混合动力车辆热管理方法、存储介质以及车辆与流程

1.本发明属于车辆技术领域，尤其涉及一种混合动力车辆热管理方法、存储介质以及车辆。


背景技术：

2.随着国家对环境保护及降低燃油消耗率的要求越来越高，为满足国六排放法规的要求，国内外柴油发动机企业普遍采用doc dpf scr的后处理技术路线来降低废气排放。其中，温度是影响排气后处理系统高效运行的关键因素，为使排气后处理系统能够快速达到高效工作的状态，iat或者排气阀被用来进行热管理。但是，热管理的引入带来了许多的弊端，首先是发动机低速、低负荷时需要很强的热管理，不但会减低动力性，还会带来很严重的热管理噪音；其次，长时间的热管理会降低增压器、排气阀等硬件的使用寿命。


技术实现要素：

3.本发明正是基于现有技术中车辆引入热管理会降低增压器、排气阀等硬件的使用寿命的技术问题，提出了一种混合动力车辆热管理方法、存储介质以及车辆。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种混合动力车辆热管理方法，包括：
5.采集车辆的运行工况信息；其中，所述运行工况信息包括车辆的油门信号、车速信号、档位信号、刹车信号、离合信号、发动机转速信号、缸内制动开关信号、电池电量信号、排气后处理系统的温度信号、发动机冷却液的温度信号中的至少一种；
6.根据所述运行工况信息确定所述车辆的当前行车状态；
7.根据所述当前行车状态以及所述运行工况信息，确定所述车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式，以根据所述车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式对所述车辆的整车系统的温度进行调节。
8.可选地，所述当前行车状态包括第一行车状态或第二行车状态，其中，所述第一行车状态表征所述车辆处于起步预热发动机的状态，所述第二行车状态表征所述车辆处于行车滑行的状态。
9.可选地，根据所述运行工况信息确定所述车辆的当前行车状态，包括：
10.当所述发动机转速信号大于等于所述车辆的低怠速转速且所述车速信号为0时，确定所述车辆的当前行车状态为所述第一行车状态；
11.当所述车速信号大于0、所述档位信号为在档、所述刹车信号为无刹车请求、所述离合信号为离合结合、所述发动机转速信号为大于所述车辆的低怠速转速以及所述缸内制动开关信号为无缸内制动请求时，确定所述车辆的当前行车状态为第二行车状态。
12.可选地，根据所述当前行车状态以及所述运行工况信息，确定所述车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式，包括：
13.当所述车辆的当前行车状态为第一行车状态时，根据所述发动机冷却液的温度信号判断所述车辆的发动机冷却液温度是否小于第一预设温度值；
14.当所述车辆的发动机冷却液温度小于所述第一预设温度值时，控制所述车辆的助力回收电机切换至发电模式，以及控制所述车辆的发动机将转速提升至预设转速，以快速对所述车辆的发动机进行暖机。
15.可选地，根据所述当前行车状态以及所述运行工况信息，确定所述车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式，包括：
16.当所述车辆的当前行车状态为所述第二行车状态时，根据所述发动机冷却液的温度信号判断所述车辆的发动机冷却液温度是否大于第二预设温度值，以及根据所述排气后处理系统的温度信号判断所述车辆的排气后处理系统温度是否小于第三预设温度值；
17.当所述发动机冷却液温度大于所述第二预设温度值，且所述排气后处理系统温度小于所述第三预设温度值时，控制所述车辆的助力回收电机切换至发电模式，以及控制所述车辆的发动机减少进入所述车辆的排气后处理系统的排气量，以快速提升所述车辆的排气后处理系统的温度。
18.可选地，根据所述当前行车状态以及所述运行工况信息，确定所述车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式，包括：
19.当所述车辆的当前行车状态为所述第二行车状态时，根据所述排气后处理系统的温度信号判断所述车辆的排气后处理系统温度是否大于第四预设温度值，以及根据所述车辆的油门信号判断所述车辆是否存在油门请求；
20.当所述排气后处理系统温度大于所述第四预设温度值，且所述车辆无油门请求时，根据所述电池电量信号确定所述车辆的电池模块的剩余电量；
21.根据所述剩余电量确定所述车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式。
22.可选地，根据所述剩余电量确定所述车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式，包括：
