專利名稱：：用于控制機(jī)動(dòng)車輛動(dòng)力系統(tǒng)的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于控制機(jī)動(dòng)車輛動(dòng)力系統(tǒng)的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛可裝備有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和能量存儲(chǔ)能力很強(qiáng)的電池。可運(yùn)轉(zhuǎn)這種車輛以最大化使用這種存儲(chǔ)能量的能力。例如，電池可專門供應(yīng)動(dòng)力以使車輛移動(dòng)?？蓮某Ｒ?guī)的電源對插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的電池充電。例如，可將這種車輛連接到家用電源插座。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施例可采用用于控制機(jī)動(dòng)車輛動(dòng)力系統(tǒng)的方法或系統(tǒng)的形式。該方法包括確定車輛的預(yù)計(jì)位置并基于該車輛預(yù)計(jì)位置確定預(yù)計(jì)的環(huán)境信息。該方法還包括如果預(yù)計(jì)的環(huán)境信息達(dá)不到第一預(yù)定指標(biāo)，則要求電量維持模式。該系統(tǒng)包括至少一個(gè)被配置為用于實(shí)施上述方法的控制器。盡管說明并公開了4衣照本發(fā)明的示例性實(shí)施例，這些公開不應(yīng)解釋為限制權(quán)利要求?？梢灶A(yù)見可做出多種修改與替代設(shè)計(jì)而不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1為示例性插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的示意圖。圖2為插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的電池的荷電狀態(tài)相對于時(shí)間的示例性圖表。圖3為用于控制電池的示例性方法的流程圖。圖4為用于確定道路狀況的示例性方法的流程圖。圖5為圖1的控制器采用的示例性控制模塊的示意圖。圖6為圖1的控制器采用的示例性控制模塊的另一示意圖。圖7為圖1的車輛的示例性當(dāng)前位置與預(yù)計(jì)位置的示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例可在確定電池使用策略中考慮到巡航信息的使用。例如，如果車輛在限速低的道路上，車輛可以電量消耗模式運(yùn)轉(zhuǎn)。如果車輛接近限速高的道路，則車輛可轉(zhuǎn)換為以電量維持模式運(yùn)轉(zhuǎn)。類似地，如果車輛接近相當(dāng)陡的坡度，則車輛可轉(zhuǎn)換為以電量維持模式運(yùn)轉(zhuǎn)。相反，如果預(yù)計(jì)車輛將進(jìn)入安靜或零排放區(qū)域(例如醫(yī)院區(qū)域、居民區(qū))，則車輛可繼續(xù)以電量消耗模式運(yùn)轉(zhuǎn)。如果例如電池的荷電狀態(tài)下滑到閾值之下，則可停止電量消耗模式。相比于非安靜區(qū)域該閾值在安靜區(qū)域可以更低。又例如，如果車輛在限速高的道路上，則車輛可以電量維持模式運(yùn)轉(zhuǎn)。輛可繼續(xù)以電量維持模式運(yùn)行。圖1為示例性插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛10的示意圖。在圖l的實(shí)施例中，車輛10包括控制器12(例如電池控制模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、車輛控制模塊等)、電池14、馬達(dá)15、發(fā)動(dòng)機(jī)16和車輪18。車輛IO還包括導(dǎo)航系統(tǒng)19、全球定位衛(wèi)星(GPS)傳感器20和速度傳感器21。車輛IO進(jìn)一步包括與電池14電連接的插頭22。在可替代實(shí)施例中，可以缺少上述元件中的一些(例如速度傳感器21等)。導(dǎo)航系統(tǒng)19提供了車輛IO周圍環(huán)境的信息。例如，導(dǎo)航系統(tǒng)19可以提供車輛10附近道路的坐標(biāo)、道路類型、道路級別和限速信息。導(dǎo)航系統(tǒng)19還可提供關(guān)于車輛10附近的建筑物(例如住宅建筑、醫(yī)院、圖書館等)的坐標(biāo)和信息。因此，導(dǎo)航系統(tǒng)19可提供典型的導(dǎo)航系統(tǒng)中任何通?？捎玫男畔?。在圖l的實(shí)施例中，電池14存儲(chǔ)能量并如雙線所指示地向馬達(dá)15提供電能。如粗線所指示，馬達(dá)15將該電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能以移動(dòng)車輪18。如雙線所指示，可用從電插座24接收的電能對電池14充電。如粗線所指示，發(fā)動(dòng)機(jī)16提供機(jī)械能以通過車輪18移動(dòng)車輛10。電池14、發(fā)動(dòng)機(jī)16或二者均可提供能量以移動(dòng)車輪18。在本示例中，電池14和發(fā)動(dòng)機(jī)16由控制器12控制。如單線所指示，可4包括微處理器的控制器12通過控制局域網(wǎng)(CAN)與電池14、發(fā)動(dòng)機(jī)16、GPS傳感器20、速度傳感器21和插頭22連通。在可替代實(shí)施例中，控制器12可以為一個(gè)或多個(gè)控制器以組織起來共同實(shí)施本發(fā)明描述的方法，并且可通過硬連線、無線或它們的任意組合相連通。如下所解釋，控制器12可基于車輛10的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)、車輛10的當(dāng)前位置和車輛10的預(yù)計(jì)位置來控制電池14和發(fā)動(dòng)^/L16。圖2為插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的電池的荷電狀態(tài)相對于時(shí)間的示例性圖表。插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的電池可經(jīng)歷電量消耗階段和電量維持階段。與電量消耗模式相比，在電量維持模式時(shí)用于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的能量閾值可較低。例如，在電量維持模式時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值可為10kW,而在電量消耗模式時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值為30kW。因此，與電量消耗模式相比，在電量維持模式時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)可更頻繁地啟動(dòng)。結(jié)果，在電量消耗模式下運(yùn)轉(zhuǎn)車輛可增加燃料經(jīng)濟(jì)性，圖3為用于控制電池的示例性方法的流程圖。在步驟26，進(jìn)入電量維持模式。例如，在車輛起動(dòng)時(shí)，可默認(rèn)進(jìn)入電量維持模式。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)可以開啟或不開啟。在步驟28，檢查車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)以確定是否可以進(jìn)入電量消耗模式。如果不可以，該策略返回步驟28。如果可以，作出電量消耗模式的請求，例如將電池控制標(biāo)示設(shè)為1，且策略前進(jìn)至步驟30。例如，如果電池14的荷電狀態(tài)低于40%(參見圖2),不作出電量消耗模式的請求。在步驟30，檢查當(dāng)前環(huán)境狀況以確定是否可以進(jìn)入電量消耗模式。如果不可以，該策略返回步驟28。如果可以，作出電量消耗模式的請求且策略前進(jìn)至步驟32。例如，導(dǎo)航系統(tǒng)19和GPS傳感器20提供了當(dāng)前車輛位置(例如坐標(biāo)數(shù)據(jù))以及基于當(dāng)前車輛位置的當(dāng)前道路類型信息(例如未修繕的道路)。也可基于當(dāng)前車輛位置提供其它環(huán)境信息，例如人口密度等。在本示例中，查詢控制器存儲(chǔ)器中的查值表(例如表1)以基于當(dāng)前環(huán)境狀況(例如道路類型信息)確定電量消耗模式是否合適。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>對表l的查詢表明，對未修繕道路，建議使用電量消耗模式。在這種環(huán)境下，可作出電量消耗模式的請求。在步驟32,檢查預(yù)計(jì)的環(huán)境狀況(例如預(yù)計(jì)的道路狀況)以確定是否可以進(jìn)入電量消耗模式。如果不可以，策略返回步驟28。如果可以，作出電量消耗模式的請求且策略前進(jìn)至步驟44。圖4為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的用于確定預(yù)計(jì)的道路狀況的示例性方法的流程圖?？墒褂迷摲椒ㄅc類似方法以確定其它預(yù)計(jì)的環(huán)境狀況(例如安靜區(qū)域等)。在步驟34，確定車輛10的當(dāng)前位置。在步驟36，確定車輛10的運(yùn)行方向。在步驟38，確定預(yù)計(jì)的交叉道i各。圖5為控制器12采用的示例性控制模塊40的示意圖。將來自GPS傳感器的在時(shí)刻t0與tl時(shí)的GPS坐標(biāo)輸入控制模塊40?？刂颇K40使用該位置與時(shí)間數(shù)據(jù)以通過例如評估相對于時(shí)間改變的位置改變來計(jì)算速度矢量。例如，使用標(biāo)準(zhǔn)x-y坐標(biāo)系，如果車輛10在時(shí)刻t0的位置為(0，0)且車輛IO在時(shí)刻U的位置為(1,1),則在(l，l)方向上運(yùn)行。這種或其它種計(jì)算可例如每100毫秒執(zhí)行一次。圖6為控制器12采用的示例性控制模塊42的示意圖。將當(dāng)前位置、運(yùn)動(dòng)方向和來自速度傳感器21的車輛速度輸入控制^^莫塊42。時(shí)間增量例如5秒也被輸入控制模塊42。給定這些輸入，控制模塊42能夠預(yù)測車輛IO在經(jīng)過時(shí)間增量后的預(yù)計(jì)的位置。例如，使用標(biāo)準(zhǔn)x-y坐標(biāo)系，如果車輛10的當(dāng)前位置為(1，1),運(yùn)動(dòng)方向在(1，0)方向上，車輛速度為每秒l個(gè)單位，且時(shí)間增量為5秒，則經(jīng)過該時(shí)間增量后，車輛10的預(yù)計(jì)位置為(6，1)。參考圖3，在步驟44，例如已經(jīng)設(shè)定了來自步驟28、30、32的標(biāo)示，且進(jìn)入電量消耗模式。策略隨后返回步驟28并重復(fù)該程序。如果在該程序中步驟28、30、32的任一輸出為否，則進(jìn)入電量維持模式。在其它示例中，如果步驟28、30、32的任兩個(gè)輸出為否，則可進(jìn)入電量維持模式。也有可能是其它策略。圖7為車輛的示例性當(dāng)前位置10和車輛的示例性預(yù)計(jì)位置10'的示意圖。在圖7的示例中，來自導(dǎo)航系統(tǒng)19的信息(例如道路的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)和與車輛IO路線相關(guān)的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù))指示在車輛10附近有三條交叉道路，且指示在時(shí)間增加期間可能遇到其中兩條交叉道路。在圖7的示例中，查詢查值表(例如表1)以基于預(yù)計(jì)的交叉道路類型信息來確定電量消耗模式是否合適。在本示例中，預(yù)計(jì)車輛IO將遇到未修繕道路和鋪設(shè)道路。這樣，表1建議電量消耗模式是合適的并因此作出電量消耗模式的請求。相反，如果預(yù)計(jì)車輛io將遇到未修繕道路和高速路，控制策略可能會(huì)偏向電量維持模式，這樣作出電量維持模式請求?？墒褂妙愃朴趨⒖紙D7的描述的程序以確定例如時(shí)間增量(例如7秒)已經(jīng)過去后車輛10是否可能在醫(yī)院附近。例如，可檢查車輛10的預(yù)計(jì)位置周圍半徑100米的區(qū)域內(nèi)的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)來用于確認(rèn)醫(yī)院的存在。如果醫(yī)院落在半徑內(nèi)，則可作出電量消耗模式請求。如上所述，如果使用多個(gè)指標(biāo)例如道路類型、級別和區(qū)域信息來評估的預(yù)計(jì)的環(huán)境，控制策略可偏向有利于電量維持模式，這樣，如果任一指標(biāo)建議電量維持模式，則可作出電量維持模式請求，例如將電池控制標(biāo)示設(shè)為零?？商娲兀刂撇呗砸部善蛴欣陔娏烤S持模式，這樣，如果預(yù)定數(shù)目(例如兩個(gè))的指標(biāo)建議電量維持模式，則可作出電量維持模式請求。也有可能為其它的策略。盡管已經(jīng)說明并描述了本發(fā)明實(shí)施例，其并非意味著這些實(shí)施例說明并描述了本發(fā)明所有可能的形式。更確切地，本說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制性，且應(yīng)理解可做出多種改變而不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)與范圍。權(quán)利要求1、一種用于控制機(jī)動(dòng)車輛動(dòng)力系統(tǒng)的系統(tǒng)，其中所述動(dòng)力系統(tǒng)具有電量維持模式和電量消耗模式，該系統(tǒng)包含至少一個(gè)控制器，被配置為用于確定車輛的預(yù)計(jì)位置、基于所述車輛的預(yù)計(jì)位置確定預(yù)計(jì)的環(huán)境信息、以及如果所述預(yù)計(jì)的環(huán)境信息達(dá)不到第一預(yù)定指標(biāo)則請求所述電量維持模式，由此控制動(dòng)力系統(tǒng)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)控制器進(jìn)一步被配置為用于確定車輛的當(dāng)前位置，其中，所述車輛的預(yù)計(jì)位置基于所述當(dāng)前位置。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)控制器進(jìn)一步被配置為用于在確定所述車輛的預(yù)計(jì)位置時(shí)確定所述車輛的運(yùn)行方向。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)控制器進(jìn)一步被配置為用于如果所述預(yù)計(jì)環(huán)境信息達(dá)到第一預(yù)定指標(biāo)則請求所述電量消耗模式，從而控制所述動(dòng)力系統(tǒng)。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)控制器進(jìn)一步被配置為用于評估所述車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，并且如果所述運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)達(dá)不到第二預(yù)定指標(biāo)，則請求所述電量維持模式。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)控制器進(jìn)一步被配置為用于如果所述運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)達(dá)到第二預(yù)定指標(biāo)則請求所述電量消耗模式。7、根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)控制器進(jìn)一步被配置為用于基于所述車輛的所述當(dāng)前位置確定當(dāng)前環(huán)境狀況，并且如果所述當(dāng)前環(huán)境狀況達(dá)不到第三預(yù)定指標(biāo)，則請求所述電量維持模式。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)控制器進(jìn)一步被配置為用于如果所述當(dāng)前環(huán)境狀況達(dá)到第三預(yù)定指標(biāo)，則請求所述電量消耗模式。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于控制機(jī)動(dòng)車輛動(dòng)力系統(tǒng)的系統(tǒng)，其中，在確定插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)使用預(yù)計(jì)的車輛將要遇到的環(huán)境狀況作為的輸入。如果預(yù)計(jì)車輛將遇到需要允許車輛更快地響應(yīng)突然的扭矩要求的環(huán)境，則以電量消耗模式運(yùn)轉(zhuǎn)的車輛可轉(zhuǎn)換成以電量維持模式運(yùn)轉(zhuǎn)。文檔編號(hào)B60W20/00GK101492048SQ20081018932公開日2009年7月29日申請日期2008年12月29日優(yōu)先權(quán)日2008年1月25日發(fā)明者克里希納斯瓦米·韋卡特施·普拉薩德,克雷格·H·史帝芬,邁克爾·艾倫·塔摩申請人:福特汽車公司