[发明专利]用于管理混合动力汽车的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于混合动力汽车的功率管理方法。还涉及相应的管理系统。

尤其特别地，本发明涉及混合动力汽车技术领域。

背景技术

通常，混合动力汽车采用多个单独的功率源来驱动汽车。这些功率源通常包括与电池型储能单元相关联的热力发动机和电机。

相对于通常的单独的热驱动汽车，在混合动力汽车中存在第二个功率源关于向由汽车的驾驶者提供所需功率而引入附加的自由度。

由此，需要找到一种有效采用各种可用源的方式。尤其是，与相同的常用汽车相比，不利的功率管理会导致相似或者更高的功率损耗，尤其是由于电机及与其相关的功率电子器件的多余重量，尽管混合动力汽车用于实现相反的功能。

目前存在用于混合动力汽车的功率管理方法，其允许由不同的功率源提供驾驶者的所需功率，从而使当前的燃料消耗或排出的污染物最小。

这些方法尤其需要打开和／或关闭热力发动机，并且交替电池的重充电和放电阶段。

目前使用的优化策略没有考虑到由汽车采用的实际路线。由此产生的需求可能被证明是不适合汽车的实际路线。

更具体地说，在路程的时刻t处，使用用于优化混合动力汽车能量收支的现有策略，以最小化由扭矩和发动机转速所确定的瞬时动力系统工作点的燃油消耗。但是，尤其是电池的重充电，被认为是高优先级的限制，通常意味着所使用的驱动模式是不利于节省损耗的。

通常，在现有的策略中，在时刻t的驱动条件将表明驱动扭矩的源的选择，即有利地，在城市驾驶条件下纯电驱动功率，并有利地，在特别城市驾驶条件下，特别是高速公路驾驶条件下，由热力发动机提供的功率。然而，在时刻t的电池充电水平决定了驱动功率源的选择。例如，在城市驾驶条件下，一旦电池达到表示预置和固定的许可的最大放电水平的所谓的SOC(充电状态)的充电水平，则开启热力发动机，以对电池进行充电，即使这增加了消耗和污染物排放。

许可的最大放电水平通常设置的比较低(约70％的最低剩余电量阈值)，以在路程中防止长时间的电池放电，且确保最佳的电功率供应可用性。然而，这些低充电水平相对于污染排放的减少最小化了可能的改进。

本发明的目的在于改善上述情况。

发明内容

为此，本发明首先涉及一种功率管理方法，用于由电机和热力发动机驱动选择性地驱动的混合动力汽车，所述电机由用于存储电功率的单元提供功率，该单元能够由热力发动机重充电，在该方法中监视该功率存储单元的充电水平，以便选择热力发动机或电机驱动模式，所述方法包括以下步骤：

评价与所述汽车的行程相关联的汽车的路线图；和

-根据所述路线图，评价被称为许可阈值的阈值充电水平，低于该许可阈值，热力发动机驱动模式被激活。

通过考虑行程路线可以将许可最大放电阈值作为将进行的行程的参数，因此增加降低消耗的可能性，同时管理在行程中电池的过度放电的危险。优选地，所述方法包括如果充电水平降至低于许可阈值，请求所述蓄能单元重充电的步骤，所述重充电请求包括将热力发动机开启的请求。

因此，在从燃料消耗和污染物排放的角度最佳的驱动条件下，该存储单元可以被重充电。

有利的是，评价路线图的步骤包括评价在指定起点和指定终点之间的行程的性质。

优选的是，行程的性质是至少从包括特别城市部分(extra urban portion)的一个行程和不包括特别城市部分的一个行程中选择。特别城市部分对应于其中汽车速度可能比预先设定的速度阈值更高的快速道路部分。

例如，是从行程的最大速度分布对行程的性质进行评价。特别是，最高速度分布可以由在行程中遇到的许可的最大速度(诸如速度限值)所组成。因此，具有高于90公里／每小时的(甚至高于50公里／每小时的)速度限值的行程部分，可以被认为是快速道路部分。该速度分布尤其是由地图系统或GPS(全球定位系统)系统提供。

在另一实例中，评价路线图的步骤包括评价行程距离和行程时间，且行程的本质是从行程的平均速度来评价，所述平均速度由所述距离和所述时间而获得。

特别是，如果行程的平均速度比平均速度阈值高，则行程包括特别城市部分；如果平均速度比平均速度阈值低，则行程不包括特别城市部分。平均速度阈值例如等于25公里／小时，甚至30公里／小时。有利的是，平均速度阈值是可校准的，因此它可以被修改。