CN113844432A - 混合动力车辆及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种混合动力车辆及其控制方法，该方法可以包括：在EV模式进入条件下，接收包括前方交通信号灯的信号信息和距离信息的交通信号灯信息；基于接收的交通信号灯信息预测EV模式的持续时间；根据预测的EV模式的持续时间预测EV模式下的冷却水温度；将预测的冷却水温度与全自动温度控制(FATC)单元请求启动发动机的参考温度进行比较；以及在预测的冷却水温度高于参考温度时，进入EV模式。

Description

混合动力车辆及其控制方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年6月25日提交的申请号为10-2020-0077843的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请通过引用并入本文，仿佛完全载于本文。
技术领域
本公开涉及一种混合动力车辆及其控制方法，并且更具体地涉及一种能够基于交通信号灯信息来预测电动车辆(EV)模式的持续时间并估计与之对应的冷却水温度从而使用于室内供暖的串联混合动力车辆(HEV)模式的进入最小化的混合动力车辆及其控制方法。
背景技术
通常，混合动力车辆(HEV)是指使用两种类型的动力源的车辆，这两种类型的动力源是发动机和电动马达。这种混合动力车辆基于两个动力源，即发动机和马达的协调运行，产生最佳的输出和扭矩。特别地，在采用在发动机和变速器之间安装有电动马达和发动机离合器(EC)的并联型或变速器安装电驱动(Transmission Mounted Electric Device,TMED)型混合动力系统的混合动力车辆中，发动机的输出和马达的输出可以同时传递到驱动轴。
在一般情况下，混合动力车辆在加速开始时以电动车辆(EV)模式驱动，在该模式下，混合动力车辆仅使用电动马达行驶。此后，当需要更大的驱动力时，将驱动模式切换到混合动力车辆(HEV)模式，在该模式下，通过一起运转电动马达和发动机来产生动力。电动马达和发动机一起运转的HEV模式可以根据主动力源而分为并联HEV模式和串联HEV模式。
在HEV模式的并联HEV模式下，发动机的动力用作驱动力。然而，在串联HEV模式下，发动机以低负载驱动，因此发动机的动力用于发电。并联HEV模式比串联HEV模式具有更高的效率。然而，由于TMED型混合动力车辆通常不配备变矩器，因此与普通的内燃发动机车辆不同，难以在预定车速以下维持发动机的启动状态。因此，当以低于预定速度的低速行驶时，TMED型混合动力车辆以串联HEV模式被驱动。
在最近开发的车辆中，全自动温度控制(FATC)单元负责空调操作。在混合动力车辆的情况下，根据需要，FATC单元执行控制以使用由发动机的热量加热的发动机冷却水来执行室内供暖。特别地，当发动机冷却水的温度小于FATC单元执行室内供暖所需的温度时，FATC单元请求混合动力控制单元(HCU)启动发动机。相应地，HCU启动发动机，并根据情况选择并联模式和串联模式之一。
图1示出用于说明在需要室内供暖的行驶条件下车辆由于交通信号灯而停止时的HEV模式切换控制的问题的曲线图。图1示出了车速曲线图、指示加速器踏板位置传感器(APS)的值的变化的曲线图、行驶模式曲线图和冷却水温度曲线图。这些曲线图的每个的横轴表示时间。
第一区间S1是车辆以车辆能够以并联模式行驶的速度行驶的区间。在并联模式下，发动机的动力用作驱动力，因此发动机冷却水的温度可能由于发动机的热量而升高。随着并联模式行驶时间的增加，冷却水的温度增加，并且温度高于参考温度的发动机冷却水能够用作室内供暖的能源。
第二区间S2是车辆由于交通信号灯的停止信号例如红灯而减速以停止的区间。随着加速器踏板的操作停止以减速并且车速降低，行驶模式被切换为EV模式。因而，发动机的运转停止，因此冷却水的温度下降。
第三区间S3是在车辆停止或以低速行驶的状态下驱动发动机以执行室内供暖的区间。当车辆停止或以低速行驶时，发动机停止，因此冷却水的温度降低。当冷却水的温度等于或低于预定水平时，可能无法确保驾驶员所需的供暖性能。因此，当冷却水的温度降低至第一参考值(FATC开启温度)时，FATC单元请求HCU驱动发动机。HCU根据FATC单元的请求驱动发动机以提高冷却水的温度。当发动机启动时，可以选择并联模式和串联模式之一。但是，当车辆处于第三区间S3，即处于低速行驶或停止的状态时，车辆进入串联HEV模式。
