具有预测目的地以减少发动机启动的增强的电驱动模式的制作方法

本公开涉及一种具有纯电动驱动模式的混合动力电动车辆，以及控制这种车辆的操作的方法。

背景技术：

混合动力电动车辆(hev)包括发动机，发动机在车辆处于运行的同时可关闭和启动。当发动机在车辆处于运行中时关闭时，混合动力车辆可在“纯电动”模式下运行。控制器可响应于各种条件(包括电池荷电状态减少)向发动机发出关闭(或“下拉”)或启动(或“上拉”)命令。插电式混合动力电动车辆(phev)一般配备较大的电池，并且在纯电动模式下可以比其它混合动力车辆行驶更长的距离。

技术实现要素：

根据本公开的一种用于控制车辆的系统和方法包括：响应于计算出的概率超过阈值概率，根据第一模式控制车辆，以及响应于计算出的概率不超过阈值概率，根据第二模式控制车辆。所述计算出的概率对应于车辆位于当前行驶周期的最终目的地的阈值距离内的概率。所述计算出的概率是根据从至少一辆车辆中的地理定位系统收集的多个车辆行驶周期的地理定位数据推导得到的。

这个方面的其它实施例包括相应的计算机系统、设备以及记录在一个或更多个计算机存储装置上的计算机程序，它们中的每个被配置为执行所述方法的操作。

根据一些实施例，第一模式包括具有与参数相关联的第一发动机启动阈值的纯电动操作模式，第二模式包括具有与所述参数相关联的第二发动机启动阈值的纯电动操作模式。第一发动机启动阈值与第二发动机启动阈值不同。

在这样的实施例中，所述参数可包括行驶功率需求，并且第一发动机启动阈值大于第二发动机启动阈值。所述参数还可包括发动机部件的温度，并且第一发动机启动阈值小于第二发动机启动阈值。

根据一些实施例，所述方法还包括基于当前车辆位置在多个行驶周期中识别一组行驶周期来计算所述概率。所述一组行驶周期的每个的行驶周期的地理定位数据对应于当前车辆位置。所述方法还包括确定达到位于阈值距离内的最终目的地的行驶周期在所述一组行驶周期中的比例。

根据其它的各种实施例，所述方法还包括用于计算所述概率的修正因子。所述修正因子可基于当前行驶周期的起始位置、与电动车辆充电站之间的接近度和/或车辆目的地被设置在车辆导航系统中。

根据本发明，提供一种车辆控制方法，所述车辆控制方法包括：响应于计算出的车辆位于当前行驶周期的最终目的地的阈值距离内的概率超过阈值概率，根据第一模式控制车辆；以及响应于计算出的车辆位于当前行驶周期的最终目的地的阈值距离内的概率不超过阈值概率，根据第二模式控制车辆，其中，所述计算出的概率是根据从至少一辆车辆中的地理定位系统收集的多个车辆行驶周期的地理定位数据推导得到的。

根据本公开的一种车辆包括具有牵引电池的电驱动系统。所述车辆还包括内燃发动机。所述车辆还包括控制器。控制器被配置为基于从至少一辆车辆中的地理位置传感器收集的多个车辆行驶周期的地理定位数据来计算车辆位于当前行驶周期的最终目的地的阈值距离内的概率。控制器还被配置为响应于计算出的概率超过阈值概率而根据具有与参数相关联的第一发动机启动阈值的纯电动模式来控制车辆，并响应于计算出的概率没有超过阈值概率而根据具有与参数相关联的第二发动机启动阈值的纯电动模式来控制车辆。

根据本公开的一种控制车辆的方法包括修正与车辆传感器读数相关联的发动机启动阈值。所述阈值的修正是响应于电驱动模式被激活以及计算出的车辆位于当前行驶周期的最终目的地的阈值距离内的概率的，所述计算出的概率是基于从至少一辆车辆收集的多个车辆行驶周期的数据的。

根据本公开的实施例提供了许多优点。例如，本公开提供了一种混合动力车辆，即使当最终目的地不是车辆常去的目的地时，所述混合动力车辆可在车辆接近于行驶周期的最终目的地时维持纯电动模式操作并避免发动机启动。

