混合动力系系统中发动机的操作方法技术方案

本发明专利技术涉及混合动力系系统中发动机的操作方法。其中，发动机和电动机可操作地将牵引力和变速器装置相连，从而控制传送到输出部件的输出功率。电机与电能存储装置电耦合。用于控制发动机和电机的方法包括：监控驾驶员功率请求，监控电能存储装置的充电状态，基于驾驶员功率请求和电能存储装置的充电状态确定多个备选发动机工作点中每一个工作点的运行成本；以及在具有优选运行成本的备选发动机工作点处运行发动机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混合动力系系统中输出转矩的控制。 io
技术介绍
本部分描述仅是为了提供与本专利技术相关的背景信息，可能并不构成现有技术。公知的动力系结构包含转矩发生装置，该转矩发生器包括内燃机和电机， 通过变速器装置将转矩传给输出部件。 一个示例性的动力系包括双模式、复合15分离、机电顿器和输出部件，其中变速器利用输入部件从原动机动力源(优 选内燃机)接收驱动转矩。输出部件和机动车的传动系可操作地相连，以便将 牵引转矩传送给车辆。可作为电动机或发电机运行的电机产生输入变速器的转 矩，该转矩输入与内燃机的转矩输入无关。电机还可将经由 传动系统传来 的车辆动能转化为可存储于电能存储装置中的电能。控制系纟ffl控来自 和20驾驶员的各种输入，并且对动力系提供可操作控制，包括控制变速器运行状态 和换档，控制转矩发生装置，以及调节电能存储装置和电机之间的电能交换以 控制变谨器的输出，包括转矩和,。
技术实现思路
发动机和电机将牵弓l功率和顿器錢可操作地丰鹏，从而控制传至输出25部件的输出功率。电机与电能存储装置电耦合。 一种用于控制发动机和电机的 力袪，包括监控驾驶员功率请求，监控电能剤線置的充电状态，基于驾驶 员功率请求和电能存储装置的充电状态确定多个备选发动机工作点中每个工作 点的运行成本；并在具有i^ig行i^的备选发动机工作点^行发动机。 附图说明30 现通过示例，参照附图，对一个或多个具体实施例进行说明，其中； 图2是本专利技术的控制系统和动力系的示例性结构的示意图； 图3、 4禾Q 5是本专利技术的用于在动力系系统中控制和管理转矩的控制系统 结构的流程示意5 图6用图表描述了本专利技术的发动机功率充电状态成本因子与电能存fitCT充电状态之间的关系；图7用图表描述了本专利技术的发动机功率损耗曲线，发动机功率损耗偏差因 子曲线，以及总功率损耗曲线；图8用图表描述了本专利技术的电能存f織置正充电状态成本因子，电能存储 10装置负充电状态成本因子，以及电能存储装置转换充电状态成本因子分别和与 电能存M^置充电状态的关系曲线；禾口图9用图表描述了本专利技术中当电能存f，置分别处于高、中、低三种充电 状态等级情况下，电能存储装置充电状态偏差因子电能与电能存储装置功率之 间的关系。 1具体实施例方式现参照附图，其中图示的目的只是为了说明示例性的实施例，并非为了限 制和图1和2所述示例性的机电混合动力系相同的实施例。图1描述了依照本 专利技术的典型机电混合动力系，其包含一个双模式、复合分离、机电混合变速器 10，该^I器10和发动机14、第一电机(MG-A) 56以及第二电机(MG-B)20 72可操作地相连。发动机14和第一、第二电机56和72分别产生可传送给变速 器10的功率。由发动机14和第一、第二电机56和72产生并且传送给M器 10的功率可采用输入转矩和电机转矩，这里分别用T,， Ta和Tb表示，以及输 入繊和电机^I3S行描述，这里分别用N,， Na和Nb表示。示例性发动机14包含一台多缸内燃机，其可选择地在多个工况下运行并通25过输入轴12将转矩传递给变谨器10，该内燃机可以是火花点火型发动机，或者 压縮点火型发动机。发动机14还包括和 器10的输入轴12可操作地相连的 曲轴(未示出)。,传驗11监测输入轴12的,。由于在发动机14和变 速器10之间的输入轴12上M了辦巨消耗组件，例如、EE泵(未示出)禾口/或 转矩控制，(未示出)，来自发动机14的功率输出~~^括，和发动机转30矩，可以与变速器10的输入皿^和输入转矩Ti不同。6示例性 器10包括三组行星齿轮组24,26和28，以及四个可选啮合的转 矢E传递驢，即离合器C1 70,C2 62,C3 73和C4 75。正如此^#万用，离合器是 指任何类型的摩擦转矩传递装置，例如包括单一或复合圆片离合器或组、带式 离合器和制动^S。雌由z魏器控制模块(以下称为TCM) 17控制的淑玉控 5制回路42可操作土鹏制离合器的状态。离合器C2 62和C4 75雌由、舰-致动 旋转摩擦离合器构成。离合器Cl 70和C3 73雌包括、鹏控制的固定驢，该 装置可选择地固定在变速器壳体68上。离合器Cl 70，C2 62,C3 73和C4 75均优选液压致动，ilil、EE控制回路42选择性地接收加压M1E流体。第一和第二电机56和72优选由三相交流电机(AC machines)组成，每台10电机都包括一个定子(未示出)，一个转子(未示出)和各自的旋转变压器80、 82。每台电机的定子都固定在变速器壳体68外部，包括带有线圈电绕组的定子 铁心。第一电机56的转子支撑在一毂衬盘形齿轮上，该齿^Mil第二行星齿轮 组26司'操作i鹏接到轴60上。第二电机72的转子固定连接于辯由毂衬66。 每个旋转变压器80，82优选由可变磁卩I^g组成，包括一个旋转变压器定子15 (未示出)和一个旋转变压器转子(未示出)。旋转变压器80,82分别被适当地 定位组装在第一和第二电机56和72上。旋转变压器80，82各自的定子分别可操 作地连接在第一和第二电动机56和72的定子上。旋转变压器的转子可操作地 连接于相应的第一和第二电动机56和72的转子。旋转ffi器80，82都和变速器 电育腿变親空制模±央(下面称为TPM) 19可操作地信号相连，并且分别检测20和监控各旋转变压器转子相对于该旋转^E器定子的旋转位置，从而监控第一 和第二电机56和72各自的旋转位置。另外，对'班器80， 82的输出信号进行 解码，可以获得第一和第二电机56和72各自的转速，即Na和Nb。变速器10包括输出部件64，例如和车辆传动系90 (未示出)可操作地相 连的轴，以便向传动系90提供输出到车轮93的输出功率，图l中示出了其中25 —个车轮。输出部件64处的输出功率采用输出转速No和输出转矩To来描述。 变速器输出,传感器84监测输出部件64的自和旋转方向。每个，93都 配有用于监测，速度Vs，hl的传感器94，其输出由图2所示的分布式控 制模块系统中的一个控制模块进行监控，以确定用于刹车控制、牵引控制和车 辆加速管理的车速、绝对车m度和相对车,度。30来自发动机14的输入转矩以M自第一和第二电机56和72的电动机转矩(分别用T,， Ta和Tb表示)由燃料或储存在电能存fit^置(下面称为ESD) 74 中的电能发生能量转化而来。ESD 74经由直流电传导体27和TPM 19高压直 流耦合。电传导体27包含接触器开关38。正常运疗瞎况下，接触器开关38闭 合，电流可在ESD74和TPM19之间流动。当接触器开关38断开时，ESD74 和TRIM 19之间流动的电流被中断。TPIM 19和第一电机56之间通过电导体 29互相传输电能，与此类似，TPM19和第二电机72之间M:电导体31互相 传输电能，从而满，第一和第二电机56和72的转矩要求，以响应电动机转 矩TA和TB。电流是输入到ESD 74还是从ESD 74输出取决于ESD 74是充电还 是放电。TPIM 19包括一对功率变换器(未示出)和相应的电动衫U空制模块(未示 出)，用来接收转矩命令并据此控制变换 态，从而提供电动机驱动或者能 量再生功能，以满足所需的电机转矩T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制发动机和电机的方法，其中所述发动机和电机可操作地将牵引力与变速装置相连从而控制传送到输出部件的输出功率，而且所述电机与电能存储装置电耦合，该方法包括：　监控驾驶员功率请求；　监控电能存储装置的充电状态；　基于驾驶员 功率请求和电能存储装置的充电状态确定多个备选发动机工作点中每一点的运行成本；以及　在具有优选运行成本的备选发动机工作点处运行发动机。

