CN104249619B - 偏置混合电池荷电状态以提高车辆自动停止有效性的方法 - Google Patents
偏置混合电池荷电状态以提高车辆自动停止有效性的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104249619B CN104249619B CN201410291337.2A CN201410291337A CN104249619B CN 104249619 B CN104249619 B CN 104249619B CN 201410291337 A CN201410291337 A CN 201410291337A CN 104249619 B CN104249619 B CN 104249619B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- esd
- soc
- temperature
- threshold
- discharge power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
- B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
- Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
- Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及偏置混合电池荷电状态以提高车辆自动停止有效性的方法。用于调整混合动力***的电能存储装置内的荷电状态的方法,包括监测多个电能存储装置参数和基于监测到的多个电能存储装置参数确定该电能存储装置的放电功率容量。如果放电功率容量小于第一阈值,就启用荷电状态调整模式。荷电状态调整模式包括,把指令充电状态上升为高荷电状态以增大放电容量从而获得第一阈值,以及,将指令荷电状态维持在高荷电状态直到放电容量达到第一阈值。
Description
技术领域
本发明涉及管理混合动力系的电能储存装置的荷电状态。
背景技术
本节陈述只是提供与本发明相关的背景信息。因此,这些陈述不意图构成对现有技术的认可。
车辆的动力***可以采用发动机自动停止策略以在车辆停下时关闭发动机。例如,当车辆停在红绿灯并且车辆操作员已经踩下制动踏板时,能够执行燃料切断事件,此时发动机自动停止和关闭。由于发动机在停止时没有进行供油以维持怠速,所以这些自动停止策略提高了燃料经济性。当要求车辆动时,发动机能够自动地起动,向驱动轮提供发动扭矩。
已知的是,在发动机起动事件期间,利用电动起动电动机使动力***的发动机的曲轴转动。需要来自能量储存装置例如蓄电池的电能供应给起动电动机以使发动机的曲轴转动。能够估计蓄电池的放电功率容量(discharge power capability)以确定蓄电池是否可用于执行自动起动事件。当蓄电池温度低或者由于老化而存在高内电阻时,蓄电池的放电容量可能变得太低以至于不能执行自动起动事件。因而,当蓄电池放电功率容量太低时,动力***的控制***可能不允许自动起动事件。
发明内容
用于调整混合动力***的电能储存装置内的荷电状态的方法包括,监测多个电能储存装置参数,以及,基于监测到的多个电能储存装置参数确定该电能储存装置的放电功率容量。如果放电容量小于第一阈值,就启动荷电状态调整模式。荷电状态调整模式包括,把指令荷电状态上升为高荷电状态以增大放电容量从而获得第一阈值,以及,将指令荷电状态维持在高荷电状态直到放电容量获得第一阈值。
本发明包括下列技术方案。
技术方案1. 用于调整混合动力***的电能储存装置(ESD)内的荷电状态(SOC)以改善机械地连接到电机的发动机的自动停止有效性的方法,包括:
监测多个ESD参数;
基于监测到的ESD参数确定ESD的放电功率容量;
如果放电功率容量小于第一阈值,就启用SOC调整模式,包括:
把指令SOC上升为高SOC以增大放电功率容量;以及
将指令SOC维持在高SOC直到放电功率容量实现第一阈值。
技术方案2. 如技术方案1所述的方法,其中,基于监测到的ESD参数确定ESD的放电功率容量包括:
基于ESD的监测到的SOC确定作为ESD温度和ESD内电阻的函数的ESD的放电功率容量。
技术方案3. 如技术方案1所述的方法,其中,第一阈值包括容量阈值,其限定了执行发动机自动起动事件所需的来自ESD的最小放电功率。
技术方案4. 如技术方案1所述的方法,其中,不启用SOC调整模式,除非放电功率容量小于第一阈值且启用条件存在了第一预定时段。
技术方案5. 如技术方案4所述的方法,其中,当存在下列情况时,启用条件存在:
发动机温度高于发动机温度阈值;
ESD温度高于ESD温度阈值;
高SOC不高于ESD的最大SOC限值;
动力***中不存在电压故障;
环境温度高于环境温度阈值;和
变速器温度高于变速器温度阈值。
技术方案6. 如技术方案4所述的方法,其中,当存在下列情况时,启用条件存在:
ESD功率限值没有表现出允许发动机的自动起动;
发动机温度比发动机温度阈值小的量值不超过不可接受的阈值;
ESD温度高于ESD温度阈值;
高SOC不高于ESD的最大SOC限值;
动力***中不存在电压故障;
环境温度高于环境温度阈值;和
变速器温度高于变速器温度阈值。
技术方案7. 如技术方案1所述的方法,其中,把指令SOC增大为高SOC以增大放电功率容量包括:
将指令SOC从期望SOC增大为高SOC,该高SOC选择为产生至少为第一阈值的增大的放电功率容量。
技术方案8. 如技术方案7所述的方法,其中,被选择以产生增大的放电功率容量的高SOC是基于ESD温度的函数的。
