用于混合动力电动车的混合制动容量的最优选择制造技术

本发明专利技术公开了一种用于混合动力电动车的混合制动容量的最优选择。混合动力系统包括在输入元件和转矩机械与输出元件之间传递功率的变速箱，输出元件连接到传动系，传动系连接到车轮。转矩机械反作用从车轮通过传动系传递给变速箱的输出元件的转矩。转矩机械和能量存储装置相连。一种操作混合动力系统的方法包括：监测加速踏板的驾驶员转矩请求输入；确定能量存储装置的最小可用功率输出；基于能量存储装置的最小可用功率输出确定通过输出元件反作用到传动系的优选输出转矩；确定再生制动转矩容量，包含通过输出元件反作用到传动系的优选输出转矩和加速踏板的驾驶员转矩请求输入之间的转矩范围；基于再生制动转矩容量控制混合动力系统的操作。

【技术实现步骤摘要】
用于混合动力电动车的混合制动容量的最 择 相关申请的交叉参考本专利技术属于用于混合动力系统的控制系统。
技术介绍
这部分的叙述只是提供与本专利技术相关的
技术介绍
，这些叙述可能并不构 ^ 见有技术。己知的混合动力系结构包括转矩产生装置，这些装置包括内燃发动机和 电机，它们通过一变速箱装置传递转矩至一输出元件。 一个示例性混合动力系 包括双模式、混合-分离(compound邻lit)、电-机械变速箱和输出元件，该变速 箱利用一输入元件接收来自于优选为内燃发动机的原动机动力源的牵弓l转矩。 输出元件可以操作地连接至机动车辆的传动系，用于将牵弓l转矩传递给传动系。 作为电动机或者发电机运转的电机能够向变速箱产生输入转矩，该输入转矩独 立于来自内燃发动机的输入转矩。该电机可将通过车辆传动系传递的车辆动能 转换成可存i诸在一电能存储装置中的电能。 一控制系统监控来自于车辆和操作 者的各种输入，并且对混合动力系提供操作控制，这些操作控制包括控制变速 箱的运行状态和换档、控制转矩产生装置、以及调节电能存储装置和该电机之 间的电能交换，以管理包括转矩和转速在内的变速箱输出。
技术实现思路
下面将参考附图，fflil举例的方式来描述一个或多个实施例，其中附图说明图1是本专利技术的一示例性混合动力系的示意图；图2是本专利技术的控制系统和混合动力系的一示例性结构的示意图；图3-图6是本专利技术的用于控制和管理混合动力系统中的转矩的控制系统结构的示意流程图和图7是根据本专利技术的数据图表。具体实施例方式现在参看附图，其中附图只是为了示出某些示例性实施例，而不是限制 实施例，图1和2描绘了一示例性混合动力系。图1所描绘的本专利技术的该示例 性混合动力系包括双模式、混合-分离、电-机械混合变速箱10，该变速箱10操 作连接至发动机14和转矩机械，该转矩机械包括第一和第二电机('MG-A')56和 ('MG-B')72。发动机14和第一和第二电机56和72旨都产生能传递给变速箱 10的机械功率。由发动机14和第一和第二电机56和72所产生的并且传递给变 速箱10的功率用术语输入转矩和电机车统及速度来描述，在本文中该输入转矩 和电机转矩分别用T卜Ta和Tb来表示，该速度则分别用N!、 Na和Nb来表示。 示例性发动机14包括多缸内燃发动机，其选择性地在多个工况下运转， 以经由输入轴12将转矩传递给变速箱10，该发动机14可以是点燃式或者压燃 式发动机。发动机4包括操作联接到变速箱10的输入轴12上的曲轴(未示出)。 转速传感器11监控输入轴12的转速。来自发动机14的包括转速和发动机转矩 的功率输出可能与传递给^I箱10的输入速度N,和输入转矩T!不同，这是由 于在发动机14和传动箱10之间的输入轴12上放置转矩消耗部件，例如液压泵(未示出)和/或转矩管理装置。第一和第二电机56和72 包括三相交流电机以及各自的第一和第二 解算戮resolver)80和82，每个三相交流电机都包括定子(未示出)和转子(未 示出)。每个电机的电机定子都接到变速箱壳体68的外部上，并且还包括定子 心，盘绕的电绕组自该定子心开始延伸。第一电机56的转子支撑在毂盘齿轮(hub plate gear)上，该離齿^^由第二行星齿終且26操作地附接到轴60上。第二 电机72的转子固定地附接至附套轴毂(sleeve shaft hub)66上。 第一和第二解算器80、 82的每一个优选都包括可变磁阻，，该可变磁 阻装置包括解算器定子(未示出)和解算器转子(未示出)。第一和第二解算器 80和82分别被适当地定位和安装在对应的第一和第二电机56和72上。该解算 器80和82的定子分别操作连接到第一和第二电机56和72的定子之一上。解 算器的转子操作连接到对应的第一和第二电机56和72的转子上。第一和第二 解算器80和82 ^都信号连接和操作连接到变速箱功率变换器控制模块(下 面用'TPM'表示)19上，并且^解算器检测和监控解算器转子相对于解算器 定子的旋转位置，从而监控对应的第一和第二电机56和72的旋转位置。此外， 将来自于第一和第二解算器80和82的信号输出进fi^释，以分别提供第一禾口 第二电机56和72的转速，即NA和NB。 ^il箱10包括输出元件64，例如轴，其可操作地连接，(未示出) 的传动系90以向该传动系90提供输出功率，该输出功率被传递给车轮93，在 图1中示出了该车轮93中的一个。在输出元件64处的输出功率用术语输出转 速No和输出转矩To来表征。变速箱输出速度传感器84监控输出元件64的转速和旋转方向。车轮93的每一个 地都配有适于监测车轮速度的传感器94, 该传感器94的输出由针对图2所描述的分布式控制模块系统中的一控制模±; 监控，以确定用于制动控制、牵弓腔制和车辆加速管理的车辆速度以及绝对的 和相对的^速度。来自发动机14的输入转矩和来自第一和第二电机56和72的电机转矩 (分别为T卜Ta和Tb)是由燃料^储于电能存储装置(下面用TSD'来表示) 74中的电势能的能量转化而产生的。ESD 74经由直流电传递导线27而高压直 流地i^接到TPIM19。传递导线27包括接触器开关38。在正常工况下，当接触 器开关38闭合时，电流能够在ESD74和TPIM19之间流动。当接触器开关38 断开时，ESD 74和TPIM 19之间的电流流动则中断。ilil传递导线29， TPM 19 将电能传递给第一电机56，及传递来自于第一电机56的电能，并且类似地，通 过传递导线31， TPIM19将电能传递给第二电机72,及传递来自于第二电机72 的电能，以作为对电机转矩Ta和TB的响应来满足对第一和第二电机56和72 的转矩命令。电流被传递给ESD 74及从ESD 74中输出是要依据ESD 74是被 充电还是被放电。 TPM 19包括一对功率变换器(未示出)和对应的电机控制模块(未示出)，该电机控制模块配置成接受转矩命令并基于此来控制变换器状态，以便提供电 机驱动或者再生功能，从而满足所命令的电机车统TA和Te。功率变换器包括公知的互补型三相电力电子装置，每个装置都包括多个绝缘栅双极晶体管(未示 出)，其ilil高频下的转换而将来自ESD 74的直流电转变为交流电，用于为相 应的第一和第二电机56和72提供功率。绝缘栅双极晶体管形成为用于接收控 制命令的开关模式功率供给源。典型地，每一个三相电机的每一相都配有一对 绝缘栅双极晶体管。M控制绝缘栅双极晶体管的状态来提供电机驱动机械能 的产生或者电能再生的功能。三相变换器通过直流电传递导线27接收或者提供 直流电，并且把直流电转化为三相交流电或者将三相交流电转化为直流电，该 交流电分别ffiil传递导线29和31传导给第一和第二电机56和72或从第一和 第二电机56和72传导出，以便作为电动机或者发电机工作。 图2示出了分布式控制模块系统的示意性框图。下文中将描述的元件包 括整个车辆控制结构的一个子集，其对图1所描述的示例性混合动力系提供了 协调系统控制。该分布式控制模块系统综合有关的信息和输入，并且执行算法来控制各个致动器以实现控制目标，这些控制目标包括燃油经济性、排放物、性能、驾驶性能以及包括ESD 74的电池及第一和第二电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作混合动力系统的方法，该混合动力系统包括：可操作地在输入元件和转矩机械与输出元件之间传递功率的变速箱，该输出元件联接到传动系，所述传动系联接到包括可致动摩擦制动器的车轮，该转矩机械可操作地反作用于从车轮通过传动系传递给变速箱的输出元件的转矩，该转矩机械连接至能量存储装置，该方法包括：　监测对加速踏板的驾驶员转矩请求输入；　确定能量存储装置的最小可用功率输出；　基于能量存储装置的最小可用功率输出确定通过输出元件反作用到传动系的优选输出转矩；　确定再 生制动转矩容量，其包含在通过输出元件反作用到传动系的优选输出转矩与对加速踏板的驾驶员转矩请求输入之间的转矩范围；和　基于再生制动转矩容量控制该混合动力系统的操作。

【技术特征摘要】
US 2007-11-4 60/985248;US 2008-10-22 12/2557541. 一种操作混合动力系统的方法，该混合动力系统包括可操作地在输入元件和转矩机械与输出元件之间传递功率的变速箱，该输出元件联接到传动系，所述传动系联接到包括可致动摩擦制动器的车轮，该转矩机械可操作地反作用于从车轮通过传动系传递给变速箱的输出元件的转矩，该转矩机械连接至能量存储装置，该方法包括监测对加速踏板的驾驶员转矩请求输入；确定能量存储装置的最小可用功率输出；基于能量存储装置的最小可用功率输出确定通过输出元件反作用到传动系的优选输出转矩；确定再生制动转矩容量，其包含在通过输出元件反作用到传动系的优选输出转矩与对加速踏板的驾驶员转矩请求输入之间的转矩范围；和基于再生制动转矩容量控制该混合动力系统的操作。2. 根据权利要求]所述的方法，还包括-基于对加^^板的驾驶员输入来确定即时加速输出转矩请求；禾口基于M:输出元件反作用至U传动系的优选输出转矩和即时加速输出转矩请求来确定再生制动转矩容量。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于能量存储装置的最小功率输 出包括在动力系统工作点给能量存储装置充电的最大充电功率。4. 根据权利要求1所述的方法，还包括基于能量存储装置的最小可用功 率输出和对混合动力变速箱的转矩约束来确定通过输出元件反作用至'H专动系的 雌输出转矩。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于能量存储装置的最小可用功 率输出包括最大充电功率。6. 根据权利要求1所述的方法，还包括在驾驶员制动请求期间，监测对制动踏板的驾驶员输入，并基于对制动踏板的驾驶员输入来确定即时制动输出转矩请求；禾口基于所述即时制动输出转矩请求和tt^再生制动容量，控制该功率产生装 置的转矩输出。7. 根据权利要求1所述的方法，还包括选择性地施用魏箱的转矩传递 离合器，以便以固定传动比和连续可变操作范围状态中的一个在转矩机械和输 出元件之间传递功率。8. 根据权利要求7所述的方法，还包括.-命令从固定传动比操作范围状态中换档，包括运行在连续可变操作范围状态中；和基于所述再生制动车统容量，在所述连续可变操作范围状态下控制所述变 速箱的输出转矩。9. 根据权利要求7所述的方法，还包括基于能量存储装置的最小可用功 率输出和用于选择性地施用的转矩传递离合器的离合器反作用转矩，确定通过 输出元件反作用到传动系的优选输出$统。10. —种操作混合动力系统的方法，该混合动力系统包括可操作地在输 入元件和多个转矩机械与输出元件之间传递功率的变速箱，输出元件联接到传 动系，所述传动系联接到包括可致动摩擦制动器的车轮，所述转矩机械之一可 操作地反作用于从车^S过传动系传递给变速箱的输出元件的转矩，该转矩机 械连接至能量存储装置，该方法包括监测对加鹏板的驾驶员糊...

【专利技术属性】
技术研发人员：AH希普，JJ麦康奈尔，ST麦格拉斯，
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]