混合动力车辆及控制该混合动力车辆的驱动模式的方法技术

本发明专利技术公开一种混合动力车辆及控制该混合动力车辆的驱动模式的方法。该方法包括：将行驶路径划分为多个区间，并且针对多个区间中的每个区间计算每个区间行驶负载；利用计算的每个区间行驶负载来确定参考行驶负载，该参考行驶负载为根据电池的充电状态的变动从第一驱动模式改变到第二驱动模式的参考；以及设置多个区间中与参考行驶负载对应的区间为第一驱动模式行驶区间或者第一驱动模式和第二驱动模式共存的行驶区间。其中，设置步骤是通过考虑行驶路径上的与参考行驶负载对应的区间的速度和下一区间的速度来执行。

Hybrid Electric Vehicle and the Method of Controlling the Driving Mode of the Hybrid Electric Vehicle

The invention discloses a hybrid electric vehicle and a method for controlling the driving mode of the hybrid electric vehicle. The method includes: dividing the driving path into several intervals and calculating the driving load of each interval for each interval of the multiple intervals; determining the reference driving load by using the calculated driving load of each interval, which is a reference for changing the first driving mode to the second driving mode according to the change of battery charging state; and setting up multiple intervals. The interval corresponding to the reference driving load is that of the first driving mode or that of the coexistence of the first driving mode and the second driving mode. The setting step is performed by considering the speed of the interval corresponding to the reference driving load on the driving path and the speed of the next interval.

