本發(fā)明涉及控制電池的soc(荷電狀態(tài))，并且更特別地涉及配備有能夠在發(fā)動機離合器滑移時通過對發(fā)動機的扭矩儲備控制來防止電池的過度放電的控制器的混合動力車輛。

背景技術(shù)：

一般來說，混合動力電動車輛(hev)使用內(nèi)燃機和電動機作為動力源(動力源基于動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被分類為并聯(lián)型、串聯(lián)型或輕型)，并且還使用雙離合器自動變速器(dct)(在雙離合器自動變速器(dct)中，偶數(shù)齒輪組的輸入軸和奇數(shù)齒輪組的輸入軸分離且分別連接到兩個離合器)。

特別地，hev以ev模式(電動車輛模式)或以hev模式(混合動力電動車輛模式)操作，在ev模式下，僅電動機被用作動力源，在hev模式下，發(fā)動機和電動機兩者被用作動力源，并且hev配備有用于連接/斷開發(fā)動機和電動機的發(fā)動機離合器，以在ev模式和hev模式之間進行切換。

例如，當nc(常閉)型發(fā)動機離合器不操作時，nc型發(fā)動機離合器執(zhí)行連接發(fā)動機和電動機的hev模式，而當nc型發(fā)動機離合器操作時，nc型發(fā)動機離合器執(zhí)行斷開發(fā)動機和電動機的ev模式。

通常，發(fā)動機離合器的驅(qū)動狀態(tài)被定義為：“滑移”狀態(tài)，在“滑移”狀態(tài)下，離合器的兩端之間的速度差(rpm)大于某個值，并且產(chǎn)生離合器的摩擦；“鎖定”狀態(tài)，在“鎖定”狀態(tài)下，離合器的兩端之間沒有速度差，因此施加到輸入軸的扭矩以100％傳輸?shù)捷敵鲚S；以及“打開”狀態(tài)，在“打開”狀態(tài)下，輸入軸和輸出軸因它們的物理分離而不會彼此干擾。在這點上，滑移狀態(tài)、鎖定狀態(tài)和打開狀態(tài)中的每個狀態(tài)對應(yīng)于使用離合器中的油的液壓和回位彈簧的反彈壓力、離合器的兩端之間的速度差、離合器的輸入和輸出扭矩、離合器的扭矩容量等進行分類的發(fā)動機離合器的狀態(tài)中的一個，并且在作為hev的上級控制器的混合動力控制單元(hcu)中確定這些狀態(tài)。

因此，發(fā)動機離合器的滑移狀態(tài)、鎖定狀態(tài)和打開狀態(tài)對hev的ev模式/hev模式的切換具有影響。

然而，發(fā)動機離合器的滑移狀態(tài)發(fā)生在鎖定狀態(tài)之前，并且由此使電池進入到電池充電不可能狀態(tài)中，并且同時，即使在不超過一定量的soc中也不能減小電池的使用量，因此發(fā)生發(fā)動機rpm的下降。另外，使電池soc小于一定量或使電池放電的電池耗盡會使混合動力車輛無法行駛，尤其是當混合動力車輛不能單獨以發(fā)動機動力運行時。在上坡路上(在上坡路上，車輛反復地移動和停止且繼而頻繁發(fā)生發(fā)動機離合器的滑移)行駛時，這種狀況可能更糟糕。

特別地，當車輛在上坡路上運行時，電池放電到小于一定量的soc會降低混合動力車輛的駕駛性能，例如當在山岳地區(qū)中的彎路上運行時。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標是提供一種用于執(zhí)行防止電池的過度放電的方法的控制器，使得當發(fā)動機離合器在滑移狀態(tài)下時，如果soc不超過一定量，則通過使電池消耗較少來防止因不超過一定量的電池soc而造成的發(fā)動機rpm下降，并且特別地，通過防止在例如山岳地區(qū)中的上坡路上(在上坡路上頻繁發(fā)生發(fā)動機離合器的滑移)的電池放電，防止車輛不能行駛的狀態(tài)。此外，本發(fā)明涉及配備有此類控制器的混合動力車輛。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于獲得上面的目標的本發(fā)明提供了一種用于防止電池的過度放電的方法，包括以下步驟：當在行駛車輛的發(fā)動機運行的狀態(tài)下電池放電時，由控制器檢測車輛所行駛的道路的坡度；在檢測道路坡度之后，由控制器檢測將發(fā)動機與電動機連接或斷開的發(fā)動機離合器的離合器驅(qū)動狀態(tài)；在檢測發(fā)動機離合器的離合器驅(qū)動狀態(tài)之后，由控制器檢測電池的soc(荷電狀態(tài))；以及使用道路坡度、離合器驅(qū)動狀態(tài)和電池soc的組合，由控制器執(zhí)行允許在發(fā)動機中儲備更多扭矩的扭矩儲備控制，使得電池soc不降低到一定量以下。

