混合动力车辆的发动机功率控制方法、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种混合动力车辆的发动机功率控制、装置及存储介质。


背景技术：

2.在油耗和排放标准要求越来越严格的背景下，车辆的油耗成为了用户的关注重点，此时选择新能源汽车成为了一种趋势，而混合动力车辆便是新能源汽车中的一种。当前，混合动力车辆系统多为油电混合系统，以油电为混合动力的混合动力车辆在原有发动机的基础上，增加了发电机、驱动电机和动力电池等部件，发动机在运行时可为发电机提供发电所需的能量，而发电机产生的电能用做驱动电机驱动车辆的能量，并且可适当为动力电池补充电量，满足车辆在不同工况下的运行需求。对于混合动力车辆而言，当发动机启动后，需要发动机输出机械能来满足驱动电机的驱动需求和高压附件的功率消耗，而当前的混合动力车辆在控制发动机的功率时不考虑动力电池的soc，导致动力电池存在持续充电或放电的现象，同时影响发动机的工作效率以及能效利用率。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种混合动力车辆的发动机功率控制方法、装置及存储介质，根据用户行车需求、动力电池的soc控制混合动力车辆的发动机的功率，既可以控制动力电池的soc处于平衡状态，又可以在不影响驾驶的前提下，提高发动机的工作效率以及提高能效利用率。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.第一方面，本发明实施例提供了一种混合动力车辆的发动机功率控制方法，所述方法包括：
6.获取混合动力车辆的驱动功率需求和所述混合动力车辆的附件的消耗功率需求；
7.根据所述混合动力车辆的动力电池的soc值与预设功率补偿规则，获取所述动力电池的补偿功率需求；
8.根据所述驱动功率需求、所述消耗功率需求以及所述补偿功率需求控制所述混合动力车辆的发动机的功率。
9.作为其中一种实施方式，所述获取混合动力车辆的驱动功率需求和所述混合动力车辆的附件的消耗功率需求，包括：
10.在混合动力车辆运行于增程模式或混动模式时，获取所述混合动力车辆的驱动功率需求和所述混合动力车辆的附件的消耗功率需求；其中，所述增程模式下发动机不可直接驱动车辆行驶，所述混动模式下发动机可直接驱动车辆行驶。
11.作为其中一种实施方式，所述根据所述混合动力车辆的动力电池的soc值与预设功率补偿规则，获取所述动力电池的补偿功率需求，包括：
12.若所述混合动力车辆的动力电池的soc值大于预设第一阈值，则确定所述动力电
池进行放电补偿并根据所述soc值与所述预设第一阈值之差确定补偿放电功率；和/或，
13.若所述混合动力车辆的动力电池的soc值小于预设第二阈值，则确定所述动力电池进行充电补偿并根据所述预设第二阈值与所述soc值之差确定补偿充电功率；所述预设第二阈值小于所述预设第一阈值；和/或，
14.若所述混合动力车辆的动力电池的soc值小于预设第一阈值且大于预设第二阈值，确定所述动力电池的补偿功率为预设功率阈值。
15.作为其中一种实施方式，所述根据所述驱动功率需求、所述消耗功率需求以及所述补偿功率需求控制所述混合动力车辆的发动机的功率，包括：
16.根据所述驱动功率需求、所述消耗功率需求以及发电机的工作效率和驱动电机的工作效率，获取所述混合动力车辆的总功率需求；
17.根据所述混合动力车辆的总功率需求和所述补偿功率需求确定对所述混合动力车辆的发动机的机械功率需求，并基于所述机械功率需求控制所述混合动力车辆的发动机的功率。
18.作为其中一种实施方式，所述混合动力车辆的发动机的机械功率需求对应需求功率大于所述混合动力车辆的总功率需求对应需求功率与所述补偿功率需求对应需求功率之和。
19.作为其中一种实施方式，若所述车机的算力资源和/或与所述车机关联的终端的算力资源中都存在空闲算力资源，则优先选取与所述车机关联的终端的空闲算力资源处理所述算力资源请求。
20.作为其中一种实施方式，所述获取混合动力车辆的驱动功率需求，包括：
21.获取通过整车控制器计算的混合动力车辆的驱动电机扭矩请求和通过电机控制器反馈的驱动电机转速；
22.根据所述驱动电机扭矩请求和驱动电机转速确定所述混合动力车辆的驱动功率需求。
23.作为其中一种实施方式，所述根据所述驱动电机扭矩请求和驱动电机转速确定所述混合动力车辆的驱动功率需求，包括：
24.根据所述驱动电机扭矩请求与驱动电机转速之积获取所述混合动力车辆的驱动功率需求。
25.作为其中一种实施方式，所述获取混合动力车辆的附件的消耗功率需求，包括：
26.获取所述混合动力车辆的附件的实时电能消耗数据；