【技术特征摘要】
US 2007-11-3 60/985218;US 2008-10-16 12/2532211、一种控制发动机和电机的方法，其中所述发动机和电机可操作地将牵引力与变速装置相连从而控制传送到输出部件的输出功率，而且所述电机与电能存储装置电耦合，该方法包括监控驾驶员功率请求；监控电能存储装置的充电状态；基于驾驶员功率请求和电能存储装置的充电状态确定多个备选发动机工作点中每一点的运行成本；以及在具有优选运行成本的备选发动机工作点处运行发动机。2、 如权利要求1戶M的方法，进一步包括基于备选发动机工作点的运行成本为多个发动机状态中的每一个选择优选发动机工作点；以及基于每--个发动机状态的谜发动1工作点的运行成本选择发动机状态。3、如权利要求1戶脱的方法，进一步包括基于运行成本确定发动机状态的〈皿发动机工作点。4、 如权利要求1戶皿的方法，其中确定运行成本包括确定旨备选发动 机工作点的发动机功率损耗成本。5、 如权利要求4戶脱的方法，其中确定运行^:进一步包括基于电能存 20储装置充电状态确定发动机功率损耗^*偏差因子。6、如权禾腰求5戶腿的方法，其中确定运行成本进一步包括确定电池功率 损耗成本。7、如权利要求6戶腿的方法，其中确定运行财进一步包括基于电能存 M^置充电状态确定电池功率成本偏差因子。8、如权利要求1所述的方法，其中确定每个备选发动机工作点的运行成本包括确定机械功率损耗成本、电动机功率损耗成本和刹车功率损耗成本。9、如权利要求1所述的方法，进一步包括确定备选发动l/l工作点的搜索范围在搜索范围内执行搜索功能以在搜索范围内选择备选发动机工作点； 30 确定每个备选发动衫L工作点的运行成本；以及选择具有最低成本的备选发动机工作点作为优选发动机工作点。10、如权利要求9所述的方法，其中确定每个备选发动机工作点的运行成 本包括确定发动机状态的每个备选发动机工作点的运行成本，该发动机状态包 括供油发动机状态和停油发动机状态。11、如权禾腰求l戶脱的方法，进一步包括确定来...

【专利技术属性】
技术研发人员：AH希普，JL拉蒂，AJ科尔塞蒂，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]