[发明专利]混合动力电动车辆燃料节省系统

说明书

本公开提供了“混合动力电动车辆燃料节省系统”。一种混合动力电动车辆(HEV)包括一个或多个控制器，该控制器被配置为管理仅电动驱动模式和内燃发动机驱动模式，且在启动时产生行程距离，且除了其他条件之外还检测电动驱动范围以及电池、车厢和动力传动系统热需求。如果距离超过范围且热需求超过相应的阈值，则控制器接合内燃发动机驱动模式。如果范围超过距离并且阈值超过热需求，则控制器还接合电动驱动模式。另外的变型包括控制器响应于接收到目的地，且将目的地传送到导航系统，且检测在目的地处是否可能发生充电事件。在其他布置中，控制器还在检测到目的地处的充电事件的历史概率以及目的地是否是最终目的地时调节所述行程距离。

技术领域

本公开涉及用于最大化仅电动操作同时最小化燃料消耗的插电式混合动力电动车辆和控制系统。

背景技术

在电动和混合动力电动车辆(HEV)中，当仅电动(电荷消耗)和内燃发动机(电荷维持)驱动模式未被最佳地管理时，长距离和短距离行驶或行程可能会不必要地低效。在一些HEV中，尤其是插电式HEV(PHEV)，仅电动或电荷消耗驱动模式范围或最大距离通常远小于内燃发动机或电荷维持驱动模式的范围或最大距离。另外，虽然一些HEV和PHEV包括可手动选择和/或半自动驱动模式控制系统，但许多车辆仍经历低于最佳的驱动模式效率，使得电荷消耗、仅电动驱动模式范围/距离小得多，并且电荷维持燃料消耗比某些改进可能的消耗大得多。

当电能低效地用于为车辆附件供电时，而未被节省以延长电动驱动最大距离时，这一点尤其明显。而且，当手动和半自动驱动模式系统未被优化以选择用于瞬时驱动和车辆状况的最有效驱动模式时，可能使低效操作加重，使得在操作期间消耗过多的电力和燃烧燃料。

仅电动驱动模式和内燃发动机驱动模式的效率受到周围环境、车辆性能和部件状况以及其他因素的影响，这些因素可能在驱动模式的操作期间引入不期望的低效率。鉴于不断变化的环境、车辆和部件状况的随机性质，尽管进行了一些改进尝试，但这种驱动模式控制的低效率仍然存在。已针对响应于驾驶员请求而启用电荷维持和消耗驱动模式以及响应于检测到消耗电池荷电状态(SoC)而启用电荷维持内燃发动机驱动模式进行了一些这样的尝试。然而，尽管进行了这些尝试，仍有提高HEV操作效率的机会。

发明内容

混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和电池电动车辆(HEV、PHEV、BEV，本文统称为“HEV”)包括一个或多个高压牵引电池、导航系统、车辆传感器、车载计算和通信系统，以及与其他HEV系统一起使用以实现电动和内燃发动机驱动和推进系统的行进和管理的其他和相关部件。本公开涉及用于通过以新的方式利用各种部件、传感器和计算系统来更有效地控制这种驱动和推进系统的改进系统和方法，使得在各种行驶路线上的HEV性能和效率可以最大化，同时最小化燃料消耗并最大化电动驱动范围和距离。

本公开涉及混合动力电动车辆(HEV)和插电式HEV(PHEVS)以及类似功能的车辆，其包括被配置为管理仅电动(电荷消耗)和内燃发动机(充电和电荷维持)驱动模式的一个或多个控制器和计算系统。这种控制器和系统还被配置为在启动时产生和/或估计行程距离或行程距离估计值，检测电动驱动和/或电荷消耗范围，并且检测电池、车厢、动力传动系统和其他车辆部件的热需求，以及其他功能和状况。

在本公开的示例性布置中，如果行程距离或估计值超过电动或电荷消耗范围，并且如果热需求超过累积的和/或相应的单个热需求阈值，则控制器接合内燃发动机驱动模式。控制器还被配置成在电动驱动范围超过行程距离并且单个和/或累积的热需求不超过各个车辆部件(诸如，变速驱动桥、电池、中间冷却器、车厢加热器、排放控制系统以及其他部件和系统)的累积的和/或相应的热阈值时切换到并接合电动驱动模式。