用于控制混合动力车辆的电池的荷电状态的装置和方法与流程

1.本发明涉及一种用于控制混合动力车辆的电池的荷电状态(soc)的装置和方法。


背景技术：

2.近年来，随着野营群体的增长，额外携带重型电池以在野营期间使用电力或者运行车辆发动机以产生并使用必要电力的情况越来越多。然而，随着混合动力车辆近年来的大规模扩张，与一般的内燃机车辆不同，大容量高电压电池安装在混合动力车辆上，因此在野营期间可以通过利用该大容量高电压电池来供应电力。
3.然而，即使将高容量电池安装在混合动力车辆上，在高容量电池未充电时也无法使用电能。在混合动力车辆的电池中，控制器确定高电压电池的充电/放电量并管理电池的soc以增加车辆的燃料经济性。因而，出现了在抵达野营点后，即使用户想要使用高电压电池的电力，也无法使用高电压电池的电力的情形。
4.在抵达目的地之后，必须通过运行发动机为电池充电以防止电池放电，从而在停车时使用电池。然而，当在停车时以最高运行曲线驱动发动机时，发动机和排气管会产生大量热并对车辆造成损害，从而在较长时段内无法驱动发动机。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中存在的上述问题，并同时完整保持通过现有技术实现的优点而提出本发明。本发明的一个方面提供一种用于控制混合动力车辆的电池的荷电状态(soc)的装置和方法，该装置和方法使得能够设定结束车辆运行的时间点的电池soc。另外，本发明的另一方面提供一种用于控制混合动力车辆的电池soc的装置和方法，其控制行驶期间的电池soc使得电池soc在抵达目的地时达到用户预期的电池soc。
6.由本发明概念解决的技术问题不限于前述问题，并且本发明所属领域的技术人员将通过以下描述清楚地理解本文未提及的任何其他技术问题。
7.根据本发明的一个方面，一种用于控制混合动力车辆的电池的荷电状态soc的装置，包括至少一个处理器，该处理器被配置成：通过在设定目的地时激活soc设定功能来设定结束车辆的运行时的电池soc；确定该设定电池soc是否等于或小于能够高效率充电的soc；并且当设定电池soc等于或小于能够高效率充电的soc时执行电池soc控制使得电池soc在车辆抵达目的地时达到设定电池soc。
8.在一个实施方式中，处理器可被配置成在soc设定功能被激活时，在显示屏上显示在行驶到目的地期间的可设定soc范围和可充电soc范围。该处理器可被配置成在soc设定功能被激活时，通过参考存储在存储装置中的soc设定历史来自动设定结束运行时的电池soc。能够高效率充电的soc可以是在使发动机以最优运行曲线(optimal operating line,ool)运行到达目的地时预期的电池soc。
9.此外，当距目的地的行驶距离等于或大于参考距离时，可以将能够高效率充电的soc设定成最大设定soc，其中，参考距离基于车辆的目的地海拔和当前位置海拔的有关信
息而改变。该处理器可被配置成：当设定电池soc超出soc平衡水平时，利用行驶路线信息来设定充电曲线；并且基于所设定的充电曲线调节发动机运行点以便为电池充电。
10.在一个实施方式中，该处理器可被配置成当行驶负载较低并且当前电池soc低于设定电池soc时，禁止将行驶模式切换至电动车辆(ev)模式并且使发动机以最优运行曲线运行，从而利用除行驶所需能量之外的剩余能量为电池充电。该处理器被配置成当当前电池soc大于设定电池soc时将设定电池soc设定成soc平衡水平，以控制电池soc收敛到设定电池soc。
11.此外，该处理器被配置成：当设定电池soc被设定成等于或大于预定参考soc，将soc平衡水平设定成小于设定电池soc，以执行电池soc的调节；以及当车辆接近目的地时，将电池充电到设定电池soc。该处理器可被配置成：当设定电池soc被设定成等于或大于预定参考soc，将soc平衡水平设定成小于设定电池soc，以执行电池soc的调节；当电池soc达到soc平衡水平时，控制电池soc以soc平衡水平为基准摆动；并且当车辆接近目的地时，将电池充电到设定电池soc。
12.根据本发明的另一方面，一种用于控制混合动力车辆的电池的荷电状态(soc)的方法，包括以下步骤：通过在设定目的地时激活soc设定功能来设定车辆结束运行时的电池soc；确定设定电池soc是否等于或小于能够高效率充电的soc；以及当设定电池soc等于或小于能够高效率充电的soc，执行电池soc控制使得电池soc在车辆抵达目的地时达到设定电池soc。
13.在一个实施方式中，设定电池soc的步骤包括：当soc设定功能被激活时，在显示屏上显示在行驶到目的地期间的可设定soc范围和可充电soc范围。设定电池soc的步骤还包括：当soc设定功能被激活时，通过参考存储在存储装置中的soc设定历史来自动设定结束运行时的电池soc。确定设定电池soc是否等于或小于能够高效率充电的soc的步骤包括：将使发动机以最优运行曲线(ool)运行到达目的地时预期的电池soc设定成能够高效率充电的soc。
