控制插入式混合動力電動車輛驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體涉及控制插入式(Plug-1n)混合動力電動車輛的驅(qū)動模式的轉(zhuǎn)換的裝置和方法。更具體地，其涉及當(dāng)考慮行駛條件設(shè)置行駛路線時，根據(jù)高電壓電池的電荷量交互地控制驅(qū)動模式到第一驅(qū)動模式和第二驅(qū)動模式的轉(zhuǎn)換的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]典型的混合動力電動車輛由作為車輛的驅(qū)動源的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)組成，并包括逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、高電壓電池等等，以用于發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的操作。典型的混合動力電動車輛還包括作為控制工具的混合動力控制單元(HCU:hybrid control unit)、電動機(jī)控制單元(MCU:motor control unit)、電池管理系統(tǒng)(BMS:battery management system)等等。高電壓電池為用于驅(qū)動混合動力電動車輛的電動機(jī)和DC/DC轉(zhuǎn)換器的能量源，并且其BMS監(jiān)控高電壓電池的電壓、電流和溫度，并調(diào)整高電壓電池的充電狀態(tài)(SOC)。
[0003]如本領(lǐng)域中已知的，混合動力電動車輛的主要驅(qū)動模式包括電動車輛驅(qū)動模式和混合動力電動車輛驅(qū)動模式，其中所述電動車輛驅(qū)動模式用于使用僅電動機(jī)功率的純電動車輛，并且所述混合動力電動車輛驅(qū)動模式為使用發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動力作為主要動力源以及使用電動機(jī)的轉(zhuǎn)動力作為輔助動力源的輔助模式。混合動力電動車輛驅(qū)動模式包括用于當(dāng)行駛時收集車輛的制動和慣性能量的再生制動(RB-regenerative braking)模式，其被電動機(jī)使用以用于使用所收集的能量對電池充電。
[0004]最近，已經(jīng)進(jìn)行了關(guān)于不同驅(qū)動模式的研究，包括伴隨電池的SOC消耗的電荷消耗(CD:charge deplenting)驅(qū)動模式以及用于維持電池的SOC的電荷保持(CS:chargesustaining)驅(qū)動模式。如以上所描述，可從外部功率源對插入式混合動力電動車輛的高電壓電池充電。然而，限制經(jīng)外部充電通過電壓的SOC可移動的全電力行駛里程。因此，當(dāng)電池的SOC大于或等于電池的預(yù)定SOC時，插入式混合動力電動車輛可在消耗驅(qū)動電池的SOC的⑶驅(qū)動模式中行駛，并且當(dāng)電池的SOC小于電池的預(yù)定SOC時，可然后在維持SOC的CS驅(qū)動模式中行駛。
[0005]在提高混合動力電動車輛的燃料效率的方法當(dāng)中，已經(jīng)開發(fā)用于改變到區(qū)段的輸出的方法，其中當(dāng)車輛需要以發(fā)動機(jī)效率為低的低輸出區(qū)域驅(qū)動時，效率為高的，并且通過電動機(jī)將剩余輸出生成為電力，以便對電池充電(韓國專利N0.10-0491572，在下文中被稱為“文件I”)。也就是說，在發(fā)動機(jī)目標(biāo)功率中設(shè)置下限，并且發(fā)動機(jī)不在低輸出范圍中操作，其中發(fā)動機(jī)的輸出效率為低的且發(fā)動機(jī)的輸出變化效率中的變化為相對高的，使得能夠提高發(fā)動機(jī)的燃料效率和效率。進(jìn)一步地，設(shè)置其中發(fā)動機(jī)的輸出效率為最佳效率的值，使得能夠進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)的燃料效率以及通過使用余留功率并將下限設(shè)置為發(fā)動機(jī)目標(biāo)功率來對電池充電。
[0006]然而，文件I未能提供用于確定行駛條件并根據(jù)每個路線設(shè)置驅(qū)動模式的技術(shù)。進(jìn)一步地，文件I未能提供通過考慮車輛的電池的SOC確定在電動車輛驅(qū)動模式中行駛的全電力行駛里程(AER:all-electric range)、比較確定的AER和行駛路線并設(shè)置關(guān)于行駛路線的驅(qū)動模式的技術(shù)。因此，當(dāng)考慮高電壓電池的SOC簡單地設(shè)置車輛的驅(qū)動模式時，可存在的問題在于車輛可不在要求高效率的區(qū)段中以CD驅(qū)動模式行駛。因此，不能提高插入式混合動力電動車輛的燃料效率。進(jìn)一步地，由于不考慮行駛條件，因此不能充分地響應(yīng)于駕駛者的輸出需求。
[0007]該背景部分中所公開的以上信息僅僅用于增強對本公開的背景的理解，并且因此其可包含不形成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所已知的該國家中的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本公開已被作出致力于解決與現(xiàn)有技術(shù)關(guān)聯(lián)的上述問題，并提供技術(shù)，以用于通過根據(jù)車輛的高電壓電池的充電狀態(tài)(S0C:state of charge)計算全電力行駛里程(AER)并通過將行駛條件反映到目標(biāo)點設(shè)置行駛路線使得車輛能夠根據(jù)插入式混合動力電動車輛的行駛路線以高效率行駛。進(jìn)一步地，可為行駛路線的每個區(qū)段設(shè)置驅(qū)動模式，以便設(shè)置要求在CS驅(qū)動模式中高負(fù)載和高速度行駛的路線以及設(shè)置要求在CD驅(qū)動模式中低負(fù)載和低速度行駛的路線，其中所述CS驅(qū)動模式為第二驅(qū)動模式且所述CD驅(qū)動模式為第一驅(qū)動模式。
[0009]根據(jù)本公開的實施例，用于控制插入式混合動力電動車輛的驅(qū)動模式的轉(zhuǎn)換的裝置包括:導(dǎo)航裝置，其根據(jù)車輛的目的地輸出來輸出具有多個區(qū)段的行駛路線；以及控制器，其測量車輛的高電壓電池的充電狀態(tài)(SOC)，根據(jù)高電壓電池的SOC計算車輛能夠以電動車輛驅(qū)動模式行駛的全電力行駛里程(AER)，比較計算的AER和行駛路線，以及當(dāng)行駛路線的距離大于計算的AER時，通過基于行駛條件為行駛路線的每個區(qū)段設(shè)置第一驅(qū)動模式或第二驅(qū)動模式來控制驅(qū)動模式的轉(zhuǎn)換。
[0010]控制器可基于高電壓電池的SOC控制第一驅(qū)動模式和第二驅(qū)動模式之間的轉(zhuǎn)換。
[0011]當(dāng)車輛的高電壓電池的SOC小于預(yù)設(shè)置參考值時，控制器可設(shè)置第二驅(qū)動模式。
[0012]控制器可在高負(fù)載或高速度行駛條件中設(shè)置第二驅(qū)動模式，并且在低負(fù)載或低速度行駛條件下設(shè)置第一驅(qū)動模式。
[0013]控制器可通過遠(yuǎn)程信息處理通信接收行駛路線的行駛條件。
[0014]第一需求驅(qū)動量可以大于第二需求驅(qū)動量，其中通過所述第一需求驅(qū)動量，電動車輛驅(qū)動模式在第一驅(qū)動模式中被轉(zhuǎn)換為混合動力電動車輛驅(qū)動模式，并且通過所述第二需求驅(qū)動模式，電動車輛驅(qū)動模式在第二驅(qū)動模式中被轉(zhuǎn)換為混合動力電動車輛驅(qū)動模式。
[0015]行駛路線可以包括沿著駛向目的地的路線定位的充電點。
[0016]當(dāng)行駛路線的距離小于計算的AER時，控制器可設(shè)置第一驅(qū)動模式。
