CN107406070A - 在确定达到或低于下燃料液位之后对混合动力车辆的运行 - Google Patents
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Abstract
本发明的一方面涉及一种用于运行混合动力车辆的方法,所述混合动力车辆包括用于驱动混合动力车辆的内燃机和电机。内燃机由燃料箱供给燃料,其中,燃料箱的燃料液位利用燃料液位传感器确定。电机由蓄能器供给电能。车辆支持纯电运行,在纯电运行中在内燃机关断的情况下车辆通过电机驱动。按照所述方法首先确定:燃料液位显示达到或低于下液位。响应于此地,关断内燃机并且车辆通过电机在纯电运行中在内燃机关断的情况下驱动。按照本发明的方法的特征在于,在车辆的纯电运行之后,只要满足用于特殊运行的一个或多个条件,再次接通内燃机并且通过内燃机在特殊运行中在内燃机接通的情况下驱动车辆。
Description
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的用于运行混合动力车辆的方法以及一种对应于所述方法的用于控制混合动力车辆的运行的控制设备,所述混合动力车辆包括用于驱动车辆的内燃机和电机。
背景技术
在这样的混合动力车辆中,内燃机由燃料箱供给燃料(例如汽油或柴油),其中,燃料箱的燃料液位利用燃料液位传感器确定。电机从蓄能器(例如蓄电池或电容器)供给电能。
车辆通过电机在纯电运行中可在内燃机关断的情况下驱动。
由文献DE 10 2012 108 485 A1已知一种用于运行包括内燃机和电机的混合动力车辆的方法,其中,如果用于为内燃机供应燃料的燃料箱空,混合动力车辆可纯电地通过电机驱动。当内燃机在燃料箱空的情况下失效时,混合动力车辆的纯电的继续行驶只在如下条件下能够实现,即,在驾驶员方面引入混合动力车辆的重新起动。为此优选首先关断并且随后又接通内燃机的点火。
在这样的混合动力车辆中,按照燃料液位的实施方式,传感器可能无法检测箱中燃料的一定的剩余量并且为驱动控制装置显示已经空的燃料箱,尽管还存在一定量的燃料。当传感器用信号表示空的燃料箱时,内燃机停止并且车辆只还利用电机在纯电运行中驱动直至电驱动装置的蓄能器的充电状态(SOC)下降到车辆也不再能在纯电运行中驱动。只要车辆未又加以一定的燃料最小量并且液位未再次达到确定的最小量(例如至少5l燃料),则驱动控制装置阻止内燃机重新起动,而只要蓄能器的充电状态过低,车辆就不能通过电机驱动,。
这样的运行方式具有如下缺点,即,车辆在燃料箱显示为空并且电蓄能器的充电状态过低的情况下不再能行驶,尽管在燃料箱中还存在足够的剩余燃料来行驶一定的路程,例如以便达到燃料加油站或充电站。在紧急情况或危险状况的情况下非常重要的可能是,仍还利用在燃料箱中的所述剩余燃料并且将车辆还通过内燃机运行一定的剩余行驶距离。
此外不利的是,在空地行驶的燃料箱的情况下,驾驶员在加油时可能将比其期待的燃料而显著更少的燃料填充到如燃料箱中,例如代替标明的箱容量45l而只填充42l。这可能在驾驶员方面导致误解,因为驾驶员期待,将燃料箱完全用空地行驶。
发明内容
本发明的任务是,给出一种与此相对改善的用于运行混合动力车辆的运行方法和一种相应改善的用于控制混合动力车辆的运行的控制设备,其中,还可以利用燃料箱中的剩余燃料。
该任务通过独立权利要求的特征解决。有利的实施形式在从属权利要求中说明。要指出,从属于独立权利要求的各权利要求的附加特征在没有独立权利要求的特征或只组合独立权利要求的部分特征的情况下可以形成单独的并且与独立权利要求的全部特征的组合相独立的发明,其可以成为独立权利要求、分案申请或在后申请的技术方案。这以相同的方式适用于在说明中描述的技术教导,其可以形成与独立权利要求的特征相独立的发明。
