專利名稱：混合動(dòng)力車輛的運(yùn)行操作方法
混合動(dòng)力車輛的運(yùn)行操作方法本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的混合動(dòng)力車輛的運(yùn)行操作方法，尤 其是所謂“全混合動(dòng)力”車輛的運(yùn)行操作方法。眾所周知，混合動(dòng)力車輛的特點(diǎn)是將一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)與至少一臺(tái)電機(jī)相結(jié)合。所謂的 “全混合動(dòng)力”(Fullhybrids)可以按照選擇實(shí)現(xiàn)純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，內(nèi)燃機(jī)脫聯(lián)或者關(guān)掉的純 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以及內(nèi)燃機(jī)由所述至少一臺(tái)電機(jī)加以輔助的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)。為了節(jié)省燃料，當(dāng)駕駛 者所要求的驅(qū)動(dòng)功率相對(duì)較小、電池的充電狀態(tài)足夠高并且其他的基本參數(shù)(例如當(dāng)前的 車輛速度、電池溫度等等)都允許的情況下，全混合動(dòng)力車輛的運(yùn)行策略便轉(zhuǎn)換至“電動(dòng)行 駛”運(yùn)行模式。純電動(dòng)行駛在遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于5公里長(zhǎng)的相對(duì)較短距離上所需的能量已經(jīng)超出了當(dāng)今 蓄電池通常所能提供的能量。因此，在較長(zhǎng)的堵車或較長(zhǎng)的低速行駛區(qū)間，同例如交通得以 疏解的區(qū)域一樣，由于能量不足“電動(dòng)行駛”運(yùn)行狀態(tài)會(huì)相當(dāng)快地受到限制或結(jié)束。本發(fā)明的目的是，提供混合動(dòng)力車輛的一種運(yùn)行操作方法，依此，可以在堵車區(qū)間 或低速行駛區(qū)間盡可能長(zhǎng)地進(jìn)行電動(dòng)行駛。此目的通過權(quán)利要求1的特征得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利設(shè)計(jì)和發(fā)展可參見從屬權(quán) 利要求。本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)是基于下述認(rèn)識(shí)，S卩，駕駛者所要求的驅(qū)動(dòng)功率越低，相對(duì)內(nèi)燃機(jī) 行駛運(yùn)行來說，以電動(dòng)行駛運(yùn)行方式可能達(dá)到的節(jié)能潛力就越大。因此，本發(fā)明的主導(dǎo)思想在于在面臨儲(chǔ)存的電能不足的情況下，盡可能有前瞻性 地將現(xiàn)有的電能“分配”給這樣的路段，在該路段，與內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)相比電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的效率優(yōu) 勢(shì)特別高。換句話說，在前瞻性地識(shí)別出或者預(yù)料到電能不足時(shí)，相對(duì)儲(chǔ)能器中存有充足電 能的狀態(tài)而言，是限制“電動(dòng)行駛-運(yùn)行窗口 ”，其結(jié)果是導(dǎo)致能更好地使用現(xiàn)有的電能。通過前瞻性地將電動(dòng)行駛限制在驅(qū)動(dòng)功率很低的路段，更長(zhǎng)時(shí)間地提供能量用于 (被限制的)電動(dòng)行駛。當(dāng)駕駛者所要求的驅(qū)動(dòng)功率較高時(shí)，雖然電動(dòng)操作方法有其特有的 使用優(yōu)勢(shì)，但是相對(duì)較小，蓄電池中存在的能量不是在此時(shí)被“揮霍”，而是特別有針對(duì)性地 被用在駕駛者所要求的驅(qū)動(dòng)效率較低的時(shí)候，這在能量上來說是有益的，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)時(shí) 間更長(zhǎng)的電動(dòng)行駛。對(duì)于全混合動(dòng)力車輛，通常只有在速度比較低的情況下，比如低于60km/小時(shí)，才 可以純電動(dòng)行駛。根據(jù)本發(fā)明，在速度低于預(yù)設(shè)的可以實(shí)施純電動(dòng)行駛的“極限速度”的情 況下，基于效率原因，只有當(dāng)一“閾值”被超越時(shí)，才實(shí)施從內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行模式到電動(dòng)機(jī)運(yùn)行模 式的“切換”，該閾值是代表相對(duì)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行模式來說電動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式可達(dá)到的效率優(yōu)勢(shì)或 與之相關(guān)。在說明書中和權(quán)利要求的概括中始終只采用單數(shù)形式的概念“閾值”應(yīng)作非常寬 泛的解釋。此“閾值”可以是一個(gè)單獨(dú)的參數(shù)或一個(gè)參數(shù)組或者一個(gè)矢量，也就是說，可以 是多個(gè)參數(shù)、一個(gè)參數(shù)的一個(gè)范圍或者多個(gè)參數(shù)的多個(gè)范圍。例如，針對(duì)即將通過的相關(guān)路 段的假設(shè)的或估計(jì)或者事先近似計(jì)算出來的平均車輛速度和/或駕駛者所要求的平均驅(qū) 動(dòng)功率等類似參數(shù)都可以作為“閾值”使用。
