[發明專利]用于控制混合動力車輛的方法

有效

• 申請號: 201510026743.0
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN104859640B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: M.A.馬尼卡拉賈;A.M.澤特爾;R.W.西姆西克;N.J.韋格特;R.A.馬什;K.A.迪特里希;M.R.科爾維爾
• 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: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00;B60W10/04;B60W10/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本公開涉及用于控制混合動力車輛的系統和方法。

背景技術

插電式混合動力車輛包括變速器、內燃發動機和一個或多個電動機。因而，車輛能夠被內燃發動機、電動機或它們兩者推進。有時，車輛可被電動機單獨地驅動。

發明內容

混合動力車輛能夠以電量消耗模式和電量維持模式操作。在電量消耗模式中，混合動力車輛使用來自于能量儲存裝置(例如，電池組)的電能。在電量維持模式中，混合動力車輛僅使用主要來自內燃發動機的能量。在操作期間，混合動力車輛能夠在電量消耗模式和電量維持模式下轉換。使用路線信息控制混合動力車輛的電量消耗模式與電量維持模式之間的轉換以優化電能的使用、最小化排放并最大化燃油經濟性是有用的。

本公開涉及用于控制插電式混合動力車輛的方法。混合動力車輛包括動力總成。動力總成包括內燃發動機、一個或多個電動機-發電機、控制模塊和能量儲存裝置。能量儲存裝置被構造為向電動機-發電機供應電能。在實施例中，所述方法包括以下步驟：(a)經由控制模塊接收關于期望旅程的路線數據；(b)至少部分地基于路線數據，經由控制模塊確定沿著期望旅程的負載分布；(c)至少部分地基于沿著期望旅程的負載分布，經由控制模塊確定負載閾值；(d)至少部分地基于能量儲存裝置的電量狀態，經由控制模塊確定電量消耗操作閾值；(e)當混合動力車輛的負載等于或大于負載閾值時，經由控制模塊命令動力總成從電量消耗模式轉換到電量維持模式，其中當以電量消耗模式操作時，混合動力車輛使用來自能量儲存裝置的能量，并且當以電量維持模式操作時，混合動力車輛僅使用來自內燃發動機的能量；以及(f)當自從動力總成從電量消耗模式轉換到了電量維持模式之后混合動力車輛已經行駛的距離大于或等于電量消耗操作閾值時，經由控制模塊命令動力總成從電量維持模式轉換到電量消耗模式。

在另一個實施例中，所述方法包括以下步驟：(a)經由控制模塊接收關于期望旅程的路線數據；(b)至少部分地基于路線數據，經由控制模塊確定沿著期望旅程的負載分布；(c)至少部分地基于沿著期望旅程的負載分布，經由控制模塊確定負載閾值；(d)至少部分地基于能量儲存裝置的電量狀態，經由控制模塊確定電量消耗操作閾值；(e)當混合動力車輛的負載等于或大于負載閾值時，經由控制模塊命令動力總成將電量消耗率從初始的電量消耗率調節至調節后的電量消耗率，其中電量消耗率是當混合動力車輛使用來自內燃發動機和能量儲存裝置的能量時，能量儲存裝置的電量狀態減小的速率；和(f)當自從動力總成調節電量消耗率后經過的時間大于或等于電量消耗操作閾值時，命令動力總成經由控制模塊將電量消耗率從調節后的電量消耗率調節至初始電量消耗率。

本公開還涉及混合動力車輛。在實施例中，混合動力車輛包括車體、操作性地聯接到車體的多個車輪和動力總成。動力總成包括內燃發動機、一個或多個電動機-發電機和電連接到一個或多個電動機-發電機的能量儲存裝置。內燃發動機操作性地連接到至少一個車輪。電動機-發電機操作性地連接到至少一個車輪。混合動力車輛還包括控制模塊，該控制模塊被編程以執行以下指令：(a)接收關于期望旅程的路線；(b)至少部分地基于路線數據確定沿著期望旅程的負載分布；(c)至少部分地基于沿著期望旅程的負載分布確定負載閾值；(d)至少部分地基于能量儲存裝置的電量狀態、所預測的整個駕駛工況上的負載分布(使用速度限制、車型和旅程長度的)確定電量消耗運行閾值，通過簡化的模型確定使用該模型的在駕駛工況開始時采用電量消耗的系統的效率；當發動機在駕駛工況中的第一高負載點(例如高速路段)期間起動的情況下重新計算系統的效率；如果系統的效率被確定為當發動機操作轉換至駕駛工況中更早的時候時更好，則使用該算法繼續進行，否則禁用該算法。因為旅程的長度是已知的，模型的簡化的輸出將得出對于發動機晚開始操作和發動機早開始操作的兩種情況下以克為單位的“燃料消耗量”；(e)當混合動力車輛的負載等于或大于負載閾值時，命令動力總成從電量消耗模式轉換到電量維持模式，其中當以電量消耗模式操作時，混合動力車輛使用來自能量儲存裝置的能量，并且當以電量維持模式操作時，混合動力車輛主要使用來自內燃發動機的能量；和(f)當能量儲存裝置中剩余的能量等于模型所預測的完成旅程需要的能量的量，則命令動力總成從電量維持模式轉換到電量消耗模式，確保車輛在空的能量儲存裝置情況下完成旅程。

根據本發明的一方面，提供一種控制混合動力車輛的方法，所述混合動力車輛包括動力總成，所述動力總成包括內燃發動機、電動機-發電機、控制模塊和能量儲存裝置，所述能量儲存裝置被構造為供給電能至所述電動機-發電機，所述方法包括：