第四区间S4是用于室内供暖的串联HEV模式终止并且车辆等待直到交通信号灯的信号切换为行进信号例如绿灯的区间。当由于串联HEV模式，冷却水的温度升高并达到可以执行室内供暖的第二参考值(FATC关闭温度)时，FATC单元请求HCU停止发动机。HCU根据FATC单元的请求停止发动机以终止串联HEV模式。由于发动机停止运转，因此冷却水的温度降低。
第五区间S5是车辆响应于交通信号灯的行进信号而恢复行驶并且以车辆能够以并联模式行驶的速度行驶的区间。
如上所述，当在需要室内供暖的行驶条件下冷却水的温度降低时，需要驱动发动机以执行室内供暖。当发动机启动以执行室内供暖时，就燃料效率的提高和冷却水温度的升高而言，以并联HEV模式驱动车辆是有利的。然而，在车辆由于例如交通信号灯而低速行驶或停车的状态下，难以满足车辆能够进入并联HEV模式的车速，因此车辆需要以串联HEV模式行驶。
特别地，在极端寒冷的环境中，FATC单元的驱动发动机的请求可能被维持很长时间，或者可能被频繁提出。因此，车辆以串联HEV模式而不是EV模式被驱动以调节冷却水的温度，从而导致燃料效率的降低。
发明内容
因此，本公开涉及一种基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的混合动力车辆及其控制方法。本公开的目的是提供一种能够在需要室内供暖的行驶条件下使用于室内供暖的串联HEV模式下的行驶最小化从而使燃料效率的降低最小化的混合动力车辆及其控制方法。然而，示例性实施例要实现的目的不限于上述目的，并且示例性实施例所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文中未提及的其它目的。
为了实现上述和其它目的，根据本公开的示例性实施例的一种混合动力车辆的控制方法可以包括：在EV模式进入条件下，接收包括前方交通信号灯的信号信息和距离信息的交通信号灯信息；基于接收的交通信号灯信息预测EV模式的持续时间；根据预测的EV模式的持续时间预测EV模式下的冷却水温度；将预测的冷却水温度与全自动温度控制(FATC)单元请求启动发动机的参考温度进行比较；以及在预测的冷却水温度高于参考温度时，进入EV模式。
另外，根据本公开的示例性实施例的一种混合动力车辆可以包括：第一控制器，被配置为接收包括前方交通信号灯的信号信息和距离信息的交通信号灯信息；以及第二控制器，被配置为基于接收的交通信号灯信息预测EV模式的持续时间，根据预测的EV模式的持续时间预测EV模式下的冷却水温度，将预测的冷却水温度与全自动温度控制(FATC)单元请求启动发动机的参考温度进行比较，并且在预测的冷却水温度高于参考温度时进入EV模式。
附图说明
包括附图以提供对本公开的进一步理解并且附图并入本申请并构成本申请的一部分，并且附图示出了本公开的示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：
图1示出用于说明根据现有技术的传统混合动力车辆中的用于室内供暖的HEV模式切换的问题的曲线图；
图2示出可应用本公开的示例性实施例的混合动力车辆的动力总成的结构的示例；
图3是示出可应用本公开的示例性实施例的混合动力车辆的控制系统的示例的框图；
图4是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的混合动力车辆的控制过程的流程图；
图5是用于说明根据本公开的示例性实施例的在混合动力车辆中基于交通信号灯信息来预测EV模式的持续时间的方法的曲线图；
图6是用于说明根据本公开的示例性实施例的在混合动力车辆中预测冷却水的温度的方法的示图；
图7是示出根据本公开的第一示例性实施例的混合动力车辆的控制过程的流程图；
图8是示出根据本公开的第二示例性实施例的混合动力车辆的控制过程的流程图；以及
图9示出用于说明本公开的混合动力车辆中的用于室内供暖的HEV模式切换的效果的曲线图。
具体实施方式
