控制車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及控制車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料經(jīng)濟(jì)性是混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)的客戶優(yōu)先考慮的。這在車輛以“經(jīng)濟(jì)模式”運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)尤其如此，因?yàn)檫@種操作模式的目的是降低燃料消耗，所以其可被認(rèn)為是“經(jīng)濟(jì)模式”或“生態(tài)模式”。在一些車輛中，經(jīng)濟(jì)模式可由車輛駕駛員手動(dòng)選擇。實(shí)施在所有加速器踏板位置傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)功率的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制策略可允許發(fā)動(dòng)機(jī)在非常低效的點(diǎn)(例如，在最大的可允許轉(zhuǎn)速或接近最大的可允許轉(zhuǎn)速)運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，如果加速器踏板位置是處于完全打開(kāi)的踏板(W0P)位置或接近完全打開(kāi)的踏板(W0P)位置，則可預(yù)期傳遞最大功率而不管效率；這會(huì)需要發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制策略允許發(fā)動(dòng)機(jī)在最大的可允許轉(zhuǎn)速或接近最大可允許的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，在W0P之外的其它位置，將期望具有更有效地控制車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的實(shí)施例可包括一種控制車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的方法，該方法包括:當(dāng)加速器踏板位置小于第一預(yù)定位置且車輛中電池的電池放電極限是至少預(yù)定放電極限時(shí)，利用第一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制來(lái)控制車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。該方法還可包括當(dāng)加速器踏板位置小于第一預(yù)定位置且電池放電極限小于預(yù)定放電極限時(shí)，利用不同于第一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制的第二發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0004]本發(fā)明的實(shí)施例可包括一種控制車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的方法，該方法包括當(dāng)電池放電極限為至少預(yù)定放電極限且加速器踏板位置小于第一預(yù)定位置時(shí)，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制到第一預(yù)定轉(zhuǎn)速。該方法還可包括當(dāng)電池放電極限低于預(yù)定放電極限且加速器踏板位置小于預(yù)定位置時(shí)，允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)第一預(yù)定轉(zhuǎn)速。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括當(dāng)加速器踏板位置為至少第二預(yù)定位置時(shí)，允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大的可允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，第二預(yù)定位置大于第一預(yù)定位置。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括在允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大的可允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之前，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在第二預(yù)定轉(zhuǎn)速預(yù)定的時(shí)間。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括當(dāng)加速器踏板位置位于第一預(yù)定位置和第二預(yù)定位置之間時(shí)，基于相對(duì)于第一預(yù)定位置和第二預(yù)定位置的加速器踏板位置而使發(fā)動(dòng)機(jī)以第一預(yù)定轉(zhuǎn)速和第二預(yù)定轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被限制到第一預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，操作車輛中的馬達(dá)以提供功率而增大發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括當(dāng)加速器踏板位置從大于第二預(yù)定位置的位置減至小于第三預(yù)定位置的位置且所述電池放電極限為至少預(yù)定放電極限時(shí)，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制到第一預(yù)定轉(zhuǎn)速并操作馬達(dá)提供功率而增大發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率，其中，第三預(yù)定位置低于第一預(yù)定位置。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，提供一種控制車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括被配置為當(dāng)加速器踏板位置小于第一預(yù)定位置時(shí)執(zhí)行下面動(dòng)作的至少一個(gè)控制器:當(dāng)電池放電極限為至少預(yù)定放電極限時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制為預(yù)定轉(zhuǎn)速，當(dāng)電池放電極限低于預(yù)定放電極限時(shí)允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)預(yù)定轉(zhuǎn)速。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制系統(tǒng)還被配置為當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被限制為預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，操作車輛中的馬達(dá)提供功率而增大發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制系統(tǒng)還被配置為當(dāng)加速器踏板位置為至少第二預(yù)定位置時(shí)，允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大的可允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，第二預(yù)定位置大于第一預(yù)定位置。