23.当所述剩余电量小于第一预设电量值时，控制所述车辆的助力回收电机切换至发电模式，以及控制所述发动机打开所有的进气门、排气门并停止燃油喷射，直至所述发动机的转速降低至低怠速转速或所述车辆接收到油门请求时，控制所述发动机恢复正常工作状态。
24.可选地，所述方法还包括：
25.当所述剩余电量大于第二预设电量值时，控制所述车辆的助力回收电机切换至驱动模式，以及控制所述发动机打开所有的进气门、排气门并停止燃油喷射，直至所述发动机的转速降低至低怠速转速或所述车辆接收到油门请求时，控制所述发动机恢复正常工作状态。
26.第二方面，本发明实施例提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有程序代码，所述程序代码被处理器执行时，实现如上述实施例中任一项所述的混合动力车辆热管理方法。
27.第三方面，本发明实施例提供了一种车辆，所述车辆包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的程序代码，所述程序代码被所述处理器执行时，实现如上述实施例中任一项所述的混合动力车辆热管理方法。
28.在本发明实施例提供的一种混合动力车辆热管理方法，通过采集测量的运行工况信息，进而根据运行工况信息确定车辆的当前行车状态，从而结合当前行车状态以及运行
工况信息，确定车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式，从而根据车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式对所述车辆的整车系统的温度进行调节，实现对车辆的热管理。可见，本发明实施例提供的混合动力车辆热管理方法，能够根据车辆的当前行车状态以及车辆运行时的工况信息来控制车辆助力回收电机以及发动机的工作模式，从而在不同行车状态下能够使发动机以及车辆的排气后处理系统快速提升温度。
附图说明
29.通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本公开的范围。其中所包括的附图是：
30.图1示出了混合动力车辆的结构示意图；
31.图2示出了混合动力车辆的控制系统的结构示意图；
32.图3示出了本发明实施例一提出的一种混合动力车辆热管理方法的流程示意图；
33.图4示出了混合动力车辆热管理方法的逻辑控制示意图。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方法，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
35.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
36.本发明提出的一种混合动力车辆热管理方法，可以应用在混合动力车辆上。图1示出了混合动力车辆的结构示意图，图2示出了混合动力车辆的控制系统的结构示意图，如图1和图2所示，所述混合动力车辆包括：助力回收电机2(brm)、发动机3、排气后处理系统6、电池模块10，其中：
37.助力回收电机2与发动机3通过传动皮带1连接，排气阀4(ext)的一端连接在发动机3上，另一端通过排气管路5与排气后处理系统6连接。其中，排气后处理系统6包括doc、dpf以及scr，在该排气后处理系统上安装有温度传感器7，该温度传感器7用于检测进入该排气后处理系统6的scr的气体温度，该气体温度作为后处理系统的温度信号。
38.另外，助力回收电机2、发动机3、动力控制单元8(pcu)、发动机电子控制模块9(ecm)以及电池模块10之间通过总线(can)通信方式进行通信，助力回收电机2、发动机3以及电池模块10之间的电能传递通过硬线实现。
39.其中，电池模块10包括48v锂电池及其管理系统，该电池模块10用于在brm电机2处于驱动模式时为brm电机提供电力，也用于在brm电机2处于发电模式时存储brm电机2产生的电能，pcu则具有连续监测并控制发动机以及brm电机正常工作运转的功能，ecm则用于控制发动机以及brm电机，其核心部件是微处理器构成的vlsi微控制器。
40.当发动机3运行时，pcu和ecm会不断地采集车辆的车辆的油门信号、车速信号、档位信号、刹车信号、离合信号、发动机转速信号、缸内制动开关信号、电池电量信号、排气阀的位置信号、排气后处理系统的温度信号以及发动机冷却液的温度信号等车辆的运行工况
信息。
41.实施例一
42.根据本发明的实施例，提供了一种混合动力车辆热管理方法，图3示出了本发明实施例一提出的一种混合动力车辆热管理方法的流程示意图，如图3所示，该混合动力车辆热管理方法可以包括：步骤110至步骤130。
