[发明专利]用于插电式混合动力电动车辆的控制策略

说明书

一种控制包括电动推进系统、引擎以及与引擎相关联的催化转化器的插电式混合动力电动车辆的方法，该方法包括：当处于电量消耗模式时监测车辆的电池的电量状态；确定电量状态的消耗速率；根据消耗速率来估计耗尽时间段的持续时间，所述耗尽时间段表示直到将达到电池的最小电量状态为止的剩余时间；确定催化转化器的加热时间段的持续时间；将耗尽时间段的持续时间与加热时间段的持续时间进行比较；以及如果耗尽时间段的持续时间小于或等于加热时间段的持续时间，则启动引擎。

技术领域

本公开内容涉及用于插电式混合动力电动车辆的控制策略。具体而非排他地，本公开内容涉及用于控制这种车辆的催化转化器的预热的策略。本公开内容的方面涉及方法、控制系统、车辆、处理器、计算机程序产品以及计算机可读介质。

背景技术

与常规混合动力车辆类似，插电式混合动力电动车辆(PHEV)包括与内燃机引擎一起运行以向车辆提供动力的电动推进系统。由于共同特征，PHEV与常规混合动力车辆在驾驶效率方面共有许多优点。

与常规混合动力车辆一样，在插电式混合动力电动车辆中，架构可以采取并行布置或串行布置。在并行布置中，引擎和电动推进系统二者都可以直接向车辆变速器供给扭矩。通常，车辆在两个扭矩源之间交替，尽管在某些时候两个源被组合使用，例如在从低速度开始加速期间。在纯串行布置中，始终由电动推进系统向变速器提供扭矩，并且引擎仅用作向电动推进系统提供电力的发电机。在其他布置中，例如“动力分流(powersplit)”或者“串并行”配置，电动推进系统和引擎可以根据需要以独立或组合的方式来驱动车轮，当需要时引擎起到发电机的作用。

相对于常规混合动力车辆，PHEV具有如下优点：当不使用车辆时，车辆的电池可以以与电动车辆相同的方式从外部电源充电。与电动车辆一样，这允许PHEV在相当一段距离上以纯电动模式运行，这被称为“全电动范围”。相比之下，在常规混合动力车辆中，可用于动力的总电能低得多，因为存储在车辆电池中的所有电能例如通过再生制动在内部被回收。因此，常规混合动力车辆可以以纯电动方式所覆盖的距离与PHEV相比受更多的限制。

PHEV通常以两种不同的模式运行：电量消耗模式，在电量消耗模式中，以相对较高的速率使用电池电量；以及电量维持模式，在电量维持模式中，车辆运行以将电池电量维持在限定的公差带内。下面更详细地描述这些运行模式。

电量消耗模式对应于内燃机引擎不起作用的纯电动运行，并且车辆完全由电动推进系统驱动。因此，在该模式中，存储在车辆电池中的电量的水平(以下称为“电量状态”或“SoC”)被相对快地消耗。电量被消耗的速率根据施加到电动推进系统的载荷而变化，该变化主要由车辆的驱动方式确定。例如，以硬加速为特征的攻击性驾驶更快地消耗电池电量，每英里行驶耗费的电量会比更稳重的驾驶耗费的电量更多。因此，攻击性驾驶使车辆的全电动范围减小。类似地，施加到PHEV的载荷也将影响全电动范围，例如，如果牵引载荷或者如果在倾斜表面上行驶。进一步的考虑是内部电气载荷(特别是空调系统和娱乐系统)可以对全电动范围有重大影响。

在启动引擎时，如果电池的初始SoC足够，则车辆进入电量消耗模式。当车辆在电量消耗模式下运行时，SoC逐渐下降，直到达到最小水平为止，电池在低于该最小水平时无法支持连续的电动运行。这时，车辆切换到电量维持模式。由于电量消耗的速率取决于车辆被驱动的方式，所以发生模式间转变的点是变化的并且预先不可知。为此，电量维持模式例如在某个时间段或某个距离之后不激活，而是参照电池的用于支持驾驶员需求的能力而被触发，该能力例如由车辆电池中电量的预定阈值水平来表示。

当进入电量维持模式时，启动内燃机引擎，PHEV以与常规混合动力车辆大体相同的方式运行：对于并行布置，引擎成为用于车辆的动力的主要来源，并且电动推进系统与引擎并行使用，以实现最佳的整体传动系统效率。对于串行布置，电动推进系统继续驱动变速器，但是引擎为电池充电以补偿随后的电力需求。