專利名稱：混合動(dòng)力車輛中的適應(yīng)性能量管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用來自行駛記錄器的信息在混合動(dòng)力傳動(dòng)系中作適應(yīng)性能量管理。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力車輛可包括發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)中的兩者，其每一個(gè)都提供用于推動(dòng)車輛的扭矩。為了延長(zhǎng)混合動(dòng)力車輛的行駛行程，一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)不時(shí)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，例如在再生制動(dòng)以及其他再生事件中。產(chǎn)生的電能可繼而被存儲(chǔ)在高壓電池中，用于按需驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)或其他電系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開的示例性混動(dòng)動(dòng)力車輛包括控制器，其以適應(yīng)性的方式使用經(jīng)記錄的行駛信息參數(shù)以優(yōu)化燃料經(jīng)濟(jì)性，如下文中將解釋的。如在本領(lǐng)域中為人所知的，混合動(dòng)力車輛使用多于一個(gè)的能量源，例如化學(xué)燃料能量和來自高壓電池模塊的電能。車輛可包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其從燃燒的燃料產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。電池模塊根據(jù)實(shí)際的充電狀態(tài)(SOC)輸出 電能；電動(dòng)機(jī)從電池模塊中獲取能量。電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成電動(dòng)車(EV)推動(dòng)所需要的機(jī)械倉泛。本控制器控制電池模塊的目標(biāo)S0C，并還控制發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)機(jī)以根據(jù)目標(biāo)SOC選擇地對(duì)電池模塊充電或放電。此外，控制器在行駛中在預(yù)定的行駛路徑上從發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)機(jī)記錄行駛信息/參數(shù)，并基于記錄的參數(shù)在未來駛過的同一路徑時(shí)按需地調(diào)節(jié)目標(biāo)S0C。通過這樣的方式，本方法提供一種使用混合動(dòng)力行駛記錄器在混合動(dòng)力車輛上進(jìn)行適應(yīng)性能量管理的方式。例如，通過獲知具體司機(jī)每天行駛?cè)スぷ鞯慕o定路徑(包括山路在內(nèi))，控制器可在“從家至工作”路徑中爬山時(shí)耗盡電池模塊，且可稍后在這一天中使用同樣的山路在相關(guān)聯(lián)的“從工作至家”路徑中在再生過程中對(duì)電池充電。經(jīng)記錄的參數(shù)幫助通知控制器具體行駛路徑的細(xì)節(jié)，并允許控制器按照更好地優(yōu)化燃料經(jīng)濟(jì)性所需要地適應(yīng)或改動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)系策略。本文還提供了用于繁忙交通和高速公路行駛的其他示例。示例性方法包括提醒用戶選擇行駛路徑、接收經(jīng)選擇的行駛路徑、確定高壓電池模塊的目標(biāo)S0C、并在行駛路徑期間記錄來自發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)中的至少一個(gè)的參數(shù)。該方法還包括至少部分地基于記錄的行駛信息/參數(shù)調(diào)節(jié)電池模塊的目標(biāo)S0C，并根據(jù)調(diào)節(jié)的目標(biāo)SOC所需要地，在行駛路徑中控制發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)機(jī)對(duì)電池模塊充電或放電。當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，本公開的上述特征和優(yōu)勢(shì)從下文中用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的詳盡描述中是輕易地明顯的。


圖I是包括配置用于記錄行駛信息并調(diào)節(jié)動(dòng)力源的目標(biāo)充電狀態(tài)的控制器的示例性混合動(dòng)力車輛的示意圖。
圖2是可和圖I中的車輛一起使用的示例性用戶界面的示意圖。圖3示出了可由圖I中的控制器實(shí)施的示例性流程圖。