本发明的第一方面涉及一种用于运行混合动力车辆的方法,所述混合动力车辆包括用于驱动混合动力车辆的内燃机和电机。混合动力车辆典型地是所谓的并行混合,其中不仅电机而且内燃机作用到传动系上;在这里例如也可以规定,内燃机和电机作用到不同的车桥上(也称为轴混合)。混合动力车辆优选是插电式混合动力车辆,其中,电驱动装置的蓄能器可以在外部通过电网充电。
内燃机由燃料箱供给燃料(例如汽油或柴油),其中,燃料箱的燃料液位利用燃料液位传感器确定。燃料液位传感器例如是直接测量液位的传感器,例如是包括浮子的燃料液位传感器,可测量所述浮子的竖直液面高度(例如以与竖直液面高度相关联的电阻形式)。备选地也可想到借助流量传感器工作的燃料液位传感器。在这里测量取出的和添加的燃料量并且由此计算液位。
电机由蓄能器(例如蓄电池或电容器)供给电能。
车辆支持纯电运行,在所述纯电运行中在内燃机关断的情况下车辆通过电机驱动。
按照所述方法首先确定:燃料液位传感器显示达到或低于下液位。优选地,下液位对应于空的燃料箱,其中,在该情况下确定,燃料液位传感器显示空的燃料箱。然而如已经在开头说明的那样,尽管存在显示为空的燃料箱,典型地在燃料箱中还存在一定量的燃料。然而按照本发明的方法不限制于由燃料传感器识别为空的燃料箱的情况。
响应于此地,内燃机关断并且车辆通过电机在纯电运行中在内燃机关断的情况下驱动。在内燃机关断时为驾驶员优选给出尤其是视觉上的警告提示,例如,不再有内燃机式的行程。
按照本发明的方法的特征在于,在车辆的纯电运行之后(例如直至驾驶员由于缺乏可电运行性而停止车辆或车辆停车),内燃机再次接通并且车辆通过内燃机在特殊运行中在内燃机接通的情况下驱动,只要满足用于特殊运行的条件的话。也可以涉及多个条件,所有这些条件必须满足,借此内燃机可以接通并且车辆可以在特殊运行中通过内燃机驱动。
亦即按照本发明的方法允许,在存在用于特殊运行的所述一个或多个条件时再次起动内燃机并且在特殊运行中利用残留的剩余燃料例如来达到加油站。
因为剩余燃料至少部分地、优选甚至完全地可以被利用,避免在再装填时使驾驶员误解,因为驾驶员在再装填时发现了还处于燃料箱中的剩余燃料量(这在再装填时也许可能大致为零),其加上燃料的装填量等于车辆的标明的箱容量。
按照本发明的方法不限制于由燃料传感器识别为空的燃料箱的情况,而是可能也在如下情况下使用,即,内燃机例如在低于由传感器探测的下液位(1升燃料)时关断,从而车辆在纯电运行中驱动。按照本发明,如果满足用于特殊运行的所述一个或多个条件,则可以在关断内燃机的情况下稍后至少部分地利用残留的剩余燃料(例如1升)。下液位优选等于0至2升燃料的值,例如0升或1升。
可想到用于特殊运行的运行情况,在这些运行情况中没有内燃机运行。例如可以是,内燃机在下坡行驶时在特殊运行中不运行。
用于特殊运行的所述一个或多个条件可以包括如下条件,即,在车辆方面确定混合动力车辆的驾驶员方面的重新起动。重新起动例如借助用于关断点火的驾驶员方面的操作行为并且借助此后发生的用于接通点火的驾驶员方面的操作行为来触发,例如通过第一次操纵起/停按键以用于关断和第二次操纵起/停按键以用于接通;起/停按键的该顺序由车辆记录。点火的接通和关断也称为困境更换。
亦即当驾驶员例如在电气驱动装置缺乏可运行性的情况下(例如在停车的情况下)触发困境更换时,由此可以触发车辆在内燃机接通的情况下的特殊运行。
附加地或备选地,用于特殊运行的所述一个或多个条件可以包括,电气驱动装置的与电气驱动装置的可运行性相关联的至少一个运行参数满足对于电气驱动装置的可运行性降低的判据。例如用于特殊运行的条件可以是,充电状态(SOC-State of Charge)小于或小于等于用于充电状态的确定的阈值。
例如可以在车辆的重新起动时检查,充电状态是否小于或小于等于用于充电状态的阈值。当是这种情况时,激活特殊运行。否则例如激活纯电运行。
当优选构件诊断功能确定燃料不足并且优选基于燃料不足要求内燃机的关掉时,结束特殊运行并且关掉内燃机。例如由燃料高压泵的诊断功能确定不再存在更多燃料,从而要求关掉内燃机。因此内燃机还可以尽可能长地以剩余燃料运行,直至几乎不再有燃料。
