用于混合動(dòng)力車(chē)輛的巡航工況速度控制方法及控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車(chē)輛領(lǐng)域，具體涉及混合動(dòng)力車(chē)輛領(lǐng)域的巡航工況的速度控制。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在巡航控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在車(chē)輛上。當(dāng)駕駛者設(shè)定巡航速度并且打開(kāi)巡航開(kāi)關(guān)后，車(chē)輛能自動(dòng)地保持車(chē)速行駛而不用駕駛者踩油門(mén)踏板。采用了這種裝置，當(dāng)在高速公路上長(zhǎng)時(shí)間行車(chē)時(shí)，駕駛者就不用再去控制油門(mén)踏板，使駕駛更加舒適。同時(shí)，采用巡航控制系統(tǒng)還能減少了不必要的車(chē)速變化。而車(chē)輛都有對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)速度，當(dāng)駕駛者將巡航控制系統(tǒng)設(shè)置在經(jīng)濟(jì)速度上就可以實(shí)現(xiàn)省油的目的，因此巡航控制系統(tǒng)還有節(jié)能減排的優(yōu)點(diǎn)。
[0003]當(dāng)處在巡航狀態(tài)的車(chē)輛下坡時(shí)，如果不采取措施，由于受力影響，車(chē)速會(huì)越來(lái)越快。當(dāng)前的巡航控制技術(shù)中解決這一問(wèn)題的主要方法是當(dāng)監(jiān)測(cè)到車(chē)速變快時(shí)，車(chē)輛通過(guò)制動(dòng)裝置與車(chē)輪摩擦來(lái)降低車(chē)速。但是，當(dāng)車(chē)輛下長(zhǎng)坡時(shí)，可能需要長(zhǎng)時(shí)間的制動(dòng)，而這可能致使制動(dòng)系統(tǒng)中的部件發(fā)熱甚至損壞，從而導(dǎo)致制動(dòng)失靈而發(fā)生交通事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明公開(kāi)了一種用于混合動(dòng)力車(chē)輛的巡航工況速度控制方法，該方法能利用再生制動(dòng)功能在下坡時(shí)對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)進(jìn)行車(chē)速控制。本發(fā)明還公開(kāi)了利用再生制動(dòng)功能在巡航工況下的混合動(dòng)力車(chē)輛下坡時(shí)對(duì)其進(jìn)行速度控制的系統(tǒng)以及應(yīng)用該系統(tǒng)的混合動(dòng)力車(chē)輛。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，公開(kāi)了一種用于混合動(dòng)力車(chē)輛的巡航工況速度控制方法，該方法包括:對(duì)當(dāng)前車(chē)速進(jìn)行偏差估計(jì)，并且如果確認(rèn)所述當(dāng)前車(chē)速大于第一閾值速度，則執(zhí)行巡航速度控制；以及所述巡航速度控制包括判斷動(dòng)力電池荷電狀態(tài)，并且如果所述動(dòng)力電池荷電狀態(tài)小于荷電閾值，則可執(zhí)行再生制動(dòng)功能，如果所述動(dòng)力電池荷電狀態(tài)大于荷電閾值，則可執(zhí)行降檔操作。
[0006]本發(fā)明所公開(kāi)的方法還包括當(dāng)執(zhí)行所述再生制動(dòng)功能時(shí)，如果所述動(dòng)力電池荷電狀態(tài)增大至所述荷電閾值，并且此時(shí)的車(chē)速仍大于第一閾值速度，則可停止執(zhí)行所述再生制動(dòng)功能，改為執(zhí)行所述降檔操作。
[0007]上述第一閾值速度可以是預(yù)設(shè)的巡航速度。
[0008]上述的第二閾值速度大于第一閾值速度。當(dāng)確定當(dāng)前車(chē)速大于第二閾值速度時(shí)，所述混合動(dòng)力車(chē)輛可退出巡航模式。
[0009]其中，當(dāng)執(zhí)行所述降檔操作前，如果所述混合動(dòng)力車(chē)輛運(yùn)行在純電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作模式，則可先將工作模式切換為純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作模式或發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)工作模式，然后再執(zhí)行所述降檔操作。