技术方案9. 如技术方案7所述的方法,其中,被选择以产生增大的放电功率容量的高SOC是基于ESD温度和ESD内电阻的函数的。
技术方案10. 如技术方案1所述的方法,其中,启用SOC调整模式进一步地包括:
如果放电功率容量小于第二阈值:
在把指令SOC增大为高SOC之前,降低指令SOC以最大化ESD内吸收电能的能力;和
当放电功率容量至少为第二阈值时,把指令SOC增大为高SOC,其中,第二阈值小于第一阈值。
技术方案11. 如技术方案1所述的方法,进一步地包括:
监测ESD内电阻;
比较该ESD内电阻与内电阻阈值;
比较高SOC与ESD的最大SOC限值;和
当ESD内电阻至少为内电阻阈值且高SOC至少为最大SOC限值时,确定ESD的寿命终止条件。
技术方案12. 如技术方案1所述的方法,进一步地包括:
当放电功率容量已经获得了第一阈值一预定时段时,停用SOC调整模式。
技术方案13. 如技术方案12所述的方法,其中,停用SOC调整模式包括:
把指令SOC从高SOC降低至期望SOC,同时,将放电功率容量维持在至少第一阈值。
技术方案14. 如技术方案13所述的方法,其中,指令SOC以基于ESD温度的升高速度的函数的预定速度降低。
技术方案15. 用于调整混合动力***的电能储存装置(ESD)内的荷电状态(SOC)以改善机械地连接到电机的发动机的自动起动有效性的方法,包括:
监测ESD温度、ESD内电阻和ESD的SOC;
基于ESD的监测到的SOC确定作为监测到的ESD温度和监测到的ESD内电阻的函数的ESD的放电功率容量;
如果放电功率容量小于容量阈值第一预定时段,就启用SOC调整模式,包括:
把指令SOC增大为高SOC以增大放电功率容量,和
将指令SOC维持在高SOC直到放电功率容量获得容量阈值;
和
当放电功率容量已经获得了容量阈值第二预定时段时,停用SOC调整模式。
技术方案16. 如技术方案15所述的方法,其中,停用SOC调整模式包括:
把指令SOC从高SOC降低至期望SOC,同时,将放电功率容量维持在至少容量阈值。
技术方案17. 如技术方案15所述的方法,其中,容量阈值限定了执行发动机自动起动事件所需的来自ESD的最小放电功率。
技术方案18. 如技术方案15所述的方法,其中,把指令SOC增大为高SOC以增大放电功容量率包括:
指令SOC从期望SOC增大为高SOC,该高SOC选择为产生至少为容量阈值的增大的放电功率容量。
技术方案19. 如技术方案15所述的方法,其中,被选择以产生增大的放电功率容量的高SOC是基于ESD温度的函数的。
技术方案20. 如技术方案15所述的方法,其中,被选择以产生增大的放电功率容量的高SOC是基于ESD温度和ESD内电阻的函数的。
附图说明
现在将参照附图以举例的方式描述一个或多个实施例,其中:
图1示出了根据本发明的混合动力***,其包括内燃机、扭矩传送装置、扭矩机械和构造成向传动***传递扭矩的变速器装置;
图2示出根据本发明的在多个能量储存装置温度下,能量储存装置荷电状态比对能量储存装置放电功率容量的非限制性示范曲线图;
图3示出根据本发明的在多个能量储存装置温度和多个能量储存装置内电阻百分比下,能量储存装置荷电状态比对能量储存装置放电功率容量的非限制性示范曲线图;
图4示出根据本发明从期望荷电状态转变成高荷电状态以增大图1的能量储存装置放电功率容量的示范性曲线图;和
图5示出根据本发明的用于调整图1的电能储存装置的荷电状态以改善自动停止有效性的示范性流程图。
具体实施方式
现在参照附图,其中,展示仅仅是为了说明某些示范性实施例,而不是为了限制它们。图1示出车辆的混合动力***100,包括内燃机10、电机20和构造成向包括一个或多个驱动轮的传动***42传递扭矩的变速器装置40。电机20能够是多相电动发电机装置,其通过电功率变换器26电连接到高电压能量储存装置(ESD)25。
发动机10包括曲轴12,其伸出发动机10的每端。曲轴12的第一端可旋转地连接到机械联结器22,机械联结器22可旋转地连接到电机20。机械联结器22在发动机10与电机20之间传递扭矩,并且可以包括带、滑轮和惰轮,或者可替代地,可以包括相互啮合的齿轮原件。有意义的特定发动机运转状态包括,在接通发动机起动事件和正在进行的动力系运转期间的发动机重新起动事件的期间,操作电机20自转并且使发动机10的曲轴转动。示出的混合动力***100布置成带-交流电机-起动机(BAS)配置。曲轴12的第二端可旋转地连接到扭矩变换器30,扭矩变换器30可旋转地连接到变速器40的变速器输入构件38。扭矩变换器30可以是任何合适的扭矩变换器装置,并且优选地,包括叶轮32和相应的涡轮34。扭矩变换器30可以包括可控扭矩变换器离合器,其锁定叶轮32和涡轮34的旋转。
变速器40包括多个相互啮合的齿轮元件,通过一个或多个扭矩传送装置的启用,这些齿轮元件选择性地操作在多个固定传动比之间。在一个示范性实施例中,一个或多个扭矩传送装置是液压离合器装置。
控制模块50监测来自信号160的环境温度(下称"环境温度160")、来自信号127的ESD温度(下称"ESD温度127")、来自信号110的发动机温度(下称"发动机温度110")和来自信号140的变速器温度(下称"变速器温度140")。将意识到,本发明不限于获得各个环境、ESD、发动机和变速器温度160、127、110、140的任何单个技术。例如,环境温度160能够从紧邻动力系100放置的温度传感器60获得。ESD温度127指的是基于ESD 25内的多个电池的测定和/或计算温度的ESD 25的内部温度。在一个示范性实施例中,监测的发动机温度110能够是基于测量作为环境温度160的函数的发动机10的冷却剂温度。替代地,监测的发动机温度110能够是基于测量发动机10的表面温度。监测的变速器温度140能够是基于测量作为环境温度160的函数的变速器40内的变速器流体温度。控制模块50能够进一步地监测来自接口模块80的操作员输入180。操作员输入180能够包括响应于操作员对制动或加速踏板的输入的操作员扭矩请求。操作员输入180能够进一步地包括基于使用者对PRNDL杆的输入的变速器40的选定传动状态。