14.在一个实施方式中，确定设定电池soc是否等于或小于能够高效率充电的soc的步骤还包括：当距目的地的行驶距离等于或大于参考距离时，将能够高效率充电的soc设定成最大设定soc，参考距离可基于车辆的目的地海拔和当前位置海拔的有关信息而改变。此外，执行所述电池soc的调节的步骤包括：当设定电池soc超出soc平衡水平，通过利用行驶路线信息来设定充电曲线；以及基于所设定的充电曲线调节发动机运行点以便为电池充电。
15.执行电池soc的调节的步骤包括：当行驶负载较低并且当前电池soc低于设定电池soc时，禁止将行驶模式切换至电动车辆(ev)模式并且使发动机以最优运行曲线运行，从而利用除行驶所需能量之外的剩余能量为电池充电。在一个实施方式中，执行电池soc的调节的步骤包括：当当前电池soc大于设定电池soc时将设定电池soc设定成soc平衡水平，以调节电池soc收敛到设定电池soc。
16.此外，执行电池soc调节的步骤还包括：当设定电池soc被设定成等于或大于预定参考soc，将soc平衡水平设定成小于设定电池soc，以执行电池soc的调节；以及当车辆接近目的地时，将电池充电到设定电池soc。执行电池soc的调节的步骤包括：当设定电池soc被设定成等于或大于预定参考soc，将soc平衡水平设定成小于设定电池soc，以执行电池soc
的调节；当电池soc达到soc平衡水平时，控制电池soc以soc平衡水平为基准摆动；并且当车辆接近目的地时，将电池充电到设定电池soc。
附图说明
17.通过以下详细描述结合附图，本发明的以上以及其他目标、特征和优点将变得更加显而易见，其中：
18.图1是示出与本发明有关的混合动力车辆的框图；
19.图2示出根据本发明的示例性实施方式的用于控制电池的soc的装置的框图；
20.图3是示出根据本发明的示例性实施方式的用于控制混合动力车辆的电池的soc的方法的流程图；
21.图4是示出根据本发明的示例性实施方式的路线设定屏幕的图示；
22.图5是示出根据本发明的示例性实施方式的电池soc设定屏幕的图示；
23.图6是示出根据本发明的示例性实施方式的可设定soc范围的示例性视图；
24.图7是示出根据本发明的示例性实施方式的可充电soc范围的示例性视图；
25.图8是示出根据本发明的示例性实施方式的用于显示反映充电效率的可充电soc范围的屏幕的示例性视图；
26.图9是示出根据本发明的示例性实施方式的充电曲线的曲线图；
27.图10是示出根据本发明第一示例性实施方式的电池soc变化的曲线图；
28.图11是示出根据本发明第二示例性实施方式的电池soc变化的曲线图；
29.图12是示出根据本发明的示例性实施方式的基于soc平衡水平的电池soc的电池soc变化的曲线图；
30.图13是示出根据本发明第三示例性实施方式的电池soc的变化的曲线图；
31.图14是示出根据本发明第四示例性实施方式的电池soc的变化的曲线图；
32.图15是示出根据本发明第五示例性实施方式的电池soc的变化的曲线图；
33.图16是示出根据本发明的示例性实施方式的发动机输出的示例的曲线图；
34.图17是示出根据本发明的示例性实施方式的发动机输出的另一示例的曲线图；并且
35.图18是示出根据本发明的示例性实施方式的执行用于控制电池soc的方法的计算系统的框图。
具体实施方式
36.应当理解，如本文所用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括一般意义上的机动车辆，诸如乘用汽车(包括运动型多功能车辆(suv)、公交车、卡车)、各种商用车辆、船艇(包括多种船和艇)、航空器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合电动车辆、氢动力车辆和其他另选的燃料车辆(例如衍生自石油之外的能源的燃料)。如本文所指，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如同时为汽油动力车辆和电动力车辆。
37.尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元来执行示例性过程，但是应当理解，也可以通过一个或多个模块执行示例性过程。附加地，应当理解，术语控制器/控制单元是
指包括存储器以及专门被编程为执行本文所述过程的处理器的硬件装置。存储器被配置成存储模块，并且处理器被专门配置成执行所述模块以执行下文进一步描述的一个或多个过程。