具體實(shí)施例方式參見附圖，其中相同的附圖標(biāo)記在若干幅附圖中對(duì)應(yīng)相同或相似的構(gòu)件，圖I中示出了示例性車輛100。車輛100包括發(fā)動(dòng)機(jī)105、諸如高壓電池模塊110的電源、電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)模塊(MGU) 115、變速箱120、用戶界面125、位置傳感器130、和控制器135。車輛100可為諸如混合動(dòng)力電力車輛的任何客用或商用汽車，其包括插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(PHEV)或增程式電動(dòng)車(EREV)、電量維持混合動(dòng)力車輛等?？刂破?35使用記錄的參數(shù)以確定行駛路徑的特征，這可為車輛100提供更高效地管理能量使用的能力。這樣的信息可包括關(guān)于車輛100的司機(jī)的信息、車輛100此前在相同的行駛路徑中遇到的地理特征(例如山地、山區(qū)、轉(zhuǎn)彎等)、車輛100在行駛路徑中已經(jīng) 經(jīng)過的路面的種類(例如高速公路、地面街道、碎石路)，等。通過這種或者其他信息，控制器135可識(shí)別沿相同的行駛路徑在何時(shí)何處對(duì)電池模塊110充電或放電，以最大化燃料經(jīng)濟(jì)性。相應(yīng)地，控制器135可調(diào)節(jié)電池模塊110的目標(biāo)充電狀態(tài)(S0C)，使得電池模塊110在行駛路徑的適當(dāng)時(shí)間和位置處于目標(biāo)S0C。此處使用的SOC指的是存儲(chǔ)在電池模塊110中的電能相對(duì)于模塊總?cè)萘康牧??？刂破?35可在行駛路徑之前、之中或之后確定適當(dāng)?shù)腟OC，如下文解釋的。發(fā)動(dòng)機(jī)105可包括從燃燒的燃料產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的任何裝置。在一種可行的方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)105可為配置為根據(jù)奧托(Otto cycle)循環(huán)、狄塞爾循環(huán)(Diesel cycle)、或任何其他熱動(dòng)力循環(huán)來燃燒燃料和空氣的混合物的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩可由發(fā)動(dòng)機(jī)105經(jīng)由曲軸140輸出。由發(fā)動(dòng)機(jī)105產(chǎn)生的扭矩的量或旋轉(zhuǎn)速度可受控于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元145。電池模塊110可包括任何配置為存儲(chǔ)和/或輸出電能的裝置。例如，電池模塊110可包括一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)電芯，其每一個(gè)被配置為將存儲(chǔ)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。在一種可行的方式中，電池模塊110可配置為輸出直流(DC)電能。逆變器(未示出)可將DC電能轉(zhuǎn)換成交流(AC)電能，以提供電能至車輛100所使用的、可使用AC電能運(yùn)行的裝置。逆變器可輸出三相AC電能。電池模塊110還可包括或替換地包括整流器(未示出)以將由一個(gè)或多個(gè)車輛100構(gòu)件產(chǎn)生的AC能量轉(zhuǎn)換成可存儲(chǔ)在電池中的DC能量。逆變器和整流器兩者都可為電池模塊110的一部分，或可為車輛100內(nèi)的獨(dú)立構(gòu)件。電池模塊110可根據(jù)充電狀態(tài)(SOC)存儲(chǔ)和輸出電能，諸如DC能量。因此，SOC可表明在電池模塊Iio中剩余或從電池模塊110可獲得的電能的量。術(shù)語“實(shí)際充電狀態(tài)”是指在任意特定時(shí)間存儲(chǔ)在電池模塊110中的電能的量，且術(shù)語“標(biāo)稱充電狀態(tài)”是指基于例如車輛100的當(dāng)前運(yùn)行模式的指定標(biāo)稱S0C。相應(yīng)地，電池模塊110可在實(shí)際SOC落在標(biāo)稱SOC之下時(shí)充電，或在實(shí)際SOC位于標(biāo)稱SOC之上時(shí)耗盡電能。如本領(lǐng)域中已知的，SOC通常限制在位于相應(yīng)的完全耗盡水平之上且在完全充滿水平之下的范圍中，以最大化電池壽命O電動(dòng)機(jī)115從電能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或電動(dòng)機(jī)扭矩。為了接收電能，電動(dòng)機(jī)115可和電池模塊Iio直接或間接電連通。即，電動(dòng)機(jī)115可接收通過電池模塊110輸出的DC能量或通過逆變器輸出的AC能量。電動(dòng)機(jī)115可作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。例如，電動(dòng)機(jī)115可選擇性地聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)105，以接收發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和根據(jù)接收到的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩產(chǎn)生電能。電動(dòng)機(jī)115可經(jīng)由離合器(未示出)聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)105，該離合器在接合時(shí)配置為傳輸發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩至電動(dòng)機(jī)115。