用于改善低電量極限時(shí)的性能的方法及車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混合動(dòng)力電動(dòng)車輛（HEV），所述HEV包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、牽引馬達(dá)、發(fā)電機(jī)和牽引電池。HEV中可用的電功率基于牽引電池中可用的功率。發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)可以都同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)以推進(jìn)HEV。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)HEV時(shí)，控制器基于可用的電池功率和希望的馬達(dá)功率以及希望的發(fā)電機(jī)功率的組合之間的差異被配置成增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。
【專利說明】用于改善低電量極限時(shí)的性能的方法及車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車輛，以及用于控制混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或者電動(dòng)牽引馬達(dá)或者這兩者能提供動(dòng)力至車輪。牽引電池連接至馬達(dá)以提供電功率(electric power)至馬達(dá)。在電動(dòng)輔助模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)一起提供動(dòng)力來滿足駕駛員扭矩需求。在電動(dòng)模式(純電動(dòng)車輛(EV)模式)中，發(fā)動(dòng)機(jī)停用而電池和馬達(dá)實(shí)現(xiàn)駕駛員扭矩需求。在電動(dòng)輔助模式和純電動(dòng)模式期間，電功率的可用性直接受制于可用的電池功率。
[0003]如果可用的電池電功率較低時(shí)響應(yīng)于激進(jìn)的加速請(qǐng)求使得車輛性能可能會(huì)被劣化，因?yàn)橥ǔ５目刂撇呗匀Q于馬達(dá)扭矩的較快響應(yīng)來滿足這類請(qǐng)求以滿足希望的能量效率目標(biāo)。然而，在低電池放電極限處馬達(dá)傳輸?shù)呐ぞ乜赡懿蛔悴⑶野l(fā)動(dòng)機(jī)可能不會(huì)迅速響應(yīng)來滿足駕駛員的動(dòng)力需求。當(dāng)前希望一種當(dāng)電池在低放電極限附近運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能充分滿足駕駛員動(dòng)力需求的一種系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，混合動(dòng)力電動(dòng)車輛包含發(fā)動(dòng)機(jī)和可驅(qū)動(dòng)地連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)。牽引電池電連接至牽引馬達(dá)和發(fā)電機(jī)?？刂破髋渲糜糜诋?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)基于可用的電功率和希望的電功率之間的差異而增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。可用的電功率受制于電池的荷電狀態(tài)。希望的電功率包括希望的馬達(dá)功率和希望的發(fā)電機(jī)功率的組合。
[0005]多個(gè)實(shí)施例包括用于控制車輛的系統(tǒng)或方法，該車輛具有發(fā)動(dòng)機(jī)、牽引馬達(dá)以及連接至牽引馬達(dá)的電能存儲(chǔ)裝置，該方法可包括當(dāng)駕駛員需求的動(dòng)力超過對(duì)應(yīng)的閾值時(shí)以響應(yīng)于來自電能存儲(chǔ)裝置的可用電功率而變化的速率來增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出的速率可基于電能存儲(chǔ)裝置中可用的電功率以及希望的馬達(dá)功率和希望的發(fā)電機(jī)電功率的組合之間的差異而變化。系統(tǒng)或方法還可包括通過可調(diào)節(jié)的濾波器濾波該差異，其中基于電能存儲(chǔ)裝置的放電極限而調(diào)節(jié)濾波。在一個(gè)實(shí)施例中，濾波包括基于電能存儲(chǔ)裝置的荷電水平低于閾值而減小濾波量。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例還可包括基于電能存儲(chǔ)裝置中可用的功率超過充電極限而防止發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出的進(jìn)一步增加。增加發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出的速率可以與來自電能存儲(chǔ)裝置的可用電功率相反地變化。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于電能存儲(chǔ)裝置的放電極限調(diào)節(jié)濾波。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，濾波包括基于電能存儲(chǔ)裝置的荷電水平當(dāng)前低于閾值而減小濾波。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包含基于電能存儲(chǔ)裝置中可用的電功率超過充電極限而增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，增加發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出的速率與電能存儲(chǔ)裝置的可用功率相反地變化。