控制模块50进一步地监测分别来自信号125、129的ESD 25的荷电状态(下称"ESDSOC 125")和内电阻(下称"ESD内电阻129")。ESD SOC 125、ESD温度127和ESD内电阻129能够称为ESD参数。ESD SOC 125能够从基于ESD温度127、通过ESD 25的电压和电流的查询表处获得。基于ESD SOC 125和ESD温度127的一个函数,控制模块50能够估计ESD 25的瞬时放电功率容量(下称"ESDPwr_Cap")。此外,除了ESD SOC 125和ESD温度127之外,能够进一步基于ESD内电阻129估计ESDPwr_Cap。ESD内电阻129能够基于由从ESD 25放出的电流引起的ESD25的电压变化。ESD内电阻129表征着ESD的使用年限,其中,ESD内电阻129将随着ESD 25的老化而增大。通常,在相同的ESD SOC 125下,更低内电阻表征着比更高内电阻更高的ESDPwr_Cap值。
在驾驶循环期间,发动机10能够执行自动停止和自动起动事件。例如,当车辆停下并且操作员已经踩下制动踏板时,发动机10能够停止并且不供油(即燃料切断事件)。类似地,当车辆下坡行进超过了阈值时,发动机10可以停止并且不供油。当状态变成提出要求发动机运转且供油时,能够执行自动起动事件以起动发动机10。例如,在车辆停下时,一旦操作员松开制动踏板,能够执行自动起动事件。将意识到,自动起动事件不限于任何特定类型的自动起动事件,并且能够包括不是由操作员输入180的结果引起的非操作员诱发的自动起动事件。通过经由联结器装置22从电机20接收扭矩以使发动机10的曲轴12自转而起动发动机10。
示范性实施例关注于管理ESDPwr_Cap为或高于容量阈值。本文使用的术语"容量阈值"指的是执行自动起动事件所需的来自ESD 20的最小放电功率容量。容量阈值能够是基于ESD 25和发动机10的约束条件的预定量值的放电功率。因此,当ESDPwr_Cap至少是容量阈值时,ESD 25以其它方式可用于执行自动起动事件,并且因此,能够向电机20供以动力从而提供扭矩来起动发动机10。换句话说,当ESDPwr_Cap至少是容量阈值时,将允许自动停止(例如,燃料切断事件),因为ESD 25可以随后执行自动起动事件。正如将显而易见的,能够调节ESD SOC 125以管理ESDPwr_Cap至少为执行发动机10的自动起动所需的容量阈值。
图2示出根据本发明的在多个储能装置温度下,能量储存装置荷电状态比对能量储存装置放电功率容量的非限制性示范曲线图200。在所示实施例中,ESD对应于图1的ESD25,处于寿命起初(BOL),即具有与寿命起初蓄电池一致的蓄电池内电阻。水平轴表示荷电状态(%),垂直轴表示功率(千瓦)。水平轴代表标准化荷电状态(%)值,从0到5,其中,低ESDSOC为"1",基准ESD SOC为"2.0",高ESD SOC为"4"。荷电状态沿着水平轴,功率沿着垂直轴,都从起点开始增大。型线210描述在20℃的ESD温度下,ESD SOC比对ESDPwr_Cap。型线220描述在0℃的ESD温度下,ESD SOC比对ESDPwr_Cap。型线230描述在-10℃的ESD温度下,ESD SOC比对ESDPwr_Cap。线205描述容量阈值(下称"容量阈值205")。每根型线210、220和230说明ESDPwr_Cap随着ESD SOC的增大而增大。
此外,对于指定的ESD SOC,更热的ESD温度表征获得更高的ESDPwr_Cap值。例如,在低ESD SOC,20℃的ESD温度下的型线210对应于比分别在20℃和-10℃的ESD温度下各个型线220和230上的ESDPwr_Cap值更高的ESDPwr_Cap值。20℃的ESD温度下的型线220具有的ESDPwr_Cap值高于-10℃的ESD温度下的型线230的ESDPwr_Cap值。因此,只有20℃的ESD温度下的型线210高于ESD SOC处于低ESD SOC时的容量阈值205。
参考0℃的ESD温度下的型线220,要意识到,图1的发动机10的自动起动事件将表现为冷自动起动事件。在点232处,ESD SOC处于基准ESD SOC。因此,ESDPwr_Cap低于容量阈值205,并且因此,ESD 25不可用于执行发动机10的自动起动事件。然而,能够进行调整(例如增大)ESD SOC以将ESDPwr_Cap增大到至少为容量阈值的量值。例如,在点224处,将ESD SOC增大到高ESD SOC使得ESDPwr_Cap从点232处的低于容量阈值205的值增大到点224处的高于容量阈值205的值。因此,ESDPwr_Cap在点224处至少为容量阈值205,致使ESD 25在自动起动事件期间可用于提供功率给电机20用于起动发动机10。
图3示出根据本发明的在多个能量储存装置温度和多个能量储存装置内电阻百分比下,能量储存装置荷电状态比对能量储存装置放电功率容量的非限制性示范曲线300。水平轴表示荷电状态(%),垂直轴表示功率(千瓦)。水平轴代表标准化荷电状态(%)值,从0到5,其中,减量ESD SOC为"1",基准ESD SOC为"3.0",增量ESD SOC为"4.5"。荷电状态沿着水平轴,功率沿着垂直轴,都从起点开始增大。线305描述容量阈值(下称"容量阈值305")。型线310、312、314描述在20℃的ESD温度下,ESD SOC比对ESDPwr_Cap。型线320、322、324描述在0℃的ESD温度下,ESD SOC比对ESDPwr_Cap。型线330、332、334描述在-10℃的ESD温度下,ESDSOC比对ESDPwr_Cap。在非限制性曲线图300中,要意识到,ESDPwr_Cap值随着ESD SOC值的增大而增大,并且,对于指定的ESD SOC,更热的ESD温度表征获得更高的ESDPwr_Cap值。