替換地，電動(dòng)機(jī)115可在再生制動(dòng)過程中作為發(fā)電機(jī)。即，在車輛100制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)115可將車輛100的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能。由電動(dòng)機(jī)115產(chǎn)生的電能可被存儲(chǔ)在電池模塊110中。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)115可配置為產(chǎn)生AC能量，該AC能量可由整流器轉(zhuǎn)換成DC能量并作為DC能量存儲(chǔ)在電池模塊110中。電動(dòng)機(jī)控制單元150可控制電動(dòng)機(jī)115的運(yùn)行。變速箱120可包括任何配置為使用一個(gè)或多個(gè)齒輪組將輸入扭矩轉(zhuǎn)換成推動(dòng)扭矩的裝置。例如，變速箱120可聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)105和/或電動(dòng)機(jī)115，以接收發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、或電動(dòng)機(jī)扭矩、或兩者的組合。變速箱120可經(jīng)由輸入軸115接收扭矩并經(jīng)由輸出軸165輸 出推動(dòng)扭矩至車輛100的車輪160。推動(dòng)扭矩可為由輸入軸155接收的扭矩和傳動(dòng)比(gearratio)的乘積的函數(shù)。傳動(dòng)比可以是基于變速箱120內(nèi)兩個(gè)或更多接合的齒輪的物理特征的。變速器控制單元170可控制變速箱120中的齒輪的接合。用戶界面125可包括任何將信息和/或請(qǐng)求告知車輛100的用戶以及從用戶接收輸入的裝置。例如，用戶界面125可配置為提醒用戶諸如選擇預(yù)定或預(yù)記錄的行駛路徑或者記錄行駛信息的信息。行駛路徑可被編程到用戶界面125中，且用戶可通過在由用戶界面125給出的多個(gè)預(yù)定行駛路徑中選擇而選擇行駛路徑。在下文中參照?qǐng)D2討論了一個(gè)示例性用戶界面125。位置傳感器130可包括任何配置為識(shí)別車輛100的地理位置的裝置。位置傳感器130還可產(chǎn)生代表經(jīng)識(shí)別的地理位置的位置信號(hào)。位置傳感器130可使用任意數(shù)量的衛(wèi)星、蜂窩通信基站、或任何其他電信地標(biāo)來識(shí)別車輛100的位置。相應(yīng)地，在一個(gè)可行的實(shí)施例中，位置傳感器130可實(shí)現(xiàn)在全球定位系統(tǒng)(GPS)中、使用安吉星(On Star )等。換句話說，位置傳感器130可合并入預(yù)測(cè)未來(例如交通狀況、天氣、地形等)的信息。這樣的預(yù)測(cè)信息可由控制器135用來確定司機(jī)是否在選定的路徑上行駛。這樣的信息也可用來讓控制器135針對(duì)在路徑前方存在的狀況做好準(zhǔn)備。控制器135可包括任何與電池模塊110、發(fā)動(dòng)機(jī)105、電動(dòng)機(jī)115、用戶界面125、和/或位置傳感器130通信的裝置，所述裝置基于預(yù)定的行駛信息和選擇的行駛路徑命令電池模塊110的目標(biāo)S0C。如上所述，電池模塊110被根據(jù)目標(biāo)充電狀態(tài)相對(duì)于實(shí)際SOC而選擇地充電和放電。因此，控制器135可配置為使用記錄的行駛信息基于實(shí)時(shí)行駛狀況對(duì)電池模塊110充電或放電。記錄的行駛信息可向控制器135提供關(guān)于行駛路徑的某些特征的信息，這些信息為車輛100提供了更高效地重組和支出電能以存儲(chǔ)在電池模塊110中的能力。這樣的信息可包括關(guān)于車輛100的司機(jī)的信息、車輛100此前在行駛路徑中遇到的地理特征(例如山地、山區(qū)、轉(zhuǎn)彎等)、車輛100在行駛路徑中經(jīng)過的路面的種類(例如高速公路、地面街道、碎石路等)，諸如道路建設(shè)、天氣、車流這樣的道路狀況等。通過該和/或者其他信息，控制器135可識(shí)別沿行駛路徑在何時(shí)何處對(duì)電池模塊110充電或放電，以最大化燃料經(jīng)濟(jì)性。因此，控制器135可例如根據(jù)記錄的行駛信息調(diào)節(jié)目標(biāo)S0C，使得電池模塊110充電或放電，以避免電池模塊110的過度充電和過度耗盡。在一個(gè)可行實(shí)施例中，控制器135可配置為控制發(fā)動(dòng)機(jī)105、電動(dòng)機(jī)115、或車輛100中的任何其他裝置，以基于目標(biāo)SOC相對(duì)于實(shí)際SOC按需地對(duì)電池模塊110選擇性地充電或放電。例如，控制器135可配置為當(dāng)實(shí)際充電狀態(tài)落在目標(biāo)SOC之下時(shí)例如通過將發(fā)動(dòng)機(jī)105聯(lián)接至電動(dòng)機(jī)115而選擇性地聯(lián)接發(fā)動(dòng)機(jī)105和電動(dòng)機(jī)115。當(dāng)聯(lián)接時(shí)，電動(dòng)機(jī)115可接收發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩并例如產(chǎn)生可轉(zhuǎn)換成DC能量并存儲(chǔ)在電池模塊110中的AC能量?？刂破?35還可配置為實(shí)施再生制動(dòng)過程，如本領(lǐng)域所理解的，從而電動(dòng)機(jī)115可按需對(duì)電池模塊Iio充電，例如當(dāng)電池模塊110的實(shí)際SOC位于目標(biāo)SOC之下時(shí)。這樣的話，控制器135可直接或間接地控制電動(dòng)機(jī)115的運(yùn)行，以當(dāng)車輛100減速時(shí)將車輛100的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成諸如AC能量的電能。類似地，控制器35可按需地對(duì)電池模塊110放電，例如通過使用電輔助模式來駛上陡峭的山坡。