27.根据所述实时电能消耗数据确定所述混合动力车辆的附件的消耗功率需求
28.第二方面，本发明实施例提供了一种混合动力车辆的发动机功率控制，所述装置包括处理器以及用于存储程序的存储器；当所述程序被所述处理器执行，使得所述处理器实现第一方面所述的混合动力车辆的发动机功率控制方法。
29.第三方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现第一方面所述的混合动力车辆的发动机功率控制方法。
30.本发明实施例提供的混合动力车辆的发动机功率控制方法、装置及存储介质，所述方法包括：获取混合动力车辆的驱动功率需求和所述混合动力车辆的附件的消耗功率需求；根据所述混合动力车辆的动力电池的soc值与预设功率补偿规则，获取所述动力电池的
补偿功率需求；根据所述驱动功率需求、所述消耗功率需求以及所述补偿功率需求控制所述混合动力车辆的发动机的功率。如此，根据用户行车需求、动力电池的soc控制混合动力车辆的发动机的功率，既可以控制动力电池的soc处于平衡状态，又可以在不影响驾驶的前提下，提高发动机的工作效率以及提高能效利用率。
附图说明
31.图1为本发明实施例提供的一种混合动力车辆的发动机功率控制方法的流程示意图；
32.图2为本发明实施例提供的一种混合动力车辆的发动机功率控制方法的计算原理示意图；
33.图3为本发明实施例提供的一种混合动力车辆的发动机功率控制装置的结构示意图。
具体实施方式
34.以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
35.参见图1，为本发明实施例提供的一种混合动力车辆的发动机功率控制方法，该混合动力车辆的发动机功率控制方法可以由本发明实施例提供的一种混合动力车辆的发动机功率控制装置来执行，该混合动力车辆的发动机功率控制装置可以采用软件和/或硬件的方式来实现，在具体应用中，该混合动力车辆的发动机功率控制装置可以具体是整车控制器等，本实施例中以所述混合动力车辆的发动机功率控制方法应用于整车控制器为例，该混合动力车辆的发动机功率控制方法包括以下步骤：
36.步骤s101：获取混合动力车辆的驱动功率需求和所述混合动力车辆的附件的消耗功率需求；
37.这里，所述混合动力车辆的驱动功率需求用于表征根据加速踏板的状态而对应需要提供的驱动功率大小，即用户行车需求，所述混合动力车辆的附件的消耗功率需求用于表征混合动力车辆中已开启的附件所需消耗功率多少。其中，所述附件是指已开启的附件，具体了包括高压附件等，所述高压附件可包括直流电源、微控制单元、电机和车载充电器等。需要说明的是，所述获取混合动力车辆的驱动功率需求和所述混合动力车辆的附件的消耗功率需求的前提可以是混合动力车辆运行于增程模式或混动模式；其中，所述增程模式下发动机不可直接驱动车辆行驶，所述混动模式下发动机可直接驱动车辆行驶。这里，在混合动力车辆运行于增程模式下时，所述发动机通过发电机对动力电池进行充电，为动力电池补充能量，动力电池再给驱动电机提供能量，由驱动电机驱动车辆行驶。而在混合动力车辆运行于混动模式下时，所述发动机可与车辆的传动机构接合，由发动机和驱动电机同时驱动车辆行驶。
38.可选地，所述获取混合动力车辆的驱动功率需求，包括：获取通过整车控制器计算
的混合动力车辆的驱动电机扭矩请求和通过电机控制器反馈的驱动电机转速；根据所述驱动电机扭矩请求和驱动电机转速确定所述混合动力车辆的驱动功率需求。可以理解地，所述驱动电机扭矩请求是根据加速踏板的状态等信息对应生成的，而所述驱动电机转速用于表征驱动电机自身的输出参数。这里，所述根据所述驱动电机扭矩请求和驱动电机转速确定所述混合动力车辆的驱动功率需求，可包括：根据所述驱动电机扭矩请求与驱动电机转速之积获取所述混合动力车辆的驱动功率需求。也就是说，可以将所述驱动电机扭矩请求与驱动电机转速之积作为所述混合动力车辆所需的驱动功率。在实际应用中，由于受到功率损耗等因素的影响，所述混合动力车辆所需的驱动功率可以稍微大于所述驱动电机扭矩请求与驱动电机转速之积。
39.可选地，所述获取混合动力车辆的附件的消耗功率需求，包括：获取所述混合动力车辆的附件的实时电能消耗数据；根据所述实时电能消耗数据确定所述混合动力车辆的附件的消耗功率需求。需要说明的是，所述实时电能消耗数据可以是附件反馈的当前电能消耗数据，比如可以是附件的瞬时电能消耗。由于附件的电能消耗数据能够表征附件运行时所需消耗功率，因此，根据所述电能消耗数据可获取所述混合动力车辆的附件的消耗功率需求。
40.步骤s102：根据所述混合动力车辆的动力电池的soc值与预设功率补偿规则，获取所述动力电池的补偿功率需求；
41.这里，所述预设功率补偿规则可以根据实际情况需要进行设置，比如可以是当动力电池的soc值处于哪个范围时，设置对应的补偿功率。优选地，所述根据所述混合动力车辆的动力电池的soc值与预设功率补偿规则，获取所述动力电池的补偿功率需求，包括：若所述混合动力车辆的动力电池的soc值大于预设第一阈值，则确定所述动力电池进行补偿放电并根据所述soc值与所述预设第一阈值之差确定补偿放电功率；和/或，若所述混合动力车辆的动力电池的soc值小于预设第二阈值，则确定所述动力电池进行补偿充电并根据所述预设第二阈值与所述soc值之差确定补偿充电功率；所述预设第二阈值小于所述预设第一阈值；和/或，若所述混合动力车辆的动力电池的soc值小于预设第一阈值且大于预设第二阈值，确定所述动力电池的补偿功率为预设功率阈值。这里，若所述混合动力车辆的动力电池的soc值大于预设第一阈值，说明此时动力电池的剩余电量较多，可以继续向外放电而不必进行充电，因此可确定将所述动力电池进行放电补偿。所述根据所述soc值与所述预设第一阈值之差确定补偿放电功率可以是根据所述soc值与所述预设第一阈值之差查询预设放电功率表，所述预设放电功率表记录有在soc值与预设第一阈值之差为不同值时所对应的放电功率，从而将所述soc值与所述预设第一阈值之差对应的放电功率作为补偿放电功率。需要说明的是，所述预设放电功率表有一个最大放电功率，即所述soc值与所述预设第一阈值之差对应的放电功率会小于或等于所述最大放电功率。
42.这里，若所述混合动力车辆的动力电池的soc值小于预设第二阈值，说明此时动力电池的剩余电量较少，需要进行充电而不适合继续向外放电，因此可确定将所述动力电池进行充电补偿。所述根据所述预设第二阈值与所述soc值之差确定补偿充电功率，可以是根据所述预设第二阈值与所述soc值之差查询预设充电功率表，所述预设充电功率表记录有在预设第二阈值与soc值之差为不同值时所对应的充电功率，从而将所述预设第二阈值与所述soc值之差对应的充电功率作为补偿充电功率。需要说明的是，所述预设充电功率表有
一个最大充电功率，即所述预设第二阈值与所述soc值之差对应的充电功率会小于或等于所述最大充电功率。若所述混合动力车辆的动力电池的soc值小于预设第一阈值且大于预设第二阈值，说明此时动力电池的剩余电量处于一个平衡范围，因此，动力电池无需进行充电补偿或放电补偿，可以将所述动力电池的补偿功率设为预设功率阈值。这里，所述预设第一阈值和预设第二阈值可以根据实际情况需要进行设置，例如，所述预设第一阈值可以设置为30％，所述预设第二阈值可以设置为25％等。所述预设功率阈值可以根据实际情况需要进行设置，例如，所述预设功率阈值可以设置为0w等。如此，根据动力电池的soc值确定补偿功率，使得动力电池的电量不会太高或太低，进一步提升了能量利用率。
43.步骤s103：根据所述驱动功率需求、所述消耗功率需求以及所述补偿功率需求控制所述混合动力车辆的发动机的功率。
44.这里，在混合动力车辆的动力电池不适合继续提供所述混合动力车辆运行所需功率时，所述混合动力车辆的驱动功率和附件的消耗功率都需要由所述混合动力车辆的发动机进行提供。此外，若动力电池需要进行充电，也需要由所述混合动力车辆的发动机提供相应的能量。若动力电池可以进行放电，此时动力电池可以将对应的补偿功率转化为混合动力车辆的驱动功率和/或附件的消耗功率。可选的，所述根据所述驱动功率需求、所述消耗功率需求以及所述补偿功率需求控制所述混合动力车辆的发动机的功率，包括：根据所述驱动功率需求、所述消耗功率需求以及发电机的工作效率和驱动电机的工作效率，获取所述混合动力车辆的总功率需求；根据所述混合动力车辆的总功率需求和所述补偿功率需求确定所述混合动力车辆的发动机的机械功率需求，并基于所述机械功率需求控制所述混合动力车辆的发动机的功率。可以理解地，受到发电机的工作效率和驱动电机的工作效率的影响，发动机向发电机输出的功率并不能等量转化，发电机向驱动电机输出的功率也不能等量转化，因此，需要根据所述驱动功率需求、所述消耗功率需求以及发电机的工作效率和驱动电机的工作效率，才能真正获取所述混合动力车辆的总功率需求。接着，可根据所述混合动力车辆的总功率需求和所述补偿功率需求确定对所述混合动力车辆的发动机的机械功率需求，进而基于所述机械功率需求控制所述混合动力车辆的发动机的功率，也就是控制所述混合动力车辆的发动机的输出功率。
45.需要说明的是，由于所述混合动力车辆的发动机所提供的机械能转化为电能或其它形式的机械能时，可能存在能量损耗，因此，所述混合动力车辆的发动机的机械功率需求对应需求功率可大于所述混合动力车辆的总功率需求对应需求功率与所述补偿功率需求对应需求功率之和，以提高功率控制的准确度。
46.综上，上述实施例提供的混合动力车辆的发动机功率控制方法中，根据用户行车需求、动力电池的soc控制混合动力车辆的发动机的功率，既可以控制动力电池的soc处于平衡状态，又可以在不影响驾驶的前提下，提高发动机的工作效率以及提高能效。
47.基于前述实施例相同的发明构思，本实施例通过具体示例对前述实施例的技术方案进行详细说明。参见图2，为本发明实施例提供的混合动力车辆的发动机功率控制方法的计算原理示意图。该混合动力车辆的发动机功率控制方法可以是基于发动机启动的增程运行模式，此时发动机并不直接输出扭矩到车辆轮端，而是输出机械能供发电机来发电产生电能，进而供驱动电机驱动车辆行驶。该混合动力车辆的发动机功率控制方法可包括如下过程：
48.1)根据车辆加速踏板解析的车辆所需的驱动电机扭矩请求tq和驱动电机转速n计算出车辆的驱动功率需求w1；
49.这里，驱动电机扭矩请求tq可由整车控制器对加速踏板进行解析获得，驱动电机转速n可由电机控制器反馈得到。
50.2)根据车辆各高压附件反馈的电能消耗计算出车辆附件的电功率需求w2；
51.3)根据以上所计算的驱动功率需求w1和电功率需求w2，综合考虑系统各部分的效率，计算出车辆总功率需求w3；
52.这里，系统各部分的效率可由发电机、驱动电机的台架试验测试得到。需要说明的是，所述车辆总功率需求w3为机械功率需求。
53.4)设定一个动力电池的soc区域作为控制的目标，在soc大于、等于和小于目标区域时，采用不同的功率计算策略：偏放电、电量平衡和偏充电，也就是说，根据动力电池的soc当前大小，计算补偿功率需求：
54.a、偏放电区域，补偿功率为放电功率；
55.b、电流平衡区域，补偿功率为0；
56.c、偏充电区域，补偿功率为充电功率。
57.这里，补偿功率的计算可根据soc偏离目标区域的差值来计算，偏离越大补偿发电或者补偿放电的功率越大，但必须在动力电池允许的可充电、放电能力内。此外，动力电池的soc可由电池管理系统bms反馈获得。
58.5)补偿功率需求与车辆总功率需求相加得到发动机的机械功率需求，进而控制发动机的输出功率。
59.综上，本示例中通过整车控制器检测加速踏板、驱动电机转速、附件功率消耗、动力电池的soc和车速等信号，以及发电机、驱动电机的工作效率，以计算出整车总机械功率需求，将该需求作为发动机的基础发电功率，然后根据动力电池的soc大小来决定功率控制策略，同时根据soc大小计算补偿功率需求，并与整车总机械功率需求一起作为发动机的机械功率需求。这样，设定一个目标soc区域，通过整车控制器来协调发电功率请求，使动力电池的电量不会太高或太低，避免能量的低效利用，同时当车辆有加速需求时，动力电池也有足够的电量来满足动力性需求。如此，对于采用发动机和电机的混合动力汽车，采用上述方法可有效控制动力电池的soc在目标范围，控制的一致性得到保证，在保证不影响汽车驾驶性的情况下，能够高效的利用发动机，提高能效。
60.基于前述实施例相同的发明构思，本发明实施例提供了一种混合动力车辆的发动机功率控制，如图3所示，该装置包括：处理器110和用于存储能够在处理器110上运行的计算机程序的存储器111；其中，图3中示意的处理器110并非用于指代处理器110的个数为一个，而是仅用于指代处理器110相对其他器件的位置关系，在实际应用中，处理器110的个数可以为一个或多个；同样，图3中示意的存储器111也是同样的含义，即仅用于指代存储器111相对其他器件的位置关系，在实际应用中，存储器111的个数可以为一个或多个。所述处理器110用于运行所述计算机程序时，实现应用于上述混合动力车辆的发动机功率控制方法。
61.该装置还可包括：至少一个网络接口112。该装置中的各个组件通过总线系统113耦合在一起。可理解，总线系统113用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统113除包括
数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图3中将各种总线都标为总线系统113。
