CN110001622A - 车辆及用于控制发动机起动参考动力的方法 - Google Patents

车辆及用于控制发动机起动参考动力的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车辆及用于控制发动机起动参考动力的方法。一种插电式混合动力电动车辆，其具有发动机和电机，并且利用发动机的动力和以电力驱动电机来行驶，所述车辆包括：电池，其配置为供应电机的驱动能量；电池传感器，其配置为测量电池的荷电状态；以及控制器，其配置为：估算利用车辆的行驶信息建立的每周期的平均里程；利用测量的荷电状态来估算每周期的平均荷电状态；以及根据估算的平均里程和估算的平均荷电状态来控制用于驱动发动机所需的参考动力。

Description

车辆及用于控制发动机起动参考动力的方法
技术领域
本发明涉及一种车辆及其控制方法。
背景技术
根据产生驱动力的动力源，车辆可以分成内燃机车辆(通常的发动机车辆)、混合动力电动车辆以及燃料电池电动车辆(FCEV)。
混合动力电动车辆包括电机和内燃发动机，利用发动机的机械动力和以电力驱动电机在道路上行驶，并且利用电池使电机工作。
混合动力车辆的驱动模式可以分成三个模式，也即，电动车辆(EV)模式、混合动力电动车辆(HEV)模式以及自动模式。在EV模式期间，仅利用以电力驱动电机来驱动混合动力车辆。在HEV模式期间，利用发动机动力和电机电力的组合来驱动混合动力车辆。在自动模式期间，通过适当地分配发动机动力和电机电力来驱动混合动力车辆。
尽管借助基于驱动状态的发动机工作对混合动力车辆的电池的荷电状态(SOC，State of Charge)进行能够变化地控制，但是发动机工作动态地变化，从而对于混合动力车辆来说将驱动状态立即反映到电池的SOC控制是不可能的。为了解决该问题，近来研发了改进型插电式混合动力电动车辆(PHEV)。
PHEV比传统的HEV具有相对更大的电池容量，从而在燃料效率控制方面，PHEV比传统的HEV具有更高的自由度，并且可以利用更大的电池容量和更高的自由度以各种方式对PHEV进行控制。例如，当PHEV在通勤距离之内进行短距离行驶时，PHEV可以利用外部动力对高压电池进行充电，从而，PHEV可以在EV模式或者电荷耗尽(CD)模式下行驶。在PHEV的中距离或者长距离行驶期间，PHEV通常可以进入自动模式，从而PHEV在自动模式下行驶，在自动模式中，适当地分配发动机动力和电机动力，直到到达目的地为止，从而实现了PHEV的最佳效率。通常，在自动模式期间，当基于要求的动力水平或者扭矩而认为要求的动力较高时，PHEV可以利用发动机。在自动模式期间，当基于要求的动力水平或者扭矩而认为要求的动力较低时，可以将PHEV控制为选择具有最大瞬时效率的动力源(其利用电力)。
在首先建立目的地之后，PHEV可以利用与目的地相关联的信息来保证自动模式下的控制性能。在建立目的地之后，PHEV可以接收从导航***到目的地的距离作为输入，可以在自动模式期间控制动力源，可以根据到目的地的距离来改变发动机起动所需的参考动力，并且可以相对于到目的地的增加的距离成比例地减少发动机起动参考动力。
然而，当驾驶员在最喜欢的路线等等上驾驶PHEV时，驾驶员可能经常忘记设置目的地，使得PHEV不能识别到目的地的距离，并且不能根据到目的地的距离来改变发动机起动参考动力，导致燃料效率降低并且难以控制自动模式期间的性能。
发明内容
本发明的一个方面提供一种车辆及其控制方法，其通过估算驾驶员驾驶的车辆的平均里程来保证自动模式的控制性能，而不建立目的地。
将在接下来的说明书中部分地提出本发明的另外的方面，并且根据说明书，本发明的另外的方面将会显然，或者可以通过本发明的实践习得本发明的另外的方面。
根据本发明的一个方面，在插电式混合动力电动车辆(PHEV)中，所述PHEV具有发动机和电机，并且利用发动机的动力和以电力驱动电机行驶，所述车辆包括：电池，其配置为供应电机的驱动能量；电池传感器，其配置为测量电池的荷电状态(SOC，State ofCharge)；以及控制器，其配置为：估算利用车辆的行驶信息建立的每周期的平均里程；利用测量的SOC估算每周期的平均荷电状态；以及根据估算的平均里程和估算的平均SOC来控制用于驱动发动机所需的参考动力。
每周期的平均里程可以是每天的平均里程，以及每周期的平均SOC可以是每天的平均SOC。
控制器可以通过将估算的平均SOC转换为里程值来估算大致的全电力范围(AER)。
控制器通过将估算的平均里程与大致的AER进行比较来选择驱动模式。
驱动模式可以包括：电动车辆(EV)模式，在电动车辆模式中，仅利用电力来驱动车辆；混合动力电动车辆(HEV)模式，在混合动力电动车辆模式中，根据测量的SOC、利用发动机动力和电力的组合来驱动车辆；以及自动模式，在自动模式中，根据测量的SOC、利用发动机动力和电力的分配来驱动车辆。
在自动模式期间，控制器可以根据估算的平均里程和估算的SOC来监控驾驶员的行驶模式，并因此可以能够变化地控制用于驱动发动机的参考动力。
控制器可以相对于增加的估算的平均里程成比例地减少驱动发动机所需的发动机起动要求动力参考值。