43.在步骤110中，采集车辆的运行工况信息；其中，所述运行工况信息包括车辆的油门信号、车速信号、档位信号、刹车信号、离合信号、发动机转速信号、缸内制动开关信号、电池电量信号、排气后处理系统的温度信号、发动机冷却液的温度信号中的至少一种。
44.这里，可以通过车辆上的传感器、pcu和ecm来采集车辆的运行工况信息，电池电量信号是指电池模块的剩余电量。
45.在步骤120中，根据所述运行工况信息确定所述车辆的当前行车状态。
46.这里，所述当前行车状态包括第一行车状态或第二行车状态，其中，所述第一行车状态表征所述车辆处于起步预热发动机的状态，所述第二行车状态表征所述车辆处于行车滑行的状态。
47.作为一个示例，该步骤120具体为，当所述发动机转速信号大于等于所述车辆的低怠速转速且所述车速信号为0时，确定所述车辆的当前行车状态为所述第一行车状态；
48.当所述车速信号大于0、所述档位信号为在档、所述刹车信号为无刹车请求、所述离合信号为离合结合、所述发动机转速信号为大于所述车辆的低怠速转速以及所述缸内制动开关信号为无缸内制动请求时，确定所述车辆的当前行车状态为第二行车状态。
49.这里，通过发动机转速信号以及车速信号能够准确确定车辆是否处于第一行车状态，当发动机转速信号大于等于所述车辆的低怠速转速且车速信号为0时，可以得知发动机已经处于运行状态但车辆还未启动，所以速度为0。因此，可以确定车辆处于起步预热发动机的状态。而当所述车速信号大于0、所述档位信号为在档、所述刹车信号为无刹车请求、所述离合信号为离合结合、所述发动机转速信号为大于所述车辆的低怠速转速以及所述缸内制动开关信号为无缸内制动请求时，则可以确定车辆处于行车滑行的状态。例如，车辆处于下坡滑行。
50.其中，在本发明中，通过引入缸内制动开关信号能够准确根据缸内制动开关信号来判断车辆是否处于第二运行状态。
51.在步骤130中，根据所述当前行车状态以及所述运行工况信息，确定所述车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式，以根据所述车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式对所述车辆的整车系统的温度进行调节。
52.这里，通过当前行车状态以及运行工况信息对车辆的助力回收电机以及发动机工作模式进行控制，能够根据车辆的实时运行状态对车辆进行热管理。从而在不同工况条件的情况下，对车辆进行合理的热管理。
53.作为一个示例，该步骤130具体可以为：
54.当所述车辆的当前行车状态为第一行车状态时，根据所述发动机冷却液的温度信号判断所述车辆的发动机冷却液温度是否小于第二预设温度值；
55.当所述车辆的发动机冷却液温度小于所述第二预设温度值时，控制所述车辆的助力回收电机切换至发电模式，以及控制所述车辆的发动机将转速提升至预设转速，以快速
对所述车辆的发动机进行暖机。
56.这里，当车辆处于第一行车状态时，可以确定车辆处于行车前的发动机预热状态。因此，通过发动机冷却液的温度信号判断车辆的发动机冷却液温度是否小于第二预设温度值，从而判断是否需要对发动机快速暖机。当发动机冷却液温度小于第二预设温度值，控制助力回收电机切换至发电模式，进入发电模式后，相当于给发动机增加了负载，从而可以提升发动机的运行功率。同时，控制发动机将转速提升至预设转速，来对发动机进行快速暖机。
57.其中，第二预设温度值可以优选为20℃，预设转速可以优选为800rpm。应当理解的是，第一预设温度值以及预设转速可以根据实际条件来进行限定。
58.作为另一个示例，该步骤130具体可以为：
59.当所述车辆的当前行车状态为所述第二行车状态时，根据所述发动机冷却液的温度信号判断所述车辆的发动机冷却液温度是否大于第二预设温度值，以及根据所述排气后处理系统的温度信号判断所述车辆的排气后处理系统温度是否小于第三预设温度值；
60.当所述发动机冷却液温度大于所述第二预设温度值，且所述排气后处理系统温度小于所述第三预设温度值时，控制所述车辆的助力回收电机切换至发电模式，以及控制所述车辆的发动机减少进入所述车辆的排气后处理系统的排气量，以快速提升所述车辆的排气后处理系统的温度。
61.这里，车辆处于第二行车状态时，即车辆处于滑行状态，通过根据所述发动机冷却液的温度信号以及所述排气后处理系统的温度信号来确定是否需要多车辆进行热管理。当所述发动机冷却液温度大于所述第二预设温度值，且所述排气后处理系统温度小于所述第三预设温度值时，说明车辆的发动机冷却液温度已经满足运行条件，当排气后处理系统的温度未满足运行条件，因此，需要对车辆进行热管理。通过控制所述车辆的助力回收电机切换至发电模式，以及控制所述车辆的发动机减少进入所述车辆的排气后处理系统的排气量，能够快速提升所述车辆的排气后处理系统的温度。
