[发明专利]电动车辆机会性充电系统和方法

说明书

公开一种电动车辆机会性充电系统和方法。车辆包括：发动机，被布置为输出扭矩；以及电机，被布置为施加发动机输出扭矩的反作用扭矩，以产生用于给牵引电池充电的功率。车辆还包括控制器，所述控制器被配置为：在提供功率以给牵引电池充电、满足附件功率需求并推进车辆的同时，发出指令以调节与预定的最佳制动比燃料消耗相对应的发动机输出扭矩和输出转速。

技术领域

本申请总体上涉及给使用发动机的混合动力电动车辆的牵引电池充电。

背景技术

混合动力电动车辆可包括内燃发动机(ICE)、可配置为电动马达或发电机的至少一个电机和牵引电池。牵引电池将电力提供至电机以用于推进，并给某些附件负载供电。利用高电压牵引电池的车辆可称为电气化车辆。牵引电池具有指示电池中保持有多少电荷的荷电状态(SOC)。为了增加SOC，混合动力电动车辆可采用多种方法，包括使用车辆的动量转动发电机、运转ICE以转动配置为发电机的电机以及将牵引电池电连接至外部充电源(也称为使汽车“插电(plug in)”)来给牵引电池充电。使用ICE给牵引电池再充电可导致燃料消耗增加。

发明内容

在至少一个实施例中，提供一种车辆，包括：发动机，被布置为输出扭矩；电机，被布置为施加发动机输出扭矩的反作用扭矩，以产生功率用于给牵引电池充电。所述车辆还包括控制器，所述控制器被配置为：在提供功率以给牵引电池充电、满足附件功率需求并推进车辆的同时，发出指令以调节与预定的最佳制动比燃料消耗相对应的发动机输出扭矩和输出转速。

在至少一个实施例中，提供一种车辆，包括：发动机，被布置为输出扭矩；电机，被布置为施加发动机输出扭矩的反作用扭矩，以产生功率用于给牵引电池充电。所述车辆还包括控制器，所述控制器被配置为：调节与预定的最佳制动比燃料消耗相对应的发动机功率输出。所述控制器被进一步配置为：在功率水平等于发动机功率输出与车辆功率需求之差时，进行牵引电池的充电。

根据本发明的一个实施例，车辆功率需求等于推进车辆所需的功率与车辆附件功率需求的总和。

根据本发明的一个实施例，控制器被配置为：在车辆功率需求小于第一功率阈值时，根据最大NVH阈值调节发动机功率输出。

根据本发明的一个实施例，控制器被配置为：响应于车辆功率需求小于第二功率阈值而发出指令以终止对牵引电池的充电。

根据本发明的一个实施例，控制器被配置为：响应于车辆功率需求大于与预定的制动比燃料消耗对应的发动机功率输出而发出指令以终止对牵引电池的充电。

根据本发明的一个实施例，控制器被进一步配置为：响应于指示沿路线即将到来的低速行驶区的用户路线信息，在进入低速行驶区之前给牵引电池充电，以储存在低速行驶区时足以维持纯电动操作的能量。

在至少一个实施例中，提供一种给牵引电池充电的方法，包括：操作发动机以产生输出扭矩和输出转速用于车辆推进。所述方法还包括：由电机施加所述输出扭矩的反作用扭矩以产生功率用于给电池充电。所述方法还包括：基于使发动机的制动比燃料消耗最佳化而增加发动机的输出扭矩和输出转速以产生预定的电池充电功率水平。

根据本发明，提供一种给牵引电池充电的方法，包括：操作发动机以产生输出扭矩和输出转速用于车辆推进；由电机施加所述输出扭矩的反作用扭矩以产生功率用于给电池充电；增加发动机的输出扭矩和输出转速以产生预定的电池充电功率水平，从而减少发动机的制动比燃料消耗。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：存储预定的电池充电功率水平的值，所述预定的电池充电功率水平是与基于发动机的预定的制动比燃料消耗的多个发动机输出扭矩和输出转速中的每个相对应的。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：响应于指示沿路线即将到来的低速行驶区的用户路线信息，在进入低速行驶区之前给牵引电池充电，以储存在低速行驶区时足以以纯电动模式推进车辆的能量。