控制器135可和用戶界面125通信，且還可包括存儲(chǔ)裝置175或與其通信，該存儲(chǔ)裝置配置用于將信息存儲(chǔ)在例如查找表、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存庫、或其他類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中?？刂破?35可配置為接收從用戶界面125選擇的行駛路徑、記錄行駛信息、以及將記錄的行駛信息和選擇的行駛路徑相關(guān)聯(lián)。存儲(chǔ)裝置175可配置為存儲(chǔ)記錄的行駛信息以及相關(guān)聯(lián)地選擇的行駛路徑。存儲(chǔ)裝置175還可存儲(chǔ)在此前的行駛路徑中記錄的行駛信息?？刂破?35可配置為訪問和處理來自存儲(chǔ)裝置175的行駛信息，并根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置175中的參數(shù)在行駛之前、之中或之后調(diào)節(jié)目標(biāo)S0C?？刂破?35可配置為記錄來自任意數(shù)量的源的參數(shù)。例如，行駛信息可包括發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)105的速度、電動(dòng)機(jī)扭矩、電動(dòng)機(jī)115的速度等。此外，控制器135可配置為使用例如由位置傳感器130產(chǎn)生的位置信號(hào)確定車輛100的位置?？刂破?35可配置為以多個(gè)時(shí)步記錄發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、電動(dòng)機(jī)扭矩、電動(dòng)機(jī)速度、地理信息等的一個(gè)或多個(gè)的任意組合作為行駛信息?？刂破?35還可配置為使用一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)直接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、電動(dòng)機(jī)扭矩、電動(dòng)機(jī)速度等。替換地，控制器135可配置為基于控制信號(hào)獲得發(fā)動(dòng)機(jī)105和電動(dòng)機(jī)115的扭矩和/或速度。即，控制器135可配置為接收由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元145和/或電動(dòng)機(jī)控制單元150產(chǎn)生的控制信號(hào)，并從這些控制信號(hào)獲得發(fā)動(dòng)機(jī)105和/或電動(dòng)機(jī)115的速度和扭矩。在一種可行的方式中，控制器135可以多個(gè)時(shí)步取樣控制信號(hào)，并在每一個(gè)時(shí)步處獲得發(fā)動(dòng)機(jī)105、電動(dòng)機(jī)115或兩者的扭矩和/或速度。控制器135還可配置為基于除發(fā)動(dòng)機(jī)105和/或電動(dòng)機(jī)115的運(yùn)行狀況之外的其他因素調(diào)節(jié)目標(biāo)S0C。例如，控制器135可基于車輛100的一個(gè)或多個(gè)司機(jī)的特點(diǎn)調(diào)節(jié)目標(biāo)SOC0即，控制器135可識(shí)別具有不同駕駛風(fēng)格的不同人員，并由此，根據(jù)特定的司機(jī)調(diào)節(jié)目標(biāo)充電狀態(tài)?？刂破?35可例如經(jīng)由用戶界面125接收車輛100的司機(jī)的身份。此外，控制器135可配置為基于用戶通過用戶界面125提供的輸入而記錄行駛信息。這樣的輸入可包括啟動(dòng)或停止記錄行駛信息的命令、司機(jī)繞行從而選擇的行駛路徑不再是當(dāng)前的路徑的指示、或如果司機(jī)采用了不同于選擇路徑的路徑或如果由于諸如不常見的天氣或交通狀況而造成的環(huán)境原因而使得行駛不具典型性則舍棄已記錄信息的命令?？傮w地，諸如控制器135、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元145、電動(dòng)機(jī)控制單元150、變速器控制單元170等的計(jì)算系統(tǒng)和/或設(shè)備例如可使用多種操作系統(tǒng)中的任意一種，且可包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，其中所述指令可由諸如上述列出的計(jì)算設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)所執(zhí)行。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令可由使用多種編程語言和/或技術(shù)創(chuàng)建的計(jì)算機(jī)程序編譯或解釋，這包括但不限于，單獨(dú)地或組合地，Java 、C、C++、Visual Basic> Java Script、Perl等?？