62.其中，由于发动机的排气口通过排气阀连接排气管路，进而通过排气管路与排气后处理系统进行连接。因此，控制所述车辆的发动机减少进入所述车辆的排气后处理系统的排气量具体可以是获取排气阀的位置信号以及发动机的当前运行状态，进而根据排气阀的位置信号以及发动机的当前运行状况计算所述排气阀的开度量。其中，排气阀的位置信号为排气阀的当前开度量，发动机的当前运行状况则是指发动机运行时的扭矩等。从而根据计算到的排气阀的开度量对该排气阀进行调节。减少排气阀的直径来减少流入排气后处理系统的排气量，从而快速提升排气后处理系统的温度，降低排放。
63.值得说明的是，第二预设温度值可以优选为20℃，第三预设温度值可以优选为230℃。应当理解的是，该第二预设温度值与第三预设温度值可以根据实际情况选择。
64.作为又一个示例，该步骤130具体可以为：
65.当所述车辆的当前行车状态为所述第二行车状态时，根据所述排气后处理系统的温度信号判断所述车辆的排气后处理系统温度是否大于第四预设温度值，以及根据所述车辆的油门信号判断所述车辆是否存在油门请求；
66.当所述排气后处理系统温度大于所述第四预设温度值，且所述车辆无油门请求时，根据所述电池电量信号确定所述车辆的电池模块的剩余电量；
67.根据所述剩余电量确定所述车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式。
68.这里，车辆处于第二行车状态时，即车辆处于滑行状态，通过所述排气后处理系统的温度信号以及所述车辆的油门信号确定车辆的实时运行工况。当所述排气后处理系统温度大于所述第四预设温度值，且所述车辆无油门请求时，通过所述电池电量信号确定所述车辆的电池模块的剩余电量，进而根据剩余电量来对所述车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式进行调整。
69.其中，剩余电量是指混合动力车辆中为助力回收电机提供电力的48v锂电池的剩余电量。通过48v锂电池的剩余电量来对助力回收电机以及发动机的工作模式进行调节，可以降低燃油消耗。
70.第四预设温度值可以优选为350℃。应当理解的是，该第四预设温度值可以根据实际情况选择。
71.其中，作为一个示例，根据所述剩余电量确定所述车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式，包括：
72.当所述剩余电量小于第一预设电量值时，控制所述车辆的助力回收电机切换至发电模式，以及控制所述发动机打开所有的进气门、排气门并停止燃油喷射，直至所述发动机的转速降低至低怠速转速或所述车辆接收到油门请求时，控制所述发动机恢复正常工作状态。
73.这里，所述车辆的助力回收电机切换至发电模式可以对48v锂电池进行充电，实现对能量的回收，而且控制发动机打开所有的进气门、排气门并停止燃油喷射则可以降低汽车的油耗。
74.其中，控制发动机打开所有的进气门、排气门并停止燃油喷射具体是通过控制发动机的电控液压驱动摇臂打开发动机的所有的进气门、排气门并停止燃油喷射。直到检测到车辆发动机的转速降低至低怠速转速或所述车辆接收到油门请求时，控制所述发动机恢复正常工作状态，即发动机恢复正常行车时的运行状态。
75.其中，第一预设电量值可以优选为60％，当然，该第一预设电量值可以根据实际情况确定。
76.作为另一个示例，当所述剩余电量大于第二预设电量值时，控制所述车辆的助力回收电机切换至驱动模式，以及控制所述发动机打开所有的进气门、排气门并停止燃油喷射，直至所述发动机的转速降低至低怠速转速或所述车辆接收到油门请求时，控制所述发动机恢复正常工作状态。
77.这里，当所述剩余电量大于第二预设电量值时，说明48v锂电池的电量充足，因此，控制所述车辆的助力回收电机切换至驱动模式，利用助力回收电机带动车辆运行，实现对能量的充分利用，而且控制发动机打开所有的进气门、排气门并停止燃油喷射则可以降低汽车的油耗。
78.其中，控制发动机打开所有的进气门、排气门并停止燃油喷射具体是通过控制发动机的电控液压驱动摇臂打开发动机的所有的进气门、排气门并停止燃油喷射。直到检测到车辆发动机的转速降低至低怠速转速或所述车辆接收到油门请求时，控制所述发动机恢复正常工作状态，即发动机恢复正常行车时的运行状态。
79.其中，第二预设电量值可以优选为80％至100％，当然，该第二预设电量值可以根
据实际情况确定。
80.在本实施例中，提出的混合动力车辆热管理方法，对车辆的现有结构改动较少，可以有效地降低开发成本；而且与柴油发动机的p0混动可以充分发挥两者之间的优势，在低速、低负荷等后处理温度降低的工况时快速提升排气后处理系统的温度，从而有效的降低排放，在高速、高负荷等后处理温度较高的工况下可以有效的降低燃油消耗；同时，也降低了因热管理带来的增压器、排气阀等硬件的失效率。