通过以下结合附图对优选实施例的详细描述，本公开的上述优点和其它优点及特征将是清楚的。

根据本发明，提供一种车辆，所述车辆包括：电驱动系统，包括牵引电池；内燃发动机；以及控制器，被配置为：响应于计算出的车辆位于当前行驶周期的最终目的地的阈值距离内的概率超过阈值概率，根据具有与参数相关联的第一发动机启动阈值的纯电动操作模式来控制车辆，以及响应于计算出的车辆位于当前行驶周期的最终目的地的阈值距离内的概率不超过阈值概率，根据具有与参数相关联的第二发动机启动阈值的纯电动模式来控制车辆，其中，第二发动机启动阈值不同于第一发动机启动阈值，所述计算出的概率是根据从至少一辆车辆中的地理定位系统收集的多个车辆行驶周期的地理定位数据推导得到的。

根据本发明的一个实施例，所述参数包括行驶功率需求，并且第一发动机启动阈值大于第二发动机启动阈值。

根据本发明的一个实施例，所述参数包括发动机部件的温度，并且第一发动机启动阈值小于第二发动机启动阈值。

根据本发明的一个实施例，所述参数包括牵引电池的荷电状态，并且第一发动机启动阈值小于第二发动机启动阈值。

根据本发明，提供一种控制车辆的方法，所述方法包括：响应于电驱动模式被激活以及计算出的车辆位于当前驱动周期的最终目的地的阈值距离内的概率，修正与车辆传感器读数相关联的发动机启动阈值，所述计算出的概率是基于从至少一辆车辆收集的多个车辆行驶周期的地理定位数据的。

根据本发明的一个实施例，所述车辆传感器读数与行驶功率需求、发动机部件的温度或牵引电池的荷电状态相关联。

根据本发明的一个实施例，所述计算出的概率基于以下因素：在多个行驶周期中识别出的一组行驶周期、所述一组行驶周期中的对应于当前车辆位置的每个行驶周期的地理定位数据以及所确定的到达所述阈值距离内的最终目的地的行驶周期在所述一组行驶周期中的比例，其中，所述识别出的一组行驶周期是基于当前车辆位置的。

根据本发明的一个实施例，所述计算出的概率包括基于当前行驶周期的起始位置的修正因子、基于与电动车辆充电站之间的接近度的修正因子、基于车辆目的地被设置在车辆导航系统中的修正因子或基于检测到的在街区道路上的当前车辆位置的修正因子。

附图说明

图1是根据本公开的实施例的车辆的示意图；

图2是示出根据本公开的实施例的方法的流程图；

图3示出了根据本公开的实施例的用于收集和分析来自多个车辆行驶周期的数据的系统；以及

图4是示出根据本公开的实施例的收集和分析来自多个车辆行驶周期的数据的方法的流程图。

具体实施方式

根据需要，在此公开本发明的详细实施例；然而，应理解公开的实施例仅为本发明的示例，本发明可以采用各种和替代的形式来实现。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以显示特定部件的细节。所以，在此公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅为用于教导本领域技术人员以各种形式利用本发明的代表性基础。

现在参照图1，phev10的动力传动系统包括发动机12、至少一个电动马达/发电机14、牵引电池16以及充电器17。充电器17适于电连接到外部电源并对牵引电池16进行再充电。发动机12和马达/发电机14都设置有到车辆牵引轮18的扭矩传递路径。发动机也可通过马达/发电机14对牵引电池16进行充电。

发动机12、马达/发电机14以及牵引电池16都与至少一个控制器20通信或处于至少一个控制器20的控制下。控制器20可以是车辆系统控制器、发动机系统控制器和电池系统控制器的组合或其它适宜的控制器。

还可利用车轮制动器22回收并再生车辆动能以驱动马达/发电机，并对电池进行再充电。phev10还包括用于插入充电站的外部可接入的电接口(未示出)。

phev10还包括导航系统24(比如gps系统)。导航系统24与控制器20通信或由控制器20控制。导航系统可以是与控制器20通信的安装的车载导航系统或独立的导航系统(比如便携式gps或内置导航的移动设备)。

phev10还包括被配置为测量车辆参数的至少一个传感器26。作为非限制性示例，传感器26可包括被配置为检测加速器踏板位置的加速器踏板传感器、被配置为测量发动机部件的温度的温度传感器，或被配置为测量发动机流体的温度的温度传感器。传感器26还可包括本领域中已知的其它传感器。传感器26与控制器20通信或由控制器20控制。

控制器20被配置为经由通信系统28将数据从导航系统24发送到远程处理中心。通信系统28优选为使用蜂窝数据的无线通信系统，但可包括其它各种无线传输系统(比如蓝牙或wi-fitm)或有线连接。控制器20可被配置为实时发送传感器数据，或存储一段时间的数据并随后传输所存储的数据。在各种实施例中，控制器可被配置为每天传输传感器数据或在每个行驶周期后传输传感器数据。

其它实施例可包括捕获车辆或驾驶员行为的与控制器20通信的其它各种传感器(比如加速度计或速度计)。这样的传感器提供推断行程数据可依据的附加信息。在这种实施例中，控制器20还可被配置为如上面提到地以多种时间间隔发送来自这些传感器的传感器数据。

在优选的实施例中，数据传输只在驾驶员被告知将收集的数据的类型后驾驶员“选择参与”或同意进行数据传输之后发生。这可通过用户界面(比如触摸启动的显示器)在车辆的第一次使用或后续使用时执行。

就能源管理和电池soc而言，混合动力车辆(包括phev)可在三大类操作模式下进行操作：电量保持、电量消耗和电量提升。在电量保持模式中，phev被控制以使电池soc保持在soc阈值附近。这个阈值可称为电池电量保持水平。作为非限制性的示例，默认的电池电量保持水平可被设置为大约30％的电池soc。在电量消耗控制模式中，电池电力被消耗以用于对电驱动系统进行供电，使得电池soc在给定的行驶距离后减少。在电量提升控制模式中，燃料能量通过动力传动系统转换为电池电力，使得电池soc在给定的行驶距离后增加。

phev10被配置为在“纯电动”模式(一种电量消耗控制模式)下操作。在这种模式下，发动机12关闭。马达/发电机14使用由牵引电池16储存的电能向牵引轮18提供扭矩。在纯电动模式中，再生制动仍然可用于回收动能作为存储的电能。为了避免过度消耗牵引电池16，设置了电池荷电状态阈值。如果电池荷电状态降低到阈值以下，那么发动机12将启动以在电量保持模式下保持电池soc，或者对牵引电池16进行充电。发动机12可响应于来自控制器20或其它适宜的控制器的命令而启动。

hev和phev通常被配置为在各种模式下进行操作，以最大限度地提高燃料经济性。然而，hev和phev的驾驶员通常认为纯电动操作是最有效的，因而倾向于尽可能频繁和长时间地使车辆在纯电动模式下运行。

当车辆控制器已知悉或以其它方式得知当前行驶周期的最终的车辆目的地时，车辆控制器可优化车辆操作以在整个当前行驶周期中提供纯电动操作。例如，可经由导航系统从重复的到常去的目的地的行驶周期或从驾驶员指定的最终位置得知或知悉行驶周期的最终目的地。然而，许多车辆行驶周期不具有控制器已知的或知悉的最终目的地。例如，在商店、餐厅或者在朋友家或亲戚家结束的行驶周期可能没有已知或知悉的最终目的地。这种行驶周期可能具有熟悉的路线，使得驾驶员不会在导航系统中指定位置，并且目的地可能没有频繁到足以导致控制器记录该目的地。因此，在这样的行驶周期期间，例如由于较低的电池荷电状态，车辆的发动机可能在行驶周期将要结束时被启动。这可能会导致客户的满意度降低。

现在参照图2，以流程图的形式示出了根据本公开的控制车辆的方法。

如步骤30所示，该方法开始于为车辆提供数据库。所述数据库基于从至少一辆车辆收集的之前的行驶周期的数据。在优选的实施例中，如下面关于图3将讨论的，数据库基于从多个车辆收集并汇总的数据。数据库优选地包括与多个潜在的车辆位置相关联的概率因子，例如，作为查找表。概率因子对应于在给定位置处的车辆将到达其阈值距离内的目的地的概率。概率可基于在阈值距离内的多个潜在的最终目的地位置中的最高概率进行评估。比如，阈值距离可以是一英里。当然，可使用其它合适的阈值。然后控制前进到步骤32。