傮w地,處理器(諸如微處理器)示例性地從存儲(chǔ)器、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)等接收指令，且執(zhí)行所述指令，并由此執(zhí)行包括此處描述的一個(gè)或多個(gè)過程在內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)過程。所述指令以及其他數(shù)據(jù)可使用多種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)和傳輸。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(也被稱作處理器可讀介質(zhì))包括參與提供可由計(jì)算機(jī)(例如由計(jì)算機(jī)的處理器)讀取的數(shù)據(jù)(例如，指令)的任何非瞬時(shí)性(例如，有形)介質(zhì)。所述介質(zhì)可采用許多形式，這包括但不限于，非易失性介質(zhì)和易失性介質(zhì)。非易失性介質(zhì)可示例性地包括光盤或磁盤以及其他永久存儲(chǔ)器。易失性介質(zhì)可示例性地包括動(dòng)態(tài)可存取存儲(chǔ)器(DRAM)，其可構(gòu)成主存儲(chǔ)器。所述指令可由一種或多種傳輸介質(zhì)傳輸，這包括同軸纜線、銅線以及光纖，包括構(gòu)成聯(lián)接至計(jì)算機(jī)的處理器的系統(tǒng)總線的線。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的一些形式示例性地包括，軟 盤、柔性盤、硬盤、磁帶、任何其他磁性介質(zhì)、CD-ROM、DVD、任何其他光學(xué)介質(zhì)、穿孔卡片、紙 帶、任何其他具有孔圖案的物理介質(zhì)、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPR0M、任何其他存儲(chǔ)芯片或卡帶、或任何其他計(jì)算機(jī)可讀取的介質(zhì)。查找表、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫、或此處描述的其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可包括用于存儲(chǔ)、訪問和獲取各種種類數(shù)據(jù)的多種機(jī)構(gòu)，所述數(shù)據(jù)包括分級(jí)數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)中的一組文件、具有專用格式的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫、相關(guān)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)等。每一個(gè)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可被包括在計(jì)算設(shè)備中，采用諸如上述的一種計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，且可以多種方式中的任意一種或多種經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)被訪問。文件系統(tǒng)可從計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)訪問，且可包括以各種格式存儲(chǔ)的文件。RDBMS可在諸如前述的PL/SQL語言等用于創(chuàng)立、存儲(chǔ)、編輯和執(zhí)行存儲(chǔ)的過程的語言之外采用結(jié)構(gòu)化查詢語言(SQL)。控制器135可在控制器135被驅(qū)動(dòng)的任何時(shí)刻利用上述存儲(chǔ)器、處理器、軟件等。參見圖2，示出了示例性用戶界面125的示意性圖，該用戶界面可用在圖I的車輛100中。如上所示的用戶界面125包括顯示裝置180和多個(gè)按鍵185。顯示裝置180可包括任何配置為將信息電子顯示給用戶的裝置，該用戶可以是或者不是車輛100的司機(jī)。在一個(gè)可行實(shí)施例中，顯示裝置180可合并進(jìn)入車輛100的儀表盤(未示出)中。顯示裝置180可包括液晶顯示(IXD)裝置、發(fā)光二極管(LED)顯示裝置等。顯示裝置可用來提醒用戶選擇例如行駛路徑這樣的信息或提供其他當(dāng)調(diào)節(jié)目標(biāo)充電狀態(tài)時(shí)對(duì)控制器135有用的信息。此外，顯示裝置180可向用戶展示地圖、預(yù)定或經(jīng)編程的行駛路徑的列表、或任何其他信息。按鍵185可為位于顯示裝置180上的虛擬按鍵，或例如位于車輛100的儀表盤(未示出)上的實(shí)體按鍵。用戶可按壓一個(gè)或多個(gè)按鍵185以和用戶界面125互動(dòng)。例如，用戶可使用一個(gè)或多個(gè)按鍵185來選擇司機(jī)的身份、選擇行駛路徑、或經(jīng)由用戶界面125和控制器135互動(dòng)。替換地，當(dāng)選擇行駛路徑時(shí)，可將語音命令能力和按鍵185獨(dú)立地使用或一起使用。此外，用戶可使用一個(gè)或多個(gè)按鈕185，以對(duì)以下情況進(jìn)行通信何時(shí)起動(dòng)和/或停止記錄行駛信息，司機(jī)是否進(jìn)行了繞行或以其他的方式偏離選定的行駛路徑，以及用戶是否希望拋棄由于例如諸如異常天氣或交通狀況這樣的異常環(huán)境而記錄的行駛信息。