确定混合动力电动车中相对于充电状态的最优操作点的方法技术

本发明专利技术提供用于确定混合动力电动车中相对于ＳＯＣ的最优操作点的方法，其中作为将引擎消耗的燃料量与电动机消耗的电能量进行定量比较的转换因子（燃料等效因子），确定相对于初始ＳＯＣ获得系统的最终ＳＯＣ的因子，并且使用该因子基于混合动力电动车的当前ＳＯＣ来确定最优操作状态，从而提高混合动力电动车的燃料效率。

Method of determining optimum operating point in a hybrid electric vehicle relative to a charge state

The present invention provides a method for determining the optimal operating point of SOC with respect to hybrid electric vehicles, including electric energy consumption as the engine fuel consumption and the amount of motor converts the quantitative comparison factor (equivalent fuel factor), to determine the relative to the initial SOC factor to obtain the final SOC system, and use it to determine the optimal factor the current operation of hybrid electric vehicle based on SOC, so as to improve the fuel efficiency of hybrid electric vehicles.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及确定混合动力电动车中相对于充电状态(soc)的最优操作点的方法，该方法可提高混合动力电动车的燃料效率。
技术介绍
近来，根据提高燃料效率的需求和严格的废气排放法规，对环境 友好型车辆的需求增加，从而使作为实用替代产品的混合动力车吸引 了广泛的注意力。混合动力车定义为使用两种动力源的车辆，其中高电压电池用作 能量存储装置。混合动力车包括引擎和可操作地连接到该引擎的电动机作为驱动动力源。其还包括用于传递驱动动力的离合器和传动装置(CVT)、逆 变器、DC/DC变换器和用于驱动引擎和电动机的高压电池。另外，其 包括通过CAN通信彼此通信连接的混合控制单元(HCU)、电动机控 制单元(MCU)和电池管理系统(BMS)。高压电池是用于驱动混合动力车的电动机和DC/DC变换器的能 源，并且用于控制高压电池的BMS的作用是通过监控高压电池的电压、 电流和温度来控制高压电池的SOC。对高压电池的SOC的适当控制对于安全和有效地操作高压和高容 量电池关键且重要。根据电池的低或高SOC而简单地减少或增加电动机的使用无法提 供最优燃料效率。需要有能考虑电池的高或低SOC，且同时实现最优 燃料效率水平的新操作策略。3
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于增加对本专利技术背景的理解， 因此可能包含有未形成在本国内对于本领域普通技术人员来说己知的 现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术致力于至少解决与现有技术相关的上述问题。本专利技术的一个目的是提供用于确定混合动力电动车中相对于SOC的最优操作点的方法，其中作为将引擎消耗的燃料量与电动机消耗的电能进行定量比较的转换因子(燃料等效因子)，确定相对于初始soc获得系统的最 终soc的因子，并且使用该因子基于混合动力电动车的当前soc来确定最优操作状态，从而提高混合动力电动车的燃料效率。在一个方面，本专利技术提供了一种用于确定混合动力电动车中相对于SOC的最优操作点的方法，该方法包括接收司机请求；通过检测 当前车辆速度、司机请求功率以及当前的SOC来确定当前操作状态；基于当前操作状态确定soc等级；根据确定的soc等级，从其中排布有引擎的全部可操作范围的地图确定多个候选引擎操作点和与各候选操作点相对应的多个电动机操作点；计算多个候选引擎操作点和对 应的电动机操作点的操作成本；确定引擎和电动机可以最低成本操作 的最优操作点；以及基于确定的最优操作点将输出命令施加到引擎和 电动机。优选地，在确定SOC的等级中，SOC被分类为普通SOC、高SOC、非常高的soc、低soc和非常低的soc并根据给定的滞后来确定。同样优选地，在计算多个候选引擎操作点和相应的电动机操作点的成本中，成本通过以下公式计算costi三fc,十F.E.F.Pbati其中costi表示在时间i时的成本(等燃料消耗率)(equalized fUd consumption rate) (g/sec)， FEF表示燃料等效因子(g/s/W)，并且Pbat,i 表示在时间时i的电池功率(W)。适宜地，燃料等效因子通过使电池电能的量等同于燃料消耗率 (fCi)而得到。应理解这里所使用的术语车辆或车辆的或其它类似术语包括广义的机动车辆，诸如包括运动型多用途车(SUV)，公交汽车， 卡车，各种商用车的载客车辆，包括各种艇和船在内的水运工具，飞 机等等。从附图中可清楚地看出本专利技术的上述特征和优势，或更详细地描 述了本专利技术的上述特征和优势，附图结合到本说明书中并形成本说明 书的一部分，附图和下文中的详细描述通过实例的方式共同用于说明 本专利技术的原理。附图说明将参照附图所示的特定示例性实施例来详细描述本专利技术的上述和 其它特征，这些示例性实施例仅作为实例给出，因此不会限制本专利技术， 其中图1是示出了根据本专利技术优选实施例，用于确定混合动力电动车 中相对于SOC的最优操作点的方法的流程图2是根据本专利技术优选实施例用于确定混合动力电动车中相对于 SOC的最优操作点的方法中所使用的地图3是示出了在根据本专利技术优选实施例用于确定混合动力电动车 中相对于SOC的最优操作点的方法中SOC确定过程的图表。应理解附图不必要按比例绘制，其显示了说明本专利技术的基本原理 的各个优选特征的某种程度的简化画法。本专利技术的如这里公开的特定 设计特征，例如包括特定尺寸、方向、位置和形状，将部分地由特定 预期应用和使用环境确定。具体实施例方式下文中将详细地参照本专利技术的优选实施方式，优选实施方式的实 施例在以下所附的附图中示出，其中在全部的附图中，类似的附图标 记指示类似的元件。下文中通过参考附图来描述实施方式，以解释本 专利技术。如上所述，在一个方面，本专利技术提供了用于确定混合动力电动车 中相对于SOC的最优操作点的方法，该方法包括接收司机请求(加 速器踏板打开)；通过检测当前车辆速度、司机请求的功率以及当前的SOC来确定当前的操作状态;基于当前的操作状态来确定SOC的等级;根据确定的SOC等级，从排布有引擎的全部可操作范围的地图(map)中确定多个候选引擎操作点和与各候选引擎操作点相对应的多个电动机操作点；计算该多个候选引擎操作点和相应电动机操作点的成本；确定引擎和电动机可以最低成本操作的引擎和电动机操作点；并基于确定的引擎和电动机操作点向引擎和电动机施加输出命令。应理解根据本专利技术用于确定最优操作点的方法可适用于硬式混合动力电动车以及软式混合动力电动车。同样应理解通过混合控制单元(HCU)、电动机控制单元(MCU)和电池管理系统(BMS)之间的信号传输来实现根据本专利技术对确定最优操作点的控制。如下所详细描述的那样，本专利技术的一个关键特征在于使用燃料等效因子，其可将电动机的电能消耗量转换成引擎的燃料消耗量(燃料消耗率)，或将引擎的燃料消耗量(燃料消耗率)转换成电动机的电能消耗量，从而基于当前SOC确定最优操作点，从而提高混合动力电动车的燃料效率。首先，可基于给定的车辆驱动模式(相对于时间变化的车辆速度曲线)而获得如下所述相对于混合动力车的燃料消耗量的优化公式。FC= J fc(t)dt^f^cycle 1SOCfmal-SOCtargetS0其中，FC表示燃料消耗量(g);fCi表示在时间i时的燃料消耗率(g/sec);soc歸表示驱动模式中的最终soc (%);SOCtarget表示驱动模式中的目标SOC ( %SOCin咖表示驱动模式中的初始SOC (%下被分类为soctarget，在高SOC的情况下被分类为SOChigh，在低SOC的情况下被分类为SOQ。w，其中SOChigh表示高SOC基准值，且SOC1()W表示低SOC基准值。这里，作为满足上述条件同时最小化燃料消耗量(燃料效率)的并且其在普通SOC的情况方法，即用于计算引擎和电动机可以最低成本操作的操作点的公式可 通过以下公式表示，其包括燃料等效因子。cost^fCi+F.E.F.Pbati其中costi表示在时间i时的成本(等燃料消耗率)(g/sec);FEF表示燃料等效因子(g/s/W)，其在普通SOC的情况下被分类 为FEF加腿p在高SOC的情况下分类为FEFhigh，且在低SOC的情况下 分类为FEF^;并且Pbat,i表示在时间i时的电池功率(W)。形成引擎BSFC地图，其中例如以网格图形排布有引擎的全部可 操作范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定混合动力电动车中的相对于充电状态（ＳＯＣ）的最优操作点的方法，所述方法包括：　接收司机请求；　通过检测当前车辆速度、司机请求功率以及当前的ＳＯＣ来确定当前操作状态；　基于所述当前操作状态确定ＳＯＣ等级；根据确定 的ＳＯＣ等级，从其中排布有引擎的全部可操作范围的地图确定多个候选引擎操作点和与各所述候选操作点相对应的多个电动机操作点；　计算所述多个候选引擎操作点和对应的电动机操作点的操作成本；　确定所述引擎和所述电动机可以最低成本操作的最优 操作点；以及　基于确定的最优操作点将输出命令施加到所述引擎和电动机。

【技术特征摘要】
KR 2007-12-13 10-2007-01299081. 一种用于确定混合动力电动车中的相对于充电状态(SOC)的最优操作点的方法，所述方法包括接收司机请求；通过检测当前车辆速度、司机请求功率以及当前的SOC来确定当前操作状态；基于所述当前操作状态确定SOC等级；根据确定的SOC等级，从其中排布有引擎的全部可操作范围的地图确定多个候选引擎操作点和与各所述候选操作点相对应的多个电动机操作点；计算所述多个候选引擎操作点和对应的电动机操作点的操作成本；确定所述引擎和所述电动机可以最低成本操作的最优操作点；以及基于确定的最优操作点将输出命令...

【专利技术属性】
技术研发人员：金镛基，
申请(专利权)人：起亚自动车株式会社，现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]