【技术实现步骤摘要】
混合动力车辆及控制该混合动力车辆的驱动模式的方法
本公开涉及一种混合动力车辆及控制该混合动力车辆的驱动模式的方法，更特别地，涉及一种混合动力车辆及该混合动力车辆的控制方法。尽管本公开适用于广泛的应用，但是本公开特别适用于利用到目的地的路径信息来切换与电池的充电量变动有关的驱动模式。
技术介绍
混合动力车辆(HEV)是指使用包括发动机和电动马达两种动力源的车辆。由于与仅具有内燃发动机的车辆相比，这种HEV具有良好的燃料效率、优异的动力性能且有利地减少了排气，因此正在努力研究和开发HEV。这种HEV可以根据哪种类型的动力传动系(PowerTrain)被驱动而以两种驱动模式运行。其中一种驱动模式是仅利用电动马达驱动的EV(电动车辆)模式，另一种驱动模式是通过驱动电动马达和发动机两者来获得动力的HEV(混合动力车辆)模式。HEV根据HEV行驶时的条件在两种模式之间执行切换。除了根据动力传动系区分驱动模式之外，特别是在插电式混合动力车辆(PHEV)的情况下，驱动模式可以参考电池的充电状态(StateofCharge；SOC)的变动而被区分为放电(ChargeDepleting；CD)模式或充电保持(ChargeSustaining；CS)模式。通常，车辆在CD模式下通过利用电池的电力驱动电动马达来行驶。在CS模式下主要利用发动机的动力，以防止电池SOC进一步降低。一般的PHEV的情况下，与诸如行驶负载、是否存在充电可能性、到目的地的距离等行驶条件无关地都以CD模式行驶，然后根据SOC耗尽而切换到CS模式。参照图1对此进行描述。图1示出了一般的插电式混合动力车辆(PHEV)执行模式切换的方式的一个示例。在图1中，横轴表示距离，上面曲线图的纵轴表示PHEV的电池SOC(充电状态)，下面曲线图的纵轴表示行驶负载。参照图1中的下面曲线图，在始发地和目的地之间存在市中心区、高速公路和国道区间，并且表示行驶负载按高速公路-国道-市中心区的顺序降低的路径。当一般的PHEV在这样的路径上行驶时，一般的PHEV不考虑行驶负载的变动而在出发时以CD模式启动，如果SOC降低到预设参考以下，则PHEV执行切换到CS模式。然而，CD模式在低速/低负载行驶的情况下具有相对有利的效率，而CS模式在高速/高负载行驶的情况下具有相对有利的效率。因此，如上所述，如果仅基于SOC值执行模式切换，则由于未考虑行驶负载和混合动力传动系的能量效率特性，因此效率可能根据路径而显著降低。参照图2描述混合动力传动系的这种能量效率特性。图2是描述一般的HEV(混合动力车辆)的动力传动系能量效率特性的示图。在图2中，横轴表示动力传动系的输出(Power)，纵轴表示动力传动系的系统效率。参照图2，使用电动马达的EV模式行驶在低输出区间中有效，然而，在EV模式的效率和HEV模式的效率彼此交叉的点A之后，HEV模式行驶更有效。此外，一般电动马达比发动机更早到达最大输出点C。因此，点A可以成为CS模式中发动机操纵的参考，并且HEV模式的效率达到最大的点B可以成为CD模式中发动机操纵的参考。为了改善上述效率问题，可以考虑自适应模式切换(自适应CD/CS)方案。自适应模式切换方案是在行驶比仅利用电动马达可驱动的纯电动行驶里程(AllElectricRange；AER)长的长距离的情况下，利用直到充电的距离(DistanceUntilCharge；DUC)、EV模式可行驶距离(DriveToEmpty；DTE)、行驶条件等，根据最佳效率自动切换CD/CS模式的控制方案。例如，在应用自适应模式切换方案的情况下，如果当前行驶负载等于或大于基于行驶条件的预定值，则车辆以CS模式行驶，如果行驶负载较低，则车辆可以以CD模式行驶。当然，如果即使在大的行驶负载区间中DUC≤DTE，则也可以通过利用CD驱动耗尽SOC来引导车辆在DUC中耗尽SOC。参照图3对这种自适应模式切换方案进行描述。图3示出了在一般的插电式混合动力车辆(PHEV)中应用自适应模式切换方案的情况下执行模式切换的方式的一个示例。假设图3中的横轴和纵轴的含义以及路径配置与图1所示相同。参照图3，初始行驶以CD模式启动。然而，当进入超过预设行驶负载的区间(此处为高速公路)时，尽管SOC等于或大于预定值，但CD模式切换到CS模式，然后在DUC≤DTE的区间中再次切换到CD模式，从而可以实现高效行驶。同时，车辆的燃料效率与行驶负载直接相关。空气阻力可以视为行驶负载之一。空气阻力与车速的平方和空气阻力系数成比例。由于速度反映驾驶员的意愿，因此首先考虑降低空气阻力系数的方案以降低空气阻力。作为这种方案之一，诸如HEV的环保型车辆具有主动空气风门(AAF)，主动空气风门(AAF)是安装在散热器格栅和散热器之间的、能够打开/关闭的风门。安装有主动空气风门的车辆可以通过在高速行驶时关闭风门来降低空气阻力；如果发动机室的内部温度升高，则车辆可以通过打开风门来将发动机室冷却到正常。然而，一般的自适应模式切换方案尽管考虑了每个模式行驶区间配置中的行驶负载和SOC，但是未考虑操纵与空气阻力相关联的主动空气风门。
技术实现思路
因此，本公开涉及一种混合动力车辆及控制该混合动力车辆的驱动模式的方法，基本上消除了由于现有技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。本公开的目的是提供一种更有效地执行模式切换控制的方法以及混合动力车辆。特别地，本公开提供一种有效切换驱动模式的方法和车辆，其中考虑了环保车辆的主动空气风门的操纵。可从本公开获得的技术任务不受上述技术任务的限制。并且，本公开所属
的普通技术人员从以下描述中可以清楚地理解其它未提及的技术任务。本公开的其它优点、目的和特征将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地对于本领域普通技术人员在研究以下内容时将变得显而易见，或者可以从本公开的实践中获知。本公开的目的和其它优点可以通过书面描述及其权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。为了实现上述目的和其它优点并且根据本公开的目的，如在本文实施和广泛描述的，根据本公开的一个实施例，提供一种控制混合动力车辆的模式切换的方法，该混合动力车辆具有根据发动机操纵情况的空气阻力系数改变装置，该方法可以包括：将行驶路径划分为多个区间，并且针对多个区间中的每个区间计算每个区间行驶负载；利用计算的每个区间行驶负载来确定参考行驶负载，该参考行驶负载为根据电池的充电状态的变动从第一驱动模式改变到第二驱动模式的参考；以及设置多个区间中与参考行驶负载对应的区间为第一驱动模式行驶区间或者第一驱动模式和第二驱动模式共存的行驶区间。其中，设置步骤是可以通过考虑行驶路径上的与参考行驶负载对应的区间的速度和下一区间的速度来执行。在另一方面，如本文实施和广泛描述的，根据一个实施例，提供一种混合动力车辆，具有根据发动机操纵情况的空气阻力系数改变装置，该混合动力车辆可以包括：第一控制单元，获取关于行驶路径的信息；以及第二控制单元，将行驶路径划分为多个区间，并且针对多个区间中的每个区间计算每个区间行驶负载，利用计算的每个区间行驶负载来确定参考行驶负载，该参考行驶负载为根据电池的充电状态的变动从第一驱动模式改变到第二驱动模式的参考，并且设置多个区间中与参考行驶负载对应的区间为第一驱动模式行驶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制混合动力车辆的模式切换的方法，所述混合动力车辆包括根据发动机操纵情况的空气阻力系数改变装置，所述方法包括：将行驶路径划分为多个区间，并且针对所述多个区间中的每个区间计算每个区间行驶负载；利用计算的所述每个区间行驶负载来确定参考行驶负载，所述参考行驶负载为根据电池的充电状态的变动从第一驱动模式改变到第二驱动模式的参考；以及设置所述多个区间中与所述参考行驶负载对应的区间为第一驱动模式行驶区间或者所述第一驱动模式和所述第二驱动模式共存的行驶区间，其中所述设置步骤是，通过考虑所述行驶路径上的与所述参考行驶负载对应的区间的速度和下一区间的速度来执行。

