基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法和装置，该方法包括：根据车轮实时转速在OEC曲线、MAX曲线、MIN曲线和电机峰值扭矩曲线上进行插值，获得OEC曲线对应的扭矩、MAX曲线对应的扭矩、MIN曲线对应的扭矩和电机峰值扭矩曲线对应的扭矩；根据车辆中电池的荷电状态和车轮处需求扭矩，以及OEC曲线对应的扭矩、MAX曲线对应的扭矩、MIN曲线对应的扭矩和电机峰值扭矩曲线对应的扭矩的之一或组合对车辆的工作模式进行控制。本发明专利技术可以使车辆处于最佳的工作模式，避免模式间的频繁切换，利用惩罚因子，根据发动机和电机输出功率对发动机燃油消耗率进行修正，可以提高车辆的燃油经济性和舒适性。

Method and apparatus for controlling dual mode hybrid electric vehicle based on penalty factor

The invention provides a method and apparatus for controlling a dual-mode hybrid vehicle based on the penalty factor, the method includes: according to the wheel speed in real-time interpolation of OEC curve, MAX curve, MIN curve and motor peak torque curve, OEC curve, MAX curve and the corresponding torque corresponding to the torque and the corresponding torque curve MIN peak torque and motor torque curve; according to the vehicle battery state of charge and the wheel torque control requirements, as well as the working mode of OEC curve of torque, torque, the corresponding MAX curve MIN curve corresponding to the peak torque and motor torque curve corresponding to torque or combinations of vehicles. The invention can make the vehicle in the best working mode, to avoid frequent switching between the modes, the penalty factor according to the engine and motor power consumption rate by modifying the engine fuel, can improve the vehicle fuel economy and comfort.

【技术实现步骤摘要】
基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法和装置
本专利技术涉及汽车制造
，尤其涉及一种基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法和装置。
技术介绍
现有技术中，双模混合动力汽车纯发动机工况向电机助力和行车发电工况切换的控制方法多采用图1所示的方法，图1为现有技术双模混合动力汽车控制方法的示意图。图1中，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ将发动机万有特性划分为①,②,③,④,⑤和⑥六个区域。①区为发动机和电机联合驱动，②区发动机沿最佳燃油经济性曲线工作、其余动力由电机助力补充，③和④区为纯发动机驱动工况，⑤区发动机沿最佳燃油经济性曲线工作、盈余动力由电机发电并补充给动力电池，⑥区发动机排放较差、优先纯电动工况。其中，曲线Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ根据试验数据可得，Ⅱ决定着纯发动机与电机助力模式的临界点，Ⅳ决定着纯发动机与行车发电模式的临界点。当前确定曲线Ⅱ和Ⅳ最常用的方法，就是通过标定方法获得。但是，标定方法最大缺点就是工作量较大且优化周期较长，例如在实车测试过程中，一个测试工况的测试时间大于20分钟，测试多个组合性能时会耗费大量时间，以及人员和设备的配合；同时标定方法是基于专业经验进行优化，不易确定曲线的标定方向，不易找到经济性较好的组合；另外，由于发动机的万有特性曲线差异较大，标定方法确定的曲线形状在不同发动机平台上的拓展性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法。该方法可以使车辆处于最佳的工作模式、避免模式间的频繁切换，并可以提高车辆的燃油经济性和舒适性，另外该方法平台拓展性较好，较易在不同发动机万有特性曲线上应用。本专利技术的第二个目的在于提出一种基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制装置。为了实现上述目的，本专利技术第一方面实施例的基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法，包括：根据车轮实时转速在最佳燃油经济性曲线、发动机外特性曲线、发动机最低扭矩曲线和电机峰值扭矩曲线上进行插值，获得所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩、所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩；根据车辆中电池的荷电状态和车轮处需求扭矩，以及所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩、所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩的之一或组合对车辆的工作模式进行控制。本专利技术实施例的基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法，根据车轮实时转速在最佳燃油经济性曲线、发动机外特性曲线、发动机最低扭矩曲线和电机峰值扭矩曲线上进行插值，获得最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、发动机外特性曲线对应的扭矩、发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和电机峰值扭矩曲线对应的扭矩，然后根据车辆中电池的荷电状态和车轮处需求扭矩，以及获得的上述扭矩中的之一或组合对车辆的工作模式进行控制，从而可以使车辆处于最佳的工作模式、避免模式间的频繁切换，并可以提高车辆的燃油经济性和舒适性，另外该方法平台拓展性较好，较易在不同发动机万有特性曲线上应用。为了实现上述目的，本专利技术第二方面实施例的基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制装置，包括：获得模块，用于根据车轮实时转速在最佳燃油经济性曲线、发动机外特性曲线、发动机最低扭矩曲线和电机峰值扭矩曲线上进行插值，获得所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩、所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩；控制模块，用于根据车辆中电池的荷电状态和车轮处需求扭矩，以及所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩、所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩的之一或组合对车辆的工作模式进行控制。本专利技术实施例的基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制装置，获得模块根据车轮实时转速在最佳燃油经济性曲线、发动机外特性曲线、发动机最低扭矩曲线和电机峰值扭矩曲线上进行插值，获得最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、发动机外特性曲线对应的扭矩、发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和电机峰值扭矩曲线对应的扭矩，然后控制模块根据车辆中电池的荷电状态和车轮处需求扭矩，以及获得的上述扭矩中的之一或组合对车辆的工作模式进行控制，从而可以使车辆处于最佳的工作模式、避免模式间的频繁切换，并可以提高车辆的燃油经济性和舒适性，另外该装置平台拓展性较好，较易在不同发动机万有特性曲线上应用。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为现有技术双模混合动力汽车控制方法的示意图；图2为本专利技术基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法一个实施例的流程图；图3为本专利技术双模混合动力汽车的动力结构一个实施例的示意图；图4为本专利技术基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法另一个实施例的流程图；图5为本专利技术基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制装置一个实施例的结构示意图；图6为本专利技术基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制装置另一个实施例的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。图2为本专利技术基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法一个实施例的流程图，如图2所示，该基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法可以包括：步骤201，根据车轮实时转速在最佳燃油经济性(OEC)曲线、发动机外特性(MAX)曲线、发动机最低扭矩(MIN)曲线和电机峰值扭矩曲线上进行插值，获得OEC曲线对应的扭矩、MAX曲线对应的扭矩、MIN曲线对应的扭矩和电机峰值扭矩曲线对应的扭矩。步骤202，根据车辆中电池的荷电状态和车轮处需求扭矩，以及OEC曲线对应的扭矩、MAX曲线对应的扭矩、MIN曲线对应的扭矩和电机峰值扭矩曲线对应的扭矩的之一或组合对车辆的工作模式进行控制。具体地，步骤202可以为：根据车辆中电池的荷电状态确定电池是否处于可放电状态；如果是，则根据车轮处需求扭矩、OEC曲线对应的扭矩、MAX曲线对应的扭矩和电机峰值扭矩曲线对应的扭矩对车辆的工作模式进行控制；如果电池不是处于可放电状态，则根据车轮处需求扭矩、OEC曲线对应的扭矩、MAX曲线对应的扭矩、MIN曲线对应的扭矩和电机峰值扭矩曲线对应的扭矩对车辆的工作模式进行控制。更具体地，根据车轮处需求扭矩、OEC曲线对应的扭矩、MAX曲线对应的扭矩和电机峰值扭矩曲线对应的扭矩对车辆的工作模式进行控制可以为：判断车轮处需求扭矩是否大于或等于MAX曲线对应的扭矩；如果是，则当车轮处需求扭矩小于或等于电机峰值扭矩曲线对应的扭矩时，控制车辆进入纯电动模式；当车轮处需求扭矩大于电机峰值扭矩曲线对应的扭矩时，控制车辆进入第一电机助力模式。而在判断车轮处需求扭矩是否大于或等于MAX曲线对应的扭矩之后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法，其特征在于，包括：根据车轮实时转速在最佳燃油经济性曲线、发动机外特性曲线、发动机最低扭矩曲线和电机峰值扭矩曲线上进行插值，获得所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩、所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩；根据车辆中电池的荷电状态和车轮处需求扭矩，以及所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩、所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩的之一或组合对车辆的工作模式进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制方法，其特征在于，包括：根据车轮实时转速在最佳燃油经济性曲线、发动机外特性曲线、发动机最低扭矩曲线和电机峰值扭矩曲线上进行插值，获得所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩、所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩；根据车辆中电池的荷电状态和车轮处需求扭矩，以及所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩、所