專利名稱：確定動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在代用能源車輛中使用的動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束的確定，例如電動(dòng)車 輛或混合動(dòng)力車輛。
背景技術(shù)：
機(jī)動(dòng)車輛包括可操作地驅(qū)動(dòng)車輛和向車載電器供以動(dòng)力的動(dòng)力系。動(dòng)力系，或動(dòng) 力系統(tǒng)，通常包括通過多級(jí)動(dòng)力傳輸向最終傳動(dòng)系統(tǒng)供以動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)。許多車輛由往復(fù) 式活塞型內(nèi)燃機(jī)(ICE)供以動(dòng)力?；旌蟿?dòng)力車輛使用多種代用動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛，最小化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供以動(dòng)力的依賴。 混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)，例如，包括有電能和化學(xué)能，并將電能和化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械動(dòng)力 以驅(qū)動(dòng)車輛并向車輛系統(tǒng)供以動(dòng)力?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)車輛通常使用一個(gè)或多個(gè)電機(jī)(電動(dòng)機(jī) /發(fā)電機(jī))獨(dú)立操作或與內(nèi)燃機(jī)一起驅(qū)動(dòng)車輛。電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能存儲(chǔ)在能量?jī)?chǔ)存裝置中。來自能量?jī)?chǔ)存裝置的電能然后可 轉(zhuǎn)換回用于車輛驅(qū)動(dòng)的動(dòng)能。電動(dòng)車輛也包括一個(gè)或多個(gè)用來驅(qū)動(dòng)車輛的電機(jī)和能量?jī)?chǔ)存
直ο

發(fā)明內(nèi)容
提供一種確定具有多個(gè)部件的動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束的方法。動(dòng)力系包括發(fā)動(dòng) 機(jī)、第一馬達(dá)、蓄電池和第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)。該方法包括監(jiān)測(cè)獨(dú)立部件限值，包括第一馬達(dá) 限值、第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值和蓄電池功率限值。獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)包括每個(gè)相應(yīng)部件的最小和最大獨(dú)立限值。該方法還確 定是否每個(gè)獨(dú)立部件限值可以通過選擇第一轉(zhuǎn)矩值來滿足。如果第一轉(zhuǎn)矩值滿足每個(gè)獨(dú)立 部件限值，該方法還通過選擇第一轉(zhuǎn)矩值設(shè)置輸出轉(zhuǎn)矩約束。然而，如果第一轉(zhuǎn)矩值不滿足 每個(gè)獨(dú)立部件限值，該方法選擇第二轉(zhuǎn)矩值。選擇第二轉(zhuǎn)矩值包括以下優(yōu)先級(jí)滿足第一馬達(dá)限值；如果可能，則滿足第一轉(zhuǎn) 矩傳遞機(jī)構(gòu)限值；如果可能，則滿足蓄電池功率限值。該方法還將輸出轉(zhuǎn)矩約束設(shè)置為第二 轉(zhuǎn)矩值。該方法可包括沿主線判斷以查找第一個(gè)明確的解。該第一個(gè)明確的解是滿足所有 獨(dú)立部件限值的解。結(jié)合附圖，本發(fā)明的以上特征和優(yōu)勢(shì)以及其他特征和優(yōu)勢(shì)將從以下實(shí)施本發(fā)明的 最佳模式和其他實(shí)施例的詳細(xì)描述中變得顯而易見。本發(fā)明還提供了如下方案方案1. 一種確定具有多個(gè)部件的動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束的方法，其中多個(gè)部件 包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一馬達(dá)、蓄電池和第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，包括監(jiān)測(cè)獨(dú)立部件限值，其包括第一馬達(dá)限值、第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值和蓄電池功率 限值，其中獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)包括最小和最大獨(dú)立限值；確定獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)是否可通過選取第一轉(zhuǎn)矩值得到滿足；
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如果第一轉(zhuǎn)矩值滿足獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)，則通過選取第一轉(zhuǎn)矩值設(shè)置輸出 轉(zhuǎn)矩約束；如果第一轉(zhuǎn)矩值不滿足獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)，則選取第二轉(zhuǎn)矩值，其中選取 第二轉(zhuǎn)矩值包括以下優(yōu)先級(jí)滿足第一馬達(dá)限值；然后，如果可能，滿足第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值，和然后，如果可能，滿足蓄電池功率限值；和設(shè)置輸出轉(zhuǎn)矩約束為第二轉(zhuǎn)矩值。方案2.方案1的方法，其中動(dòng)力系進(jìn)一步包括第二馬達(dá)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其 中獨(dú)立部件限值進(jìn)一步包括第二馬達(dá)限值和第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值，且其中選取第二轉(zhuǎn)矩 值包括以下優(yōu)先級(jí)滿足第一馬達(dá)限值和第二馬達(dá)限值，然后，如果可能，滿足第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值和第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值，和然后，如果可能，滿足蓄電池功率限值。