CN109987083B - 混合动力车辆的行驶模式判断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于划分混合动力车辆的行驶模式来使燃料经济性最优化的混合动力车辆的行驶模式判断方法，本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法为一种用于改善混合动力车辆的燃料经济性的行驶模式判断方法，其特征在于，基于供暖负载和电负载，依据对燃料经济性造成的影响程度来设定优先顺位，由HCU以高供暖负载行驶模式、高电负载行驶模式、激进型行驶模式、高速行驶模式和市中心行驶模式的顺位选择当前行驶模式。

Description

混合动力车辆的行驶模式判断方法
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆的行驶模式判断方法，更详细而言，涉及用于划分混合动力车辆的行驶模式来使燃料经济性最优化的混合动力车辆的行驶模式判断方法。
背景技术
车辆的混合动力技术是使用多个动力源并且通过各动力源的最优化控制来提高燃料经济性的技术。
但是，与一般的汽油/柴油车辆相比，混合动力车辆的控制因子多，从而受外部环境变化的很大的影响，而且燃料经济性也有可能变差。例如，在低温状况下，发生用于供暖的发动机启动，因此电动汽车(EV)行驶功能受限制，从而燃料经济性下降。
因此，持续进行识别车辆的行驶状况并用于控制的努力，正确的行驶模式划分对于燃料经济性最优化技术而言是非常重要的要素，而且是能够实现持续发展的技术领域。
现有技术中，基于车辆的行驶信息分为高速道路(Highway)、干线道路(Mainroad)、郊外(Suburbia)、市中心(City)等，利用车速、APS(加速踏板状态，AcceleratorPedal State)、车辆加速度、道路坡度等判断一般车辆的行驶特性，或划分市中心的起步模式与高速道路的起步模式等，在相同行驶模式下也寻找特征性的车辆行驶特性而应用于控制。
然而，现有技术中只关注车辆的状态或行驶信息，存在由此分类的行驶模式无法表现所有的行驶状况的问题。例如，就激进型(Aggressive)行驶模式而言，如初始起步时的暂时性高APS状况或者高速定速行驶时的高APS状态那样，尽管不是激进型行驶状况，也有可能仅根据当前的APS状态而作出错误的判断。特别是，现有技术中不存在识别如高供暖负载、高电负载模式这样的环境条件的模式。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明为了解决如上所述的问题而提出，本发明的目的在于提供一种混合动力车辆的行驶模式判断方法，其以能够识别在实际道路行驶状况下有可能发生的多样的环境条件的方式划分混合动力车辆的行驶模式，以使得能够执行对其最优化的混合动力控制，由此能够提高燃料经济性。
用于解决技术问题的技术方案
用于解决如上所述的技术问题的本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法是用于改善混合动力车辆的燃料经济性的行驶模式判断方法，其特征在于，基于供暖负载和电负载，依据对燃料经济性造成的影响程度来设定优先顺位，由HCU以高供暖负载行驶模式、高电负载行驶模式、激进型行驶模式、高速行驶模式和市中心行驶模式的顺序选择当前行驶模式。
优选作为上述优先顺位的第1顺位，判断供暖负载是否为高供暖负载状态，如果为高供暖负载状态，则将当前行驶模式选择为上述高供暖负载行驶模式。
优选作为上述优先顺位的第2顺位，判断电负载是否为高电负载状态，如果为高电负载状态，则将当前行驶模式选择为上述高电负载行驶模式。
优选作为上述优先顺位的第3顺位，判断驾驶员的驾驶倾向是否为激进型，如果为激进型，则将当前行驶模式选择为上述激进型行驶模式。
优选作为上述优先顺位的第4顺位，判断平均车速是否为高速，如果为高速，则将当前行驶模式选择为上述高速行驶模式。
优选如果上述平均车速不是高速，则将当前行驶模式选择为上述市中心行驶模式。
另外，本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法是用于改善混合动力车辆的燃料经济性的行驶模式判断方法，其特征在于，基于供暖负载和电负载，根据依据对燃料经济性造成的影响程度而设定的优先顺位，由HCU依次执行高供暖负载行驶模式判断步骤、高电负载行驶模式判断步骤、激进型行驶模式判断步骤、和高速行驶模式和市中心行驶模式判断步骤，选择当前行驶模式。
