CN109969162A - 在电量消耗模式供热期间控制发动机功率的方法 - Google Patents

在电量消耗模式供热期间控制发动机功率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在电量消耗模式供热期间控制发动机功率的方法。在插电式混合动力电动车辆(PHEV)的电量消耗(CD)模式供热期间控制发动机功率的方法中：当车辆以CD模式行驶时，如果全自动温度控制器(FATC)运行发动机进行供热，则发动机功率根据供热所需的发动机的热量值进行控制，所述发动机的热量值利用发动机运行开始时的空调鼓风机的水平、外部空气温度以及冷却液温度而确定。

Description

在电量消耗模式供热期间控制发动机功率的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年12月27日提交的No.10-2017-0181233韩国专利申请的优先权，其全部的内容通过引用的方式结合于此。
技术领域
本发明涉及在插电式混合动力电动车辆(plug-in hybrid electric vehicle，PHEV)的电量消耗(charge depleting，CD)模式供热期间控制发动机功率的方法，更具体的，涉及在PHEV的CD模式下运行发动机进行供热时最佳地控制发动机功率的方法。
背景技术
在没有安装高电压正温度系数(PTC)加热器的插电式混合动力电动车辆中，当在电量消耗(CD)行驶期间需要供热时，发动机被启动以向车辆内部提供发动机的热量。
此时，发动机的热量受运行发动机时发动机功率的影响，而在相关技术中，不存在针对插电式混合动力电动车辆(PHEV)的控制，因此，即使在以CD模式行驶的情况下，车辆仍被识别为电量保持(charge sustaining，CS)控制(其中，电量状态(state of charge，SOC)为高)，使得最小发动机功率被选择以防止SOC过度充电。
然而，由于PHEV的CD模式行驶使用SOC来行驶，所以不需要用于防止SOC过度充电的控制。因此，在PHEV的CD模式行驶时的供热期间，发动机功率不是根据SOC进行控制的，需要找到影响所需的发动机热量值的因素，进行发动机功率的最佳控制，从而提高燃料效率。
发明内容
本发明的实施方案致力于提供一种在插电式混合动力电动车辆(PHEV)的CD模式供热期间控制发动机功率的方法，该方法能够通过根据影响供热所需的发动机的热量值的因素而不是根据PHEV的CD模式行驶时的供热期间的电量状态(SOC)来控制发动机功率，从而提高燃油效率。
本发明的其它目标和优点能够通过以下描述而理解，并且参考本发明的实施方案将会变得明显。进一步地，对于本发明所属领域的技术人员显而易见的是，本发明的目标和优点可以通过权利要求及其组合的手段实现。
根据本发明的实施方案，在PHEV的CD模式供热期间控制发动机功率的方法中，当车辆以CD模式行驶时，如果全自动温度控制器(FATC)运行发动机进行供热，则发动机功率根据供热所需的发动机的热量值进行控制，所述供热所需的发动机的热量值利用发动机运行开始时的空调鼓风机的水平、外部空气温度以及冷却液温度而确定。
发动机功率可以通过根据空调鼓风机的水平、外部空气温度以及冷却液温度而设定的发动机功率映射图进行控制。
发动机功率映射图可以是根据外部空气温度和冷却液温度的发动机功率值的图，并且可以根据空调鼓风机的水平分为高挡位发动机功率映射图、中挡位发动机功率映射图以及低挡位发动机功率映射图的三个挡位图。
发动机功率映射图可以是这样的形式，其中，随着外部空气温度或冷却液温度降低，发动机功率增大，而随着外部空气温度或冷却液温度升高，发动机功率减小。
根据本发明的实施方案，在PHEV的CD模式供热期间控制发动机功率的方法包括：CD模式确定步骤，其确定车辆是否以CD模式行驶；空调鼓风机挡位确定步骤，其根据空调鼓风机的水平来确定空调鼓风机的挡位；发动机功率映射图选择步骤，其根据在空调鼓风机挡位确定步骤中确定的空调鼓风机的挡位来选择发动机功率映射图；发动机功率设定步骤，其根据在发动机功率映射图选择步骤中选择的对于空调鼓风机的每一个挡位的发动机功率映射图通过监控外部空气温度和冷却液温度而设定最佳发动机功率；以及发动机启动步骤，其通过在发动机功率设定步骤中设定的发动机功率来运行发动机。
发动机功率映射图可以是根据外部空气温度和冷却液温度的发动机功率值的图，并且可以根据空调鼓风机的水平分为高挡位发动机功率映射图、中挡位发动机功率映射图以及低挡位发动机功率映射图的三个挡位图。
发动机功率映射图可以是这样的形式，其中，随着外部空气温度或冷却液温度降低，发动机功率增大，而随着外部空气温度或冷却液温度升高，发动机功率减小。
在CD模式确定步骤中，车辆是否以CD模式行驶可以是基于通过控制器局域网(CAN)通信从混合控制单元(hybrid control unit，HCU)发送的CD模式控制信号来确定的。
在空调鼓风机挡位确定步骤中，空调鼓风机的挡位可以通过将空调鼓风机的挡位分为高挡位、中挡位以及低挡位三个挡位来确定。
发动机功率映射图选择步骤可以包括高挡位发动机功率映射图选择步骤、中挡位发动机功率映射图选择步骤以及低挡位发动机功率映射图选择步骤。
在发动机启动步骤中，可以保持在发动机功率设定步骤中设定的发动机功率直至发动机关闭。
该方法可以进一步包括：CS模式供热步骤，当在CD模式确定步骤中确定出车辆不是以CD模式行驶时，执行CS模式供热。
附图说明
图1是示出根据本发明的在插电式混合动力电动车辆(PHEV)的电量消耗(CD)模式供热期间控制发动机功率的方法的流程图。