38.此外，本发明的控制逻辑可被实现为包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于rom、ram、紧凑盘(cd)-rom、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读介质还可分布在网络耦合的计算机系统中，以使例如通过控制器局域网(can)的远程信息处理服务器以分布方式存储和执行计算机可读介质。
39.本文所用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，并非旨在对公开内容进行限制。如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”还旨在包括复数形式，除非上下文清楚地指出并非如此。还应理解，术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时，指明了所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一种或多种其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组的存在或添加。如本文所用，术语“和/或”包括相关联的所列项中的一者或多者的任何组合和全部组合。
40.除非通过上下文具体陈述或显而易见，否则，如本文所用，术语“约”在本领域内被理解为在正态容差的一定范围内，例如在平均值的2标准偏差内。“约”可被理解为在所陈述的值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非从上下文中以其他方式弄清，否则本文提供的所有数值均被术语“约”修饰。
41.在下文中，将参照示例性图示详细描述本发明的一些示例性实施方式。在为每幅附图的部件添加附图标号时，应当注意，相同或等同的部件即使它们被显示在其他附图上也由相同的标号指代。另外，在描述本发明的示例性实施方式时，在确定会对本发明的实施方式的理解造成干扰的情况下，将省略掉对相关的熟知配置或功能的详细描述。
42.在描述根据本发明的示例性实施方式的部件时，可使用术语诸如第一、第二、a、b、(a)、(b)等。这些术语仅旨在将部件与其他部件区分开来，并且这些术语不限制部件的性质、次序或顺序。除非另外定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均具有与本发明所属领域内的一般技术人员通常理解的相同含义。还将理解的是，术语(诸如常用词典中定义的那些)应被解释为具有与在相关领域的背景下它们的含义一致的含义，并且将不以理想化或过度正式的意义进行解释，除非本文清楚地定义为这样。
43.图1是示出与本发明有关的混合动力车辆的框图。混合动力车辆是使用两种或更多种不同的驱动能源的车辆，并且通常是指由通过燃烧燃料产生驱动力的发动机和利用电池的电能产生驱动力的电动机驱动的车辆。例如，存在混合电动车辆(hev)和插电式混合电动车辆(phev)。参考图1，混合动力车辆可包括发动机10、混合起动发电机(hsg)20、离合器30、电动机40、变速器50等。
44.发动机10可被配置成通过燃烧燃料来产生驱动车辆所需的动力(发动机扭矩)。至于发动机10，可使用各种熟知的发动机，诸如汽油发动机、柴油发动机等。发动机10可被配置成响应于发动机管理系统(ems)的命令来调节输出扭矩(即，发动机扭矩)。
45.hsg 20可安装在发动机上，以通过使发动机起动(cranking)来起动发动机10。hsg 20可在从电动车辆模式切换至发动机10和电动机40共同运行的混合模式时扮演起动发动机的关键角色。hsg 20可被配置成通过在起动发动机10的状态下作为发电机运行来产生电
能。由hsg 20产生的电能可用于为电池“b”充电。离合器30可设定在发动机10和电动机40之间，以调整发动机10的功率(输出扭矩)。离合器30可被配置成通过接合或分离而向驱动轮(车轮)传输或阻断由发动机10产生的功率(发动机扭矩)。
46.电动机40可被配置成从电池“b”接收电功率以产生功率(电动机功率)并且将功率传输至驱动轮。电动机40可被配置成通过响应于电动机控制单元(mcu)的指令改变旋转方向和每分钟转数(rpm)来调节电动机40的输出扭矩(电动机扭矩)。电动机40可用作用于通过在电池的荷电状态(soc)不足时或者在再生制动期间生成反电动势来为电池“b”充电的发电机。电池“b”用于供应驱动车辆所需的电功率，该电池“b”可被实施为高压电池。功率转换器(未示出)可布置在电动机40与电池“b”之间。该功率转换器(未示出)可被配置成将从电池“b”输出的电压转换为电动机驱动电压并供应该电动机驱动电压。可利用由电动机40产生的再生能量为电池“b”充电。
47.变速器50可被配置成输出电动机扭矩或者通过将发动机扭矩和电动机扭矩转换成匹配变速档(档位)的变速比而获得的值。变速器50可被配置成响应于变速器控制单元(tcu)的指令而改变变速档。tcu可被配置成基于诸如车辆的行驶速度(例如，车速或车轮速度)、加速踏板的位置、发动机每分钟转数和/或离合器经过安装在车辆中的传感器等信息来确定最佳变速档。
48.图2示出根据本发明的示例性实施方式的用于控制电池的soc的装置的框图。参考图2，电池soc控制装置100可包括定位装置110、通信装置120、人机接口装置(hid)130、存储装置140、显示装置150、音频输出装置160以及至少一个处理器170。
49.定位装置110可被配置成测量电池soc控制装置100的当前位置(即，车辆的当前位置)。定位装置110可被实施为全球定位系统(gps)接收器。gps接收器可被配置成利用从三个或更多个gps卫星发射的信号来计算车辆的当前位置。gps接收器可被配置成利用从gps卫星发射信号的时间与通过gps接收器接收信号的时间之间的时间差，来计算gps卫星与gps接收器之间的距离。gps接收器可被配置成利用gps卫星与gps接收器之间的计算距离以及发射的信号中包含的gps卫星的位置信息来计算车辆的当前位置。关于这一点，gps接收器可被配置成使用三角测量法来计算当前位置。
50.通信装置120可支持电池soc控制装置100与外部电子设备(例如，服务器)和/或内部电子控制单元(ecu)之间的通信。通信装置120可包括通信处理器、通信电路、天线和/或收发器。通信装置120可经由车辆网络(例如控制器局域网(can)、面向媒体的系统传输(most)网络、本地互连网(lin)、以太网和/或线控技术(flexray))实现与车辆内部的电子控制单元进行通信。通信装置120可经由无线通信网络(无线lan(wlan)(wi-fi)等)、短程无线通信网络(诸如蓝牙和/或近场通信(nfc))以及移动通信网络(长期演进(lte)和/或国际移动通讯(imt)-2020)与外部电子设备进行通信。
51.人机接口装置130可被配置成基于用户的操作生成数据。人机接口装置130可安装在方向盘、仪表盘、中央仪表板和/或车门内饰上。人机接口装置130可被实施为键盘、按钮、开关、操纵杆、触摸垫和/或触摸屏。存储装置140可被配置成存储地图数据。存储装置140可被配置成存储结束运行时的电池soc设定历史，并且可被配置成存储充电曲线和/或设定信息。存储装置140可被实施为闪存、硬盘、固态硬盘(ssd)和/或网络存储装置等存储介质(记录介质)中的至少一种。
52.显示装置150可被配置成响应于处理器170的指令输出视觉信息。显示装置150可以是音频视频导航(avn)终端、车内信息娱乐(ivi)终端等，并且可包括液晶显示器(lcd)、薄膜晶体管-液晶显示器(tft-lcd)、有机发光二极管(oled)显示器、柔性显示器、三维显示器(3d)、透明显示器、平视显示器(hud)、触摸屏等的显示装置中的至少一者。音频输出装置160可被配置成输出存储在存储装置140中的音频数据。音频输出装置160可包括接收器、扬声器和/或蜂鸣器。
53.处理器170可被配置成执行电池soc控制装置100的整体操作。处理器170可被实施为专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、可编程逻辑装置(pld)、场可编程门阵列(fpga)、中央处理单元(cpu)、微控制器和/或微处理器中的至少一种处理装置。另外，处理器170可包括位于处理器170外部和/或内部的存储器(未示出)。处理器(未示出)可以是存储由处理器170执行的指令的非暂时存储介质。例如，存储器可以是只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、可擦除可编程rom(eprom)、随机存取存储器(ram)和/或静态随机存取存储器(sram)等存储介质中的至少一种。
54.为了在车辆抵达行驶目的地(下文中被称为“目的地”)并停车时平稳地供应用户所需的电能，处理器170可被配置成使得电池“b”能够在抵达目的地之前的行驶过程中被有效率地充电和使用。处理器170可被配置成在设定目的地之后设定结束运行时(即，抵达目的地时)用户预期的电池soc。当设定了结束运行时的电池soc时，处理器170可被配置成运行车辆，使得在结束运行后通过降低电池使用率或通过充电而使电池soc变成设定电池soc(即，用户设定的soc和目标电池soc)。当未设定结束运行时的电池soc时，处理器170可被配置成执行方向控制以通过优先使用储存在电池“b”中的电能来使车辆的燃料经济性最大。这是因为当对电池“b”进行了超出必要量的充电时，会消耗更多燃料来为电池“b”充电。
55.处理器170可被配置成基于从人机接口装置130接收的输入数据设定目的地，并且激活能够设定结束运行时的预期目标电池soc的电池soc设定功能。当设定了目的地时，处理器170可被配置成在显示装置150上输出电池soc设定屏幕。处理器170可被配置成响应于在电池soc设定屏幕中从人机接口装置130接收到的输入而设定结束运行时的目标电池soc。另外，当野营点或边远地区被设定为目的地时，处理器170可被配置成自动推荐激活电池soc设定功能。例如，当目的地被设定为野营点时，处理器170可被配置成输出弹出式电池soc设定菜单以引导用户设定soc。
56.另外，处理器170可被配置成在电池soc设定功能的激活次数等于或大于预定参考次数的地点被设定为目的地时，自动激活电池soc设定功能。当电池soc设定功能被激活时，处理器170可被配置成输出通知用户目标电池soc以及用于达到目标电池soc的电池soc控制功能被激活的通知(例如，消息和/或通知声音)。处理器170可被配置成在自动激活电池soc设定功能时将目标电池soc自动设定为最近设定的目标电池soc。尽管在本实施方式中将目标电池soc设定为最近设定电池soc描述为示例，但是本发明不限于此，并且本发明可将之前设定电池soc的平均值设定为目标电池soc。可将目标电池soc设定在不损害电池“b”的性能和安全性的有限范围内。换言之，可以事先确定可设定目标电池soc的可设定soc范围。可以将可设定soc范围限制在电池“b”未被过放电和过充电的范围内。
57.当目标电池soc被设定在可设定soc范围内时，处理器170可被配置成确定设定的目标电池soc是否等于或小于能够高效率充电的soc。换言之，当设定了结束运行时的预期
电池soc水平时，处理器170可被配置成确定相应的电池soc水平是否未超出能够高效率充电的soc。当目标电池soc等于或小于能够高效率充电的soc时，处理器170可被配置成调节电池soc，使得结束运行时的电池soc达到目标电池soc。
58.当目标电池soc超出能够高效率充电的soc时，处理器170可被配置成输出提供可通过充电达到目标电池soc来降低系统效率的通知的警告。处理器170可被配置成确定是否在输出警告后执行充电。处理器170可被配置成确定基于从人机接口装置130接收到的用户输入来执行充电。另外，处理器170可被配置成响应于确定执行充电来执行电池soc控制，并且可被配置成响应于确定不执行充电来执行电池soc控制以使车辆的燃料经济性最大。
59.图3是示出根据本发明的示例性实施方式的用于控制混合动力车辆的电池soc的方法的流程图。首先，处理器170可被配置成确定是否设定了目的地(s100)。处理器170可被配置成基于为从人机接口装置130输入的用户输入设定目的地。处理器170可被配置成在设定了目的地之后确定是否设定结束运行时的电池soc(即，目标电池soc)(s110)。
60.响应于确定设定了结束运行时的电池soc，处理器170可被配置成显示可设定soc范围(s120)。处理器170可被配置成在显示装置150上输出电池soc设定屏幕。关于这一点，处理器170可被配置成在电池soc设定屏幕上显示可设定soc范围。处理器170可被配置成将结束运行时的电池soc水平l_c设定在可设定soc范围内(s130)。处理器170可被配置成确定设定电池soc水平l_c是否等于或小于能够高效率充电的soc l_e(s140)。
61.当确定设定电池soc水平l_c等于或小于能够高效率充电的soc l_e时，处理器170可被配置成调节电池soc以在结束运行时达到设定电池soc水平(目标电池soc)l_c(s150)。当在s140中确定设定电池soc水平l_c超出能够高效率充电的soc l_e时，处理器170可被配置成输出提供可通过充电使电池soc在结束运行时达到设定电池soc水平l_c来降低系统效率的通知的警告。
62.处理器170可被配置成确定是否在输出警告后执行充电(s170)。处理器170可被配置成基于用户输入确定是否执行充电。处理器170可被配置成响应于确定执行充电而执行s150。另外，处理器170可被配置成响应于确定不执行充电而在结束运行时停用设定电池的功能。换言之，处理器170可被配置成响应于确定不执行充电来执行电池soc控制，以使车辆燃料经济性最大。
63.在下文中，将参考附图对用于设定结束运行时的电池soc的方法进行详细描述。
64.图4是示出根据本发明的示例性实施方式的路线设定屏幕的图示，图5是示出根据本发明的示例性实施方式的电池soc设定屏幕的图示。当设定了目的地时，处理器170可被配置成搜索并设定从车辆的当前位置到目的地的行驶路线。当设定了行驶路线时，处理器170可被配置成如图4所示在显示装置150上输出设定的行驶路线。
65.处理器170可被配置成在设定目的地后响应于用户输入来激活电池soc设定功能。当电池soc设定功能被激活时，处理器170可被配置成如图5所示在显示装置150上以弹出形式显示电池soc设定屏幕。处理器170可被配置成在soc设定屏幕上显示在设定结束运行时的电池soc(即，目标电池soc)时用户所参考的行驶到目的地时的可设定soc范围以及可充电soc范围。处理器170可被配置成响应于用户输入而水平移动显示在soc设定屏幕上的指示符(indicator)610，并且基于指示符610最终移动的位置来设定目标电池soc。
66.另外，处理器170可被配置成在设定的目的地为野营点或边远地区时自动激活电
池soc设定功能。例如，当目的地被设定为野营点时，处理器170可被配置成在显示装置150上输出电池soc设定屏幕，以引导用户设定电池soc。另外，处理器170可被配置成在电池soc设定功能的激活次数等于或大于预定参考次数的地点被设定为目的地时自动激活电池soc设定功能。处理器170可被配置成在自动激活电池soc设定功能时，通过参考电池soc设定历史来自动设定目标电池soc。在激活电池soc设定功能后，处理器170可被配置成在显示装置150和/或音频输出装置160上输出向用户提供用于使电池soc达到目标电池soc的电池soc控制功能在结束运行时被激活的通知。
67.图6是示出根据本发明的示例性实施方式的可设定soc范围的示例性视图，图7是示出根据本发明的示例性实施方式的可充电soc范围的示例性视图。
68.目标电池soc可以限定可设定soc范围以设定在不损害电池“b”的性能和安全性的范围内。可设定soc范围可被限制在电池“b”未被过放电和过充电的范围内。如图6所示在显示屏上视觉显示可设定soc范围。用户可通过参考显示的可设定soc范围来设定目标电池soc l_c。参考图7，可将目标电池soc l_c设定在等于或大于可设定最小soc l_低并且等于或小于可设定最大soc l_高的范围内。另外，还可将抵达目的地时的可充电最大soc l_m设定在等于或大于可设定最小soc l_低并且等于或小于可设定最大soc l_高的范围内。可事先基于电池的使用寿命和车辆的行驶安全性设定可设定最小soc l_低和可设定最大soc l_高。
69.当用户不任意设定目标电池soc时，处理器170可被配置成计算抵达目的地时预期的电池soc l_n，并且在显示屏上显示电池soc l_n。关于这一点，处理器170可被配置成基于车辆的行驶距离计算预期的电池soc l_n。
70.图8是示出根据本发明的示例性实施方式的用于显示反映充电效率的可充电soc范围的屏幕的示例图。参考图8，当显示在行驶到目的地期间可充电的soc范围时，可区分并显示通过高效运行发动机10充电的范围l_e以及可通过忽略发动机效率并且增大发动机10的输出来充电的soc范围l_m。关于这一点，可以通过基于充电效率显示不同的颜色和/或亮度来引导用户不设定高于必要的目标电池soc。
71.能够高效率充电的soc l_e表示当以最优运行曲线(ool)将发动机10运行到达目的地时预期的电池soc。在以ool运行发动机10的情况下，由于通过使在行驶期间产生的能量减去在行驶期间消耗的能量得到的剩余能量可用于电池充电，因此可使用对应的剩余能量估计抵达目的地时的电池soc。当距目的地的行驶距离等于或大于预定参考距离时，处理器170可被配置成将能够高效率充电的soc l_e设定到可设定最大soc l_高。当车辆能够行驶等于或大于预定距离(时间)时，由于电池soc能够被充电到可设定最大soc l_高，因此可以将能够高效率充电的soc l_e设定成可设定最大soc l_高。
72.另外，当识别到距目的地的距离和海拔信息时，并且当目的地的海拔小于车辆当前位置的海拔并且距目的地是行驶距离等于或大于预定参考距离时，处理器170可被配置成将能够高效率充电的soc l_e设定成可设定最大soc l_高。可基于车辆的目的地海拔和当前位置海拔的相关信息来改变参考距离。
73.在下文中，将详细描述在行驶期间执行电池soc控制以允许电池soc在抵达目的地时达到设定电池soc的方法。首先，将参考图9对通过基于行驶期间的充电曲线调节电池充电来执行电池soc控制的方法进行描述。图9是示出根据本发明的示例性实施方式的充电曲
线的曲线图。
74.当由用户设定的电池soc(即，目标电池soc)超出默认设定的soc平衡水平时(即，当目标电池soc与soc平衡水平彼此不同时)，可通过利用行驶路线信息来设定充电曲线，并且可通过基于设定的充电曲线调节发动机运行点来为电池“b”充电。关于这一点，基于在混合动力车辆行驶时电池的充电/放电量来改变电池soc，因此，soc平衡水平是指电池soc变化范围的中心值。
