車輛性能預(yù)加載啟用器的制造方法
【專利摘要】本公開涉及一種車輛性能預(yù)加載啟用器。一種混合動(dòng)力車輛包括具有電池風(fēng)扇的牽引電池、發(fā)動(dòng)機(jī)、連接至牽引電池的電機(jī)以及控制器或具有控制器的至少一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模塊。控制器被配置為：對用戶選擇的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)操作模式改變?yōu)樾阅苣Ｊ阶鞒鲰憫?yīng)。該改變可能發(fā)生在踏板需求大體上恒定時(shí)?？刂破骺梢栽黾佑糜隍?qū)動(dòng)電機(jī)的牽引電池的可用功率而不改變牽引電池的荷電狀態(tài)操作限制。用于增加驅(qū)動(dòng)電機(jī)的牽引電池的可用功率可以包括：提高牽引電池的荷電狀態(tài)或降低牽引電池溫度，使得電流可以從牽引電池流出持續(xù)較長的時(shí)間段。此外，用于車輛的總體可用功率可以包括：處于較高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)操作。
【專利說明】
車輛性能預(yù)加載啟用器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本申請總體上涉及基于性能模式選擇的車輛功率管理，以通過預(yù)期功率請求來預(yù)加載動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]混合動(dòng)力電動(dòng)車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)、連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)以及牽引電池。牽引電池提供用于車輛推進(jìn)和輔助功能的電力。在操作期間，可以基于包括電池荷電狀態(tài)(S0C)、駕駛員需求和再生制動(dòng)的操作狀況對牽引電池進(jìn)行充電或放電。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)包括牽引電池、電機(jī)和控制器。電機(jī)電連接至牽引電池?？刂破鞅慌渲脼?當(dāng)踏板需求大體上恒定時(shí)，對用戶選擇的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)操作模式改變?yōu)樾阅苣Ｊ阶鞒鲰憫?yīng)?？刂破鞯捻憫?yīng)是:增加用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的牽引電池的可用功率，而不改變牽引電池的荷電狀態(tài)操作限制。
[0004]—種操作車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的方法包括增加牽引電池的可用功率。該增加是響應(yīng)于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模式開關(guān)改變?yōu)榫o急模式的，且不改變牽引電池的荷電狀態(tài)操作限制。
[0005]—種車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括牽引電池、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模式選擇器、電機(jī)和控制器。 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模式選擇器包括性能模式。電機(jī)電連接至牽引電池?？刂破鞅慌渲脼閷Ξ?dāng)踏板需求大體上恒定時(shí)性能模式的選擇而作出響應(yīng)。該控制器的響應(yīng)是:增加用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的牽引電池的可用功率，而不改變牽引電池的荷電狀態(tài)操作限制。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，增加牽引電池的可用功率包括:當(dāng)荷電狀態(tài)小于性能模式荷電狀態(tài)目標(biāo)時(shí)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以將荷電狀態(tài)充電至性能模式荷電狀態(tài)目標(biāo)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，增加用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的牽引電池的可用功率包括:響應(yīng)于牽引電池的溫度高于性能模式溫度目標(biāo)而操作電池冷卻風(fēng)扇，以將牽引電池的溫度降低至性能電池溫度目標(biāo)，其中，性能電池溫度目標(biāo)低于正常操作的溫度目標(biāo)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，增加用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的牽引電池的可用功率包括:以高于風(fēng)扇噪聲-振動(dòng)-聲振粗糙度閾值轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速操作電池冷卻風(fēng)扇。