62.其中，存储器111可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(rom，read only memory)、可编程只读存储器(prom，programmable read-only memory)、可擦除可编程只读存储器(eprom，erasable programmable read-only memory)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom，electrically erasable programmable read-only memory)、磁性随机存取存储器(fram，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(flash memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(cd-rom，compact disc read-only memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram，random access memory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(sram，static random access memory)、同步静态随机存取存储器(ssram，synchronous static random access memory)、动态随机存取存储器(dram，dynamic random access memory)、同步动态随机存取存储器(sdram，synchronous dynamic random access memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddrsdram，double data rate synchronous dynamic random access memory)、增强型同步动态随机存取存储器(esdram，enhanced synchronous dynamic random access memory)、同步连接动态随机存取存储器(sldram，synclink dynamic random access memory)、直接内存总线随机存取存储器(drram，direct rambus random access memory)。本发明实施例描述的存储器111旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
63.本发明实施例中的存储器111用于存储各种类型的数据以支持该装置的操作。这些数据的示例包括：用于在该装置上操作的任何计算机程序，如操作系统和应用程序；联系人数据；电话簿数据；消息；图片；视频等。其中，操作系统包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序可以包含各种应用程序，例如媒体播放器(media player)、浏览器(browser)等，用于实现各种应用业务。这里，实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序中。
64.基于前述实施例相同的发明构思，本实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，计算机存储介质可以是磁性随机存取存储器(fram，ferromagnetic random access memory)、只读存储器(rom，read only memory)、可编程只读存储器(prom，programmable read-only memory)、可擦除可编程只读存储器(eprom，erasable programmable read-only memory)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom，electrically erasable programmable read-only memory)、快闪存储器(flash memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(cd-rom，compact disc read-only memory)等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。所述计算机存储介质中存储的计算机程序被处理器运行时，实现上述混合动力车辆的发动机功率控制方法。所述计算机程序被处理器执行时实现的具体步骤流程请参考图1所示实施例的描述，在此不再赘述。
65.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
66.在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
67.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。