本發(fā)明涉及包括熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和具有能量存儲設(shè)備的電機(jī)的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的管理。

背景技術(shù)：

已知通過尋求對地勢的最佳利用作為潛在的能量回收源來利用車輛行駛的道路的地形相關(guān)聯(lián)的信息。

已知的能源管理策略使存儲設(shè)備中的能量水平適于優(yōu)化在斜坡上的再生。然而，在這些策略中，僅當(dāng)坡度相對陡峭時(shí)，將下坡道路情況視為潛在的能量源。

wo2014/058383公開了一種方法，其中使用地理位置系統(tǒng)計(jì)算即將到來的路段的預(yù)期速度以便確定即將到來的坡度是否將導(dǎo)致再生制動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

存在進(jìn)一步改進(jìn)管理混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法的需求，以進(jìn)一步減少燃料的消耗。

本發(fā)明通過管理包括熱力發(fā)動(dòng)機(jī)及具有能量存儲設(shè)備的電機(jī)的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法來解決，車輛具有關(guān)于即將到來的下坡道路部分的地形的信息，該方法中車輛的功率需求是作為所述部分的坡度和所述部分中的速度限制的函數(shù)來預(yù)測，其中還預(yù)測驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的操作模式，所述操作模式至少從以下選擇：

-滑行下降，

-由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輔助的下降，優(yōu)選地僅由電機(jī)輔助，

-通過再生能量制動(dòng)的下降，

并且其中存儲系統(tǒng)中的能量水平作為所述預(yù)測的函數(shù)在到達(dá)所述部分之前被適配。

由于本發(fā)明，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以以優(yōu)化的方式操作，包括斜坡相對較淺的斜坡情況。

能量存儲設(shè)備優(yōu)選是電化學(xué)的。

在該方法的一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)測的操作模式通過再生能量而制動(dòng)下降，并且存儲設(shè)備中的能量水平在到達(dá)所述部分之前被修改，使得在離開所述部分時(shí)，存儲設(shè)備中的能量水平高于到達(dá)所述部分的水平，且存儲設(shè)備中的能量的水平優(yōu)選地達(dá)到其上限。

存儲設(shè)備中的能量水平也可以在到達(dá)所述部分之前增加。例如，存儲設(shè)備中的能量水平在開始下降之前增加，使得能量存儲設(shè)備能夠提供在整個(gè)下降期間維持車輛的授權(quán)極限速度所需的所有能量，操作模式然后優(yōu)選地為僅由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

優(yōu)選地，功率需求還基于車輛在所述部分上的授權(quán)的已知限制速度來預(yù)測。

優(yōu)選地，目的是當(dāng)車輛在所述部分上行駛時(shí)，存儲設(shè)備中的能量水平在最小和最大極限之間演變。

關(guān)于地形的信息可以從地理位置系統(tǒng)，特別是gps系統(tǒng)和/或其他車輛接收。

當(dāng)車輛行駛在即將到來的道路部分上時(shí)，車輛可以保持恒定的速度，并且可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)測。

本發(fā)明還包括配備有適于實(shí)現(xiàn)如上所述的根據(jù)本發(fā)明的方法的計(jì)算設(shè)備的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

本發(fā)明還包括配備有根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的混合動(dòng)力車輛。

附圖說明

在閱讀以下對一個(gè)非限制性實(shí)施例的詳細(xì)描述并檢查附圖之后，將更好地理解本發(fā)明，其中：

-圖1是可以在根據(jù)本發(fā)明的管理驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法中使用的算法的示例，

-圖2表示作為車輛速度和坡度的函數(shù)的功率需求的變化的示例，以及

-圖3和圖4示出了存儲設(shè)備中的能量隨著時(shí)間及作為道路地形的兩個(gè)示例的車輛的高度的函數(shù)的變化。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明適用于包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10(也稱為動(dòng)力總成)的混合動(dòng)力車輛，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和具有能量存儲設(shè)備的電機(jī)。

熱力發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞可用于經(jīng)由適當(dāng)變速器驅(qū)動(dòng)車輛車輪的扭矩。該熱力發(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)，例如柴油或汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，或者用其它液體或氣體燃料例如乙醇或氫氣操作的發(fā)動(dòng)機(jī)。

電機(jī)可以是能夠作為發(fā)電機(jī)可逆地操作的馬達(dá)。

存儲設(shè)備可以是電化學(xué)的和/或慣性的，優(yōu)選是電化學(xué)的，例如電池或一個(gè)或多個(gè)超級電容器。

車輛包括信息設(shè)備，使其有可能獲得未來道路的地形。

所述設(shè)備包括例如gps接收器的地理位置數(shù)據(jù)接收器12。地理位置數(shù)據(jù)使得可以實(shí)時(shí)地了解車輛的位置，并且通過詢問地圖數(shù)據(jù)庫，了解未來道路的地形，特別是斜坡的存在和斜坡的程度。地圖數(shù)據(jù)的來源可以是車載源。

地形數(shù)據(jù)可以等同地來自其他傳感器14，特別是在車輛彼此交換數(shù)據(jù)的交互式道路網(wǎng)絡(luò)的情況下，特別是當(dāng)彼此通過時(shí)。

地圖數(shù)據(jù)源還可以提供關(guān)于可能存在將導(dǎo)致駕駛員減速的速度限制的信息。

車輛包括諸如用于管理驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10的操作的電子電路的計(jì)算設(shè)備40，其在圖1的算法的步驟20中從至少地形和授權(quán)的速度限制信息確定要提供的功率，以行駛即將下坡的道路部分。

計(jì)算可以基于各種假設(shè)來實(shí)現(xiàn)，特別是假設(shè)車輛速度等于授權(quán)速度限制，特別是當(dāng)交通暢通無阻時(shí)。

在圖2中可以看到，車輛的速度越高，功率需求就越大。電力需求在一定范圍的速度下是負(fù)的，當(dāng)坡度越陡峭時(shí)，電力需求的范圍就越寬。

如果允許坡度和速度的功率需求p高于閾值x2，則能量再生是不可能的且驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須保持在驅(qū)動(dòng)模式中，優(yōu)選地，如果存儲設(shè)備中的能量水平允許，則使用電機(jī)(電動(dòng)模式)作為動(dòng)力源，或使用熱力發(fā)動(dòng)機(jī)(混合動(dòng)力模式)。

計(jì)算設(shè)備40作為這種情況30的函數(shù)確定要發(fā)送到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10的命令。特別地，它們能夠在下降期間以電動(dòng)或混合動(dòng)力模式進(jìn)行操作。

如果功率需求p低于閾值x1，則可以使用坡度來再生能量存儲設(shè)備，并且作為所述情況50的函數(shù)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10。計(jì)算設(shè)備可以在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上的再生模式中進(jìn)行操作。

如果功率需求p在兩者之間，即x1≤p≤x2，則作為所述情況60的函數(shù)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10以斷開車輪并允許車輛滑行。

下坡部分可以被分成具有不同坡度的、操作模式改變的多個(gè)部分。

根據(jù)所識別的功率需求和采用的操作模式，也可以確定要達(dá)到的目標(biāo)能量水平，例如車輛能夠在下坡道路部分上保持預(yù)期速度所需的能量水平。

基于所需能量水平和當(dāng)前能量水平之間的差異，可以在熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出和/或節(jié)省燃料的情況中在有利的條件下開始適應(yīng)上游存儲設(shè)備中的能量水平，以便當(dāng)車輛開始下降時(shí)后者存儲設(shè)備中的水平是最佳的。

例如，參考圖3將描述車輛將從水平部分71開始行駛到淺斜坡的下坡70的情況。

在評估了行駛下坡部分70的動(dòng)力需求之后，給出車輛的預(yù)測速度，存儲設(shè)備必須通過將其能量釋放到低水平ng得到高能量水平ni以提供克服空氣的摩擦并使車輛保持其速度所需的功率。高水平ni可以對應(yīng)于儲能的上限并且低水平ng對應(yīng)于低速。

在確定高能量水平ni的時(shí)刻t0，存儲設(shè)備中的當(dāng)前能量水平為nc，有nc<ni。

因此，必須從時(shí)刻t0車輛開始儲存更多的能量，以在下降開始的時(shí)刻t1>t0時(shí)達(dá)到能量水平ni。

一旦在時(shí)刻t2已經(jīng)行駛下降，則存儲設(shè)備中達(dá)到其低水平ng的能量儲備可以被重組，操作模式例如從t0和t1之間的混合動(dòng)力模式到t1到t2之間的電動(dòng)模式然后再到從t2開始的混合動(dòng)力模式。

在圖4的示例中，斜坡是足夠陡峭的，對于電力需求為負(fù)。在這種情況下，在t1到達(dá)斜坡部分之前，可以從t0開始減小存儲設(shè)備中的能量水平，在電動(dòng)模式下操作。存儲設(shè)備中的能量水平可以在時(shí)刻t1達(dá)到下限或使得在離開下降時(shí)存儲設(shè)備已經(jīng)充滿能量并達(dá)到上限的水平。

在下降期間，在t1和t2之間，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以再生模式操作，再生的能量存儲在存儲設(shè)備中。

本發(fā)明不限于剛剛描述的示例。

特別地，可以在開始下降前從諸如駕駛員的駕駛習(xí)慣的其他參數(shù)確定要存儲的功率需求和/或能量水平，這可以將車輛的預(yù)期速度校正為非授權(quán)速度限制的值。

表述“包括”必須理解為與“包括至少一個(gè)”同義。