在所示实施例中,内电阻可以表示为在图1的ESD 25的BOL之后的百分比。例如,型线310、320、330都表示内电阻,表征处于BOL的未老化ESD 25。类似地,型线312、322、332都表示内电阻,表征BOL之后的老化了第一百分比的ESD 25。同样地,型线314、324、334都表示内电阻,表征BOL之后的老化了第二百分比的ESD 25,其中,BOL之后的第二百分比包括从BOL之后的第一百分比增大的内电阻。如非限制性曲线图300中所示,要意识到,在相同的ESD SOC 125和相同的ESD温度下,对于更低的内电阻百分比,ESDPwr_Cap值增大。换句话说,在指定的ESD SOC 125和ESD温度127下,ESD 25老化得越厉害,ESDPwr_Cap将越低。
参看20℃的ESD温度和BOL之后的第二百分比的内电阻下的型线324,ESD SOC对应于减量ESD SOC。因此,在点326处,ESDPwr_Cap具有低于功率阈值305的值,并且因此,在点326处ESD 25不可用于执行发动机10的自动起动事件。然而,能够进行调整(例如增大)ESD SOC以将ESDPwr_Cap增大到至少为容量阈值的量值。例如,在点328处,将ESD SOC增大到增量ESDSOC使得ESDPwr_Cap从点326处的低于容量阈值305的值增大到点328处的高于容量阈值305的值。因此,ESDPwr_Cap在点328处至少为容量阈值305,致使ESD 25可用于提供功率给电机20用于在自动起动事件期间起动发动机10。此外,当电阻从点326处的第二百分比变为点329处的比第二百分比降低50%的第三百分比时,ESDPwr_Cap增大。因此,把ESD SOC从减量ESD SOC增大到增量ESD SOC,如图所示从点326到328,对增大ESDPwr_Cap具有与使由ESD内电阻引起的老化效应减少50%相同的效果,如图所示从点326到329。
非限制性曲线图2和图3都证实了,在ESDPwr_Cap小于容量阈值时,能够调整ESD SOC125以增大ESDPwr_Cap。图4示出根据本发明从期望荷电状态转变成目标荷电状态以增大图1的能量储存装置25的放电功率容量的示范性曲线图400。水平轴表示时间(秒),垂直轴表示ESD SOC(%)。将意识到,时间的所有值都是非限制性的,因此仅仅是用作例子。水平虚线405表示图1的ESD 25的期望SOC(例如,期望SOC 405)。术语"期望SOC"能够指的是在动力***100的正常工作状态要维持的ESD SOC值,此时,不希望增大ESD 25的放电功率容量(例如ESDPwr_Cap)至少为容量阈值。型线410表示图1的ESD 25的指令SOC(例如,指令SOC 405)。术语"指令SOC"能够指的是被指令以使ESDPwr_Cap至少为容量阈值从而允许发动机自动起动事件的SOC。如曲线图400中所示,指令SOC 410等于期望SOC 405,直到在垂直虚线401处启用SOC调整模式。类似地,在SOC调整模式结束并且在垂直虚线403处停用之后,在垂直虚线404处及其之后,指令SOC 410又等于期望SOC 405。
曲线图400进一步地包括由最大指令SOC限值430和最小指令SOC限值420限定出的指令SOC工作窗425。SOC工作窗425内的ESD SOC值包括混合动力***100运转期间可接受的指令SOC值。例如,当车辆行进在下坡路上时,指令SOC 410可以偏移向最大指令SOC限值430以最大化ESD 25内的再生。相反地,当车辆在加速时,指令SOC 410可以偏移向最小指令SOC限值420以最大化从ESD 25供应的功率的电动机扭矩有效性。
图1的控制模块50优化了混合动力***100,从而在不需要增大ESDPwr_Cap为至少容量阈值时使ESD SOC 125维持在期望SOC。当ESDPwr_Cap小于容量阈值并且启用条件存在时,控制模块50能够启用SOC调整模式,此时调整指令SOC 410以实现ESDPwr_Cap的增大从而获得容量阈值。在图4的非限制性曲线图400中,在垂直虚线401处启用SOC调整模式,此时指令SOC 410从期望SOC增大到垂直虚线402处的高SOC,其中,高SOC大于期望SOC。在所示实施例中,高SOC等于沿着图2的水平轴在"4"处的高ESD SOC。术语"高SOC"能够指的是预定的SOC值,其选择为使得ESDPwr_Cap获得处于或高于容量阈值的期望值,作为ESD温度127和ESD内电阻129的函数。
示范性实施例关注于,当ESDPwr_Cap小于容量阈值且启用条件存在了第一预定时段时,启用SOC调整模式。在一个非限制性实施例中,该第一预定时段等于5.0秒。当瞬时ESDSOC 125不高于ESD的最大SOC限值,动力***中不存在高电压故障,环境温度高于环境温度阈值,ESD温度127高于ESD温度阈值,发动机温度110高于发动机温度阈值和变速器温度140高于变速器温度阈值的时候,可能存在启用条件。本文使用的术语"最大SOC限值"指的是ESD 25允许的最大ESD SOC 25。