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出的增加增加了馬達(dá)的動(dòng)力輸出，使得馬達(dá)具有的功率輸出超過電能存儲(chǔ)裝置中的可用功率。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于所述電能存儲(chǔ)裝置中可用功率和希望的馬達(dá)功率以及希望的發(fā)電機(jī)功率的組合之間的差異而改變?cè)黾影l(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出的速率。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，增加發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出的速率與來自電能存儲(chǔ)裝置的可用功率相反地變化。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例具有一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。例如，在低電功率和正常電功率的工況下發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的平滑調(diào)節(jié)不需要在運(yùn)轉(zhuǎn)模式之間切換。這樣，正常電功率的可用性或荷電狀態(tài)下的運(yùn)轉(zhuǎn)不會(huì)受到影響。然而，改善了低電功率狀況下的性能。
[0015]結(jié)合附圖閱讀下文較佳實(shí)施例的具體描述，本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)以及特征將變得顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例動(dòng)力分離(power-split)的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的示意代表；
[0017]圖2是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速的整個(gè)系統(tǒng)的流程圖；
[0018]圖3是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例說明調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力的流程圖；以及
[0019]圖4是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例說明當(dāng)電池放電極限較低時(shí)調(diào)節(jié)總的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的更加詳細(xì)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]此處公開了本發(fā)明具體的實(shí)施例。應(yīng)理解公開的實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例，其可以以多種替代形式實(shí)施。附圖無需按比例繪制；可放大或縮小一些特征以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。所以，本說明書中公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而僅為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式實(shí)施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，參考任意一幅【專利附圖】

【附圖說明】和描述的實(shí)施例的多個(gè)特征可以與一個(gè)或多個(gè)其它附圖中說明的特征組合以形成沒有明確說明或描述的實(shí)施例。說明的組合特征提供了用于典型應(yīng)用的代表性實(shí)施例。然而，可能希望與本發(fā)明的教導(dǎo)一致的特征的組合和變型用于特定的應(yīng)用或?qū)嵤?。在說明中使用的代表性實(shí)施例總體上涉及當(dāng)電池放電極限低時(shí)調(diào)節(jié)總的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力來滿足駕駛員需求的系統(tǒng)和方法。然而，本發(fā)明的教導(dǎo)也可以在其它應(yīng)用中使用。本【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員可能認(rèn)識(shí)與其它車輛配置或技術(shù)類似的應(yīng)用或?qū)嵤?br> [0021]參考圖1,混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)包括動(dòng)力分離的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10。車輛系統(tǒng)控制器(VSC)和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制模塊(PCM)12控制電能存儲(chǔ)裝置或牽引電池14。電能存儲(chǔ)裝置可以是能存儲(chǔ)電能并傳輸能量來推進(jìn)車輛的任何裝置。電池14只是示例，并且可預(yù)想其它的示例，比如燃料電池。應(yīng)理解控制器12可以是一個(gè)控制器或者可以是控制局域網(wǎng)(CAN)中的控制器系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有計(jì)算機(jī)和中央處理單元(CPU)并被設(shè)計(jì)成允許多個(gè)控制器在整個(gè)車輛中與其它控制器彼此相互通信。電池14具有雙向電連接，從而它接收并存儲(chǔ)電能并且還向牽引電動(dòng)馬達(dá)16提供能量。控制器12還控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE) 18的運(yùn)轉(zhuǎn)。馬達(dá)16和發(fā)動(dòng)機(jī)18兩者都能驅(qū)動(dòng)最終將扭矩傳輸至車輪的傳動(dòng)裝置20。
[0022]雖然圖1的HEV是動(dòng)力分離的混合動(dòng)力，可預(yù)想本發(fā)明還可應(yīng)用到串聯(lián)類型的混合動(dòng)力，其中發(fā)動(dòng)機(jī)、馬達(dá)和傳動(dòng)裝置通過離合器串聯(lián)連接，而離合器控制由發(fā)動(dòng)機(jī)和/或馬達(dá)中的哪個(gè)來驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置。應(yīng)理解，本發(fā)明可應(yīng)用到涉及發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)的任何混合動(dòng)力車輛中，并且動(dòng)力分離的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10視作一種可能性。
[0023]發(fā)動(dòng)機(jī)18傳輸動(dòng)力至通過單向離合器25連接至行星齒輪組24的扭矩輸入軸22。行星齒輪組24包括環(huán)形齒輪26、中心齒輪28和行星齒輪架總成30。輸入軸22可驅(qū)動(dòng)地連接至齒輪架總成30以驅(qū)動(dòng)行星齒輪組24。中心齒輪28可驅(qū)動(dòng)地連接至發(fā)電機(jī)32。發(fā)電機(jī)32可以與中心齒輪28接合，使得發(fā)電機(jī)32可以與中心齒輪28 —起旋轉(zhuǎn)或者不與它一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)單向離合器25連接發(fā)動(dòng)機(jī)18和行星齒輪組24時(shí)，發(fā)電機(jī)32作為行星齒輪組24運(yùn)轉(zhuǎn)的被動(dòng)元件而產(chǎn)生能量。
[0024]從發(fā)電機(jī)32產(chǎn)生的電能通過電連接36傳輸至電池14。電池14還通過再生制動(dòng)以已知的方式接收并存儲(chǔ)電能。電池14將存儲(chǔ)的電能提供至馬達(dá)16用于運(yùn)轉(zhuǎn)。電池14、馬達(dá)16和發(fā)電機(jī)32以雙向電流路徑通過電連接36彼此相互連接。
[0025]可以僅通過發(fā)動(dòng)機(jī)18、僅通過電池14和馬達(dá)16或者通過發(fā)動(dòng)機(jī)18與電池14和馬達(dá)16的組合來驅(qū)動(dòng)車輛。在第一運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，控制器12啟用發(fā)動(dòng)機(jī)18以通過行星齒輪組24傳輸扭矩。環(huán)形齒輪26將扭矩分配至包含嚙合齒輪元件40、42、44以及46的步進(jìn)傳動(dòng)比齒輪(st印ratio gear) 38。齒輪42、44和46安裝在副軸上，并且齒輪46分配扭矩至齒輪48。齒輪48隨后將扭矩分配至扭矩輸出軸50?？刂破?2還可啟用馬達(dá)16來輔助發(fā)動(dòng)機(jī)18。當(dāng)啟用馬達(dá)16輔助時(shí)，齒輪52將扭矩分配至齒輪44和副軸。在第二運(yùn)轉(zhuǎn)模式或者EV模式中，控制器12停用發(fā)動(dòng)機(jī)18或者以其它方式阻止發(fā)動(dòng)機(jī)18分配扭矩至扭矩輸出軸50。在第二運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，電池14驅(qū)動(dòng)馬達(dá)16以通過步進(jìn)傳動(dòng)比齒輪38分配扭矩并將扭矩傳輸至扭矩輸出軸50。扭矩輸出軸50連接至分配扭矩至牽引車輪58的差速器及車橋機(jī)構(gòu)56。
[0026]總之，存在兩個(gè)用于傳動(dòng)系的動(dòng)力源。第一動(dòng)力源是發(fā)動(dòng)機(jī)18，其將扭矩傳輸至行星齒輪組24。第二動(dòng)力源是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其包括馬達(dá)16、發(fā)電機(jī)32和電池14，其中電池14作為用于發(fā)電機(jī)32和馬達(dá)16的能量存儲(chǔ)媒介。可通過行星齒輪組24驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)32，并且可替代地該發(fā)電機(jī)32可作為馬達(dá)并傳輸動(dòng)力至行星齒輪組24。
[0027]控制器12以第一運(yùn)轉(zhuǎn)模式或第二運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制電池14、發(fā)動(dòng)機(jī)18、馬達(dá)16和發(fā)電機(jī)32以分配扭矩至車輪58?？刂破?2從很多源接收輸入，這些源包括加速器踏板位置、制動(dòng)器踏板位置、方向盤位置、氣候控制、電池荷電狀態(tài)以及輔助需要。使用這些輸入，控制器12被編程為當(dāng)不需要機(jī)械能來滿足車輛的所有動(dòng)力需求時(shí)停用發(fā)動(dòng)機(jī)18。此外，控制器12確定是否應(yīng)啟用一個(gè)或兩個(gè)動(dòng)力源來分配扭矩至車輪。
[0028]參考圖2，說明了例如通過控制器12使用的控制系統(tǒng)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)18和馬達(dá)16都主動(dòng)地驅(qū)動(dòng)HEV。首先在開環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力確定100中決定希望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力確定。正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，如102處顯示的,來自發(fā)動(dòng)機(jī)的希望的總動(dòng)力(Pttrt)是車輪處未濾波(unfiltered)的希望的動(dòng)力請(qǐng)求、用于荷電狀態(tài)(SOC)維護(hù)的希望的充電/放電功率以及輔助(AUX)功率請(qǐng)求的總和。然后希望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力在109處修剪為在最大和最小發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力能力內(nèi)。然后在106處修剪Ptot以將預(yù)期的電池電功率保持在充電和放電極限內(nèi)。開環(huán)的輸出是前饋發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力指令。
[0029]然后在反饋閉環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力確定108處決定希望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力確定。反饋環(huán)首先在110處濾波(filter)來自100處開環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力確定的前饋發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力指令。然后從延遲被濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力指令計(jì)算期望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。在112處確定被定義為車輪處期望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和希望的電功率請(qǐng)求之間差異的目標(biāo)電池功率。然后在114處修剪目標(biāo)電池功率以將目標(biāo)電池功率設(shè)置在電池14的充電和放電極限內(nèi)。確定目標(biāo)電池功率和實(shí)際電池功率之間的誤差或差異并將該誤差或差異用作比例積分(PI)補(bǔ)償器116中的控制。然后PI補(bǔ)償器116相應(yīng)地調(diào)節(jié)前饋開環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力確定100。然后在118處確定前饋和反饋項(xiàng)之和的總的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力指令。
[0030]總的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力指令是進(jìn)入120處發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)確定的輸入。控制器12確定是否需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出來實(shí)現(xiàn)駕駛員指令以及希望多大量的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出，并相應(yīng)地指令發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。這可通過發(fā)送代表發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩指令和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令的信號(hào)來完成。分別在122和124處濾波每個(gè)指令。被濾波的扭矩和轉(zhuǎn)速指令是控制系統(tǒng)的最終輸出，并且被發(fā)送至發(fā)動(dòng)機(jī)18。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)18接收到濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速指令信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)18與電動(dòng)馬達(dá)16和電池14 一起運(yùn)轉(zhuǎn)以提供足夠的功率來實(shí)現(xiàn)駕駛員指令。
[0031]當(dāng)在電池14具有較低放電極限的狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使用這種示例系統(tǒng)，能顯著地影響HEV的性能。例如，如果車輛內(nèi)的漏電導(dǎo)致可用的電池功率較低或接近零，則馬達(dá)16能傳輸給車輪58的扭矩量顯著地減小到它的能力之下。例如，低放電極限時(shí)傳輸?shù)鸟R達(dá)扭矩可能比正常放電極限運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)小100+NM。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)18和馬達(dá)16都驅(qū)動(dòng)HEV時(shí)這負(fù)面地影響了 HEV的加速。當(dāng)電池放電極限較低時(shí)HEV中還可能存在響應(yīng)滯后，其中發(fā)動(dòng)機(jī)18滯后于駕駛員的加速需求。
[0032]加速器踏板位置信號(hào)(APPS)、制動(dòng)器踏板位置信號(hào)(BPPS)、車速、電池功率和電量極限是126和128處的輸入。考慮電池低放電極限的問題，在126處執(zhí)行輸入進(jìn)控制系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力調(diào)節(jié)。當(dāng)電池14以較低放電極限運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在118處將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力調(diào)節(jié)126添加至發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力指令確定。此外，當(dāng)電池放電極限低時(shí)在128處調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速濾波以允許濾波更具有彈性。126和128處調(diào)節(jié)的目標(biāo)在于指令額外的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力來改善電池低功率水平時(shí)HEV的最佳性能，同時(shí)加速發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)時(shí)間使得仍然能通過增加發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)通過控制系統(tǒng)請(qǐng)求的最大馬達(dá)扭矩。參考圖3和4更詳細(xì)地描述了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力調(diào)節(jié)126和濾波調(diào)節(jié)128。
[0033]參考圖3，說明了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力調(diào)節(jié)126的一個(gè)實(shí)施例的概述。在圖4的實(shí)施例中提供了更加詳細(xì)的描述。在150處，確定希望的原始馬達(dá)功率。希望的原始馬達(dá)功率表示希望來自馬達(dá)16的多少動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)車輪58。然后在152處計(jì)算電池14中可用的電功率。這可通過簡(jiǎn)單地測(cè)量電池14的放電極限來完成。這類信息還可以可視化地轉(zhuǎn)達(dá)至HEV的駕駛員。
[0034]在154處，比較可用的電功率與計(jì)算的希望的馬達(dá)功率。這一步確保了能夠通過電功率實(shí)現(xiàn)希望的馬達(dá)動(dòng)力，而不希望額外的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力指令。如果可用的電功率超過希望的馬達(dá)電功率，那么在156處不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力調(diào)節(jié)，而且電池14提供足夠的功率至馬達(dá)
16。然而，如果可用的電功率小于希望的馬達(dá)功率，如步驟158-162顯示的通過控制器12指令發(fā)動(dòng)機(jī)18輸出的動(dòng)力調(diào)節(jié)。
[0035]在158處，計(jì)算(步驟150處)希望的馬達(dá)功率和可用的電功率之間的差異。該差異稱為動(dòng)力差異(APwr)。APwr是代表馬達(dá)16需要的而電池14不能提供的電功率量的前饋項(xiàng)。APwr進(jìn)一步代表需要通過發(fā)動(dòng)機(jī)18補(bǔ)充的以滿足駕駛員動(dòng)力需求的動(dòng)力量中的因子。
[0036]在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出之前，在160處通濾波器和/或速率限制函數(shù)濾波和平滑APwr信號(hào)。這是出于駕駛性能的考慮而防止發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力迅速激增(spikes)。濾波和/或速率限制還防止從發(fā)動(dòng)機(jī)18發(fā)送的通過發(fā)電機(jī)32并進(jìn)入電池14的潛在動(dòng)力激增，該潛在動(dòng)力激增可能導(dǎo)致電池14的過度充電。可根據(jù)電池14中可用電功率調(diào)節(jié)影響APwr的濾波和速率限制。例如，如果電池14中可用的電功率較低，由于電池14的過度充電變得較為不是問題，濾波和速率限制調(diào)節(jié)為較小地影響