在優(yōu)選實施例中，所述組合包括道路坡度的上坡路、離合器驅(qū)動狀態(tài)的滑移和soc的充電閾值。當在上坡路上發(fā)生滑移且soc的檢測值小于充電閾值時，所述組合被設(shè)定為用于阻止電池放電的因子，并且當設(shè)定了用于阻止電池放電的該因子時，控制器執(zhí)行扭矩儲備控制。

在優(yōu)選實施例中，當?shù)缆菲露葘?yīng)于平坦道路或下坡路時，道路坡度被設(shè)定為用于維持電池放電的因子，其中，當設(shè)定了用于維持電池放電的該因子時，控制器維持電池放電，但不執(zhí)行扭矩儲備控制。當發(fā)動機離合器的離合器驅(qū)動狀態(tài)對應(yīng)于鎖定和打開狀態(tài)中的任一個時，離合器驅(qū)動狀態(tài)被設(shè)定為用于維持電池放電的因子，其中，當設(shè)定了用于維持電池放電的該因子時，控制器維持電池放電，但不執(zhí)行扭矩儲備控制。當電池soc大于充電閾值時，電池soc被設(shè)定為用于維持電池放電的因子，其中，當設(shè)定了用于維持電池放電的該因子時，控制器維持電池放電，但不執(zhí)行扭矩儲備控制。

在優(yōu)選實施中，由g傳感器檢測道路坡度，其中所述g傳感器的檢測值被提供作為至控制器的輸入數(shù)據(jù)。由電池管理系統(tǒng)(bms)檢測電池soc，其中所述電池soc的檢測值被提供作為至控制器的輸入數(shù)據(jù)。

此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于實現(xiàn)上述目標的本發(fā)明提供一種被配置為與車輛使用的控制器，包括：當在車輛行駛在上坡路上期間發(fā)動機離合器滑移時，所述控制器利用電池的soc(荷電狀態(tài))的充電閾值；當在上坡路和滑移的狀況下電池soc小于充電閾值時，所述控制器通過扭矩儲備控制來防止電池的過度放電；以及所述控制器包含離合器滑移圖，在所述離合器滑移圖中，建立有取決于道路坡度的下坡路、平坦道路和上坡路的分類，發(fā)動機離合器的滑移狀態(tài)、鎖定狀態(tài)、打開狀態(tài)的分類，以及電池soc的充電閾值。

此外，根據(jù)本發(fā)明的又一方面，用于實現(xiàn)上述目標的本發(fā)明提供一種混合動力車輛，包括：控制器，包含離合器滑移圖，在所述離合器滑移圖中，建立有取決于道路坡度的下坡路、平坦道路和上坡路的分類，發(fā)動機離合器的滑移狀態(tài)、鎖定狀態(tài)、打開狀態(tài)的分類，以及電池的soc(荷電狀態(tài))的充電閾值，當在車輛行駛在上坡路上期間發(fā)動機離合器滑移時，所述控制器利用電池soc的充電閾值，并且當在上坡路和滑移的狀況下電池soc小于充電閾值時，所述控制器通過扭矩儲備控制來防止電池的過度放電；作為動力源的發(fā)動機和電動機，其由所述控制器控制，并且與所述發(fā)動機離合器連接或斷開；g傳感器，用于檢測道路坡度；電池，由電池管理系統(tǒng)(bms)控制，使得通過驅(qū)動電動機和由發(fā)動機充電來維持電池soc；雙離合器自動變速器(dct)，由扭矩控制單元(tcu)控制；以及混合動力起動發(fā)電機(hsg)，當發(fā)動機啟動時，hsg連接到發(fā)動機的曲軸以驅(qū)動發(fā)動機。