81.实施例二
82.在上述实施例的基础上，本发明的实施例二还可以提供一种混合动力车辆热管理方法。图4示出了混合动力车辆热管理方法的逻辑控制示意图，如图4所示，通过采集车辆的运行工况信息，进而根据运行工况信息控制brm电机以及发动机的工作模式。其中，所述运行工况信息包括车辆的油门信号、车速信号、档位信号、刹车信号、离合信号、发动机转速信号、缸内制动开关信号、电池电量信号、排气阀的位置信号、排气后处理系统的温度信号、发动机冷却液的温度信号中的至少一种。
83.该混合动力车辆热管理方法至少包括以下四种控制模式：
84.模式1：
85.当发动机转速大于等于低怠速转速、车速为0、发动机冷却液的温度低于20℃时，pcu8控制brm电机2进入发电模式，ecm9控制发动机3将转速提升转速到800rpm，从而实现发动机的快速暖机功能。这里，brm切换至发电模式，相当于给发动机增加了负载，所以发动机能够快速暖机。
86.模式2：
87.当车辆的车速信号大于0、档位信号显示在档、刹车信号为无刹车请求、离合信合显示结合、发动机转速大于低怠速转速、缸内制动开关信号显示无缸内制动请求、发动机冷却液温度大于20℃以及排气后处理系统的温度低于230℃时，pcu8控制brm电机2进入发电模式，brm电机的负载阻力通过传动皮带1传递到发动机3的曲轴上。同时ecm9控制发动机3进入scr热管理模式。scr热管理模式即是指：获取排气阀的位置信号以及发动机的当前运行状态，进而根据排气阀的位置信号以及发动机的当前运行状况计算所述排气阀的开度量。其中，排气阀的位置信号为排气阀的当前开度量，发动机的当前运行状况则是指发动机运行时的扭矩等。从而根据计算到的排气阀的开度量对该排气阀进行调节，以快速地提升排气后处理系统6的温度。
88.模式3：
89.当车速信号大于0、档位信号显示在档、刹车信号为无刹车请求、离合信合显示结合、发动机转速大于低怠速转速、缸内制动开关信号显示无缸内制动请求、排气后处理系统的温度高于350℃且车辆的油门信号显示油门请求为0时，pcu8通过电池模块10的电量状态判断brm电机2的工作模式，当电池模块6显示当前蓄电池电量低于60％时，则pcu4控制brm电机2进入发电模式，同时ecm5控制发动机3的电控液压驱动摇臂打开所有的进气门、排气门并停止燃油喷射直到发动机转速降低到低怠速转速或者有油门请求时恢复燃油喷射，电控液压驱动摇臂恢复到发动机正常工作状态。
90.模式4：
91.当车速信号大于0、档位信号显示在档、刹车信号为无油门请求信号、离合信合显
示结合、发动机转速大于低怠速转速、缸内制动开关信号显示无缸内制动请求、排气后处理系统的温度高于350℃且车辆的油门信号显示油门请求为0时，pcu8通过电池模块10的电量状态判断brm电机2的工作模式，当电池模块10显示当前蓄电池电量达到80％-100％时，则pcu4控制brm电机2进入驱动模式，同时ecm5控制发动机3的电控液压驱动摇臂打开所有的进气门、排气门并停止燃油喷射直到发动机转速降低到低怠速或者有油门请求时恢复燃油喷射，电控液压驱动摇臂恢复到发动机正常工作状态。
92.实施例三
93.根据本发明的实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有程序代码，所述程序代码被处理器执行时，实现如上述实施例任一项所述的混合动力车辆热管理方法。
94.实施例四
95.根据本发明的实施例，还提供了一种车辆，所述车辆包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的程序代码，所述程序代码被所述处理器执行时，实现如上述实施例任一项所述的混合动力车辆热管理方法。
96.以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到相关技术中，对车辆进行热管理会带来许多的弊端，首先是发动机低速、低负荷时需要很强的热管理，不但会减低动力性，还会带来很严重的热管理噪音；其次，长时间的热管理会降低增压器、排气阀等硬件的使用寿命。本发明提供一种混合动力车辆热管理方法、存储介质以及车辆，通过采集测量的运行工况信息，进而根据运行工况信息确定车辆的当前行车状态，从而结合当前行车状态以及运行工况信息，确定车辆的助力回收电机以及发动机的工作模式，实现对车辆的热管理。够根据车辆的当前行车状态以及车辆运行时的工况信息来控制车辆助力回收电机以及发动机的工作模式，从而在不同行车状态下能够使发动机以及车辆的排气后处理系统快速提升温度。
97.虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。