ace重卡节油机器人系统
技术领域：
：1.本公开的ace重卡节油机器人系统，基于双电机的混联动力总成架构，实现了软件定义的全数字化动力总成；可以通过车-云协同机器学习(ml)算法或软件远程迭代升级(ota)，来动态地调控车载各个机电动力子系统之间百千瓦级的机械功率流或电力功率流的转递路径、方向、和幅度，实时地满足车辆动力学方程，持续改善车辆的现有功能或增加新功能，达到同时优化车辆的动力性、油耗(升/百公里)、rde排放稳定达标、和主动安全性等多重有益效果。ace重卡i级节油机器人的基础功能为高速公路设计运行域(odd)内的sael1级纵向自动驾驶功能，基于预测性自适应巡航控制技术(pacc)，可将ace重卡的能量管理优化问题转换成计算机下围棋这一等价窄人工智能问题；使重卡节能减排实际效果与ace重卡发动机的性能或司机的水平都基本解耦，并完胜人类司机，ace重卡实际油耗比现代内燃机重卡降低25％以上；其iv级节油机器人的高级功能包括l2级“影子模式”或l3级“脱管模式”运行，通过实时地比较司机与iv级节油机器人对车辆运动的线控信号，自动地生成“差异报告”或“脱管报告”，以高性价比完成高速公路odd内百亿英里级三真批量验证，实际验证总费用比配置l4系统的现代内燃机重卡的验证费用可降低80％以上；从统计意义上高置信度地证明iv级节油机器人比人类司机驾驶更安全性和更可靠，促进iv级节油机器人早日落地批量商用。
背景技术：
：：2.公路物流对世界各个主要经济体都至关重要。干线物流重卡(平均日行驶500公里以上；80％以上行驶里程为封闭式高速公路)即是公路物流行业的中坚力量，也是交通领域的油耗和污染大户，是各国政府常年节能减排监管整治的重点之一。当今欧美针对包括公路重型卡车(简称“重卡”)在内的大型商用车辆(车辆总重量大于15吨)的强制性排放法规已从聚焦减少尾气污染物排放的欧-6标准(2014年开始在欧洲全面实施)和美国epa-2010(2010年开始在美国全面实施)转变为聚焦降低尾气中以二氧化碳(co2)为主的各种温室气体(ghg)碳排放的一系列新排放法规。车辆的碳排放(co2克/公里)和其油耗(升/百公里)成正比，降低油耗(或提高燃油经济性mpg；英里/加仑)等同于减少碳排放。3.美国联邦政府2016年颁布的针对中/重型发动机和商用车的温室气体第二阶段法规(ghgphaseii)，明确规定了2021年到2027年期间，所有在美国销售的新中/重型发动机和商用车在维持epa-2010尾气污染物排放限值不变的前提下，逐年提高车辆燃油经济性(fe，英里/加仑)，降低油耗(fc，升/百公里)及碳排放(克/公里)的详尽强制性标准。2019年初，欧盟通过了其历史上首个针对重卡碳排放的强制性法规(即欧-7标准)。该法规在维持欧-6尾气污染物排放限值不变的前提下，以2019年柴油重卡为基准，要求到2025年，欧洲新重卡碳排放(二氧化碳克/公里)下降15％；到2030年，碳排放下降30％。中国2017年开始全国实施大型商用车辆国-5强制性排放法规，从2021年7月开始全国范围实施国-6强制性排放法规。国-6标准在尾气污染物排放限值方面与欧-6标准和美国epa-2010标准基本相同，个别限值甚至更严格。4.排放法规是世界各国车辆动力总成技术发展的最主要推动力。中国国-6重卡的动力总成将和目前北美和欧洲重卡的动力总成在历史上首次处于同一技术平台水平。根据近二十年以来中国国-1到国-6法规制定颁布都参照欧盟欧-1到欧-6法规的历史经验，预计中国将会跟进欧盟，很快推出聚焦重卡碳排放强度和油耗的国-7法规。显然，2020年以后，全球三大重卡市场(中国、美国、欧盟)的强制性排放法规和行业聚焦都将从继续降低重卡的尾气污染物排放转向逐年减少重卡的油耗和碳排放。一辆干线物流重卡在欧美平均燃油费近六万美元/年，在中国平均燃油费可高达四十万元人民币/年。美国二百多万辆重卡每年总油费超过千亿美元，中国四百多万辆重卡每年总油费超过一万亿人民币。通过技术创新，降低重卡油耗和排放，对主机厂、司机、车队、运货人、政府、社会等各利益攸关方都意义非凡。5.美国在重卡排放及油耗法规制定和技术研发方面一直走在世界前列。由美国能源部(doe)牵头并资助总计1亿美元的“超级卡车“项目(supertrucki,2011-2016)，四支由美国前四大重卡主机厂领衔的技术团队，通过五年研发，所打造的四辆超级重卡样车，2016年底都超额完成对标2009年重卡货运燃油经济性(加仑/吨英里)改善50％和柴油发动机热效率(bte)50％的目标。2017至2022年，美国能源部再资助五支技术团队8000万美元，实施“超级卡车ii”项目(supertruckii)，预期五辆样车2022年将达到柴油机热效率(bte)55％和重卡货运燃油经济性(加仑/吨英里)改善100％的目标。每个由重卡主机厂牵头的技术团队，企业自身的合计资源投入，都高于其从美国政府获得的资助金额。两期美国超级卡车项目(supertrucki&ii)总计耗时十年(2011～2022)，总耗资超过4亿美元，九辆样车的技术路线和研发成果，代表当今世界重卡行业的顶尖技术水平。6.美国的超级卡车项目，集成了北美重卡行业认为2025年前可能量产并落地商用的各种重卡节能减排技术，今后主要挑战是如何提高各项节能技术产品化的综合性价比，加快商用落地的步伐。目前美国重卡行业中长期挑战是如何在有效地控制新重卡售价涨幅的前提下，达到ghgphaseii重卡油耗2027年的强制性要求。值得注意，上述九个技术团队无一采用深度油电混动的重卡技术路线。而中国重卡行业的各利益攸关方，都要对应从2020年开始量产并销售的新国六重卡的零售价预计比当今国五重卡售价大幅上涨的严峻考验。7.近十年来，在世界主要汽车市场，特别是世界最大的中国汽车市场，纯电或油电混合动力的乘用车和大型客车，在政府大力补贴之下，都有大规模商用的成功先例。但在中国/美国/欧盟这三个全球范围体量最大、技术最先进的干线物流重卡市场，国内外行业专家一致认为2030年以前，受限于当今可产业化的动力电池技术和性能极限，纯电重卡或深混重卡(fullhybridtruck)在无补贴的情况下，无法实现大规模干线物流商用。细节参见下列欧美公开行业研究报告:1)里卡多(ricardo)公司2017年题为“重型车辆技术潜力和成本分析”的研究报告。ricardo(2017),“heavydutyvehicletechnologypotentialandcoststudy”,finalreportforicct；2)国际清洁交通协会(icct)oscardelgado等专家2018年1月发表的白皮书”europeanheavy-dutyvehicles:costeffectivenessoffuel-efficiencytechnologiesforlong-haultractor-trailersinthe2025-2030timeframe”；3)国际清洁交通协会(icct)feliperrodriguez博士2018年6月28日学术报告”hdvfuelefficiencytechnologies”；4)美国能源部2016年6月提交国会的报告”adoptionofnewfuelefficienttechnologiesfromsupertruck”。5)北美货运效率协会2019年题为“纯电、混动、或替代燃料重卡”的调研报告；”viableclass7/8electric,hybridandalternativefueltractors”,northamericancouncilforfreightefficiency,december2019。8.油电混动车辆的实际油耗(升/百公里)与其车辆行驶工况高度关联。城市工况下车辆平均车速低，主动加速、减速或制动频繁；高速工况下车辆平均车速高，主动加速、减速或制动不频繁。混动车主要通过驱动电机的再生制动来回收能量，达到节能减排的有益效果。长期以来，全球汽车产业界和学术界对混动车辆(轻型车和大型商用车)的节油潜力有如下“共识”：城市工况下，混动车辆比传统燃油车节油明显，综合油耗可降低30％以上；但在全高速工况下(平均时速高于60公里/小时；很少主动加速或刹车减速)，发动机能稳定地工作在高效区，混动车辆比传统燃油车节油不明显，综合油耗降幅不可能达到10％以上；特别是串联混动车辆，因发动机发电驱动要经过多次能量转化，在高速工况下节油效果不如并混车辆，甚至可能比传统燃油车更费油。9.全世界已量产商用重卡的发动机中，柴油机占比超过95％；重卡柴油机在高速工况下可稳定地工作在其燃烧高效区，经过几十年不断改进后，其节油边际效益递减，进一步减低传统柴油机油耗和排放的技术挑战越来越大，成本增加也越来越高；在过去二十五年间，美国、欧洲、和中国干线物流重卡行业平均油耗(升/百公里)年均降幅不足1.5％；对欧美或中国的重卡制造商而言，以市场认的高性价比逐年明显降低干线物流重卡实际综合油耗(升/百公里)，在技术上和商务上的挑战巨大。参见欧洲汽车制造商协会(acea)於2018年8月针对欧盟重卡欧-7排放标准立法的立场文件“theeuropeancomissionproposalonco2standardsfornewheavy-dutyvehicles”。acea认为欧盟即将批准的欧-7碳排放标准2025年油耗降15％，2030年油耗降30％的目标太激进，新重卡动力总成开发时间很长，目前没有性价比高的和可及时量产的技术路线，来实现2025年欧盟节油法规目标，足见进一步双位百分点降低现代重卡的油耗在技术上和商务上极具挑战。显然，任何节油技术，都有降低车辆尾气污染物排放和温室气体(或碳)排放的双重益处。10.干线物流重卡除节能和减排这两大永恒挑战外，还有驾驶主动安全这一重中之重。绝大多数(90％ )道路交通事故都源于司机分心，疲劳驾驶，操作失误等人为因素。近几年全球范围大热的自动驾驶技术，特别是sael3/l4级自动驾驶技术，旨在由人工智能(ai)司机代替人类司机，消除人为因素，大幅改善车辆主动安全性。科技界和汽车界的专家们认为，在高速公路设计运行域(odd)内，配置l3/l4级自动驾驶系统的干线物流重卡，是自动驾驶技术尽快落地商用的重点之一；要达到iso26262汽车功能安全等级要求，l3/l4级自动驾驶商用车必须配置有冗余的动力系统、制动系统、转向系统、电源等。11.高度自动驾驶车辆(hav)指配置sael3/l4/l5级自动驾驶系统的车辆。近五年来，全球范围内，传统主机厂/零部件供应商、科技巨头、初创企业、交通运营企业等各类玩家累计投资数百亿美元来研发和测试hav。hav的批量商用将对全球万亿美元级的乘用车产业和公路货运产业产生巨大深远的影响。hav的最大卖点是通过ai司机部分或完全替代人类司机，来明显地降低道路交通事故率，改善行车主动安全。行业专家普遍认为，干线物流重卡是hav落地商用的核心场景之一；hav在全国高速公路上完成十亿英里级“三真”(真车、真路、真负载)批量验证测试(validation)，从统计意义上高置信度地证明ai司机比人类司机更安全，是其商用化之前的必由之路。但hav在公开道路上开展三真验证测试，对其它道路使用者可能带来额外交通风险，风险可被定义为交通事故严重度与事故发生率的乘积；由于重卡的体型和重量比乘用车大一个数量级，在高速公路设计运行域(odd)内测试hav重卡比测试hav乘用车主观风险和客观风险都更大；高速公路上行驶的95％以上的车辆(指轻型车或中型车)，相比hav重卡而言，都是弱势道路使用者(vulnerableroadusers)。当前以美国和中国为代表的世界各国政府都大力促进hav研发，纷纷修改现行交通法规，允许hav乘用车配置司机安全员(safetydriver)在公共道路进行的“三真”测试(3rtests；realvehicle,realroad,realpayload)，在美国加州、内华达州、亚利桑那州等，甚至允许hav出租车在特定设计运行域(odd)内开展商业化试运行；但在hav重卡高速公路三真测试问题上，由于高速行驶的hav重卡对现有道路使用者来讲，主观和客观的交通风险都远大于hav乘用车，各国政府对批准hav重卡在公共道路开展三真测试非常慎重；截至2020年3月，世界各国都明令禁止在全国范围的高速公路上，开展干线物流hav重卡的l3级或l4级三真测试，令hav重卡的商用落地陷入“先有鸡还是先有蛋”的自相矛盾困境。如何在不增加现有道路使用者交通风险的前提条件下，完成hav重卡在高速公路odd内的3r路试，积累十亿英里级至百亿英里级的三真批量验证数据，从统计意义上高置信度地证明ai司机比人类司机更安全和更可靠，是hav重卡商用落地前必须解决的世界性技术及商业难题，但目前全球还没有找到解决上述难题的有效技术方案。全球hav领军企业waymo从2010年至2019年末在美国已累计完成近二千万英里的hav乘用车(总重小于3.5吨)城郊道路(包括高速公路)三真测试和百亿英里级计算机模拟“三虚测试”(虚拟车，虚拟路，虚拟负载)，但waymo至今干线物流hav重卡的高速公路odd三真测试累计里程远不足一百万英里，主要原因一是hav重卡三真测试的法律障碍(即ai司机没有“路权”)，二是hav重卡三真测试费用极高；重卡司机必须持有商用车驾照(cdl)，在所有司机中占比小于3％，重卡司机的人工费明显高于普通司机；重卡的油耗在30升/百公里以上，而内燃机乘用车，特别是油电混动乘用车，的油耗小于10升/百公里；因此hav重卡三真测试的单位可变成本(主要指司机费和油费)超过1美元/英里，比hav乘用车三真测试的单位可变成本高近200％；而且重卡与乘用车的三真测试数据对各自的l4级ai司机而言，无法互换通用，类比绝大多数乘用车司机不会开重卡。换句话讲，hav乘用车的大量三真测试数据或商业运营数据，对hav重卡的批量验证和商用而言，参考借鉴的价值很小。12.在保证整车动力性的前提下，优化整车节能、减排、和主动安全是全球汽车行业长期不懈追求的三大终极目标；欧美主流重卡主机厂及相关研究机构近二十年来，投入大量的人力和物力，积极探索和开发多种重卡节油技术，截止2019年底，欧美各家主流重卡主机厂和一级供应商都还没有公开能够满足欧-7法规2025年碳排放目标值或美国ghg-ii法规2027年碳排放目标值并可及时产业化的深度油电混动的重卡动力总成新技术路线或方案。13.该
背景技术：
：部分的信息仅旨在增加对本发明的总体技术背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息已成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。14.本发明提供一种新品类的干线物流重卡节油机器人系统，为一种能自主学习进化的非人形智能工业机器人，旨在解决现有技术中新柴油重卡逐年油耗(升/百公里)改善缓慢(年均降幅不足1.5％)，难于找到满足新欧-7排放法规的2025年碳排放目标和美国温室气体排放二阶段(ghg-ii)法规的2027年碳排放目标的高性价比、可量产商用的重卡动力总成技术路线这一世界性难题。在干线物流应用场景下，配置了节油机器人的智能网联电动(ace：automatedconnectedelectrified)重卡对比现代柴油机重卡，在保证车辆动力性和出勤率的前提条件下，实际行驶环境(rde)综合油耗(升/百公里)降幅可高达25％以上，还能提升车辆行驶主动安全性，而且保证rde尾气排放在70万公里范围内稳定达标。本公开ace重卡节油机器人的各个主要子系统都已产业化，不依赖于任何目前尚不成熟或无法近期量产的产品或技术，能够在2023年实现量产及初步商用，提前满足欧-7法规2025年碳排放目标或美国温室气体排放第二期(ghg-ii)法规2027年碳排放目标，后续详述。15.本发明的ace重卡节油机器人可分为五级：ace1重卡指配备sael1级自动驾驶系统(简称l1系统)的ace重卡，具备一维纵向控制-预测性自适应巡航控制功能(pacc)，聚焦优化干线物流重卡的实际油耗和排放，为节油机器人的基本型，即i级节油机器人；下列四款都是i级节油机器人的升级版，每种高级节油机器人向下兼容全部有关ace重卡节能减排或驾驶主动安全的功能和性能；ace2重卡指配备l2系统的重卡，即ii级节油机器人；ace3重卡指配备l3系统的重卡，即iii级节油机器人；ace4重卡指配备l4系统的重卡，即iv级节油机器人；ace5重卡指配备l5系统的重卡，即v级节油机器人。l5系统必须依靠未来出现的通用人工智能(gai)技术，在2030年前极难产业化；本发明首先聚焦在保证整车动力性的前提下，实现ace重卡干线物流应用场景节能减排最优化的技术方案；其次聚焦在保证现有道路使用者交通安全的前提下，在全国范围高速公路odd内，以高性价比完成ace重卡iv级节油机器人(即l4系统)的十亿英里级至百亿英里级三真批量验证的技术方案。除非明确标注，ace重卡可代表ace1至ace5五种重卡中的任意一种；重卡节油机器人可指i级至v级节油机器人中的任意一种；高级自动驾驶辅助系统(adas)指l1或l2系统。本公开技术方案描述时，聚焦ii级节油机器人或iv级节油机器人，i级节油机器人或iii级节油机器人可以看作上述二者分别的简化版特例。16.为解决上述技术问题，达到上述有益技术效果，本发明通过以下技术方案来实现。17.当前各种油电混动的乘用车或大型商用车，在主动加速和制动频繁且平均车速低于40公里/小时的城市或近郊工况下，通过限制发动机在高效区运行，及驱动电机通过再生制动给电池包充电，有效地回收能量，比传统发动机车辆综合油耗(升/百公里)大幅降低(节油率可高达30％～60％)，节能/减排效果明显，性价比高，已经在世界各主要汽车市场实现大规模商用。但对干线物流重卡而言，其产品生命周期内绝大部分的运行时间和里程(85％以上)为高速公路工况，很少主动加速或刹车；中国经济发达区域高速公路网常年较拥堵，干线物流重卡平均车速约60公里/小时；而美国干线物流重卡平均车速约95公里/小时。传统柴油重卡高速公路工况下，主动加速或刹车不频繁，其发动机能稳定地工作在高效区，综合油耗已很优化，进一步改善空间有限；而油电混动车辆此时也因车辆主动刹车不频繁，其再生制动能量回收功能英雄无用武之地；同时油电混动车辆，特别是增程式串混车辆，还背负化学能-机械能-电能-机械能之间多次能量转换的额外损耗，所以全球汽车及公路运输业界专家及普通技术人员长期存在下列“共识”：干线物流混动重卡(简称为“混动重卡”)对比传统柴油重卡综合油耗降幅有限，其最大节油率不可能超过10％；特别是串混车辆在高速工况下运行，甚至可能会出现综合油耗略升。根据当前全球大三电(电池、电机、电控)的技术水平及产业发展现状，混动重卡比传统柴油重卡购车成本增加显著，如果节油率无法突破20％，将导致在无政府补贴时，混动重卡的性价比低，例如通过节省油费来弥补混动重卡与传统燃油重卡的综合成本差价的投资回报期(roi)长于三年，缺乏可持续性市场竞争力。18.如上所述，当前全球重卡行业专家和普通技术人员一致认为，2030年前在包括中国、美国、欧洲这三大重卡市场，在无政府补贴情况下，难于实现干线物流混动重卡的批量商用。另外，受制于当今汽车动力锂电池技术极限和产业化发展局限，干线物流纯电动重卡需要配置至少1000千瓦时有效容量的电池包，电池包太大、太重、太贵、且无法快充(亚小时级)；在没有政府高额补贴情况下，难以在2030年前实现批量商用。以氢燃料电池为低碳清洁增程器的氢电混动重卡，也因技术、产业链、和制氢/加氢基础设施不成熟及成本高等因素制约，要等到2030年后才可能开始商用。换句话讲，与纯电驱动乘用车市场份额快速增长明显不同，干线物流重卡今后二十年内，仍将以内燃机，特别是柴油机，为核心动力源，油电混动为辅助。19.欧美公路货运行业所面临的另一大挑战是重卡司机空缺率及流失率都常年居高不下。同样的重卡、载货和路段，不同水平的司机开车，实际综合油耗(升/百公里)差异率可高达20％；干线物流重卡实际油耗因人而异，司机日常管理和培训又占用车队管理资源且效率低下，为公路物流行业的另一大痛点。很多货运公司通过培训司机，节油奖惩，加装车载传感器，进行司机驾驶行为大数据分析加节油辅导等多种方法，来减少司机人为因素所造成的实际油耗与最佳油耗之间的差异；但上述方法治标不治本，对多数干线物流车队来讲，重卡实际油耗因人而异且离散度高始终是一大行业痛点。20.干线物流ace重卡要想与传统燃油重卡，在无政府补贴情况下可持续地竞争并胜出，早日实现大规模商用，必须大幅提其高性价比。干线物流重卡在美国或中国的整车平均售价(美国零售价15万美元/辆或中国零售价40万元人民币/辆)是该国市场普通乘用车平均车价的五到八倍，但其年燃油费则是家用乘用车年油费的三十倍以上。美国和中国的汽油或柴油零售价都明显低于欧洲，欧洲乘用车与重卡车价和年油费的比例类似中美。提高干线物流混动重卡性价比的有效方法有两类，一是增大其对比传统柴油车的节油率，二是减小其与传统柴油车一次购车成本加累计车辆运维成本之和(即总成本toc)之间的差价，即开源节流。在保证ace重卡动力性、安全性、出勤率的前提下，节省的燃油费可直接转化成车队的利润。21.全球汽车行业专家(特别是重卡行业专家)，基于对绝大部分油电混动乘用车(总重小于3.5吨；串联、并联、或混联系统架构)在高速工况下实际节油效果不明显这一客观事实进行主观外延推测，断定干线物流混动重卡，尤其是串混重卡，实际综合节油率不可能超过10％，甚至可能油耗略升。迄今为止(2019年底)，全球范围没有发现关于深度混动重卡(fullhybridtruck)，特别是双电机增程式串联或混联重卡，在干线物流应用场景下“三真”(真车、真路、真货)大规模路试，与传统柴油重卡油耗对比分析的公开报道或学术论文，更没有批量落地商用的先例。但上述行业共识如同所谓“白天鹅共识”，有其历史局限性，可以通过科学实验被证伪；行业专家们忽略了干线物流混动重卡可能大幅降低实际油耗的秘密源泉：在高速行驶工况下，由于道路纵坡倾角(简称“纵坡”)的细微变化(1.0度)所带来的纵坡功率时变函数pg(t)的百千瓦级变化和重卡高速下坡时产生的通过百千瓦级驱动电机的再生制动来回收千瓦时(kwh)级电能的众多机会。22.本发明的核心之一就是基于百千瓦级电力电子三端口网络的“电域功率分流器”(epsd–electricalpowersplitdevice；又称“电功率分流器”)。通过有效地集成车辆发动机加双电机的混联(mixedhybrid)动力总成技术、卫星导航(gnss)、三维电子导航地图(3d地图)、物联网、大数据、人工智能等多项新兴技术，创造一种干线物流重卡新品类：智能网联电动(ace)重卡，该车辆配备能够自动优化和持续改善节油策略的i级“节油机器人”，指挥ace重卡实施预测性自适应巡航控制(pacc)技术方案，实现sael1级纵向自动驾驶功能，解放司机的双脚，达到优化油耗及排放、改善动力性、提升主动安全性、和减轻司机长途驾驶劳动强度等多重有益效果。在干线物流应用场景下，ace重卡比传统柴油重卡实际综合油耗降幅可高达30％，并且消除了因司机“人为因素”导致重卡综合油耗值高离散性这一行业长期痛点；同时ace重卡还能明显地改善刹车性能，增加下长坡缓速功能，减少司机长途驾驶的劳动强度，提升车辆行驶主动安全性；ace重卡还能通过软件定义及远程升级迭代(ota)来持续改善车辆现有功能或增加新功能，大幅提升ace重卡全生命周期内(在欧美可高达20年)的性价比，为车队开源节流，降本增效。还可以将i级节油机器人升级为iv级节油机器人；在保证现有道路使用者交通安全的前提条件下，通过l2级影子模式或l3级脱管模式运行，以高性价比在两年内完成iv级节油机器人在高速公路odd内累计十亿英里至百亿英里的三真批量验证，从统计意义上高置信度地证明iv级节油机器人比人类司机更安全和更可靠；总验证成本比配置l4系统的传统柴油重卡的总验证成本要降低80％；说服政府和公众修改相关法律法规，促进iv级节油机器人(即ace4重卡)早日进入批量商用阶段；使单司机的ace4重卡能昼夜24小时连续安全行驶，提升人类司机的劳动生产率50％以上，大幅降低千英里级超长干线物流货运事件的耗时及单位成本(美元/吨英里)，对全球万亿美元级的公路干线物流行业产生革命性影响。对于运输车队而言，效率和安全是两大永恒的主题。ace重卡车载各种机电硬件及软件，加上可动态协同的云端ai训练芯片和车端ai推理芯片，配合云端及车端关于ace重卡运行的结构化大数据(即节油数据集)和多种节油机器学习算法，集合构成ace重卡“节油机器人”系统装置；该节油机器人为非人形智能工业机器人，可协助人类司机，自动地实时优化干线物流重卡的能量及功率管理，比传统柴油重卡实现综合油耗降幅25％以上，且具备自主学习和进化的能力；预计在五年内，在美国、中国、欧盟这世界三大重卡市场，能够实现公路干线物流ace重卡节油机器人的大批量商用。23.ace重卡节油机器人技术的第一性原理便是汽车行业熟知的车辆纵向行驶的动力学方程(1-1)：[0024][0025]其中，pv为车辆功率或称路载功率，所有功率项都是以千瓦(kw)为单位。[0026]滚动功率pr指车辆行驶时，克服轮胎滚动摩擦阻力所需功率，为非负数，其可通过如下公式(1-2)表示：[0027][0028]风阻功率pd指车辆行驶时，克服空气阻力(无风天气时)所需功率，为非负数，其可通过如下公式(1-3)表示：[0029][0030]纵坡功率pg指车辆行驶上坡时，克服重力并增加势能所需要的驱动功率，为正数，而当车辆下坡时纵坡功率为负数，代表其势能与动能转换所产生的驱动功率，纵坡功率pg可通过如下公式(1-4)表示：[0031][0032]加速功率pa指车辆平路行驶时，要达到预定加速度值所需额外功率。当加速度为负值时，代表减速刹车，即可以是摩擦制动，将车辆动能转变成热能消耗掉，又可以是非摩擦再生制动，将部分车辆动能转变成电能，给电池包充电来回收能量。加速功率pa可通过如下公式(1-5)表示：[0033][0034]在上述五个公式(1-1)至(1-5)中：v为车辆纵向线速度(米/秒)；η为车辆传动系统效率；m为车辆总质量(公斤)；g为重力加速度，g＝9.8(米/秒平方)；fr为轮胎滚动摩擦系数；α为公路纵坡角度，正值为上坡，负值为下坡，零为绝对水平；ρa为空气密度(公斤/立方米)；cd为车辆风阻系数；af为车辆正前方投影面积(平方米)；δ为滚动质量转换系数；dv/dt为车辆纵向加速度(米/秒平方)，正值为加速，负值为减速或刹车。每条公路的纵坡仅为空间函数；除非修路，纵坡函数不随时间变化；由于车辆行驶时其纵向速度为时变函数，根据方程(1-4)，纵坡功率为时变函数，而且是车辆基本恒速行驶时，其动力性方程(1-1)中仅有一项大幅快速变化的时变函数。[0035]在高速公路行驶工况下，车辆很少主动制动减速或加速。当车辆基本恒速行驶时，根据上述动力学方程(1-1)，加速功率近似为零，滚动功率在小纵坡(即正负几度内的纵坡)的公路段基本不变，风阻功率亦可近似为常数，只有纵坡功率为时间变量，其变化幅度与该高速公路段的纵坡角度的正弦值、车速、和车总质量三者均成正比。公路纵坡通常简称“纵坡”，其计量单位有两种，一个是路面与水平面的夹角的度数，另一个是路面海拔升高与该路段水平投影距离之比值，以％表示。各国高速公路设计和建造多数将其纵坡限制在-7.0％～ 7.0％范围内，主要是基于满载重卡在高速公路上安全行驶方面的考量。中国干线物流重卡总重多数在41吨以下，最高法定限速为90公里/小时，中国主要高速公路长期拥堵，公路物流全行业重卡平均速度约60公里/小时；而美国干线物流重卡总重限值为36吨，最高法定限速高达125公里/小时，公路物流行业重卡平均行驶速度约95公里/小时。多数美国运输公司，出于节油和安全的考虑，通常将重卡的最高时速限定在105公里/小时。[0036]举例来说，一辆满载总质量40吨、车速60公里/小时的重卡，遇到高速公路纵坡2.0度恒速上坡时，所需纵坡功率高达228千瓦，而此时车辆的滚动摩擦功率与风阻功率之和仅为71千瓦；如果此时动力总成功率余量不足时，重卡必须减挡降速后，才能继续上坡。对比一辆2吨总质量的乘用车同样恒速上2.0度的纵坡时，这时该车辆的纵坡功率为11.4千瓦(为重卡纵坡功率的5.0％)，而滚动摩擦功率与风阻功率之和仅为3.6千瓦；这对拥有一百千瓦峰值功率发动机的乘用车来讲，此类小坡不足为虑，如履平地。换句话讲，对于每辆高速行驶的满载重卡而言，公路纵坡每变化肉眼难以察觉的1.0度时，该重卡的路载功率(主要源于纵坡功率的变化)会有超过一百千瓦的巨大变化。有上坡就必有下坡，下坡时重卡的百千瓦级纵坡功率为负值，可通过驱动电机的再生制动来维持车速恒定(等同于主动刹车时的负加速度功率)，将下坡时车辆的部分机械能转换成电能来给电池包充电，回收能量。虽然ace重卡在高速工况下很少主动刹车，但因高速公路沿途布满1.0度级别纵坡的细微变化，能带来百千瓦级的纵坡功率变化，基本匀速行驶的ace重卡，仍然有通过下坡再生制动来回收千瓦时级电能的众多“被动刹车”机会，细水长流，积少成多；这就是干线物流ace重卡能够比传统柴油重卡节油显著的秘密所在。[0037]车辆在60公里/小时车速下，要实现减速度2米/秒平方(即0.2g)的中等强度制动，对总质量2.0吨的乘用车，需要制动功率为67千瓦；但对总质量40吨的重卡而言，所需制动功率则高达1333千瓦；城市电动公交大巴总质量约20吨，平均时速30公里/小时，城市公交大巴实现0.2g减速度所需的制动功率约333千瓦。受限于当今全球已产业化的车载驱动电机和/或电机控制器(电力电子)的峰值功率，目前油电混合车辆通过再生制动可回收能量的功率峰值上限在500千瓦以下；而车辆瞬时制动功率高于500千瓦的部分，无法通过电机再生制动转换成电能给电池包充电来回收能量，只能通过车辆的机械刹车系统，将这部分车辆动能转换成热能完全浪费掉；目前世界上已商用化的最大功率的直流快速充电桩为375千瓦。在加速/减速频繁的城市或城郊混合的行驶工况下，油电混动车辆(轻型车或大型客车)比传统发动机车辆明显节油，节油率在30％～60％。换句话讲，干线物流重卡在高速工况下虽然很少主动刹车，但仍有众多百千瓦级被动刹车(下坡)的机会；同时重卡高速工况紧急刹车时，主要依靠机械刹车系统，大部分重卡动能反而无法通过再生制动有效回收。[0038]在主动加速和减速不频繁的高速公路正常路况下，车辆平均时速高于60公里/小时，传统发动机能够稳定地工作在其高效区，油电混动车辆比传统发动机车辆节油效果不明显(小于10％)，特别是串混车辆，因背负多次能量转换的额外能量损耗，甚至可能导致综合油耗不降反升；上述全球汽车行业的“共识”，对全部油电混动乘用车(总重小于3.5吨)和单电机并混大型商用车，例如峰值功率大于250千瓦发动机机械并联一个峰值功率小于200千瓦的中型电机，都适用。但是，发明人认为该行业“共识”对干线物流应用场景下的采用百千瓦级双电机增程式串混或者混联(串混-并混)系统架构的ace重卡并不适用。高速工况下的ace重卡，虽很少主动加速或刹车，但由于高速公路沿途布满纵坡1.0度级的细微变化，有众多利用下坡时百千瓦级纵坡功率，通过驱动电机再生制动，回收千瓦时级电能的被动刹车机会，细水长流，积少成多。换句话讲，载货重卡在高速公路恒速行驶时，纵坡函数沿途每一处1.0度级微小变化，都能导致纵坡功率百千瓦级的变化，对路载功率的影响，等效于乘用车或公交大客车在城市水平道路频繁主动加速或刹车。[0039]本公开的双电机混联ace重卡，包含一台峰值功率大于250千瓦的重卡发动机(柴油或天然气)和两台峰值功率大于200千瓦的大型电机。其中一台电机(mg1)主要用作发电机，另一台电机(mg2)主要用作驱动电机。驱动电机是混动重卡动力性的决定性因素之一，其峰值功率应大于250千瓦；驱动电机越大，车辆动力性越好，同时再生制动回收能量的效果也更佳。为解决车规大型驱动电机成本长期居高不下的问题，还可考虑采用标配主驱动电机(mg2)加一选配副驱动电机(mg3)的三电机混动系统。[0040]近十年来，欧美部分中高端内燃机重卡，利用包含道路纵坡信息的车载3d地图，在丘陵或山区高速公路，通过预测性巡航控制(pcc)，实现节油。但传统重卡预测性巡航节油有其局限性：首先纯机械式动力总成不宜高频次瞬间(亚秒级)大幅度改变发动机输出功率或自动变速箱频繁换档，预测性巡航控制(pcc)主要适用于纵坡角度大于2.0度、坡长数公里以上的长坡；其次传统内燃机重卡没有再生制动功能，下长坡时无法回收能量；实际综合油耗降幅不到3.0％。[0041]需要强调指出，世界上没有大范围绝对水平的高速公路；即便在广大平原地区，高速公路沿途串联的百米级颗粒度的路段，它们的纵坡函数的绝对值大概率在0.2度到3.0度范围内波动。对高速工况下基本恒速行驶的载货重卡，其滚动功率pr与风阻功率pd之和可近似为常数，而其车辆路载功率pv时间变量影响最大的因素就是纵坡功率pg，该项与纵坡角度的正弦值成正比；道路沿途每个微小上下坡(纵坡变化1.0度)，纵坡功率的变化幅度都高达一百千瓦以上，为ace重卡提供了众多通过百千瓦级再生制动功率来回收千瓦时级电能的机会，细水长流，积少成多。如果有高速公路纵向米级间隔密度、道路定位米级精度(经纬度)、纵坡测量精度达0.1度的车载3d电子地图，再加上车路协同联网或米级高精度卫星导航(gnss)和惯性导航(imu)协同实时定位(经度和纬度)及测姿(纵坡)，依据车辆动力学方程(1-1)，车辆控制器(vcu)能实时精准地预测车辆前方沿途百公里级范围内的路载功率时变函数，特别是车辆前方百公里级电子地平线范围内，纵坡功率pg(t)和路载功率pv(t)千瓦级颗粒度的时变函数；vcu预测刷新频率可高达10.0赫兹(hz)以上,也就是说车辆每行驶2～3米，vcu就能够刷新其电子地平线内路载功率函数的预测。[0042]目前已在全球各国已批量商用的各种adas电子导航地图或支持hav商用的高精度地图(hdmap)，都可用作本发明的3d地图，为车辆提供电子地平线(electronichorizon)先验信息；所谓电子地平线，是指车辆行驶前方特定范围内的3d电子地图所涵盖的各种道路信息，特别是高速公路沿途经度、纬度、和纵坡等三维信息。传统柴油重卡实施预测性巡航控制(pcc)，受限于其不宜频繁快速变换发动机工况或变速箱频繁换挡，且无再生制动回收能量的功能，只能有效使用约10公里范围内的电子地平线信息；然而，本发明的ace重卡，能够有效地使用从10公里到1000公里范围内的各种量程的电子地平线信息；详情见下。[0043]对于在高速公路上正常行驶的ace重卡，很少主动刹车或加速，其车速基本恒定，车辆道路负载功率的时间变化，主要来源于公路纵坡变化所带来的纵坡功率变化。然而车辆行驶路径和公路沿线纵坡分布函数都确定且预先可知，所以ace重卡的vcu可在一秒内，根据车辆动力学方程(1-1)、车辆配置参数和动态工况数据、电子地平线先验道路信息、和实时路况信息，实时地计算出电子地平线范围内车辆路载功率时变函数，以千瓦级颗粒度预测未来(小时级或百公里级)车辆路载功率时变函数，使节油机器人能够未雨绸缪，充分利用功率型电池包十千瓦时级电能存储和百千瓦级电功率削峰填谷功能，根据节油机器学习(ml)算法，对ace重卡的混联动力总成进行预测性能量管理实时控制，实现车辆节能减排最优化。本发明的ace重卡节油机器人系统，可将干线物流重卡油耗最小化这一世界性难题变换成计算机下围棋(例如alphago)这一等价的窄人工智能(narrowai)问题。可利用众多ace重卡运行产生的节油数据集，结合机器学习算法和云端算力，训练云端节油机器人的ai大脑，建立节油算法的深度神经网(dnn)模型；再由车端节油机器人的ai芯片，根据上述dnn模型进行推理运算，实时地调控ace重卡的发动机机械功率流或电池包电力功率流的路径、幅度、和方向，在保证整车动力性和主动安全性的前提下，实现车辆节能减排最优化；在实际油耗最小化方面，节油机器人完成人类司机，而且实际节油效果和司机的水平及ace重卡发动机的配置参数基本解耦。换句话讲，现有技术的传统内燃机重卡，因无再生制动回收能量的功能，采用预测性巡航控制(pcc)，实际节油率不足3％，效果有限；而本发明的双电机混联ace重卡，因有峰值功率500千瓦再生制动回收能量的功能和十千瓦时级功率型电池包，加上具备超级运算能力和自主学习进化功能的重卡节油机器人，则能实现比传统内燃机重卡节油率30％的有益效果；详情后叙。[0044]本发明提出的ace重卡节油机器人系统，通过车辆控制器vcu指挥电功率分流器epsd,能够在十毫秒级系统响应时间内，在发动机-发电机机组、电池包、和驱动电机这三个电力动力源之间精准连续地调配百千瓦级电功率的流动路径、幅度、或方向；通过对发动机或电池包的瞬态输出功率分别进行脉冲调制控制(pm)，特别是脉宽调制控制(pwm)或脉幅调制控制(pam)，使发动机长期稳定地工作在其高效区，并根据电子地平线内车辆路载功率的动态预测，让电池包在荷电维持(cs)、荷电消耗(cd)、和荷电增加(ci)三种工作模式之一稳定工作或之间平顺切换；通过电池包百千瓦级高倍率充放电，对路载瞬态功率时变函数削峰填谷，实时地抵消纵坡功率项主导的秒级时间内路载功率函数数百千瓦级瞬态变化，随时提供满足车辆动力学方程(1-1)所要求的路载功率。在保证车辆动力性、货运时效性、和车辆主动安全性的前提条件下，ace重卡比传统柴油重卡干线物流实际运营综合油耗降幅可达30％。[0045]本发明的ace重卡，采用双电机单离合器的混联系统架构，如后续图1和图2所示。ace重卡可通过车辆控制器(vcu)来指挥离合器断开或闭合，分别实现串混模式和并混模式。城市工况下，车辆平均速度较低(小于45公里/小时)且主动加减速频繁，使用串混模式可将发动机工况与车辆路载工况完全解耦，发动机能稳定地工作在其高效点，驱动电机也有众多通过再生制动回收能量的机会，与传统燃油车相比，串混车辆此时节油效果显著(30％以上)；而在高速工况下，车辆平均速度较高(大于50公里/小时)且很少有主动加减速，发动机即便和驱动轮有直接机械耦合，也能够稳定地工作在其高效区，此时优选并混模式。从节油性和动力性两个角度考虑，在高速工况下，有发动机直驱的并混模式比串混模式更优。以丰田prius为代表的功率分流混合动力系统同时具备串混和并混功能，能兼顾优化车辆的动力性和节油性，二十年来一直是乘用车混合动力的国际标杆。但受限于当前金属材料和生产工艺，该功率分流混动系统的核心部件行星齿轮必须承受峰值功率大于150千瓦的发动机、发电机、和驱动电机三端同时发力，当前全球没有这种大型车规行星齿轮商品，新产品设计和量产需耗时数年且单件成本会长期居高难降，所以基于行星齿轮的机械式功率分流混动系统难于高性价比地扩展到大型商用车；连丰田汽车集团都没有将其特有的单行星排的功率分流混联动力总成技术运用到大型商用车上。[0046]本公开提供了一种可时分切换串混或并混模式的双电机混联动力总成架构，见后续图1和图2；包括：由发动机直接驱动发电机(mg1)，用于将车载燃料的化学能转化为电能(串混模式下)或直驱车辆(并混模式下)；电功率分流器(epsd)，其被配置为具有三个端口的电力电子网络，其中epsd的第一端口与发电机组的输出端交流双向电联接；epsd的第二端口与至少一个驱动电机(mg2)交流双向电联接；epsd的第三端口与至少一个功率型电池包双向直流电联接，同时还与一个刹车电阻单向直流电联接；自动变速箱，其输出轴与车辆的驱动桥双向机械联接；地图仪，其预先存储有3d地图，包含有车辆行驶道路的经度、纬度和纵坡等三维信息；至少一个标配混动p2位置的主驱动电机(mg2)，与epsd第二端口双向交流电联接，并且其输出轴与自动变速箱的输入轴通过一柔性联轴器双向机械联接，该主驱动电机(mg2)可被操作为：将电能转化为机械能以用于驱动车辆(电驱动模式)，或将车辆的机械能转化为电能(再生制动模式)，并通过epsd第二端口内的逆变器对电池包进行充电，回收能量；其中，发动机飞轮端输出轴与混动p1位置的发电机(mg1)的机械轴双向机械联接，该机械联接方式即可以为单轴同转速(同轴联接)，也可以为平行双轴加齿轮减速耦合(平行轴联接)；该发动机的输出轴还通过一个重型离合器与主驱动电机(mg2)双向机械联接，该机械联接方式即可以为单轴同轴，也可以为平行双轴加齿轮减速耦合；同时该主驱动电机(mg2)还通过一个柔性联轴器与自动变速箱的输入轴双向机械联接，该变速箱的输出轴与车辆的驱动桥双向机械联接；并且车辆还包括：车辆控制器(vcu)与人工智能加速单元(aiu)协同，通过车辆的数据总线，并基于车载卫星导航接收机(gnss)和/或地图仪(mu)中的3d地图数据，来对发动机、发电机、离合器、epsd、驱动电机、自动变速箱、以及电池包中的至少一者以独立方式进行动态控制。[0047]本公开的ace重卡混合动力系统架构为双电机加至少一个离合器的混联系统，该混联系统通过百千瓦级重型离合器与电功率分流器(epsd)协同的方式来动态控制车辆动力总成系统中发动机、发电机、电池包、和驱动电机四者之间的百千瓦级机械或电力两种截然不同的功率流闭环的流动路径、幅度、和方向，通过开闭离合器来切换车辆的串混模式或并混模式；混联架构能有效地融合串混和并混两种系统架构各自原有的优势，克服各自原有的缺点，能同时优化车辆的动力性和节油性，比双电机增程式串混系统或单电机纯并混系统的综合性价比都更高。发电机(mg1)被配置在混动p1位置(发动机飞轮之后，离合器之前)，主驱动电机(mg2)在混动p2位置(离合器之后，变速箱之前)，选装项副驱动电机(gm3)可被配置在p3(变速箱之后，传动轴之前)或混动p4(传动轴之后，轮边)位置。[0048]上述双电机混联架构的ace重卡实现了以epsd为核心的全数字化软件定义动力总成。epsd三端口电力电子网络硬件设计时，其功能及性能应预留余量，增加产品后期的可塑性，通过每辆ace重卡在其全运营生命周期内软件远程更新迭代(ota)，实现产品的不断升级和进化。依靠持续软件远程更新(ota)，基于大数据加云端-车端互动的人工智能，可量身定制地不断修正每辆ace重卡动力总成的实际性能，即保证每辆ace重卡在排放法规要求的质保期70万公里内，随时随地满足排放法规限值(rde)，又实现该重卡节油效果最优化和智能运维(m&r)。[0049]epsd可被配置为三端口的电力电子网络，其内部包含至少三个百千瓦级额定功率的独特电力电子功能模块：内联接第一端口的是一个双向交流-直流转换模块(又称逆变器)，内联接第二端口的是至少一个双向交流-直流转换模块(又称逆变器)，内联接第三端口的是至少一个双向升降压直流-直流转换模块(又称斩波器)或一个单向直流压控开关模块。本公开聚焦ace重卡epsd的主要外围输入/输出特性和内含三种电力电子(pe)功能模块(即逆变器、斩波器、压控开关)的核心功能，各种能实现上述三种pe功能模块的电路拓扑结构之集合，都属于本发明范围。epsd的物理包装布置形态，即可是将上述三种pe功能模块集中包装布置在一个金属盒中，也可将三种pe功能模块分别与发电机(mg1)，主驱动电机(mg2)，和电池包等分散包装布置。[0050]上述ace重卡的混联动力总成通过控制离合器的开关状态，分别实现串混(离合器断开)或并混(离合器闭合)两大独特系统架构或工作模式；每种系统架构下，又可再细分出多种不同的运行子模式。车辆控制器(vcu)以电控方式(而非纯机械方式)指挥线控机电式离合器，精准平顺切换串混或并混模式，下面分别详细描述。为同时优化车辆的节油性和动力性，在高速工况(高速路顺畅，平均车速50公里/小时以上，主动加速或刹车不频繁)或下长坡(沿途纵坡绝对值大于2.0度，坡长大于5公里)任何工况下(任何车速，为安全需要缓速功能)，可优选并混模式；在城市工况下(平均车速低于40公里/小时，主动加速或刹车频繁)，可优选串混模式。[0051]首先在串混模式下，从发动机到驱动轮只有电力功率流回路，没有机械功率流回路，epsd内部三大功能模块的直流端口都双向电联接到直流母线汇流点x，该汇流点处的直流电压和电流时变函数的乘积为对应能量转换装置的电功率时变函数，这些功率项实时满足下列三个方程：[0052]pv＝ηdtpmg2ꢀꢀꢀꢀ(2-1)[0053]pmg1 pmg2-pbat＝0ꢀꢀꢀꢀ(2-2)[0054]pice＝-pmg1/ηgꢀꢀꢀꢀ(2-3)[0055]上述所有功率项均为百千瓦级时变连续函数，并假设发电机(mg1)、电池包、和驱动电机(gm2)的一次往返能量转换系数可近似为1.0；本领域一般技术人员能够轻易推导出，当实际转换系数小于1.0时的对应公式。[0056]其中：[0057]pmg1>0，为发电机(mg1)的驱动功率(以发动机无燃怠速或发动机无燃制动为负载，电能转换为机械能)；pmg1<0，为发电功率(发动机直驱发电，机械能转换为电能)；[0058]pmg2>0，为主驱动电机(mg2)的驱动功率(电能转换为机械能)；pmg2<0，为再生制动功率(机械能转换为电能)，给电池包充电，回收能量；[0059]pbat>0，为所有电池包的总计放电功率(化学能转换为电能)；pbat<0，为所有电池包的总计充电功率(电能转换为化学能)；[0060]pice>0,为发动机燃烧有效输出功率(化学能转换为机械能)；pice<0,为发动机无燃(不喷油)拖动或发动机制动的机械负载等效功率(各种机械能之间的转换)；[0061]上述四个能量转换装置的功率参数优选配置原则如下：pice-p>＝pmg2-m>＝pmg1-m；pbat-m>pmg2-m。其中pice-p为发动机的峰值功率(即最大连续功率)，pmg1-m、pmg2-m、pbat-m分别为发电机、驱动电机、和电池包的额定功率(即最大连续功率)。与发动机不同，电机可以承受短时间过载，其脉冲峰值功率(10秒)可比额定功率高50％以上；功率型电池包的脉冲峰值功率(10秒)可比其额定功率高100％以上。串混模式下，动力总成的系统峰值功率(即车辆最大连续驱动功率)完全由标配主驱动电机的pmg2-m决定。为改善车辆的动力性、节油性、和安全性，可考虑增加选配副驱动电机(mg3)；mg3可安置在混动p3位置(变速箱输出轴与第一驱动桥之间或第二驱动桥输入轴)；当然加了第三个电机，在提高车辆动力性和冗余性的同时，系统的复杂性及总成本也会增加。[0062]串混模式下，pmg2为因变量，与车辆的路载功率pv成正比，路载功率为自变量，反应司机的驾驶意图，ηdt为转动系统效率(小于1.0的正数)。pmg1为另一个因变量，与发动机净输出功率pice这一自变量成正比，ηg为发电机组效率(小于1.0的正数)。可以主动设置发动机(ice)和发电机(mg1)运行在特定转速和转矩的高效工况点，确保此时发动机的燃烧热效率最高(即比油耗g/kwh最小值)，尾气排放优化；epsd内部的三大电力电子功能模块和发动机、发电机、驱动电机、自动变速箱、电池包等相关子系统，在车辆控制器(vcu)的统一指挥下，根据整车的功率控制策略，动态地调节因变量pbat，对路载瞬态功率函数进行削峰填谷，实时地满足车辆动力学方程(1-1)，在保证车辆动力性和货运时效性的前提下，达到最佳节油效果。[0063]重新组合方程(2-1)、(2-2)、和(2-3)，可以得到下列ace重卡串混模式下的功率平衡方程(简称串混功率平衡方程)：[0064]pv(t)＝ηdt(ηgpice(t) pbat(t))ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(2-4)[0065]串混功率平衡方程(2-4)的限制性边界条件如下：[0066]a)电池包电量基本充足时(即高效区；bll<soc<bul)，[0067]pmg1-m<max(|pv(t)|)<pmg2-m(2-4c1)[0068]b)电池包电量基本耗尽时(即soc<lrl)，[0069]max(|pv(t)|)<pmg1-m<pmg2-m(2-4c2)[0070]其中max(|pv(t)|)为串混模式下，ace重卡路载功率时间函数的绝对值|pv(t)|可实现的最大值。[0071]epsd内部直流母线额定电压vbus0优选范围在600v至800v之间。epsd的第三端口外部可双向直流电联接至少一个功率型电池包，每个电池包的额定电压vbat<vbus0，同时第三端口外部还可以单向直流电联接一个自带散热器的百千瓦级刹车电阻rbk，作为ace重卡下长坡途中电池包基本满电量(soc达到url)时，驱动电机还需要继续再生制动发电，以保持车辆非摩擦式缓速功能时的有效电力负载。上述方程(2-2)假定epsd内部的电压控制开关模块断开，刹车电阻不起作用；如果该模块闭合时，则刹车电阻做为电负载，与电池包并联，此时方程(2-2)左侧还应该增加刹车电阻功率项pbr，为正数；同时，串混功率平衡方程(2-4)也要做相应调制。[0072]在一些实施例中，epsd的端口iii可以分别双向电联接至少两个不同额定电压，或不同电化学成分电芯组成的电池包组合，优势互补，既可改善电池包总体性能并增加电池包系统的冗余度，又可降低电池包综合成本，给优化ace重卡整车性价比带来多重益处。ace重卡的电池包为超长循环寿命、宽环境温度范围、持续高倍率部分充放电(hrpsoc)运行的“峰值动力源“(peakpowersource)，其主要作用是提供百千瓦级削峰填谷的瞬态电功率，与发电机组提供的电功率叠加，共同给驱动电机供电，确保驱动电机能提供所需车辆路载功率，实时地满足车辆动力学方程(1-1)。该功率型电池包的容量一般都在100千瓦时以内，后续详述。一台带大油箱的重卡柴油机，爆发力一般但耐力十足；而功率型电池包更像一台带小油箱的大马力发动机，爆发力强劲但耐力严重不足；发动机和电池包结合，双方取长补短，混联动力总成的合计爆发力和耐力都超群出众；而电机既不自产能量，也不储存能量，是个即无记忆又无迟滞效应的高效率能量转化器，将电能与机械能双向相互转换。[0073]ace重卡的功率型电池包容量一般只有几十千瓦时。提请注意，由于各种电池包的额定电压不尽相同，本发明中涉及电池包容量时的量纲为千瓦时(kwh)，而非电池行业常用的安时(ah)。串混模式下，如果ace重卡遇到十公里以上连续上高山或长坡(纵坡大于2.0度)的特殊路况，很可能在车辆登顶前电池包荷电基本耗尽(soc达到lrl)，此时串混车辆爬山的动力性(gradeability)将完全取决于发电机组的最大连续功率pmg1-m。串混重卡在上高山的极限路况下，要保持与传统发动机重卡相同的动力性，就必须选配额定功率与发动机峰值功率相同的发电机(mg1)、驱动电机(mg2)和对应的逆变器。目前全球主流干线物流重卡发动机(排量11l～16l)的峰值功率(指发动机的最大连续功率)都超过300千瓦，顶配16l发动机的峰值功率甚至超过450千瓦。然而额定功率(指电机的最大连续功率)超过250千瓦的车规大型电机及逆变器虽已产业化，但因上述产品的电压平台和功率上限要求更高且年用量更小，无法与每年产量大一个数量级的新能源乘用车共用，导致大功率电机和逆变器产品价格昂贵，成本会长期居高难降。例如，一台300千瓦额定功率的车规大型电机(带逆变器)的成本要明显高于两台150千瓦额定功率中型电机(带逆变器)的合计成本；导致大功率电机高配置的增程式串混系统的综合成本会长期居高难降，导致整车性价比不佳。ace重卡遇到高山或大坡时，从车辆动力性和安全性角度考量，可优选并混模式，而串混模式为次优选择。[0074]其次在并混模式下，离合器闭合且锁定，发动机与驱动轮直接耦合，机械功率流回路和电力功率流回路二者都闭环，发动机、发电机(mg1)、和驱动电机(mg2)可三者单独或协同发力，来实时地满足车辆动力学方程(1-1)。epsd内部三大功能模块的直流端口都双向电联接到直流母线汇流点x，该汇流点处的直流电压和各个电路分支的电流的乘积为对应能量转换装置的电功率时变函数，这些功率项时刻满足下列二个功率平衡方程：[0075]pv＝ηdt(pice pmg1 pmg2)ꢀꢀꢀꢀ(3-1)[0076]pmg1 pmg2-pbat＝0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(3-2)[0077]上述方程(3-2)假定epsd内部的电压控制开关模块断开，刹车电阻不起作用；但如果该模块闭合，则刹车电阻做为电负载，与电池包并联，此时方程(3-2)左侧还应该增加刹车电阻功率项pbr，为正数。除非ace重卡下长坡，需要当电池包基本满溢时(soc达到url)接通刹车电阻，实现非摩擦式缓速功能，在绝大多数时间，刹车电阻与epsd汇流点x之间电路断开。[0078]重新组合方程(3-1)和(3-2)，可得到下列并混功率平衡方程：[0079]pv(t)＝ηdt(pice(t) pbat(t))ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(3-3)[0080]该方程(3-3)的限制性边界条件如下：[0081]1)电池包电量基本充足时(即高效区；bll<soc<bul)，[0082]pice-p<max(|pv(t)|)<pice-p pmg2-m pmg1-m(3-3c1)[0083]2)电池包电量基本耗尽时(即soc<lrl)，[0084]pmg2-m<max(|pv(t)|)<pice-pꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(3-3c2)[0085]比较串混功率平衡方程(2-4)与并混功率平衡方程(3-3)及所对应的两套限制性边界条件，显而易见只要保持电池包在高效区工作，并混模式可实现最大路载功率要远大于串混模式可实现最大路载功率，并混动力性明显优于串混；同时由于并混模式下，发动机可以直接驱动车轮，避免机械能和电能之间多次能量转换，在高速工况下，ace重卡并混模式大概率比串混模式更省油；当然还可以充分利用电子地平线3d道路先验数据，结合ace重卡的配置参数及动态工况数据，预测性和智能化地动态切换串混或并混模式(即智能模式切换技术；ims)，充分利用两种模式各自的特点和优势，进一步实现整个运输事件的油耗最小化；如同下围棋，不争每一粒子的局部得失，而要纵观全局，谋求终局全面性胜利。ace重卡有两个相互独立的动力源，发动机机械动力源和电池包电力动力源；发电机(mg1)和驱动电机(mg2)可被视为高效无源能量转换器件，以90％左右的效率将机械能与电能双向转换；根据车辆动力学方程(1-1)和功率平衡方程(2-4)及(3-3)，ace重卡能量管理优化策略的核心是对发动机的瞬态机械功率函数和电池包的瞬态电功率函数进行动态控制，特别是新颖独特的矩形或非矩形脉宽调制(pwm)或非矩形脉幅调制(pam)数字化控制，在保证车辆动力性和行驶主动安全性的前提条件下，实现车辆实际节能减排效果最优化。[0086]在并混模式下，发动机与驱动桥之间有直接双向机械联接；路载功率pv为自变量，体现司机对车辆行驶的控制意图(例如车速或加速度)，其值与车辆驱动轮的转速和总计驱动转矩的乘积成正比；车辆正常行驶时(即驱动轮不打滑时)，发动机的转速与驱动轮转速成正比，为因变量，不能独立设定；而发动机的转矩在该转速下的有效峰值转矩范围内为自变量，可根据车辆能量管理控制策略来独立设定；换句话讲，在并混模式下，发动机的瞬态功率函数仍为自变量，可独立控制。从节油角度考虑，在城市工况下(平均时速小于40公里/小时，主动加速和刹车频繁)，可优选串混模式；而在高速工况下(平均时速大于50公里/小时，主动加速和刹车不频繁)，可优选并混模式。[0087]重卡的发动机90％以上为柴油机。重卡柴油机的高效区(即比油耗bsfc最小工况区域)一般在转速1000～1800转/分(rpm)范围，转矩50％～95％最大转矩范围(即负荷率50％～95％)；在高效区外，发动机的比油耗(bsfc；g/kwh)将明显升高。通过发动机降转速(downspeed)或减排量(downsize)来降低油耗，是欧美重卡行业近十年的大趋势,但上述两项节油措施与提高车辆动力性有矛盾。ace重卡在并混模式下，有两个百千瓦级的发电机和驱动电机可和发动机三者协同发力，此时车辆的动力性明显优于所有传统发动机重卡或增程式串混重卡(峰值功率小于450千瓦)，可实现分钟级时间段内，总计峰值驱动功率(即最大路载功率)超过500千瓦，具备超群出众的加速超车或爬坡能力。[0088]干线物流混联ace重卡遇到十公里以上长坡或高山的极限路况，节油机器人可根据车载3d地图和车辆定位，车到山脚下提前闭合离合器，切换到并混模式，由发动机直接驱动车辆，省去从发动机到驱动轮的多次能量转换，提高驱动效率。如果ace重卡登顶前电池包荷电耗尽(soc<lrl)，发电机和驱动电机都可被配置为无负载空转，此时车辆继续爬山时的动力性完全取决于发动机的峰值功率(通常大于300千瓦)。在本发明的混联架构下，峰值功率参数配置条件：pice-p>pmg2-m>pmg1-m，可选配pice-p>300kw,pmg2-m<250kw,pmg1-m<200kw。如果电机额定功率小于200千瓦，可以明显降低电机和逆变器的成本。除上高山的极限路况外，在平原和丘陵地带，并混模式下ace重卡能让电池包长期运行在荷电维持(cs)模式，通过对发动机瞬态输出功率进行智能功率切换控制(ips)，结合电子地平线先验3d道路信息，将电池包荷电状况(soc)保持在最佳工作区域(例如30％～70％)，此时发动机和双电机(mg1、mg2)可三者共同发力驱动车辆，并混动力总成分钟级持续时间的最大总驱动功率可高达500千瓦以上，混联重卡的动力性、安全性、和节油性等方面即明显优于传统发动机重卡，也优于高配置的增程式串混重卡。[0089]ace重卡完成整个货运事件所做的累计有用功都直接或间接的来源于发动机瞬态输出功率函数对时间的积分，即累计有效机械能。ace重卡节油策略的关键之一就是最大限度地保持发动机在其万有特性曲线的高效区内长期稳定地运转，尽量减少发动机在其高效区外运转，特别是长时间在低负载工况区或怠速工况点运行。发动机启停技术(ss–stopsstart)和发动机停缸技术(cda-cylinderdeactivation)是当前全球汽车行业人士熟知的节能减排现有技术，已广泛应用于乘用车行业；但这两种现有技术的缺点和使用局限性也是行业常识。[0090]干线物流重卡运行绝大多数时间在高速工况，不常遇见红绿灯，车辆启停频次很低，同时主动加速或刹车的频次也很低；重卡发动机在启停切换时，所引发的车辆振动噪声(nvh)问题比内燃机车用车更突出；发动机停转时，重卡上多种机械式附属子系统(例如冷却风扇、水泵、油泵、气泵、转向助力泵、空调压缩机等)无法从发动机处直接获取机械能量来维持正常工作；发动机频繁启停会缩短发动机、启动马达、离合器、铅酸电池等子系统的寿命；干线物流重卡发动机启停技术的实际节油效果甚微(小于2％)；所以节能减排现有技术中的发动机启停技术(ss)并不适用于干线物流重卡，至今全球范围重卡发动机启停技术没有落地商用。同时干线物流重卡正常行驶时绝大部分时间其发动机稳定地工作在燃烧高效区，很少时间工作在发动机低转速、低负载的工况下，虽然在道路拥堵或等待装卸挂车时仍会怠速或低转速、低负载运行，但时间占比很小。干线物流重卡发动机若采用停缸技术(cda)，则需要增加一套复杂的可变气门驱动装置(vva)，通过动态切断发动机部分气缸(例如6缸变3缸)喷油并在四冲程完整周期内常闭这些无燃气缸的全部进/排气门，增加其余燃烧做功气缸的实际负载率。cda的首要目的是在低负载工况下提升发动机尾气温度，使后处理系统(ats)内部各种催化剂在其高效区运行(摄氏250度至500度)，减少车辆污染物排放；次要目的才是通过调整做功气缸的实际工况点至高效区来节油。发动机停缸技术(cda)明显增加了发动机的结构复杂性和成本，降低其可靠性和寿命，但对干线物流重卡而言，综合节能减排效果有限，性价比不高。全球范围干线物流重卡市场，目前都没有批量商用重卡发动机启停技术(ss)或停缸技术(cda)。[0091]ace重卡的机械驱动功率回路和电驱动功率回路，即可各自独立工作也可协同工作，来实时地满足车辆动力学方程(1-1)、串混方程(2-4)、或并混方程(3-3)。ace重卡即便发动机无燃不做正功，由电池包单独给驱动电机供电，也可以维持车辆满载高速行驶几分钟。ace重卡行驶过程是一种有惯性的时变系统，根据冲量等效原理，可以对其发动机瞬态输出功率采取多种脉冲调制(pm)数字式控制策略，例如脉宽调制控制(pwm)或脉幅调制控制(pam)，即可保证发动机长期稳定地运行在高效区，通过功率型电池包对路载功率削峰填谷，实时地满足车辆动力学方程(1-1)、串混功率平衡方程(2-4)、或并混功率平衡方程(3-3)，又能为充分利用各种数字信号处理技术、数字控制技术、大数据技术、机器学习技术来优化ace重卡能量管理铺平道路。电池包和电机的瞬态功率变化速度比路载瞬态功率或发动机瞬态功率的变化速度高一个数量级以上，电池包的瞬态功率函数完全能根据串混功率平衡方程(2-4)或并混方程(3-3)来快速精准地(十毫秒级时延或千瓦级颗粒度)跟随路载瞬态功率函数与发动机瞬态功率函数之差值，实时地满足车辆动力学方程(1-1)；而且ace重卡整车运行时的噪声和振动(nvh)性能要明显优于传统柴油重卡。本公开将ace重卡发动机输出功率的控制策略从现有技术的模拟调幅(am)电子控制升级到基于脉宽调制(pwm)或脉幅调制(pam)的数字电子控制技术；可类比电话或电视产业从模拟通信系统到数字通信系统的升级换代；为充分利用各种新兴的人工智能、大数据、云计算(abc)技术来优化干线物流重卡节能减排提供了高性价比的技术基础、装置、和方法。下面详细阐述两种既可以克服上述现有发动机启停技术(ss)和停缸技术(cda)的原有缺点，又能够保留它们的原有优点，优化ace重卡节能减排的新颖发动机数字控制技术：“智能启停”(iss–intelligentstopstart)技术和“智能功率切换”(ips–intelligentpowerswitch)技术。[0092]首先描述重卡发动机智能启停控制技术(iss)。ace重卡在串混模式下行驶时，发动机与车辆的驱动轮完全机械解耦，此时发动机的工况点(即转速和转矩)可任意设定，与车辆的工况点无关。根据发动机的具体配置参数，可选定发动机万有特性曲线(fuelmap)中比油耗最小值等高线所定义的“最佳工况区”内的最大功率点为“最佳工况点”；该工况点一般在发动机峰值转矩所对应的最高转速(即基速)附近，转矩负荷率在80％～90％之间(实际转矩与峰值转矩的比值)，发动机在最佳工况点的输出功率值(定义为“最佳输出功率”)一般为其峰值功率值的60％～75％之间；该工况点发动机的比油耗(bsfc；g/kwh)最小(即热效率bte最高)，同时发动机排气口处废气的温度也高于250摄氏度，有利于车辆废气后处理系统(ats)高效运行，最大限度减少污染物排放且延长后处理系统在实际运行环境下(rde)的有效寿命。发动机的最佳输出功率应小于发电机(mg1)的额定功率；发动机的峰值功率显然大于最佳输出功率，只是此时发动机的比油耗并非最小值。另外还可将发动机稳定地运行在一个零油耗和零排放的特殊工况点：“无燃怠速点”(nci–non-combustionidle)，该点的转速值可设定在450转/分至750转/分之间，以保证ace重卡上必须从发动机处直接获取机械能量的各种附属子系统都能够正常工作；此时发动机切断其全部气缸的喷油(fuelcutoff)，转矩变为负数，需要由发电机在驱动模式下拖动发动机运转，该工况点的发动机功率定义为“无燃怠速功率”，为负数；其绝对值小于发动机峰值功率的10％；此时的发动机，其作用相当于一个一进多出的变速箱，将发电机在驱动模式下输出的十千瓦级机械功率反向转递到车辆各个需要连续机械能供应的附属子系统，赋能这些附属子系统正常运行。显然在无燃怠速工况点，发动机零油耗、零排放，但会耗电。iss模式下发动机的最佳输出功率又称高态等效功率；无燃怠速功率又称低态等效功率。[0093]对没有可变气门驱动(vva)功能的基本型发动机，在无燃怠速点一个完整的四冲程周期内，吸气冲程和排气冲程将分别产生泵气损失(pumpingloss)，压缩和做功两冲程得益于缸内压缩空气弹簧一缩一伸，基本没有泵气损失；发动机的自身机械损失(包括摩擦损失和泵气损失)与其转速正向关联。无燃怠速点的发动机做为机械负载，无燃怠速功率基本小于20千瓦，额定功率百千瓦级的发电机可轻易地反拖发动机运转，且在分钟级时间内电耗量有限(百瓦时级)。对有可变气门驱动(vva)功能的高级型发动机，则可控制全部气缸的进/排气门在全部气缸停止喷油(即无燃)的完整四冲程周期内保持常关或常开状态，可明显减少泵气损失，从而进一步降低无燃怠速功率，减少电耗。[0094]所谓智能启停技术(iss)，指由车辆控制器(vcu)，根据ace重卡串混模式下的系统配置参数、车辆动态行驶数据、电子地平线道路三维信息、和聚焦优化节能减排的机器学习(ai)算法，指挥发动机在“无燃怠速点”和“最佳工况点”二者之一平稳运行并反复平顺切换，实现对发动机瞬态输出功率时间函数进行双极性非对称矩形脉宽调制控制(pwm)；由发电机组(发动机 发电机)和电池包协同给驱动电机供电，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和串混功率平衡方程(2-4)，在保证车辆行驶的动力性和安全性的前提条件下，优化车辆节能减排。该pwm脉冲序列的周期为亚分钟级，占空比ks定义为脉冲周期内最佳工况点运行时间与脉冲周期的比值(％)，在0和1之间连续可调，而无燃怠速点运行时间占比等于1-ks；可以通过动态调节占空比ks来实现发动机的分钟级时间滚动平均功率(即pwm的冲量；简称“平均功率”)在无燃怠速功率与最佳输出功率之间连续可调。优选发动机工况动态切换控制实施方式如下：从无燃怠速点切换到最佳工况点时，先由发电机(mg1)拖动无燃发动机，将其转速从怠速点提升到最佳工况点后，发动机再开始喷油燃烧做功；在其万有特性曲线(fuelmap)固定转速垂直线上快速增加转矩(亚秒级过渡时间)，到达最佳工况点后稳定地运行；反向切换时，发动机先在最佳工况点先切断喷油，进入无燃被拖状态(做负功)，在最佳工况点的定转速下先将转矩迅速减小成负数(亚秒级过渡时间)，然后再由发电机拖动发动机减速至无燃怠速点后稳定地工作；显然在iss控制模式下，发动机的瞬态功率函数由现有技术的模拟时变函数被转换成非对称双极性矩形pwm脉冲时间序列；对发动机的瞬态控制方式从传统全域面工况的模拟控制转换成新颖独特双点工况的数字控制。串混ace重卡为纯电驱动，十千瓦时级功率型电池包可在短时间内(分钟级)单独支持驱动电机(mg2)满负荷(即额定功率)运转；同时电池包瞬态充放电功率的响应速度比发动机瞬态功率的响应速度高一个数量级，瞬态功率值在电池包的负额定功率到正额定功率之间连续可调，完全胜任根据串混功率平衡方程(2-4)，对路载瞬态功率函数与发动机瞬态功率函数之差值进行快速精准地跟踪(十毫秒级时延及千瓦级颗粒度)，削峰填谷；既能保证整车瞬态动力性丝毫不受发动机工况点动态切换的影响，实时地满足车辆动力学方程(1-1)；又能保证混联动力总成运行时整车的震动和噪声性能(nvh)优于传统内燃机重卡；从整车nvh性能优化考量，发动机工况点切换的过渡时间不能太短，在秒级即可。对ace重卡而言，无燃运行(做负功)时的发动机是发电机在驱动模式下的机械负载；而发电模式下的发电机则是正常运行(即燃烧做正功)时的发动机的机械负载。发动机在最佳工况点工作时发电机(mg1)的输出功率称为“最佳发电功率”，为正数，该值通常高于发电机额定功率的85％且上限为发电机的额定功率；发动机在无燃怠速点工作时发电机(mg1)的功耗称为“无燃耗电功率”，为负数，其绝对值小于发电机的额定功率的20％；换句话讲，在串混iss控制模式下，通过动态调节pwm占空比ks，可实现发电机组(指发动机加发电机)电功率pwm脉冲时间序列的分钟级滚动时间平均值(简称发电平均功率)，在无燃耗电功率与最佳发电功率之间连续可调。[0095]从本质上讲，智能启停技术(iss)将串混模式下ace重卡发动机的实际运行区域极致地简化到单一最佳工况点(固定转速和转矩；比油耗最小)，通过对最佳工况点发动机运行所产生的恒定输出机械功率，进行非对称双极性矩形脉宽调制(pwm)控制，来动态连续地调节发动机分钟级平均输出机械功率和对应发电机组的发电平均功率，根据分钟级路载平均功率与发电平均功率之间的差值基本为零、明显大于零、明显小于零三种不同情况，使电池包在荷电保持(cs)、荷电消耗(cd)、或荷电增加(ci)三种工作模式之一稳定工作或模式之间平顺切换；通过动态精准(亚秒级时延及千瓦级颗粒度)预测车辆电子地平线范围内(小时级或百公里级)路载平均功率时变函数，最大限度地使电池包工作在高效区(bll<soc<bul)，避免因电池包电量基本耗尽(soc<lrl)，导致ace重卡动力性降低的不良情况出现，或因电池包电量基本满溢(soc>url)，导致无法有效地回收再生制动电量的不良情况出现；发电机组(发动机 发电机)和电池包协同供电，确保驱动电机能实时地满足车辆路载功率要求，在保证ace重卡行驶动力性的前提下，优化车辆能量管理，实现节能减排。最简洁有效的pwm控制策略如下，发动机的无燃怠速点和最佳工况点一旦选定后固定不变，通过动态调整发动机瞬态功率双极性等幅脉冲序列(pwm)的占空比ks来实现发电机组的分钟级发电平均功率在无燃耗电功率与最佳发电功率之间连续可调。当然智能启停(iss)功能还可以拓展到发动机的可调节的无燃怠速点与多个高效工况点(即不同的最佳工况功率)之间动态切换的其它技术方案，但这些可调多工况点iss技术方案更复杂且综合性价比并不如上述固定双工况点的iss技术方案。由于驱动电机转速和转矩的调节速度和精度比变速箱快一个数量级，在串混iss模式下，如果车辆需要换挡，即便柔性联轴器不是离合器，驱动电机(mg2)也能够轻松的完成瞬态转矩中断和快速转速同步，令变速箱平顺换挡，整个变速箱换挡操作与发动机的工况无关。[0096]现代重卡柴油机普遍采用涡轮增压器；智能启停技术(iss)即适用于不带可变气门驱动(vva)功能且带固定截面涡轮增压器(fgt)的基本型发动机；也适用于带可变气门驱动(vva)功能或可变截面涡轮增压器(vgt)的高级型发动机。基本型发动机和高级型发动机虽然在万有特性曲线高效区(大小或形状)、动态特性(例如涡轮增压器延迟turbolag等)、和价格等方面差异明显，但两种发动机的最小比油耗(bsfc)或最佳输出功率基本相同；借助ace重卡串混智能启停技术(iss)，配置基本型发动机的ace重卡对比配置高级发动机的车辆，在各种运行工况和应用场景下，均能达到相同的节能减排效果；换句话讲，ace重卡对比传统柴油重卡，大幅降低了对发动机的技术先进性及综合性能的要求，使发动机不再是ace重卡动力性或油耗的瓶颈。未来中国国-6新ace重卡即便配置成本较低的国产基本型发动机，在确保极具挑战的重卡七十万公里实际运行环境(rde)排放稳定达标的前提条件下，仍能同时优化车辆动力性和燃油经济性。绝大多数发动机的最佳输出功率在其峰值功率的55％至85％之间，满负荷或轻负荷时发动机的比油耗(克/千瓦时)都明显高于最小值。发动机的万有特性曲线中，比油耗(克/千瓦时)的等高线为多个互不相交的不规则环形曲线，其比油耗全域最小值等高线内部所包含的区域称最佳工况区，俗称发动机的“甜点”(sweetspot)，其中每一点都是最佳工况点(特定转速和转矩)；比油耗等于最小值的105％的等高线所包含的区域可称为高效工况区(简称高效区)，当然高效区面积大于甜点并完全包含甜点。大多数重卡发动机的甜点所对应的转速在其基速(指峰值转矩点的转速)的95％到125％范围内，所对应的转矩在其峰值转矩的65％至90％之间。现代重卡发动机(柴油或天然气)基本型(basemodel)的高效区面积较小，而高级型(advancedmodel)的高效区面积较大，两种发动机在甜点的最小比油耗均可达到186克/千瓦时。为持续降低油耗(升/百公里)，近十年来，欧美重卡发动机研发的大趋势是降排量(downsize)或降转速(downspeeding)，发动机的基速(即峰值转矩点转速)从1200转/分逐年下降到1100转/分以下，甚至向1000转/分逼近。无论具体应用场景如何，ace重卡在串混模式下都能将整车工况和发动机的工况有效地解耦，在保证整车动力性前提条件下，令发动机在95％以上的时间工作在其高效区内，最大限度地避免发动机功率满负荷或低负荷运行，达到优化节能减排的有益效果。[0097]下面再描述智能功率切换(ips)控制技术。ace重卡在并混模式下，因发动机直接驱动车辆，其转速完全由变速箱挡位和车速来决定并随时间变化，为因变量，但其转矩仍然是自变量，可以独立动态调整；此时对发动机，不能采用智能启停(iss)控制技术，必须采用智能功率切换(ips)控制技术。ace重卡在高速路正常行驶时(平均行驶速度高于50公里/小时)，可优选并混模式运行，在无长坡的路段，其路载平均功率基本大于发动机峰值功率的35％，绝大部分时间为中高负载工况；车辆的瞬态速度在一窄速度带内随时间缓慢变化，车速变化率一般在平均车速正负10％范围内波动，所以车辆的发动机的转速的变化率也小于10％；加速度的绝对值基本小于重力加速度g的5％(即0.5米/秒平方)，此时发动机的瞬态输出转矩仍然大范围独立可调。ace重卡变速箱的自动换挡控制策略，能让发动机在高速工况始终稳定地运行在基速(即峰值转矩点的转速)附近狭窄范围内(高效区)，例如在1100转/分到1600转/分之间。此时发电机(gm1)和驱动电机(gm2)的转速也都和发动机的转速成正比，且两电机的瞬态转矩仍然大范围分别独立可调。可对发动机的瞬态机械功率或功率型电池包的瞬态电功率(充电或放电)分别进行双极性非矩形脉宽调制控制(pwm)或非等幅(即非矩形)脉幅调制控制(pam)，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和并混功率平衡方程(3-3)，而且还能通过调整pwm脉冲序列占空比来动态连续调节发动机平均功率函数值(即分钟级滚动平均值)，使电池包在荷电保持(cs)、荷电消耗(cd)、和荷电增加(ci)三种工作模式之一稳定工作或之间平顺切换。