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，增加用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的牽引電池的可用功率包括:將電池荷電狀態(tài)目標(biāo)設(shè)置為性能模式荷電狀態(tài)目標(biāo)，并且當(dāng)荷電狀態(tài)小于性能模式荷電狀態(tài)目標(biāo)時(shí)操作發(fā)動(dòng)機(jī)以將荷電狀態(tài)充電至性能模式荷電狀態(tài)目標(biāo)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器還被配置為:將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制設(shè)置為追逐限制，其中，追逐限制高于發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲-振動(dòng)-聲振粗糙度轉(zhuǎn)速限制。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，增加用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的牽引電池的可用功率包括:增加最大電池功率可用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的時(shí)間段?！靖綀D說明】[0〇12]圖1是示出典型動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和能量存儲(chǔ)組件的混合動(dòng)力車輛的示例圖。
[0013]圖2是通過電池能量控制模塊控制的電池組的示例圖。
[0014]圖3是示出加速器踏板需求、車速和車輛功率相對于時(shí)間的示例性曲線圖。[〇〇15]圖4是示出加速器踏板需求、車速、電池S0C和電池功率相對于時(shí)間的示例性曲線圖。
[0016]圖5是說明加速器踏板需求、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)功率相對于時(shí)間的示例性曲線圖?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇17]在此描述了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解所公開的的實(shí)施例僅為示例，其可以多種替代形式實(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組件的細(xì)節(jié)。所以，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而僅僅作為教導(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)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，參照任一附圖示出和描述的多個(gè)特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖中示出的特征組合，以形成未明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的組合提供用于典型應(yīng)用的代表性實(shí)施例。然而，與本公開的教導(dǎo)一致的特征的多種組合和變型可被期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?br>[0018] 一些混合動(dòng)力電動(dòng)車輛包括在駕駛循環(huán)期間允許車輛操作者調(diào)節(jié)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)特性的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模式選擇開關(guān)。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模式選擇開關(guān)的選擇可以包括經(jīng)濟(jì)模式、正常模式和性能模式。經(jīng)濟(jì)模式通常校準(zhǔn)為犧牲性能用于增加燃料經(jīng)濟(jì)性。正常模式可以是燃料經(jīng)濟(jì)性和性能之間的平衡。性能模式可以犧牲燃料經(jīng)濟(jì)性用于車輛性能。在性能模式中，駕駛員舒適要求(諸如，減小的振動(dòng)和減小的內(nèi)部艙噪聲)可以調(diào)和用于性能的燃料經(jīng)濟(jì)性的犧牲。噪聲和振動(dòng)減小的方法包括發(fā)動(dòng)機(jī)的操作時(shí)間的限制、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的噪聲-振動(dòng)-聲振粗糙度(noise-vibrat1n-harshness，NVH)限制、電池風(fēng)扇的操作時(shí)間的限制以及電池風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速的限制。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)的操作時(shí)間的限制可以包括當(dāng)車輛沒有移動(dòng)時(shí)(諸如，在停車燈處或在停車場內(nèi))停止發(fā)動(dòng)機(jī)，或者當(dāng)牽引電池S0C高于電池較低的閾值時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，可以通過踏板需求事件準(zhǔn)予性能模式期間的車輛操作。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的NVH限制的示例可以包括電動(dòng)限制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速至小于小于最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的NVH限制。