用于控制混合动力车辆的方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于控制混合动力车辆的系统和方法。
【背景技术】
[0002]插电式混合动力车辆包括变速器、内燃发动机和一个或多个电动机。因而，车辆能够被内燃发动机、电动机或它们两者推进。有时，车辆可被电动机单独地驱动。
【发明内容】
[0003]混合动力车辆能够以电量消耗模式和电量维持模式操作。在电量消耗模式中，混合动力车辆使用来自于能量储存装置(例如，电池组)的电能。在电量维持模式中，混合动力车辆仅使用主要来自内燃发动机的能量。在操作期间，混合动力车辆能够在电量消耗模式和电量维持模式下转换。使用路线信息控制混合动力车辆的电量消耗模式与电量维持模式之间的转换以优化电能的使用、最小化排放并最大化燃油经济性是有用的。
[0004]本公开涉及用于控制插电式混合动力车辆的方法。混合动力车辆包括动力总成。动力总成包括内燃发动机、一个或多个电动机-发电机、控制模块和能量储存装置。能量储存装置被构造为向电动机-发电机供应电能。在实施例中，所述方法包括以下步骤:(a)经由控制模块接收关于期望旅程的路线数据；(b)至少部分地基于路线数据，经由控制模块确定沿着期望旅程的负载分布；(C)至少部分地基于沿着期望旅程的负载分布，经由控制模块确定负载阀值；(d)至少部分地基于能量储存装置的电量状态，经由控制模块确定电量消耗操作阀值；(e)当混合动力车辆的负载等于或大于负载阀值时，经由控制模块命令动力总成从电量消耗模式转换到电量维持模式，其中当以电量消耗模式操作时，混合动力车辆使用来自能量储存装置的能量，并且当以电量维持模式操作时，混合动力车辆仅使用来自内燃发动机的能量；以及(f)当自从动力总成从电量消耗模式转换到了电量维持模式之后混合动力车辆已经行驶的距离大于或等于电量消耗操作阀值时，经由控制模块命令动力总成从电量维持模式转换到电量消耗模式。
[0005]在另一个实施例中，所述方法包括以下步骤:(a)经由控制模块接收关于期望旅程的路线数据；(b)至少部分地基于路线数据，经由控制模块确定沿着期望旅程的负载分布；(C)至少部分地基于沿着期望旅程的负载分布，经由控制模块确定负载阀值；(d)至少部分地基于能量储存装置的电量状态，经由控制模块确定电量消耗操作阀值；(e)当混合动力车辆的负载等于或大于负载阀值时，经由控制模块命令动力总成将电量消耗率从初始的电量消耗率调节至调节后的电量消耗率，其中电量消耗率是当混合动力车辆使用来自内燃发动机和能量储存装置的能量时，能量储存装置的电量状态减小的速率；和(f)当自从动力总成调节电量消耗率后经过的时间大于或等于电量消耗操作阀值时，命令动力总成经由控制模块将电量消耗率从调节后的电量消耗率调节至初始电量消耗率。
[0006]本公开还涉及混合动力车辆。在实施例中，混合动力车辆包括车体、操作性地联接到车体的多个车轮和动力总成。动力总成包括内燃发动机、一个或多个电动机-发电机和电连接到一个或多个电动机-发电机的能量储存装置。内燃发动机操作性地连接到至少一个车轮。电动机-发电机操作性地连接到至少一个车轮。混合动力车辆还包括控制模块，该控制模块被编程以执行以下指令:(a)接收关于期望旅程的路线；(b)至少部分地基于路线数据确定沿着期望旅程的负载分布；(C)至少部分地基于沿着期望旅程的负载分布确定负载阀值；(d)至少部分地基于能量储存装置的电量状态、所预测的整个驾驶工况上的负载分布(使用速度限制、车型和旅程长度的)确定电量消耗运行阀值，通过简化的模型确定使用该模型的在驾驶工况开始时采用电量消耗的系统的效率；当发动机在驾驶工况中的第一高负载点(例如高速路段)期间起动的情况下重新计算系统的效率；如果系统的效率被确定为当发动机操作转换至驾驶工况中更早的时候时更好，则使用该算法继续进行，否则禁用该算法。