[0098]并混模式下，可对ace重卡发动机的瞬态输出功率进行脉冲调制控制(pm；含pwm或pam)，实现“智能功率切换”(ips)控制功能，具体技术措施如下：对发动机的瞬态输出功率函数进行双极性非矩形脉宽调制(pwm)，脉冲序列的周期为亚分钟级，双极性非矩形(即非等幅)pwm脉冲序列同周期内可分为高态工况或低态工况，低态工况可设定为发动机无燃被拖动时的线工况(功率为负数，小范围波动)，该工况曲线的转矩范围由车辆上所有必须从发动机持续获取机械能才能正常工作的子系统的集合决定，转速范围由ace重卡的车速时间函数和变速箱挡位决定；高态工况可设定为脉冲周期内发动机转速波动范围内，比油耗(bsfc)最小值区域内(即发动机甜点内)功率值相对极大的多个工况点联接而成的线工况(功率为正数，有小波动)，占空比kp定义为高态脉冲时间与pwm脉冲序列周期的比值，在0和1之间任意可调，而低态脉冲时间占比则等于1-kp；由于发动机的转速受制于车速，在pwm脉冲周期内(亚分钟级)有小范围的波动，高态脉冲和低态脉冲都是非等幅(即非矩形)脉冲。在串混智能启停(iss)控制模式下，发动机的瞬态输出功率时间函数为双极性矩形pwm脉冲序列，可直接设定无燃耗电功率与最佳发电功率为常数，与车辆动态工况无关；但在并混智能功率切换(ips)控制模式下，发动机的瞬态输出功率时间函数为双极性非矩形pwm脉冲序列，高态脉冲和低态脉冲的具体形状，与车辆动态工况高度关联，pwm脉冲的顶部幅度曲线会随时间在小范围内缓慢波动。在并混ips模式下，与全高态脉冲序列(即占空比为1.0)一个周期内积分面积相同(即等冲量)的功率值定义为“高态等效功率”，是个大于发动机峰值功率50％的正数；与全低态脉冲序列(即占空比为0)一个周期内积分面积相同(即等冲量)的功率值定义为“低态等效功率”，是个绝对值小于发动机峰值功率20％的负数；ips模式下，发动机的分钟级时间输出平均功率在低态等效功率和高态等效功率之间任意可调，且缓慢变化。上述pwm控制方案，通过对发动机喷油量的动态控制(断油或喷油)，使发动机在其万有特性曲线高效区内的高态工况曲线和低态功耗曲线之间，沿垂直方向(即定转速，变转矩)来回平顺切换，动态调整发动机输出功率分钟级平均值，使电池包在荷电保持(cs)、荷电消耗(cd)、和荷电增加(ci)三种工作模式之一稳定工作或平顺切换，最大限度地避免因电池包电量基本耗尽(soc达到url)，导致ace重卡动力性降低的不良情况出现，或因电池包电量基本满溢(soc达到lrl)，导致电池包无法回收能量的不良情况出现；再由发动机、发电机(mg1)、和驱动电机(mg2)三者协同驱动，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和并混功率平衡方程(3-3)。[0099]ace重卡并混模式下，发动机、发电机(mg1)、和驱动电机(mg2)三者都和驱动轮直接机械耦合，三者的转速在变速箱挡位固定时，完全受控制于车速时变函数这个自变量，均为秒级缓慢小幅变化的因变量时变函数；而三者的转矩则是百毫秒级快速大幅变化的自变量时变函数；三者瞬态转矩可直接叠加，整车变速箱输入轴处总计驱动转矩的峰值可超过4000牛米，明显高于当今世界上最大的16l干线物流重卡柴油机的峰值转矩(小于2800牛米)；所以并混ace重卡在高速工况下可长期稳定地工作在变速箱的最高挡位，很少因加速超车或上坡时峰值转矩不足而向下换挡。如果并混ace重卡运行中突然需要换挡，特别是向下换挡，由于双电机(mg1和mg2)转矩或转速的调整速度比发动机快近十倍，可在换挡瞬间先切断发动机喷油，发动机进入无燃低态工况曲线，由双电机(mg1和mg2)都工作在驱动模式下既拖动无燃发动机又驱动车辆，不需要断开离合器，就可以在秒级时间内完成变速同步后挂新档，然后发动机再重新喷油燃烧做功，进入高态工况曲线；ace重卡在并混模式换档时不会出现明显的驱动转矩中断，基本消除传统内燃机重卡变速箱换档时(特别是向下换档时)的明显顿挫感，改善整车振动及噪声性能(nvh)。换句话讲，在并混ips模式下，如果ace重卡需要换挡，则整个换挡操作必须在发动机pwm脉冲序列的低态脉冲部分完成(秒级)，与传统内燃机重卡换挡操作不同(特别是向下换挡操作不同)，此时不需要断开离合器，由双电机(mg1和mg2)协同驱动，实现变速箱输入轴瞬态驱动转矩中断和变转速同步，完成换挡操作；既减少离合器磨损，延长其寿命，又改善换挡时整车的动力性和nvh性能。ace重卡在高速公路正常行驶时,平均车速高于50公里/小时,很少主动加速或刹车，可优选并混模式。并混模式下发动机的输出功率主要用来直接驱动车辆，发电机和驱动电机可以工作在相同模式下，等效成一个峰值转矩和功率更大的组合电机，或从电池包获取电能来驱动车辆，或通过再生制动给电池包高倍率充电，回收能量。传统内燃机重卡高速路正常行驶时变速箱的实际换挡频率，主要取决于实际道路纵坡函数、整车配置参数、车辆行驶工况、及车辆驱动的峰值功率或转矩，发动机排量越大，转矩或功率余量越充沛，则换挡频率越低；ace重卡在并混模式下，发动机、发电机、驱动电机三者的车辆驱动的转矩或功率可以叠加，其合计驱动转矩(大于3500牛米)或功率(大于450千瓦)要明显大于目前市场上顶级配置的16l柴油机重卡，所以ace重卡并混运行时的换挡频率要明显低于所有的传统内燃机重卡，既可改善车辆的动力性和nvh性能，又延长变速箱自动换挡机构的寿命；在某些特殊路况下，发电机和驱动电机还可以工作在相反模式，一个发电模式而另一个驱动模式。当然智能功率切换(ips)功能还可以通过其它技术措施来实现，例如对发动机瞬态输出功率进行非矩形脉幅调制(pam)控制；本行业普通技术人员可无创造性的举一反三，借助成熟的现代数字通信技术或数字信号处理技术，联想出多种对发动机瞬态输出功率的等效的脉冲调制(pm)技术方案或措施；但这些技术方案或措施在系统简洁性和综合性价比等方面都不如上述pwm技术方案。ace重卡节油机器人还可根据百公里级电子地平线道路三维信息(包括经度/纬度/纵坡)、车辆配置参数及动态运行数据、和司机所选择的预测性自适应巡航控制(pacc)子模式，实时精准地测算(亚秒级时延及千瓦级颗粒度)车辆在非拥堵的高速公路上未来小时级时间段内的路载瞬态功率时变函数(即路载瞬态功率)或分钟级滚动时间路载平均功率时变函数(即路载平均功率)，对发动机实施并混智能功率切换控制(ips)，通过动态控制pwm序列占空比kp来连续调整发动机平均功率函数值(即分钟级滚动时间平均函数值)，使功率型电池包在荷电保持(cs)模式(发动机平均功率基本等于路载平均功率)、荷电消耗(cd)模式(发动机平均功率明显小于路载平均功率)、和荷电增加(ci)模式(发动机平均功率明显大于路载平均功率)三者之一稳定地工作或之间平顺切换；对电池包进行及时充放电(jit)，保证电池包最大限度工作在高效区(bll<soc<bul)，尽量避免电池包进入基本清空(soc<lrl)或满溢(soc>url)的极限工况；发动机、发电机(mg1)、和驱动电机(mg2)三者协同驱动，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和并混功率平衡方程(3-3)，以实现最佳节能减排效果。[0100]ace重卡在并混模式下，发动机、发电机、和驱动电机三者的驱动总转矩在变速箱输入轴处可以线性叠加，合计峰值转矩能轻易突破4000牛米，而目前全球已量产干线物流重卡的顶级配置的16升重卡发动机的峰值转矩小于2600牛米，重卡变速箱最大输入扭矩也小于2600牛米，变速箱输入轴处最大转矩主要受制于变速箱、传动轴、或驱动桥的原设计机械强度和寿命。换句话讲，即便只配置价廉物美的基本型发动机(例如排量11升到13升；峰值功率大于280千瓦；峰值转矩小于2500牛米)和主流高性价比的百千瓦级发电机(mg1)和驱动电机(mg2)，并混ace重卡也能在分钟级短时间内，爆发性输出合计驱动功率(机械功率与电力功率之和)超过450千瓦，合计峰值转矩超过3500牛米，其动力性明显的高于全球市场上已量产的顶级配置16升传统发动机重卡。目前已量产商用干线物流重卡变速箱输入端的最大输入转矩都小于2500牛米；为适配ace重卡，现有重卡变速箱或其它传动子系统在机械强度和寿命方面需重新强化设计；应将变速箱输入端的峰值转矩提升到3000牛米以上，还可以将其最高档位从12至16档减少到6档至8档。[0101]混动车辆现有控制技术一般包括下列七种运行子模式(又称控制子模式)；除非特别注明，否则某一模式对串混或并混均适用；各个控制子模式之间的切换不频繁，平均切换间隔一般在分钟级至十分钟级。[0102]1)纯电池驱动模式：此时发动机不工作，电池包在荷电消耗(cd)模式工作，为驱动电机供电，满足路载功率要求。此时发动机平均功率明显低于路载平均功率。[0103]2)纯发动机驱动模式：此时完全靠发动机直接驱动车辆(并混)或通过发电机间接驱动车辆(串混)，电池包基本不参与工作(即无放电；有再生制动充电)，属荷电保持(cs)模式。发动机功率基本等于路载功率。[0104]3)混合驱动模式：发动机、发电机、驱动电机、电池包协同驱动车辆。此时发动机平均功率与路载平均功率基本相同；而电池包通过高倍率充放电，对路载瞬态功率削峰填谷，工作在荷电保持(cs)模式。[0105]4)发动机驱动加充电模式：发动机除提供完全满足路载功率要求外，剩余功率通过发电机给电池包充电，电池包工作在荷电保持(cs)或荷电增加(ci)模式。此时发动机平均功率明显高于路载平均功率。[0106]5)再生制动模式：此时路载功率为负数(下坡或刹车)，发动机不工作，驱动电机通过再生制动发电，给电池包充电来回收车辆的动能或势能，给车辆减速。此时电池包工作在荷电保持(cs)或荷电增加(ci)模式。此时发动机平均功率明显高于路载平均功率。[0107]6)驻车充电模式：此时车辆停止，路载功率为零。发动机功率完全通过发电机用来给电池包充电，驱动电机不工作，此时电池包工作在荷电增加(ci)模式。此时发动机平均功率明显高于路载平均功率。[0108]7)混合充电模式：此时路载功率为负数(下坡或刹车)，发动机通过发电机给电池包充电，同时驱动电机再生制动也给电池包充电，此时电池包工作在荷电增加(ci)模式。此时发动机平均功率明显高于路载平均功率。[0109]本发明中ace重卡的运行子模式与上述混动车辆现有技术集合的运行子模式有显著差异，通过串混智能启停控制技术(iss)或并混智能功率切换控制技术(ips)，将上述现有混动车辆控制技术中除驻车充电子模式外的其余六种控制子模式对混动车辆的机械功率流或电力功率流的各种模拟控制措施，在发动机瞬态功率脉宽调制(pwm)序列的一个脉冲周期内(亚分钟级)有机地融合及数字化；通过对ace重卡发动机瞬态功率进行脉冲调制(pm)控制，特别是串混iss双极性矩形脉宽调制控制(pwm)或并混ips双极性非矩形pwm控制，将混动车辆运行时对机械功率流或电力功率流的模拟控制问题转换成等价的脉冲调制(pm)数字控制问题，以一种全新的技术方案来解决重卡节能减排优化这个世界性难题，使ace重卡在整车动力性、实际运行环境(rde)排放、和实际油耗(升/百公里)这三项关键指标上比现有内燃机重卡都有明显改善，综合节油率(即油耗降幅比例)可达30％；可类比对现代交流电机升级实施变频控制或矢量控制，利用电力电子功率模块基于pwm控制技术，实施交流-直流-交流电能转换加计算机控制，在电机性能和省电两方面比传统交流电机的定频控制技术实现大幅提升。现有技术集合中的燃油车辆发动机启停技术(ss)、发动机停缸技术(cda)、油电混动车辆的上述七种控制子模式等技术方案的显著技术特征包括发动机的部分或全部气缸是否燃烧做功(cda)，以及发动机是否旋转运行(ss)，以及不同子模式之间切换与车辆路载瞬态功率高度关联；本发明的ace重卡发动机脉冲调制(pm)控制技术方案，包括串混智能启停技术(iss)、并混智能功率切换技术(ips)、和智能模式转换技术(ims)，显著技术特征包括发动机始终旋转，其全部气缸或燃烧运行做正功，或无燃运行做负功，不同工作子模式的分类方法和各个子模式下对机械功率流或电功率流的具体控制方法及所生成的功率函数，和上述现有技术集合有本质的区别，以及不同模式间切换与车辆路载瞬态功率函数无关，只与路载平均功率函数(即分钟级滚动时间平均)高度关联。显然串混iss或并混ips控制技术，即保留了现有发动机启停技术(ss)和停缸技术(cda)的主要优点(例如节油、尾气温度控制等)，又有效地克服两者的主要缺点(例如空调制冷的功能中断；增加系统复杂性和成本、降低系统可靠性和寿命等)，在不增加任何硬件的前提下，以更高的性价比来实现ace重卡节能减排最优化(optimization)。需强调，从理论上讲，串混iss控制或并混ips控制在ace重卡从静止到最高法定车速的全域整车工况都适用，但当ace重卡平均车速低于25英里/小时且主动加速或刹车频繁时(即拥堵路况或城市工况)，串混iss控制在整车动力性和节能减排效果等方面比并混ips控制有明显的优势，应为首选。[0110]当前部分欧美先进内燃机重卡采用电子滑行控制技术(e-coast)来进一步节油，如果某路段车辆路载平均功率绝对值小于预定阈值时(例如绝对值小于25千瓦；重卡下缓坡)，重卡整车控制器(vcu)可指挥自动变速箱(amt)换空挡滑行(neutral)或断开线控离合器滑行，此时发动机与变速箱的输入轴和驱动轮机械解耦，先减转矩后减转速，切换到怠速工况点运行，车辆凭借自身巨大的惯性仍能以基本恒速无驱动滑行一段距离(英里级或分钟级)，达到节油效果；当路载平均功率绝对值超出特定阈值时(例如绝对值大于25千瓦)，vcu指挥发动机再增加转速使发动机与变速箱转速同步后，闭合线控离合器，变速箱重新挂挡，恢复发动机正常驱动模式或制动模式。重卡发动机在怠速工况为低转速和低负荷，比油耗(bsfc)较高，仍有油耗和排放，但此时因发动机负荷低(功率负荷率小于15％)，油耗总量并不高，但污染物排放强度会增加；重卡下缓坡挂空挡滑行(包括断开离合器滑行)，虽能省油，但此时车辆失去发动机制动功能，明显增加机械刹车系统的负担，同时也失去迅速加速车辆的能力，对行车主动安全明显不利；司机开手动挡重卡下坡时，从驾驶主动安全考虑，绝大多数车队明令禁止挂空挡滑行来省油。受限于发动机和变速箱等机械系统反应速度较慢，电子滑行控制技术(e-coast)模式切换的间隔在分钟级，很难以秒级间隔高频率来回切换；干线物流重卡实际行驶道路只有部分路段适用电子滑行模式(e-coast)，例如路程占比小于35％，实际节油效果并不显著，而且还要随时平衡空挡滑行节油与刹车安全之间的矛盾；同时电子滑行模式将大幅增加变速箱换挡累计次数或离合器开关累计次数，对变速箱的换挡机构和离合器的使用寿命都有负面影响，还可能影响整车的振动和噪声性能(nvh)。[0111]ace重卡在串混iss或并混ips控制模式下，在发动机瞬态功率函数的每个pwm脉冲周期内，都分布式地包含了发动机零油耗及零排放的工况(即串混无燃怠速工况或并混无燃低态耗电工况)，还可采用下述“智能模式切换”控制技术(ims)来进一步节油，具体实施技术措施如下。ace重卡根据车辆配置参数、动态工况数据、和电子地平线先验3d道路数据等信息，能实时地(亚秒级时延)以千瓦级颗粒度计算并预测未来小时级或百公里级路段内，路载瞬态功率函数和路载平均功率函数(亚分钟级滚动时间平均)；对路载平均功率函数的绝对值小于设定阀值(例如50千瓦)的路段，优选切换到串混iss控制模式运行；而对路载平均功率的绝对值大于设定阀值(例如50千瓦)的路段，则优选切换到并混ips控制模式运行；显然，串混iss模式下的pwm周期低态等效能耗要明显低于并混ips模式下的pwm周期低态等效能耗，前者单位距离的能耗(即电耗)更低，更利于节油；无论在串混iss模式下还是在并混ips模式下，车辆变速箱始终挂挡运行，永远杜绝空挡滑行，能兼顾节能减排和刹车有效性。驱动电机(mg2)的峰值转矩与发动机的峰值转矩旗鼓相当，但电机的工况(即转矩或转速)调节速度比发动机快一个数量级，无论是串混iss还是并混ips模式，驱动电机(mg2)能在十毫秒级响应时间内，通过变速箱给车辆提供百千瓦级驱动正功率或再生制动负功率，既优化发动机油耗和排放，又完全避免空挡滑行，保证刹车安全，同时还可减少自动变速箱换挡次数，改善整车振动和噪声性能(nvh)；智能模式切换技术(ims)的实际节油效果要明显优于现有电子滑行技术(e-coast)，同时完全克服后者因变速箱换挡次数增加对换挡机构寿命、线控离合器寿命、和整车nvh性能等方面的负面影响，和整车刹车有效性降低及刹车片磨损增加等缺点。[0112]传统内燃机重卡的离合器与轮胎和刹车片类似，为易耗品(consumables)，离合器的核心功能是对发动机到变速箱输入轴之间的转矩传输(torquetransfer)进行开关控制，在离合器从完全断开切换到完全闭合的秒级过渡态，离合器通过内部摩擦片来完成发动机与变速箱之间的转速同步；离合器的正常适用寿命明显低于发动机或变速箱的使用寿命，而且与重卡司机的驾驶风格高度关联，离合器和刹车是重卡日常运维工作的重点之一；更换或维修离合器既费钱，又影响车辆的出勤率，一直是车队日常运维的痛点之一。传统内燃机重卡行驶途中换挡时，特别是向下换档时(downshift)，必须先断开离合器，实现转矩中断(torqueinterrupt)，等变速箱完成换挡操作和发动机在低负载率下提升转速后，再开始闭合离合器，在秒级过渡时期内，利用离合器内部摩擦片打滑来消除发动机飞轮与变速箱输入轴之间的转速差，实现发动机与变速箱转速同步，离合器达到完全闭合，然后发动机才可恢复高负载率运行，驱动车辆；整个变速箱换挡操作一般在秒级时间内完成；由于发动机在全域面工况难以快速精准地调控转速，每次离合器闭合时其摩擦片不同程度的打滑在所难免，显然变速箱频繁换挡以及在秒级过渡期(即完全闭合前)内离合器主动端和从动端之间的转速差或转矩差过大等因素对离合器寿命和整车nvh性能都有负面影响。现代交流电机通过矢量控制，实现对电机转速和转矩的动态精准控制，电机转速控制的速度比发动机转速控制都要高近一个数量级，百千瓦级电机通过矢量控制(vectorcontrol)可轻松地完成变速箱换挡操作所必须的瞬态转矩中断和调速同步(秒级)，不需要离合器的任何协助。本发明的ace重卡节油机器人能够指挥双电机混联动力总成，实现车辆无离合器换挡(cgs–clutchlessgearshift)功能，即ace重卡无论在串混模式下或并混模式下，变速箱换挡时都不需要离合器的同步开关动作，在整个变速箱换挡操作过程中(秒级)，离合器始终处于完全闭合状态(并混)或完全断开状态(串混)，具体技术措施如下。当ace重卡稳态运行在串混iss模式时，离合器一直断开，发动机和变速箱完全解耦，电功率分流器(epsd)通过矢量控制技术指挥驱动电机可以轻松地实现变速箱输入端的瞬态驱动转矩中断和变速同步，令变速箱平顺完成换挡操作。当ace重卡稳态运行在并混ips模式时，离合器一直闭合，发动机与双电机(mg1和mg2)和变速箱的转速同步，如果变速箱需要换挡，则可以动态调节发动机瞬态功率函数pwm脉冲序列的占空比，将发动机的工况切换并维持在pwm低态脉冲时段(秒级)，由发电机在驱动模式下拖动发动机运转，此时发动机等效于一个功耗小于50千瓦的中小机械负载，百千瓦级发电机(mg1)和驱动电机(mg2)同转速(同轴联接)或速比固定(平行轴联接)，转矩可叠加，合计峰值转矩可高于3000牛米，电功率分流器(epsd)通过矢量控制技术，指挥双电机(mg1和mg2)协同，可以轻松地既拖动无燃的发动机运转，又实现变速箱输入端的瞬态驱动转矩中断和变速同步，令变速箱平顺完成换挡操作(秒级)，然后发动机可重新切换到pwm高态脉冲。[0113]在串混iss模式与并混ips模式之间切换时(即智能模式切换控制；ims)，特别是从串混切换到并混时(即离合器从断开到闭合)，通过动态调节pwm脉冲序列占空比，令发动机运行在低态脉冲时段内(秒级)，由发电机(mg1)拖动无燃做负功的发动机来实现发动机转速与驱动电机机械轴或变速箱输入轴转速之间的变速同步后闭合离合器；由于发电机和驱动电机转速和转矩都可以动态精准控制，能保证发电机(mg1)和驱动电机(mg2)在整车各种工况下都能实现快速变速同步(synchronize)，转速差可以严格控制在2％以内，所以在ims控制模式下，ace重卡离合器每次开关的磨损程度比传统内燃机重卡离合器开关的磨损程度大幅降低；显然ace重卡的离合器需要常开和常关两个稳态，其它方面与传统重卡离合器的要求相同。换句话讲，ace重卡只有在串混模式与并混模式切换时，才需要离合器一次断开或闭合操作；车辆稳态运行时如果变速箱需要换挡(在串混iss模式下或并混ips模式下)，可优选无离合器换挡(cgs)控制，不需要离合器任何操作。一辆干线物流内燃机重卡每天平均行驶500英里，需要完成数百次变速箱换挡操作；ace重卡的动力性(指整车合计峰值功率或峰值转矩)要明显优于所有干线物流内燃机重卡，可以将车辆日行500英里的变速箱换挡操作次数减少50％以上；而智能模式切换控制操作(ims)的日平均次数仅几十次；再加上无离合器换挡功能(cgs)可以基本消除因变速箱换挡而引发的离合器开关操作；综上所述，ace重卡通过无离合器换挡技术(cgs)和智能模式切换技术(ims)，对比现代柴油重卡离合器(即现有技术)，能将离合器的开关操作累计次数减少75％以上，将离合器的有效寿命(即更换里程数)提升150％以上，明显降低车辆运维费用，提升出勤率，在不增加任何硬件的前提下，以高性价比解决了司机和车队重卡日常运维的一个痛点。[0114]传统内燃机重卡行驶时，其发动机瞬态功率与车辆路载瞬态功率成正比，二者均为模拟时变函数；对车辆的节能减排优化问题进行计算机模拟分析，需要以发动机气缸单个燃烧做功冲程为基本单元来建模分析。发动机在其万有特性曲线全工况域运行是个非常复杂的多变量非线性系统问题，发动机气缸单个燃烧做功冲程总体时间不足100毫秒，人类至今仍无法在发动机全域面工况燃烧做功冲程层面，以百毫秒级的每次缸内燃烧化学反应为基本单位，建立完整的动态微观(分子级)数理模型或数字模型，实现对发动机动态特性、比油耗、和排放的高保真度计算机实时模拟(百毫秒级)；也无法采集在发动机单个四个冲程微观层面(吸气/压缩/燃烧/排气)，能完备地描述发动机全域工况下节能减排最优化问题的大数据；传统内燃机的燃油喷射电子控制技术实质上是以发动机的单个燃烧做功冲程为最小基本单位，对发动机瞬态功率这个模拟时变函数，进行模拟信号处理和模拟电子控制。[0115]ace重卡节油机器人可通过对发动机瞬态输出功率实施串混智能启停(iss)控制或并混智能功率切换(ips)控制，将复杂多变的发动机瞬态功率模拟时变函数和电池包瞬态功率模拟时变函数分别同步转换成两个相对简单的双极性矩形(串混)或双极性非矩形(并混)脉宽调制(pwm)脉冲时间序列和非矩形脉幅调制(pam)脉冲时间序列，将车辆行驶动力性问题(瞬态、时间微分)或能量管理问题(稳态、时间积分)等复杂的模拟信号处理和控制问题(analoguesignal)转换成相对简单的数字信号处理和控制问题(digitalsignal)，然后依靠计算机程序来自动有效地解决ace重卡节能减排最优化这一数字信号处理和控制问题，真正实现了软件定义且全数字化的油电混合动力总成，可类比移动通讯产业从1g/2g时代的功能手机升级换代到3g/4g/5g时代的智能手机的技术路径演变。需强调，任意一款在欧美中三大重卡市场上已量产的主流重卡发动机，无论是基本型还是先进型，都能够满足本公开ace重卡对发动机的性能要求(稳态或动态)，生成发动机瞬态功率pwm脉冲时间序列；本发明的发动机功率脉冲调制(pm)数字控制技术(即串混iss或并混ips)，将发动机从全域面工况大幅简化到可预先设定的甜点区内的两个点工况或高效区内的两条线工况，有效地屏蔽了各种不同技术档次的重卡发动机在万有特性曲线全工况域内，稳态性能、动态性能、油耗、排放等多方面的差异，使发动机不再是ace重卡车辆动力性和实际节能减排效果的瓶颈，可明显提升ace重卡的系统性价比。ace重卡依靠百千瓦级双电机加十千瓦时级功率型电池包，与百千瓦级大型发动机这两套相互独立冗余的动力系统优势互补，在改善车辆动力性和主动安全性的前提下，实现车辆油耗和排放的最优化，而且其实际节能减排效果与该ace重卡的发动机的全工况域动态性能极限值(万有特性曲线)或司机的驾驶水平都基本解耦；所以，ace重卡节油机器人还可以有效地解决传统发动机重卡因动力总成配置不同和司机的驾驶水平不同，而引发车辆实际油耗高离散性这一公路物流业的长期痛点，让每辆ace重卡在节油机器人的控制下能高度一致性地实现车辆节能减排最优化，完胜人类司机。[0116]显然电池包或电机的百千瓦级瞬态功率的变化速度要比内燃机的百千瓦级瞬态功率的变化速度或百千瓦级路载瞬态功率的变化速度都高一个数量级，受epsd123内部五个电子电子功率模块(例如逆变器121、122a&b、斩波器132a&b)某种组合的协同控制，功率型电池包130a&b能够快速精准地跟踪路载瞬态功率函数与发动机瞬态功率函数之差值的动态变化，实时地满足串混功率平衡方程(2-4)或并混功率平衡方程(3-3)，对应发动机101瞬态功率的双极性矩形或非矩形pwm脉冲序列而同步生成电池包130a&b充放电功率的脉幅调制(pam)时间序列，该pam序列的幅度在充电峰值功率(负值)和放电峰值功率(正值)之间连续可调，周期为发动机pwm序列周期的十分之一，完成对车辆路载瞬态功率模拟时变函数的数字化控制；换句话讲，对ace重卡路载瞬态功率模拟时变函数的实时控制问题可被转换为下列等价问题，先对发动机瞬态机械功率进行脉宽调制(pwm)控制并同步对电池包瞬态电功率进行脉幅调制(pam)控制，然后再根据串混功率平衡方程(2-4)或并混方程(3-3)对二者进行叠加，生成与原始路载瞬态功率模拟时变函数(简称原始路载功率)等效的数字化路载瞬态功率脉冲序列函数(简称数字化路载功率)，保证实时地满足车辆动力学方程(1-1)。原始路载功率函与数字化路载功率之间虽有细微差异，但二者冲量相同(即功率函数的时间积分相同)；重卡行驶是一种惯性动态系统，根据冲量等效原理，数字化路载功率与原始路载功率都能够实时地满足车辆动力学方程(1-1)，将产生相同的整车驱动效果；显然，数字化路载功率为包含发动机功率pwm脉冲序列和电池包功率pam脉冲序列的复合脉冲序列函数。干线物流ace重卡在整个运输事件中的能量管理(稳态、时间积分)或功率管理(瞬态、时间微分)技术问题一旦通过本发明的串混iss技术、并混ips技术、智能模式切换技术(ims)、无离合器换挡技术(cgs)、智能巡航控制技术(icc)、预测性自适应巡航技术(pacc)等组合技术完全数字化以后，其“整车节能减排最优化问题”就被转换成了一个和“计算机下围棋”(例如谷歌的alphago)问题完全等价的狭义人工智能(narrowai)问题，非常适合采用机器学习(ml)算法，特别是多种深度学习算法(deeplearning)，来解题；alphago在围棋上已经完胜人类棋手，ace重卡节油机器人在干线物流重卡节能减排最优化这一特定垂直应用领域，也能够完胜人类司机，并成为卡车司机的最佳助手或副驾驶。[0117]本发明中的ace重卡可配置多个电机，至少标准配置两个额定功率超过150千瓦，转速和转矩分别独立任意可调的大型车规电机。其中一个电机(mg1)主要运行模式为发电模式，简称发电机；另一个电机(mg2)主要运行在驱动模式下，称“主驱动电机”或简称驱动电机；当然发电机也可运行在驱动模式下，驱动电机也可运行在发电模式下(再生制动)；还可以选配一个额定功率百千瓦级的副驱动电机(mg3)，其转速与主驱动电机成比例，转矩任意可调。ace重卡的系统架构为双电机混联架构，其中在混动p1位置的发电机与发动机的飞轮双向机械联接(等速同轴或定速比平行轴)，组成发电机组(genset)；在混动p2位置的驱动电机即与变速箱输入轴双向机械联接(等速同轴或定速比平行轴)，还通过一个线控重卡离合器与发动机的飞轮和发电机的机械轴同时双向机械联接。显而易见，增程式串混重卡可视为上述混联ace重卡在离合器常开时或取消离合器的一种特例，而并混车辆则可视为上述混联ace重卡在离合器常闭时的另一个特例，只是此时两个转速比例固定的发电机和驱动电机可等效为一个额定功率为两者之和的更大的电机。可以从理论上证明，在全工况域内保证整车动力性和主动安全性的前提条件下，优化ace重卡的节能减排效果时，本公开的混联ace重卡(mixedhybrid)的性价比要明显高于同等配置的增程式串混重卡或单电机并混重卡。[0118]ace重卡还包括：卫星导航接收机(gnss)，其为双天线载波相位实时动态差分(rtk)接收机，能实时地测算车辆行驶过程中的纵向道路的经度、纬度、海拔高度、纵坡、以及线速度等参数；或其为高精度单天线卫星导航接收机，能以米级定位精度实时地测算车辆行驶过程道路的经度、纬度、以及线速度等；再配合含动态倾角传感器的惯性导航单元(imu)，能实时地测量道路纵坡，测量精度达到0.1％。ace重卡的车辆控制器vcu或人工智能加速器aiu可被配置为：基于卫星导航仪(gnss)实时测算的车辆在行驶过程中的经度、纬度、纵坡、车速、和车加速度，并结合车辆电子地平线内的先验3d道路信息(经度、纬度、纵坡等)，来对ace重卡的发电机组(发动机 发电机)、离合器、驱动电机、自动变速箱、epsd、和电池包(统称“混联动力总成“)进行预测性控制。[0119]功率型电池包即是ace重卡中最昂贵的子系统之一，也经常是整车各个重要子系统中性能和寿命的短板之一。ace重卡要想早日实现大规模商用，必须同时解决好功率型电池包的成本、性能、和寿命这三大难题。ace重卡对电芯和电池包的技术要求与混动乘用车的要求对比有明显差异，首先在电池包重量或体积等方面要求更宽松，基本没有限制；但在电池包耐高低温和振动，特别是在高倍率部分充放电(hrpsoc)工况下的循环寿命等方面要求更高。ace重卡需要采用超长循环寿命、耐低温、安全可靠、高性价比的功率型电池包；其电芯在高效区内高倍率部分充放电工况下(例如soc30％～70％)，需要能承受5c～10c倍率的连续充放电和10c～25c倍率的峰值充放电(10秒或15秒脉冲)，电芯要长期工作在最具挑战的高倍率部分充放电(hrpsoc)工况，而且其充电倍率经常会高于放电倍率，进一步挑战当前锂离子电芯充电倍率明显小于放电倍率的短板；车辆外工作环境温度-30℃～ 55℃宽温度区间内电池包要能正常工作；等效深度充放电(dod100％)循环寿命超过12000次。整车寒冬室外-30℃熄火停车24小时后，发动机冷启动后，原地驻车发动机怠速热车三分钟以内，车辆启动行驶后，电池包要能正常工作；此时电池包充放电性能允许暂时降低，等电芯内部温度上升到10℃时需能恢复全部充放电能力；但不允许因低温高倍率充电而永久性损伤电芯，减少循环寿命，甚至造成电芯热失控的重大安全隐患。[0120]主流的锂离子动力电芯例如磷酸铁锂(lfp)和三元锂(ncm或nca等)等都普遍怕冷。当电芯温度低于零摄氏度时，其高倍率放电(2c以上)能力明显暂时下降，等电芯温度回升到10摄氏度以上时，电芯放电性能恢复正常，低温放电不会永久性地损伤电芯；但电芯内部低温下(特别是小于0摄氏度时)高倍率充电，则容易造成电芯碳负极镀锂(lithiumplating)，严重永久性地减少电芯寿命；电芯的损伤机理主要是负极镀锂所产生的金属锂枝晶可能刺穿隔膜，造成电芯内短路而引发热失控的安全隐患。电池管理系统(bms)会实时监控电芯的温度，严禁电芯低温时高倍率充电。lfp，ncm，或nca等主流汽车动力电芯均难以单独胜任ace重卡的电池包。与上述主流车规动力电芯不同，钛酸锂电芯(lto；正极三元锂/负极钛酸锂)负极永远不会出现镀锂现象，是唯一能完全满足ace重卡全部技术要求的量产汽车动力电芯。对比上述几种主流锂离子电芯，lto电芯有超长寿命及高安全性、耐低温、高倍率部分充放电(hrpsoc)性能最优异等多项明显优点，也有比能量低(小于65wh/kg)和成本高($/kwh约四倍于lfp/nmc电芯)两大明显缺点。因ace重卡对总容量仅几十千瓦时的功率型电池包在体积和重量等方面基本没有硬性布置限制，lto比能量低和体积大的缺点不足为虑，但其成本高昂的缺点却会阻碍ace重卡大规模商用，必须千方百计地降低功率型电池包系统总成本；本发明通过并联至少两个由不同电化学电芯组成的十千瓦时级功率型电池包，来同时优化ace重卡电池包的综合性能和成本；后续实施例章节详述。[0121]ace重卡的电池包可以工作在三种不同的模式下：1)在荷电保持模式(cs)下，电池包的瞬态荷电状态(soc)和分钟级时间平均soc两者都始终保持在其高效区的最佳上限(bul)到最佳下限(bll)之间连续上下波动变化；2)在荷电消耗模式(cd)下，电池包的瞬态soc始终保持在上红线(url)到下红线(lrl)之间连续波动变化，而其平均soc(分钟级滚动时间平均)在上红线(url)到下红线(lrl)之间随时间持续下降；3)在荷电增加模式(ci)下，电池包的瞬态soc始终保持在上红线(url)到下红线(lrl)之间连续波动变化，而其平均soc在上红线(url)到下红线(lrl)之间随时间持续上升。电池包的最佳工作区(又称高效区)为荷电状态(soc)在最佳下限(bll)至最佳上限(bul)之间；在最佳工作区域内，电池包高倍率部分充放电(hrpsoc)时性能最佳，而且全生命周期内实际等效循环寿命(即总吞吐电量与电池包有效容量的比值)最长；而当电池包soc在下红线(lrl)至最佳下限(bll)之间或最佳上限(bul)至上红线(url)之间高倍率部分充放电运行时，其充放电性能虽非最佳，但不会对电芯造成永久性伤害，导致循环寿命减少。本发明ace重卡的pacc技术方案中，电池包的充放电功率控制策略与ace重卡发动机机械功率控制策略和整车总驱动功率(即闭合回路有效机械功率与有效电功率之和)控制策略息息相关；本发明ace重卡功率控制策略的核心是将“整车功率管理”这一复杂的模拟控制问题分解并转换成两个相对简单的脉冲调制数字控制问题，一个是亚秒级“瞬态功率管理”的数字控制问题，另一个是分钟级“平均功率管理”的数字控制问题；在瞬态功率(亚秒级)控制方面，通过串混iss控制或并混ips控制，将电池包的瞬态电功率模拟函数与发动机的瞬态机械功率模拟函数转换为两个同步的(synchronized)pam脉冲序列和双极性pwm脉冲序列，实时地满足车辆动力学方程(1-1)、串混功率平衡方程(2-4)、或并混功率平衡方程(3-3)；此时电池包的瞬态荷电状态(soc)时变函数在下红线(lrl)与上红线(url)之间连续上下波动；在稳态平均功率(分钟级滚动平均)控制方面，通过分别动态调整上述电池包pam脉冲序列的幅度或发动机pwm脉冲序列的占空比，并对上述pam脉冲序列或pwm脉冲序列分别实施分钟级滚动时间平均运算，来分别动态连续地调整电池包平均功率函数值或发动机平均功率函数值；还可以根据车辆动力学方程(1-1)以千瓦级颗粒度实时地(亚秒级时延)计算并预测电子地平线内(小时级或百公里级)路载瞬态功率函数和平均功率函数(分钟级时平均)，再通过动态调整路载平均功率函数与发动机平均功率函数之间的差值，令电池包在荷电保持(cs)模式(差值基本等于零)、荷电消耗(cd)模式(差值明显大于零)、或荷电增加(ci)模式(差值明显小于零)三种工作模式之一稳定运行或模式之间平顺切换，最大限度地使功率型电池包能够长期稳定地工作在高效区，寻求电池包再生荷电周转率最大化及发动机荷电周转率最小化，实现同时优化ace重卡的动力性、安全性、和节能减排等多重有益效果。[0122]ace重卡的电池包中所存储的荷电(又可称电量)分两种：一种是来源于发动机直接发电的高成本荷电，即“发动机荷电”(enginecharge)，另一种为来自驱动电机再生制动所回收的准零成本荷电，即“再生荷电”(regencharge)；显而易见，再生荷电也间接来源于发动机。ace重卡节油机器人在整个货运事件(freightevent)中功率控制策略(等效于能量管理策略)的重点，首先是尽量增加电池包的总荷电吞吐量(千瓦时)，用于驱动车辆；其次是最大限度地提高再生荷电在总荷电中所占比例，同时尽量降低发动机荷电在总荷电中所占比例；显然总荷电等于再生荷电与发动机荷电之和，三者的量纲均为千瓦时。总荷电吞吐量与电池包有效容量的比值定义为总荷电周转率；本发明中ace重卡“能量管理优化”或“节能减排优化”的表述，即可以指待解决的技术问题，也可以指解决上述技术问题所达到的技术效果(即油耗最小化)；而ace重卡预测性自适应巡航控制(即i级节油机器人的pacc功能)则是实现油耗最小化有益效果的技术方案，为本发明中多种具体技术措施的集合；pacc实质上是ace重卡的整车动态功率控制策略，其核心之一便是在尽量提升每个货运事件电池包总荷电周转率的前提条件下，同时寻求再生荷电周转率最大值和发动机荷电周转率最小值。[0123]vcu可被配置为：基于gnss接收机的精准授时，实时地校准包括vcu的内置时钟在内的各个子系统微处理器的内置时钟，以具备单向性和唯一性的系统时间序列来自动标注ace重卡整车及与车辆行驶横向或纵向控制相关联的各个子系统的动态运行数据，进行采样频率高于5赫兹的测算和存储；在第一维度上，将来自包括gnss接收机、地图仪、发动机、发电机、电功率分流器(epsd)、离合器、驱动电机、自动变速箱、以及电池包的中至少两个子系统的配置参数和/或动态工况数据，对齐拼接成数据组；以及按照系统时间序列，将多个数据组在第二维度上进行校准、对齐、或排列，以形成关于ace重卡运行的结构化的大数据(即节油数据集)，用于描述其动态运行状况，特别聚焦车辆节能减排及行驶自动安全；可选地，为保护司机和车队的隐私和商业秘密，对专用结构化大数据进行脱敏加密，随后以安全的方式通过移动互联网，实时地(亚秒时延)或及时地(小时级时延)上传云端计算平台存储，供后续大数据分析处理。[0124]vcu还可被配置为：基于电子地平线范围内3d地图先验道路纵坡分布函数、车辆gnss定位、发动机的万有特性曲线数字模型、发电机万有特性的数字模型、电池包充放电特性的数字模型、变速箱特性的数字模型、以及驱动电机万有特性的数字模型中的至少一者，来对发动机、发电机、电池包、epsd、变速箱、以及驱动电机中的相应的至少一者进行实时控制。[0125]vcu还可被配置为：在车辆行驶过程中，指挥众多车载传感器和微处理器集合，实时采集并本地存储ace重卡运行的结构化大数据(即节油数据集)；并且将车载存储的节油数据集，经由无线移动互联网，实时地(亚秒级时延)或及时地(小时级时延)向远方云端计算平台进行发送并存储，以供后续在云端进行分析处理。在云平台上，集成深度学习算法、云平台算力、和众多ace重卡集群的节油数据集，来训练ace重卡节油机器人的云端ai大脑(即ai训练芯片)，建立节油算法的深度神经网(dnn)模型，并将针对特定货运事件的默许节油算法下载或无线远程推送(ota)到指定ace重卡，再由该车端ai大脑(即ai推理芯片)进行本地实时推理运算，优化车辆油耗和排放。根据特定ace重卡和具体货运路径，结合同一路径历史上所有ace重卡的运行大数据，云端ai大脑迅速计算出该车辆在该路径行驶的默认最佳节油功率控制方案，下传推送给该车辆，再由车端ai大脑根据具体车况和路况，进行本地推理运算，实时修正功率控制策略，达到车辆油耗(升/百公里)和排放最优(即最小化)。[0126]中国国-6重卡柴油机和现代欧美重卡柴油机的后处理系统(ats)采用基本相同的技术路线，由柴油氧化催化器(doc)、柴油颗粒过滤器(dpf)、和消除氮氧化合物(nox)的选择性催化还原器(scr)三大子系统从前向后依次循序串联组成。催化剂减排转换高效温度范围一般在250℃(摄氏度)至550℃之间。柴油机在中高负荷工况下，其的尾气温度一般在250℃到500℃，ats系统在高效区，有利于减排；而发动机冷启动时(指后处理系统内部催化剂表面温度低于100℃)或低负荷运行时，其尾气温度明显低于250摄氏度，后处理系统内部的各种催化剂表面温度无法迅速达到250℃其高效区阈值，即所谓的关灯温度(light-offtempreture)，此时催化剂转换效率不高(例如小于50％)，污染物(微粒物、nox等)排放污染较高。车辆累计排放污染的大部分来自其发动机冷启动、低负荷怠速、和其它转速和转矩突变的瞬态；如何在70万公里ats系统质保范围内，长期稳定地满足车辆实际运行环境(rde)下污染物排放法规限制，是中国国-6新重卡要有效解决的另一道技术难题。[0127]受控于实时监测车辆尾气排放情况的车载自诊断模块(obd-ii)，现代柴油重卡每隔一段时间(百英里级或千英里级)，就必须停车完成dpf系统主动再生(activeregeneration)，清除淤积在dpf内部的碳颗粒；主动再生的频次(次/百公里)主要取决于车辆的配置参数和其主流运行工况(dutycycle)；dpf主动再生既耗时(约30分钟停车怠速柴油机)，又费油做无用功；dpf主动再生一直是欧美重卡司机和运输公司的痛点之一，也将成为使用新国-6重卡的中国司机和车队的痛点之一。[0128]本发明的混联ace重卡，能在其运行全生命周期内，通过实施串混智能启停控制(ips)和并混智能功率切换控制(ips)，将发动机长期稳定地设置在其燃烧高效区或最佳工况点，可比单电机并混重卡或传统柴油重卡的主动再生频次降低80％以上；在优化车辆油耗的同时，保证其排放后处理系统内催化剂表面温度长期稳定地落在高效转换温度范围内(高于250摄氏度)，将ace重卡的发动机比单电机并混重卡或传统柴油重卡的发动机冷启动次数减少75％以上；即能降低油耗，又能减少重卡实际运行中的污染物排放，长期稳定地满足国-6排放法规中实际行驶下的排放控制(rde)要求。[0129]如上所述，在干线物流应用场景下，本公开的双电机单离合器混联重卡能比传统发动机重卡综合油耗(升/百公里)可降低30％，且动力性、主动安全性、rde排放达标一致性更优。同时与增程式串混重卡相比，混联重卡在节油性、动力性、主动安全性、和成本竞争力等方面都更具优势。[0130]本发明的ace重卡节油机器人(vcu及aiu)可根据电子地平线内的先验道路3d数据(经度、纬度、纵坡)、车辆配置参数及动态运行数据(总质量、滚动摩擦系数、风阻系数、车速、车加速度、实时定位等)等信息，和车辆动力学方程(1-1)，以高于1.0赫兹的刷新频率和千瓦级颗粒度预测电子地平线内的路载功率时空函数，然后根据聚焦节能减排的机器学习(ml)算法，在车端实时(亚秒级)自动生成并执行车辆功率控制策略，指挥混联ace重卡动态实施串混智能启停控制(iss)或并混智能功率切换控制(ips)、智能模式切换控制(ims)、无离合器换挡(cgs)，或智能巡航控制(icc)等一系列组合控制技术，在保证车辆动力性和主动安全性的前提条件下，令发动机和电池包都能长期稳定地工作在各自的高效区，实现ace重卡实际节能减排效果最优化，特别是综合油耗最小化；上述多种技术措施之集合被定义为ace重卡的“预测性自适应巡航控制”(pacc：predicativeadaptivecruisecontrol)技术方案或功能。对比传统内燃机重卡，在相同路径、相同负载、相同货运时间的条件下，ace重卡节油机器人通过pacc技术方案，可实现实际油耗降幅超过25％，节油效果一致性极高，且与ace重卡人类司机的水平和发动机的极限性能基本解耦。显然pacc技术方案可实现ace重卡纵向l1级自动驾驶功能；在本公开中，pacc既可代表具体技术方案，又可代表该技术方案所能实现的l1级自动驾驶功能；pacc是ace重卡从i级到v级节油机器人的基石性功能。高速公路odd内，在车辆节能减排方面，pacc功能(即车辆纵向控制)起决定性作用，权重系数高达98％，车辆横向控制的权重系数仅2％，基本可以忽略不计；但在车辆行驶主动安全性方面，pacc功能仍起重要作用，权重系数为65％，而车辆横向控制的权重系数上升为35％，几乎同等重要；如果在城市开放道路odd内，对车辆行驶主动安全性而言，纵向控制和横向控制同样重要，权重系数各50％。[0131]当前全球各国都采用基本相同的指标(metrics)来衡量车辆交通安全，其中人员死亡率(fatalityrate-fnr；人次/亿英里)和人员伤害率(injuryrate-inr；人次/亿英里)为最重要且最常用的两项滞后性指标(laggingindicator)。美国有世界上最全面和公开的政府交通事故数据库，向公众提供详尽的数据和分析报告。通过比较hav与有人驾驶的车辆在实际运行环境下(rde)的死亡率(far)和伤害率(inr)等滞后指标(laggingindicator)，hav产品提供商、政府、公众、保险公司、法院等道路交通安全利益攸关方才能根据真实且充足的统计数据做出判断，决定是否修改相关法律法规，允许hav在其设计运行域(odd)内落地商用。[0132]hav价值主张(valueproposition)的第一要点就是ai司机能够大幅减低由于人类司机的失误而引发的90％以上的道路交通事故。但是ai司机(即l3或l4系统)比人类司机在odd内驾驶车辆更安全目前只是一个愿景或假设，还没有充分的统计数据支持，更不是事实或真理。hav车辆行驶的主动安全性和可靠性基于两个相互正交维度的衡量指标；第一维度是车辆物理信息系统的安全性和可靠性，例如转向系统、刹车系统、动力总成、轮胎、电控单元等，基于现代物理学，所有元素均无生命也无意识，属于具备确定性和可预测性的纯工程技术问题；当前全球汽车行业有一整套成熟的技术标准和验证方法；第二个维度是ai司机执行动态驾驶任务(ddt)的安全性和可靠性，基于ai司机与其它道路使用者(特别是其它人类司机)和道路基础设施之间的动态交互与协同和人类大脑数万年进化演变，并不是一个纯工程技术问题，而是一个复杂的生态和社会系统问题，其中很多元素既有生命又有意识，不具备确定性和可预测性，而是充满不确定性(即随机性)和不可预测性的技术问题和社会问题的混合体；目前全球汽车行业还没有一套关于hav的ai司机执行动态驾驶任务(ddt)时安全性和可靠性的成熟技术标准和验证方法。如何在hav获准批量商用前，在不额外增加现有道路使用者(roadusers)，特别是弱势道路使用者，交通风险的前提下，从统计意义上高置信度地证明ai司机比人类司机在执行ddt方面更安全又更可靠，是一个“先有鸡还是先有蛋”的世界性难题，目前全球范围还没有技术和商业上都可行的有效解决方案。[0133]美国兰德公司(rand)2016年的研究报告阐述了要通过统计推理来证明hav安全性和可靠性所需三真测试(3rtest；真车/真路/真负载)里程(即样本数量)。nidhikalra,drivingtosafety:howmanymilesofdrivingwouldittaketodemonstrateautonomousvehiclereliability？,randcorporation，2016。根据该报告，以美国2013年有人驾驶车辆的死亡率(far)1.09人次/亿英里和伤害率(inr)77人次/亿英里为基准，以统计学95％置信度做统计推理，如果hav真能够完美无缺(即零人员伤亡，无交通事故)，则hav需累计行驶2.75亿英里来证明死亡率(far)的水平相同，390万英里证明伤害率(inr)的水平相同；但实际上hav不可能完美无缺，会涉及交通伤亡事故，此时hav需累计行驶88亿英里来证明死亡率(far)的水平相同，1.25亿英里证明伤害率(inr)的水平相同。上述交通事故数据绝大部分基于乘用车；干线物流重卡的far和inr数据与上述交通事故数据在同一数量级，差异率小于50％。换句话讲，要证明hav重卡和人类驾驶的普通重卡的安全性基本相同(即基本相同的far和inr),以far为衡量基准时，hav需要积累超过一百亿英里的三真测试数据；以inr为衡量基准时，需要积累超过一亿英里的三真测试数据。计算机模拟和封闭试车场测试虽然都是hav研发过程中必须的检验和验证(verification&validation)手段，但二者都无法撼动三真测试在hav验证环节无法替代的核心地位。hav自动驾驶安全性/可靠性的验证(validationofsafety/reliability)所需累计里程和费用比l2级车辆(为具备确定性和可预测性的物理信息系统)安全性/可靠性验证所需的里程和费用高近千倍(即三个量级)，故称为批量验证(bigvalidation)；批量验证hav重卡ai司机的安全性和可靠性，实质上是验证ai司机与经过数万年进化演变的人类大脑在完成动态驾驶任务(ddt)方面的差异性和ai司机与大量人类道路使用者之间的动态交互及协同的综合能力，是个没有完整数学模型的技术问题加社会问题的混合体，具备不确定性和不可预测性；显而易见，完成上述hav重卡自动驾驶系统的批量验证，比l2级adas系统的安全性和可靠性的验证所耗费的资源(人、财、物)要高近千倍。换句话讲，hav重卡商用落地的真正难点不是l4系统的工程开发，而是其商用前必须通过的批量验证。[0134]验证hav出租车(robo-taxi)的三真测试可在方圆百英里的某个城市或郊区的道路上进行，但批量验证干线物流hav重卡的三真测试必须在全国范围的高速公路上进行才有统计意义。hav重卡批量验证除了耗费时间和资金巨大的挑战之外，更大的挑战在于hav重卡三真测试可能给高速公路上绝大多数人类司机驾驶的车辆带来额外巨大风险和政府和公众要求确保道路交通安全这对不可调和的矛盾。由于重卡的体积和质量比乘用车高一个数量级，对高速行驶的hav重卡而言，几乎所有其它车辆都是弱势道路使用者(vulnerableroaduser)；由于重卡相对乘用车而言体型和重量巨大，在高速公路上测试hav重卡，对绝大多数现有道路使用者来讲，感受到的交通风险和实际的交通风险都极可能暂时攀升；在没有充分统计数据证明hav重卡的安全性和可靠性之前，公众(public)不会同意“被小白鼠化”，被动地成为hav重卡三真测试过程中的弱势道路使用者；各国政府对高速公路测试hav重卡都非常慎重，截止2020年一季度，世界上还没有任何一个国家的中央政府，允许hav重卡在全国范围高速公路上开展l3/l4级系统的三真测试，无论车中是否配备司机安全员(safetydriver)。在全球hav研发的排头兵美国加州，虽有超过五十家企业正开展hav乘用车公共道路(publicroad)三真测试，但加州法律目前仍明令禁止hav重卡在加州的公共道路开展三真测试；中国政府目前也不允许hav重卡在高速公路上与社会车辆混合行驶，开展l3/l4系统的三真(3r)验证测试。换句话讲，l4级乘用车商业化落地，例如区域性无人驾驶出租车(robo-taxi)，主要技术和商业难点是l4级系统的产品研发和量产低成本(千美元级/辆)，批量验证无法规障碍，耗资耗时问题能够解决；然而l4级干线物流重卡商业化落地，l4级系统产品研发和量产高成本(万美元级/辆)不再是难点，而批量验证的当前法规障碍和耗资耗时巨大则成为难以跨越的鸿沟。hav重卡在公共道路上的测试或商用“路权”问题，是hav重卡批量商业之前必须解决的一道难题。对各国政府、公众、和其它道路交通安全利益攸关方而言，hav重卡的路权应该是“挣来的”(earn)，而不是“要来的”(request)；hav重卡的开发商，无论是整车厂、一级供应商、还是科技企业，不应“假设”l4系统比人类司机更安全和更可靠，以鼓励创新的名义从政府处先要来路权，将现有高速公路使用者变成hav重卡三真测试的“小白鼠”；而应该通过完成现行交通法规允许的l2级adas系统亿英里级影子模式三真测试，从统计意义上证明hav重卡并非不安全和不可靠，从政府处挣来l3系统脱管模式下三真测试的路权。[0135]在全球各国现行交通法律法规的监管框架下，只能够先将hav重卡配置的l4自动驾驶系统降维成l2级adas系统使用，每辆hav重卡至少要配备一名持有商用车驾照(cdl)的司机安全员，才能在全国范围的高速公路上，进行l2级影子模式三真测试或商业运营，积累真实道路交通安全数据；通过持续有效地与政府及公众沟通，并用亿英里级三真测试数据和差异报告来证明hav重卡在高速公路上进行l3级三真测试“并非不安全”，逐步获得公众的理解和政府批准的路权后，开展高速公路odd内的l3级三真测试。ace4重卡目前在北美高速公路odd内开展l3或l4系统三真测试除法律障碍外，另一项巨大挑战是l4级重卡三真(3r)测试的单位可变成本(variablecost)超过1.0美元/英里(主要指司机费和油费)，约为l4级乘用车三真测试可变成本的三倍；ace4重卡要完成十亿英里级l4级自动驾驶系统安全性和可靠性的3r批量验证，仅验证费用一项就可高达十亿美元级，比开发全新传统重卡的验证费用高近百倍；而且单车的每年十万英里三真验证的合计可变费用在十万美元以上，也远高于同车l4系统硬件和软件的总成本(三万美元以内)。[0136]根据现行美国和加拿大(即北美地区)法律法规，ace2重卡在产品开发阶段(development)完成包括l2级adas系统在内的整车验证百万英里级三真测试后，在北美可以直接进入量产和商用阶段(deployment)；显然ace2重卡行驶时，人类司机始终对交通安全负全责；但ace4重卡级在产品开发阶段(development)完成产品初步验证(百万英里级三真测试)，仅能证明车辆物理信息系统的安全性和可靠性，根本无法证明l4级ai司机在高速公路odd内，执行动态驾驶任务(ddt)的安全性和可靠性；还需要经过初期量产和示范阶段(demonstration)这一中间环节，完成hav重卡l4级ai司机执行ddt安全性和可靠性的百亿英里级批量验证，才可能以充分的统计数据说服政府及公众，同意修改相关法律法规，赋予l4级ai司机和人类重卡司机同样的路权，进入ace4重卡iv级节油机器人商用部署阶段(deployment)；显然ace4重卡除能同时优化车辆的动力性、安全性、和节能减排效果外，还可大幅提升人类司机的劳动生产率和货运时效性。在产品开发阶段，乘用车和重卡的l4级系统在技术层面，特别是硬件、软件和感知-决策-控制ai算法层面，无实质性差异；但在示范阶段(即批量验证阶段)，对政府和公众等道路交通安全利益攸关方而言，由于重卡的体积和质量比乘用车高一个数量级，对现有道路使用者和公众而言，在高速公路odd内，批量验证l3或l4级ai司机时，l4级重卡的主观安全性和客观安全性与l4级乘用车相比，差异巨大，必须区别对待，谨慎行事。hav重卡运行安全性和可靠性的衡量指标有两类：1)第一类为先导指标(leadingindicator)，是指包括影子模式下的差异数(次/千英里)或差异里程(英里/次)，以及脱管模式下的脱管数(次/千英里)或脱管里程(英里/次)等替代测度(proxymeasure)，具备中度可信(valid)、中度可靠(reliable)、高度可行(feasible)、和中度不可操纵(non-manipulatable)等特点；2)第二类为滞后指标(laggingindicator)，是指包括实际道路交通伤人率(inr；人次/亿英里)及死亡率(far；人次/亿英里)等结果测度(outcomemeasure)，具备高度可信(valid)、高度可靠(reliable)、中度可行(feasible)、和高度不可操纵(non-manipulatable)等特点。[0137]根据saej3016标准对自动驾驶系统的分类和定义，在设计运行域内(odd)，l2级adas系统负责驾驶控制(drivingcontrol；即车辆持续性纵向和横向行驶控制)，人类司机负责感知和决策(即物体和事件的探测和响应；oedr)，同时做为动态驾驶任务后援(ddtfallback)，可以脱脚或脱手，但不可以脱眼或脱脑，要随时准备在一秒内接管动态驾驶任务(ddt＝control oedr)；l3系统能完成全套动态驾驶任务(ddt)，人类司机做为ddt后援(fallback)，可以脱脚、脱手、脱眼、但不可脱脑，要能随时准备在15秒内接管动态驾驶任务(ddt)；l4系统能完成全套动态驾驶任务(ddt)，同时l4系统自备ddt后援(fallback)，人类司机可以脱脚、脱手、脱眼、脱脑，离开驾驶座，到驾驶舱后面休息。除非特别注明，ace重卡节油机器人的默认设计运行域(odd)为封闭式高速公路。[0138]在美国，重卡司机与民航飞行员一样，每天的最长工作时间有强制性法规限制。美国重卡司机的工作时间联邦法规(hos)明确要求如下：司机上岗从重卡发动机点火开始，每天(24小时)最多只能工作14小时，其中驾驶时间最多11小时，然后必须离开驾驶座，休息10小时后，才可重启下一个24小时的周期。所有重卡从2018年起，在北美(美国和加拿大)都必须使用政府认证的电子记录器(eld)来实时记录重卡运行，避免纸质hos记录可人为修改的弊病。重卡司机为专业人士，必须具备商用驾照(cdl)，在全部有乘用车驾照的人群中占比不足3％。与中国干线物流重卡较高比例双司机运行不同，美国干线物流重卡双司机(teamdrivers)占比远低于10％，绝大多数为单一司机。司机费用和燃油费是美国干线物流重卡运行总费用中占比第一(约40％)和第二(约25％)的成本因子，二者合计在车队运营成本中占比高达2/3。基于美国现有干线物流重卡商业运营监管的法律法规体系，l3级hav重卡商用阶段可能让人类司机通过获得政府hos法规特别豁免(specialwaiver)，每天增加一个到三个小时的实际驾驶时间，相当于提升司机劳动生产率9％～27％；而l4级hav重卡一旦被政府批准商用，在高速公路odd内，人类司机和ai司机交替驾驶，能让一个司机当两个人用，车辆昼夜兼程，24小时连续行驶，l4级重卡单司机可日行一千英里以上，大幅提升司机劳动生产率75％以上,同时缩短超长干线物流(单程一千英里以上)的货运时间35％以上，明显降低干线物流货运成本(美元/吨英里)并提高货运时效性，真正做到多快好省，经济效果和社会意义巨大，将给万亿美元级全球公路货运行业带来革命性变化。业界普遍认为，l2级干线物流重卡已经实现批量商用；l3级干线物流重卡仅是一款过渡性产品，以l4系统80％的成本来实现其20％的有益效果，性价比次优；尽早实现l4级干线物流重卡大规模商用，才是未来十年内全球万亿美元级公路货运行业的奋斗目标。本公开讨论l1～l4级自动驾驶系统时，除特别注明，设计运行域(odd)指高速公路；司机泛指人类司机(humandriver)；ai司机则专指机器司机(machinedriver)，即l3级或l4级自动驾驶系统。[0139]高速公路上同车道内行驶时，车辆的持续性纵向控制(加速、刹车、或巡航)与持续性横向控制(例如换车道等)在车辆能量管理或行驶主动安全两个方面，单方向(uni-directional)基本解耦，故称一维(1d)纵向控制(longitudinalcontrol)，在以车辆纵向位移为自变量的一维坐标系内，实时地满足车辆动力学方程(1-1)，不需要考虑横向控制所产生的影响；但车辆的持续性横向控制却与其纵向控制高度关联(即双向深度耦合)，必须二者动态协同控制，才能保证车辆行驶时的主动安全性，故称二维(2d)横向控制(lateralcontrol)。在高速公路odd内，从ace重卡节能减排最优化角度考虑，纵向控制(即pacc功能)的权重系数为98％，而横向控制的权重系数仅为2％，对油耗的影响可忽略不计；从ddt安全性和可靠性角度考虑，纵向控制(即pacc功能)的权重系数为65％，而横向控制的权重系数仅为35％，二者需统筹协同。如果换到非封闭式城郊道路odd内，从ace重卡节能减排最优化角度考虑，纵向控制(即pacc)的权重系数为95％，而横向控制的权重系数仅为5％，对油耗影响仍然很小；从ddt安全性和可靠性角度考虑，纵向控制(即pacc功能)的权重系数及横向控制的权重系数分别为50％，二者同等重要。需要强调，在车辆节能减排方面(基于l1级1d纵向pacc控制)，ace4重卡(即iv级节油机器人)对比ace1重卡(即i级节油机器人)在功能和性能方面完全相同；但在ddt安全性及可靠性和司机劳动生产率方面，ace4重卡对比ace1重卡在功能和性能方面有天壤之别，并能向下兼容全部功能。i级节油机器人是“经济基础”，iv级节油机器人为“上层建筑”。需要强调，车辆节能减排优化问题实质上是一种车辆行驶过程中的稳态宏观特性，体现了对发动机或电池包瞬态功率函数的时间积分，节能减排效果具备可叠加性；类比下围棋，不计较局部得失，而聚焦全局胜利；i级节油机器人的pacc控制功能，可靠性达到99％就可以批量商用。然而iv级节油机器人执行l4级ddt时的安全性和可靠性实质上一种车辆行驶过程中的瞬态微观特性，类比民航飞机的安全性，不出事故为常态不减分，一但出事故就可能机毁人亡，iv级节油机器人执行l4级ddt的可靠性即便达到99.9999％，政府和公众也不会允许进入批量商用，其死亡率必须明显小于人类司机的1.09人次/亿英里水平(即八个九以上的可靠性)，政府和公众才可能允许进入批量商用阶段。换句话讲，在系统安全性和可靠性门槛方面，i级节油机器人与iv级节油机器人之间有天壤之别，i级节油机器人是“经济基础”，iv级节油机器人为“上层建筑”。[0140]本公开中的ace重卡采用线控动力总成、线控刹车、和线控转向(x-by-wire)，车辆横向或纵向控制功能都必须是高可靠性(asil-d)低时延(十毫秒级)的动态控制功能，而交通事故是否发生以及事故的严重程度很大程度取决于碰撞时刻(collisiontime)前后十秒级时间内，操控者(人类司机、adas系统、或ai司机)对车辆周围物体或事件的监测和反应(oedr)及车辆行驶持续控制(即动态驾驶任务ddt)的实时性、精准性和鲁棒性。i级节油机器人通过1d纵向控制pacc功能，优化车辆的能量管理，在节能减排效果方面，可完胜人类司机，对比传统内燃机重卡综合油耗(升/百公里)降低近30％，且实际节油效果高度一致，与司机水平和发动机技术档次都基本解耦；ace1重卡运行每一分钟或每一英里，都在创造节能减排的额外价值，是其它三种高级节油机器人的坚实地基(foundation)；ii级至iv级节油机器人都是高级版节油机器人，在车辆行驶控制方面，增加了车辆的2d横向控制(lateralcontrol)功能，同时逐级增强车辆周围感知和决策功能(oedr)的精准性及鲁棒性、系统冗余度、和车载ai算力等。在高速公路odd内，ace重卡同车道1d纵向控制(即pacc功能)为稳态(亚小时级)，运行时间占比超过95％；而包括车辆换道、车辆路边紧急停车、进入高速公路服务区或下高速公路等行动的2d横向控制为瞬态(亚分钟级)，运行时间占比小于5％；车辆实际油耗(升/百公里)完全取决于重卡节油机器人在1d纵向控制pacc模式下的能量管理优化ai算法，与2d横向控制基本无关。[0141]在ace重卡配置的车辆控制器(vcu)之内或之外，增加一个最高汽车安全完整性等级asil-d的比较器(comparator)模块(既可以是真实电子模块，也可以是虚拟逻辑模块)，能以不低于20赫兹的刷新频率，实时地比较和切换(compare&switch)源于人类司机、车载量产商用的adas系统(即l2级系统)、和待验证ai司机(即l4系统)这三套相互完全独立的车辆行驶动态控制信号(横向或纵向)，生成车辆驾驶最终的动态线控信号(controlsignal)，这些车辆线控信号满足下列方程：[0142]csi＝ki1wi1 ki2wi2 ki3wi3ꢀꢀꢀꢀꢀ(5-1)[0143]其中i＝1代表车辆纵向控制，i＝2代表车辆横向控制；wi1代表人类司机线控信号，wi2代表adas线控信号，wi3代表ai司机线控信号，三者为相互独立的自变量(时变函数)；cs1和cs2分别代表最终操控车辆的纵向或横向线控信号，二者为相互独立的因变量(时变函数)；kij为六个可动态软件设定的权重系数，为常量，可由司机或车队来预先设定，还可通过远程迭代升级(ota)来调整。[0144]比较器的功能相当于一台具备至少六个输入信道(wij)和至少二个输出信道(csi)的小型程控交换机，可以通过软件定义和远程迭代升级(ota)来实施不同的车辆线控信号比较、融合、切换策略(简称比较策略)，即“智能比较切换”功能(ics)，后续实施例部分详细阐述；基本型比较策略指各种开关式比较策略(on-offcomparison),ki1、ki2、ki3三个系数中，每一时刻，只能有一个系数为1，其余俩个系数均为0；高级型比较策略指权重式比较策略(weightedcomparison),ki1、ki2、ki3三个系数均为0到1之间的非负数，边界条件为三个权重系数之和永远等于1；司机权重系数ki1的优先级或权重值通常是三者中最高的。[0145]ace重卡上有充足的地方和电能来安装并支持至少一套已经工程设计冻结定型，批量验证通过后即可量产商用的l4级自动驾驶系统(又称待验证l4系统)，升级成ace4重卡。当前(2020年4月)世界各国政府都明令禁止hav重卡在全国范围高速公路上，开展真正意义上的l3/l4级三真(3r)测试；所谓l3级三真测试，由ai司机完成动态驾驶任务(ddt)，由随车司机安全员做ddt后援(ddtfallback；l3系统)，随时准备在15秒内接管ddt；而l4级三真测试，由l4系统自备后援，司机可以离开驾驶位，到车辆后舱休息；在全球各国现有交通法规框架下，高速公路三真测试要合法合规，ace4重卡只能先暂时自降二级，以l2级adas模式运行(即影子模式)，由ai司机和人类司机共同负责感知和决策(oedr)，人类司机做ddt后援并对车辆行驶安全负全责。此时ace4重卡运行在“影子模式”下，实际上开展l2级三真测试；影子模式下比较器将ki3设定为零，并实时地(高于20赫兹刷新频率)比较司机线控信号wi1和ai司机线控信号wi3，当二者差值的绝对值大于预设阈值时，自动生成数字化“差异报告”(disparityreport)。换句话讲，在影子模式下，ai司机在高速公路三真环境下实时地模仿人类司机驾驶，虽能实时地完成感知和决策(oedr)并发出车辆驾驶线控信号wi3，但此时ace重卡的比较器完全屏蔽ai司机的线控信号，只听命于人类司机，保证ace4重卡影子模式运行对道路交通安全无任何负面影响。[0146]参考当前美国加州对hav轻型车公共道路测试的监管方式，即强制性要求在加州公路测试hav的每家开发商都定期提交“脱管报告”(disengagementreport)；ace2重卡在影子模式运行时，如果比较器发现人类司机线控信号wi1与ai司机线控信号wi3的差值绝对值大于预设阈值时，以车辆vcu系统时钟为唯一性标注，创建一个“差异事件”(disparityevent)电子记录，vcu结合差异事件前后十秒级时间范围内，l4系统传感器集合的全部原始数据和车辆运行数据，自动生成针对该差异事件的数字化差异报告(disparityreport)，对涉及司机隐私或车辆机密信息进行脱敏(匿名化)加密后，及时上传云端，供后续分析处理。在影子模式下，人类司机是老师，已量产并商用的adas系统(即l2系统)是助教，而待验证的l4系统是学生，通过模仿或监督学习(supervisedlearning)，采用差异里程(disparitymilage；英里/次)或差异数(disparitynumber；次/千英里)这两项先行指标(leadingindicator)，来衡量并改善待验证l4系统执行l2级ddt时的性能和安全性；同时由于ki3＝0，影子模式对道路交通安全无任何负面影响。[0147]干线物流ace重卡正常运营年均累计里程12万英里；1000辆ace4重卡全国范围以l2级影子模式运行一年(春夏秋冬四季)，可累计1.2亿英里的待验证l4系统执行l2级ddt时的三真测试数据，生成差异报告，从统计意义上初步证明ace4重卡执行l3级三真测试并非不安全(notunsafe)；以政府为首的道路交通安全各个利益攸关方(keystake-holders)，可根据ace4重卡亿英里级l2级差异报告，批准ace4重卡在全国范围的高速公路上开展l3级三真测试，即l3级“脱管模式”测试运行；此时待验证l4系统降维成l3系统执行全部动态驾驶任务(ddt；包括oedr和车辆控制)，但要求随车司机安全员(safetydriver)做为ddt后援(fallback)，司机可脱手、脱脚、脱眼、但不可脱脑，更不能睡觉，随时准备在15秒内接管车辆，执行全部。与上述差异报告类似，如果比较器发现司机线控信号wi1与ai司机线控信号wi3的差值绝对值大于预设阈值时，以vcu系统时钟为唯一性标注，自动地创建一个脱管事件(disengagementevent)电子记录，vcu结合脱管事件前后十秒级时间内，l4系统传感器集合的全部原始数据和车辆动态运行数据，自动生成该事件的数字化脱管报告；对脱管报告中司机或车辆的隐私或机密信息进行车端脱敏加密后，将该报告及时(小时级时延)上传云端，供后续分析处理。所谓脱管事件，是指无论任何原因，ai司机脱管，由人类司机主动地或被动地接管车辆，执行全部或部分ddt。可采用两项先行指标(leadingindicator)，即脱管里程(disengagementmileage；英里/次)或脱管数(disengagementnumber；次/千英里)，再加上死亡率far(人次/亿英里)和伤人率inr(人次/亿英里)这两项滞后指标(laggingindicator)，来综合衡量并改善待验证l4系统执行l3级ddt时的安全性和可靠性。一万辆ace4重卡，在全国范围内，以脱管模式持续运行一年(春/夏/秋/冬四季)，就能累计12亿英里的l3级三真测试数据及脱管报告。以政府为首的道路交通安全各个利益攸关方(keystake-holders)，可根据十亿英里级三真测试的l3级脱管报告和滞后安全指标(死亡率或伤害率)实际数据，做出高置信度的统计推理，在保证道路安全性(roadsafety)的前提下，逐步开放ace4重卡在全国范围的高速公路上进行l3级自动驾驶系统的万辆级大规模商业运营，并继续开展待验证l4系统执行l3级ddt时的第三阶段百亿英里级三真测试。在从亿英里级l2级影子模式验证的第一阶段、到十亿英里级l3级脱管模式验证的第二阶段、再到百亿英里级l3级批量商用和l4级三真测试的第三阶段的逐步升级的漫长批量验证过程中，ace4重卡车队的待验证iv级节油机器人，在执行l4级ddt安全性和可靠性方面，经历了从学徒到出师的自主进化演变，类比年轻人从高中毕业并考入大学一直到获得博士学位的成长和升级过程，使ace4重卡在车辆动力性、行驶安全性、货运时效性、司机劳动生产率、车辆油耗及排放等多方面都比传统内燃机重卡有明显改善，早日实现ace4重卡l4系统的批量商用。[0148]对比本发明的ace重卡，配置l4级系统的传统内燃机重卡(简称l4传统重卡)也可以采用影子模式(即l2三真测试)或脱管模式(即l3三真测试)，进行l4系统的批量验证，但会面临下列额外挑战：首先传统内燃机重卡的动力性和油耗与发动机的性能和司机的水平高度关联，实际数据离散性高(油耗差异率高达20％)；其次传统重卡的l2级adas系统聚焦安全性和便利性，即便采用预测性巡航控制技术(pcc)，也因传统重卡缺乏再生制动回收能量的功能，实际油耗降幅小于5％，明显逊色于油耗降幅超过25％的ace重卡；再者传统重卡从百千瓦级驱动功率切换到百千瓦级辅助刹车或气动机械刹车系统的时延(秒级)比ace重卡高一个数量级，在刹车性能方面也逊色一筹；最后传统重卡在动力、刹车、转向、电源等方面的冗余度都明显低于ace重卡，要想弥补该冗余度缺陷，需要对l4传统重卡进行全面改装，费钱耗时。虽然从理论上讲，传统内燃机车辆(简称传统车辆)可以配置l4级系统；但由于纯电动车辆和混动车辆在研发hav所关注的各个方面，特别是在线控(x-by-wire)、冗余度和数字化等方面，比传统车辆有压倒性优势，全球各国以量产商用为目而研发的l4级轻型车，都在已量产的纯电动车辆和混动车辆平台上改装，极少有例外。但由于全球当前还没有已量产的干线物流纯电动或混动重卡，全球多家企业只好基于传统柴油机重卡平台，加装l4级系统来开展现阶段l4级重卡产品研发。如上所述，未来全球干线物流l4级重卡商用落地的最大挑战已不是重卡l4系统的产品开发，而转为如何在不危及现有高速公路道路使用者交通安全的前提下，以高性价比完成十亿英里级至百亿英里级的三真批量测试的巨大挑战；需要积累百亿英里级l3级脱管模式运行先导性脱管报告及滞后性实际伤亡率数据(far和inr)，才能从统计意义上高置信度的证明l4级ai司机执行ddt的安全性和可靠性优于人类司机，促使政府修改现有的交通法律法规，允许l4级重卡早日进入批量商用阶段。[0149]基于目前美国关于重卡商用监管的法律法规，利用本发明可将美国的二手传统柴油重卡批量改装成ace4重卡，无需额外政府认证或审批，即可直接开展l2级干线物流商用化运营，同时进行l4系统的批量验证；先易后难，逐步升级，从第一阶段亿英里级l2级影子模式三真测试，到第二阶段十亿英里级l3级脱管模式三真测试，最后到第三阶段百亿英里级l3级脱管模式商业运行(即l4级脱管模式三真测试)；在三年内，利用数万辆级改装ace4重卡集群，在全美国高速公路上，以高性价比完成百亿英里级l4级脱管模式三真批量验证，生成脱管报告，积累实际交通伤亡率(far和inr)数据，从统计意义上高置信度地证明iv级节油机器人(即l4级系统)执行l3级ddt时的安全性和可靠性，为ace4重卡早日获得政府批准，进入l4系统批量商用铺平道路。在美国和世界其它国家，全新原装ace4重卡产品研发周期在三年以上，在中国或欧洲新ace重卡量产销售前还需要政府认证审批，原装ace重卡的批量验证和最终商用可能要滞后改装ace重卡三年。