專利名稱：用于混合動(dòng)力車的怠速充電的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車，更具體涉及用于混合動(dòng)力車的怠速充電的系統(tǒng)和方法， 其根據(jù)駕駛狀況在考慮怠速充電控制的進(jìn)入次數(shù)的情況下改變怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)和退出點(diǎn)。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力車設(shè)置有例如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及使用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率產(chǎn)生電力并由存儲(chǔ)在電池的電力驅(qū)動(dòng)以便輔助發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī))?；旌蟿?dòng)力車通過在發(fā)動(dòng)機(jī)低效率區(qū)使用電動(dòng)機(jī)作為主要?jiǎng)恿υ椿蛘咻o助動(dòng)力源， 以及在減速過程中通過再生制動(dòng)產(chǎn)生電力并將電力儲(chǔ)存在電池中，來提高燃料的經(jīng)濟(jì)性。無論發(fā)動(dòng)機(jī)是被啟動(dòng)還是停止，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的扭矩分布都對燃料電池的經(jīng)濟(jì)性和混合動(dòng)力車的驅(qū)動(dòng)性有很大影響。無論發(fā)動(dòng)機(jī)被啟動(dòng)還是被停止，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的扭矩分布由包括車輛速度、油門踏板的位移和換檔速度的各種因素確定。其中最重要的因素是電池的充電狀態(tài)(state of charge，S0C)0一種用于管理電池充電狀態(tài)的方法是怠速充電控制，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)被啟動(dòng)并且電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)工作以便當(dāng)電池充電狀態(tài)被降低到預(yù)定電壓時(shí)提高電池的充電狀態(tài)。此外，通過有效地執(zhí)行怠速充電控制，可將電池充電狀態(tài)維持在優(yōu)化的狀態(tài)。根據(jù)應(yīng)用到常規(guī)混合動(dòng)力車的怠速充電控制，進(jìn)入怠速充電控制的充電狀態(tài)值 (% )和退出怠速充電控制的充電狀態(tài)值(％ )是固定的。例如，進(jìn)入怠速充電控制的充電狀態(tài)值可被固定地設(shè)為電池充電的50%，而退出怠速充電控制的充電狀態(tài)值可被固定地設(shè)為電池充電的陽％。因此，當(dāng)電池充電狀態(tài)減少到小于電池充電的50%時(shí)，強(qiáng)行啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并且執(zhí)行怠速充電控制，而當(dāng)由于執(zhí)行怠速充電控制使得電池充電狀態(tài)增加到高于電池充電的陽％ 時(shí)，退出怠速充電控制。如果進(jìn)入怠速充電控制或退出怠速充電控制的充電狀態(tài)值是固定的，那么當(dāng)混合動(dòng)力車在人口稠密區(qū)僅以電動(dòng)機(jī)(EV模式)運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可能被頻繁地啟動(dòng)或停止。因而，駕駛員可能會(huì)感覺到不適且市場銷路可能會(huì)劣化。為防止發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程頻繁切換，可擴(kuò)大怠速充電控制的范圍。例如，進(jìn)入怠速充電控制的充電狀態(tài)值可被固定地設(shè)為電池充電的40%，而從怠速充電控制釋放出來的充電狀態(tài)值可被固定地設(shè)為電池充電的70 %。然而，簡單地?cái)U(kuò)大怠速充電控制范圍可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的扭矩分布不均勻。因此，燃料的經(jīng)濟(jì)性可能會(huì)劣化。本背景技術(shù)部分中公開的上述信息只是為了增強(qiáng)對本發(fā)明背景的理解，因此可能包含不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)和/或在該國對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言已知的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供用于混合動(dòng)力車的怠速充電系統(tǒng)和方法，其具有根據(jù)駕駛狀況基于怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入次數(shù)來改變怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入點(diǎn)和退出點(diǎn)的優(yōu)
點(diǎn)ο根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式所述的一種用于混合動(dòng)力車的怠速充電系統(tǒng)可包括充電狀態(tài)(SOC)檢測器，被配置成檢測隨駕駛狀況變化的電池的充電狀態(tài)；怠速充電計(jì)數(shù)器，被配置成對怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；充電控制器，被配置成基于電池的充電狀態(tài)和在預(yù)定時(shí)間內(nèi)所計(jì)數(shù)的怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入次數(shù)，變化地設(shè)置怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入點(diǎn)和退出點(diǎn)；以及混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)(Hybrid Start and Generator, HSG)，作為電動(dòng)機(jī)工作以根據(jù)充電控制器的控制強(qiáng)行啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并作為發(fā)電機(jī)工作以在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行怠速充電。