控制插入式混合动力电动车辆驱动模式转换的装置和方法
【技术领域】
[0001]本公开总体涉及控制插入式(Plug-1n)混合动力电动车辆的驱动模式的转换的装置和方法。更具体地，其涉及当考虑行驶条件设置行驶路线时，根据高电压电池的电荷量交互地控制驱动模式到第一驱动模式和第二驱动模式的转换的技术。
【背景技术】
[0002]典型的混合动力电动车辆由作为车辆的驱动源的发动机和电动机组成，并包括逆变器、DC/DC转换器、高电压电池等等，以用于发动机和电动机的操作。典型的混合动力电动车辆还包括作为控制工具的混合动力控制单元(HCU:hybrid control unit)、电动机控制单元(MCU:motor control unit)、电池管理系统(BMS:battery management system)等等。高电压电池为用于驱动混合动力电动车辆的电动机和DC/DC转换器的能量源，并且其BMS监控高电压电池的电压、电流和温度，并调整高电压电池的充电状态(SOC)。
[0003]如本领域中已知的，混合动力电动车辆的主要驱动模式包括电动车辆驱动模式和混合动力电动车辆驱动模式，其中所述电动车辆驱动模式用于使用仅电动机功率的纯电动车辆，并且所述混合动力电动车辆驱动模式为使用发动机的转动力作为主要动力源以及使用电动机的转动力作为辅助动力源的辅助模式。混合动力电动车辆驱动模式包括用于当行驶时收集车辆的制动和惯性能量的再生制动(RB-regenerative braking)模式，其被电动机使用以用于使用所收集的能量对电池充电。
[0004]最近，已经进行了关于不同驱动模式的研究，包括伴随电池的SOC消耗的电荷消耗(CD:charge deplenting)驱动模式以及用于维持电池的SOC的电荷保持(CS:chargesustaining)驱动模式。如以上所描述，可从外部功率源对插入式混合动力电动车辆的高电压电池充电。然而，限制经外部充电通过电压的SOC可移动的全电力行驶里程。因此，当电池的SOC大于或等于电池的预定SOC时，插入式混合动力电动车辆可在消耗驱动电池的SOC的⑶驱动模式中行驶，并且当电池的SOC小于电池的预定SOC时，可然后在维持SOC的CS驱动模式中行驶。
[0005]在提高混合动力电动车辆的燃料效率的方法当中，已经开发用于改变到区段的输出的方法，其中当车辆需要以发动机效率为低的低输出区域驱动时，效率为高的，并且通过电动机将剩余输出生成为电力，以便对电池充电(韩国专利N0.10-0491572，在下文中被称为“文件I”)。也就是说，在发动机目标功率中设置下限，并且发动机不在低输出范围中操作，其中发动机的输出效率为低的且发动机的输出变化效率中的变化为相对高的，使得能够提高发动机的燃料效率和效率。进一步地，设置其中发动机的输出效率为最佳效率的值，使得能够进一步提高发动机的燃料效率以及通过使用余留功率并将下限设置为发动机目标功率来对电池充电。
[0006]然而，文件I未能提供用于确定行驶条件并根据每个路线设置驱动模式的技术。进一步地，文件I未能提供通过考虑车辆的电池的SOC确定在电动车辆驱动模式中行驶的全电力行驶里程(AER:all-electric range)、比较确定的AER和行驶路线并设置关于行驶路线的驱动模式的技术。因此，当考虑高电压电池的SOC简单地设置车辆的驱动模式时，可存在的问题在于车辆可不在要求高效率的区段中以CD驱动模式行驶。因此，不能提高插入式混合动力电动车辆的燃料效率。进一步地，由于不考虑行驶条件，因此不能充分地响应于驾驶者的输出需求。
[0007]该背景部分中所公开的以上信息仅仅用于增强对本公开的背景的理解，并且因此其可包含不形成本领域普通技术人员所已知的该国家中的现有技术的信息。
【发明内容】
[0008]本公开已被作出致力于解决与现有技术关联的上述问题，并提供技术，以用于通过根据车辆的高电压电池的充电状态(S0C:state of charge)计算全电力行驶里程(AER)并通过将行驶条件反映到目标点设置行驶路线使得车辆能够根据插入式混合动力电动车辆的行驶路线以高效率行驶。进一步地，可为行驶路线的每个区段设置驱动模式，以便设置要求在CS驱动模式中高负载和高速度行驶的路线以及设置要求在CD驱动模式中低负载和低速度行驶的路线，其中所述CS驱动模式为第二驱动模式且所述CD驱动模式为第一驱动模式。
[0009]根据本公开的实施例，用于控制插入式混合动力电动车辆的驱动模式的转换的装置包括:导航装置，其根据车辆的目的地输出来输出具有多个区段的行驶路线；以及控制器，其测量车辆的高电压电池的充电状态(SOC)，根据高电压电池的SOC计算车辆能够以电动车辆驱动模式行驶的全电力行驶里程(AER)，比较计算的AER和行驶路线，以及当行驶路线的距离大于计算的AER时，通过基于行驶条件为行驶路线的每个区段设置第一驱动模式或第二驱动模式来控制驱动模式的转换。
[0010]控制器可基于高电压电池的SOC控制第一驱动模式和第二驱动模式之间的转换。
[0011]当车辆的高电压电池的SOC小于预设置参考值时，控制器可设置第二驱动模式。
[0012]控制器可在高负载或高速度行驶条件中设置第二驱动模式，并且在低负载或低速度行驶条件下设置第一驱动模式。
[0013]控制器可通过远程信息处理通信接收行驶路线的行驶条件。
[0014]第一需求驱动量可以大于第二需求驱动量，其中通过所述第一需求驱动量，电动车辆驱动模式在第一驱动模式中被转换为混合动力电动车辆驱动模式，并且通过所述第二需求驱动模式，电动车辆驱动模式在第二驱动模式中被转换为混合动力电动车辆驱动模式。
[0015]行驶路线可以包括沿着驶向目的地的路线定位的充电点。
[0016]当行驶路线的距离小于计算的AER时，控制器可设置第一驱动模式。
[0017]此外，根据本公开的实施例，控制插入式混合动力电动车辆的驱动模式的转换的方法包括:在车辆的导航装置处，从车辆的驾驶者接收目的地；在车辆的控制器中，通过远程信息处理通信接收行驶条件数据；基于接收的行驶条件数据设置行驶路线；测量车辆的高电压电池的充电状态(SOC);根据车辆的高电压电池的SOC计算车辆能够在电动车辆驱动模式中行驶的全电力行驶里程(AER);比较计算的AER和行驶路线；以及当行驶路线的距离大于计算的AER时，根据行驶条件数据基于行驶条件为行驶路线的每个区段设置第一驱动模式或第二驱动模式来控制驱动模式的转换。
[0018]方法还可以包括:当车辆在第一驱动模式中行驶时，并且高电压电池的SOC小于或等于预设置参考值或车辆进入第二驱动模式转换区段时，将第一驱动模式转换为第二驱动模式。
[0019]方法还可以包括:当行驶路线的距离大于计算的AER，并且高电压电池的SOC小于预设置参考值或者需要行驶路线中的模式转换时，设置第二驱动模式。
[0020]方法还可以包括:当行驶完成时，计算高电压电池的余留SOC ;以及使用高电压电池的余留SOC将第二驱动模式区段转换为第一驱动模式区段。
[0021]方法还可以包括:在高负载或高速度行驶条件中设置第二驱动模式；以及在低负载或低速度行驶条件中设置第一驱动模式。
[0022]行驶路线可以包括沿着驶向目的地的路线定位的充电点。
[0023]方法还可以包括:当行驶路线的距离小于计算的AER时，设置第一驱动模式。
[0024]因此，本公开描述这样一种技术:用于考虑插入式混合动力电动车辆的行驶条件设置行驶路线，根据高负载、低负载、高速度和低速度考虑行驶条件设置行驶路线，并根据行驶路线中的区段设置车辆的驱动模式，从而提高通过驾驶者的驱动效率。本文所描述的技术可进一步在燃料效率方面，基于行驶条件设置驱动模式，并且当高输出和高速度行驶被需要用于车辆的电池的SOC的有效操作时，车辆可在电荷消耗(CD)驱动模式或电荷保持(CS)驱动模式中行驶，从而提供符合驾驶者的驱动要求的车辆性能。因此，能够将高电压电池的SOC维持在参考值或更大程度处，同时在CD驱动模式和CS驱动模式之间转换，从而提高高电压电池的耐久性。
[0025]以下讨论本公开的其他方面和优选实施例。
【附图说明】
[0026]下面将参考说明随附附图的某些示例性实施例详细描述本公开的以上和其他特征，随附附图在下文中仅通过说明的方式给出并且因此不限制本发明，并且其中:
[0027]图1为本公开的插入式混合动力电动车辆的驱动模式转换控制装置的方框图；
[0028]图2A示出根据高电压电池的充电状态(SOC)，当执行外部充电时且全电力行驶里程(AER)大于行驶路线的距离时，行驶通过第一驱动模式的车辆；
[0029]图2B示出根据高电压电池的充电状态(SOC)，当执行外部充电时且行驶路线的距离大于AER时，根据行驶距离将第一驱动模式转换为第二驱动模式的点；
[0030]图3A示出一直到目的地的区段，其中