利用短期距离补偿的剩余能量可行驶距离预测制造技术

技术编号:12819659 阅读:127 留言:0更新日期:2016-02-07 11:23
提供一种利用短期距离补偿的剩余能量可行驶距离预测。提供一种车辆,可包括:能量转换装置;能量源,用于向能量转换装置供应能量;至少一个控制器,与界面进行通信。控制器可被配置为:基于车辆组件和能量源的状况来向界面输出剩余能量可行驶距离(DTE),DTE通过距离修正因子进行补偿。控制器还可包括DTE预测架构,所述DTE预测架构包括前馈能量消耗估计器、能量消耗学习滤波器、距离补偿器和DTE计算器。还提供一种用于估计车辆的剩余能量可行驶距离的方法,所述方法可输出通过预测的DTE里程损失而被修正的DTE,其中,预测的DTE里程损失被选择为包括距离修正因子,所述距离修正因子对应于噪声因子并修正所述噪声因子。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于包括能量转换装置(诸如,电机或发动机)的车辆的剩余能量可行驶距离预测计算。
技术介绍
诸如电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、轻度混合动力电动车辆(MHEV)或全混合动力电动车辆(FHEV)的车辆包含牵引电池(诸如,高电压(HV)电池)以用作车辆的推进源。HV电池可包括用于帮助管理车辆性能和操作的组件和系统。HV电池可包括在电池单元端子之间电互连的一个或更多个电池单元阵列和互连器汇流条(interconnector busbar)。HV电池和周围环境可包括热管理系统以帮助管理HV电池组件、系统和各个电池单元的温度。具有一个或更多个HV电池的车辆可包括电池管理系统,该电池管理系统测量和/或估计描述HV电池、车辆组件和/或电池单元的当前操作状况的值。电池管理系统还可将关于测量值和估计值的信息输出到界面。
技术实现思路
—种用于估计车辆的剩余能量可行驶距离的方法包括:响应于在车辆启动期间检测到影响推进能量消耗的噪声因子,由控制器输出通过预测的剩余能量可行驶距离(DTE)里程损失修正的DTE,其中,预测的DTE里程损失被选择为包括距离修正因子,所述距离修正因子对应于所述噪声因子,并在未超过预测的噪声因子的持续距离的持续距离内修正所述噪声因子。DTE可基于通过车辆的能量源中的可用能量的量和标称能量消耗率修正的标称DTE。标称能量消耗率可基于当前能量消耗率、历史能量消耗和由于噪声因子造成的预测的能量消耗率的变化。噪声因子可由于在温度低于约华氏60度时机油的粘度增大而造成能量消耗。距离修正因子可基于车辆行驶距离,按照预测的DTE里程损失与预测的噪声因子的持续距离之比来标度。距离修正因子可以是预测的DTE里程损失的剩余部分,对应于估计的噪声因子的剩余持续距离。预测的持续距离可在车辆行驶10公里之前终止。—种车辆包括:能量转换装置;能量源,用于向能量转换装置供应能量;至少一个控制器,与界面进行通信。所述控制器被配置为:响应于在车辆启动期间检测到影响车辆的推进能量消耗的噪声因子,基于车辆组件和能量源的状况来向界面输出剩余能量可行驶距离(DTE),其中,通过在未超过预测的噪声因子距离的距离内应用的距离修正因子来补偿DTE ο所述控制器还可包括DTE预测架构,所述DTE预测架构包括前馈能量消耗估计器、能量消耗学习滤波器、距离补偿器和DTE计算器。可通过基于车辆的标称能量消耗率的标称DTE来修正DTE。标称能量消耗率可基于当前能量消耗率、历史能量消耗和由于噪声因子造成的预测的能量消耗率的变化。噪声因子可由于在温度低于约华氏60度时机油的粘度增大而造成能量消耗。噪声因子可由于用于将催化转化器加热到预定温度所需要的额外能量而造成能量消耗。能量源可以是燃料箱或高电压电池包。—种车辆牵引电池系统包括:一个或更多个车辆组件;牵引电池包,与所述车辆组件通信;一个或更多个传感器,用于监测所述车辆组件和所述电池包;控制器。所述控制器被配置为:从传感器接收输入,基于所述输入检测由于车辆启动而影响推进能量消耗的一个或更多个噪声因子,输出通过从所述输入推导出的并且在小于预测的噪声因子距离的持续距离内应用的距离修正因子而被修正的剩余能量可行驶距离(DTE)。所述控制器还可包括DTE预测架构,所述DTE预测架构包括前馈能量消耗估计器、能量消耗学习滤波器、距离补偿器和DTE计算器。距离修正因子可基于车辆行驶距离而减小,并按照预测的DTE里程损失与预测的噪声因子的持续距离之比来标度。距离修正因子可以是预测的DTE里程损失的剩余部分,对应于估计的噪声因子的剩余持续距离。可通过基于标称能量消耗率的标称DTE来修正DTE。标称能量消耗率可基于当前能量消耗率、历史能量消耗和由于噪声因子造成的预测的能量消耗率的变化。【附图说明】图1是电池电动车辆的示意图。图2是示出车辆的示例的框图。图3A是示出针对图2的车辆的能量消耗的绘图的示例的曲线图。图3B是示出针对图2的车辆的剩余能量可行驶距离的绘图的示例的曲线图。图4是针对图2的车辆的剩余能量可行驶距离预测架构的示例的框图。图5是示出用于图4的剩余能量可行驶距离预测架构的操作的算法的示例的流程图。【具体实施方式】在此描述本公开的实施例。然而,将理解的是,所公开的实施例仅是示例,其他实施例可采用各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制;可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此,在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制,而仅为教导本领域技术人员以各种方式使用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的,可将参照任一附图示出并描述的各种特征与在一个或更多个其他附图中示出的特征相结合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而,与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可期望用于特定应用或实施方式。图1不出了典型的插电式混合动力电动车辆(PHEV)的不意图。典型的插电式混合动力电动车辆12可包括机械地连接至混合动力传动装置16的一个或更多个电机14。电机14能够作为马达或发电机运转。此外,混合动力传动装置16机械地连接至发动机18。混合动力传动装置16还机械地连接至驱动轴20,驱动轴20机械地连接至车轮22。当发动机18开启或关闭时,电机14能够提供推进和减速能力。电机14还用作发电机,并且能够通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热损失掉的能量而提供燃料经济效益。由于混合动力电动车辆12可在特定状况下按照电动模式或混合动力模式运转以降低车辆12总的燃料消耗,因此电机14还可减少污染物排放。牵引电池或电池包24储存并提供可以被电机14使用的能量。牵引电池24通常从牵引电池24中的一个或更多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆)提供高电压DC输出。电池单元阵列可包括一个或更多个电池单元。牵引电池24通过一个或更多个接触器(未示出)电连接至一个或更多个电力电子模块26。所述一个或更多个接触器在断开时使牵引电池24与其他组件隔离,并在闭合时将牵引电池24连接至其他组件。电力电子模块26还电连接至电机14,并且提供在牵引电池24和电机14之间双向传输电能的能力。例如,典型的牵引电池24可以提供DC电压,而电机14可能需要三相AC电压来运转。电力电子模块26可以将DC电压转换为电机14所需要的三相AC电压。在再生模式下,电力电子模块26可以将来自用作发电机的电机14的三相AC电压转换为牵引电池24所需要的DC电压。在此的描述同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆,混合动力传动装置16可以是连接至电机14的齿轮箱并且可以不存在发动机18。牵引电池24除提供用于推进的能量之外,还可提供用于其他车辆电气系统的能量。典型的系统可包括DC/DC转换器模块28,DC/DC转换器模块28将牵引电池24的高电压DC输出转换为与其他车辆负载兼容的低电压DC供应。其他高电压负载(例如,压缩机和电加热器)可直接连接至高电压而不使用DC/DC转换器模块28。在典型的车辆中,低电压系统电连接至辅助电池30 (例如,12V电池)。电池电控制模块(BECM) 33可与牵引电池24通信。BECM 33可用作牵引电池24的控制器,并且还可包括管理每个电池单元的温度和荷电状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆,包括:能量转换装置;能量源,用于向能量转换装置供应能量;以及至少一个控制器,与界面进行通信,并被配置为:响应于在车辆启动期间检测到影响车辆的推进能量消耗的噪声因子,基于车辆组件和能量源的状况而向界面输出剩余能量可行驶距离,其中,通过在未超过预测的噪声因子距离的距离内应用的距离修正因子来补偿剩余能量可行驶距离。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:杰森·梅尔森基特·森加米西威兰
申请(专利权)人:福特全球技术公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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