如上所述，來自用戶或司機(jī)的輸入可被通信至控制器135，從而控制器135可使用最可靠的經(jīng)記錄的行駛信息調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)105、電動(dòng)機(jī)110或其二者的目標(biāo)充電狀態(tài)且控制發(fā)動(dòng)機(jī)105、電動(dòng)機(jī)110或其兩者的充電或放電。參見圖3,示出了示例性過程300的流程圖，該過程可用在圖I示出的車輛100中。和上述公開一致的其他實(shí)施例也是可行的。在圖塊305處，車輛100的司機(jī)選擇行駛路徑。例如，用戶界面125可促使用戶選擇預(yù)定的行駛路徑。行駛路徑可從預(yù)編程的行駛路徑的列表中選擇，或用戶可選擇輸入新的行駛路徑。在一種可行的方式中，用戶可選擇目的地，且用戶界面125可自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)行駛路徑，且提醒用戶選擇自動(dòng)產(chǎn)生的行駛路徑中的一個(gè)。在圖塊310處，控制器135基于在圖塊305處選擇的路徑改動(dòng)電池模塊110的目標(biāo)S0C?？刂破?35因此確定動(dòng)力傳動(dòng)系期望在選定的路徑上做些什么。例如，在給定此前記錄的行駛信息(其是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置175中的來自沿該同一行駛路徑的此前行程的行駛信息)的情況下，目標(biāo)SOC可使用選擇的行駛路徑而被改動(dòng)。如果沒有和選擇的行駛路徑相關(guān)聯(lián)的記錄信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置175中，則控制器135可使用默認(rèn)的目標(biāo)S0C。在一種可行的方式中，控制器135可改動(dòng)目標(biāo)S0C，以引入由最小目標(biāo)SOC和最大目標(biāo)SOC界定的范圍。在圖塊315處，控制器135(例如混合動(dòng)力控制處理器(HCP))從塊310接收改動(dòng)后的目標(biāo)路徑并記錄該值。圖塊315可包括記錄參數(shù)及將參數(shù)和沿行駛路徑的各個(gè)時(shí)間和位置相關(guān)聯(lián)。例如，控制器135可在多個(gè)時(shí)步記錄發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、電動(dòng)機(jī)扭矩、電動(dòng)機(jī)速度、地理信息等作為記錄信息。控制器135可使用一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)測(cè)量一些行駛信息，或替換地，分別從由電動(dòng)機(jī)控制單元150或發(fā)動(dòng)機(jī)控制器單元145產(chǎn)生的控制信號(hào)獲取電動(dòng)機(jī)115或發(fā)動(dòng)機(jī)105的扭矩和/或速度?？刂破?35可從例如由位置傳感器130產(chǎn)生的位置信號(hào)接收位置?？刂破?35可將記錄的行駛信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置175中。在圖塊320處，控制器135確定電池模塊的實(shí)際SOC。在圖塊321處，控制器135檢查電池模塊的經(jīng)校準(zhǔn)的SOC極限。如本領(lǐng)域所理解的，SOC限定為理論最大容量的最大/最小范圍，且SOC保持在該范圍中。來自圖塊320和.321的值被饋送進(jìn)入圖塊318。在圖塊318處，控制器135將來自圖塊320的實(shí)際SOC和圖塊321的硬性極限相比較，并傳輸來自步驟310的經(jīng)調(diào)節(jié)的目標(biāo)S0C，如由步驟321的硬性極限所需要地進(jìn)行限制。在圖塊330處，來自塊310的經(jīng)調(diào)節(jié)的目標(biāo)SOC或基于當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的SOC被向前傳輸。控制器135可轉(zhuǎn)回到并非基于預(yù)定路徑信息的目標(biāo)S0C，或繼續(xù)傳送基于選擇的行駛信息的經(jīng)調(diào)節(jié)目標(biāo)S0C。通過這樣的方式，控制器135可了解在行駛路徑中的不同于此前記錄的信息的情況。如上所述，記錄的參數(shù)可向控制器135提供關(guān)于行駛路徑的某些特征的信息，這些信息為車輛100提供了更佳地管理電能流動(dòng)的能力。通過這種和/或其他信息，控制器.135可識(shí)別沿行駛路徑何時(shí)何處對(duì)電池模塊110充電或放電，以最大化燃料經(jīng)濟(jì)性。因此，控制器135可例如根據(jù)記錄的參數(shù)調(diào)節(jié)目標(biāo)SOC，從而在給定行駛路徑的情況下，在合適的時(shí)間和地點(diǎn)為電池模塊110充電或放電。在圖塊345處，控制器135基于例如由位置傳感器130 (例如GPS、安吉星(OnStar )或其他方式)產(chǎn)生的位置信號(hào)確定車輛100的當(dāng)前位置。以這樣的方式，確定行駛路徑的狀態(tài)。在判定圖塊350處，控制器135基于位置信號(hào)確定行駛路徑是否完成?？刂破?35可使用從位置信號(hào)獲得的地理位置確定車輛100是否已經(jīng)到達(dá)其目的地。如果是，過程300可返回至圖塊305，以等待由用戶進(jìn)行的另一次行駛路徑選擇。如果控制器100還未到達(dá)其目的地，則過程300可返回至圖塊310。