用于其电动机不可用时的混合动力车辆的控制策略制造技术

本公开涉及用于其电动机不可用时的混合动力车辆的控制策略，提供一种用于控制混合动力电动车辆中的发动机的方法。根据本公开，所述方法包括：响应于驱动电动机不可用，命令发动机功率等于第一功率和第二功率中较小的一个。第一功率足以满足当前发动机转速下的驾驶员车轮扭矩请求，第二功率与在目标发动机转速下可用的最大发动机扭矩相对应，其中，选择目标发动机转速以获得期望的电池荷电状态。

【技术实现步骤摘要】
用于其电动机不可用时的混合动力车辆的控制策略
本公开涉及一种用于其驱动电动机不可用时的混合动力电动车辆的控制策略。
技术介绍
混合动力电动车辆通常包括具有两个动力源的动力传动系,所述动力传动系可建立通往车辆牵引车轮的第一动力流动路径和第二动力流动路径。第一动力源是具有行星齿轮组的内燃发动机，以通过单独的动力流动路径将动力分配至发电机系统和车辆牵引车轮。第二动力源是包括分别主要用作发电机和驱动电动机的第一电机和第二电机的电力驱动系统。第二动力源还包括电池。电池用作发电机和电动机的能量储存介质。 当动力传动系利用第一动力源操作时，通过控制发电机转速将发动机动力在两个动力流动路径之间分配。按照这种方式，发动机转速可以与车轮转速不相干(decouple)，使得车辆速度不依赖于发动机转速改变而改变。当动力传动系利用第二动力源操作时，电动机通过传动系驱动通往车辆牵弓I车轮的扭矩输出轴。 对于控制总的车轮扭矩和电功耗来说，两个电机中的驱动电动机是最关键的。因此，如果驱动电动机不可用，则动力传动系性能会受到严重地限制。在这种情况下，已知的混合动力车辆将停用驱动模式或者将进入限制操作策略(“缓慢行进(ere印)”)模式。任何一种方法都不能令客户满意。因此，希望开发一种能够在驱动电动机不可用时使混合动力车辆以比在缓慢行进模式下允许的速度大的速度来驱动的方法。
技术实现思路
一种用于控制混合动力电动车辆中的发动机的方法包括:响应于驱动电动机不可用，命令发动机功率等于第一功率和第二功率中较小的功率。第一功率足以满足当前发动机转速下的驾驶员车轮扭矩请求，第二功率与在目标发动机转速下可用的最大发动机扭矩相对应，其中，选择目标发动机转速以获得期望的电池荷电状态。 在所述方法的一个实施例中，第一功率是发动机扭矩请求与当前发动机转速的乘积，其中，发动机扭矩请求等于驾驶员车轮扭矩请求与齿轮比的乘积。在另一实施例中，用于获得期望的电池荷电状态的目标发动机转速是所计算的中性荷电发动机转速与用于充电或放电的预定的标量抵消值的总和。在又一实施例中，第二功率等于当前牵引车轮转速与最大的车轮扭矩的乘积再加上用于对电池充电或放电的电池使用功率量，最大的车轮扭矩与最大的发动机扭矩相对应。在一些这样的实施例中，从查找表中获得所述电池使用功率量。在其它这样的实施例中，所述电池使用功率量被削减为小于电池充电极限。 一种混合动力电动车辆包括发动机、电池、驱动电动机和控制器。所述控制器被构造为:响应于驱动电动机不可用，控制发动机产生等于第一功率和第二功率中较小的一个的发动机功率。第一功率足以满足当前发动机转速下的驾驶员车轮扭矩请求，第二功率与在目标发动机转速下可用的最大发动机扭矩相对应，其中，选择目标发动机转速以获得期望的电池荷电状态。或者，第二功率与在用于获得期望的电池荷电状态的目标发动机转速下可用的最大发动机扭矩相对应。 在车辆的一个实施例中，第一功率是发动机扭矩请求与当前发动机转速的乘积，其中，发动机扭矩请求等于驾驶员车轮扭矩请求与齿轮比的乘积。在另一实施例中，用于获得期望的电池荷电状态的目标发动机转速是计算的中性荷电发动机转速与用于充电或放电的预定的标量抵消值的总和。在又一实施例中，第二功率等于当前牵引车轮转速与最大的车轮扭矩的乘积再加上用于对电池充电或放电的电池使用功率量，最大的车轮扭矩与最大的发动机扭矩相对应。在一些这样的实施例中，所述控制器还被构造为从查找表中获得所述电池使用功率量。在其它这样的实施例中，所述控制器还被构造为将所述电池使用功率量削减为小于电池充电极限。 一种用于控制混合动力电动车辆的动力传动系的方法，所述车辆包括驱动电动机、电池、发动机和车辆牵引车轮，所述方法包括:响应于驱动电动机不可用并且牵引车轮转速高于阈值，改变发动机功率。改变发动机功率以将电池荷电状态保持在期望的范围内。 在所述方法的一个实施例中，改变发动机功率以将电池荷电状态保持在期望的范围内包括:计算中性荷电发动机转速；为电池充电或放电增加预定的标量抵消值，以获得目标发动机转速；并且命令发动机产生与目标发动机转速下的最大发动机扭矩相对应的功率。在一个这样的实施例中，与目标发动机转速下的最大发动机扭矩相对应的功率等于当前牵引车轮转速和最大车轮扭矩的乘积再加上用于对电池充电或放电的功率量，其中，最大车轮扭矩对应于最大发动机扭矩。所述功率量可以从查找表中获得。所述功率量还可被削减为小于电池充电极限。在另一实施例中，所述方法还包括:响应于驱动电动机不可用并且牵引车轮转速低于阈值，命令发动机产生等于当前发动机转速与发动机扭矩的乘积的发动机功率，以满足驾驶员扭矩请求。 【附图说明】 图1是混合动力车辆动力传动系的示意图。 图2a至图2c是示出行星齿轮组的传动元件之间的速度关系的水平图(leverdiagram)。 图3是示出用于控制混合动力电动车辆中的动力传动系的方法的流程图。 【具体实施方式】 在此描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，其它实施例可采取多种和替换的形式。附图并不一定按照比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能性细节不被解释成限制，而仅仅作为用于教导本领域的技术人员以多种方式使用本专利技术的代表性基础。作为本领域的普通技术人员将理解:参照任一附图示出和描述的各种特征可以与在一个或更多个其它附图中示出的特征结合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示出的特征的结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结合和变型可被期望用于特定的应用或实施方式。 参照图1,混合动力电动车辆(HEV)包括动力分流式动力传动系10，在动力传动系10中，内燃发动机12和高压电池或者电力牵引电池14中的任何一个或两个向车辆的车轮16提供牵引动力。电池14具有双向电连接，从而电池14可接收和储存例如通过再生制动产生的电能，并且电池14还将能量提供到牵引电动机/发电机或“电机”18。车辆系统控制器(VSC)和/或动力传动系控制模块(PCM) 20控制发动机12、电池14和电机18的操作。发动机12和电机18都能够为传动装置22提供动力，传动装置22最终将扭矩传递到车辆的车轮16。 电池14可包括其自身指定的电池控制模块(BCM)，BCM电连接到电池14，以控制电池14的操作。可选地，VSC/PCM20可直接控制电池14的操作。可存在其它动力控制模块。应该理解的是，在本公开中，遍布在动力传动系10中用于控制动力流动的VSC/PCM20、BCM以及其它控制模块可以被共同称为“控制器”。 在动力分流式动力传动系10中，发动机12将动力传递至扭矩输入轴26，扭矩输入轴26通过单向离合器(未示出)连接至行星齿轮组28。行星齿轮组28包括齿圈齿轮30、太阳齿轮32及行星架组件34。扭矩输入轴26可驱动地连接到行星架组件34，以向行星齿轮组28提供动力。太阳齿轮32可驱动地连接到发电机38。发电机38可通过离合器(未示出)选择性地与太阳齿轮32接合，使得发电机38可与太阳齿轮32 —起旋转，或者发电机38不与太阳齿轮32 —起旋转。当单向离合器(未本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制混合动力电动车辆中的发动机的方法，包括：响应于驱动电动机不可用，命令发动机功率等于第一功率和第二功率中较小的功率，第一功率用于满足当前发动机转速下的驾驶员车轮扭矩请求，第二功率与在用于获得期望的电池荷电状态的目标发动机转速下可用的最大发动机扭矩相对应。

【技术特征摘要】
2013.08.30 US 14/014,5831.一种用于控制混合动力电动车辆中的发动机的方法，包括: 响应于驱动电动机不可用，命令发动机功率等于第一功率和第二功率中较小的功率，第一功率用于满足当前发动机转速下的驾驶员车轮扭矩请求，第二功率与在用于获得期望的电池荷电状态的目标发动机转速下可用的最大发动机扭矩相对应。2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一功率是发动机扭矩请求与当前发动机转速的乘积，其中，发动机扭矩请求等于...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·安德鲁·布彻，邝明朗，保罗·斯蒂芬·布赖恩，
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