用于提高混合动力车辆的效率的方法和系统技术方案

本申请涉及用于提高混合动力车辆的效率的方法和系统。描述了一种用于操作包括发动机和马达/发电机的混合动力系的系统和方法。基于车辆是否在巡航控制模式下操作，该系统和方法调整电池充电和放电以及发动机和马达扭矩。在一个示例中，在车辆巡航控制模式期间压缩曲线，以提高动力系效率，所述曲线基于驾驶员需求扭矩提供用于操作发动机和马达的基础。

Method and system for improving the efficiency of a hybrid vehicle

The present application relates to a method and system for improving the efficiency of a hybrid vehicle. A system and method for operating a hybrid powertrain including an engine and a motor / generator are described. Based on whether the vehicle is operating under cruise control mode, the system and method adjust battery charging and discharging, as well as engine and motor torque. In one example, a curve is compressed during the vehicle cruise control mode to improve power system efficiency, which provides the basis for operating the engine and the motor based on the driver demand torque.

【技术实现步骤摘要】
用于提高混合动力车辆的效率的方法和系统
本说明书涉及用于操作混合动力车辆的动力系的方法和系统。该方法和系统对于借助沿着将输入提供到变速器的轴定位的发动机和马达提供车轮扭矩的混合动力车辆特别有用。
技术介绍
混合动力车辆可包括发动机和马达，以推进车辆。发动机和马达可在不同时间或同时被激活。发动机可在长的巡航状态期间使用，而马达可用来从停止起动车辆。发动机和马达都可在一些条件期间被激活，在这些条件下通过操作马达以满足所要求的驾驶员需求扭矩，可提高发动机效率。但是，不是所有的提供期望的驾驶员需求扭矩的发动机扭矩和马达扭矩的组合在动力系效率上都是相等的。因此，可期望提供一种可增加动力系效率的选择发动机扭矩和马达扭矩的方式。
技术实现思路
本文专利技术人已经意识到上述问题，并且已经开发一种动力系操作方法，所述方法包括当不在巡航控制模式下操作车辆时，响应于第一电池充电曲线和第一电池放电曲线，在发动机和马达之间分配驾驶员需求扭矩请求；以及当在巡航控制模式下操车辆时，响应于第二电池充电曲线和第二电池放电曲线，在发动机和马达之间分配驾驶员需求扭矩请求。通过基于马达和发动机在其中操作的车辆是否处于巡航控制模式，在马达和发动机之间分配驾驶员需求扭矩请求，可以在车辆在巡航控制模式下操作时，提供增加的动力系或传动系效率的技术成果。例如，可建立电池充电和放电曲线，以用于在巡航控制模式下操作车辆和在巡航控制模式下不操作车辆。用于在巡航控制模式下操作车辆的电池充电和放电曲线可引导发动机工况更接近发动机制动比燃料消耗(brakespecificfuelconsumption)映射图的低燃料消耗区域的区域中心，使得与如果基于用于在巡航控制模式下不操作车辆的电池充电和放电曲线来操作发动机和马达相比，可提高发动机效率和马达效率。本说明书可提供几个优点。例如，该方法可提供增加的动力系效率。此外，该方法可增加操作车辆的马达的可能性，以便提高发动机操作效率。另外，通过借助马达扭矩增大发动机扭矩，该方法可减少变速器换挡，使得在没有降档的情况下可保持车辆速度。在单独的或结合附图描述的以下具体实施方式中，本说明书的上述优点和其它优点以及特征将变得显而易见。应当理解，上面的
技术实现思路
被提供是为了以简化的形式介绍在详细描述进一步描述的一些概念。并不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由详细描述后面的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。附图说明通过单独或参考附图阅读在本文称为具体实施方式的实施例的示例，将更完全地理解本文描述的优点，其中：图1是发动机的示意图；图2是混合动力车辆动力系的示意图；图3是相对于发动机制动比燃料消耗映射图示出示例标称电池充电和放电曲线的曲线图；图4是示出基于电池荷电状态(SOC)的到电池或来自电池的示例标称能量流的曲线图；图5是相对于发动机制动比燃料消耗速率映射图示出示例车辆巡航控制模式电池充电和放电曲线的曲线图；图6是示出基于电池荷电状态(SOC)的到电池或来自电池的示例车辆巡航控制模式能量流的曲线图；以及图7示出当车辆处于巡航控制模式和当车辆不处于巡航控制模式时操作发动机和马达的示例流程图。具体实施方式本说明书涉及当车辆处于巡航控制模式和当车辆不处于巡航控制模式时操作混合动力车辆的发动机和马达。混合动力车辆可包括如图1中所示的发动机。图1的发动机可包括在如图2中所示的动力系中。根据图3-6中所示的控制函数可操作发动机和马达。混合动力车辆可根据图7中所示的流程图操作。参见图1，包括多个汽缸的内燃机10由电子发动机控制器12控制，所述多个汽缸中的一个汽缸在图1中示出。发动机10由汽缸盖35和汽缸体33构成，汽缸体包括燃烧室30和汽缸壁32。活塞36被定位在其中，并且通过连接到曲轴40往复运动。飞轮97和环形齿轮99耦接到曲轴40。起动机96(例如，低电压的(在小于30伏下操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地推进小齿轮95，从而接合环形齿轮99。起动机96可被直接地安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可通过带或链选择性地将扭矩供应到曲轴40。在一个示例中，当没有接合到发动机曲轴时，起动机96处于基本状态。燃烧室30被显示通过相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。进气门52可由气门激活装置59选择性地激活和停用。排气门54可由气门激活装置58选择性地激活和停用。气门激活装置58和59可以是机电装置。所显示的燃料喷射器66被定位以将燃料直接喷射进汽缸30，这是本领域技术人员已知的直接喷射。燃料喷射器66递送与来自控制器12的脉冲宽度成比例的液体燃料。通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)，燃料被递送到燃料喷射器66。在一个示例中，高压、双级燃料系统可用来产生较高的燃料压力。另外，进气歧管44被显示与涡轮增压器压缩机162和发动机空气进气口42连通。在其它示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地耦接到涡轮增压器压缩机162。可选的电子节气门62调整节流板64的位置，从而控制从压缩机162到进气歧管44的气流。因为节气门62的进口在升压室45内，所以升压室45中的压力可称为节气门进口压力。节气门出口在进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可被定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是端口节气门。压缩机再循环阀47可被选择性地调整到完全打开和完全关闭之间的多个位置。可通过控制器12调整废气门163，以允许排气选择性地绕过涡轮164，从而控制压缩机162的速度。空气滤清器43净化进入发动机空气进气口42的空气。响应于控制器12，无分电器点火系统88通过火花塞92将点火火花提供到燃烧室30。通用排气氧(UEGO)传感器126被显示耦接到催化转化器70上游的排气歧管48。另选地，双态排气氧传感器可代替UFEG传感器126。在一个示例中，转化器70可包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可使用多个排放控制装置，其中每个具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。图1中示出的作为常规的微型计算机的控制器12包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非瞬时存储器)、随机存取存储器108、不失效存储器110，以及常规数据总线。除了先前讨论的那些信号，控制器12被示出从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，其包括：来自耦接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；被耦接到加速器踏板130用于感测脚132施加的力的位置传感器134；耦接到制动踏板150的位置传感器154，用于感测脚152施加的力，来自耦接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器68的节气门位置的测量值。大气压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力系操作方法,其包括:当不以巡航控制模式操作车辆时，响应于第一电池充电曲线和第一电池放电曲线在发动机和马达之间分配驾驶员需求扭矩请求；以及当以巡航控制模式操作所述车辆时，响应于第二电池充电曲线和第二电池放电曲线在所述发动机和所述马达之间分配所述驾驶员需求扭矩请求。

【技术特征摘要】
2016.01.13 US 14/994,5541.一种动力系操作方法,其包括:当不以巡航控制模式操作车辆时，响应于第一电池充电曲线和第一电池放电曲线在发动机和马达之间分配驾驶员需求扭矩请求；以及当以巡航控制模式操作所述车辆时，响应于第二电池充电曲线和第二电池放电曲线在所述发动机和所述马达之间分配所述驾驶员需求扭矩请求。2.根据权利要求1所述的方法，所述第一电池充电曲线基于发动机扭矩、发动机转速以及发动机制动比燃料消耗。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一电池放电曲线基于发动机扭矩、发动机转速以及发动机制动比燃料消耗，其中所述第一电池充电曲线基于第一组发动机扭矩值，其中所述第一电池放电曲线基于第二组发动机扭矩值，并且其中所述第二组发动机扭矩值的发动机扭矩值大于所述第一组发动机扭矩值的所述发动机扭矩值。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二电池充电曲线基于发动机扭矩、发动机转速以及发动机制动比燃料消耗。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二电池充电曲线基于第三组发动机扭矩值，并且其中所述第三组发动机扭矩值的发动机扭矩值大于所述第一组发动机扭矩值的所述发动机扭矩值。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二电池放电曲线基于发动机扭矩、发动机转速以及发动机制动比燃料消耗，其中所述第二电池放电曲线基于第四组发动机扭矩值，并且其中所述第三组发动机扭矩值的发动机扭矩值小于所述第二组发动机扭矩值的所述发动机扭矩值。7.一种动力系操作方法,其包括:当不以巡航控制模式操作车辆时，激活第一电池充电和放电策略；以及当以巡航控制模式操作所述车辆时，激活第二电池充电和放电策略。8.根据权利要求7所述的方法，其还包括当不以巡航控制模式操作车辆时，响应于第一电池充电曲线和第一电池放电曲线，在发动机和马达之间分配驾驶员需求扭矩请求，以及当以巡航控制模式操作所述车辆时，响应于第二电池充电曲线和第二电池放电曲线，在所述发动机和所述马达之间分配所述驾驶员需求扭矩请求。9.根据权利要求7所述的方法，其中当所述车辆电池充电在第一电池荷电状态范围内时，所述第一电池充电和放电策略不对车辆电池进行充电或放电。10.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·S·雅玛扎奇，C·A·李尔，S·J·汤普森，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US