CN114084121A - 分体式能量管理的控制*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分体式能量管理的控制***及其开发方法。***包括：第一控制模块，包括开关模块和阈值计算模块，开关模块适于根据发动机启动完成或启动未完成的判断结果，选择将发电机实际发电功率或发动机启动消耗功率作为增程补偿功率并最终输入至阈值计算模块，阈值计算模块配置为根据增程补偿功率计算驱动电机目标扭矩的阈值，第一控制模块配置为确定并输出由驱动电机目标扭矩的阈值限制的驱动电机目标扭矩；第二控制模块，第二控制模块配置为根据驱动电机目标扭矩确定初始目标发电功率，并根据初始目标发电功率确定发电机的最终目标转速和发动机的最终目标扭矩。本申请将车辆全局的能量管理做了控制解耦，降低了控制的复杂程度。

Description

分体式能量管理的控制***

技术领域

本发明主要涉及汽车的能量控制领域，尤其涉及一种分体式能量管理的控制***。

背景技术

对于增程式混合动力汽车的能量管理需要考虑各个零部件的边界限制，如果能量管理的策略设计的不合理，对整车的动力性和驾驶性都会有影响，甚至会引起电池的过充和过放。

现有增程式混合动力汽车将增程器简单认为是一个发电机，被动的接收车辆的控制信号按需发电，车辆的能量管理需要兼顾电池和增程器两个动力源，功能高度集成，这样的做法使得车辆驱动的能量管理算法较为复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种分体式能量管理的控制***，可以在保证车辆全局的能量控制具有边界条件保护的前提下，降低电池与增程器两个动力源控制的复杂度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种分体式能量管理的控制***，适于控制发动机、发电机、驱动电机和电池的能量管理。***包括：第一控制模块，包括开关模块和阈值计算模块，所述开关模块适于根据所述发动机启动完成或启动未完成的判断结果，选择将发电机实际发电功率或发动机启动消耗功率作为增程补偿功率并最终输入至所述阈值计算模块，所述阈值计算模块配置为根据所述增程补偿功率计算驱动电机目标扭矩的阈值，所述第一控制模块配置为确定并输出由所述驱动电机目标扭矩的阈值限制的驱动电机目标扭矩；以及独立于所述第一控制模块的第二控制模块，所述第二控制模块配置为根据所述驱动电机目标扭矩确定初始目标发电功率，并根据所述初始目标发电功率确定发电机的最终目标转速和发动机的最终目标扭矩，所述第二控制模块还配置为生成所述发动机启动消耗功率。

可选地，所述第二控制模块配置为根据电池真实剩余电量百分比、实际车速以及所述驱动电机目标扭矩确定所述初始目标发电功率。

可选地，所述第二控制模块还配置为在确定所述初始目标发电功率后，根据功率限制条件调整所述初始目标发电功率，以获得最终目标发电功率，并根据所述最终目标发电功率确定所述发电机和所述发动机的最终目标扭矩和所述最终目标转速。

可选地，所述功率限制条件包括最大发电功率的限制，所述根据功率限制条件调整所述初始目标发电功率包括判断所述初始目标发电功率位于所述最大发电功率和零之间，若判断结果为是，则直接将所述初始目标发电功率的绝对值作为所述最终目标发电功率，否则输出所述最大发电功率的绝对值作为所述最终目标发电功率。

可选地，所述第二控制模块还配置为根据电池最大充电功率与驱动电机实际功率获得电池可用充电功率，并且，所述第二控制模块还配置为根据发电机角速度和边界扭矩确定发电能力功率，并根据所述可用充电功率和所述发电能力功率确定所述最大发电功率。

