用于混合動力車輛的巡航工況速度控制方法及控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及混合動力車輛領域，具體涉及混合動力車輛領域的巡航工況的速度控制。
【背景技術】
[0002]現在巡航控制系統已經廣泛應用在車輛上。當駕駛者設定巡航速度并且打開巡航開關后，車輛能自動地保持車速行駛而不用駕駛者踩油門踏板。采用了這種裝置，當在高速公路上長時間行車時，駕駛者就不用再去控制油門踏板，使駕駛更加舒適。同時，采用巡航控制系統還能減少了不必要的車速變化。而車輛都有對應的經濟速度，當駕駛者將巡航控制系統設置在經濟速度上就可以實現省油的目的，因此巡航控制系統還有節能減排的優點。
[0003]當處在巡航狀態的車輛下坡時，如果不采取措施，由于受力影響，車速會越來越快。當前的巡航控制技術中解決這一問題的主要方法是當監測到車速變快時，車輛通過制動裝置與車輪摩擦來降低車速。但是，當車輛下長坡時，可能需要長時間的制動，而這可能致使制動系統中的部件發熱甚至損壞，從而導致制動失靈而發生交通事故。
【發明內容】
[0004]本發明公開了一種用于混合動力車輛的巡航工況速度控制方法，該方法能利用再生制動功能在下坡時對混合動力汽車進行車速控制。本發明還公開了利用再生制動功能在巡航工況下的混合動力車輛下坡時對其進行速度控制的系統以及應用該系統的混合動力車輛。
[0005]根據本發明的一個方面，公開了一種用于混合動力車輛的巡航工況速度控制方法，該方法包括:對當前車速進行偏差估計，并且如果確認所述當前車速大于第一閾值速度，則執行巡航速度控制；以及所述巡航速度控制包括判斷動力電池荷電狀態，并且如果所述動力電池荷電狀態小于荷電閾值，則可執行再生制動功能，如果所述動力電池荷電狀態大于荷電閾值，則可執行降檔操作。
[0006]本發明所公開的方法還包括當執行所述再生制動功能時，如果所述動力電池荷電狀態增大至所述荷電閾值，并且此時的車速仍大于第一閾值速度，則可停止執行所述再生制動功能，改為執行所述降檔操作。
[0007]上述第一閾值速度可以是預設的巡航速度。
[0008]上述的第二閾值速度大于第一閾值速度。當確定當前車速大于第二閾值速度時，所述混合動力車輛可退出巡航模式。
[0009]其中，當執行所述降檔操作前，如果所述混合動力車輛運行在純電機驅動工作模式，則可先將工作模式切換為純發動機驅動工作模式或發動機和電機共同驅動工作模式，然后再執行所述降檔操作。
[0010]根據本發明的另一方面，公開了一種用于混合動力車輛的巡航工況速度控制系統，所述系統包括:整車控制器，所述整車控制器可包括速度偏差估計單元和電量評估單元，如果所述速度偏差估計單元確定當前車速大于第一閾值速度，并且所述電量評估單元確定動力電池荷電狀態小于荷電閾值，則所述整車控制器可發出執行再生制動功能的指令，如果所述速度偏差估計單元確定當前車速大于第一閾值速度，并且所述電量評估單元確定所述動力電池荷電狀態大于荷電閾值，則所述整車控制器可發出執行降檔操作的指令；動力電池管理單元，與所述整車控制器的電量評估單元相連，可給所述整車控制器發送表示所述動力電池荷電狀態的信號；電機控制器，與所述整車控制器相連，可從所述整車控制器接收所述執行再生制動功能的指令以控制電機；以及自動變速箱控制器，與所述整車控制器相連，可從所述整車控制器接收所述執行降檔操作的指令以控制變速箱進行降檔。[0011 ] 如果在執行所述再生制動功能的過程中，所述動力電池的荷電狀態增大至荷電閾值并且此時的車速仍大于所述第一閾值速度，則所述整車控制器可向所述電機控制器發出停止執行所述再生制動功能的指令，并向所述自動變速箱控制器發出執行降檔操作的指令。
[0012]本發明所公開的用于混合動力車輛的巡航工況速度控制系統還可包括發動機控制器和離合器控制器，所述發動機控制器和所述離合器控制器與所述整車控制器相連，在確定所述整車控制器發出執行降檔操作的指令時，如果所述混合動力車輛工作在純電機驅動的工作模式，則所述整車控制器可先給所述發動機控制器和所述離合器控制器發出指令，以使所述混合動力車輛工作在純發動機驅動工作模式或發動機和電機共同驅動工作模式，然后所述整車控制器再向所述自動變速箱控制器發出所述執行降檔操作的指令。
[0013]上述系統中的整車控制器可包括巡航控制模塊，所述速度偏差估計單元和所述電量評估單元可被包含在所述巡航控制模塊中。
[0014]根據本發明的第三方面，公開了一種混合動力車輛，該混合動力車輛中應用了上述的巡航工況速度控制系統。
[0015]本發明所公開的對混合動力車輛的巡航工況進行速度控制的方法和系統能使駕駛更加安全可靠，并且能夠通過再生制動提高能量的利用率。
【附圖說明】
[0016]圖中，相同的附圖標記用于表不相同或相似的部件。
[0017]圖1示出了根據本發明的實施方式的一種用于混合動力車輛的巡航工況速度控制方法；
[0018]圖2示出了根據本發明的實施方式的一種用于混合動力車輛的巡航工況速度控制系統；以及
[0019]圖3示出了一種采用本發明所公開的巡航工況速度控制系統的混合動力車輛的動力系統結構示意圖。
[0020]附圖標記說明
[0021]11、整車控制器(HCU)12、發動機控制器(ECU)
[0022]13、離合器控制器(CXU) 14、整車控制器(HCU)
[0023]15、自動變速箱控制器(1U) 16、動力電池管理單元(BMS)
[0024]2、發動機3、離合器
[0025]4、電機5、變速器
[0026]6、動力電池7、主減速器
[0027]8、車輪
【具體實施方式】
[0028]根據本發明的一個方面，公開了一種用于混合動力車輛的巡航工況速度控制方法，該方法包括:對當前車速進行偏差估計，并且如果確認所述當前車速大于第一閾值速度，則執行巡航速度控制；以及所述巡航速度控制包括判斷動力電池荷電狀態，并且如果所述動力電池荷電狀態小于荷電閾值，則可執行再生制動功能，如果所述動力電池荷電狀態大于荷電閾值，則可執行降檔操作。
[0029]圖1示出了根據本發明的實施方式的一種用于混合動力車輛的巡航工況速度控制方法。
[0030]在步驟SI，當駕駛者設定巡航速度并開啟巡航模式后，混合動力車輛以巡航模式行駛。在步驟S2中，當混合動力車輛處于巡航模式中時，整車控制器(HCU)中的速度偏差估計單元可以一直實時監測車輛的當前車速并對當前車速進行偏差估計，例如可將當前車速與預設的第一閾值速度和第二閾值速度進行比較。該第一閾值速度可等于預設的巡航速度。該第二閾值速度可以是在預設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。如果判斷結果是當前行駛速度大于第二閾值速度，則執行步驟S3。在步驟S3中，HCU控制車輛自動退出巡航模式，而改為由駕駛者操控。值得注意的是，通常不會出現車速超過第二閾值速度的情況，因為當車速大于第一閾值速度時，HCU就會采取限速手段使車輛降速以防止車速過快。在步驟S2所示的判斷中，如果當前行駛速度小于第二閾值速度但大于第一閾值速度，則執行步驟S4，混合動力車輛進入巡航限速模式。
[0031]在步驟S4中，HCU中的電量評估單元可接收表示動力電池荷電狀態(簡稱S0C)的信號并可將其與荷電閾值進行比較。如果SOC沒達到荷電閾值，則可執行步驟S5，車輛進入再生制動模式，例如，HCU給MCU發送執行再生制動功能的指令，使電機提供負扭矩給動力電池充電，此時電機不再給車輛提供動力，從而使車速降低。在步驟S4中所示的判斷中，如果SOC大于荷電閾值，則可執行步驟S6，通過降檔的方式來實現降速。例如，HCU給自動變速箱控制器(TCU)發送執行降檔操作的指令。值得注意的是，執行再生制動降速(S5)的過程中，由于動力電池的電量可能一直在增加，所以電量評估單元可持續監測SOC并將之與荷電閾值進行比較(S4)，如果在動力電池充電過程中的某個時刻SOC達到了荷電閾值并且此時的車速仍大于第一閾值速度，則可從執行步驟S5改為執行步驟S6，可使車輛的限速模式從再生制動降速變為降檔降速。無論何時，如果判定需執行步驟S6，而車輛工作在純電機驅動工作模式，則先要使車輛進入純發動機驅動工作模式或者發動機和電機共同驅動工作模式，然后再執行降檔操作；如果此前車輛不是工作在純電機驅動模式，則