[發明專利]混合動力和純電池電力推進混合動力車輛的一致里程計算

有效

• 申請號: 201210066402.2
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN102673406A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: M.法澤;T.德內;A.弗伊格特
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60L3/12
• 分類號: B60L3/12;B60L11/18;B60L11/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 薛峰;楊炯

技術領域

本發明總體上涉及用于確定車輛的行駛里程和燃料消耗的系統和方法，更具體地，涉及用于確定電動混合動力車輛的行駛里程和燃料消耗的系統和方法，例如燃料電池混合動力車輛，其中該方法包括將車輛上的電能儲存裝置（例如電池）的電流和荷電狀態（SOC）分別轉換到虛擬燃料流和虛擬可用燃料，其被包括作為用于分別確定燃料消耗和行駛里程的計算的部分。

背景技術

電動車輛越來越流行。這些車輛包括混合動力車輛（例如擴展里程電動車輛（EREV），其結合蓄電池和主動力源，例如內燃機、燃料蓄電池系統等等）以及純電動車輛（例如蓄電池電動車輛（BEV））。所有這些類型的電動車輛都使用包括多個蓄電池單元的高電壓蓄電池。這些蓄電池可以是不同的蓄電池類型，例如鋰離子、鎳金屬氫化物、鉛酸等等。用于電動車輛的典型的高電壓蓄電池系統可包括大量的蓄電池單元或模塊，所述模塊包括多個蓄電池單元以滿足車輛動力和能量需求。蓄電池系統可以包括單獨的蓄電池模塊，其中每個蓄電池模塊可以包括一定數量的蓄電池單元，例如12個單元。所述單獨的蓄電池模塊可以以串聯的方式電聯接，或者串聯的單元可以以并聯的方式電聯接，其中模塊內的多個單元以串聯的方式連接并且每個模塊以并聯的方式與其他模塊電聯接。不同的車輛設計包括不同的蓄電池設計，其針對特別應用使用各種權衡和優點。

電動混合動力車輛典型地為車輛駕駛員提供顯示器，其顯示了正在被消耗的燃料量并且顯示了在剩余燃料的基礎上的車輛行駛里程。例如，在包括燃料電池堆和電池的燃料電池電動車輛中，車輛的燃料消耗和里程由已經被堆使用的氫氣燃料量和在車輛上的氫氣壓力罐中儲存的剩余氫燃料的量所確定。

用于車輛的推進動力可僅由燃料電池堆提供，由燃料電池堆和電池的組合提供，或僅由電池提供。對于由電池提供電力的這些情況（部分地或全部地），與燃料電池堆單獨提供所有推進動力而使用的情況相比，更少的氫燃料被用于推進車輛一定距離。因此，基于氫燃料消耗的車輛里程計算在電池動力被用于推進車輛的這些情況下可能是不正確的。

此外，在電池已經被用于提供電力以推進車輛或其他之后，燃料電池堆功率在適當的時候使用來提供給電池再充電所需的功率。對于燃料電池堆被用于提供電力以推進車輛和為電池充電的這些情況，氫燃料消耗量基本上高于僅提供電力推進所要求的，使得再次車輛基于氫燃料消耗能夠行駛的距離是不正確的。因為控制系統連續地改變燃料電池堆和電池之間提供的功率百分比以提供車輛的有效率的操作，對于正確的車輛里程來說氫燃料消耗提供太長距離或太短距離之間具有大程度的振蕩。

發明內容

根據本發明的教導，公開了系統和方法，用于確定電動混合動力車輛的燃料消耗和行駛里程，例如電動混合動力燃料電池車輛。該方法包括確定實際消耗的燃料值，其表示多少實際燃料由主功率源使用，并且確定虛擬消耗的燃料流值，其為可再充電的電能源的輸出電流的函數。該方法使實際消耗的燃料值和虛擬消耗的燃料流值相加，以得到總消耗的燃料值。該方法使總消耗的燃料值除以車輛已經行駛的距離，以得到燃料消耗值，其表示由車輛消耗的燃料量。該方法還確定了在車輛上有多少實際燃料可用的實際可用燃料值和作為可再充電電能源的荷電狀態的函數的虛擬可用燃料值。該方法使實際可用的燃料值和虛擬可用的燃料值相加，以得到總可用燃料值并且使總可用燃料值除以燃料消耗值以得到車輛的行駛里程。

由下面的描述和附屬的權利要求并結合附圖，本發明的附加特征將變得顯而易見。

本發明還提供了以下方案：

1.?一種用于確定電動混合動力車輛的燃料消耗和行駛里程的方法，所述車輛包括主功率源和可再充電的電能源，所述方法包括：

確定實際消耗的燃料值，其表示多少實際燃料由所述主功率源使用；

確定虛擬消耗的燃料流值，其為所述可再充電的電能源的輸出電流的函數；

通過使實際消耗的燃料值和虛擬消耗的燃料流值相加，確定總消耗的燃料值；

通過使總消耗的燃料值除以車輛已經行駛的距離，確定燃料消耗值，所述燃料消耗值表示由車輛消耗的燃料；

確定在車輛上有多少實際燃料可用的實際可用燃料值；

確定作為所述可再充電的電能源的荷電狀態的函數的虛擬可用燃料值；

使實際可用燃料值和虛擬可用燃料值相加，以得到總可用燃料值；并且

使總可用燃料值除以燃料消耗值以得到車輛的行駛里程。

2.?如方案1所述的方法，其特征在于，確定燃料消耗值包括通過燃料消耗計算的重置除以車輛自從燃料消耗計算的重置已經行駛的距離來確定燃料消耗值，其中燃料消耗值通過使燃料流積分而確定。