用于混合动力动力系系统的车辆制动管理技术方案

本发明专利技术涉及用于混合动力动力系系统的车辆制动管理。示例性的系统包括车辆，其具有机械地联接到混合动力动力系的驱动轴的驱动车轮。混合动力动力系包括内燃发动机和选择性地联接到驱动轴的电马达。内燃发动机包括压缩制动设备。系统包括选择性联接到驱动轴和联接到电存储设备的发电机。系统包括制动踏板位置传感器，其提供制动请求值。系统包括控制器，其构造成解译制动请求值、再生制动能力、和压缩制动能力。控制器被进一步构造成响应于制动请求值、再生制动能力和压缩制动能力来提供再生制动命令和压缩制动命令。?

【技术实现步骤摘要】
用于混合动力动力系系统的车辆制动管理
技术介绍
对环境的担心和有限的自然资源不断促使现代内燃发动机改善燃料效率。混合动力动力系是一种能够被用于改善发动机的燃料效率的系统。混合动力动力系包括至少两个动力源，所述动力源中的至少一个包括能量存储能力，该能量存储能力可在至少某些运行状况期间被使用来从移动的车辆回收动能。在一些系统中，例如包括联接到电能存储设备的发电机的系统，回收动能的再生制动能力随着车速和动力系系统的传动系的旋转速度而降低。因此，目前可获得的混合动力动力系持续地要求使用大量的传统摩擦制动。摩擦制动装置随着时间和使用而磨损，并且必须被维修或更换，这增加了运行成本并潜在地引起车辆的停机时间。因此，在本领域中期望技术的进一步开发。
技术实现思路
一个实施例是一种用于控制混合动力动力系统中的制动的独特方法。另外的实施例、形式、目标、特征、优点、方面、和益处将从下面的描述和附图中变得易于理解。附图说明图1是用于管理混合动力动力系制动的示意框图。图2是在功能上执行用于管理混合动力动力系制动的某些操作的控制器的示意图。图3是响应于制动要求值的混合动力动力系制动操作的说明性计划。图4是响应于制动要求值的混合动力动力系制动操作的第二说明性计划。图5是用于管理混合动力动力系制动的程序的示意性流程图。具体实施方式为了促进对本专利技术原理的理解的目的，现在将参照在附图中图示的实施例，并且将使用具体语言来描述这些实施例。不过，应当理解的是，并不想由此限制本专利技术的范围，对图示的实施例的任何改变或进一步的改进，以及对本专利技术所属领域技术人员来说通常会想到的对图示的本专利技术原理的任何进一步应用都在本文的考虑之内。参照图1，示例性系统100包括具有内燃发动机108和电马达110的混合动力动力系，电马达110选择性地联接到驱动轴106。系统100包括电马达110，但是任何其它的动力源都在本文考虑之内，至少包括液压马达或泵（未示出）。发动机108可以是本领域已知的任何类型的内燃发动机。在图1的示例中，发动机108和电马达110都通过变速器120联接到驱动轴106，该变速器120具有动力分流器（未示出）。不过，本领域已知的任何混合动力构造都在本文考虑之内，至少包括串联的、并联的和串联－并联的。系统100还包括能量累积设备，例如发电机，其被选择性地联接到驱动轴106并还联接到能量累积设备。系统100包括存储所累积的能量的电存储设备114。所累积的能量可替代地或附加地被提供给超级电容，被提供用于服务系统100中的有源电载荷，或被以任何其它方式存储。图1中的发电机包含在电马达110中以作为电马达/发电机。不过，发电机可以是单独的设备。该发电机被构造成将车辆动能（或载荷能量）转化成电能。在各种实施例中，系统100包括将可获得的车辆动能（或载荷能量）转化到其它动力源的任何能量累积设备，例如液压动力回收单元。系统100还包括负转矩请求设备116，其提供制动请求值。示例性的负转矩请求设备包括制动踏板位置传感器。不过，本领域已知的提供制动请求值或可与对混合动力动力系的当前负转矩请求相关联的值的任何设备都在本文的考虑之内。并非限定性地，提供制动请求的混合动力动力系控制开关或输入（例如，PTO或巡航控制输入）、传输制动请求值的网络或数据链接参数、和/或基于雷达的自动制动系统都在本文考虑之内。系统100还包括控制器118，其具有构造成在功能上执行用于管理混合动力动力系制动的操作的模块。在某些实施例中，控制器118形成包括一个或多个计算设备的处理子系统的一部分，这些计算设备具有内存、处理、和通信硬件。控制器118可以是单个的设备或者是分布式的设备，控制器118的功能可由硬件或软件来执行。在某些实施例中，控制器118包括一个或多个模块，这些模块被构造成在功能上执行控制器118的操作。控制器118包括解译制动请求值的负转矩模块、解译再生制动能力和机械制动能力的系统能力模块、和响应于制动请求值、再生制动能力和机械制动能力来提供再生制动命令、机械制动命令和摩擦制动命令的制动控制模块。附加地或替换地，控制器包括解译制动请求值的负转矩模块、解译再生制动能力和压缩制动能力的系统能力模块、和响应于制动请求值、再生制动能力和压缩制动能力来提供再生制动命令和压缩制动命令的制动控制模块。本文中的包括多个模块的描述强调的是控制器118的各方面的结构独立性，并且图示了控制器118的一组操作和响应性。执行类似的整体操作的其它组应被理解为在本申请的范围内。模块可被实施在硬件和/或计算机可读介质上的软件中，并且模块可分布在各种硬件或软件部件上。对控制器操作的某些实施例的更具体的描述包含在参照图2的部分中。本文中描述的某些操作包括解译一个或多个参数。解译，当在本文中被使用时，包括通过本领域已知的任何方法接收值，至少包括从数据链接或网络通信接收值、接收指示该值的电子信号（例如，电压、频率、电流或PWM信号）、接收指示该值软件参数、从计算机可读介质上的存储位置读取该值、通过本领域已知的任何手段接收作为运行时间参数的该值，和/或通过接收可据其计算被解译的参数的值和/或通过参考被解译为该参数值的默认值来接收作为运行时间参数的该值。在某些实施例中，系统100包括驱动轴106，其机械地将混合动力动力系联接到车辆驱动车轮104。系统100可包括除了驱动车轮104以外的任何其它类型的载荷，例如可由该混合动力动力系内包含的任何制动设备断续地变慢的包括所存储动能的任何载荷。示例性的系统100包括响应于机械制动命令的机械制动设备。示例性的机械制动设备包括压缩制动设备112，例如调节发动机108的气门正时使得该发动机变为转矩吸收器而不是转矩产生器的设备。另一个示例性机械制动设备包括排气节气门126（或排气制动装置），其在移向关闭位置的过程中部分地阻挡排气流124并在该发动机上施加背压从而产生负曲轴转矩量。另外，另一个示例性机械制动设备是可变几何形状涡轮增压器（VGT）127。某些VGT127设备可被调节以在发动机108上产生背压并提供制动效果。另外，其它的示例性机械制动装置包括液压减速器122。液压减速器122被设置时，通常被包含在变速器120内。机械制动装置可以是车辆的（或者非车辆实施例的应用）的传统摩擦制动装置或者电马达/发电机110之外的任何制动装置，并且所描述的示例不是排他性的。在某些实施例中，系统100包括压缩制动禁用开关（未示出）。压缩制动禁用开关在该开关处于某个位置时指示发动机压缩制动将不被利用。压缩制动禁用开关的使用在规则不允许使用压缩制动的城市或其它区域是常见的。压缩制动禁用开关可以是产生指示压缩制动被禁用的信号的任何设备，并且可以是触发器、摇杆、按钮、或者用软件实施的开关。在一个形式中，系统包括防抱死制动系统128a、128b，其提供防抱死制动命令修正。防抱死制动系统128a、128b可以是本领域已知的任何类型。防抱死制动系统在某些情况下减少在车轮上的制动功率以减少或消除车轮的不受控打滑。因此，控制器118在某些实施例中接收防抱死制动命令修正并作为响应调节制动请求值和/或制动命令。图2是装置200示意图，装置200包括用于混合动力动力系制动管理的控制器118。示例性的控制器118包括负转矩模块20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，该方法包括：解译操作者制动请求值；确定再生制动能力；响应于再生制动能力低于操作者制动请求值，确定补充制动请求值和机械制动能力；响应于机械制动能力低于补充制动请求值，确定摩擦制动值；以及响应于再生制动能力和操作者制动请求值提供再生制动命令；响应于补充制动请求值和机械制动能力提供机械制动命令；以及响应于摩擦制动值提供摩擦制动命令。

【技术特征摘要】
2011.11.30 US 13/3078121.一种车辆制动管理方法，该方法包括：解译操作者制动请求值，其中所述解译包括响应于所述制动请求值确定负转矩，所述负转矩是车速、驱动轴速度和变速器档位中的至少一者和制动踏板下压量的函数；确定再生制动能力；响应于再生制动能力低于操作者制动请求值，确定补充制动请求值和机械制动能力，其中所述机械制动能力包括系统内的能够施加负转矩到驱动轴以及既不是再生部件也不是传统摩擦制动部件的任何部件的制动能力，所述任何部件包括发动机的压缩制动装置、能够提供制动功率的VGT、排气节气门和/或排气制动装置、液压减速器、和提供沿驱动轴的相反方向的动力的电马达；响应于机械制动能力低于补充制动请求值，确定摩擦制动值；以及响应于再生制动能力和操作者制动请求值提供再生制动命令；响应于补充制动请求值和机械制动能力提供机械制动命令；以及响应于摩擦制动值提供摩擦制动命令。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，提供再生制动命令包括确定再生制动能力和操作者制动请求值之间的最小值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定补充制动请求值包括从操作者制动请求值减去再生制动能力。