方案3. —種確定具有多個(gè)部件的動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束的方法，其中多個(gè)部件 包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一馬達(dá)、蓄電池和第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，包括監(jiān)測(cè)獨(dú)立部件限值，其包括第一馬達(dá)限值，第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值和蓄電池功率 限值，其中獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)包括最小和最大獨(dú)立限值；沿主線判斷以查找第一明確的解，其中第一明確的解發(fā)生在滿足所有獨(dú)立部件限 值的輸出轉(zhuǎn)矩約束處；如果找不到第一明確的解，以致獨(dú)立部件限值的第一不滿足限值沿主線得不到滿 足，確認(rèn)第一不滿足限值為第二線；沿第二線判斷以查找第二明確的解；如果找不到第二明確的解，以致獨(dú)立部件限值的第二不滿足限值沿第二線得不到 滿足，確認(rèn)第二不滿足限值為第三線；沿第三線判斷以查找第三明確的解；如果沿第三線找不到第三明確的解，通過允許排除獨(dú)立部件限值的第三不滿足限 值來查找最終解，其中最終解是最接近第三不滿足限值的解且該最終解滿足最高數(shù)量的其 余獨(dú)立部件限值；和設(shè)置動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束為按順序的第一明確的解、第二明確的解、第三明確 的解和最終解的最后一個(gè)。方案4.方案3的方法，進(jìn)一步包括通過以下步驟選取第三不滿足限值始終滿足第一馬達(dá)限值；如果排除第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值將滿足第一馬達(dá)限值，則允許排除第一轉(zhuǎn)矩傳遞 機(jī)構(gòu)限值；和如果排除蓄電池功率限值將滿足第一馬達(dá)限值或者同時(shí)滿足第一馬達(dá)限值和第 一轉(zhuǎn)矩傳遞限值，則允許排除蓄電池功率限值。方案5.方案4的方法，其中動(dòng)力系進(jìn)一步包括第二馬達(dá)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其 中獨(dú)立部件限值進(jìn)一步包括第二馬達(dá)限值和第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值，和其中第三不滿足限 值進(jìn)一步通過以下步驟選取
始終滿足第一和第二馬達(dá)限值；如果排除第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值將同時(shí)滿足第一和第二馬達(dá)限值，則允許排除第 二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值；和如果排除蓄電池功率限值將滿足以下其中之一第一和第二馬達(dá)限值兩者，和第一和第二馬達(dá)限值兩者以及第一和第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的一者；則允許排除蓄電池功率限值。方案6.方案5的方法，其中主線為用于第一馬達(dá)和第二馬達(dá)操作的最佳分割比。方案7.方案6的方法，其中第二線為第一、第二或第三轉(zhuǎn)矩傳遞限值之一。方案8.方案7的方法，其中第一和第二馬達(dá)限值始終作為第三線，這樣沿第一和 第二馬達(dá)限值的判斷可包括允許排除第三不滿足限值。方案9.方案8的方法，其中沿主線、第二線和第三線之一的判斷包括查找在所有最小獨(dú)立輸出轉(zhuǎn)矩限值的最大值處的第一點(diǎn)；查找在所有最大獨(dú)立輸出轉(zhuǎn)矩限值的最小值處的第二點(diǎn)；查找在判斷線和蓄電池功率限值的相交點(diǎn)處的第三點(diǎn)；和選取等于第二點(diǎn)和第三點(diǎn)的較小的輸出轉(zhuǎn)矩值的第四點(diǎn)，然后選取第四點(diǎn)和第一 點(diǎn)的較大的輸出轉(zhuǎn)矩值。方案10.方案9的方法，其中動(dòng)力系進(jìn)一步包括第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其中獨(dú)立部件 限值進(jìn)一步包括第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值，并且其中第三不滿足限值進(jìn)一步通過以下步驟選 取始終同時(shí)滿足第一和第二馬達(dá)限值；如果排除第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值將同時(shí)滿足第一和第二馬達(dá)限值，則允許排除第 三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值；和如果排除蓄電池功率限值將滿足以下其中一個(gè)第一和第二馬達(dá)限值兩者，和第一和第二馬達(dá)限值兩者以及第一、第二和第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的至少兩個(gè)；則允許排除蓄電池功率限值。方案11. 一種確定具有多個(gè)部件的動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束的方法，其中多個(gè)部件 包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一馬達(dá)、蓄電池和第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，包括監(jiān)測(cè)獨(dú)立部件限值，其包括第一馬達(dá)限值，第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值和蓄電池功率 限值，其中獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)包括最小和最大獨(dú)立限值；沿主線判斷以查找第一明確的解，其中第一明確的解滿足所有獨(dú)立部件限值；如果找不到第一明確的解，以致第一不滿足限值沿主線得不到滿足，則通過允許 排除第一不滿足限值查找最終解，其中最終解是最接近第一不滿足限值的解且該最終解滿 足所有其余獨(dú)立部件限值；和如果找到，則設(shè)置動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束為第一明確的解，且如果找不到第一明 確的解，設(shè)置動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束為最終解。方案12.方案11的方法，其中動(dòng)力系在電動(dòng)可變變速器模式下操作，和
其中主線為絕對(duì)限值且設(shè)置輸出轉(zhuǎn)矩約束始終包括選取與主線相交的點(diǎn)。方案13.方案12的方法，進(jìn)一步包括通過以下步驟選取第一不滿足限值始終滿足第一馬達(dá)限值；如果排除第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值對(duì)滿足第一馬達(dá)限值是必要的，則允許排除第一 轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值；和如果排除蓄電池功率限值對(duì)滿足第一馬達(dá)限值或同時(shí)滿足第一馬達(dá)限值和第一 轉(zhuǎn)矩傳遞限值是必要的，允許排除蓄電池功率限值。方案14.方案13的方法，其中沿主線判斷包括查找在與主線相交的所有最小獨(dú)立輸出轉(zhuǎn)矩限值的最大值處的第一輸出轉(zhuǎn)矩占.
^ \\\ 查找在與主線相交的所有最大獨(dú)立輸出轉(zhuǎn)矩限值的最小值處的第二輸出轉(zhuǎn)矩占.