如步骤32示出的，确定当前车辆位置。这可比如通过使用导航系统24检测当前位置来执行。然后控制前进到操作34。

在操作34中，判定是否已经在车辆导航系统中指定了当前行驶周期的目的地。可由车辆操作者比如通过与导航系统的用户界面进行交互来在当前行驶周期之前或在当前行驶周期内指定目的地。

如果操作34的判定是肯定的，即，当前行驶周期的目的地已被指定，那么控制前进到操作36。在操作36中，判定车辆当前位置是否位于导航系统中所指定的目的地的阈值距离内。比如，阈值距离可以是1英里。可以适当地采用其它距离。

如果操作36的判定是否定的，即，当前车辆位置没有处于最终目的地的阈值距离内，则如在步骤38处示出的，根据默认操作模式来控制车辆。默认操作模式可包括在ev模式下操作，或者可包括响应于各种参数而启动车辆发动机。

如果操作36的判定是肯定的，即，当前车辆位置位于最终目的地的阈值距离内，则如步骤40处示出的，概率因子被设置为高水平。如上所述，概率因子对应于车辆位于当前行驶周期的最终目的地的阈值距离内的概率。作为非限制性的示例，所述高水平可以是80％。然后控制前进到将在下面进一步详细讨论的操作46。

回至操作34，如果判定是否定的，即，没有针对当前行驶周期指定目的地，则控制前进到步骤42。在步骤42中，概率因子基于当前车辆位置并基于之前的行驶周期的数据库而确定。在利用查找表的实施例中，所述判定包括在表中查找当前车辆位置，并获得相应的概率因子。

可选地，如在步骤44处示出的，至少一个修正因子可随后应用到概率因子。所述至少一个修正因子可基于与当前行驶周期、当前车辆位置或其它适当的参数相关联的特征来提高或降低概率因子。在一个实施例中，可基于与车辆充电站之间的接近度来应用第一修正因子。修正因子可以是基于比如到充电站的距离的参数而与概率因子相加的常数值或变量。当用于phev时，这样的实施例可能是优选的。作为示例，如果当前车辆位置在充电站附近，则可应用第一修正因子以提高在步骤42中确定的概率因子，以考虑到操作员期望对车辆进行充电。在另一个实施例中，如将在下面关于图4讨论的，第二修正因子可基于当前行驶周期的开始位置而被应用。在又一实施例中，如也是将在下面关于图4讨论的，第三修正系数可基于车辆进入街区而被应用。还可应用其它适宜的修正因子。

然后，控制前进到操作46。在操作46中，判定通过任何适用的修正因子修正的概率因子是否超过第一阈值。第一阈值对应于相对高的概率。作为非限制性的示例，第一阈值可以是75％的概率。

如果操作46的判定是肯定的，即，概率因子超过第一阈值，则如在步骤48处示出的，车辆被控制在扩展的纯电动模式中。扩展的纯电动模式可包括，例如，基于气候因素(比如流体温度)限制发动机上拉。扩展的纯电动模式还可包括提高发动机启动被请求的功率需求阈值。以这种方式，当车辆接近目的地时，可避免不必要的发动机启动。

回至操作46，如果判定是否定的，即，概率因子没有超过第一阈值，则控制前进到操作50。在操作50中，判定概率因子是否超过第二阈值。第二阈值对应于中等的或中间的概率。作为非限制性的示例，第二阈值可以是60％的概率。

如果操作50的判定是肯定的，即，概率因子超过第二阈值，则产生驾驶员警报。驾驶员警报提示车辆操作者手动激活扩展的纯电动模式(如果需要的话)。驾驶员警报可包括听觉或视觉提示。操作者可通过例如选择仪表盘多功能显示器上的适当选项来激活扩展的纯电动模式。以这种方式，驾驶员可出于自身判断而选择启用扩展的纯电动模式，以避免在目的地附近进行不必要的发动机启动。

回至操作50，如果判定是否定的，即，概率因子没有超过第二阈值，则控制前进到步骤38，并且车辆根据默认模式被控制。以这种方式，如果车辆靠近其目的地的概率低或者是不能确定的，则车辆根据默认模式被控制，所述默认模式通常可在各种操作条件下被优化用于高效的操作。

现在参照图3，以示意图的形式示出了用于产生行程数据的系统。多个车辆10'与数据收集中心60进行通信。车辆10'被配置为将传感器数据(优选地包括地理定位数据)传输到数据收集中心60。数据收集中心60包括被配置为汇总数据的至少一个计算装置。在优选的实施例中，所述汇总包括将数据“匿名”，或去除任何数据或元数据中的可被用来识别从其获得数据的车辆或驾驶员的数据。

数据收集中心60将汇总的数据传输到数据处理中心62。数据处理中心62包括被配置为分析所述汇总的数据的至少一个计算装置。所述分析包括针对给定位置确定到达给定位置的阈值距离内的最终目的地的车辆行驶周期的比例。通过利用汇总的数据对多个位置执行分析，数据库可被构造为包括与每个位置相关联的概率因子。概率因子对应于在相关联的位置处的车辆位于当前行驶周期的最终目的地的阈值距离内的概率。

数据处理中心62向数据库提供商64传输数据库。数据库提供商64可向车辆提供数据库以用于根据本公开的实施例(比如在图2中示出的示例性实施例)。可通过无线方式(例如，经由如图1所示的通信系统28)、经由手动软件更新或本领域中已知的其它方法来提供数据库。

在一些实施例中，数据收集中心60、数据处理中心62和数据库提供商64可被整合为利用常用计算装置的公共处理中心。在其它实施例中，如图3所示它们可以是分开的，或者可以将这些功能分成更多数目的服务提供商。

现在参考图4，流程图示出了用于生成概率因子和/或修正因子的数据库的方法。如在步骤70处示出的，收集来自多个行驶周期的数据。如在步骤72处所示的，该传感器数据可包括速度数据、来自导航系统的地理定位数据、电动车辆充电站的使用情况和/或其它适当的参数的组合。

如在步骤74处示出的，对所收集的数据进行汇总和匿名。如在步骤76处示出的，对汇总的数据进行分析，并识别出汇总的数据中的行驶倾向。

作为示例，并且如在步骤78处示出的，对从多个车辆收集并汇总的来自多个行驶周期的数据的分析可被用于确定在任何给定位置的车辆在当前行驶周期的最终位置附近(例如，在当前行驶周期的最终位置的阈值距离内)的概率。

作为附加的示例，并且如在步骤80处示出的，对从多个车辆收集并汇总的来自多个行驶周期的数据的分析可指示在特定位置开始的大量行驶周期具有位于特定区域的最终目的地。可在例如特定街区的居民极有可能前往特定的购物区或娱乐区时观察上述情况。

作为另一示例，并且如在步骤82处示出的，对收集并汇总的来自多个行驶周期的数据的分析可指示最终目的地在附近的概率非常高的特定位置。这样的位置的示例包括以下情况：当车辆进入街区时从而极有可能接近街区中的房屋，或者当车辆进入购物中心的停车场时从而极有可能在购物中心停车。

作为又一示例，并且如在步骤84处示出的，对收集并汇总的来自多个行驶周期的数据的分析可指示发生充电站使用的位置。这样的信息可用来补充已知充电站的数据库。

如在步骤86处示出的，然后基于所识别的行驶倾向生成数据库。数据库可基于步骤78中的分析包括与地理位置相关联的概率因子，其中，概率因子对应于在地理位置处的车辆将达到所述地理位置的阈值距离内的当前行驶周期的终点的概率。数据库还可包括修正因子。修正因子可基于与行驶周期或车辆位置相关联的其它特性而增加或降低给定位置的概率因子。作为非限制性示例，第一修正因子可基于根据步骤80的分析的当前行驶周期的起点而提供，第二修正因子可基于根据步骤82的分析的最终目的地在附近的概率非常高的位置而提供，以及/或者第三修正因子可基于根据步骤84的分析的与充电站的位置之间的接近度而提供。

可以看出，本公开提供了一种混合动力车辆，即使当最终目的地不是车辆常去的目的地时，所述混合动力车辆可在车辆接近于行驶周期的最终目的地时维持纯电动模式操作并避免发动机启动。

虽然以上描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能形式。更确切地，在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种变化。此外，可以组合各个实现的实施例的特征以形成本发明的进一步的实施例。