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開(kāi)了一種用于混合動(dòng)力車(chē)輛的巡航工況速度控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:整車(chē)控制器，所述整車(chē)控制器可包括速度偏差估計(jì)單元和電量評(píng)估單元，如果所述速度偏差估計(jì)單元確定當(dāng)前車(chē)速大于第一閾值速度，并且所述電量評(píng)估單元確定動(dòng)力電池荷電狀態(tài)小于荷電閾值，則所述整車(chē)控制器可發(fā)出執(zhí)行再生制動(dòng)功能的指令，如果所述速度偏差估計(jì)單元確定當(dāng)前車(chē)速大于第一閾值速度，并且所述電量評(píng)估單元確定所述動(dòng)力電池荷電狀態(tài)大于荷電閾值，則所述整車(chē)控制器可發(fā)出執(zhí)行降檔操作的指令；動(dòng)力電池管理單元，與所述整車(chē)控制器的電量評(píng)估單元相連，可給所述整車(chē)控制器發(fā)送表示所述動(dòng)力電池荷電狀態(tài)的信號(hào)；電機(jī)控制器，與所述整車(chē)控制器相連，可從所述整車(chē)控制器接收所述執(zhí)行再生制動(dòng)功能的指令以控制電機(jī)；以及自動(dòng)變速箱控制器，與所述整車(chē)控制器相連，可從所述整車(chē)控制器接收所述執(zhí)行降檔操作的指令以控制變速箱進(jìn)行降檔。[0011 ] 如果在執(zhí)行所述再生制動(dòng)功能的過(guò)程中，所述動(dòng)力電池的荷電狀態(tài)增大至荷電閾值并且此時(shí)的車(chē)速仍大于所述第一閾值速度，則所述整車(chē)控制器可向所述電機(jī)控制器發(fā)出停止執(zhí)行所述再生制動(dòng)功能的指令，并向所述自動(dòng)變速箱控制器發(fā)出執(zhí)行降檔操作的指令。
[0012]本發(fā)明所公開(kāi)的用于混合動(dòng)力車(chē)輛的巡航工況速度控制系統(tǒng)還可包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和離合器控制器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和所述離合器控制器與所述整車(chē)控制器相連，在確定所述整車(chē)控制器發(fā)出執(zhí)行降檔操作的指令時(shí)，如果所述混合動(dòng)力車(chē)輛工作在純電機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作模式，則所述整車(chē)控制器可先給所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和所述離合器控制器發(fā)出指令，以使所述混合動(dòng)力車(chē)輛工作在純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作模式或發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)工作模式，然后所述整車(chē)控制器再向所述自動(dòng)變速箱控制器發(fā)出所述執(zhí)行降檔操作的指令。
[0013]上述系統(tǒng)中的整車(chē)控制器可包括巡航控制模塊，所述速度偏差估計(jì)單元和所述電量評(píng)估單元可被包含在所述巡航控制模塊中。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，公開(kāi)了一種混合動(dòng)力車(chē)輛，該混合動(dòng)力車(chē)輛中應(yīng)用了上述的巡航工況速度控制系統(tǒng)。
[0015]本發(fā)明所公開(kāi)的對(duì)混合動(dòng)力車(chē)輛的巡航工況進(jìn)行速度控制的方法和系統(tǒng)能使駕駛更加安全可靠，并且能夠通過(guò)再生制動(dòng)提高能量的利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖中，相同的附圖標(biāo)記用于表不相同或相似的部件。
[0017]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的一種用于混合動(dòng)力車(chē)輛的巡航工況速度控制方法；
[0018]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的一種用于混合動(dòng)力車(chē)輛的巡航工況速度控制系統(tǒng)；以及
[0019]圖3示出了一種采用本發(fā)明所公開(kāi)的巡航工況速度控制系統(tǒng)的混合動(dòng)力車(chē)輛的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0021]11、整車(chē)控制器(HCU)12、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ECU)
[0022]13、離合器控制器(CXU) 14、整車(chē)控制器(HCU)