本发明的第二方面涉及用于控制混合动力车辆的运行的控制设备,所述混合动力车辆包括用于驱动混合动力车辆的内燃机和电机。所述控制设备设置用于,确定:燃料液位传感器显示达到或低于下液位,并且响应于此地,触发内燃机的关断和通过电机在纯电运行中在内燃机关断的情况下对车辆的驱动。所述控制设备的特征在于,所述控制设备设置用于,在车辆的纯电运行之后,触发内燃机的接通和通过内燃机在特殊运行中在内燃机接通的情况下对车辆的驱动,只要满足用于特殊运行的一个或多个条件的话。
用于按照本发明的第一方面的按照本发明的方法的上述实施方式以相应的方式也适用于按照本发明的第二方面的按照本发明的控制设备。按照本发明的控制设备的在这里并且在权利要求中未明确说明的有利的实施例对应于按照本发明的方法的上述或在权利要求中所述的有利的实施例。
附图说明
以下借助附图借助实施例说明本发明。图中:
图1示出按照本发明的用于运行混合动力车辆的运行方法的实施例;以及
图2在行驶路程上的运行模式的示例性的顺序。
具体实施方式
在图1中示出按照本发明的用于运行混合动力车辆的运行方法的实施例。附图标记100表明正常运行。在正常运行100中,车辆可以并行地通过内燃机和电机(混合运行方式)、仅通过内燃机(内燃机的运行方式)或仅通过电机(电运行方式)驱动。车辆在正常运行状态100中以这三个运行方式的哪个来驱动的选择由混合运行策略承担,例如根据当前由驾驶员通过加速踏板要求的驱动力矩。在正常运行100中,持续监控燃料箱中的借助液位传感器测量的燃料液位FS。在询问110中检查:当前测量的液位FS是否小于等于值0,即检查:燃料传感器是否显示空的燃料箱。当不是这种情况时,车辆保留在正常运行100中。
只要测量的液位显示空的燃料箱(FS≤0),则车辆更换到纯电的强制运行120中,在所述纯电的强制运行中内燃机必须强制性地关断。在更换到纯电的强制运行120中时,用于关断内燃机的关断要求输出到内燃机的发动机控制器上,其方式为,二进制参量VM关断要求设置为1。只要内燃机在更换到纯电的强制运行120中之前是接通的,则关断所述内燃机,从而车辆通过电机在没有通过内燃机辅助的情况下驱动。在纯电的强制运行中,区别于正常运行100,强制地只使用电机用于驱动车辆。随着从正常运行状态100更换到纯电的强制运行120中,通过车辆驾驶舱中的仪表组合输出视觉上的警告提示,其用信号表示,燃料箱为空(参看步骤130)。此外在仪表组合中显示,以内燃机还可经过的行程VM_RW为零。此外持续地计算纯电还可经过的行程E_RW,例如根据车辆蓄电池的SOC和电的功率需求。只要纯电可经过的行程E_RW小于等于0(参看询问140),则在仪表组合中显示,总行程RW(RW=VM_RW+E_RW)为零(参看步骤150)。大约在该时刻发生车辆的停车。最迟在那时、但也已经在车辆的停车之前的任意时刻,驾驶员可以从纯电的强制运行120更换到特殊运行180中,在所述特殊运行中,内燃机再次可以用于驱动车辆。
为了更换到特殊运行180中,驾驶员必须通过两次操纵发动机起动/发动机停止按键来重新起动车辆;以下这也称为困境更换。在步骤160中定期检查困境更换的存在(在图1简称为KLW)。只要没有确定出困境更换,则车辆保留在纯电的强制运行模式120中。
当确定出困境更换时,则在询问170中检查,分别与电气驱动装置的可运行性相关联的运行参数SOC和TBAT的至少一个是否满足对于电气驱动装置的可运行性降低的判据。运行参数SOC给出用于为电气驱动机供电的蓄电池的充电状态SOC;运行参数TBAT对应于蓄电池的温度。
只要在车辆重新起动时,蓄电池的充电状态SOC小于阈值SOCTH或蓄电池温度TBAT处于从下界限温度TBAT,TH,u直至上界限温度TBAT,TH,o的温度窗口外(参看询问170),则在直接事先触发的困境更换的情况下(参看询问160)将车辆转换到特殊运行180中,在所述特殊运行中,内燃机可以再次用于驱动车辆。撤回用于关断内燃机的关断要求,其方式为,二进制参量VM关断要求设置为0,从而尽管存在FS≤0,混合运行策略还是可以触发内燃机的接通。特殊运行不是在每种情况下都表示内燃机接通;而是运行策略具有利用内燃机以用于驱动的可能性。