[0017]此外，根據(jù)本公開的實施例，控制插入式混合動力電動車輛的驅(qū)動模式的轉(zhuǎn)換的方法包括:在車輛的導(dǎo)航裝置處，從車輛的駕駛者接收目的地；在車輛的控制器中，通過遠(yuǎn)程信息處理通信接收行駛條件數(shù)據(jù)；基于接收的行駛條件數(shù)據(jù)設(shè)置行駛路線；測量車輛的高電壓電池的充電狀態(tài)(SOC);根據(jù)車輛的高電壓電池的SOC計算車輛能夠在電動車輛驅(qū)動模式中行駛的全電力行駛里程(AER);比較計算的AER和行駛路線；以及當(dāng)行駛路線的距離大于計算的AER時，根據(jù)行駛條件數(shù)據(jù)基于行駛條件為行駛路線的每個區(qū)段設(shè)置第一驅(qū)動模式或第二驅(qū)動模式來控制驅(qū)動模式的轉(zhuǎn)換。
[0018]方法還可以包括:當(dāng)車輛在第一驅(qū)動模式中行駛時，并且高電壓電池的SOC小于或等于預(yù)設(shè)置參考值或車輛進(jìn)入第二驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換區(qū)段時，將第一驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換為第二驅(qū)動模式。
[0019]方法還可以包括:當(dāng)行駛路線的距離大于計算的AER，并且高電壓電池的SOC小于預(yù)設(shè)置參考值或者需要行駛路線中的模式轉(zhuǎn)換時，設(shè)置第二驅(qū)動模式。
[0020]方法還可以包括:當(dāng)行駛完成時，計算高電壓電池的余留SOC ;以及使用高電壓電池的余留SOC將第二驅(qū)動模式區(qū)段轉(zhuǎn)換為第一驅(qū)動模式區(qū)段。
[0021]方法還可以包括:在高負(fù)載或高速度行駛條件中設(shè)置第二驅(qū)動模式；以及在低負(fù)載或低速度行駛條件中設(shè)置第一驅(qū)動模式。
[0022]行駛路線可以包括沿著駛向目的地的路線定位的充電點。
[0023]方法還可以包括:當(dāng)行駛路線的距離小于計算的AER時，設(shè)置第一驅(qū)動模式。
[0024]因此，本公開描述這樣一種技術(shù):用于考慮插入式混合動力電動車輛的行駛條件設(shè)置行駛路線，根據(jù)高負(fù)載、低負(fù)載、高速度和低速度考慮行駛條件設(shè)置行駛路線，并根據(jù)行駛路線中的區(qū)段設(shè)置車輛的驅(qū)動模式，從而提高通過駕駛者的驅(qū)動效率。本文所描述的技術(shù)可進(jìn)一步在燃料效率方面，基于行駛條件設(shè)置驅(qū)動模式，并且當(dāng)高輸出和高速度行駛被需要用于車輛的電池的SOC的有效操作時，車輛可在電荷消耗(CD)驅(qū)動模式或電荷保持(CS)驅(qū)動模式中行駛，從而提供符合駕駛者的驅(qū)動要求的車輛性能。因此，能夠?qū)⒏唠妷弘姵氐腟OC維持在參考值或更大程度處，同時在CD驅(qū)動模式和CS驅(qū)動模式之間轉(zhuǎn)換，從而提高高電壓電池的耐久性。
[0025]以下討論本公開的其他方面和優(yōu)選實施例。
【附圖說明】
[0026]下面將參考說明隨附附圖的某些示例性實施例詳細(xì)描述本公開的以上和其他特征，隨附附圖在下文中僅通過說明的方式給出并且因此不限制本發(fā)明，并且其中:
[0027]圖1為本公開的插入式混合動力電動車輛的驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換控制裝置的方框圖；
[0028]圖2A示出根據(jù)高電壓電池的充電狀態(tài)(SOC)，當(dāng)執(zhí)行外部充電時且全電力行駛里程(AER)大于行駛路線的距離時，行駛通過第一驅(qū)動模式的車輛；
[0029]圖2B示出根據(jù)高電壓電池的充電狀態(tài)(SOC)，當(dāng)執(zhí)行外部充電時且行駛路線的距離大于AER時，根據(jù)行駛距離將第一驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換為第二驅(qū)動模式的點；
[0030]圖3A示出一直到目的地的區(qū)段，其中