一些圖塊可迭代執(zhí)行，直至車輛100達(dá)到其目的地，從而示例性地，控制器135可基于車輛100的當(dāng)前地理位置和記錄的行駛信息持續(xù)調(diào)節(jié)目標(biāo)充電狀態(tài)。使用上述過程300，在行駛路徑上存儲(chǔ)的信息(例如去工作地點(diǎn)和從工作地點(diǎn)出 發(fā))允許控制器135優(yōu)化地管理與電池模塊110相關(guān)的能量流以及燃料能量的使用?？刂破?35可配置為自動(dòng)地關(guān)聯(lián)每一個(gè)都共享共同路徑的一對(duì)經(jīng)記錄路徑(B卩，共享同一路徑軌跡的去往或來自工作地點(diǎn)(或其他目的地)的路徑)?？刂破?35可用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)105，以在該一對(duì)記錄的行駛路徑中的一個(gè)期間對(duì)電池模塊110充電，且控制電動(dòng)機(jī)115以在該一對(duì)記錄的行駛路徑中的另一個(gè)期間對(duì)電池模塊110放電。作為示例性示例，如果有人每天在高速公路行駛20英里，則電池模塊110可被用于更多地降低發(fā)動(dòng)機(jī)載荷和增加燃料經(jīng)濟(jì)性。這可更高效且有效地完成，因?yàn)檐囕v100將從出口坡道駛來。S卩，控制器135可在坡道處發(fā)生預(yù)計(jì)恢復(fù)(？ ) (regeneration)的情況下降低SOC充電目標(biāo)。在城市的例子中，同一司機(jī)會(huì)在大部分上下班過程中處于交通堵塞狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)105可用于將電池模塊110充電至較通常的SOC更高的水平。一旦充電完成后，發(fā)動(dòng)機(jī)105可保持關(guān)閉而不是在處于走走停停的交通環(huán)境中頻繁地循環(huán)啟動(dòng)和關(guān)閉。EV運(yùn)行因此被較其通常的使用情況延長(zhǎng)。在示例性爬山模式中，當(dāng)駕車去工作地點(diǎn)時(shí)，司機(jī)駕駛車輛100上一坡度，而在駕車從工作地點(diǎn)回家時(shí)，從同樣的坡度下行。在這樣的情形中，司機(jī)信息可針對(duì)這兩個(gè)路徑(去工作地點(diǎn)和來自工作地點(diǎn))一起關(guān)聯(lián)，從而在上山行駛時(shí)可實(shí)現(xiàn)下山回行的優(yōu)點(diǎn)。即，當(dāng)預(yù)計(jì)到在同一山坡的下坡過程中預(yù)計(jì)有延長(zhǎng)的再生時(shí)，速度和載荷數(shù)據(jù)可用于允許爬山期間的更大的SOC消耗。盡管已經(jīng)對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式進(jìn)行了詳盡的描述，對(duì)本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域熟悉的技術(shù)人員將辨識(shí)出在所附的權(quán)利要求內(nèi)用于實(shí)施本發(fā)明的各種可替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力車輛，其包括 發(fā)動(dòng)機(jī)，配置為產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩； 電池模塊，配置為根據(jù)實(shí)際充電狀態(tài)(SOC)存儲(chǔ)且輸出電能； 電動(dòng)機(jī)，其和電池模塊電連通，且配置為至少部分地基于從電池模塊接收的電能產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)扭矩，其中該電動(dòng)機(jī)還配置為產(chǎn)生電能；和 控制器，其和發(fā)動(dòng)機(jī)、電池模塊、和電動(dòng)機(jī)通信，其中控制器配置為 記錄行駛路徑； 響應(yīng)于行駛路徑命令電池模塊的目標(biāo)SOC ； 按照目標(biāo)SOC所需要的，控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)中的至少一個(gè)，以對(duì)電池模塊充電或者放電； 在當(dāng)前行駛路徑中記錄來自發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)中的至少一個(gè)的行駛信息； 將當(dāng)前行駛路徑和經(jīng)記錄的行駛路徑進(jìn)行比較；和 在當(dāng)前行駛路徑是經(jīng)記錄的行駛路徑時(shí)至少部分地基于經(jīng)記錄的行駛信息在當(dāng)前行駛路徑中調(diào)節(jié)目標(biāo)S0C。
2.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述控制器配置為將每一個(gè)都共享共同路徑的一對(duì)經(jīng)記錄的行駛路徑自動(dòng)地關(guān)聯(lián)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)以在所述一對(duì)經(jīng)記錄行駛路徑中的一個(gè)過程中對(duì)電池充電，以及控制電動(dòng)機(jī)以在所述一對(duì)經(jīng)記錄行駛路徑中的另一個(gè)過程中對(duì)電池模塊放電。