電池風(fēng)扇的操作時(shí)間的限制的示例可以包括:停止風(fēng)扇操作除非電池溫度超過較高的電池溫度閾值。電池風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速的限制的示例包括:以減小風(fēng)扇產(chǎn)生的噪聲使得風(fēng)扇噪聲的分貝水平低于噪聲分貝閾值的轉(zhuǎn)速來操作風(fēng)扇。[〇〇19]用于法律實(shí)施或運(yùn)作的追蹤的性能模式可能不同于駕駛員在公共街道上的性能要求。配置用于公共街道的性能模式此后稱為“街道性能模式”。此處，公開了此后稱為“性能模式”、“緊急模式”、“追蹤模式”或“追逐模式”的性能優(yōu)先于駕駛員舒適要求的追逐模式或追蹤模式。其意圖在于駕駛員在追蹤中或執(zhí)法官員在包括緊急響應(yīng)行為的執(zhí)法操作期間具有可用的最大量的能量。此處，預(yù)期未來的踏板需求事件而增加可用的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)功率。類似于纏繞發(fā)條，預(yù)期未來時(shí)間點(diǎn)需要的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)功率或動(dòng)力傳動(dòng)能量而增加可用動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)功率。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)功率的增加可以包括增加電池的電荷(例如，電池荷電狀態(tài))和降低電池溫度使得電流可以從電池流出持續(xù)增加的時(shí)間段。
[0020]在性能模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)將操作直到電池完全充電；這包括當(dāng)車輛沒有移動(dòng)時(shí)操作發(fā)動(dòng)機(jī)和當(dāng)電池荷電狀態(tài)(SOC)高于較低的SOC閾值時(shí)操作發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，可以犧牲其它駕駛員舒適要求，包括當(dāng)電池溫度低于較低的電池閾值時(shí)關(guān)閉電池風(fēng)扇以及以高于噪聲限制轉(zhuǎn)速操作電池風(fēng)扇的。[0021 ] 如果電池溫度高于性能電池溫度，則電池風(fēng)扇將操作。操作電池風(fēng)扇的閾值是通常設(shè)置為防止電池過熱的正常電池溫度。限制電池風(fēng)扇操作以保持電池溫度處于正常電池溫度，以減小與電池操作關(guān)聯(lián)的噪聲。此處，操作電池風(fēng)扇，以降低電池溫度至小于正常電池溫度的性能電池溫度。此外，可以以高于噪聲-振動(dòng)-聲振粗糙度-風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的電池風(fēng)扇轉(zhuǎn)速操作電池風(fēng)扇，以允許更大的氣流和電池的冷卻。所述電池溫度的降低允許電池在達(dá)到最大電池溫度之前通過該電池的電流放電產(chǎn)生更多熱量。這允許電池流出電流持續(xù)增加的時(shí)間段，從而引起電池的可用功率的增加。
[0022]圖1描繪了具有包括產(chǎn)生功率并且將功率輸送至路面用于推進(jìn)的主要組件的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)或動(dòng)力裝置的典型插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)。典型的插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛12可以包含機(jī)械連接至混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置16的一個(gè)或更多個(gè)電機(jī)14。電機(jī)14能作為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)操作。此外，混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置16機(jī)械連接至也稱為ICE或發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 18?；旌蟿?dòng)力傳動(dòng)裝置16還機(jī)械連接至驅(qū)動(dòng)軸20,驅(qū)動(dòng)軸20機(jī)械連接至車輪22。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)18 啟動(dòng)或關(guān)閉時(shí)電機(jī)14能提供推進(jìn)和減速能力。電機(jī)14還用作發(fā)電機(jī)，并且可通過回收在摩擦制動(dòng)系統(tǒng)中通常將作為熱損失的能量來提供燃料經(jīng)濟(jì)性效益。通過允許發(fā)動(dòng)機(jī)18以更高效的轉(zhuǎn)速操作并且在特定狀況下允許混合動(dòng)力電動(dòng)車輛12以電動(dòng)模式操作且發(fā)動(dòng)機(jī)18關(guān)閉，電機(jī)14還可以減小車輛排放。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)具有可以包括傳動(dòng)裝置損失、發(fā)動(dòng)機(jī)損失、 電力轉(zhuǎn)換損失、電機(jī)損失、電氣組件損失和道路損失的損失。這些損失可以歸咎于包括流體粘性、電阻抗、車輛滾動(dòng)阻力、環(huán)境溫度、組件的溫度以及操作時(shí)間段的多個(gè)方面。[〇〇23]牽引電池或電池組24存儲(chǔ)電機(jī)14可以使用的能量。車輛電池組24通常提供高電壓直流(DC)輸出。牽引電池24電連接至一個(gè)或更多個(gè)電力電子(power electronic)模塊26。 一個(gè)或更多個(gè)接觸器42可以在斷開時(shí)將牽引電池24和其它組件隔離并且在閉合時(shí)將牽引電池24連接至其它組件。電力電子模塊26還電連接至電機(jī)14并且提供在電牽引電池24和電機(jī)14之間雙向傳輸能量的能力。例如，典型的牽引電池24可以提供直流(DC)電壓，而可能使用三相交流(AC)電流操作電機(jī)14。電力電子模塊26可以將DC電壓轉(zhuǎn)換為電機(jī)14使用的三相 AC電流。在再生模式中，電力電子模塊26可以將來自用作發(fā)電機(jī)的電機(jī)14的三相AC電流轉(zhuǎn)換為與牽引電池24兼容的DC電壓。本說明書中的描述同樣適用于純電動(dòng)車輛。對于純電動(dòng)車輛，混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置16可以是連接至電機(jī)14的變速箱，并且可以沒有發(fā)動(dòng)機(jī)18。
[0024]牽引電池24除了提供用于推進(jìn)的能量之外，還可以提供用于其它車輛電氣系統(tǒng)的能量。典型的系統(tǒng)可以包括將牽引電池24的高電壓DC輸出轉(zhuǎn)換為與其它車輛負(fù)載兼容的低電壓DC供應(yīng)的DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊28。其它高電壓負(fù)載46(諸如，壓縮機(jī)和電加熱器)可以直接連接至高電壓而不需要使用DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊28。低電壓系統(tǒng)可以電連接至輔助電池30(例如，12V電池)。[〇〇25] 車輛12可以是可以通過外部電源36對牽引電池24進(jìn)行再充電的電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛或插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛。外部電源36可以是至接收公用電力(utility power)的電源插座的連接。外部電源36可以電連接至電動(dòng)車輛供電設(shè)備(EVSEUSAVSE 38 可以提供電路和控制來調(diào)整和管理電源36和車輛12之間的能量傳輸。外部電源36可以提供DC或AC電力至EVSE38AVSE 38可以具有用于插進(jìn)車輛12的充電端口34的充電連接器40。充電端口34可以是配置用于從EVSE 38傳輸電力至車輛12的任何類型的端口。充電端口34可以電連接至充電器或車載電力轉(zhuǎn)換模塊32。電力轉(zhuǎn)換模塊32可以調(diào)節(jié)從EVSE 38提供的電力，以向牽引電池24提供適合的電壓和電流水平。電力轉(zhuǎn)換模塊32可以與EVSE 38交互，以協(xié)調(diào)至車輛12的電力輸送。EVSE連接器40可以具有與充電端口 34的對應(yīng)插孔(recess)匹配的插腳?？商娲?，描述為電連接的多個(gè)組件可以使用無線電感耦合來傳輸電力。[〇〇26]可以提供一個(gè)或更多個(gè)車輛制動(dòng)器44用于使車輛12減速并且防止車輛12的移動(dòng)。 車輪制動(dòng)器44可以是液壓致動(dòng)的、電力致動(dòng)的或它們的某種組合。車輪制動(dòng)器44可以是制動(dòng)系統(tǒng)50的一部分。制動(dòng)系統(tǒng)50可以包括操作車輪制動(dòng)器44的其它組件。出于簡化的目的， 附圖描繪制動(dòng)系統(tǒng)50和車輪制動(dòng)器44中的一個(gè)之間的單個(gè)連接。隱含了制動(dòng)系統(tǒng)50和其它車輪制動(dòng)器44之間的連接。制動(dòng)系統(tǒng)50可以包括用于監(jiān)測和協(xié)調(diào)制動(dòng)系統(tǒng)50的控制器。制動(dòng)系統(tǒng)50可以監(jiān)測制動(dòng)組件并且控制車輛制動(dòng)器44用于車輛減速。制動(dòng)系統(tǒng)50可以響應(yīng)于駕駛員指令并且還可以自動(dòng)操作以實(shí)現(xiàn)諸如穩(wěn)定控制的功能。當(dāng)被另一個(gè)控制器或子功能請求時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)50的控制器可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用請求的制動(dòng)力的方法。[〇〇27] 一個(gè)或更多個(gè)電力負(fù)載46或輔助電力負(fù)載可以連接至高電壓總線。電力負(fù)載46可以具有在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間操作并且控制電力負(fù)載46的關(guān)聯(lián)的控制器。輔助電力負(fù)載或電力負(fù)載 46的示例包括電池冷卻風(fēng)扇、電動(dòng)空調(diào)單元、電池冷卻器、電加熱器、冷卻栗、冷卻風(fēng)扇、車窗除霜單元、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、AC功率逆變器和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)水栗。