控制器可以相对于减少的估算的平均里程成比例地增加发动机起动要求动力参考值。
控制器可以相对于减少的估算的平均SOC成比例地减少发动机起动要求动力参考值。
控制器可以相对于增加的估算的平均SOC成比例地增加发动机起动要求动力参考值。
根据本发明的另一个方面，提供了一种车辆，其配置为利用发动机的动力和以电力驱动电机行驶，所述车辆包括：电池，其配置为供应电机的驱动能量；电池传感器，其配置为测量电池的荷电状态(SOC，State of Charge)；以及控制器，其配置为：估算利用车辆的行驶信息建立的每周期的平均里程；利用测量的荷电状态来估算每周期的平均荷电状态；以及根据估算的平均里程和估算的平均SOC来控制自动模式期间的用于驱动发动机所需的参考动力，其中，控制器通过将估算的平均SOC转换为里程值来估算全电力范围(AER，AllElectric Range)，并且通过将估算的平均里程与估算的大致的AER进行比较来改变参考动力。
根据本发明的另一个方面，一种用于控制车辆的方法，所述车辆包括发动机、电机和电池，并且利用发动机动力和以电力驱动电机行驶，所述方法包括如下步骤：通过电池传感器测量电池的SOC；通过控制器估算利用车辆的行驶信息建立的每周期的平均里程；通过控制器利用测量的SOC来估算每周期的平均SOC；以及通过控制器根据估算的平均里程和估算的平均SOC来控制用于驱动发动机所需的参考动力，其中，控制参考动力的步骤包括：通过将估算的平均SOC转换为里程值来估算全电力范围(AER)；以及通过将估算的平均里程与估算的AER进行比较来控制参考动力。
所述方法可以进一步包括：通过将估算的平均里程与估算的大致AER进行比较来选择驱动模式。
控制发动机起动参考动力可以包括：在自动模式期间，根据估算的平均里程和估算的荷电状态来监控驾驶员的行驶模式，并因此能够变化地控制发动机起动参考动力。
能够变化地控制发动机起动参考动力可以包括：相对于增加的估算的平均里程成比例地减少驱动发动机所需的发动机起动要求动力参考值；以及相对于增加的估算的平均荷电状态成比例地增加发动机起动要求动力参考值。
附图说明
根据下面结合附图对实施方案进行的描述，本发明的这些和/或其他方面会变得明显并且更容易理解，附图中：
图1为示出根据本发明的实施方案的车辆的外观的视图；
图2为示出根据本发明的实施方案的车辆的内部结构的视图；
图3为示出根据本发明的实施方案的车辆的框图；
图4为示出基于到目的地的距离的电池荷电状态(SOC)的图；
图5为示出驾驶员驾驶的车辆中每天的平均里程的视图；
图6为示出驾驶员驾驶的车辆中每天的平均SOC的视图；
图7为示出基于估算的平均里程的发动机起动要求动力的参考值的图；
图8为示出基于估算的SOC的发动机起动要求动力的参考值的图；
图9为示出基于估算的平均里程和估算的平均SOC的发动机起动参考动力的图；
图10为示出根据本发明的实施方案的车辆的自动模式控制算法的流程图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的实施方案，实施方案的示例被显示在所附附图中，其中，全文中，相同的附图标记指的是相同的元件。
本发明中使用的术语仅用于描述具体的实施方案，并非旨在限制本发明。单数表示可以包括复数表示，除非在上下文中另有其他陈述。在本发明中，术语“包括”或“具有”用于指示存在本说明书中描述的特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合，并且不排除存在或者增加一个或多个其他的特征、数字、步骤、操作、组件、部件或组合。
在对本发明进行描述时，术语“第一”和“第二”可以用于描述各种组件，但是这些术语不对组件进行限制。术语可以用于将一个组件与另一个组件区分开。例如，第一组件可以称为第二组件，第二组件可以称为第一组件，而不脱离本发明的范围。术语“和/或”可以包括多个项目的组合或者多个项目中的任意一个。
下文中将参照附图对根据本发明的实施方案的车辆及其控制方法进行描述。
图1为示出根据本发明的实施方案的车辆的外观的视图。
参照图1，根据实施方案的车辆1包括车体10、车门14、风挡16、侧视镜18、车轮21和22以及驱动装置30，车体10形成车辆1的外观，车门14保护车辆1的车内空间不受外部影响，风挡16向在车辆1中乘坐的车辆驾驶员提供车辆1的前方视野，侧视镜18向车辆驾驶员提供车辆1的后方视野，车轮21和22使车辆1到处移动，驱动装置30使车轮21和22旋转。
车门14可旋转地设置在车体10的右侧和左侧，从而当车门14中的任意一个打开时，车辆驾驶员可以乘坐在车辆1中，而当车门14关闭时，可以保护车辆1的车内空间不受外部影响。可以借助车门手柄15将车门14锁定或解锁。通过接近车辆1而直接地操作按钮或杆的车辆驾驶员可以使车门手柄15锁定或解锁，或者可以借助远程控制器(远程控制器在与车辆1具有远程点距离处)等远程地使车门手柄15锁定或解锁。
风挡16设置在车体10的前上部，使得乘坐在车辆1中的车辆驾驶员可以获得车辆1的前方的视觉信息。风挡16也可以称作挡风玻璃。
侧视镜18可以包括设置在车体10的左侧的左侧视镜和设置在车体10的右侧的右侧视镜，使得乘坐在车辆1中驾驶员可以获得车辆1的侧向和后向的视觉信息。
此外，车辆1可以包括设置在车体10的顶部表面的天线20。
天线20可以接收广播/通信信号，例如，远程信息处理信号、DMB信号、数字TV信号、GPS信号等等。天线20可以是配置为接收各种广播/通信信号的多功能天线，或者可以是配置为接收广播/通信信号中的任意一个的单功能天线。
车轮21和22可以包括设置在车体10的前部的前车轮21和设置在车体10的后部的后车轮22。驱动装置30可以以车体10向前或者向后移动的方式向前车轮21或后车轮22提供旋转力。驱动装置30可以包括发动机300(参见图3)或者电机30，发动机300通过燃烧化石燃料来产生旋转力，电机30当从电池200(参见图3)接收电力时产生旋转力。
车辆1可以包括发动机300(参见图3)、电池200(参见图3)和电机30(参见图3)，并且可以是插电式混合动力电动车辆(PHEV)，其配置为利用发动机300的机械力和电机30的电力在道路上行驶。当利用电池200的电力驱动电机30时，PHEV是同时利用内燃发动机300的动力和电机30的电力行驶的车辆，其中，利用从外部部件接收的电能对电池200进行充电。
图2为示出根据本发明的实施方案的车辆1的内部结构的视图。
参照图2，车辆1的车内空间可以包括座椅51和52、方向盘62、组合仪表61以及仪表板60，其中，车辆1的乘客坐在座椅51和52上，方向盘62安装到驾驶员座椅51(乘客中的驾驶员坐在驾驶员座椅51上)，连接到组合仪表61而对车辆1进行操控的各种装置安装到仪表板60。
更具体地，仪表板60可以从风挡16的下部朝向座椅51和52突出，使得向前看的车辆驾驶员可以操控安装到仪表板60的各种装置。
例如，安装到仪表板60的各种装置可以包括：音频视频导航(AVN)装置80、空调90(参见图3)的空气出口91以及安装到AVN装置80的下部的各种输入装置，其中，音频视频导航(AVN)装置80安装到与仪表板60的中央区域对应的中央仪表板，空调90的空气出口91安装到AVN装置80的触摸屏81的侧表面。
AVN装置80可以根据乘客的操控来执行音频功能、视频功能以及导航功能，并且可以连接到控制车辆1的控制器(也即，主机)。
如果需要，AVN装置80也可以执行两个或多个功能。例如，AVN装置80可以通过打开音频功能来重现记录在CD或USB上的音乐，同时可以执行导航功能。另外，AVN装置80可以通过打开视频功能来显示DMB图像，同时可以执行导航功能。
AVN装置80可以在触摸屏81上显示与音频功能相关的屏幕图像、与视频功能相关的屏幕图像或者与导航功能相关的屏幕图像。触摸屏81可以显示电动车辆1的荷电状态(SOC)。
可以利用液晶显示器(LCD)面板、发光二极管(LED)面板、有机发光二极管(OLED)面板等等中的任意一个来实现触摸屏81，而不限于此。触摸屏81可以执行屏幕显示功能和指令或命令的输入功能。
触摸屏81可以根据用于驱动/控制AVN装置80的操作***(OS)或者在AVN装置80中执行的应用来将屏幕图像(该屏幕图像包括预先确定的图像)输出到外部，或者可以接收指令或命令。
触摸屏81可以根据执行的应用来显示基本的屏幕图像。如果不执行触摸操控，则触摸屏81可以显示基本的屏幕图像。
触摸屏81也可以根据情况来显示触摸操控屏幕图像。触摸操控屏幕可以指示能够接收用户的触摸操控的屏幕图像。
触摸屏81可以是电阻触摸屏(其通过识别压力来感测用户的触摸操控)、电容触摸屏(其根据电容耦合效应来感应测户的触摸操控)、光学触摸屏(其基于红外光)、或者超声波触摸屏(其利用超声波)中的任意一种，但不限于此。
触摸屏81可以控制嵌入在车辆1中的AVN装置80，以与用户交互，并且可以通过触摸交互来接收用户命令等等。由于触摸屏81上显示的字符或菜单被选择，因此触摸屏81可以接收用户命令作为输入。
在这种情况下，AVN装置80可以称作导航终端或者显示装置，并且如果需要，也可以称为本领域技术人员已知的各种术语。
另外，AVN装置80可以包括通用串行总线(USB)端口等等，可以连接到通信终端，例如，智能手机、便携式多媒体播放器(PMP)、MPEG音频第3层(MP3)播放器、个人数字助理(PDA)等，并且如果需要，可以重现音频和视频文件。
空调90的空气出口91可以设置到仪表板60的触摸屏81的两侧。空调90可以自动地控制空调环境(其包括车辆1的车内/车外环境情况、空气进入/排出过程、空气循环、冷却/加热等等)，或者可以响应于用户的控制命令而控制空调环境。
例如，空调90可以执行空气的加热和冷却，并且可以使已加热或已冷却的空气经由空气出口91排出，从而控制车辆1的车内空间的温度。
在驾驶员或乘客进入车辆1之前，驾驶员或乘客可以控制空调90以对车体10的内部空间的温度进行调节。
车辆1的内部部件可以包括中央控制台110和托盘112，其中，中央控制台110设置在座椅51和52之间，托盘112连接到中央控制台110。中央控制台110可以包括换挡杆111和调节旋钮或各种按键类型的输入按钮113，但不限于此。
图3为示出根据本发明的实施方案的车辆的框图。
参照图3，车辆1可以不仅包括图1和图2中显示的组成元件，还可以包括电池200、电池传感器210、控制器220、逆变器230、变换器240、存储器250、发动机300和离合器310。
控制器220、AVN装置80、电池200、逆变器230和存储器250之间的虚线箭头可以指示通过控制器局域网(CAN)传输的控制信号流，电池200、空调90、逆变器230、变换器240和电机30之间的实线箭头可以指示从电池200供应的电力的流动。
可以将电池200实施为高压电池，其可以存储发动机300的旋转力产生的电能，并且可以将电力供应到嵌入在车辆1中的各种电子装置。例如，在车辆1行驶期间，发电机可以将发动机300的旋转能转换为电能，并且电池200可以从发电机接收电能并将接收的电能存储在其中。为了使车辆1可以在道路上行驶，电池200可以将用于起动发动机300的电力供应到起动机电机，或者可以将电力供应到嵌入在车辆1中的电子装置。
电池200可以将从外部充电器(未显示)供应的电力存储在其中。
存储在电池200中的电力可以用作电机30的驱动能量。
安装到电池200的电池传感器(BS)210可以测量电池200的状态信息(即，电池200的SOC)，并且可以将测量的电池状态信息(SOC)输出到控制器220。例如，电池传感器210可以测量电池200的剩余电压和电流，并且可以将测量的电压和电流输出到控制器220。
电池传感器210可以测量电池200的电压、电流和温度，并且可以根据测量的结果来测量电池200的SOC、电池200的健康状态(SOH)和电池200的功能状态(SOF)。由电池传感器210测量的电池荷电状态信息(即，电压、电流、SOC、SOF、温度等)可以通过LIN通信传输到控制器220。
SOC可以以百分比(％)指示当前电池200与完全充电的电池之间的差别，并且可以与包括内燃机的车辆1的燃料表在概念上相同。
SOH可以指示当前电池200与新电池之间的差别。
SOF可以指示电池200的多少性能与电池200的使用时间期间的实际要求相匹配，使得可以根据SOC、SOH、电池200的工作温度和充电/放电历史来确定SOF。
控制器220可以用作配置为控制车辆1的整体运行的处理器，并且可以是配置为控制动力***的整体运行的电子控制单元(ECU)的处理器。控制器220可以控制嵌入在车辆1中的各种模块和装置。根据一个实施方案，控制器220可以产生用于控制嵌入在车辆1中的各种模块和装置的控制信号，使得控制器220可以利用控制信号来控制组成元件的运行。
控制器220可以利用车辆1的控制器局域网(CAN)。CAN可以指的是执行车辆1的电子控制单元(ECU)之间的通信以及控制ECU的网络***。更具体地，CAN可以通过成对的绞合数据线或者成对的屏蔽数据线(屏蔽数据线利用覆盖材料进行屏蔽)来传输数据。CAN可以根据多主机原理而工作，其中，主/从***中使用的每个ECU可以作为主机工作。控制器220也可以通过车辆内有线网络(例如，车辆1的局域互连网络(LIN)、媒体导向***传输(MOST)等等)或者无线网络(例如，蓝牙网络)进行数据通信。
控制器220可以包括存储器(存储器存储用于执行上述和下面的操作的程序，以及与程序相关联的各种类型的数据)、处理器(处理器执行存储器中存储的程序)和液压控制单元(HCU)、微控制器单元(MCU)等等，液压控制单元和微控制器单元中的每个用作液压控制装置。控制器220也可以集成到嵌入在每个车辆1中的片上***(SOC)，并且可以通过处理器来运行。然而，一个或多个片上***SOC可以嵌入在车辆1中，并且本发明的范围或精神不限于仅个片上***SOC。
控制器220可以实施为下列中的至少一个：闪存类型、硬盘类型、微型多媒体卡、卡型存储器(例如，安全数字(SD)存储器或者极速数字(XD)存储器)、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。然而，根据本发明的控制器220的范围或精神不限于此，并且也可以实施为本领域中技术人员熟知的另一种形式。
根据一个实施方案，在驾驶员控制PHEV 1在自动模式下行驶，而在不建立目的地的条件下，控制器220可以考虑PHEV 1的驾驶员的驾驶风格(例如，最喜欢的驾驶模式)来控制动力源。下面将参照图4至图9对根据本发明的实施方案的考虑驾驶员的驾驶模式(即，行驶模式)而控制自动模式的方法进行描述。
根据一个实施方案，控制器220可以通过电池传感器210来监控电池200的SOC，并且可以根据SOC水平来计算车辆1的EV可用范围。
因此，控制器220可以基于每个周期(即，每一天)的平均里程和平均电池SOC对发动机起动参考动力进行可变的控制，而不建立目的地，其中，平均里程和平均电池SOC是根据驾驶员的行驶模式建立的。
控制器220可以在导航屏幕图像上显示电池200的SOC和电池200的估算的充电时间，并且可以控制电池200被充电。
逆变器230可以将电池200的电压转换为多相AC电力(也称为复相AC电力)，例如，3相(由U相、V相、W相组成)AC电力，并且可以将多相AC电力提供给电机30。为此，用于控制逆变器230产生的多相AC电力的格式的控制信号可以应用于逆变器230。
逆变器230的多相AC电力可以对电机30进行驱动，从而产生动力(旋转力)。电机30的旋转力可以用于使车辆1的前车轮21或后车轮22旋转。
转换器240可以使从电池200接收的DC电力逐渐增加(升压)或逐渐降低(降压)预先确定的水平。从转换器240产生的DC电力可以供应至各电子装置，例如，嵌入在车辆1中的灯、控制器、多媒体装置等。
根据一个实施方案，转换器240可以为嵌入在车辆1中的触摸屏81(参见图2)提供电力，从而通过触摸屏81将多媒体信息(即，导航屏幕图像)提供至用户(驾驶员)。
存储器250可以存储控制器220执行控制时所需的数据或者软件/固件。具体地，存储器250可以存储车辆1的导航计划(或行驶计划)、空调90的设置温度、电池200的SOC信息等。
尽管存储器250可以实施为如下种的任意一种：非易失性存储器(例如，高速缓冲存储器、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程PROM(EPROM)、电可擦除可编程PROM(EEPROM)、闪存等)、易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))和存储介质(例如，硬盘驱动器(HDD)和CD-ROM等)，但是本发明的范围或精神不限于此。存储器250可以是实施为独立于控制器220的单独芯片的存储器，或者可以实施为处理器和单个芯片。
发动机300可以通过燃烧化石燃料(例如，汽油或柴油)来产生机械动力，并且可以将产生的动力传输到离合器310。
离合器310可以设置在发动机300和电机30之间。
离合器310可以在利用发动机300和电机30产生车轮21和22的驱动力时闭合或锁定。当仅利用电机310产生车轮21和22的驱动力时，通过液压离合器致动器(HCA)的驱动产生的液压压力按压弹簧(未示出)，使得离合器310可以断开。
也即，可以根据车辆1的驱动模式来确定离合器310的断开或闭合状态。更具体地，当车辆利用电机30而在加速模式或低速模式下行驶时，离合器310可以断开。在车辆1制动期间，离合器310也可以断开。在高于恒定速度的爬坡模式、加速模式或巡航控制模式期间，离合器310可以闭合。另外，在电池200的保护模式期间，离合器310也可以闭合。
离合器310可以是常闭型离合器，其以如下的方式：当车辆1断电时，发动机300连接到电机30。
根据一个实施方案，车辆1的动力源可以构成平行结构，在该结构中，发动机300和电机30同时连接到车辆1的车轴，使得发动机300和电机30可以同时驱动车辆1。
当车辆1在EV模式下行驶时，车辆1可以断开离合器310，在EV模式下，以如下的方式仅利用电机30：电机30不机械地连接到发动机300并且电机30的旋转力可以立即传递至变速器。在这种情况下，发动机300处于驱动关闭状态。在电池200充电期间，发动机300可以处于驱动开启状态。
当通过发动机300和电机30的同时工作而使车辆1在HEV模式下行驶时，车辆1可以将离合器310闭合，从而发动机300的旋转力增加到电机30的旋转力，并且相加的结果传递至变速器。
即使在仅利用发动机300来驱动车辆1时，由于发动机必须连接到车轴，所以离合器310在发动机300可以与电机30一起旋转的方式下闭合。
根据一个实施方案，AVN装置80可以与空调90交互，从而AVN装置80可以在触摸屏81上显示与空调90的控制相关联的各种控制屏幕图像。AVN装置80可以通过控制空调90的工作状态来调节车辆1的车内空间的空调环境。AVN装置80可以使乘坐在车辆1中的驾驶员通过触摸屏81来建立期望的目的地，并且可以使驾驶员查看显示到目的地的路线的地图。
AVN装置80可以包括用于显示指示车辆1的当前状态(例如，导航屏幕、音频屏幕、空调90的状态等)的各种类型的信息的触摸屏81。触摸屏81可以显示车辆1的EV可用范围、充电站搜索、电池SOC等，使得触摸屏81可以显示用户或者驾驶员驱动车辆1的电池200时所需的信息。EV可用范围可以显示车辆1以电池200的当前SOC能够行驶的最大范围。充电站搜索可以将位于车辆1的周围区域的充电电的位置提供给用户或驾驶员。电池SOC可以将电池200的SOC指示为百分比(％)。
触摸屏81可以显示充电时间和充电时间设置菜单，其中，充电时间指示对电池200进行充电的开始时间，用户可以通过充电时间设置菜单来改变充电开始时间。
根据一个实施方案，触摸屏81可以以驾驶员可以利用触摸屏81建立期望的目的地的方式来显示导航的用户设置屏幕图像。
车辆(即，PHEV)1的驱动模式可以分成EV模式、HEV模式和AUTO模式。
EV模式可以指示仅利用电机30的电力来驱动车辆1的驱动模式。当驾驶员要求的动力高于最大电力时，车辆可以利用发动机动力。因此，仅当高压电池200的SOC等于或高于预先确定的值时，EV模式可用。
在EV模式期间，仅利用电力来驱动车辆，使得车辆产生较少的噪声，并且驾驶舒适。此外，当车辆行驶短距离(其中，车辆在充电之后可以在EV模式下行驶)时，可以获得高燃料效率。
在HEV模式(即，电量保持(CS)模式)期间，利用发动机动力和电机30的电力的组合来驱动车辆，车辆可以利用与传统的HEV相同的动力分配方法。因此，HEV模式可以仅利用SOC带的具体范围(HEV水平)，而不是利用高压电池200的整个范围。
在HEV模式期间，利用发动机动力和电力的组合来驱动车辆。因此，当高压电池200的SOC处于车辆不能进入EV模式的SOC区域时，HEV模式是最高效的驱动模式。
在自动模式期间，考虑驱动情况适当地分配发动机动力和电力，从而在车辆可以进入EV模式的高压电池200的SOC上实现高燃料效率。在自动模式期间，车辆可以在建立目的地之后充分地利用电池SOC，直到到达目的地为止，使得车辆可以进一步增加燃料效率，直到达到释放EV模式的SOC为止。
在车辆不能在EV模式下行驶的条件下，当车辆行驶长距离时，自动模式可以使车辆以高燃料效率行驶。
如果需要，不仅可以使用EV模式、HEV模式和自动模式，也可以根据车辆1的特性使用其他适合的工作模式(例如，强制性充电模式等)。
通常，车辆在EV模式(CD模式)下行驶短距离。在EV模式期间，控制器220可以将车辆仅利用发动机300开始工作的要求的动力量设置到从电机30获得的电力的最大动力(MaxPower)。
车辆1可以切换到HEV模式(CS模式)。当车辆1在CS模式下行驶时，控制器220可以将发动机300开始工作的发动机动力设置到低水平的发动机动力。
假设PHEV在行驶到目的地时想要降低电池200的SOC(例如，起动SOC是90％，到达SOC是20％)，PHEV可以通过基于动态编程技术，根据最佳合成距离线性地降低电池SOC而具有最佳燃料效率。下面将参照图4对其具体的说明进行描述。
图4为示出基于到目的地的距离的电池的荷电状态(SOC)的图。
从图4中可以看出，假设与斜坡①相比较，斜坡②到目的地的距离更长。类似地，到目的地的距离按照①→②→③→④→⑤的顺序增加。即，斜坡①到目的地的距离最短，斜坡⑤到目的地的距离最长。
例如，斜坡①示出电池SOC的斜率急剧减少的示例性情况，从而车辆在EV模式下行驶。斜坡①示出电池SOC的斜率相对于增加的到目的地的距离成比例地逐渐减少，从而可以识别出车辆1根据车辆1的状态自动地进入EV模式或HEV模式。
因此，用于驱动发动机300的发动机起动时间可以以如下的方式改变：电池200的SOC相对于增加的到目的地的距离成比例地逐渐减少。换言之，用于合适地利用发动机动力的操作被认为在燃料效率方面是高效的，从而可以基于如下的事实来识别这种高燃料效率：驱动发动机300所需的要求的参考动力相对于增加的到目的地的距离成比例地逐渐减少。为了执行上述控制，需要识别到目的地的距离。然而，当驾驶员希望使用最喜欢的路线时，驾驶员可以简单地驾驶他或她的车辆到目的地，而不在车辆的AVN装置80(即，导航***)中设置目的地。在这种情况下，AVN装置80不识别到目的地的距离，从而不能根据各目的地而区别地对发动机驱动开始时间进行控制，并且也不能使自动模式期间的燃料效率最大。
为了避免上述问题，本发明的实施方案提供了这样一种方法，其用于对根据驾驶员的行驶模式建立的每周期(例如，每天或者每时间区域)行驶距离(里程)进行统计处理，估算到近似目的地的距离，而不建立目的地，从而基于估算的距离实现有区别的发动机驱动控制。下面将参照图5至图9对其具体的说明进行描述。
图5为示出驾驶员驾驶的车辆中每天的平均里程的视图。
参照图5，控制器220可以统计地处理驾驶员驾驶的车辆每天或每时间区域的平均里程，从而控制器220可以根据处理的结果来估算驾驶员驾驶的车辆的平均里程。
在这种情况下，可以通过算数上对周内的不同天的行驶距离(里程)进行平均来实现用于估算驾驶员驾驶的车辆的平均里程的方法，或者可以通过安装恒定数量的缓冲区，之后当数据段的数量大于缓冲区的数量时删除最老的数据来实现用于估算驾驶员驾驶的车辆的平均里程的方法。
图6为示出驾驶员驾驶的车辆中每天的平均SOC的视图。
参照图6，控制器220可以统计地处理驾驶员驾驶的车辆每天的平均电池SOC，从而控制器220可以估算潜在的电池可用能量和大致的全电力范围(AER)。AER可以指示车辆1在EV模式(CD模式)下行驶时获得的EV(电动车辆)行驶距离(里程)。
在这种情况下，用于估算驾驶员驾驶的车辆的平均电池SOC和大致的AER的方法可以采用与用于估算驾驶员驾驶的车辆的平均里程的方法相同的方式来执行，或者可以用于通过将平均SOC转换为里程来估算大致的AER。
这里，控制器220可以存储基于电池200的SOC的参考AER表。因此，当车辆1开始行驶时，控制器220可以利用电池传感器210来测量电池200的SOC，并且可以通过参照参考AER表来建立基于初始SOC的参考AER。
如上所述，控制器220可以估算驾驶员驾驶的车辆每天的平均里程和每天的平均电池SOC，从而控制器220可以在自动模式期间，对发动机起动要求动力的参考值进行可变的控制。下面将参照图7和图8对其具体的说明进行描述。