3.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述控制器配置為在再生制動(dòng)過程中控制電動(dòng)機(jī)，以在實(shí)際SOC低于目標(biāo)SOC的情況下產(chǎn)生電能，對(duì)電池模塊充電。
4.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力車輛，其還包括用戶界面，該用戶界面與所述控制器通信且配置為從用戶接受至少一個(gè)輸入。
5.如權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述用戶界面配置為促使用戶選擇行駛路徑，且其中所述控制器配置為從所述用戶界面接受經(jīng)選擇的行駛路徑。
6.如權(quán)利要求5所述的混合動(dòng)力車輛，其還包括 存儲(chǔ)裝置，其和所述控制器通信且配置為存儲(chǔ)與經(jīng)選擇的行駛路徑相關(guān)的行駛信息； 其中所述控制器配置為向所述控制器供電時(shí)從所述存儲(chǔ)裝置獲取經(jīng)記錄的行駛信息。
7.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力車輛，其中控制器在多個(gè)時(shí)步處使用作為行駛信息的、以下項(xiàng)中的至少一個(gè)來計(jì)算經(jīng)調(diào)節(jié)目標(biāo)SOC :發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、電動(dòng)機(jī)扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、電動(dòng)機(jī)速度、電池模塊的實(shí)際S0C、和車輛的速度。
8.如權(quán)利要求7中所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述控制器在多個(gè)時(shí)步處使用作為行駛信息的以下每一項(xiàng)來計(jì)算經(jīng)調(diào)節(jié)目標(biāo)SOC :發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、電動(dòng)機(jī)扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、電動(dòng)機(jī)速度、和車輛速度。
9.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力車輛，其還包括 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，其與所述控制器通信且配置為產(chǎn)生控制信號(hào)，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和發(fā)動(dòng)機(jī)速度中的至少一個(gè)； 其中所述控制器配置為接收由所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)，并在行駛路徑中至少部分地基于接收到的控制信號(hào)在多個(gè)時(shí)步處記錄發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和發(fā)動(dòng)機(jī)速度中的至少一個(gè)。
10.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力車輛，其還包括 電動(dòng)機(jī)控制單元，其與所述控制器通信且配置為產(chǎn)生控制信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)扭矩和電動(dòng)機(jī)速度中的至少一個(gè)； 其中所述控制器配置為接收由所述電動(dòng)機(jī)控制單元產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)，并在行駛路徑中至少部分地基于接收到的控制信號(hào)在多個(gè)時(shí)步處記錄電動(dòng)機(jī)扭矩和電動(dòng)機(jī)速度中的至少一個(gè)。
全文摘要
一張混合動(dòng)力車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電池模塊、電動(dòng)機(jī)和控制器。該控制器控制電池模塊的目標(biāo)SOC，并還控制發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)機(jī)以根據(jù)目標(biāo)SOC對(duì)電池模塊充電或放電?？刂破髋渲脼樵谛旭偮窂街杏涗浶旭傂畔?，并至少部分地基于記錄的行駛信息在行駛路徑中調(diào)節(jié)目標(biāo)SOC。方法包括提醒用戶選擇行駛路徑、在行駛路徑中記錄行駛信息、至少部分地基于記錄的行駛信息調(diào)節(jié)目標(biāo)SOC、并根據(jù)調(diào)節(jié)的目標(biāo)SOC在行駛路徑中控制發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)機(jī)以對(duì)電池模塊充電/放電。
文檔編號(hào)B60W50/08GK102887144SQ20121024923
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者小杰拉爾德.J.西斯科, J.W.埃利斯三世, Z.J.皮爾里, K.V.雷法羅 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司