图2是示出在本发明中使用的发动机功率映射图的形式的示意图。
图3是示出根据本发明在PHEV的CD模式供热期间的高水平供热段、过渡段和稳定段的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对根据本发明的在插电式混合动力电动车辆(PHEV)的电量消耗(CD)模式供热期间控制发动机功率的方法进行详细描述。然而，为了不会不必要地模糊本发明的主旨，将省略已知的功能或配置的详细描述。
在根据本发明的PHEV的CD模式供热期间控制发动机功率的方法中，在车辆以CD模式行驶时，如果全自动温度控制器(FATC)运行发动机进行供热，则发动机功率根据供热所需的发动机的热量值进行控制，该热量值利用在发动机运行开始时的空调鼓风机的水平、外部空气温度以及冷却液温度而确定。
进一步地，在根据本发明的PHEV的CD模式供热期间控制发动机功率的方法中，发动机功率是通过根据空调鼓风机的水平、外部空气温度以及冷却液温度设定的发动机功率映射图来控制的。
图1是示出根据本发明在PHEV的CD模式供热期间控制发动机功率的方法的流程图。
参考图1，根据本发明的在PHEV的CD模式供热期间控制发动机功率的方法包括：CD模式确定步骤(S10)、空调鼓风机挡位确定步骤(S20)、发动机功率映射图选择步骤(S30)、发动机功率设定步骤(S40)、发动机启动步骤(S50)以及电量保持(CS)模式供热步骤(S60)。
CD模式确定步骤(S10)是基于通过控制器局域网(CAN)通信从混合控制单元(HCU)发送的CD模式控制信号来确定车辆是否以CD模式行驶的步骤。
当在CD模式确定步骤(S10)中确定出车辆是以CD模式行驶时，在空调鼓风机挡位确定步骤(S20)中，根据鼓风机的水平将鼓风机的挡位分为高挡位、中挡位以及低挡位三个挡位来确定鼓风机的挡位。
发动机功率映射图选择步骤(S30)是根据鼓风机的挡位(鼓风机的挡位在空调鼓风机挡位确定步骤(S20)中确定)选择提前设定的发动机功率映射图的步骤，并且包括高挡位发动机功率映射图选择步骤(S31)、中挡位发动机功率映射图选择步骤(S32)以及低挡位发动机功率映射图选择步骤(S33)。
图2是示出在本发明中使用的发动机功率映射图的形式的示意图。
参考图2，根据本发明的发动机功率映射图是根据外部空气温度和冷却液温度的发动机功率值的图，并且根据鼓风机的水平分为高挡位发动机功率映射图、中挡位发动机功率映射图以及低挡位发动机功率映射图三个挡位图。
高挡位发动机功率映射图、中挡位发动机功率映射图以及低挡位发动机功率映射图仅在发动机功率值的整体水平上彼此不同，并且在全部的高挡位发动机功率映射图、中挡位发动机功率映射图以及低挡位发动机功率映射图中，随着外部空气温度和冷却液温度降低，发动机功率增大；随着外部空气温度和冷却液温度升高，发动机功率减小。
因此，高档位发动机功率映射图和中挡位发动机功率映射图在供热所需的热量值较大的高水平供热段使用，而低档位发动机功率映射图在供热所需的热量值较小的过渡段和稳定段使用。
图3是示出根据本发明的在PHEV的CD模式供热期间的高水平供热段、过渡段和稳定段的示意图。
参考图3，高水平供热段是这样的供热段：其中，就像PHEV的CD模式下发动机的第一次启动时那样，冷却液温度和外部空气温度彼此相近，并且鼓风机的水平对应于高挡位/中挡位，在所述高挡位/中挡位，由于外部空气温度和冷却液温度之间的差较小，所以发动机功率可以通过确定只有较小的发动机的热量而增大。
过渡段和稳定段是这样的供热段：其中，在PHEV的CD模式下的发动机的第一次运行以后，冷却液温度远高于外部空气温度，由于需要供应给内部的发动机的热量值降低，所以发动机功率可以降低。
根据本发明的实施方案，在高水平供热段所使用的高挡位发动机功率映射图和中挡位发动机功率映射图中，发动机功率可以设定为：在使用混合式启动机发电机(hybridstarter generator，HSG)进行充电的发动机功率范围内、通过测试、能够使内部温度升高到由FATC设定的预定温度的发动机功率；而在过渡段和稳定段所使用的低挡位发动机功率映射图中，发动机功率可以设定为最小功率，该最小功率可以用作使用HSG的发动机部分负载(发动机不进行速度控制而是仅进行能够输出设定的发动机功率的发动机扭矩控制)，并且发动机功率可以设定为：在高水平供热段中、通过测试、能够使燃油消耗量最小的发动机功率。
发动机功率设定步骤(S40)是根据在发动机功率映射图选择步骤(S30)中选择的发动机功率映射图通过监控外部空气温度和冷却液温度而设定最佳发动机功率的步骤。
发动机启动步骤(S50)是利用在发动机功率设定步骤(S40)中设定的发动机功率来运行发动机的步骤，此时，保持发动机功率直至发动机关闭，从而在发动机运行期间防止由于发动机功率变化所引起的点火角度、燃料量等变化而导致的燃料效率的降低。
CS模式供热步骤(S60)是当在CD模式确定步骤(S10)中确定出车辆不是在CD模式下行驶(即，车辆在CS模式下行驶)时执行常规的CS模式供热的步骤。
根据本发明在PHEV的CD模式供热期间控制发动机功率的方法也可以用于安装有高电压PTC加热器的车辆，在这种情况下，发动机功率在CD模式行驶期间通过高电压PTC加热器和发动机的组合进行优化。
根据本发明的实施方案，在PHEV的CD模式供热期间控制发动机功率的方法中，发动机功率是根据供热所需的发动机的热量值来进行最佳控制的，从而快速满足用户对供热和提高燃油效率的需求。
本说明书公开的实施方案和附图仅用于描述本发明的技术理念，而不用于限制所附权利要求所描述的本发明的范围。因此，本领域技术人员将会理解可以进行各种修改，并且其它等价的实施方案也是可能的。