在垂直虚线401处启用SOC调整模式,并且在垂直虚线402与403之间保持启用,其中,指令SOC保持在高SOC。因此,当指令SOC选定为等于高SOC时,控制模块50优化动力***100以选择表现出更高发动机转矩和更低电机扭矩的工作点,从而能够增大ESD SOC 125以实现ESDPwr_Cap的增大从而获得容量阈值。包括当SOC调整模式启用时的更高发动机扭矩和更低电极扭矩的工作点的选择允许电机20产生储存在ESD 25中的电能,从而增大ESD SOC125以获得等于高SOC的指令SOC。将意识到,在垂直虚线402与403之间,ESD温度127升高。
在垂直虚线403处,停用SOC调整模式,并且降低或减小指令ESD为期望ESD。示范性实施例关注于,当ESDPwr_Cap至少为容量阈值了第二预定时段时,停用SOC调整模式。在一个非限制性实施例中,该第二预定时段等于6.0秒。因此,当停用SOC调整模式时,指令SOC从垂直虚线403处的高SOC转变成垂直虚线404处的期望SOC。归因于ESD温度127的升高,ESDPwr_Cap能够维持在或高于容量阈值,而指令SOC在垂直虚线3和4之间从高SOC降低至期望SOC。例如,指令SOC能够在垂直虚线3和4之间以基于ESD温度127的升高速度的函数的预定速度降低,从而使ESDPwr_Cap维持在或高于容量阈值。如前所述,在相同的ESD SOC 125下,更热的ESD温度表征着比更冷的ESD温度更高的ESDPwr_Cap值。
在一些实施例中,当ESDPwr_Cap小于能量吸收阈值时,例如在垂直虚线401处,指令SOC能够首先从期望SOC减小以最大化ESD 25内吸收电能的能力。能量吸收阈值包括小于容量阈值的放电功率容量量值。本文使用的术语"能量吸收阈值"指的是ESD SOC需要首先减小以最大化ESD 25内吸收电能的能力之前允许的最小放电功率容量。将要理解的是,当ESD温度127越冷时,ESD 25吸收电能的速度越快。因此,由于功率接近功率限值,ESD SOC 125越高,ESD 25吸收电能的能力变得越低。因此,ESD SOC 125的降低使得功率从功率限值下降,从而最大化ESD 25的吸收电能的能力。一旦放电功率容量变得高于能量吸收阈值,或是比能量吸收阈值高出一些量值但仍低于容量阈值时,指令SOC能够增大到高SOC,如图4的非限制性曲线图400的垂直虚线1和2之间所示。
图5示出根据本发明的用于调整图1的ESD内的荷电状态(SOC)以改善自动停止有效性的示范性流程图500。将意识到,示范性流程图500能够实施在图1所示的控制模块50内。流程图500能够参照图1的混合动力***100和图4的非限制性曲线图400进行描述。将意识到,时间的所有值都是非限制性的,仅仅是用作例子。提供表1作为对图5的索引,其中,数字标记的块和对应的功能阐述如下。
流程图500开始于块501,并且进行到块502,其中,监测多个ESD参数。ESD参数能够包括ESD SOC 125、ESD温度127和ESD内电阻129。块502可以另外监测环境温度160、发动机温度110和变速器温度140。流程图进行到块504,此处,基于监测到的ESD参数确定ESD 25的放电功率容量(ESDPwr_Cap)。ESDPwr_Cap是瞬时的并且能够基于ESD监测到的SOC(即ESD SOC125)作为ESD温度127和ESD内电阻129的函数进行估计。一旦确定/估计了瞬时ESDPwr_Cap,流程图500就进行到判定块506。
在判定块506,确定ESDPwr_Cap是否至少为第一阈值。如果满足条件,就用"1"表示,即ESDPwr_Cap至少为第一阈值,流程图进行到块508,此时启用SOC调整模式。如果不满足条件,就用"0"表示,流程图500返回到判定块506。该第一阈值包括容量阈值,其限定了执行发动机10的自动起动事件所需的来自ESD 25的最小放电功率。在一个实施例中,判定块506能够确定ESDPwr_Cap是否至少为第一阈值以及启用条件是否存在了第一预定时段。在一个非限制性实施例中,该第一预定时段是5秒。如果满足后一实施例,就用"1"表示,流程图500进行到块508,此时启用SOC调整模式。如果不满足后一实施例,就用"0"表示,流程图500返回到判定块506。
在一个实施例中,当瞬时ESD SOC 125不高于ESD的最大SOC限值,动力***中不存在高电压故障,环境温度160高于环境温度阈值,ESD温度127高于ESD温度阈值,发动机温度110高于发动机温度阈值和变速器温度140高于变速器温度阈值时,可能存在判定块506的启用条件。在一个替代实施例中,当ESD 25功率限值没有表现出允许发动机10的自动起动,发动机温度110比发动机温度阈值小的量值不超过不可接受的阈值,ESD温度127高于ESD温度阈值,高SOC不高于ESD 25的最大SOC限值,动力***100中不存在电压故障,环境温度160高于环境温度阈值和变速器温度140高于变速器温度阈值时,可能存在启用条件。
在块508启用SOC调整模式,把指令SOC上升为高SOC以增大ESDPwr_Cap从而获得第一阈值。具体地说,指令SOC从期望SOC(例如,图4的水平虚线405)增大到高SOC(例如,图4的垂直虚线402和403之间的SOC)。选择高SOC以产生至少为第一阈值的增大的ESDPwr_Cap。例如,能够选择高SOC以产生增大的ESDPwr_Cap,这基于ESD温度127的函数,其中,在指定的ESD SOC125下,更热的ESD温度表现出获得更高或增大的ESDPwr_Cap值。在另一实施例种,能够选择高SOC以产生增大的ESDPwr_Cap,这基于ESD温度127和ESD内部温度129的函数,其中,在指定的ESD SOC 125和指定的ESD温度127下,更低的ESD内电阻表现出获得更高或增大的ESDPwr_Cap值。指令SOC被维持在高SOC,并且进行到判定块510。