【技术特征摘要】
2017.11.01 KR 10-2017-01447731.一种控制混合动力车辆的模式切换的方法，所述混合动力车辆包括根据发动机操纵情况的空气阻力系数改变装置，所述方法包括：将行驶路径划分为多个区间，并且针对所述多个区间中的每个区间计算每个区间行驶负载；利用计算的所述每个区间行驶负载来确定参考行驶负载，所述参考行驶负载为根据电池的充电状态的变动从第一驱动模式改变到第二驱动模式的参考；以及设置所述多个区间中与所述参考行驶负载对应的区间为第一驱动模式行驶区间或者所述第一驱动模式和所述第二驱动模式共存的行驶区间，其中所述设置步骤是，通过考虑所述行驶路径上的与所述参考行驶负载对应的区间的速度和下一区间的速度来执行。2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述多个区间中存在两个区间与所述参考行驶负载对应时，所述设置步骤包括：将所述两个区间中的一个区间设置为所述第一驱动模式行驶区间；以及将所述两个区间中的另一个区间设置为所述第一驱动模式和所述第二驱动模式共存的行驶区间。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述设置步骤进一步包括：针对所述两个区间中的每个区间，计算对应区间速度的立方乘以预设的第一常数得到的值与所述行驶路径上的对应区间的下一区间速度的立方乘以预设的第二常数得到的值之和；以及将针对所述两个区间中的每个区间计算的和相互比较，其中所述设置为所述第一驱动模式行驶区间的步骤是，根据比较结果，将计算的和较小的区间设置为所述第一驱动模式行驶区间来执行。4.根据权利要求3所述的方法，其中，根据所述空气阻力系数改变装置的操作，当需要冷却所述发动机时，所述混合动力车辆具有第一空气阻力系数，而当不需要冷却所述发动机时，所述混合动力车辆具有第二空气阻力系数，所述预设的第一常数包括所述第一空气阻力系数，所述预设的第二常数包括所述第二空气阻力系数。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当进入所述第一驱动模式和所述第二驱动模式共存的行驶区间时，比较到所述行驶路径的目的地的剩余距离与所述第二驱动模式下可行驶的距离。6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：当作为比较结果，所述剩余距离较大时，以所述第一驱动模式行驶；以及当作为比较结果，所述可行驶的距离较大时，以所述第二驱动模式行驶。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述空气阻力系数改变装置包括主动空气风门，即AAF。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一驱动模式包括充电保持模式，即CS模式，所述第二驱动模式包括放电模式，即CD模式。9.一种计算机可读记录介质，所述计算机可读记录介质中记录用于执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙熙雲，赵真谦，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR