本發明涉及一種混合動力車輛的低壓DC-DC轉換器的控制方法，該方法能夠基于混合動力車輛的驅動模式和行駛狀況，通過改變低壓轉換器的輸出電壓的施加來提高低壓轉換器的效率。

背景技術：

一般地，混合動力電動車輛指的是其動力源由發動機和由電池的電力驅動的驅動電動機配置的車輛，并且當車輛通過將動力源結合至前輪進行起動或加速時，其利用由電池的電壓驅動的電動機的輔助動力來促進燃料消耗的改善。

在電動車輛中，配置成操作車輛的控制器包括混合控制單元(HCU：hybrid control unit)或車輛控制單元(VCU：vehicle control unit)。HCU或VCU配置成通過預定類型與作為下級控制器的電動機控制單元(MCU：motor control unit)進行通信從而調整扭矩、速度并且產生作為動力源的電動機的扭矩量，并且與配置成調整產生作為輔助動力源的發電所需的動力的發動機的發動機控制單元(ECU：engine control unit)進行通信，從而執行發動機起動的繼電器控制和故障診斷。

此外，HCU配置成與電池管理系統(BMS：battery management system)進行通信，該BMS配置成通過檢測電池的溫度、電壓、電流和荷電狀態(SOC：state of charge)等來管理電池，從而基于SOC的狀態來調整電動機的扭矩和速度，并且HCU還與配置成基于車輛速度和駕駛員的駕駛命令調整傳動比(gear ratio)來保持駕駛員所需的車輛速度的變速器控制單元(TCU)進行通信。通過控制器局域網絡(CAN：controller area network)總線執行作為上級控制器的HCU和下級控制之間的通信以彼此交換信息，并且發送/接收控制信號。

同時，電動車輛包括低壓DC/DC轉換器(LDC：low voltage DC/DC converter)，即，DC-DC轉換器配置成將高壓電池的電力轉換成直流(DC：direct current)。LDC配置成將DC轉換成交流(AC：alternating current)，使用線圈、變壓器、電容等升高或降低電壓，并且隨后，產生DC來提供對應于每個電場負荷中使用的電壓的電力。

為了控制低壓轉換器(LDC)，已經開發出許多技術。例如，在現有技術中的技術涉及如下方法：當在車輛中需要高壓輸出時，通過關閉作為壓降設備的LDC來提高輸出效率。然而，這項技術僅基于車輛的狀態控制低壓轉換器的開/關，并且當低壓轉換器接通時，其并未調整低壓轉換器的輸出電壓來提高低壓轉換器的效率。

上文僅意圖于幫助理解本發明的背景，并且其不意味著本發明落入本領域的技術人員已知的現有技術的范圍內。

技術實現要素：

本發明提供了一種混合動力車輛的低壓DC-DC轉換器的控制方法，該方法通過基于混合動力車輛的驅動模式和行駛狀況改變混合動力車輛的低壓轉換器的輸出電壓的施加，并且在確定車輛狀況信息時包括應用遲滯性(hysteresis)的確定邏輯，從而具有提高低壓轉換器的輸出電壓效率的優點。

根據本發明的一種混合動力車輛的低壓直流-直流(DC-DC)轉換器的控制方法，可包括：通過低壓轉換器的控制器，確定車輛驅動模式；通過所述控制器，確定車輛行駛狀況；通過控制器，確定包括電動機輸出變化和檔位模式的車輛狀況信息；通過控制器，基于驅動模式(drive mode)、行駛狀況(driving condition)以及狀況信息(condition information)來確定低壓轉換器的輸出模式；以及，通過控制器，在已確定的輸出模式中基于電池的溫度和SOC調整低壓轉換器的輸出電壓。

確定車輛驅動模式的步驟包括：通過控制器，通過接收由車輛控制器檢測的車輛驅動模式來確定上述車輛驅動模式。通過車輛控制器檢測的車輛驅動模式可包括電動車輛模式(electric vehicle mode)、減速模式(deceleration mode)、怠速模式(idle mode)、部分負荷模式(partial load mode)、最大負荷模式(maximum load mode)和串聯模 式(series mode)。當從車輛控制器傳輸至控制器的車輛驅動模式是電動車輛模式時，控制器配置成通過劃分驅動(drive)、滑行減速(coasting deceleration)以及再生制動減速(regenerative braking deceleration)來確定車輛的行駛狀況。