判定块510确定ESDPwr_Cap是否至少为第一阈值。如果ESDPwr_Cap没有至少为第一阈值,用"0"表示,指令SOC就仍然维持在高SOC,并且流程图500返回到判定块510。如果ESDPwr_Cap至少为第一阈值,用"1"表示,流程图就进行到块512,在此,停用SOC调整模式。在一个实施例中,如果ESDPwr_Cap已经获得了第一阈值第二预定时段时,流程图500仅仅进行到块512。在一个非限制性实施例中,第二预定时段是6秒。
在块512,停用SOC调整模式,且指令SOC从高SOC降低至期望SOC,同时,将ESDPwr_Cap维持在至少第一阈值。把指令SOC从高SOC降低至期望SOC是参照图4的非限制性曲线图400进行说明。归因于在指定ESD SOC 125下更热的ESD温度表现出更高的ESDPwr_Cap值这个条件,指令SOC会以基于ESD温度127的升高速度的函数的预定速度降低。
将意识到,在本发明的一个方面,用于执行发动机自动起动事件的ESD 25的寿命能够增加。例如,因为ESD 25如由ESD内电阻129所示老化,能够增大指令SOC以影响能够执行自动起动事件的ESDPwr_Cap值(例如,至少为第一阈值)。然而,当ESD内电阻129至少为内电阻阈值且高SOC至少为ESD 25的最大SOC限值时,能够确定ESD 25的寿命终止条件。在一个非限制性实施例中,内电阻阈值是35%。
本发明已经描述了某些优选实施例及其改型。一旦阅读和理解说明书,可以让别人想起更多改型和改变。因此,意图是,本发明不限于作为构思为执行本发明的最佳方式公开的特殊实施例,但是,本发明将包括所有落入附上的权利要求范围内的实施例。
Claims (19)
1.用于调整混合动力***的电能储存装置(ESD)内的荷电状态(SOC)以改善机械地连接到电机的发动机的自动停止有效性的方法,包括:
监测多个ESD参数;
基于监测到的ESD参数确定ESD的放电功率容量;
如果放电功率容量小于第一阈值且启用条件存在了一预定时段,就启用SOC调整模式,包括:
把指令SOC上升为高SOC以增大放电功率容量;以及
将指令SOC维持在高SOC直到放电功率容量实现第一阈值。
2.如权利要求1所述的方法,其中,基于监测到的ESD参数确定ESD的放电功率容量包括:
基于ESD的监测到的SOC确定作为ESD温度和ESD内电阻的函数的ESD的放电功率容量。
3.如权利要求1所述的方法,其中,第一阈值包括容量阈值,其限定了执行发动机自动起动事件所需的来自ESD的最小放电功率。
4.如权利要求1所述的方法,其中,当存在下列情况时,启用条件存在:
发动机温度高于发动机温度阈值;
ESD温度高于ESD温度阈值;
高SOC不高于ESD的最大SOC限值;
动力***中不存在电压故障;
环境温度高于环境温度阈值;和
变速器温度高于变速器温度阈值。
5.如权利要求1所述的方法,其中,当存在下列情况时,启用条件存在:
ESD功率限值没有表现出允许发动机的自动起动;
发动机温度比发动机温度阈值小的量值不超过不可接受的阈值;
ESD温度高于ESD温度阈值;
高SOC不高于ESD的最大SOC限值;
动力***中不存在电压故障;
环境温度高于环境温度阈值;和
变速器温度高于变速器温度阈值。
6.如权利要求1所述的方法,其中,把指令SOC增大为高SOC以增大放电功率容量包括:
将指令SOC从期望SOC增大为高SOC,该高SOC选择为产生至少为第一阈值的增大的放电功率容量。
7.如权利要求6所述的方法,其中,被选择以产生增大的放电功率容量的高SOC是基于ESD温度的函数的。
8.如权利要求6所述的方法,其中,被选择以产生增大的放电功率容量的高SOC是基于ESD温度和ESD内电阻的函数的。
9.如权利要求1所述的方法,其中,启用SOC调整模式进一步地包括:
如果放电功率容量小于第二阈值:
在把指令SOC增大为高SOC之前,降低指令SOC以最大化ESD内吸收电能的能力;和
当放电功率容量至少为第二阈值时,把指令SOC增大为高SOC,其中,第二阈值小于第一阈值。
10.如权利要求1所述的方法,进一步地包括:
监测ESD内电阻;
比较该ESD内电阻与内电阻阈值;
比较高SOC与ESD的最大SOC限值;和
当ESD内电阻至少为内电阻阈值且高SOC至少为最大SOC限值时,确定ESD的寿命终止条件。
11.如权利要求1所述的方法,进一步地包括:
当放电功率容量已经获得了第一阈值所述预定时段时,停用SOC调整模式。
12.如权利要求11所述的方法,其中,停用SOC调整模式包括:
把指令SOC从高SOC降低至期望SOC,同时,将放电功率容量维持在至少第一阈值。
13.如权利要求12所述的方法,其中,指令SOC以基于ESD温度的升高速度的函数的预定速度降低。
14.用于调整混合动力***的电能储存装置(ESD)内的荷电状态(SOC)以改善机械地连接到电机的发动机的自动起动有效性的方法,包括:
监测ESD温度、ESD内电阻和ESD的SOC;
基于ESD的监测到的SOC确定作为监测到的ESD温度和监测到的ESD内电阻的函数的ESD的放电功率容量;
如果放电功率容量小于容量阈值第一预定时段,就启用SOC调整模式,包括:
把指令SOC增大为高SOC以增大放电功率容量,和
将指令SOC维持在高SOC直到放电功率容量获得容量阈值;
和
当放电功率容量已经获得了容量阈值第二预定时段时,停用SOC调整模式。
15.如权利要求14所述的方法,其中,停用SOC调整模式包括:
把指令SOC从高SOC降低至期望SOC,同时,将放电功率容量维持在至少容量阈值。
16.如权利要求14所述的方法,其中,容量阈值限定了执行发动机自动起动事件所需的来自ESD的最小放电功率。
17.如权利要求14所述的方法,其中,把指令SOC增大为高SOC以增大放电功容量率包括:
指令SOC从期望SOC增大为高SOC,该高SOC选择为产生至少为容量阈值的增大的放电功率容量。