可选地，所述第二控制模块还配置为根据电池的持续能力和峰值能力确定所述电池最大充电功率。

可选地，所述第二控制模块确定的所述最终目标转速和所述最终目标扭矩为经过梯度滤波之后的最终目标转速和最终目标扭矩。

可选地，所述第二控制模块还配置为，根据所述发电机实际发电功率和发电机角速度确定补偿扭矩，并根据所述补偿扭矩确定所述发动机的所述最终目标扭矩。

可选地，所述第二控制模块还配置为根据预设模型确定功率响应速率。

可选地，所述第一控制模块还配置为根据所述功率响应速率和轮端扭矩确定驱动电机的原始目标扭矩，并根据所述阈值调整所述原始目标扭矩，以获得并输出所述驱动电机目标扭矩。

可选地，所述阈值计算模块配置为根据所述增程补偿功率以及纯电扭矩限制共同确定所述阈值，且所述阈值包括扭矩最大值和扭矩最小值，所述第一控制模块还配置为判断所述原始目标扭矩是否位于所述扭矩最小值和所述扭矩最大值之间，若判断结果为是，则直接输出所述原始目标扭矩作为所述驱动电机目标扭矩，否则，若所述原始目标扭矩大于所述扭矩最大值，则输出所述扭矩最大值作为所述驱动电机目标扭矩，若所述原始目标扭矩小于所述扭矩最小值，则输出所述扭矩最小值作为所述驱动电机目标扭矩。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种分体式能量管理的增程器控制***的开发方法，所述控制***适于控制发动机、发电机、驱动电机和电池的能量管理，所述开发方法包括如下的步骤：独立开发第一控制模块，包括在所述第一控制模块中配置开关模块和阈值计算模块，所述开关模块适于根据所述发动机启动完成或启动未完成的判断结果，选择将发电机实际发电功率或发动机启动消耗功率作为增程补偿功率输入至所述阈值计算模块，所述阈值计算模块配置为根据所述增程补偿功率计算驱动电机目标扭矩的阈值，所述第一控制模块配置为确定并输出由所述驱动电机目标扭矩的阈值限制的驱动电机目标扭矩；以及独立开发第二控制模块，包括将所述第二控制模块配置为根据所述驱动电机目标扭矩确定初始目标发电功率，并根据所述初始目标发电功率确定发电机的最终目标转速和发动机的最终目标扭矩，同时，将所述第二控制模块配置为生成所述发动机启动消耗功率，其中所述第一控制模块和第二控制模块共同作用于所述能量管理。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本申请将车辆全局的能量管理做了控制解耦，将***拆分成两个独立的控制模块，只需考虑两个控制模块之间关键信号的交互，大大降低了控制的复杂程度；本申请将全局能量管理作了边界限制，通过关注车辆的实时工况，并根据车辆控制目标调整当前的控制目标，适时降低或者提高发电功率，在保证发电效率的同时，提高了***的安全。本申请的分体式能量管理的控制***包括开关模块，使得***完全独立，开发人员可分别开发两个控制模块，提高了开发的效率。

附图说明

包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1是根据本申请一实施例示出的分体式能量管理的控制***的***框图；

图2是根据本申请一实施例示出的分体式能量管理的控制***的第二控制模块局部示意图；

图3是根据本申请一实施例示出的分体式能量管理的控制***的第二控制模块局部示意图；

图4是根据本申请一实施例示出的分体式能量管理的控制***的第一控制模块示意图；以及

图5是根据本申请一实施例示出的分体式能量管理的控制***的开发方法的流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在***部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在***部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的***所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

本申请提供了一种分体式能量管理的控制***，适于控制发动机、发电机、驱动电机和电池的能量管理，在保证车辆全局的能量控制具有边界条件保护的前提下，降低电池与增程器两个动力源控制的复杂度。图1是根据本申请一实施例示出的分体式能量管理的控制***的***框图。如图1所示，分体式能量管理的控制***10包括第一控制模块11和第二控制模块12。分体式能量管理的控制***10适于控制发动机13、发电机14、驱动电机(未示出)和电池(未示出)的能量管理。

第一控制模块11包括开关模块111和阈值计算模块112。开关模块111适于根据发动机启动完成或启动未完成的判断结果，选择将发电机实际发电功率或发动机启动消耗功率作为增程补偿功率并最终输入至阈值计算模块112。具体地，开关模块111具有开状态和关状态。当发动机13启动完成后，开关模块111处于开状态，发动机13为发电机14提供扭矩，此时选择将发电机14的实际发电功率作为增程补偿功率P11，并最终输入至阈值计算模块112。当发动机13启动未完成时，开关模块111处于关状态，发动机13无法为发电机14提供扭矩，此时选择将发动机13的启动消耗功率作为增程补偿功率P11，并最终输入至阈值计算模块112。

在第一控制模块11中，阈值计算模块112配置为根据增程补偿功率P11计算驱动电机目标扭矩T11的阈值。第一控制模块11配置为确定并输出由该阈值限制的驱动电机目标扭矩T11。第二控制模块12独立于第一控制模块11。第二控制模块12配置为根据驱动电机目标扭矩T11确定初始目标发电功率，并根据初始目标发电功率确定发电机14的最终目标转速A11和发动机13的最终目标扭矩T12。第二控制模块12还配置为生成发动机启动消耗功率，该启动消耗功率也作为上述由开关模块111可以根据发动机是否启动完成的状态而选择一种增程补偿功率P11的输入条件。

为了更好的说明图1中的控制***10，图2示出了分体式能量管理的控制***10中第二控制模块12的局部示意图。如图2所示，第二控制模块12配置为根据电池真实剩余电量百分比(SOC)、实际车速V21以及驱动电机目标扭矩T11确定初始目标发电功率。需要强调的是，参考图1可以更清楚的看出，该驱动电机目标扭矩T11是作为第一控制模块11的输出，并由第二控制模块12作为重要的输入接收，由此实现了即使在控制模块解耦的前提下，两个控制模块11和12之间仍保留有关键信号的交互，从而在降低***控制复杂度的同时，也能保证全局的能量管理顺利进行。

具体地，当电池真实剩余电量百分比低于某一设定的阈值时，整车控制器21根据电池真实剩余电量百分比、汽车当前的实际车速V21以及驱动电机目标扭矩T11等车辆信息确定初始目标发电功率P21。初始目标发电功率P21的确定可以是功率跟随，也可以是定点发电，也可以是其他确定方式，本申请对此不作限制。在一些实施例中，车辆信息还包括汽车噪声、振动和舒适性指标(Noise Vibration Harshness，简称NVH)，电池能量平衡以及***效率等，本申请对整车控制器21考虑的车辆信息不作限制。

在如图2所示的实施例中，第二控制模块12还配置为在确定初始目标发电功率P21后，根据功率限制条件调整初始目标发电功率P21，以获得最终目标发电功率P23，并根据最终目标发电功率P23确定发电机和发动机的最终目标扭矩和最终目标转速。

具体的，在本发明包括图2的一些实施例中，功率限制条件包括最大发电功率的限制。根据最大发电功率调整初始目标发电功率P21的步骤包括判断初始目标发电功率P21是否位于最大发电功率P22和零之间(在如图2所示的实施例中，定义发电功率的参数数值为负数，因此，相当于判断初始目标发电功率P21的绝对值是否位于0和最大发电功率P22的绝对值之间)，若判断结果为是，则直接将初始目标发电功率P21的绝对值作为最终目标发电功率P23，否则输出最大发电功率P22的绝对值作为最终目标发电功率。

参照图2更具体的，根据最大发电功率P22调整初始目标发电功率P21的步骤包括将初始目标发电功率P21、最大发电功率P22和零输入比较器22中，若初始目标发电功率P21(负数)位于最大发电功率P22和零之间(P22为负数)，即初始目标发电功率P21的绝对值位于0和最大发电功率P21的绝对值之间，则直接将初始目标发电功率P21的绝对值作为最终目标发电功率P23；否则，将最大发电功率P22的绝对值作为最终目标发电功率P23。

在包括图2的一些实施例中，最大发电功率P22可以由电池可用充电功率P24和发电能力功率P25共同确定，根据图2示出的运算逻辑，可以在最大发电功率P22和发电能力功率P25之间取二者相比的较大值。

例如，在一些实施例中，最终比较的结果是将电池可用充电功率P24作为最大发电功率P22。电池可用充电功率P24可以根据电池最大充电功率P26与驱动电机实际功率P27(或驱动电机目标功率P28)获得。具体地，将电池最大充电功率P26与驱动电机实际功率P27(或驱动电机目标功率P28)的作差，获得的差值即为电池可用充电功率P24。最大发电功率P22还可以由电池可用充电功率P24确定。

相似的，在一些实施例中，最终比较的结果是将发电能力功率P25作为最大发电功率P22。发电能力功率P25的计算方式可以是首先对发动机最大扭矩T21的值取反，然后比较取反后的发动机最大扭矩和发电机最大制动扭矩T23，将二者之间的较大值与发电机角速度A21相乘得到发电能力功率P25。