當從車輛控制器傳輸至控制器的車輛驅動模式是電動車輛模式時，確定輸出模式的步驟可包括：通過控制器利用車輛狀況信息，例如應用遲滯性的電動機輸出變化。此外，當車輛驅動模式是電動車輛模式、車輛行駛狀況是驅動，并且檔位模式是驅動模式時，輸出模式的確定步驟可包括：將低壓轉換器的輸出模式確定為第一輸出模式。當車輛驅動模式為電動車輛模式、車輛行駛狀況為滑行減速，并且檔位模式為驅動模式時，輸出模式可進一步地被確定為第一輸出模式。

進一步地，當車輛驅動模式是電動車輛模式、車輛行駛狀況是再生制動減速，并且檔位模式是驅動模式時，輸出模式的確定步驟可包括將低壓轉換器的輸出模式確定為第二輸出模式。當從車輛控制器傳輸至控制器的車輛驅動模式是減速模式時，控制器可配置成通過劃分滑行減速和再生制動減速來確定車輛行駛狀況。

當從車輛控制器傳輸至控制器的車輛驅動模式是減速模式的時，輸出模式的確定步驟將通過控制器利用車輛狀況信息，例如，應用遲滯性的電動機輸出變化。當車輛驅動模式為減速模式、車輛行駛狀況為滑行減速，并且檔位模式為驅動模式時，輸出模式的步驟可被確定為第一輸出模式。此外，當車輛驅動模式是減速模式、車輛行駛狀況是再生制動減速，并且檔位模式是驅動模式時，輸出模式將被確定為第二輸出模式。

當車輛驅動模式為怠速模式時，輸出模式可進一步地被確定為第一輸出模式。當從車輛控制器傳輸至控制器的車輛驅動模式是部分負荷模式時，控制器可配置成通過劃分發動機充電和電動機輔助來確定車輛行駛狀況。當從車輛控制器傳輸至控制器的車輛驅動模式為部分負荷模式時，輸出模式的確定步驟可還包括通過控制器利用車輛狀況信息，例如應用遲滯性的電動機輸出變化。

此外，當車輛驅動模式是部分負荷模式、車輛行駛狀況是發動機充電，并且檔位模式是驅動模式時，輸出模式的確定步驟可包括將低 壓轉換器的輸出模式確定為第三輸出模式。當車輛驅動模式是部分負荷模式、車輛行駛狀況是電動機輔助，并且檔位模式是驅動模式時，輸出模式也可被確定為第一輸出模式。此外，當車輛驅動模式為最大負荷模式時，輸出模式可被確定為第一輸出模式。當車輛驅動模式為串聯模式時，輸出模式可被確定為第一輸出模式。

根據本發明的一種混合動力車輛的低壓轉換器控制系統可包括：低壓轉換器，其配置成將高壓轉換成低壓；車輛控制器，其配置成檢測車輛驅動模式；以及，低壓轉換器的控制器，其配置成基于由車輛控制器檢測的車輛的驅動模式、行駛狀況和車輛狀況信息來確定低壓轉換器的輸出模式，并且在已確定的輸出模式中使用電池的溫度和SOC來調整低壓轉換器的輸出電壓。

根據本發明的混合動力車輛的低壓DC-DC轉換器的控制方法可得到下列效果。

首先，與現有技術不同，在通過低壓轉換器控制器確定驅動模式的過程中，解決了不必要的模式轉換問題。

第二，當確定每種驅動模式時，通過劃分對于電動機功率輸入的遲滯性來優化并使用該遲滯性，從而能夠保證控制的魯棒性。

附圖說明

現將參考在附圖中示出的本發明的示例性實施例詳細描述本發明的上述及其他特征，所述附圖僅以示例性的方式給出，因此并不限制本發明，并且其中：

圖1是根據本發明的示例性實施例的混合動力車輛的低壓DC-DC轉換器的控制方法的流程圖；以及

圖2是示出根據本發明的示例性實施例的混合動力車輛的低壓轉換器的控制系統的視圖。

具體實施方式

應當理解的是，本文所使用的術語“車輛”或“車輛的”或者其他相似術語包括一般的機動車輛，例如包括運動型多用途車(SUV)、公交車、卡車、各式商用車輛在內的載客車輛，包括各種艇和船在內的水運工 具，以及航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其他代用燃料車輛(例如，從石油以外的資源取得的燃料)。如本文所述，混合動力車輛是同時具有兩種或多種動力源的車輛，例如，同時汽油驅動和電驅動的車輛。

盡管示例性實施例描述成使用多個單元來執行示例性流程，但應當理解的是，示例性流程也可通過一個或者多個模塊執行。此外，應當理解的是，術語“控制器/控制單元”可指代包括存儲器和處理器的硬件設備。所述存儲器配置成存儲模塊，并且所述處理器特別地配置成執行上述模塊從而執行一個或者多個下文進一步描述的過程。

本文所使用的專有名詞僅是為了說明特定實施例的目的，而非意在限制本發明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚表明，單數形式“一個”、“一種”和“該”意在也包括復數形式。還將理解的是，當在本說明書中使用時，詞語“包括”和/或“包含”規定所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。如本文所使用的，詞語“和/或”包括一個或多個相關列出項目的任何或全部組合。

除非特別陳述或從上下文顯而易見，如本文所使用的，詞語“約”被理解為處在本領域的正常容差范圍內，例如在平均值的2倍標準偏差內。“約”可理解為在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％內。除非從上下文另外明確，本文提供的所有數值均由詞語“約”修飾。

將在下文中參考附圖描述本發明的示例性實施例。

如圖1所示，根據本發明的混合動力車輛的低壓轉換器10的控制方法，可包括：通過低壓轉換器10的控制器20確定車輛驅動模式(S10)；通過控制器20確定車輛行駛狀況(S20)；通過控制器20確定包括電動機輸出變化和檔位模式的車輛狀況信息(S30)；通過控制器20，使用驅動模式、行駛狀況以及狀況信息確定低壓轉換器10的輸出模式(S40)；以及，通過控制器20，在確定的輸出模式中使用電池的溫度和SOC調整低壓轉換器10的輸出電壓(S50)。

在車輛驅動模式的確定步驟(S10)中，控制器20可配置成接收由車輛控制器30檢測的車輛驅動模式來確定車輛驅動模式。此處， 車輛控制器30可以是配置成為車輛行駛執行全局操作的控制器，相較于低壓轉換器10的控制器20(例如，從屬控制器)，其可以是上級控制器。由車輛控制器30檢測的車輛驅動模式可基于車輛的類型和狀態進行改變。根據本發明的示例性實施例的車輛驅動模式可包括電動車輛模式、減速模式、怠速模式、部分負荷模式、最大負荷模式以及串聯模式(series mode)。

電動車輛模式指的是在不驅動發動機的狀態下使用電池來驅動混合動力車輛的模式。在減速模式中，速度減少，并且在怠速模式中，不驅動發動機。此外，在部分負荷模式中，通過車輛驅動而傳輸至車輛的負荷并未最大化，在最大負荷模式中，傳輸至車輛的負荷最大，并且串聯模式指的是在并聯模式(parallel mode)和串聯模式中混合動力車輛處于串聯模式的狀態。

在車輛驅動模式確定為上述多種模式中的一種模式后，控制器20可配置成檢測車輛行駛狀況。當從車輛控制器30傳輸至控制器20的車輛驅動模式是電動車輛模式時，控制器20可進一步地配置成通過劃分驅動、滑行減速以及再生制動減速來確定車輛的行駛狀況。此外，當從車輛控制器30傳輸至控制20的車輛驅動模式是電動車輛模式時，檢測輸出模式的步驟可包括：通過控制器20考慮包括應用遲滯性(hysteresis)的電動機輸出變化(motor output alteration)的車輛狀況信息。遲滯性可用于確定再生制動減速，并且可使用基于車輛速度的一維映射圖數據(one-dimension map data)實現。具體地，在遲滯性中，在再生制動減速期間，輸出值可以為1，并且在非再生制動減速期間，輸出值可以為0。

在確定車輛驅動模式和行駛狀況后，低壓轉換器10的輸出模式可以基于檔位模式確定。根據本發明，當車輛驅動模式是電動車輛模式、車輛行駛狀況是驅動，并且檔位模式是驅動模式時，低壓轉換器10的輸出模式可被確定為第一輸出模式。此外，當車輛驅動模式是電動車輛模式、車輛行駛狀況是滑行減速，并且檔位模式是驅動模式時，低壓轉換器10的輸出模式可被確定為第一輸出模式。進一步地，當車輛驅動模式是電動車輛模式、車輛行駛狀況是再生制動減速，并且檔位模式是驅動模式時，低壓轉換器10的輸出模式可被確定為第 二輸出模式。第一輸出模式和第二輸出模式可具有低壓轉換器10的不同的輸出電壓，并且一般地，第一輸出模式的輸出電壓可以是EV模式的輸出電壓，并且第二輸出模式的輸出電壓可以是再生模式的輸出電壓。

此外，當從車輛控制器30傳輸至控制器20車輛驅動模式是減速模式時，控制器20可以配置成通過劃分滑行減速和再生制動減速(例如，單獨地考慮減速)來確定車輛的行駛狀況。具體地，確定輸出模式的步驟可包括與上文所述方法相同地，通過控制器20考慮包括應用遲滯性的電動機輸出變化的車輛狀況信息。

此外，當車輛驅動模式是減速模式、車輛行駛狀況是滑行減速、檔位模式是驅動模式時，低壓轉換器10的輸出模式可被確定為第一輸出模式，并且當車輛驅動模式是減速模式、車輛行駛狀況是再生制動減速，并且檔位模式是驅動模式時，低壓轉換器10的輸出模式可被確定為第二輸出模式。當車輛驅動模式是怠速模式時，無論車輛行駛狀況如何，低壓轉換器10的輸出模式均可進一步地被確定為第一輸出模式。

此外，當從車輛控制器30傳輸至控制器20的車輛驅動模式是部分負荷模式時，控制器20可配置成通過劃分發動機充電(engine charging)和電動機輔助(motor assistance)來確定車輛行駛狀況。具體地，與上述電動車輛模式類似，遲滯性可應用于電動機輸出變化中。遲滯性可用于確定電動機輔助，并且其可通過具有作為輸入的車輛速度和作為輸出的電動機輸出變化的映射圖數據推導得到。此外，響應于確定運行電動機輔助，輸出值可以為1，并且響應于確定未運行電動機輔助，輸出值可以為0。

當車輛驅動模式是部分負荷模式、車輛行駛狀況是發動機充電并且檔位模式是驅動模式時，低壓轉換器10的輸出模式可被確定為第三輸出模式，并且當車輛驅動模式是部分負荷模式、車輛行駛狀況是電動機輔助，并且檔位模式是驅動模式時，低壓轉換器10的輸出模式可被確定為第一輸出模式。第一輸出模式可表示在上述EV模式中的輸出電壓，并且作為發動機充電模式中的充電電壓的第三輸出模式可以是基于車輛驅動狀態處于發動機充電狀態下的車輛的充電模式。

此外，當車輛驅動模式是最大負荷模式和串聯模式時，低壓轉換器10的輸出模式可在不劃分行駛狀況的條件下確定。根據本發明，當車輛驅動模式是最大負荷模式時，低壓轉換器10的輸出模式可被確定為第一輸出模式，并且當車輛的驅動模式是串聯模式時，低壓轉換器10的輸出模式也可被確定為第一輸出模式。

此外，根據本發明的混合動力車輛的低壓轉換器控制系統，可包括：低壓轉換器，其配置成將高壓轉換成低壓；車輛控制器30，其配置成檢測車輛驅動模式；以及控制器20，其配置成使用通過車輛控制器30檢測的車輛的驅動模式、行駛狀況以及車輛狀況信息來確定低壓轉換器10的輸出模式，并且在確定的輸出模式中使用電池的溫度和SOC來調整低壓轉換器10的輸出電壓。

盡管出于示例性目的已經公開本發明的示例性實施例，但是本領域的技術人員應當意識到的是，在不違背在所附權利要求中所公開的本發明的范圍和精神的狀態下，能夠做出各種修改、增加和替換。