只要蓄电池的充电状态SOC大于等于阈值SOCTH并且蓄电池温度TBAT处于温度窗口中(参看询问170),则尽管存在通过驾驶员的重新起动,车辆还是保留在电的强制运行120中。
优选地,特殊运行180基本上对应于正常运行100,但具有如下区别,即,相比于正常运行100限制用于对蓄电池充电的充电功率。充电功率优选这样限制,使得通过仪表组合可通知给驾驶员的充电状态保持在如下阈值之下,在所述阈值之下为驾驶员显示空的车辆蓄电池。
在特殊运行中,混合运行策略可以再次起动内燃机,从而车辆可以以剩余的燃料例如行驶到加油站或充电站。
在特殊运行180中,不同构件的多个构件诊断功能(独立于燃料液位传感器地)监控燃料的存在,以便避免在缺乏燃料时的损害;例如燃料高压泵的诊断功能或催化器的诊断功能。当所述构件诊断功能之一确定:不再有燃料存在时,则在构件诊断功能方面要求关掉内燃机,从而车辆从特殊运行180再次更换到电的强制运行120中。例如燃料高压泵的诊断功能确定,不再有燃料可以抽吸,并且出于构件保护原因要求而关掉内燃机。
通过触发困境更换(参看询问190),可以再次从特殊运行180更换到电的强制运行120中,只要蓄电池的充电状态SOC大于等于阈值SOCTH并且蓄电池温度TBAT处于温度窗口中的话(参看询问200,其相当于询问170)。
当在困境更换时,蓄电池的充电状态SOC小于阈值SOCTH或蓄电池温度TBAT处于从下界限温度TBAT,TH,u直至上界限温度ΤΒΑΤ,ΤΗ,o的温度窗口外的话,则车辆保留在特殊运行180中。
当装填了确定的燃料最小量(例如5l)或更多时,不仅从特殊运行180而且从纯电的强制运行120更换到正常运行100中。
在图2中在下面的区域中示出混合动力车辆的运行模式的示例性的顺序、在中间的区域中示出测量的并且在仪表组合中示出的总行程RW=E_RW+VM_RW的变化过程并且在上面的区域中示出行程警告提示关于路程s的输出。
首先车辆处于正常运行100中;测量的燃料液位FS大于零。
在测量的总行程RW例如为90km时,第一行程警告300以图示的形式出现在仪表组合中。
在测量的总行程RW例如为50km时,第二行程警告310以图示的形式出现在仪表组合中。该图示区别于第一行程警告300地现在持续显示并且区别于第一行程警告300以警告色、例如黄色示出。此外在第二行程警告310的范畴内附加于图示而显示总行程RW。此外在仪表组合中还出现文本提示,所述文本提示在通过驾驶员确认之后才消失。
当测量的燃料液位FS达到零,即按照测量燃料箱据称为空时,则车辆从正常运行100更换到电的强制运行120中。此外出现燃料箱空警告提示320,其表明燃料箱空了。该燃料箱空警告提示320持续地与第二行程警告310交替地输出。
在以电的强制运行120的继续行驶期间,车辆蓄电池的充电状态SOC总是进一步下降,从而在确定的时刻出现车辆的停车。总行程RW于是下降为零。
只要驾驶员于是(或更早已经)触发了困境更换并且满足了询问170中的各条件之一,则车辆更换到特殊运行180中,在所述特殊运行中,内燃机再次可以用于驱动车辆,以便例如达到加油站。
只要车辆未及时加油或从外部充电,则稍后例如燃料高压泵的诊断功能确定,不再有燃料可以抽吸,这导致关掉内燃机。车辆然后再次更换到电的强制运行120中。通过特殊运行180可以在中途时间内发生车辆蓄电池的部分充电,从而车辆在电的强制运行120中还可以行驶短的路程,只要车辆不从外部充电或加油的话,然后才发生车辆的最终停车。
Claims (12)
1.用于运行混合动力车辆的方法,所述混合动力车辆包括用于驱动混合动力车辆的内燃机和电机,其中,所述内燃机由燃料箱供给燃料,燃料箱的燃料液位(FS)利用燃料液位传感器确定,电机由蓄能器供给电能,并且车辆通过电机在纯电运行中可在内燃机关断的情况下驱动,所述方法包括以下步骤:
