一种混合动力能量管理控制方法及系统、整车控制器及车辆与流程

本发明涉及车辆动力能量管理领域，具体涉及一种混合动力能量管理控制方法及系统、整车控制器及车辆。

背景技术：

1、混合动力汽车能量来源于发动机和动力电池，由发动机或电机驱动车轮控制车辆运动。为了获得能耗最优，需要对发动机功率和电机功率针对不同情况进行合理的分配。然而，目前混合动力汽车的能量管理策略主要是关联电池soc和车速，如通过路况分析、热管理、自适应算法等方式来改善混合动力系统的能量管理，管理策略比较粗放。

2、如公开号cn117774934a的专利申请公开一种混合动力车辆及其能量管理方法、装置及介质、电子设备。其中，方法包括：获取混合动力车辆的当前导航路线的工况类别序列和当前导航路线中各工况的里程，工况类别序列和各工况的里程是根据当前导航路线的道路特征参数得到的；根据工况类别序列和各工况的里程获取目标荷电状态序列；根据工况类别序列和目标荷电状态序列得到等效因子序列；根据等效因子序列得到混合动力车辆的动力电池在各时刻的瞬时输出功率；根据动力电池的瞬时输出功率对混合动力车辆进行控制。其工况类别包括：普通城市路、城市轻度拥堵路、城市中度拥堵路、城市严重拥堵路、快速路、高速路、市郊路、乡镇路。

3、现有技术根据电池soc管理混合动力汽车的能量分配，而未通过各阶段工况的实际能量消耗进行分析，影响混动系统的燃油经济性发挥。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种混合动力能量管理控制方法及系统、整车控制器及车辆，根据实际运行阶段的实际能量消耗以及燃油极小功率、最大回馈功率来控制混合动力，提高混动系统的燃油经济性。

2、第一方面，本发明的技术方案提供一种混合动力能量管理控制方法，包括以下步骤：

3、根据车辆参数确定车辆当前工况，所述工况包括启动阶段、加速阶段、减速及制动阶段；

4、若当前工况为启动阶段或加速阶段，则调取第一控制策略根据当前所需功率和燃油极小功率控制混合动力；

5、若当前工况为减速及制动阶段，则调取第二控制策略根据当前所需功率和最大回馈功率控制混合动力。

6、在一个可选的实施方式中，根据车辆参数确定车辆当前工况之前，还包括以下步骤：

7、通过查询电机map给定电机驱动功率阈值ps和理论最大回馈功率ps(in)；

8、计算燃油消耗的极小值mf及对应的燃油极小功率pout；

9、存储电机驱动功率阈值ps、理论最大回馈功率ps(in)和燃油极小功率pout。

10、在一个可选的实施方式中，若当前工况为启动阶段或加速阶段，则调取第一控制策略根据当前所需功率和燃油极小功率控制混合动力，具体包括：

11、根据加速踏板信号计算车辆当前所需功率p01；

12、判断车辆当前所需功率p01、电机驱动功率阈值ps、燃油极小功率pout的大小关系；

13、若p01<ps，则控制发动机不启动，由电机驱动车辆启动，调节电机扭矩，使电机的输出功率为p01；

14、若p01>ps，且ps≥pout，则调节电机扭矩，使电机的输出功率恒定在pout，同时启动且调节发动机节气门开度，使发动机的输出功率为pengine1＝p01-pout；

15、若p01>ps，且ps<pout，则调节电机扭矩，使电机的输出功率恒定在ps，同时启动且调节发动机节气门开度，使发动机的输出功率为pengine2＝p01-ps。

16、在一个可选的实施方式中，若当前工况为减速及制动阶段，则调取第二控制策略根据当前所需功率和最大回馈功率控制混合动力，具体包括：

17、根据制动踏板信号计算车辆当前所需功率p02；

18、读取电池的soc值，根据电池的soc值计算允许最大回馈功率pe；

19、判断车辆当前所需功率p01、理论最大回馈功率ps(in)、允许最大回馈功率pe的大小关系；

20、若p02<ps(in)，则控制发动机按原状态驱动车辆，控制电机产生反扭矩对车辆施加减速或制动，使电机向动力电池的回馈功率为p02；

21、若p02>ps(in)，且ps(in)≥pe，则调节电机扭矩，使电机向电池反向回馈pe的功率，同时减小发动机节气门开度和喷油量，使发动机的输出功率降低pe1＝p02-pe；