18.如权利要求14所述的方法,其中,被选择以产生增大的放电功率容量的高SOC是基于ESD温度的函数的。
19.如权利要求14所述的方法,其中,被选择以产生增大的放电功率容量的高SOC是基于ESD温度和ESD内电阻的函数的。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/927727 | 2013-06-26 | ||
US13/927,727 US9126496B2 (en) | 2013-06-26 | 2013-06-26 | Control method to bias hybrid battery state-of-charge to improve autostop availability for light-electrification vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104249619A CN104249619A (zh) | 2014-12-31 |
CN104249619B true CN104249619B (zh) | 2017-04-12 |
Family
ID=52017474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410291337.2A Active CN104249619B (zh) | 2013-06-26 | 2014-06-26 | 偏置混合电池荷电状态以提高车辆自动停止有效性的方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9126496B2 (zh) |
CN (1) | CN104249619B (zh) |
DE (1) | DE102014108508B4 (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10128528B2 (en) * | 2014-01-02 | 2018-11-13 | Johnson Controls Technology Company | Combinatorial chemistries for matching multiple batteries |
JP6396867B2 (ja) * | 2015-08-25 | 2018-09-26 | 日立建機株式会社 | ハイブリッド建設機械 |
EP3829948A4 (en) * | 2018-12-14 | 2022-04-20 | Cummins, Inc. | TERMINATION OF OPERATION OF A VEHICLE SYSTEM DUE TO STATE OF CHARGE (SOC) |
CN109733443B (zh) * | 2019-01-11 | 2022-06-07 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 一种混合动力有轨电车制动优化方法及*** |
CN111532174A (zh) * | 2019-08-27 | 2020-08-14 | 长城汽车股份有限公司 | 高压电池的充放电控制方法及其装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3736268B2 (ja) * | 2000-03-21 | 2006-01-18 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
DE10139048A1 (de) * | 2001-08-08 | 2003-02-20 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung eines automatischen Ladezustandsausgleichs |
DE10157292A1 (de) * | 2001-11-22 | 2003-06-05 | Infineon Technologies Ag | Temperaturstabilisierter Oszillator-Schaltkreis |
DE102004055128A1 (de) * | 2004-11-16 | 2006-06-01 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Hybridkraftfahrzeugs sowie Hybridfahrzeug |
DE102005050563A1 (de) | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Vorhersage der Leistungsfähigkeit elektrischer Energiespeicher |
JP4450100B2 (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-14 | トヨタ自動車株式会社 | 動力出力装置、それを備えた車両および動力出力装置の制御方法 |
JP5110155B2 (ja) * | 2010-11-24 | 2012-12-26 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用制御装置および車両用制御方法 |
CN106926839B (zh) * | 2011-01-13 | 2019-08-06 | 卡明斯公司 | 用于控制混合动力传动系中的功率输出分布的***、方法和装置 |
