CN117465413B - 一种智能混合动力汽车动力总成控制*** - Google Patents
一种智能混合动力汽车动力总成控制*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种智能混合动力汽车动力总成控制***,尤其涉及混合动力汽车的控制领域技术领域,包括:信息获取模块,用以周期性获取混合动力汽车的电池信息、行驶信息和发电信息;行驶分析模块,用以对行驶场景、坡道情况和道路情况进行分析;电池分析模块,用以对负荷强度进行分析和优化;预测分析模块,用以对下一周期的预计耗能进行分析;调整优化模块,用以对预计耗能的分析过程进行调整和优化;控制模块,用以根据预计耗能、负荷强度和发动机介入情况对发动机进行控制。本发明实现了对行驶环境、电池状态和发动机状态的综合分析,解决了对混动汽车发动机控制分析效率低,分析不准确的问题。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力汽车的控制领域技术领域,尤其涉及一种智能混合动力汽车动力总成控制***。
背景技术
混合动力汽车作为传统汽车向纯电动汽车过渡的桥梁,逐渐取代传统燃油车是时代赋予的使命,混合动力汽车的续航里程对于混合动力汽车的发展至关重要,需要对混合动力汽车的动力总成进行有效的控制,以增加混合动力汽车的续航里程,增加燃油效率。
中国专利公开号:CN104890669A公开了一种。混合动力汽车动力总成控制方法,包括,根据驾驶员的驾驶动作获得行车信号,进而对车辆当前行驶工况进行预判,将行使工况分为乡村工况、城市工况和高速工况,确定当前行驶工况后,整车控制器接收当前行驶工况信息,再根据整车需求转矩和电池SOC状态合理选择动力分配方案,对动力进行合理分配,达到对不同路况的自适应控制。该方案实现了对汽车动力的分配,未实现对汽车行驶状况、电池状态和发动机状态的综合分析,存在对混动汽车发动机控制分析效率低,分析不准确的问题。
发明内容
为此,本发明提供一种智能混合动力汽车动力总成控制***,用以克服现有技术中对混动汽车发动机控制分析效率低,分析不准确的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种智能混合动力汽车动力总成控制***,包括:
信息获取模块,用以周期性获取混合动力汽车的电池信息、行驶信息和发电信息;
行驶分析模块,用以根据行驶信息对行驶场景、坡道情况和道路情况进行分析;
电池分析模块,用以根据电池信息对负荷强度进行分析,还用以根据发电信息对负荷强度进行优化;所述电池分析模块设有负荷分析单元,其用以根据荷电状态对负荷强度进行分析;所述电池分析模块还设有负荷调整单元,其用以根据电池温度对负荷强度的分析过程进行调整;所述电池分析模块还设有发电分析单元,其用以根据发电效率、发动机排量和发动机转速对协助电量进行分析;所述电池分析模块还设有负荷优化单元,其用以在发动机介入情况为发动机介入时,根据协助电量对负荷强度的调整过程进行优化;
预测分析模块,用以根据行驶场景、坡道情况、道路情况和负荷强度对下一周期的预计耗能进行分析;
调整优化模块,用以根据电池信息对预计耗能的分析过程进行调整,还用以根据汽车行驶中各周期的电池信息对预计耗能的调整过程进行优化;
控制模块,用以根据预计耗能、负荷强度和发动机介入情况对发动机进行控制。
进一步地,所述行驶分析模块设有场景分析单元,其用以根据汽车车速和行驶距离对行驶场景进行分析,其中:
当V≥v1且S2/(S1+S2)≥s1时,所述场景分析单元判定行驶场景为高速路行驶;
当v2≤V<v1且S1/(S1+S2)≥s2时,所述场景分析单元判定行驶场景为公路行驶;
所述行驶分析模块还设有坡道分析单元,其用以根据车体水平角度对坡道情况进行分析,其中:
当∀∠Pt>0且∠P1≥p时,所述坡道分析单元判定坡道情况为上坡路段;
当∀∠Pt<0且∠P1≤-p时,所述坡道分析单元判定坡道情况为下坡路段;
当∃∠Pt>0且∃∠Pt<0且∀∠Pt∈(-p,p)时,所述坡道分析单元判定坡道情况为颠簸路段;
所述行驶分析模块还设有道路分析单元,其用以根据汽车车速和行驶距离对道路情况进行分析,其中:
当V<v2/2且S1≥S2时,所述道路分析单元判定道路情况为堵塞;
当V≥v2/2且S2/V>S1/(v2/2)时,所述道路分析单元判定道路情况为畅通。
进一步地,所述负荷分析单元根据荷电状态通过负荷计算公式计算负荷强度,所述负荷分析单元设有负荷计算公式如下:
Q=(UT-U1)/T
其中,Q表示负荷强度,UT表示周期内最后时刻电池的荷电状态,U1表示周期内初始时刻电池的荷电状态,T表示周期的时长。
进一步地,所述负荷调整单元将电池温度与温度阈值进行比对,并根据比对结果对负荷强度的分析过程进行调整,其中:
当W1<w1时,所述负荷调整单元判定电池温度低,对负荷强度的分析过程进行调整,调整后的负荷强度为Q1,设定Q1=Q×(WT-W1)/WT;
当W1>w2时,所述负荷调整单元判定电池温度高,对负荷强度的分析过程进行调整,调整后的负荷强度为Q1,设定Q1=Q×(W1+WT)/(2×WT);
其中,W1表示周期内初始时刻电池的电池温度,WT表示周期内最后时刻电池的电池温度,w1表示第一温度阈值,其取值范围为:0<w1≤10,w2表示第二温度阈值,其取值范围为:30≤w2≤40。
进一步地,所述发电分析单元根据发电效率、发动机排量和发动机转速通过协助公式计算协助电量,所述发电分析单元设有协助公式如下:
q=0.01×f×n×T×η
其中,q表示协助电量,f表示发动机排量,n表示发动机转速,η表示发电效率。
进一步地,所述负荷优化单元根据协助电量和电池容量对负荷强度的调整过程进行优化,优化后的负荷强度为Q2,设定Q2=Q1+q/(L×T),其中L表示电池容量。
进一步地,所述预测分析模块根据行驶场景、坡道情况、道路情况和负荷强度对下一周期的预计耗能进行分析,其中:
当行驶场景为高速路行驶时,所述预测分析模块设置行驶参数a=1;
当行驶场景为公路行驶时,所述预测分析模块设置行驶参数a=0;
当坡道情况为上坡路段时,所述预测分析模块设置坡道参数b=1.2;
当坡道情况为下坡路段时,所述预测分析模块设置坡道参数b=0;
当坡道情况为颠簸路段时,所述预测分析模快设置坡道参数b=1;
当道路情况为畅通时,所述预测分析模块设置道路参数c=0;
当道路情况为堵塞时,所述预测分析模块设置道路参数c=0.8;
当行驶参数或坡道参数或道路参数未被赋值时,将未被赋值的行驶参数或坡道参数或道路参数赋值为0;
所述预测分析模块通过预测公式对预计耗能进行分析,所述预测分析模块设有预测公式如下:
E=Q×αa×βb×γc
其中,E表示预计耗能,α为第一预设预测参数,其取值范围为:1.1≤α≤1.2,β表示第二预设预测参数,其取值范围为:1.2≤β≤1.5,γ表示第三预设预测参数,其取值范围为:0.8≤γ<1。
进一步地,所述调整优化模块设有预测调整单元,其用以将荷电状态和荷电阈值进行比对,并根据比对结果对行驶参数、坡道参数和道路参数进行调整,其中:
当UT≥u时,所述预测调整单元判断荷电状态正常,不对行驶参数、坡道参数和道路参数进行调整;
当UT<u时,所述预测调整单元判断荷电状态低,对行驶参数、坡道参数和道路参数进行调整,调整后的行驶参数为a1,设定a1=a+eUT-u,调整后的坡道参数为b1,设定b1=b+eUT-u,调整后的道路参数为c1,设定c1=(c+eu-UT)/2。
进一步地,所述调整优化模块还设有预测优化单元,其用以根据汽车行驶各周期的荷电状态计算荷电变化量,并根据荷电变化量对行驶参数、坡道参数和道路参数的调整过程进行优化,其中:
当h≤g时,所述预测优化单元判定荷电变化量正常,不对行驶参数、坡道参数和道路参数的调整过程进行优化;
当h>g时,所述预测优化单元判定荷电变化量大,对行驶参数、坡道参数和道路参数的调整过程进行优化,优化后的行驶参数为a2,设定,a2=a1×h/g,优化后的坡道参数为b2,设定b2=b1×h/g,优化后的道路参数为c2,设定c2=c1×g/h。
进一步地,所述控制模块将预计耗能和负荷强度进行比对,并根据比对结果和发动机介入情况对发动机进行控制,其中:
当发动机介入情况为发动机未介入且E>Q时,所述控制模块控制发动机开启;
当发动机介入情况为发动机介入且E>Q时,所述控制模块控制提高发动机转速,直到E=Q或发动机转速达到最大值;
当发动机介入情况为发动机介入且E<Q时,所述控制模块控制降低发动机转速,直到E=Q。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,通过所述信息获取模块对电池信息、行驶信息和发电信息的周期性获取,以提高分析数据获取的准确度,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度,通过所述行驶分析模块对行驶信息的分析,以分析出行驶场景、坡道情况和道路情况,实现对汽车行驶环境的分析,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度,通过所述电池分析模块对电池信息的分析,以分析出负荷强度,实现对电池电量分析,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度,通过所述电池分析模块对发电信息的分析,以对负荷强度进行优化,分析出发电量对负荷强度的影响,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度,通过所述预测分析模块对行驶场景、坡道情况、道路情况和负荷强度的分析,以分析出下一周期的预计耗能,对下一周期的负荷情况进行预测,从而实现当前周期分析对下一周期的影响,增强***关联性,进而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度,通过所述调整优化模块对电池信息的分析,以对预计耗能的分析过程进行调整和优化,增加电池用电变化对预计耗能的影响,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度,通过所述控制模块对预计耗能、负荷强度和发动机介入情况的分析,以对发动机进行控制,启动发动机进行发电以减少***负荷,增加续航里程,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度。
附图说明
图1为本实施例智能混合动力汽车动力总成控制***的结构框图;
图2为本实施例行驶分析模块的结构框图;
图3为本实施例电池分析模块的结构框图;
图4为本实施例调整优化模块的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示,其为本实施例一种智能混合动力汽车动力总成控制***,包括:
信息获取模块,用以周期性获取混合动力汽车的电池信息、行驶信息和发电信息,所述混合动力汽车为增程式电动汽车,所述电池信息包括荷电状态、电池温度和电池容量,所示行驶信息包括汽车车速、车体水平角度和行驶距离,所述汽车车速为当前周期内汽车的平均车速,所述车体水平角度为周期内每秒汽车车头与水平面的夹角度数,所述行驶距离为当前周期内汽车的移动距离,所述行驶距离包括制动距离和驱动距离,所述制动距离指驾驶员踩踏制动踏板情况下的汽车的行驶距离,所述驱动距离表示驾驶员未踩踏制动踏板情况下的汽车的行驶距离,所述发电信息包括发动机介入情况,发电效率、发动机排量、发动机转速和剩余燃油量,所述发动机介入情况包括发动机介入和发动机未介入,所述电池信息、行驶信息、发电信息和汽车胎压的获取方式为通过汽车运行控制***数据获取,所述负载量的获取方式为通过汽车座椅上的压力传感器获取,可以理解的是,本实施例中采用的周期为5分钟,本实施例中不对周期的设置作具体限定,本领域技术人员可自由设置,如还可设置为3分钟、10分钟、15分钟等,周期的设置应满足小于等于15分钟;
行驶分析模块,用以根据行驶信息对行驶场景、坡道情况和道路情况进行分析,行驶分析模块与所述信息获取模块连接,所述行驶场景包括高速路行驶和公路行驶,所述坡道情况包括上坡路段、下坡路段和颠簸路段,所述道路情况包括畅通和堵塞;
电池分析模块,用以根据电池信息对负荷强度进行分析,还用以根据发电信息对负荷强度进行优化,电池分析模块与所述行驶分析模块连接;
预测分析模块,用以根据行驶场景、坡道情况、道路情况和负荷强度对下一周期的预计耗能进行分析,预测分析模块与所述电池分析模块连接;
调整优化模块,用以根据电池信息对预计耗能的分析过程进行调整,还用以根据汽车行驶中各周期的电池信息对预计耗能的调整过程进行优化,调整优化模块与所述预测分析模块连接;
控制模块,用以根据对预计耗能、负荷强度和发动机介入情况对发动机进行控制,控制模块与所述预测分析模块连接。
请参阅图2所示,所述行驶分析模块包括:
场景分析单元,用以根据汽车车速和行驶距离对行驶场景进行分析;
坡道分析单元,用以根据车体水平角度对坡道情况进行分析,坡道分析单元与所述场景分析单元连接;
道路分析单元,用以根据汽车车速和行驶距离对道路情况进行分析,道路分析单元与所述坡道分析单元连接。
请参阅图3所示,所述电池分析模块包括:
负荷分析单元,用以根据荷电状态对负荷强度进行分析;
负荷调整单元,用以根据电池温度对负荷强度的分析过程进行调整,负荷调整单元与所述负荷分析单元连接;
发电分析单元,用以根据发电效率、发动机排量和发动机转速对协助电量进行分析,发电分析单元与所述负荷调整单元连接;
负荷优化单元,用以在发动机介入情况为发动机介入时,根据协助电量对负荷强度的调整过程进行优化,负荷优化单元与发电分析单元连接。
请参阅图4所示,所述调整优化模块包括:
预测调整单元,用以根据电池的荷电状态对预计耗能的分析过程进行调整;
预测优化单元,用以根据汽车行驶各周期的荷电状态对预计耗能的调整过程进行优化,预测优化单元与所述预测调整单元连接。
具体而言,本实施例中通过所述信息获取模块对电池信息、行驶信息和发电信息的周期性获取,以提高分析数据获取的准确度,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度,通过所述行驶分析模块对行驶信息的分析,以分析出行驶场景、坡道情况和道路情况,实现对汽车行驶环境的分析,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度,通过所述电池分析模块对电池信息的分析,以分析出负荷强度,实现对电池电量分析,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度,通过所述电池分析模块对发电信息的分析,以对负荷强度进行优化,分析出发电量对负荷强度的影响,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度,通过所述预测分析模块对行驶场景、坡道情况、道路情况和负荷强度的分析,以分析出下一周期的预计耗能,对下一周期的负荷情况进行预测,从而实现当前周期分析对下一周期的影响,增强***关联性,进而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度,通过所述调整优化模块对电池信息的分析,以对预计耗能的分析过程进行调整和优化,增加电池用电变化对预计耗能的影响,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度,通过所述控制模块对预计耗能、负荷强度和发动机介入情况的分析,以对发动机进行控制,启动发动机进行发电以减少***负荷,增加续航里程,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度。
具体而言,本实施例中所述场景分析单元根据汽车车速和行驶距离对行驶场景进行分析,其中:
当V≥v1且S2/(S1+S2)≥s1时,所述场景分析单元判定行驶场景为高速路行驶;
当v2≤V<v1且S1/(S1+S2)≥s2时,所述场景分析单元判定行驶场景为公路行驶;
其中,V表示汽车车速,v1表示第一速度阈值,其取值范围为:80≤v1≤100,v2表示第二速度阈值,其取值范围为:30≤v2≤60,S1表示制动距离,S2表示驱动距离,s1表示第一距离阈值,其取值范围为:0.9≤s1≤1,s2表示第二距离阈值,其取值范围为:0.1≤s2≤0.2。可以理解的是,本实施例中不对速度阈值和距离阈值的取值作具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足对行驶场景的判断即可,速度阈值和距离阈值的最佳取值为;v1=90,v2=40,s1=0.9,s2=0.15。
具体而言,本实施例中通过所述场景分析分析单元对汽车车速和行驶距离的分析,以分析出汽车的行驶场景,实现对汽车高低速运行的分析,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度。
具体而言,本实施例中所述坡道分析单元根据车体水平角度对坡道情况进行分析,其中:
当∀∠Pt>0且∠P1≥p时,所述坡道分析单元判定坡道情况为上坡路段;
当∀∠Pt<0且∠P1≤-p时,所述坡道分析单元判定坡道情况为下坡路段;
当∃∠Pt>0且∃∠Pt<0且∀∠Pt∈(-p,p)时,所述坡道分析单元判定坡道情况为颠簸路段;
其中:∠Pt表示当前周期内各时刻的车体水平角度,t表示周期内的时间编号,∠P1表示当前周期内各时刻的车体水平角度平均值,p表示角度阈值,其取值范围为:10≤p≤30。可以理解的是,本实施例中不对角度阈值的取值作具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足对坡道情况的判断即可,角度阈值的最佳取值为:p=15。
具体而言,本实施例中通过所述坡道分析单元对车体水平角度的分析,以分析出坡道情况,实现对汽车行驶中道路坡度阻力的分析,增加***分析的多样性,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度。
具体而言,本实施例中所述道路分析单元根据汽车车速和行驶距离对道路情况进行分析,其中:
当V<v2/2且S1≥S2时,所述道路分析单元判定道路情况为堵塞;
当V≥v2/2且S2/V>S1/(v2/2)时,所述道路分析单元判定道路情况为畅通。
具体而言,本实施例中通过所述道路分析单元对汽车车速和行驶距离的分析,以分析出道路情况,判断出道路的拥堵问题,增加汽车行驶中频繁起步对***分析的影响,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度。
具体而言,本实施例中所述负荷分析单元根据荷电状态通过负荷计算公式计算负荷强度,所述负荷分析单元设有负荷计算公式如下:
Q=(UT-U1)/T
其中,Q表示负荷强度,UT表示周期内最后时刻电池的荷电状态,U1表示周期内初始时刻电池的荷电状态,T表示周期的时长。
具体而言,本实施例中通过所述负荷分析单元对荷电状态的分析,以计算出负荷强度,使负荷强度与周期内荷电状态的变化量相关,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度。
具体而言,本实施例中所述负荷调整单元将电池温度与温度阈值进行比对,并根据比对结果对负荷强度的分析过程进行调整,其中:
当W1<w1时,所述负荷调整单元判定电池温度低,对负荷强度的分析过程进行调整,调整后的负荷强度为Q1,设定Q1=Q×(WT-W1)/WT;
当W1>w2时,所述负荷调整单元判定电池温度高,对负荷强度的分析过程进行调整,调整后的负荷强度为Q1,设定Q1=Q×(W1+WT)/(2×WT);
其中,W1表示周期内初始时刻电池的电池温度,WT表示周期内最后时刻电池的电池温度,w1表示第一温度阈值,其取值范围为:0<w1≤10,w2表示第二温度阈值,其取值范围为:30≤w2≤40。可以理解的是,本实施例中不对温度阈值的取值作具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足对负荷强度的调整即可,温度阈值的最佳取值为:w1=10,w2=30。
具体而言,本实施例中通过所述负荷调整单元对电池温度的分析,以对负荷强度的分析过程进行调整,使负荷强度与电池温度相关,在电池温度低或高的情况下对负荷强度进行不同精度的调整,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度。
具体而言,本实施例中所述发电分析单元根据发电效率、发动机排量和发动机转速通过协助公式计算协助电量,所述发电分析单元设有协助公式如下:
q=0.01×f×n×T×η
其中,q表示协助电量,f表示发动机排量,n表示发动机转速,η表示发电效率。
具体而言,本实施例中通过所述发电分析单元对发电效率、发动机排量和发动机转速的分析,以计算出协助电量,实现对发动机燃油发电量的分析,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度。
具体而言,本实施例中所述负荷优化单元根据协助电量和电池容量对负荷强度的调整过程进行优化,优化后的负荷强度为Q2,设定Q2=Q1+q/(L×T),其中L表示电池容量。
具体而言,本实施例中通过所述负荷优化单元对协助电量的分析,以对负荷强度的调整过程进行优化,在发动机运行的情况下对负荷强度进行优化,实现***中持续对负荷强度的分析,实现上一周期对发动机的控制对当前周期负荷强度分析的影响,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度。
具体而言,本实施例中所述预测分析模块根据行驶场景、坡道情况、道路情况和负荷强度对下一周期的预计耗能进行分析,其中:
当行驶场景为高速路行驶时,所述预测分析模块设置行驶参数a=1;
当行驶场景为公路行驶时,所述预测分析模块设置行驶参数a=0;
当坡道情况为上坡路段时,所述预测分析模块设置坡道参数b=1.2;
当坡道情况为下坡路段时,所述预测分析模块设置坡道参数b=0;
当坡道情况为颠簸路段时,所述预测分析模快设置坡道参数b=1;
当道路情况为畅通时,所述预测分析模块设置道路参数c=0;
当道路情况为堵塞时,所述预测分析模块设置道路参数c=0.8;
当行驶参数或坡道参数或道路参数未被赋值时,将未被赋值的行驶参数或坡道参数或道路参数赋值为0;
所述预测分析模块通过预测公式对预计耗能进行分析,所述预测分析模块设有预测公式如下:
E=Q×αa×βb×γc
其中,E表示预计耗能,α表示第一预设预测参数,其取值范围为:1.1≤α≤1.2,β表示第二预设预测参数,其取值范围为:1.2≤β≤1.5,γ表示第三预设预测参数,其取值范围为:0.8≤γ<1。可以理解的是,本实施例中不对预设预测参数的取值作具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足对预计耗能的分析即可,预设预测参数的最佳取值为:α=1.1,β=1.3,γ=0.85。
具体而言,本实施例中所述预测调整单元将荷电状态和荷电阈值进行比对,并根据比对结果对行驶参数、坡道参数和道路参数进行调整,其中:
当UT≥u时,所述预测调整单元判断荷电状态正常,不对行驶参数、坡道参数和道路参数进行调整;
当UT<u时,所述预测调整单元判断荷电状态低,对行驶参数、坡道参数和道路参数进行调整,调整后的行驶参数为a1,设定a1=a+eUT-u,调整后的坡道参数为b1,设定b1=b+eUT-u,调整后的道路参数为c1,设定c1=(c+eu-UT)/2;
其中,u表示荷电阈值,其取值范围为:0.2≤u≤0.4。可以理解的是,本实施例中不对荷电阈值的取值作具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足对行驶参数、坡道参数和道路参数的调整即可,荷电阈值的最佳取值为:u=0.3。
具体而言,本实施例中通过所述预测调整单元对当前周期荷电状态的分析,以对预计耗能的分析过程进行调整,实现在电池低电量的情况下,对预计耗能的调整,保证发动机的介入情况,以降低电池电量的消耗速度,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度。
具体而言,本实施例中所述预测优化单元根据汽车行驶各周期的荷电状态计算荷电变化量,并根据荷电变化量对行驶参数、坡道参数和道路参数的调整过程进行优化,其中:
当h≤g时,所述预测优化单元判定荷电变化量正常,不对行驶参数、坡道参数和道路参数的调整过程进行优化;
当h>g时,所述预测优化单元判定荷电变化量大,对行驶参数、坡道参数和道路参数的调整过程进行优化,优化后的行驶参数为a2,设定,a2=a1×h/g,优化后的坡道参数为b2,设定b2=b1×h/g,优化后的道路参数为c2,设定c2=c1×g/h;
其中,h表示当前周期的荷电变化量,设定h=UT-U1,g表示汽车行驶各周期的平均荷电变化量,设定,g=(h1+h2+...+hi)/i,h1表示汽车行驶第一个周期的荷电变化量,h2表示汽车行驶第二个周期的荷电变化量,hi表示汽车行驶最后一个周期的荷电变化量,i表示周期数量。
具体而言,本实施例中通过所述预测优化单元对汽车行驶各周期的荷电变化量的分析,以对预计耗能的调整过程进行优化,判断出荷电状态的异常变化,对个参数进行优化,使预计耗能与平均荷电变化量相关,增加***分析的多样性,从而提高***对混动汽车发动机控制的分析效率,提高分析的准确度。
具体而言,本实施例中所述控制模块将预计耗能和负荷强度进行比对,并根据比对结果和发动机介入情况对发动机进行控制,其中:
当发动机介入情况为发动机未介入且E>Q时,所述控制模块控制发动机开启;
当发动机介入情况为发动机介入且E>Q时,所述控制模块控制提高发动机转速,直到E=Q或发动机转速达到最大值;
当发动机介入情况为发动机介入且E<Q时,所述控制模块控制降低发动机转速,直到E=Q。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能混合动力汽车动力总成控制***,其特征在于,包括:
信息获取模块,用以周期性获取混合动力汽车的电池信息、行驶信息和发电信息;
行驶分析模块,用以根据行驶信息对行驶场景、坡道情况和道路情况进行分析;
电池分析模块,用以根据电池信息对负荷强度进行分析,还用以根据发电信息对负荷强度进行优化;所述电池分析模块设有负荷分析单元,其用以根据荷电状态对负荷强度进行分析;所述电池分析模块还设有负荷调整单元,其用以根据电池温度对负荷强度的分析过程进行调整;所述电池分析模块还设有发电分析单元,其用以根据发电效率、发动机排量和发动机转速对协助电量进行分析;所述电池分析模块还设有负荷优化单元,其用以在发动机介入情况为发动机介入时,根据协助电量对负荷强度的调整过程进行优化;
预测分析模块,用以根据行驶场景、坡道情况、道路情况和负荷强度对下一周期的预计耗能进行分析;
调整优化模块,用以根据电池信息对预计耗能的分析过程进行调整,还用以根据汽车行驶中各周期的电池信息对预计耗能的调整过程进行优化;
控制模块,用以根据预计耗能、负荷强度和发动机介入情况对发动机进行控制。
2.根据权利要求1所述的智能混合动力汽车动力总成控制***,其特征在于,所述行驶分析模块设有场景分析单元,其用以根据汽车车速和行驶距离对行驶场景进行分析,其中:
当V≥v1且S2/(S1+S2)≥s1时,所述场景分析单元判定行驶场景为高速路行驶;
当v2≤V<v1且S1/(S1+S2)≥s2时,所述场景分析单元判定行驶场景为公路行驶;
其中,V表示汽车车速,v1表示第一速度阈值,其取值范围为:80≤v1≤100,v2表示第二速度阈值,其取值范围为:30≤v2≤60,S1表示制动距离,S2表示驱动距离,s1表示第一距离阈值,其取值范围为:0.9≤s1≤1,s2表示第二距离阈值,其取值范围为:0.1≤s2≤0.2;
所述行驶分析模块还设有坡道分析单元,其用以根据车体水平角度对坡道情况进行分析,其中:
当∀∠Pt>0且∠P1≥p时,所述坡道分析单元判定坡道情况为上坡路段;
当∀∠Pt<0且∠P1≤-p时,所述坡道分析单元判定坡道情况为下坡路段;
当∃∠Pt>0且∃∠Pt<0且∀∠Pt∈(-p,p)时,所述坡道分析单元判定坡道情况为颠簸路段;
其中:∠Pt表示当前周期内各时刻的车体水平角度,t表示周期内的时间编号,∠P1表示当前周期内各时刻的车体水平角度平均值,p表示角度阈值,其取值范围为:10≤p≤30;
所述行驶分析模块还设有道路分析单元,其用以根据汽车车速和行驶距离对道路情况进行分析,其中:
当V<v2/2且S1≥S2时,所述道路分析单元判定道路情况为堵塞;
当V≥v2/2且S2/V>S1/(v2/2)时,所述道路分析单元判定道路情况为畅通。
3.根据权利要求2所述的智能混合动力汽车动力总成控制***,其特征在于,所述负荷分析单元根据荷电状态通过负荷计算公式计算负荷强度,所述负荷分析单元设有负荷计算公式如下:
Q=(UT-U1)/T
其中,Q表示负荷强度,UT表示周期内最后时刻电池的荷电状态,U1表示周期内初始时刻电池的荷电状态,T表示周期的时长。
4.根据权利要求3所述的智能混合动力汽车动力总成控制***,其特征在于,所述负荷调整单元将电池温度与温度阈值进行比对,并根据比对结果对负荷强度的分析过程进行调整,其中:
当W1<w1时,所述负荷调整单元判定电池温度低,对负荷强度的分析过程进行调整,调整后的负荷强度为Q1,设定Q1=Q×(WT-W1)/WT;
当W1>w2时,所述负荷调整单元判定电池温度高,对负荷强度的分析过程进行调整,调整后的负荷强度为Q1,设定Q1=Q×(W1+WT)/(2×WT);
其中,W1表示周期内初始时刻电池的电池温度,WT表示周期内最后时刻电池的电池温度,w1表示第一温度阈值,其取值范围为:0<w1≤10,w2表示第二温度阈值,其取值范围为:30≤w2≤40。
5.根据权利要求4所述的智能混合动力汽车动力总成控制***,其特征在于,所述发电分析单元根据发电效率、发动机排量和发动机转速通过协助公式计算协助电量,所述发电分析单元设有协助公式如下:
q=0.01×f×n×T×η
其中,q表示协助电量,f表示发动机排量,n表示发动机转速,η表示发电效率。
6.根据权利要求5所述的智能混合动力汽车动力总成控制***,其特征在于,所述负荷优化单元根据协助电量和电池容量对负荷强度的调整过程进行优化,优化后的负荷强度为Q2,设定Q2=Q1+q/(L×T),其中L表示电池容量。
7.根据权利要求6所述的智能混合动力汽车动力总成控制***,其特征在于,所述预测分析模块根据行驶场景、坡道情况、道路情况和负荷强度对下一周期的预计耗能进行分析,其中:
当行驶场景为高速路行驶时,所述预测分析模块设置行驶参数a=1;
当行驶场景为公路行驶时,所述预测分析模块设置行驶参数a=0;
当坡道情况为上坡路段时,所述预测分析模块设置坡道参数b=1.2;
当坡道情况为下坡路段时,所述预测分析模块设置坡道参数b=0;
当坡道情况为颠簸路段时,所述预测分析模快设置坡道参数b=1;
当道路情况为畅通时,所述预测分析模块设置道路参数c=0;
当道路情况为堵塞时,所述预测分析模块设置道路参数c=0.8;
当行驶参数或坡道参数或道路参数未被赋值时,将未被赋值的行驶参数或坡道参数或道路参数赋值为0;
所述预测分析模块通过预测公式对预计耗能进行分析,所述预测分析模块设有预测公式如下:
E=Q×αa×βb×γc
其中,E表示预计耗能,α为第一预设预测参数,其取值范围为:1.1≤α≤1.2,β表示第二预设预测参数,其取值范围为:1.2≤β≤1.5,γ表示第三预设预测参数,其取值范围为:0.8≤γ<1。
8.根据权利要求7所述的智能混合动力汽车动力总成控制***,其特征在于,所述调整优化模块设有预测调整单元,其用以将荷电状态和荷电阈值进行比对,并根据比对结果对行驶参数、坡道参数和道路参数进行调整,其中:
当UT≥u时,所述预测调整单元判断荷电状态正常,不对行驶参数、坡道参数和道路参数进行调整;
当UT<u时,所述预测调整单元判断荷电状态低,对行驶参数、坡道参数和道路参数进行调整,调整后的行驶参数为a1,设定a1=a+eUT-u,调整后的坡道参数为b1,设定b1=b+eUT-u,调整后的道路参数为c1,设定c1=(c+eu-UT)/2;
其中,u表示荷电阈值,其取值范围为:0.2≤u≤0.4。
9.根据权利要求8所述的智能混合动力汽车动力总成控制***,其特征在于,所述调整优化模块还设有预测优化单元,其用以根据汽车行驶各周期的荷电状态计算荷电变化量,并根据荷电变化量对行驶参数、坡道参数和道路参数的调整过程进行优化,其中:
当h≤g时,所述预测优化单元判定荷电变化量正常,不对行驶参数、坡道参数和道路参数的调整过程进行优化;
当h>g时,所述预测优化单元判定荷电变化量大,对行驶参数、坡道参数和道路参数的调整过程进行优化,优化后的行驶参数为a2,设定,a2=a1×h/g,优化后的坡道参数为b2,设定b2=b1×h/g,优化后的道路参数为c2,设定c2=c1×g/h;
其中,h表示当前周期的荷电变化量,设定h=UT-U1,g表示汽车行驶各周期的平均荷电变化量,设定,g=(h1+h2+...+hi)/i,h1表示汽车行驶第一个周期的荷电变化量,h2表示汽车行驶第二个周期的荷电变化量,hi表示汽车行驶最后一个周期的荷电变化量,i表示周期数量。
10.根据权利要求7所述的智能混合动力汽车动力总成控制***,其特征在于,所述控制模块将预计耗能和负荷强度进行比对,并根据比对结果和发动机介入情况对发动机进行控制,其中:
当发动机介入情况为发动机未介入且E>Q时,所述控制模块控制发动机开启;
当发动机介入情况为发动机介入且E>Q时,所述控制模块控制提高发动机转速,直到E=Q或发动机转速达到最大值;
当发动机介入情况为发动机介入且E<Q时,所述控制模块控制降低发动机转速,直到E=Q。
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