图7为示出基于估算的平均里程的发动机起动要求动力的参考值的图。
参照图7，控制器220可以根据估算的驾驶员驾驶的车辆的平均里程来改变发动机起动要求动力的参考值。
控制器220可以相对于增加的估算的里程成比例地相对减少发动机起动要求动力的参考值，从而发动机驱动开始时间减少并且车辆1可以更快地从EV模式(CD模式)切换到HEV模式(CS模式)。
控制器220可以相对于增加的估算的里程成比例地相对增加发动机起动要求动力的参考值，从而发动机驱动开始时间增加并且车辆1可以更慢地从EV模式(CD模式)切换到HEV模式(CS模式)。
图8为示出基于估算的SOC的发动机起动要求动力的参考值的图。
参照图8，控制器220可以根据估算的驾驶员驾驶的车辆的平均SOC来改变发动机起动要求动力的参考值。
控制器220可以相对于增加的估算的SOC成比例地相对增加发动机起动要求动力的参考值，从而发动机驱动开始时间增加并且车辆1可以更慢地从EV模式(CD模式)切换到HEV模式(CS模式)。
控制器220可以相对于减少的估算的SOC成比例地相对减少发动机起动要求动力的参考值，从而发动机驱动开始时间减少并且车辆1可以更快地从EV模式(CD模式)切换到HEV模式(CS模式)。
根据一个实施方案，控制器220可以不仅利用估算的驾驶员驾驶的车辆每天的平均里程，还可以利用估算的驾驶员驾驶的车辆每天的平均SOC来改变自动模式下的发动机起动要求动力的参考值。下面将参照图9对其具体的说明进行描述。
图9为示出基于估算的平均里程和估算的平均SOC的发动机起动参考动力的图。
参照图9，控制器220可以根据周内不同天的统计处理，并且可以在EV模式(CD模式)的一个发动机起动参考动力(电机最大动力)和HEV模式(CS模式)的另一个发动机起动参考动力之间的范围内改变发动机起动参考动力，不仅利用了估算的驾驶员驾驶的车辆每天的平均里程，还利用了估算的驾驶员驾驶的车辆每天的平均SOC(能量)。
下面将对根据本发明的实施方案的车辆及其控制方法的工作和效果进行描述。
图10为示出根据本发明的实施方案的车辆的自动模式控制算法的流程图。
参照图10，当车辆1开始行驶时，控制器220可以确定驾驶员是否选择自动模式作为驱动模式(400)。
当选择了自动模式时(400)，控制器220可以通过统计地处理驾驶员驾驶的车辆每天的平均里程来估算平均里程(402)。
从图6中可以看出，控制器220可以通过统计地处理驾驶员驾驶的车辆每天的平均SOC来估算潜在的电池可用能量(404)，并且可以通过将估算的SOC转换为里程来估算大致的AER(406)。
因此，控制器220可以将估算的平均里程与大致的AER进行比较，并且可以确定平均里程是否比大致的AER短(408)。
当平均里程比大致的AER短时(408)，控制器220可以确定出车辆可以仅利用电力行驶估算的平均里程，从而控制器220可以将利用EV模式(CD模式)的发动机起动参考动力的驱动力控制为参考动力(410)，如图10所示。以电力源为中心，可以实现基于EV模式(CD模式)的驱动力控制。当平均里程比大致的AER短时，上述驱动力控制可以控制使用发动机动力。
当平均里程不比大致的AER短时(408)，控制器220可以通过适当地分配电力和发动机动力来确定出车辆1能够行驶估算的平均里程。如图10所示，控制器220可以不仅仅利用估算的每天的里程，也可以利用估算的每天的SOC改变发动机起动参考动力，从而控制驱动力(412)。可以通过估算到接近目的地的距离来实现基于自动模式的驱动力控制，而不设置目的地，从而车辆1可以控制为使用发动机动力，同时消耗高压电池200的总的能量，直到车辆1到达估算的平均里程为止。
当不选择自动模式时(400)，控制器220可以将发动机起动参考动力用作现有驱动模式的参考动力来控制驱动力，从而控制驱动力(414)。
如上所述，控制器220可以根据驾驶员的行驶模式来统计地处理驾驶员驾驶的车辆每天的平均里程和每天的平均SOC，而驾驶员不建立目的地，并且控制器220可以能够变化地控制发动机驱动开始时间的参考动力值，使得自动模式具有最大燃料效率。
根据上面的描述明显的是，根据本发明的实施方案的车辆及其控制方法可以通过监控驾驶员驾驶的PHEV的行驶模式来估算PHEV中乘坐在PHEV的驾驶员驾驶的PHEV的平均里程。结果，根据实施方案的车辆及其控制方法可以利用估算的平均里程能够变化地控制发动机起动参考动力，而不建立目的地，使得自动模式具有最大燃料效率并且保证自动模式的控制性能。因此，当对于中距离或长距离行驶来控制自动模式时，根据实施方案的车辆及其控制方法可以增加***效率，使得增加驾驶员的满意度并且保证产品的竞争力。
尽管已经显示并描述了本发明的几个实施方案，但是本领域技术人员理解的是，可以在这些实施方案中进行改变而不脱离本发明的原理和精神，本发明的范围限定在权利要求及其等价形式中。

Claims (20)

1.一种插电式混合动力电动车辆，其具有发动机和电机，并且利用发动机的动力和以电力驱动电机行驶，所述车辆包括：
电池，其配置为供应电机的驱动能量；
电池传感器，其配置为测量电池的荷电状态；
控制器，其配置为：
估算利用车辆的行驶信息建立的每周期的平均里程；
利用测量的荷电状态来估算每周期的平均荷电状态；
根据估算的平均里程和估算的平均荷电状态来控制用于驱动发动机所需的参考动力。
2.根据权利要求1所述的插电式混合动力电动车辆，其中，每周期的平均里程是每天的平均里程，每周期的平均荷电状态是每天的平均荷电状态。
3.根据权利要求1所述的插电式混合动力电动车辆，其中，所述控制器通过将估算的平均荷电状态转换为里程值来估算全电力范围。
4.根据权利要求3所述的插电式混合动力电动车辆，其中，所述控制器通过将估算的平均里程与全电力范围进行比较来选择驱动模式。
5.根据权利要求4所述的插电式混合动力电动车辆，其中，驱动模式包括：
电动车辆模式，在电动车辆模式中，仅利用电力来驱动车辆；
混合动力电动车辆模式，在混合动力电动车辆模式中，根据测量的荷电状态、利用发动机动力和电力的组合来驱动车辆；
自动模式，在自动模式中，根据测量的荷电状态、利用发动机动力和电力的分配来驱动车辆。
6.根据权利要求5所述的插电式混合动力电动车辆，其中，所述控制器在自动模式期间，根据估算的平均里程和估算的荷电状态来监控驾驶员的行驶模式，并且能够变化地控制用于驱动发动机的参考动力。
7.根据权利要求6所述的插电式混合动力电动车辆，其中，当估算的平均里程增加时，所述控制器相对于估算的平均里程成比例地减少用于驱动发动机的参考动力。
8.根据权利要求6所述的插电式混合动力电动车辆，其中，当估算的平均里程减少时，所述控制器相对于估算的平均里程成比例地增加所述参考动力。
9.根据权利要求6所述的插电式混合动力电动车辆，其中，当估算的平均荷电状态减少时，所述控制器相对于估算的平均荷电状态成比例地减少所述参考动力。
10.根据权利要求6所述的插电式混合动力电动车辆，其中，当估算的平均荷电状态增加时，所述控制器相对于估算的平均荷电状态成比例地增加所述参考动力。
11.一种车辆，其配置为利用发动机的动力和以电力驱动电机行驶，所述车辆包括：
电池，其配置为供应电机的驱动能量；
电池传感器，其配置为测量电池的荷电状态；
控制器，其配置为：
估算利用车辆的行驶信息建立的每周期的平均里程；
利用测量的荷电状态来估算每周期的平均荷电状态；
根据估算的平均里程和估算的平均荷电状态来控制在自动模式期间用于驱动发动机所需的参考动力，
其中，所述控制器通过将估算的平均荷电状态转换为里程值来估算全电力范围，将估算的平均里程与估算的全电力范围进行比较，并且根据比较结果来调整所述参考动力。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中，当估算的平均里程增加时，所述控制器相对于估算的平均里程成比例地减少驱动发动机所需的参考动力。
13.根据权利要求11所述的车辆，其中，当估算的平均里程减少时，所述控制器相对于估算的平均里程成比例地增加所述参考动力。
14.根据权利要求11所述的车辆，其中，当估算的平均荷电状态减少时，所述控制器相对于估算的平均荷电状态成比例地减少所述参考动力。
15.根据权利要求11所述的车辆，其中，当估算的平均荷电状态增加时，所述控制器相对于增加的估算的平均荷电状态成比例地增加所述参考动力。
16.一种用于控制车辆的方法，所述车辆包括发动机、电机和电池，并且利用发动机动力和以电力驱动电机行驶，所述方法包括如下步骤：
通过电池传感器来测量电池的荷电状态；
通过控制器来估算利用车辆的行驶信息建立的每周期的平均里程；
通过控制器利用测量的荷电状态来估算每周期的平均荷电状态；
通过控制器根据估算的平均里程和估算的平均荷电状态来控制用于驱动发动机所需的参考动力，
其中，控制参考动力的步骤包括：
通过将估算的平均荷电状态转换为里程值来估算全电力范围；
通过将估算的平均里程与估算的全电力范围进行比较来控制参考动力。
17.根据权利要求16所述的用于控制车辆的方法，进一步包括：
通过将估算的平均里程与估算的全电力范围进行比较来选择驱动模式。
18.根据权利要求17所述的用于控制车辆的方法，其中，所述驱动模式包括：
电动车辆模式，在电动车辆模式中，仅利用电力来驱动车辆；
混合动力电动车辆模式，在混合动力电动车辆模式中，根据测量的荷电状态、利用发动机动力和电力的组合来驱动车辆；以及
自动模式，在自动模式中，根据测量的荷电状态、利用发动机动力和电力的分配来驱动车辆。
19.根据权利要求18所述的用于控制车辆的方法，其中，控制参考动力的步骤包括如下步骤：
在自动模式期间，根据估算的平均里程和估算的荷电状态来监控驾驶员的行驶模式，并且能够变化地控制参考动力。
20.根据权利要求19所述的用于控制车辆的方法，其中，能够变化地控制参考动力的步骤包括如下步骤：
当估算的平均里程增加时，相对于估算的平均里程成比例地减少驱动发动机所需的参考动力；以及
当估算的平均荷电状态增加时，相对于估算的平均荷电状态成比例地增加参考动力。
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