本發(fā)明的核心在于·從混合動(dòng)力車輛的當(dāng)前位置和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)出發(fā)，前瞻性地依一個(gè)路段或者依 最近的路段對(duì)路線進(jìn)行調(diào)查，在此路段，預(yù)計(jì)可以考慮向電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)換，以及·如果認(rèn)別出這樣一個(gè)路段，并且以電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式駛過此路段預(yù)計(jì)會(huì)導(dǎo)致蓄電池 的充電狀態(tài)下降至臨界充電狀態(tài)范圍，則對(duì)“閾值”進(jìn)行“調(diào)整”，從該閾值起實(shí)際實(shí)施向電 動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)換。對(duì)路線進(jìn)行前瞻性調(diào)查是在這樣的“視界”(Horizont)內(nèi)進(jìn)行的，該視界例如可以 是實(shí)際充電狀態(tài)下以電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式所能行駛的最大距離的η倍。這里，“η”為一個(gè)大于1的 正實(shí)數(shù)。如果預(yù)知例如在數(shù)公里的距離內(nèi)有一堵車區(qū)間，在該堵車區(qū)間中可以純電動(dòng)行駛 或者說從能量觀點(diǎn)看純電動(dòng)行駛原則上是合適的，而蓄電池中沒有足夠的電能可用，足以 確保能夠純電動(dòng)地駛過該預(yù)期堵車區(qū)間的整個(gè)路程長(zhǎng)度，則根據(jù)本發(fā)明，將對(duì)于切換到純 電動(dòng)行駛模式有決定性的“閾值”或“閾值組”予以調(diào)整。在此方面，“調(diào)整”的意思是，與儲(chǔ) 能器中存在足夠能量的狀態(tài)相比，例如將切換至電動(dòng)運(yùn)行模式的起始速度降低。作為選擇或補(bǔ)充，可以規(guī)定在閾值調(diào)整的情況下，在到達(dá)相關(guān)路段之前便已提高 電池的額定充電狀態(tài)，從而使得到達(dá)相關(guān)路段時(shí)儲(chǔ)能器中有更多的電能可用并且在堵車區(qū) 間能夠更長(zhǎng)地實(shí)施純電動(dòng)行駛或者盡可能純電動(dòng)地駛過整個(gè)堵車區(qū)間。這樣，如果在前瞻 性路線分析之際，識(shí)別出一個(gè)考慮電動(dòng)行駛的路段的話，就可以提早地亦即在到達(dá)相關(guān)路 段之前在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行模式下有針對(duì)性地給蓄電池充電，以便提高用于隨即進(jìn)行的電動(dòng)行駛 的“能量?jī)?chǔ)備”。儲(chǔ)能器的由此“受到限制的能量吸收能力”在堵車當(dāng)中實(shí)際上并未帶來什 么損失，因?yàn)樵诘退贂r(shí)本來也幾乎沒有什么剎車能量可以回收。在堵車區(qū)間或者說低速行駛區(qū)間的終端處，閾值或閾值組會(huì)重新復(fù)原到預(yù)設(shè)的初 始值或初始值組。例如，當(dāng)混合動(dòng)力車輛的速度至少在一預(yù)定的時(shí)間段里超過了一預(yù)設(shè)的 速度或者當(dāng)車輛電子系統(tǒng)通過其他方式可以識(shí)別出堵車或低速行駛區(qū)間已經(jīng)結(jié)束時(shí)，便會(huì) 實(shí)施這樣的“閾值復(fù)原”?？梢曰陬A(yù)設(shè)的準(zhǔn)則以及針對(duì)具體路段當(dāng)前的一般和/或?qū)崟r(shí)的交通信息，來做 出是否駛過這個(gè)考慮“電動(dòng)行駛”的路段預(yù)計(jì)導(dǎo)致充電狀態(tài)下降至臨界充電狀態(tài)范圍的判 斷。例如，可以從通訊或者導(dǎo)航系統(tǒng)來獲知在某一路段上有比如30km/小時(shí)的限速。例 如，通過一個(gè)向車輛“輸入”實(shí)時(shí)交通信息資料的交通信息系統(tǒng)，可以獲知在相關(guān)路段上出 現(xiàn)堵車和由此引起的車流緩慢的信息?？梢曰谝粋€(gè)針對(duì)相關(guān)路段假設(shè)的或者現(xiàn)有的、估計(jì)的速度圖形和由此導(dǎo)出的充 電狀態(tài)(此充電狀態(tài)是在當(dāng)時(shí)設(shè)定的閾值情況下預(yù)期在相關(guān)路段終端處出現(xiàn)的)，做出是 否駛過此路段預(yù)計(jì)導(dǎo)致充電狀態(tài)下降至臨界充電狀態(tài)范圍的判斷。
權(quán)利要求