优选在上述高供暖负载行驶模式判断步骤中，依次执行驾驶员供暖意向判断步骤和供暖水平判断步骤来判断高供暖负载行驶状况。
优选在上述驾驶员供暖意向判断步骤中，监控FATC的鼓风机开关条件来判断鼓风机开关是否为接通状态。
优选在上述供暖水平判断步骤中，判断外气温度与FATC的设定温度之差是否为一定值以上。
优选在上述外气温度与FATC的设定温度之差为一定值以上的情况下，在高供暖负载行驶模式选择步骤选择高供暖负载行驶模式作为当前行驶模式。
上述高电负载行驶模式判断步骤中，优选在电负载量判断步骤判断电负载量是否为一定值以上，从而判断高电负载行驶状况。
优选在上述电负载量为一定值以上的情况下，在高电负载行驶模式选择步骤中选择高电负载行驶模式作为当前行驶模式。
优选在上述激进型行驶模式判断步骤中，依次执行反复的加速意向判断步骤和高行驶负载判断步骤来判断激进型行驶状况。
优选在上述反复的加速意向判断步骤中，对APS为设定值以上的状况进行计数，当计数次数为一定值以上时，判断为高APS状态。
优选在上述高行驶负载判断步骤中，计算用于确认行驶负载的牵引功率(power)，判断牵引功率是否为一定值以上。
优选在上述牵引功率为一定值以上的情况下，在激进型行驶模式选择步骤选择激进型行驶模式作为当前行驶模式。
优选在上述高速行驶模式和市中心行驶模式判断步骤中，在平均车速判断步骤判断平均车速是否为一定值以上，从而判断高速行驶状况。
优选在上述平均车速为一定值以上的情况下，在高速行驶模式选择步骤选择高速行驶模式作为当前行驶模式。
优选在上述平均车速不是一定值以上的情况下，在市中心行驶模式选择步骤选择市中心行驶模式作为当前行驶模式。
发明的效果
本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法中，将车辆的行驶状况更精确地划分为包括现有技术中没有的环境负载状态的供暖负载条件、电负载状态、激进型行驶、市中心和高速行驶状态，关于激进型行驶，通过一起判断APS状态和行驶负载来改善现有技术的误判断事例，由此，能够依据行驶状况选择对燃料经济性最优化的行驶模式来使混合动力控制最优化，进而具有混合动力车辆的商品性得到改善的效果。
附图说明
图1是表示本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法中的行驶模式判断优先顺位的图。
图2是分步骤表示本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法的流程图。
附图标记说明
10：高供暖负载行驶模式
20：高电负载行驶模式
30：激进型行驶模式
40：高速行驶模式
50：市中心行驶模式
S10：高供暖负载行驶模式判断步骤
S11：驾驶员供暖意向判断步骤
S12：供暖水平判断步骤
S13：高供暖负载行驶模式选择步骤
S20：高电负载行驶模式判断步骤
S21：电负载量判断步骤
S22：高电负载行驶模式选择步骤
S30：激进型行驶模式判断步骤
S31：反复的加速意向判断步骤
S32：高行驶负载判断步骤
S33：激进型行驶模式选择步骤
S40：高速行驶模式和市中心行驶模式判断步骤
S41：平均车速判断步骤
S42：高速行驶模式选择步骤
S43：市中心行驶模式选择步骤
具体实施方式
下面，参考附图对本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法进行详细说明。但是，省略对于会不必要地混淆本发明要旨的公知功能和结构的详细说明。
图1是表示本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法中的行驶模式判断优先顺位的图。
参考图1，本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法中，在判断行驶模式时，作为第1顺位，如果供暖负载为高供暖负载状态，则判断为高供暖负载行驶模式(10)，接下来作为第2顺位，如果电负载为高电负载状态，则判断为高电负载行驶模式(20)，作为第3顺位，如果驾驶员的驾驶倾向为激进型，则判断为激进型行驶模式(30)，作为最后的第4顺位，如果平均车速为高速，则判断为高速行驶模式(40)，除此以外判断为市中心行驶模式(50)。
即，本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法中，基于供暖负载和电负载，依据对燃料经济性造成的影响程度来设定优先顺位，分为高供暖负载行驶模式(10)、高电负载行驶模式(20)、激进型行驶模式(30)、高速行驶模式(40)和市中心行驶模式(50)的5种行驶模式，依次进行判断。
图2是以每个步骤表示本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法的流程图。
参考图2，本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法包括依次执行的高供暖负载行驶模式判断步骤(S10)、高电负载行驶模式判断步骤(S20)、激进型行驶模式判断步骤(S30)、和高速行驶模式和市中心行驶模式判断步骤(S40)。
高供暖负载行驶模式判断步骤(S10)通过驾驶员供暖意向判断步骤(S11)和供暖水平判断步骤(S12)来判断高供暖负载行驶状况。
驾驶员供暖意向判断步骤(S11)中，监控FATC(全自动温度控制器，FullAutomatic Temperature Controller)的鼓风机开关条件，判断鼓风机开关是否为接通状态。如果在驾驶员没有供暖意向的状况下使用供暖控制，则对燃料经济性和电池SOC(充电状态，State Of Charge)造成不良影响，因此本发明首先执行驾驶员供暖意向判断步骤(S11)。
如果在驾驶员供暖意向判断步骤(S11)判断鼓风机开关为接通状态，则接下来的供暖水平判断步骤(S12)中，判断外气温度与FATC的设定温度之差是否为一定值(α)以上，在外气温度与FATC的设定温度之差为一定值(α)以上的情况下，过渡到高供暖负载行驶模式选择步骤(S13)，选择高供暖负载行驶模式(10)作为当前行驶模式。
混合动力车辆在供暖负载大时，在EV状况，为了确保供暖热量而由FATC使发动机驱动，这对燃料经济性和电池SOC造成大的影响，因此，本发明在判断行驶模式时，作为第1顺位判断高供暖负载行驶状况，从而使混合动力控制能够最优化。
供暖水平判断步骤(S12)中，关于外气温度与FATC设定温度的偏差，由于能够预测发动机冷却水温的降低速度，因而非常适于判断供暖负载。另一方面，可以将外气温度和FATC设定温度分别作为单独的条件来单纯地判断供暖负载，虽然准确度有差异，但也可以代替外气温度、FATC设定温度，使用室内温度、发动机冷却水温度、发动机机油温度等其他温度条件判断供暖负载。另外，虽然不能准确地判断，但是，除温度条件以外，也可以由FATC的鼓风机档数(Step)来判断供暖负载。
接下来，高电负载行驶模式判断步骤(S20)中，在电负载量判断步骤(S21)计算电负载量从而判断是否为一定值(β)以上，在电负载量不是一定值(β)以上的情况下，过渡到高电负载行驶模式选择步骤(S22)，选择高电负载行驶模式(20)作为当前行驶模式。
即，高电负载行驶模式判断步骤(S20)中，监控电负载量，对包括空调(A/C)负载大的热天气(Hot Weather)条件的电负载大的状况进行判断。另一方面，也可以为由A/C工作状态、A/C压缩机消耗功率、外气温度、室内温度等来简单地确认热天气条件，从而判断电负载的变形实施例。
在电负载大的情况下，消耗电池SOC，为了对其进行充电而导致低效率的发动机扭矩上升和EV行驶减少，从而燃料经济性下降，因此，本发明中判断行驶模式时作为第2顺位判断高电负载行驶状况，当确认电负载大的状况时，事先预防电池SOC耗尽，从而能够改善燃料经济性。
接下来，激进型行驶模式判断步骤(S30)中，通过反复的加速意向判断步骤(S31)和高行驶负载判断步骤(S32)来判断激进型行驶状况。
由于激进型行驶状况要求大的行驶能量，因而减小电池SOC，并且在低效率的发动机扭矩区域驾驶，从而燃料经济性急剧下降，因此，本发明中判断行驶模式时作为第3顺位判断激进型行驶状况。
反复的加速意向判断步骤(S31)中，对APS为设定值以上的状况进行计数，当计数次数为一定值(γ)以上时，判断为高APS状态。
在激进型行驶状况下，基本上示出高APS状态，但是在本发明中，为了区别不属于激进型行驶状况的暂时性高APS状态，还执行高行驶负载判断步骤(S32)。
高行驶负载判断步骤(S32)中，计算用于确认行驶负载的牵引功率(TractionPower)并判断牵引功率是否为一定值(δ)以上，在牵引功率为一定值(δ)以上的情况下，过渡到激进型行驶模式选择步骤(S33)，选择激进型行驶模式(30)作为当前行驶模式。
高行驶负载判断步骤(S32)中牵引功率可以通过驾驶员的APS状态计算动力源需要输出的合计功率而得到，特别是在混合动力车辆中可以计算为发动机和电机的目标功率。
另一方面，也可以不像上述那样同时监控反复的加速意向和行驶负载，而对各自分别进行监控，从而单纯地判断激进型行驶状况。另外，可以将确认行驶负载的牵引功率改变为牵引扭矩或发动机扭矩，APS可以改变为通过加速度传感器获得的加速度量。
最后，高速行驶模式和市中心行驶模式判断步骤(S40)中，在平均车速判断步骤(S41)判断平均车速是否为一定值(ε)以上，在平均车速为一定值(ε)以上的情况下，过渡到高速行驶模式选择步骤(S42)，选择高速行驶模式(40)作为当前行驶模式，在除此以外的情况下，过渡到市中心行驶模式选择步骤(S43)，选择市中心行驶模式(50)作为当前行驶模式。
高速行驶状况下行驶负载增加从而发动机、电机的运行区域发生变化，因此，本发明中判断行驶模式时作为第4顺位判断高速行驶状况，特别是使得通过车辆的平均车速能够直观且准确地判断高速行驶和低速行驶，由此使混合动力控制能够最优化。
另一方面，本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法的上述各步骤可以由HCU(混合动力控制单元，Hybrid Control Unit)执行。
通过如上所说明的本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法，能够依据行驶状况选择对于燃料经济性最优化的行驶模式，从而使混合动力控制最优化。
即，在高供暖负载行驶模式，由于考虑供暖负载状态的发动机扭矩最优化，改善发动机效率，并且防止不必要的发动机启动，而且通过电池SOC最优化能够增大EV行驶。另外，在高电负载行驶模式，确认高电负载状态，能够通过发动机扭矩最优化和变速模式最优化来改善燃料经济性，在激进型行驶模式，利用由于急加速和高行驶负载的发动机扭矩最优化和变速模式最优化，通过电池SOC防御能够改善燃料经济性，在高速行驶模式和市中心行驶模式，通过适合于市中心和高速的发动机扭矩、变速模式和发动机开启关闭时间点的最优控制，能够改善燃料经济性。
进而，根据本发明涉及的混合动力车辆的行驶模式判断方法，当识别到高供暖负载状态时，能够通过扭矩和RPM控制来提高发动机功率从而提高供暖性能，在激进型行驶时，能够在轻松油门(Tip Out)时维持发动机启动(Lock Up Charge)，从而提高再起步时的加速性能，在市中心行驶时，通过在低速时使EV增大而使得防止频繁的发动机开启关闭，由此能够改善混合动力车辆的商品性。

Claims (16)

1.一种混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
其为用于改善混合动力车辆的燃料经济性的行驶模式判断方法，
基于供暖负载和电负载，依据对燃料经济性造成的影响程度来设定优先顺位，由HCU以高供暖负载行驶模式、高电负载行驶模式、激进型行驶模式、高速行驶模式和市中心行驶模式的顺序选择当前行驶模式，
其中，作为所述优先顺位的第1顺位，判断供暖负载是否为高供暖负载状态，如果为高供暖负载状态，则将当前行驶模式选择为所述高供暖负载行驶模式，
其中，依次执行驾驶员供暖意向判断和供暖水平判断来判断高供暖负载行驶状况，从而判断所述高供暖负载行驶模式，
其中，在所述供暖水平判断步骤中，判断外气温度与全自动温度控制器FATC的设定温度之差是否为一定值以上，并且
其中，在所述外气温度与FATC的设定温度之差为一定值以上的情况下，在高供暖负载行驶模式选择步骤选择高供暖负载行驶模式作为当前行驶模式。
2.如权利要求1所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
作为所述优先顺位的第2顺位，判断电负载是否为高电负载状态，如果为高电负载状态，则将当前行驶模式选择为所述高电负载行驶模式。
3.如权利要求2所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
作为所述优先顺位的第3顺位，判断驾驶员的驾驶倾向是否为激进型，如果为激进型，则将当前行驶模式选择为所述激进型行驶模式。
4.如权利要求3所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
作为所述优先顺位的第4顺位，判断平均车速是否为高速，如果为高速，则将当前行驶模式选择为所述高速行驶模式。
5.如权利要求4所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
如果所述平均车速不是高速，则将当前行驶模式选择为所述市中心行驶模式。
6.一种混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
其为用于改善混合动力车辆的燃料经济性的行驶模式判断方法，
基于供暖负载和电负载，根据依据对燃料经济性造成的影响程度而设定的优先顺位，由HCU依次执行高供暖负载行驶模式判断步骤、高电负载行驶模式判断步骤、激进型行驶模式判断步骤、高速行驶模式和市中心行驶模式判断步骤，选择当前行驶模式，
其中，作为所述优先顺位的第1顺位，判断供暖负载是否为高供暖负载状态，如果为高供暖负载状态，则将当前行驶模式选择为所述高供暖负载行驶模式，并且
其中，依次执行驾驶员供暖意向判断和供暖水平判断来判断高供暖负载行驶状况，从而判断所述高供暖负载行驶模式，
其中，在所述供暖水平判断步骤中，判断外气温度与全自动温度控制器FATC的设定温度之差是否为一定值以上，并且
其中，在所述外气温度与FATC的设定温度之差为一定值以上的情况下，在高供暖负载行驶模式选择步骤选择高供暖负载行驶模式作为当前行驶模式。
7.如权利要求6所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
在所述驾驶员供暖意向判断步骤中，监控FATC的鼓风机开关条件来判断鼓风机开关是否为接通状态。
8.如权利要求6所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
所述高电负载行驶模式判断步骤中，在电负载量判断步骤判断电负载量是否为一定值以上，从而判断高电负载行驶状况。
9.如权利要求8所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
在所述电负载量为一定值以上的情况下，在高电负载行驶模式选择步骤选择高电负载行驶模式作为当前行驶模式。
10.如权利要求6所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
在所述激进型行驶模式判断步骤中，依次执行反复的加速意向判断步骤和高行驶负载判断步骤来判断激进型行驶状况。
11.如权利要求10所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
在所述反复的加速意向判断步骤中，对APS为设定值以上的状况进行计数，当计数次数为一定值以上时，判断为高APS状态。
12.如权利要求11所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
在所述高行驶负载判断步骤中，计算用于确认行驶负载的牵引功率，判断牵引功率是否为一定值以上。
13.如权利要求12所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
在所述牵引功率为一定值以上的情况下，在激进型行驶模式选择步骤选择激进型行驶模式作为当前行驶模式。
14.如权利要求6所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
所述高速行驶模式和市中心行驶模式判断步骤中，在平均车速判断步骤判断平均车速是否为一定值以上，从而判断高速行驶状况。
15.如权利要求14所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
在所述平均车速为一定值以上的情况下，在高速行驶模式选择步骤选择高速行驶模式作为当前行驶模式。
16.如权利要求14所述的混合动力车辆的行驶模式判断方法，其特征在于：
在所述平均车速不是一定值以上的情况下，在市中心行驶模式选择步骤选择市中心行驶模式作为当前行驶模式。
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