显然，针对验证ai司机执行l3级或l4级ddt时的安全性和可靠性而言，l3级商业运营等效于l4级三真测试，司机都做为ddt后援，必须随时准备在15秒内接管；二者在涉及安全性的技术上等价，差异仅在商业方面；在ace3重卡商业运营的同时，顺带完成百亿英里级待验证l4系统的脱管模式三真批量验证的技术方案要比蛙跳式越过l3系统批量商业这一过渡阶段，从零起步一鼓作气完成百亿级待验证l4系统的脱管模式三真批量验证的技术方案在商业上更可行。[0150]ace4重卡降维成l2级影子模式运行或l3级脱管模式运行，都首先通过本发明的预测性自适应控制技术(pacc)实现1d纵向l1级自动驾驶和车辆节能减排最优化，比配备l4系统的柴油重卡运行(影子模式或脱管模式)实际油耗(升/百公里)降幅可超过20％；ace4重卡每分钟或每英里行驶，都为司机和运输公司创造额外的经济价值；换句话讲，在l4系统批量验证阶段，ace4重卡运行时，货运节油赚钱是主业，三真测试为副业，相当于既拉货又挂广告牌，能一石二鸟或龙虾三吃；而l4传统重卡运行时，三真测试是主业，货运是副业。ace4重卡通过本发明的预测性自适应巡航控制(pacc)功能和智能比较切换(ics)功能，将l4级传统重卡三真测试的高昂“可变成本”(variablecost)变成ace4重卡降维l2级商业运营时更低廉的“边际成本”(marginalcost)，三真测试实际成本(美元/英里)降幅可高达90％。综上所述，本发明ace4重卡批量验证的装置和方法，在不增加现有高速公路道路使用者交通风险的前提下，能以高性价比在三年内完成待验证l4系统百亿英里级全国范围高速公路三真测试(先l2级影子模式，后l3级脱管模式)，从统计意义上高置信度地证明ai司机执行l3级或l4级ddt时的安全性和可靠性。批量验证可分为两部分：开发阶段的初步验证(第一阶段)及示范阶段的最终验证(第二阶段和第三阶段)；ace4重卡先完成亿英里级l2级影子模式下三真测试(3rtesting)(即第一阶段的初步验证)，才可能以数据说服政府和公众不反对ace4重卡在全国范围的高速公路上开展l3级脱管模式下的三真测试，从开发阶段进入到示范阶段；等ace4重卡积累十亿英里级脱管模式下的三真测试数据并成功完成l3级最终验证后(即第二阶段)，才能从统计意义上初步证明iv级节油机器人降维执行l3级ddt时的安全性和可靠性，挣得l3级商业运营路权和l4级批量验证得路权；当数万辆ace4重卡(改装或原装)在两年内完成百亿英里级l3级商业运营里程，积累l3级商用或l4级验证得脱管报告和实际伤亡率(far和inr)数据后，才算完成l4级最终批量验证(即第三阶段)，从统计意义上高置信度地证明iv级节油机器人执行l3级ddt时比人类司机更安全和更可靠，说服政府和公众修改相关法律法规，允许ace4重卡在全国范围高速公路上，逐步开展真正意义上的l4级自动驾驶批量商用。即便能将iv级节油机器人百亿英里级批量验证的高昂可变成本转换称低廉的边际成本，实现75％成本降幅，每辆ace4重卡所分摊的批量验证费也明显高于该车的l4软硬件系统成本，类比新重卡的五年累计油费要明显高于其整车购置成本；一但ace4重卡从政府和公众挣得l4级商用路权，进入批量商用阶段，则iv级节油机器人才算学成出师，成为人类司机的副驾驶，运行一年为车队或人类司机创造的额外经济价值就足以弥补l4系统的全部软硬件成本，为全球万亿美元的干线物流行业带来重大深远的影响。[0151]在美国现行监管重卡销售和运营的法律法规框架下，hav重卡在高速公路odd内以l3级或l4级批量验证或商业运营对应的不同级别的路权，各种路权都必须经过政府特别审批；各个级别节油机器人的路权分类描述如下：ii级节油机器人(即l2级adas系统)商业运营路权无需特批，类比全民高中教育；l3级三真测试路权类比大学本科教育；先完成一亿英里级l2级影子模式三真测试，从政府挣得l3级测试路权，进入l3脱管模式三真测试阶段，类比高中毕业考上大学；完成十亿英里级l3脱管模式三真测试，从政府挣得l3级商业运营和l4级测试路权，可以获得美国政府特别豁免，将司机每24小时内驾驶时限从11小时逐步提高到14小时，增加司机劳动生产率近25％，类比大学毕业并获得学士学位；同时开始l4脱管模式(即l4系统降维l3系统使用)三真测试，类比攻读博士学位；完成百亿英里级l4脱管模式三真测试，高置信度地证明l4级ai司机比人类司机更安全及更可靠，从政府挣得l4级商业运营路权，类比获得博士学位；此时ace4重卡可由人类司机和iv级节油机器人轮流驾驶，人类司机得以充分休息，实现昼夜24小时连续行驶，增加司机劳动生产率75％以上，大幅提升千英里级超长货运时效性，明显降低货运综合成本，对全球干线物流行业将产生革命性影响。在中国或欧洲，也可以参考上述美国的监管及路权分类方式处理，以便政府和其它道路交通安全利益攸关方能够有效地平衡促进hav重卡早日批量商用与切实保证现有道路使用者交通安全之间的矛盾。在美国、中国、和欧洲这三大汽车市场，批量验证高速公路odd内的l4系统时差异性小，三真测试数据的全球通用性强；但批量验证城市开放式道路odd内的l4系统时差异性巨大，三真测试数据的地域性很强，基本没有通用性。[0152]以人类司机驾驶的现代柴油重卡为比较基准，在高速公路odd内实现ace4重卡l4级运营商业化，iv级节油机器人能让ace4重卡更安全、更节油、更清洁，同时还能大幅提升司机的劳动生产率和货运时效性。从ace4重卡研发技术路线角度讲，可以采用跨越式一步到位，直奔l4系统研发和商用；但从对ace4重卡三真测试或批量商用的法律监管角度讲，人命关天，安全第一，必须谨慎保守，循序渐进；各国政府和公众都不会同意以暂时降低当前高速公路道路使用者的交通安全性为代价，来促进hav重卡早日完成批量验证，进入规模化商用；会明确地反对采取开闸放水，鱼龙混杂，宽进严出的开放型监管策略，让各种hav重卡改装车像hav乘用车改装车一样，在包括高速公路在内的公共道路上开展大规模三真(3r)测试，将广大现有道路使用者变成hav重卡ai司机安全性批量验证的“小白鼠”，以十亿英里级或百亿英里级批量验证的最终结果论英雄；如果要保证现有道路使用者的交通安全性不会因为hav重卡三真测试而暂时下降，必须采取严进严出，全国统考，逐步升级的严格监管策略，根据hav重卡积累的三真测试数据，逐步开放不同级别的hav重卡路权，类比年轻人从高中毕业考入大学到获得博士学位的学习和成长旅程。iv级节油机器人执行l4级动态驾驶任务(ddt)时安全性和可靠性的百亿英里级批量验证可以分解成下列三个不同阶段：亿英里级的l2影子模式阶段(即第一阶段)、十亿英里级l3脱管模式阶段(即l3级批量验证的第二阶段)、和百亿英里级l4脱管模式阶段(即l3级商用和l4级批量验证的第三阶段)；上述三个不同阶段对应下列五种不同级别的路权：1)l2系统商业化运营路权，类比全民教育，高中毕业；2)l3系统三真测试路权，类比大学本科教育；3)l3系统商业化运营路权，类比大学毕业，获得学士学位；4)l4系统脱管模式三真测试路权，类比考研读博；5)l4系统商业化运营路权，类比获得博士学位。本发明的ace4重卡和iv级节油机器人装置，通过实施包括iss、ips、ims、cgs、icc、pacc、和isc在内的多项技术方案的多种组合，可同时优化ace4重卡的动力性、安全性、节能减排效果；按照上述批量验证三阶段实施方法和五种级别路权的获取方法，以高性价比快速完成iv级节油机器人百亿英里级批量验证，高置信度地证明iv级节油机器人执行l4级ddt比人类司机更安全及更可靠，说服政府和公众修改相关法律法规，促进ace4重卡在全国高速公路odd内，早日进入万辆级大规模商用阶段。需强调，从重卡驾驶安全性方面考虑，各家开发商的l4系统之间的差异性要明显大于具备商用车驾照(cdl)的重卡人类司机之间的差异性，一万台ace4重卡的车队每年完成十亿英里级三真测试最好采用单一厂商的l4系统，否则批量验证统计数据的通用性或可信度将大打折扣；当然，ace4重卡车队也可以在每辆车上同时安装至少两套不同厂商的l4系统，进行同步批量验证，进一步分摊批量验证的边际成本，提升验证效率。干线物流l4重卡行业未来的演变，很可能类比民航大飞机产业，交通安全第一重要，政府严格控制商业化准入，弱者出局，赢者通吃；最后各国很可能只剩几家重卡l4系统巨头玩家(bigplayers)在市场上长期竞争。[0153]本公开的ace重卡，其全部核心子系统或零部件都基于已经产业化的产品和技术，在公路干线物流应用场景下，对比现有技术的柴油机重卡，在保证车辆动力性、主动安全性、rde排放长期达标、和出勤率的前提条件下，能够实现综合节油率30％的有益效果。ace重卡在无政府补贴的情况下，通过节省车辆燃油费、运维费、提高重卡司机的劳动生产率，使车队或个体车主能在两年内或五十万公里内收回成本差价(指ace重卡与传统柴油重卡之间综合成本(toc)的差价)。量产全新ace重卡(即原装ace重卡)能够提前达到欧盟2019年颁布的欧-7法规2025年碳排放目标值和美国温室气体排放第二阶段法规(ghg-ii)2027年碳排放目标值。在美国，重卡(特别是底盘或车架)平均使用寿命高达20年或150万英里，每辆重卡全生命周期内一套车架可能会配置两到三套动力总成(发动机 变速箱；约60万英里后更换)，第二套或第三套动力总成多为原厂认可企业大修过的二手动力总成(remanufactured)。北美地区新重卡平均年销售量约二十万辆，而每年改装重卡数量(即二手重卡换动力总成)超过二十万辆。得益于当前美国宽进严出的重卡监管法律法规体系，允许改装后的重卡，包括将传统内燃机重卡改装成ace重卡，不经过重新政府认证或审批，在美国市场就可以直接进入商业化运营(l1/l2系统)；本发明的ace重卡节油机器人还可用于批量改装升级当前美国市场存量近二百万辆的二手传统内燃机重卡，三年内实现万辆级改装ace2重卡大规模商业化落地，使大量改装ace重卡也能像全新原装ace重卡一样，提前达到美国ghg-ii法规2027年碳排放目标值，明显降低大批存量二手传统重卡的油耗(升/百公里)和排放，对美国干线物流行业的经济意义和社会意义重大深远；同时为促进全球范围原装新ace重卡量产商用打下坚实的基础。需强调，中国和欧洲对所有道路车辆生产和销售采取政府强制性认证制度，二手重卡混动改装在中国或欧洲现行法律框架下不可行；但是本发明的改装ace重卡在美国早日商用化，会极大促进在美国、中国、或欧洲推广原装ace重卡商用的进程。[0154]本技术实现要素：虽然聚焦干线物流重卡，但本发明的待解决技术问题、具体技术方案及措施、和有益技术效果对总重超过十吨的大型公路混联商用车(卡车或客车)运行，同样适用；同时，串混智能启停控制技术(iss)、并混智能功率切换控制技术(ips)、智能模式切换技术(ims)、无离合器换挡技术(cgs)、预测性自适应巡航技术(pacc)、智能脉冲预热技术(iph)、和智能比较切换技术(ics)等单项技术或组合技术也适用于双电机混联轻型车(总重小于四吨)。附图说明[0155]图1示出了根据本公开的一个实施例的ace重卡的系统框图；[0156]图2示出了根据本公开的一个实施例的ace重卡的电功率分流器(epsd)的系统框图；[0157]图3示出了根据本公开的一个实施例的ace重卡的比较器的系统框图；[0158]图4示出了根据本公开的一个实施例的ace重卡的发动机的万有特性曲线，以及[0159]图5示出了根据本公开的一个实施例的ace重卡通过移动互联网与云计算平台联网通信的端-管-云系统框图。[0160]这些附图中，相同或相似参考符号用于表示相同或相似的元素。具体实施方式[0161]现在将参照若干示例实施例来论述本公开。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。[0162]如本文所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。在本文中，“单向”或“双向”联接，是指电力或机械功率流或能量流从其动力源流向负载的方向是否可逆，角色是否可转换。单向联接时，动力源和负载的角色固定，功率流从源向负载流向单一，且不可逆；双向联接时，动力源和负载的角色可以转换，功率流向可逆,能够双向流动。除非特别说明，本发明中所有机电零件、模块或装置等都是车规级。车辆发动机包括车规内燃机和涡轮机，全球重卡95％以上采用柴油机，很少部分采用天然气机。转矩和扭矩为同义词。[0163]以下参考附图来说明本公开的基本原理和若干示例实施例。图1示出了根据本发明一个实施例的ace重卡010的混联(mixedhybrid)动力总成、车辆控制器、核心传感器等装置。该系统既可以被配置为含双电机(即混动p1位置的发电机(mg1)110和混动p2位置的主驱动电机(mg2)140)一个主动驱动桥160和一个被动驱动桥180的6x2动力总成系统，也可以被配置为含三电机(即p1位置的发电机(mg1)110、p2位置的主驱动电机(mg2)140、p3位置的副驱动电机(mg3)170)两个主动驱动桥160(主驱动桥)和180(副驱动桥)的6x4动力总成系统。在一些实施例中，该重卡可以是车辆总重大于15吨的主要用于干线物流的混动重卡。[0164]如图1所示，总体上，该ace重卡混联动力总成可包括：发动机101、发动机控制单元(ecu)102、发电机(mg1)110、电功率分流器(epsd)123、离合器111、至少一个主电池包130a、刹车电阻131、自动变速箱(t)150、变速箱控制单元(tcu)151、柔性连接器152、至少一个主驱动电机(mg2)140、以及车辆控制器(vcu)201、主驱动桥160、副驱动桥180等。其中主电池包130a和主驱动电机140为必装件(标配)，而副电池包130b和副驱动电机170为选装件(选配)。[0165]具体来说，发动机101的飞轮端双向机械联接配置在混动p1位置的发电机(mg1)110的机械轴，并受控于发动机控制器(ecu)102，主要用于通过发动机燃烧做功，将柴油或天然气等车载燃料的化学能先转换为机械能，然后再转换成电能，发动机101与发电机110的组合可称为发电机组。发动机101的飞轮端和发电机110的机械轴同时还与线控离合器111的一端(称从动端)双向机械联接，三者(101、110、111)之间的双向机械联接既可以采用单一同心轴(coaxial)方式刚性联接(简称同轴联接),也可采用多平行轴加齿轮方式刚性联接(简称平行轴联接)。可优选同轴联接，该机械联接方式最简单有效，但此时百千瓦级发电机110需要采用大扭矩(峰值扭矩大于1200牛米)低转速(最高转速小于3000转/分)且成本高昂的大型车规电机；还可优选采用平行轴联接，此时发动机101的飞轮输出端与离合器111的一端直接双向机械联接，可选配性价比更高的中等转矩(最大转矩小于500牛米)和中高转速(最高转速小于12000转/分)的百千瓦级车规发电机110，发电机110的机械轴通过固定齿比(4～8)的大型减速器与上述发动机101的飞轮输出端和离合器111的从动端双向机械联接，但减速器会增加平行轴联接系统的复杂性、成本、和可靠性风险。[0166]参考图2，电功率分流器(epsd)123为三端口的百千瓦级电力电子网络(powerelectronicsnetwork--pen)，其端口i(也称为“第一端口”)内部百千瓦级逆变器121(inverter)的三相交流端与外部发电机110的三相交流电端双向电联接；外部电池包130a或130b与所述epsd123的端口iii(也称为“第三端口”)内部的百千瓦级直流斩波器(dcchopper)(简称斩波器；又称直流-直流转换器)132a或132b的低压端分别双向直流电联接；外部百千瓦级刹车电阻131与端口iii内部的百千瓦级压控开关(vcs)133的一端(即外联端)单向直流电联接。外部选装十千瓦级交流配电板135与端口iii内部的十千瓦级逆变器的交流端双向电联接。外部百千瓦级驱动电机140和170的三相交流端与所述epsd的端口ii(也称为“第二端口”)内部的百千瓦级逆变器122a和122b的交流端分别双向电联接；逆变器121、122a、122b的直流端都双向电联接到epsd内部的直流母线汇流点x；百千瓦级压控开关(vcs)133的另一端(即内联端)单向直流电联接汇流点x；斩波器132a或132b的高压端与汇流点x分别双向直流电联接。逆变器134的直流端与汇流点x双向直流电联接。[0167]返回参考图1，自动变速箱150的输出轴与车辆的主驱动桥160的输入轴双向机械联接，并受控于变速箱控制器(tcu)151。配置在混动p2位置的标配主驱动电机(mg2)140的机械轴与离合器111的另一端(称主动端)双向机械联接，同时还通过柔性连轴器或线控离合器152与变速箱150的输入轴双向机械联接。离合器111的主动端和驱动电机140的机械轴同时还和变速箱150的输入轴双向机械联接，三者(即离合器111、主驱动电机140、变速箱150)之间的双向机械联接即可采用同轴(coaxial)刚性联接,也可采用平行轴刚性联接。采用平行轴联接时，驱动电机140的机械轴可通过固定齿比的大型减速器与变速箱150的输入轴和离合器111的主动端双向机械联接。配置在混动p3位置的选配副驱动电机(mg3)170的机械轴通过大型减速器与第二驱动桥180的输入轴双向机械联接。标配主驱动电机(mg2)140或选配副驱动电机(mg3)170可被操作为：将电能转化为机械能以用于驱动ace重卡(电驱动)，或者将ace重卡的机械能转化为电能(再生制动)，再通过所述epsd123内部的逆变器122a或122b和斩波器132a或132b对电池包130a或130b进行充电，有效地回收能量。若以降低系统成本和复杂性为重点考虑，可以不选用副驱动电机(mg3)170。[0168]作为本公开关键部件之一，ace重卡的车辆控制器(vcu)201与ai处理器(aiu)202协同工作，相当于节油机器人的大脑和小脑，可根据车载数据总线(图1中虚线所示，无标号；，例如can总线或无线通信虚拟数据线等)并基于对车载卫星导航接收机(gnss；简称导航仪)220测量到的车辆实时定位及姿态三维数据(经度、纬度、纵坡)、地图仪(mu)240内存储的电子地平线先验道路三维数据、车辆配置参数和动态工况数据(例如车速、车加速度等)、车辆纵向线控信号(反应人类司机或ai司机的驾驶意图)等信息，利用车辆动力学方程(1-1)，以高于1赫兹的刷新频率和千瓦级颗粒度预测电子地平线内车辆路载功率时空函数，并根据优化车辆油耗及排放的机器学习(ml)算法，对上述的发动机101、发电机110、epsd123、离合器111、驱动电机140&170、自动变速箱150、以及电池包130a&b中的一者或多者以“独立”的方式分别或同时进行动态控制。[0169]在一些实施例中，vcu201可以是车规高性能嵌入式单核或多核微处理器。类似早期个人电脑为增加整机图像处理性能而增加图形处理器，vcu201还可外挂车端ai推理芯片(aiu)202(又称ai处理器)，提高在ace重卡010车端执行节能减排机器学习算法时的人工智能(ai)推理运算能力，同时aiu202还可以被升级为支持l4级自动驾驶软件堆栈的硬件计算平台。可以理解，非限制性地，vcu201或aiu202也可以是异构微电子硬件逻辑部件，包括：通用微处理器(cpu)、现场可编程门阵列(fpga)、图形处理器(gpu)、专用集成电路(asic)、数字处理器(dsp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。[0170]优选地，发动机101为排量9升到13升，峰值功率260千瓦到350千瓦之间的重卡用六缸柴油发动机或天然气发动机；可选用更大排量(13升～16升)的发动机，其峰值功率可大于400千瓦，有更多功率余量，高速公路工况爬高山(连续上山超过十公里，纵坡大于2.0度)时，车辆爬坡动力性更好，但节油效果比优选发动机基本无提升，且发动机体积、重量、和成本都明显增加，性价比次优；还可选用更小排量(低于9升)的发动机，其峰值功率一般小于300千瓦，虽然节油效果较好，体积、重量、成本都较低，但发动机的功率余量不足，高速公路爬高山时，如果电池包中的荷电耗尽，无法继续向驱动电机供电，则ace重卡010爬坡动力性会明显不足，需要换低挡位减速才能继续上坡，同时小马拉大车，对发动机实现超长b0寿命不利(一百万公里)，性价比次优。可以理解，备选地，发动机101还可选用满足上述功率要求的车用燃气轮机。汽油机在燃烧热效率、低转速大扭矩、和使用寿命(b10寿命公里数)等方面都明显低于柴油机，不适合干线物流重卡使用。[0171]注意到，如图1所示，在本公开的各种实施例中，当离合器111断开时，ace重卡动力总成系统为串混模式；此时发动机101与车辆的驱动桥160或180之间无任何机械联接，发动机运行工况与车辆行驶工况完全解耦，使得发动机101能够长期稳定地工作在其万有特性曲线高效区(包括最佳燃油效率范围和/或最佳排放范围)内指定的若干工况点(指定转速/转矩)。当离合器111闭合并锁定时，ace重卡动力总成切换为并混模式；此时发动机101通过变速箱150与车辆的主驱动桥160或副驱动桥180直接双向机械联接，发动机101的转速由车速和变速箱150的挡位共同决定，发动机101的输出转矩仍可以独立动态调整，并不受制于车辆的行驶工况，所以发动机的输出功率仍然独立可调，只是此时发动机在万有特性曲线高效区为线工况而非点工况。在高速工况下，通过变速箱换挡策略，总能让发动机稳定地工作在高效区内。发电机110(mg1)和驱动电机140(mg2)的额定功率之和要大于发动机101的峰值功率，在并混模式下完全可以通过动态调节双电机(110&140)的总计驱动功率，根据并混功率平衡方程组(3-1)&(3-2)，实现对车辆路载瞬态功率削峰填谷，实时地满足车辆的动力学方程(1-1)。一种线控离合器111的基本型开关控制策略(on-off)，在高速工况下(平均时速高于50公里/小时；很少主动加速或刹车)，优选并混模式(离合器闭合)；城市工况下或拥堵的高速公路行驶时(平均时速低于45公里/小时；频繁主动加速或刹车)，优选串混模式(离合器断开)。还可优选前述智能模式切换策略(ims)，为线控离合器111的高级型智能动态控制策略，ims策略的节能减排实际效果要优于开关控制策略，后续详述。[0172]传统重卡发动机电控的难点在于必须在全域面工况下(即全部转速和转矩范围内)，同时优化发动机的动力性、节油性、排放性、和成本等多个相互矛盾的目标，满足世界各国日益严格的排放法规(包括污染物排放和碳排放)；过去二十年来，全球范围现代量产重卡发动机无论是最小比油耗(bsfc；克/千瓦时)或热效率(bte；％)，还是实际综合油耗(升/百公里)这两项指标方面，累计改善幅度不到15％，已遇到了技术和生产工艺的瓶颈。发动机的运行范围如果能从全域面工况变为有限范围的点工况或线工况，为通过技术创新，突破当前可量产重卡发动机热效率(bte)的上限(46％)，以高性价比最大限度地优化其油耗和排放性能，开辟了新天地(即新技术路线)，同时也可能有效地对应今后二十年为满足世界各国不断推出更严格的新内燃机汽车排放(污染物排放和碳排放)强制性法规，对重卡发动机本体、ecu、和尾气处理系统(ats)设计、标定、和制造的复杂性和产品成本日益飙升所带来的严峻挑战。[0173]对比点燃式汽油机(si)，压燃式柴油机(ci)以节油，低转速时大转矩，皮实耐用，超长寿命(b10寿命大于一百万公里)，高性价比等优点，成为全球绝大多数重卡(超过95％)的发动机首选。但在污染物排放方面，特别是对大气环境和人体健康有害的氮氧化合物(nox)和微颗粒(pm)等污染物排放方面，柴油机比汽油机逊色。满足美国epa-2010、欧-6、和中国国-6发动机排放强制性法规，减少重卡柴油机尾气污染物nox和pm排放的世界主流后处理技术路线包括选择性催化还原器(scr)及柴油微粒捕捉器(dpf)，scr和dpf都需要在内部工作温度(即尾气温度)达到250摄氏度以上的指定高温时(light-off)，后处理系统内的催化剂才能正常高效地工作；当尾气温度低于200摄氏度时，催化剂的催化转换效率大幅降低，此时发动机污染物排放飙升；工作温度150摄氏度的低温催化剂在欧美还处在实验室科研早期，距离量产时间以十年计算。柴油机在冷启动、低负荷运行、及瞬间大幅度输出功率调整时，其污染物排放和比油耗(克/千瓦时)都会短期大幅增加；而在高速公路工况下，发动机能够稳定地工作在其万有特性曲线的高效区，此时柴油机的污染物排放和比油耗都较小。传统重卡，很难在发动机万有特性曲线全部转速/转矩范围内(即面工况下)，同时优化油耗和污染物排放。本发明的ace重卡通过对发动机串混模式下的智能启停(iss)控制或并混模式下的智能功率切换模式(ips)控制，能让发动机101稳定地工作在其万有特性曲线高效区内的至少一个最佳工况点或至少两条高低态工况线，基本消除发动机冷启动、低转速或低负荷怠速等高效区以外的瞬态工况，在降低比油耗和碳排放的同时，还能有效地提升并维持发动机尾气温度，令发动机101的后处理系统(ats)稳定地工作在高温高效区(250摄氏度以上)，减少污染物(nox,pm)排放，实现油耗和排放双重最小化的有益效果。同时，由于ace重卡的尾气温度高且nox含量少，其scr系统还能够减少耗材尿素的用量(克/百公里)，从而进一步降低ace重卡的运营费用；而且，ace重卡的柴油机和柴油微粒过滤器(dpf)也都能长期稳定地工作在各自的高效区，基本消除通过阶段性强制驻车30～45分钟，通过柴油机过量喷柴油空转，进行dpf系统主动再生(activeregeneration)，以消除沉积在其内部的大量微粒这一即耗时又费油的行业用户长期痛点，进一步降低车队运营费用，改善货运效率。[0174]与传统的柴油机重卡不同，ace重卡的发动机能具备“清洁冷启动”功能(ccs)。ace重卡在室外严寒下(环境温度负10摄氏度以下)长期停车(十小时以上)后冷启动发动机时，通过司机预设冷启动预热时间，由车辆vcu指挥线控离合器111断开，车辆进入串混模式；可利用电池包十千瓦时级有效直流电量，由百千瓦级epsd123完成逆变并输出交流电，通过几十千瓦功率车载催化剂电加热器(ehc)，对尾气后处理系统scr模块进行快速加热(分钟级)，等其升温到250摄氏度后，再由发电机110(mg1)在电驱动模式下，拖动发动机101无燃转动到500转/分～800转/分之间指定怠速后，再首次喷油压燃点火做功，对发动机采用串混智能启停控制(iss)；可将从发动机冷启动点火到尾气后处理系统达到其高效工作温度的时间(即所谓“关灯时间”，light-offtime)大幅减低75％以上，能比传统柴油机重卡冷启动时污染物排放量降低75％以上；如果要想实现超低排放的柴油机，讲污染物排放限制从当前epa-2010或国-6排放法规的基础上再降低80％以上，则必须采用上述ccs功能。传统柴油机重卡冷启动时，也通常要驻车怠速预热发动机几分钟后(即热车时间)，才挂挡动车开始行驶；ace重卡清洁冷启动(ccs)驻车加热尾气后处理系统(ats)的scr模块的预热时间要小于传统重卡的热车时间，不耽误司机的工作，而且还可以预先软件设定预热开启时间；需强调，ace重卡驻车预热发动机后处理系统时间内，发动机101和发电机110不工作，驱动电机140和170也不工作，车辆无任何振动或噪声；可暂时由电池包供电，利用epsd123内含的百千瓦级额定功率的逆变器122a或122b的交流端给几十千瓦功率的车载催化剂电加热器(ehc)供电，在分钟级时间内将scr模块的温度从零下几十摄氏度快速提升至250摄氏度，vcu201可根据ats温度传感器的数据，自动地调节催化剂电加热器(ehc)的运行功耗和时间。车辆后处理系统有热绝缘层保护，系统热容较高，保温时间在亚小时级，发动机一旦进入稳定运行后，其pwm脉冲序列的亚分钟级低态工况(无燃)运行并不会导致后处理系统(ats)内部的催化剂的工作温度降低到250摄氏度以下；发动机热启动时或从pwm脉冲序列的低态工况切换到高态工况时，不需要ehc开启电加热功能，此时后处理系统(ats)能够保持高温和高效稳定运行。[0175]2021年中国开始全面强制执行的柴油重卡国六排放标准，对绝大部分技术积累不足的中国本土发动机和关键动力总成零部件供应商来说，是一场巨大的技术和商务挑战。在确保整车出厂时达到并持续满足国六排放标准，特别是70万公里rde排放系统质保期的前提条件下，本发明的ace重卡柴油机的技术性能要求从全域面工况降维为发动机高效区内的点工况或线工况，要比传统柴油重卡的综合技术要求降低或放松很多，为多种高性价比的全新简洁技术路线商用落地创造了新机会，为广大中国的重卡动力总成和关键零部件供应商提供了在后国六时代生存发展的另一片新天地。[0176]电机的功率与其转速和转矩的乘积成正比，同时电机的体积、重量、和成本都与其最大转矩正向高度关联。混动或纯电乘用车(总重小于3.5吨)多采用高转速(峰值大于12000转/分)低转矩(峰值小于350牛米)的中型车规电机；而混动重卡多使用低转速(峰值小于3000转/分)大转矩(峰值大于1500牛米)的大型车规电机。例如，转速1200转/分及峰值转矩2000牛米的大型电机i和转速12000转/分及峰值转矩200牛米的小型电机ii的额定功率都是251千瓦；但电机i的体积、重量、和成本都明显高于电机ii。与乘用车应用相比，ace重卡对电机和电池包等子系统在体积和重量方面限制较少，但对它们的成本都高度敏感。在新能源车辆年产销量方面，乘用车比重卡高近三十倍。目前新能源乘用车所使用的高转速-低转矩电机的额定功率绝大多数都小于175千瓦，单位成本(美元/千瓦)随产量增加而逐年明显下降；但新能源大型商用车(总重大于15吨)所使用的额定功率大于200千瓦的低转速-大转矩的大型电机，在今后二十年内，其单位成本(美元/千瓦)仍然会高昂，难以逐年明显下降。新能源乘用车或重卡，在igbt或sic等电力电子核心器件方面，要求基本相同，同电压平台的器件可以通用。如果混动重卡在大三电系统(电机、电池、电控)选型上(特别是电压平台、峰值转矩、峰值功率等)能与新能源乘用车的技术要求尽量靠拢，甚至部分重叠，则非常有利于ace重卡的大三电系统充分利用新能源乘用车成熟供应链的规模效应，逐年降低成本、保质保供。[0177]优选地，针对图1实施例，标配发电机(mg1)110为永磁同步电机(pmsm)，额定功率为150千瓦到225千瓦之间，也可选用满足上述额定功率要求的交流感应电机或磁阻电机；标配主驱动电机(mg2)140优选额定功率175千瓦至250千瓦的永磁同步电机，还可选用同功率规格的交流异步电机或磁阻电机；选配副驱动电机(mg3)170优选额定功率125千瓦至200千瓦的永磁同步电机，还可选用同功率规格的交流异步电机或磁阻电机。图1各种实施例中，如果三个电机(110、140、170)的额定功率分别超出上述优选参数范围时，ace重卡仍能正常工作；当额定功率低于优选下限值时，电机成本、体积、重量都降低，但车辆的动力性和节油率也会下降；当额定功率高于上限值时，车辆的动力性和节油率会改善，但电机成本、体积、重量都明显升高；均为次优选择。电机或电池包的峰值功率(10秒脉冲)要明显高于其连续额定功率，在10秒内过载率可达150％以上。[0178]图2所示的电功率分流器(epsd)123为具有三个端口的额定功率百千瓦级的电力电子(pe)网络，其中包含至少两个绝缘栅双极型晶体管(igbt)或碳化硅(sic)功率模块，但可以不包含任何电源或电储能装置。有多种电力电子电路拓扑设计，可实现该三端网络的输入输出特性和内部各种子系统的功能。需要指出，本公开并不旨在限制某种包括有igbt或sic功率模块的三端pe网络的具体电路拓扑实现，而是只要是能够实现本公开所描述的epsd123的关键输入输出功能及特性的各种电力电子电路拓扑设计，均应落入本公开的范围内。鉴于电力电子模块集成设计的灵活性，为提高系统性能和/或降低成本，epsd123内部的逆变器121，122a&b、斩波器132a&b、和压控开关(vcs)133等既可集成在一个金属盒中，也可以分布在多个金属盒中，分散式包装布置。目前igbt为性价比最高的全球主流车规电力电子功率模块，碳化硅(sic)功率模块为后起之秀，性能虽更好但近期成本也更高，但随着sic产量增加，其市场占比会逐年提升。本公开中提及的igbt模块，可泛指包括igbt或sic在内的各种已产业化的电力电子功率模块。[0179]在图2所示的实施例中，epsd的端口i内部逆变器121的交流端与外部发电机(mg1)110的三相交流电输出端双向电联接；端口ii内部逆变器122a的交流端与外部主驱动电机(mg2)140的三相交流电输出端双向电联接，内部逆变器122b的交流端与外部副驱动电机(mg3)170的三相交流电输出端双向电联接；端口iii内部斩波器132a低压端与外部电池包130a双向直流电联接；斩波器132b的低压端与外部电池包130b双向直流电联接。所有逆变器(121、122a、122b)的直流端都双向直流联接到epsd的直流母线汇流点x，所有斩波器(132a、132b)的高压端也都双向直流电联接到epsd内部的直流母线汇流点x。额定功率百千瓦级的压控开关(vcs)133的一端与汇流点x单向直流电联接，另一端与外部百千瓦级带散热器的刹车电阻131单向直流电联接。十千瓦级逆变器134的直流端与直流母线汇流点x双向电联接，其交流端与外部交流配电板135双向电联接。[0180]优选采用igbt功率模块来实现压控开关133，采用直流电压触发方式来控制压控开关的导通或断开，控制方式由软件定义且动态可调，故称压控开关。“智能压控开关”(ivs)控制策略实施方法如下：von＝(1 kon)vbus0；voff＝(1 koff)vbus0；其中von为导通电压阈值，voff为断开电压阈值；vbus0为直流母线额定电压，优选范围600v～750v；kon为导通偏置系数，优选范围2％～10％；koff为断开偏置系数，优选范围-5％～ 2％；kon和koff由软件定义，可分别动态调整；当汇流点x的直流电压等于导通电压von时，压控开关133能以毫秒级响应时间从断开状态切换到导通状态并保持导通状态，使刹车电阻131成为epsd123的有效电负载；当汇流点x的直流电压等于断开电压voff时，压控开关133能以毫秒级响应时间从导通状态切换到断开状态并保持断开状态。当电池包130a或130b的瞬态荷电状态(soc)函数值超过上红线url时，为保护电池包，斩波器132a或132b将迅速切断对电池包的充电路径(十毫秒级)；但此时如果ace重卡仍需要驱动电机140或170的再生制动功能，而再生制动所产生的交流电如果突然失去有效电负载时，将导致汇流点x处的直流电压瞬时急剧升高，超过igbt模块的击穿电压(例如1200v)，出现瞬态“极限电压脉冲工况”，可能导致epsd123内部各个igbt模块或其它电子元件遭受永久性损伤。需要强调，智能压控开关(ivs)控制策略除能在电池包130a&b基本满溢时(soc达到url)，接通刹车电阻131，提供稳态车辆非摩擦式缓速功能外，还提供另一项重要的瞬态过压保护功能，以避免epsd123内部含igbt模块的主要电子元器件，例如逆变器121、122a、122b和斩波器132a、132b等，在epsd123某些极限工况下，出现跳闸中断工作或遭受永久性损伤(特别是igbt过压击穿损伤)等严重失效模式。优选压控开关133的额定功率范围200千瓦至350千瓦；相应刹车电阻131的额定功率应小于压控开关的额定功率；从增加系统冗余度并降低成本方面考量，还可优选两套额定功率150千瓦左右的压控开关及匹配的刹车电阻并联的方式来实现合计额定功率300千瓦的压控开关(vcs)功能。[0181]当电池包130a或130b的额定电压vbp等于epsd123的直流母线额定电压vbus0时，为简化系统并降低成本，可以考虑省略斩波器132a或132b，将电池包直接双向电联接汇流点x；但这时电池包的额定电压必须固化等于直流母线额定电压，而且电池包也将失去主动灵活调节百千瓦级瞬态充放电功率的功能；同时epsd123也失去了通过软件定义(现场或ota远程迭代)，灵活匹配供应链各种的不同额定电压的高性价比电池包的能力；为次优选项。电池包130a或130b是ace重卡成本最高的子系统之一，也是整车动力性、可靠性、和耐久性的潜在短板，其高倍率部分充放电(hrpsoc)特性曲线及循环寿命与其荷电状态(soc)和电芯温度等动态工况数据高度关联；采用斩波器132a或132b的另一项益处在于可以根据电池包供应商所提供的电芯hrpsoc数字化特性曲线列表、电芯工况数据(soc、温度等)、和ace重卡整车动态工况数据，迅速调整(十毫秒级时延)电池包(132a或132b)的瞬态充放电倍率，令电池包长期稳定地工作在高效区，以达到电池包性能和循环寿命最优化的有益效果。[0182]本公开epsd123内部的直流母线汇流点x，是ace重卡混联动力总成的电力网的神经中枢，该点的唯一直流电压时变函数和所有进出分支电路的直流电流时变函数的集合，从数学上完备地描述了ace重卡电力功率回路的动态工作状态，是ace重卡运行节能、减排、及安全控制的关键点。汇流点x在电路拓扑上是一个点，但有多种物理实现方式，例如可以是一片金属汇流排或一段多接头的大功率电缆等。[0183]epsd123可以通过对内含几大电力电子功能模块(例如逆变器121、122a&b、134；斩波器132a&b；压控开关133等)实施数字控制，实现其三个端口之间以十毫秒级响应时间和百千瓦级电额定功率幅度来动态调整电功率流的路径、幅度、和方向，根据串混功率方程(2-4)或并混功率方程(3-3)来融合机械功率流和电力功率流，动态匹配路载功率pv(raodloadpower)时变函数，实时地满足车辆动力学方程(1-1)。由此，通过vcu201和aiu202根据节能减排机器学习算法，协同操控离合器111和epsd123，车辆可以分别实现串混iss和并混ips两种不同控制模式之间的平顺切换(即智能模式切换ims)，在满足车辆行驶动力性、安全性和货运时效性的前提下，达到发动机油耗及排放最优化(即最小化)。ace重卡在干线物流应用场景下，车辆串混和并混模式间切换频次较低，平均每百英里切换二十次以下。[0184]可选地或附加地，epsd123还可以配置若干传感器和存储器，能以不低于5赫兹的测量频率来测量并记录直流母线汇流点x处的动态电压vbus(t)和电流ig(t)，im(t)，ib(t)时间序列，作为节油数据集的一部分，并通过车载无线通信网关210，及时地(小时级时延)上传到云计算平台001存储，以供后续分析处理。关于节油数据集的实施方式将在后面进行详细描述。[0185]已知epsd123内部直流母钱汇流点x处的电功率平衡方程为：[0186]pg pbat pm pbr＝0(4-1)。[0187]其中pg∈[-pigx,pigx],pbat∈[-pbx,pbx],pm∈[-pimx,pimx]。pigx为逆变器121的峰值功率，pbx为主电池包130a和副电池包130b的合计峰值充放电功率，pimx为逆变器122a和122b的合计峰值功率，pbx>pimx>pigx。pg为发电机(mg1)110的瞬态电功率时变函数，受控于逆变器121，pgx为其峰值功率(pigx>pgx)，正值为驱动功率(电能变机械能)，负值为发电功率(机械能变电能)；pbat为电池包(130a&b)合计瞬态电功率时变函数，受控于斩波器(132a&b)，正值是充电功率(电能变化学能)，负值是放电功率(化学能变电能)；pm为主驱动电机(mg2)140和副驱动电机(mg3)170的合计瞬态电功率时变函数，受控于逆变器122a&b，pmx为其峰值功率(pimx>pmx)，正值是驱动功率(电能变机械能)，负值是再生制动功率(机械能变电能，回收能量)；pbr为刹车电阻131的瞬态电功率时变函数，受控于压控开关133，为非负数且峰值功率不小于主驱动电机(mg2)140的峰值功率。在本公开中，除非特别标注，峰值功率对发动机而言，指其最大连续机械功率；而对电机、逆变器、斩波器、或电池包而言，则指10秒或15秒的最大脉冲电功率，明显大于额定功率(即最大连续电功率)。[0188]本公开实施例描述时，重点讨论只有标配主驱动电机(mg2)140和主电池包130a的情景。如果ace重卡系统还包含选配副驱动电机(mg3)170和/或副电池包130b，普通行业人士很容易扩展来描述。ace重卡在高速工况下(平均时速50公里/小时以上，很少主动加速或刹车)，可优选闭合离合器111，实现并混模式；在城市/郊区工况和拥堵的高速路时(平均时速45公里/小时以下，频繁主动加速或刹车)，可优选断开离合器111，实现串混模式。当ace重卡遇到长坡或高山时(指纵坡绝对值大于2.0度，连续上坡或下坡路程超过5公里)，出于对车辆行驶安全性和动力性考量，不论平均车速高低，应优选并混模式。ace重卡在干线物流应用场景，近90％的里程为高速工况，其离合器111不需要频繁切换。同时由于有双电机(mg1和mg2)动态协同，二者都能快速精准地分别控制其转速或转矩，在离合器111切换闭合与断开状态的秒级过渡期内，ace重卡动力总成并不会出现明显的驱动转矩中断和车辆行驶顿挫感，整车动力性和nvh性能都明显优于现有技术的内燃机重卡。[0189]电池包132a&b是ace重卡成本最高的子系统之一，同时也是ace重卡整车动力性、可靠性、和耐久性(即长寿命)的潜在短板之一，所以电池包的高性价比设计至关重要。ace重卡对功率型电池包的技术要求与混动轻型车相比，有明显差异。ace重卡对总容量几十千瓦时的电池包的体积和质量无硬性限制，但对电池包耐高低温(环境温度范围：-30摄氏度至 50摄氏度)及耐冲击震动要求更高，特别是对电池包在高倍率部分充放电(hrpsoc)工况下的等效深度循环寿命(即等效满充满放次数；100％dod)要求要高数倍。例如，ace重卡的电池包在全生命周期内的累计电吞吐量要大于30万千瓦时；如果功率型电池包的有效容量为30千瓦时，则电池包的连续充放电倍率要高于5c，峰值(10秒)充放电倍率要高于12c，考虑到生命周期末(eol)衰减率20％，其等效深循环寿命要高于12000次。[0190]通过混搭高性能(低温高倍率充放电)、超长寿命、和高成本的钛酸锂电芯(lto)的主电池包130a(容量10～20千瓦时)加上较低成本的lfp或ncm副电池包130b(容量20～50千瓦时)，则可以根据ace重卡010的具体应用场景，优化整车系统性价比。当寒冬(低于零下10摄氏度)车辆室外停车超过10小时，车辆冷启动后，lto主电池包130a耐寒，可立即参与高倍率充放电工作；此时采用lfp或三元锂电芯的副电池包130b受控于斩波器132b，可暂时不参与工作或低倍率工作，等行车十几分钟后将副电池包130b内部电芯温度加热到10℃以上后，副电池包130b才开始高倍率工作。电池包130a&b是ace重卡中最昂贵的子系统之一，混搭不同电化学电芯的两个甚至多个电池包，有益于改善电池包综合性能，降低电池包总成本，对优化ace重卡综合性价比至关重要。斩波器132a或132b，通过脉宽调制(pwm)技术和软件定义及远程迭代升级(ota)，能根据电芯在不同温度下的充放电特性曲线和各种电芯的保护性限制条件，动态连续地调节电池包130a或130b的充放电电流值，在保证满足ace重卡整车动力性的前提条件下，优化电池包的性能、电吞吐量、和等效循环寿命。[0191]lto单电芯电压仅为2.2v，低于lfp单电芯电压3.3v和ncm单电芯电压3.7v。同样容量(千瓦时)的电池包，高电压电池包方案(电芯多串联少并联；额定电压650v左右)对比低电压电池包方案(电芯多并联少串联；额定电压400v左右)，前者电池管理系统(bms)的设计和控制更复杂，整个电池包的材料和制造成本更高，且系统冗余度和鲁棒性较差；同时后者更容易借力主流新能源乘用车电压平台(例如300v～450v范围)获得性价比更高的电池包，多渠道保质保供。ace重卡可优选采用至少两个不同电化学电芯组成的电池包并联混搭，有益于提高ace重卡系统性价比。目前全球主流新能源乘用车所采用的锂离子动力电池包的额定电压范围在300v～500v(简称400v平台电池包)，有成熟的供应链，中日韩三国十几家领先制造商合计车规锂离子动力电池年产销量占全球市场份额超过85％，400v平台电池包全球产量逐年快速攀升，成本(美元/千瓦时)逐年明显下降；而高于600v额定电压的电池包(简称800v平台电池包)每年全球生产量比前者小一个数量级以上，800v平台电池包成本较高，合格供应商少，年降价幅度低。本发明epsd123的峰值电功率可高达500千瓦，其直流母线额定电压优选范围为600v～800v(即800v平台)。本公开所用电池包(130a&b)优选额定电压值在350v至450v之间，尽量与年产销总量巨大的主流新能源乘用车电池包的额定电压范围重合，便于充分利用当今新能源乘用车成熟的400v平台动力电池供应链，降本保供。这些电池包130a或130b可分别通过epsd123端口iii内部的百千瓦级双向升降压直流-直流转换器(boost-buck，又称斩波器)132a或132b与epsd123的直流母线的额定电压相匹配，如图2所示。除直流变压外，该斩波器(132a&b)的另一有益功能是通过脉宽调制控制(pwm)，在0％～100％电池包充放电峰值电流范围内，可根据各种电芯在不同温度下或生命周期不同阶段(soh)的充放电特性曲线和电池包厂商为保证电芯的循环寿命和安全性对其工况的各种限制条件，通过斩波器(132a&b)内含微处理器的软件定义和远程更新迭代(ota)，自动精准地调节电池包130a&b的充放电直流电流的幅度及方向，以保证电池包在全生命周期内，性能和循环寿命都最优化(optimization)；同时，还可以利用斩波器132a&b对电池包130a&b在寒冬进行智能脉冲预热(iph)，以高性价比的技术措施来解决锂离子电池怕冷但又难于高效均匀加热这一行业难题，后续详述。[0192]优选地，主电池包130a可以采用总容量在12kwh～26kwh范围内的钛酸锂电芯(lto)组合,可连续充放电5c～10c，10秒或15秒脉冲峰值充放电15c～30c，等效深度充放电(100％dod)循环寿命(即全生命周期内累计吞吐总电量)超过1.2万次，工作环境温度-30～ 55摄氏度。全球现代已商业化的各种电化学配方的汽车规格动力电池中，只有钛酸锂电芯(lto)一套电池就可以满足上述ace重卡电池包的全部苛刻要求，特别是超长循环寿命和低温高倍率部分充放电的要求。lto电芯比能量(wh/kg)较低的缺点对ace重卡应用而言不成问题，但lto电池包的另一缺点是成本高昂，全球可选合格供应商少，其每千瓦时(kwh或度)电芯的成本(元/瓦时)为其它主流汽车级锂离子电芯(例如lfp、ncm、nca)成本的三倍以上，导致lto电池包的成本长期居高难降，如果全部采用lto电芯，会因电池包总成本过高而严重限制ace重卡在全球范围广泛应用。主电池包130a还可以选用适合恶劣工作环境下高倍率部分充放电(hrpsoc)应用的如下功率型电芯：镍氢电池(nimh)、磷酸铁锂(lfp)、三元锂离子电池(ncm/nca)、或碳铅电池(pbc)；这四种电芯都可能需要至少两套电芯，才能满足过1.2万次等效深度充放电(100％dod)超长循环寿命的要求，同时这四种电芯的成本(元/瓦时)都明显低于钛酸锂电芯，但需要两套系统才能满足超长循环寿命要求；还可以考虑采用上述几种不同电化学成分电芯组成的电池包并联混合搭配，如图2所示，并将电池包(130a和130b)的总容量提升到40kwh～90kwh范围，以谋求电池包在ace重卡全生命周期内性价比最优。[0193]优选地，副电池包130b可以采用容量20kwh～50kwh范围内的主流的锂离子功率型电芯(连续充放电倍率3c )，例如磷酸铁锂(lfp)或三元锂(ncm或nca)电芯。当然也可选用容量大于50kwh的副电池包130b，这样虽有利于增强整车在各种运行工况下的动力性，减少电池包等效循环寿命上限值和充放电倍率峰值；但大容量电池包的重量、体积、和成本都将明显升高，综合性价比并非最优，需综合考量。本发明中，电池包的作用像一个带有小号油箱的大功率发动机，其特点在于爆发力极强但耐力不足。电池包130a&b即可以较长时间内(10分钟以上)连续提供驱动电机(140或170)的120kw额定电功率，也可较短时间内(分钟级)提供驱动电机超过300kw的峰值电功率。假定电池包的总有效容量为30kwh，驱动电机额定功率为300kw，在串混模式下发电机组零功率输出时，电池包从其荷电状态(soc)的上红线(url)以10c连续放电至下红线(lrl)，可连续6分钟给驱动电机以300kw强度单独供电，让满载(总重40吨)的ace重卡在平缓不拥堵的高速公路上以90公里/小时的速度纯电行驶近10公里。[0194]ace重卡采用功率型电池包，需支持驱动电机总计连续功率近200kw或10秒脉冲峰值功率近400kw的充放电需求，电池包(130a&b)优选有效容量范围25kwh～65kwh，电池包的平均连续充放电倍率范围3c至8c，10秒峰值充放电倍率范围6c至16c，而且电池包的充电倍率(连续或峰值)经常高于放电倍率，以非对称方式工作。ace重卡如果要实现比传统柴油重卡在50万英里运行里程累计节油30％，其电池包全生命周期内(即50万英里内)等效累计吞吐电量需高达30万kwh以上。如选用生命初期(bol)30kwh有效容量的电池包，考虑电池包生命末期(eol)容量衰减率20％，则需要电池包等效深度充放电(100％dod)循环寿命要高达1.2万次；ace重卡电池包对电芯性能和寿命的要求明显高于新能源乘用车对电池包的要求。受限于当前世界车规锂离子电芯技术路线和产业化发展水平，电池包的实际性能和循环寿命与电芯的瞬态工况(电流、电压、温度、soc、soh等)密切相关，ace重卡需要斩波器(132a或132b)与电池管理系统(bms)实时通讯，根据电池包(130a或130b)的瞬态荷电状态(soc)、电芯温度、电芯健康状态(soh)等数据，动态地控制电池包的实际充放电倍率，才能更有效可靠地实现电池包性能和循环寿命最优化。[0195]功率型电池包要想既保证性能达标，又实现超长循环寿命，必须根据电池包130a&b的工况数据(soc、soh、温度、电压等)，在高倍率部分充放电(hrpsoc)工况下，动态调整高倍率充放电的电流幅度及方向，严格控制电池包所有电芯的荷电状态(soc)时变函数。功率型电芯的充放电soc上红线(url)一般在80％至90％，下红线(lrl)一般在10％至20％，最佳上限(bul)65％至75％，最佳下限(bll)30％至40％。电池包soc在最佳下线(bll)到最佳上线(bul)之间的高效区工作时，所有电芯的性能、安全性、和循环寿命最优；电池包预测性荷电控制策略的核心就是在保证ace重卡同时优化动力性和节能减排效果的前提下，最大限度地令电池包稳定地工作在高效区；如果在soc红线范围之外强迫电池包继续高倍率部分充放电运行，则会对电池包的瞬态性能、安全性、和循环寿命都产生严重的长期负面影响，应尽最大努力避免。[0196]ace重卡010在串混模式下(离合器111断开时)或并混模式下(离合器111闭合时)，vcu201协同aiu202，根据节能减排机器学习算法、车辆配置参数、整车和各个相关子系统的运行工况、路载瞬态功率路载瞬态功率、和电子地平线道路三维信息(特别是纵坡函数)及路载功率预测，对发动机101的瞬态输出功率进行串混智能启停控制(iss)或并混智能功率切换控制(ips)，既可以瞬态满足功率平衡方程(2-4)或(3-3)，又可连续调节发动机输出功率的时间平均值(例如五分钟滚动时间平均功率)，通过控制epsd123三端口之间百千瓦级电功率动态分配，来实现ace重卡电池包(130a&b)在下列三种荷电模式(cs、cd、ci)之一连续运行或之间平顺切换：1)在荷电维持模式(cs)下，电池包的瞬态荷电状态时变函数(简称瞬态soc)和分钟级时间平均荷电状态函数(简称平均soc)需始终维持在最佳下线(bll)到最佳上线(bul)之间连续波动，此时发动机101的分钟级时间平均输出功率函数(简称发动机平均功率)基本等于车辆路载功率的分钟级时间平均值(简称路载平均功率)，车辆驱动(串混或并混)以发动机101为主，电池包130a或130b给驱动电机140或170供电，实现对路载瞬态功率削峰填谷，实时地满足车辆动力学方程(1-1)；2)在荷电消耗模式(cd)下，电池包的瞬态荷电状态连续波动而平均荷电状态(即平均soc)在下红线(lrl)到上红线(url)之间连续下降，此时发动机平均功率明显小于路载平均功率，车辆驱动(串混或并混)以发动机101为辅，主要靠电池包130a或130b给驱动电机140或170供电，实现对路载瞬态功率削峰填谷，实时地满足车辆动力学方程(1-1)；3)在荷电增加模式(ci)下，电池包的瞬态soc连续波动而平均soc在下红线(lrl)到上红线(url)之间连续上升，此时发动机平均功率明显大于路载平均功率，车辆驱动(串混或并混)以发动机101为主，驱动电机对路载瞬态功率削峰填谷为辅，实时地满足车辆动力学方程(1-1)，发动机的机械功率除大部分在并混模式下直接或串混模式下间接用于驱动车辆外，剩余的机械功率通过发电机110给电池包130a或130b持续充电，以保证电池包soc平均值随时间连续上升。[0197]电池包130a&b中存储的电能可分两种，一种是由发动机101驱动发电机110所产生的“发动机荷电”(enginecharge)，为“高成本电能”，简称“发动机电能”；另一种则是通过电机110、140、或170利用再生制动回收车辆的机械能所产生的“再生制动荷电”(regencharge)，可视为“准零成本电能”，简称“再生电能”。要想最大限度地降低ace重卡在整个运输事件中的综合油耗(fc；升/百公里)，首先需要尽量将电池包(130a或130b)中的电能(即荷电)随放随充，提高每个运输事件中，电池包的累计吞吐总电能(kwh；指发动机电能与再生电能之和)或荷电周转率(定义为累计吞吐总电能与电池包等效容量的比值)；其次要最大限度提升再生电能在总电能中的占比，同时尽量减低发动机电能的占比；最大限度降低因电池包荷电状态(soc)到达上红线(url)，无法再接受新增的再生电能，触发压控开关133导通，由刹车电阻131将这部分再生制动电能完全浪费掉的不良情景出现的概率。根据车载地图仪240的先验3d道路数据及车辆配置参数和动态工况数据，ace重卡能实时地(亚秒级时延)以千瓦级颗粒度精准地测算出电子地平线内(小时级或百公里级)路载瞬态功率时空函数和平均功率时空函数(分钟级滚动平均)，除非车辆遇到下长坡(例如超过10公里)时累计回收的再生制动荷电(即准零价电)超过电池包的合计有效容量这种特殊情况，ace重卡节油机器人总能够未雨绸缪，通过动态调节路载平均功率与发动机平均功率之差值，以准时生产(jit)的方式，将电池包的电能随充随放，最大限度地让电池包130a&b稳定地工作在高效区，避免因电池包过满(soc到上红线url)而无法回收再生电能或过空(soc到下红线lrl)而无法提供驱动爆发力这两类不良情景出现，同时寻求再生制动荷电周转率最大化和发动机荷电周转率最小化。显然，对长期运行在高山地区的ace重卡，应配置大容量的功率型电池包(例如有效容量大于50千瓦时)；而全国范围运行的ace重卡，配置小于30千瓦时有效容量的功率型电池包，性价比更高。本发明ace重卡节油策略的核心(即i级节油机器人ebot的底层核心功能)，就是在保证车辆动力性和主动安全性的前提条件下，充分利用电子地平线内的先验道路三维数据和道路沿途的纵坡变化带来的百千瓦级的纵坡功率正负波动，通过预测性自适应巡航控制(pacc)(即一维纵向l1级自动驾驶)，对发动机的瞬态功率或电池包的瞬态功率分别进行脉宽调制控制(pwm)或脉幅调制控制(pam)，动态地调节车辆机械功率流和电功率流的路径、幅度、或方向，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和功率平衡方程(2-4)或(3-3)，令电池包130a&b在荷电维持(cs)、荷电消耗(cd)、和荷电增加(ci)三种工作模式之一稳定地工作或之间平顺切换，谋求最大限度地提高电池包再生电量的累计吞吐量或周转率，同时尽量减少发动机电量的累计吞吐量或周转率，实现预测性荷电状态控制功能(psc)，以达到车辆节能减排最优化的有益效果。[0198]在串混模式下(离合器111断开)，电池包130a&b放电时通过驱动电机140和170给ace重卡010提供驱动功率，充电时通过驱动电机140和170再生制动回收能量；在并混模式下(离合器111闭合并锁定)，除发动机101直接参与车辆驱动或制动外，发电机110也可以参与车辆驱动或再生制动回收能量，能进一步提升再生制动荷电吞吐量，改善节油效果。如果ace重卡上长坡且电池包130a&b荷电基本耗尽(soc达到下红线url)，此时的ace重卡应工作在并混模式，其动力性完全取决于发动机101的峰值功率，如发动机101的峰值功率不够大，则只好换低挡减速继续爬坡，暂时降低车辆的动力性和货运时效性。一直要等到本车前方出现平路或下坡时，发电机110和/或驱动电机140&170才能有机会再利用再生制动给电池包130a&b充电。[0199]干线物流重卡在冬季室外低温(零度以下)长时间停车(超过十小时)后，一般需要先驻车怠速预热发动机几分钟后再上路。钛酸锂(lto)电池包在零下30摄氏度室外环境下长时间(超过十小时)放置后，仍然可以保持75％以上的高倍率充放电性能，容量衰降小，循环寿命不受影响；而且在高倍率部分充放电(hrpsoc)工况下，电芯会因双向脉冲电流激励内部均匀性加热，电芯内部升温速度高于1.0摄氏度/分钟，所有车规锂离子电芯的最佳工作温度基本都在零上25摄氏度。ace重卡的功率型电池包130a&b长时间运行在高倍率部分充放电(hrpsoc)工况下，电芯内部不断产生热量，需要配置液冷机组将电池包内部的温度基本维持在25摄氏度；该机组除制冷功能外，还可以增配ptc电加热器来预热制冷液，对电芯实施外部加热。[0200]除钛酸锂(lto)电芯不怕冷外，主流车规电芯，例如三元锂离子电芯(nmc)或磷酸铁锂电芯(lfp)，都怕冷，零下10摄氏度以下高倍率放电时(2c )，有效容量暂时严重衰减(不到50％)，但低温高倍率发电不会永久性损伤电芯；而零度以下高倍率充电时(2c )，不光有效容量暂时严重衰减，而且会导致电芯石墨负极镀锂(lithiumplating)，对电芯寿命产生永久性损伤，甚至造成电芯内短路及热失控，引发火灾。在寒冬季节，必须将lfp或nmc电芯先预热到零上10摄氏度后，才可以在高倍率部分充放电工况(hrpsoc)下开始工作。锂离子电芯低温预热方法分两大类：外部加热法及内部加热法。实施外部加热法(气体加热或液体加热)的现有机电系统成熟、相对简单、成本可控，但无法保证加热均匀，电池包内明显的温度梯度，对电池包整体长期性能和循环寿命有不可逆的负面影响。电芯内部增加电热丝(例如镍丝)属于非标准特殊电芯，性价比低，在车规功率型电池包中极少采用。利用电流激发加热低温的电芯，例如低温直流预热或交流预热，是目前主流的内部加热法；内部加热法能保证电池包内部的电芯均匀加热，温度梯度很小，对电池包整体长期性能和循环寿命没有负面影响，但是上述内部加热方法会因电池包的等效内阻远小于外部电回路的负载电阻而浪费掉大部分电能，电芯加热效率(电芯加热的能量与总耗电量的比值)远小于50％。[0201]本发明还包括下列实现对ace重卡电池包130a&b内部电芯，进行均匀高效精准预热的“智能脉冲预热技术”(iph)的装置和方法。锂离子电池行业共识，低温高倍率放电不会永久性损伤电芯(专指nmc、lfp等主流车规电芯)，但低温高倍率充电会永久性损伤电芯；如果能将低温电芯高倍率充电时的等效冲量电流矩形脉冲的宽度严格控制在1.5秒以内，再结合至少三倍于上述脉宽时间的零电流或放电脉冲，则既可以利用电芯内部双向脉冲电流激励，对电芯均匀加热，又可以避免电芯石墨负极镀锂这一缓慢电化学反应(反应时间2秒以上)，从根源上消除低温(负10摄氏度以下)快充(2c以上)对锂离子电芯性能和寿命的不可逆负面影响。具体技术措施如下：ace重卡010寒冬室外(负10摄氏度以下)长时间(十小时以上)停车后，首次冷启动发动机之前，此时所有电机(110、140、170)都不工作，可根据司机预先设定的提前预热时间，由vcu201指挥，自动唤醒系统，开启电池包130a&b智能脉冲预热(iph)功能，在由主电池包130a加斩波器132a与副电池包130b加斩波器132b之间以非对称双极性脉宽调制(pwm)电流时间序列方式，进行乒乓球式相互来回充放电；假定由主电池包130a为高脉冲放电方(简称放电方)，副电池包130b为高脉冲充电方(简称充电方)。pwm脉冲序列由高幅窄脉冲部分和相反极性的低幅宽脉冲部分组成；高脉冲部分的幅度在3c至15c之间(电流正值代表放电，负值代表充电)，高幅脉冲宽度在0.5秒至1.5秒之间；低脉冲部分幅度为高脉冲幅度值的niph分之一，电流极性相反，低脉冲宽度为高脉冲宽度的niph倍；niph为3至10之间的正整数；显然电流pwm脉冲序列一个周期的冲量(即电流脉冲的时间积分)为零。由斩波器132a和132b协同生成上述电流pwm脉冲时间序列，放电方(130a)和充电方(130b)互为负载，可相互充电，放电方快放慢充，充电方快充慢放；除部分电能以脉冲电流激励方式从内部预热电芯外，剩余电能基本都被放电方或充电方回收，很少电能被电回路中的其它电负载浪费掉，加热效率(指电芯加热电能与总电能耗的比值)明显大于50％。智能脉冲预热技术(iph)即适用于lto主电池包(130a)及lfp或nmc副电池包(130b)混合电池包系统，也适合主副电池包为同样电芯(lto、lfp、nmc等)的单一电池包系统。[0202]智能脉冲预热技术(iph)通过软件来定义并动态调整电流pwm脉冲序列的高脉冲部分的幅度、宽度、和niph(等效于pwm占空比)取值，达到动态控制电芯温度时变函数和升温速度时变函数(摄氏度/分钟)的目的，以优化电池包的性能，特别是低温性能，和循环寿命；锂离子电芯内部为复杂脆弱的电化学生态系统，如果电芯低温加热升温速度过快，会对电芯循环寿命产生不可逆转的负面影响；优选升温速度小于2.0摄氏度/分钟。本发明的智能脉冲预热技术(iph)在不增加任何新硬件的前提下，为ace重卡的功率型电池包(130a&b)提供了高效、均匀、精准可调的电芯内部预热功能，比电池包低温加热的各种现有技术性价比都更高。显然，智能脉冲预热技术(iph)除适用于ace重卡之外，同样适用于采用本发明的油电混动技术，特别是电功率分流器epsd123,的混动轻型车。[0203]今后二十年，基于硅igbt或碳化硅(sic)mosfet的电力电子(pe)功率模块的性价比年改善率要明显高于电机或电池包的性价比年改善率。继续参考图2，优先考虑在设计电域功率分流器epsd123所包含的六个百千瓦级pe功率模块时(例如端口i内接标配逆变器121，端口ii内接标配主逆变器122a和选配副逆变器122b，端口iii内接压控开关133、标配主斩波器132a和选配副斩波器132b等)，在电力电子硬件的功能和性能方面(特别是额定功率和峰值功率)都应采用过设计原则，留足余量(over-design)，以便能在ace重卡全生命周期内，通过软件远程升级迭代(ota)，持续改善各子系统的现有性能和功能或增加新功能。逆变器121的峰值功率pigx应比发电机110的峰值功率pgx高15％以上，主逆变器122a的峰值功率pimx应比主驱动电机140的峰值功率ppmx高15％以上,副逆变器122b的峰值功率应比副驱动电机170的峰值功率psmx高10％以上，且ppmx>psmx；主斩波器132a和副斩波器132b的峰值功率应分别高于主电池包130a或副电池包130b的峰值功率15％以上，同时斩波器132a&b的合计峰值功率应比主驱动电机140的峰值功率ppmx高20％以上；压控开关模块133的额定功率应比主驱动电机140的额定功率高15％以上。[0204]功率半导体模块例如igbt或sic性价比年平均改善速度要明显高于电池包、电机、和刹车电阻。可以充分利用全球功率半导体产业的不断创新和升级，采用多种电力电子电路拓扑结构来实现高性价比的电功率分流器epsd123；具备硬件设计余量的epsd123从一开始就是一种基于软件定义的电域功率分流器，可通过软件远程升级迭代(ota)不断改善和进化已有的功能或增加新功能。采用上述模块化设计策略，epsd的三个端口与外接的电机、电池包、或刹车电阻等机电负载可采用行业标准的机械和电气接口，方便灵活配套多家优质汽车供应商所提供的满足性能要求及目标成本的各种电机和电池包，持续改进和提高ace重卡整车性价比，长期保质保供。[0205]逆变器(invertor)是现代电机控制器(mcu)的核心部分。在本公开中，逆变器应理解为以逆变器为核心模块的完整的电机控制器，有多种成熟的电路拓扑结构可以实现电机控制器，对本领域普通技术人员不会产生歧义。逆变器(121，122a，122b)能以矢量控制(vectorcontrol)方式动态精准地控制三相交流电机(110，140，170)的转速或转矩，可以实时(十毫秒级)连续地调节百千瓦级电机功率流的幅度和方向。斩波器(132a，132b)为双向升降压直流-直流转换器(boost-buck),高压侧双向电联接epsd123的直流母线，优选直流母线额定电压范围为620v～750v；低压侧双向电联接电池包130a&b，优选电池包额定电压范围为320v～450v，尽量和主流新能源乘用车的电压平台靠近，当然还可以选择更高的电池包额定电压范围：600v～750v，只是此时电池包性价比次优。斩波器132a&b既可以通过软件定义来灵活地匹配各种不同额定电压(320v～750v)的电池包130a&b，又可以根据动力电池供应商为保证其电芯全生命周期内的性能、安全、和循环寿命达标，对不同电芯内部温度及荷电状态下的电芯所提出的不同充放电技术要求，通过软件定义和远程升级迭代(ota)斩波器的重卡程序，为每个电池包自动地定制并动态更新充放电控制方案，最大限度地动态补偿电池包(130a&b)在高低温运行性能、可靠性、循环寿命等方面的短板。[0206]ace重卡的整车控制器(vcu)201和aiu202能根据节油控制策略和节油机器学习(ml)算法，指挥epsd123实时连续地调节三个相互关联的百千瓦级电功率时间函数，包括独立变量发电机功率pg(t)，独立变量驱动电机功率pm(t)，和非独立变量电池包充放电功率pb(t)，随时满足epsd直流母线汇流点x处的电功率平衡方程：[0207]pm(t) pg(t)-pb(t)＝0。ꢀꢀꢀ(6-1)[0208]该电功率平衡方程方程等价于前面串混模式下的方程(2-2)和并混模式下的方程(3-2)。[0209]优选地，标配的主驱动电机(mg2)140为低转速高转矩大型永磁同步电机，额定功率范围200kw～300kw，峰值功率范围300kw～450kw，峰值转矩范围1800nm～2500nm。驱动电机140也可选用满足功率和转矩要求的高转矩低转速大型交流感应电机或磁阻电机。主逆变器122a的峰值功率应高于主驱动电机的峰值功率15％以上，留有余量。油电混合乘用车的年销量比油电混合商用车高近两个数量级，所以尽量选择与乘用车共用某些核心零部件，可有效降低混动商用车的成本并保证批量供应。电动(包括油电混动)乘用车所用单个电机和逆变器的额定功率通常小于180千瓦。驱动电机140还可选配额定功率180kw～250kw,最大转矩350nm～500nm的大型新能源乘用车所用的永磁同步电机，采用平行轴布置，通过齿轮速比4～8范围的大型减速器与变速箱的输入轴双向机械联接。[0210]针对图1的6x2或6x4的ace重卡系统框图，标配发电机(mg1)110与发动机101的飞轮端双向机械联接(即所谓混动p1位置)，同时还与离合器111的从动端双向机械联接。具体机械联接结构又分两类，i类为单轴同轴结构，三者(发动机、发电机、离合器)串在同一根机械转传动轴上，此时发电机110的转速与发动机101的转速完全相同(转速比1.0)，可优选额定功率150kw～200kw，最大转矩1200nm～2000nm的低转速高转矩大型永磁同步电机；ii类为平行轴结构(多轴)，通过齿轮减速器将三者双向机械联接，此时发电机110与发动机101通过重型齿轮减速器联接，转速比固定。重卡发动机高效区的转速范围一般为：1000转/分～1800转/分，峰值转矩范围：2000nm～2500nm。发动机稳定低转速高负荷工作时，其比油耗(bsfc；g/kwh)最低。发动机和电机的功率与其转速和转矩的乘积成正比；同时发动机和发电机的最大转矩与其体积、重量、和价格高度正向关联。采用ii类平行轴结构可通过固定速比重型减速器将发电机110与发动机101的转速比提升到3.0～8.0范围，从而有可能选配新能源乘用车成熟的供应链体系内的高转速低转矩大功率永磁同步电机，大幅降低发电机110的体积、重量、和价格，实现高性价比保质保供。发电机110还可选择额定功率在150kw～250kw，峰值转矩小于500nm的中高速(最高转速12000转/分)车规永磁同步电机。[0211]标配主驱动电机(mg2)140与离合器111的主动端双向机械联接(即所谓混动p2位置)，同时还通过大型柔性联轴器或两一个重卡线控离合器152与重卡自动变速箱150的输入轴双向机械联接。具体机械联接结构又分两类，i类为单轴同轴结构，三者(离合器、驱动电机、变速箱)串在同一根机械传动轴上，此时驱动电机140的转速与变速箱150输入轴的转速完全相同(即转速比1:1)；ii类为平行轴结构(多轴)，通过齿轮减速器将三者双向机械联接，此时驱动电机140与变速箱150输入轴的转速比值固定，优选范围在4～8。当离合器111闭合时，发动机101飞轮端的输出轴与变速箱150的输入轴同心同轴双向机械联接，两者转速相同，转速比为1.0。传统重卡发动机的峰值转矩上限为2500nm，所以当前重卡变速箱输入轴的最大输入转矩上限也是2500nm；ace重卡在并混模式下，发动机101和双电机110&140可三者转矩叠加协同发力，合计转矩可超过4000nm，优选经过强化设计的重型自动机械变速箱(amt)，其输入峰值扭矩应高于3500nm，总档位数则可减少至6档，其中最好包括速比1.0的直接档(directdrive)和速比小于1.0的超驱档(overdrive)。采用ii类平行轴结构可通过固定速比大型减速器将主驱动电机140转速与变速箱150的输入轴的转速的比值提升到3.0～8.0之间，从而有可能选配新能源乘用车体系内的大功率永磁同步电机，大幅降低驱动电机140的体积、重量、和价格。主驱动电机(mg2)140可优选额定功率在175kw～250kw之间的永磁同步电机或交流异步电机；i类结构下，驱动电机140为低转速(最高转速3000转/分以下)大转矩(峰值转矩1500nm以上)的永磁同步电机或交流异步电机；ii类结构下，驱动电机140为中高转速(最高转速10000转/分以上)中转矩(峰值转矩500nm以下)的永磁同步电机或交流异步电机。后者比前者体积和质量小，价格更低。[0212]选配的副驱动电机(mg3)170即可以配置在变速箱150输出轴与驱动桥160之间(混动p3位置)，也可配置在第二驱动桥180之前(混动p3位置)，电机与驱动桥双向机械联接。重卡驱动桥输入端的峰值转矩可高达20000nm以上，副驱动电机(mg3)170与驱动桥(160或180)之间必需加一个大型减速器，速比范围8.0～16.0；可优选额定功率在100kw～150kw，峰值转矩小于500nm(牛米)的高转速低转矩车规永磁同步电机或交流异步电机。[0213]图1中，变速箱150的输入轴通过大型柔性连轴器152与主驱动电机140的输出轴双向机械联接，其输出轴与第一驱动桥160双向机械联接。优选地，采用当前成熟批量商用的最大输入转矩2500牛米的重型10速～18速的自动机械变速箱(amt-10～amt-18)，也可选用重型双离合器变速箱(dct)或带液力转矩转换器的自动变速箱(at)；还可以选用经过强化设计的5档或6档新兴重型自动机械变速箱(amt-5或amt-6)，最大输入转矩大于3500nm，最好除直驱档外(directdrive；速比1.0)，还包括一个超驱挡(overdrive；速比小于1.0)。与发动机低转速时转矩较小的动力特性不同，驱动电机低转速时转矩最大，所以该自动变速箱5～6前进速度挡足够用，无需更多挡位。但本发明中ace重卡包括变速箱的驱动转动系统并非传统发动机重卡的准单向机械功率传递，而是双向机械功率传递，再生制动时最大反向转矩与正向峰值转矩基本相同，所以变速箱150内的主要轴承和齿轮需要特殊强化设计和制造，才能保证其性能和寿命都可靠达标。[0214]本公开中，副驱动电机(mg3)170、逆变器122b(即电机控制器mcu)、和第二机械驱动桥180可三者合一构成“集成电驱动桥”(integratede-axle)。6x2传统柴油机重卡也可选配集成电驱动桥而改装成6x4混动重卡，但此时发动机加变速箱的纯机械式动力总成与集成电驱动桥相互独立运行，缺乏密切协同，节油效果并非最佳。与现有技术不同，本公开图1中的ace重卡，其集成电驱动桥与包括发动机101、发动机控制单元102、发电机(mg1)110、epsd123、主驱动电机140、电池包130a&130b、离合器111、变速箱150、和变速箱控制单元151在内的一个以上的子系统动态强耦合且密切动态协同，共同受控于整车控制器(vcu)201，根据具体车况和路况，通过动态调整车辆动力总成机械功率流或电功率流的路径、幅度、和方向，共同驱动ace重卡，达到优化车辆节能减排的有益效果，同时还提升了车辆动力性和刹车性能，并增加了车辆动力系统和刹车系统的冗余度。