用于控制混合动力机动车辆的电扭矩的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于控制机动车辆的混合动力传动系的装置，该机动车辆包括热力发动机以及由电池供电的电动马达，该电池还对车载供给系统进行供电，该电动马达能够在再生阶段中作为发电机运行，在该再生阶段过程中，该车辆的动能的一部分被转换为可回收的电功率，该装置的特征在于，该装置包括用于估算由该车载供给系统消耗的电功率(PDCDC_Filtered)的估算模块(1.1)、用于根据行驶类型(TC，U，HW，FW)来估算可回收的电功率(PDCDCMax_Absorb)的估算模块(1.3)、用于将由该车载供电系统消耗的电功率与该可回收的电功率进行比较的比较模块(1.4)、以及限制模块(1.6)，当由该车载供电系统消耗的电功率大于该可回收的电功率时，该限制模块阻止对这些车轮供应电扭矩。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制混合动力机动车辆的电扭矩的方法和装置
本专利技术涉及一种用于控制机动车辆的混合动力传动系的方法和装置，该机动车辆包括热力发动机以及由电池供电的至少一个电动马达，该方法和该装置用于根据在由该电动马达传输至车轮的电扭矩与由该热力发动机传输至车轮的热力扭矩之间的分配将扭矩需求传输至这些车轮。
技术介绍
用于控制混合动力传动系的系统被设计成用于根据行驶条件来管理各种不同马达的运行和同步，以便限制燃料消耗并使污染颗粒的排放最小化。这被称为对热能流和电能流的管理，以便尤其指代为了优化在热能流与电能流之间的功率分配而在控制系统中实施的控制策略。针对选择最佳操作点而实施的原则在于，通过对电动原点的能量加权当量系数来使耗热量与耗电量的总和最小化。此系数将电能加权为热能，换句话说，其给出了对存储在电池中的一定量的电能进行再充电所需的燃料的量、或相反地给出了能够使用来自电池的一定量的能量所节省的燃料的量。换句话讲，该当量系数表示在电池中储存的电能的成本。为了使能量管理策略在行程上最优化，需要使这个当量系数对于给定的行驶条件而言是唯一且恒定的。这取决于若干参数，比如，持续时间、行程中的英里数、所遇到的海拔轮廓、行驶模式、环境条件(城市、郊区、高速公路等)等。专利文件FR2988674教导了一种用于控制机动车辆中的混合动力传动系的系统和方法，其根据电池的瞬间能量状态、能量目标以及车辆的行驶条件来提供能量当量系数的优化控制。考虑到驾驶员所要求的扭矩以及由此确定的当量系数，用于管理能量的这个法则因此针对每个比率来提供有待从电动马达要求的电扭矩以便满足用于使功耗最小化的标准。然而，这个能量优化方法不能考虑能够影响热能流和电能流的管理(比如，尤其是车辆的车载供给系统的耗电)的干扰，该车载供给系统的耗电与被连接至车辆的驱动电池的DC-DC转换器的功耗相关联、尤其与车辆的行驶类型相关联。这个方面被证明是在轻度混合动力车辆的背景下甚至更关键，这些轻度混合动力车辆允许在用于对电池进行再充电的减速过程中少量回收动能(再生阶段)以及在加速过程中由电动马达辅助热力发动机的功能(“助推”阶段)，因为这种类型的车辆中的高压电池典型地是具有相对低的能量容量(几百W.h的量级)的电池，因此该电池放电很快。然而，在不考虑车载供给系统的功耗的情况下，用于管理能量的法则可能导致助推阶段的供应，其中由电池供电的电动马达辅助热力发动机以便对车轮供应功率，而车载供给系统在同一时间段期间消耗许多功率，从而使得电池将更快地放电。另一方面，可以使用在减速过程中回收的动能以便提供助推，但可以发现的是，之后需要进行再生，因为车载供给系统使用了太多能量。例如，如果用于管理车辆的能量的法则因为不知道正在进行使用车载供给系统的高功耗的行驶类型而进入助推阶段并且如果在此之后进入再生阶段，则行驶辅助将被错误地激活。事实上，首先当以助推模式花费能量时，然后当以减速模式对其进行回收时，没有考虑在这两次起作用的传动系统的效率。因此，已经观察到，对于车载供给系统的消耗的高要求而言，电池相应地放电更快。