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩的之一或组合对车辆的工作模式进行控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据车辆中电池的荷电状态和车轮处需求扭矩，以及所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩、所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩的之一或组合对车辆的工作模式进行控制包括：根据车辆中电池的荷电状态确定所述电池是否处于可放电状态；如果是，则根据所述车轮处需求扭矩、所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩对车辆的工作模式进行控制；如果所述电池不是处于可放电状态，则根据所述车轮处需求扭矩、所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩、所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩对车辆的工作模式进行控制。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述车轮处需求扭矩、所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩对车辆的工作模式进行控制包括：判断所述车轮处需求扭矩是否大于或等于所述发动机外特性曲线对应的扭矩；如果是，则当所述车轮处需求扭矩小于或等于所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩时，控制所述车辆进入纯电动模式；当所述车轮处需求扭矩大于所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩时，控制所述车辆进入第一电机助力模式。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述车轮处需求扭矩是否大于或等于所述发动机外特性曲线对应的扭矩之后，还包括：如果所述车轮处需求扭矩小于所述发动机外特性曲线对应的扭矩，则判断所述车轮处需求扭矩是否大于或等于所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩；如果是，则分别计算纯发动机模式和电机助力模式下的发动机功率和电机功率，并根据所述纯发动机模式下的发动机功率和电机功率，利用惩罚因子计算所述纯发动机模式下进行过惩罚后的第一燃油消耗率，根据所述电机助力模式下的发动机功率和电机功率，利用惩罚因子计算所述电机助力模式下进行过惩罚后的第二燃油消耗率；判断所述第一燃油消耗率与所述第二燃油消耗率的差值的绝对值是否小于或等于第一阈值；如果是，则控制所述车辆仍在当前工作模式下行驶，并输出当前工作模式；如果所述绝对值大于所述第一阈值，则当所述第一燃油消耗率大于或等于所述第二燃油消耗率时，控制所述车辆进入第二电机助力模式；当所述第一燃油消耗率小于所述第二燃油消耗率时，控制所述车辆进入第一纯发动机模式。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断所述车轮处需求扭矩是否大于或等于所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩之后，还包括：如果所述车轮处需求扭矩小于所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩，则当所述车轮处需求扭矩小于或等于所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩时，控制所述车辆进入纯电动模式；当所述车轮处需求扭矩大于所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩时，控制所述车辆进入第一纯发动机模式。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述车轮处需求扭矩、所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩、所述发动机外特性曲线对应的扭矩、所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩和所述电机峰值扭矩曲线对应的扭矩对车辆的工作模式进行控制包括：判断所述车轮处需求扭矩是否大于或等于所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩；如果是，则当所述车轮处需求扭矩小于或等于所述发动机外特性曲线对应的扭矩时，控制所述车辆进入第一纯发动机模式；当所述车轮处需求扭矩大于所述发动机外特性曲线对应的扭矩时，控制所述车辆进入第二纯发动机模式。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断所述车轮处需求扭矩是否大于或等于所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩之后，还包括：如果所述车轮处需求扭矩小于所述最佳燃油经济性曲线对应的扭矩，则判断所述车轮处需求扭矩是否大于或等于所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩；如果否，则控制所述车辆进入第二行车发电模式；如果所述车轮处需求扭矩大于或等于所述发动机最低扭矩曲线对应的扭矩，则分别计算纯发动机模式和行车发电模式下的发动机功率和电机功率，并根据所述纯发动机模式下的发动机功率和电机功率，利用惩罚因子计算所述纯发动机模式下进行过惩罚后的第三燃油消耗率，根据所述行车发电模式下的发动机功率和电机功率，利用惩罚因子计算所述行车发电模式下进行过惩罚后的第四燃油消耗率；判断所述第三燃油消耗率与所述第四燃油消耗率的差值的绝对值是否小于或等于第二阈值；如果是，则控制所述车辆仍在当前工作模式下行驶，并输出当前工作模式；如果所述绝对值大于所述第二阈值，则当所述第三燃油消耗率大于或等于所述第四燃油消耗率时，控制所述车辆进入第一行车发电模式；当所述第三燃油消耗率小于所述第四燃油消耗率时，控制所述车辆进入第一纯发动机模式。8.一种基于惩罚因子的双模混合动力汽车的控制装置，其特征在于，包括：获得模块，用于根据车...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟斌，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11