[发明专利]用于控制混合动力汽车的方法和适合于该方法的混合动力汽车

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制装备有内燃机和电机的混合动力汽车的方法。本发明还涉及一种适合于执行这样的方法的混合动力汽车。

背景技术

诸如货车的混合动力电动汽车装备有能量存储系统，在许多情况下该能量存储系统包括一个或多个电化学电池。这些电池的温度必需在预先限定的运行区间内以适当地工作。具有过低温度的电池由于增大的内阻而不能释放足够的电功率。在货车被停放在寒冷的地方几个小时之后需要移动的情况下，车辆可能缺少电能，或者更精确地说可能在车辆的操作周期开始时缺少释放足够的电功率的能力，这可能会影响电力牵引机器和/或诸如灯光或空调系统的电动辅助装备。

为了避免这样的问题，已知在移动车辆之前将电池加热，从而允许电池释放足够的电流。已知的电池加热技术使用辅助的加热设备，这导致了燃料过度消耗。

还从JP-2004/245190中已知在车辆的操作周期结束时执行电池的再充电步骤，从而使得其能够在下一个操作周期开始时起动内燃机。该技术的目的在于考虑到电池的自放电、确保电池具有足够的能量以起动引擎，但是不能保证电池已经达到足够高的温度，从而在引擎被再次起动时为车辆的电气装备馈送适量的电功率。

在混合动力汽车中，如果电池不能向电力牵引机器释放足够的电功率供应，则将会需要内燃机传递动力传动系统所需的更大比例的扭矩，以满足驾驶员的需求，这增大了燃料消耗。另外，如果来自电池的可用电功率有限，则可能影响车载的其它耗电系统。此外，如果电池是冷的，则还会影响，例如在车辆的再生制动期间，电池能够吸收的电功率。由此，车辆的摩擦制动器将会需要在给定的制动阶段期间耗散更多能量，这些能量是不能被回收的并且将会导致进一步增大的燃料消耗。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于控制混合动力汽车的新方法，该方法促使对车辆的能量存储系统加热而无需使用辅助加热设备，或者至少显著地降低对这样的设备的需要，因此允许尽可能迅速地为车辆提供最佳水平的可用电功率。

为此，本发明涉及一种用于控制混合动力汽车的方法，该混合动力汽车装备有内燃机和连接至能量存储系统的电机，所述内燃机和所述电机中的每一个都适合于向车辆的动力传动系统传递扭矩。该方法的特征在于其包括至少下列步骤：

a）在车辆的任务期间估算在车辆的下一个任务开始时能量存储系统的温度；

b）如果在步骤a）估算的温度低于阈值，则在车辆的当前任务结束之前，基于在步骤a）估算的温度对能量存储系统再充电；

c）如果能量存储系统在步骤b）已经被再充电，则在车辆的下一个操作周期开始时，对能量存储系统深度地放电。

由于本发明，可防止电池在稍后阶段适当地起作用的低温被预报，并且在车辆的任务结束之前在电池中存储一定量的电能。利用由于电池在较低温度下的增大的内阻的电池的自加热，在车辆的下一任务开始时，这个量的电能被用于通过由电池的深度放电而获得的焦耳效应来加热能量存储系统。这使得电池能够更迅速地达到它能够与车辆的电气系统、特别是与电机4交换更多电功率的温度。

根据本发明的有利的但不是必需的进一步方面，这样的方法可以包含一个或几个下列特征：

-如果在步骤a）估算的温度低于阈值，则能量存储系统在步骤b）以比在步骤a）估算的温度高于阈值时所使用的正常运行荷电状态目标高的荷电状态被再充电。

-在步骤c），能量存储系统通过降低由内燃机传递至动力传动系统的扭矩与由电机传递至动力传动系统的扭矩之间的比率而被放电。

-在步骤c）之后该方法进一步包括下列步骤：

d）测量或估算能量存储系统的温度。

e）如果在步骤d）测量或估算的温度高于阈值温度值，则将能量存储系统的荷电状态水平目标调整至正常值。

-在步骤b），通过逐渐增大能量存储系统的荷电状态SOC目标而执行能量存储系统的再充电。

-在步骤b），由内燃机传递至动力传动系统的扭矩与由电机传递至动力传动系统的扭矩之间的比率增大，而由内燃机传递的给定量的扭矩被电机转换成电能并存储在能量存储系统中。

-在步骤a），基于天气预报数据而进行估算。

-在步骤a），基于天气统计数据而进行估算。

-在步骤b）之前该方法进一步包括下列步骤：

f）确定车辆的任务是否即将结束。

-在步骤f），通过关于预定路程地理地定位车辆而进行确定。