[0037]對(duì)APwr施加濾波和速率限制之后，在162處控制器12指令發(fā)動(dòng)機(jī)18輸出其量等于濾波的Λ Pwr ( Λ Pwrfiltoral)的更多動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的這種增加補(bǔ)充了電池功率的不足，這在電池14的放電極限非常低時(shí)特別有用。發(fā)動(dòng)機(jī)18的動(dòng)力輸出運(yùn)轉(zhuǎn)用于通過傳動(dòng)裝置20提供機(jī)械能至車輪58，并且還運(yùn)轉(zhuǎn)用于提供動(dòng)力至發(fā)電機(jī)32從而發(fā)電機(jī)32充電電池14并驅(qū)動(dòng)馬達(dá)16。在164處系統(tǒng)返回以連續(xù)地提供發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力調(diào)節(jié)。當(dāng)電池14充電不足時(shí)該控制系統(tǒng)更加智能地計(jì)劃發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力以及時(shí)滿足車輪58處希望的最大扭矩。由于當(dāng)電池放電極限較低時(shí)HEV駕駛起來更像傳統(tǒng)的非混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，從而改善了 HEV的綜合駕駛性能。
[0038]參考圖4，說明了控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的更加詳細(xì)的流程圖。出于結(jié)構(gòu)上的示例還參考圖1中動(dòng)力分離HEV的結(jié)構(gòu)。在170處，確定車輪58處希望的原始馬達(dá)扭矩。在圖1說明的動(dòng)力分離HEV中，馬達(dá)扭矩和機(jī)械扭矩流通過行星齒輪組24都貢獻(xiàn)為車輪58處的總扭矩?？赏ㄟ^下面的表示預(yù)測(cè)的馬達(dá)扭矩:`[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種控制車輛的方法，所述車輛具有發(fā)動(dòng)機(jī)、牽引馬達(dá)以及連接至所述牽引馬達(dá)的電能存儲(chǔ)裝置，所述方法包含: 當(dāng)駕駛員需求的動(dòng)力超過對(duì)應(yīng)的閾值時(shí)以響應(yīng)于來自所述電能存儲(chǔ)裝置的可用功率而變化的速率來增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出的速率基于所述電能存儲(chǔ)裝置中可用的電功率和希望的馬達(dá)功率以及希望的發(fā)電機(jī)功率的組合之間的差異而變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法進(jìn)一步包含通過可調(diào)節(jié)的濾波器對(duì)所述差異進(jìn)行濾波。
4.一種混合動(dòng)力電動(dòng)車輛,包含: 發(fā)動(dòng)機(jī)； 可驅(qū)動(dòng)地連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)； 連接至牽引馬達(dá)和所述發(fā)電機(jī)的電能存儲(chǔ)裝置；以及 控制器，配置用于當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)基于所述電能存儲(chǔ)裝置中可用的電功率和所述馬達(dá)以及所述發(fā)電機(jī)中希望的功率之間的差異而以不同的速率增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出的增加傳輸至所述馬達(dá)，使得所述馬達(dá)具有超過所述電能存儲(chǔ)裝置中所述可用功率的功率輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)和所述馬達(dá)是一個(gè)集成的機(jī)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，其特征在于，所述控制器基于所述電能存儲(chǔ)裝置的放電極限可調(diào)節(jié)地濾波所述差異。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包含具有行星齒輪組的傳動(dòng)裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)和所述馬達(dá)是一個(gè)集成的機(jī)器，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述機(jī)器以及所述傳動(dòng)裝置通過離合器選擇性地串聯(lián)連接。
10.一種在混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中控制發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力分配的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含具有用于執(zhí)行機(jī)器指令的中央處理單元以及用于存儲(chǔ)所述機(jī)器指令的存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)，當(dāng)通過所述中央處理單元執(zhí)行所述機(jī)器指令時(shí): 從發(fā)動(dòng)機(jī)和牽引馬達(dá)兩者傳輸動(dòng)力至車輪；以及 當(dāng)駕駛員需求的動(dòng)力超過對(duì)應(yīng)的閾值時(shí)以響應(yīng)于來自電能存儲(chǔ)裝置的可用功率而變化的速率來增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。
【文檔編號(hào)】B60W20/00GK103523004SQ201310247030
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】王青, 鄺明朗, 卡羅爾·路易絲·大久保 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司