[0215]发动机101可选择排量11l～15l、峰值功率280kw～450kw、峰值转矩2000nm～2500nm的大型重卡柴油机或天然气发动机；还可以选择排量7l～10l、峰值功率250kw～320kw，峰值转矩1500nm～2100nm的中重卡柴油机或天然气发动机；混联ace重卡优选采用当今世界主流的11l～13l的重卡柴油机，性价比最优。例如，ace重卡配置一台当前市场用量最大的11l柴油机101(基本型或高级型),峰值转矩2200nm@1200rpm,峰值功率300kw@1800rpm；额定功率175kw和峰值转矩1400nm的永磁同步发电机110；额定功率200kw和峰值转矩1600nm的永磁同步驱动电机140；连续充放电功率(即额定功率)大于250kw且生命终期(eol)有效容量30kwh的超长寿命功率型电池包130a&b；在并混模式下和发动机高效区内(1100rpm～1800rpm)，发动机和双电机三者可协同发力，车辆变速箱输入轴合计驱动转矩可高达4000nm以上，其车辆动力性(载货高速爬坡、加速超车等)要明显优于顶级配置16l柴油机的传统高端重卡；该ace重卡同负载、同路径货运事件的实际综合油耗(升/百公里)比任何传统柴油重卡都要降低25％以上，而且ace重卡可实现的最佳油耗完全取决于节油机器人的节油ml算法，与该车司机的驾驶水平无关且一致性极高。[0216]图4为一个典型的现代重卡11升柴油机的万有特性曲线图(fuelmap)，该发动机的峰值转矩为2000牛米，峰值功率为300千瓦，最小比油耗(bsfc)为187克/千瓦时，图中布满互补不相交的多条不规则形状曲线，每条曲线都是一条比油耗等高线；发动机完整详细的万有特性曲线是发动机制造商的商业机密，只会与整车厂或有关的一级供应商在签署保密协议后分享。目前全球已量产商用的主流重卡柴油机的最小比油耗为182克/千瓦时，对应热效率(bte)46％；热效率(bte)50％～55％的重卡柴油机目前欧美还在样机研发阶段，距离欧美量产商用还有五年以上时间。如果将发动机的高效区定义为最小比油耗值108％的等高比油耗曲线内的工况区域，参考图4所示，发动机的高效区对应的转速范围800转/分至1800转/分，转矩范围600牛米至2000牛米，即转矩负荷率30％至100％。很容易将图4的发动机高效区的万有特性曲线数字化后，变换成一个便于计算机处理的列表(look-uptable)，优选地以10转/分的转速步进间距和10牛米的转矩步进间距生成描述发动机高效区的一个140x100矩阵列表，矩阵每行对应恒转矩而每列对应恒转速，该表中每一个元素(即特定行数/列数)对应一个发动机工况点(即特定转速/转矩)的比油耗(bsfc；克/千瓦时)，称为“原始比油耗列表”(简称“原始列表”)，该原始列表反应该发动机的原始设计指标；ace重卡010的发动机控制单元(ecu)102可以根据发动机101实际运行情况，每两日或每一千英里生成一个“修正比油耗列表”(简称“修正列表”)，该修正列表既反映该型号发动机的原始设计性能指标，又反映特定发动机当前实际性能指标，供节油机器人使用。[0217]串混智能启停控制(iss)实施例：假定ace重卡配置的发电机110的额定功率为175千瓦，优选发动机101修正列表中转速1200转/分及转矩1400牛米的工况点为“最佳工况点”(bop)，该点的发动机功率为176千瓦，又可称“高态工况点”；同时优选发动机无燃运行在怠速600转/分，此时发动机的阻力转矩可近似为-250牛米，该“无燃怠速点”(nci)的发动机功率为-16千瓦，又可称“低态工况点”；ecu102控制发动机运行的工况点在最佳工况点(bop)和无燃怠速点(nci)之间动态切换，实现对串混模式下的发动机101的瞬态功率函数进行双极性非对称矩形脉宽调制(pwm)；优选pwm脉冲序列的周期ts取值范围10秒至60秒，占空比ks(即同周期内bop运行占时与脉冲周期ts的比值)在0.0和1.0之间任意可调。显然，通过动态调节占空比ks就能够实现串混模式下发动机的分钟级滚动时间平均功率函数(简称平均功率函数)值在-16千瓦到176千瓦之间连续任意可调。根据串混功率平衡方程(2-4)和车辆动力学方程(1-1)，可以由电功率分流器(epsd)123和功率型电池包130a或130b协同产生与发动机101瞬态功率pwm脉冲序列同步的电池包130a&b瞬态功率脉幅调制(pam)脉冲序列；优选电池包pam脉冲序列的周期为发动机pwm脉冲序列周期ts的十分之一，既可采用自然抽样(即曲定抽样)，又可采用等效平定抽样。[0218]并混智能功率切换控制(ips)实施例：ace重卡主要配置参数同上例，变速箱150的换挡控制策略，总能将发动机101的转速控制在高效工况区内；参考图4，高效区对应的发动机转速范围在900转/分至1700转/分之间，该发动机的基速(既峰值转矩中心点转速)为1200转/分。ace重卡010在非拥堵的高速公路开启预测性自适应巡航控制(pacc)功能时，车速能稳定维持在以额定巡航速度(例如60英里/小时)为中心左右10％浮动，即车速保持在一个窄速度带内缓慢连续波动；在并混ips控制模式下，发动机101的转速为因变量，在基速(1200转/分)左右10％的窄转速带内(1080转/分至1320转/分))缓慢连续波动；而发动机的转矩为自变量，可以在峰值转矩以下快速连续变化；对应每个发动机瞬态转速因变量，从修正列表中，以不低于10赫兹的刷新频率，实时地选取发动机高效区内比油耗极小值且转矩极大值的高态工况点，pwm脉冲序列的高态运行期间所有不同高态工况点的联线，构成高态工况线；显然，高态工况线为发动机高效区内的一条随时间缓慢变化的不规则形状曲线，该线上每个高态工况点所对应的发动机瞬态功率在200千瓦至251千瓦之间，高态算数平均功率225千瓦；对应每个低态工况点，发动机101无燃烧运转，被发电机110拖动时，阻力转矩可近似为-300牛米，所有不同低态工况点联线构成低态工况线，可近似为一条在发动机万有特性曲线第四象限(即负转矩及正转速)的等转矩工况线，每个低态工况点的瞬态功率在-41千瓦至-34千瓦之间，低态算数平均功率-38千瓦；显然在ips模式下，ecu102控制发动机在高态工况线和低态工况线之间动态切换，对发动机瞬态功率函数进行脉宽调制(pwm)控制，产生双极性非对称非矩形pwm脉冲序列，该pwm脉冲序列周期tp优选取值范围10秒至60秒，占空比kp(即同周期高态运行占时与脉冲周期tp的比值)在0和1之间连续可调，可实现并混ips模式下，发动机101的分钟级滚动时间平均功率函数值在-38千瓦至225千瓦之间连续可调。根据并混功率平衡方程(3-3)和车辆动力学方程(1-1)，可以由电功率分流器(epsd)123和功率型电池包130a或130b协同产生与发动机101瞬态功率pwm脉冲序列同步的电池包130a&b瞬态功率脉幅调制(pam)脉冲序列；优选电池包pam脉冲序列的周期为发动机pwm脉冲序列周期ts的十分之一，既可采用自然抽样(即曲定抽样)，又可采用等效平定抽样。虽然从理论上讲，发动机pwm脉冲序列的占空比(ts或tp)在0到1之间连续任意可调，但实际上，从发动机101或ace重卡010的振动噪声性能(nvh)优化角度考量，则应尽量避免发动机101在高态工况与低态工况切换的过渡时间太短(亚秒级)以及高态脉冲工况运行时间不足(小于5秒)，需要对占空比的动态取值范围做进一步的限制；在每个pwm脉冲周期内，优选发动机101的高态运行时间或者为零(即占空比为零)，或者大于5秒；如果pwm脉冲周期选定为30秒时，则优选占空比的取值范围则为零或大于17％；可优选pwm脉冲序列高态工况与低态工况切换的过渡时间为1秒钟，如果发动机101的转速为1200转/分，意味着发动机的每个气缸1秒钟能有10个燃烧做功冲程，发动机能在1秒的过渡时间内以pwm高低态平均功率差值10％的功率步进间距(小于27千瓦)，小步快跑地完成高态工况与低态工况之间的平顺切换，可优化整车nvh性能，避免因过渡时间太短(例如0.1秒)，在发动机1个做功冲程内完成幅度超过260千瓦的功率快速突变，恶化(degrade)整车nvh性能。显然，发动机101pwm脉冲序列的周期及高低态过渡时间都是由软件定义且动态可调，能有效地避免ace重卡010生产机械共振，动态优化串混iss模式下或并混ips模式下整车的nvh性能。[0219]以上内容描述了根据本公开的ace重卡系统，是实现干线物流应用场景下ace重卡节油减排最优化的混联动力总成架构和硬件基础，以及对发动机101和电池包130a&b的瞬态功率函数分别进行pwm调制或pam调制的具体技术措施。接下来将进一步描述如何利用车载三维电子地图、车载导航设备、以及云计算平台上(例如，云端服务器)存储的ace重卡集群的运行结构化大数据，结合节油机器学习(ml)算法和云平台算力，培训云端和车端的节油ai大脑，实施ace重卡高速公路上同车道内的的预测性自适应巡航控制技术(pacc)，实现节能减排最优化的有益效果。[0220]在图1的某些实施例中，该ace重卡上载有地图仪(mu)240和卫星导航接收机(gnss)220。地图仪240中预先存储有的覆盖全国高速公路和其它主要半封闭式道路的先验三维电子地图(或称3d地图)，而该3d地图信息包括但不限于：全旅程公路描述车辆绝对位置的经度、纬度、以及特别是指示道路纵向坡度(诸如图5中所示的上坡角度αu和下坡角度αd)的信息。例如，如图1所示的车载地图仪240内存中可以包含道路米级定位精度(经纬度)和纵坡0.1度级精度的3d地图；当前包含上述道路三维信息的各种高级驾驶辅助系统(adas)地图，在全球各个主要汽车市场，均已实现批量商用；能够支持l3或l4自动驾驶系统的高清地图(hdmap)，也已进入初步商用阶段；本发明的描述中，adas地图应广义理解为可以包含hd地图。[0221]卫星导航仪(gnss)220用于实时地测算ace重卡010当前绝对地球地理位置的经度、纬度、海拔高度、纵向道路坡度、纵向线速度、纵向线加速度、系统绝对时间等信息。在某些实施例中，可采用双天线221和222输入的载波相位动态实时差分(rtk)技术的卫星导航接收机(简称“rtk接收机”)220，能以每秒五次以上的测量速度(即测量刷新频率高于5赫兹)对ace重卡进行实时精准定位和测姿。国际卫星导航系统(gnss)目前有四大独立体系，美国的gps、俄国的glonass、欧盟的galileo、和中国的北斗bd。目前北斗三号可对以中国为核心的亚太地区和“一带一路“沿线各国提供最新卫星导航服务，2020年预计完成全球覆盖；同时中国的北斗系统已与其它三家卫星导航系统签署兼容协议。优选地，采用含最新北斗三号rtk芯片的卫星导航接收机(gnss)220，匹配安装在重卡驾驶室顶部间隔至少一米的两个卫星天线221和222，实时动态测算车辆的授时、速度、位置(经/纬度)、和纵向姿态(即道路纵坡角度)。该rtk芯片可根据收到gnss四大体系中任意组合的四颗导航卫星的相互独立的信号，完成卫星导航定位及测姿的测算。授时精度50纳秒，测速精度0.2米/秒，水平面经纬度定位精度小于2.5米，公路纵坡进度小于0.15度，最高测算频率10赫兹；该rtk导航仪无法实时准确测算车辆轮下路面的垂直海拔高度；同时世界许多国家，对精准海拔高度信息的测绘和发布严格管控；所幸本发明对车辆路面绝对海拔高度的测量精准度要求不高，10米级精度即可。在某些实施例中，也可以采用单天线卫星导航接受机加惯性导航单元(imu)来完成车辆三维定位和导航。基于多个微机电系统(mems)加速度传感器和陀螺仪(gyro)加专用处理芯片的车规量产imu能以高于10hz的测量频率和0.1度的测量精度实时测量ace重卡所行驶的道路的纵坡函数。本发明中的gnss220应理解为既可以是双天线rtk接收机，也可以是单天线卫星导航仪加惯导imu。因为ace重卡高速行驶时道路纵坡函数瞬间0.1度级微小变化是大幅节油减排的秘密源泉，所以采用gnss220实时精确地测量高速公路沿途纵坡分布函数对实现本发明至关重要；需强调，gnss220的道路纵坡测量精度和测量刷新速度都远明显高于现有技术中重卡自动变速箱所配置的纵坡传感器。[0222]每辆ace重卡完成一个运输事件(货运起点至终点)的实际油耗，和该重卡各重要子系统的配置参数常量(包括混联动力总成各个参数、车辆风阻系数、摩擦系数等)、车辆总质量(牵引头加载货挂车)这一离散变量、纵向车速和加速度这二个连续变量、行驶路径的经度、纬度、和纵坡分布函数这三个连续变量等多个参数或变量高度关联，与包含所有ace重卡在所有道路上行驶的宏观平均油耗基本无关。ace重卡的司机，在货运出发前，给系统输入本次货运事件的的起点和终点，然后ace重卡的节油机器人就能自动生成行驶路径，并请求云端001人工智能(ai)节油大脑，参考云端存储的所有历史上在该路段运行的ace重卡运行的节油数据集，实时地计算并下载针对该车辆和特定路径所定制的默认(default)最佳节油控制策略，再结合车端aiu202(ai推理芯片)进行边缘计算，实时地修改并优化节油策略；每辆ace重卡，无论其司机是否有该特定货运线路的驾驶经验，都可以依靠所有ace重卡的集体经验和智慧，每次都能一致性地实现最佳油耗，比现代内燃机重卡的实际油耗降低30％，而且节能减排效果与司机的水平和发动机的性能解耦，并一致性地优于人类司机。[0223]ace重卡010能够自动地采集、标注、车端存储、云端上传整个货运事件的节油数据集；所谓“节油数据集”包括ace整车010、发动机101、变速箱150、发电机110、驱动电机140或170、电池包130a或130b、离合器111、卫星导航仪(gnss)220、电功率分流器(epsd)123等关键子系统在整个货运事件中的全面动态运行数据，是关于ace重卡能量管理的专用结构化大数据，是训练和持续自主进化重卡节油机器人的机器学习(ml)算法的“数据石油”；该结构化大数据简称“节油数据集”。[0224]ace重卡节油数据集的核心内容之一是其电功率分流器(epsd123)的运行大数据，可包括如下内容：采样及记录频率至少10.0hz,根据卫星导航接收机220的授时来校准所有其它车载子系统微处理器的时钟，做为整车系统的唯一系统时钟，在每个采样时刻点ti，ace重卡的各个微处理器指挥相关传感器本地采集并存储至少下列变量值：ace重卡010的当前的经度llg(ti)、纬度llat(ti)、纵坡g(ti)、车速v(ti)、车加速度a(ti)、发电机110的直流电流ig(ti)、驱动电机140&170的合计直流电流im(ti)、电池包130a&b的合计直流电流ibat(ti)、直流母线汇流点x处的直流电压vbus(ti)、电池包130a&b的各自荷电状态cbat(ti)、刹车电阻131的直流电流ibk(ti)、车外环境温度t(ti)、环境风速及风向vxyz(ti)；还可以本地采样并存储采样时间点(ti)各个电机(发电机110、主驱动电机140、副驱动电机170)、发动机101、自动变速箱150的主要时间变量类运行数据，例如转速、转矩、挡位、喷油率(克/秒)、比油耗(克/千瓦时)等；还可以采集并存储发动机101瞬态机械功率时变函数在串混智能启停控制(iss)pwm脉冲序列或并混模智能功率切换控制(ips)pwm脉冲序列的周期、幅度、占空比等数据，以及电池包130a&b瞬态电功率函数在串混iss控制模式下或并混ips控制模式下所对应的pam脉冲序列的周期和幅度等数据。需要强调，上述ace重卡的节油数据集，必须使用本公开图1所示的混联ace重卡系统装置，随车一次性集中动态采集并存储；而且无法分散(泛指分时、分地、分子系统或分车)采集或模拟后再拼接而成。初期训练和后续持续改善云端或车端节油机器人的人工智能(ai)大脑时，可采用多种开源或专用机器学习(ml)算法和随需随购的网联云端计算机算力，结合上述节油数据集来完成节油算法深度神经网(dnn)的训练、建模和优化。ace重卡运行的节油数据集为非公开及专有的数据，积累越多则价值越大，类比数据石油，可以为采用本发明节油机器人的干线物流企业不断提高并长期保持竞争优势。在某些实施例中，ace重卡010的车辆控制器(vcu)201可以被配置为：基于预先存储在地图仪240中先验3d地图所提供的货运事件沿途电子地平线(米级间隔密度)的经纬度(等效米级定位精度)、纵向道路坡度(简称“纵坡”，0.1度精度)等道路信息，和/或基于由卫星导航接收机(gnss)220所测算的所述车辆所处位置处的经度、纬度、海拔高度、纵坡等动态数据，或基于ace重卡010的配置参数和关键子系统动态工况数据，来对下列至少一个子系统，包括epsd123、发动机101、发电机110、驱动电机140或170、离合器111、变速箱150、和电池包130a或130b以“独立”方式进行预测性功率控制，在保障车辆行驶动力性和安全性的前提下，追求ace重卡实际油耗最小化。[0225]可选地或附加地，当预存在地图仪240内的3d地图中的先验道路信息与由卫星导航接收机(gnss220)实测的道路信息之间的偏差超出允许公差范围时，尤其是作为节油ml算法的关键信息之一，车辆当前的纵坡数据出现偏差超出允许公差范围的时候，则vcu201可优先以gnss220实测的纵坡数据为准，来控制epsd123三端口之间的瞬态电力功率分布，实时地满足车辆动力学方程(1-1)。如果此时车辆的速度或加速度明显偏离控制预期值，则说明实际情况是gnss220的实测数据出错，而3d地图的先验数据正确，vcu201则可根据ace重卡epsd123三端口的瞬态功率分布参数、车辆010纵向线速度和加速度，结合车辆动力学方程，进行车辆在环模拟计算后做出判断，改选以车载三维电子地图为准，实现自动检错或纠错功能。[0226]gnss采用双天线rtk接收机方案系统较复杂，虽然性能优越，但成本较高。当然，为降低系统成本，也可选用只有单天线221且取消天线222的普通卫星导航接收机220，同时选配包含单轴或多轴动态倾角传感器(测量精度优于0.15度；量程大于正负15度；水平方向为0度)的惯性导航仪(imu)来实时测量行驶车辆的绝对定位(经度/纬度)和道路纵坡。动态倾角传感器有多种实现方法；其中一种高性价比的实施方案为车规微机电系统(mems)的加速度传感器(accelerometer)、陀螺仪(gyroscope)再加专用芯片集成。在下面的若干实施例中，将以示例性方式阐释vcu201是如何利用车辆动态三维定位定姿导航信息(尤其是道路纵坡分布函数)来实现自动化预测性节油控制。再次指出，下面具体示例并不应被理解为限制本公开的保护范围，而完全是出于为了本领域技术人员更好地理解本发明的目的。[0227]在一些实施例中，当车辆前方百公里范围内的高速公路仅有短坡，指坡度小于预定义第二坡度阈值(例如，小于3.0°)并且坡度路段的长度小于预定义的第二长度阈值(例如，小于10公里、或甚至小于2公里)的路段，vcu201可通过串混智能启停控制方式(iss)或并混智能功率切换控制方式(ips)来调节发动机101的平均功率函数，实现预测性荷电状态控制功能(psc)，使电池包(130a&b)在荷电消耗(cd)工作模式和荷电维持(cs)工作模式之一稳定运行或动态切换；这尤其适于前方路段具有“短坡”(也可以称为“小坡”)的情景；因为坡度长度较短(例如小于2公里)，所以在电池包130a&b将其存储的电能释放完之前，车辆就已经爬上坡顶，在随后的下坡阶段，很快又能通过驱动电机140百千瓦级再生制动功率给电池包130a&b再次充电，回收千瓦时级能量。通过这种方式，能增加容量有限的(十千瓦时级)功率型电池包的电能吞吐周转率，特别是寻求准零成本的再生荷电周转率极大值和发动机荷电周转率极小值，比使用百千瓦时级大容量的能量型电池包(体积/重量大，价格高)方案性价比更高。在比较平坦地区或丘陵地区的高速公路，没有长坡或高山(指纵坡绝对值大于2.0度；坡长超过10公里的情景)，还可以采用智能模式转换控制方式(ims)，动态切换串混iss与并混ips，由节油机器学习算法来自动探索并发现针对该指定路径的最佳节油控制策略。[0228]返回参考图1，出于行驶安全性的考虑，在一些实施例中，ace重卡还可以包括安装在重卡前端的汽车级毫米波雷达模块(mwr)230和雷达天线231，用于实时地测量重卡与其正前方同车道领航车辆(leadingvehicle)之间的绝对距离和两车之间的相对速度；所述长距离毫米波雷达(lrr)的前方最大探测距离超过250米，水平视角(fov)范围： /-10度；毫米波雷达230还可以包括车规级短距离大视角雷达(srr)，最大探测距离70米，视角范围 /-65度。还可采用车规级前视单目或双目摄像头加处理芯片，最大探测距离超过250米，与前视毫米波雷达(lrr&srr)融合，增强车辆前端测速和测距的性能和系统鲁棒性；如需要保证车辆前视速度和距离传感器系统的冗余性和鲁棒性，还可加装一个小水平视角(fov /-10度)前视16线以上的低成本激光雷达(lidar)，最远探测距离超过200米。本公开图1中的毫米波雷达mwr230,应理解为上述三种测量、跟踪、或识别车辆周围，特别是前方物体或事件相对速度和绝对距离的多种多个传感器(毫米波雷达、激光雷达、摄像头)的任意组合。[0229]在一些实施例中，重卡还包括车载无线通信网关(t-box)210和外接天线211，通过三代/四代/五代(3g/4g/5g)蜂窝移动通信网002(参见图4)，让重卡010与云计算平台001广域联网，还能支持v2x(车-路、车-车、车-网、车-人等)实时通讯。[0230]vcu201可以与包括卫星接收机220、毫米波雷达230在内的众多车载传感器单向或双向实时通讯，实时地操控包括发动机101及其控制模块(ecu)102、发电机110、电功率分流器epsd123(内含逆变器121、122a&b，压控开关开关133，斩波器132a&b)、电池包130a&b、驱动电机140和170、自动变速箱150及变速箱控制器(tcu)151、地图仪240等模块或子系统的任意组合，通过“交响乐队式”的多模块实时动态协同，实现ace重卡高速公路同车道内行驶预测性自适应巡航控制功能(pacc)，即sael1或l2级自动驾驶功能，解放司机的双脚，减轻驾驶劳动强度，同时优化车辆的动力性和节油性，并且在70万公里保质期内保证车辆实际尾气污染物排放稳定达标(中国国-6、欧-6、美国epa-2010)。vcu201可以有效地利用50公里范围，甚至500公里范围的电子地平线三维道路信息，通过累计顺序公里级颗粒度(granularity)路段的ace重卡预测性自适应巡航控制(pacc)，在保证车辆动力性的前提下，实现车辆全旅程综合油耗最小化。[0231]此外，ace重卡在封闭的高速公路行驶时，还可由司机人工开启或关闭预测性自适应巡航控制(pacc:predicative-adaptive-cruise-control)功能，结合已量产商用的高级辅助驾驶系统adas，实现sael1或l2级自动驾驶功能，基本解放了司机的双脚，减轻其驾驶劳动强度；pacc功能在高速公路odd内和非极限天气下(无大雨、大雪、冰雹、洪水等)各种车辆速度都能启用。[0232]在一些实施例中，上述预测性自适应巡航控制(pacc)可包括下列三种细分工作模式：1)普通模式n(normalmode)、2)节油模式eco(ecomode)、和3)高性能模式p(powermode)，统称pacc子模式。[0233]举例来说，一辆乘用车总重不足3.0吨，最大驱动功率可超过125kw,而一辆满载重卡总质量(或重量)可高达40吨，最大驱动功率不足400kw，重卡的单位重量驱动功率(千瓦/吨)远小于乘用车；换句话讲，重卡的加速性能远低于车用车，同时重卡的紧急刹车距离也远高于乘用车，两种车辆的动态行驶特性差异巨大。重卡载货在非拥堵的高速公路行驶时，难以完全保持恒速上下2.0度以上的纵坡，也很难保持恒定距离跟随领航的乘用车，重卡每次主动上坡加油或下坡刹车都导致油耗和排放增加。ace重卡进入pacc巡航控制时，需要根据司机选定的车辆额定巡航速度vc和子模式，来合理设定巡航速度带的上限和下限，并将车辆控制在巡航速度带内；上述三种pacc子模式的侧重点不同，普通模式(n)兼顾节油和货运时效；节油模式(eco)侧重节油而放松货运时效要求(可以慢点但必须省油)；高性能模式(p)强调货运时效而放松节油要求(可以费油但必须快)。优选地，可选择下列各个子模式的巡航速度带的上下限值：[0234]普通模式(n)下，巡航车速(1.0-0.08)vc<v<(1.0 0.05)vc且不可高于该路段的法定最高车速的103％；节油模式(eco)下，巡航车速(1.0-0.12)vc<v<(1.0 0.05)vc且不可高于法定最高车速；高性能模式(p)下，巡航车速(1.0-0.04)vc<v<(1.0 0.05)vc且不可高于法定最高车速的105％。[0235]vcu201根据包括ace重卡010的配置参数(特别是整车总质量)和动态运行数据(特别是纵向车速)，结合车辆当下的3d道路信息(经度、纬度、纵坡)和地图仪240存储的车辆电子地平线范围(公里级)道路的纵坡分布函数和弯道曲率等三维信息，实时地(百毫秒时延)计算并调整自适应巡航的安全跟车距离时变函数ls(t)(简称安全距离函数)。与快速行驶的乘用车不同，前方道路纵坡数据(正负/大小)对载货高速行驶的ace重卡的加速性(即动力性)或减速性(即刹车有效性)影响巨大。乘用车因为其单位质量的驱动功率(千瓦/吨)和刹车功率都数倍于重卡，没有必要根据道路纵坡分布函数来动态地调节其安全跟车距离ls；但动态调整ls对ace重卡在上述pacc子模式下行驶主动安全性十分重要。安全跟车距离ls可再细分为三个特定距离：l1为预警距离，l2为警告距离，l3为紧急制动距离，其中l1>l2>l3。vcu201可根据车辆配置参数和行驶工况数据(例如车辆总质量，车速等)、实时天气情况(风、雨、雪、冰、温度等)、和车辆前方公里级范围内的3d道路数据(经度、纬度、纵坡等)，结合车辆动力学方程(1-1)，以高于10赫兹的刷新频率动态计算上述三个跟车距离函数l1、l2、或l3。显然安全距离函数与ace重卡的瞬态车速、前方百米级路段的纵坡函数、整车重量等可知数据高度正向关联；在无长坡或高山的路段，以60英里/小时车速行驶的满载重卡，预警距离l1在250米以上，警告距离l2在150米以上，紧急制动距离l3在50米以上。[0236]当ace重卡010的安全距离函数ls等于预警距离l1而且相对速度v>0时(表示不断缩短两辆车之间的跟车距离)时，vcu201通过车内声觉、视觉、触觉等多种物理信号中至少一个给出预警提示，同时立即下调(0.1秒时延)发动机101的pwm脉冲序列占空比小于0.5，降低发动机的平均功率函数值，车辆驱动以电池包为主，发动机为辅，令电池包130a&b工作在荷电保持(cs)模式或荷电消耗(cd)模式，为快速(十毫秒级时延)再生制动刹车做准备；当安全距离函数ls等于警告距离l2而且相对速度v>0时，vcu201通过车内声觉、视觉、触觉等多种物理信号中至少两个同时给出更高强度警告提示，同时立即下调(十毫秒级时延)发动机101的pwm脉冲序列占空比为零，发动机进入无燃被拖状态，其分钟级平均功率函数值为负数，发动机变成机械负载，令电池包130a&b工作在荷电保持(cs)模式或荷电消耗(cd)模式并提供全部车辆驱动电功率，可利用电机加电池包在十毫秒级响应时间内在百千瓦级驱动功率或再生制动功率之间快速切换的能力，尽最大努力将跟车距离ls保持在警告距离l2和紧急制动距离l3之间，并为立即实施紧急刹车做准备；当安全距离函数ls等于紧急制动距离l3而且相对速度v>0时，vcu201通过车内声觉、视觉、触觉等多种物理信号同时给出最高强度紧急刹车提示，维持发动机101的pwm脉冲序列占空比为零，并立即开启发动机制动功能，此时发动机分钟级平均功率函数值为负数，经过秒级时延后，发动机制动功率可达百千瓦级，且立即实施(十毫秒级时延)峰值五百千瓦的再生制动紧急刹车辅助，同时还立即启动(亚秒级时延)一兆瓦级机械制动紧急刹车；再生制动和发动机制动均为紧急刹车辅助功能，合计制动功率不足以将高速行驶的重卡急停下来，但不会导致驱动车轮锁死而引发车辆失控；驱动电机(140或170)500kw的最大再生制动功率，对高速行驶的满载重卡而言，也只够满足加速度约负0.1g(为重力加速度)的辅助性制动减速要求；遇紧急情况，必须依靠司机踩刹车板或adas系统线控信号来启动重卡的摩擦式机械制动系统(兆瓦级)，才能实现加速度超过负0.2g的紧急制动。司机刹车反应时间加上重卡机械制动(气动刹车)系统响应时间合计时延超过500毫秒；而vcu201上述由百千瓦级驱动模式转换为百千瓦级再生制动模式的系统响应时间在25.0毫秒内完成，比传统重卡司机加机械制动系统的反应速度快至少一个数量级，而且电力再生制动系统与机械刹车系统完全相互独立；ace重卡的驱动电机再生制动功能，既改善了车辆的综合刹车性能，又提供了安全冗余性。前面描述的动态控制车辆巡航速度带或安全跟车距离的多种技术措施集合统称为智能巡航控制(icc)技术或功能；显然，本发明的智能巡航控制(icc)与现有技术集合中的车用车或传统柴油重卡的自适应巡航(acc)比较，无论在具体技术措施方面，还是在技术效果方面都有本质区别；本发明的ace重卡对比现代欧美顶级配置的15l柴油机重卡，在整车动力性、刹车有效性、和系统冗余性等方面都有明显的优势。智能巡航控制(icc)功能为ace重卡的预测性自适应巡航控制(pacc)功能中的一项重要子功能。[0237]ace重卡的预测性自适应巡航(pacc)工作情景可分为两类。第一类是当前方同车道200米距离内无车辆时，车辆根据节油ml算法，将ace重卡控制在指定的车速带内行驶；第二类是当同车道正前方200米内有车辆时，首先需要将ace重卡控制在上述三种安全跟车距离ls之内，然后再考虑节油ml算法；换句话讲，凡是涉及车辆行驶安全的控制算法或线控信号的优先级或权重都明显高于涉及节能减排的控制算法或线控信号的优先级或权重。[0238]干线物流重卡不时会遇到因上下班交通高峰、修路、或交通事故等因素造成的拥堵道路(平均车速低于40公里/小时；主动加减速频繁)，此时司机驾驶劳动强度和重卡油耗都猛增。拥堵的高速路是全球公路物流行业的长期“痛点“之一，而且中国比美国高速公路平均拥堵程度更高，平均车速更低。ace重卡此时可开启“智能跟车”功能，该功能只能在封闭式道路(例如高速公路或城市高架公路等)低速行驶时(平均车速低于30公里/小时)才能使用，不适合在开放式城市或郊区道路上使用。利用前视雷达(srr)加摄像头230，在封闭的拥堵公路段，与同车道正前方领航车保持设定的安全跟车距离l0，由vcu201指挥ace重卡断开离合器111，在串混模式下运行，对发动机101采取智能启停控制(iss),主要在荷电维持模式(cs)下运行，完全由驱动电机实现车辆频繁主动加速或刹车。驱动电机140和170从零转速至额定转速范围内都能够保持其最大转矩输出，ace重卡的启动加速性和刹车减速性都明显高于传统发动机重卡，甚至可能和传统发动机轻卡的动力性能相媲美；此时重卡低速频繁刹车，十分有利于百千瓦级再生制动回收能量；ace重卡在“智能跟车“模式下，比传统发动机重卡更加节油，实际节油率可明显高于30％，同时还可大幅减轻司机的驾驶劳动强度。[0239]载货重卡高速公路下长坡行驶时，机械刹车系统因长时间制动摩擦生热而导致性能下降(brakefade)甚至完全失效的风险不可忽略。2018年3月，中国兰海高速公路兰州某收费站，因一辆重卡经17公里长下坡路段行驶时，刹车系统过热失灵，撞向多辆排队缴费的乘用车，造成17人死亡，34人受伤的特大交通事故。欧洲法规强制要求干线物流重卡加装重卡非摩擦式缓速器；美国和中国的重卡虽无重卡缓速器强制性法规要求，但越来越多的重卡用户选装重卡缓速器。现有量产商用的缓速器，例如电涡流缓速器、液力缓速器、和发动机制动缓速器等都各有优缺点。电涡流缓速器和液力缓速器都只有一项缓速功能，不参与车辆驱动，还增加车辆的重量和万元人民币以上成本，且车辆低速时其缓速效果明显下降。发动机缸内或缸外制动缓速器虽能一机多用，但缸内制动缓速器工作时噪声巨大，制动功率大多低于发动机的峰值功率，且车辆低速时其缓速效果明显下降。本公开的ace重卡动力总成，除节油减排的有益效果外，还能通过电机(110、140、170)再生制动加上发动机101缸内或缸外制动，实现ace重卡下长时坡缓速器功能，不需增加任何硬件，就可完全取代电涡流缓速器或液力缓速器，比上述已商用的几种重卡缓速器性产品的价比都高。[0240]ace重卡010遇到长坡路段(纵坡绝对值大于2度，坡长大于5公里)下行时，纵坡功率足以克服滚动功率加风阻功率，驱动车辆恒速下坡，多余的纵坡功率需通过电机(110、140、170)再生制动发电来回收能量，避免车辆不断加速下坡或启动机械刹车将这部分剩余的机械能变成热能浪费掉；vcu201可指挥离合器111闭合锁定，车辆工作在并混模式下，此时发动机101可以工作在智能功率切换控制模式(ips)的特例，即将pwm脉冲序列的占空比下调为零，进入无燃低负载空转(不启动发动机制动功能)或无燃高负载空转(启动发动机制动功能)的零油耗及零排放工况，发电机110和驱动电机140或170可协力通过再生制动发电来回收车辆下坡时的机械能量，经过epsd123给电池包130a&b充电；当电池包130a&b充满时(soc达到url)，斩波器132a&b断开电池包130a&b，同时压控开关133从断开状态切换至导通状态，单向电联接刹车电阻131，做为再生制动发电的有效电力负载，将多余的电能转换成热能消耗掉。并混模式下，发动机制动功率和电机再生制动功率可叠加，即可大幅提高无摩擦缓速器的总功率，又可提供两套相互独立冗余的缓速系统，提高重卡下坡行驶时的主动安全性。再生制动除能近零成本回收能量节油减排外，还可以大幅延长机械刹车片的寿命，明显降低ace重卡010全生命周期内机械刹车系统运维总成本。从安全性考虑，ace重卡下长坡时，无论车速高低，都应首选并混模式运行，避免串混模式。[0241]本公开的ace重卡混联动力总成系统为全数字化软件定义的动力总成系统，具备1d纵向l1级自动驾驶功能和多种2d横向l2级、l3级、或l4级自动驾驶的升级选项。ace重卡批量商用将对全球干线物流重卡行业产生深远影响，可类比全球移动通信行业从功能手机到智能手机的产业升级换代。ace重卡很容易通过对多种环境感知传感器、线控自动转向装置、自动驾驶ai芯片等硬件和软件升级换代，将l1级ace重卡升级成l3或l4级自动驾驶重卡。行业专家一致认为，l5级无人驾驶重卡很难在2030年前在全球主要市场进入批量商用。l1到l4级的自动驾驶重卡都必须遵从道路车辆功能安全标准iso26262，达到指定的汽车安全等级(asil安全等级)，级别越高，对系统可靠性和冗余度的要求越高。ace重卡具备基于包括驱动电机140和170、电池包130a&b、和epsd123的系统集成，来实现高性能纯电驱动行驶、再生制动回收能量、自动紧急刹车辅助功能(aeba)、和长下坡缓速器功能，在车辆的传统发动机和机械刹车系统之外，增加了一套完全独立冗余的电力再生制动刹车主动安全系统，同时还增加了冗余的车辆电力驱动系统(发动机加多电机)和冗余的电源。本公开的ace重卡对比基于现有技术的传统发动机重卡，能够以高性价比来同时改善汽车产业的三大终极目标：安全、节能、和环保。[0242]预计从2020年开始，在欧美较为空旷的全封闭高速公路区域能够实行重卡“阵列”(truckplatooning)初步小规模商用。所谓重卡阵列，就是通过一整套高级驾驶辅助技术(adas)加上车与车和车与云端之间的实时可靠的无线移动通讯(v2v，v2x),将两辆高速行驶重卡之间的安全跟车距离从法规要求的45米以上大幅减小到15米以内，这样有助于明显降低前后两辆重卡的风阻功率，领航重卡可节油4％，而跟随重卡可节油10％。从安全角度考虑，跟随重卡的紧急制动性能一定要优于领航重卡，以避免追尾事故。ace重卡的高速同车道紧急制动性能明显优于同总质量的传统燃油重卡，所以ace重卡总适合在重卡整列中做跟随重卡，有可能进一步节油。从节油角度考虑，重卡阵列的跟车间距并非越小越好。当跟车距离小于7米时，跟随重卡正面水箱的有效风速降低，散热效果下降，要求开启功耗几十千瓦的重卡水箱机械风扇，才能满足重卡柴油机所需动态散热功率要求，可能导致跟随重卡的综合油耗不减反升。ace重卡的发动机排量比传统重卡的发动机排量减少近20％，这意味其水箱的截面积和散热功率都可能减少20％左右，且可采用高效线控的水箱电风扇；同时ace重卡比传统重卡紧急制动反应速度更快，制动距离更短，ace重卡作为跟随车辆，在无下长坡的高速公路段(纵坡绝对值小于2.0度，坡长超过5公里)，可以将ace重卡的重卡陈列安全跟车距离缩短到6米，甚至5米，通过进一步减少风阻功率，可能实现额外节油率超过10％。当重卡阵列下长坡时，从安全角度考虑，应适当增大重卡间隔，既保证安全，又不明显增加油耗；等重卡阵列到达坡底后，再恢复正常的间距。[0243]在北美或欧洲市场，干线物流重卡司机与民航飞行员类似都有每天工作时限强制性法规要求(hos)，每日上岗工作最多14小时，驾驶时间最多11小时，然后司机必须休息10小时。在中国，重卡司机(单司机或双司机)也需要在途中停车休息数小时；与中国重卡双司机占比较高的情景不同，欧美重卡双司机(teamdrivers)占比很低。驻车休息时，重卡就是司机的旅馆，驻车时发动机需要怠速运行(低转速，低负荷)来提供各种旅店式负载(hotelload)正常运行所需机械能或电能，例如驾驶室需要电力支持各种电器，特别是机械式或电力式空调，夏天制冷，冬天加热。显然，重卡长时间发动机怠速，既费油，又增加污染物排放；出于节能减排考虑，欧洲已有严格的反重卡怠速法规(antiidling)，而中国和美国目前还没有全国性反重卡怠速法规，美国多个州有重卡驻车发动机怠速不超过5分钟的地方性法规。为满足欧盟反重卡怠速法规和/或改善重卡司机长途货运生活质量，每辆欧洲重卡上都装有价值上万元人民币(即上千美元)的基于电池包或袖珍柴油机的辅助电源系统(apu)，部分美国和中国的重卡也逐渐装备上述系统。本发明的ace重卡，可在长时间驻车休息前，将电池包130a&b充满电(soc达上红线url)；此时电池包130a&b和电功率分流器(epsd123)可以完全取代上述独立的apu，保持现有技术apu的主要优点，克服主要缺点，在不增加硬件成本的前提下，支持重卡司机驻车且发动机停转十小时级休息期间所需的全部旅店负载(hotelload)电力需求，例如空调加热或制冷、电灯、电视、冰箱、微波炉、电磁炉、电脑、打印机等家用或办公用电器；既优化节能减排，又明显改善重卡司机长途货运时的生活质量。[0244]在特殊或紧急形况下，ace重卡010还可以在不增加额外硬件的前提下，仅通过软件定义来增加一项全新的“智能移动微电网”(immg)功能，令ace重卡驻车燃油发电，临时变成一个250千瓦额定功率的移动式三相交流电微电网(microgrid)；具体实施方法有两种：首先可采用串混智能启停控制(iss)模式，驻车发电，此时驱动电机(140和170)、变速箱150等均不运转，可利用逆变器121、122a&b从epsd123的i端口或ii端口向外输出适用于世界各地区的三相交流电；由电池包130a&b做为微电网的储能单元，对其电功率进行动态削峰填谷，保证发动机101始终运行在高效区，优化节能减排；显然在串混iss模式下，该移动微电网的额定功率受限于发电机110的额定功率，要小于200千瓦。其次可采用并混智能功率切换(ips)模式，此时离合器111闭合，发电机110和驱动电机140可同步运行发电，可利用逆变器121、122a&b从epsd123的i端口或ii端口向外输出适用于世界各地区的三相交流电；双电机(110&140)的额定功率之和要大于发动机101的峰值功率，将移动微电网的额定功率上限提升至发动机101的峰值功率(即最大连续机械功率)，要大于300千瓦；还由电池包130a&b做为微电网的储能单元，对其电功率进行动态削峰填谷，保证发动机101始终运行在高效区，优化节能减排；显然此时变速箱150必须挂空挡(neutral)运行。只要发动机的燃料(柴油或天然气)供应充足，ace重卡可以在智能移动微电网(immg)模式下运行数日或更长时间，连续提供额定功率超过250千瓦的应急用高质量的三相交流电。[0245]需要强调的是，ace重卡配置的i级节油机器人通过本发明所述高速公路odd内预测性自适应巡航控制(pacc)技术措施，实现1d纵向sael1自动驾驶功能，达到综合油耗(升/100公里)对比传统柴油重卡减低近30％的有益效果，主要依靠油电混合的动力总成技术，特别是电功率分流器epsd，充分利用电子地平线3d地图先验数据，车辆动态工况数据，再加上车-云协同的节油数据集和节油机器学习(ml)算法；即便人类司机手动驾驶ace重卡，也可以实现节油率近25％(对比传统柴油重卡)，即实现节能减排优化潜力的约80％；由“节油机器人”指挥，实现高速公路odd内纵向l1级自动驾驶(即预测性自适应巡航pacc)，则可以确保每辆ace重卡的综合油耗(升/100公里)与该车发动机的技术档次及性能和司机的个人驾驶水平(指能力、道路经验、和工作态度等)高度解耦，在节油率和一致性两方面都明显优于人类司机。本发明的ace重卡采用已成熟并批量商业化的核心零部件和系统集成技术，节油效果明显，性价比高，不依靠政府补贴，仅靠节省燃油费，就可实现2.5年内回本(即补齐ace重卡与传统柴油重卡之间的差价)，5年车队累计利润翻番，能够在三年内以改装混动重卡的方式在北美落地产业化，实现规模化商用。其它已商业化的各种干线物流重卡节油技术，例如低滚动摩擦轮胎、轻量化、降低风阻系数(牵引车头加挂车)等，都可以直接叠加应用到ace重卡上。预计2022年前后开始批量商用化的ace改装重卡要比2018年版的传统柴油重卡的综合油耗(升/100公里)基准线(baseline)降低幅度将超过25％。[0246]与现有技术不同，本公开图1至图5所示实施例的ace重卡010，依靠全数字化及软件定义的混联动力总成，由vcu201协同aiu202指挥，根据车辆配置参数和动态工况数据，结合地图仪(mu)240电子地平线先验3d道路数据和机器学习(ml)节油算法，通过对发动机101瞬态功率函数实施脉冲调制控制(pm)，特别是双极性脉宽调制控制(pwm)，包括串混智能启停控制(iss)或并混智能功率切换控制(ips)，再加上智能模式转换控制(ims)和无离合器换挡控制(cgs)，动态连续地调节发动机平均功率函数值(即分钟级滚动时间平均功率)；还通过控制电功率分配器(epsd123),在其三端口电力电子网络外接众多电源或负载(例如发电机110、驱动电机140或170、电池包130a或130b、刹车电阻131等)之间，动态调节百千瓦级电功率的流向、路径、和幅度；根据串混功率平衡方程(2-4)或并混功率平衡方程(3-3)，对电池包130a&b的瞬态功率函数实施脉幅调制控制(pam)，让电池包(130a&b)在荷电保持(cs)、荷电消耗(cd)、或荷电增加(ci)三种模式之一稳定地工作或之间平顺切换，实现对电池包的平均荷电状态函数(即瞬态soc函数的分钟级滚动时间平均函数)的预测性控制，同时追求再生制动荷电周转率的最大化和发动机荷电周转率的最小化；实时地满足车辆动力学方程(1-1)；再结合智能巡航控制(icc)功能，实现整车预测性自适应巡航控制(pacc)功能；达到比现代柴油重卡油耗(升/百公里)降低25％以上，同时明显提升车辆的动力性和刹车有效性，确保实际废气排放长期稳定达标，降低司机驾驶的劳动强度，改善司机反怠速(anti-idling)驻车时的休息体验等多重有益效果。本发明的节油机器人，通过测性自适应巡航控制(pacc)技术措施，将ace重卡在高速公路odd内的功率管理问题或能量管理问题，转换成计算机下围棋这一等价窄人工智能问题，非常适合利用机器学习(ml)节油算法和本发明计算机可读介质存储并上传云端的节油数据集，通过云端和车载的节油ai芯片联动(训练或推理)，自动地掌握最优节油策略并持续自主进化，ace重卡节油机器人在实际节能减排最优化方面完胜人类司机且一致性极强，能够成为人类司机的可靠副驾驶。[0247]如前面所讨论的，ace重卡在载货高速公路行驶时，通过巧妙地利用频繁出现的由道路沿途纵坡0.1度颗粒度细微变化所产生的几十千瓦到数百千瓦的下坡纵坡功率，通过驱动电机140&170再生制动发电，经电功率分流器epsd123整流后，给电池包130a&b充电，从沿途每个百米到数公里长度的下坡，均可能收获百瓦时级或千瓦时级的“零成本电能”(即再生制动电荷)，细水长流，积少成多。另外，ace重卡从电池到驱动轮的综合能量转换效率比从油箱到驱动轮的综合能量转换效率高出两倍以上；换句话讲，ace重卡电池包内的电能对比油箱内燃料的化学能，在驱动车辆做功时，前者以一抵三。ace重卡高速路工况下节油的秘密，就在于最大限度地利用电池包130a&b内累积的零成本的“再生制动荷电”，提供部分车辆的驱动功率，通过随充随放的快速周转方式，提高电池包130a&b在整个运输事件中累计吞吐电能周转率，特别是再生制动荷电周转率，同时降低发动机荷电周转率，达到最佳节油效果。[0248]vcu201实时地根据车辆地图仪(mu)240电子地平线先验3d道路数据，审时度势，未雨绸缪，保证当车辆遇到长度超过十公里以上且纵坡大于2.0％的长坡之前，有足够时间指挥离合器111接合并锁定，切换到并混模式下，对发动机101和发电机(mg1)110实施并混智能功率切换控制(ips)，在车辆到达长坡前，及时地(jit)将电池包130a&b充满(soc达到url)，并将车辆速度提升到法定车速上限，最大限度地延缓和减少ace重卡010爬坡途中，电池包电能耗尽后，因发动机的峰值功率不足以单独支持车辆高速恒速上坡，只好换低挡减速上坡，影响车辆动力性和运输时效性。根据车载mu240存储的3d地图，特别是电子地平线内高精度纵坡空间分布函数，和车辆的配置参数和动态工况和定位数据，vcu201可以通过车辆动力学方程(1-1)，以千瓦级精度及高于1赫兹的刷新频率来动态地预测电子地平线内(小时级或百公里级)车辆的纵坡功率时变函数和路载瞬态功率时变函数，以便通过对发动机101的瞬态功率函数进行脉冲调制(pm)控制(串混iss或并混ips)，对电池包130a&b的瞬态功率函数进行脉幅调制控制(pam)，实现对电池包130a&b的平均荷电状态函数(soc)的预测性控制,根据司机选定的车辆预测性自适应巡航控制(pacc)不同子模式，在保证行车安全性和真实排放(rde)始终合规的前提条件下，寻求ace重卡节油性和动力性二者之间的最佳动态平衡，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和功率平衡方程(2-4)或(3-3)，达到优化车辆节能减排的有益效果。需要强调的是，某一辆ace重卡完成特定货运事件的综合油耗(升/百公里)最小值和该车辆的配置参数和负载、特定旅程(或路线)沿途道路的纵坡空间函数、当日沿途气象条件、和沿途车辆动态工况数据等高度关联，而与类同配置和负载的重卡在全国范围内宏观大数平均油耗值低度关联。ace重卡在每分钟运行或每公里行驶时，实现平均油耗最小化，日积月累，线性叠加，就能保证该ace重卡每日、每月、每年、和全生命周期内累计综合油耗最优。所有不同配置和不同负载的ace重卡集群，日积月累形成的在特定货运路线运行的节油数据集，是训练机器学习节油算法的宝贵“数据石油”，云端节油算法所推荐的默认节油控制策略，对该旅程运营的每一辆ace重卡，都有普遍借鉴和指导意义。[0249]下面来描述如何利用由上述ace重卡010在行驶期间所采集并本地存储的节油数据集，脱敏加密后，经由车载无线网关210通过移动互联网002及时地(分钟或小时级时延)上传至云计算平台001来存储，供后续分析处理。云平台001通过优选机器学习(ml)节油算法，调集公有云或私有云的足够计算力，利用云端存储的日益累计的ace重卡节油数据集，训练云端“节油机械人”的ai大脑，自动建立并持续改进深度神经网(dnn)模型，寻求节油最佳控制策略；通过无线移动通讯网向每辆ace重卡下传针对该特定路径的油耗标杆值和默认(default)节油控制策略，使每辆ace重卡都能得益于集体智慧；每辆ace重卡可利用其vcu201协同aiu202，进行车端“边缘计算”(edgecomputing)，即ai推理运算，根据ace重卡此时此地的环境、路况和车辆运行动态数据，实时动态地修改本车默认节油控制策略，实现该车辆该运输事件(即一车货从起点到终点)的综合油耗最小化。[0250]在一些实施例中，在ace重卡010行驶过程中，来自上述发电机组(包括发动机101、ecu102、发电机110、逆变器121)、epsd123、离合器111、驱动电机140或170、自动变速箱150、tcu151、刹车电阻131、以及电池包130a或130b等各个主要动力总成子系统的各种配置参数或动态运行数据，均可被ace重卡010车载的多传感器构成的“物联网”实时地测量采集(指测量和记录的刷新频率在5赫兹以上)，以行业常用的结构化大数据的格式，集中地存储在例如车载vcu201的存储器或其它车载存储器中，当然，也可以将上述测量数据分散地存储在若干子系统所对应的微处理器的存储器中；所谓的“节油结构化大数据”(简称“节油数据集”)，是指以某种“映射关系”而被“相关联地”记录的关于ace重卡行驶过程中各个子系统运行动态数据的多维时间序列集合。[0251]举例说明，可以利用车载卫星导航仪(gnss)220的十纳秒级超高精度授时，做为整车系统的唯一基准时钟，来及时地(分钟级时延)反复校准包括vcu201时钟在内的各车载子系统微处理器的时钟,用有序唯一的车辆系统运行时间序列，来自动地标注并同步ace重卡各个子系统动态运行数据，方便后续拼接合成多维时间序列，生成针对特定ace重卡和特定货运事件的节油数据集。如图1～5所示，车辆010上包括vcu201、aiu202、发动机101、发动机控制模块102、发电机110、电功率分流器(epsd)123(包含逆变器121，122a&b；压控开关133；斩波器132a&b等)、离合器111、驱动电机140&170、电池包130a&b、刹车电阻131、交流配电板135、变速箱150、变速箱控制器151、毫米波雷达230、移动通信网关210、地图仪240、卫星导航接收机220等重要的子系统都有对应的专用微处理器、存储器、和传感器。这些子系统都能在1.0赫兹<fm<50.0赫兹的测量频率(fm)范围内，在本地车端实时地测量、计算、并记录或存储各子系统以车辆运行时间为唯一性标注的主要动态运行数据的时间序列。例如：发动机控制模块102能以10赫兹以上的测量频率测算并记录纵向车速、纵向车加速度、发动机101的转速、转矩、比油耗(bsfc)等动态运行数据；发电机控制器(即逆变器)121能以10赫兹以上的测量频率测算并记录发电机110的转速和转矩、电机内部温度、或发电机控制器121的输出端直流电压、电流、和控制器内部温度等动态数据；epsd123可以10赫兹以上的测量频率记录其直流母线汇流点x处唯一的直流电压函数及所有分支电路的直流电流函数等动态数据；电池包130a&b所配置的电池管理模块(bms)能以10.0赫兹的测量频率记录其输出端的直流电压、电流，和其内部电芯和电池模组级别的电流、电压、温度、荷电状态等动态数据；逆变器122a&b能以10赫兹以上的测量频率测算并记录驱动电机140、170的机械轴的转速和转矩、电机内部温度、逆变器直流端电流和电压等动态数据；斩波器132a&b能以10赫兹以上的测量频率测算并记录其高压端或低压端的直流电压和电流动态数据；变速箱控制器151能以2.0赫兹以上的测量频率记录变速箱挡位、输入端转速、输出端转速等动态数据；卫星导航仪220能以5赫兹以上的测量频率测算并记录车辆的纵向车速及加速度、经纬度、纵坡、授时等动态数据；毫米波雷达230能以10赫兹以上的测量频率测算并记录本车辆与正前方车辆之间的绝对距离和相对速度等动态数据；压控开关133能以10赫兹以上的测量频率记录其直流电压和电流等动态数据。各个子系统的传感器测量数据可能相互有部分重叠，而数据重叠冗余有助提高全系统的容错性和纠错性。[0252]接下来，如图1～图5所示，vcu201以车辆运行基准时间序列单向唯一标注，作为所有子系统测量数据时间序列的基准，通过自动化拼装、集成、和脱敏加密后，生成ace重卡010运行过程中产生的与ace重卡整车节能减排控制策略高度关联的专有结构化大数据，简称“节油数据集”。然后，该“节油数据集”将经由移动互联网002或有线互联网被“实时地”(亚秒级时延)或“及时地”(小时级时延)上传到云端计算平台001集中式或分布式地存储，供后续数据分析处理。[0253]例如，如图1和图5所示，可以通过无线通信网关210和蜂窝移动通信网002，将ace重卡节油数据集及时地(分钟级或小时级时延)上传到例如移动互联网上的云端计算平台001分散式或集中式存储，供后续数据加工处理。可选地，该数据包在上传之前可以被脱敏并加密，以确保数据安全性，保护客户(司机或车队)的隐私权和商业秘密。该云平台001将汇集使用本发明的众多ace重卡运行的节油数据集。利用这些ace重卡集群日益累积增加的运行结构化大数据(即节油数据集)，通过聚焦节油的机器学习算法，调配相应的云端计算机算力，来训练“节油机器人”的云端和车端的人工智能(ai)芯片，其中云端为ai训练芯片而车端为ai推理芯片，，自动建立并持续完善节油ml算法的深度神经网(dnn)模型，寻求针对每辆ace重卡和每个货运事件的最佳节油控制策略，实现干线物流ace重卡的实际油耗比现代柴油重卡的实际油耗降低25％以上且与司机的驾驶水平和发动机的性能基本解耦等有益效果。云端001优选采用已商用的ai训练芯片，其特点是高通用性、高性能、高功耗、高成本；而车端aiu202优选采用ai推理芯片，其特点是高专用性、性能适中、低功耗、低成本。车端节油ai推理芯片202和云端节油ai训练芯片实时联动，能根据不断变化的ace重卡行驶状况，可在车端进行万亿次/秒级(tops级)超级运算，寻找每一秒钟或每一分钟时间段(对应行车距离二十米到二公里)的动态最佳节油控制策略；发动机101的燃烧做功无滞后效应或记忆效应，通过每一时段内取得微观最低油耗(升/百公里)，不断累积，线性叠加，最终实现ace重卡010在整个运输事件全程宏观最低油耗。节油机器人的ai大脑(指vcu201加aiu202)指挥ace重卡010在高速公路odd行驶时，通过预测性自适应巡航控制技术(pacc)来实现1d纵向l1自动驾驶功能，将ace重卡节能减排优化问题转换成计算机下围棋这一等价窄人工智能问题(又称狭义ai问题)；如同alphago下围棋能够完胜人类，本公开的ace重卡“节油机器人”也能在干线物流重卡实际油耗和排放指标方面超越人类司机。同时还要强调，本发明的“节油机器人”不会完全取代人类司机，而是甘当干线物流重卡司机的可靠副驾和助手。[0254]干线物流重卡的每一货运事件(freightevent)的起点和终点都是预知的，货运重量也是可知且固定的，极少临时随机变化；货运里程从数百公里至数千公里，时间从数小时至几天。每次运货出发前，ace重卡010的节油机器人(vcu201)或司机能通过无线移动网关210或手机自动地向云平台001的ai“节油大脑”要求下载针对该货运事件旅程的最优节油控制默认(default)方案及当前针对该路径的行业最佳油耗指标(升/百公里)，作为车辆vcu201和aiu202进行节油机器学习算法的本地实时运算(边缘计算)和动态调整时的参考；这样，每辆ace重卡，都能够将全行业ace重卡在同路段运行的集体智慧为我享用，达到干线物流行业最佳节油效果。当司机将ace重卡开上封闭式高速公路后，即可选定pacc功能的子模式(普通模式n/节油模式eco/高性能模式p)，启用预测性自适应巡航控制功能(pacc)，由vcu201协同aiu202替代司机的部分驾驶职能，实现该重卡1d纵向运动(加速/巡航/滑行/减速)持续自动控制(即l1级自动驾驶)，即可长时间解放司机的双脚，降低司机长途驾驶的劳动强度，又能实现实际油耗最优化(即最小化)且与司机的驾驶水平解耦等有益效果；需强调，此时司机的手、眼、耳、脑仍需工作，负责车辆周围目标与事件探测及响应(oedr)，持续实时地控制该车辆的转向或紧急制动，对该重卡行驶安全付全责。本发明的另一个有益效果是节油机器人通过pacc功能来实现车辆节能减排优化，可有效地解决由于司机的各种人为因素(道路熟悉度、驾驶水平、工作态度、疲劳度等)而导致实际综合油耗离散性高达20％这一众所周知的干线物流行业长期难题，保证每一辆ace重卡在同路段运行时，都能高度一致性地达到最低油耗，该亮点对运输公司降本增效而言，非常重要。[0255]总之，本发明中带预测性自适应巡航(pacc)功能的ace重卡010与当今市场上具备类似功能的任何油电混动车辆或传统柴油重卡的本质区别在于前者高度聚焦干线物流重卡节能减排最优化，，有效地解决全球汽车及运输行业公认的世界性难题，即在高速公路工况下，油电混动重卡与传统柴油重卡相比节油效果不明显，实际节油率不可能高于10％这一难题，可以达到干线物流应用场景实际综合油耗降幅高于25％，同时还能明显提升车辆动力性和刹车有效性、并保证ace重卡在中国/美国/欧盟三大重卡市场实际行驶环境下(rde)，长寿命地(70万公里排放达标质保期)满足污染物排放和碳排放法规指标等多重有益效果。换句话讲，ace重卡010在非拥堵的封闭式高速公路行驶时，司机可只负责动态驾驶任务(ddt)中车辆周围物体与事件的感知与决策(oedr)和车辆横向控制，交由重卡节油机器人通过预测性自适应巡航控制(pacc)技术措施来实现车辆1d纵向l1级自动驾驶功能，实现车辆节能减排最优化。基于高速公路odd内pacc技术的1d纵向l1级自动驾驶功能是从基本型i级节油机器人到高级型iv级节油机器人都必须具备的底层核心功能，专门聚焦利用人工智能来优化ace重卡节能减排，是所有更高级自动驾驶系统的“经济基础”；iv级节油机器人比i级节油机器人增加了2d横向l4级自动驾驶系统，属于“上层建筑”。[0256]在预测性自适应巡航控制(pacc)司机预设子模式下(普通模式n/节油模式eco/高性能模式p三选一)，重卡节油机器人根据车辆关键子系统的性能特征及配置参数、车辆行驶工况动态数据、电子地平线三维道路先验数据，采用基于机器学习节油算法的车辆能量管理控制策略和车载实时算力进行ai推理运算，对发动机101的瞬态输出功率进行串混智能启停控制(iss)、或并混智能功率切换控制(ips)、或智能模式转换控制(ims)，对电池包130a&b的瞬态功率函数进行脉冲调幅控制(pam)，使电池包130a&b在荷电维持(cs)、荷电消耗(cd)、荷电增加(ci)三种模式之一稳定工作或之间平顺切换，在满足车辆动力性、主动安全性、尾气排放rde长期达标等约束条件下，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和功率平衡方程(2-4)或(3-3)，实现整个货运事件实际油耗最小化，对比传统柴油机重卡，实际综合节油率可高达30％。现有技术中乘用车或商用车的“自适应巡航控制(acc)”功能，主要提供驾驶便捷性，改善主动安全性，对车辆实际综合节油率的影响几乎可忽略不计(小于2％)；而传统内燃机重卡的“预测性巡航控制”，虽聚焦车辆能量管理控制策略，但因无法有效地回收能量，实际节油效果也仅有3％左右。与现有技术不同，本发明的ace重卡“预测性自适应巡航控制”(pacc)技术方案，包含了本发明的串混智能启停控制技术(iss)、并混智能功率切换控制技术(ips)、智能模式切换控制技术(ims)、无离合器换挡控制技术(cgs)，预测性荷电状态控制技术(psc–predicativesoccontrol)、基于机器学习(ml)节油算法的整车预测性能量管理技术(pem–predicativeenergymanagement)、和智能巡航控制技术(icc)等多种技术措施任意组合集成，聚焦干线物流场景车辆节能减排最优化，对比传统柴油机重卡，实际综合节油率可高达30％，该节油率一致性极高，而且与司机的水平和发动机101的性能基本无关，同时还提供驾驶便捷性，降低司机的劳动强度，且改善车辆的动力性和主动安全性。[0257]图3中的比较器(csb)203为asil-d级高可靠性电子模块，包括至少6个输入信道和至少2个输出信道，该模块可通过ace重卡010的数据总线(例如can总线；参考图1中的虚线)与车辆控制器(vcu)201或车载ai单元(aiu)202双向通讯。从ace1重卡的i级节油机器人升级到ace4重卡的iv级节油机器人，主要的变化是将车载ai单元(aiu)202的硬件和软件升级，和将车载传感器套件的硬件和软件升级，即对ai司机感知和决策能力的升级；而混联动力总成、转向、及刹车等负责车辆行驶控制的部分基本保持不变。图1中的毫米波雷达(mwr)230应理解为包括多个车规量产毫米波雷达、摄像头、激光雷达(lidar)特定组合的传感器套件(sensorsuite)，足以支持l1级至l4级自动驾驶系统中的任何一种。l4级传感器套件230与l4级ai单元202结合，便构成了ace4重卡l4系统的感知和决策模块(又称oedr模块)，即待验证l4系统的核心部分(包括硬件及软件)；l4系统ai司机的车辆线控信号w13和w23由ai单元202根据l4级系统负责物体及事件探测和响应的oedr软件堆栈实时产生，并通过车辆数据总线与车辆控制器(vcu)201和比较器(csb)203双向实时通讯；由比较器(csb)203根据预选的比较切换策略来动态决定车辆最终的横向或纵向线控信号。[0258]根据线控信号方程(5-1)，比较器(csb)203可通过软件定义和动态调整6个权重系数kij(i可取值1或2；j可取值1或2或3)值来实现l2级影子模式、l3级脱管模式、或l4级ai驾驶模式三选一稳定运行或模式之间动态切换。i＝1指纵向线控信号，i＝2指横向线控信号；j＝1指司机的线控信号，j＝2指已量产商用的l1或l2级adas系统的线控信号，j＝3指待验证l4级系统的线控信号。在l2级影子模式下，从行驶安全性考虑，最稳妥保守的比较切换策略可优选设定：ki1取值0.6～0.9，ki2取值0.1～0.4，ki3＝0；限制条件：ki1 ki2 ki3＝1.0。换句话讲，在影子模式下，比较器203通过将ki3设定为零来完全屏蔽待验证l4系统的横向或纵向线控信号对整车行驶控制的实际影响；只对司机的线控信号wi1与l4系统的线控信号wi3进行实时比较，比较刷新频率不低于20赫兹；如果wi1与wi3差值的绝对值大于预设阈值，比较器203协同vcu201立即以系统时间为唯一性标注自动地产生一个“差异事件”的电子记录(即差异报告的原始稿)，对司机和车队的隐私和商业机密脱敏加密后，通过无线网关210及时地(小时级时延)上传到云计算平台001存储，以备后续分析处理。显然在l2级影子模式下，待验证l4系统不会影响已量产商用的ace2重卡的实际行驶安全性，相当于ace2重卡由司机驾驶正常运行时，待验证l4系统为随车副驾驶或学徒，相当于挂了一块l4系统验证的广告牌，以人类司机为榜样，实时地比较和测试待验证l4系统的oedr性能。[0259]如上所述，在高速公路odd内，在车辆节能减排方面，1d纵向线控信号的权重为98％，2d横向线控信号的权重仅为2％，可忽略不计；而在车辆行驶安全性方面，1d纵向线控信号的权重为65％，2d横向线控信号的权重为35％，二者都很重要；比较器203可设定不同的权重系数kij，区别对待纵向线控信号w1j和横向线控信号w2j，让待验证l4系统先学习并掌握1d纵向控制(即pacc功能)，对行车安全更重要也更复杂的2d横向控制留在第二步学习并掌握。在影子模式下还可以优选设定权重系数3x2矩阵k：[0260]0.30.350.350.70.200.10[0261]这种l2级影子模式，让待验证l4系统降维成l2系统运行，在1d纵向控制方面多承担责任，先学会优化车辆的节能减排；在2d横向控制方面少承担责任，以确保三真测试的安全性。[0262]ace重卡运行同时优化行驶安全和节能减排的关键是司机和节油机器人既各司其职又协同配合；在高速公路odd内，1d纵向控制应以ii级节油机器人为老师，司机为助教，待验证l4系统为学生；2d横向控制应以司机为老师，ii级节油机器人为助教，待验证l4系统为学生；在l2级影子模式下，司机必须随时准备在1秒钟内接管全部动态驾驶任务(ddt)，司机始终对车辆行驶安全负全责；在l3级脱管模式下，l3系统负责ddt，司机做为ddt后援(fallback)，必须随时准备在15秒内接管全部ddt，脱管事件前由l3系统对车辆行驶安全负责，而脱管事件后由司机对车辆行驶安全负责；在l4级运行模式下，l4系统自备ddt后援(fallback)，在odd内实现长时间(十小时级)无人驾驶，并对车辆行驶安全负全责，司机可以离开驾驶座，到车后舱休息，单司机与iv级节油机器人交替驾驶，可以实现ace4重卡昼夜24小时连续运营，大幅提升人类司机的劳动生产率，明显缩短超长运输事件(单程一千英里以上)货运时间并降低成本。[0263]在l3级脱管模式下，可以优选设定权重系数3x2矩阵k：[0264]0.20.200.600.30.200.50[0265]在这种l3级脱管模式下，让待验证l4系统降维成l3系统运行，以该l3系统为主，人类司机为辅，连续性控制车辆的纵向和横向运动。[0266]在l2影子模式下，虽然量产商用的l2级adas系统主要负责车辆纵向或横向持续控制，但司机始终对行驶安全负责，司机线控信号wi1应理解为司机的主动控制信号或默许控制信号(即adas系统控制信号wi2；此时可认为wi1等效于wi2)，司机有最高权限，可以随时介入并接管车辆纵向或横向持续控制；在l3脱管模式下，l3系统负责动态驾驶任务(ddt)，司机为ddt后援(fallback)，必须随时准备在15秒内接管全部ddt；比较器203以不低于20赫兹的比较频率，对司机的线控信号wi1与待验证l4系统的线控信号wi3进行实时比较；如果wi1与wi3差值的绝对值大于预设阈值，比较器203协同vcu201立即以系统时间为唯一性标注自动地产生一个脱管事件的电子记录(即脱管报告的原始稿)，脱敏加密后通过无线网关210及时(小时级时延)上传云计算平台001存储，以备后续分析处理。需要强调，在l3脱管模式下，绝大部分时间全部ddt由l3系统完成，此时司机的线控信号可视为等同于l3系统的线控信号，即司机默认l3系统对车辆的实时控制；一但司机主动接管或被动接管车辆ddt，则比较器(csb)203可立即发现(毫秒级时延)wi1与wi3差值的绝对值大于预设阈值，自动地生成数字式脱管报告，并发出声、光、振动等多种提示信号；人类司机有最高权限，可以随时开启或关闭l3或l4系统。[0267]在高速公路odd内，ace2重卡节油的诀窍就是司机负责车辆oedr并对行驶安全负全责，将车辆长期1d纵向控制和短期2d横向控制交给ii级节油机器人，特别由节油机器人根据节油ml算法、车辆参数和动态工况数据、和电子地平线3d道路先验信息对车辆进行1d纵向pacc控制，实现车辆节能减排最优化，节油效果和一致性完胜人类司机；换句话讲，ace2重卡正常驾驶时，司机应该长期脱脚(feet-off；小时级不脚踩油门或刹车踏板)，暂时脱手(hands-off；亚分钟级不扶方向盘)，但不能脱眼(eyes-on；时刻眼观六路，耳听八方)，更不能脱脑；司机只有在涉及安全的紧急时刻，才会暂时介入油门或刹车；至于临时变车道或超车等2d横向控制则应由司机主导，l2级adas系统辅助。ace重卡的i级至iv级节油机器人，高速公路odd内运行时，1d纵向控制都主要由ai司机负责，实现节能减排最优化，节油效果和一致性可完胜人类司机；i级到iv级节油机器人之间在节能减排功能、性能、和实际效果上无差别，都可触达相同的天花板(即油耗极限)，而且与2d横向控制水平基本无关；但在自动驾驶安全性方面，1d纵向控制及2d横向控制同等重要，高级节油机器人比低级节油机器人功能、性能、及安全冗余度等方面要求更高，且向下兼容全部功能和性能。待验证的l4系统可以轻松地学习并掌握ii级节油机器人已量产商用的l2系统的1d纵向控制pacc功能，迅速学成出师，逐步取而代之；至于2d横向控制方面，l4系统无法完全借鉴ii级节油机器人的经验触达l4系统的功能及性能(特别是行驶安全性和可靠性)的天花板，必须经过费时费资的l3脱管模式下十亿英里级三真批量验证，才能从统计意义上证明l3级系统并非不安全(notunsafe)；更需要累计百亿英里级l3级系统三真运行数据后，才能高置信度地证明l3级ai司机比人类司机更安全及更可靠；要想积累百亿英里级三真运行数据，需要政府批准约五万辆ace4重卡集群，在全国范围以l3系统脱管模式商业运营(即随车配备司机安全员；safetydriver)，每辆ace4重卡年均累计里程10万英里，才可能在两年内完成；然后，政府、公众和其它道路交通安全利益攸关方才可能根据充分的统计数据，在保证现有道路使用者交通安全的前提条件下，修改相关法律法规，开放干线物流重卡l4级自动驾驶商业化运营；类比政府给每辆通过批量验证的iv级节油机器人，颁发博士学位，允许它与人类司机配对，正式开始干线物流ace4重卡的商业化运行。本发明的ace重卡iv级节油机器人，在高速公路odd内，能以比全球现有技术集合更高的性价比和更短的时间，率先完成十亿英里级l3系统的三真批量验证(脱管模式)，从统计意义上证明l3脱管模式商业化运行并非不安全；然后获得公众理解和政府的特别法律法规豁免，完成百亿英里级l3系统批量商用运行，同时以更低的边际成本，顺带完成待验证l4系统在l3级脱管模式下的百亿英里级批量验证，从统计意义上高置信度地证明ai司机在l3脱管模式下商业化运行比人类司机主导的l2级adas系统商业化运行更安全；促进政府修改现有监管干线物流重卡全国范围运营的整套法律法规，使干线物流重卡行业能早日进入l4级自动驾驶系统批量商用时代。[0268]司机、车队或科技公司代表等可以通过软件定义或远程迭代更新(ota)，指挥比较器(csb)203，动态调整2x3权重系数矩阵k的6个参数，实时满足线控信号方程(5-1)及相关边界条件或限制条件；使ace重卡iv级节油机器人，降维在l2影子模式或l3脱管模式之一稳定运行或二者之间平顺切换，在保证对现有高速公路交通安全无负面影响的前提条件下，获得政府批准和公众理解，逐步审慎地开展l3系统的三真批量验证及商业化运营，最终进入l4级系统的批量商用，达到优化ace重卡节能减排和改善行驶主动安全性，减少交通事故的有益效果；上述聚焦ace重卡行驶主动安全性的众多技术措施之集合被定义为“智能比较切换”技术(ics)；显然，聚焦ace重卡节能减排最优化的预测性自适应巡航控制技术(pacc)是经济基础，而ics技术为上层建筑。[0269]本公开的ace重卡i级至iv级节油机器人不会替代人类司机，而始终是干线物流重卡司机的忠实可靠助手或副驾驶；其设计运行域(odd–operationaldesigndomain)为封闭式高速公路。i级节油机器人可综合电子地平线先验3d道路数据、车辆实时定位测姿动态数据、车辆配置或司机设置常量参数及动态运行数据等信息，根据车辆纵向动力性方程(1-1)来动态预测车辆路载功率时变函数；并根据节油机器学习(ml)算法对车辆进行串混智能启停控制(iss)、或并混智能功率切换控制(ips)、或智能模式转换控制(ims)，即满足车辆路载瞬态功率要求，又对电池包进行预测性荷电状态控制(psc)(使电池包稳定地工作在荷电保持模式(cs)、或荷电消耗模式(cd)、或荷电增加模式(ci)三者之一或动态切换)，实现ace重卡预测性自适应巡航控制(pacc)功能(即1d纵向l1级adas功能)，达到优化车辆节能减排、提升车辆动力性、减轻重卡司机长途驾驶劳动强度、和改善车辆主动安全性能等多重有益效果。与在高速公路odd内，传统内燃机重卡所采用的自适应巡航控制(acc)这种现有l1级技术聚焦驾驶便利性不同，本发明中i级节油机器人所采用的上述l1级预测性自适应巡航控制(pacc)技术措施首先聚焦优化车辆节能减排，将ace重卡能量及排放管理优化问题转换成计算机下围棋这一等价狭义人工智能(narrowai)问题，通过云端-车端协同联动的机器学习(ml)节油算法，实现干线物流应用场景下ace重卡实际综合油耗比传统柴油重卡降幅30％且与司机的驾驶水平基本解耦的有益技术效果；其次才提供驾驶便利性，解放司机的双脚。[0270]另外，所有高级节油机器人(即ii级/iii级/iv级节油机器人)，特别是iv级节油机器人，在高速公路odd，都具备pacc这种一维(1d)纵向l1级自动驾驶底层核心功能，并以此功能为“经济基础”，增加二维(2d)横向控制功能，搭建l4级自动驾驶功能的“上层建筑”；ace4重卡所配置的iv级节油机器人先通过l2级“影子模式”运行，自动地生成数字化差异报告，后开展l3级“脱管模式”运行，自动地生成数字化脱管报告；将ace4重卡“三真”(真车/真路/真负载；3r)批量验证的高昂可变成本(variablecost)变成ace1重卡日常运营的低廉边际成本(marginalcost)，能以比传统内燃机l4重卡低80％以上的实际综合验证成本，完成百亿英里级iv级节油机器人执行l4级ddt安全性和可靠性的3r批量验证，有效地解决了如何在高速公路odd内，在保证现有道路使用者交通安全的前提条件下，以技术上和经济上都高度可行(highlyfeasible)的技术方案完成具备高置信度统计意义的l4系统百亿英里级3r批量验证这一世界性技术难题，为ace4重卡在全球范围早日获得政府批准及公众认可，进入干线物流重卡l4系统批量商用新纪元开辟了一条捷径。[0271]尽管本公开采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。当前第1页12当前第1页12