75.处理器170可被配置成基于行驶路线的海拔信息和/或平均行驶速度信息来计算行驶负载。处理器170可被配置成基于计算的行驶负载生成用于将电池“b”充电到目标电池soc的高效充电曲线(最佳soc曲线)。另外，处理器170可被配置成将生成的充电曲线设定成soc平衡水平，并且调节发动机10的运行点以沿循设定的soc平衡水平。因此，由于通过将基于行驶负载设定的充电曲线视为soc平衡水平来调节发动机运行点，因此可以运行车辆使得在对电池soc执行摆动控制以使其接近相应充电曲线而不是精确沿循充电曲线时，能够尽可能高效地运行车辆。
76.然后，将参考图10至图17描述用于通过发动机运行点控制来执行电池soc控制的方法。图10是示出根据本发明第一示例性实施方式的电池soc变化的曲线图，图11是示出根据本发明第二示例性实施方式的电池soc变化的曲线图，图12是示出根据本发明示例性实施方式的基于电池soc控制的soc平衡水平的电池soc变化的曲线图，图13是示出根据本发明第三示例性实施方式的电池soc变化的曲线图，图14是示出根据本发明第四示例性实施方式的电池soc变化的曲线图，图15是示出根据本发明第五示例性实施方式的电池soc变化的曲线图，图16是示出根据本发明的示例性实施方式的发动机输出的示例的曲线图，而图17是示出根据本发明的示例性实施方式的发动机输出的另一示例。
77.处理器170可被配置成当行驶期间行驶负载较低时在保持混合电动车辆(hev)模式而不将行驶模式切换到电动车辆(ev)模式时为电池充电。关于这一点，处理器170可被配置成以最优运行曲线(ool)运行发动机10，并且可被配置成利用除了行驶期间所需的扭矩(功率)之外的剩余能量为电池“b”充电。
78.当在电池充电期间当前电池soc小于设定的soc(目标电池soc)时，并且当行驶负载小于预定参考值时，处理器170可被配置成禁止将行驶模式切换到ev模式并且允许发动机10以高效运行点运行，从而利用除了行驶所需的能量以外的剩余能量为电池“b”充电。因此，如图10所示，当未设定结束运行时的电池soc时，电池soc可被调节成收敛到预定的特定soc。另一方面，当设定了结束运行时的电池soc时，电池soc随着车辆的运行时间(行驶距离)的增加而增加，因此，电池soc可被调节成增大以在结束运行时达到设定的soc。
79.当电池soc由于车辆的较长行驶距离而在抵达目的地之前达到设定的soc时，车辆可通过将设定的soc设定成soc平衡水平来行驶。例如，如图11所示，当电池soc在车辆结束运行之前(即，在车辆抵达目的地之前)达到设定的soc(即，目标电池soc)时，可通过将设定的soc设定成soc平衡水平来调节电池soc。关于这一点，如图12所示，处理器170可被配置成调节电池soc，以便以soc平衡水平为基准在预设范围(例如，
±
10％)内摆动。
80.参考图13，当当前电池soc大于由用户设定的电池soc(设定soc)时，处理器170可被配置成将设定电池soc设定成soc平衡水平，并且调节电池soc使得电池soc收敛到设定的soc平衡水平。
81.参考图14，当由用户设定的电池soc(设定soc)被设定成等于或大于预定的参考soc时，处理器170可被配置成通过将soc平衡水平设定成小于设定电池soc来进行控制。关于这一点，处理器170可被配置成将soc平衡水平设定成与设定电池soc相比低预定的某个比率。处理器170可被配置成为电池“b”充电，使得电池soc在接近结束运行时达到设定电池soc。
82.混合动力车辆可被配置成执行soc摆动控制以允许电池soc在运行期间累积再生制动能量，从而在再生制动期间恢复能量。因此，当用户设定的soc被设定得高于预定参考soc太多时，处理器170可被配置成在行驶到目的地期间将电池放电至低于设定的soc的水平，使得车辆在行驶期间的驱动效率最大。另外，处理器170可被配置成执行充电控制，使得电池soc刚好在抵达目的地之前达到设定的soc。例如，当设定电池soc为约90％时，处理器170可被配置成将soc平衡水平设定成约80％以调节电池soc维持约80％，并且在从抵达目的地前约5千米至抵达目的地为电池“b”充电，以允许电池soc达到设定电池soc。
83.参考图15，当设定的soc被设定得高于预定参考soc太多时，处理器170可被配置成确定距目的地的行驶距离是否足以为电池“b”充电以使得电池soc达到设定的soc。响应于确定距目的地的行驶距离是足够的，处理器170可被配置成在通过将soc平衡水平设定成小于设定的soc预定比率来调节电池soc之后在接近目的地时将电池“b”充电到设定的soc。
84.当由用户设定的电池soc l_c被设定成大于能够高效率充电的soc l_e(l_e＜l_c)时，处理器170可被配置成在充电期间确定当前电池soc是否小于设定的soc。当当前电池soc小于设定的soc时，处理器170可被配置成在行驶负载小于预定参考时禁止将行驶模式切换至ev模式，并且通过以ool运行发动机10利用除了行驶所需的能量之外的剩余能量为电池“b”充电。换言之，当设定的soc等于或大于能够高效率充电的soc时，发动机运行点可以使用在发动机输出优于发动机效率的点以便为电池“b”更好地充电。因此，可以通过增大良好(充足)效率点的发动机的转速或扭矩来使用发动机。