充電控制器可以通過混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)強(qiáng)行啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并且可以在電池的充電狀態(tài)達(dá)到變化確定的怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)時(shí)執(zhí)行怠速充電，而可以在電池的充電狀態(tài)達(dá)到變化確定的怠速充電控制的退出點(diǎn)時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)停止。隨著在預(yù)定時(shí)間內(nèi)車輛進(jìn)入怠速充電控制的進(jìn)入次數(shù)的增加，充電控制器降低怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)并提高怠速充電控制的退出點(diǎn)。充電控制器能夠依照預(yù)定的映射表變化地設(shè)定怠速控制狀態(tài)的進(jìn)入點(diǎn)和退出點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方式所述的一種用于混合動(dòng)力車的怠速充電方法， 可包括檢測電池的充電狀態(tài)和怠速充電控制的進(jìn)入次數(shù)；根據(jù)預(yù)定時(shí)間內(nèi)怠速充電控制的進(jìn)入次數(shù)，改變怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)和退出點(diǎn)；當(dāng)電池的充電狀態(tài)達(dá)到怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)時(shí)通過強(qiáng)行啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)來執(zhí)行怠速充電；以及當(dāng)在執(zhí)行怠速充電時(shí)電池的充電狀態(tài)達(dá)到怠速充電控制的退出點(diǎn)時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)。隨著在預(yù)定時(shí)間內(nèi)車輛進(jìn)入怠速充電控制的次數(shù)的增加，使怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)降低并將怠速充電控制的退出點(diǎn)設(shè)置得更高。


圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式用于混合動(dòng)力車的怠速充電系統(tǒng)的方框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式用于混合動(dòng)力車的怠速充電方法的流程圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式應(yīng)用于混合動(dòng)力車的怠速充電方法的怠速充電范圍的坐標(biāo)圖。附圖標(biāo)記的說明10:充電狀態(tài)檢測器 20:怠速充電計(jì)數(shù)器30:充電控制器40:混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)
具體實(shí)施例方式以下參考附圖具體描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道，在不偏離本發(fā)明的思想和范圍的情況下，可以不同的方式修改所描述的實(shí)施方式。對于解釋本發(fā)明沒有必要的部件的描述將被省略，并且相同的附圖標(biāo)記表示本發(fā)明中相同或者等同的部件。圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式用于混合動(dòng)力車的怠速充電系統(tǒng)的方框圖。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于混合動(dòng)力車的怠速充電系統(tǒng)，包括 充電狀態(tài)檢測器10、怠速充電計(jì)數(shù)器20、充電控制器30、以及混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)(Hybrid Start and Generator, HSG)40。充電狀態(tài)檢測器10檢測隨駕駛狀況改變的電池的充電狀態(tài)并將與之對應(yīng)的信息傳送給充電控制器30。怠速充電計(jì)數(shù)器20對根據(jù)駕駛狀況進(jìn)入怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)并將與之對應(yīng)的信息傳送給充電控制器30。充電控制器30基于從充電狀態(tài)檢測器10接收到的電池的充電狀態(tài)和從怠速充電計(jì)數(shù)器20接收到的預(yù)定期間內(nèi)怠速充電狀態(tài)的進(jìn)入次數(shù)設(shè)置怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入點(diǎn)和退出點(diǎn)。如果電池的充電狀態(tài)達(dá)到變化確定的怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)，則充電控制器30 通過混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)40啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并執(zhí)行怠速充電，而如果電池的充電狀態(tài)達(dá)到變化確定的怠速充電控制的退出點(diǎn)，則停止發(fā)動(dòng)機(jī)并退出怠速充電。隨著預(yù)定期間內(nèi)車輛怠速充電控制的進(jìn)入次數(shù)的增加，充電控制器30降低怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)并提高怠速充電控制的退出點(diǎn)。即，充電控制器30擴(kuò)大怠速充電控制范圍?；旌蠁?dòng)發(fā)電機(jī)(Hybrid Start and Generator) 40作為電動(dòng)機(jī)工作并根據(jù)充電控制器30的控制強(qiáng)行啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)被啟動(dòng)，則混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)工作并通過發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩來執(zhí)行怠速充電。下面具體描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的一種用于混合動(dòng)力車的怠速充電方法。圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式用于混合動(dòng)力車的怠速充電方法的流程圖。在使用本發(fā)明示例性實(shí)施方式的混合動(dòng)力車的運(yùn)行狀態(tài)中，在步驟SlOl中，充電控制器30通過充電狀態(tài)檢測器10檢測電池的充電狀態(tài)，在步驟S102中，根據(jù)從怠速充電計(jì)數(shù)器20得到的駕駛狀況檢測預(yù)定時(shí)間內(nèi)怠速充電控制的進(jìn)入次數(shù)。之后，在步驟S103中，充電控制器30根據(jù)一預(yù)定時(shí)間內(nèi)怠速充電控制的進(jìn)入次數(shù)，計(jì)算最小和最大變化范圍AL和ΔΗ，并且在步驟S104中，基于電池的充電狀態(tài)和根據(jù)怠速充電的進(jìn)入次數(shù)計(jì)算得到的變化范圍AL和ΔΗ來設(shè)置怠速充電控制范圍。如果在步驟S104中設(shè)置怠速充電控制范圍，則在步驟S105中，充電控制器30確定電池的充電狀態(tài)是否達(dá)到怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)。如果在步驟S105中電池的充電狀態(tài)達(dá)到怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)，則在步驟S106， 充電控制器30通過混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)40強(qiáng)行啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。如果在步驟S106中啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，則混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)40作為發(fā)電機(jī)來工作并通過發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩產(chǎn)生電力。因此，在步驟S107中，混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)40執(zhí)行怠速充電。之后，在步驟S108中，充電控制器30確定電池的充電狀態(tài)是否達(dá)到由怠速充電控制的進(jìn)入次數(shù)確定的怠速充電控制的退出點(diǎn)。如果在步驟S108中已達(dá)到怠速充電控制的退出點(diǎn)，則充電控制器30使發(fā)動(dòng)機(jī)停止并且在步驟109中完成怠速充電。下面參考圖3進(jìn)一步描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的一種用于混合動(dòng)力車的怠速充電方法。在本說明書中示出怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)和怠速充電控制的退出點(diǎn)的一個(gè)例子，但本發(fā)明的范圍并不限制于此。如圖3所示，將怠速充電控制的初始進(jìn)入點(diǎn)設(shè)置成電池最大充電狀態(tài)的50%，將怠速充電控制的初始退出點(diǎn)設(shè)置成電池最大充電狀態(tài)的陽%。如果由充電狀態(tài)檢測器10檢測到的電池充電狀態(tài)低于電池最大充電狀態(tài)的 50%，即在混合動(dòng)力車以EV模式運(yùn)行時(shí)怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)，則充電控制器30控制混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)40以便強(qiáng)行啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并使混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)40作為發(fā)電機(jī)工作以執(zhí)行怠速充 H1^ ο如果電池的充電狀態(tài)超過電池最大充電狀態(tài)的55%，即通過怠速充電的怠速充電控制的退出點(diǎn)，則充電控制器30使發(fā)動(dòng)機(jī)停止并退出怠速充電控制。此時(shí)，充電控制器30對怠速充電控制的進(jìn)入次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且通過將在預(yù)定時(shí)間內(nèi)怠速充電控制的進(jìn)入次數(shù)應(yīng)用到預(yù)定的映射表，來設(shè)置進(jìn)入和退出怠速充電控制的變化范圍AL和ΔH。例如，如果在預(yù)定時(shí)間內(nèi)怠速充電控制的進(jìn)入次數(shù)為2，則通過預(yù)定映射表，將變化范圍設(shè)置為AL = 5禾口 ΔΗ=5。因此，怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)變成電池最大充電狀態(tài)的50_AL(即電池最大充電狀態(tài)的45% )，而怠速充電控制的退出點(diǎn)變成電池最大充電狀態(tài)的55+ΔΗ(即電池的最大充電狀態(tài)的60% )。之后，如果電池的充電狀態(tài)低于電池最大充電狀態(tài)的45 %，則充電控制器30強(qiáng)行啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并進(jìn)入怠速充電控制。如果電池的充電狀態(tài)高于電池的最大充電狀態(tài)的60%， 則充電控制器30使發(fā)動(dòng)機(jī)停止并退出怠速充電控制。與此同時(shí)，隨著在預(yù)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)入怠速充電控制的頻率增大，變化范圍變大且發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)改變變少。如上所述，由于改變了怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)和退出點(diǎn)，因此減少了發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)改變的次數(shù)。因而，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，駕駛員不會(huì)感覺到不適并且可以提高市場銷量。盡管結(jié)合目前被認(rèn)為實(shí)踐上的示例性實(shí)施方式描述本發(fā)明，然而應(yīng)該理解的是， 本發(fā)明并不限制在這些公開的實(shí)施方式，而是，相反地，本發(fā)明在于涵蓋包含在所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的思想和范圍內(nèi)的各種修改和等效物。
權(quán)利要求
1.一種用于混合動(dòng)力車的怠速充電系統(tǒng)，包括充電狀態(tài)檢測器，被配置成檢測隨著駕駛狀況改變的電池的充電狀態(tài)； 怠速充電計(jì)數(shù)器，被配置成對怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)； 充電控制器，被配置成基于電池的充電狀態(tài)和預(yù)定時(shí)間內(nèi)所計(jì)數(shù)的所述怠速充電控制的進(jìn)入次數(shù)，變化地設(shè)置所述怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入點(diǎn)和退出點(diǎn)；以及混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，作為電動(dòng)機(jī)工作以便根據(jù)所述充電控制器的控制強(qiáng)行啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)， 并作為發(fā)電機(jī)工作以便在發(fā)動(dòng)機(jī)被啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行怠速充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述充電控制器通過所述混合啟動(dòng)發(fā)電機(jī)強(qiáng)行啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并且當(dāng)電池的充電狀態(tài)達(dá)到變化確定的怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入點(diǎn)時(shí)執(zhí)行怠速充電，而當(dāng)電池的充電狀態(tài)達(dá)到變化確定的怠速充電控制狀態(tài)的退出點(diǎn)時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)停止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中隨著在預(yù)定時(shí)間內(nèi)混合動(dòng)力車進(jìn)入怠速充電控制狀態(tài)的次數(shù)的增加，所述充電控制器降低怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入點(diǎn)并提高怠速充電控制狀態(tài)的退出點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述充電控制器依照預(yù)定的映射表變化地設(shè)定怠速控制狀態(tài)的進(jìn)入點(diǎn)和退出點(diǎn)。
5.一種用于混合動(dòng)力車的怠速充電方法，包括檢測電池的充電狀態(tài)和怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入次數(shù)；根據(jù)預(yù)定時(shí)間內(nèi)怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入次數(shù)來改變怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入點(diǎn)和退出點(diǎn)；當(dāng)電池的充電狀態(tài)達(dá)到怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入點(diǎn)時(shí)通過強(qiáng)行啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)來執(zhí)行怠速充電；以及當(dāng)在執(zhí)行怠速充電時(shí)電池的充電狀態(tài)達(dá)到怠速充電控制狀態(tài)的退出點(diǎn)時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)停止。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，隨著在預(yù)定時(shí)間內(nèi)車輛進(jìn)入怠速充電控制狀態(tài)的次數(shù)的增加，怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入點(diǎn)被降低而怠速充電控制的退出點(diǎn)被提高。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的一種用于混合動(dòng)力車的怠速充電方法，可包括檢測電池的充電狀態(tài)和怠速充電控制狀態(tài)的進(jìn)入次數(shù)；根據(jù)預(yù)定時(shí)間內(nèi)怠速充電狀態(tài)的進(jìn)入次數(shù)來改變怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)和退出點(diǎn)；當(dāng)電池的充電狀態(tài)達(dá)到怠速充電控制的進(jìn)入點(diǎn)時(shí)，通過強(qiáng)行啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行怠速充電；當(dāng)正在執(zhí)行怠速充電的電池的充電狀態(tài)達(dá)到怠速充電控制狀態(tài)的退出點(diǎn)時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)停止。
文檔編號B60W10/26GK102442300SQ20101055707
公開日2012年5月9日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者樸泰昱, 金庭殷 申請人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社, 起亞自動(dòng)車株式會(huì)社