[0023]15、自動(dòng)變速箱控制器(1U) 16、動(dòng)力電池管理單元(BMS)
[0024]2、發(fā)動(dòng)機(jī)3、離合器
[0025]4、電機(jī)5、變速器
[0026]6、動(dòng)力電池7、主減速器
[0027]8、車(chē)輪
【具體實(shí)施方式】
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，公開(kāi)了一種用于混合動(dòng)力車(chē)輛的巡航工況速度控制方法，該方法包括:對(duì)當(dāng)前車(chē)速進(jìn)行偏差估計(jì)，并且如果確認(rèn)所述當(dāng)前車(chē)速大于第一閾值速度，則執(zhí)行巡航速度控制；以及所述巡航速度控制包括判斷動(dòng)力電池荷電狀態(tài)，并且如果所述動(dòng)力電池荷電狀態(tài)小于荷電閾值，則可執(zhí)行再生制動(dòng)功能，如果所述動(dòng)力電池荷電狀態(tài)大于荷電閾值，則可執(zhí)行降檔操作。
[0029]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的一種用于混合動(dòng)力車(chē)輛的巡航工況速度控制方法。
[0030]在步驟SI，當(dāng)駕駛者設(shè)定巡航速度并開(kāi)啟巡航模式后，混合動(dòng)力車(chē)輛以巡航模式行駛。在步驟S2中，當(dāng)混合動(dòng)力車(chē)輛處于巡航模式中時(shí)，整車(chē)控制器(HCU)中的速度偏差估計(jì)單元可以一直實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)輛的當(dāng)前車(chē)速并對(duì)當(dāng)前車(chē)速進(jìn)行偏差估計(jì)，例如可將當(dāng)前車(chē)速與預(yù)設(shè)的第一閾值速度和第二閾值速度進(jìn)行比較。該第一閾值速度可等于預(yù)設(shè)的巡航速度。該第二閾值速度可以是在預(yù)設(shè)的巡航速度下的巡航模式的臨界速度，第二閾值速度大于第一閾值速度。如果判斷結(jié)果是當(dāng)前行駛速度大于第二閾值速度，則執(zhí)行步驟S3。在步驟S3中，HCU控制車(chē)輛自動(dòng)退出巡航模式，而改為由駕駛者操控。值得注意的是，通常不會(huì)出現(xiàn)車(chē)速超過(guò)第二閾值速度的情況，因?yàn)楫?dāng)車(chē)速大于第一閾值速度時(shí)，HCU就會(huì)采取限速手段使車(chē)輛降速以防止車(chē)速過(guò)快。在步驟S2所示的判斷中，如果當(dāng)前行駛速度小于第二閾值速度但大于第一閾值速度，則執(zhí)行步驟S4，混合動(dòng)力車(chē)輛進(jìn)入巡航限速模式。
[0031]在步驟S4中，HCU中的電量評(píng)估單元可接收表示動(dòng)力電池荷電狀態(tài)(簡(jiǎn)稱(chēng)S0C)的信號(hào)并可將其與荷電閾值進(jìn)行比較。如果SOC沒(méi)達(dá)到荷電閾值，則可執(zhí)行步驟S5，車(chē)輛進(jìn)入再生制動(dòng)模式，例如，HCU給MCU發(fā)送執(zhí)行再生制動(dòng)功能的指令，使電機(jī)提供負(fù)扭矩給動(dòng)力電池充電，此時(shí)電機(jī)不再給車(chē)輛提供動(dòng)力，從而使車(chē)速降低。在步驟S4中所示的判斷中，如果SOC大于荷電閾值，則可執(zhí)行步驟S6，通過(guò)降檔的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)降速。例如，HCU給自動(dòng)變速箱控制器(TCU)發(fā)送執(zhí)行降檔操作的指令。值得注意的是，執(zhí)行再生制動(dòng)降速(S5)的過(guò)程中，由于動(dòng)力電池的電量可能一直在增加，所以電量評(píng)估單元可持續(xù)監(jiān)測(cè)SOC并將之與荷電閾值進(jìn)行比較(S4)，如果在動(dòng)力電池充電過(guò)程中的某個(gè)時(shí)刻SOC達(dá)到了荷電閾值并且此時(shí)的車(chē)速仍大于第一閾值速度，則可從執(zhí)行步驟S5改為執(zhí)行步驟S6，可使車(chē)輛的限速模式從再生制動(dòng)降速變?yōu)榻禉n降速。無(wú)論何時(shí)，如果判定需執(zhí)行步驟S6，而車(chē)輛工作在純電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作模式，則先要使車(chē)輛進(jìn)入純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作模式或者發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)工作模式，然后再執(zhí)行降檔操作；如果此前車(chē)輛不是工作在純電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，則