[发明专利]用于显示混合动力车的功率状态的系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及混合动力车。更特别地，本发明涉及用于显示混合动力车的功率状态以允许驾驶者可视且容易地比较和识别车辆行驶期间电动机和发动机的功率状态的系统和方法。

背景技术

从广义来说，混合动力车是通过高效地使用至少两种不同类型的动力源来驱动的车辆。在大多数情况下，该术语与通过发动机和电动机驱动的混合动力车相关，所述发动机诸如通过燃烧燃料(诸如汽油的化石燃料)而产生旋转力的内燃发动机，所述电动机使用电池的电力来产生旋转力。

这样的混合动力车在以电动车(EV)模式驱动时是指仅使用电动机(驱动电动机或牵引电动机)的动力的纯电动车模式。在作为辅助模式的混合电动车(HEV)模式下，作为主动力源的发动机的旋转力和作为辅助动力源的驱动电动机的旋转力被用于驱动车辆。在再生制动(RB)模式下，通过制动或在驱动期间通过惯性产生的车辆的制动能量或惯性能量通过驱动电动机的发电而得到回收并用于对电池进行充电。

在车辆启动期间或在低速行驶期间，车辆仅通过驱动电动机驱动。由于在初始启动期间发动机效率低于电动机效率，所以从燃料效率的观点来看，使用具有更高效率的驱动电动机来启动车辆。在启动车辆之后，发动机由混合启动发电机(HSG，hybrid starter-generator)驱动以同时使用发动机动力和电动机动力。

这样的混合动力车还包括混合动力控制单元(HCU)和用于构成系统的各组件的控制器。这样的混合动力车还包括控制发动机的整体操作的发动机控制单元(ECU)，控制驱动电动机的整体操作的电动机控制单元(MCU)，控制变速器的变速器控制单元(TCU)，控制电池的操作的电池管理系统(BMS)，等等。

HCU是控制其他各个下级控制器、选择驱动模式、计算和输出发动机和电动机扭矩、以及控制车辆的整体操作的上级控制器。其他控制器基于HCU通过高速CAN通信线路连接在一起以便彼此发送和接收信息，使得上级控制器将命令发送给下级控制器。

为了控制混合动力车的扭矩，计算反映了驾驶者意图的驾驶者需求扭矩。HCU的工作点确定单元计算发动机和驱动电动机的最优工作点以执行发动机和驱动电动机的扭矩分配控制，使得车辆在最优模式下以驾驶者需求扭矩驱动。

由于驾驶者需求扭矩与发动机扭矩和电动机扭矩的和相对应，所以HCU的工作点确定单元基于最优工作点来计算发动机和驱动电动机的扭矩命令值。HCU的工作点确定单元还向发动机和驱动电动机输出扭矩命令，使得与扭矩命令相对应的扭矩由发动机和驱动电动机输出，从而满足驾驶者需求扭矩。

例如，当由于驾驶者完全压下加速踏板而需要高发动机功率时，发动机功率被保持在最优工作状况下，并且在来自发动机的功率不足以满足驾驶者需求时，不足的功率由电动机辅助。发动机和电动机(电池放电和由电动机辅助的扭矩)的组合功率满足驾驶者需求的功率，并且因此车辆在发动机效率较高的状况下得到驱动。

当由于驾驶者轻微压下加速踏板而使发动机工作在效率较低的低功率区域中时，将发动机功率增大到效率较高的范围并且除了驱动车辆所需的功率以外的发动机功率被用于在驱动电动机中产生电力。从驱动电动机产生的该电力被用于对电池充电(即，通过电动机的发电来对电池充电)。

除了由常规发动机驱动车辆提供的诸如车辆速度、发动机速度、燃料量、行驶距离、剩余距离等的基本信息之外，还将诸如电池状态、燃料效率、电动机辅助、电池充电状态、eco驱动模式等的车辆状态信息提供给混合动力车的仪表组。设置一个或多个显示装置来显示或提供这样的基本信息、混合动力系统的工作状态和车辆状态信息，以便允许驾驶者执行车辆的安全经济驾驶。

然而，这样的常规混合动力车不提供对驾驶者有益的其他详细信息，诸如车辆正由电动机还是发动机驱动，电动机和发动机的功率状态，发动机制动器的操作状态，等等。

因此期望提供用于显示混合动力车的功率状态的系统和方法。特别期望提供允许驾驶者可视且容易地比较和识别车辆运行时驱动电动机和发动机的功率状态的系统和方法。

本背景技术部分中公开的上述信息只是为了增强对本发明的背景的理解，并且因此可能包含不构成在该国对本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的特征在于用于显示混合动力车的功率状态的系统和方法。这样的系统和方法有利地提供更广泛和详细的信息，诸如在混合动力车运行或行驶期间作为动力源的电动机和发动机的功率状态、电池充电/放电状态、发动机制动器的操作状态等。