CN102123897B - 混合动力车辆的运行操作方法 - Google Patents

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Abstract

能够在内燃机驱动模式和/或电动机驱动模式下运行的混合动力车辆的运行操作方法，其中，在要驶过的、考虑以电动机驱动模式行驶的路段上，只有当一阈值被超越时，才实施向电动机驱动模式的转换，该阈值是代表在此路段上通过由内燃机驱动模式到电动机驱动模式的转换可达到的效率优势或者与此相关。从混合动力车辆的当前位置出发，前瞻性地依一个这样的路段对路线进行调查，如果识别出一个这样的路段，并且以电动驱动模式驶过此路段预计会导致混合动力车辆的蓄电池的充电状态下降至临界充电状态范围，则调整阈值。

Description

混合动力车辆的运行操作方法
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的混合动力车辆的运行操作方法，尤其是所谓“全混合动力”车辆的运行操作方法。
众所周知，混合动力车辆的特点是将一台内燃机与至少一台电机相结合。所谓的“全混合动力”(Fullhybrids)可以按照选择实现纯内燃机驱动，内燃机脱联或者关掉的纯电动机驱动，以及内燃机由所述至少一台电机加以辅助的联合驱动。为了节省燃料，当驾驶者所要求的驱动功率相对较小、电池的充电状态足够高并且其他的基本参数(例如当前的车辆速度、电池温度等等)都允许的情况下，全混合动力车辆的运行策略便转换至“电动行驶”运行模式。
纯电动行驶在远远低于5公里长的相对较短距离上所需的能量已经超出了当今蓄电池通常所能提供的能量。因此，在较长的堵车或较长的低速行驶区间，同例如交通得以疏解的区域一样，由于能量不足“电动行驶”运行状态会相当快地受到限制或结束。
本发明的目的是，提供混合动力车辆的一种运行操作方法，依此，可以在堵车区间或低速行驶区间尽可能长地进行电动行驶。
此目的通过权利要求1的特征得以实现。本发明的有利设计和发展可参见从属权利要求。
本发明的出发点是基于下述认识，即，驾驶者所要求的驱动功率越低，相对内燃机行驶运行来说，以电动行驶运行方式可能达到的节能潜力就越大。
因此，本发明的主导思想在于：在面临储存的电能不足的情况下，尽可能有前瞻性地将现有的电能“分配”给这样的路段，在该路段，与内燃机驱动相比电动机驱动的效率优势特别高。换句话说，在前瞻性地识别出或者预料到电能不足时，相对储能器中存有充足电能的状态而言，是限制“电动行驶-运行窗口”，其结果是导致能更好地使用现有的电能。
通过前瞻性地将电动行驶限制在驱动功率很低的路段，更长时间地提供能量用于(被限制的)电动行驶。当驾驶者所要求的驱动功率较高时，虽然电动操作方法有其特有的使用优势，但是相对较小，蓄电池中存在的能量不是在此时被“挥霍”，而是特别有针对性地被用在驾驶者所要求的驱动效率较低的时候，这在能量上来说是有益的，同时也能实现时间更长的电动行驶。
对于全混合动力车辆，通常只有在速度比较低的情况下，比如低于60km/小时，才可以纯电动行驶。根据本发明，在速度低于预设的可以实施纯电动行驶的“极限速度”的情况下，基于效率原因，只有当一“阈值”被超越时，才实施从内燃机运行模式到电动机运行模式的“切换”，该阈值是代表相对内燃机运行模式来说电动机运行模式可达到的效率优势或与之相关。
在说明书中和权利要求的概括中始终只采用单数形式的概念“阈值”应作非常宽泛的解释。此“阈值”可以是一个单独的参数或一个参数组或者一个矢量，也就是说，可以是多个参数、一个参数的一个范围或者多个参数的多个范围。例如，针对即将通过的相关路段的假设的或估计或者事先近似计算出来的平均车辆速度和/或驾驶者所要求的平均驱动功率等类似参数都可以作为“阈值”使用。
本发明的核心在于：
·从混合动力车辆的当前位置和当前运行状态出发，前瞻性地依一个路段或者依最近的路段对路线进行调查，在此路段，预计可以考虑向电动机驱动模式转换，以及
·如果认别出这样一个路段，并且以电动驱动模式驶过此路段预计会导致蓄电池的充电状态下降至临界充电状态范围，则对“阈值”进行“调整”，从该阈值起实际实施向电动机运行模式的转换。
对路线进行前瞻性调查是在这样的“视界”(Horizont)内进行的，该视界例如可以是实际充电状态下以电动驱动模式所能行驶的最大距离的n倍。这里，“n”为一个大于1的正实数。
如果预知例如在数公里的距离内有一堵车区间，在该堵车区间中可以纯电动行驶或者说从能量观点看纯电动行驶原则上是合适的，而蓄电池中没有足够的电能可用，足以确保能够纯电动地驶过该预期堵车区间的整个路程长度，则根据本发明，将对于切换到纯电动行驶模式有决定性的“阈值”或“阈值组”予以调整。在此方面，“调整”的意思是，与储能器中存在足够能量的状态相比，例如将切换至电动运行模式的起始速度降低。
作为选择或补充，可以规定：在阈值调整的情况下，在到达相关路段之前便已提高电池的额定充电状态，从而使得到达相关路段时储能器中有更多的电能可用并且在堵车区间能够更长地实施纯电动行驶或者尽可能纯电动地驶过整个堵车区间。这样，如果在前瞻性路线分析之际，识别出一个考虑电动行驶的路段的话，就可以提早地亦即在到达相关路段之前在内燃机运行模式下有针对性地给蓄电池充电，以便提高用于随即进行的电动行驶的“能量储备”。储能器的由此“受到限制的能量吸收能力”在堵车当中实际上并未带来什么损失，因为在低速时本来也几乎没有什么刹车能量可以回收。
在堵车区间或者说低速行驶区间的终端处，阈值或阈值组会重新复原到预设的初始值或初始值组。例如，当混合动力车辆的速度至少在一预定的时间段里超过了一预设的速度或者当车辆电子系统通过其他方式可以识别出堵车或低速行驶区间已经结束时，便会实施这样的“阈值复原”。
可以基于预设的准则以及针对具体路段当前的一般和/或实时的交通信息，来做出是否驶过这个考虑“电动行驶”的路段预计导致充电状态下降至临界充电状态范围的判断。例如，可以从通讯或者导航系统来获知：在某一路段上有比如30km/小时的限速。例如，通过一个向车辆“输入”实时交通信息资料的交通信息系统，可以获知在相关路段上出现堵车和由此引起的车流缓慢的信息。
可以基于一个针对相关路段假设的或者现有的、估计的速度图形和由此导出的充电状态(此充电状态是在当时设定的阈值情况下预期在相关路段终端处出现的)，做出是否驶过此路段预计导致充电状态下降至临界充电状态范围的判断。

