車輛能量管理系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣化車輛，更具體地，但非唯一地，涉及用于控制車輛的車輛能量管理系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電氣化車輛，例如混合動力電動車輛(HEV)、插電式混合動力電動車輛(PHEV)，電池電動車輛(BEV)或燃料電池車輛，不同于傳統(tǒng)的機動車輛之處在于，它們是通過一個或多個電機(即電動馬達和/或發(fā)電機)而不是內(nèi)燃機驅(qū)動，或者除了內(nèi)燃機之外還采用一個或多個電機(即電動馬達和/或發(fā)電機)驅(qū)動。也就是說，電氣化車輛具有不止一個動力來源。用于驅(qū)動電機的高壓電流典型地由具有一個或多個存儲能量的電池單元的高壓牽引電池系統(tǒng)提供。
[0003]某些電氣化車輛向駕駛者提供手動管理他/她的車輛的能量應(yīng)用的能力。例如，電氣化車輛可以在應(yīng)用電機而不需要借助于引擎來驅(qū)動車輛的電動車輛(EV)模式中運行，或可以在應(yīng)用引擎與電機一起來驅(qū)動車輛的混合(HEV)模式中運行。當錯誤處理時，可能會不充分地應(yīng)用電氣化車輛的整個電池容量，從而降低燃油經(jīng)濟。因此，車輛能量管理領(lǐng)域的進一步發(fā)展是必須的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一示例性方面的一種方法，包括，在應(yīng)用僅電功率推進車輛的電動車輛(EV)模式中控制車輛，以及其他。控制步驟可以基于行程預(yù)留的選擇。
[0005]在上述方法的進一步非限制性實施例中，行程預(yù)留是以英里或千米為單位的距離。
[0006]在上述任一方法的進一步的非限制性實施例中，方法包括在車輛已經(jīng)達到希望的路程(commute)部分后手動選擇EV模式，并且響應(yīng)手動選擇步驟在EV模式中驅(qū)動車輛。
[0007]在上述任何方法的進一步的非限制性實施例中，行程預(yù)留是用于控制車輛的后EV模式策略的部分。
[0008]在上述任何方法的進一步的非限制性實施例中，方法包括計算滿足行程預(yù)留需求所需要的相應(yīng)的電池荷電狀態(tài)。
[0009]在上述任何方法的進一步的非限制性實施例中，方法包括基于導(dǎo)航信息在EV模式中自動驅(qū)動車輛。
[0010]在上述任何方法的進一步的非限制性實施例中，方法包括在電荷消耗模式中運行車輛直到達到電荷維持水平，并且在已經(jīng)達到電荷維持水平之后在電荷維持模式中運行車輛。
[0011]在上述任何方法的進一步的非限制性實施例中，方法包括在達到與行程預(yù)留相應(yīng)的希望的路程部分后，在第二電荷消耗模式中運行車輛。
[0012]在上述任一方法的進一步的非限制性實施例中，方法包括將控制信號傳送到至少電機和引擎，以安排車輛的運行模式。
[0013]上述任何方法的進一步的非限制性實施例中，方法包括在車輛的駕駛者界面選擇行程預(yù)留。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的車輛控制方法，除其他外包括，選擇要預(yù)留的僅電功率行進的距離，用于在路程的后面部分驅(qū)動車輛；以及
[0015]基于在選擇步驟中預(yù)留的僅電功率行進的距離，在路程的后面部分控制車輛。
[0016]在上述方法的進一步的非限制性實施例中，方法包括計算驅(qū)動車輛行駛僅電功率行進距離所需要相應(yīng)的電池荷電狀態(tài)。
[0017]在上述任一方法的進一步的非限制性實施例中，響應(yīng)手動選擇EV模式執(zhí)行控制步驟。
[0018]在上述任何方法的進一步的非限制性實施例中，響應(yīng)導(dǎo)航信息自動執(zhí)行控制步驟。
[0019]在上述任何方法的進一步的非限制性實施例中，方法包括在路程的另一部分以HEV模式控制車輛。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的車輛能量管理系統(tǒng)，除其他外包括，設(shè)置為選擇行程預(yù)留的駕駛者界面，以及與駕駛者界面連通并且設(shè)置為基于預(yù)留的行程應(yīng)用僅電功率控制車輛的控制單元。
[0021]在上述系統(tǒng)的進一步的非限制性實施例中，車輛是插電式混合動力電動車輛(PHEV)。
[0022]在上述任一系統(tǒng)的進一步的非限制性實施例中，駕駛者界面包括行程預(yù)留選擇裝置。
[0023]在上述任何系統(tǒng)的進一步的非限制性實施例中，駕駛者界面包括具有EV模式按鈕、自動模式按鈕和HEV模式按鈕的模式選擇器。
[0024]在上述任何系統(tǒng)的進一步的非限制性實施例中，導(dǎo)航系統(tǒng)與控制單元連通。
[0025]前述內(nèi)容，權(quán)利要求或者下述說明書和附圖的實施方式，示例和變換，包括它們各個方面的任何或單個的各個特征，可以單獨應(yīng)用或以任何的組合應(yīng)用。本發(fā)明中所述的與一實施例關(guān)聯(lián)的特征適用于所有的實施例，除非這些特征不相容。
[0026]從下述的【具體實施方式】中，本發(fā)明的各種特征和優(yōu)勢對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見。下述簡要說明伴隨【具體實施方式】的附圖。
【附圖說明】
[0027]圖1示例性示出電氣車輛的動力傳動系統(tǒng)。
[0028]圖2以繪圖的方式示出電氣車輛的示例性運行模式。
[0029]圖3示出能夠用于控制電氣車輛的運行的車輛能量管理系統(tǒng)。
[0030]圖4示出車輛能量管理系統(tǒng)的駕駛者界面。
[0031]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的行程預(yù)留選擇裝置。
[0032]圖6示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的行程預(yù)留選擇裝置。
[0033]圖7示例性示出響應(yīng)駕駛者選擇的行程預(yù)留來控制車輛的車輛能量管理策略。
[0034]圖8示例性示出圖7的車輛能量管理策略的執(zhí)行。
[0035]圖9示出能夠用于控制電氣化車輛運行的另一電池能量管理系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0036]本發(fā)明涉及用于電氣化車輛的能量管理系統(tǒng)以及方法。駕駛者可以選擇用于在應(yīng)用僅電功率推進車輛的EV模式中運行車輛的行程預(yù)留。行程預(yù)留表示駕駛者希望在路程部分中為驅(qū)動車輛所預(yù)留的僅電功率行進的距離。該選擇可以在駕駛者界面進行，并且能夠以英里、千米為單位或其它單位表示。于此更詳細地說明這些和其它特征。
[0037]圖1示例性示出用于能夠執(zhí)行本發(fā)明的能量管理系統(tǒng)和方法的電氣化車輛12的動力傳動系統(tǒng)10。應(yīng)當理解的是，此處所述的概念不限于HEV，并且能夠延伸到其它電氣車輛，包括但不限于PHEV和燃料電池車輛。
[0038]在一實施例中，動力傳動系統(tǒng)10是功率分流系統(tǒng)，其能夠應(yīng)用包括引擎14和發(fā)電機16 (即第一電機)的組合的第一驅(qū)動系統(tǒng)，以及包括至少馬達36 (即第二電機)、發(fā)電機16和電池50的第二驅(qū)動系統(tǒng)。例如，馬達36、發(fā)電機16和電池50可以組成動力傳動系統(tǒng)10的電驅(qū)動系統(tǒng)25。第一和第二驅(qū)動系統(tǒng)生成扭矩，以驅(qū)動電氣化車輛12的一組或多組的車輛驅(qū)動輪30。
[0039]引擎14，例如內(nèi)燃機，以及發(fā)電機16可以通過動力傳輸單元18連接。在一非限制性的實施例中，動力傳輸單元18是行星齒輪組。當然，包括其它其它齒輪組和變速器的其它類型的動力傳輸單元，也可以用于將引擎14連接到發(fā)電機16。動力傳輸單元18可以包括環(huán)形齒輪20、太陽齒輪22以及托架組件24。當將發(fā)電機16用作發(fā)電機時，發(fā)電機16由動力傳輸單元18驅(qū)動，將動能轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機16能夠可選擇地用作馬達，將電能轉(zhuǎn)換為動能，從而對連接到動力傳輸單元18的托架組件24的軸26輸出扭矩。因為發(fā)電機16可操作地連接到引擎14，能夠通過發(fā)電機16控制引擎14的速度。
[0040]動力傳輸單元18的環(huán)形齒輪20可以連接到軸28，軸28通過第二動力傳輸單元32連接到車輛驅(qū)動輪30。第二動力傳輸單元32可以包括具有多個齒輪34A、34B、34C、34D、34E和34F的齒輪組。其他動力傳輸單元也可以是合適的。齒輪34A-34F將來自引擎14的扭矩傳送到差速器38，以將牽引提供給車輛驅(qū)動輪30。差速器38可以包括能夠?qū)⑴ぞ貍魉偷杰囕v驅(qū)動輪30的多個齒輪。第二動力傳輸單元32通