US9008883B2 (en) * | 2011-07-27 | 2015-04-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method for hybrid vehicle |
DE102012211393A1 (de) * | 2012-07-02 | 2014-01-02 | Robert Bosch Gmbh | Batterie und Kraftfahrzeug |
-
2013
- 2013-06-26 US US13/927,727 patent/US9126496B2/en active Active
-
2014
- 2014-06-17 DE DE102014108508.6A patent/DE102014108508B4/de active Active
- 2014-06-26 CN CN201410291337.2A patent/CN104249619B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9126496B2 (en) | 2015-09-08 |
DE102014108508B4 (de) | 2022-03-24 |
CN104249619A (zh) | 2014-12-31 |
US20150005996A1 (en) | 2015-01-01 |
DE102014108508A1 (de) | 2014-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10384667B2 (en) | Systems and methods for implementing dynamic operating modes and control policies for hybrid electric vehicles | |
KR101995560B1 (ko) | 하이브리드 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차의 구동 제어 방법 및 구동 제어 디바이스 | |
CN104249619B (zh) | 偏置混合电池荷电状态以提高车辆自动停止有效性的方法 | |
KR101982770B1 (ko) | 하이브리드 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차의 구동 제어 방법 및 구동 제어 디바이스 | |
US9718462B2 (en) | Hybrid vehicle transmission shift management system and method | |
JP5547699B2 (ja) | 車両の駆動装置 | |
JP5899657B2 (ja) | ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置 | |
US7789796B2 (en) | Method for controlling idle stop mode in hybrid electric vehicle | |
US20160280213A1 (en) | Hybrid electric vehicle, drive control method and device of the same | |
KR20170123653A (ko) | 하이브리드 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차의 구동 제어 방법 및 구동 제어 디바이스 | |
CN108313049A (zh) | 用于实施混合动力车所用的动态工作模式和控制策略的***和方法 | |
US8265815B2 (en) | Method for controlling output torque in powertrains | |
US20150025721A1 (en) | Hybrid vehicle engine warm-up | |
KR20170123652A (ko) | 하이브리드 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차의 구동 제어 방법 및 구동 제어 디바이스 | |
CN104421089A (zh) | 混合动力汽车的发动机启动***及方法 | |
CN109606348A (zh) | 一种插电式行星混联汽车能量管理控制方法 | |
CN112977169A (zh) | 用于电动车辆的加速度控制*** | |
US8613333B2 (en) | Method of operating a hybrid powertrain | |
JP2013154718A (ja) | ハイブリッド車両 | |
CN106608173A (zh) | 混合动力车辆 | |
CN102529947A (zh) | 一种混合动力***的控制方法 | |
US20110172860A1 (en) | Method of operating a hybrid powertrain | |
US10024249B2 (en) | Motor vehicle controller and method of controlling a motor vehicle | |
KR20090108325A (ko) | 하이브리드 자동차의 비상 구동장치 및 방법 | |
JP2014094620A (ja) | 電動車両の冷却システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |