上所述:本发明提供一种车辆能源管理方法及***,首先通过道路信息收集模块收集车辆行进方向的道路信息,所述道路信息包括实时路况信息、道路坡道信息和道路限速信息;在通过智能预测性处理模块接收道路信息,根据道路信息预判后续的行程驱动力\制动力需求;最后通过车辆附件控制模块接收行程驱动力\制动力需求的信息,根据行程驱动力\制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值。通过提前触发车辆附件,有效降低了高动力需求工况时车辆附件的能耗,提升了车辆动力性;通过提前关闭车辆附件,有效利用了制动工况时的整车动能,降低了制动能量消耗,提升了燃油经济性。
本发明不仅局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案,均在其保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车辆能源管理方法,其特征在于,包括以下步骤:
收集车辆行进方向的道路信息,所述道路信息包括实时路况信息、道路坡道信息和道路限速信息;
接收道路信息,根据道路信息预判后续的行程驱动力和/或制动力需求;
接收行程驱动力和/或制动力需求的信息,根据行程驱动力和/或制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值。
2.如权利要求1所述的车辆能源管理方法,其特征在于:所述实时路况信息包括行驶路径上的红灯信息和道路拥堵信息,所述道路坡道信息包括道路上下坡的坡度信息和道路弯道曲率。
3.如权利要求2所述的车辆能源管理方法,其特征在于:
当接收到红灯、道路拥堵或者下坡、限速及道路弯道曲率的道路信息时,预判后续的行程驱动力需求减小和/或制动力需求;
当接收到上坡的道路信息时,预判后续的行程驱动力需求增大。
4.如权利要求3所述的车辆能源管理方法,其特征在于,根据行程驱动力和/或制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值,具体包括:
当后续行程驱动力需求减小和/或有制动力需求时,提前调高车辆附件触发阈值,控制车辆附件滞后触发;
当后续行程驱动力需求增大时,提前调低车辆附件触发阈值,控制车辆附件提前触发,并将车辆附件退出的阈值上调,使车辆提前储能,在行程驱动力需求增大时少触发车辆附件影响车辆动力性。
5.如权利要求3所述的车辆能源管理方法,其特征在于,所述车辆附件包括空压机和/或发电机,根据行程驱动力和/或制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值,具体包括:
当后续行程驱动力需求减小或有制动力需求时,提前调高发电机和/或空压机的触发阈值,控制车辆附件滞后触发,利用整车惯性带动发电机和/或空压机工作;
当后续行程驱动力需求增大时,提前调低发电机和/或空压机的触发阈值,控制发电机和空压机提前触发,并将发电机和/或空压机的退出阈值上调,使车辆在爬坡时少触发发电机和/或空压机。
6.如权利要求3所述的车辆能源管理方法,其特征在于,所述车辆附件包括电池,根据行程驱动力和/或制动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值,具体包括:
当行程驱动力需求减小以和/或有制动力需求时,提前调低电池的退出阈值,预留空间回收下坡的制动能量;
当行程驱动力需求增大时,提前调高电池退出阈值,预留电力用于上坡助力。
7.如权利要求3所述的车辆能源管理方法,其特征在于,所述车辆附件包括散热***,根据行程驱动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值,具体包括:
当行程驱动力需求减小和/或有制动力需求时,提前调高散热***的退出阈值,控制车辆在爬坡时散热***的功率;
当行程驱动力需求增大时,提前调低散热***退出阈值,调节散热***提前降温,减小车辆在爬坡时散热***的消耗功率。
8.如权利要求1所述的车辆能源管理方法,其特征在于,根据道路信息预判后续的行程驱动力和/或制动力需求,具体包括:
根据实时路况信息、道路坡道信息和道路限速信息,结合车辆动力***信息、行车阻力系数计算后续行程的参考车速曲线、行车阻力曲线、电助力需求曲线、制动力需求曲线;
根据参考车速曲线、行车阻力曲线、电助力需求曲线和制动力需求曲线,预判后续的行程驱动力需求。
10.一种实施如权利要求1所述的车辆能源管理方法的车辆能源管理***,其特征在于,包括:
道路信息收集模块,其用于收集车辆行进方向的道路信息,所述道路信息包括实时路况信息、道路坡道信息和道路限速信息;
智能预测性处理模块,用于接收道路信息,根据道路信息预测的道路信息,预判后续的行程驱动力需求;
车辆附件控制模块,用于接收行程驱动力和/或制动力需求的信息,根据行程驱动力需求,提前调整车辆附件的触发阈值或退出阈值。
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