电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法、装置及车辆制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法、装置及车辆，其中，方法包括：接收车辆巡航速度、初始电池荷电状态、电池荷电状态波动量与行驶总里程，并根据初始电池荷电状态与电池荷电状态波动量计算得到电池荷电状态上界和电池荷电状态下界；根据电池荷电状态控制车辆进入第一巡航阶段，并启动发动机和第一电机，且关闭第二电机；在当前电池荷电状态大于或等于电池荷电状态上界时，控制车辆进入第二巡航阶段，并启动第二电机，且关闭发动机和第一电机。该方法根据电池荷电状态上界和电池荷电状态下界合理分配车辆发动机和/或多个电机间的动力，从而提高车辆的经济性、智能性和实用性，进而提高车辆的平稳性，节约能源。

Mode switching method, device and vehicle for economic cruising of electric vehicles

The invention discloses a mode switching method, device and vehicle for the economic cruise of an electric vehicle, in which the methods include: the cruising speed of the vehicle, the initial charge state of the battery, the fluctuation of the charge state of the battery and the total mileage of the battery, and the calculation of the state of charge state and the state of the charge state of the battery according to the initial charge state of the battery. To the upper bound of the charge state of the battery and the lower bound of the charge state of the battery; control the vehicle to enter the first cruise phase according to the state of the charge of the battery, and start the engine and the first motor, and close the second motor; when the current state of the battery is greater than or equal to the upper bound of the charge state of the battery, the controlled vehicle enters the second cruise phase and opens up. Move the second motor and turn off the engine and the first motor. According to the upper bound of the charge state of the battery and the lower bound of the charge state of the battery, the method can rationally allocate the power between the vehicle engine and / or multiple motors, thus improving the economy, intelligence and practicability of the vehicle, thus improving the stability of the vehicle and saving energy.

【技术实现步骤摘要】
电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法、装置及车辆
本专利技术涉及车辆
，特别涉及一种电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法、装置及车辆。
技术介绍
能源节约与环境保护已成为当今世界两大主题，为克服由于交通运输带来的能源消耗和环境污染问题，世界各国政府与学者提出了多种应对方案，包括车辆限购、推行更为严格的排放法规、提高传统车辆的能源利用效率、开发新能源汽车技术等等。其中，新能源汽车技术范畴中的电动化技术是20世纪末期发展起来的一项旨在降低燃油消耗和污染物排放的新技术，是目前阶段交通运输节能减排的重要实现方式。现阶段，车辆节能主要从以下几个方面入手：提高车辆组件效率，如近年来VVT(VariableValveTiming，可变气门正时)、DCT(DualClutchTransmission，双离合器变速器)、GDI(GasolineDirectInjection，汽油缸内直喷)等技术的研发与应用；智能化交通系统，如V2I(VehicletoInfrastructure)技术、车联网技术等；新能源开发与利用，如纯电动汽车、燃料电池汽车、氢能源汽车等相关技术；经济性驾驶技术等等。其中，经济性驾驶技术的投入小，潜力大，是目前的科研热点，也是车辆节能减排领域的重要发展方向。周期性控制策略是目前经济性驾驶中的研究热点，关于车辆的周期性巡航控制策略，近年来引起了世界各国学者的广泛关注。相关技术中，将车辆周期性巡航的策略命名为PnG(PulseandGlide，加速-滑行)，并通过仿真和实车实验分析了此策略对传统燃油车的燃油经济性的影响。比如通过对山区环境下的下坡工况的仿真，有学者提出了利用PnG策略减小燃油消耗的方法。进一步地，将PnG策略应用于跟车工况下，以提高车辆的燃油经济性，并提出了发动机“S”型喷油曲线，首次从机理上解释了应用PnG策略提高经济性的原因。相关技术中针对挡位离散性车辆，提出了一种近似最优的实用PnG策略，并提出了加速时的“强制降档”策略。实车实验证明了PnG策略良好的节油能力，从而验证了PnG策略中空挡滑行优于带档滑行的结论。但由于“加速-滑行”类策略存在车速上的波动，不利于成员的乘坐舒适性和货物的完整性，因此，在实际运用中少有使用。针对“加速-滑行”类策略的缺陷，有学者提出利用电池而非车身存储发动机多余的能量，从而避免车速发生变化，提高乘坐舒适性和货物完整性。由此产生了“SoC-PnG”策略，即电量波动型策略。由于存在动力源模式上的切换，因此本质上也属于切换控制的范畴。虽然电动化车辆是车辆中节能潜力最大的车辆类型，但是其周期性巡航控制策略的研究目前尚处于空白。作为一类典型多学科交叉系统，电动化车辆深度集成了电气、机械、化学和热力学系统，在系统能源利用效率提升的同时，由于多动力源的存在也使得系统的管理和协调更加复杂，此时系统的能量与动力管理策略便直接对系统性能直接产生了影响，亟待解决。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法，该方法可以提高车辆的经济性、智能性、和实用性，以及提高车辆的平稳性，节约能源。本专利技术的另一个目的在于提出一种电动化车辆的经济性巡航的模式切换装置。本专利技术的再一个目的在于提出一种电动化车辆。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法，其中，电动化车辆的动力系统动力源包括发动机、第一电机和第二电机，方法包括以下步骤：接收车辆巡航速度、初始电池荷电状态、电池荷电状态波动量与行驶总里程，并根据所述初始电池荷电状态与所述电池荷电状态波动量计算得到电池荷电状态上界和电池荷电状态下界；根据所述车辆巡航速度和所述电池荷电状态控制车辆进入第一巡航阶段，并启动所述发动机和所述第一电机，其中，所述第一电机工作在发电模式，且关闭所述第二电机；在当前电池荷电状态大于或等于所述电池荷电状态上界时，控制所述车辆进入第二巡航阶段，并启动所述第二电机，其中，所述第二电机工作在驱动模式，且关闭所述发动机和所述第一电机。本专利技术实施例的电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法，首先根据车辆巡航速度和电池荷电状态控制车辆进入第一巡航阶段，其次在当前电池荷电状态大于或等于电池荷电状态上界时，控制车辆进入第二巡航阶段，根据电池荷电状态的上界和下界智能地规划车辆的巡航速度，合理分配车辆发动机和/或多个电机间的动力，从而在满足用户使用需求的前提下，提高车辆的经济性、智能性和实用性，以及提高车辆的平稳性，节约能源。另外，根据本专利技术上述实施例的电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述车辆巡航速度和所述电池荷电状态控制车辆进入第一巡航阶段，并启动所述发动机和所述第一电机，且关闭所述第二电机，进一步包括：调节所述发动机的输出力矩以驱动车辆前进，并调节所述第一电机的转速与发电力矩以使所述发动机的转速处于所述最优效率区域内，并保持车速恒定；判断当前行驶里程是否小于所述行驶总里程；如果是，则继续调节所述发动机的输出力矩以驱动车辆前进，并调节所述第一电机的转速与发电力矩，否则结束模式切换；判断所述电池荷电状态是否小于所述电池荷电状态上界；如果是，则继续调节所述发动机的输出力矩以驱动车辆前进，并调节所述第一电机的转速与发电力矩，否则进入所述第二巡航阶段。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述在当前电池荷电状态大于或等于所述电池荷电状态上界时，控制所述车辆进入第二巡航阶段，并启动所述第二电机，且关闭所述发动机和所述第一电机，进一步包括：调节所述第二电机的转速与转矩以使所述第二电机提供与行驶阻力矩相等的驱动力矩，并保持恒定车速；判断所述当前行驶里程是否小于所述行驶总里程；如果是，则继续调节所述第二电机的转速与转矩以使所述第二电机提供与行驶阻力矩相等的驱动力矩，否则结束模式切换；判断所述电池荷电状态是否大于所述电池荷电状态下界；如果是，则继续调节所述第二电机的转速与转矩以使所述第二电机提供与行驶阻力矩相等的驱动力矩，否则进入所述第一巡航阶段。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述最优效率区域根据所述发动机的最优效率工作点计算得到。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种电动化车辆的经济性巡航的模式切换装置，电动化车辆的动力系统动力源包括发动机、第一电机和第二电机，其中，装置包括：接收模块，用于接收车辆巡航速度、初始电池荷电状态、电池荷电状态波动量与行驶总里程，并根据所述初始电池荷电状态与所述电池荷电状态波动量计算得到电池荷电状态上界和电池荷电状态下界；控制模块，用于根据所述车辆巡航速度和所述电池荷电状态控制车辆进入第一巡航阶段，并启动所述发动机和所述第一电机，其中，所述第一电机工作在发电模式，且关闭所述第二电机，以及在当前电池荷电状态大于或等于所述电池荷电状态上界时，控制所述车辆进入第二巡航阶段，并启动所述第二电机，其中，所述第二电机工作在驱动模式，且关闭所述发动机和所述第一电机。本专利技术实施例的电动化车辆的经济性巡航的模式切换装置，首先根据车辆巡航速度和电池荷电状态控制车辆进入第一巡航阶段，其次在当前电池荷电状态大于或等于电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法，其特征在于，电动化车辆的动力系统动力源包括发动机、第一电机和第二电机，其中，模式切换方法包括以下步骤：接收车辆巡航速度、初始电池荷电状态、电池荷电状态波动量与行驶总里程，并根据所述初始电池荷电状态与所述电池荷电状态波动量计算得到电池荷电状态上界和电池荷电状态下界；根据所述车辆巡航速度和所述电池荷电状态控制车辆进入第一巡航阶段，并启动所述发动机和所述第一电机，其中，所述第一电机工作在发电模式，且关闭所述第二电机；在当前电池荷电状态大于或等于所述电池荷电状态上界时，控制所述车辆进入第二巡航阶段，并启动所述第二电机，其中，所述第二电机工作在驱动模式，且关闭所述发动机和所述第一电机。

【技术特征摘要】
1.一种电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法，其特征在于，电动化车辆的动力系统动力源包括发动机、第一电机和第二电机，其中，模式切换方法包括以下步骤：接收车辆巡航速度、初始电池荷电状态、电池荷电状态波动量与行驶总里程，并根据所述初始电池荷电状态与所述电池荷电状态波动量计算得到电池荷电状态上界和电池荷电状态下界；根据所述车辆巡航速度和所述电池荷电状态控制车辆进入第一巡航阶段，并启动所述发动机和所述第一电机，其中，所述第一电机工作在发电模式，且关闭所述第二电机；在当前电池荷电状态大于或等于所述电池荷电状态上界时，控制所述车辆进入第二巡航阶段，并启动所述第二电机，其中，所述第二电机工作在驱动模式，且关闭所述发动机和所述第一电机。2.根据权利要求1所述的电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法，其特征在于，所述根据所述车辆巡航速度和所述电池荷电状态控制车辆进入第一巡航阶段，并启动所述发动机和所述第一电机，且关闭所述第二电机，进一步包括：调节所述发动机的输出力矩以驱动车辆前进，并调节所述第一电机的转速与发电力矩以使所述发动机的转速处于所述最优效率区域内，并保持车速恒定；判断当前行驶里程是否小于所述行驶总里程；如果是，则继续调节所述发动机的输出力矩以驱动车辆前进，并调节所述第一电机的转速与发电力矩，否则结束模式切换；判断所述电池荷电状态是否小于所述电池荷电状态上界；以及如果是，则继续调节所述发动机的输出力矩以驱动车辆前进，并调节所述第一电机的转速与发电力矩，否则进入所述第二巡航阶段。3.根据权利要求1所述的电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法，其特征在于，所述在当前电池荷电状态大于或等于所述电池荷电状态上界时，控制所述车辆进入第二巡航阶段，并启动所述第二电机，且关闭所述发动机和所述第一电机，进一步包括：调节所述第二电机的转速与转矩以使所述第二电机提供与行驶阻力矩相等的驱动力矩，并保持恒定车速；判断所述当前行驶里程是否小于所述行驶总里程；如果是，则继续调节所述第二电机的转速与转矩以使所述第二电机提供与行驶阻力矩相等的驱动力矩，否则结束模式切换；判断所述电池荷电状态是否大于所述电池荷电状态下界；以及如果是，则继续调节所述第二电机的转速与转矩以使所述第二电机提供与行驶阻力矩相等的驱动力矩，否则进入所述第一巡航阶段。4.根据权利要求2所述的电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法，其特征在于，所述最优效率区域根据所述发动机的最优效率工作点计算得到。5.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：林庆峰，刘学冬，王兆杰，李升波，鲁光泉，杨世春，陈涛，杨良义，夏芹，
申请(专利权)人：中国汽车工程研究院股份有限公司，北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50