技术实现思路
相应地存在对控制方法的要求，该控制方法允许考虑车载供给系统的功耗对混合动力车辆上的能量的管理进行优化，该能量的管理与行驶类型相关联。这个目的是借助于一种用于控制机动车辆的混合动力传动系的方法来实现的，该机动车辆包括热力发动机以及由电池供电的至少一个电动马达，该方法用于根据由该电动马达传输的电扭矩与由该热力发动机传输的热力扭矩之间的分配将扭矩需求传输至该车辆的车轮，所述电池此外借助于转换器来对该车辆的车载供给系统进行供电，该电动马达能够在再生阶段过程中作为发电机运行，在该再生阶段过程中，行驶阶段中的该车辆的动能的一部分被回收并且被转换为可回收的电功率以便对该电池进行再充电，所述方法的特征在于，其包括用于执行以下操作的步骤：-估算由该车辆的该车载供给系统消耗的电功率，-根据该车辆的行驶类型来估算可回收的电功率，-在由该车载供给系统消耗的电功率与该可回收的电功率之间进行比较，以及-根据该比较对传输至这些车轮的电扭矩进行控制，其方式为当由该车载供给系统消耗的电功率大于该可回收的电功率时要求该电扭矩为零。以此方式，每当车载供给系统的功耗大于可回收的功率时，任何助推阶段(换句话讲，用于通过电动马达辅助热力发动机加速的阶段)被阻止。因此，借助于这种安排，在减速过程中回收的动能被单独预留用于车载供给系统的消耗。优选地，用于估算由该车辆的该车载供给系统消耗的电功率的步骤包括用于确定由该转换器在预定的持续时间的时间窗口上平均消耗的功率的步骤。优选地，用于根据该车辆的行驶类型来估算该可回收的电功率的步骤包括用于至少根据该车辆的速度和该扭矩需求来对行驶进行分析的步骤，以便至少从拥堵交通行驶、城市环境行驶、公路行驶以及高速公路行驶中识别行驶类型。有利地，该可回收的电功率是基于根据所识别的行驶类型指配可回收的电功率的值的对应表来确定的。优选地，用于控制传输至这些车轮的电扭矩的步骤此外是根据该电池的电量状态来执行的。有利地，该方法包括用于将该电池的电量状态与预定电量状态阈值进行比较的步骤，每当该电池的电量状态大于该预定电量状态阈值时，传输至这些车轮的电扭矩是非零的。上述控制方法可以通过数字处理器件(比如，微处理器、微控制器或其他器件)来实施。此外，提供了一种用于控制机动车辆的混合动力传动系的装置，该机动车辆包括热力发动机以及由电池供电的至少一个电动马达，该装置用于根据由该电动马达传输的电扭矩与由该热力发动机传输的热力扭矩之间的分配将扭矩需求传输至该车辆的车轮，所述电池此外借助于转换器来对该车辆的车载供给系统进行供电，该电动马达能够在再生阶段中作为发电机运行，在该再生阶段过程中，行驶阶段中的该车辆的动能的一部分被回收并且被转换为可回收的电功率以便对该电池进行再充电，所述装置的特征在于，该装置包括用于估算由该车辆的该车载供给系统消耗的电功率的模块、用于根据该车辆的行驶类型来估算可回收的电功率的模块、用于在由该车载供给系统消耗的该电功率与该可回收的电功率之间进行比较的模块、以及限制模块，该限制模块被设计成当由该车载供给系统消耗的电功率大于该可回收的电功率时禁止对这些车轮的电扭矩的供应。这个装置可以例如包括或者被整合到一个或多个处理器中。此外，提供了一种机动车辆，该机动车辆包括如上文所描述的控制装置。附图说明在阅读了通过非限制性实例给出并参照单个附图的对本专利技术的一个具体实施例的下文所呈现的说明后，本专利技术的其他特征和优点将变得显而易见，该单个附图展示了符合本专利技术的方法的用于对电动马达的电扭矩要求的控制策略的功能架构。具体实施方式该方法(本专利技术的主题)旨在允许尤其在对来自车载供给系统的功耗的高要求的情况下通过持续地细查由连接至电池并且对车载供给系统供电的DC-DC转换器消耗的电功率、并且通过考虑车辆的行驶类型来对由能量管理法则决定的助推阶段进行调节来持续地补偿车载供给系统的功耗，以便估算回收潜力(换句话讲，用于使用在减速过程中在行驶阶段中回收的车辆的动能对电池进行再充电的潜力)。事实上，使用在行驶阶段中回收的车辆的动能的一部分对电池进行再充电的容量取决于减速阶段的频率和幅值，这取决于行驶类型。具体地讲，根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制机动车辆的混合动力传动系的方法，该机动车辆包括热力发动机以及由电池供电的至少一个电动马达，该方法用于根据由在该电动马达传输的电扭矩与由该热力发动机传输的热力扭矩之间的分配将扭矩需求(TrqGMPDrv)传输至该车辆的车轮，所述电池此外借助于转换器来对该车辆的车载供给系统进行供电，该电动马达能够在再生阶段过程中作为发电机运行，在该再生阶段过程中，行驶阶段中的该车辆的动能的一部分被回收并且被转换为可回收的电功率以便对该电池进行再充电，所述方法的特征在于，其包括用于执行以下操作的步骤：‑估算由该车辆的该车载供给系统消耗的电功率(PDCDC_Filtered)，‑根据该车辆的行驶类型来估算可回收的电功率(PDCDCMax_Absorb)，‑在由该车载供给系统消耗的电功率(PDCDC_Filtered)与该可回收的电功率(PDCDCMax_Absorb)之间进行比较，以及‑根据该比较对传输至这些车轮的电扭矩进行控制，其方式为当由该车载供给系统消耗的电功率大于该可回收的电功率时将该电扭矩设置为零。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.17 FR 15587541.一种用于控制机动车辆的混合动力传动系的方法，该机动车辆包括热力发动机以及由电池供电的至少一个电动马达，该方法用于根据由在该电动马达传输的电扭矩与由该热力发动机传输的热力扭矩之间的分配将扭矩需求(TrqGMPDrv)传输至该车辆的车轮，所述电池此外借助于转换器来对该车辆的车载供给系统进行供电，该电动马达能够在再生阶段过程中作为发电机运行，在该再生阶段过程中，行驶阶段中的该车辆的动能的一部分被回收并且被转换为可回收的电功率以便对该电池进行再充电，所述方法的特征在于，其包括用于执行以下操作的步骤：-估算由该车辆的该车载供给系统消耗的电功率(PDCDC_Filtered)，-根据该车辆的行驶类型来估算可回收的电功率(PDCDCMax_Absorb)，-在由该车载供给系统消耗的电功率(PDCDC_Filtered)与该可回收的电功率(PDCDCMax_Absorb)之间进行比较，以及-根据该比较对传输至这些车轮的电扭矩进行控制，其方式为当由该车载供给系统消耗的电功率大于该可回收的电功率时将该电扭矩设置为零。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于估算由该车辆的该车载供给系统消耗的电功率的步骤包括用于确定由该转换器在预定的持续时间的时间窗口上平均消耗的功率的步骤。3.如权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于，用于根据该车辆的行驶类型来估算该可回收的电功率(PDCDCMax_Absorb)的步骤包括用于至少根据该车辆的速度和该扭矩需求来对行驶进行分析的步骤，其方式为至少从在交通拥堵中行驶、在城市环境中行驶、公路行驶以及高速公路行驶中识别行驶类型(TC，U，HW，FW)。4.如权利要求3所述的方式，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·奈尔，F·鲁多，
申请(专利权)人：雷诺两合公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR