CN113147727B - 混合动力汽车的能量回收控制方法、车辆及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车的能量回收控制方法、车辆及存储介质。混合动力汽车的能量回收控制方法包括步骤：计算车辆在制动状态下的制动能量回收功率Pb；计算车辆在滑行状态下的滑行能量回收功率Ps；根据Pb和Ps，计算能量回收设定功率Pout；动力电池按照能量回收设定功率Pout进行能量回收。本发明不仅在车辆的制动过程中实施了能量回收，还在车辆的正常滑行过程中也进行了能量回收，并根据获得的制动能量回收功率和滑行能量回收功率，计算得到了能够提供给动力电池的能量回收设定功率，使动力电池按照此能量回收设定功率进行充电，提高其续航能力，也提高了整车的能量利用效率和燃油经济性。

Description

混合动力汽车的能量回收控制方法、车辆及存储介质

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车的能量回收控制方法、车辆及存储介质。

背景技术

对于装配有混联式混合动力驱动系统的混合动力汽车来说，其驱动系统的结构形式和控制方式充分发挥了串联式混动系统和并联式混动系统的优点，能够实现发动机、发电机等部件更优化的匹配。为了避免混联式混合动力驱动系统中动力电池续航能力不足，常采用能量回收的方法来给动力电池充电，以提高了车辆的经济性。但现有车辆的能量再生往往仅针对制动能量进行回收，并不涉及滑行能量的回收，整车的能量利用效率仍然较低。

因此，亟待提供一种混合动力汽车的能量回收控制方法、车辆及存储介质解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合动力汽车的能量回收控制方法、车辆及存储介质，以提高整车的能量利用效率。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种混合动力汽车的能量回收控制方法，包括如下步骤：

计算车辆在制动状态下的制动能量回收功率Pb；

计算车辆在滑行状态下的滑行能量回收功率Ps；

根据Pb和Ps，计算能量回收设定功率Pout；

动力电池按照能量回收设定功率Pout进行能量回收。

进一步地，车辆的制动状态通过以下条件判断：若车速大于第一阈值且制动踏板开度大于零，则判断车辆处于制动状态。

进一步地，车辆的滑行状态通过以下条件判断：若车速大于第二阈值、且油门踏板开度和制动踏板开度均等于零，则判断车辆处于滑行状态。

进一步地，在制动状态下，若车辆此时处于D档，则根据D档制动功率MAP图，插值计算获得D档制动功率Pd，则

Pb＝Pd；

D档制动功率MAP图为预先制定的根据车速和D档下的制动踏板开度确定D档制动功率的图表。

进一步地，在制动状态下，若车辆此时处于N档，则根据N档制动功率MAP图，插值计算获得N档制动功率Pn，则

Pb＝Pn；

N档制动功率MAP图为预先制定的根据车速和N档下的制动踏板开度确定N档制动功率的图表。

进一步地，滑行能量回收功率Ps的计算包括如下步骤：

根据滑行手柄位置，计算滑行回收系数α；

根据基础滑行回收功率MAP图，插值计算获得基础滑行回收功率Ps＇；基础滑行回收功率MAP图为预先制定的根据车速和动力电池SOC值确定基础滑行回收功率的图表；

计算滑行能量回收功率Ps。

进一步地，滑行能量回收功率Ps的通过以下公式计算：

Ps＝α*Ps＇。

进一步地，能量回收设定功率Pout的计算包括如下步骤；

根据动力电池的SOC值，插值计算获得能量回收上限功率Plim；

根据制动能量回收功率Pb和滑行能量回收功率Ps计算未限制能量回收功率P＇：

P＇＝Pb+Ps；

取P＇与Plim中的最小值作为限制后能量回收功率P：

P＝min(P＇，Plim)；

计算得到能量回收设定功率Pout：

Pout＝β*P+(1-β)*Pout^-1；

其中，β为能量回收功率平滑系数。

一种车辆，所述车辆包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述任一所述的混合动力汽车的能量回收控制方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一所述的混合动力汽车的能量回收控制方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的混合动力汽车的能量回收控制方法中，不仅在车辆的制动过程中实施了能量回收，还在车辆的正常滑行过程中也进行了能量回收，并根据获得的制动能量回收功率和滑行能量回收功率，计算得到了能够提供给动力电池的能量回收设定功率，使动力电池按照此能量回收设定功率进行充电，提高其续航能力，也提高了整车的能量利用效率和燃油经济性。