Claims (13)

1.一种在插电式混合动力电动车辆的电量消耗模式供热期间控制发动机功率的方法，其中，当车辆以电量消耗模式行驶时，如果控制器运行发动机进行供热，则发动机功率根据供热所需的发动机的热量值进行控制，所述供热所需的发动机的热量值利用发动机运行开始时的空调鼓风机的水平、外部空气温度以及冷却液温度而确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，发动机功率通过根据空调鼓风机的水平、外部空气温度以及冷却液温度而设定的发动机功率映射图进行控制。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述发动机功率映射图是根据外部空气温度和冷却液温度的发动机功率值的图，并且所述发动机功率映射图根据空调鼓风机的水平分为高挡位发动机功率映射图、中挡位发动机功率映射图以及低挡位发动机功率映射图的三个挡位图。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述发动机功率映射图中，随着外部空气温度或冷却液温度降低，发动机功率增大；
随着外部空气温度或冷却液温度升高，发动机功率减小。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述控制器是全自动温度控制器。
6.一种在插电式混合动力电动车辆的电量消耗模式供热期间控制发动机功率的方法，所述方法包括：
电量消耗模式确定步骤，其确定插电式混合动力电动车辆是否以电量消耗模式行驶；
空调鼓风机挡位确定步骤，其根据空调鼓风机的水平来确定空调鼓风机的挡位；
发动机功率映射图选择步骤，其根据在空调鼓风机挡位确定步骤中确定的空调鼓风机的挡位来选择发动机功率映射图；
发动机功率设定步骤，其根据在发动机功率映射图选择步骤中选择的对于空调鼓风机的每一个挡位的发动机功率映射图通过监控外部空气温度和冷却液温度而设定最佳发动机功率；以及
发动机启动步骤，其通过在发动机功率设定步骤中设定的发动机功率来运行发动机。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述发动机功率映射图是根据外部空气温度和冷却液温度的发动机功率值的图，并且所述发动机功率映射图根据空调鼓风机的水平分为高挡位发动机功率映射图、中挡位发动机功率映射图以及低挡位发动机功率映射图的三个挡位图。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述发动机功率映射图中，随着外部空气温度或冷却液温度降低，发动机功率增大；随着外部空气温度或冷却液温度升高，发动机功率减小。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，在电量消耗模式确定步骤中，车辆是否以电量消耗模式行驶是基于通过控制器局域网通信从混合控制单元发送的电量消耗模式控制信号来确定的。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，在空调鼓风机挡位确定步骤中，空调鼓风机的挡位通过将空调鼓风机的挡位分为高挡位、中挡位以及低挡位三个挡位而确定。
11.根据权利要求6所述的方法，其中，发动机功率映射图选择步骤包括高挡位发动机功率映射图选择步骤、中挡位发动机功率映射图选择步骤以及低挡位发动机功率映射图选择步骤。
12.根据权利要求6所述的方法，其中，在发动机启动步骤中，保持在发动机功率设定步骤中设定的发动机功率直至发动机关闭。
13.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：电量保持模式供热步骤，当在电量消耗模式确定步骤中确定出车辆不是以电量消耗模式行驶时，执行电量保持模式供热。
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