22、若p02>ps(in)，且ps(in)<pe，则调节电机扭矩，使电机向电池反向回馈ps(in)的功率，同时减小发动机节气门开度和喷油量，使发动机的输出功率降低pe2＝p02-ps(in)。

23、第二方面，本发明的技术方案提供一种混合动力能量管理控制系统，包括，

24、工况判断模块：根据车辆参数确定车辆当前工况，所述工况包括启动阶段、加速阶段、减速及制动阶段；

25、第一控制模块：若当前工况为启动阶段或加速阶段，则调取第一控制策略根据当前所需功率和燃油极小功率控制混合动力；

26、第二控制模块：若当前工况为减速及制动阶段，则调取第二控制策略根据当前所需功率和最大回馈功率控制混合动力。

27、在一个可选的实施方式中，该系统还包括，

28、参数存储模块：通过查询电机map给定电机驱动功率阈值ps和理论最大回馈功率ps(in)；计算燃油消耗的极小值mf及对应的燃油极小功率pout；存储电机驱动功率阈值ps、理论最大回馈功率ps(in)和燃油极小功率pout。

29、在一个可选的实施方式中，第一控制模块具体用于：

30、根据加速踏板信号计算车辆当前所需功率p01；

31、判断车辆当前所需功率p01、电机驱动功率阈值ps、燃油极小功率pout的大小关系；

32、若p01<ps，则控制发动机不启动，由电机驱动车辆启动，调节电机扭矩，使电机的输出功率为p01；

33、若p01>ps，且ps≥pout，则调节电机扭矩，使电机的输出功率恒定在pout，同时启动且调节发动机节气门开度，使发动机的输出功率为pengine1＝p01-pout；

34、若p01>ps，且ps<pout，则调节电机扭矩，使电机的输出功率恒定在ps，同时启动且调节发动机节气门开度，使发动机的输出功率为pengine2＝p01-ps。

35、在一个可选的实施方式中，第二控制模块具体用于：

36、根据制动踏板信号计算车辆当前所需功率p02；

37、读取电池的soc值，根据电池的soc值计算允许最大回馈功率pe；

38、判断车辆当前所需功率p01、理论最大回馈功率ps(in)、允许最大回馈功率pe的大小关系；

39、若p02<ps(in)，则控制发动机按原状态驱动车辆，控制电机产生反扭矩对车辆施加减速或制动，使电机向动力电池的回馈功率为p02；

40、若p02>ps(in)，且ps(in)≥pe，则调节电机扭矩，使电机向电池反向回馈pe的功率，同时减小发动机节气门开度和喷油量，使发动机的输出功率降低pe1＝p02-pe；

41、若p02>ps(in)，且ps(in)<pe，则调节电机扭矩，使电机向电池反向回馈ps(in)的功率，同时减小发动机节气门开度和喷油量，使发动机的输出功率降低pe2＝p02-ps(in)。

42、第三方面，本发明的技术方案提供一种整车控制器，执行上述任一项所述的控制方法。

43、第四方面，本发明的技术方案提供一种车辆，配置有上述的整车控制器。

44、本发明提供的一种混合动力能量管理控制方法及系统、整车控制器及车辆，相对于现有技术，具有以下有益效果：获取车辆当前工况，即车辆运行阶段，在不同的运行阶段采取不同的控制策略，且在启动阶段或加速阶段，根据当前所需功率和燃油极小功率控制混合动力，在减速及制动阶段，根据当前所需功率和最大回馈功率控制混合动力，实现在不同工况基于实际能量消耗和燃油极小功率、最大回馈功率的能量管理，使得电机功率和发动机功率得到较优利用，有效提高混动系统的燃油经济性。