[发明专利]电动化车辆的经济性巡航的模式切换方法、装置及车辆

说明书

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，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。

背景技术

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(Variable Valve Timing，可变气门正时)、DCT(Dual Clutch Transmission，双离合器变速器)、GDI(Gasoline Direct Injection，汽油缸内直喷)等技术的研发与应用；智能化交通系统，如V2I(Vehicle to Infrastructure)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(Pulse and Glide，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。

发明内容

本发明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，本发明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。

本发明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。

本发明的再一个目的在于提出一种电动化车辆。

为达到上述目的，本发明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。

本发明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。