理解的是，如本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常意义上的机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)、巴士、卡车、各种商用车的乘用车，包括各种轮船和船舰的水运工具，航空器等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆以及其它替代燃料(例如，除石油以外的资源衍生的燃料)车辆。如本文所指，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如汽油动力和电动动力车辆。
尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性过程，但理解的是，示例性过程也可以通过一个或多个模块执行。另外，理解的是，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器并被具体编程为执行本文所描述的过程的硬件装置。存储器被配置为存储模块，处理器具体被配置为执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个过程。
此外，本公开的控制逻辑可以被实施为包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非临时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质也可以分布在联网计算机系统中，从而计算机可读介质例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)以分布式方式存储和执行。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例，而不旨在限制本公开。除非上下文另有明确说明，否则如本文使用的单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包括有”在本说明书中使用时，说明所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。如本文使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意和所有组合。
除非特别说明或从上下文可以明显看出，否则如本文所用，术语“约”应理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准偏差之内。“约”可以理解为所陈述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％之内。除非上下文另有明确说明，否则本文提供的所有数值均由术语“约”修饰。
在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例，使得本领域技术人员可以容易地实施示例性实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式来实现，并且不应被解释为限于在此阐述的示例性实施例。在附图中，为了清楚起见，将省略与本公开的描述无关的部分。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。
在整个说明书中，当某个部分“包括”或“包含”某个组件时，这表示不排除其它组件，并且除非另外指出，否则可以进一步包括其它组件。在整个说明书中使用的相同附图标记指代相同的组成元件。
图2示出可应用本公开的示例性实施例的混合动力车辆的动力总成的结构的示例。图2示出采用并联型混合动力系统的混合动力车辆的动力总成，其中，电动马达(或驱动马达)140和发动机离合器(EC)130安装在内燃发动机(ICE)110和变速器150之间。
在这样的车辆中，当驾驶员在启动车辆之后踩下加速器踏板时，可以在发动机离合器130释放(open)的状态下首先使用电池的电力来驱动马达140，然后马达的动力可以经由变速器150和主减速器(FD)160传递到车轮以旋转车轮(即，EV模式)。当随着车辆加速需要更大的驱动力时，辅助马达(或启动/发电马达)120可以运转以驱动发动机110。
当发动机110和马达140的转速变得相等时，发动机离合器130被锁止，从而发动机110和马达140一起或仅发动机110驱动车辆(即从EV模式转变为HEV模式)。当满足预定的发动机关闭条件时，例如，当车辆减速时，发动机离合器130释放，并且发动机110停止(即，从HEV模式转变为EV模式)。另外，当混合动力车辆被制动时，车轮的驱动力被转换成电能，并且利用电能对电池进行充电，这被称为制动能量的再生或再生制动。
当发动机启动时，启动/发电马达120作为起动马达(starter motor)工作，并且在发动机启动之后或在发动机关闭时回收发动机的旋转能量时，启动/发电马达120作为发电机工作。因此，启动/发电马达120可以被称为“混合起动发电机(hybrid startergenerator,HSG)”，或者在一些情况下也可以被称为“辅助马达”。
应用上述动力总成的车辆中的控制器之间的关系在图3中示出。图3是示出可应用本公开的示例性实施例的混合动力车辆的控制系统的示例的框图。
参照图3，在可应用本公开的示例性实施例的混合动力车辆中，内燃发动机110可以由发动机控制器210操作，并且启动/发电马达120和马达140的扭矩可以由马达控制器(motor control unit，MCU)220操作。发动机离合器130可以由离合器控制器230操作。特别地，发动机控制器210可以称为发动机管理系统(EMS)。另外，变速器150可以由变速器控制器250操作。在一些情况下，可以彼此分离地设置被配置为操作启动/发电马达120的控制器和被配置为操作马达140的控制器。
控制器中的每个可以连接到混合动力控制器/控制单元(hybrid control unit，HCU)240，混合动力控制器/控制单元(HCU)240是被配置为执行模式切换的整个过程的上级控制器，并且控制器中的每个可以向混合动力控制器240提供在切换行驶模式或换档时的发动机离合器控制所需的信息和/或发动机停止控制所需的信息，或者可以在混合动力控制器240的操作下响应于控制信号执行操作。更具体地，混合动力控制器240可以被配置为根据车辆的行驶状态确定是否执行模式切换操作。
例如，混合动力控制器可以被配置为确定释放(open)发动机离合器130的时间。当发动机离合器130释放时，混合动力控制器可以被配置为执行液压控制(在湿式发动机离合器的情况下)或扭矩容量控制(在干式发动机离合器的情况下)。此外，混合动力控制器240可以被配置为确定发动机离合器的状态(例如，锁止(lock-up)、打滑(slip)、释放(open)等)并调节停止将燃料喷射到发动机110中的时间。另外，混合动力控制器可以被配置为将用于调节启动/发电马达120的扭矩的扭矩命令传输至马达控制器220以控制发动机停止，从而控制发动机旋转能量的回收。另外，根据本公开的示例性实施例，混合动力控制器240可以被配置为在模式切换控制时确定模式切换条件并操作下级控制器以执行模式切换，这将在后面进行描述。
当然，对于本领域技术人员而言显而易见的是，上述控制器/控制单元之间的连接关系和控制器/控制单元的功能/划分是说明性的，并且不受其名称的限制。例如，混合动力控制器240可以被实现为使得其功能由除了混合动力控制器240之外的任何一个控制器提供，或者使得其功能由两个或更多个其它控制器来分配和提供。
另外，尽管以上参照图2和图3描述了变速器安装电驱动(TMED)型并联混合动力车辆，但是这仅是示例性的，并且本公开的示例性实施例不限于任何特定类型的混合动力车辆。本公开的示例性实施例可适用于任何类型的混合动力车辆，只要能够利用由发动机的运转产生的热量来实现室内供暖即可。
在下文中，将基于车辆的上述结构来描述根据本公开的示例性实施例的更有效的控制方法。图4是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的混合动力车辆的控制过程的流程图。参照图4，在本公开的示例性实施例中，可以基于交通信号灯信息来预测EV模式的持续时间(S10)，并且可以估计降低的冷却水的温度(S20)。当基于所估计的冷却水的温度预期发生串联HEV模式时，可以防止或最小化串联HEV模式的发生(S30)。
当在步骤S10中基于交通信号灯信息预测EV模式的持续时间时，交通信号灯信息可包括前方交通信号灯的信号改变周期、当前路线前方的当前显示信号、到前方交通信号灯的剩余距离、当前显示信号的剩余时间、下一信号显示信息或交通信号灯位置信息中的至少一个。除了交通信号灯信息之外，还可以进一步包括交通信息，例如关于到前方交通信号灯的道路的信息、每个区间中的拥堵以及每个区间中的平均速度。可以假定交通信号灯信息和交通信息是通过音频/视频/导航(AVN)系统接收的，但这仅仅是说明性的。
本公开的示例性实施例不限于任何特定的控制器或系统，只要可以与提供交通信息的实体执行无线通信即可。例如，可以经由远程信息处理调制解调器从远程信息处理中心获取交通信号灯信息或通过使用无线通信模块的数据中心/服务器/云接入来获取交通信号灯信息，并且可以使用安装在车辆内的各种传感器获取车速信息。可以基于交通信号灯信息来预测EV模式的持续时间。
图5是用于说明根据本公开的示例性实施例的基于交通信号灯信息来预测EV模式的持续时间的方法的曲线图。参照图5，可以使用车辆到达交通信号灯所花费的时间t1和直到交通信号灯的行进信号开启例如绿灯亮之前剩余的信号等待时间t2来计算EV模式的持续时间。
可以通过将到交通信号灯的剩余距离d1和车速代入下面的等式1中来计算到达交通信号灯所需的时间t1。
等式1
t1＝d1/车速
其中，t1表示到达交通信号灯所需的时间，d1表示到交通信号灯的剩余距离。
信号等待时间t2可以通过将当前信号的剩余时间和下一信号的剩余时间代入下面的逻辑公式1中来计算。
逻辑公式1
If t1>t_now,
预测信号＝下一信号,
t2＝t_next-t_now
Else
预测信号＝当前信号
t2＝t_now-t1
其中，t_now表示当前信号的剩余时间，t_next表示下一信号的剩余时间。
如果根据上述逻辑公式1的预测信号是“停止”，则EV模式的持续时间t_EV可以如下计算：t_EV＝t1+t2，并且如果预测信号是“行进”，则EV模式的持续时间t_EV可以如下计算：t_EV＝0。当预测了EV模式的持续时间时，可以执行步骤S20，即估计冷却水的温度的过程。
图6是用于说明根据本公开的示例性实施例的在混合动力车辆中预测冷却水的温度的方法的示图。参照图6，可以利用从发动机接收的热量Qengine、排放到大气中的热量QOut和用于室内供暖的热量QFatc来计算发动机冷却水的温度变化。这利用下面的等式2表示。
等式2
Figure BDA0002808839520000111
其中，Qengine表示从发动机接收的热量，QOut表示排放到大气中的热量(QOut＝f(外部空气温度，发动机冷却水温度))，QFatc表示用于室内供暖的热量(QFatc＝f(设定温度，室内温度))，C表示发动机冷却水的热容量，M表示发动机冷却水的质量。
可以通过下面的等式3来计算使用通过以上等式2计算的ΔT的预测冷却水温度TFinal，其中，EV模式期间的热量的变化反映在初始冷却水温度Tinitial中。
等式3
Figure BDA0002808839520000112
当通过上述计算过程获得了预测冷却水温度TFinal时，，可以确定在进入EV模式时FATC单元是否会请求驱动发动机。换言之，当预测冷却水温度TFinal等于或低于FATC单元执行室内供暖所需的第一参考值(FATC开启温度)时，可以预测在进入EV模式时FATC单元将请求驱动发动机，因此可以执行控制以最小化串联HEV模式下的操作。
作为当FATC单元请求发动机驱动时最小化串联HEV模式下的操作的控制方法，可以在进入EV模式之前尽可能延迟发动机停止时间，或者可以使FATC单元的供暖性能降低。可选地，这两种方法可以一起使用。
图7是示出根据本公开的第一示例性实施例的混合动力车辆的控制过程的流程图。具体地，图7示出尽可能地延迟发动机停止时间以最小化串联HEV模式下的操作的实施例。
参照图7，当请求切换到EV模式时(S110)，可以基于交通信号灯信息来预测EV模式的持续时间(S120)。EV模式的持续时间可以通过计算车辆减速并到达交通信号灯所花费的时间t1和直到交通信号灯的行进信号开启例如绿灯亮之前剩余的信号等待时间t2来预测。
当预测了EV模式的持续时间时，可以预测冷却水的温度变化(S130)。可以通过在初始冷却水温度Tinitial中反映EV模式期间的热量的变化来计算预测冷却水温度TFinal。此后，可以确定所计算的预测冷却水温度TFinal是否为低冷却水温度，低冷却水温度等于或低于FATC单元执行室内供暖所需的第一参考值(FATC开启温度)(S140)。
响应于确定预测冷却水温度TFinal不是低冷却水温度，即使激活EV模式，发动机冷却水的温度也足以维持室内供暖。因此，发动机可以停止，并且EV模式可以被激活(S150)。响应于在步骤S140中确定预测冷却水温度TFinal是低冷却水温度，可以推迟进入EV模式，并且可以确定车辆是否能够以并联HEV模式行驶(S160)。通常，当车辆以预定速度或更高的速度行驶时，车辆能够以并联HEV模式行驶。
当车辆能够以并联HEV模式行驶时，可以维持并联HEV模式(S170)。过程返回到步骤S120以预测EV模式的持续时间。当车辆不能以并联HEV模式行驶时，可以维持串联HEV模式(S180)。过程返回到步骤S120以预测EV模式的持续时间。
如上所述，在本公开的第一示例性实施例中，当请求切换到EV模式时，可以在发动机停止之前基于交通信号灯信息来计算预测冷却水温度TFinal，并可以确定预测冷却水温度TFinal是否是低冷却水温度。响应于确定预测冷却水温度TFinal是低冷却水温度，可以维持HEV模式，并且响应于确定预测冷却水温度TFinal足够高，可以将行驶模式切换为EV模式。因此，当车辆由于交通信号灯而停止或低速行驶时，可以防止由于根据FATC单元的请求而进入用于调节冷却水温度的串联HEV模式而导致的燃料效率的降低。
图8是示出根据本公开的第二示例性实施例的混合动力车辆的控制过程的流程图。具体地，图8示出了降低供暖性能以最小化串联HEV模式下的操作的示例性实施例。参照图8，当请求切换到EV模式时(S210)，可以基于交通信号灯信息来预测EV模式的持续时间(S220)。EV模式的持续时间可以通过计算车辆减速并到达交通信号灯所花费的时间t1以及直到交通信号灯的行进信号开启例如绿灯亮之前剩余的信号等待时间t2来预测。
当预测了EV模式的持续时间时，可以预测冷却水的温度变化(S230)。可以通过在初始冷却水温度Tinitial中反映EV模式期间的热量的变化来计算预测冷却水温度TFinal。此后，可以确定所计算的预测冷却水温度TFinal是否为低冷却水温度，低冷却水温度等于或低于FATC单元执行室内供暖所需的第一参考值(FATC开启温度)(S240)。
响应于确定预测冷却水温度TFinal不是低冷却水温度，即使激活EV模式，发动机冷却水的温度也足以维持室内供暖。因此，发动机可以停止，并且EV模式可以被激活(S280)。响应于在步骤S240中确定预测冷却水温度TFinal是低冷却水温度，可以推迟进入EV模式，并且可以向FATC单元请求降低供暖性能(S250)。换言之，可以传输降低室内供暖所需的冷却水的参考温度或降低供暖温度的请求。
当不可能降低FATC单元的供暖性能时，可以停止发动机并且可以激活EV模式(S280)。当可能降低FATC单元的供暖性能时(S260)，可以调节冷却水的参考温度或供暖温度以降低供暖性能(S270)。过程返回到步骤S220以预测EV模式的持续时间。
如上所述，在本公开的第二示例性实施例中，当请求切换到EV模式时，可以在发动机停止之前基于交通信号灯信息来计算预测冷却水温度TFinal，并可以确定预测冷却水温度TFinal是否是低冷却水温度。响应于确定预测冷却水温度TFinal是低冷却水温度，可以降低供暖性能，从而防止由于根据FATC单元的请求而进入用于调节冷却水温度的串联HEV模式而导致的燃料效率的降低。
根据本公开的示例性实施例的控制过程可以被实现为使得混合动力控制单元从AVN系统获取交通信号灯信息并执行预存储在内部存储器中的程序，以预测EV模式的持续时间或估计冷却水温度。另外，可以从空调控制器(例如，FATC单元)获取供暖设置。另外，可以从发动机控制器获取关于当前冷却水温度的信息，并且可以以将命令传输到发动机控制器的形式来执行启动发动机的请求。根据该示例性实施例的另一方面，发动机控制器可以被配置为执行上述控制逻辑，或者可以提供单独的控制器以执行控制逻辑。
图9示出用于说明本公开的混合动力车辆中的用于室内供暖的HEV模式切换的效果的曲线图。图9示出了车速曲线图、表示加速器踏板位置传感器(accelerator positionsensor，APS)的值的变化的曲线图、行驶模式曲线图和冷却水温度曲线图。这些曲线图的每个的横轴表示时间。
第一区间S1是车辆以车辆能够以并联模式行驶的速度行驶的区间。在并联模式下，发动机的动力用作驱动力，因此发动机冷却水的温度可能由于发动机的热量而升高。随着并联模式行驶时间的增加，冷却水的温度增加，并且温度高于参考温度的发动机冷却水能够用作室内供暖的能源。
第二区间S2是车辆减速并行驶至交通信号灯的减速区间。如果驾驶员停止操作加速器踏板以进行减速，则车辆的速度降低。传统上，当车辆的速度降低时，发动机停止以进入EV模式，并且冷却水的温度从激活EV模式的时间开始降低。然而，本公开基于交通信号灯信息来预测EV模式的持续时间，并且基于EV模式的持续时间来预测冷却水的温度变化。
响应于确定预测冷却水温度TFinal是等于或低于FATC单元执行室内供暖所需的第一参考值(FATC开启温度)的低冷却水温度，可以推迟进入EV模式，并且可以维持并联HEV模式。因此，冷却水的温度继续升高。本公开可以在维持并联HEV模式的状态下预测EV模式的持续时间并基于EV模式的持续时间预测冷却水的温度变化。响应于确定预测冷却水温度TFinal不是低冷却水温度，发动机可以停止，并且EV模式可以被激活。冷却水的温度从激活EV模式的时间开始降低。
第三区间S3和第四区间S4是车辆等待交通信号灯的信号切换为行进信号的区间。传统上，由于在车辆等待交通信号时冷却水的温度降低至低冷却水温度，因此FATC单元请求驱动发动机。因此，HCU进入串联HEV模式以增加冷却水的温度。相反，根据本公开，基于信号等待时间，可以维持并联HEV模式直到冷却水的温度充分升高，然后可以激活EV模式，从而防止在车辆等待交通信号时冷却水的温度降低至较低冷却水温度。因此，可以在车辆等待交通信号时维持EV模式。
第五区间S5是车辆响应于交通信号灯的行进信号而恢复行驶并且以车辆能够以并联模式行驶的速度行驶的区间。如上所述，本公开能够在车辆由于例如交通信号灯而低速行驶或停车时最小化用于室内供暖的串联HEV模式下的操作。
本公开可以被实现为可以被记录在非暂时性计算机可读记录介质上并且能够被计算机系统读取的代码。非暂时性计算机可读记录介质包括其中存储了可以由计算机系统读取的数据的所有类型的记录装置。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态磁盘(SSD)、硅磁盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘ROM(CD-ROM)、磁带、软盘和光学数据存储装置。
从以上描述显而易见的是，如上所述配置的根据本公开的至少一个示例性实施例的混合动力车辆可以在需要室内供暖的行驶条件下最小化串联HEV模式下的行驶，从而提高燃料效率。尤其是，利用交通信号灯信息来预测EV模式的持续时间和冷却水温度的变化，基于此，增加车辆在并联HEV模式下行驶的时间或降低FATC单元的供暖性能，从而最小化串联HEV模式下的行驶。
然而，通过本公开可获得的效果不限于上述效果，并且根据以上描述，本领域技术人员将清楚地理解本文中未提及的其它效果。
对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本文阐述的本公开的宗旨和实质特征的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。因此，以上详细描述在所有方面并不旨在被解释为限制本公开，而是作为示例考虑。本公开的范围应通过所附权利要求书的合理解释来确定，并且在不脱离本公开的情况下做出的所有等同修改应包括在所附权利要求书中。

Claims (19)

1.一种混合动力车辆的控制方法，包括：
通过控制器，在电动车辆模式即EV模式进入条件下，接收包括前方交通信号灯的信号信息和距离信息的交通信号灯信息；
通过所述控制器，基于接收的交通信号灯信息，预测EV模式的持续时间；
通过所述控制器，根据预测的EV模式的持续时间，预测所述EV模式下的冷却水温度；
通过所述控制器，将预测的冷却水温度与全自动温度控制单元即FATC单元请求启动发动机的参考温度进行比较；以及
通过所述控制器，在预测的冷却水温度高于所述参考温度时，进入所述EV模式。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
通过所述控制器，在预测的冷却水温度等于或低于所述参考温度时，确定是否可以进入利用所述发动机的动力作为驱动力的第一混合动力车辆模式即第一HEV模式；以及
通过所述控制器，响应于确定可以进入所述第一HEV模式，进入所述第一HEV模式。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
通过所述控制器，响应于确定不可能进入所述第一HEV模式，进入利用所述发动机的动力发电的第二HEV模式。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，
所述第一HEV模式包括并联模式，并且所述第二HEV模式包括串联模式。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
通过所述控制器，响应于确定预测的冷却水温度等于或低于所述参考温度，请求所述FATC单元降低所述参考温度或供暖设定温度中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，
接收所述交通信号灯信息包括：接收前方交通信号灯的信号改变周期、当前路线前方的当前显示信号、到前方交通信号灯的剩余距离、当前显示信号的剩余时间、下一信号显示信息或交通信号灯位置信息中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，
基于接收的所述交通信号灯信息预测所述EV模式的持续时间包括：计算车辆基于所述交通信号灯信息减速并到达交通信号灯所花费的时间和直到所述交通信号灯的行进信号开启之前剩余的信号等待时间之和。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，
基于接收的所述交通信号灯信息预测所述EV模式的持续时间包括：利用当前信号、所述当前信号的剩余时间、下一信号和所述下一信号的剩余时间来计算所述信号等待时间。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，
预测所述EV模式下的所述冷却水温度包括：将当在所述EV模式的持续时间内所述发动机不运转时将通过供暖而降低的冷却水温度与当所述发动机运转时的参考冷却水温度相加。
10.一种非暂时性计算机可读记录介质，其上记录有用于执行根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制方法的程序。
11.一种混合动力车辆，包括：
第一控制器，被配置为接收包括前方交通信号灯的信号信息和距离信息的交通信号灯信息；以及
第二控制器，被配置为基于接收的交通信号灯信息预测电动车辆模式即EV模式的持续时间，根据预测的所述EV模式的持续时间预测所述EV模式下的冷却水温度，将预测的冷却水温度与全自动温度控制单元即FATC单元请求启动发动机的参考温度进行比较，并且在预测的冷却水温度高于所述参考温度时进入所述EV模式。
12.根据权利要求11所述的混合动力车辆，其中，
所述第二控制器被配置为响应于确定预测的冷却水温度等于或低于所述参考温度而确定是否可以进入利用所述发动机的动力作为驱动力的第一混合动力车辆模式即第一HEV模式，并且响应于确定可以进入所述第一HEV模式而进入所述第一HEV模式。
13.根据权利要求12所述的混合动力车辆，其中，
所述第二控制器被配置为响应于确定不可能进入所述第一HEV模式，进入利用所述发动机的动力发电的第二HEV模式。
14.根据权利要求11所述的混合动力车辆，其中，
所述FATC单元被配置为利用所述冷却水执行室内供暖，并响应于确定所述冷却水温度等于或低于所述参考温度，请求所述第二控制器启动所述发动机。
15.根据权利要求14所述的混合动力车辆，其中，
所述第二控制器被配置为响应于确定预测的冷却水温度等于或低于所述参考温度，请求所述FATC单元降低所述参考温度或供暖设定温度中的至少一个。
16.根据权利要求11所述的混合动力车辆，其中，
所述交通信号灯信息包括前方交通信号灯的信号改变周期、当前路线前方的当前显示信号、到前方交通信号灯的剩余距离、当前显示信号的剩余时间、下一信号显示信息或交通信号灯位置信息中的至少一个。
17.根据权利要求11所述的混合动力车辆，其中，
所述第二控制器被配置为通过计算车辆基于所述交通信号灯信息减速并到达交通信号灯所花费的时间和直到所述交通信号灯的行进信号开启之前剩余的信号等待时间之和来预测所述EV模式的持续时间。
18.根据权利要求17所述的混合动力车辆，其中，
所述第二控制器被配置为利用当前信号、所述当前信号的剩余时间、下一信号和所述下一信号的剩余时间来计算所述信号等待时间。
19.根据权利要求11所述的混合动力车辆，其中，
所述第二控制器被配置为通过将当在所述EV模式的持续时间内所述发动机不运转时将通过供暖而降低的冷却水温度与当所述发动机运转时的参考冷却水温度相加来预测所述EV模式下的所述冷却水温度。
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