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，提供机械制动命令包括确定机械制动能力和补充制动请求值之间的最小值。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定摩擦制动值包括从操作者制动请求值减去再生制动能力和机械制动能力的和。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定摩擦制动值包括从操作者制动请求值减去再生制动命令和机械制动命令。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，解译操作者制动请求值包括确定制动踏板位置。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，解译操作者制动请求值包括确定操作者负转矩请求。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，机械制动命令包括从由以下组成的命令中选择的至少一个命令：发动机压缩制动命令、排气节气门制动命令、排气制动装置命令、可变几何形状涡轮增压器制动命令、和液压减速器命令。10.一种车辆制动管理方法，该方法包括：解译操作者制动请求值，其中所述解译包括响应于所述制动请求值确定负转矩，所述负转矩是车速、驱动轴速度和变速器档位中的至少一者和制动踏板下压量的函数；提供制动命令以实现操作者制动请求值；以及其中，提供制动命令按顺序地包括提供最大可获得再生制动命令、最大可获得机械制动命令和摩擦制动命令，其中所述最大可获得机械制动命令包括系统内的能够施加负转矩到驱动轴以及既不是再生部件也不是传统摩擦制动部件的任何部件的制动能力，所述任何部件包括发动机的压缩制动装置、能够提供制动功率的VGT、排气节气门和/或排气制动装置、液压减速器、和提供沿驱动轴的相反方向的动力的电马达。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，提供制动命令包括确定操作者制动请求值和对最大可获得再生制动命令、最大可获得机械制动命令和摩擦制动命令中的对应一个做出响应的多个被命令设备中的每一个之间的有效传动比。12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，机械制动命令包括发动机压缩制动命令。13.如权利要求12所述的方法，还包括确定发动机压缩制动不可获得，并且响应于发动机压缩制动不可获得来提供代替的机械制动命令。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，代替的机械制动命令包括可变几何形状涡轮增压器制动命令。15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，机械制动命令包括排气制动命令。16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，机械制动命令包括可变几何形状涡轮增压器制动命令。17.如权利要求10所述的方法，其特征在于，机械制动命令包括液压减速器命令。18.如权利要求10所述的方法，还包括解译防抱死制动命令修正，以及响应于防抱死制动命令修正调节操作者制动请求值。19.一种车辆制动管理系统，该系统包括：混合动力动力系，其具有内燃发动机和选择性联接到驱动轴的马达；换能器，其选择性地联接到该驱动轴并还联接到能量累积设备；负转矩请求设备，其被构造成提供制动请求值；控制器，其包括：负转矩模块，其构造成解译制动请求值，其中所述解译包括响应于所述制动请求值确定负转矩，所述负转矩是车速、驱动轴速度和变速器档位中的至少一者和制动踏板下压量的函数；系统能力模块，其构造成解译再生制动能力和机械制动能力，其中所述机械制动能力包括系统内的能够施加负转矩到驱动轴以及既不是再生部件也不是传统摩擦制动部件的任何部件的制动能力，所述任何部件包括发动机的压缩制动装置、能够提供制动功率的VGT、排气节气门和/或排气制动装置、液压减速器、和提供沿驱动轴的相反方向的动力的电马达；和制动控制模块，其构造成响应于制动请求值、再生制动能力和机械制动能力提供再生制动命令、机械制动命令和摩擦制动命令。20.如权利要求19所述的系统，还包括变速器，其机械地设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：MT布克斯，
申请(专利权)人：卡明斯公司，
类型：发明
国别省市：