总的来说，在包括图2的一些实施例中，最大发电功率P22是由电池可用充电功率P24和发电能力功率P25一起确定的。具体地，可以将电池可用充电功率P24和发电能力功率P25作比较，将比较后的最大值作为最大发电功率P22。在一些实施例中，第二控制模块12还配置为根据电池的持续能力和峰值能力确定电池最大充电功率P26。具体地，可以在不同电池剩余电量百分比情况下对电池进行脉冲充放测试，通过计算可以得出电池在全区间使用区间内的功率性能。根据电池的持续能力和峰值能力查找功率性能表确定如图2所示的电池最大充电功率P26。

可以理解的是，在上述的说明中，由于本***内的一些特定参数值的预设向量方向是正或负，并因此对运算逻辑和比较器中的参数设定范围等做了特殊的规定，但是本发明不以此为限，例如在本发明的一些其他的实施例中，上述发动机最大扭矩的参数值可以预设为正，则无需进行取反的调整，可以根据实际的应用场景的需要做调整。

在图2的基础上，图3第二控制模块12的另外一部分的局部示意图。如图3所示，在获得最终目标发电功率P23之后，可以根据最终目标发电功率P23确定发动机的最终目标扭矩T12和发电机和最终目标转速A11。具体地，可以根据最终目标发电功率P23通过查询发电机发电功率--转速的对应关系31(可以是表格或者函数关系)获得原始目标转速A31，通过该原始目标转速A31获得最终目标转速A11。同时，可以最终目标发电功率P23除以原始目标转速A31，得到原始目标扭矩T31，通过原始目标扭矩T31获得发动机的最终目标扭矩T12。

在一些实施例中，如图3所示，第二控制模块12确定的最终目标转速A11可以是原始目标转速A31经过梯度滤波33之后的最终目标转速。第二控制模块12确定的最终目标扭矩T12可以是原始目标扭矩T31经过梯度滤波33之后的最终目标扭矩。

在一些实施例中，第二控制模块12还配置为根据发电机实际发电功率P31和发电机角速度A21确定补偿扭矩T32，并根据补偿扭矩T32确定发动机的最终目标扭矩。具体的，如图3所示，将最终目标发电功率P23与发电机实际发电功率P31的差值除以发电机角速度A21得到补偿扭矩T32，将补偿扭矩T32和原始目标扭矩T31相加，再将两者相加后的和传入梯度滤波33，得到最终目标扭矩T12。图3仅仅示出了在本发明的一些实施例中的逻辑运算方法，但是本发明不以此为限。

在一些实施例中，第二控制模块12还配置为根据预设模型确定功率响应速率。

进一步的，图4示出了分体式能量管理的控制***10的第一控制模块11的示意图。如图4所示，第一控制模块11配置为确定并输出由驱动电机目标扭矩的阈值限制的驱动电机目标扭矩T11(例如是通过图4示出的比较器对驱动电机目标扭矩T11设定限制的阈值41和42)。驱动电机目标扭矩的阈值41的计算方式可以是增程补偿功率P11和电池最大放电功率P41之和除以驱动电机角速度A21得到***允许的最大放电扭矩T41，再在***允许的最大放电扭矩T41和驱动电机最大扭矩T42之间取较小值，将比较结果作为驱动电机目标扭矩的阈值41。然后根据汽车当前的工况确定汽车需要的轮端扭矩T43，然后将轮端扭矩T43将作为原始目标扭矩T44，将原始目标扭矩T44与驱动电机目标扭矩的阈值41作比较，得到驱动电机目标扭矩的阈值限制的驱动电机目标扭矩T11。

在一些实施例中，第一控制模块11还配置为将功率响应速率X41和轮端扭矩T43输入驾驶性滤波的处理模块43中确定驱动电机的原始目标扭矩T44，并根据阈值41调整经过驾驶性滤波处理的原始目标扭矩T44，以获得并输出驱动电机目标扭矩T11。

在一些实施例中，阈值计算模块112还配置为根据增程补偿功率以及纯电扭矩限制共同确定阈值，且阈值包括扭矩最大值和扭矩最小值。根据增程补偿功率确定阈值41的部分已在上文结合图4做了说明，下面根据图4所示，说明使用增城补偿功率和纯电扭矩限制共同确定阈值的方案，即确定阈值42。

在这样的实施例中，阈值计算模块112确定的驱动电机目标扭矩的阈值同时包括阈值41和阈值42。阈值42的计算方式可以是根据发电机实际发电功率P42除以驱动电机角速度A21，得到实际发电扭矩T45。在驱动电机最大制动扭矩T46和可用的充电扭矩T47的较大值，最后将该较大值与实际发电扭矩T45相加得到阈值42。

可以理解的是，参照图4，阈值41和阈值42其中一个为扭矩最大值，一个为扭矩最小值。第一控制模11还配置为判断原始目标扭矩T44是否位于扭矩最小值和扭矩最大值之间，若判断结果为是，则直接输出原始目标扭矩T44作为驱动电机目标扭矩T11，否则，若原始目标扭矩T44大于扭矩最大值，则输出扭矩最大值作为驱动电机目标扭矩T11；若原始目标扭矩T44小于扭矩最小值，则输出扭矩最小值作为驱动电机目标扭矩T11。

本申请将车辆全局的能量管理做了控制解耦，将***拆分成两个独立的控制模块，只需考虑两个控制模块之间关键信号的交互，大大降低了控制的复杂程度；本申请将全局能量管理作了边界限制，通过关注车辆的实时工况，并根据车辆控制目标调整当前的控制目标，适时降低或者提高发电功率，在保证发电效率的同时，提高了***的安全。本申请的分体式能量管理的控制***包括开关模块，使得***完全独立，开发人员可分别开发两个控制模块，提高了开发的效率。

图5是根据本申请一实施例示出的分体式能量管理的控制***的开发方法的流程示意图。如图5所示，本申请还提供了一种分体式能量管理的增程器控制***的开发方法50，控制***适于控制发动机、发电机、驱动电机和电池的能量管理，开发方法包括步骤S51-S52：

步骤S51：独立开发第一控制模块，包括在第一控制模块中配置开关模块和阈值计算模块，开关模块适于根据发动机启动完成或启动未完成的判断结果，选择将发电机实际发电功率或发动机启动消耗功率作为增程补偿功率输入至阈值计算模块，阈值计算模块配置为根据增程补偿功率计算驱动电机目标扭矩的阈值，第一控制模块配置为确定并输出由驱动电机目标扭矩的阈值限制的驱动电机目标扭矩。

步骤S52：独立开发第二控制模块，包括将第二控制模块配置为根据驱动电机目标扭矩确定初始目标发电功率，并根据初始目标发电功率确定发电机的最终目标转速和发动机的最终目标扭矩，同时，将第二控制模块配置为生成发动机启动消耗功率。

其中第一控制模块和第二控制模块共同作用于能量管理。

示例性的，如图5所示的增程器控制***的开发方法50可以用来开发上述参照图1-图4说明的分体式能量管理的控制***10，特别是对于第一控制模块11和第二控制模块12的解耦，在两个控制模块独立开发的基础上，对于边界条件进行设置，从而在保证车辆全局的能量控制具有边界条件保护的前提下，降低电池与增程器两个动力源控制的复杂度。其他关于本发明如图5所示的开发方法50的细节，可以参考上述参照图1-4的说明，在此不再赘述，参照图1-4的说明中所有包含的特征均可以采用开发方法50进行开发和设计。

本申请的分体式能量管理的控制***的开发方法同过独立开发第一控制模块和第二控制模块，只需考虑两个控制模块之间关键信号的交互，降低了开发的难度；同时独立对两个控制模块开发，提高了开发效率，缩短了开发周期。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

本申请的一些方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“***”。处理器可以是一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DAPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或者其组合。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。例如，计算机可读介质可包括，但不限于，磁性存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如，压缩盘CD、数字多功能盘DVD……)、智能卡以及闪存设备(例如，卡、棒、键驱动器……)。

计算机可读介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行***、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (12)

1.一种分体式能量管理的控制***，适于控制发动机、发电机、驱动电机和电池的能量管理，其特征在于，包括：

第一控制模块，包括开关模块和阈值计算模块，所述开关模块适于根据所述发动机启动完成或启动未完成的判断结果，选择将发电机实际发电功率或发动机启动消耗功率作为增程补偿功率并最终输入至所述阈值计算模块，所述阈值计算模块配置为根据所述增程补偿功率计算驱动电机目标扭矩的阈值，所述第一控制模块配置为确定并输出由所述驱动电机目标扭矩的阈值限制的驱动电机目标扭矩；以及

独立于所述第一控制模块的第二控制模块，所述第二控制模块配置为根据所述驱动电机目标扭矩确定初始目标发电功率，并根据所述初始目标发电功率确定发电机的最终目标转速和发动机的最终目标扭矩，所述第二控制模块还配置为生成所述发动机启动消耗功率。

2.如权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述第二控制模块配置为根据电池真实剩余电量百分比、实际车速以及所述驱动电机目标扭矩确定所述初始目标发电功率。

3.如权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述第二控制模块还配置为在确定所述初始目标发电功率后，根据功率限制条件调整所述初始目标发电功率，以获得最终目标发电功率，并根据所述最终目标发电功率确定所述发电机和所述发动机的最终目标扭矩和所述最终目标转速。

4.如权利要求3所述的控制***，其特征在于，所述功率限制条件包括最大发电功率的限制，所述根据功率限制条件调整所述初始目标发电功率包括判断所述初始目标发电功率是否位于所述最大发电功率和零之间，若判断结果为是，则直接将所述初始目标发电功率的绝对值作为所述最终目标发电功率，否则输出所述最大发电功率的绝对值作为所述最终目标发电功率。

5.如权利要求4所述的控制***，其特征在于，所述第二控制模块还配置为根据电池最大充电功率与驱动电机实际功率获得电池可用充电功率，并且，所述第二控制模块还配置为根据发电机角速度和边界扭矩确定发电能力功率，并根据所述可用充电功率和所述发电能力功率确定所述最大发电功率。

6.如权利要求5所述的控制***，其特征在于，所述第二控制模块还配置为根据电池的持续能力和峰值能力确定所述电池最大充电功率。

7.如权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述第二控制模块确定的所述最终目标转速和所述最终目标扭矩为经过梯度滤波之后的最终目标转速和最终目标扭矩。

8.如权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述第二控制模块还配置为，根据所述发电机实际发电功率和发电机角速度确定补偿扭矩，并根据所述补偿扭矩确定所述发动机的所述最终目标扭矩。

9.如权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述第二控制模块还配置为根据预设模型确定功率响应速率。

10.如权利要求9所述的控制***，其特征在于，所述第一控制模块还配置为根据所述功率响应速率和轮端扭矩确定驱动电机的原始目标扭矩，并根据所述阈值调整所述原始目标扭矩，以获得并输出所述驱动电机目标扭矩。

11.如权利要求10所述的控制***，其特征在于，所述阈值计算模块配置为根据所述增程补偿功率以及纯电扭矩限制共同确定所述阈值，且所述阈值包括扭矩最大值和扭矩最小值，所述第一控制模块还配置为判断所述原始目标扭矩是否位于所述扭矩最小值和所述扭矩最大值之间，若判断结果为是，则直接输出所述原始目标扭矩作为所述驱动电机目标扭矩，否则，若所述原始目标扭矩大于所述扭矩最大值，则输出所述扭矩最大值作为所述驱动电机目标扭矩，若所述原始目标扭矩小于所述扭矩最小值，则输出所述扭矩最小值作为所述驱动电机目标扭矩。

12.一种分体式能量管理的增程器控制***的开发方法，所述控制***适于控制发动机、发电机、驱动电机和电池的能量管理，所述开发方法包括如下的步骤：

独立开发第一控制模块，包括在所述第一控制模块中配置开关模块和阈值计算模块，所述开关模块适于根据所述发动机启动完成或启动未完成的判断结果，选择将发电机实际发电功率或发动机启动消耗功率作为增程补偿功率输入至所述阈值计算模块，所述阈值计算模块配置为根据所述增程补偿功率计算驱动电机目标扭矩的阈值，所述第一控制模块配置为确定并输出由所述驱动电机目标扭矩的阈值限制的驱动电机目标扭矩；以及

独立开发第二控制模块，包括将所述第二控制模块配置为根据所述驱动电机目标扭矩确定初始目标发电功率，并根据所述初始目标发电功率确定发电机的最终目标转速和发动机的最终目标扭矩，同时，将所述第二控制模块配置为生成所述发动机启动消耗功率，

其中所述第一控制模块和第二控制模块共同作用于所述能量管理。

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