因为旅程的长度是已知的，模型的简化的输出将得出对于发动机晚开始操作和发动机早开始操作的两种情况下以克为单位的“燃料消耗量” ；(e)当混合动力车辆的负载等于或大于负载阀值时，命令动力总成从电量消耗模式转换到电量维持模式，其中当以电量消耗模式操作时，混合动力车辆使用来自能量储存装置的能量，并且当以电量维持模式操作时，混合动力车辆主要使用来自内燃发动机的能量；和(f)当能量储存装置中剩余的能量等于模型所预测的完成旅程需要的能量的量，则命令动力总成从电量维持模式转换到电量消耗模式，确保车辆在空的能量储存装置情况下完成旅程。
[0007]根据本发明的一方面，提供一种控制混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆包括动力总成，所述动力总成包括内燃发动机、电动机-发电机、控制模块和能量储存装置，所述能量储存装置被构造为供给电能至所述电动机-发电机，所述方法包括:
[0008]经由所述控制模块接收关于期望旅程的路线数据，所述路线数据包括期望目的地；
[0009]经由所述控制模块至少部分地基于所述路线数据确定沿着所述期望旅程的负载分布;
[0010]经由所述控制模块至少部分地基于沿着所述期望旅程的负载分布确定负载阀值；
[0011]经由所述控制模块至少部分地基于所述能量储存装置的电量状态确定电量消耗操作阀值；
[0012]当所述混合动力车辆的负载等于或大于所述负载阀值时，经由所述控制模块命令所述动力总成从电量消耗模式转换到电量维持模式，其中混合动力车辆在以所述电量消耗模式操作时，使用来自所述能量储存装置的能量，并且所述混合动力车辆仅在以电量维持模式操作时，使用来自所述内燃发动机的能量；以及
[0013]当混合动力车辆自从动力总成从所述电量消耗模式转换到所述电量维持模式已经行驶大于或等于电量消耗操作阀值的距离时，经由所述控制模块命令所述动力总成从所述电量维持模式转换到电量消耗模式。
[0014]优选地，所述方法还包括确定所述路线数据是否足够准确以向用户提供对应于所述期望旅程的路线。
[0015]优选地，所述方法还包括至少部分地基于所述路线数据确定路线。
[0016]优选地，所述方法还包括至少部分地基于所述路线数据和路线，经由所述控制模块确定所述混合动力车辆的驾驶工况，其中所述驾驶工况是表示对于所述期望旅程的车辆的速度对时间的一系列数据点。
[0017]优选地，所述方法还包括至少部分地基于所述路线数据、所述能量储存装置的电量状态和所述驾驶工况，经由所述控制模块确定所述混合动力车辆的电量消耗里程。
[0018]优选地，所述方法还包括经由所述控制模块比较所述电量消耗里程和所述期望旅程的旅程长度，以确定所述旅程长度是否大于所述电量消耗旅程，其中所述电量消耗里程是混合动力车辆在以电量消耗模式操作时能够沿着所述路线行驶的续驶里程。
[0019]优选地，其中如果所述旅程长度大于所述电量消耗里程，则进行负载分布的确定。
[0020]优选地，其中所述负载分布至少部分地基于所述驾驶工况，并且所述负载分布是表示沿着所述期望旅程的所述混合动力车辆的负载对时间的一系列数据点。
[0021]优选地，所述方法还包括确定驾驶工况的负载分布中的所有数据点的算术平均位置，其中所述算术平均位置包括对应于所述混合动力车辆的负载的第一坐标和对应于时间的第二坐标。
[0022]优选地，其中所述负载阀值至少部分地基于所述电量消耗里程。
[0023]优选地，其中所述电量消耗操作阀值至少部分地基于所述电量消耗里程和负载阀值。
[0024]优选地，所述方法还包括比较所述算术平均位置的第二坐标和所述期望旅程的中点，以确定所述第一坐标是否小于所述旅程的中点。
[0025]优选地，其中如果所述算术平均位置的第二坐标小于所述期望旅程的中点，则经由所述控制模块命令所述动力总成从电量消耗模式转换到电量维持模式。
[0026]优选地，其中所述负载阀值是第一负载阀