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述預(yù)定轉(zhuǎn)速為第一預(yù)定轉(zhuǎn)速，且所述控制系統(tǒng)被進(jìn)一步配置為在允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大的可允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速前，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在高于第一預(yù)定轉(zhuǎn)速的第二預(yù)定轉(zhuǎn)速預(yù)定的時(shí)間。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制系統(tǒng)還被配置為當(dāng)加速器踏板位置位于第一預(yù)定位置和第二預(yù)定位置之間時(shí)，基于相對(duì)于第一預(yù)定位置和第二預(yù)定位置的加速器踏板位置而使發(fā)動(dòng)機(jī)以第一預(yù)定轉(zhuǎn)速和第二預(yù)定轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制系統(tǒng)還被配置為當(dāng)加速器踏板位置從大于第二預(yù)定位置的位置減至小于第三預(yù)定位置的位置且所述電池放電極限為至少預(yù)定放電極限時(shí)，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制為第一預(yù)定轉(zhuǎn)速并操作馬達(dá)提供功率而增大發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率，其中，第三預(yù)定位置低于第一預(yù)定位置。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)；
[0017]圖2示出了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖；以及
[0018]圖3示出了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電池放電極限和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]根據(jù)需要，在此公開(kāi)本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例；然而，將理解的是，所公開(kāi)的實(shí)施例僅是示例性的，本發(fā)明可采用各種和可替代的形式實(shí)施。附圖不一定按比例繪制；可放大或縮小一些特征以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0020]現(xiàn)參照附圖，圖1是車輛10的示意圖，車輛10可包括發(fā)動(dòng)機(jī)12和電機(jī)或發(fā)電機(jī)
14。發(fā)動(dòng)機(jī)12和發(fā)電機(jī)14可通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)裝置連接，在本實(shí)施例中動(dòng)力傳動(dòng)裝置是行星齒輪傳動(dòng)裝置16。當(dāng)然，可使用將發(fā)動(dòng)機(jī)12連接到發(fā)電機(jī)14的其它類型的動(dòng)力傳動(dòng)裝置(包括其他齒輪組和變速器)。行星齒輪傳動(dòng)裝置16包括環(huán)形齒輪18、行星齒輪架20、行星齒輪22和中心齒輪24。
[0021]發(fā)電機(jī)14也可以將扭矩輸出至連接到中心齒輪24的軸26。類似地，發(fā)動(dòng)機(jī)12可將扭矩輸出到曲軸28，曲軸28可通過(guò)被動(dòng)離合器32連接到軸30。離合器32可以提供保護(hù)，防止過(guò)扭矩狀態(tài)。軸30可連接到行星齒輪傳動(dòng)裝置16的行星齒輪架20，環(huán)形齒輪18可以連接到軸34，軸34可連接到第一組車輛驅(qū)動(dòng)輪，或通過(guò)齒輪組38連接到主要的驅(qū)動(dòng)輪(primry drive wheel)36。
[0022]車輛10可包括第二電機(jī)或馬達(dá)40，其可用于將扭矩輸出至連接到齒輪組38的軸42。在本申請(qǐng)范圍內(nèi)的其他車輛可具有不同的電機(jī)布置，諸如多于或少于兩個(gè)電機(jī)。在圖1所示的實(shí)施例中，電機(jī)布置，即，馬達(dá)40和發(fā)電機(jī)14，二者都可以用作馬達(dá)以輸出扭矩。或者，二者中的每者還可用作發(fā)電機(jī)，以將電力輸出到高電壓總線44和能量存儲(chǔ)系統(tǒng)46，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)46可包括電池包48和電池控制模塊(BCM) 50。
[0023]電池48可以是能夠輸出電力以使馬達(dá)40和發(fā)電機(jī)14運(yùn)轉(zhuǎn)的高電壓電池。BCM 50可用作電池48的控制器。車輛(諸如車輛10)可使用其它類型的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。例如，可使用諸如電容器(類似能夠存儲(chǔ)并輸出電能的高電壓電池)的裝置。或者，諸如燃料電池(可與電池和/或電容器結(jié)合用于為車輛10提供電力)的裝置。
[0024]如圖1中所示，馬達(dá)40、發(fā)電機(jī)14、行星齒輪傳動(dòng)裝置16和第二齒輪組38的一部分可通常稱為傳動(dòng)裝置52。雖然動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被描述為圖1中的功率分流裝置，但是也可使用其他的HEV動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，諸如并聯(lián)或串聯(lián)HEV。這樣的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)可包括發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)輪，諸如圖1中描述的發(fā)動(dòng)機(jī)12、傳動(dòng)裝置52和驅(qū)動(dòng)輪36，或可包括依賴于結(jié)構(gòu)的不同的組件。為控制發(fā)動(dòng)機(jī)12和傳動(dòng)裝置52的組件(例如，發(fā)電機(jī)14和馬達(dá)40)，可設(shè)置諸如動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制模塊(PCM)的車輛控制模塊54。控制模塊54可包括通常被示為控制器56的車輛系統(tǒng)控制器(VSC)。盡管被示為單個(gè)控制器，但是控制器56可包括可用于控制多個(gè)車輛系統(tǒng)的控制器?？刂颇K54以及車輛10的其他控制模塊和控制器可包括一個(gè)或更多個(gè)處理器，并且可包括控制各種車輛系統(tǒng)的嵌入到控制器內(nèi)的軟件和/或獨(dú)立的硬件。
[0025]控制器局域網(wǎng)(CAN) 58可允許控制器56與傳動(dòng)裝置52和BCM 50通信。正如電池48包括BCM 50，由控制器56控制的其他裝置也可具有它們自己的控制器。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU) 60可與控制器56通信，并且可執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)12的控制功能。另外，傳動(dòng)裝置52可包括傳動(dòng)裝置控制模塊(TCM) 62，傳動(dòng)裝置控制模塊(TCM)62被配置為協(xié)調(diào)控制傳動(dòng)裝置52內(nèi)的特定組件(諸如發(fā)電機(jī)14和/或馬達(dá)40)。根據(jù)本申請(qǐng)，一些或所有這些各種控制器可組成控制系統(tǒng)。雖然是以車輛10(其為HEV)來(lái)示出和描述的本