85.另外，处理器170可被配置成在显示装置150和/或音频输出装置160上输出通知设定的soc被设定成大于能够高效率充电的soc的警告(通知)。关于这一点，处理器170可被配置成输出警告，使得用户能够意识到即使发电机效率不足，电池也将被充电到用户所预期的设定soc的事实。另外，处理器170可被配置成通过显示装置150和/或音频输出装置160输出提供发电机10的噪声可能会因电池充电而增加的通知的警告(通知)。
86.处理器170可被配置成通过将发动机10的输出增大到等于或大于具有充足发动机效率的点的发动机输出，而更加快速地将电池“b”充电到设定的soc。特别地，可以仅在不损害系统的安全性的范围内执行充电控制。不损害系统的安全性的范围可包括防止发动机、电动机和电池过热的范围，阻止超出电池和电动机的充电/放电极限值，等等。
87.为了增大发动机10的输出，在配备有步进式变速器的车辆中可使档位下移以允许以较高的转速(rpm)驱动发动机10，并且在配备有连续可变变速器的车辆中可通过增大发动机10的rpm或扭矩来驱动发动机10。可通过增大发动机10的rpm以允许发动机10以发动机10可产生较高输出的运行点运行，并且利用除车辆的行驶负载之外的剩余能量来更加快速地为电池“b”充电。
88.当在行驶时充电过程中增大发动机10的输出以进行充电时，从发动机10和排气管(未示出)会产生大量热。因而，处理器170可被配置成执行控制使得发动机10用以充电的输
出在行驶风较弱情况的低速下不增加到等于或大于特定值，并且在行驶风供给顺畅的情况下，在车速等于或大于某个车速时增大发动机用以充电的输出。用以充电的发动机输出可以如图16所示逐步增加，也可以如图17所示逐渐增加。基于车速的发动机10的输出极限值可被设定成防止车辆系统因发动机热而出现异常。另外，为了降低车辆中的乘客的不适感，可以基于车速和噪声对输出值进行限制，以使因发动机10的噪声造成的乘客不适最小。
89.图18是示出根据本发明示例性实施方式的执行用于控制电池soc的方法的计算系统的框图。参考图18，计算系统1000可包括至少一个处理器1100、存储器1300、用户接口输入装置1400、用户接口输出装置1500、存储装置1600以及经由总线1200连接的网络接口1700。
90.处理器1100可以是中央处理单元(cpu)或者对存储在存储器1300和/或存储装置1600中的命令执行处理的半导体装置。存储器1300和存储装置1600可包括各种类型的易失性或非易失性存储介质。例如，存储器1300可包括rom(只读存储器)1310和ram(随机存取存储器)1320。
91.因而，可以在由处理器1100执行的硬件模块或软件模块或硬件模块和软件模块的组合中直接实施对结合本文公开的实施方式描述的方法或算法的操作。软件模块可驻留在存储介质(即，存储器1300和/或存储装置1600)上，例如ram、闪存、rom、eprom、eeprom、寄存器、可移动磁盘和cd-rom。示例性存储介质耦合至处理器1100，其可以从存储介质读取信息并且可向存储介质写入信息。在另一方法中，存储介质可与处理器1100形成为一体。处理器和存储介质可驻留在专用集成电路(asic)内。asic可驻留在用户终端内。在另一方法中，处理器1100和存储介质可作为单独部件驻留在用户终端中。
92.以上描述仅为了例示本发明的技术构想，本领域技术人员可以在不脱离本发明的基本特性的情况下作出各种修改和改变。因此，本发明中所公开的示例性实施方式并非旨在限制本发明的技术构想，而是旨在对本发明加以例示，并且本发明的技术构想的范围不受实施方式的限制。本发明的范围应被解释为由所附权利要求的范围覆盖，并且落入权利要求的范围内的所有的技术构想均应被解释为包含在本发明的范围内。
93.根据本发明，可在设定车辆的目的地时设定结束车辆运行时的电池soc，并且可在行驶期间调节电池充电以使电池soc在抵达目的地时达到设定的soc。因此，在需要在目的地停车时供电的情况下，可以从车辆电池接收所需的电能而无需运行发动机，从而为用户提供便利。
94.另外，根据本发明，由于在行驶期间利用具有高发动机效率的运行点为电池充电，因此可以高效地为电池充电。另外，根据本发明，安装在车辆上的电池不仅可以用于车辆行驶，还可以用作车辆停车时用户的能量源。
95.上文中，尽管已参考示例性实施方式和附图对本发明进行了描述，但是本发明不限于此，并且本发明所属领域内的技术人员在不脱离权利要求中要求保护的本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明进行各种修改和更改。