[0028]討論的多個(gè)組件可以具有一個(gè)或更多個(gè)關(guān)聯(lián)的控制器來控制并監(jiān)測這些組件的操作。這些控制器可以經(jīng)由串行總線(例如，控制器局域網(wǎng)(CAN)、以太網(wǎng)、Flexray)或經(jīng)由分離的導(dǎo)線進(jìn)行通信。可以存在協(xié)調(diào)多個(gè)組件的操作的系統(tǒng)控制器48。[〇〇29]可以由多種化學(xué)配方構(gòu)成牽引電池24。典型的電池組化學(xué)組成可以是鉛酸、鎳金屬氫化物(OTMH)或者鋰離子。圖2示出了N個(gè)電池單元72串聯(lián)配置的典型的牽引電池組24。 然而，其它電池組24可以由串聯(lián)或并聯(lián)或它們的某種組合連接的任意數(shù)量的單獨(dú)的電池單元組成。電池管理系統(tǒng)可以具有一個(gè)或更多個(gè)控制器，諸如，監(jiān)測和控制牽引電池24的性能的電池能量控制模塊(BECM^eAECM 76可以包括監(jiān)測多個(gè)電池組水平特性(諸如，電池組電流78、電池組電壓80和電池組溫度82)的傳感器和電路。BECM 76可以具有非易失性存儲(chǔ)器，使得當(dāng)BECM 76處于關(guān)閉狀況時(shí)可以保存數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)较乱粋€(gè)鑰匙循環(huán)時(shí)，可以使用保存的數(shù)據(jù)。
[0030]除電池組水平特性之外，還可以存在被測量和監(jiān)測的電池單元水平特性。例如，可以測量每個(gè)電池單元72的端電壓、電流和溫度。電池管理系統(tǒng)可以使用傳感器模塊74測量電池單元特性。取決于能力，傳感器模塊74可以包括測量一個(gè)或多個(gè)電池單元72的特性的傳感器和電路。電池管理系統(tǒng)可以利用多達(dá)Nc個(gè)傳感器模塊或電池監(jiān)測集成電路(BMIC)74 來測量所有電池單元72的特性。每個(gè)傳感器模塊74可以將測量結(jié)果傳輸至BECM 76用于進(jìn)一步處理和協(xié)調(diào)。傳感器模塊74可以以模擬或數(shù)字形式傳輸信號(hào)至BECM76。在一些實(shí)施例中，傳感器模塊74的功能可以包含在BECM 76內(nèi)部。即，傳感器模塊硬件可以集成為BECM76 中電路的一部分，并且BECM76可以掌控原始信號(hào)的處理。[〇〇31] BECM 76可以包括與一個(gè)或更多個(gè)接觸器42交互的電路。接觸器42可以保護(hù)牽引電池24的正極端子和負(fù)極端子。
[0032]電池組荷電狀態(tài)(SOC)給出電池單元7 2或電池組24中剩余多少電荷的指示。類似于燃料表，可以輸出電池組S0C以通知駕駛員在電池組24中剩余多少電荷。還可以使用電池組S0C控制電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力電動(dòng)車輛12的操作。可以通過多種方法完成電池組S0C的計(jì)算。計(jì)算電池S0C的一種可行方法是執(zhí)行電池組電流對時(shí)間的積分。這是在本領(lǐng)域內(nèi)所公知的安培小時(shí)(ampere-hour)積分。[〇〇33] BECM 76可以一直有電力可用。BECM 76可以包括喚醒計(jì)時(shí)器，使得可以在任何時(shí)間計(jì)劃喚醒。喚醒計(jì)時(shí)器可以喚醒BECM 76，使得可以執(zhí)行預(yù)定的功能。BECM 76可以包括非易失性存儲(chǔ)器，使得在BECM 76掉電或者失去電力時(shí)數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)。非易失性存儲(chǔ)器可以包括電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPR0M)或者非易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(NVRAM)。非易失性存儲(chǔ)器可以包括微控制器的閃速存儲(chǔ)器。[〇〇34] 電池組24還可以包括配置用于使空氣流動(dòng)通過電池組24的電池風(fēng)扇(未顯示)，使得可以調(diào)整電池組24中的電池單元72和電子件的溫度風(fēng)扇。BECM76可以使用來自電池組溫度測量82的溫度傳感器信號(hào)監(jiān)測電池單元72的溫度。響應(yīng)于溫度傳感器信號(hào)，BECM 76可以產(chǎn)生操作電池風(fēng)扇的信號(hào)。[〇〇35]圖3是示出車速302、車輛功率304和加速器踏板需求306相對于時(shí)間308的示例性曲線圖300。此處，響應(yīng)于踏板需求310,性能模式車速312顯示為在一段時(shí)間之后高于街道性能模式車速314。類似地，性能模式車輛功率316由于很多因素而顯示為高于街道性能模式車輛功率318,所述因素中的一些包括與街道性能模式相比在性能模式中升高的電池 S0C、降低的電池溫度和增大的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制。增加的性能的一方面是在性能模式的備用狀態(tài)期間，車輛可以操作發(fā)動(dòng)機(jī)以對電池進(jìn)行充電并且操作電池風(fēng)扇來冷卻電池。備用狀態(tài)是當(dāng)不存在踏板需求時(shí)的狀態(tài)，包括車輛沒有移動(dòng)(諸如，在交通燈處停車)的時(shí)間段。在點(diǎn)320處，發(fā)起踏板需求并且在點(diǎn)322處踏板需求增加至最大踏板需求。如點(diǎn)320和322之間顯示的，由于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)飽和(wind-up)，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)通?？赡茉谠黾犹ぐ逍枨蠛凸β手g有延遲。在點(diǎn)322和324之間，在通過發(fā)動(dòng)機(jī)以及由牽引電池驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)兩者驅(qū)動(dòng)的性能模式和街道性能模式兩者中，車輛相等地加速。在點(diǎn)324處，街道性能模式可用的功率被電池電子控制模塊限制。該限制可以響應(yīng)于電池溫度增加到閾值之外或者電池S0C下降到閾值以下。在點(diǎn)326處，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)功率被進(jìn)一步限制以減小車輛加速以及所得的車速。 在328和330之間的時(shí)間段期間，街道性能和性能模式兩者的車輛功率保持恒定。然而，由于很多因素，性能模式水平高于街道性能模式水平，所述因素包括由于較高的起始S0C和/或較低的起始電池溫度使得電池供應(yīng)電流持續(xù)更長時(shí)間段的能力以及由于增加的轉(zhuǎn)速限制使得發(fā)動(dòng)機(jī)以較高轉(zhuǎn)速操作的能力。結(jié)果是更好的性能因?yàn)檫@些因素允許更加連續(xù)的加速和車速。[〇〇36] 圖4是示出踏板需求306、車速302、電池S0C 402和電池功率404相對于時(shí)間308的示例性曲線圖400。在該示例中，由于在踏板需求事件310之前性能模式的備用狀態(tài)期間的發(fā)動(dòng)機(jī)操作使得性能模式電池S0C 406高于正常模式電池S0C 408。在性能模式期間較高的電池S0C和較低的電池溫度的結(jié)果是，電池功率410高于正常模式期間的電池功率412?？捎霉β实脑黾涌梢园姵厥闺娏髁鲃?dòng)持續(xù)延長的時(shí)間段的能力。[〇〇37]圖5是示出踏板需求306、車速302、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速502和發(fā)動(dòng)機(jī)功率504相對于時(shí)間的示例性曲線圖500。性能模式的發(fā)動(dòng)機(jī)功率506高于正常模式的發(fā)動(dòng)機(jī)功率508。增加是基于相對于正常模式的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制512的增加的性能模式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制510或性能發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制。性能模式發(fā)動(dòng)機(jī)限制可以是最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。通常，基于設(shè)計(jì)限制和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的硬件限制或最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。隨后，可以基于測試和消費(fèi)者反饋設(shè)置用于街道性能模式的街道性能最大轉(zhuǎn)速限制，以減小關(guān)聯(lián)的噪聲和振動(dòng)。街道性能最大轉(zhuǎn)速限制小于最大轉(zhuǎn)速。從而，在性能模式或緊急模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)限制可以增加到噪聲-振動(dòng)-聲振粗糙度(NVH)閾值以上達(dá)到最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。[〇〇38]在此公開的處理、方法或算法可被傳送到處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)/通過處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，所述處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)可包括任何現(xiàn)有的可編程電子控制單元或者專用的電子控制單元。類似地，所述處理、方法或算法可以以多種形式被存儲(chǔ)為可被控制器或計(jì)算機(jī)執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令，所述多種形式包括但不限于永久地存儲(chǔ)在非可寫存儲(chǔ)介質(zhì)(諸如，ROM裝置)上的信息以及可變地存儲(chǔ)在可寫存儲(chǔ)介質(zhì)(諸如，軟盤、磁帶、CD、 RAM裝置以及其它磁介質(zhì)和光學(xué)介質(zhì))上的信息。所述處理、方法或算法還可被實(shí)現(xiàn)為軟件可執(zhí)行對象。可選地，所述處理、方法或算法可使用合適的硬件組件(諸如，專用集成電路 (ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、狀態(tài)機(jī)、控制器或其它硬件組件或裝置)或者硬件、軟件和固件組件的組合被整體或部分地實(shí)現(xiàn)。
[0039]盡管在上面描述了示例性實(shí)施例，但是這些實(shí)施例并不意在描述了權(quán)利要求所包含的所有可能的形式。在說明書中使用的詞語是描述性詞語而非限制性詞語，應(yīng)該理解的是，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行各種改變。如前所述，各個(gè)實(shí)施例的特征可被組合，以形成可能未被明確描述或示出的本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例。盡管各個(gè)實(shí)施例可能已被描述為提供優(yōu)點(diǎn)或者在一個(gè)或更多個(gè)期望的特性方面優(yōu)于其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，一個(gè)或更多個(gè)特征或特性可被折衷，以實(shí)現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性，期望的整體系統(tǒng)屬性取決于具體的應(yīng)用和實(shí)施方式。這些屬性可包括但不限于成本、強(qiáng)度、耐久性、生命周期成本、可銷售性、外觀、包裝、尺寸、維護(hù)保養(yǎng)方便性、重量、可制造性、裝配容易性等。因此，被描述為在一個(gè)或更多個(gè)特性方面不如其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式合意的實(shí)施例并不在本公開的范圍之外，并且可被期望用于特定的應(yīng)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)，包括:牽引電池；電機(jī)，電連接至所述牽引電池；控制器，被配置為:響應(yīng)于當(dāng)踏板需求大體上恒定時(shí)用戶選擇的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)操作模 式改變?yōu)樾阅苣Ｊ?，增加用于?qū)動(dòng)所述電機(jī)的所述牽引電池的可用功率，而不改變所述牽 引電池的荷電狀態(tài)操作限制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)，其中，增加用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的 所述牽引電池的可用功率包括:響應(yīng)于所述牽引電池的溫度高于性能電池溫度目標(biāo)，操作 電池冷卻風(fēng)扇，以將所述牽引電池的溫度降低至所述性能電池溫度目標(biāo)，其中，所述性能電 池溫度目標(biāo)低于正常操作的溫度目標(biāo)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)，其中，增加用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的 所述牽引電池的可用功率包括:以高于風(fēng)扇噪聲_振動(dòng)-聲振粗糙度閾值轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速操作電 池冷卻風(fēng)扇。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)，其中，增加用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的 所述牽引電池的可用功率包括:將電池荷電狀態(tài)目標(biāo)設(shè)置為性能模式荷電狀態(tài)目標(biāo)，并且 當(dāng)荷電狀態(tài)低于性能模式荷電狀態(tài)目標(biāo)時(shí)，操作發(fā)動(dòng)機(jī)以將所述荷電狀態(tài)充電至性能模式 荷電狀態(tài)目標(biāo)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)，其中，所述控制器還被配置為: 將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制設(shè)置為追逐限制，其中，所述追逐限制高于發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲-振動(dòng)-聲振粗糙 度閾值轉(zhuǎn)速限制。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)，其中，增加用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的 所述牽引電池的可用功率包括:增加最大電池功率可用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的時(shí)間段。7.—種操作車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的方法，包括:響應(yīng)于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模式開關(guān)改變?yōu)榫o急模式，增加牽引電池的可用功率，而不改變 所述牽引電池的荷電狀態(tài)操作限制。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，增加牽引電池的可用功率包括:響應(yīng)于所述牽引 電池的溫度高于性能電池溫度目標(biāo)，啟動(dòng)電池冷卻風(fēng)扇，以將所述牽引電池的溫度降低至 性能電池溫度目標(biāo)，其中，所述性能電池溫度目標(biāo)低于正常操作的溫度目標(biāo)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述電池冷卻風(fēng)扇是以高于噪聲-振動(dòng)-聲振粗糙 度風(fēng)扇閾值的轉(zhuǎn)速進(jìn)行操作的。10.—種車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)，包括:牽引電池；動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模式選擇器，包括性能模式；電機(jī)，電連接至所述牽引電池；控制器，被配置為:響應(yīng)于當(dāng)踏板需求大體上恒定時(shí)性能模式的選擇，增加用于驅(qū)動(dòng)所 述電機(jī)的所述牽引電池的可用功率，而不改變所述牽引電池的荷電狀態(tài)操作限制。
【文檔編號(hào)】B60W10/26GK106004859SQ201610183718
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】馬克·安東尼·羅克韋爾, 賈斯汀·魯埃爾·拜杰, 克里斯托弗·邁克爾·卡瓦
【申請人】福特全球技術(shù)公司