1.能夠在內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式和/或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下運(yùn)行的混合動(dòng)力車輛的運(yùn)行操作 方法，其中，在要駛過的、考慮以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式行駛的路段上，只有當(dāng)一閾值被超越時(shí)，才 實(shí)施向電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換，該閾值是代表在此路段上通過由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式到電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換可達(dá)到的效率優(yōu)勢(shì)或者與此相關(guān)，其特征在于從混合動(dòng)力車輛的當(dāng)前位置出發(fā)，前瞻性地依一個(gè)這樣的路段對(duì)路線進(jìn) 行調(diào)查，如果 識(shí)別出一個(gè)這樣的路段，并且 以電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式駛過此路段預(yù)計(jì)會(huì)導(dǎo)致混合動(dòng)力車輛的蓄電池的充電狀態(tài)下降至臨 界充電狀態(tài)范圍，則調(diào)整閾值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作方法，其特征在于基于預(yù)設(shè)的準(zhǔn)則以及針對(duì)此路段當(dāng) 前的一般和/或?qū)崟r(shí)的交通信息，來做出是否駛過此路段預(yù)計(jì)導(dǎo)致充電狀態(tài)下降至臨界充 電狀態(tài)范圍的判斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2之任意一項(xiàng)所述的操作方法，其特征在于如果在此路段上發(fā) 生交通堵塞或者有限速規(guī)定，則以充電狀態(tài)將下降至臨界充電狀態(tài)范圍為出發(fā)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的操作方法，其特征在于當(dāng)堵車的長(zhǎng)度超過一個(gè)規(guī)定的距離 時(shí)才將其視為交通堵塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4之任意一項(xiàng)所述的操作方法，其特征在于當(dāng)堵車中的平均速 度低于一個(gè)規(guī)定的速度時(shí)，此堵車才被視為交通堵塞。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之任意一項(xiàng)所述的操作方法，其特征在于基于一個(gè)針對(duì)此路 段假設(shè)的速度圖形近似地推導(dǎo)出或計(jì)算出在此路段終端處出現(xiàn)的充電狀態(tài)，由此做出是否 駛過此路段預(yù)計(jì)導(dǎo)致充電狀態(tài)下降至臨界充電狀態(tài)范圍的判斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的操作方法，其特征在于所述速度圖形是針對(duì)此路段現(xiàn)有的 并已儲(chǔ)存的速度圖形。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的操作方法，其特征在于所述速度圖形基于實(shí)時(shí)的、由混 合動(dòng)力車輛所接收的交通信息而產(chǎn)生。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8之任意一項(xiàng)所述的操作方法，其特征在于所述臨界充電狀態(tài) 范圍被定義為低于一個(gè)固定地預(yù)設(shè)的極限值的充電狀態(tài)范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9之任意一項(xiàng)所述的操作方法，其特征在于對(duì)路線進(jìn)行前瞻性 調(diào)查是在這樣的視界內(nèi)進(jìn)行的，該視界為實(shí)際充電狀態(tài)下以電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式所能行駛的最大 距離的η倍，其中，η > 1并且η是正實(shí)數(shù)項(xiàng)。
全文摘要
能夠在內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式和/或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下運(yùn)行的混合動(dòng)力車輛的運(yùn)行操作方法，其中，在要駛過的、考慮以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式行駛的路段上，只有當(dāng)一閾值被超越時(shí)，才實(shí)施向電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換，該閾值是代表在此路段上通過由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式到電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換可達(dá)到的效率優(yōu)勢(shì)或者與此相關(guān)。從混合動(dòng)力車輛的當(dāng)前位置出發(fā)，前瞻性地依一個(gè)這樣的路段對(duì)路線進(jìn)行調(diào)查，如果識(shí)別出一個(gè)這樣的路段，并且以電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式駛過此路段預(yù)計(jì)會(huì)導(dǎo)致混合動(dòng)力車輛的蓄電池的充電狀態(tài)下降至臨界充電狀態(tài)范圍，則調(diào)整閾值。
文檔編號(hào)B60W10/08GK102123897SQ200980131810
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者A·維爾德, T·赫爾佐克 申請(qǐng)人:寶馬股份公司