技术领域：
：1.本公开的ace重卡节油机器人系统，基于双电机的混联动力总成架构，实现了软件定义的全数字化动力总成；可以通过车-云协同机器学习(ml)算法或软件远程迭代升级(ota)，来动态地调控车载各个机电动力子系统之间百千瓦级的机械功率流或电力功率流的转递路径、方向、和幅度，实时地满足车辆动力学方程，持续改善车辆的现有功能或增加新功能，达到同时优化车辆的动力性、油耗(升/百公里)、rde排放稳定达标、和主动安全性等多重有益效果。ace重卡i级节油机器人的基础功能为高速公路设计运行域(odd)内的sael1级纵向自动驾驶功能，基于预测性自适应巡航控制技术(pacc)，可将ace重卡的能量管理优化问题转换成计算机下围棋这一等价窄人工智能问题；使重卡节能减排实际效果与ace重卡发动机的性能或司机的水平都基本解耦，并完胜人类司机，ace重卡实际油耗比现代内燃机重卡降低25％以上；其iv级节油机器人的高级功能包括l2级“影子模式”或l3级“脱管模式”运行，通过实时地比较司机与iv级节油机器人对车辆运动的线控信号，自动地生成“差异报告”或“脱管报告”，以高性价比完成高速公路odd内百亿英里级三真批量验证，实际验证总费用比配置l4系统的现代内燃机重卡的验证费用可降低80％以上；从统计意义上高置信度地证明iv级节油机器人比人类司机驾驶更安全性和更可靠，促进iv级节油机器人早日落地批量商用。
背景技术：
：：2.公路物流对世界各个主要经济体都至关重要。干线物流重卡(平均日行驶500公里以上；80％以上行驶里程为封闭式高速公路)即是公路物流行业的中坚力量，也是交通领域的油耗和污染大户，是各国政府常年节能减排监管整治的重点之一。当今欧美针对包括公路重型卡车(简称“重卡”)在内的大型商用车辆(车辆总重量大于15吨)的强制性排放法规已从聚焦减少尾气污染物排放的欧-6标准(2014年开始在欧洲全面实施)和美国epa-2010(2010年开始在美国全面实施)转变为聚焦降低尾气中以二氧化碳(co2)为主的各种温室气体(ghg)碳排放的一系列新排放法规。车辆的碳排放(co2克/公里)和其油耗(升/百公里)成正比，降低油耗(或提高燃油经济性mpg；英里/加仑)等同于减少碳排放。3.美国联邦政府2016年颁布的针对中/重型发动机和商用车的温室气体第二阶段法规(ghgphaseii)，明确规定了2021年到2027年期间，所有在美国销售的新中/重型发动机和商用车在维持epa-2010尾气污染物排放限值不变的前提下，逐年提高车辆燃油经济性(fe，英里/加仑)，降低油耗(fc，升/百公里)及碳排放(克/公里)的详尽强制性标准。2019年初，欧盟通过了其历史上首个针对重卡碳排放的强制性法规(即欧-7标准)。该法规在维持欧-6尾气污染物排放限值不变的前提下，以2019年柴油重卡为基准，要求到2025年，欧洲新重卡碳排放(二氧化碳克/公里)下降15％；到2030年，碳排放下降30％。中国2017年开始全国实施大型商用车辆国-5强制性排放法规，从2021年7月开始全国范围实施国-6强制性排放法规。国-6标准在尾气污染物排放限值方面与欧-6标准和美国epa-2010标准基本相同，个别限值甚至更严格。4.排放法规是世界各国车辆动力总成技术发展的最主要推动力。中国国-6重卡的动力总成将和目前北美和欧洲重卡的动力总成在历史上首次处于同一技术平台水平。根据近二十年以来中国国-1到国-6法规制定颁布都参照欧盟欧-1到欧-6法规的历史经验，预计中国将会跟进欧盟，很快推出聚焦重卡碳排放强度和油耗的国-7法规。显然，2020年以后，全球三大重卡市场(中国、美国、欧盟)的强制性排放法规和行业聚焦都将从继续降低重卡的尾气污染物排放转向逐年减少重卡的油耗和碳排放。一辆干线物流重卡在欧美平均燃油费近六万美元/年，在中国平均燃油费可高达四十万元人民币/年。美国二百多万辆重卡每年总油费超过千亿美元，中国四百多万辆重卡每年总油费超过一万亿人民币。通过技术创新，降低重卡油耗和排放，对主机厂、司机、车队、运货人、政府、社会等各利益攸关方都意义非凡。5.美国在重卡排放及油耗法规制定和技术研发方面一直走在世界前列。由美国能源部(doe)牵头并资助总计1亿美元的“超级卡车“项目(supertrucki,2011-2016)，四支由美国前四大重卡主机厂领衔的技术团队，通过五年研发，所打造的四辆超级重卡样车，2016年底都超额完成对标2009年重卡货运燃油经济性(加仑/吨英里)改善50％和柴油发动机热效率(bte)50％的目标。2017至2022年，美国能源部再资助五支技术团队8000万美元，实施“超级卡车ii”项目(supertruckii)，预期五辆样车2022年将达到柴油机热效率(bte)55％和重卡货运燃油经济性(加仑/吨英里)改善100％的目标。每个由重卡主机厂牵头的技术团队，企业自身的合计资源投入，都高于其从美国政府获得的资助金额。两期美国超级卡车项目(supertrucki&ii)总计耗时十年(2011～2022)，总耗资超过4亿美元，九辆样车的技术路线和研发成果，代表当今世界重卡行业的顶尖技术水平。6.美国的超级卡车项目，集成了北美重卡行业认为2025年前可能量产并落地商用的各种重卡节能减排技术，今后主要挑战是如何提高各项节能技术产品化的综合性价比，加快商用落地的步伐。目前美国重卡行业中长期挑战是如何在有效地控制新重卡售价涨幅的前提下，达到ghgphaseii重卡油耗2027年的强制性要求。值得注意，上述九个技术团队无一采用深度油电混动的重卡技术路线。而中国重卡行业的各利益攸关方，都要对应从2020年开始量产并销售的新国六重卡的零售价预计比当今国五重卡售价大幅上涨的严峻考验。7.近十年来，在世界主要汽车市场，特别是世界最大的中国汽车市场，纯电或油电混合动力的乘用车和大型客车，在政府大力补贴之下，都有大规模商用的成功先例。但在中国/美国/欧盟这三个全球范围体量最大、技术最先进的干线物流重卡市场，国内外行业专家一致认为2030年以前，受限于当今可产业化的动力电池技术和性能极限，纯电重卡或深混重卡(fullhybridtruck)在无补贴的情况下，无法实现大规模干线物流商用。细节参见下列欧美公开行业研究报告:1)里卡多(ricardo)公司2017年题为“重型车辆技术潜力和成本分析”的研究报告。ricardo(2017),“heavydutyvehicletechnologypotentialandcoststudy”,finalreportforicct；2)国际清洁交通协会(icct)oscardelgado等专家2018年1月发表的白皮书”europeanheavy-dutyvehicles:costeffectivenessoffuel-efficiencytechnologiesforlong-haultractor-trailersinthe2025-2030timeframe”；3)国际清洁交通协会(icct)feliperrodriguez博士2018年6月28日学术报告”hdvfuelefficiencytechnologies”；4)美国能源部2016年6月提交国会的报告”adoptionofnewfuelefficienttechnologiesfromsupertruck”。5)北美货运效率协会2019年题为“纯电、混动、或替代燃料重卡”的调研报告；”viableclass7/8electric,hybridandalternativefueltractors”,northamericancouncilforfreightefficiency,december2019。8.油电混动车辆的实际油耗(升/百公里)与其车辆行驶工况高度关联。城市工况下车辆平均车速低，主动加速、减速或制动频繁；高速工况下车辆平均车速高，主动加速、减速或制动不频繁。混动车主要通过驱动电机的再生制动来回收能量，达到节能减排的有益效果。长期以来，全球汽车产业界和学术界对混动车辆(轻型车和大型商用车)的节油潜力有如下“共识”：城市工况下，混动车辆比传统燃油车节油明显，综合油耗可降低30％以上；但在全高速工况下(平均时速高于60公里/小时；很少主动加速或刹车减速)，发动机能稳定地工作在高效区，混动车辆比传统燃油车节油不明显，综合油耗降幅不可能达到10％以上；特别是串联混动车辆，因发动机发电驱动要经过多次能量转化，在高速工况下节油效果不如并混车辆，甚至可能比传统燃油车更费油。9.全世界已量产商用重卡的发动机中，柴油机占比超过95％；重卡柴油机在高速工况下可稳定地工作在其燃烧高效区，经过几十年不断改进后，其节油边际效益递减，进一步减低传统柴油机油耗和排放的技术挑战越来越大，成本增加也越来越高；在过去二十五年间，美国、欧洲、和中国干线物流重卡行业平均油耗(升/百公里)年均降幅不足1.5％；对欧美或中国的重卡制造商而言，以市场认的高性价比逐年明显降低干线物流重卡实际综合油耗(升/百公里)，在技术上和商务上的挑战巨大。参见欧洲汽车制造商协会(acea)於2018年8月针对欧盟重卡欧-7排放标准立法的立场文件“theeuropeancomissionproposalonco2standardsfornewheavy-dutyvehicles”。acea认为欧盟即将批准的欧-7碳排放标准2025年油耗降15％，2030年油耗降30％的目标太激进，新重卡动力总成开发时间很长，目前没有性价比高的和可及时量产的技术路线，来实现2025年欧盟节油法规目标，足见进一步双位百分点降低现代重卡的油耗在技术上和商务上极具挑战。显然，任何节油技术，都有降低车辆尾气污染物排放和温室气体(或碳)排放的双重益处。10.干线物流重卡除节能和减排这两大永恒挑战外，还有驾驶主动安全这一重中之重。绝大多数(90％ )道路交通事故都源于司机分心，疲劳驾驶，操作失误等人为因素。近几年全球范围大热的自动驾驶技术，特别是sael3/l4级自动驾驶技术，旨在由人工智能(ai)司机代替人类司机，消除人为因素，大幅改善车辆主动安全性。科技界和汽车界的专家们认为，在高速公路设计运行域(odd)内，配置l3/l4级自动驾驶系统的干线物流重卡，是自动驾驶技术尽快落地商用的重点之一；要达到iso26262汽车功能安全等级要求，l3/l4级自动驾驶商用车必须配置有冗余的动力系统、制动系统、转向系统、电源等。11.高度自动驾驶车辆(hav)指配置sael3/l4/l5级自动驾驶系统的车辆。近五年来，全球范围内，传统主机厂/零部件供应商、科技巨头、初创企业、交通运营企业等各类玩家累计投资数百亿美元来研发和测试hav。hav的批量商用将对全球万亿美元级的乘用车产业和公路货运产业产生巨大深远的影响。hav的最大卖点是通过ai司机部分或完全替代人类司机，来明显地降低道路交通事故率，改善行车主动安全。行业专家普遍认为，干线物流重卡是hav落地商用的核心场景之一；hav在全国高速公路上完成十亿英里级“三真”(真车、真路、真负载)批量验证测试(validation)，从统计意义上高置信度地证明ai司机比人类司机更安全，是其商用化之前的必由之路。但hav在公开道路上开展三真验证测试，对其它道路使用者可能带来额外交通风险，风险可被定义为交通事故严重度与事故发生率的乘积；由于重卡的体型和重量比乘用车大一个数量级，在高速公路设计运行域(odd)内测试hav重卡比测试hav乘用车主观风险和客观风险都更大；高速公路上行驶的95％以上的车辆(指轻型车或中型车)，相比hav重卡而言，都是弱势道路使用者(vulnerableroadusers)。当前以美国和中国为代表的世界各国政府都大力促进hav研发，纷纷修改现行交通法规，允许hav乘用车配置司机安全员(safetydriver)在公共道路进行的“三真”测试(3rtests；realvehicle,realroad,realpayload)，在美国加州、内华达州、亚利桑那州等，甚至允许hav出租车在特定设计运行域(odd)内开展商业化试运行；但在hav重卡高速公路三真测试问题上，由于高速行驶的hav重卡对现有道路使用者来讲，主观和客观的交通风险都远大于hav乘用车，各国政府对批准hav重卡在公共道路开展三真测试非常慎重；截至2020年3月，世界各国都明令禁止在全国范围的高速公路上，开展干线物流hav重卡的l3级或l4级三真测试，令hav重卡的商用落地陷入“先有鸡还是先有蛋”的自相矛盾困境。如何在不增加现有道路使用者交通风险的前提条件下，完成hav重卡在高速公路odd内的3r路试，积累十亿英里级至百亿英里级的三真批量验证数据，从统计意义上高置信度地证明ai司机比人类司机更安全和更可靠，是hav重卡商用落地前必须解决的世界性技术及商业难题，但目前全球还没有找到解决上述难题的有效技术方案。全球hav领军企业waymo从2010年至2019年末在美国已累计完成近二千万英里的hav乘用车(总重小于3.5吨)城郊道路(包括高速公路)三真测试和百亿英里级计算机模拟“三虚测试”(虚拟车，虚拟路，虚拟负载)，但waymo至今干线物流hav重卡的高速公路odd三真测试累计里程远不足一百万英里，主要原因一是hav重卡三真测试的法律障碍(即ai司机没有“路权”)，二是hav重卡三真测试费用极高；重卡司机必须持有商用车驾照(cdl)，在所有司机中占比小于3％，重卡司机的人工费明显高于普通司机；重卡的油耗在30升/百公里以上，而内燃机乘用车，特别是油电混动乘用车，的油耗小于10升/百公里；因此hav重卡三真测试的单位可变成本(主要指司机费和油费)超过1美元/英里，比hav乘用车三真测试的单位可变成本高近200％；而且重卡与乘用车的三真测试数据对各自的l4级ai司机而言，无法互换通用，类比绝大多数乘用车司机不会开重卡。换句话讲，hav乘用车的大量三真测试数据或商业运营数据，对hav重卡的批量验证和商用而言，参考借鉴的价值很小。12.在保证整车动力性的前提下，优化整车节能、减排、和主动安全是全球汽车行业长期不懈追求的三大终极目标；欧美主流重卡主机厂及相关研究机构近二十年来，投入大量的人力和物力，积极探索和开发多种重卡节油技术，截止2019年底，欧美各家主流重卡主机厂和一级供应商都还没有公开能够满足欧-7法规2025年碳排放目标值或美国ghg-ii法规2027年碳排放目标值并可及时产业化的深度油电混动的重卡动力总成新技术路线或方案。13.该
背景技术：
：部分的信息仅旨在增加对本发明的总体技术背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息已成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。14.本发明提供一种新品类的干线物流重卡节油机器人系统，为一种能自主学习进化的非人形智能工业机器人，旨在解决现有技术中新柴油重卡逐年油耗(升/百公里)改善缓慢(年均降幅不足1.5％)，难于找到满足新欧-7排放法规的2025年碳排放目标和美国温室气体排放二阶段(ghg-ii)法规的2027年碳排放目标的高性价比、可量产商用的重卡动力总成技术路线这一世界性难题。在干线物流应用场景下，配置了节油机器人的智能网联电动(ace：automatedconnectedelectrified)重卡对比现代柴油机重卡，在保证车辆动力性和出勤率的前提条件下，实际行驶环境(rde)综合油耗(升/百公里)降幅可高达25％以上，还能提升车辆行驶主动安全性，而且保证rde尾气排放在70万公里范围内稳定达标。本公开ace重卡节油机器人的各个主要子系统都已产业化，不依赖于任何目前尚不成熟或无法近期量产的产品或技术，能够在2023年实现量产及初步商用，提前满足欧-7法规2025年碳排放目标或美国温室气体排放第二期(ghg-ii)法规2027年碳排放目标，后续详述。15.本发明的ace重卡节油机器人可分为五级：ace1重卡指配备sael1级自动驾驶系统(简称l1系统)的ace重卡，具备一维纵向控制-预测性自适应巡航控制功能(pacc)，聚焦优化干线物流重卡的实际油耗和排放，为节油机器人的基本型，即i级节油机器人；下列四款都是i级节油机器人的升级版，每种高级节油机器人向下兼容全部有关ace重卡节能减排或驾驶主动安全的功能和性能；ace2重卡指配备l2系统的重卡，即ii级节油机器人；ace3重卡指配备l3系统的重卡，即iii级节油机器人；ace4重卡指配备l4系统的重卡，即iv级节油机器人；ace5重卡指配备l5系统的重卡，即v级节油机器人。l5系统必须依靠未来出现的通用人工智能(gai)技术，在2030年前极难产业化；本发明首先聚焦在保证整车动力性的前提下，实现ace重卡干线物流应用场景节能减排最优化的技术方案；其次聚焦在保证现有道路使用者交通安全的前提下，在全国范围高速公路odd内，以高性价比完成ace重卡iv级节油机器人(即l4系统)的十亿英里级至百亿英里级三真批量验证的技术方案。除非明确标注，ace重卡可代表ace1至ace5五种重卡中的任意一种；重卡节油机器人可指i级至v级节油机器人中的任意一种；高级自动驾驶辅助系统(adas)指l1或l2系统。本公开技术方案描述时，聚焦ii级节油机器人或iv级节油机器人，i级节油机器人或iii级节油机器人可以看作上述二者分别的简化版特例。16.为解决上述技术问题，达到上述有益技术效果，本发明通过以下技术方案来实现。17.当前各种油电混动的乘用车或大型商用车，在主动加速和制动频繁且平均车速低于40公里/小时的城市或近郊工况下，通过限制发动机在高效区运行，及驱动电机通过再生制动给电池包充电，有效地回收能量，比传统发动机车辆综合油耗(升/百公里)大幅降低(节油率可高达30％～60％)，节能/减排效果明显，性价比高，已经在世界各主要汽车市场实现大规模商用。但对干线物流重卡而言，其产品生命周期内绝大部分的运行时间和里程(85％以上)为高速公路工况，很少主动加速或刹车；中国经济发达区域高速公路网常年较拥堵，干线物流重卡平均车速约60公里/小时；而美国干线物流重卡平均车速约95公里/小时。传统柴油重卡高速公路工况下，主动加速或刹车不频繁，其发动机能稳定地工作在高效区，综合油耗已很优化，进一步改善空间有限；而油电混动车辆此时也因车辆主动刹车不频繁，其再生制动能量回收功能英雄无用武之地；同时油电混动车辆，特别是增程式串混车辆，还背负化学能-机械能-电能-机械能之间多次能量转换的额外损耗，所以全球汽车及公路运输业界专家及普通技术人员长期存在下列“共识”：干线物流混动重卡(简称为“混动重卡”)对比传统柴油重卡综合油耗降幅有限，其最大节油率不可能超过10％；特别是串混车辆在高速工况下运行，甚至可能会出现综合油耗略升。根据当前全球大三电(电池、电机、电控)的技术水平及产业发展现状，混动重卡比传统柴油重卡购车成本增加显著，如果节油率无法突破20％，将导致在无政府补贴时，混动重卡的性价比低，例如通过节省油费来弥补混动重卡与传统燃油重卡的综合成本差价的投资回报期(roi)长于三年，缺乏可持续性市场竞争力。18.如上所述，当前全球重卡行业专家和普通技术人员一致认为，2030年前在包括中国、美国、欧洲这三大重卡市场，在无政府补贴情况下，难于实现干线物流混动重卡的批量商用。另外，受制于当今汽车动力锂电池技术极限和产业化发展局限，干线物流纯电动重卡需要配置至少1000千瓦时有效容量的电池包，电池包太大、太重、太贵、且无法快充(亚小时级)；在没有政府高额补贴情况下，难以在2030年前实现批量商用。以氢燃料电池为低碳清洁增程器的氢电混动重卡，也因技术、产业链、和制氢/加氢基础设施不成熟及成本高等因素制约，要等到2030年后才可能开始商用。换句话讲，与纯电驱动乘用车市场份额快速增长明显不同，干线物流重卡今后二十年内，仍将以内燃机，特别是柴油机，为核心动力源，油电混动为辅助。19.欧美公路货运行业所面临的另一大挑战是重卡司机空缺率及流失率都常年居高不下。同样的重卡、载货和路段，不同水平的司机开车，实际综合油耗(升/百公里)差异率可高达20％；干线物流重卡实际油耗因人而异，司机日常管理和培训又占用车队管理资源且效率低下，为公路物流行业的另一大痛点。很多货运公司通过培训司机，节油奖惩，加装车载传感器，进行司机驾驶行为大数据分析加节油辅导等多种方法，来减少司机人为因素所造成的实际油耗与最佳油耗之间的差异；但上述方法治标不治本，对多数干线物流车队来讲，重卡实际油耗因人而异且离散度高始终是一大行业痛点。20.干线物流ace重卡要想与传统燃油重卡，在无政府补贴情况下可持续地竞争并胜出，早日实现大规模商用，必须大幅提其高性价比。干线物流重卡在美国或中国的整车平均售价(美国零售价15万美元/辆或中国零售价40万元人民币/辆)是该国市场普通乘用车平均车价的五到八倍，但其年燃油费则是家用乘用车年油费的三十倍以上。美国和中国的汽油或柴油零售价都明显低于欧洲，欧洲乘用车与重卡车价和年油费的比例类似中美。提高干线物流混动重卡性价比的有效方法有两类，一是增大其对比传统柴油车的节油率，二是减小其与传统柴油车一次购车成本加累计车辆运维成本之和(即总成本toc)之间的差价，即开源节流。在保证ace重卡动力性、安全性、出勤率的前提下，节省的燃油费可直接转化成车队的利润。21.全球汽车行业专家(特别是重卡行业专家)，基于对绝大部分油电混动乘用车(总重小于3.5吨；串联、并联、或混联系统架构)在高速工况下实际节油效果不明显这一客观事实进行主观外延推测，断定干线物流混动重卡，尤其是串混重卡，实际综合节油率不可能超过10％，甚至可能油耗略升。迄今为止(2019年底)，全球范围没有发现关于深度混动重卡(fullhybridtruck)，特别是双电机增程式串联或混联重卡，在干线物流应用场景下“三真”(真车、真路、真货)大规模路试，与传统柴油重卡油耗对比分析的公开报道或学术论文，更没有批量落地商用的先例。但上述行业共识如同所谓“白天鹅共识”，有其历史局限性，可以通过科学实验被证伪；行业专家们忽略了干线物流混动重卡可能大幅降低实际油耗的秘密源泉：在高速行驶工况下，由于道路纵坡倾角(简称“纵坡”)的细微变化(1.0度)所带来的纵坡功率时变函数pg(t)的百千瓦级变化和重卡高速下坡时产生的通过百千瓦级驱动电机的再生制动来回收千瓦时(kwh)级电能的众多机会。22.本发明的核心之一就是基于百千瓦级电力电子三端口网络的“电域功率分流器”(epsd–electricalpowersplitdevice；又称“电功率分流器”)。通过有效地集成车辆发动机加双电机的混联(mixedhybrid)动力总成技术、卫星导航(gnss)、三维电子导航地图(3d地图)、物联网、大数据、人工智能等多项新兴技术，创造一种干线物流重卡新品类：智能网联电动(ace)重卡，该车辆配备能够自动优化和持续改善节油策略的i级“节油机器人”，指挥ace重卡实施预测性自适应巡航控制(pacc)技术方案，实现sael1级纵向自动驾驶功能，解放司机的双脚，达到优化油耗及排放、改善动力性、提升主动安全性、和减轻司机长途驾驶劳动强度等多重有益效果。在干线物流应用场景下，ace重卡比传统柴油重卡实际综合油耗降幅可高达30％，并且消除了因司机“人为因素”导致重卡综合油耗值高离散性这一行业长期痛点；同时ace重卡还能明显地改善刹车性能，增加下长坡缓速功能，减少司机长途驾驶的劳动强度，提升车辆行驶主动安全性；ace重卡还能通过软件定义及远程升级迭代(ota)来持续改善车辆现有功能或增加新功能，大幅提升ace重卡全生命周期内(在欧美可高达20年)的性价比，为车队开源节流，降本增效。还可以将i级节油机器人升级为iv级节油机器人；在保证现有道路使用者交通安全的前提条件下，通过l2级影子模式或l3级脱管模式运行，以高性价比在两年内完成iv级节油机器人在高速公路odd内累计十亿英里至百亿英里的三真批量验证，从统计意义上高置信度地证明iv级节油机器人比人类司机更安全和更可靠；总验证成本比配置l4系统的传统柴油重卡的总验证成本要降低80％；说服政府和公众修改相关法律法规，促进iv级节油机器人(即ace4重卡)早日进入批量商用阶段；使单司机的ace4重卡能昼夜24小时连续安全行驶，提升人类司机的劳动生产率50％以上，大幅降低千英里级超长干线物流货运事件的耗时及单位成本(美元/吨英里)，对全球万亿美元级的公路干线物流行业产生革命性影响。对于运输车队而言，效率和安全是两大永恒的主题。ace重卡车载各种机电硬件及软件，加上可动态协同的云端ai训练芯片和车端ai推理芯片，配合云端及车端关于ace重卡运行的结构化大数据(即节油数据集)和多种节油机器学习算法，集合构成ace重卡“节油机器人”系统装置；该节油机器人为非人形智能工业机器人，可协助人类司机，自动地实时优化干线物流重卡的能量及功率管理，比传统柴油重卡实现综合油耗降幅25％以上，且具备自主学习和进化的能力；预计在五年内，在美国、中国、欧盟这世界三大重卡市场，能够实现公路干线物流ace重卡节油机器人的大批量商用。23.ace重卡节油机器人技术的第一性原理便是汽车行业熟知的车辆纵向行驶的动力学方程(1-1)：[0024][0025]其中，pv为车辆功率或称路载功率，所有功率项都是以千瓦(kw)为单位。[0026]滚动功率pr指车辆行驶时，克服轮胎滚动摩擦阻力所需功率，为非负数，其可通过如下公式(1-2)表示：[0027][0028]风阻功率pd指车辆行驶时，克服空气阻力(无风天气时)所需功率，为非负数，其可通过如下公式(1-3)表示：[0029][0030]纵坡功率pg指车辆行驶上坡时，克服重力并增加势能所需要的驱动功率，为正数，而当车辆下坡时纵坡功率为负数，代表其势能与动能转换所产生的驱动功率，纵坡功率pg可通过如下公式(1-4)表示：[0031][0032]加速功率pa指车辆平路行驶时，要达到预定加速度值所需额外功率。当加速度为负值时，代表减速刹车，即可以是摩擦制动，将车辆动能转变成热能消耗掉，又可以是非摩擦再生制动，将部分车辆动能转变成电能，给电池包充电来回收能量。加速功率pa可通过如下公式(1-5)表示：[0033][0034]在上述五个公式(1-1)至(1-5)中：v为车辆纵向线速度(米/秒)；η为车辆传动系统效率；m为车辆总质量(公斤)；g为重力加速度，g＝9.8(米/秒平方)；fr为轮胎滚动摩擦系数；α为公路纵坡角度，正值为上坡，负值为下坡，零为绝对水平；ρa为空气密度(公斤/立方米)；cd为车辆风阻系数；af为车辆正前方投影面积(平方米)；δ为滚动质量转换系数；dv/dt为车辆纵向加速度(米/秒平方)，正值为加速，负值为减速或刹车。每条公路的纵坡仅为空间函数；除非修路，纵坡函数不随时间变化；由于车辆行驶时其纵向速度为时变函数，根据方程(1-4)，纵坡功率为时变函数，而且是车辆基本恒速行驶时，其动力性方程(1-1)中仅有一项大幅快速变化的时变函数。[0035]在高速公路行驶工况下，车辆很少主动制动减速或加速。当车辆基本恒速行驶时，根据上述动力学方程(1-1)，加速功率近似为零，滚动功率在小纵坡(即正负几度内的纵坡)的公路段基本不变，风阻功率亦可近似为常数，只有纵坡功率为时间变量，其变化幅度与该高速公路段的纵坡角度的正弦值、车速、和车总质量三者均成正比。公路纵坡通常简称“纵坡”，其计量单位有两种，一个是路面与水平面的夹角的度数，另一个是路面海拔升高与该路段水平投影距离之比值，以％表示。各国高速公路设计和建造多数将其纵坡限制在-7.0％～ 7.0％范围内，主要是基于满载重卡在高速公路上安全行驶方面的考量。中国干线物流重卡总重多数在41吨以下，最高法定限速为90公里/小时，中国主要高速公路长期拥堵，公路物流全行业重卡平均速度约60公里/小时；而美国干线物流重卡总重限值为36吨，最高法定限速高达125公里/小时，公路物流行业重卡平均行驶速度约95公里/小时。多数美国运输公司，出于节油和安全的考虑，通常将重卡的最高时速限定在105公里/小时。[0036]举例来说，一辆满载总质量40吨、车速60公里/小时的重卡，遇到高速公路纵坡2.0度恒速上坡时，所需纵坡功率高达228千瓦，而此时车辆的滚动摩擦功率与风阻功率之和仅为71千瓦；如果此时动力总成功率余量不足时，重卡必须减挡降速后，才能继续上坡。对比一辆2吨总质量的乘用车同样恒速上2.0度的纵坡时，这时该车辆的纵坡功率为11.4千瓦(为重卡纵坡功率的5.0％)，而滚动摩擦功率与风阻功率之和仅为3.6千瓦；这对拥有一百千瓦峰值功率发动机的乘用车来讲，此类小坡不足为虑，如履平地。换句话讲，对于每辆高速行驶的满载重卡而言，公路纵坡每变化肉眼难以察觉的1.0度时，该重卡的路载功率(主要源于纵坡功率的变化)会有超过一百千瓦的巨大变化。有上坡就必有下坡，下坡时重卡的百千瓦级纵坡功率为负值，可通过驱动电机的再生制动来维持车速恒定(等同于主动刹车时的负加速度功率)，将下坡时车辆的部分机械能转换成电能来给电池包充电，回收能量。虽然ace重卡在高速工况下很少主动刹车，但因高速公路沿途布满1.0度级别纵坡的细微变化，能带来百千瓦级的纵坡功率变化，基本匀速行驶的ace重卡，仍然有通过下坡再生制动来回收千瓦时级电能的众多“被动刹车”机会，细水长流，积少成多；这就是干线物流ace重卡能够比传统柴油重卡节油显著的秘密所在。[0037]车辆在60公里/小时车速下，要实现减速度2米/秒平方(即0.2g)的中等强度制动，对总质量2.0吨的乘用车，需要制动功率为67千瓦；但对总质量40吨的重卡而言，所需制动功率则高达1333千瓦；城市电动公交大巴总质量约20吨，平均时速30公里/小时，城市公交大巴实现0.2g减速度所需的制动功率约333千瓦。受限于当今全球已产业化的车载驱动电机和/或电机控制器(电力电子)的峰值功率，目前油电混合车辆通过再生制动可回收能量的功率峰值上限在500千瓦以下；而车辆瞬时制动功率高于500千瓦的部分，无法通过电机再生制动转换成电能给电池包充电来回收能量，只能通过车辆的机械刹车系统，将这部分车辆动能转换成热能完全浪费掉；目前世界上已商用化的最大功率的直流快速充电桩为375千瓦。在加速/减速频繁的城市或城郊混合的行驶工况下，油电混动车辆(轻型车或大型客车)比传统发动机车辆明显节油，节油率在30％～60％。换句话讲，干线物流重卡在高速工况下虽然很少主动刹车，但仍有众多百千瓦级被动刹车(下坡)的机会；同时重卡高速工况紧急刹车时，主要依靠机械刹车系统，大部分重卡动能反而无法通过再生制动有效回收。[0038]在主动加速和减速不频繁的高速公路正常路况下，车辆平均时速高于60公里/小时，传统发动机能够稳定地工作在其高效区，油电混动车辆比传统发动机车辆节油效果不明显(小于10％)，特别是串混车辆，因背负多次能量转换的额外能量损耗，甚至可能导致综合油耗不降反升；上述全球汽车行业的“共识”，对全部油电混动乘用车(总重小于3.5吨)和单电机并混大型商用车，例如峰值功率大于250千瓦发动机机械并联一个峰值功率小于200千瓦的中型电机，都适用。但是，发明人认为该行业“共识”对干线物流应用场景下的采用百千瓦级双电机增程式串混或者混联(串混-并混)系统架构的ace重卡并不适用。高速工况下的ace重卡，虽很少主动加速或刹车，但由于高速公路沿途布满纵坡1.0度级的细微变化，有众多利用下坡时百千瓦级纵坡功率，通过驱动电机再生制动，回收千瓦时级电能的被动刹车机会，细水长流，积少成多。换句话讲，载货重卡在高速公路恒速行驶时，纵坡函数沿途每一处1.0度级微小变化，都能导致纵坡功率百千瓦级的变化，对路载功率的影响，等效于乘用车或公交大客车在城市水平道路频繁主动加速或刹车。[0039]本公开的双电机混联ace重卡，包含一台峰值功率大于250千瓦的重卡发动机(柴油或天然气)和两台峰值功率大于200千瓦的大型电机。其中一台电机(mg1)主要用作发电机，另一台电机(mg2)主要用作驱动电机。驱动电机是混动重卡动力性的决定性因素之一，其峰值功率应大于250千瓦；驱动电机越大，车辆动力性越好，同时再生制动回收能量的效果也更佳。为解决车规大型驱动电机成本长期居高不下的问题，还可考虑采用标配主驱动电机(mg2)加一选配副驱动电机(mg3)的三电机混动系统。[0040]近十年来，欧美部分中高端内燃机重卡，利用包含道路纵坡信息的车载3d地图，在丘陵或山区高速公路，通过预测性巡航控制(pcc)，实现节油。但传统重卡预测性巡航节油有其局限性：首先纯机械式动力总成不宜高频次瞬间(亚秒级)大幅度改变发动机输出功率或自动变速箱频繁换档，预测性巡航控制(pcc)主要适用于纵坡角度大于2.0度、坡长数公里以上的长坡；其次传统内燃机重卡没有再生制动功能，下长坡时无法回收能量；实际综合油耗降幅不到3.0％。[0041]需要强调指出，世界上没有大范围绝对水平的高速公路；即便在广大平原地区，高速公路沿途串联的百米级颗粒度的路段，它们的纵坡函数的绝对值大概率在0.2度到3.0度范围内波动。对高速工况下基本恒速行驶的载货重卡，其滚动功率pr与风阻功率pd之和可近似为常数，而其车辆路载功率pv时间变量影响最大的因素就是纵坡功率pg，该项与纵坡角度的正弦值成正比；道路沿途每个微小上下坡(纵坡变化1.0度)，纵坡功率的变化幅度都高达一百千瓦以上，为ace重卡提供了众多通过百千瓦级再生制动功率来回收千瓦时级电能的机会，细水长流，积少成多。如果有高速公路纵向米级间隔密度、道路定位米级精度(经纬度)、纵坡测量精度达0.1度的车载3d电子地图，再加上车路协同联网或米级高精度卫星导航(gnss)和惯性导航(imu)协同实时定位(经度和纬度)及测姿(纵坡)，依据车辆动力学方程(1-1)，车辆控制器(vcu)能实时精准地预测车辆前方沿途百公里级范围内的路载功率时变函数，特别是车辆前方百公里级电子地平线范围内，纵坡功率pg(t)和路载功率pv(t)千瓦级颗粒度的时变函数；vcu预测刷新频率可高达10.0赫兹(hz)以上,也就是说车辆每行驶2～3米，vcu就能够刷新其电子地平线内路载功率函数的预测。[0042]目前已在全球各国已批量商用的各种adas电子导航地图或支持hav商用的高精度地图(hdmap)，都可用作本发明的3d地图，为车辆提供电子地平线(electronichorizon)先验信息；所谓电子地平线，是指车辆行驶前方特定范围内的3d电子地图所涵盖的各种道路信息，特别是高速公路沿途经度、纬度、和纵坡等三维信息。传统柴油重卡实施预测性巡航控制(pcc)，受限于其不宜频繁快速变换发动机工况或变速箱频繁换挡，且无再生制动回收能量的功能，只能有效使用约10公里范围内的电子地平线信息；然而，本发明的ace重卡，能够有效地使用从10公里到1000公里范围内的各种量程的电子地平线信息；详情见下。[0043]对于在高速公路上正常行驶的ace重卡，很少主动刹车或加速，其车速基本恒定，车辆道路负载功率的时间变化，主要来源于公路纵坡变化所带来的纵坡功率变化。然而车辆行驶路径和公路沿线纵坡分布函数都确定且预先可知，所以ace重卡的vcu可在一秒内，根据车辆动力学方程(1-1)、车辆配置参数和动态工况数据、电子地平线先验道路信息、和实时路况信息，实时地计算出电子地平线范围内车辆路载功率时变函数，以千瓦级颗粒度预测未来(小时级或百公里级)车辆路载功率时变函数，使节油机器人能够未雨绸缪，充分利用功率型电池包十千瓦时级电能存储和百千瓦级电功率削峰填谷功能，根据节油机器学习(ml)算法，对ace重卡的混联动力总成进行预测性能量管理实时控制，实现车辆节能减排最优化。本发明的ace重卡节油机器人系统，可将干线物流重卡油耗最小化这一世界性难题变换成计算机下围棋(例如alphago)这一等价的窄人工智能(narrowai)问题。可利用众多ace重卡运行产生的节油数据集，结合机器学习算法和云端算力，训练云端节油机器人的ai大脑，建立节油算法的深度神经网(dnn)模型；再由车端节油机器人的ai芯片，根据上述dnn模型进行推理运算，实时地调控ace重卡的发动机机械功率流或电池包电力功率流的路径、幅度、和方向，在保证整车动力性和主动安全性的前提下，实现车辆节能减排最优化；在实际油耗最小化方面，节油机器人完成人类司机，而且实际节油效果和司机的水平及ace重卡发动机的配置参数基本解耦。换句话讲，现有技术的传统内燃机重卡，因无再生制动回收能量的功能，采用预测性巡航控制(pcc)，实际节油率不足3％，效果有限；而本发明的双电机混联ace重卡，因有峰值功率500千瓦再生制动回收能量的功能和十千瓦时级功率型电池包，加上具备超级运算能力和自主学习进化功能的重卡节油机器人，则能实现比传统内燃机重卡节油率30％的有益效果；详情后叙。[0044]本发明提出的ace重卡节油机器人系统，通过车辆控制器vcu指挥电功率分流器epsd,能够在十毫秒级系统响应时间内，在发动机-发电机机组、电池包、和驱动电机这三个电力动力源之间精准连续地调配百千瓦级电功率的流动路径、幅度、或方向；通过对发动机或电池包的瞬态输出功率分别进行脉冲调制控制(pm)，特别是脉宽调制控制(pwm)或脉幅调制控制(pam)，使发动机长期稳定地工作在其高效区，并根据电子地平线内车辆路载功率的动态预测，让电池包在荷电维持(cs)、荷电消耗(cd)、和荷电增加(ci)三种工作模式之一稳定工作或之间平顺切换；通过电池包百千瓦级高倍率充放电，对路载瞬态功率时变函数削峰填谷，实时地抵消纵坡功率项主导的秒级时间内路载功率函数数百千瓦级瞬态变化，随时提供满足车辆动力学方程(1-1)所要求的路载功率。在保证车辆动力性、货运时效性、和车辆主动安全性的前提条件下，ace重卡比传统柴油重卡干线物流实际运营综合油耗降幅可达30％。[0045]本发明的ace重卡，采用双电机单离合器的混联系统架构，如后续图1和图2所示。ace重卡可通过车辆控制器(vcu)来指挥离合器断开或闭合，分别实现串混模式和并混模式。城市工况下，车辆平均速度较低(小于45公里/小时)且主动加减速频繁，使用串混模式可将发动机工况与车辆路载工况完全解耦，发动机能稳定地工作在其高效点，驱动电机也有众多通过再生制动回收能量的机会，与传统燃油车相比，串混车辆此时节油效果显著(30％以上)；而在高速工况下，车辆平均速度较高(大于50公里/小时)且很少有主动加减速，发动机即便和驱动轮有直接机械耦合，也能够稳定地工作在其高效区，此时优选并混模式。从节油性和动力性两个角度考虑，在高速工况下，有发动机直驱的并混模式比串混模式更优。以丰田prius为代表的功率分流混合动力系统同时具备串混和并混功能，能兼顾优化车辆的动力性和节油性，二十年来一直是乘用车混合动力的国际标杆。但受限于当前金属材料和生产工艺，该功率分流混动系统的核心部件行星齿轮必须承受峰值功率大于150千瓦的发动机、发电机、和驱动电机三端同时发力，当前全球没有这种大型车规行星齿轮商品，新产品设计和量产需耗时数年且单件成本会长期居高难降，所以基于行星齿轮的机械式功率分流混动系统难于高性价比地扩展到大型商用车；连丰田汽车集团都没有将其特有的单行星排的功率分流混联动力总成技术运用到大型商用车上。[0046]本公开提供了一种可时分切换串混或并混模式的双电机混联动力总成架构，见后续图1和图2；包括：由发动机直接驱动发电机(mg1)，用于将车载燃料的化学能转化为电能(串混模式下)或直驱车辆(并混模式下)；电功率分流器(epsd)，其被配置为具有三个端口的电力电子网络，其中epsd的第一端口与发电机组的输出端交流双向电联接；epsd的第二端口与至少一个驱动电机(mg2)交流双向电联接；epsd的第三端口与至少一个功率型电池包双向直流电联接，同时还与一个刹车电阻单向直流电联接；自动变速箱，其输出轴与车辆的驱动桥双向机械联接；地图仪，其预先存储有3d地图，包含有车辆行驶道路的经度、纬度和纵坡等三维信息；至少一个标配混动p2位置的主驱动电机(mg2)，与epsd第二端口双向交流电联接，并且其输出轴与自动变速箱的输入轴通过一柔性联轴器双向机械联接，该主驱动电机(mg2)可被操作为：将电能转化为机械能以用于驱动车辆(电驱动模式)，或将车辆的机械能转化为电能(再生制动模式)，并通过epsd第二端口内的逆变器对电池包进行充电，回收能量；其中，发动机飞轮端输出轴与混动p1位置的发电机(mg1)的机械轴双向机械联接，该机械联接方式即可以为单轴同转速(同轴联接)，也可以为平行双轴加齿轮减速耦合(平行轴联接)；该发动机的输出轴还通过一个重型离合器与主驱动电机(mg2)双向机械联接，该机械联接方式即可以为单轴同轴，也可以为平行双轴加齿轮减速耦合；同时该主驱动电机(mg2)还通过一个柔性联轴器与自动变速箱的输入轴双向机械联接，该变速箱的输出轴与车辆的驱动桥双向机械联接；并且车辆还包括：车辆控制器(vcu)与人工智能加速单元(aiu)协同，通过车辆的数据总线，并基于车载卫星导航接收机(gnss)和/或地图仪(mu)中的3d地图数据，来对发动机、发电机、离合器、epsd、驱动电机、自动变速箱、以及电池包中的至少一者以独立方式进行动态控制。[0047]本公开的ace重卡混合动力系统架构为双电机加至少一个离合器的混联系统，该混联系统通过百千瓦级重型离合器与电功率分流器(epsd)协同的方式来动态控制车辆动力总成系统中发动机、发电机、电池包、和驱动电机四者之间的百千瓦级机械或电力两种截然不同的功率流闭环的流动路径、幅度、和方向，通过开闭离合器来切换车辆的串混模式或并混模式；混联架构能有效地融合串混和并混两种系统架构各自原有的优势，克服各自原有的缺点，能同时优化车辆的动力性和节油性，比双电机增程式串混系统或单电机纯并混系统的综合性价比都更高。发电机(mg1)被配置在混动p1位置(发动机飞轮之后，离合器之前)，主驱动电机(mg2)在混动p2位置(离合器之后，变速箱之前)，选装项副驱动电机(gm3)可被配置在p3(变速箱之后，传动轴之前)或混动p4(传动轴之后，轮边)位置。[0048]上述双电机混联架构的ace重卡实现了以epsd为核心的全数字化软件定义动力总成。epsd三端口电力电子网络硬件设计时，其功能及性能应预留余量，增加产品后期的可塑性，通过每辆ace重卡在其全运营生命周期内软件远程更新迭代(ota)，实现产品的不断升级和进化。依靠持续软件远程更新(ota)，基于大数据加云端-车端互动的人工智能，可量身定制地不断修正每辆ace重卡动力总成的实际性能，即保证每辆ace重卡在排放法规要求的质保期70万公里内，随时随地满足排放法规限值(rde)，又实现该重卡节油效果最优化和智能运维(m&r)。[0049]epsd可被配置为三端口的电力电子网络，其内部包含至少三个百千瓦级额定功率的独特电力电子功能模块：内联接第一端口的是一个双向交流-直流转换模块(又称逆变器)，内联接第二端口的是至少一个双向交流-直流转换模块(又称逆变器)，内联接第三端口的是至少一个双向升降压直流-直流转换模块(又称斩波器)或一个单向直流压控开关模块。本公开聚焦ace重卡epsd的主要外围输入/输出特性和内含三种电力电子(pe)功能模块(即逆变器、斩波器、压控开关)的核心功能，各种能实现上述三种pe功能模块的电路拓扑结构之集合，都属于本发明范围。epsd的物理包装布置形态，即可是将上述三种pe功能模块集中包装布置在一个金属盒中，也可将三种pe功能模块分别与发电机(mg1)，主驱动电机(mg2)，和电池包等分散包装布置。[0050]上述ace重卡的混联动力总成通过控制离合器的开关状态，分别实现串混(离合器断开)或并混(离合器闭合)两大独特系统架构或工作模式；每种系统架构下，又可再细分出多种不同的运行子模式。车辆控制器(vcu)以电控方式(而非纯机械方式)指挥线控机电式离合器，精准平顺切换串混或并混模式，下面分别详细描述。为同时优化车辆的节油性和动力性，在高速工况(高速路顺畅，平均车速50公里/小时以上，主动加速或刹车不频繁)或下长坡(沿途纵坡绝对值大于2.0度，坡长大于5公里)任何工况下(任何车速，为安全需要缓速功能)，可优选并混模式；在城市工况下(平均车速低于40公里/小时，主动加速或刹车频繁)，可优选串混模式。[0051]首先在串混模式下，从发动机到驱动轮只有电力功率流回路，没有机械功率流回路，epsd内部三大功能模块的直流端口都双向电联接到直流母线汇流点x，该汇流点处的直流电压和电流时变函数的乘积为对应能量转换装置的电功率时变函数，这些功率项实时满足下列三个方程：[0052]pv＝ηdtpmg2ꢀꢀꢀꢀ(2-1)[0053]pmg1 pmg2-pbat＝0ꢀꢀꢀꢀ(2-2)[0054]pice＝-pmg1/ηgꢀꢀꢀꢀ(2-3)[0055]上述所有功率项均为百千瓦级时变连续函数，并假设发电机(mg1)、电池包、和驱动电机(gm2)的一次往返能量转换系数可近似为1.0；本领域一般技术人员能够轻易推导出，当实际转换系数小于1.0时的对应公式。[0056]其中：[0057]pmg1>0，为发电机(mg1)的驱动功率(以发动机无燃怠速或发动机无燃制动为负载，电能转换为机械能)；pmg1<0，为发电功率(发动机直驱发电，机械能转换为电能)；[0058]pmg2>0，为主驱动电机(mg2)的驱动功率(电能转换为机械能)；pmg2<0，为再生制动功率(机械能转换为电能)，给电池包充电，回收能量；[0059]pbat>0，为所有电池包的总计放电功率(化学能转换为电能)；pbat<0，为所有电池包的总计充电功率(电能转换为化学能)；[0060]pice>0,为发动机燃烧有效输出功率(化学能转换为机械能)；pice<0,为发动机无燃(不喷油)拖动或发动机制动的机械负载等效功率(各种机械能之间的转换)；[0061]上述四个能量转换装置的功率参数优选配置原则如下：pice-p>＝pmg2-m>＝pmg1-m；pbat-m>pmg2-m。其中pice-p为发动机的峰值功率(即最大连续功率)，pmg1-m、pmg2-m、pbat-m分别为发电机、驱动电机、和电池包的额定功率(即最大连续功率)。与发动机不同，电机可以承受短时间过载，其脉冲峰值功率(10秒)可比额定功率高50％以上；功率型电池包的脉冲峰值功率(10秒)可比其额定功率高100％以上。串混模式下，动力总成的系统峰值功率(即车辆最大连续驱动功率)完全由标配主驱动电机的pmg2-m决定。为改善车辆的动力性、节油性、和安全性，可考虑增加选配副驱动电机(mg3)；mg3可安置在混动p3位置(变速箱输出轴与第一驱动桥之间或第二驱动桥输入轴)；当然加了第三个电机，在提高车辆动力性和冗余性的同时，系统的复杂性及总成本也会增加。[0062]串混模式下，pmg2为因变量，与车辆的路载功率pv成正比，路载功率为自变量，反应司机的驾驶意图，ηdt为转动系统效率(小于1.0的正数)。pmg1为另一个因变量，与发动机净输出功率pice这一自变量成正比，ηg为发电机组效率(小于1.0的正数)。可以主动设置发动机(ice)和发电机(mg1)运行在特定转速和转矩的高效工况点，确保此时发动机的燃烧热效率最高(即比油耗g/kwh最小值)，尾气排放优化；epsd内部的三大电力电子功能模块和发动机、发电机、驱动电机、自动变速箱、电池包等相关子系统，在车辆控制器(vcu)的统一指挥下，根据整车的功率控制策略，动态地调节因变量pbat，对路载瞬态功率函数进行削峰填谷，实时地满足车辆动力学方程(1-1)，在保证车辆动力性和货运时效性的前提下，达到最佳节油效果。[0063]重新组合方程(2-1)、(2-2)、和(2-3)，可以得到下列ace重卡串混模式下的功率平衡方程(简称串混功率平衡方程)：[0064]pv(t)＝ηdt(ηgpice(t) pbat(t))ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(2-4)[0065]串混功率平衡方程(2-4)的限制性边界条件如下：[0066]a)电池包电量基本充足时(即高效区；bll<soc<bul)，[0067]pmg1-m<max(|pv(t)|)<pmg2-m(2-4c1)[0068]b)电池包电量基本耗尽时(即soc<lrl)，[0069]max(|pv(t)|)<pmg1-m<pmg2-m(2-4c2)[0070]其中max(|pv(t)|)为串混模式下，ace重卡路载功率时间函数的绝对值|pv(t)|可实现的最大值。[0071]epsd内部直流母线额定电压vbus0优选范围在600v至800v之间。epsd的第三端口外部可双向直流电联接至少一个功率型电池包，每个电池包的额定电压vbat<vbus0，同时第三端口外部还可以单向直流电联接一个自带散热器的百千瓦级刹车电阻rbk，作为ace重卡下长坡途中电池包基本满电量(soc达到url)时，驱动电机还需要继续再生制动发电，以保持车辆非摩擦式缓速功能时的有效电力负载。上述方程(2-2)假定epsd内部的电压控制开关模块断开，刹车电阻不起作用；如果该模块闭合时，则刹车电阻做为电负载，与电池包并联，此时方程(2-2)左侧还应该增加刹车电阻功率项pbr，为正数；同时，串混功率平衡方程(2-4)也要做相应调制。[0072]在一些实施例中，epsd的端口iii可以分别双向电联接至少两个不同额定电压，或不同电化学成分电芯组成的电池包组合，优势互补，既可改善电池包总体性能并增加电池包系统的冗余度，又可降低电池包综合成本，给优化ace重卡整车性价比带来多重益处。ace重卡的电池包为超长循环寿命、宽环境温度范围、持续高倍率部分充放电(hrpsoc)运行的“峰值动力源“(peakpowersource)，其主要作用是提供百千瓦级削峰填谷的瞬态电功率，与发电机组提供的电功率叠加，共同给驱动电机供电，确保驱动电机能提供所需车辆路载功率，实时地满足车辆动力学方程(1-1)。该功率型电池包的容量一般都在100千瓦时以内，后续详述。一台带大油箱的重卡柴油机，爆发力一般但耐力十足；而功率型电池包更像一台带小油箱的大马力发动机，爆发力强劲但耐力严重不足；发动机和电池包结合，双方取长补短，混联动力总成的合计爆发力和耐力都超群出众；而电机既不自产能量，也不储存能量，是个即无记忆又无迟滞效应的高效率能量转化器，将电能与机械能双向相互转换。[0073]ace重卡的功率型电池包容量一般只有几十千瓦时。提请注意，由于各种电池包的额定电压不尽相同，本发明中涉及电池包容量时的量纲为千瓦时(kwh)，而非电池行业常用的安时(ah)。串混模式下，如果ace重卡遇到十公里以上连续上高山或长坡(纵坡大于2.0度)的特殊路况，很可能在车辆登顶前电池包荷电基本耗尽(soc达到lrl)，此时串混车辆爬山的动力性(gradeability)将完全取决于发电机组的最大连续功率pmg1-m。串混重卡在上高山的极限路况下，要保持与传统发动机重卡相同的动力性，就必须选配额定功率与发动机峰值功率相同的发电机(mg1)、驱动电机(mg2)和对应的逆变器。目前全球主流干线物流重卡发动机(排量11l～16l)的峰值功率(指发动机的最大连续功率)都超过300千瓦，顶配16l发动机的峰值功率甚至超过450千瓦。然而额定功率(指电机的最大连续功率)超过250千瓦的车规大型电机及逆变器虽已产业化，但因上述产品的电压平台和功率上限要求更高且年用量更小，无法与每年产量大一个数量级的新能源乘用车共用，导致大功率电机和逆变器产品价格昂贵，成本会长期居高难降。例如，一台300千瓦额定功率的车规大型电机(带逆变器)的成本要明显高于两台150千瓦额定功率中型电机(带逆变器)的合计成本；导致大功率电机高配置的增程式串混系统的综合成本会长期居高难降，导致整车性价比不佳。ace重卡遇到高山或大坡时，从车辆动力性和安全性角度考量，可优选并混模式，而串混模式为次优选择。[0074]其次在并混模式下，离合器闭合且锁定，发动机与驱动轮直接耦合，机械功率流回路和电力功率流回路二者都闭环，发动机、发电机(mg1)、和驱动电机(mg2)可三者单独或协同发力，来实时地满足车辆动力学方程(1-1)。epsd内部三大功能模块的直流端口都双向电联接到直流母线汇流点x，该汇流点处的直流电压和各个电路分支的电流的乘积为对应能量转换装置的电功率时变函数，这些功率项时刻满足下列二个功率平衡方程：[0075]pv＝ηdt(pice pmg1 pmg2)ꢀꢀꢀꢀ(3-1)[0076]pmg1 pmg2-pbat＝0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(3-2)[0077]上述方程(3-2)假定epsd内部的电压控制开关模块断开，刹车电阻不起作用；但如果该模块闭合，则刹车电阻做为电负载，与电池包并联，此时方程(3-2)左侧还应该增加刹车电阻功率项pbr，为正数。除非ace重卡下长坡，需要当电池包基本满溢时(soc达到url)接通刹车电阻，实现非摩擦式缓速功能，在绝大多数时间，刹车电阻与epsd汇流点x之间电路断开。[0078]重新组合方程(3-1)和(3-2)，可得到下列并混功率平衡方程：[0079]pv(t)＝ηdt(pice(t) pbat(t))ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(3-3)[0080]该方程(3-3)的限制性边界条件如下：[0081]1)电池包电量基本充足时(即高效区；bll<soc<bul)，[0082]pice-p<max(|pv(t)|)<pice-p pmg2-m pmg1-m(3-3c1)[0083]2)电池包电量基本耗尽时(即soc<lrl)，[0084]pmg2-m<max(|pv(t)|)<pice-pꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(3-3c2)[0085]比较串混功率平衡方程(2-4)与并混功率平衡方程(3-3)及所对应的两套限制性边界条件，显而易见只要保持电池包在高效区工作，并混模式可实现最大路载功率要远大于串混模式可实现最大路载功率，并混动力性明显优于串混；同时由于并混模式下，发动机可以直接驱动车轮，避免机械能和电能之间多次能量转换，在高速工况下，ace重卡并混模式大概率比串混模式更省油；当然还可以充分利用电子地平线3d道路先验数据，结合ace重卡的配置参数及动态工况数据，预测性和智能化地动态切换串混或并混模式(即智能模式切换技术；ims)，充分利用两种模式各自的特点和优势，进一步实现整个运输事件的油耗最小化；如同下围棋，不争每一粒子的局部得失，而要纵观全局，谋求终局全面性胜利。ace重卡有两个相互独立的动力源，发动机机械动力源和电池包电力动力源；发电机(mg1)和驱动电机(mg2)可被视为高效无源能量转换器件，以90％左右的效率将机械能与电能双向转换；根据车辆动力学方程(1-1)和功率平衡方程(2-4)及(3-3)，ace重卡能量管理优化策略的核心是对发动机的瞬态机械功率函数和电池包的瞬态电功率函数进行动态控制，特别是新颖独特的矩形或非矩形脉宽调制(pwm)或非矩形脉幅调制(pam)数字化控制，在保证车辆动力性和行驶主动安全性的前提条件下，实现车辆实际节能减排效果最优化。[0086]在并混模式下，发动机与驱动桥之间有直接双向机械联接；路载功率pv为自变量，体现司机对车辆行驶的控制意图(例如车速或加速度)，其值与车辆驱动轮的转速和总计驱动转矩的乘积成正比；车辆正常行驶时(即驱动轮不打滑时)，发动机的转速与驱动轮转速成正比，为因变量，不能独立设定；而发动机的转矩在该转速下的有效峰值转矩范围内为自变量，可根据车辆能量管理控制策略来独立设定；换句话讲，在并混模式下，发动机的瞬态功率函数仍为自变量，可独立控制。从节油角度考虑，在城市工况下(平均时速小于40公里/小时，主动加速和刹车频繁)，可优选串混模式；而在高速工况下(平均时速大于50公里/小时，主动加速和刹车不频繁)，可优选并混模式。[0087]重卡的发动机90％以上为柴油机。重卡柴油机的高效区(即比油耗bsfc最小工况区域)一般在转速1000～1800转/分(rpm)范围，转矩50％～95％最大转矩范围(即负荷率50％～95％)；在高效区外，发动机的比油耗(bsfc；g/kwh)将明显升高。通过发动机降转速(downspeed)或减排量(downsize)来降低油耗，是欧美重卡行业近十年的大趋势,但上述两项节油措施与提高车辆动力性有矛盾。ace重卡在并混模式下，有两个百千瓦级的发电机和驱动电机可和发动机三者协同发力，此时车辆的动力性明显优于所有传统发动机重卡或增程式串混重卡(峰值功率小于450千瓦)，可实现分钟级时间段内，总计峰值驱动功率(即最大路载功率)超过500千瓦，具备超群出众的加速超车或爬坡能力。[0088]干线物流混联ace重卡遇到十公里以上长坡或高山的极限路况，节油机器人可根据车载3d地图和车辆定位，车到山脚下提前闭合离合器，切换到并混模式，由发动机直接驱动车辆，省去从发动机到驱动轮的多次能量转换，提高驱动效率。如果ace重卡登顶前电池包荷电耗尽(soc<lrl)，发电机和驱动电机都可被配置为无负载空转，此时车辆继续爬山时的动力性完全取决于发动机的峰值功率(通常大于300千瓦)。在本发明的混联架构下，峰值功率参数配置条件：pice-p>pmg2-m>pmg1-m，可选配pice-p>300kw,pmg2-m<250kw,pmg1-m<200kw。如果电机额定功率小于200千瓦，可以明显降低电机和逆变器的成本。除上高山的极限路况外，在平原和丘陵地带，并混模式下ace重卡能让电池包长期运行在荷电维持(cs)模式，通过对发动机瞬态输出功率进行智能功率切换控制(ips)，结合电子地平线先验3d道路信息，将电池包荷电状况(soc)保持在最佳工作区域(例如30％～70％)，此时发动机和双电机(mg1、mg2)可三者共同发力驱动车辆，并混动力总成分钟级持续时间的最大总驱动功率可高达500千瓦以上，混联重卡的动力性、安全性、和节油性等方面即明显优于传统发动机重卡，也优于高配置的增程式串混重卡。[0089]ace重卡完成整个货运事件所做的累计有用功都直接或间接的来源于发动机瞬态输出功率函数对时间的积分，即累计有效机械能。ace重卡节油策略的关键之一就是最大限度地保持发动机在其万有特性曲线的高效区内长期稳定地运转，尽量减少发动机在其高效区外运转，特别是长时间在低负载工况区或怠速工况点运行。发动机启停技术(ss–stopsstart)和发动机停缸技术(cda-cylinderdeactivation)是当前全球汽车行业人士熟知的节能减排现有技术，已广泛应用于乘用车行业；但这两种现有技术的缺点和使用局限性也是行业常识。[0090]干线物流重卡运行绝大多数时间在高速工况，不常遇见红绿灯，车辆启停频次很低，同时主动加速或刹车的频次也很低；重卡发动机在启停切换时，所引发的车辆振动噪声(nvh)问题比内燃机车用车更突出；发动机停转时，重卡上多种机械式附属子系统(例如冷却风扇、水泵、油泵、气泵、转向助力泵、空调压缩机等)无法从发动机处直接获取机械能量来维持正常工作；发动机频繁启停会缩短发动机、启动马达、离合器、铅酸电池等子系统的寿命；干线物流重卡发动机启停技术的实际节油效果甚微(小于2％)；所以节能减排现有技术中的发动机启停技术(ss)并不适用于干线物流重卡，至今全球范围重卡发动机启停技术没有落地商用。同时干线物流重卡正常行驶时绝大部分时间其发动机稳定地工作在燃烧高效区，很少时间工作在发动机低转速、低负载的工况下，虽然在道路拥堵或等待装卸挂车时仍会怠速或低转速、低负载运行，但时间占比很小。干线物流重卡发动机若采用停缸技术(cda)，则需要增加一套复杂的可变气门驱动装置(vva)，通过动态切断发动机部分气缸(例如6缸变3缸)喷油并在四冲程完整周期内常闭这些无燃气缸的全部进/排气门，增加其余燃烧做功气缸的实际负载率。cda的首要目的是在低负载工况下提升发动机尾气温度，使后处理系统(ats)内部各种催化剂在其高效区运行(摄氏250度至500度)，减少车辆污染物排放；次要目的才是通过调整做功气缸的实际工况点至高效区来节油。发动机停缸技术(cda)明显增加了发动机的结构复杂性和成本，降低其可靠性和寿命，但对干线物流重卡而言，综合节能减排效果有限，性价比不高。全球范围干线物流重卡市场，目前都没有批量商用重卡发动机启停技术(ss)或停缸技术(cda)。[0091]ace重卡的机械驱动功率回路和电驱动功率回路，即可各自独立工作也可协同工作，来实时地满足车辆动力学方程(1-1)、串混方程(2-4)、或并混方程(3-3)。ace重卡即便发动机无燃不做正功，由电池包单独给驱动电机供电，也可以维持车辆满载高速行驶几分钟。ace重卡行驶过程是一种有惯性的时变系统，根据冲量等效原理，可以对其发动机瞬态输出功率采取多种脉冲调制(pm)数字式控制策略，例如脉宽调制控制(pwm)或脉幅调制控制(pam)，即可保证发动机长期稳定地运行在高效区，通过功率型电池包对路载功率削峰填谷，实时地满足车辆动力学方程(1-1)、串混功率平衡方程(2-4)、或并混功率平衡方程(3-3)，又能为充分利用各种数字信号处理技术、数字控制技术、大数据技术、机器学习技术来优化ace重卡能量管理铺平道路。电池包和电机的瞬态功率变化速度比路载瞬态功率或发动机瞬态功率的变化速度高一个数量级以上，电池包的瞬态功率函数完全能根据串混功率平衡方程(2-4)或并混方程(3-3)来快速精准地(十毫秒级时延或千瓦级颗粒度)跟随路载瞬态功率函数与发动机瞬态功率函数之差值，实时地满足车辆动力学方程(1-1)；而且ace重卡整车运行时的噪声和振动(nvh)性能要明显优于传统柴油重卡。本公开将ace重卡发动机输出功率的控制策略从现有技术的模拟调幅(am)电子控制升级到基于脉宽调制(pwm)或脉幅调制(pam)的数字电子控制技术；可类比电话或电视产业从模拟通信系统到数字通信系统的升级换代；为充分利用各种新兴的人工智能、大数据、云计算(abc)技术来优化干线物流重卡节能减排提供了高性价比的技术基础、装置、和方法。下面详细阐述两种既可以克服上述现有发动机启停技术(ss)和停缸技术(cda)的原有缺点，又能够保留它们的原有优点，优化ace重卡节能减排的新颖发动机数字控制技术：“智能启停”(iss–intelligentstopstart)技术和“智能功率切换”(ips–intelligentpowerswitch)技术。[0092]首先描述重卡发动机智能启停控制技术(iss)。ace重卡在串混模式下行驶时，发动机与车辆的驱动轮完全机械解耦，此时发动机的工况点(即转速和转矩)可任意设定，与车辆的工况点无关。根据发动机的具体配置参数，可选定发动机万有特性曲线(fuelmap)中比油耗最小值等高线所定义的“最佳工况区”内的最大功率点为“最佳工况点”；该工况点一般在发动机峰值转矩所对应的最高转速(即基速)附近，转矩负荷率在80％～90％之间(实际转矩与峰值转矩的比值)，发动机在最佳工况点的输出功率值(定义为“最佳输出功率”)一般为其峰值功率值的60％～75％之间；该工况点发动机的比油耗(bsfc；g/kwh)最小(即热效率bte最高)，同时发动机排气口处废气的温度也高于250摄氏度，有利于车辆废气后处理系统(ats)高效运行，最大限度减少污染物排放且延长后处理系统在实际运行环境下(rde)的有效寿命。发动机的最佳输出功率应小于发电机(mg1)的额定功率；发动机的峰值功率显然大于最佳输出功率，只是此时发动机的比油耗并非最小值。另外还可将发动机稳定地运行在一个零油耗和零排放的特殊工况点：“无燃怠速点”(nci–non-combustionidle)，该点的转速值可设定在450转/分至750转/分之间，以保证ace重卡上必须从发动机处直接获取机械能量的各种附属子系统都能够正常工作；此时发动机切断其全部气缸的喷油(fuelcutoff)，转矩变为负数，需要由发电机在驱动模式下拖动发动机运转，该工况点的发动机功率定义为“无燃怠速功率”，为负数；其绝对值小于发动机峰值功率的10％；此时的发动机，其作用相当于一个一进多出的变速箱，将发电机在驱动模式下输出的十千瓦级机械功率反向转递到车辆各个需要连续机械能供应的附属子系统，赋能这些附属子系统正常运行。显然在无燃怠速工况点，发动机零油耗、零排放，但会耗电。iss模式下发动机的最佳输出功率又称高态等效功率；无燃怠速功率又称低态等效功率。[0093]对没有可变气门驱动(vva)功能的基本型发动机，在无燃怠速点一个完整的四冲程周期内，吸气冲程和排气冲程将分别产生泵气损失(pumpingloss)，压缩和做功两冲程得益于缸内压缩空气弹簧一缩一伸，基本没有泵气损失；发动机的自身机械损失(包括摩擦损失和泵气损失)与其转速正向关联。无燃怠速点的发动机做为机械负载，无燃怠速功率基本小于20千瓦，额定功率百千瓦级的发电机可轻易地反拖发动机运转，且在分钟级时间内电耗量有限(百瓦时级)。对有可变气门驱动(vva)功能的高级型发动机，则可控制全部气缸的进/排气门在全部气缸停止喷油(即无燃)的完整四冲程周期内保持常关或常开状态，可明显减少泵气损失，从而进一步降低无燃怠速功率，减少电耗。[0094]所谓智能启停技术(iss)，指由车辆控制器(vcu)，根据ace重卡串混模式下的系统配置参数、车辆动态行驶数据、电子地平线道路三维信息、和聚焦优化节能减排的机器学习(ai)算法，指挥发动机在“无燃怠速点”和“最佳工况点”二者之一平稳运行并反复平顺切换，实现对发动机瞬态输出功率时间函数进行双极性非对称矩形脉宽调制控制(pwm)；由发电机组(发动机 发电机)和电池包协同给驱动电机供电，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和串混功率平衡方程(2-4)，在保证车辆行驶的动力性和安全性的前提条件下，优化车辆节能减排。该pwm脉冲序列的周期为亚分钟级，占空比ks定义为脉冲周期内最佳工况点运行时间与脉冲周期的比值(％)，在0和1之间连续可调，而无燃怠速点运行时间占比等于1-ks；可以通过动态调节占空比ks来实现发动机的分钟级时间滚动平均功率(即pwm的冲量；简称“平均功率”)在无燃怠速功率与最佳输出功率之间连续可调。优选发动机工况动态切换控制实施方式如下：从无燃怠速点切换到最佳工况点时，先由发电机(mg1)拖动无燃发动机，将其转速从怠速点提升到最佳工况点后，发动机再开始喷油燃烧做功；在其万有特性曲线(fuelmap)固定转速垂直线上快速增加转矩(亚秒级过渡时间)，到达最佳工况点后稳定地运行；反向切换时，发动机先在最佳工况点先切断喷油，进入无燃被拖状态(做负功)，在最佳工况点的定转速下先将转矩迅速减小成负数(亚秒级过渡时间)，然后再由发电机拖动发动机减速至无燃怠速点后稳定地工作；显然在iss控制模式下，发动机的瞬态功率函数由现有技术的模拟时变函数被转换成非对称双极性矩形pwm脉冲时间序列；对发动机的瞬态控制方式从传统全域面工况的模拟控制转换成新颖独特双点工况的数字控制。串混ace重卡为纯电驱动，十千瓦时级功率型电池包可在短时间内(分钟级)单独支持驱动电机(mg2)满负荷(即额定功率)运转；同时电池包瞬态充放电功率的响应速度比发动机瞬态功率的响应速度高一个数量级，瞬态功率值在电池包的负额定功率到正额定功率之间连续可调，完全胜任根据串混功率平衡方程(2-4)，对路载瞬态功率函数与发动机瞬态功率函数之差值进行快速精准地跟踪(十毫秒级时延及千瓦级颗粒度)，削峰填谷；既能保证整车瞬态动力性丝毫不受发动机工况点动态切换的影响，实时地满足车辆动力学方程(1-1)；又能保证混联动力总成运行时整车的震动和噪声性能(nvh)优于传统内燃机重卡；从整车nvh性能优化考量，发动机工况点切换的过渡时间不能太短，在秒级即可。对ace重卡而言，无燃运行(做负功)时的发动机是发电机在驱动模式下的机械负载；而发电模式下的发电机则是正常运行(即燃烧做正功)时的发动机的机械负载。发动机在最佳工况点工作时发电机(mg1)的输出功率称为“最佳发电功率”，为正数，该值通常高于发电机额定功率的85％且上限为发电机的额定功率；发动机在无燃怠速点工作时发电机(mg1)的功耗称为“无燃耗电功率”，为负数，其绝对值小于发电机的额定功率的20％；换句话讲，在串混iss控制模式下，通过动态调节pwm占空比ks，可实现发电机组(指发动机加发电机)电功率pwm脉冲时间序列的分钟级滚动时间平均值(简称发电平均功率)，在无燃耗电功率与最佳发电功率之间连续可调。[0095]从本质上讲，智能启停技术(iss)将串混模式下ace重卡发动机的实际运行区域极致地简化到单一最佳工况点(固定转速和转矩；比油耗最小)，通过对最佳工况点发动机运行所产生的恒定输出机械功率，进行非对称双极性矩形脉宽调制(pwm)控制，来动态连续地调节发动机分钟级平均输出机械功率和对应发电机组的发电平均功率，根据分钟级路载平均功率与发电平均功率之间的差值基本为零、明显大于零、明显小于零三种不同情况，使电池包在荷电保持(cs)、荷电消耗(cd)、或荷电增加(ci)三种工作模式之一稳定工作或模式之间平顺切换；通过动态精准(亚秒级时延及千瓦级颗粒度)预测车辆电子地平线范围内(小时级或百公里级)路载平均功率时变函数，最大限度地使电池包工作在高效区(bll<soc<bul)，避免因电池包电量基本耗尽(soc<lrl)，导致ace重卡动力性降低的不良情况出现，或因电池包电量基本满溢(soc>url)，导致无法有效地回收再生制动电量的不良情况出现；发电机组(发动机 发电机)和电池包协同供电，确保驱动电机能实时地满足车辆路载功率要求，在保证ace重卡行驶动力性的前提下，优化车辆能量管理，实现节能减排。最简洁有效的pwm控制策略如下，发动机的无燃怠速点和最佳工况点一旦选定后固定不变，通过动态调整发动机瞬态功率双极性等幅脉冲序列(pwm)的占空比ks来实现发电机组的分钟级发电平均功率在无燃耗电功率与最佳发电功率之间连续可调。当然智能启停(iss)功能还可以拓展到发动机的可调节的无燃怠速点与多个高效工况点(即不同的最佳工况功率)之间动态切换的其它技术方案，但这些可调多工况点iss技术方案更复杂且综合性价比并不如上述固定双工况点的iss技术方案。由于驱动电机转速和转矩的调节速度和精度比变速箱快一个数量级，在串混iss模式下，如果车辆需要换挡，即便柔性联轴器不是离合器，驱动电机(mg2)也能够轻松的完成瞬态转矩中断和快速转速同步，令变速箱平顺换挡，整个变速箱换挡操作与发动机的工况无关。[0096]现代重卡柴油机普遍采用涡轮增压器；智能启停技术(iss)即适用于不带可变气门驱动(vva)功能且带固定截面涡轮增压器(fgt)的基本型发动机；也适用于带可变气门驱动(vva)功能或可变截面涡轮增压器(vgt)的高级型发动机。基本型发动机和高级型发动机虽然在万有特性曲线高效区(大小或形状)、动态特性(例如涡轮增压器延迟turbolag等)、和价格等方面差异明显，但两种发动机的最小比油耗(bsfc)或最佳输出功率基本相同；借助ace重卡串混智能启停技术(iss)，配置基本型发动机的ace重卡对比配置高级发动机的车辆，在各种运行工况和应用场景下，均能达到相同的节能减排效果；换句话讲，ace重卡对比传统柴油重卡，大幅降低了对发动机的技术先进性及综合性能的要求，使发动机不再是ace重卡动力性或油耗的瓶颈。未来中国国-6新ace重卡即便配置成本较低的国产基本型发动机，在确保极具挑战的重卡七十万公里实际运行环境(rde)排放稳定达标的前提条件下，仍能同时优化车辆动力性和燃油经济性。绝大多数发动机的最佳输出功率在其峰值功率的55％至85％之间，满负荷或轻负荷时发动机的比油耗(克/千瓦时)都明显高于最小值。发动机的万有特性曲线中，比油耗(克/千瓦时)的等高线为多个互不相交的不规则环形曲线，其比油耗全域最小值等高线内部所包含的区域称最佳工况区，俗称发动机的“甜点”(sweetspot)，其中每一点都是最佳工况点(特定转速和转矩)；比油耗等于最小值的105％的等高线所包含的区域可称为高效工况区(简称高效区)，当然高效区面积大于甜点并完全包含甜点。大多数重卡发动机的甜点所对应的转速在其基速(指峰值转矩点的转速)的95％到125％范围内，所对应的转矩在其峰值转矩的65％至90％之间。现代重卡发动机(柴油或天然气)基本型(basemodel)的高效区面积较小，而高级型(advancedmodel)的高效区面积较大，两种发动机在甜点的最小比油耗均可达到186克/千瓦时。为持续降低油耗(升/百公里)，近十年来，欧美重卡发动机研发的大趋势是降排量(downsize)或降转速(downspeeding)，发动机的基速(即峰值转矩点转速)从1200转/分逐年下降到1100转/分以下，甚至向1000转/分逼近。无论具体应用场景如何，ace重卡在串混模式下都能将整车工况和发动机的工况有效地解耦，在保证整车动力性前提条件下，令发动机在95％以上的时间工作在其高效区内，最大限度地避免发动机功率满负荷或低负荷运行，达到优化节能减排的有益效果。[0097]下面再描述智能功率切换(ips)控制技术。ace重卡在并混模式下，因发动机直接驱动车辆，其转速完全由变速箱挡位和车速来决定并随时间变化，为因变量，但其转矩仍然是自变量，可以独立动态调整；此时对发动机，不能采用智能启停(iss)控制技术，必须采用智能功率切换(ips)控制技术。ace重卡在高速路正常行驶时(平均行驶速度高于50公里/小时)，可优选并混模式运行，在无长坡的路段，其路载平均功率基本大于发动机峰值功率的35％，绝大部分时间为中高负载工况；车辆的瞬态速度在一窄速度带内随时间缓慢变化，车速变化率一般在平均车速正负10％范围内波动，所以车辆的发动机的转速的变化率也小于10％；加速度的绝对值基本小于重力加速度g的5％(即0.5米/秒平方)，此时发动机的瞬态输出转矩仍然大范围独立可调。ace重卡变速箱的自动换挡控制策略，能让发动机在高速工况始终稳定地运行在基速(即峰值转矩点的转速)附近狭窄范围内(高效区)，例如在1100转/分到1600转/分之间。此时发电机(gm1)和驱动电机(gm2)的转速也都和发动机的转速成正比，且两电机的瞬态转矩仍然大范围分别独立可调。可对发动机的瞬态机械功率或功率型电池包的瞬态电功率(充电或放电)分别进行双极性非矩形脉宽调制控制(pwm)或非等幅(即非矩形)脉幅调制控制(pam)，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和并混功率平衡方程(3-3)，而且还能通过调整pwm脉冲序列占空比来动态连续调节发动机平均功率函数值(即分钟级滚动平均值)，使电池包在荷电保持(cs)、荷电消耗(cd)、和荷电增加(ci)三种工作模式之一稳定工作或之间平顺切换。[0098]并混模式下，可对ace重卡发动机的瞬态输出功率进行脉冲调制控制(pm；含pwm或pam)，实现“智能功率切换”(ips)控制功能，具体技术措施如下：对发动机的瞬态输出功率函数进行双极性非矩形脉宽调制(pwm)，脉冲序列的周期为亚分钟级，双极性非矩形(即非等幅)pwm脉冲序列同周期内可分为高态工况或低态工况，低态工况可设定为发动机无燃被拖动时的线工况(功率为负数，小范围波动)，该工况曲线的转矩范围由车辆上所有必须从发动机持续获取机械能才能正常工作的子系统的集合决定，转速范围由ace重卡的车速时间函数和变速箱挡位决定；高态工况可设定为脉冲周期内发动机转速波动范围内，比油耗(bsfc)最小值区域内(即发动机甜点内)功率值相对极大的多个工况点联接而成的线工况(功率为正数，有小波动)，占空比kp定义为高态脉冲时间与pwm脉冲序列周期的比值，在0和1之间任意可调，而低态脉冲时间占比则等于1-kp；由于发动机的转速受制于车速，在pwm脉冲周期内(亚分钟级)有小范围的波动，高态脉冲和低态脉冲都是非等幅(即非矩形)脉冲。在串混智能启停(iss)控制模式下，发动机的瞬态输出功率时间函数为双极性矩形pwm脉冲序列，可直接设定无燃耗电功率与最佳发电功率为常数，与车辆动态工况无关；但在并混智能功率切换(ips)控制模式下，发动机的瞬态输出功率时间函数为双极性非矩形pwm脉冲序列，高态脉冲和低态脉冲的具体形状，与车辆动态工况高度关联，pwm脉冲的顶部幅度曲线会随时间在小范围内缓慢波动。在并混ips模式下，与全高态脉冲序列(即占空比为1.0)一个周期内积分面积相同(即等冲量)的功率值定义为“高态等效功率”，是个大于发动机峰值功率50％的正数；与全低态脉冲序列(即占空比为0)一个周期内积分面积相同(即等冲量)的功率值定义为“低态等效功率”，是个绝对值小于发动机峰值功率20％的负数；ips模式下，发动机的分钟级时间输出平均功率在低态等效功率和高态等效功率之间任意可调，且缓慢变化。上述pwm控制方案，通过对发动机喷油量的动态控制(断油或喷油)，使发动机在其万有特性曲线高效区内的高态工况曲线和低态功耗曲线之间，沿垂直方向(即定转速，变转矩)来回平顺切换，动态调整发动机输出功率分钟级平均值，使电池包在荷电保持(cs)、荷电消耗(cd)、和荷电增加(ci)三种工作模式之一稳定工作或平顺切换，最大限度地避免因电池包电量基本耗尽(soc达到url)，导致ace重卡动力性降低的不良情况出现，或因电池包电量基本满溢(soc达到lrl)，导致电池包无法回收能量的不良情况出现；再由发动机、发电机(mg1)、和驱动电机(mg2)三者协同驱动，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和并混功率平衡方程(3-3)。[0099]ace重卡并混模式下，发动机、发电机(mg1)、和驱动电机(mg2)三者都和驱动轮直接机械耦合，三者的转速在变速箱挡位固定时，完全受控制于车速时变函数这个自变量，均为秒级缓慢小幅变化的因变量时变函数；而三者的转矩则是百毫秒级快速大幅变化的自变量时变函数；三者瞬态转矩可直接叠加，整车变速箱输入轴处总计驱动转矩的峰值可超过4000牛米，明显高于当今世界上最大的16l干线物流重卡柴油机的峰值转矩(小于2800牛米)；所以并混ace重卡在高速工况下可长期稳定地工作在变速箱的最高挡位，很少因加速超车或上坡时峰值转矩不足而向下换挡。如果并混ace重卡运行中突然需要换挡，特别是向下换挡，由于双电机(mg1和mg2)转矩或转速的调整速度比发动机快近十倍，可在换挡瞬间先切断发动机喷油，发动机进入无燃低态工况曲线，由双电机(mg1和mg2)都工作在驱动模式下既拖动无燃发动机又驱动车辆，不需要断开离合器，就可以在秒级时间内完成变速同步后挂新档，然后发动机再重新喷油燃烧做功，进入高态工况曲线；ace重卡在并混模式换档时不会出现明显的驱动转矩中断，基本消除传统内燃机重卡变速箱换档时(特别是向下换档时)的明显顿挫感，改善整车振动及噪声性能(nvh)。换句话讲，在并混ips模式下，如果ace重卡需要换挡，则整个换挡操作必须在发动机pwm脉冲序列的低态脉冲部分完成(秒级)，与传统内燃机重卡换挡操作不同(特别是向下换挡操作不同)，此时不需要断开离合器，由双电机(mg1和mg2)协同驱动，实现变速箱输入轴瞬态驱动转矩中断和变转速同步，完成换挡操作；既减少离合器磨损，延长其寿命，又改善换挡时整车的动力性和nvh性能。ace重卡在高速公路正常行驶时,平均车速高于50公里/小时,很少主动加速或刹车，可优选并混模式。并混模式下发动机的输出功率主要用来直接驱动车辆，发电机和驱动电机可以工作在相同模式下，等效成一个峰值转矩和功率更大的组合电机，或从电池包获取电能来驱动车辆，或通过再生制动给电池包高倍率充电，回收能量。传统内燃机重卡高速路正常行驶时变速箱的实际换挡频率，主要取决于实际道路纵坡函数、整车配置参数、车辆行驶工况、及车辆驱动的峰值功率或转矩，发动机排量越大，转矩或功率余量越充沛，则换挡频率越低；ace重卡在并混模式下，发动机、发电机、驱动电机三者的车辆驱动的转矩或功率可以叠加，其合计驱动转矩(大于3500牛米)或功率(大于450千瓦)要明显大于目前市场上顶级配置的16l柴油机重卡，所以ace重卡并混运行时的换挡频率要明显低于所有的传统内燃机重卡，既可改善车辆的动力性和nvh性能，又延长变速箱自动换挡机构的寿命；在某些特殊路况下，发电机和驱动电机还可以工作在相反模式，一个发电模式而另一个驱动模式。当然智能功率切换(ips)功能还可以通过其它技术措施来实现，例如对发动机瞬态输出功率进行非矩形脉幅调制(pam)控制；本行业普通技术人员可无创造性的举一反三，借助成熟的现代数字通信技术或数字信号处理技术，联想出多种对发动机瞬态输出功率的等效的脉冲调制(pm)技术方案或措施；但这些技术方案或措施在系统简洁性和综合性价比等方面都不如上述pwm技术方案。ace重卡节油机器人还可根据百公里级电子地平线道路三维信息(包括经度/纬度/纵坡)、车辆配置参数及动态运行数据、和司机所选择的预测性自适应巡航控制(pacc)子模式，实时精准地测算(亚秒级时延及千瓦级颗粒度)车辆在非拥堵的高速公路上未来小时级时间段内的路载瞬态功率时变函数(即路载瞬态功率)或分钟级滚动时间路载平均功率时变函数(即路载平均功率)，对发动机实施并混智能功率切换控制(ips)，通过动态控制pwm序列占空比kp来连续调整发动机平均功率函数值(即分钟级滚动时间平均函数值)，使功率型电池包在荷电保持(cs)模式(发动机平均功率基本等于路载平均功率)、荷电消耗(cd)模式(发动机平均功率明显小于路载平均功率)、和荷电增加(ci)模式(发动机平均功率明显大于路载平均功率)三者之一稳定地工作或之间平顺切换；对电池包进行及时充放电(jit)，保证电池包最大限度工作在高效区(bll<soc<bul)，尽量避免电池包进入基本清空(soc<lrl)或满溢(soc>url)的极限工况；发动机、发电机(mg1)、和驱动电机(mg2)三者协同驱动，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和并混功率平衡方程(3-3)，以实现最佳节能减排效果。[0100]ace重卡在并混模式下，发动机、发电机、和驱动电机三者的驱动总转矩在变速箱输入轴处可以线性叠加，合计峰值转矩能轻易突破4000牛米，而目前全球已量产干线物流重卡的顶级配置的16升重卡发动机的峰值转矩小于2600牛米，重卡变速箱最大输入扭矩也小于2600牛米，变速箱输入轴处最大转矩主要受制于变速箱、传动轴、或驱动桥的原设计机械强度和寿命。换句话讲，即便只配置价廉物美的基本型发动机(例如排量11升到13升；峰值功率大于280千瓦；峰值转矩小于2500牛米)和主流高性价比的百千瓦级发电机(mg1)和驱动电机(mg2)，并混ace重卡也能在分钟级短时间内，爆发性输出合计驱动功率(机械功率与电力功率之和)超过450千瓦，合计峰值转矩超过3500牛米，其动力性明显的高于全球市场上已量产的顶级配置16升传统发动机重卡。目前已量产商用干线物流重卡变速箱输入端的最大输入转矩都小于2500牛米；为适配ace重卡，现有重卡变速箱或其它传动子系统在机械强度和寿命方面需重新强化设计；应将变速箱输入端的峰值转矩提升到3000牛米以上，还可以将其最高档位从12至16档减少到6档至8档。[0101]混动车辆现有控制技术一般包括下列七种运行子模式(又称控制子模式)；除非特别注明，否则某一模式对串混或并混均适用；各个控制子模式之间的切换不频繁，平均切换间隔一般在分钟级至十分钟级。[0102]1)纯电池驱动模式：此时发动机不工作，电池包在荷电消耗(cd)模式工作，为驱动电机供电，满足路载功率要求。此时发动机平均功率明显低于路载平均功率。[0103]2)纯发动机驱动模式：此时完全靠发动机直接驱动车辆(并混)或通过发电机间接驱动车辆(串混)，电池包基本不参与工作(即无放电；有再生制动充电)，属荷电保持(cs)模式。发动机功率基本等于路载功率。[0104]3)混合驱动模式：发动机、发电机、驱动电机、电池包协同驱动车辆。此时发动机平均功率与路载平均功率基本相同；而电池包通过高倍率充放电，对路载瞬态功率削峰填谷，工作在荷电保持(cs)模式。[0105]4)发动机驱动加充电模式：发动机除提供完全满足路载功率要求外，剩余功率通过发电机给电池包充电，电池包工作在荷电保持(cs)或荷电增加(ci)模式。此时发动机平均功率明显高于路载平均功率。[0106]5)再生制动模式：此时路载功率为负数(下坡或刹车)，发动机不工作，驱动电机通过再生制动发电，给电池包充电来回收车辆的动能或势能，给车辆减速。此时电池包工作在荷电保持(cs)或荷电增加(ci)模式。此时发动机平均功率明显高于路载平均功率。[0107]6)驻车充电模式：此时车辆停止，路载功率为零。发动机功率完全通过发电机用来给电池包充电，驱动电机不工作，此时电池包工作在荷电增加(ci)模式。此时发动机平均功率明显高于路载平均功率。[0108]7)混合充电模式：此时路载功率为负数(下坡或刹车)，发动机通过发电机给电池包充电，同时驱动电机再生制动也给电池包充电，此时电池包工作在荷电增加(ci)模式。此时发动机平均功率明显高于路载平均功率。[0109]本发明中ace重卡的运行子模式与上述混动车辆现有技术集合的运行子模式有显著差异，通过串混智能启停控制技术(iss)或并混智能功率切换控制技术(ips)，将上述现有混动车辆控制技术中除驻车充电子模式外的其余六种控制子模式对混动车辆的机械功率流或电力功率流的各种模拟控制措施，在发动机瞬态功率脉宽调制(pwm)序列的一个脉冲周期内(亚分钟级)有机地融合及数字化；通过对ace重卡发动机瞬态功率进行脉冲调制(pm)控制，特别是串混iss双极性矩形脉宽调制控制(pwm)或并混ips双极性非矩形pwm控制，将混动车辆运行时对机械功率流或电力功率流的模拟控制问题转换成等价的脉冲调制(pm)数字控制问题，以一种全新的技术方案来解决重卡节能减排优化这个世界性难题，使ace重卡在整车动力性、实际运行环境(rde)排放、和实际油耗(升/百公里)这三项关键指标上比现有内燃机重卡都有明显改善，综合节油率(即油耗降幅比例)可达30％；可类比对现代交流电机升级实施变频控制或矢量控制，利用电力电子功率模块基于pwm控制技术，实施交流-直流-交流电能转换加计算机控制，在电机性能和省电两方面比传统交流电机的定频控制技术实现大幅提升。现有技术集合中的燃油车辆发动机启停技术(ss)、发动机停缸技术(cda)、油电混动车辆的上述七种控制子模式等技术方案的显著技术特征包括发动机的部分或全部气缸是否燃烧做功(cda)，以及发动机是否旋转运行(ss)，以及不同子模式之间切换与车辆路载瞬态功率高度关联；本发明的ace重卡发动机脉冲调制(pm)控制技术方案，包括串混智能启停技术(iss)、并混智能功率切换技术(ips)、和智能模式转换技术(ims)，显著技术特征包括发动机始终旋转，其全部气缸或燃烧运行做正功，或无燃运行做负功，不同工作子模式的分类方法和各个子模式下对机械功率流或电功率流的具体控制方法及所生成的功率函数，和上述现有技术集合有本质的区别，以及不同模式间切换与车辆路载瞬态功率函数无关，只与路载平均功率函数(即分钟级滚动时间平均)高度关联。显然串混iss或并混ips控制技术，即保留了现有发动机启停技术(ss)和停缸技术(cda)的主要优点(例如节油、尾气温度控制等)，又有效地克服两者的主要缺点(例如空调制冷的功能中断；增加系统复杂性和成本、降低系统可靠性和寿命等)，在不增加任何硬件的前提下，以更高的性价比来实现ace重卡节能减排最优化(optimization)。需强调，从理论上讲，串混iss控制或并混ips控制在ace重卡从静止到最高法定车速的全域整车工况都适用，但当ace重卡平均车速低于25英里/小时且主动加速或刹车频繁时(即拥堵路况或城市工况)，串混iss控制在整车动力性和节能减排效果等方面比并混ips控制有明显的优势，应为首选。[0110]当前部分欧美先进内燃机重卡采用电子滑行控制技术(e-coast)来进一步节油，如果某路段车辆路载平均功率绝对值小于预定阈值时(例如绝对值小于25千瓦；重卡下缓坡)，重卡整车控制器(vcu)可指挥自动变速箱(amt)换空挡滑行(neutral)或断开线控离合器滑行，此时发动机与变速箱的输入轴和驱动轮机械解耦，先减转矩后减转速，切换到怠速工况点运行，车辆凭借自身巨大的惯性仍能以基本恒速无驱动滑行一段距离(英里级或分钟级)，达到节油效果；当路载平均功率绝对值超出特定阈值时(例如绝对值大于25千瓦)，vcu指挥发动机再增加转速使发动机与变速箱转速同步后，闭合线控离合器，变速箱重新挂挡，恢复发动机正常驱动模式或制动模式。重卡发动机在怠速工况为低转速和低负荷，比油耗(bsfc)较高，仍有油耗和排放，但此时因发动机负荷低(功率负荷率小于15％)，油耗总量并不高，但污染物排放强度会增加；重卡下缓坡挂空挡滑行(包括断开离合器滑行)，虽能省油，但此时车辆失去发动机制动功能，明显增加机械刹车系统的负担，同时也失去迅速加速车辆的能力，对行车主动安全明显不利；司机开手动挡重卡下坡时，从驾驶主动安全考虑，绝大多数车队明令禁止挂空挡滑行来省油。受限于发动机和变速箱等机械系统反应速度较慢，电子滑行控制技术(e-coast)模式切换的间隔在分钟级，很难以秒级间隔高频率来回切换；干线物流重卡实际行驶道路只有部分路段适用电子滑行模式(e-coast)，例如路程占比小于35％，实际节油效果并不显著，而且还要随时平衡空挡滑行节油与刹车安全之间的矛盾；同时电子滑行模式将大幅增加变速箱换挡累计次数或离合器开关累计次数，对变速箱的换挡机构和离合器的使用寿命都有负面影响，还可能影响整车的振动和噪声性能(nvh)。[0111]ace重卡在串混iss或并混ips控制模式下，在发动机瞬态功率函数的每个pwm脉冲周期内，都分布式地包含了发动机零油耗及零排放的工况(即串混无燃怠速工况或并混无燃低态耗电工况)，还可采用下述“智能模式切换”控制技术(ims)来进一步节油，具体实施技术措施如下。ace重卡根据车辆配置参数、动态工况数据、和电子地平线先验3d道路数据等信息，能实时地(亚秒级时延)以千瓦级颗粒度计算并预测未来小时级或百公里级路段内，路载瞬态功率函数和路载平均功率函数(亚分钟级滚动时间平均)；对路载平均功率函数的绝对值小于设定阀值(例如50千瓦)的路段，优选切换到串混iss控制模式运行；而对路载平均功率的绝对值大于设定阀值(例如50千瓦)的路段，则优选切换到并混ips控制模式运行；显然，串混iss模式下的pwm周期低态等效能耗要明显低于并混ips模式下的pwm周期低态等效能耗，前者单位距离的能耗(即电耗)更低，更利于节油；无论在串混iss模式下还是在并混ips模式下，车辆变速箱始终挂挡运行，永远杜绝空挡滑行，能兼顾节能减排和刹车有效性。驱动电机(mg2)的峰值转矩与发动机的峰值转矩旗鼓相当，但电机的工况(即转矩或转速)调节速度比发动机快一个数量级，无论是串混iss还是并混ips模式，驱动电机(mg2)能在十毫秒级响应时间内，通过变速箱给车辆提供百千瓦级驱动正功率或再生制动负功率，既优化发动机油耗和排放，又完全避免空挡滑行，保证刹车安全，同时还可减少自动变速箱换挡次数，改善整车振动和噪声性能(nvh)；智能模式切换技术(ims)的实际节油效果要明显优于现有电子滑行技术(e-coast)，同时完全克服后者因变速箱换挡次数增加对换挡机构寿命、线控离合器寿命、和整车nvh性能等方面的负面影响，和整车刹车有效性降低及刹车片磨损增加等缺点。[0112]传统内燃机重卡的离合器与轮胎和刹车片类似，为易耗品(consumables)，离合器的核心功能是对发动机到变速箱输入轴之间的转矩传输(torquetransfer)进行开关控制，在离合器从完全断开切换到完全闭合的秒级过渡态，离合器通过内部摩擦片来完成发动机与变速箱之间的转速同步；离合器的正常适用寿命明显低于发动机或变速箱的使用寿命，而且与重卡司机的驾驶风格高度关联，离合器和刹车是重卡日常运维工作的重点之一；更换或维修离合器既费钱，又影响车辆的出勤率，一直是车队日常运维的痛点之一。传统内燃机重卡行驶途中换挡时，特别是向下换档时(downshift)，必须先断开离合器，实现转矩中断(torqueinterrupt)，等变速箱完成换挡操作和发动机在低负载率下提升转速后，再开始闭合离合器，在秒级过渡时期内，利用离合器内部摩擦片打滑来消除发动机飞轮与变速箱输入轴之间的转速差，实现发动机与变速箱转速同步，离合器达到完全闭合，然后发动机才可恢复高负载率运行，驱动车辆；整个变速箱换挡操作一般在秒级时间内完成；由于发动机在全域面工况难以快速精准地调控转速，每次离合器闭合时其摩擦片不同程度的打滑在所难免，显然变速箱频繁换挡以及在秒级过渡期(即完全闭合前)内离合器主动端和从动端之间的转速差或转矩差过大等因素对离合器寿命和整车nvh性能都有负面影响。现代交流电机通过矢量控制，实现对电机转速和转矩的动态精准控制，电机转速控制的速度比发动机转速控制都要高近一个数量级，百千瓦级电机通过矢量控制(vectorcontrol)可轻松地完成变速箱换挡操作所必须的瞬态转矩中断和调速同步(秒级)，不需要离合器的任何协助。本发明的ace重卡节油机器人能够指挥双电机混联动力总成，实现车辆无离合器换挡(cgs–clutchlessgearshift)功能，即ace重卡无论在串混模式下或并混模式下，变速箱换挡时都不需要离合器的同步开关动作，在整个变速箱换挡操作过程中(秒级)，离合器始终处于完全闭合状态(并混)或完全断开状态(串混)，具体技术措施如下。当ace重卡稳态运行在串混iss模式时，离合器一直断开，发动机和变速箱完全解耦，电功率分流器(epsd)通过矢量控制技术指挥驱动电机可以轻松地实现变速箱输入端的瞬态驱动转矩中断和变速同步，令变速箱平顺完成换挡操作。当ace重卡稳态运行在并混ips模式时，离合器一直闭合，发动机与双电机(mg1和mg2)和变速箱的转速同步，如果变速箱需要换挡，则可以动态调节发动机瞬态功率函数pwm脉冲序列的占空比，将发动机的工况切换并维持在pwm低态脉冲时段(秒级)，由发电机在驱动模式下拖动发动机运转，此时发动机等效于一个功耗小于50千瓦的中小机械负载，百千瓦级发电机(mg1)和驱动电机(mg2)同转速(同轴联接)或速比固定(平行轴联接)，转矩可叠加，合计峰值转矩可高于3000牛米，电功率分流器(epsd)通过矢量控制技术，指挥双电机(mg1和mg2)协同，可以轻松地既拖动无燃的发动机运转，又实现变速箱输入端的瞬态驱动转矩中断和变速同步，令变速箱平顺完成换挡操作(秒级)，然后发动机可重新切换到pwm高态脉冲。[0113]在串混iss模式与并混ips模式之间切换时(即智能模式切换控制；ims)，特别是从串混切换到并混时(即离合器从断开到闭合)，通过动态调节pwm脉冲序列占空比，令发动机运行在低态脉冲时段内(秒级)，由发电机(mg1)拖动无燃做负功的发动机来实现发动机转速与驱动电机机械轴或变速箱输入轴转速之间的变速同步后闭合离合器；由于发电机和驱动电机转速和转矩都可以动态精准控制，能保证发电机(mg1)和驱动电机(mg2)在整车各种工况下都能实现快速变速同步(synchronize)，转速差可以严格控制在2％以内，所以在ims控制模式下，ace重卡离合器每次开关的磨损程度比传统内燃机重卡离合器开关的磨损程度大幅降低；显然ace重卡的离合器需要常开和常关两个稳态，其它方面与传统重卡离合器的要求相同。换句话讲，ace重卡只有在串混模式与并混模式切换时，才需要离合器一次断开或闭合操作；车辆稳态运行时如果变速箱需要换挡(在串混iss模式下或并混ips模式下)，可优选无离合器换挡(cgs)控制，不需要离合器任何操作。一辆干线物流内燃机重卡每天平均行驶500英里，需要完成数百次变速箱换挡操作；ace重卡的动力性(指整车合计峰值功率或峰值转矩)要明显优于所有干线物流内燃机重卡，可以将车辆日行500英里的变速箱换挡操作次数减少50％以上；而智能模式切换控制操作(ims)的日平均次数仅几十次；再加上无离合器换挡功能(cgs)可以基本消除因变速箱换挡而引发的离合器开关操作；综上所述，ace重卡通过无离合器换挡技术(cgs)和智能模式切换技术(ims)，对比现代柴油重卡离合器(即现有技术)，能将离合器的开关操作累计次数减少75％以上，将离合器的有效寿命(即更换里程数)提升150％以上，明显降低车辆运维费用，提升出勤率，在不增加任何硬件的前提下，以高性价比解决了司机和车队重卡日常运维的一个痛点。[0114]传统内燃机重卡行驶时，其发动机瞬态功率与车辆路载瞬态功率成正比，二者均为模拟时变函数；对车辆的节能减排优化问题进行计算机模拟分析，需要以发动机气缸单个燃烧做功冲程为基本单元来建模分析。发动机在其万有特性曲线全工况域运行是个非常复杂的多变量非线性系统问题，发动机气缸单个燃烧做功冲程总体时间不足100毫秒，人类至今仍无法在发动机全域面工况燃烧做功冲程层面，以百毫秒级的每次缸内燃烧化学反应为基本单位，建立完整的动态微观(分子级)数理模型或数字模型，实现对发动机动态特性、比油耗、和排放的高保真度计算机实时模拟(百毫秒级)；也无法采集在发动机单个四个冲程微观层面(吸气/压缩/燃烧/排气)，能完备地描述发动机全域工况下节能减排最优化问题的大数据；传统内燃机的燃油喷射电子控制技术实质上是以发动机的单个燃烧做功冲程为最小基本单位，对发动机瞬态功率这个模拟时变函数，进行模拟信号处理和模拟电子控制。[0115]ace重卡节油机器人可通过对发动机瞬态输出功率实施串混智能启停(iss)控制或并混智能功率切换(ips)控制，将复杂多变的发动机瞬态功率模拟时变函数和电池包瞬态功率模拟时变函数分别同步转换成两个相对简单的双极性矩形(串混)或双极性非矩形(并混)脉宽调制(pwm)脉冲时间序列和非矩形脉幅调制(pam)脉冲时间序列，将车辆行驶动力性问题(瞬态、时间微分)或能量管理问题(稳态、时间积分)等复杂的模拟信号处理和控制问题(analoguesignal)转换成相对简单的数字信号处理和控制问题(digitalsignal)，然后依靠计算机程序来自动有效地解决ace重卡节能减排最优化这一数字信号处理和控制问题，真正实现了软件定义且全数字化的油电混合动力总成，可类比移动通讯产业从1g/2g时代的功能手机升级换代到3g/4g/5g时代的智能手机的技术路径演变。需强调，任意一款在欧美中三大重卡市场上已量产的主流重卡发动机，无论是基本型还是先进型，都能够满足本公开ace重卡对发动机的性能要求(稳态或动态)，生成发动机瞬态功率pwm脉冲时间序列；本发明的发动机功率脉冲调制(pm)数字控制技术(即串混iss或并混ips)，将发动机从全域面工况大幅简化到可预先设定的甜点区内的两个点工况或高效区内的两条线工况，有效地屏蔽了各种不同技术档次的重卡发动机在万有特性曲线全工况域内，稳态性能、动态性能、油耗、排放等多方面的差异，使发动机不再是ace重卡车辆动力性和实际节能减排效果的瓶颈，可明显提升ace重卡的系统性价比。ace重卡依靠百千瓦级双电机加十千瓦时级功率型电池包，与百千瓦级大型发动机这两套相互独立冗余的动力系统优势互补，在改善车辆动力性和主动安全性的前提下，实现车辆油耗和排放的最优化，而且其实际节能减排效果与该ace重卡的发动机的全工况域动态性能极限值(万有特性曲线)或司机的驾驶水平都基本解耦；所以，ace重卡节油机器人还可以有效地解决传统发动机重卡因动力总成配置不同和司机的驾驶水平不同，而引发车辆实际油耗高离散性这一公路物流业的长期痛点，让每辆ace重卡在节油机器人的控制下能高度一致性地实现车辆节能减排最优化，完胜人类司机。[0116]显然电池包或电机的百千瓦级瞬态功率的变化速度要比内燃机的百千瓦级瞬态功率的变化速度或百千瓦级路载瞬态功率的变化速度都高一个数量级，受epsd123内部五个电子电子功率模块(例如逆变器121、122a&b、斩波器132a&b)某种组合的协同控制，功率型电池包130a&b能够快速精准地跟踪路载瞬态功率函数与发动机瞬态功率函数之差值的动态变化，实时地满足串混功率平衡方程(2-4)或并混功率平衡方程(3-3)，对应发动机101瞬态功率的双极性矩形或非矩形pwm脉冲序列而同步生成电池包130a&b充放电功率的脉幅调制(pam)时间序列，该pam序列的幅度在充电峰值功率(负值)和放电峰值功率(正值)之间连续可调，周期为发动机pwm序列周期的十分之一，完成对车辆路载瞬态功率模拟时变函数的数字化控制；换句话讲，对ace重卡路载瞬态功率模拟时变函数的实时控制问题可被转换为下列等价问题，先对发动机瞬态机械功率进行脉宽调制(pwm)控制并同步对电池包瞬态电功率进行脉幅调制(pam)控制，然后再根据串混功率平衡方程(2-4)或并混方程(3-3)对二者进行叠加，生成与原始路载瞬态功率模拟时变函数(简称原始路载功率)等效的数字化路载瞬态功率脉冲序列函数(简称数字化路载功率)，保证实时地满足车辆动力学方程(1-1)。原始路载功率函与数字化路载功率之间虽有细微差异，但二者冲量相同(即功率函数的时间积分相同)；重卡行驶是一种惯性动态系统，根据冲量等效原理，数字化路载功率与原始路载功率都能够实时地满足车辆动力学方程(1-1)，将产生相同的整车驱动效果；显然，数字化路载功率为包含发动机功率pwm脉冲序列和电池包功率pam脉冲序列的复合脉冲序列函数。干线物流ace重卡在整个运输事件中的能量管理(稳态、时间积分)或功率管理(瞬态、时间微分)技术问题一旦通过本发明的串混iss技术、并混ips技术、智能模式切换技术(ims)、无离合器换挡技术(cgs)、智能巡航控制技术(icc)、预测性自适应巡航技术(pacc)等组合技术完全数字化以后，其“整车节能减排最优化问题”就被转换成了一个和“计算机下围棋”(例如谷歌的alphago)问题完全等价的狭义人工智能(narrowai)问题，非常适合采用机器学习(ml)算法，特别是多种深度学习算法(deeplearning)，来解题；alphago在围棋上已经完胜人类棋手，ace重卡节油机器人在干线物流重卡节能减排最优化这一特定垂直应用领域，也能够完胜人类司机，并成为卡车司机的最佳助手或副驾驶。[0117]本发明中的ace重卡可配置多个电机，至少标准配置两个额定功率超过150千瓦，转速和转矩分别独立任意可调的大型车规电机。其中一个电机(mg1)主要运行模式为发电模式，简称发电机；另一个电机(mg2)主要运行在驱动模式下，称“主驱动电机”或简称驱动电机；当然发电机也可运行在驱动模式下，驱动电机也可运行在发电模式下(再生制动)；还可以选配一个额定功率百千瓦级的副驱动电机(mg3)，其转速与主驱动电机成比例，转矩任意可调。ace重卡的系统架构为双电机混联架构，其中在混动p1位置的发电机与发动机的飞轮双向机械联接(等速同轴或定速比平行轴)，组成发电机组(genset)；在混动p2位置的驱动电机即与变速箱输入轴双向机械联接(等速同轴或定速比平行轴)，还通过一个线控重卡离合器与发动机的飞轮和发电机的机械轴同时双向机械联接。显而易见，增程式串混重卡可视为上述混联ace重卡在离合器常开时或取消离合器的一种特例，而并混车辆则可视为上述混联ace重卡在离合器常闭时的另一个特例，只是此时两个转速比例固定的发电机和驱动电机可等效为一个额定功率为两者之和的更大的电机。可以从理论上证明，在全工况域内保证整车动力性和主动安全性的前提条件下，优化ace重卡的节能减排效果时，本公开的混联ace重卡(mixedhybrid)的性价比要明显高于同等配置的增程式串混重卡或单电机并混重卡。[0118]ace重卡还包括：卫星导航接收机(gnss)，其为双天线载波相位实时动态差分(rtk)接收机，能实时地测算车辆行驶过程中的纵向道路的经度、纬度、海拔高度、纵坡、以及线速度等参数；或其为高精度单天线卫星导航接收机，能以米级定位精度实时地测算车辆行驶过程道路的经度、纬度、以及线速度等；再配合含动态倾角传感器的惯性导航单元(imu)，能实时地测量道路纵坡，测量精度达到0.1％。ace重卡的车辆控制器vcu或人工智能加速器aiu可被配置为：基于卫星导航仪(gnss)实时测算的车辆在行驶过程中的经度、纬度、纵坡、车速、和车加速度，并结合车辆电子地平线内的先验3d道路信息(经度、纬度、纵坡等)，来对ace重卡的发电机组(发动机 发电机)、离合器、驱动电机、自动变速箱、epsd、和电池包(统称“混联动力总成“)进行预测性控制。[0119]功率型电池包即是ace重卡中最昂贵的子系统之一，也经常是整车各个重要子系统中性能和寿命的短板之一。ace重卡要想早日实现大规模商用，必须同时解决好功率型电池包的成本、性能、和寿命这三大难题。ace重卡对电芯和电池包的技术要求与混动乘用车的要求对比有明显差异，首先在电池包重量或体积等方面要求更宽松，基本没有限制；但在电池包耐高低温和振动，特别是在高倍率部分充放电(hrpsoc)工况下的循环寿命等方面要求更高。ace重卡需要采用超长循环寿命、耐低温、安全可靠、高性价比的功率型电池包；其电芯在高效区内高倍率部分充放电工况下(例如soc30％～70％)，需要能承受5c～10c倍率的连续充放电和10c～25c倍率的峰值充放电(10秒或15秒脉冲)，电芯要长期工作在最具挑战的高倍率部分充放电(hrpsoc)工况，而且其充电倍率经常会高于放电倍率，进一步挑战当前锂离子电芯充电倍率明显小于放电倍率的短板；车辆外工作环境温度-30℃～ 55℃宽温度区间内电池包要能正常工作；等效深度充放电(dod100％)循环寿命超过12000次。整车寒冬室外-30℃熄火停车24小时后，发动机冷启动后，原地驻车发动机怠速热车三分钟以内，车辆启动行驶后，电池包要能正常工作；此时电池包充放电性能允许暂时降低，等电芯内部温度上升到10℃时需能恢复全部充放电能力；但不允许因低温高倍率充电而永久性损伤电芯，减少循环寿命，甚至造成电芯热失控的重大安全隐患。[0120]主流的锂离子动力电芯例如磷酸铁锂(lfp)和三元锂(ncm或nca等)等都普遍怕冷。当电芯温度低于零摄氏度时，其高倍率放电(2c以上)能力明显暂时下降，等电芯温度回升到10摄氏度以上时，电芯放电性能恢复正常，低温放电不会永久性地损伤电芯；但电芯内部低温下(特别是小于0摄氏度时)高倍率充电，则容易造成电芯碳负极镀锂(lithiumplating)，严重永久性地减少电芯寿命；电芯的损伤机理主要是负极镀锂所产生的金属锂枝晶可能刺穿隔膜，造成电芯内短路而引发热失控的安全隐患。电池管理系统(bms)会实时监控电芯的温度，严禁电芯低温时高倍率充电。lfp，ncm，或nca等主流汽车动力电芯均难以单独胜任ace重卡的电池包。与上述主流车规动力电芯不同，钛酸锂电芯(lto；正极三元锂/负极钛酸锂)负极永远不会出现镀锂现象，是唯一能完全满足ace重卡全部技术要求的量产汽车动力电芯。对比上述几种主流锂离子电芯，lto电芯有超长寿命及高安全性、耐低温、高倍率部分充放电(hrpsoc)性能最优异等多项明显优点，也有比能量低(小于65wh/kg)和成本高($/kwh约四倍于lfp/nmc电芯)两大明显缺点。因ace重卡对总容量仅几十千瓦时的功率型电池包在体积和重量等方面基本没有硬性布置限制，lto比能量低和体积大的缺点不足为虑，但其成本高昂的缺点却会阻碍ace重卡大规模商用，必须千方百计地降低功率型电池包系统总成本；本发明通过并联至少两个由不同电化学电芯组成的十千瓦时级功率型电池包，来同时优化ace重卡电池包的综合性能和成本；后续实施例章节详述。[0121]ace重卡的电池包可以工作在三种不同的模式下：1)在荷电保持模式(cs)下，电池包的瞬态荷电状态(soc)和分钟级时间平均soc两者都始终保持在其高效区的最佳上限(bul)到最佳下限(bll)之间连续上下波动变化；2)在荷电消耗模式(cd)下，电池包的瞬态soc始终保持在上红线(url)到下红线(lrl)之间连续波动变化，而其平均soc(分钟级滚动时间平均)在上红线(url)到下红线(lrl)之间随时间持续下降；3)在荷电增加模式(ci)下，电池包的瞬态soc始终保持在上红线(url)到下红线(lrl)之间连续波动变化，而其平均soc在上红线(url)到下红线(lrl)之间随时间持续上升。电池包的最佳工作区(又称高效区)为荷电状态(soc)在最佳下限(bll)至最佳上限(bul)之间；在最佳工作区域内，电池包高倍率部分充放电(hrpsoc)时性能最佳，而且全生命周期内实际等效循环寿命(即总吞吐电量与电池包有效容量的比值)最长；而当电池包soc在下红线(lrl)至最佳下限(bll)之间或最佳上限(bul)至上红线(url)之间高倍率部分充放电运行时，其充放电性能虽非最佳，但不会对电芯造成永久性伤害，导致循环寿命减少。本发明ace重卡的pacc技术方案中，电池包的充放电功率控制策略与ace重卡发动机机械功率控制策略和整车总驱动功率(即闭合回路有效机械功率与有效电功率之和)控制策略息息相关；本发明ace重卡功率控制策略的核心是将“整车功率管理”这一复杂的模拟控制问题分解并转换成两个相对简单的脉冲调制数字控制问题，一个是亚秒级“瞬态功率管理”的数字控制问题，另一个是分钟级“平均功率管理”的数字控制问题；在瞬态功率(亚秒级)控制方面，通过串混iss控制或并混ips控制，将电池包的瞬态电功率模拟函数与发动机的瞬态机械功率模拟函数转换为两个同步的(synchronized)pam脉冲序列和双极性pwm脉冲序列，实时地满足车辆动力学方程(1-1)、串混功率平衡方程(2-4)、或并混功率平衡方程(3-3)；此时电池包的瞬态荷电状态(soc)时变函数在下红线(lrl)与上红线(url)之间连续上下波动；在稳态平均功率(分钟级滚动平均)控制方面，通过分别动态调整上述电池包pam脉冲序列的幅度或发动机pwm脉冲序列的占空比，并对上述pam脉冲序列或pwm脉冲序列分别实施分钟级滚动时间平均运算，来分别动态连续地调整电池包平均功率函数值或发动机平均功率函数值；还可以根据车辆动力学方程(1-1)以千瓦级颗粒度实时地(亚秒级时延)计算并预测电子地平线内(小时级或百公里级)路载瞬态功率函数和平均功率函数(分钟级时平均)，再通过动态调整路载平均功率函数与发动机平均功率函数之间的差值，令电池包在荷电保持(cs)模式(差值基本等于零)、荷电消耗(cd)模式(差值明显大于零)、或荷电增加(ci)模式(差值明显小于零)三种工作模式之一稳定运行或模式之间平顺切换，最大限度地使功率型电池包能够长期稳定地工作在高效区，寻求电池包再生荷电周转率最大化及发动机荷电周转率最小化，实现同时优化ace重卡的动力性、安全性、和节能减排等多重有益效果。[0122]ace重卡的电池包中所存储的荷电(又可称电量)分两种：一种是来源于发动机直接发电的高成本荷电，即“发动机荷电”(enginecharge)，另一种为来自驱动电机再生制动所回收的准零成本荷电，即“再生荷电”(regencharge)；显而易见，再生荷电也间接来源于发动机。ace重卡节油机器人在整个货运事件(freightevent)中功率控制策略(等效于能量管理策略)的重点，首先是尽量增加电池包的总荷电吞吐量(千瓦时)，用于驱动车辆；其次是最大限度地提高再生荷电在总荷电中所占比例，同时尽量降低发动机荷电在总荷电中所占比例；显然总荷电等于再生荷电与发动机荷电之和，三者的量纲均为千瓦时。总荷电吞吐量与电池包有效容量的比值定义为总荷电周转率；本发明中ace重卡“能量管理优化”或“节能减排优化”的表述，即可以指待解决的技术问题，也可以指解决上述技术问题所达到的技术效果(即油耗最小化)；而ace重卡预测性自适应巡航控制(即i级节油机器人的pacc功能)则是实现油耗最小化有益效果的技术方案，为本发明中多种具体技术措施的集合；pacc实质上是ace重卡的整车动态功率控制策略，其核心之一便是在尽量提升每个货运事件电池包总荷电周转率的前提条件下，同时寻求再生荷电周转率最大值和发动机荷电周转率最小值。[0123]vcu可被配置为：基于gnss接收机的精准授时，实时地校准包括vcu的内置时钟在内的各个子系统微处理器的内置时钟，以具备单向性和唯一性的系统时间序列来自动标注ace重卡整车及与车辆行驶横向或纵向控制相关联的各个子系统的动态运行数据，进行采样频率高于5赫兹的测算和存储；在第一维度上，将来自包括gnss接收机、地图仪、发动机、发电机、电功率分流器(epsd)、离合器、驱动电机、自动变速箱、以及电池包的中至少两个子系统的配置参数和/或动态工况数据，对齐拼接成数据组；以及按照系统时间序列，将多个数据组在第二维度上进行校准、对齐、或排列，以形成关于ace重卡运行的结构化的大数据(即节油数据集)，用于描述其动态运行状况，特别聚焦车辆节能减排及行驶自动安全；可选地，为保护司机和车队的隐私和商业秘密，对专用结构化大数据进行脱敏加密，随后以安全的方式通过移动互联网，实时地(亚秒时延)或及时地(小时级时延)上传云端计算平台存储，供后续大数据分析处理。[0124]vcu还可被配置为：基于电子地平线范围内3d地图先验道路纵坡分布函数、车辆gnss定位、发动机的万有特性曲线数字模型、发电机万有特性的数字模型、电池包充放电特性的数字模型、变速箱特性的数字模型、以及驱动电机万有特性的数字模型中的至少一者，来对发动机、发电机、电池包、epsd、变速箱、以及驱动电机中的相应的至少一者进行实时控制。[0125]vcu还可被配置为：在车辆行驶过程中，指挥众多车载传感器和微处理器集合，实时采集并本地存储ace重卡运行的结构化大数据(即节油数据集)；并且将车载存储的节油数据集，经由无线移动互联网，实时地(亚秒级时延)或及时地(小时级时延)向远方云端计算平台进行发送并存储，以供后续在云端进行分析处理。在云平台上，集成深度学习算法、云平台算力、和众多ace重卡集群的节油数据集，来训练ace重卡节油机器人的云端ai大脑(即ai训练芯片)，建立节油算法的深度神经网(dnn)模型，并将针对特定货运事件的默许节油算法下载或无线远程推送(ota)到指定ace重卡，再由该车端ai大脑(即ai推理芯片)进行本地实时推理运算，优化车辆油耗和排放。根据特定ace重卡和具体货运路径，结合同一路径历史上所有ace重卡的运行大数据，云端ai大脑迅速计算出该车辆在该路径行驶的默认最佳节油功率控制方案，下传推送给该车辆，再由车端ai大脑根据具体车况和路况，进行本地推理运算，实时修正功率控制策略，达到车辆油耗(升/百公里)和排放最优(即最小化)。[0126]中国国-6重卡柴油机和现代欧美重卡柴油机的后处理系统(ats)采用基本相同的技术路线，由柴油氧化催化器(doc)、柴油颗粒过滤器(dpf)、和消除氮氧化合物(nox)的选择性催化还原器(scr)三大子系统从前向后依次循序串联组成。催化剂减排转换高效温度范围一般在250℃(摄氏度)至550℃之间。柴油机在中高负荷工况下，其的尾气温度一般在250℃到500℃，ats系统在高效区，有利于减排；而发动机冷启动时(指后处理系统内部催化剂表面温度低于100℃)或低负荷运行时，其尾气温度明显低于250摄氏度，后处理系统内部的各种催化剂表面温度无法迅速达到250℃其高效区阈值，即所谓的关灯温度(light-offtempreture)，此时催化剂转换效率不高(例如小于50％)，污染物(微粒物、nox等)排放污染较高。车辆累计排放污染的大部分来自其发动机冷启动、低负荷怠速、和其它转速和转矩突变的瞬态；如何在70万公里ats系统质保范围内，长期稳定地满足车辆实际运行环境(rde)下污染物排放法规限制，是中国国-6新重卡要有效解决的另一道技术难题。[0127]受控于实时监测车辆尾气排放情况的车载自诊断模块(obd-ii)，现代柴油重卡每隔一段时间(百英里级或千英里级)，就必须停车完成dpf系统主动再生(activeregeneration)，清除淤积在dpf内部的碳颗粒；主动再生的频次(次/百公里)主要取决于车辆的配置参数和其主流运行工况(dutycycle)；dpf主动再生既耗时(约30分钟停车怠速柴油机)，又费油做无用功；dpf主动再生一直是欧美重卡司机和运输公司的痛点之一，也将成为使用新国-6重卡的中国司机和车队的痛点之一。[0128]本发明的混联ace重卡，能在其运行全生命周期内，通过实施串混智能启停控制(ips)和并混智能功率切换控制(ips)，将发动机长期稳定地设置在其燃烧高效区或最佳工况点，可比单电机并混重卡或传统柴油重卡的主动再生频次降低80％以上；在优化车辆油耗的同时，保证其排放后处理系统内催化剂表面温度长期稳定地落在高效转换温度范围内(高于250摄氏度)，将ace重卡的发动机比单电机并混重卡或传统柴油重卡的发动机冷启动次数减少75％以上；即能降低油耗，又能减少重卡实际运行中的污染物排放，长期稳定地满足国-6排放法规中实际行驶下的排放控制(rde)要求。[0129]如上所述，在干线物流应用场景下，本公开的双电机单离合器混联重卡能比传统发动机重卡综合油耗(升/百公里)可降低30％，且动力性、主动安全性、rde排放达标一致性更优。同时与增程式串混重卡相比，混联重卡在节油性、动力性、主动安全性、和成本竞争力等方面都更具优势。[0130]本发明的ace重卡节油机器人(vcu及aiu)可根据电子地平线内的先验道路3d数据(经度、纬度、纵坡)、车辆配置参数及动态运行数据(总质量、滚动摩擦系数、风阻系数、车速、车加速度、实时定位等)等信息，和车辆动力学方程(1-1)，以高于1.0赫兹的刷新频率和千瓦级颗粒度预测电子地平线内的路载功率时空函数，然后根据聚焦节能减排的机器学习(ml)算法，在车端实时(亚秒级)自动生成并执行车辆功率控制策略，指挥混联ace重卡动态实施串混智能启停控制(iss)或并混智能功率切换控制(ips)、智能模式切换控制(ims)、无离合器换挡(cgs)，或智能巡航控制(icc)等一系列组合控制技术，在保证车辆动力性和主动安全性的前提条件下，令发动机和电池包都能长期稳定地工作在各自的高效区，实现ace重卡实际节能减排效果最优化，特别是综合油耗最小化；上述多种技术措施之集合被定义为ace重卡的“预测性自适应巡航控制”(pacc：predicativeadaptivecruisecontrol)技术方案或功能。对比传统内燃机重卡，在相同路径、相同负载、相同货运时间的条件下，ace重卡节油机器人通过pacc技术方案，可实现实际油耗降幅超过25％，节油效果一致性极高，且与ace重卡人类司机的水平和发动机的极限性能基本解耦。显然pacc技术方案可实现ace重卡纵向l1级自动驾驶功能；在本公开中，pacc既可代表具体技术方案，又可代表该技术方案所能实现的l1级自动驾驶功能；pacc是ace重卡从i级到v级节油机器人的基石性功能。高速公路odd内，在车辆节能减排方面，pacc功能(即车辆纵向控制)起决定性作用，权重系数高达98％，车辆横向控制的权重系数仅2％，基本可以忽略不计；但在车辆行驶主动安全性方面，pacc功能仍起重要作用，权重系数为65％，而车辆横向控制的权重系数上升为35％，几乎同等重要；如果在城市开放道路odd内，对车辆行驶主动安全性而言，纵向控制和横向控制同样重要，权重系数各50％。[0131]当前全球各国都采用基本相同的指标(metrics)来衡量车辆交通安全，其中人员死亡率(fatalityrate-fnr；人次/亿英里)和人员伤害率(injuryrate-inr；人次/亿英里)为最重要且最常用的两项滞后性指标(laggingindicator)。美国有世界上最全面和公开的政府交通事故数据库，向公众提供详尽的数据和分析报告。通过比较hav与有人驾驶的车辆在实际运行环境下(rde)的死亡率(far)和伤害率(inr)等滞后指标(laggingindicator)，hav产品提供商、政府、公众、保险公司、法院等道路交通安全利益攸关方才能根据真实且充足的统计数据做出判断，决定是否修改相关法律法规，允许hav在其设计运行域(odd)内落地商用。[0132]hav价值主张(valueproposition)的第一要点就是ai司机能够大幅减低由于人类司机的失误而引发的90％以上的道路交通事故。但是ai司机(即l3或l4系统)比人类司机在odd内驾驶车辆更安全目前只是一个愿景或假设，还没有充分的统计数据支持，更不是事实或真理。hav车辆行驶的主动安全性和可靠性基于两个相互正交维度的衡量指标；第一维度是车辆物理信息系统的安全性和可靠性，例如转向系统、刹车系统、动力总成、轮胎、电控单元等，基于现代物理学，所有元素均无生命也无意识，属于具备确定性和可预测性的纯工程技术问题；当前全球汽车行业有一整套成熟的技术标准和验证方法；第二个维度是ai司机执行动态驾驶任务(ddt)的安全性和可靠性，基于ai司机与其它道路使用者(特别是其它人类司机)和道路基础设施之间的动态交互与协同和人类大脑数万年进化演变，并不是一个纯工程技术问题，而是一个复杂的生态和社会系统问题，其中很多元素既有生命又有意识，不具备确定性和可预测性，而是充满不确定性(即随机性)和不可预测性的技术问题和社会问题的混合体；目前全球汽车行业还没有一套关于hav的ai司机执行动态驾驶任务(ddt)时安全性和可靠性的成熟技术标准和验证方法。如何在hav获准批量商用前，在不额外增加现有道路使用者(roadusers)，特别是弱势道路使用者，交通风险的前提下，从统计意义上高置信度地证明ai司机比人类司机在执行ddt方面更安全又更可靠，是一个“先有鸡还是先有蛋”的世界性难题，目前全球范围还没有技术和商业上都可行的有效解决方案。[0133]美国兰德公司(rand)2016年的研究报告阐述了要通过统计推理来证明hav安全性和可靠性所需三真测试(3rtest；真车/真路/真负载)里程(即样本数量)。nidhikalra,drivingtosafety:howmanymilesofdrivingwouldittaketodemonstrateautonomousvehiclereliability？,randcorporation，2016。根据该报告，以美国2013年有人驾驶车辆的死亡率(far)1.09人次/亿英里和伤害率(inr)77人次/亿英里为基准，以统计学95％置信度做统计推理，如果hav真能够完美无缺(即零人员伤亡，无交通事故)，则hav需累计行驶2.75亿英里来证明死亡率(far)的水平相同，390万英里证明伤害率(inr)的水平相同；但实际上hav不可能完美无缺，会涉及交通伤亡事故，此时hav需累计行驶88亿英里来证明死亡率(far)的水平相同，1.25亿英里证明伤害率(inr)的水平相同。上述交通事故数据绝大部分基于乘用车；干线物流重卡的far和inr数据与上述交通事故数据在同一数量级，差异率小于50％。换句话讲，要证明hav重卡和人类驾驶的普通重卡的安全性基本相同(即基本相同的far和inr),以far为衡量基准时，hav需要积累超过一百亿英里的三真测试数据；以inr为衡量基准时，需要积累超过一亿英里的三真测试数据。计算机模拟和封闭试车场测试虽然都是hav研发过程中必须的检验和验证(verification&validation)手段，但二者都无法撼动三真测试在hav验证环节无法替代的核心地位。hav自动驾驶安全性/可靠性的验证(validationofsafety/reliability)所需累计里程和费用比l2级车辆(为具备确定性和可预测性的物理信息系统)安全性/可靠性验证所需的里程和费用高近千倍(即三个量级)，故称为批量验证(bigvalidation)；批量验证hav重卡ai司机的安全性和可靠性，实质上是验证ai司机与经过数万年进化演变的人类大脑在完成动态驾驶任务(ddt)方面的差异性和ai司机与大量人类道路使用者之间的动态交互及协同的综合能力，是个没有完整数学模型的技术问题加社会问题的混合体，具备不确定性和不可预测性；显而易见，完成上述hav重卡自动驾驶系统的批量验证，比l2级adas系统的安全性和可靠性的验证所耗费的资源(人、财、物)要高近千倍。换句话讲，hav重卡商用落地的真正难点不是l4系统的工程开发，而是其商用前必须通过的批量验证。[0134]验证hav出租车(robo-taxi)的三真测试可在方圆百英里的某个城市或郊区的道路上进行，但批量验证干线物流hav重卡的三真测试必须在全国范围的高速公路上进行才有统计意义。hav重卡批量验证除了耗费时间和资金巨大的挑战之外，更大的挑战在于hav重卡三真测试可能给高速公路上绝大多数人类司机驾驶的车辆带来额外巨大风险和政府和公众要求确保道路交通安全这对不可调和的矛盾。由于重卡的体积和质量比乘用车高一个数量级，对高速行驶的hav重卡而言，几乎所有其它车辆都是弱势道路使用者(vulnerableroaduser)；由于重卡相对乘用车而言体型和重量巨大，在高速公路上测试hav重卡，对绝大多数现有道路使用者来讲，感受到的交通风险和实际的交通风险都极可能暂时攀升；在没有充分统计数据证明hav重卡的安全性和可靠性之前，公众(public)不会同意“被小白鼠化”，被动地成为hav重卡三真测试过程中的弱势道路使用者；各国政府对高速公路测试hav重卡都非常慎重，截止2020年一季度，世界上还没有任何一个国家的中央政府，允许hav重卡在全国范围高速公路上开展l3/l4级系统的三真测试，无论车中是否配备司机安全员(safetydriver)。在全球hav研发的排头兵美国加州，虽有超过五十家企业正开展hav乘用车公共道路(publicroad)三真测试，但加州法律目前仍明令禁止hav重卡在加州的公共道路开展三真测试；中国政府目前也不允许hav重卡在高速公路上与社会车辆混合行驶，开展l3/l4系统的三真(3r)验证测试。换句话讲，l4级乘用车商业化落地，例如区域性无人驾驶出租车(robo-taxi)，主要技术和商业难点是l4级系统的产品研发和量产低成本(千美元级/辆)，批量验证无法规障碍，耗资耗时问题能够解决；然而l4级干线物流重卡商业化落地，l4级系统产品研发和量产高成本(万美元级/辆)不再是难点，而批量验证的当前法规障碍和耗资耗时巨大则成为难以跨越的鸿沟。hav重卡在公共道路上的测试或商用“路权”问题，是hav重卡批量商业之前必须解决的一道难题。对各国政府、公众、和其它道路交通安全利益攸关方而言，hav重卡的路权应该是“挣来的”(earn)，而不是“要来的”(request)；hav重卡的开发商，无论是整车厂、一级供应商、还是科技企业，不应“假设”l4系统比人类司机更安全和更可靠，以鼓励创新的名义从政府处先要来路权，将现有高速公路使用者变成hav重卡三真测试的“小白鼠”；而应该通过完成现行交通法规允许的l2级adas系统亿英里级影子模式三真测试，从统计意义上证明hav重卡并非不安全和不可靠，从政府处挣来l3系统脱管模式下三真测试的路权。[0135]在全球各国现行交通法律法规的监管框架下，只能够先将hav重卡配置的l4自动驾驶系统降维成l2级adas系统使用，每辆hav重卡至少要配备一名持有商用车驾照(cdl)的司机安全员，才能在全国范围的高速公路上，进行l2级影子模式三真测试或商业运营，积累真实道路交通安全数据；通过持续有效地与政府及公众沟通，并用亿英里级三真测试数据和差异报告来证明hav重卡在高速公路上进行l3级三真测试“并非不安全”，逐步获得公众的理解和政府批准的路权后，开展高速公路odd内的l3级三真测试。ace4重卡目前在北美高速公路odd内开展l3或l4系统三真测试除法律障碍外，另一项巨大挑战是l4级重卡三真(3r)测试的单位可变成本(variablecost)超过1.0美元/英里(主要指司机费和油费)，约为l4级乘用车三真测试可变成本的三倍；ace4重卡要完成十亿英里级l4级自动驾驶系统安全性和可靠性的3r批量验证，仅验证费用一项就可高达十亿美元级，比开发全新传统重卡的验证费用高近百倍；而且单车的每年十万英里三真验证的合计可变费用在十万美元以上，也远高于同车l4系统硬件和软件的总成本(三万美元以内)。[0136]根据现行美国和加拿大(即北美地区)法律法规，ace2重卡在产品开发阶段(development)完成包括l2级adas系统在内的整车验证百万英里级三真测试后，在北美可以直接进入量产和商用阶段(deployment)；显然ace2重卡行驶时，人类司机始终对交通安全负全责；但ace4重卡级在产品开发阶段(development)完成产品初步验证(百万英里级三真测试)，仅能证明车辆物理信息系统的安全性和可靠性，根本无法证明l4级ai司机在高速公路odd内，执行动态驾驶任务(ddt)的安全性和可靠性；还需要经过初期量产和示范阶段(demonstration)这一中间环节，完成hav重卡l4级ai司机执行ddt安全性和可靠性的百亿英里级批量验证，才可能以充分的统计数据说服政府及公众，同意修改相关法律法规，赋予l4级ai司机和人类重卡司机同样的路权，进入ace4重卡iv级节油机器人商用部署阶段(deployment)；显然ace4重卡除能同时优化车辆的动力性、安全性、和节能减排效果外，还可大幅提升人类司机的劳动生产率和货运时效性。在产品开发阶段，乘用车和重卡的l4级系统在技术层面，特别是硬件、软件和感知-决策-控制ai算法层面，无实质性差异；但在示范阶段(即批量验证阶段)，对政府和公众等道路交通安全利益攸关方而言，由于重卡的体积和质量比乘用车高一个数量级，对现有道路使用者和公众而言，在高速公路odd内，批量验证l3或l4级ai司机时，l4级重卡的主观安全性和客观安全性与l4级乘用车相比，差异巨大，必须区别对待，谨慎行事。hav重卡运行安全性和可靠性的衡量指标有两类：1)第一类为先导指标(leadingindicator)，是指包括影子模式下的差异数(次/千英里)或差异里程(英里/次)，以及脱管模式下的脱管数(次/千英里)或脱管里程(英里/次)等替代测度(proxymeasure)，具备中度可信(valid)、中度可靠(reliable)、高度可行(feasible)、和中度不可操纵(non-manipulatable)等特点；2)第二类为滞后指标(laggingindicator)，是指包括实际道路交通伤人率(inr；人次/亿英里)及死亡率(far；人次/亿英里)等结果测度(outcomemeasure)，具备高度可信(valid)、高度可靠(reliable)、中度可行(feasible)、和高度不可操纵(non-manipulatable)等特点。[0137]根据saej3016标准对自动驾驶系统的分类和定义，在设计运行域内(odd)，l2级adas系统负责驾驶控制(drivingcontrol；即车辆持续性纵向和横向行驶控制)，人类司机负责感知和决策(即物体和事件的探测和响应；oedr)，同时做为动态驾驶任务后援(ddtfallback)，可以脱脚或脱手，但不可以脱眼或脱脑，要随时准备在一秒内接管动态驾驶任务(ddt＝control oedr)；l3系统能完成全套动态驾驶任务(ddt)，人类司机做为ddt后援(fallback)，可以脱脚、脱手、脱眼、但不可脱脑，要能随时准备在15秒内接管动态驾驶任务(ddt)；l4系统能完成全套动态驾驶任务(ddt)，同时l4系统自备ddt后援(fallback)，人类司机可以脱脚、脱手、脱眼、脱脑，离开驾驶座，到驾驶舱后面休息。除非特别注明，ace重卡节油机器人的默认设计运行域(odd)为封闭式高速公路。[0138]在美国，重卡司机与民航飞行员一样，每天的最长工作时间有强制性法规限制。美国重卡司机的工作时间联邦法规(hos)明确要求如下：司机上岗从重卡发动机点火开始，每天(24小时)最多只能工作14小时，其中驾驶时间最多11小时，然后必须离开驾驶座，休息10小时后，才可重启下一个24小时的周期。所有重卡从2018年起，在北美(美国和加拿大)都必须使用政府认证的电子记录器(eld)来实时记录重卡运行，避免纸质hos记录可人为修改的弊病。重卡司机为专业人士，必须具备商用驾照(cdl)，在全部有乘用车驾照的人群中占比不足3％。与中国干线物流重卡较高比例双司机运行不同，美国干线物流重卡双司机(teamdrivers)占比远低于10％，绝大多数为单一司机。司机费用和燃油费是美国干线物流重卡运行总费用中占比第一(约40％)和第二(约25％)的成本因子，二者合计在车队运营成本中占比高达2/3。基于美国现有干线物流重卡商业运营监管的法律法规体系，l3级hav重卡商用阶段可能让人类司机通过获得政府hos法规特别豁免(specialwaiver)，每天增加一个到三个小时的实际驾驶时间，相当于提升司机劳动生产率9％～27％；而l4级hav重卡一旦被政府批准商用，在高速公路odd内，人类司机和ai司机交替驾驶，能让一个司机当两个人用，车辆昼夜兼程，24小时连续行驶，l4级重卡单司机可日行一千英里以上，大幅提升司机劳动生产率75％以上,同时缩短超长干线物流(单程一千英里以上)的货运时间35％以上，明显降低干线物流货运成本(美元/吨英里)并提高货运时效性，真正做到多快好省，经济效果和社会意义巨大，将给万亿美元级全球公路货运行业带来革命性变化。业界普遍认为，l2级干线物流重卡已经实现批量商用；l3级干线物流重卡仅是一款过渡性产品，以l4系统80％的成本来实现其20％的有益效果，性价比次优；尽早实现l4级干线物流重卡大规模商用，才是未来十年内全球万亿美元级公路货运行业的奋斗目标。本公开讨论l1～l4级自动驾驶系统时，除特别注明，设计运行域(odd)指高速公路；司机泛指人类司机(humandriver)；ai司机则专指机器司机(machinedriver)，即l3级或l4级自动驾驶系统。[0139]高速公路上同车道内行驶时，车辆的持续性纵向控制(加速、刹车、或巡航)与持续性横向控制(例如换车道等)在车辆能量管理或行驶主动安全两个方面，单方向(uni-directional)基本解耦，故称一维(1d)纵向控制(longitudinalcontrol)，在以车辆纵向位移为自变量的一维坐标系内，实时地满足车辆动力学方程(1-1)，不需要考虑横向控制所产生的影响；但车辆的持续性横向控制却与其纵向控制高度关联(即双向深度耦合)，必须二者动态协同控制，才能保证车辆行驶时的主动安全性，故称二维(2d)横向控制(lateralcontrol)。在高速公路odd内，从ace重卡节能减排最优化角度考虑，纵向控制(即pacc功能)的权重系数为98％，而横向控制的权重系数仅为2％，对油耗的影响可忽略不计；从ddt安全性和可靠性角度考虑，纵向控制(即pacc功能)的权重系数为65％，而横向控制的权重系数仅为35％，二者需统筹协同。如果换到非封闭式城郊道路odd内，从ace重卡节能减排最优化角度考虑，纵向控制(即pacc)的权重系数为95％，而横向控制的权重系数仅为5％，对油耗影响仍然很小；从ddt安全性和可靠性角度考虑，纵向控制(即pacc功能)的权重系数及横向控制的权重系数分别为50％，二者同等重要。需要强调，在车辆节能减排方面(基于l1级1d纵向pacc控制)，ace4重卡(即iv级节油机器人)对比ace1重卡(即i级节油机器人)在功能和性能方面完全相同；但在ddt安全性及可靠性和司机劳动生产率方面，ace4重卡对比ace1重卡在功能和性能方面有天壤之别，并能向下兼容全部功能。i级节油机器人是“经济基础”，iv级节油机器人为“上层建筑”。需要强调，车辆节能减排优化问题实质上是一种车辆行驶过程中的稳态宏观特性，体现了对发动机或电池包瞬态功率函数的时间积分，节能减排效果具备可叠加性；类比下围棋，不计较局部得失，而聚焦全局胜利；i级节油机器人的pacc控制功能，可靠性达到99％就可以批量商用。然而iv级节油机器人执行l4级ddt时的安全性和可靠性实质上一种车辆行驶过程中的瞬态微观特性，类比民航飞机的安全性，不出事故为常态不减分，一但出事故就可能机毁人亡，iv级节油机器人执行l4级ddt的可靠性即便达到99.9999％，政府和公众也不会允许进入批量商用，其死亡率必须明显小于人类司机的1.09人次/亿英里水平(即八个九以上的可靠性)，政府和公众才可能允许进入批量商用阶段。换句话讲，在系统安全性和可靠性门槛方面，i级节油机器人与iv级节油机器人之间有天壤之别，i级节油机器人是“经济基础”，iv级节油机器人为“上层建筑”。[0140]本公开中的ace重卡采用线控动力总成、线控刹车、和线控转向(x-by-wire)，车辆横向或纵向控制功能都必须是高可靠性(asil-d)低时延(十毫秒级)的动态控制功能，而交通事故是否发生以及事故的严重程度很大程度取决于碰撞时刻(collisiontime)前后十秒级时间内，操控者(人类司机、adas系统、或ai司机)对车辆周围物体或事件的监测和反应(oedr)及车辆行驶持续控制(即动态驾驶任务ddt)的实时性、精准性和鲁棒性。i级节油机器人通过1d纵向控制pacc功能，优化车辆的能量管理，在节能减排效果方面，可完胜人类司机，对比传统内燃机重卡综合油耗(升/百公里)降低近30％，且实际节油效果高度一致，与司机水平和发动机技术档次都基本解耦；ace1重卡运行每一分钟或每一英里，都在创造节能减排的额外价值，是其它三种高级节油机器人的坚实地基(foundation)；ii级至iv级节油机器人都是高级版节油机器人，在车辆行驶控制方面，增加了车辆的2d横向控制(lateralcontrol)功能，同时逐级增强车辆周围感知和决策功能(oedr)的精准性及鲁棒性、系统冗余度、和车载ai算力等。在高速公路odd内，ace重卡同车道1d纵向控制(即pacc功能)为稳态(亚小时级)，运行时间占比超过95％；而包括车辆换道、车辆路边紧急停车、进入高速公路服务区或下高速公路等行动的2d横向控制为瞬态(亚分钟级)，运行时间占比小于5％；车辆实际油耗(升/百公里)完全取决于重卡节油机器人在1d纵向控制pacc模式下的能量管理优化ai算法，与2d横向控制基本无关。[0141]在ace重卡配置的车辆控制器(vcu)之内或之外，增加一个最高汽车安全完整性等级asil-d的比较器(comparator)模块(既可以是真实电子模块，也可以是虚拟逻辑模块)，能以不低于20赫兹的刷新频率，实时地比较和切换(compare&switch)源于人类司机、车载量产商用的adas系统(即l2级系统)、和待验证ai司机(即l4系统)这三套相互完全独立的车辆行驶动态控制信号(横向或纵向)，生成车辆驾驶最终的动态线控信号(controlsignal)，这些车辆线控信号满足下列方程：[0142]csi＝ki1wi1 ki2wi2 ki3wi3ꢀꢀꢀꢀꢀ(5-1)[0143]其中i＝1代表车辆纵向控制，i＝2代表车辆横向控制；wi1代表人类司机线控信号，wi2代表adas线控信号，wi3代表ai司机线控信号，三者为相互独立的自变量(时变函数)；cs1和cs2分别代表最终操控车辆的纵向或横向线控信号，二者为相互独立的因变量(时变函数)；kij为六个可动态软件设定的权重系数，为常量，可由司机或车队来预先设定，还可通过远程迭代升级(ota)来调整。[0144]比较器的功能相当于一台具备至少六个输入信道(wij)和至少二个输出信道(csi)的小型程控交换机，可以通过软件定义和远程迭代升级(ota)来实施不同的车辆线控信号比较、融合、切换策略(简称比较策略)，即“智能比较切换”功能(ics)，后续实施例部分详细阐述；基本型比较策略指各种开关式比较策略(on-offcomparison),ki1、ki2、ki3三个系数中，每一时刻，只能有一个系数为1，其余俩个系数均为0；高级型比较策略指权重式比较策略(weightedcomparison),ki1、ki2、ki3三个系数均为0到1之间的非负数，边界条件为三个权重系数之和永远等于1；司机权重系数ki1的优先级或权重值通常是三者中最高的。[0145]ace重卡上有充足的地方和电能来安装并支持至少一套已经工程设计冻结定型，批量验证通过后即可量产商用的l4级自动驾驶系统(又称待验证l4系统)，升级成ace4重卡。当前(2020年4月)世界各国政府都明令禁止hav重卡在全国范围高速公路上，开展真正意义上的l3/l4级三真(3r)测试；所谓l3级三真测试，由ai司机完成动态驾驶任务(ddt)，由随车司机安全员做ddt后援(ddtfallback；l3系统)，随时准备在15秒内接管ddt；而l4级三真测试，由l4系统自备后援，司机可以离开驾驶位，到车辆后舱休息；在全球各国现有交通法规框架下，高速公路三真测试要合法合规，ace4重卡只能先暂时自降二级，以l2级adas模式运行(即影子模式)，由ai司机和人类司机共同负责感知和决策(oedr)，人类司机做ddt后援并对车辆行驶安全负全责。此时ace4重卡运行在“影子模式”下，实际上开展l2级三真测试；影子模式下比较器将ki3设定为零，并实时地(高于20赫兹刷新频率)比较司机线控信号wi1和ai司机线控信号wi3，当二者差值的绝对值大于预设阈值时，自动生成数字化“差异报告”(disparityreport)。换句话讲，在影子模式下，ai司机在高速公路三真环境下实时地模仿人类司机驾驶，虽能实时地完成感知和决策(oedr)并发出车辆驾驶线控信号wi3，但此时ace重卡的比较器完全屏蔽ai司机的线控信号，只听命于人类司机，保证ace4重卡影子模式运行对道路交通安全无任何负面影响。[0146]参考当前美国加州对hav轻型车公共道路测试的监管方式，即强制性要求在加州公路测试hav的每家开发商都定期提交“脱管报告”(disengagementreport)；ace2重卡在影子模式运行时，如果比较器发现人类司机线控信号wi1与ai司机线控信号wi3的差值绝对值大于预设阈值时，以车辆vcu系统时钟为唯一性标注，创建一个“差异事件”(disparityevent)电子记录，vcu结合差异事件前后十秒级时间范围内，l4系统传感器集合的全部原始数据和车辆运行数据，自动生成针对该差异事件的数字化差异报告(disparityreport)，对涉及司机隐私或车辆机密信息进行脱敏(匿名化)加密后，及时上传云端，供后续分析处理。在影子模式下，人类司机是老师，已量产并商用的adas系统(即l2系统)是助教，而待验证的l4系统是学生，通过模仿或监督学习(supervisedlearning)，采用差异里程(disparitymilage；英里/次)或差异数(disparitynumber；次/千英里)这两项先行指标(leadingindicator)，来衡量并改善待验证l4系统执行l2级ddt时的性能和安全性；同时由于ki3＝0，影子模式对道路交通安全无任何负面影响。[0147]干线物流ace重卡正常运营年均累计里程12万英里；1000辆ace4重卡全国范围以l2级影子模式运行一年(春夏秋冬四季)，可累计1.2亿英里的待验证l4系统执行l2级ddt时的三真测试数据，生成差异报告，从统计意义上初步证明ace4重卡执行l3级三真测试并非不安全(notunsafe)；以政府为首的道路交通安全各个利益攸关方(keystake-holders)，可根据ace4重卡亿英里级l2级差异报告，批准ace4重卡在全国范围的高速公路上开展l3级三真测试，即l3级“脱管模式”测试运行；此时待验证l4系统降维成l3系统执行全部动态驾驶任务(ddt；包括oedr和车辆控制)，但要求随车司机安全员(safetydriver)做为ddt后援(fallback)，司机可脱手、脱脚、脱眼、但不可脱脑，更不能睡觉，随时准备在15秒内接管车辆，执行全部。与上述差异报告类似，如果比较器发现司机线控信号wi1与ai司机线控信号wi3的差值绝对值大于预设阈值时，以vcu系统时钟为唯一性标注，自动地创建一个脱管事件(disengagementevent)电子记录，vcu结合脱管事件前后十秒级时间内，l4系统传感器集合的全部原始数据和车辆动态运行数据，自动生成该事件的数字化脱管报告；对脱管报告中司机或车辆的隐私或机密信息进行车端脱敏加密后，将该报告及时(小时级时延)上传云端，供后续分析处理。所谓脱管事件，是指无论任何原因，ai司机脱管，由人类司机主动地或被动地接管车辆，执行全部或部分ddt。可采用两项先行指标(leadingindicator)，即脱管里程(disengagementmileage；英里/次)或脱管数(disengagementnumber；次/千英里)，再加上死亡率far(人次/亿英里)和伤人率inr(人次/亿英里)这两项滞后指标(laggingindicator)，来综合衡量并改善待验证l4系统执行l3级ddt时的安全性和可靠性。一万辆ace4重卡，在全国范围内，以脱管模式持续运行一年(春/夏/秋/冬四季)，就能累计12亿英里的l3级三真测试数据及脱管报告。以政府为首的道路交通安全各个利益攸关方(keystake-holders)，可根据十亿英里级三真测试的l3级脱管报告和滞后安全指标(死亡率或伤害率)实际数据，做出高置信度的统计推理，在保证道路安全性(roadsafety)的前提下，逐步开放ace4重卡在全国范围的高速公路上进行l3级自动驾驶系统的万辆级大规模商业运营，并继续开展待验证l4系统执行l3级ddt时的第三阶段百亿英里级三真测试。在从亿英里级l2级影子模式验证的第一阶段、到十亿英里级l3级脱管模式验证的第二阶段、再到百亿英里级l3级批量商用和l4级三真测试的第三阶段的逐步升级的漫长批量验证过程中，ace4重卡车队的待验证iv级节油机器人，在执行l4级ddt安全性和可靠性方面，经历了从学徒到出师的自主进化演变，类比年轻人从高中毕业并考入大学一直到获得博士学位的成长和升级过程，使ace4重卡在车辆动力性、行驶安全性、货运时效性、司机劳动生产率、车辆油耗及排放等多方面都比传统内燃机重卡有明显改善，早日实现ace4重卡l4系统的批量商用。[0148]对比本发明的ace重卡，配置l4级系统的传统内燃机重卡(简称l4传统重卡)也可以采用影子模式(即l2三真测试)或脱管模式(即l3三真测试)，进行l4系统的批量验证，但会面临下列额外挑战：首先传统内燃机重卡的动力性和油耗与发动机的性能和司机的水平高度关联，实际数据离散性高(油耗差异率高达20％)；其次传统重卡的l2级adas系统聚焦安全性和便利性，即便采用预测性巡航控制技术(pcc)，也因传统重卡缺乏再生制动回收能量的功能，实际油耗降幅小于5％，明显逊色于油耗降幅超过25％的ace重卡；再者传统重卡从百千瓦级驱动功率切换到百千瓦级辅助刹车或气动机械刹车系统的时延(秒级)比ace重卡高一个数量级，在刹车性能方面也逊色一筹；最后传统重卡在动力、刹车、转向、电源等方面的冗余度都明显低于ace重卡，要想弥补该冗余度缺陷，需要对l4传统重卡进行全面改装，费钱耗时。虽然从理论上讲，传统内燃机车辆(简称传统车辆)可以配置l4级系统；但由于纯电动车辆和混动车辆在研发hav所关注的各个方面，特别是在线控(x-by-wire)、冗余度和数字化等方面，比传统车辆有压倒性优势，全球各国以量产商用为目而研发的l4级轻型车，都在已量产的纯电动车辆和混动车辆平台上改装，极少有例外。但由于全球当前还没有已量产的干线物流纯电动或混动重卡，全球多家企业只好基于传统柴油机重卡平台，加装l4级系统来开展现阶段l4级重卡产品研发。如上所述，未来全球干线物流l4级重卡商用落地的最大挑战已不是重卡l4系统的产品开发，而转为如何在不危及现有高速公路道路使用者交通安全的前提下，以高性价比完成十亿英里级至百亿英里级的三真批量测试的巨大挑战；需要积累百亿英里级l3级脱管模式运行先导性脱管报告及滞后性实际伤亡率数据(far和inr)，才能从统计意义上高置信度的证明l4级ai司机执行ddt的安全性和可靠性优于人类司机，促使政府修改现有的交通法律法规，允许l4级重卡早日进入批量商用阶段。[0149]基于目前美国关于重卡商用监管的法律法规，利用本发明可将美国的二手传统柴油重卡批量改装成ace4重卡，无需额外政府认证或审批，即可直接开展l2级干线物流商用化运营，同时进行l4系统的批量验证；先易后难，逐步升级，从第一阶段亿英里级l2级影子模式三真测试，到第二阶段十亿英里级l3级脱管模式三真测试，最后到第三阶段百亿英里级l3级脱管模式商业运行(即l4级脱管模式三真测试)；在三年内，利用数万辆级改装ace4重卡集群，在全美国高速公路上，以高性价比完成百亿英里级l4级脱管模式三真批量验证，生成脱管报告，积累实际交通伤亡率(far和inr)数据，从统计意义上高置信度地证明iv级节油机器人(即l4级系统)执行l3级ddt时的安全性和可靠性，为ace4重卡早日获得政府批准，进入l4系统批量商用铺平道路。在美国和世界其它国家，全新原装ace4重卡产品研发周期在三年以上，在中国或欧洲新ace重卡量产销售前还需要政府认证审批，原装ace重卡的批量验证和最终商用可能要滞后改装ace重卡三年。显然，针对验证ai司机执行l3级或l4级ddt时的安全性和可靠性而言，l3级商业运营等效于l4级三真测试，司机都做为ddt后援，必须随时准备在15秒内接管；二者在涉及安全性的技术上等价，差异仅在商业方面；在ace3重卡商业运营的同时，顺带完成百亿英里级待验证l4系统的脱管模式三真批量验证的技术方案要比蛙跳式越过l3系统批量商业这一过渡阶段，从零起步一鼓作气完成百亿级待验证l4系统的脱管模式三真批量验证的技术方案在商业上更可行。[0150]ace4重卡降维成l2级影子模式运行或l3级脱管模式运行，都首先通过本发明的预测性自适应控制技术(pacc)实现1d纵向l1级自动驾驶和车辆节能减排最优化，比配备l4系统的柴油重卡运行(影子模式或脱管模式)实际油耗(升/百公里)降幅可超过20％；ace4重卡每分钟或每英里行驶，都为司机和运输公司创造额外的经济价值；换句话讲，在l4系统批量验证阶段，ace4重卡运行时，货运节油赚钱是主业，三真测试为副业，相当于既拉货又挂广告牌，能一石二鸟或龙虾三吃；而l4传统重卡运行时，三真测试是主业，货运是副业。ace4重卡通过本发明的预测性自适应巡航控制(pacc)功能和智能比较切换(ics)功能，将l4级传统重卡三真测试的高昂“可变成本”(variablecost)变成ace4重卡降维l2级商业运营时更低廉的“边际成本”(marginalcost)，三真测试实际成本(美元/英里)降幅可高达90％。综上所述，本发明ace4重卡批量验证的装置和方法，在不增加现有高速公路道路使用者交通风险的前提下，能以高性价比在三年内完成待验证l4系统百亿英里级全国范围高速公路三真测试(先l2级影子模式，后l3级脱管模式)，从统计意义上高置信度地证明ai司机执行l3级或l4级ddt时的安全性和可靠性。批量验证可分为两部分：开发阶段的初步验证(第一阶段)及示范阶段的最终验证(第二阶段和第三阶段)；ace4重卡先完成亿英里级l2级影子模式下三真测试(3rtesting)(即第一阶段的初步验证)，才可能以数据说服政府和公众不反对ace4重卡在全国范围的高速公路上开展l3级脱管模式下的三真测试，从开发阶段进入到示范阶段；等ace4重卡积累十亿英里级脱管模式下的三真测试数据并成功完成l3级最终验证后(即第二阶段)，才能从统计意义上初步证明iv级节油机器人降维执行l3级ddt时的安全性和可靠性，挣得l3级商业运营路权和l4级批量验证得路权；当数万辆ace4重卡(改装或原装)在两年内完成百亿英里级l3级商业运营里程，积累l3级商用或l4级验证得脱管报告和实际伤亡率(far和inr)数据后，才算完成l4级最终批量验证(即第三阶段)，从统计意义上高置信度地证明iv级节油机器人执行l3级ddt时比人类司机更安全和更可靠，说服政府和公众修改相关法律法规，允许ace4重卡在全国范围高速公路上，逐步开展真正意义上的l4级自动驾驶批量商用。即便能将iv级节油机器人百亿英里级批量验证的高昂可变成本转换称低廉的边际成本，实现75％成本降幅，每辆ace4重卡所分摊的批量验证费也明显高于该车的l4软硬件系统成本，类比新重卡的五年累计油费要明显高于其整车购置成本；一但ace4重卡从政府和公众挣得l4级商用路权，进入批量商用阶段，则iv级节油机器人才算学成出师，成为人类司机的副驾驶，运行一年为车队或人类司机创造的额外经济价值就足以弥补l4系统的全部软硬件成本，为全球万亿美元的干线物流行业带来重大深远的影响。[0151]在美国现行监管重卡销售和运营的法律法规框架下，hav重卡在高速公路odd内以l3级或l4级批量验证或商业运营对应的不同级别的路权，各种路权都必须经过政府特别审批；各个级别节油机器人的路权分类描述如下：ii级节油机器人(即l2级adas系统)商业运营路权无需特批，类比全民高中教育；l3级三真测试路权类比大学本科教育；先完成一亿英里级l2级影子模式三真测试，从政府挣得l3级测试路权，进入l3脱管模式三真测试阶段，类比高中毕业考上大学；完成十亿英里级l3脱管模式三真测试，从政府挣得l3级商业运营和l4级测试路权，可以获得美国政府特别豁免，将司机每24小时内驾驶时限从11小时逐步提高到14小时，增加司机劳动生产率近25％，类比大学毕业并获得学士学位；同时开始l4脱管模式(即l4系统降维l3系统使用)三真测试，类比攻读博士学位；完成百亿英里级l4脱管模式三真测试，高置信度地证明l4级ai司机比人类司机更安全及更可靠，从政府挣得l4级商业运营路权，类比获得博士学位；此时ace4重卡可由人类司机和iv级节油机器人轮流驾驶，人类司机得以充分休息，实现昼夜24小时连续行驶，增加司机劳动生产率75％以上，大幅提升千英里级超长货运时效性，明显降低货运综合成本，对全球干线物流行业将产生革命性影响。在中国或欧洲，也可以参考上述美国的监管及路权分类方式处理，以便政府和其它道路交通安全利益攸关方能够有效地平衡促进hav重卡早日批量商用与切实保证现有道路使用者交通安全之间的矛盾。在美国、中国、和欧洲这三大汽车市场，批量验证高速公路odd内的l4系统时差异性小，三真测试数据的全球通用性强；但批量验证城市开放式道路odd内的l4系统时差异性巨大，三真测试数据的地域性很强，基本没有通用性。[0152]以人类司机驾驶的现代柴油重卡为比较基准，在高速公路odd内实现ace4重卡l4级运营商业化，iv级节油机器人能让ace4重卡更安全、更节油、更清洁，同时还能大幅提升司机的劳动生产率和货运时效性。从ace4重卡研发技术路线角度讲，可以采用跨越式一步到位，直奔l4系统研发和商用；但从对ace4重卡三真测试或批量商用的法律监管角度讲，人命关天，安全第一，必须谨慎保守，循序渐进；各国政府和公众都不会同意以暂时降低当前高速公路道路使用者的交通安全性为代价，来促进hav重卡早日完成批量验证，进入规模化商用；会明确地反对采取开闸放水，鱼龙混杂，宽进严出的开放型监管策略，让各种hav重卡改装车像hav乘用车改装车一样，在包括高速公路在内的公共道路上开展大规模三真(3r)测试，将广大现有道路使用者变成hav重卡ai司机安全性批量验证的“小白鼠”，以十亿英里级或百亿英里级批量验证的最终结果论英雄；如果要保证现有道路使用者的交通安全性不会因为hav重卡三真测试而暂时下降，必须采取严进严出，全国统考，逐步升级的严格监管策略，根据hav重卡积累的三真测试数据，逐步开放不同级别的hav重卡路权，类比年轻人从高中毕业考入大学到获得博士学位的学习和成长旅程。iv级节油机器人执行l4级动态驾驶任务(ddt)时安全性和可靠性的百亿英里级批量验证可以分解成下列三个不同阶段：亿英里级的l2影子模式阶段(即第一阶段)、十亿英里级l3脱管模式阶段(即l3级批量验证的第二阶段)、和百亿英里级l4脱管模式阶段(即l3级商用和l4级批量验证的第三阶段)；上述三个不同阶段对应下列五种不同级别的路权：1)l2系统商业化运营路权，类比全民教育，高中毕业；2)l3系统三真测试路权，类比大学本科教育；3)l3系统商业化运营路权，类比大学毕业，获得学士学位；4)l4系统脱管模式三真测试路权，类比考研读博；5)l4系统商业化运营路权，类比获得博士学位。本发明的ace4重卡和iv级节油机器人装置，通过实施包括iss、ips、ims、cgs、icc、pacc、和isc在内的多项技术方案的多种组合，可同时优化ace4重卡的动力性、安全性、节能减排效果；按照上述批量验证三阶段实施方法和五种级别路权的获取方法，以高性价比快速完成iv级节油机器人百亿英里级批量验证，高置信度地证明iv级节油机器人执行l4级ddt比人类司机更安全及更可靠，说服政府和公众修改相关法律法规，促进ace4重卡在全国高速公路odd内，早日进入万辆级大规模商用阶段。需强调，从重卡驾驶安全性方面考虑，各家开发商的l4系统之间的差异性要明显大于具备商用车驾照(cdl)的重卡人类司机之间的差异性，一万台ace4重卡的车队每年完成十亿英里级三真测试最好采用单一厂商的l4系统，否则批量验证统计数据的通用性或可信度将大打折扣；当然，ace4重卡车队也可以在每辆车上同时安装至少两套不同厂商的l4系统，进行同步批量验证，进一步分摊批量验证的边际成本，提升验证效率。干线物流l4重卡行业未来的演变，很可能类比民航大飞机产业，交通安全第一重要，政府严格控制商业化准入，弱者出局，赢者通吃；最后各国很可能只剩几家重卡l4系统巨头玩家(bigplayers)在市场上长期竞争。[0153]本公开的ace重卡，其全部核心子系统或零部件都基于已经产业化的产品和技术，在公路干线物流应用场景下，对比现有技术的柴油机重卡，在保证车辆动力性、主动安全性、rde排放长期达标、和出勤率的前提条件下，能够实现综合节油率30％的有益效果。ace重卡在无政府补贴的情况下，通过节省车辆燃油费、运维费、提高重卡司机的劳动生产率，使车队或个体车主能在两年内或五十万公里内收回成本差价(指ace重卡与传统柴油重卡之间综合成本(toc)的差价)。量产全新ace重卡(即原装ace重卡)能够提前达到欧盟2019年颁布的欧-7法规2025年碳排放目标值和美国温室气体排放第二阶段法规(ghg-ii)2027年碳排放目标值。在美国，重卡(特别是底盘或车架)平均使用寿命高达20年或150万英里，每辆重卡全生命周期内一套车架可能会配置两到三套动力总成(发动机 变速箱；约60万英里后更换)，第二套或第三套动力总成多为原厂认可企业大修过的二手动力总成(remanufactured)。北美地区新重卡平均年销售量约二十万辆，而每年改装重卡数量(即二手重卡换动力总成)超过二十万辆。得益于当前美国宽进严出的重卡监管法律法规体系，允许改装后的重卡，包括将传统内燃机重卡改装成ace重卡，不经过重新政府认证或审批，在美国市场就可以直接进入商业化运营(l1/l2系统)；本发明的ace重卡节油机器人还可用于批量改装升级当前美国市场存量近二百万辆的二手传统内燃机重卡，三年内实现万辆级改装ace2重卡大规模商业化落地，使大量改装ace重卡也能像全新原装ace重卡一样，提前达到美国ghg-ii法规2027年碳排放目标值，明显降低大批存量二手传统重卡的油耗(升/百公里)和排放，对美国干线物流行业的经济意义和社会意义重大深远；同时为促进全球范围原装新ace重卡量产商用打下坚实的基础。需强调，中国和欧洲对所有道路车辆生产和销售采取政府强制性认证制度，二手重卡混动改装在中国或欧洲现行法律框架下不可行；但是本发明的改装ace重卡在美国早日商用化，会极大促进在美国、中国、或欧洲推广原装ace重卡商用的进程。[0154]本技术实现要素：虽然聚焦干线物流重卡，但本发明的待解决技术问题、具体技术方案及措施、和有益技术效果对总重超过十吨的大型公路混联商用车(卡车或客车)运行，同样适用；同时，串混智能启停控制技术(iss)、并混智能功率切换控制技术(ips)、智能模式切换技术(ims)、无离合器换挡技术(cgs)、预测性自适应巡航技术(pacc)、智能脉冲预热技术(iph)、和智能比较切换技术(ics)等单项技术或组合技术也适用于双电机混联轻型车(总重小于四吨)。附图说明[0155]图1示出了根据本公开的一个实施例的ace重卡的系统框图；[0156]图2示出了根据本公开的一个实施例的ace重卡的电功率分流器(epsd)的系统框图；[0157]图3示出了根据本公开的一个实施例的ace重卡的比较器的系统框图；[0158]图4示出了根据本公开的一个实施例的ace重卡的发动机的万有特性曲线，以及[0159]图5示出了根据本公开的一个实施例的ace重卡通过移动互联网与云计算平台联网通信的端-管-云系统框图。[0160]这些附图中，相同或相似参考符号用于表示相同或相似的元素。具体实施方式[0161]现在将参照若干示例实施例来论述本公开。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。[0162]如本文所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。在本文中，“单向”或“双向”联接，是指电力或机械功率流或能量流从其动力源流向负载的方向是否可逆，角色是否可转换。单向联接时，动力源和负载的角色固定，功率流从源向负载流向单一，且不可逆；双向联接时，动力源和负载的角色可以转换，功率流向可逆,能够双向流动。除非特别说明，本发明中所有机电零件、模块或装置等都是车规级。车辆发动机包括车规内燃机和涡轮机，全球重卡95％以上采用柴油机，很少部分采用天然气机。转矩和扭矩为同义词。[0163]以下参考附图来说明本公开的基本原理和若干示例实施例。图1示出了根据本发明一个实施例的ace重卡010的混联(mixedhybrid)动力总成、车辆控制器、核心传感器等装置。该系统既可以被配置为含双电机(即混动p1位置的发电机(mg1)110和混动p2位置的主驱动电机(mg2)140)一个主动驱动桥160和一个被动驱动桥180的6x2动力总成系统，也可以被配置为含三电机(即p1位置的发电机(mg1)110、p2位置的主驱动电机(mg2)140、p3位置的副驱动电机(mg3)170)两个主动驱动桥160(主驱动桥)和180(副驱动桥)的6x4动力总成系统。在一些实施例中，该重卡可以是车辆总重大于15吨的主要用于干线物流的混动重卡。[0164]如图1所示，总体上，该ace重卡混联动力总成可包括：发动机101、发动机控制单元(ecu)102、发电机(mg1)110、电功率分流器(epsd)123、离合器111、至少一个主电池包130a、刹车电阻131、自动变速箱(t)150、变速箱控制单元(tcu)151、柔性连接器152、至少一个主驱动电机(mg2)140、以及车辆控制器(vcu)201、主驱动桥160、副驱动桥180等。其中主电池包130a和主驱动电机140为必装件(标配)，而副电池包130b和副驱动电机170为选装件(选配)。[0165]具体来说，发动机101的飞轮端双向机械联接配置在混动p1位置的发电机(mg1)110的机械轴，并受控于发动机控制器(ecu)102，主要用于通过发动机燃烧做功，将柴油或天然气等车载燃料的化学能先转换为机械能，然后再转换成电能，发动机101与发电机110的组合可称为发电机组。发动机101的飞轮端和发电机110的机械轴同时还与线控离合器111的一端(称从动端)双向机械联接，三者(101、110、111)之间的双向机械联接既可以采用单一同心轴(coaxial)方式刚性联接(简称同轴联接),也可采用多平行轴加齿轮方式刚性联接(简称平行轴联接)。可优选同轴联接，该机械联接方式最简单有效，但此时百千瓦级发电机110需要采用大扭矩(峰值扭矩大于1200牛米)低转速(最高转速小于3000转/分)且成本高昂的大型车规电机；还可优选采用平行轴联接，此时发动机101的飞轮输出端与离合器111的一端直接双向机械联接，可选配性价比更高的中等转矩(最大转矩小于500牛米)和中高转速(最高转速小于12000转/分)的百千瓦级车规发电机110，发电机110的机械轴通过固定齿比(4～8)的大型减速器与上述发动机101的飞轮输出端和离合器111的从动端双向机械联接，但减速器会增加平行轴联接系统的复杂性、成本、和可靠性风险。[0166]参考图2，电功率分流器(epsd)123为三端口的百千瓦级电力电子网络(powerelectronicsnetwork--pen)，其端口i(也称为“第一端口”)内部百千瓦级逆变器121(inverter)的三相交流端与外部发电机110的三相交流电端双向电联接；外部电池包130a或130b与所述epsd123的端口iii(也称为“第三端口”)内部的百千瓦级直流斩波器(dcchopper)(简称斩波器；又称直流-直流转换器)132a或132b的低压端分别双向直流电联接；外部百千瓦级刹车电阻131与端口iii内部的百千瓦级压控开关(vcs)133的一端(即外联端)单向直流电联接。外部选装十千瓦级交流配电板135与端口iii内部的十千瓦级逆变器的交流端双向电联接。外部百千瓦级驱动电机140和170的三相交流端与所述epsd的端口ii(也称为“第二端口”)内部的百千瓦级逆变器122a和122b的交流端分别双向电联接；逆变器121、122a、122b的直流端都双向电联接到epsd内部的直流母线汇流点x；百千瓦级压控开关(vcs)133的另一端(即内联端)单向直流电联接汇流点x；斩波器132a或132b的高压端与汇流点x分别双向直流电联接。逆变器134的直流端与汇流点x双向直流电联接。[0167]返回参考图1，自动变速箱150的输出轴与车辆的主驱动桥160的输入轴双向机械联接，并受控于变速箱控制器(tcu)151。配置在混动p2位置的标配主驱动电机(mg2)140的机械轴与离合器111的另一端(称主动端)双向机械联接，同时还通过柔性连轴器或线控离合器152与变速箱150的输入轴双向机械联接。离合器111的主动端和驱动电机140的机械轴同时还和变速箱150的输入轴双向机械联接，三者(即离合器111、主驱动电机140、变速箱150)之间的双向机械联接即可采用同轴(coaxial)刚性联接,也可采用平行轴刚性联接。采用平行轴联接时，驱动电机140的机械轴可通过固定齿比的大型减速器与变速箱150的输入轴和离合器111的主动端双向机械联接。配置在混动p3位置的选配副驱动电机(mg3)170的机械轴通过大型减速器与第二驱动桥180的输入轴双向机械联接。标配主驱动电机(mg2)140或选配副驱动电机(mg3)170可被操作为：将电能转化为机械能以用于驱动ace重卡(电驱动)，或者将ace重卡的机械能转化为电能(再生制动)，再通过所述epsd123内部的逆变器122a或122b和斩波器132a或132b对电池包130a或130b进行充电，有效地回收能量。若以降低系统成本和复杂性为重点考虑，可以不选用副驱动电机(mg3)170。[0168]作为本公开关键部件之一，ace重卡的车辆控制器(vcu)201与ai处理器(aiu)202协同工作，相当于节油机器人的大脑和小脑，可根据车载数据总线(图1中虚线所示，无标号；，例如can总线或无线通信虚拟数据线等)并基于对车载卫星导航接收机(gnss；简称导航仪)220测量到的车辆实时定位及姿态三维数据(经度、纬度、纵坡)、地图仪(mu)240内存储的电子地平线先验道路三维数据、车辆配置参数和动态工况数据(例如车速、车加速度等)、车辆纵向线控信号(反应人类司机或ai司机的驾驶意图)等信息，利用车辆动力学方程(1-1)，以高于1赫兹的刷新频率和千瓦级颗粒度预测电子地平线内车辆路载功率时空函数，并根据优化车辆油耗及排放的机器学习(ml)算法，对上述的发动机101、发电机110、epsd123、离合器111、驱动电机140&170、自动变速箱150、以及电池包130a&b中的一者或多者以“独立”的方式分别或同时进行动态控制。[0169]在一些实施例中，vcu201可以是车规高性能嵌入式单核或多核微处理器。类似早期个人电脑为增加整机图像处理性能而增加图形处理器，vcu201还可外挂车端ai推理芯片(aiu)202(又称ai处理器)，提高在ace重卡010车端执行节能减排机器学习算法时的人工智能(ai)推理运算能力，同时aiu202还可以被升级为支持l4级自动驾驶软件堆栈的硬件计算平台。可以理解，非限制性地，vcu201或aiu202也可以是异构微电子硬件逻辑部件，包括：通用微处理器(cpu)、现场可编程门阵列(fpga)、图形处理器(gpu)、专用集成电路(asic)、数字处理器(dsp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。[0170]优选地，发动机101为排量9升到13升，峰值功率260千瓦到350千瓦之间的重卡用六缸柴油发动机或天然气发动机；可选用更大排量(13升～16升)的发动机，其峰值功率可大于400千瓦，有更多功率余量，高速公路工况爬高山(连续上山超过十公里，纵坡大于2.0度)时，车辆爬坡动力性更好，但节油效果比优选发动机基本无提升，且发动机体积、重量、和成本都明显增加，性价比次优；还可选用更小排量(低于9升)的发动机，其峰值功率一般小于300千瓦，虽然节油效果较好，体积、重量、成本都较低，但发动机的功率余量不足，高速公路爬高山时，如果电池包中的荷电耗尽，无法继续向驱动电机供电，则ace重卡010爬坡动力性会明显不足，需要换低挡位减速才能继续上坡，同时小马拉大车，对发动机实现超长b0寿命不利(一百万公里)，性价比次优。可以理解，备选地，发动机101还可选用满足上述功率要求的车用燃气轮机。汽油机在燃烧热效率、低转速大扭矩、和使用寿命(b10寿命公里数)等方面都明显低于柴油机，不适合干线物流重卡使用。[0171]注意到，如图1所示，在本公开的各种实施例中，当离合器111断开时，ace重卡动力总成系统为串混模式；此时发动机101与车辆的驱动桥160或180之间无任何机械联接，发动机运行工况与车辆行驶工况完全解耦，使得发动机101能够长期稳定地工作在其万有特性曲线高效区(包括最佳燃油效率范围和/或最佳排放范围)内指定的若干工况点(指定转速/转矩)。当离合器111闭合并锁定时，ace重卡动力总成切换为并混模式；此时发动机101通过变速箱150与车辆的主驱动桥160或副驱动桥180直接双向机械联接，发动机101的转速由车速和变速箱150的挡位共同决定，发动机101的输出转矩仍可以独立动态调整，并不受制于车辆的行驶工况，所以发动机的输出功率仍然独立可调，只是此时发动机在万有特性曲线高效区为线工况而非点工况。在高速工况下，通过变速箱换挡策略，总能让发动机稳定地工作在高效区内。发电机110(mg1)和驱动电机140(mg2)的额定功率之和要大于发动机101的峰值功率，在并混模式下完全可以通过动态调节双电机(110&140)的总计驱动功率，根据并混功率平衡方程组(3-1)&(3-2)，实现对车辆路载瞬态功率削峰填谷，实时地满足车辆的动力学方程(1-1)。一种线控离合器111的基本型开关控制策略(on-off)，在高速工况下(平均时速高于50公里/小时；很少主动加速或刹车)，优选并混模式(离合器闭合)；城市工况下或拥堵的高速公路行驶时(平均时速低于45公里/小时；频繁主动加速或刹车)，优选串混模式(离合器断开)。还可优选前述智能模式切换策略(ims)，为线控离合器111的高级型智能动态控制策略，ims策略的节能减排实际效果要优于开关控制策略，后续详述。[0172]传统重卡发动机电控的难点在于必须在全域面工况下(即全部转速和转矩范围内)，同时优化发动机的动力性、节油性、排放性、和成本等多个相互矛盾的目标，满足世界各国日益严格的排放法规(包括污染物排放和碳排放)；过去二十年来，全球范围现代量产重卡发动机无论是最小比油耗(bsfc；克/千瓦时)或热效率(bte；％)，还是实际综合油耗(升/百公里)这两项指标方面，累计改善幅度不到15％，已遇到了技术和生产工艺的瓶颈。发动机的运行范围如果能从全域面工况变为有限范围的点工况或线工况，为通过技术创新，突破当前可量产重卡发动机热效率(bte)的上限(46％)，以高性价比最大限度地优化其油耗和排放性能，开辟了新天地(即新技术路线)，同时也可能有效地对应今后二十年为满足世界各国不断推出更严格的新内燃机汽车排放(污染物排放和碳排放)强制性法规，对重卡发动机本体、ecu、和尾气处理系统(ats)设计、标定、和制造的复杂性和产品成本日益飙升所带来的严峻挑战。[0173]对比点燃式汽油机(si)，压燃式柴油机(ci)以节油，低转速时大转矩，皮实耐用，超长寿命(b10寿命大于一百万公里)，高性价比等优点，成为全球绝大多数重卡(超过95％)的发动机首选。但在污染物排放方面，特别是对大气环境和人体健康有害的氮氧化合物(nox)和微颗粒(pm)等污染物排放方面，柴油机比汽油机逊色。满足美国epa-2010、欧-6、和中国国-6发动机排放强制性法规，减少重卡柴油机尾气污染物nox和pm排放的世界主流后处理技术路线包括选择性催化还原器(scr)及柴油微粒捕捉器(dpf)，scr和dpf都需要在内部工作温度(即尾气温度)达到250摄氏度以上的指定高温时(light-off)，后处理系统内的催化剂才能正常高效地工作；当尾气温度低于200摄氏度时，催化剂的催化转换效率大幅降低，此时发动机污染物排放飙升；工作温度150摄氏度的低温催化剂在欧美还处在实验室科研早期，距离量产时间以十年计算。柴油机在冷启动、低负荷运行、及瞬间大幅度输出功率调整时，其污染物排放和比油耗(克/千瓦时)都会短期大幅增加；而在高速公路工况下，发动机能够稳定地工作在其万有特性曲线的高效区，此时柴油机的污染物排放和比油耗都较小。传统重卡，很难在发动机万有特性曲线全部转速/转矩范围内(即面工况下)，同时优化油耗和污染物排放。本发明的ace重卡通过对发动机串混模式下的智能启停(iss)控制或并混模式下的智能功率切换模式(ips)控制，能让发动机101稳定地工作在其万有特性曲线高效区内的至少一个最佳工况点或至少两条高低态工况线，基本消除发动机冷启动、低转速或低负荷怠速等高效区以外的瞬态工况，在降低比油耗和碳排放的同时，还能有效地提升并维持发动机尾气温度，令发动机101的后处理系统(ats)稳定地工作在高温高效区(250摄氏度以上)，减少污染物(nox,pm)排放，实现油耗和排放双重最小化的有益效果。同时，由于ace重卡的尾气温度高且nox含量少，其scr系统还能够减少耗材尿素的用量(克/百公里)，从而进一步降低ace重卡的运营费用；而且，ace重卡的柴油机和柴油微粒过滤器(dpf)也都能长期稳定地工作在各自的高效区，基本消除通过阶段性强制驻车30～45分钟，通过柴油机过量喷柴油空转，进行dpf系统主动再生(activeregeneration)，以消除沉积在其内部的大量微粒这一即耗时又费油的行业用户长期痛点，进一步降低车队运营费用，改善货运效率。[0174]与传统的柴油机重卡不同，ace重卡的发动机能具备“清洁冷启动”功能(ccs)。ace重卡在室外严寒下(环境温度负10摄氏度以下)长期停车(十小时以上)后冷启动发动机时，通过司机预设冷启动预热时间，由车辆vcu指挥线控离合器111断开，车辆进入串混模式；可利用电池包十千瓦时级有效直流电量，由百千瓦级epsd123完成逆变并输出交流电，通过几十千瓦功率车载催化剂电加热器(ehc)，对尾气后处理系统scr模块进行快速加热(分钟级)，等其升温到250摄氏度后，再由发电机110(mg1)在电驱动模式下，拖动发动机101无燃转动到500转/分～800转/分之间指定怠速后，再首次喷油压燃点火做功，对发动机采用串混智能启停控制(iss)；可将从发动机冷启动点火到尾气后处理系统达到其高效工作温度的时间(即所谓“关灯时间”，light-offtime)大幅减低75％以上，能比传统柴油机重卡冷启动时污染物排放量降低75％以上；如果要想实现超低排放的柴油机，讲污染物排放限制从当前epa-2010或国-6排放法规的基础上再降低80％以上，则必须采用上述ccs功能。传统柴油机重卡冷启动时，也通常要驻车怠速预热发动机几分钟后(即热车时间)，才挂挡动车开始行驶；ace重卡清洁冷启动(ccs)驻车加热尾气后处理系统(ats)的scr模块的预热时间要小于传统重卡的热车时间，不耽误司机的工作，而且还可以预先软件设定预热开启时间；需强调，ace重卡驻车预热发动机后处理系统时间内，发动机101和发电机110不工作，驱动电机140和170也不工作，车辆无任何振动或噪声；可暂时由电池包供电，利用epsd123内含的百千瓦级额定功率的逆变器122a或122b的交流端给几十千瓦功率的车载催化剂电加热器(ehc)供电，在分钟级时间内将scr模块的温度从零下几十摄氏度快速提升至250摄氏度，vcu201可根据ats温度传感器的数据，自动地调节催化剂电加热器(ehc)的运行功耗和时间。车辆后处理系统有热绝缘层保护，系统热容较高，保温时间在亚小时级，发动机一旦进入稳定运行后，其pwm脉冲序列的亚分钟级低态工况(无燃)运行并不会导致后处理系统(ats)内部的催化剂的工作温度降低到250摄氏度以下；发动机热启动时或从pwm脉冲序列的低态工况切换到高态工况时，不需要ehc开启电加热功能，此时后处理系统(ats)能够保持高温和高效稳定运行。[0175]2021年中国开始全面强制执行的柴油重卡国六排放标准，对绝大部分技术积累不足的中国本土发动机和关键动力总成零部件供应商来说，是一场巨大的技术和商务挑战。在确保整车出厂时达到并持续满足国六排放标准，特别是70万公里rde排放系统质保期的前提条件下，本发明的ace重卡柴油机的技术性能要求从全域面工况降维为发动机高效区内的点工况或线工况，要比传统柴油重卡的综合技术要求降低或放松很多，为多种高性价比的全新简洁技术路线商用落地创造了新机会，为广大中国的重卡动力总成和关键零部件供应商提供了在后国六时代生存发展的另一片新天地。[0176]电机的功率与其转速和转矩的乘积成正比，同时电机的体积、重量、和成本都与其最大转矩正向高度关联。混动或纯电乘用车(总重小于3.5吨)多采用高转速(峰值大于12000转/分)低转矩(峰值小于350牛米)的中型车规电机；而混动重卡多使用低转速(峰值小于3000转/分)大转矩(峰值大于1500牛米)的大型车规电机。例如，转速1200转/分及峰值转矩2000牛米的大型电机i和转速12000转/分及峰值转矩200牛米的小型电机ii的额定功率都是251千瓦；但电机i的体积、重量、和成本都明显高于电机ii。与乘用车应用相比，ace重卡对电机和电池包等子系统在体积和重量方面限制较少，但对它们的成本都高度敏感。在新能源车辆年产销量方面，乘用车比重卡高近三十倍。目前新能源乘用车所使用的高转速-低转矩电机的额定功率绝大多数都小于175千瓦，单位成本(美元/千瓦)随产量增加而逐年明显下降；但新能源大型商用车(总重大于15吨)所使用的额定功率大于200千瓦的低转速-大转矩的大型电机，在今后二十年内，其单位成本(美元/千瓦)仍然会高昂，难以逐年明显下降。新能源乘用车或重卡，在igbt或sic等电力电子核心器件方面，要求基本相同，同电压平台的器件可以通用。如果混动重卡在大三电系统(电机、电池、电控)选型上(特别是电压平台、峰值转矩、峰值功率等)能与新能源乘用车的技术要求尽量靠拢，甚至部分重叠，则非常有利于ace重卡的大三电系统充分利用新能源乘用车成熟供应链的规模效应，逐年降低成本、保质保供。[0177]优选地，针对图1实施例，标配发电机(mg1)110为永磁同步电机(pmsm)，额定功率为150千瓦到225千瓦之间，也可选用满足上述额定功率要求的交流感应电机或磁阻电机；标配主驱动电机(mg2)140优选额定功率175千瓦至250千瓦的永磁同步电机，还可选用同功率规格的交流异步电机或磁阻电机；选配副驱动电机(mg3)170优选额定功率125千瓦至200千瓦的永磁同步电机，还可选用同功率规格的交流异步电机或磁阻电机。图1各种实施例中，如果三个电机(110、140、170)的额定功率分别超出上述优选参数范围时，ace重卡仍能正常工作；当额定功率低于优选下限值时，电机成本、体积、重量都降低，但车辆的动力性和节油率也会下降；当额定功率高于上限值时，车辆的动力性和节油率会改善，但电机成本、体积、重量都明显升高；均为次优选择。电机或电池包的峰值功率(10秒脉冲)要明显高于其连续额定功率，在10秒内过载率可达150％以上。[0178]图2所示的电功率分流器(epsd)123为具有三个端口的额定功率百千瓦级的电力电子(pe)网络，其中包含至少两个绝缘栅双极型晶体管(igbt)或碳化硅(sic)功率模块，但可以不包含任何电源或电储能装置。有多种电力电子电路拓扑设计，可实现该三端网络的输入输出特性和内部各种子系统的功能。需要指出，本公开并不旨在限制某种包括有igbt或sic功率模块的三端pe网络的具体电路拓扑实现，而是只要是能够实现本公开所描述的epsd123的关键输入输出功能及特性的各种电力电子电路拓扑设计，均应落入本公开的范围内。鉴于电力电子模块集成设计的灵活性，为提高系统性能和/或降低成本，epsd123内部的逆变器121，122a&b、斩波器132a&b、和压控开关(vcs)133等既可集成在一个金属盒中，也可以分布在多个金属盒中，分散式包装布置。目前igbt为性价比最高的全球主流车规电力电子功率模块，碳化硅(sic)功率模块为后起之秀，性能虽更好但近期成本也更高，但随着sic产量增加，其市场占比会逐年提升。本公开中提及的igbt模块，可泛指包括igbt或sic在内的各种已产业化的电力电子功率模块。[0179]在图2所示的实施例中，epsd的端口i内部逆变器121的交流端与外部发电机(mg1)110的三相交流电输出端双向电联接；端口ii内部逆变器122a的交流端与外部主驱动电机(mg2)140的三相交流电输出端双向电联接，内部逆变器122b的交流端与外部副驱动电机(mg3)170的三相交流电输出端双向电联接；端口iii内部斩波器132a低压端与外部电池包130a双向直流电联接；斩波器132b的低压端与外部电池包130b双向直流电联接。所有逆变器(121、122a、122b)的直流端都双向直流联接到epsd的直流母线汇流点x，所有斩波器(132a、132b)的高压端也都双向直流电联接到epsd内部的直流母线汇流点x。额定功率百千瓦级的压控开关(vcs)133的一端与汇流点x单向直流电联接，另一端与外部百千瓦级带散热器的刹车电阻131单向直流电联接。十千瓦级逆变器134的直流端与直流母线汇流点x双向电联接，其交流端与外部交流配电板135双向电联接。[0180]优选采用igbt功率模块来实现压控开关133，采用直流电压触发方式来控制压控开关的导通或断开，控制方式由软件定义且动态可调，故称压控开关。“智能压控开关”(ivs)控制策略实施方法如下：von＝(1 kon)vbus0；voff＝(1 koff)vbus0；其中von为导通电压阈值，voff为断开电压阈值；vbus0为直流母线额定电压，优选范围600v～750v；kon为导通偏置系数，优选范围2％～10％；koff为断开偏置系数，优选范围-5％～ 2％；kon和koff由软件定义，可分别动态调整；当汇流点x的直流电压等于导通电压von时，压控开关133能以毫秒级响应时间从断开状态切换到导通状态并保持导通状态，使刹车电阻131成为epsd123的有效电负载；当汇流点x的直流电压等于断开电压voff时，压控开关133能以毫秒级响应时间从导通状态切换到断开状态并保持断开状态。当电池包130a或130b的瞬态荷电状态(soc)函数值超过上红线url时，为保护电池包，斩波器132a或132b将迅速切断对电池包的充电路径(十毫秒级)；但此时如果ace重卡仍需要驱动电机140或170的再生制动功能，而再生制动所产生的交流电如果突然失去有效电负载时，将导致汇流点x处的直流电压瞬时急剧升高，超过igbt模块的击穿电压(例如1200v)，出现瞬态“极限电压脉冲工况”，可能导致epsd123内部各个igbt模块或其它电子元件遭受永久性损伤。需要强调，智能压控开关(ivs)控制策略除能在电池包130a&b基本满溢时(soc达到url)，接通刹车电阻131，提供稳态车辆非摩擦式缓速功能外，还提供另一项重要的瞬态过压保护功能，以避免epsd123内部含igbt模块的主要电子元器件，例如逆变器121、122a、122b和斩波器132a、132b等，在epsd123某些极限工况下，出现跳闸中断工作或遭受永久性损伤(特别是igbt过压击穿损伤)等严重失效模式。优选压控开关133的额定功率范围200千瓦至350千瓦；相应刹车电阻131的额定功率应小于压控开关的额定功率；从增加系统冗余度并降低成本方面考量，还可优选两套额定功率150千瓦左右的压控开关及匹配的刹车电阻并联的方式来实现合计额定功率300千瓦的压控开关(vcs)功能。[0181]当电池包130a或130b的额定电压vbp等于epsd123的直流母线额定电压vbus0时，为简化系统并降低成本，可以考虑省略斩波器132a或132b，将电池包直接双向电联接汇流点x；但这时电池包的额定电压必须固化等于直流母线额定电压，而且电池包也将失去主动灵活调节百千瓦级瞬态充放电功率的功能；同时epsd123也失去了通过软件定义(现场或ota远程迭代)，灵活匹配供应链各种的不同额定电压的高性价比电池包的能力；为次优选项。电池包130a或130b是ace重卡成本最高的子系统之一，也是整车动力性、可靠性、和耐久性的潜在短板，其高倍率部分充放电(hrpsoc)特性曲线及循环寿命与其荷电状态(soc)和电芯温度等动态工况数据高度关联；采用斩波器132a或132b的另一项益处在于可以根据电池包供应商所提供的电芯hrpsoc数字化特性曲线列表、电芯工况数据(soc、温度等)、和ace重卡整车动态工况数据，迅速调整(十毫秒级时延)电池包(132a或132b)的瞬态充放电倍率，令电池包长期稳定地工作在高效区，以达到电池包性能和循环寿命最优化的有益效果。[0182]本公开epsd123内部的直流母线汇流点x，是ace重卡混联动力总成的电力网的神经中枢，该点的唯一直流电压时变函数和所有进出分支电路的直流电流时变函数的集合，从数学上完备地描述了ace重卡电力功率回路的动态工作状态，是ace重卡运行节能、减排、及安全控制的关键点。汇流点x在电路拓扑上是一个点，但有多种物理实现方式，例如可以是一片金属汇流排或一段多接头的大功率电缆等。[0183]epsd123可以通过对内含几大电力电子功能模块(例如逆变器121、122a&b、134；斩波器132a&b；压控开关133等)实施数字控制，实现其三个端口之间以十毫秒级响应时间和百千瓦级电额定功率幅度来动态调整电功率流的路径、幅度、和方向，根据串混功率方程(2-4)或并混功率方程(3-3)来融合机械功率流和电力功率流，动态匹配路载功率pv(raodloadpower)时变函数，实时地满足车辆动力学方程(1-1)。由此，通过vcu201和aiu202根据节能减排机器学习算法，协同操控离合器111和epsd123，车辆可以分别实现串混iss和并混ips两种不同控制模式之间的平顺切换(即智能模式切换ims)，在满足车辆行驶动力性、安全性和货运时效性的前提下，达到发动机油耗及排放最优化(即最小化)。ace重卡在干线物流应用场景下，车辆串混和并混模式间切换频次较低，平均每百英里切换二十次以下。[0184]可选地或附加地，epsd123还可以配置若干传感器和存储器，能以不低于5赫兹的测量频率来测量并记录直流母线汇流点x处的动态电压vbus(t)和电流ig(t)，im(t)，ib(t)时间序列，作为节油数据集的一部分，并通过车载无线通信网关210，及时地(小时级时延)上传到云计算平台001存储，以供后续分析处理。关于节油数据集的实施方式将在后面进行详细描述。[0185]已知epsd123内部直流母钱汇流点x处的电功率平衡方程为：[0186]pg pbat pm pbr＝0(4-1)。[0187]其中pg∈[-pigx,pigx],pbat∈[-pbx,pbx],pm∈[-pimx,pimx]。pigx为逆变器121的峰值功率，pbx为主电池包130a和副电池包130b的合计峰值充放电功率，pimx为逆变器122a和122b的合计峰值功率，pbx>pimx>pigx。pg为发电机(mg1)110的瞬态电功率时变函数，受控于逆变器121，pgx为其峰值功率(pigx>pgx)，正值为驱动功率(电能变机械能)，负值为发电功率(机械能变电能)；pbat为电池包(130a&b)合计瞬态电功率时变函数，受控于斩波器(132a&b)，正值是充电功率(电能变化学能)，负值是放电功率(化学能变电能)；pm为主驱动电机(mg2)140和副驱动电机(mg3)170的合计瞬态电功率时变函数，受控于逆变器122a&b，pmx为其峰值功率(pimx>pmx)，正值是驱动功率(电能变机械能)，负值是再生制动功率(机械能变电能，回收能量)；pbr为刹车电阻131的瞬态电功率时变函数，受控于压控开关133，为非负数且峰值功率不小于主驱动电机(mg2)140的峰值功率。在本公开中，除非特别标注，峰值功率对发动机而言，指其最大连续机械功率；而对电机、逆变器、斩波器、或电池包而言，则指10秒或15秒的最大脉冲电功率，明显大于额定功率(即最大连续电功率)。[0188]本公开实施例描述时，重点讨论只有标配主驱动电机(mg2)140和主电池包130a的情景。如果ace重卡系统还包含选配副驱动电机(mg3)170和/或副电池包130b，普通行业人士很容易扩展来描述。ace重卡在高速工况下(平均时速50公里/小时以上，很少主动加速或刹车)，可优选闭合离合器111，实现并混模式；在城市/郊区工况和拥堵的高速路时(平均时速45公里/小时以下，频繁主动加速或刹车)，可优选断开离合器111，实现串混模式。当ace重卡遇到长坡或高山时(指纵坡绝对值大于2.0度，连续上坡或下坡路程超过5公里)，出于对车辆行驶安全性和动力性考量，不论平均车速高低，应优选并混模式。ace重卡在干线物流应用场景，近90％的里程为高速工况，其离合器111不需要频繁切换。同时由于有双电机(mg1和mg2)动态协同，二者都能快速精准地分别控制其转速或转矩，在离合器111切换闭合与断开状态的秒级过渡期内，ace重卡动力总成并不会出现明显的驱动转矩中断和车辆行驶顿挫感，整车动力性和nvh性能都明显优于现有技术的内燃机重卡。[0189]电池包132a&b是ace重卡成本最高的子系统之一，同时也是ace重卡整车动力性、可靠性、和耐久性(即长寿命)的潜在短板之一，所以电池包的高性价比设计至关重要。ace重卡对功率型电池包的技术要求与混动轻型车相比，有明显差异。ace重卡对总容量几十千瓦时的电池包的体积和质量无硬性限制，但对电池包耐高低温(环境温度范围：-30摄氏度至 50摄氏度)及耐冲击震动要求更高，特别是对电池包在高倍率部分充放电(hrpsoc)工况下的等效深度循环寿命(即等效满充满放次数；100％dod)要求要高数倍。例如，ace重卡的电池包在全生命周期内的累计电吞吐量要大于30万千瓦时；如果功率型电池包的有效容量为30千瓦时，则电池包的连续充放电倍率要高于5c，峰值(10秒)充放电倍率要高于12c，考虑到生命周期末(eol)衰减率20％，其等效深循环寿命要高于12000次。[0190]通过混搭高性能(低温高倍率充放电)、超长寿命、和高成本的钛酸锂电芯(lto)的主电池包130a(容量10～20千瓦时)加上较低成本的lfp或ncm副电池包130b(容量20～50千瓦时)，则可以根据ace重卡010的具体应用场景，优化整车系统性价比。当寒冬(低于零下10摄氏度)车辆室外停车超过10小时，车辆冷启动后，lto主电池包130a耐寒，可立即参与高倍率充放电工作；此时采用lfp或三元锂电芯的副电池包130b受控于斩波器132b，可暂时不参与工作或低倍率工作，等行车十几分钟后将副电池包130b内部电芯温度加热到10℃以上后，副电池包130b才开始高倍率工作。电池包130a&b是ace重卡中最昂贵的子系统之一，混搭不同电化学电芯的两个甚至多个电池包，有益于改善电池包综合性能，降低电池包总成本，对优化ace重卡综合性价比至关重要。斩波器132a或132b，通过脉宽调制(pwm)技术和软件定义及远程迭代升级(ota)，能根据电芯在不同温度下的充放电特性曲线和各种电芯的保护性限制条件，动态连续地调节电池包130a或130b的充放电电流值，在保证满足ace重卡整车动力性的前提条件下，优化电池包的性能、电吞吐量、和等效循环寿命。[0191]lto单电芯电压仅为2.2v，低于lfp单电芯电压3.3v和ncm单电芯电压3.7v。同样容量(千瓦时)的电池包，高电压电池包方案(电芯多串联少并联；额定电压650v左右)对比低电压电池包方案(电芯多并联少串联；额定电压400v左右)，前者电池管理系统(bms)的设计和控制更复杂，整个电池包的材料和制造成本更高，且系统冗余度和鲁棒性较差；同时后者更容易借力主流新能源乘用车电压平台(例如300v～450v范围)获得性价比更高的电池包，多渠道保质保供。ace重卡可优选采用至少两个不同电化学电芯组成的电池包并联混搭，有益于提高ace重卡系统性价比。目前全球主流新能源乘用车所采用的锂离子动力电池包的额定电压范围在300v～500v(简称400v平台电池包)，有成熟的供应链，中日韩三国十几家领先制造商合计车规锂离子动力电池年产销量占全球市场份额超过85％，400v平台电池包全球产量逐年快速攀升，成本(美元/千瓦时)逐年明显下降；而高于600v额定电压的电池包(简称800v平台电池包)每年全球生产量比前者小一个数量级以上，800v平台电池包成本较高，合格供应商少，年降价幅度低。本发明epsd123的峰值电功率可高达500千瓦，其直流母线额定电压优选范围为600v～800v(即800v平台)。本公开所用电池包(130a&b)优选额定电压值在350v至450v之间，尽量与年产销总量巨大的主流新能源乘用车电池包的额定电压范围重合，便于充分利用当今新能源乘用车成熟的400v平台动力电池供应链，降本保供。这些电池包130a或130b可分别通过epsd123端口iii内部的百千瓦级双向升降压直流-直流转换器(boost-buck，又称斩波器)132a或132b与epsd123的直流母线的额定电压相匹配，如图2所示。除直流变压外，该斩波器(132a&b)的另一有益功能是通过脉宽调制控制(pwm)，在0％～100％电池包充放电峰值电流范围内，可根据各种电芯在不同温度下或生命周期不同阶段(soh)的充放电特性曲线和电池包厂商为保证电芯的循环寿命和安全性对其工况的各种限制条件，通过斩波器(132a&b)内含微处理器的软件定义和远程更新迭代(ota)，自动精准地调节电池包130a&b的充放电直流电流的幅度及方向，以保证电池包在全生命周期内，性能和循环寿命都最优化(optimization)；同时，还可以利用斩波器132a&b对电池包130a&b在寒冬进行智能脉冲预热(iph)，以高性价比的技术措施来解决锂离子电池怕冷但又难于高效均匀加热这一行业难题，后续详述。[0192]优选地，主电池包130a可以采用总容量在12kwh～26kwh范围内的钛酸锂电芯(lto)组合,可连续充放电5c～10c，10秒或15秒脉冲峰值充放电15c～30c，等效深度充放电(100％dod)循环寿命(即全生命周期内累计吞吐总电量)超过1.2万次，工作环境温度-30～ 55摄氏度。全球现代已商业化的各种电化学配方的汽车规格动力电池中，只有钛酸锂电芯(lto)一套电池就可以满足上述ace重卡电池包的全部苛刻要求，特别是超长循环寿命和低温高倍率部分充放电的要求。lto电芯比能量(wh/kg)较低的缺点对ace重卡应用而言不成问题，但lto电池包的另一缺点是成本高昂，全球可选合格供应商少，其每千瓦时(kwh或度)电芯的成本(元/瓦时)为其它主流汽车级锂离子电芯(例如lfp、ncm、nca)成本的三倍以上，导致lto电池包的成本长期居高难降，如果全部采用lto电芯，会因电池包总成本过高而严重限制ace重卡在全球范围广泛应用。主电池包130a还可以选用适合恶劣工作环境下高倍率部分充放电(hrpsoc)应用的如下功率型电芯：镍氢电池(nimh)、磷酸铁锂(lfp)、三元锂离子电池(ncm/nca)、或碳铅电池(pbc)；这四种电芯都可能需要至少两套电芯，才能满足过1.2万次等效深度充放电(100％dod)超长循环寿命的要求，同时这四种电芯的成本(元/瓦时)都明显低于钛酸锂电芯，但需要两套系统才能满足超长循环寿命要求；还可以考虑采用上述几种不同电化学成分电芯组成的电池包并联混合搭配，如图2所示，并将电池包(130a和130b)的总容量提升到40kwh～90kwh范围，以谋求电池包在ace重卡全生命周期内性价比最优。[0193]优选地，副电池包130b可以采用容量20kwh～50kwh范围内的主流的锂离子功率型电芯(连续充放电倍率3c )，例如磷酸铁锂(lfp)或三元锂(ncm或nca)电芯。当然也可选用容量大于50kwh的副电池包130b，这样虽有利于增强整车在各种运行工况下的动力性，减少电池包等效循环寿命上限值和充放电倍率峰值；但大容量电池包的重量、体积、和成本都将明显升高，综合性价比并非最优，需综合考量。本发明中，电池包的作用像一个带有小号油箱的大功率发动机，其特点在于爆发力极强但耐力不足。电池包130a&b即可以较长时间内(10分钟以上)连续提供驱动电机(140或170)的120kw额定电功率，也可较短时间内(分钟级)提供驱动电机超过300kw的峰值电功率。假定电池包的总有效容量为30kwh，驱动电机额定功率为300kw，在串混模式下发电机组零功率输出时，电池包从其荷电状态(soc)的上红线(url)以10c连续放电至下红线(lrl)，可连续6分钟给驱动电机以300kw强度单独供电，让满载(总重40吨)的ace重卡在平缓不拥堵的高速公路上以90公里/小时的速度纯电行驶近10公里。[0194]ace重卡采用功率型电池包，需支持驱动电机总计连续功率近200kw或10秒脉冲峰值功率近400kw的充放电需求，电池包(130a&b)优选有效容量范围25kwh～65kwh，电池包的平均连续充放电倍率范围3c至8c，10秒峰值充放电倍率范围6c至16c，而且电池包的充电倍率(连续或峰值)经常高于放电倍率，以非对称方式工作。ace重卡如果要实现比传统柴油重卡在50万英里运行里程累计节油30％，其电池包全生命周期内(即50万英里内)等效累计吞吐电量需高达30万kwh以上。如选用生命初期(bol)30kwh有效容量的电池包，考虑电池包生命末期(eol)容量衰减率20％，则需要电池包等效深度充放电(100％dod)循环寿命要高达1.2万次；ace重卡电池包对电芯性能和寿命的要求明显高于新能源乘用车对电池包的要求。受限于当前世界车规锂离子电芯技术路线和产业化发展水平，电池包的实际性能和循环寿命与电芯的瞬态工况(电流、电压、温度、soc、soh等)密切相关，ace重卡需要斩波器(132a或132b)与电池管理系统(bms)实时通讯，根据电池包(130a或130b)的瞬态荷电状态(soc)、电芯温度、电芯健康状态(soh)等数据，动态地控制电池包的实际充放电倍率，才能更有效可靠地实现电池包性能和循环寿命最优化。[0195]功率型电池包要想既保证性能达标，又实现超长循环寿命，必须根据电池包130a&b的工况数据(soc、soh、温度、电压等)，在高倍率部分充放电(hrpsoc)工况下，动态调整高倍率充放电的电流幅度及方向，严格控制电池包所有电芯的荷电状态(soc)时变函数。功率型电芯的充放电soc上红线(url)一般在80％至90％，下红线(lrl)一般在10％至20％，最佳上限(bul)65％至75％，最佳下限(bll)30％至40％。电池包soc在最佳下线(bll)到最佳上线(bul)之间的高效区工作时，所有电芯的性能、安全性、和循环寿命最优；电池包预测性荷电控制策略的核心就是在保证ace重卡同时优化动力性和节能减排效果的前提下，最大限度地令电池包稳定地工作在高效区；如果在soc红线范围之外强迫电池包继续高倍率部分充放电运行，则会对电池包的瞬态性能、安全性、和循环寿命都产生严重的长期负面影响，应尽最大努力避免。[0196]ace重卡010在串混模式下(离合器111断开时)或并混模式下(离合器111闭合时)，vcu201协同aiu202，根据节能减排机器学习算法、车辆配置参数、整车和各个相关子系统的运行工况、路载瞬态功率路载瞬态功率、和电子地平线道路三维信息(特别是纵坡函数)及路载功率预测，对发动机101的瞬态输出功率进行串混智能启停控制(iss)或并混智能功率切换控制(ips)，既可以瞬态满足功率平衡方程(2-4)或(3-3)，又可连续调节发动机输出功率的时间平均值(例如五分钟滚动时间平均功率)，通过控制epsd123三端口之间百千瓦级电功率动态分配，来实现ace重卡电池包(130a&b)在下列三种荷电模式(cs、cd、ci)之一连续运行或之间平顺切换：1)在荷电维持模式(cs)下，电池包的瞬态荷电状态时变函数(简称瞬态soc)和分钟级时间平均荷电状态函数(简称平均soc)需始终维持在最佳下线(bll)到最佳上线(bul)之间连续波动，此时发动机101的分钟级时间平均输出功率函数(简称发动机平均功率)基本等于车辆路载功率的分钟级时间平均值(简称路载平均功率)，车辆驱动(串混或并混)以发动机101为主，电池包130a或130b给驱动电机140或170供电，实现对路载瞬态功率削峰填谷，实时地满足车辆动力学方程(1-1)；2)在荷电消耗模式(cd)下，电池包的瞬态荷电状态连续波动而平均荷电状态(即平均soc)在下红线(lrl)到上红线(url)之间连续下降，此时发动机平均功率明显小于路载平均功率，车辆驱动(串混或并混)以发动机101为辅，主要靠电池包130a或130b给驱动电机140或170供电，实现对路载瞬态功率削峰填谷，实时地满足车辆动力学方程(1-1)；3)在荷电增加模式(ci)下，电池包的瞬态soc连续波动而平均soc在下红线(lrl)到上红线(url)之间连续上升，此时发动机平均功率明显大于路载平均功率，车辆驱动(串混或并混)以发动机101为主，驱动电机对路载瞬态功率削峰填谷为辅，实时地满足车辆动力学方程(1-1)，发动机的机械功率除大部分在并混模式下直接或串混模式下间接用于驱动车辆外，剩余的机械功率通过发电机110给电池包130a或130b持续充电，以保证电池包soc平均值随时间连续上升。[0197]电池包130a&b中存储的电能可分两种，一种是由发动机101驱动发电机110所产生的“发动机荷电”(enginecharge)，为“高成本电能”，简称“发动机电能”；另一种则是通过电机110、140、或170利用再生制动回收车辆的机械能所产生的“再生制动荷电”(regencharge)，可视为“准零成本电能”，简称“再生电能”。要想最大限度地降低ace重卡在整个运输事件中的综合油耗(fc；升/百公里)，首先需要尽量将电池包(130a或130b)中的电能(即荷电)随放随充，提高每个运输事件中，电池包的累计吞吐总电能(kwh；指发动机电能与再生电能之和)或荷电周转率(定义为累计吞吐总电能与电池包等效容量的比值)；其次要最大限度提升再生电能在总电能中的占比，同时尽量减低发动机电能的占比；最大限度降低因电池包荷电状态(soc)到达上红线(url)，无法再接受新增的再生电能，触发压控开关133导通，由刹车电阻131将这部分再生制动电能完全浪费掉的不良情景出现的概率。根据车载地图仪240的先验3d道路数据及车辆配置参数和动态工况数据，ace重卡能实时地(亚秒级时延)以千瓦级颗粒度精准地测算出电子地平线内(小时级或百公里级)路载瞬态功率时空函数和平均功率时空函数(分钟级滚动平均)，除非车辆遇到下长坡(例如超过10公里)时累计回收的再生制动荷电(即准零价电)超过电池包的合计有效容量这种特殊情况，ace重卡节油机器人总能够未雨绸缪，通过动态调节路载平均功率与发动机平均功率之差值，以准时生产(jit)的方式，将电池包的电能随充随放，最大限度地让电池包130a&b稳定地工作在高效区，避免因电池包过满(soc到上红线url)而无法回收再生电能或过空(soc到下红线lrl)而无法提供驱动爆发力这两类不良情景出现，同时寻求再生制动荷电周转率最大化和发动机荷电周转率最小化。显然，对长期运行在高山地区的ace重卡，应配置大容量的功率型电池包(例如有效容量大于50千瓦时)；而全国范围运行的ace重卡，配置小于30千瓦时有效容量的功率型电池包，性价比更高。本发明ace重卡节油策略的核心(即i级节油机器人ebot的底层核心功能)，就是在保证车辆动力性和主动安全性的前提条件下，充分利用电子地平线内的先验道路三维数据和道路沿途的纵坡变化带来的百千瓦级的纵坡功率正负波动，通过预测性自适应巡航控制(pacc)(即一维纵向l1级自动驾驶)，对发动机的瞬态功率或电池包的瞬态功率分别进行脉宽调制控制(pwm)或脉幅调制控制(pam)，动态地调节车辆机械功率流和电功率流的路径、幅度、或方向，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和功率平衡方程(2-4)或(3-3)，令电池包130a&b在荷电维持(cs)、荷电消耗(cd)、和荷电增加(ci)三种工作模式之一稳定地工作或之间平顺切换，谋求最大限度地提高电池包再生电量的累计吞吐量或周转率，同时尽量减少发动机电量的累计吞吐量或周转率，实现预测性荷电状态控制功能(psc)，以达到车辆节能减排最优化的有益效果。[0198]在串混模式下(离合器111断开)，电池包130a&b放电时通过驱动电机140和170给ace重卡010提供驱动功率，充电时通过驱动电机140和170再生制动回收能量；在并混模式下(离合器111闭合并锁定)，除发动机101直接参与车辆驱动或制动外，发电机110也可以参与车辆驱动或再生制动回收能量，能进一步提升再生制动荷电吞吐量，改善节油效果。如果ace重卡上长坡且电池包130a&b荷电基本耗尽(soc达到下红线url)，此时的ace重卡应工作在并混模式，其动力性完全取决于发动机101的峰值功率，如发动机101的峰值功率不够大，则只好换低挡减速继续爬坡，暂时降低车辆的动力性和货运时效性。一直要等到本车前方出现平路或下坡时，发电机110和/或驱动电机140&170才能有机会再利用再生制动给电池包130a&b充电。[0199]干线物流重卡在冬季室外低温(零度以下)长时间停车(超过十小时)后，一般需要先驻车怠速预热发动机几分钟后再上路。钛酸锂(lto)电池包在零下30摄氏度室外环境下长时间(超过十小时)放置后，仍然可以保持75％以上的高倍率充放电性能，容量衰降小，循环寿命不受影响；而且在高倍率部分充放电(hrpsoc)工况下，电芯会因双向脉冲电流激励内部均匀性加热，电芯内部升温速度高于1.0摄氏度/分钟，所有车规锂离子电芯的最佳工作温度基本都在零上25摄氏度。ace重卡的功率型电池包130a&b长时间运行在高倍率部分充放电(hrpsoc)工况下，电芯内部不断产生热量，需要配置液冷机组将电池包内部的温度基本维持在25摄氏度；该机组除制冷功能外，还可以增配ptc电加热器来预热制冷液，对电芯实施外部加热。[0200]除钛酸锂(lto)电芯不怕冷外，主流车规电芯，例如三元锂离子电芯(nmc)或磷酸铁锂电芯(lfp)，都怕冷，零下10摄氏度以下高倍率放电时(2c )，有效容量暂时严重衰减(不到50％)，但低温高倍率发电不会永久性损伤电芯；而零度以下高倍率充电时(2c )，不光有效容量暂时严重衰减，而且会导致电芯石墨负极镀锂(lithiumplating)，对电芯寿命产生永久性损伤，甚至造成电芯内短路及热失控，引发火灾。在寒冬季节，必须将lfp或nmc电芯先预热到零上10摄氏度后，才可以在高倍率部分充放电工况(hrpsoc)下开始工作。锂离子电芯低温预热方法分两大类：外部加热法及内部加热法。实施外部加热法(气体加热或液体加热)的现有机电系统成熟、相对简单、成本可控，但无法保证加热均匀，电池包内明显的温度梯度，对电池包整体长期性能和循环寿命有不可逆的负面影响。电芯内部增加电热丝(例如镍丝)属于非标准特殊电芯，性价比低，在车规功率型电池包中极少采用。利用电流激发加热低温的电芯，例如低温直流预热或交流预热，是目前主流的内部加热法；内部加热法能保证电池包内部的电芯均匀加热，温度梯度很小，对电池包整体长期性能和循环寿命没有负面影响，但是上述内部加热方法会因电池包的等效内阻远小于外部电回路的负载电阻而浪费掉大部分电能，电芯加热效率(电芯加热的能量与总耗电量的比值)远小于50％。[0201]本发明还包括下列实现对ace重卡电池包130a&b内部电芯，进行均匀高效精准预热的“智能脉冲预热技术”(iph)的装置和方法。锂离子电池行业共识，低温高倍率放电不会永久性损伤电芯(专指nmc、lfp等主流车规电芯)，但低温高倍率充电会永久性损伤电芯；如果能将低温电芯高倍率充电时的等效冲量电流矩形脉冲的宽度严格控制在1.5秒以内，再结合至少三倍于上述脉宽时间的零电流或放电脉冲，则既可以利用电芯内部双向脉冲电流激励，对电芯均匀加热，又可以避免电芯石墨负极镀锂这一缓慢电化学反应(反应时间2秒以上)，从根源上消除低温(负10摄氏度以下)快充(2c以上)对锂离子电芯性能和寿命的不可逆负面影响。具体技术措施如下：ace重卡010寒冬室外(负10摄氏度以下)长时间(十小时以上)停车后，首次冷启动发动机之前，此时所有电机(110、140、170)都不工作，可根据司机预先设定的提前预热时间，由vcu201指挥，自动唤醒系统，开启电池包130a&b智能脉冲预热(iph)功能，在由主电池包130a加斩波器132a与副电池包130b加斩波器132b之间以非对称双极性脉宽调制(pwm)电流时间序列方式，进行乒乓球式相互来回充放电；假定由主电池包130a为高脉冲放电方(简称放电方)，副电池包130b为高脉冲充电方(简称充电方)。pwm脉冲序列由高幅窄脉冲部分和相反极性的低幅宽脉冲部分组成；高脉冲部分的幅度在3c至15c之间(电流正值代表放电，负值代表充电)，高幅脉冲宽度在0.5秒至1.5秒之间；低脉冲部分幅度为高脉冲幅度值的niph分之一，电流极性相反，低脉冲宽度为高脉冲宽度的niph倍；niph为3至10之间的正整数；显然电流pwm脉冲序列一个周期的冲量(即电流脉冲的时间积分)为零。由斩波器132a和132b协同生成上述电流pwm脉冲时间序列，放电方(130a)和充电方(130b)互为负载，可相互充电，放电方快放慢充，充电方快充慢放；除部分电能以脉冲电流激励方式从内部预热电芯外，剩余电能基本都被放电方或充电方回收，很少电能被电回路中的其它电负载浪费掉，加热效率(指电芯加热电能与总电能耗的比值)明显大于50％。智能脉冲预热技术(iph)即适用于lto主电池包(130a)及lfp或nmc副电池包(130b)混合电池包系统，也适合主副电池包为同样电芯(lto、lfp、nmc等)的单一电池包系统。[0202]智能脉冲预热技术(iph)通过软件来定义并动态调整电流pwm脉冲序列的高脉冲部分的幅度、宽度、和niph(等效于pwm占空比)取值，达到动态控制电芯温度时变函数和升温速度时变函数(摄氏度/分钟)的目的，以优化电池包的性能，特别是低温性能，和循环寿命；锂离子电芯内部为复杂脆弱的电化学生态系统，如果电芯低温加热升温速度过快，会对电芯循环寿命产生不可逆转的负面影响；优选升温速度小于2.0摄氏度/分钟。本发明的智能脉冲预热技术(iph)在不增加任何新硬件的前提下，为ace重卡的功率型电池包(130a&b)提供了高效、均匀、精准可调的电芯内部预热功能，比电池包低温加热的各种现有技术性价比都更高。显然，智能脉冲预热技术(iph)除适用于ace重卡之外，同样适用于采用本发明的油电混动技术，特别是电功率分流器epsd123,的混动轻型车。[0203]今后二十年，基于硅igbt或碳化硅(sic)mosfet的电力电子(pe)功率模块的性价比年改善率要明显高于电机或电池包的性价比年改善率。继续参考图2，优先考虑在设计电域功率分流器epsd123所包含的六个百千瓦级pe功率模块时(例如端口i内接标配逆变器121，端口ii内接标配主逆变器122a和选配副逆变器122b，端口iii内接压控开关133、标配主斩波器132a和选配副斩波器132b等)，在电力电子硬件的功能和性能方面(特别是额定功率和峰值功率)都应采用过设计原则，留足余量(over-design)，以便能在ace重卡全生命周期内，通过软件远程升级迭代(ota)，持续改善各子系统的现有性能和功能或增加新功能。逆变器121的峰值功率pigx应比发电机110的峰值功率pgx高15％以上，主逆变器122a的峰值功率pimx应比主驱动电机140的峰值功率ppmx高15％以上,副逆变器122b的峰值功率应比副驱动电机170的峰值功率psmx高10％以上，且ppmx>psmx；主斩波器132a和副斩波器132b的峰值功率应分别高于主电池包130a或副电池包130b的峰值功率15％以上，同时斩波器132a&b的合计峰值功率应比主驱动电机140的峰值功率ppmx高20％以上；压控开关模块133的额定功率应比主驱动电机140的额定功率高15％以上。[0204]功率半导体模块例如igbt或sic性价比年平均改善速度要明显高于电池包、电机、和刹车电阻。可以充分利用全球功率半导体产业的不断创新和升级，采用多种电力电子电路拓扑结构来实现高性价比的电功率分流器epsd123；具备硬件设计余量的epsd123从一开始就是一种基于软件定义的电域功率分流器，可通过软件远程升级迭代(ota)不断改善和进化已有的功能或增加新功能。采用上述模块化设计策略，epsd的三个端口与外接的电机、电池包、或刹车电阻等机电负载可采用行业标准的机械和电气接口，方便灵活配套多家优质汽车供应商所提供的满足性能要求及目标成本的各种电机和电池包，持续改进和提高ace重卡整车性价比，长期保质保供。[0205]逆变器(invertor)是现代电机控制器(mcu)的核心部分。在本公开中，逆变器应理解为以逆变器为核心模块的完整的电机控制器，有多种成熟的电路拓扑结构可以实现电机控制器，对本领域普通技术人员不会产生歧义。逆变器(121，122a，122b)能以矢量控制(vectorcontrol)方式动态精准地控制三相交流电机(110，140，170)的转速或转矩，可以实时(十毫秒级)连续地调节百千瓦级电机功率流的幅度和方向。斩波器(132a，132b)为双向升降压直流-直流转换器(boost-buck),高压侧双向电联接epsd123的直流母线，优选直流母线额定电压范围为620v～750v；低压侧双向电联接电池包130a&b，优选电池包额定电压范围为320v～450v，尽量和主流新能源乘用车的电压平台靠近，当然还可以选择更高的电池包额定电压范围：600v～750v，只是此时电池包性价比次优。斩波器132a&b既可以通过软件定义来灵活地匹配各种不同额定电压(320v～750v)的电池包130a&b，又可以根据动力电池供应商为保证其电芯全生命周期内的性能、安全、和循环寿命达标，对不同电芯内部温度及荷电状态下的电芯所提出的不同充放电技术要求，通过软件定义和远程升级迭代(ota)斩波器的重卡程序，为每个电池包自动地定制并动态更新充放电控制方案，最大限度地动态补偿电池包(130a&b)在高低温运行性能、可靠性、循环寿命等方面的短板。[0206]ace重卡的整车控制器(vcu)201和aiu202能根据节油控制策略和节油机器学习(ml)算法，指挥epsd123实时连续地调节三个相互关联的百千瓦级电功率时间函数，包括独立变量发电机功率pg(t)，独立变量驱动电机功率pm(t)，和非独立变量电池包充放电功率pb(t)，随时满足epsd直流母线汇流点x处的电功率平衡方程：[0207]pm(t) pg(t)-pb(t)＝0。ꢀꢀꢀ(6-1)[0208]该电功率平衡方程方程等价于前面串混模式下的方程(2-2)和并混模式下的方程(3-2)。[0209]优选地，标配的主驱动电机(mg2)140为低转速高转矩大型永磁同步电机，额定功率范围200kw～300kw，峰值功率范围300kw～450kw，峰值转矩范围1800nm～2500nm。驱动电机140也可选用满足功率和转矩要求的高转矩低转速大型交流感应电机或磁阻电机。主逆变器122a的峰值功率应高于主驱动电机的峰值功率15％以上，留有余量。油电混合乘用车的年销量比油电混合商用车高近两个数量级，所以尽量选择与乘用车共用某些核心零部件，可有效降低混动商用车的成本并保证批量供应。电动(包括油电混动)乘用车所用单个电机和逆变器的额定功率通常小于180千瓦。驱动电机140还可选配额定功率180kw～250kw,最大转矩350nm～500nm的大型新能源乘用车所用的永磁同步电机，采用平行轴布置，通过齿轮速比4～8范围的大型减速器与变速箱的输入轴双向机械联接。[0210]针对图1的6x2或6x4的ace重卡系统框图，标配发电机(mg1)110与发动机101的飞轮端双向机械联接(即所谓混动p1位置)，同时还与离合器111的从动端双向机械联接。具体机械联接结构又分两类，i类为单轴同轴结构，三者(发动机、发电机、离合器)串在同一根机械转传动轴上，此时发电机110的转速与发动机101的转速完全相同(转速比1.0)，可优选额定功率150kw～200kw，最大转矩1200nm～2000nm的低转速高转矩大型永磁同步电机；ii类为平行轴结构(多轴)，通过齿轮减速器将三者双向机械联接，此时发电机110与发动机101通过重型齿轮减速器联接，转速比固定。重卡发动机高效区的转速范围一般为：1000转/分～1800转/分，峰值转矩范围：2000nm～2500nm。发动机稳定低转速高负荷工作时，其比油耗(bsfc；g/kwh)最低。发动机和电机的功率与其转速和转矩的乘积成正比；同时发动机和发电机的最大转矩与其体积、重量、和价格高度正向关联。采用ii类平行轴结构可通过固定速比重型减速器将发电机110与发动机101的转速比提升到3.0～8.0范围，从而有可能选配新能源乘用车成熟的供应链体系内的高转速低转矩大功率永磁同步电机，大幅降低发电机110的体积、重量、和价格，实现高性价比保质保供。发电机110还可选择额定功率在150kw～250kw，峰值转矩小于500nm的中高速(最高转速12000转/分)车规永磁同步电机。[0211]标配主驱动电机(mg2)140与离合器111的主动端双向机械联接(即所谓混动p2位置)，同时还通过大型柔性联轴器或两一个重卡线控离合器152与重卡自动变速箱150的输入轴双向机械联接。具体机械联接结构又分两类，i类为单轴同轴结构，三者(离合器、驱动电机、变速箱)串在同一根机械传动轴上，此时驱动电机140的转速与变速箱150输入轴的转速完全相同(即转速比1:1)；ii类为平行轴结构(多轴)，通过齿轮减速器将三者双向机械联接，此时驱动电机140与变速箱150输入轴的转速比值固定，优选范围在4～8。当离合器111闭合时，发动机101飞轮端的输出轴与变速箱150的输入轴同心同轴双向机械联接，两者转速相同，转速比为1.0。传统重卡发动机的峰值转矩上限为2500nm，所以当前重卡变速箱输入轴的最大输入转矩上限也是2500nm；ace重卡在并混模式下，发动机101和双电机110&140可三者转矩叠加协同发力，合计转矩可超过4000nm，优选经过强化设计的重型自动机械变速箱(amt)，其输入峰值扭矩应高于3500nm，总档位数则可减少至6档，其中最好包括速比1.0的直接档(directdrive)和速比小于1.0的超驱档(overdrive)。采用ii类平行轴结构可通过固定速比大型减速器将主驱动电机140转速与变速箱150的输入轴的转速的比值提升到3.0～8.0之间，从而有可能选配新能源乘用车体系内的大功率永磁同步电机，大幅降低驱动电机140的体积、重量、和价格。主驱动电机(mg2)140可优选额定功率在175kw～250kw之间的永磁同步电机或交流异步电机；i类结构下，驱动电机140为低转速(最高转速3000转/分以下)大转矩(峰值转矩1500nm以上)的永磁同步电机或交流异步电机；ii类结构下，驱动电机140为中高转速(最高转速10000转/分以上)中转矩(峰值转矩500nm以下)的永磁同步电机或交流异步电机。后者比前者体积和质量小，价格更低。[0212]选配的副驱动电机(mg3)170即可以配置在变速箱150输出轴与驱动桥160之间(混动p3位置)，也可配置在第二驱动桥180之前(混动p3位置)，电机与驱动桥双向机械联接。重卡驱动桥输入端的峰值转矩可高达20000nm以上，副驱动电机(mg3)170与驱动桥(160或180)之间必需加一个大型减速器，速比范围8.0～16.0；可优选额定功率在100kw～150kw，峰值转矩小于500nm(牛米)的高转速低转矩车规永磁同步电机或交流异步电机。[0213]图1中，变速箱150的输入轴通过大型柔性连轴器152与主驱动电机140的输出轴双向机械联接，其输出轴与第一驱动桥160双向机械联接。优选地，采用当前成熟批量商用的最大输入转矩2500牛米的重型10速～18速的自动机械变速箱(amt-10～amt-18)，也可选用重型双离合器变速箱(dct)或带液力转矩转换器的自动变速箱(at)；还可以选用经过强化设计的5档或6档新兴重型自动机械变速箱(amt-5或amt-6)，最大输入转矩大于3500nm，最好除直驱档外(directdrive；速比1.0)，还包括一个超驱挡(overdrive；速比小于1.0)。与发动机低转速时转矩较小的动力特性不同，驱动电机低转速时转矩最大，所以该自动变速箱5～6前进速度挡足够用，无需更多挡位。但本发明中ace重卡包括变速箱的驱动转动系统并非传统发动机重卡的准单向机械功率传递，而是双向机械功率传递，再生制动时最大反向转矩与正向峰值转矩基本相同，所以变速箱150内的主要轴承和齿轮需要特殊强化设计和制造，才能保证其性能和寿命都可靠达标。[0214]本公开中，副驱动电机(mg3)170、逆变器122b(即电机控制器mcu)、和第二机械驱动桥180可三者合一构成“集成电驱动桥”(integratede-axle)。6x2传统柴油机重卡也可选配集成电驱动桥而改装成6x4混动重卡，但此时发动机加变速箱的纯机械式动力总成与集成电驱动桥相互独立运行，缺乏密切协同，节油效果并非最佳。与现有技术不同，本公开图1中的ace重卡，其集成电驱动桥与包括发动机101、发动机控制单元102、发电机(mg1)110、epsd123、主驱动电机140、电池包130a&130b、离合器111、变速箱150、和变速箱控制单元151在内的一个以上的子系统动态强耦合且密切动态协同，共同受控于整车控制器(vcu)201，根据具体车况和路况，通过动态调整车辆动力总成机械功率流或电功率流的路径、幅度、和方向，共同驱动ace重卡，达到优化车辆节能减排的有益效果，同时还提升了车辆动力性和刹车性能，并增加了车辆动力系统和刹车系统的冗余度。[0215]发动机101可选择排量11l～15l、峰值功率280kw～450kw、峰值转矩2000nm～2500nm的大型重卡柴油机或天然气发动机；还可以选择排量7l～10l、峰值功率250kw～320kw，峰值转矩1500nm～2100nm的中重卡柴油机或天然气发动机；混联ace重卡优选采用当今世界主流的11l～13l的重卡柴油机，性价比最优。例如，ace重卡配置一台当前市场用量最大的11l柴油机101(基本型或高级型),峰值转矩2200nm@1200rpm,峰值功率300kw@1800rpm；额定功率175kw和峰值转矩1400nm的永磁同步发电机110；额定功率200kw和峰值转矩1600nm的永磁同步驱动电机140；连续充放电功率(即额定功率)大于250kw且生命终期(eol)有效容量30kwh的超长寿命功率型电池包130a&b；在并混模式下和发动机高效区内(1100rpm～1800rpm)，发动机和双电机三者可协同发力，车辆变速箱输入轴合计驱动转矩可高达4000nm以上，其车辆动力性(载货高速爬坡、加速超车等)要明显优于顶级配置16l柴油机的传统高端重卡；该ace重卡同负载、同路径货运事件的实际综合油耗(升/百公里)比任何传统柴油重卡都要降低25％以上，而且ace重卡可实现的最佳油耗完全取决于节油机器人的节油ml算法，与该车司机的驾驶水平无关且一致性极高。[0216]图4为一个典型的现代重卡11升柴油机的万有特性曲线图(fuelmap)，该发动机的峰值转矩为2000牛米，峰值功率为300千瓦，最小比油耗(bsfc)为187克/千瓦时，图中布满互补不相交的多条不规则形状曲线，每条曲线都是一条比油耗等高线；发动机完整详细的万有特性曲线是发动机制造商的商业机密，只会与整车厂或有关的一级供应商在签署保密协议后分享。目前全球已量产商用的主流重卡柴油机的最小比油耗为182克/千瓦时，对应热效率(bte)46％；热效率(bte)50％～55％的重卡柴油机目前欧美还在样机研发阶段，距离欧美量产商用还有五年以上时间。如果将发动机的高效区定义为最小比油耗值108％的等高比油耗曲线内的工况区域，参考图4所示，发动机的高效区对应的转速范围800转/分至1800转/分，转矩范围600牛米至2000牛米，即转矩负荷率30％至100％。很容易将图4的发动机高效区的万有特性曲线数字化后，变换成一个便于计算机处理的列表(look-uptable)，优选地以10转/分的转速步进间距和10牛米的转矩步进间距生成描述发动机高效区的一个140x100矩阵列表，矩阵每行对应恒转矩而每列对应恒转速，该表中每一个元素(即特定行数/列数)对应一个发动机工况点(即特定转速/转矩)的比油耗(bsfc；克/千瓦时)，称为“原始比油耗列表”(简称“原始列表”)，该原始列表反应该发动机的原始设计指标；ace重卡010的发动机控制单元(ecu)102可以根据发动机101实际运行情况，每两日或每一千英里生成一个“修正比油耗列表”(简称“修正列表”)，该修正列表既反映该型号发动机的原始设计性能指标，又反映特定发动机当前实际性能指标，供节油机器人使用。[0217]串混智能启停控制(iss)实施例：假定ace重卡配置的发电机110的额定功率为175千瓦，优选发动机101修正列表中转速1200转/分及转矩1400牛米的工况点为“最佳工况点”(bop)，该点的发动机功率为176千瓦，又可称“高态工况点”；同时优选发动机无燃运行在怠速600转/分，此时发动机的阻力转矩可近似为-250牛米，该“无燃怠速点”(nci)的发动机功率为-16千瓦，又可称“低态工况点”；ecu102控制发动机运行的工况点在最佳工况点(bop)和无燃怠速点(nci)之间动态切换，实现对串混模式下的发动机101的瞬态功率函数进行双极性非对称矩形脉宽调制(pwm)；优选pwm脉冲序列的周期ts取值范围10秒至60秒，占空比ks(即同周期内bop运行占时与脉冲周期ts的比值)在0.0和1.0之间任意可调。显然，通过动态调节占空比ks就能够实现串混模式下发动机的分钟级滚动时间平均功率函数(简称平均功率函数)值在-16千瓦到176千瓦之间连续任意可调。根据串混功率平衡方程(2-4)和车辆动力学方程(1-1)，可以由电功率分流器(epsd)123和功率型电池包130a或130b协同产生与发动机101瞬态功率pwm脉冲序列同步的电池包130a&b瞬态功率脉幅调制(pam)脉冲序列；优选电池包pam脉冲序列的周期为发动机pwm脉冲序列周期ts的十分之一，既可采用自然抽样(即曲定抽样)，又可采用等效平定抽样。[0218]并混智能功率切换控制(ips)实施例：ace重卡主要配置参数同上例，变速箱150的换挡控制策略，总能将发动机101的转速控制在高效工况区内；参考图4，高效区对应的发动机转速范围在900转/分至1700转/分之间，该发动机的基速(既峰值转矩中心点转速)为1200转/分。ace重卡010在非拥堵的高速公路开启预测性自适应巡航控制(pacc)功能时，车速能稳定维持在以额定巡航速度(例如60英里/小时)为中心左右10％浮动，即车速保持在一个窄速度带内缓慢连续波动；在并混ips控制模式下，发动机101的转速为因变量，在基速(1200转/分)左右10％的窄转速带内(1080转/分至1320转/分))缓慢连续波动；而发动机的转矩为自变量，可以在峰值转矩以下快速连续变化；对应每个发动机瞬态转速因变量，从修正列表中，以不低于10赫兹的刷新频率，实时地选取发动机高效区内比油耗极小值且转矩极大值的高态工况点，pwm脉冲序列的高态运行期间所有不同高态工况点的联线，构成高态工况线；显然，高态工况线为发动机高效区内的一条随时间缓慢变化的不规则形状曲线，该线上每个高态工况点所对应的发动机瞬态功率在200千瓦至251千瓦之间，高态算数平均功率225千瓦；对应每个低态工况点，发动机101无燃烧运转，被发电机110拖动时，阻力转矩可近似为-300牛米，所有不同低态工况点联线构成低态工况线，可近似为一条在发动机万有特性曲线第四象限(即负转矩及正转速)的等转矩工况线，每个低态工况点的瞬态功率在-41千瓦至-34千瓦之间，低态算数平均功率-38千瓦；显然在ips模式下，ecu102控制发动机在高态工况线和低态工况线之间动态切换，对发动机瞬态功率函数进行脉宽调制(pwm)控制，产生双极性非对称非矩形pwm脉冲序列，该pwm脉冲序列周期tp优选取值范围10秒至60秒，占空比kp(即同周期高态运行占时与脉冲周期tp的比值)在0和1之间连续可调，可实现并混ips模式下，发动机101的分钟级滚动时间平均功率函数值在-38千瓦至225千瓦之间连续可调。根据并混功率平衡方程(3-3)和车辆动力学方程(1-1)，可以由电功率分流器(epsd)123和功率型电池包130a或130b协同产生与发动机101瞬态功率pwm脉冲序列同步的电池包130a&b瞬态功率脉幅调制(pam)脉冲序列；优选电池包pam脉冲序列的周期为发动机pwm脉冲序列周期ts的十分之一，既可采用自然抽样(即曲定抽样)，又可采用等效平定抽样。虽然从理论上讲，发动机pwm脉冲序列的占空比(ts或tp)在0到1之间连续任意可调，但实际上，从发动机101或ace重卡010的振动噪声性能(nvh)优化角度考量，则应尽量避免发动机101在高态工况与低态工况切换的过渡时间太短(亚秒级)以及高态脉冲工况运行时间不足(小于5秒)，需要对占空比的动态取值范围做进一步的限制；在每个pwm脉冲周期内，优选发动机101的高态运行时间或者为零(即占空比为零)，或者大于5秒；如果pwm脉冲周期选定为30秒时，则优选占空比的取值范围则为零或大于17％；可优选pwm脉冲序列高态工况与低态工况切换的过渡时间为1秒钟，如果发动机101的转速为1200转/分，意味着发动机的每个气缸1秒钟能有10个燃烧做功冲程，发动机能在1秒的过渡时间内以pwm高低态平均功率差值10％的功率步进间距(小于27千瓦)，小步快跑地完成高态工况与低态工况之间的平顺切换，可优化整车nvh性能，避免因过渡时间太短(例如0.1秒)，在发动机1个做功冲程内完成幅度超过260千瓦的功率快速突变，恶化(degrade)整车nvh性能。显然，发动机101pwm脉冲序列的周期及高低态过渡时间都是由软件定义且动态可调，能有效地避免ace重卡010生产机械共振，动态优化串混iss模式下或并混ips模式下整车的nvh性能。[0219]以上内容描述了根据本公开的ace重卡系统，是实现干线物流应用场景下ace重卡节油减排最优化的混联动力总成架构和硬件基础，以及对发动机101和电池包130a&b的瞬态功率函数分别进行pwm调制或pam调制的具体技术措施。接下来将进一步描述如何利用车载三维电子地图、车载导航设备、以及云计算平台上(例如，云端服务器)存储的ace重卡集群的运行结构化大数据，结合节油机器学习(ml)算法和云平台算力，培训云端和车端的节油ai大脑，实施ace重卡高速公路上同车道内的的预测性自适应巡航控制技术(pacc)，实现节能减排最优化的有益效果。[0220]在图1的某些实施例中，该ace重卡上载有地图仪(mu)240和卫星导航接收机(gnss)220。地图仪240中预先存储有的覆盖全国高速公路和其它主要半封闭式道路的先验三维电子地图(或称3d地图)，而该3d地图信息包括但不限于：全旅程公路描述车辆绝对位置的经度、纬度、以及特别是指示道路纵向坡度(诸如图5中所示的上坡角度αu和下坡角度αd)的信息。例如，如图1所示的车载地图仪240内存中可以包含道路米级定位精度(经纬度)和纵坡0.1度级精度的3d地图；当前包含上述道路三维信息的各种高级驾驶辅助系统(adas)地图，在全球各个主要汽车市场，均已实现批量商用；能够支持l3或l4自动驾驶系统的高清地图(hdmap)，也已进入初步商用阶段；本发明的描述中，adas地图应广义理解为可以包含hd地图。[0221]卫星导航仪(gnss)220用于实时地测算ace重卡010当前绝对地球地理位置的经度、纬度、海拔高度、纵向道路坡度、纵向线速度、纵向线加速度、系统绝对时间等信息。在某些实施例中，可采用双天线221和222输入的载波相位动态实时差分(rtk)技术的卫星导航接收机(简称“rtk接收机”)220，能以每秒五次以上的测量速度(即测量刷新频率高于5赫兹)对ace重卡进行实时精准定位和测姿。国际卫星导航系统(gnss)目前有四大独立体系，美国的gps、俄国的glonass、欧盟的galileo、和中国的北斗bd。目前北斗三号可对以中国为核心的亚太地区和“一带一路“沿线各国提供最新卫星导航服务，2020年预计完成全球覆盖；同时中国的北斗系统已与其它三家卫星导航系统签署兼容协议。优选地，采用含最新北斗三号rtk芯片的卫星导航接收机(gnss)220，匹配安装在重卡驾驶室顶部间隔至少一米的两个卫星天线221和222，实时动态测算车辆的授时、速度、位置(经/纬度)、和纵向姿态(即道路纵坡角度)。该rtk芯片可根据收到gnss四大体系中任意组合的四颗导航卫星的相互独立的信号，完成卫星导航定位及测姿的测算。授时精度50纳秒，测速精度0.2米/秒，水平面经纬度定位精度小于2.5米，公路纵坡进度小于0.15度，最高测算频率10赫兹；该rtk导航仪无法实时准确测算车辆轮下路面的垂直海拔高度；同时世界许多国家，对精准海拔高度信息的测绘和发布严格管控；所幸本发明对车辆路面绝对海拔高度的测量精准度要求不高，10米级精度即可。在某些实施例中，也可以采用单天线卫星导航接受机加惯性导航单元(imu)来完成车辆三维定位和导航。基于多个微机电系统(mems)加速度传感器和陀螺仪(gyro)加专用处理芯片的车规量产imu能以高于10hz的测量频率和0.1度的测量精度实时测量ace重卡所行驶的道路的纵坡函数。本发明中的gnss220应理解为既可以是双天线rtk接收机，也可以是单天线卫星导航仪加惯导imu。因为ace重卡高速行驶时道路纵坡函数瞬间0.1度级微小变化是大幅节油减排的秘密源泉，所以采用gnss220实时精确地测量高速公路沿途纵坡分布函数对实现本发明至关重要；需强调，gnss220的道路纵坡测量精度和测量刷新速度都远明显高于现有技术中重卡自动变速箱所配置的纵坡传感器。[0222]每辆ace重卡完成一个运输事件(货运起点至终点)的实际油耗，和该重卡各重要子系统的配置参数常量(包括混联动力总成各个参数、车辆风阻系数、摩擦系数等)、车辆总质量(牵引头加载货挂车)这一离散变量、纵向车速和加速度这二个连续变量、行驶路径的经度、纬度、和纵坡分布函数这三个连续变量等多个参数或变量高度关联，与包含所有ace重卡在所有道路上行驶的宏观平均油耗基本无关。ace重卡的司机，在货运出发前，给系统输入本次货运事件的的起点和终点，然后ace重卡的节油机器人就能自动生成行驶路径，并请求云端001人工智能(ai)节油大脑，参考云端存储的所有历史上在该路段运行的ace重卡运行的节油数据集，实时地计算并下载针对该车辆和特定路径所定制的默认(default)最佳节油控制策略，再结合车端aiu202(ai推理芯片)进行边缘计算，实时地修改并优化节油策略；每辆ace重卡，无论其司机是否有该特定货运线路的驾驶经验，都可以依靠所有ace重卡的集体经验和智慧，每次都能一致性地实现最佳油耗，比现代内燃机重卡的实际油耗降低30％，而且节能减排效果与司机的水平和发动机的性能解耦，并一致性地优于人类司机。[0223]ace重卡010能够自动地采集、标注、车端存储、云端上传整个货运事件的节油数据集；所谓“节油数据集”包括ace整车010、发动机101、变速箱150、发电机110、驱动电机140或170、电池包130a或130b、离合器111、卫星导航仪(gnss)220、电功率分流器(epsd)123等关键子系统在整个货运事件中的全面动态运行数据，是关于ace重卡能量管理的专用结构化大数据，是训练和持续自主进化重卡节油机器人的机器学习(ml)算法的“数据石油”；该结构化大数据简称“节油数据集”。[0224]ace重卡节油数据集的核心内容之一是其电功率分流器(epsd123)的运行大数据，可包括如下内容：采样及记录频率至少10.0hz,根据卫星导航接收机220的授时来校准所有其它车载子系统微处理器的时钟，做为整车系统的唯一系统时钟，在每个采样时刻点ti，ace重卡的各个微处理器指挥相关传感器本地采集并存储至少下列变量值：ace重卡010的当前的经度llg(ti)、纬度llat(ti)、纵坡g(ti)、车速v(ti)、车加速度a(ti)、发电机110的直流电流ig(ti)、驱动电机140&170的合计直流电流im(ti)、电池包130a&b的合计直流电流ibat(ti)、直流母线汇流点x处的直流电压vbus(ti)、电池包130a&b的各自荷电状态cbat(ti)、刹车电阻131的直流电流ibk(ti)、车外环境温度t(ti)、环境风速及风向vxyz(ti)；还可以本地采样并存储采样时间点(ti)各个电机(发电机110、主驱动电机140、副驱动电机170)、发动机101、自动变速箱150的主要时间变量类运行数据，例如转速、转矩、挡位、喷油率(克/秒)、比油耗(克/千瓦时)等；还可以采集并存储发动机101瞬态机械功率时变函数在串混智能启停控制(iss)pwm脉冲序列或并混模智能功率切换控制(ips)pwm脉冲序列的周期、幅度、占空比等数据，以及电池包130a&b瞬态电功率函数在串混iss控制模式下或并混ips控制模式下所对应的pam脉冲序列的周期和幅度等数据。需要强调，上述ace重卡的节油数据集，必须使用本公开图1所示的混联ace重卡系统装置，随车一次性集中动态采集并存储；而且无法分散(泛指分时、分地、分子系统或分车)采集或模拟后再拼接而成。初期训练和后续持续改善云端或车端节油机器人的人工智能(ai)大脑时，可采用多种开源或专用机器学习(ml)算法和随需随购的网联云端计算机算力，结合上述节油数据集来完成节油算法深度神经网(dnn)的训练、建模和优化。ace重卡运行的节油数据集为非公开及专有的数据，积累越多则价值越大，类比数据石油，可以为采用本发明节油机器人的干线物流企业不断提高并长期保持竞争优势。在某些实施例中，ace重卡010的车辆控制器(vcu)201可以被配置为：基于预先存储在地图仪240中先验3d地图所提供的货运事件沿途电子地平线(米级间隔密度)的经纬度(等效米级定位精度)、纵向道路坡度(简称“纵坡”，0.1度精度)等道路信息，和/或基于由卫星导航接收机(gnss)220所测算的所述车辆所处位置处的经度、纬度、海拔高度、纵坡等动态数据，或基于ace重卡010的配置参数和关键子系统动态工况数据，来对下列至少一个子系统，包括epsd123、发动机101、发电机110、驱动电机140或170、离合器111、变速箱150、和电池包130a或130b以“独立”方式进行预测性功率控制，在保障车辆行驶动力性和安全性的前提下，追求ace重卡实际油耗最小化。[0225]可选地或附加地，当预存在地图仪240内的3d地图中的先验道路信息与由卫星导航接收机(gnss220)实测的道路信息之间的偏差超出允许公差范围时，尤其是作为节油ml算法的关键信息之一，车辆当前的纵坡数据出现偏差超出允许公差范围的时候，则vcu201可优先以gnss220实测的纵坡数据为准，来控制epsd123三端口之间的瞬态电力功率分布，实时地满足车辆动力学方程(1-1)。如果此时车辆的速度或加速度明显偏离控制预期值，则说明实际情况是gnss220的实测数据出错，而3d地图的先验数据正确，vcu201则可根据ace重卡epsd123三端口的瞬态功率分布参数、车辆010纵向线速度和加速度，结合车辆动力学方程，进行车辆在环模拟计算后做出判断，改选以车载三维电子地图为准，实现自动检错或纠错功能。[0226]gnss采用双天线rtk接收机方案系统较复杂，虽然性能优越，但成本较高。当然，为降低系统成本，也可选用只有单天线221且取消天线222的普通卫星导航接收机220，同时选配包含单轴或多轴动态倾角传感器(测量精度优于0.15度；量程大于正负15度；水平方向为0度)的惯性导航仪(imu)来实时测量行驶车辆的绝对定位(经度/纬度)和道路纵坡。动态倾角传感器有多种实现方法；其中一种高性价比的实施方案为车规微机电系统(mems)的加速度传感器(accelerometer)、陀螺仪(gyroscope)再加专用芯片集成。在下面的若干实施例中，将以示例性方式阐释vcu201是如何利用车辆动态三维定位定姿导航信息(尤其是道路纵坡分布函数)来实现自动化预测性节油控制。再次指出，下面具体示例并不应被理解为限制本公开的保护范围，而完全是出于为了本领域技术人员更好地理解本发明的目的。[0227]在一些实施例中，当车辆前方百公里范围内的高速公路仅有短坡，指坡度小于预定义第二坡度阈值(例如，小于3.0°)并且坡度路段的长度小于预定义的第二长度阈值(例如，小于10公里、或甚至小于2公里)的路段，vcu201可通过串混智能启停控制方式(iss)或并混智能功率切换控制方式(ips)来调节发动机101的平均功率函数，实现预测性荷电状态控制功能(psc)，使电池包(130a&b)在荷电消耗(cd)工作模式和荷电维持(cs)工作模式之一稳定运行或动态切换；这尤其适于前方路段具有“短坡”(也可以称为“小坡”)的情景；因为坡度长度较短(例如小于2公里)，所以在电池包130a&b将其存储的电能释放完之前，车辆就已经爬上坡顶，在随后的下坡阶段，很快又能通过驱动电机140百千瓦级再生制动功率给电池包130a&b再次充电，回收千瓦时级能量。通过这种方式，能增加容量有限的(十千瓦时级)功率型电池包的电能吞吐周转率，特别是寻求准零成本的再生荷电周转率极大值和发动机荷电周转率极小值，比使用百千瓦时级大容量的能量型电池包(体积/重量大，价格高)方案性价比更高。在比较平坦地区或丘陵地区的高速公路，没有长坡或高山(指纵坡绝对值大于2.0度；坡长超过10公里的情景)，还可以采用智能模式转换控制方式(ims)，动态切换串混iss与并混ips，由节油机器学习算法来自动探索并发现针对该指定路径的最佳节油控制策略。[0228]返回参考图1，出于行驶安全性的考虑，在一些实施例中，ace重卡还可以包括安装在重卡前端的汽车级毫米波雷达模块(mwr)230和雷达天线231，用于实时地测量重卡与其正前方同车道领航车辆(leadingvehicle)之间的绝对距离和两车之间的相对速度；所述长距离毫米波雷达(lrr)的前方最大探测距离超过250米，水平视角(fov)范围： /-10度；毫米波雷达230还可以包括车规级短距离大视角雷达(srr)，最大探测距离70米，视角范围 /-65度。还可采用车规级前视单目或双目摄像头加处理芯片，最大探测距离超过250米，与前视毫米波雷达(lrr&srr)融合，增强车辆前端测速和测距的性能和系统鲁棒性；如需要保证车辆前视速度和距离传感器系统的冗余性和鲁棒性，还可加装一个小水平视角(fov /-10度)前视16线以上的低成本激光雷达(lidar)，最远探测距离超过200米。本公开图1中的毫米波雷达mwr230,应理解为上述三种测量、跟踪、或识别车辆周围，特别是前方物体或事件相对速度和绝对距离的多种多个传感器(毫米波雷达、激光雷达、摄像头)的任意组合。[0229]在一些实施例中，重卡还包括车载无线通信网关(t-box)210和外接天线211，通过三代/四代/五代(3g/4g/5g)蜂窝移动通信网002(参见图4)，让重卡010与云计算平台001广域联网，还能支持v2x(车-路、车-车、车-网、车-人等)实时通讯。[0230]vcu201可以与包括卫星接收机220、毫米波雷达230在内的众多车载传感器单向或双向实时通讯，实时地操控包括发动机101及其控制模块(ecu)102、发电机110、电功率分流器epsd123(内含逆变器121、122a&b，压控开关开关133，斩波器132a&b)、电池包130a&b、驱动电机140和170、自动变速箱150及变速箱控制器(tcu)151、地图仪240等模块或子系统的任意组合，通过“交响乐队式”的多模块实时动态协同，实现ace重卡高速公路同车道内行驶预测性自适应巡航控制功能(pacc)，即sael1或l2级自动驾驶功能，解放司机的双脚，减轻驾驶劳动强度，同时优化车辆的动力性和节油性，并且在70万公里保质期内保证车辆实际尾气污染物排放稳定达标(中国国-6、欧-6、美国epa-2010)。vcu201可以有效地利用50公里范围，甚至500公里范围的电子地平线三维道路信息，通过累计顺序公里级颗粒度(granularity)路段的ace重卡预测性自适应巡航控制(pacc)，在保证车辆动力性的前提下，实现车辆全旅程综合油耗最小化。[0231]此外，ace重卡在封闭的高速公路行驶时，还可由司机人工开启或关闭预测性自适应巡航控制(pacc:predicative-adaptive-cruise-control)功能，结合已量产商用的高级辅助驾驶系统adas，实现sael1或l2级自动驾驶功能，基本解放了司机的双脚，减轻其驾驶劳动强度；pacc功能在高速公路odd内和非极限天气下(无大雨、大雪、冰雹、洪水等)各种车辆速度都能启用。[0232]在一些实施例中，上述预测性自适应巡航控制(pacc)可包括下列三种细分工作模式：1)普通模式n(normalmode)、2)节油模式eco(ecomode)、和3)高性能模式p(powermode)，统称pacc子模式。[0233]举例来说，一辆乘用车总重不足3.0吨，最大驱动功率可超过125kw,而一辆满载重卡总质量(或重量)可高达40吨，最大驱动功率不足400kw，重卡的单位重量驱动功率(千瓦/吨)远小于乘用车；换句话讲，重卡的加速性能远低于车用车，同时重卡的紧急刹车距离也远高于乘用车，两种车辆的动态行驶特性差异巨大。重卡载货在非拥堵的高速公路行驶时，难以完全保持恒速上下2.0度以上的纵坡，也很难保持恒定距离跟随领航的乘用车，重卡每次主动上坡加油或下坡刹车都导致油耗和排放增加。ace重卡进入pacc巡航控制时，需要根据司机选定的车辆额定巡航速度vc和子模式，来合理设定巡航速度带的上限和下限，并将车辆控制在巡航速度带内；上述三种pacc子模式的侧重点不同，普通模式(n)兼顾节油和货运时效；节油模式(eco)侧重节油而放松货运时效要求(可以慢点但必须省油)；高性能模式(p)强调货运时效而放松节油要求(可以费油但必须快)。优选地，可选择下列各个子模式的巡航速度带的上下限值：[0234]普通模式(n)下，巡航车速(1.0-0.08)vc<v<(1.0 0.05)vc且不可高于该路段的法定最高车速的103％；节油模式(eco)下，巡航车速(1.0-0.12)vc<v<(1.0 0.05)vc且不可高于法定最高车速；高性能模式(p)下，巡航车速(1.0-0.04)vc<v<(1.0 0.05)vc且不可高于法定最高车速的105％。[0235]vcu201根据包括ace重卡010的配置参数(特别是整车总质量)和动态运行数据(特别是纵向车速)，结合车辆当下的3d道路信息(经度、纬度、纵坡)和地图仪240存储的车辆电子地平线范围(公里级)道路的纵坡分布函数和弯道曲率等三维信息，实时地(百毫秒时延)计算并调整自适应巡航的安全跟车距离时变函数ls(t)(简称安全距离函数)。与快速行驶的乘用车不同，前方道路纵坡数据(正负/大小)对载货高速行驶的ace重卡的加速性(即动力性)或减速性(即刹车有效性)影响巨大。乘用车因为其单位质量的驱动功率(千瓦/吨)和刹车功率都数倍于重卡，没有必要根据道路纵坡分布函数来动态地调节其安全跟车距离ls；但动态调整ls对ace重卡在上述pacc子模式下行驶主动安全性十分重要。安全跟车距离ls可再细分为三个特定距离：l1为预警距离，l2为警告距离，l3为紧急制动距离，其中l1>l2>l3。vcu201可根据车辆配置参数和行驶工况数据(例如车辆总质量，车速等)、实时天气情况(风、雨、雪、冰、温度等)、和车辆前方公里级范围内的3d道路数据(经度、纬度、纵坡等)，结合车辆动力学方程(1-1)，以高于10赫兹的刷新频率动态计算上述三个跟车距离函数l1、l2、或l3。显然安全距离函数与ace重卡的瞬态车速、前方百米级路段的纵坡函数、整车重量等可知数据高度正向关联；在无长坡或高山的路段，以60英里/小时车速行驶的满载重卡，预警距离l1在250米以上，警告距离l2在150米以上，紧急制动距离l3在50米以上。[0236]当ace重卡010的安全距离函数ls等于预警距离l1而且相对速度v>0时(表示不断缩短两辆车之间的跟车距离)时，vcu201通过车内声觉、视觉、触觉等多种物理信号中至少一个给出预警提示，同时立即下调(0.1秒时延)发动机101的pwm脉冲序列占空比小于0.5，降低发动机的平均功率函数值，车辆驱动以电池包为主，发动机为辅，令电池包130a&b工作在荷电保持(cs)模式或荷电消耗(cd)模式，为快速(十毫秒级时延)再生制动刹车做准备；当安全距离函数ls等于警告距离l2而且相对速度v>0时，vcu201通过车内声觉、视觉、触觉等多种物理信号中至少两个同时给出更高强度警告提示，同时立即下调(十毫秒级时延)发动机101的pwm脉冲序列占空比为零，发动机进入无燃被拖状态，其分钟级平均功率函数值为负数，发动机变成机械负载，令电池包130a&b工作在荷电保持(cs)模式或荷电消耗(cd)模式并提供全部车辆驱动电功率，可利用电机加电池包在十毫秒级响应时间内在百千瓦级驱动功率或再生制动功率之间快速切换的能力，尽最大努力将跟车距离ls保持在警告距离l2和紧急制动距离l3之间，并为立即实施紧急刹车做准备；当安全距离函数ls等于紧急制动距离l3而且相对速度v>0时，vcu201通过车内声觉、视觉、触觉等多种物理信号同时给出最高强度紧急刹车提示，维持发动机101的pwm脉冲序列占空比为零，并立即开启发动机制动功能，此时发动机分钟级平均功率函数值为负数，经过秒级时延后，发动机制动功率可达百千瓦级，且立即实施(十毫秒级时延)峰值五百千瓦的再生制动紧急刹车辅助，同时还立即启动(亚秒级时延)一兆瓦级机械制动紧急刹车；再生制动和发动机制动均为紧急刹车辅助功能，合计制动功率不足以将高速行驶的重卡急停下来，但不会导致驱动车轮锁死而引发车辆失控；驱动电机(140或170)500kw的最大再生制动功率，对高速行驶的满载重卡而言，也只够满足加速度约负0.1g(为重力加速度)的辅助性制动减速要求；遇紧急情况，必须依靠司机踩刹车板或adas系统线控信号来启动重卡的摩擦式机械制动系统(兆瓦级)，才能实现加速度超过负0.2g的紧急制动。司机刹车反应时间加上重卡机械制动(气动刹车)系统响应时间合计时延超过500毫秒；而vcu201上述由百千瓦级驱动模式转换为百千瓦级再生制动模式的系统响应时间在25.0毫秒内完成，比传统重卡司机加机械制动系统的反应速度快至少一个数量级，而且电力再生制动系统与机械刹车系统完全相互独立；ace重卡的驱动电机再生制动功能，既改善了车辆的综合刹车性能，又提供了安全冗余性。前面描述的动态控制车辆巡航速度带或安全跟车距离的多种技术措施集合统称为智能巡航控制(icc)技术或功能；显然，本发明的智能巡航控制(icc)与现有技术集合中的车用车或传统柴油重卡的自适应巡航(acc)比较，无论在具体技术措施方面，还是在技术效果方面都有本质区别；本发明的ace重卡对比现代欧美顶级配置的15l柴油机重卡，在整车动力性、刹车有效性、和系统冗余性等方面都有明显的优势。智能巡航控制(icc)功能为ace重卡的预测性自适应巡航控制(pacc)功能中的一项重要子功能。[0237]ace重卡的预测性自适应巡航(pacc)工作情景可分为两类。第一类是当前方同车道200米距离内无车辆时，车辆根据节油ml算法，将ace重卡控制在指定的车速带内行驶；第二类是当同车道正前方200米内有车辆时，首先需要将ace重卡控制在上述三种安全跟车距离ls之内，然后再考虑节油ml算法；换句话讲，凡是涉及车辆行驶安全的控制算法或线控信号的优先级或权重都明显高于涉及节能减排的控制算法或线控信号的优先级或权重。[0238]干线物流重卡不时会遇到因上下班交通高峰、修路、或交通事故等因素造成的拥堵道路(平均车速低于40公里/小时；主动加减速频繁)，此时司机驾驶劳动强度和重卡油耗都猛增。拥堵的高速路是全球公路物流行业的长期“痛点“之一，而且中国比美国高速公路平均拥堵程度更高，平均车速更低。ace重卡此时可开启“智能跟车”功能，该功能只能在封闭式道路(例如高速公路或城市高架公路等)低速行驶时(平均车速低于30公里/小时)才能使用，不适合在开放式城市或郊区道路上使用。利用前视雷达(srr)加摄像头230，在封闭的拥堵公路段，与同车道正前方领航车保持设定的安全跟车距离l0，由vcu201指挥ace重卡断开离合器111，在串混模式下运行，对发动机101采取智能启停控制(iss),主要在荷电维持模式(cs)下运行，完全由驱动电机实现车辆频繁主动加速或刹车。驱动电机140和170从零转速至额定转速范围内都能够保持其最大转矩输出，ace重卡的启动加速性和刹车减速性都明显高于传统发动机重卡，甚至可能和传统发动机轻卡的动力性能相媲美；此时重卡低速频繁刹车，十分有利于百千瓦级再生制动回收能量；ace重卡在“智能跟车“模式下，比传统发动机重卡更加节油，实际节油率可明显高于30％，同时还可大幅减轻司机的驾驶劳动强度。[0239]载货重卡高速公路下长坡行驶时，机械刹车系统因长时间制动摩擦生热而导致性能下降(brakefade)甚至完全失效的风险不可忽略。2018年3月，中国兰海高速公路兰州某收费站，因一辆重卡经17公里长下坡路段行驶时，刹车系统过热失灵，撞向多辆排队缴费的乘用车，造成17人死亡，34人受伤的特大交通事故。欧洲法规强制要求干线物流重卡加装重卡非摩擦式缓速器；美国和中国的重卡虽无重卡缓速器强制性法规要求，但越来越多的重卡用户选装重卡缓速器。现有量产商用的缓速器，例如电涡流缓速器、液力缓速器、和发动机制动缓速器等都各有优缺点。电涡流缓速器和液力缓速器都只有一项缓速功能，不参与车辆驱动，还增加车辆的重量和万元人民币以上成本，且车辆低速时其缓速效果明显下降。发动机缸内或缸外制动缓速器虽能一机多用，但缸内制动缓速器工作时噪声巨大，制动功率大多低于发动机的峰值功率，且车辆低速时其缓速效果明显下降。本公开的ace重卡动力总成，除节油减排的有益效果外，还能通过电机(110、140、170)再生制动加上发动机101缸内或缸外制动，实现ace重卡下长时坡缓速器功能，不需增加任何硬件，就可完全取代电涡流缓速器或液力缓速器，比上述已商用的几种重卡缓速器性产品的价比都高。[0240]ace重卡010遇到长坡路段(纵坡绝对值大于2度，坡长大于5公里)下行时，纵坡功率足以克服滚动功率加风阻功率，驱动车辆恒速下坡，多余的纵坡功率需通过电机(110、140、170)再生制动发电来回收能量，避免车辆不断加速下坡或启动机械刹车将这部分剩余的机械能变成热能浪费掉；vcu201可指挥离合器111闭合锁定，车辆工作在并混模式下，此时发动机101可以工作在智能功率切换控制模式(ips)的特例，即将pwm脉冲序列的占空比下调为零，进入无燃低负载空转(不启动发动机制动功能)或无燃高负载空转(启动发动机制动功能)的零油耗及零排放工况，发电机110和驱动电机140或170可协力通过再生制动发电来回收车辆下坡时的机械能量，经过epsd123给电池包130a&b充电；当电池包130a&b充满时(soc达到url)，斩波器132a&b断开电池包130a&b，同时压控开关133从断开状态切换至导通状态，单向电联接刹车电阻131，做为再生制动发电的有效电力负载，将多余的电能转换成热能消耗掉。并混模式下，发动机制动功率和电机再生制动功率可叠加，即可大幅提高无摩擦缓速器的总功率，又可提供两套相互独立冗余的缓速系统，提高重卡下坡行驶时的主动安全性。再生制动除能近零成本回收能量节油减排外，还可以大幅延长机械刹车片的寿命，明显降低ace重卡010全生命周期内机械刹车系统运维总成本。从安全性考虑，ace重卡下长坡时，无论车速高低，都应首选并混模式运行，避免串混模式。[0241]本公开的ace重卡混联动力总成系统为全数字化软件定义的动力总成系统，具备1d纵向l1级自动驾驶功能和多种2d横向l2级、l3级、或l4级自动驾驶的升级选项。ace重卡批量商用将对全球干线物流重卡行业产生深远影响，可类比全球移动通信行业从功能手机到智能手机的产业升级换代。ace重卡很容易通过对多种环境感知传感器、线控自动转向装置、自动驾驶ai芯片等硬件和软件升级换代，将l1级ace重卡升级成l3或l4级自动驾驶重卡。行业专家一致认为，l5级无人驾驶重卡很难在2030年前在全球主要市场进入批量商用。l1到l4级的自动驾驶重卡都必须遵从道路车辆功能安全标准iso26262，达到指定的汽车安全等级(asil安全等级)，级别越高，对系统可靠性和冗余度的要求越高。ace重卡具备基于包括驱动电机140和170、电池包130a&b、和epsd123的系统集成，来实现高性能纯电驱动行驶、再生制动回收能量、自动紧急刹车辅助功能(aeba)、和长下坡缓速器功能，在车辆的传统发动机和机械刹车系统之外，增加了一套完全独立冗余的电力再生制动刹车主动安全系统，同时还增加了冗余的车辆电力驱动系统(发动机加多电机)和冗余的电源。本公开的ace重卡对比基于现有技术的传统发动机重卡，能够以高性价比来同时改善汽车产业的三大终极目标：安全、节能、和环保。[0242]预计从2020年开始，在欧美较为空旷的全封闭高速公路区域能够实行重卡“阵列”(truckplatooning)初步小规模商用。所谓重卡阵列，就是通过一整套高级驾驶辅助技术(adas)加上车与车和车与云端之间的实时可靠的无线移动通讯(v2v，v2x),将两辆高速行驶重卡之间的安全跟车距离从法规要求的45米以上大幅减小到15米以内，这样有助于明显降低前后两辆重卡的风阻功率，领航重卡可节油4％，而跟随重卡可节油10％。从安全角度考虑，跟随重卡的紧急制动性能一定要优于领航重卡，以避免追尾事故。ace重卡的高速同车道紧急制动性能明显优于同总质量的传统燃油重卡，所以ace重卡总适合在重卡整列中做跟随重卡，有可能进一步节油。从节油角度考虑，重卡阵列的跟车间距并非越小越好。当跟车距离小于7米时，跟随重卡正面水箱的有效风速降低，散热效果下降，要求开启功耗几十千瓦的重卡水箱机械风扇，才能满足重卡柴油机所需动态散热功率要求，可能导致跟随重卡的综合油耗不减反升。ace重卡的发动机排量比传统重卡的发动机排量减少近20％，这意味其水箱的截面积和散热功率都可能减少20％左右，且可采用高效线控的水箱电风扇；同时ace重卡比传统重卡紧急制动反应速度更快，制动距离更短，ace重卡作为跟随车辆，在无下长坡的高速公路段(纵坡绝对值小于2.0度，坡长超过5公里)，可以将ace重卡的重卡陈列安全跟车距离缩短到6米，甚至5米，通过进一步减少风阻功率，可能实现额外节油率超过10％。当重卡阵列下长坡时，从安全角度考虑，应适当增大重卡间隔，既保证安全，又不明显增加油耗；等重卡阵列到达坡底后，再恢复正常的间距。[0243]在北美或欧洲市场，干线物流重卡司机与民航飞行员类似都有每天工作时限强制性法规要求(hos)，每日上岗工作最多14小时，驾驶时间最多11小时，然后司机必须休息10小时。在中国，重卡司机(单司机或双司机)也需要在途中停车休息数小时；与中国重卡双司机占比较高的情景不同，欧美重卡双司机(teamdrivers)占比很低。驻车休息时，重卡就是司机的旅馆，驻车时发动机需要怠速运行(低转速，低负荷)来提供各种旅店式负载(hotelload)正常运行所需机械能或电能，例如驾驶室需要电力支持各种电器，特别是机械式或电力式空调，夏天制冷，冬天加热。显然，重卡长时间发动机怠速，既费油，又增加污染物排放；出于节能减排考虑，欧洲已有严格的反重卡怠速法规(antiidling)，而中国和美国目前还没有全国性反重卡怠速法规，美国多个州有重卡驻车发动机怠速不超过5分钟的地方性法规。为满足欧盟反重卡怠速法规和/或改善重卡司机长途货运生活质量，每辆欧洲重卡上都装有价值上万元人民币(即上千美元)的基于电池包或袖珍柴油机的辅助电源系统(apu)，部分美国和中国的重卡也逐渐装备上述系统。本发明的ace重卡，可在长时间驻车休息前，将电池包130a&b充满电(soc达上红线url)；此时电池包130a&b和电功率分流器(epsd123)可以完全取代上述独立的apu，保持现有技术apu的主要优点，克服主要缺点，在不增加硬件成本的前提下，支持重卡司机驻车且发动机停转十小时级休息期间所需的全部旅店负载(hotelload)电力需求，例如空调加热或制冷、电灯、电视、冰箱、微波炉、电磁炉、电脑、打印机等家用或办公用电器；既优化节能减排，又明显改善重卡司机长途货运时的生活质量。[0244]在特殊或紧急形况下，ace重卡010还可以在不增加额外硬件的前提下，仅通过软件定义来增加一项全新的“智能移动微电网”(immg)功能，令ace重卡驻车燃油发电，临时变成一个250千瓦额定功率的移动式三相交流电微电网(microgrid)；具体实施方法有两种：首先可采用串混智能启停控制(iss)模式，驻车发电，此时驱动电机(140和170)、变速箱150等均不运转，可利用逆变器121、122a&b从epsd123的i端口或ii端口向外输出适用于世界各地区的三相交流电；由电池包130a&b做为微电网的储能单元，对其电功率进行动态削峰填谷，保证发动机101始终运行在高效区，优化节能减排；显然在串混iss模式下，该移动微电网的额定功率受限于发电机110的额定功率，要小于200千瓦。其次可采用并混智能功率切换(ips)模式，此时离合器111闭合，发电机110和驱动电机140可同步运行发电，可利用逆变器121、122a&b从epsd123的i端口或ii端口向外输出适用于世界各地区的三相交流电；双电机(110&140)的额定功率之和要大于发动机101的峰值功率，将移动微电网的额定功率上限提升至发动机101的峰值功率(即最大连续机械功率)，要大于300千瓦；还由电池包130a&b做为微电网的储能单元，对其电功率进行动态削峰填谷，保证发动机101始终运行在高效区，优化节能减排；显然此时变速箱150必须挂空挡(neutral)运行。只要发动机的燃料(柴油或天然气)供应充足，ace重卡可以在智能移动微电网(immg)模式下运行数日或更长时间，连续提供额定功率超过250千瓦的应急用高质量的三相交流电。[0245]需要强调的是，ace重卡配置的i级节油机器人通过本发明所述高速公路odd内预测性自适应巡航控制(pacc)技术措施，实现1d纵向sael1自动驾驶功能，达到综合油耗(升/100公里)对比传统柴油重卡减低近30％的有益效果，主要依靠油电混合的动力总成技术，特别是电功率分流器epsd，充分利用电子地平线3d地图先验数据，车辆动态工况数据，再加上车-云协同的节油数据集和节油机器学习(ml)算法；即便人类司机手动驾驶ace重卡，也可以实现节油率近25％(对比传统柴油重卡)，即实现节能减排优化潜力的约80％；由“节油机器人”指挥，实现高速公路odd内纵向l1级自动驾驶(即预测性自适应巡航pacc)，则可以确保每辆ace重卡的综合油耗(升/100公里)与该车发动机的技术档次及性能和司机的个人驾驶水平(指能力、道路经验、和工作态度等)高度解耦，在节油率和一致性两方面都明显优于人类司机。本发明的ace重卡采用已成熟并批量商业化的核心零部件和系统集成技术，节油效果明显，性价比高，不依靠政府补贴，仅靠节省燃油费，就可实现2.5年内回本(即补齐ace重卡与传统柴油重卡之间的差价)，5年车队累计利润翻番，能够在三年内以改装混动重卡的方式在北美落地产业化，实现规模化商用。其它已商业化的各种干线物流重卡节油技术，例如低滚动摩擦轮胎、轻量化、降低风阻系数(牵引车头加挂车)等，都可以直接叠加应用到ace重卡上。预计2022年前后开始批量商用化的ace改装重卡要比2018年版的传统柴油重卡的综合油耗(升/100公里)基准线(baseline)降低幅度将超过25％。[0246]与现有技术不同，本公开图1至图5所示实施例的ace重卡010，依靠全数字化及软件定义的混联动力总成，由vcu201协同aiu202指挥，根据车辆配置参数和动态工况数据，结合地图仪(mu)240电子地平线先验3d道路数据和机器学习(ml)节油算法，通过对发动机101瞬态功率函数实施脉冲调制控制(pm)，特别是双极性脉宽调制控制(pwm)，包括串混智能启停控制(iss)或并混智能功率切换控制(ips)，再加上智能模式转换控制(ims)和无离合器换挡控制(cgs)，动态连续地调节发动机平均功率函数值(即分钟级滚动时间平均功率)；还通过控制电功率分配器(epsd123),在其三端口电力电子网络外接众多电源或负载(例如发电机110、驱动电机140或170、电池包130a或130b、刹车电阻131等)之间，动态调节百千瓦级电功率的流向、路径、和幅度；根据串混功率平衡方程(2-4)或并混功率平衡方程(3-3)，对电池包130a&b的瞬态功率函数实施脉幅调制控制(pam)，让电池包(130a&b)在荷电保持(cs)、荷电消耗(cd)、或荷电增加(ci)三种模式之一稳定地工作或之间平顺切换，实现对电池包的平均荷电状态函数(即瞬态soc函数的分钟级滚动时间平均函数)的预测性控制，同时追求再生制动荷电周转率的最大化和发动机荷电周转率的最小化；实时地满足车辆动力学方程(1-1)；再结合智能巡航控制(icc)功能，实现整车预测性自适应巡航控制(pacc)功能；达到比现代柴油重卡油耗(升/百公里)降低25％以上，同时明显提升车辆的动力性和刹车有效性，确保实际废气排放长期稳定达标，降低司机驾驶的劳动强度，改善司机反怠速(anti-idling)驻车时的休息体验等多重有益效果。本发明的节油机器人，通过测性自适应巡航控制(pacc)技术措施，将ace重卡在高速公路odd内的功率管理问题或能量管理问题，转换成计算机下围棋这一等价窄人工智能问题，非常适合利用机器学习(ml)节油算法和本发明计算机可读介质存储并上传云端的节油数据集，通过云端和车载的节油ai芯片联动(训练或推理)，自动地掌握最优节油策略并持续自主进化，ace重卡节油机器人在实际节能减排最优化方面完胜人类司机且一致性极强，能够成为人类司机的可靠副驾驶。[0247]如前面所讨论的，ace重卡在载货高速公路行驶时，通过巧妙地利用频繁出现的由道路沿途纵坡0.1度颗粒度细微变化所产生的几十千瓦到数百千瓦的下坡纵坡功率，通过驱动电机140&170再生制动发电，经电功率分流器epsd123整流后，给电池包130a&b充电，从沿途每个百米到数公里长度的下坡，均可能收获百瓦时级或千瓦时级的“零成本电能”(即再生制动电荷)，细水长流，积少成多。另外，ace重卡从电池到驱动轮的综合能量转换效率比从油箱到驱动轮的综合能量转换效率高出两倍以上；换句话讲，ace重卡电池包内的电能对比油箱内燃料的化学能，在驱动车辆做功时，前者以一抵三。ace重卡高速路工况下节油的秘密，就在于最大限度地利用电池包130a&b内累积的零成本的“再生制动荷电”，提供部分车辆的驱动功率，通过随充随放的快速周转方式，提高电池包130a&b在整个运输事件中累计吞吐电能周转率，特别是再生制动荷电周转率，同时降低发动机荷电周转率，达到最佳节油效果。[0248]vcu201实时地根据车辆地图仪(mu)240电子地平线先验3d道路数据，审时度势，未雨绸缪，保证当车辆遇到长度超过十公里以上且纵坡大于2.0％的长坡之前，有足够时间指挥离合器111接合并锁定，切换到并混模式下，对发动机101和发电机(mg1)110实施并混智能功率切换控制(ips)，在车辆到达长坡前，及时地(jit)将电池包130a&b充满(soc达到url)，并将车辆速度提升到法定车速上限，最大限度地延缓和减少ace重卡010爬坡途中，电池包电能耗尽后，因发动机的峰值功率不足以单独支持车辆高速恒速上坡，只好换低挡减速上坡，影响车辆动力性和运输时效性。根据车载mu240存储的3d地图，特别是电子地平线内高精度纵坡空间分布函数，和车辆的配置参数和动态工况和定位数据，vcu201可以通过车辆动力学方程(1-1)，以千瓦级精度及高于1赫兹的刷新频率来动态地预测电子地平线内(小时级或百公里级)车辆的纵坡功率时变函数和路载瞬态功率时变函数，以便通过对发动机101的瞬态功率函数进行脉冲调制(pm)控制(串混iss或并混ips)，对电池包130a&b的瞬态功率函数进行脉幅调制控制(pam)，实现对电池包130a&b的平均荷电状态函数(soc)的预测性控制,根据司机选定的车辆预测性自适应巡航控制(pacc)不同子模式，在保证行车安全性和真实排放(rde)始终合规的前提条件下，寻求ace重卡节油性和动力性二者之间的最佳动态平衡，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和功率平衡方程(2-4)或(3-3)，达到优化车辆节能减排的有益效果。需要强调的是，某一辆ace重卡完成特定货运事件的综合油耗(升/百公里)最小值和该车辆的配置参数和负载、特定旅程(或路线)沿途道路的纵坡空间函数、当日沿途气象条件、和沿途车辆动态工况数据等高度关联，而与类同配置和负载的重卡在全国范围内宏观大数平均油耗值低度关联。ace重卡在每分钟运行或每公里行驶时，实现平均油耗最小化，日积月累，线性叠加，就能保证该ace重卡每日、每月、每年、和全生命周期内累计综合油耗最优。所有不同配置和不同负载的ace重卡集群，日积月累形成的在特定货运路线运行的节油数据集，是训练机器学习节油算法的宝贵“数据石油”，云端节油算法所推荐的默认节油控制策略，对该旅程运营的每一辆ace重卡，都有普遍借鉴和指导意义。[0249]下面来描述如何利用由上述ace重卡010在行驶期间所采集并本地存储的节油数据集，脱敏加密后，经由车载无线网关210通过移动互联网002及时地(分钟或小时级时延)上传至云计算平台001来存储，供后续分析处理。云平台001通过优选机器学习(ml)节油算法，调集公有云或私有云的足够计算力，利用云端存储的日益累计的ace重卡节油数据集，训练云端“节油机械人”的ai大脑，自动建立并持续改进深度神经网(dnn)模型，寻求节油最佳控制策略；通过无线移动通讯网向每辆ace重卡下传针对该特定路径的油耗标杆值和默认(default)节油控制策略，使每辆ace重卡都能得益于集体智慧；每辆ace重卡可利用其vcu201协同aiu202，进行车端“边缘计算”(edgecomputing)，即ai推理运算，根据ace重卡此时此地的环境、路况和车辆运行动态数据，实时动态地修改本车默认节油控制策略，实现该车辆该运输事件(即一车货从起点到终点)的综合油耗最小化。[0250]在一些实施例中，在ace重卡010行驶过程中，来自上述发电机组(包括发动机101、ecu102、发电机110、逆变器121)、epsd123、离合器111、驱动电机140或170、自动变速箱150、tcu151、刹车电阻131、以及电池包130a或130b等各个主要动力总成子系统的各种配置参数或动态运行数据，均可被ace重卡010车载的多传感器构成的“物联网”实时地测量采集(指测量和记录的刷新频率在5赫兹以上)，以行业常用的结构化大数据的格式，集中地存储在例如车载vcu201的存储器或其它车载存储器中，当然，也可以将上述测量数据分散地存储在若干子系统所对应的微处理器的存储器中；所谓的“节油结构化大数据”(简称“节油数据集”)，是指以某种“映射关系”而被“相关联地”记录的关于ace重卡行驶过程中各个子系统运行动态数据的多维时间序列集合。[0251]举例说明，可以利用车载卫星导航仪(gnss)220的十纳秒级超高精度授时，做为整车系统的唯一基准时钟，来及时地(分钟级时延)反复校准包括vcu201时钟在内的各车载子系统微处理器的时钟,用有序唯一的车辆系统运行时间序列，来自动地标注并同步ace重卡各个子系统动态运行数据，方便后续拼接合成多维时间序列，生成针对特定ace重卡和特定货运事件的节油数据集。如图1～5所示，车辆010上包括vcu201、aiu202、发动机101、发动机控制模块102、发电机110、电功率分流器(epsd)123(包含逆变器121，122a&b；压控开关133；斩波器132a&b等)、离合器111、驱动电机140&170、电池包130a&b、刹车电阻131、交流配电板135、变速箱150、变速箱控制器151、毫米波雷达230、移动通信网关210、地图仪240、卫星导航接收机220等重要的子系统都有对应的专用微处理器、存储器、和传感器。这些子系统都能在1.0赫兹<fm<50.0赫兹的测量频率(fm)范围内，在本地车端实时地测量、计算、并记录或存储各子系统以车辆运行时间为唯一性标注的主要动态运行数据的时间序列。例如：发动机控制模块102能以10赫兹以上的测量频率测算并记录纵向车速、纵向车加速度、发动机101的转速、转矩、比油耗(bsfc)等动态运行数据；发电机控制器(即逆变器)121能以10赫兹以上的测量频率测算并记录发电机110的转速和转矩、电机内部温度、或发电机控制器121的输出端直流电压、电流、和控制器内部温度等动态数据；epsd123可以10赫兹以上的测量频率记录其直流母线汇流点x处唯一的直流电压函数及所有分支电路的直流电流函数等动态数据；电池包130a&b所配置的电池管理模块(bms)能以10.0赫兹的测量频率记录其输出端的直流电压、电流，和其内部电芯和电池模组级别的电流、电压、温度、荷电状态等动态数据；逆变器122a&b能以10赫兹以上的测量频率测算并记录驱动电机140、170的机械轴的转速和转矩、电机内部温度、逆变器直流端电流和电压等动态数据；斩波器132a&b能以10赫兹以上的测量频率测算并记录其高压端或低压端的直流电压和电流动态数据；变速箱控制器151能以2.0赫兹以上的测量频率记录变速箱挡位、输入端转速、输出端转速等动态数据；卫星导航仪220能以5赫兹以上的测量频率测算并记录车辆的纵向车速及加速度、经纬度、纵坡、授时等动态数据；毫米波雷达230能以10赫兹以上的测量频率测算并记录本车辆与正前方车辆之间的绝对距离和相对速度等动态数据；压控开关133能以10赫兹以上的测量频率记录其直流电压和电流等动态数据。各个子系统的传感器测量数据可能相互有部分重叠，而数据重叠冗余有助提高全系统的容错性和纠错性。[0252]接下来，如图1～图5所示，vcu201以车辆运行基准时间序列单向唯一标注，作为所有子系统测量数据时间序列的基准，通过自动化拼装、集成、和脱敏加密后，生成ace重卡010运行过程中产生的与ace重卡整车节能减排控制策略高度关联的专有结构化大数据，简称“节油数据集”。然后，该“节油数据集”将经由移动互联网002或有线互联网被“实时地”(亚秒级时延)或“及时地”(小时级时延)上传到云端计算平台001集中式或分布式地存储，供后续数据分析处理。[0253]例如，如图1和图5所示，可以通过无线通信网关210和蜂窝移动通信网002，将ace重卡节油数据集及时地(分钟级或小时级时延)上传到例如移动互联网上的云端计算平台001分散式或集中式存储，供后续数据加工处理。可选地，该数据包在上传之前可以被脱敏并加密，以确保数据安全性，保护客户(司机或车队)的隐私权和商业秘密。该云平台001将汇集使用本发明的众多ace重卡运行的节油数据集。利用这些ace重卡集群日益累积增加的运行结构化大数据(即节油数据集)，通过聚焦节油的机器学习算法，调配相应的云端计算机算力，来训练“节油机器人”的云端和车端的人工智能(ai)芯片，其中云端为ai训练芯片而车端为ai推理芯片，，自动建立并持续完善节油ml算法的深度神经网(dnn)模型，寻求针对每辆ace重卡和每个货运事件的最佳节油控制策略，实现干线物流ace重卡的实际油耗比现代柴油重卡的实际油耗降低25％以上且与司机的驾驶水平和发动机的性能基本解耦等有益效果。云端001优选采用已商用的ai训练芯片，其特点是高通用性、高性能、高功耗、高成本；而车端aiu202优选采用ai推理芯片，其特点是高专用性、性能适中、低功耗、低成本。车端节油ai推理芯片202和云端节油ai训练芯片实时联动，能根据不断变化的ace重卡行驶状况，可在车端进行万亿次/秒级(tops级)超级运算，寻找每一秒钟或每一分钟时间段(对应行车距离二十米到二公里)的动态最佳节油控制策略；发动机101的燃烧做功无滞后效应或记忆效应，通过每一时段内取得微观最低油耗(升/百公里)，不断累积，线性叠加，最终实现ace重卡010在整个运输事件全程宏观最低油耗。节油机器人的ai大脑(指vcu201加aiu202)指挥ace重卡010在高速公路odd行驶时，通过预测性自适应巡航控制技术(pacc)来实现1d纵向l1自动驾驶功能，将ace重卡节能减排优化问题转换成计算机下围棋这一等价窄人工智能问题(又称狭义ai问题)；如同alphago下围棋能够完胜人类，本公开的ace重卡“节油机器人”也能在干线物流重卡实际油耗和排放指标方面超越人类司机。同时还要强调，本发明的“节油机器人”不会完全取代人类司机，而是甘当干线物流重卡司机的可靠副驾和助手。[0254]干线物流重卡的每一货运事件(freightevent)的起点和终点都是预知的，货运重量也是可知且固定的，极少临时随机变化；货运里程从数百公里至数千公里，时间从数小时至几天。每次运货出发前，ace重卡010的节油机器人(vcu201)或司机能通过无线移动网关210或手机自动地向云平台001的ai“节油大脑”要求下载针对该货运事件旅程的最优节油控制默认(default)方案及当前针对该路径的行业最佳油耗指标(升/百公里)，作为车辆vcu201和aiu202进行节油机器学习算法的本地实时运算(边缘计算)和动态调整时的参考；这样，每辆ace重卡，都能够将全行业ace重卡在同路段运行的集体智慧为我享用，达到干线物流行业最佳节油效果。当司机将ace重卡开上封闭式高速公路后，即可选定pacc功能的子模式(普通模式n/节油模式eco/高性能模式p)，启用预测性自适应巡航控制功能(pacc)，由vcu201协同aiu202替代司机的部分驾驶职能，实现该重卡1d纵向运动(加速/巡航/滑行/减速)持续自动控制(即l1级自动驾驶)，即可长时间解放司机的双脚，降低司机长途驾驶的劳动强度，又能实现实际油耗最优化(即最小化)且与司机的驾驶水平解耦等有益效果；需强调，此时司机的手、眼、耳、脑仍需工作，负责车辆周围目标与事件探测及响应(oedr)，持续实时地控制该车辆的转向或紧急制动，对该重卡行驶安全付全责。本发明的另一个有益效果是节油机器人通过pacc功能来实现车辆节能减排优化，可有效地解决由于司机的各种人为因素(道路熟悉度、驾驶水平、工作态度、疲劳度等)而导致实际综合油耗离散性高达20％这一众所周知的干线物流行业长期难题，保证每一辆ace重卡在同路段运行时，都能高度一致性地达到最低油耗，该亮点对运输公司降本增效而言，非常重要。[0255]总之，本发明中带预测性自适应巡航(pacc)功能的ace重卡010与当今市场上具备类似功能的任何油电混动车辆或传统柴油重卡的本质区别在于前者高度聚焦干线物流重卡节能减排最优化，，有效地解决全球汽车及运输行业公认的世界性难题，即在高速公路工况下，油电混动重卡与传统柴油重卡相比节油效果不明显，实际节油率不可能高于10％这一难题，可以达到干线物流应用场景实际综合油耗降幅高于25％，同时还能明显提升车辆动力性和刹车有效性、并保证ace重卡在中国/美国/欧盟三大重卡市场实际行驶环境下(rde)，长寿命地(70万公里排放达标质保期)满足污染物排放和碳排放法规指标等多重有益效果。换句话讲，ace重卡010在非拥堵的封闭式高速公路行驶时，司机可只负责动态驾驶任务(ddt)中车辆周围物体与事件的感知与决策(oedr)和车辆横向控制，交由重卡节油机器人通过预测性自适应巡航控制(pacc)技术措施来实现车辆1d纵向l1级自动驾驶功能，实现车辆节能减排最优化。基于高速公路odd内pacc技术的1d纵向l1级自动驾驶功能是从基本型i级节油机器人到高级型iv级节油机器人都必须具备的底层核心功能，专门聚焦利用人工智能来优化ace重卡节能减排，是所有更高级自动驾驶系统的“经济基础”；iv级节油机器人比i级节油机器人增加了2d横向l4级自动驾驶系统，属于“上层建筑”。[0256]在预测性自适应巡航控制(pacc)司机预设子模式下(普通模式n/节油模式eco/高性能模式p三选一)，重卡节油机器人根据车辆关键子系统的性能特征及配置参数、车辆行驶工况动态数据、电子地平线三维道路先验数据，采用基于机器学习节油算法的车辆能量管理控制策略和车载实时算力进行ai推理运算，对发动机101的瞬态输出功率进行串混智能启停控制(iss)、或并混智能功率切换控制(ips)、或智能模式转换控制(ims)，对电池包130a&b的瞬态功率函数进行脉冲调幅控制(pam)，使电池包130a&b在荷电维持(cs)、荷电消耗(cd)、荷电增加(ci)三种模式之一稳定工作或之间平顺切换，在满足车辆动力性、主动安全性、尾气排放rde长期达标等约束条件下，实时地满足车辆动力学方程(1-1)和功率平衡方程(2-4)或(3-3)，实现整个货运事件实际油耗最小化，对比传统柴油机重卡，实际综合节油率可高达30％。现有技术中乘用车或商用车的“自适应巡航控制(acc)”功能，主要提供驾驶便捷性，改善主动安全性，对车辆实际综合节油率的影响几乎可忽略不计(小于2％)；而传统内燃机重卡的“预测性巡航控制”，虽聚焦车辆能量管理控制策略，但因无法有效地回收能量，实际节油效果也仅有3％左右。与现有技术不同，本发明的ace重卡“预测性自适应巡航控制”(pacc)技术方案，包含了本发明的串混智能启停控制技术(iss)、并混智能功率切换控制技术(ips)、智能模式切换控制技术(ims)、无离合器换挡控制技术(cgs)，预测性荷电状态控制技术(psc–predicativesoccontrol)、基于机器学习(ml)节油算法的整车预测性能量管理技术(pem–predicativeenergymanagement)、和智能巡航控制技术(icc)等多种技术措施任意组合集成，聚焦干线物流场景车辆节能减排最优化，对比传统柴油机重卡，实际综合节油率可高达30％，该节油率一致性极高，而且与司机的水平和发动机101的性能基本无关，同时还提供驾驶便捷性，降低司机的劳动强度，且改善车辆的动力性和主动安全性。[0257]图3中的比较器(csb)203为asil-d级高可靠性电子模块，包括至少6个输入信道和至少2个输出信道，该模块可通过ace重卡010的数据总线(例如can总线；参考图1中的虚线)与车辆控制器(vcu)201或车载ai单元(aiu)202双向通讯。从ace1重卡的i级节油机器人升级到ace4重卡的iv级节油机器人，主要的变化是将车载ai单元(aiu)202的硬件和软件升级，和将车载传感器套件的硬件和软件升级，即对ai司机感知和决策能力的升级；而混联动力总成、转向、及刹车等负责车辆行驶控制的部分基本保持不变。图1中的毫米波雷达(mwr)230应理解为包括多个车规量产毫米波雷达、摄像头、激光雷达(lidar)特定组合的传感器套件(sensorsuite)，足以支持l1级至l4级自动驾驶系统中的任何一种。l4级传感器套件230与l4级ai单元202结合，便构成了ace4重卡l4系统的感知和决策模块(又称oedr模块)，即待验证l4系统的核心部分(包括硬件及软件)；l4系统ai司机的车辆线控信号w13和w23由ai单元202根据l4级系统负责物体及事件探测和响应的oedr软件堆栈实时产生，并通过车辆数据总线与车辆控制器(vcu)201和比较器(csb)203双向实时通讯；由比较器(csb)203根据预选的比较切换策略来动态决定车辆最终的横向或纵向线控信号。[0258]根据线控信号方程(5-1)，比较器(csb)203可通过软件定义和动态调整6个权重系数kij(i可取值1或2；j可取值1或2或3)值来实现l2级影子模式、l3级脱管模式、或l4级ai驾驶模式三选一稳定运行或模式之间动态切换。i＝1指纵向线控信号，i＝2指横向线控信号；j＝1指司机的线控信号，j＝2指已量产商用的l1或l2级adas系统的线控信号，j＝3指待验证l4级系统的线控信号。在l2级影子模式下，从行驶安全性考虑，最稳妥保守的比较切换策略可优选设定：ki1取值0.6～0.9，ki2取值0.1～0.4，ki3＝0；限制条件：ki1 ki2 ki3＝1.0。换句话讲，在影子模式下，比较器203通过将ki3设定为零来完全屏蔽待验证l4系统的横向或纵向线控信号对整车行驶控制的实际影响；只对司机的线控信号wi1与l4系统的线控信号wi3进行实时比较，比较刷新频率不低于20赫兹；如果wi1与wi3差值的绝对值大于预设阈值，比较器203协同vcu201立即以系统时间为唯一性标注自动地产生一个“差异事件”的电子记录(即差异报告的原始稿)，对司机和车队的隐私和商业机密脱敏加密后，通过无线网关210及时地(小时级时延)上传到云计算平台001存储，以备后续分析处理。显然在l2级影子模式下，待验证l4系统不会影响已量产商用的ace2重卡的实际行驶安全性，相当于ace2重卡由司机驾驶正常运行时，待验证l4系统为随车副驾驶或学徒，相当于挂了一块l4系统验证的广告牌，以人类司机为榜样，实时地比较和测试待验证l4系统的oedr性能。[0259]如上所述，在高速公路odd内，在车辆节能减排方面，1d纵向线控信号的权重为98％，2d横向线控信号的权重仅为2％，可忽略不计；而在车辆行驶安全性方面，1d纵向线控信号的权重为65％，2d横向线控信号的权重为35％，二者都很重要；比较器203可设定不同的权重系数kij，区别对待纵向线控信号w1j和横向线控信号w2j，让待验证l4系统先学习并掌握1d纵向控制(即pacc功能)，对行车安全更重要也更复杂的2d横向控制留在第二步学习并掌握。在影子模式下还可以优选设定权重系数3x2矩阵k：[0260]0.30.350.350.70.200.10[0261]这种l2级影子模式，让待验证l4系统降维成l2系统运行，在1d纵向控制方面多承担责任，先学会优化车辆的节能减排；在2d横向控制方面少承担责任，以确保三真测试的安全性。[0262]ace重卡运行同时优化行驶安全和节能减排的关键是司机和节油机器人既各司其职又协同配合；在高速公路odd内，1d纵向控制应以ii级节油机器人为老师，司机为助教，待验证l4系统为学生；2d横向控制应以司机为老师，ii级节油机器人为助教，待验证l4系统为学生；在l2级影子模式下，司机必须随时准备在1秒钟内接管全部动态驾驶任务(ddt)，司机始终对车辆行驶安全负全责；在l3级脱管模式下，l3系统负责ddt，司机做为ddt后援(fallback)，必须随时准备在15秒内接管全部ddt，脱管事件前由l3系统对车辆行驶安全负责，而脱管事件后由司机对车辆行驶安全负责；在l4级运行模式下，l4系统自备ddt后援(fallback)，在odd内实现长时间(十小时级)无人驾驶，并对车辆行驶安全负全责，司机可以离开驾驶座，到车后舱休息，单司机与iv级节油机器人交替驾驶，可以实现ace4重卡昼夜24小时连续运营，大幅提升人类司机的劳动生产率，明显缩短超长运输事件(单程一千英里以上)货运时间并降低成本。[0263]在l3级脱管模式下，可以优选设定权重系数3x2矩阵k：[0264]0.20.200.600.30.200.50[0265]在这种l3级脱管模式下，让待验证l4系统降维成l3系统运行，以该l3系统为主，人类司机为辅，连续性控制车辆的纵向和横向运动。[0266]在l2影子模式下，虽然量产商用的l2级adas系统主要负责车辆纵向或横向持续控制，但司机始终对行驶安全负责，司机线控信号wi1应理解为司机的主动控制信号或默许控制信号(即adas系统控制信号wi2；此时可认为wi1等效于wi2)，司机有最高权限，可以随时介入并接管车辆纵向或横向持续控制；在l3脱管模式下，l3系统负责动态驾驶任务(ddt)，司机为ddt后援(fallback)，必须随时准备在15秒内接管全部ddt；比较器203以不低于20赫兹的比较频率，对司机的线控信号wi1与待验证l4系统的线控信号wi3进行实时比较；如果wi1与wi3差值的绝对值大于预设阈值，比较器203协同vcu201立即以系统时间为唯一性标注自动地产生一个脱管事件的电子记录(即脱管报告的原始稿)，脱敏加密后通过无线网关210及时(小时级时延)上传云计算平台001存储，以备后续分析处理。需要强调，在l3脱管模式下，绝大部分时间全部ddt由l3系统完成，此时司机的线控信号可视为等同于l3系统的线控信号，即司机默认l3系统对车辆的实时控制；一但司机主动接管或被动接管车辆ddt，则比较器(csb)203可立即发现(毫秒级时延)wi1与wi3差值的绝对值大于预设阈值，自动地生成数字式脱管报告，并发出声、光、振动等多种提示信号；人类司机有最高权限，可以随时开启或关闭l3或l4系统。[0267]在高速公路odd内，ace2重卡节油的诀窍就是司机负责车辆oedr并对行驶安全负全责，将车辆长期1d纵向控制和短期2d横向控制交给ii级节油机器人，特别由节油机器人根据节油ml算法、车辆参数和动态工况数据、和电子地平线3d道路先验信息对车辆进行1d纵向pacc控制，实现车辆节能减排最优化，节油效果和一致性完胜人类司机；换句话讲，ace2重卡正常驾驶时，司机应该长期脱脚(feet-off；小时级不脚踩油门或刹车踏板)，暂时脱手(hands-off；亚分钟级不扶方向盘)，但不能脱眼(eyes-on；时刻眼观六路，耳听八方)，更不能脱脑；司机只有在涉及安全的紧急时刻，才会暂时介入油门或刹车；至于临时变车道或超车等2d横向控制则应由司机主导，l2级adas系统辅助。ace重卡的i级至iv级节油机器人，高速公路odd内运行时，1d纵向控制都主要由ai司机负责，实现节能减排最优化，节油效果和一致性可完胜人类司机；i级到iv级节油机器人之间在节能减排功能、性能、和实际效果上无差别，都可触达相同的天花板(即油耗极限)，而且与2d横向控制水平基本无关；但在自动驾驶安全性方面，1d纵向控制及2d横向控制同等重要，高级节油机器人比低级节油机器人功能、性能、及安全冗余度等方面要求更高，且向下兼容全部功能和性能。待验证的l4系统可以轻松地学习并掌握ii级节油机器人已量产商用的l2系统的1d纵向控制pacc功能，迅速学成出师，逐步取而代之；至于2d横向控制方面，l4系统无法完全借鉴ii级节油机器人的经验触达l4系统的功能及性能(特别是行驶安全性和可靠性)的天花板，必须经过费时费资的l3脱管模式下十亿英里级三真批量验证，才能从统计意义上证明l3级系统并非不安全(notunsafe)；更需要累计百亿英里级l3级系统三真运行数据后，才能高置信度地证明l3级ai司机比人类司机更安全及更可靠；要想积累百亿英里级三真运行数据，需要政府批准约五万辆ace4重卡集群，在全国范围以l3系统脱管模式商业运营(即随车配备司机安全员；safetydriver)，每辆ace4重卡年均累计里程10万英里，才可能在两年内完成；然后，政府、公众和其它道路交通安全利益攸关方才可能根据充分的统计数据，在保证现有道路使用者交通安全的前提条件下，修改相关法律法规，开放干线物流重卡l4级自动驾驶商业化运营；类比政府给每辆通过批量验证的iv级节油机器人，颁发博士学位，允许它与人类司机配对，正式开始干线物流ace4重卡的商业化运行。本发明的ace重卡iv级节油机器人，在高速公路odd内，能以比全球现有技术集合更高的性价比和更短的时间，率先完成十亿英里级l3系统的三真批量验证(脱管模式)，从统计意义上证明l3脱管模式商业化运行并非不安全；然后获得公众理解和政府的特别法律法规豁免，完成百亿英里级l3系统批量商用运行，同时以更低的边际成本，顺带完成待验证l4系统在l3级脱管模式下的百亿英里级批量验证，从统计意义上高置信度地证明ai司机在l3脱管模式下商业化运行比人类司机主导的l2级adas系统商业化运行更安全；促进政府修改现有监管干线物流重卡全国范围运营的整套法律法规，使干线物流重卡行业能早日进入l4级自动驾驶系统批量商用时代。[0268]司机、车队或科技公司代表等可以通过软件定义或远程迭代更新(ota)，指挥比较器(csb)203，动态调整2x3权重系数矩阵k的6个参数，实时满足线控信号方程(5-1)及相关边界条件或限制条件；使ace重卡iv级节油机器人，降维在l2影子模式或l3脱管模式之一稳定运行或二者之间平顺切换，在保证对现有高速公路交通安全无负面影响的前提条件下，获得政府批准和公众理解，逐步审慎地开展l3系统的三真批量验证及商业化运营，最终进入l4级系统的批量商用，达到优化ace重卡节能减排和改善行驶主动安全性，减少交通事故的有益效果；上述聚焦ace重卡行驶主动安全性的众多技术措施之集合被定义为“智能比较切换”技术(ics)；显然，聚焦ace重卡节能减排最优化的预测性自适应巡航控制技术(pacc)是经济基础，而ics技术为上层建筑。[0269]本公开的ace重卡i级至iv级节油机器人不会替代人类司机，而始终是干线物流重卡司机的忠实可靠助手或副驾驶；其设计运行域(odd–operationaldesigndomain)为封闭式高速公路。i级节油机器人可综合电子地平线先验3d道路数据、车辆实时定位测姿动态数据、车辆配置或司机设置常量参数及动态运行数据等信息，根据车辆纵向动力性方程(1-1)来动态预测车辆路载功率时变函数；并根据节油机器学习(ml)算法对车辆进行串混智能启停控制(iss)、或并混智能功率切换控制(ips)、或智能模式转换控制(ims)，即满足车辆路载瞬态功率要求，又对电池包进行预测性荷电状态控制(psc)(使电池包稳定地工作在荷电保持模式(cs)、或荷电消耗模式(cd)、或荷电增加模式(ci)三者之一或动态切换)，实现ace重卡预测性自适应巡航控制(pacc)功能(即1d纵向l1级adas功能)，达到优化车辆节能减排、提升车辆动力性、减轻重卡司机长途驾驶劳动强度、和改善车辆主动安全性能等多重有益效果。与在高速公路odd内，传统内燃机重卡所采用的自适应巡航控制(acc)这种现有l1级技术聚焦驾驶便利性不同，本发明中i级节油机器人所采用的上述l1级预测性自适应巡航控制(pacc)技术措施首先聚焦优化车辆节能减排，将ace重卡能量及排放管理优化问题转换成计算机下围棋这一等价狭义人工智能(narrowai)问题，通过云端-车端协同联动的机器学习(ml)节油算法，实现干线物流应用场景下ace重卡实际综合油耗比传统柴油重卡降幅30％且与司机的驾驶水平基本解耦的有益技术效果；其次才提供驾驶便利性，解放司机的双脚。[0270]另外，所有高级节油机器人(即ii级/iii级/iv级节油机器人)，特别是iv级节油机器人，在高速公路odd，都具备pacc这种一维(1d)纵向l1级自动驾驶底层核心功能，并以此功能为“经济基础”，增加二维(2d)横向控制功能，搭建l4级自动驾驶功能的“上层建筑”；ace4重卡所配置的iv级节油机器人先通过l2级“影子模式”运行，自动地生成数字化差异报告，后开展l3级“脱管模式”运行，自动地生成数字化脱管报告；将ace4重卡“三真”(真车/真路/真负载；3r)批量验证的高昂可变成本(variablecost)变成ace1重卡日常运营的低廉边际成本(marginalcost)，能以比传统内燃机l4重卡低80％以上的实际综合验证成本，完成百亿英里级iv级节油机器人执行l4级ddt安全性和可靠性的3r批量验证，有效地解决了如何在高速公路odd内，在保证现有道路使用者交通安全的前提条件下，以技术上和经济上都高度可行(highlyfeasible)的技术方案完成具备高置信度统计意义的l4系统百亿英里级3r批量验证这一世界性技术难题，为ace4重卡在全球范围早日获得政府批准及公众认可，进入干线物流重卡l4系统批量商用新纪元开辟了一条捷径。[0271]尽管本公开采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。当前第1页12当前第1页12
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