附图说明

图1为本发明实施例中混合动力汽车的能量回收控制方法的控制流程图；

图2为本发明实施例中混合动力汽车的制动能量回收的控制流程图；

图3为本发明实施例中混合动力汽车的滑行能量回收的控制流程图；

图4为本发明实施例中能量回收设定功率的计算流程图。

具体实施方式

以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

实施例一

本实施例在于提供一种混合动力汽车的能量回收控制方法，尤其适用于装配有混联式混合动力驱动系统的混合动力汽车；具体地，参考图1，该混合动力汽车的能量回收控制方法包括如下步骤：

计算车辆在制动状态下的制动能量回收功率Pb；

计算车辆在滑行状态下的滑行能量回收功率Ps；

根据Pb和Ps，计算能量回收设定功率Pout；

动力电池按照能量回收设定功率Pout进行能量回收。

上述的混合动力汽车的能量回收控制方法，不仅在车辆的制动过程中实施了能量回收，还在车辆的正常滑行过程中也进行了能量回收，并根据获得的制动能量回收功率Pb和滑行能量回收功率Ps，计算得到了能够提供给动力电池的能量回收设定功率Pout，使动力电池按照此能量回收设定功率Pout进行充电，进行相关的能量回收，提高其续航能力，也提高了整车的能量利用效率和燃油经济性。

具体地，车辆的制动状态可以通过以下条件进行判断：若车速大于第一阈值且制动踏板开度大于零，则判断车辆处于制动状态。本实施例中，第一阈值可选择10km/h或者15km/h。

进一步地，车辆的滑行状态通过以下条件判断：若车速大于第二阈值、且油门踏板开度和制动踏板开度均等于零，则判断车辆处于滑行状态。本实施例中，第二阈值可选择20km/h或者25km/h。

具体操作时，车辆在制动状态下，档位可能处于D档，也可能处于N档，不同档位下的制动功率是不同的，相应的制动能量回收功率Pb也不同；具体如下：

第一种情况：在制动状态下，若车辆此时处于D档，则根据D档制动功率MAP图，插值计算获得D档制动功率Pd，则

Pb＝Pd；

D档制动功率MAP图为预先制定的根据车速和D档下的制动踏板开度确定D档制动功率的图表。

第二种情况：在制动状态下，若车辆此时处于N档，则根据N档制动功率MAP图，插值计算获得N档制动功率Pn，则

Pb＝Pn；

N档制动功率MAP图为预先制定的根据车速和N档下的制动踏板开度确定N档制动功率的图表。

图2为本发明实施例中混合动力汽车的制动能量回收的控制流程图，参考图2，首先判断车辆所处状态，看车辆是否为制动状态；若是制动状态，则进一步进行车辆档位的判断，若为D档，就按照D档制动功率Pd赋值制动能量回收功率Pb，若为N档，则按照N档制动功率Ps赋值制动能量回收功率Pb；若车辆不是制动状态，或者制动状态下既不在N档也不在D档，则设定制动能量回收功率Pb为0。

图3为本发明实施例中混合动力汽车的滑行能量回收的控制流程图；参考图3，首先判断车辆所处状态，看车辆是否为滑行状态；若是滑行状态，则进一步计算滑行能量回收功率Ps。具体地，滑行能量回收功率Ps的计算包括如下步骤：

根据滑行手柄位置，计算滑行回收系数α；

根据基础滑行回收功率MAP图，插值计算获得基础滑行回收功率Ps＇；基础滑行回收功率MAP图为预先制定的根据车速和动力电池的SOC值确定基础滑行回收功率的图表；

计算滑行能量回收功率Ps。

本实施例中，滑行能量回收功率Ps的通过以下公式计算：

Ps＝α*Ps＇。

即通过滑行回收系数α对初始的基础滑行回收功率Ps＇进行修正。滑行手柄是混合动力车辆上的部件，滑行手柄上一般有多个档位，驾驶员可以通过操作手柄来调节滑行回收系数α，且一般档位越高，滑行回收系数α越大，最终获得的滑行能量回收功率Ps也越大；具体实施时，车辆的整车控制器能够检测滑行手柄所在的档位信号，进而为后续滑行能量回收功率Ps的获取提供依据。

图4为本发明实施例中能量回收设定功率的计算流程图；参考图4，能量回收设定功率Pout的计算包括如下步骤；

根据动力电池的SOC值，插值计算获得能量回收上限功率Plim；

根据制动能量回收功率Pb和滑行能量回收功率Ps计算未限制能量回收功率P＇：

P＇＝Pb+Ps；

取P＇与Plim中的最小值作为限制后能量回收功率P：

P＝min(P＇，Plim)；

计算得到能量设定回收功率Pout：

Pout＝β*P+(1-β)*Pout^-1；

其中，β为能量回收功率平滑系数。

受制于动力电池在不同剩余电量情况下的上限充电功率是不同的，为了避免电池过充造成损坏，实际操作时并不可能完全按照未限制能量回收功率P＇进行能量回收，因此在确定能量回收设定功率Pout时，应先根据动力电池的SOC值，获得相应的能量回收上限功率Plim。一般来说，以动力电池的SOC值为横坐标，能量回收上限功率Plim为纵坐标，便可以获得标定二者之间关系的曲线图，根据标定的曲线图，便可以根据动力电池不同SOC值获得相应的能量回收上限功率Plim。进一步地，在取P＇与Plim中取最小值作为限制后能量回收功率P，以最大限度回收能量的同时，保证动力电池不会发生过充现象，提高动力电池的使用寿命。

由于本实施例中，未限制能量回收功率P＇采用的是制动能量回收功率Pb和滑行能量回收功率Ps直接相加求和得到，而实际的能量回收设定功率Pout又受动力电池的SOC值的限制，为了避免能量回收设定功率Pout发生突变，对车辆产生冲击，通过设置低通滤波器对能量回收设定功率Pout进行一阶滤波，β即为滤波系数，这里称之为能量回收功率平滑系数，使能量回收设定功率Pout平滑输出，避免车辆发生冲击，提高车辆控制的稳定性。

实施例二

本发明实施例二还在于提供一种车辆，车辆的组件可以包括但不限于：车辆本体、一个或者多个处理器，存储器，连接不同系统组件(包括存储器和处理器)的总线。

存储器作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的混合动力汽车的能量回收控制方法对应的程序指令。处理器通过运行存储在存储器中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的混合动力汽车的能量回收控制方法。

存储器可主要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、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。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。

实施例三

本发明实施例三还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一种混合动力汽车的能量回收控制方法，该混合动力汽车的能量回收控制方法包括如下步骤：

计算车辆在制动状态下的制动能量回收功率Pb；

计算车辆在滑行状态下的滑行能量回收功率Ps；

根据Pb和Ps，计算能量回收设定功率Pout；

动力电池按照能量回收设定功率Pout进行能量回收。

当然，本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的混合动力汽车的能量回收控制方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上述实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种混合动力汽车的能量回收控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

计算车辆在制动状态下的制动能量回收功率Pb；

计算车辆在滑行状态下的滑行能量回收功率Ps；

根据Pb和Ps，计算能量回收设定功率Pout；

动力电池按照能量回收设定功率Pout进行能量回收；

其中，能量回收设定功率Pout的计算包括如下步骤；

根据动力电池的SOC值，插值计算获得能量回收上限功率Plim；

根据制动能量回收功率Pb和滑行能量回收功率Ps计算未限制能量回收功率P＇：

P＇＝Pb+Ps；

取P＇与Plim中的最小值作为限制后能量回收功率P：

P＝min(P＇，Plim)；

计算得到能量回收设定功率Pout：

Pout＝β*P+(1-β)*Pout^-1；

其中，β为能量回收功率平滑系数。

2.根据权利要求1所述的能量回收控制方法，其特征在于，车辆的制动状态通过以下条件判断：若车速大于第一阈值且制动踏板开度大于零，则判断车辆处于制动状态。

3.根据权利要求1所述的能量回收控制方法，其特征在于，车辆的滑行状态通过以下条件判断：若车速大于第二阈值、且油门踏板开度和制动踏板开度均等于零，则判断车辆处于滑行状态。

4.根据权利要求1所述的能量回收控制方法，其特征在于，在制动状态下，若车辆此时处于D档，则根据D档制动功率MAP图，插值计算获得D档制动功率Pd，则

Pb＝Pd；

D档制动功率MAP图为预先制定的根据车速和D档下的制动踏板开度确定D档制动功率的图表。

5.根据权利要求1所述的能量回收控制方法，其特征在于，在制动状态下，若车辆此时处于N档，则根据N档制动功率MAP图，插值计算获得N档制动功率Pn，则

Pb＝Pn；

N档制动功率MAP图为预先制定的根据车速和N档下的制动踏板开度确定N档制动功率的图表。

6.根据权利要求1所述的能量回收控制方法，其特征在于，滑行能量回收功率Ps的计算包括如下步骤：

根据滑行手柄位置，计算滑行回收系数α；

根据基础滑行回收功率MAP图，插值计算获得基础滑行回收功率Ps＇；基础滑行回收功率MAP图为预先制定的根据车速和动力电池的SOC值确定基础滑行回收功率的图表；

计算滑行能量回收功率Ps。

7.根据权利要求6所述的能量回收控制方法，其特征在于，滑行能量回收功率Ps的通过以下公式计算：

Ps＝α*Ps＇。

8.一种车辆，其特征在于，包括:

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的混合动力汽车的能量回收控制方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的混合动力汽车的能量回收控制方法。

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