Claims (15)

1.能够在内燃机驱动模式和/或电动机驱动模式下运行的混合动力车辆的运行操作方法，其中，在要驶过的、考虑以电动机驱动模式行驶的路段上，只有当一阈值被超越时，才实施向电动机驱动模式的转换，该阈值是代表在此路段上通过由内燃机驱动模式到电动机驱动模式的转换可达到的效率优势或者与此相关，
其特征在于：从混合动力车辆的当前位置出发，前瞻性地依一个这样的路段对路线进行调查，如果
·识别出一个这样的路段，并且
·以电动驱动模式驶过此路段预计会导致混合动力车辆的蓄电池的充电状态下降至临界充电状态范围，
则调整阈值。
2.根据权利要求1所述的操作方法，其特征在于：基于预设的准则以及针对此路段当前的一般和/或实时的交通信息，来做出是否驶过此路段预计导致充电状态下降至临界充电状态范围的判断。
3.根据权利要求1所述的操作方法，其特征在于：出发点为，如果在此路段上发生交通堵塞或者有规定的限速，则充电状态将下降至临界充电状态范围。
4.根据权利要求2所述的操作方法，其特征在于：出发点为，如果在此路段上发生交通堵塞或者有规定的限速，则充电状态将下降至临界充电状态范围。
5.根据权利要求3所述的操作方法，其特征在于：当堵车的长度超过一个规定的距离时才将其视为交通堵塞。
6.根据权利要求4所述的操作方法，其特征在于：当堵车的长度超过一个规定的距离时才将其视为交通堵塞。
7.根据权利要求3所述的操作方法，其特征在于：当堵车中的平均速度低于一个规定的速度时，此堵车才被视为交通堵塞。
8.根据权利要求4所述的操作方法，其特征在于：当堵车中的平均速度低于一个规定的速度时，此堵车才被视为交通堵塞。
9.根据权利要求5所述的操作方法，其特征在于：当堵车中的平均速度低于一个规定的速度时，此堵车才被视为交通堵塞。
10.根据权利要求6所述的操作方法，其特征在于：当堵车中的平均速度低于一个规定的速度时，此堵车才被视为交通堵塞。
11.根据权利要求1到10之任意一项所述的操作方法，其特征在于：基于一个针对此路段假设的速度图形近似地推导出或计算出在此路段终端处出现的充电状态，由此做出是否驶过此路段预计导致充电状态下降至临界充电状态范围的判断。
12.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于：所述速度图形是针对此路段现有的并已储存的速度图形。
13.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于：所述速度图形基于实时的、由混合动力车辆所接收的交通信息而产生。
14.根据权利要求1到10之任意一项所述的操作方法，其特征在于：所述临界充电状态范围被定义为低于一个固定地预设的极限值的充电状态范围。
15.根据权利要求1到10之任意一项所述的操作方法，其特征在于：对路线进行前瞻性调查是在这样的视界内进行的，该视界为实际充电状态下以电动驱动模式所能行驶的最大距离的n倍，其中，n＞1并且n是正实数项。
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