用于混合动力系统的操作方法、控制器和计算机程序产品与流程

本发明涉及一种用于混合动力系统的操作方法、一种用于控制混合动力系统的控制器和一种计算机程序产品。

背景技术：

1、近年来，为了满足提高燃油经济性的需求和应对各国不断收紧的废气排放法规，人们越来越希望采用环境友好型动力系统。混合动力系统作为环境友好型动力系统的一种现实可行的方案备受关注，并已被应用于混动车辆和船舶等领域。

2、混合动力系统是经由通过燃烧燃油产生扭矩的发动机以及经由通过消耗电池的电能产生扭矩的电动机来提供动力的动力系统。

3、为了更好地发挥发动机和电动机两者的优势，混合动力系统的控制策略得到广泛研究。混合动力系统的控制策略的主要目标是在满足预期驾驶性能的同时提高燃油经济性。已知的控制策略包括基于规则的控制方法、全局优化方法和等效消耗最小策略(ecms)，其中，等效消耗最小策略是基于计算发动机的燃油消耗和电力驱动部分的等效燃油消耗的实时优化控制策略。

4、然而，在已知的等效消耗最小策略中仅考虑到了燃油经济性，可能导致不合适的换挡选择，并产生不希望出现的换挡行为，例如在车辆低速行驶时升挡到较高的挡位、未遵从驾驶员需求或在低速时缺失加速度。

5、因此，期望提供一种改进的混合动力系统的控制策略以克服上述不足中的至少一者。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种改进的混合动力系统的操作方法，使得混合动力系统能以适当的挡位操作。

2、根据本发明的一个方面，提出了一种用于混合动力系统的操作方法，所述混合动力系统包括：电动机，其用于通过消耗电池的电能提供第一部分动力；发动机，其用于通过消耗燃料提供第二部分动力，第二部分动力与第一部分动力构成混合动力系统的输出动力；以及变速器，用于传输由发动机提供的动力，其中，所述操作方法包括：从变速器的多个可选挡位i中选择能够产生目标函数peqv_gear的最小值的一个作为目标挡位，所述目标函数peqv_gear与混合动力系统在各可选挡位i下能够满足对混合动力系统的动力需求的最小等效燃料消耗以及与可选挡位i正相关的分量的加权和正相关，其中，所述分量分配有小于0的第一权重系数s；以及根据目标挡位生成用于变速器的操作指令。

3、根据本发明的另一个方面，提出了—种用于控制混合动力系统的控制器，其中，所述控制器配置为能够执行根据本发明的操作方法，其中，控制器包括用于获取对混合动力系统的动力需求的监测单元、用于确定目标挡位的分析单元和用于生成操作指令的指示单元。

4、根据本发明的另一个方面，提出了一种计算机程序产品，其包括计算器程序指令，其中，当所述计算机程序指令被一个或多于一个处理器执行时，所述处理器能够执行根据本发明的操作方法。

5、根据本发明，基于目标函数peqv_gear来进行挡位选择，所述目标函数peqv_gear不仅与最小等效燃油消耗有关，而且与正相关于可选挡位i的所述分量有关，由此能够有助于在燃油经济性和驾驶性能之间取得权衡。第一权重系数s被设定为小于0，从而在进行挡位选择时能够在一定程度上平衡由于最小等效燃油消耗而产生的对高挡位的倾向。

技术特征：

1.一种用于混合动力系统(10)的操作方法，所述混合动力系统(10)包括：

2.根据权利要求1所述的操作方法，其中，与可选挡位i正相关的所述分量被定义为在所述可选挡位i下产生最小等效燃油消耗的发动机工作点的功率储备pres，所述功率储备pres基于产生最小等效燃油消耗的所述发动机工作点根据下式计算：

3.根据权利要求1或2所述的操作方法，其中，第一权重系数s设定为与混合动力系统(10)的输出转速、由混合动力系统(10)驱动的车辆的车速、可选挡位i以及变速器的当前挡位中的至少一个相关。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的操作方法，其中，所述操作方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的操作方法，其中，在步骤s21中，针对每个可选挡位i执行以下步骤：

6.根据权利要求1-5中任一项所述的操作方法，其中，目标函数peqv_gear还与第二权重系数p正相关，第二权重系数p针对各可选挡位i根据以下参数中的至少一个是否相应地满足预定的条件来确定：布置成用于从发动机(13)传递动力至变速器(14)的离合器(15)的离合器转速ni；对应于动力需求的需求扭矩；产生最小等效燃油消耗的发动机工作点的发动机工作功率。

7.根据权利要求6所述的操作方法，其中，所述预定条件包括以下至少一项：

8.根据权利要求6或7所述的操作方法，其中，第二权重系数p设定为：

9.一种用于控制混合动力系统(10)的控制器(17)，其中，所述控制器(17)配置为能够执行根据权利要求1-8中任一项所述的操作方法，其中，控制器(17)包括用于获取对混合动力系统(10)的动力需求的监测单元、用于确定目标挡位的分析单元和用于生成操作指令的指令单元。

10.一种计算机程序产品，其包括计算器程序指令，其中，当所述计算机程序指令被一个或多于一个处理器执行时，所述处理器能够执行根据权利要求1-8中任一项所述的操作方法。

技术总结
本发明涉及一种用于混合动力系统的操作方法，其包括用于通过消耗电池的电能提供第一部分动力的电动机、用于通过消耗燃料提供第二部分动力的发动机和用于传输由发动机提供的动力的变速器，操作方法包括：从变速器的多个可选挡位i中选择能够产生目标函数P<subgt;eqv_gear</subgt;的最小值的一个作为目标挡位，目标函数P<subgt;eqv_gear</subgt;与混合动力系统在各可选挡位i下能够满足对混合动力系统的动力需求的最小等效燃料消耗以及与可选挡位i正相关的分量的加权和正相关，所述分量分配有小于0的第一权重系数s；以及根据目标挡位生成用于变速器的操作指令。还提供了用于控制混合动力系统的控制器和相应的计算机程序产品。通过根据本发明的操作方法，混合动力系统能够以适当的挡位操作。

技术研发人员：S·帕塔帕兰巴特·诺亚尔拉杰,I·穆罕默德·西拉杰丁,G·阿维纳什
受保护的技术使用者：罗伯特·博世有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12