-确定(110):燃料液位传感器显示达到或低于下液位;并且
-响应于此地,关断内燃机并且通过电机在纯电运行中(120)在内燃机关断的情况下驱动车辆,
其特征在于附加的步骤:
-在车辆的纯电运行(120)之后,只要满足用于特殊运行的一个或多个条件(160、170),就接通内燃机并且通过内燃机在特殊运行(180)中在内燃机接通的情况下驱动车辆。
2.按照权利要求1所述的方法,其中,下液位对应于空的燃料箱并且在最先提到的步骤中确定:燃料液位传感器显示空的燃料箱。
3.按照上述权利要求之一所述的方法,其中,用于特殊运行的所述一个或多个条件包括,确定(190)混合动力车辆的驾驶员方面的重新起动、尤其是在混合动力车辆停止时的重新起动。
4.按照权利要求3所述的方法,其中,为了确定混合动力车辆的驾驶员方面的重新起动,确定用于关断点火的驾驶员方面的操作行为和此后用于接通点火的驾驶员方面的操作行为。
5.按照上述权利要求之一所述的方法,其中,用于特殊运行(180)的所述一个或多个条件(160、170)包括,包括电机和蓄能器的电气驱动装置的与电气驱动装置的可运行性相关联的至少一个运行参数(SOC、TBAT)满足对于电气驱动装置的可运行性降低的判据。
6.按照权利要求5所述的方法,其中,确定:蓄能器的作为电气驱动装置的运行参数的充电状态(SOC)小于或小于等于预定的阈值(SOCTH)。
7.按照上述权利要求之一所述的方法,其中,用于特殊运行(180)的条件包括,
-确定(160)混合动力车辆的驾驶员方面的重新起动,并且
-包括电机和蓄能器的电气驱动装置的与电气驱动装置的可运行性相关联的至少一个运行参数(SOC、TBAT)满足(170)对于电气驱动装置的可运行性降低的判据。
8.按照权利要求7所述的方法,其中,对于如下情况,即,确定驾驶员方面的重新起动并且所述至少一个运行参数不满足对于电气驱动装置的可运行性降低的判据,则不触发在内燃机接通的情况下的特殊运行并且取而代之地车辆通过电机在纯电运行中(120)在内燃机关断的情况下驱动。
9.按照上述权利要求之一所述的方法,其中,当构件诊断功能确定了燃料不足并且尤其是接着基于燃料不足而要求关掉内燃机时,结束特殊运行(180)并且关掉内燃机。
10.按照上述权利要求之一所述的方法,其中
-在混合动力车辆的驾驶员方面的重新起动(190)的情况下,当确定:包括电机和蓄能器的电气驱动装置的与电气驱动装置的可运行性相关联的运行参数(SOC、TBAT)满足(200)对于电气驱动装置的可运行性降低的判据时,在先前的特殊运行(180)之后车辆再次在特殊运行(180)中在内燃机接通的情况下运行,并且
-在混合动力车辆的驾驶员方面的重新起动(160)的情况下,当确定:包括电机和蓄能器的电气驱动装置的与电气驱动装置的可运行性相关联的运行参数(SOC、TBAT)不满足对于电气驱动装置的可运行性降低的判据时,在先前的特殊运行(180)之后车辆再次在纯电运行中(120)在内燃机关断的情况下运行。
11.按照上述权利要求之一所述的方法,其中,所述混合动力车辆是插电式混合动力车辆。
12.用于控制混合动力车辆的运行的控制设备,所述混合动力车辆包括用于驱动混合动力车辆的内燃机和电机,其中,所述内燃机由燃料箱供给燃料,燃料箱的燃料液位(FS)利用燃料液位传感器确定,电机由蓄能器供给电能,并且车辆通过电机在纯电运行中可在内燃机关断的情况下驱动,其中,所述控制设备设置用于,
-确定(110):燃料液位传感器显示达到或低于下液位,并且
-响应于此地,触发关断内燃机和通过电机在纯电运行中(120)在内燃机关断的情况下对车辆的驱动,
其特征在于,
所述控制设备设置用于,在车辆的纯电运行(120)之后,只要满足(160、170)用于特殊运行的一个或多个条件,触发内燃机的接通和通过内燃机在特殊运行(180)中在内燃机接通的情况下对车辆的驱动。
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