剩余能量可行駛距離能量補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利申請(qǐng)涉及估計(jì)車(chē)輛的剩余能量可行駛距離。
【背景技術(shù)】
[0002]車(chē)輛以化學(xué)燃料、電力等形式包含一定量的推進(jìn)能量，該推進(jìn)能量允許車(chē)輛行駛一定的距離。車(chē)輛使用車(chē)載能量可行駛的距離可被稱為車(chē)輛可行駛里程。基于車(chē)輛中剩余能量的量預(yù)測(cè)的車(chē)輛可行駛里程通常被稱為剩余能量可行駛距離(DTE，Distance toEmpty)』ΤΕ或車(chē)輛可行駛里程可被設(shè)置用于任何類型的車(chē)輛，包括傳統(tǒng)車(chē)輛、電動(dòng)車(chē)輛、混合動(dòng)力車(chē)輛、插電式混合動(dòng)力車(chē)輛、燃料電池車(chē)輛、氣動(dòng)車(chē)輛等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種用于車(chē)輛的剩余能量可行駛距離(DTE)系統(tǒng)包括控制器，該控制器響應(yīng)于與車(chē)輛相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前溫度和預(yù)期的穩(wěn)態(tài)溫度之間的差異，基于可用的驅(qū)動(dòng)能量的量和能量損耗因子輸出DTE，能量損耗因子對(duì)一部分驅(qū)動(dòng)能量到熱的轉(zhuǎn)換負(fù)責(zé)，所述轉(zhuǎn)換使當(dāng)前溫度上升到穩(wěn)態(tài)溫度。
[0004]一種車(chē)輛包括至少一個(gè)輪胎和控制器。該控制器響應(yīng)于所述至少一個(gè)輪胎的當(dāng)前壓力和預(yù)期的穩(wěn)態(tài)壓力之間的差異，基于可用的驅(qū)動(dòng)能量的量和能量損耗因子輸出剩余能量可行駛距離，能量損耗因子對(duì)隨著所述至少一個(gè)輪胎的當(dāng)前壓力增加到穩(wěn)態(tài)壓力而進(jìn)行的一部分驅(qū)動(dòng)能量到熱的轉(zhuǎn)換負(fù)責(zé)。
[0005]—種估計(jì)車(chē)輛的剩余能量可行駛距離(DTE)的方法包括:響應(yīng)于檢測(cè)到預(yù)期在行駛周期的初始部分期間與車(chē)輛相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前溫度或壓力達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需的一段時(shí)間內(nèi)存在能量損耗狀況，基于可用的驅(qū)動(dòng)能量的量和與能量損耗狀況相關(guān)聯(lián)的能量損耗因子輸出DTE，能量損耗因子對(duì)隨著當(dāng)前溫度或壓力增加而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行的一部分驅(qū)動(dòng)能量到熱的轉(zhuǎn)換負(fù)責(zé)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，提供一種車(chē)輛，包括:至少一個(gè)輪胎；控制器，被配置為響應(yīng)于所述至少一個(gè)輪胎的當(dāng)前壓力和預(yù)期的穩(wěn)態(tài)壓力之間的差異，基于可用的驅(qū)動(dòng)能量的量和能量損耗因子而輸出剩余能量可行駛距離，能量損耗因子對(duì)隨著所述至少一個(gè)輪胎的當(dāng)前壓力增加到穩(wěn)態(tài)壓力而進(jìn)行的一部分驅(qū)動(dòng)能量到熱的轉(zhuǎn)換負(fù)責(zé)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，剩余能量可行駛距離還基于能量消耗率。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，能量消耗率是習(xí)得的能量消耗率。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，穩(wěn)態(tài)壓力與預(yù)定的閾值壓力相關(guān)聯(lián)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，提供一種估計(jì)車(chē)輛的剩余能量可行駛距離(DTE)的方法，包括:響應(yīng)于檢測(cè)到預(yù)期在行駛周期的初始部分期間與車(chē)輛相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前溫度或壓力達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需的一段時(shí)間內(nèi)存在能量損耗狀況，基于可用的驅(qū)動(dòng)能量的量和與能量損耗狀況相關(guān)聯(lián)的能量損耗因子而輸出DTE，能量損耗因子對(duì)隨著當(dāng)前溫度或壓力增加而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行的一部分驅(qū)動(dòng)能量到熱的轉(zhuǎn)換負(fù)責(zé)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，與車(chē)輛相關(guān)聯(lián)的溫度是變速器機(jī)油溫度，穩(wěn)定狀態(tài)與預(yù)定的閾值變速器機(jī)油溫度相關(guān)聯(lián)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，與車(chē)輛相關(guān)聯(lián)的溫度是車(chē)輛車(chē)廂溫度，穩(wěn)定狀態(tài)與閾值車(chē)廂溫度相關(guān)聯(lián)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，與車(chē)輛相關(guān)聯(lián)的溫度是加熱器芯溫度，穩(wěn)定狀態(tài)與閾值加熱器芯溫度相關(guān)聯(lián)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，與車(chē)輛相關(guān)聯(lián)的壓力是輪胎壓力，穩(wěn)定狀態(tài)與閾值輪胎壓力相關(guān)聯(lián)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，DTE還基于能量消耗率。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，能量消耗率是習(xí)得的能量消耗率。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是具有剩余能量可行駛距離系統(tǒng)的車(chē)輛的示意圖。
[0018]圖2是示例性的剩余能量可行駛距離系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]根據(jù)需要，在此公開(kāi)本發(fā)明的具體實(shí)施例；然而，將理解的是，所公開(kāi)的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的示例，本發(fā)明可以以各種和替代的形式實(shí)施。附圖不一定按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅僅作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0020]準(zhǔn)確學(xué)習(xí)車(chē)輛的能量消耗特性對(duì)于車(chē)輛的DTE估計(jì)的準(zhǔn)確度而言是重要的。許多車(chē)輛通過(guò)將習(xí)得的車(chē)輛的能量消耗率或效率(對(duì)于電動(dòng)車(chē)輛來(lái)說(shuō)為公里/瓦時(shí)或?qū)τ趥鹘y(tǒng)車(chē)輛來(lái)說(shuō)為英里/加侖)與可用能量(電動(dòng)車(chē)輛為瓦時(shí)或傳統(tǒng)車(chē)輛為燃料的加侖數(shù))相乘而使用剩余能量可行駛距離(DTE)估計(jì)。
[0021]影響DTE估計(jì)的準(zhǔn)確度的挑戰(zhàn)會(huì)是可隨時(shí)間變化的各種噪聲因子的影響。與可在長(zhǎng)時(shí)間尺度內(nèi)發(fā)生變化的環(huán)境溫度相比，可在短時(shí)間尺度內(nèi)周期性地變化的噪聲因子(諸如車(chē)輛預(yù)熱或氣候控制瞬態(tài))暫時(shí)影響車(chē)輛的能量消耗率或效率。
[0022]目前的DTE估計(jì)方法可通過(guò)對(duì)在固定操作周期內(nèi)所觀測(cè)的能量消耗進(jìn)行濾波而學(xué)習(xí)能量消耗效率。通過(guò)在較長(zhǎng)的操作周期內(nèi)學(xué)習(xí)能量消耗，目前的方法試圖忽略能量消耗的短期變化同時(shí)慢慢適應(yīng)長(zhǎng)期變化。在實(shí)踐中，能量消耗的短期瞬態(tài)變化會(huì)相當(dāng)顯著并會(huì)導(dǎo)致估計(jì)的能量消耗在補(bǔ)償不足期和過(guò)度補(bǔ)償期之間波動(dòng)，導(dǎo)致DTE估計(jì)不準(zhǔn)確。
[0023]車(chē)輛的剩余能量可行駛距離估計(jì)系統(tǒng)可通過(guò)識(shí)別可在較短的時(shí)間尺度內(nèi)影響能源消耗率的噪聲因子而得到改進(jìn)。如果噪聲因子滿足下列條件的組合，則該系統(tǒng)可識(shí)別這些噪聲因子:
[0024]I)車(chē)輛傳感器可檢測(cè)到噪聲因子的存在。
[0025]2)噪聲因子的可預(yù)測(cè)的影響。
[0026]3)噪聲因子影響車(chē)輛的推進(jìn)或非推進(jìn)能量消耗率。
[0027]4)噪聲因子具有已知的持續(xù)時(shí)間或時(shí)間周期，在時(shí)間期滿時(shí)噪聲因子可達(dá)到穩(wěn)態(tài)狀況或?qū)?yīng)于穩(wěn)態(tài)條件的狀況。
[0028]可滿足上面提到的條件的識(shí)別的噪聲因子可包括在車(chē)輛預(yù)熱期間經(jīng)歷的瞬態(tài)機(jī)油溫度或組件溫度、瞬態(tài)車(chē)廂加熱/冷卻行為以及瞬態(tài)輪胎壓力或溫度。
[0029]噪聲因子可被共同考慮，每個(gè)因子分配各自的權(quán)重。分配給每個(gè)因子的權(quán)重可取決于對(duì)車(chē)輛的能量消耗率的影響程度。
[0030]可通過(guò)提供DTE估計(jì)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲因子的補(bǔ)償，DTE估計(jì)架構(gòu)包括前饋瞬態(tài)能量消耗率估計(jì)器、能量消耗率學(xué)習(xí)算法、可用能量補(bǔ)償器和DTE計(jì)算器。
[0031]參照?qǐng)D1，提供了車(chē)輛10的示意圖。車(chē)輛10可以是電池電動(dòng)車(chē)輛（BEV)、傳統(tǒng)車(chē)輛或包括具有可操作地連接到變速器16的發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)12的混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛（HEV)。變速器16可包括可操作地連接到相關(guān)聯(lián)的牽引電池20的電機(jī)（諸如電動(dòng)馬達(dá)-發(fā)電機(jī)18)和齒輪箱22。雖然圖1的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)是混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，但是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的策略可以應(yīng)用于其他動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)配置。
[0032]發(fā)動(dòng)機(jī)14可經(jīng)由分離離合器（未示出）選擇性地結(jié)合到馬達(dá)-發(fā)電機(jī)18。發(fā)動(dòng)機(jī)14和馬達(dá)-發(fā)電機(jī)18均可通過(guò)將扭矩提供到齒輪箱22并最終到達(dá)車(chē)輛的車(chē)輪和輪胎26而用作車(chē)輛10的驅(qū)動(dòng)源。馬達(dá)-發(fā)電機(jī)18可由多種類型的電機(jī)中的任一種來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，馬達(dá)-發(fā)電機(jī)18可以是永磁同步馬達(dá)。
[0033]變速器16可使用用于變速器齒輪比換擋的多個(gè)摩擦元件而被構(gòu)造為階梯傳動(dòng)比變速器。變速器16可被構(gòu)造為經(jīng)由齒輪箱22內(nèi)的多個(gè)齒輪元件而產(chǎn)生多個(gè)前進(jìn)檔和倒檔。可替代地，變速器16可以是電控?zé)o級(jí)變速器（eCVT)，其可被構(gòu)造為產(chǎn)生任意數(shù)量的齒輪比。
[0034]控制器30可被配置為在電量消耗模式下操作車(chē)輛10或動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)12,在所述電量消耗模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)14可經(jīng)由分離離合器（未示出）與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)12的