在優(yōu)選實施例中，所述控制器可以是用于發(fā)動機的電子控制單元(ecu)和混合動力控制單元(hcu)，并且所述hcu經(jīng)由can與所述控制器通信并充當上級控制器。

根據(jù)本發(fā)明的用于防止電池的過度放電的方法具有良好的效果：在混合動力車輛的行駛狀態(tài)下，維持電池soc不降低到一定量以下。

此外，根據(jù)本發(fā)明的混合動力車輛具有以下效果：當車輛行駛在上坡路(在上坡路上頻繁發(fā)生發(fā)動機離合器的滑移)上時，維持電池soc不降低到一定量以下，由此防止因電池的過度放電而造成的任何操作暫停。

另外，根據(jù)本發(fā)明的混合動力車輛即使在山岳地區(qū)的道路(在山岳地區(qū)的道路上，上坡路的條件更加糟糕)上也能夠防止因電池的過度放電而造成的任何操作暫停，并且因此具有提高適銷性的效果。

應(yīng)當理解，本發(fā)明的上述一般描述和以下詳細描述都是示例性的和解釋性的，并且旨在提供如所要求保護的本發(fā)明的進一步的解釋。

附圖說明

將從與附圖結(jié)合的以下詳細描述更清楚地理解本發(fā)明的上面和其它目標、特征和其它優(yōu)點，在附圖中：

圖1根據(jù)本發(fā)明是用于防止電池的過度放電的方法的流程圖。

圖2根據(jù)本發(fā)明是示出配備有控制器的示例性混合動力車輛的圖示，控制器執(zhí)行用于控制電池的過度放電的邏輯。

具體實施方式

應(yīng)當理解，如本文中使用的術(shù)語“車輛”或者“車輛的”或者其他類似的術(shù)語一般包括機動車輛，諸如包括運動型多功能車(suv)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的客運汽車，包括各種船艇和艦船的船只，飛機等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合動力電動車輛、氫動力車輛和其他替代燃料車輛(例如，來自石油以外的資源的燃料)。如本文中所提到的，混合動力車輛是具有兩個或者更多動力源的車輛，例如，汽油電動車輛。

本文使用的術(shù)語僅用于描述特定的實施例，并不旨在限制本發(fā)明。如本文使用的單數(shù)形式“一種/個(a/an)”以及“所述”旨在也包括復數(shù)形式，除非上下文清楚地指出。應(yīng)當進一步理解，當在本說明書中使用時，術(shù)語“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”限定了所述特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、部件和/或其集合的存在或添加。如本文使用的術(shù)語“和/或”包括相關(guān)聯(lián)的列出的項目中的一個或多個的任何和全部組合。在整個說明書中，除非明確地相反描述，否則詞“包括(comprise)”和變型諸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”將被理解為暗示包含所述要素，但不排除任何其他要素。此外，在說明書中描述的術(shù)語“單元”、“-器”、“-機”和“模塊”意指用于處理至少一個功能和操作的單元，并且可以由硬件部件或軟件部件及其組合來實施。

另外，本發(fā)明的控制邏輯可以被體現(xiàn)為計算機可讀介質(zhì)上的非暫時計算機可讀媒體，計算機可讀介質(zhì)包含可執(zhí)行的程序指令，該程序指令由處理器、控制器等執(zhí)行。計算機可讀媒體的示例包括但并不局限于rom、ram、光盤(cd)-rom、磁帶、軟盤、閃存盤、智能卡和光學數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。計算機可讀介質(zhì)也可以分布在網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的計算機系統(tǒng)中，使得計算機可讀媒體如通過遠程信息處理服務(wù)器或者控制器局域網(wǎng)(can)以分布式方式進行存儲和執(zhí)行。

鑒于優(yōu)選實施例和附圖的以下詳細描述，對于相關(guān)技術(shù)中的這些普通技術(shù)人員來說，本發(fā)明的額外的目標、優(yōu)點和特征將更顯而易見。如果確定已知的相關(guān)技術(shù)的詳細描述可以不必要地混淆在其描述中的本發(fā)明的要點，則將省略其詳細描述。此外，為了便于描述和清晰，附圖中所例示的每條線的厚度和每個部件的尺寸可以被放大。而且，之后將描述的術(shù)語是考慮本發(fā)明的功能定義的術(shù)語，并且這些可以隨著用戶或操作員的意圖或?qū)嵺`變化。因而，應(yīng)該基于本文中所公開的整個內(nèi)容定義此類術(shù)語。

現(xiàn)在將詳細參考示例性實施例，附圖中例示了示例性實施例的示例。

圖1根據(jù)本發(fā)明示出用于防止電池的過度放電的邏輯的流程圖。如所示的，用于防止電池的過度放電的邏輯的特征在于，在發(fā)動機和電動機的鎖定之前滑移時優(yōu)選考慮電池的soc，然后在一定量以下的soc處停止電池的放電，使得防止因soc的降低而造成發(fā)動機rpm的下降。因此，配備有用于防止電池的過度放電的邏輯的車輛防止電池的放電，使得車輛不會落入行駛不可能狀態(tài)，行駛不可能狀態(tài)是因為當車輛在上坡路上(在上坡路上，車輛反復地移動和停止)行駛時發(fā)生電池的過度放電，并且由此soc降低到低于一定量，從而導致僅發(fā)動機行駛是不可能。

另一方面，圖2示出配備有控制器的示例性混合動力車輛，控制器執(zhí)行用于控制電池的過度放電的邏輯。如所示的，混合動力車輛100包括具有離合器滑移圖1-1的控制器1、用于檢測道路坡度的g傳感器10、用于控制電池20-1的soc的電池管理系統(tǒng)(bms)20、具有連接到曲軸的混合動力起動發(fā)電機(hsg)200-1的發(fā)動機200、通過發(fā)動機離合器400操作連接到發(fā)動機200/與發(fā)動機200斷開以在hev模式和ev模式之間切換的電動機300、以及由扭矩控制單元(tcu)控制的雙離合器自動變速器(dct)500。

特別地，控制器包括用于發(fā)動機的電子控制單元(ecu)和混合動力控制單元(hcu)，其中hcu經(jīng)由can與控制器通信，并且充當用于控制hev/ev模式和跛行回家(limphome)模式的上級控制器。離合器滑移圖1-1被建立有表，在該表中，被分類為滑移/鎖定/打開的發(fā)動機離合器驅(qū)動狀況與被分類為下坡路/平坦道路/上坡路的行駛道路的道路坡度彼此相互關(guān)聯(lián)。

在下文中，現(xiàn)在將參考圖2詳細描述根據(jù)本發(fā)明用于防止電池的過度放電的方法的實施例。在該情況下，控制主體是包括離合器滑移圖1-1或與離合器滑移圖1-1連接的控制器1，而控制器1可以是用于發(fā)動機的ecu、hcu或相互配合地執(zhí)行控制的ecu和hcu的組合。

步驟s10是控制器1檢測到行駛車輛處于電池放電行駛狀態(tài)下的狀態(tài)。

參考圖2，控制器1分別檢測發(fā)動機200、電動機300和發(fā)動機離合器400的操作狀態(tài)，并且經(jīng)由can網(wǎng)絡(luò)與bms20通信，以通過電池20-1的soc檢測荷電狀態(tài)。

步驟s20是由控制器1檢測車輛行駛環(huán)境的狀態(tài)，并且步驟s30是由控制器1確定行駛車輛是否進入到上坡路中的狀態(tài)。

參考圖2，控制器1將g傳感器10的檢測值讀取作為用于確定行駛道路的坡度的數(shù)據(jù)。g傳感器10的檢測值被用于確定行駛道路是下坡路、平坦道路，還是上坡路。于是，控制器1使用g傳感器10的檢測值和離合器滑移圖1-1的表，確定行駛道路的坡度是否對應(yīng)于下坡路、平坦道路和上坡路中的任一個。

作為結(jié)果，如果車輛沒有行駛在上坡路上，則控制器1前進到步驟s200，并且維持電池放電狀態(tài)，而如果車輛行駛在上坡路上，則控制器前進到步驟s40，并且繼續(xù)用于維持電池荷電狀態(tài)的下一個步驟。

步驟s40是由控制器1檢測發(fā)動機離合器400的離合器驅(qū)動狀態(tài)的狀態(tài)，并且步驟s50是由控制器10確定發(fā)動機離合器400是否處于滑移狀態(tài)的狀態(tài)。

參考圖2，控制器1檢測發(fā)動機離合器400的離合器驅(qū)動狀態(tài)為滑移、鎖定和打開中的任一個，并且確定基于離合器滑移圖1-1的表而確定為行駛在上坡路上的車輛的發(fā)動機離合器400是否處于滑移狀態(tài)。

作為結(jié)果，如果行駛在上坡路上的車輛的發(fā)動機離合器400并非處于滑移狀態(tài)，則控制器1前進到步驟s200，并且維持電池放電狀態(tài)，而如果行駛在上坡路上的車輛的發(fā)動機離合器400處于滑移狀態(tài)，則控制器前進到步驟s60，并且繼續(xù)用于維持電池荷電狀態(tài)的下一個步驟。

步驟s60是由控制器1檢測電池的soc的狀態(tài)，并且步驟s70是由控制器1確定soc的放電是否繼續(xù)的狀態(tài)。

參考圖2，在基于離合器滑移圖1-1的表，車輛被確定為行駛在上坡路上且發(fā)動機離合器400被確定為處于滑移狀態(tài)的狀態(tài)下，控制器1從bms20檢測電池20-1的soc的值，然后對檢測到的soc執(zhí)行確定，以確定是繼續(xù)還是中斷soc的放電。為此，控制器1應(yīng)用soc＜充電閾值的關(guān)系公式。這里，“＜”指代指示兩個值之間的量值關(guān)系的不等號，“soc＜充電閾值”意味著檢測到的soc的值小于充電閾值。特別地，充電閾值的值可以是使電池置于充電不可能狀態(tài)中的soc值或者發(fā)生發(fā)動機rpm下降的soc值。

作為結(jié)果，如果檢測到的soc的值不小于充電閾值，則控制器1前進到步驟s200，并且維持電池放電狀態(tài)，而如果檢測到的soc的值小于充電閾值，則控制器前進到步驟s100，并且繼續(xù)用于控制電池的過度放電的下一個步驟。

步驟s100是通過控制器1的控制防止電池20-1的放電的狀態(tài)，其中控制器1返回到步驟s60，然后根據(jù)充電閾值前進到步驟s100或步驟s200。

參考圖2，控制器1通過將扭矩儲備控制信號輸出到發(fā)動機200，并且允許更多的扭矩被儲備在發(fā)動機200中，來防止電池20-1的放電。

在這點上，應(yīng)當理解，典型的扭矩控制因為在扭矩減少時空氣進氣區(qū)間中剩余的空氣量進入，于是在通過調(diào)節(jié)點火正時適應(yīng)需求扭矩時存在這種過量空氣量，所以為了維持空燃比而應(yīng)額外地注入燃料量，由此導致燃料損失，但是扭矩儲備控制意味著用于通過在請求扭矩減少時計算小于需求扭矩的空氣量來控制過量空氣，以實現(xiàn)燃料經(jīng)濟性的提高的邏輯。

作為結(jié)果，混合動力車輛100可以通過在發(fā)動機200中儲備比總輸出扭矩更多的扭矩，并且由此允許電池20-1消耗更少，來防止電池20-1的放電。

如上面所討論的，根據(jù)該實施例用于防止電池的過度放電的方法在混合動力車輛100行駛在上坡路上期間，當發(fā)動機離合器400滑移時，考慮電池20-1的soc的充電閾值；在上坡路和滑移的狀態(tài)下，當電池soc小于充電閾值時，控制器進行控制，通過發(fā)動機200的扭矩儲備控制來防止電池20-1的過度放電；并且特別地，應(yīng)用于行駛在山岳地形(在山岳地形上，車輛反復移動和停止，并且繼而引起發(fā)動機離合器400的滑移)的混合動力車輛100的控制器1執(zhí)行扭矩儲備控制，以始終保護電池20-1的soc不降于一定量，并且由此防止混合動力車輛100的操作的任何暫停。

雖然參考具體實施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說將顯而易見的，在不脫離如在以下權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以作出各種改變和修改。