^ \\\ 查找在主線和蓄電池功率限值的相交點(diǎn)處的第三輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)；和選取等于第二輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)和第三輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)的較小的輸出轉(zhuǎn)矩值的第四輸出轉(zhuǎn) 矩點(diǎn)，然后選取第四輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)和第一輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)的較大的輸出轉(zhuǎn)矩值。


圖1為可用于本發(fā)明的混合動(dòng)力系的示意性動(dòng)力流程圖；圖2為用于確定混合動(dòng)力系中輸出轉(zhuǎn)矩約束的方法或算法的頂層的示意性流程 圖；圖3為圖2所示算法的子程序的示意性流程圖；圖4為圖2所示算法的另一個(gè)子程序的示意性流程圖；圖5為圖2-4所示算法的結(jié)果以及動(dòng)力系的獨(dú)立約束的示意曲線圖，示出了所有 馬達(dá)、離合器和蓄電池限值的保護(hù)和滿足，但是在不足最佳輸出處操作；圖6為圖2-4所示算法的結(jié)果以及動(dòng)力系的獨(dú)立約束的另一個(gè)示意曲線圖，示出 了所有馬達(dá)限值的保護(hù)和滿足以及一個(gè)離合器限值的違背；圖7為圖2-4所示算法的結(jié)果以及動(dòng)力系的獨(dú)立約束的另一個(gè)示意曲線圖，示出 了所有馬達(dá)限值和離合器限值的保護(hù)和滿足，但是違背了蓄電池功率限值；圖8為操作在電動(dòng)可變變速器模式下動(dòng)力系的獨(dú)立約束的示意曲線圖；和圖9為圖2-4所示算法的結(jié)果以及皮帶傳動(dòng)交流發(fā)電機(jī)起動(dòng)機(jī)(BAS)動(dòng)力系的獨(dú) 立約束的示意曲線圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，其中相同的參考數(shù)字對(duì)應(yīng)于所有幾個(gè)附圖中相同或相似的部件，圖1 中示出了可用于本發(fā)明的混合動(dòng)力系100的示意圖。本文中所使用的術(shù)語混合動(dòng)力系通常 是指配置為與多個(gè)動(dòng)力源(如發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī))一起使用、配置為與純電動(dòng)動(dòng)力源(如電動(dòng) 車輛)一起使用、或配置為與其他代用能量牽引裝置或原動(dòng)機(jī)一起使用的任意動(dòng)力系。圖 1所示的動(dòng)力系100的示意圖高度簡(jiǎn)化并可包括多個(gè)附加部件或可能與本發(fā)明不需要的附 加部件一起示出。
當(dāng)本發(fā)明相對(duì)于汽車應(yīng)用詳細(xì)描述時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明更廣泛的 適用性。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到諸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”等等術(shù)語是用來對(duì) 附圖進(jìn)行說明，并不表示對(duì)如隨附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的限制。動(dòng)力系100包括內(nèi)燃機(jī)110和變速器112。動(dòng)力系100傳遞輸出轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng)混合 動(dòng)力車輛，其中動(dòng)力系100包含在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)114處。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到的， 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)114可以是將動(dòng)力系100聯(lián)接到車橋的最終傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、到車輛從動(dòng)輪的直接連接、 用于四輪驅(qū)動(dòng)或全輪驅(qū)動(dòng)的分動(dòng)器、或從動(dòng)力系100傳遞轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng)車輛和向車輛提供牽 引力的其他機(jī)構(gòu)。除了發(fā)動(dòng)機(jī)110，所示動(dòng)力系100包括兩個(gè)另外的原動(dòng)機(jī)，它們均為電機(jī)， 第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118。第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116和 118也可分別被稱為電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)A和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)B。轉(zhuǎn)矩在動(dòng)力系的部件之間通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)(TTM)130、131、132、133、134和135 傳遞。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135可以是皮帶或軸，這樣部件不能選擇地彼此連接或分離。然 而，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135也可以是液壓致動(dòng)的、有選擇性的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，如離合器、制 動(dòng)器、爪形離合器等等。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135允許在已連接部件之間傳遞。一些轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135 允許正轉(zhuǎn)矩和負(fù)轉(zhuǎn)矩傳遞，而一些僅僅允許轉(zhuǎn)矩的單向傳遞。例如，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130允許 發(fā)動(dòng)機(jī)110將轉(zhuǎn)矩傳遞到電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118并也允許電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118將轉(zhuǎn)矩傳遞到 發(fā)動(dòng)機(jī)110。所示動(dòng)力系100僅僅是說明性的，并且所示連接僅僅旨在作為動(dòng)力流程圖。電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118可以位于變速器112內(nèi)，且變速器112配置為多模式變速器，具有作為 電動(dòng)可變變速器(EVT)的能力或在固定檔位模式下，以便變速器可操作在并聯(lián)、串聯(lián)和動(dòng) 力分流混合模式下、僅電動(dòng)模式和傳統(tǒng)的(非混合動(dòng)力)變速器模式下。動(dòng)力系可只包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116僅僅與發(fā)動(dòng)機(jī)直接連接，而不與變速器 112直接連接。一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116可位于發(fā)動(dòng)機(jī)110和變速器112之間并可通過軸 或套軸與發(fā)動(dòng)機(jī)110直接聯(lián)接。此外，動(dòng)力系100可配置為使用在純電動(dòng)車輛中，這樣這里就不包括內(nèi)燃機(jī)。電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118可直接連接到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)114。能量?jī)?chǔ)存裝置(ESD)，如蓄電池(圖1中標(biāo)記為ESD)，接受由電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、 118產(chǎn)生的能量，并將能量提供給電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。動(dòng)力系100也可 包括多個(gè)能量?jī)?chǔ)存裝置。蓄電池120可以是化學(xué)儲(chǔ)存蓄電池，或?yàn)楸绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員所 公知的其他能量?jī)?chǔ)存裝置。每個(gè)獨(dú)立的能量?jī)?chǔ)存裝置或蓄電池120可以是單個(gè)的單元(其 可能包括多個(gè)單格電池)或蓄電池組。蓄電池120還可用來向發(fā)動(dòng)機(jī)110提供點(diǎn)火火花并 可連接到起動(dòng)馬達(dá)以輔助起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)110-這也可通過電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118的其中一 個(gè)完成。動(dòng)力系100內(nèi)的獨(dú)立部件具有操作約束或限值，超過該約束或限值，尤其持續(xù)延 長(zhǎng)(比瞬時(shí)更長(zhǎng)的)時(shí)間段，部件易于損壞、失效或過度磨損。獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)包 括每個(gè)相應(yīng)部件的最小和最大獨(dú)立限值，只要最大和最小值不相等，獨(dú)立部件限值是在范 圍內(nèi)的。如本文中所使用的，為了“滿足”任意特定的單獨(dú)部件的限值，必須選擇輸出轉(zhuǎn)矩 約束以便電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生在單獨(dú)部件的限值范圍內(nèi)的點(diǎn)處(小于最大值并大于最小值)。隨著車輛和動(dòng)力系100的操作條件的變化，獨(dú)立部件的限值也變化。為了保護(hù)部 件，控制器140-或多個(gè)控制器140-監(jiān)測(cè)動(dòng)力系100和獨(dú)立部件的操作條件并確定最能保 護(hù)所有獨(dú)立部件的動(dòng)力系100的最終的輸出轉(zhuǎn)矩約束，如這里所述。控制器140包括能從算法(如本發(fā)明這里所述的)計(jì)算輸出轉(zhuǎn)矩并直接控制或命 令電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118的控制的計(jì)算機(jī)處理裝置?？刂破?40可以是混合轉(zhuǎn)矩確定模 塊的一部分、并入混合控制處理器(HCP)的獨(dú)立控制器、車輛計(jì)算機(jī)或ECU的一部分、或?yàn)?本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的其他合適的控制器。一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135是軸或皮帶時(shí)，TTM的獨(dú)立部件限值是基于軸 的尺寸和材料或皮帶(和滑輪)的尺寸和摩擦特性的物理限值。然而，一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)130-135是液壓離合器或制動(dòng)器時(shí)，TTM的獨(dú)立部件限值不但是基于離合器的摩擦 材料的物理限值，而且是基于嚙合離合器片的液壓壓力的限值。通常，離合器轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135的獨(dú)立限值僅僅在離合器嚙合或部分嚙合 (打滑)時(shí)計(jì)算，與完全分離(打開，且不傳送或傳遞轉(zhuǎn)矩)相反。這就是這里所指的“鎖 止”離合器。完全打開、未鎖止、無轉(zhuǎn)矩傳送的離合器可建模為具有無窮大的限值(其從不 限制動(dòng)力系100的操作)。為了保護(hù)鎖止的離合器，獨(dú)立限值或約束可計(jì)算為可穿過各個(gè) 鎖止的離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩的最小量和最大量。滿足這些獨(dú)立限值將形成對(duì)鎖止離合器的保 護(hù)。除了轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135的限值，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的硬件限值或部件約束以便保 護(hù)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118并輔助控制器140確定第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116和(如果包括 在動(dòng)力系100中)第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118的操作限值。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118的獨(dú)立 限值基于狀態(tài)信息和硬件特性計(jì)算，包括但不限于馬達(dá)溫度、馬達(dá)速度(通常用隊(duì)和隊(duì)表 示)、提供給電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118的電壓、馬達(dá)類型(永磁型、電感型等等)和為本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員所公知的其他因素。蓄電池120也可具有獨(dú)立部件限值，這些限值可影響動(dòng)力系100的整個(gè)輸出轉(zhuǎn)矩 約束。蓄電池120的獨(dú)立部件限值也可稱為硬件限值。蓄電池120的獨(dú)立部件限值可由蓄 電池120的特性和狀態(tài)信息確定，該狀態(tài)信息包括但不足限于蓄電池溫度、蓄電池120的 充電狀態(tài)、蓄電池120的壽命目標(biāo)(以年或工作周期計(jì))、蓄電池組的特定的單格電池化學(xué) 性質(zhì)、蓄電池組內(nèi)的單格電池?cái)?shù)量和為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的其他狀態(tài)信息。為了 說明的目的，能量?jī)?chǔ)存裝置的獨(dú)立部件限值在這里是指蓄電池功率限值。然而，動(dòng)力系100 可包括任何一種能量?jī)?chǔ)存裝置，該裝置的主要獨(dú)立限值可表示為電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118 的獨(dú)立轉(zhuǎn)矩的函數(shù)。硬件限值或獨(dú)立部件約束的確定可在控制器140內(nèi)發(fā)生或在車輛或動(dòng)力系100的 控制機(jī)構(gòu)內(nèi)的別處確定。如果獨(dú)立部件約束在別處確定，控制器140可將它們作為輸入或 者公式內(nèi)的給定值?？刂破?40監(jiān)測(cè)獨(dú)立部件限值和并將那些限值作為因素計(jì)入動(dòng)力系 100的整體最大和最小輸出轉(zhuǎn)矩約束的確定中，如這里所述。每個(gè)獨(dú)立部件限值(蓄電池120、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118和轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 130-135的)可表示為電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116(簡(jiǎn)化表示為TA，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116也稱 為馬達(dá)A)的轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118 (簡(jiǎn)化表示為TB，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116也稱為
9馬達(dá)B)的轉(zhuǎn)矩的函數(shù)。整體輸出轉(zhuǎn)矩(簡(jiǎn)化表示為TO)同樣可表示為TA和TB的函數(shù)，這 樣可控制TA和TB以實(shí)現(xiàn)由控制器140確定的輸出轉(zhuǎn)矩約束。如圖5-7所示，這里更詳細(xì)地討論，獨(dú)立部件限值和由此產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩約束可 相對(duì)于TA和TB用曲線圖標(biāo)繪。當(dāng)在TA-TB坐標(biāo)圖上作曲線圖時(shí)，硬件限值(電動(dòng)機(jī)/發(fā) 電機(jī)116、118和轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135)形成直線和蓄電池120的限值形成橢圓(盡管本 發(fā)明的一些應(yīng)用可考慮蓄電池120的限值作為硬件限值)。輸出轉(zhuǎn)矩TO也是直線?，F(xiàn)在參考圖2、圖3和圖4-并繼續(xù)參考圖1-這里示出了 一種用于根據(jù)獨(dú)立部件限 值確定輸出轉(zhuǎn)矩約束TO的方法或算法200。算法200的頂層如圖2所示。圖3和圖4分別 示出了算法200的子程序300和400。算法200可通過控制器140或者如果必須，可由其他能處理獨(dú)立部件限值并以能 用于約束動(dòng)力系100的轉(zhuǎn)矩輸出的方式輸出輸出轉(zhuǎn)矩約束TO-或如果用來確定上和下約 束時(shí)輸出約束Τ0_ΜΑΧ和Τ0_ΜΙΝ。算法200可以循環(huán)的方式操作，如來自控制器的周期呼叫 函數(shù)，或可以穩(wěn)態(tài)的方式(不斷地計(jì)算和監(jiān)測(cè))運(yùn)行。所示算法200步驟的精確順序可以沒有要求步驟可重新排序、步驟可刪除、且可 包括附加的步驟，只要為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知。當(dāng)車輛啟動(dòng)或開動(dòng)使用時(shí)，算法200 的開始自動(dòng)發(fā)生，或可基于來自控制器140的獨(dú)立呼叫發(fā)生。在步驟210，算法200查找主線和蓄電池限值的相交點(diǎn)，并確定相交點(diǎn)是否滿足所 有獨(dú)立部件限值。主線是第一參考線，算法200沿著該線查找將滿足所有獨(dú)立部件限值的 輸出轉(zhuǎn)矩TO。例如，主線可以是轉(zhuǎn)矩TA和TB的最佳分割比，這樣，對(duì)于任意給定的輸出轉(zhuǎn) 矩T0，沿著最佳分割線的操作比偏離最佳分割線的操作更有效地利用來自蓄電池的能量。在一些條件下，從最佳分割比的偏離可直觀地看作是控制電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、 118彼此對(duì)抗。最佳分割線基于兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118相對(duì)于彼此的損失，以及電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118的速度(Na和Nb)，該速度直接與輸出速度(化)成比例。最佳分割比通 常僅僅發(fā)生在當(dāng)動(dòng)力系100操作在固定檔位狀態(tài)下。當(dāng)算法200沿著線、與線的相交點(diǎn)或違背線檢查值時(shí)，算法是指作為馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TA 和TB的函數(shù)的獨(dú)立部件限值之一的數(shù)學(xué)表達(dá)式。用曲線圖表示且直觀地，這些函數(shù)是在獨(dú) 立部件限值相對(duì)于馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TA和TB的曲線圖或坐標(biāo)圖上(參見說明性圖例的圖5-9)的 線。與任意特定參考線的相交點(diǎn)通常是指沿該線的點(diǎn)，其可通過對(duì)沿該參考線的該點(diǎn)的數(shù) 學(xué)求解或直觀地查找該參考線的相交點(diǎn)來找到。與任意特定參考線違背意味著通過對(duì)沿參 考線的點(diǎn)的數(shù)學(xué)求解沒有找到解或沒有直觀的相交點(diǎn)能被發(fā)現(xiàn)。算法200配置為查找最大輸出轉(zhuǎn)矩(Τ0_ΜΑΧ)或最小輸出轉(zhuǎn)矩(Τ0_ΜΙΝ)。如圖 2-4所示，當(dāng)算法200用“_LIM”標(biāo)記某一項(xiàng)時(shí)，該項(xiàng)根據(jù)算法200的目標(biāo)可以是“_MAX”或 “_MIN”。因此，在步驟210中，當(dāng)算法求解最大輸出轉(zhuǎn)矩(Τ0_ΜΑΧ)時(shí)PBAT_LIM是最大蓄電 池功率(PBAT_MAX)而當(dāng)算法求解最小輸出轉(zhuǎn)矩(Τ0_ΜΙΝ)時(shí)PBAT_LIM是最小蓄電池功率 (PBAT_MIN)。應(yīng)注意，當(dāng)車輛向后移動(dòng)(倒車)時(shí)，使得輸出速度(Ntj)為負(fù)值時(shí)，該算法可切換 用來確定輸出轉(zhuǎn)矩約束的蓄電池功率限值。因此，當(dāng)車輛向后移動(dòng)時(shí)，用來確ST0_MAX的 蓄電池功率限值是PBAT_MIN，而PBAT_MAX用來確定Τ0_ΜΙΝ。如果步驟210確定主線和PBAT_MIN的相交點(diǎn)確實(shí)滿足所有獨(dú)立部件限值，那么算法200已經(jīng)找到最佳可用的解并且不需要進(jìn)一步的計(jì)算。因此，算法在直接進(jìn)入步驟212， 且動(dòng)力系100的輸出轉(zhuǎn)矩約束(110_11預(yù)或110_默《設(shè)置為在相交點(diǎn)處的輸出轉(zhuǎn)矩值。步驟212是最優(yōu)解，且動(dòng)力系100可以這樣配置以致于算法200在大部分操作條 件下到達(dá)步驟212。然而，可能存在這樣的狀況在這樣的狀況中最優(yōu)解不能獲得，尤其是 瞬時(shí)事件期間，如在電動(dòng)可變變速器模式之間切換或當(dāng)獨(dú)立部件之一以意想不到的方式工 作時(shí)。如果算法200求解或?qū)ふ易畲筝敵鲛D(zhuǎn)矩，步驟212設(shè)置Τ0_ΜΑΧ為在PBAT_MAX和主 線的相交點(diǎn)處的輸出轉(zhuǎn)矩值，如果算法求解最小輸出轉(zhuǎn)矩，步驟212設(shè)置Τ0_ΜΙΝ為在PBAT_ MIN和主線的相交點(diǎn)處的輸出轉(zhuǎn)矩值。在步驟212設(shè)置T0_LIM作為一種快捷操作并且通過 一找到解就終止計(jì)算來減少算法200所要求的處理總量。控制器140減少的處理量可產(chǎn)生 (無限制)更快的處理時(shí)間、更低的控制器140耗電量、或更快地再運(yùn)行算法200的能力。如本文中所使用的，“設(shè)置”輸出轉(zhuǎn)矩約束是指為動(dòng)力系100的操作提供輸出轉(zhuǎn)矩 約束值。根據(jù)動(dòng)力系100的配置和車輛的操作條件，輸出轉(zhuǎn)矩約束(最小或最大)可以按照 由算法200提供的直接利用。然而，輸出轉(zhuǎn)矩約束可以經(jīng)歷進(jìn)一步修正或過濾。還應(yīng)注意， 輸出轉(zhuǎn)矩約束可以不總是限制動(dòng)力系100的要求輸出轉(zhuǎn)矩，因?yàn)橐筝敵鲛D(zhuǎn)矩通?？赡芤?經(jīng)處于算法200所確定的輸出轉(zhuǎn)矩約束內(nèi)。如果PBAT_LIM和主線的相交點(diǎn)不滿足所有獨(dú)立部件限值，算法進(jìn)入步驟214。步 驟214確定離合器限值是否被PBAT_LIM和主線的相交點(diǎn)違背。雖然圖2的示意性流程圖 在步驟214涉及“離合器”限值，但算法200可配置為檢查任意轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135(包 括皮帶、軸等等)的違背。如果算法200不能找到滿足所有獨(dú)立部件限值的輸出轉(zhuǎn)矩(Τ0_ΜΑΧ或T0_ MIN)-這樣以致于不能找到明確的解-算法200將通過按照優(yōu)先級(jí)或等級(jí)來滿足一些部件 限值。算法200的最高優(yōu)先級(jí)是對(duì)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116和118限值的滿足。其次的最高優(yōu) 先級(jí)是對(duì)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135限值的滿足。最低優(yōu)先級(jí)是對(duì)蓄電池120的蓄電池功率限 值的滿足。因此，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118和轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135的硬件限值優(yōu)先于蓄 電池120的電源限值。如果步驟214確定存在第一違背離合器線，則算法200進(jìn)入步驟216使用第一違 背離合器線。如果多于一個(gè)離合器被違背，第一違背離合器線可以通過許多方法之一與其 他(第二或第三)違背離合器線區(qū)別開來。例如，沒有限制地，第一違背離合器線可選自沿 主線最極端地違背的離合器線-即如果算法求解Τ0_ΜΑΧ，第一違背離合器線是沿主線具有 最高輸出轉(zhuǎn)矩的違背離合器。在這種配置中，當(dāng)獨(dú)立部件限值相對(duì)于TA和TB繪制時(shí)，第一 違背離合器線還具有在輸出轉(zhuǎn)矩增加的方向最遠(yuǎn)的相交點(diǎn)。另選地，第一違背離合器線也可是最接近相交點(diǎn)的違背離合器(具有最近點(diǎn)的 線)。此外，第一違背離合器線也可以通過簡(jiǎn)單分配編號(hào)到所有離合器并首先選擇最低或最 高編號(hào)的離合器來選擇。第一違背離合器線作為第二線，且如果沿主線的判斷沒有提供明確的解，算法200 可利用第二線查找明確的解。如本文中所使用的，沿參考線(如主線或第二線)“判斷”包 括沿參考線求解滿足所有獨(dú)立部件限值的輸出轉(zhuǎn)矩(Τ0_ΜΑΧ或Τ0_ΜΙΝ)。該解實(shí)際上可以 是滿足所有獨(dú)立部件限值的點(diǎn)范圍(即線段)，例如當(dāng)滿足所有獨(dú)立部件限值時(shí)，Τ0_ΜΑΧ可以設(shè)置在沿該范圍的任意位置。如果沒有這樣的點(diǎn)或范圍存在-以致于沿參考線不存在明 確的解-且必須沿該參考線找到最終解，則判斷將進(jìn)一步包括排除最低優(yōu)先級(jí)的不滿足的 獨(dú)立部件限值和查找最接近最低優(yōu)先級(jí)的不滿足的獨(dú)立部件限值但仍然滿足所有剩余獨(dú) 立部件限值的解。沿主線和第二線，算法200和子程序300、400將嘗試查找明確的解。然而，如果沿 主線和第二線的判斷不能提供解，算法可移動(dòng)到其他線，第三線。算法200配置為一旦其移 動(dòng)到第三線總是找到解，這樣以致于在第三線之后不再判斷其他的線。沿主線、第二線和第 三參考線的判斷將進(jìn)一步相對(duì)于子程序300、400來說明，并且在圖5和圖6中以曲線圖示
出ο步驟216確定第一違背離合器線是否平行于恒定輸出轉(zhuǎn)矩TO的線。如果任一線 平行于恒定輸出轉(zhuǎn)矩的線，則沿該線的判斷將形成單個(gè)點(diǎn)(所有沿該平行的線的點(diǎn)具有相 同的TO值)。如果第一違背離合器線平行于恒定輸出轉(zhuǎn)矩的線，算法200進(jìn)入步驟218以 確定主線和第一違背離合器線的相交點(diǎn)是否滿足所有非蓄電池限值(即，相交點(diǎn)是否滿足 所有硬件限值)。如果步驟218確定主線和第一違背離合器線的相交點(diǎn)滿足所有非蓄電池限值，算 法200進(jìn)入步驟220并設(shè)置在相交點(diǎn)處的輸出轉(zhuǎn)矩。如果主線和第一違背離合器線的相交 點(diǎn)滿足除最低優(yōu)先級(jí)限值(蓄電池120的電源限值，PBAT_LIM)外的所有限值，步驟220通 過設(shè)置Τ0_ΜΙΝ而不需要沿一個(gè)或多個(gè)附加的參考線判斷來作為另一個(gè)快捷操作。如果步驟216已經(jīng)確定第一違背離合器線不平行于恒定輸出轉(zhuǎn)矩的線，則沿第一 違背離合器線(第二線)的判斷可能產(chǎn)生明確的解。然后算法進(jìn)入步驟222并沿第一違背 離合器線執(zhí)行違背離合器限值塊、子程序300。如果步驟218已經(jīng)確定主線和第一違背離合器線的相交點(diǎn)不滿足所有非蓄電池 限值，則違背另一個(gè)離合器限值或馬達(dá)限值并且算法200進(jìn)入步驟224以確定不滿足哪個(gè) 其他獨(dú)立部件限值。如果另一個(gè)(第二個(gè))離合器限值被違背，算法再次移動(dòng)到步驟222 并執(zhí)行子程序300。應(yīng)注意算法200始終通過沿第一違背離合器線(第二線)開始來執(zhí)行 子程序300。如果另一個(gè)離合器限值不被違背，算法從步驟2 轉(zhuǎn)到步驟226。步驟2 沿第一 違背馬達(dá)線執(zhí)行違背馬達(dá)限值塊，子程序400。子程序300通過確定電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116限值和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118限值沿第一 違背離合器線是否可同時(shí)實(shí)現(xiàn)而在步驟310開始。如果兩個(gè)馬達(dá)限值都能在第一違背離合 器線上獲得，子程序300進(jìn)入步驟312以確定輸出轉(zhuǎn)矩約束是否沿參考線被非蓄電池限值 限制。如果步驟312確定PBAT_LIM和第一違背離合器線的相交點(diǎn)滿足所有剩余限值，子程 序300被蓄電池功率限制并進(jìn)入步驟314。在步驟316，子程序沿第一違背離合器線判斷以找到明確的解。因?yàn)镻BAT_LIM和 第一違背離合器線的相交點(diǎn)滿足所有剩余限值，算法獲知明確的解是可獲得的并簡(jiǎn)單地找 到最佳解。步驟316執(zhí)行以下邏輯以沿第一違背離合器線判斷輸出轉(zhuǎn)矩T0_LIM =最大值 (T0_MIN_LINEAR，最小值[T0_MAX_LINEAR，T0@PBAT_LIM])。所有用于判斷的線性值都是獨(dú)立部件限值在其與參考線的相交點(diǎn)處的輸出轉(zhuǎn)矩 值，這樣每個(gè)相交部件提供那個(gè)部件的最大輸出轉(zhuǎn)矩以及提供那個(gè)部件的最小輸出轉(zhuǎn)矩。線性值僅僅從硬件限值(電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118和轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135)獲取，并不包 括蓄電池功率與參考線的相交點(diǎn)。在步驟316中，參考線是第一違背離合器線，其是第二線。T0_MIN_LINEAR是從與 第二線相交的獨(dú)立部件限值中產(chǎn)生的所有獨(dú)立最小輸出轉(zhuǎn)矩限值的最大值(即，所有獨(dú)立 最小部件輸出轉(zhuǎn)矩限值的最小極限)。沿指定參考線的T0_MIN_LINEAR是沿該參考線滿足 馬達(dá)約束和離合器約束的最小輸出轉(zhuǎn)矩。參見圖5、6和8沿參考線線性判斷的例子。同樣，T0_MAX_LINEAR是所有獨(dú)立最大部件限值的最小值(即，沿參考線的所有獨(dú) 立最大輸出轉(zhuǎn)矩限值的最小極限)。應(yīng)注意，寬的獨(dú)立部件限值(在最大值和最小值之間具 有相對(duì)大的差值的那些限值)是比窄的獨(dú)立部件限值(具有相對(duì)接近的最大值和最小值的 那些限值)更彈性的限值。步驟316沿第二線、第一違背離合器線判斷以找到滿足所有獨(dú)立部件限值的T0_ LIM，并設(shè)置T0_LIM為該值。然而，和步驟212不同，步驟316不查找最佳解。步驟316找 到滿足沒有排除任何較低優(yōu)先級(jí)的所有獨(dú)立部件限值的非最佳解，因此該非最佳解是明確 的解。對(duì)于在步驟316終止算法200和子程序300的操作條件的示例，連同沿第一違背離 合器線判斷的示例一起，參見圖5和對(duì)曲線圖500的描述。如果步驟312已經(jīng)確定PBAT_LIM和第一違背離合器線的相交點(diǎn)不滿足所有剩余 限值，步驟318認(rèn)識(shí)到子程序300被馬達(dá)限值或另一個(gè)離合器限值限制。步驟318將最高 優(yōu)先級(jí)限制部件確認(rèn)為限制線，并將該線確認(rèn)為第三線。因此，步驟318將在確認(rèn)另一個(gè)限 制離合器線之前確認(rèn)限制電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118。這是因?yàn)槿绻映绦?00移動(dòng)到離合 器作為第三線會(huì)引起違背更高優(yōu)先級(jí)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116或電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118限值， 那么子程序300將不移動(dòng)到將離合器作為第三線。識(shí)別了限制(第三)線，然后子程序300進(jìn)入步驟320，步驟320確定限制線是否 平行于恒定輸出轉(zhuǎn)矩的線。如果限制線平行于輸出轉(zhuǎn)矩，子程序進(jìn)入步驟322。沿限制線的 判斷始終產(chǎn)生單個(gè)輸出，因?yàn)檠叵拗凭€只有一個(gè)輸出轉(zhuǎn)矩的值。在步驟322，子程序設(shè)置動(dòng) 力系100的輸出轉(zhuǎn)矩為沿限制線的輸出轉(zhuǎn)矩。對(duì)于算法200和子程序300在步驟322終止 的操作條件的示例，這里參見圖7和對(duì)曲線圖700的描述。如果限制線不平行于恒定輸出轉(zhuǎn)矩的線，子程序從步驟320進(jìn)入步驟324并切換 到限制線以進(jìn)行判斷。在步驟326，子程序沿限制線判斷并找到最佳可用的解。沿限制線的 判斷可能產(chǎn)生不滿足蓄電池功率限值、所有離合器限值或它們的組合的解。返回子程序300的開始，如果步驟310確定不存在同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)馬達(dá)限值的第一 違背離合器線的部分，子程序300進(jìn)入步驟350。第一違背離合器線不能同步滿足兩個(gè)電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)116和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118的限值意味著不能在滿足這些馬達(dá)的同時(shí)滿足第一 違背離合器線，這些馬達(dá)是最高優(yōu)先級(jí)獨(dú)立部件限值。在步驟350，離開第二線(第一違背離合器線)之后，子程序開始通過查找能用來 找到滿足兩個(gè)馬達(dá)限值并盡可能地接近排除的第一違背離合器線從而匯合的第三線來求 出最終解。步驟350確定第一違背離合器線、第一違背馬達(dá)線和輸出轉(zhuǎn)矩的恒定線是否都 平行。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116和118的限值是在馬達(dá)A和馬達(dá)B轉(zhuǎn)矩坐標(biāo)圖上的垂直線。 因此，如果第一違背離合器限值平行于馬達(dá)限值之一(例如馬達(dá)A)時(shí)，第一違背離合器將
13不會(huì)與該馬達(dá)的限值線相交并將與另一個(gè)馬達(dá)(其可以是馬達(dá)B)的限值線相交兩次。如 果步驟350的答案是肯定的，相對(duì)于第一違背離合器線(馬達(dá)A，在上述例子中)只有一個(gè) 違背馬達(dá)線，且子程序在步驟352轉(zhuǎn)到該線。該違背馬達(dá)線成為第三線。違背馬達(dá)線還表示盡可能接近第一違背離合器線的離合器轉(zhuǎn)矩，該第一違背離合 器線已被排除且不會(huì)在最終解中得到滿足。沿違背馬達(dá)線不需要進(jìn)一步的判斷，因?yàn)樵摼€ 平行于輸出轉(zhuǎn)矩(由步驟350確定)且所有沿違背馬達(dá)線的點(diǎn)具有相等的TO值并同等地 遠(yuǎn)離滿足第一違背離合器線。步驟邪4設(shè)置動(dòng)力系100的輸出轉(zhuǎn)矩約束為沿違背馬達(dá)線的 TO。在步驟356，子程序300確定第一違背離合器線是否平行于任一馬達(dá)限值_盡管這 兩個(gè)馬達(dá)限值都不平行于輸出轉(zhuǎn)矩的恒定線，如步驟350所確定的。如果第一違背離合器 線平行于馬達(dá)限值之一，步驟358切換到該限值。應(yīng)注意，最大和最小馬達(dá)限值線均平行于 第一違背離合器線，因此步驟358切換到由第一違背離合器線違背的平行馬達(dá)限值(這也 是最近的馬達(dá)限值線)。在步驟360，子程序300沿平行的馬達(dá)線判斷以找到最佳剩余解。應(yīng)注意，沿平行 的馬達(dá)線的任意點(diǎn)同樣接近第一違背離合器線，因此沿平行的馬達(dá)線的判斷完全忽略第一 違背離合器線。在步驟360中的判斷再次使用公式T0_LIM =最大值(T0_LIM_LINEAR，最 小值[T0_MAX_LINEAR，T0@PBAT_LIM])，這種判斷可以會(huì)或也可能不會(huì)產(chǎn)生對(duì)蓄電池限值 (PBAT_LIM)的違背，因?yàn)樵摢?dú)立部件限值比馬達(dá)限值具有更低優(yōu)先級(jí)。但是，如果可能，判 斷將嘗試滿足蓄電池功率限值。判斷將嘗試滿足與平行的馬達(dá)線相交的任何其他離合器限值。對(duì)于算法200和子 程序在步驟360終止的操作條件的示例，連同沿第三線(平行的馬達(dá)線)判斷的示例一起 參見圖6和對(duì)曲線圖600的描述。如果步驟356確定第一違背離合器線不平行于任一馬達(dá)限值，則子程序300進(jìn)入 步驟362。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118的限值的最近拐角也是滿足兩個(gè)馬 達(dá)限值的點(diǎn)且對(duì)第一違背離合器線的違背最小。作為另一選擇，步驟362可被表示沿任一違背馬達(dá)限值線的線性判斷，因?yàn)檠剡@ 些線的線性判斷在幾乎所有情況下會(huì)導(dǎo)致選擇最接近第一違背離合器線的這些馬達(dá)限值 線的相交點(diǎn)。如圖4所示，子程序400可通過如圖2所示的算法200的步驟2 訪問并操縱。當(dāng) 算法200到達(dá)離合器限值都被滿足而馬達(dá)限值中的一者或全部?jī)烧呶幢粷M足時(shí)算法200轉(zhuǎn) 到子程序400。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118的限值接受最高優(yōu)先級(jí)，算 法200立即進(jìn)入子程序400以滿足馬達(dá)限值。馬達(dá)限值線可作為第三(最終)線，沿該線 總是找到解-無論是明確的解還是排除較低優(yōu)先級(jí)的獨(dú)立部件限值之外的解。子程序400沿第一違背馬達(dá)線執(zhí)行。如果不止一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118的限 值被違背(例如，在主線和PBAT_LIM的相交點(diǎn)處)，子程序400可通過選擇違背馬達(dá)線的最 大極限來確定第一違背馬達(dá)線。如果算法200求解Τ0_ΜΑΧ，最大極限馬達(dá)線在輸出轉(zhuǎn)矩TO 的最大值處與參考線相交，如果算法求解Τ0_ΜΙΝ，則最大極限馬達(dá)線在輸出轉(zhuǎn)矩TO的最小 值處與參考線相交。作為另一選擇，子程序400可配置為始終選擇電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116 (馬 達(dá)Α)，或配置為選擇與參考線或相交點(diǎn)最近的限值。
在步驟410，子程序400確定第一違背馬達(dá)線是否平行于恒定輸出轉(zhuǎn)矩的線。如果 第一違背馬達(dá)線平行于恒定輸出轉(zhuǎn)矩的線，則子程序在步驟412將其參考線切換為第一違 背馬達(dá)線。在步驟414，動(dòng)力系100的輸出轉(zhuǎn)矩設(shè)置為沿第一違背馬達(dá)線的TO值。如果步驟410確定第一違背馬達(dá)線不平行于恒定輸出轉(zhuǎn)矩的線，子程序進(jìn)入步驟 416。非平行的第一違背馬達(dá)線成為參考線。沿第一違背馬達(dá)線的判斷發(fā)生在步驟418。子 程序400沿第一違背馬達(dá)線查找明確的解，并當(dāng)沿第一違背馬達(dá)線沒有發(fā)現(xiàn)滿足所有其他 約束的輸出轉(zhuǎn)矩范圍時(shí)允許違背較低優(yōu)先級(jí)的獨(dú)立部件限值以便滿足馬達(dá)限值?，F(xiàn)在參考圖5-7，并繼續(xù)參考圖1-4，連同在描述的操作條件期間執(zhí)行算法200的 結(jié)果示出了動(dòng)力系100的獨(dú)立約束的三個(gè)示例性曲線圖示。在圖5-7中圖示和用曲線表示 的示例性的動(dòng)力系100均具有兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116和118，且具有至少兩個(gè)鎖止的轉(zhuǎn)矩 傳遞機(jī)構(gòu)130-135。然而，動(dòng)力系100的其他配置也具有相同或相似的操作條件。圖5-7將 結(jié)合圖2-4中示出的示意流程圖所采用的路徑來被描述，以便說明算法200(和子程序300、 400)的一些可能的應(yīng)用。如圖5所示，第一個(gè)曲線圖500是相對(duì)于沿軸502 (χ軸)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 116(TA)的轉(zhuǎn)矩和沿軸504(y軸)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118 (TB)的轉(zhuǎn)矩繪制的。動(dòng)力系100 的輸出轉(zhuǎn)矩增加的方向由箭頭506所示。最佳分割線510為主線。獨(dú)立部件限值作為成對(duì)的線和橢圓示出。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116(馬達(dá)A)的最大和 最小轉(zhuǎn)矩限值分別由線512和線513表示。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118(馬達(dá)B)的最大和最小轉(zhuǎn) 矩限值分別由線514和線515表示。蓄電池120的最大和最小蓄電池功率限值(PBAT_MIN 和PBAT_MAX)分別如橢圓516和橢圓517所示。如圖5所示，動(dòng)力系100使用三個(gè)鎖止離合器操作，其可以是轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 130-135中的任意三個(gè)。第一鎖止離合器的最小和最大轉(zhuǎn)矩限值(TCL1_MIN和TCL1_MAX) 分別如線520和線521所示。第二鎖止離合器的最小和最大轉(zhuǎn)矩限值(TCL2_MIN和TCL2_ MAX)分別如線522和線523所示。第三鎖止離合器的最小和最大轉(zhuǎn)矩限值(TCL3_MIN和 TCL3_MAX)分別如線5 和線525所示。為了滿足第三鎖止離合器的轉(zhuǎn)矩限值，動(dòng)力系100 的輸出轉(zhuǎn)矩約束必須這樣選擇以致于電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116、118的轉(zhuǎn)矩位于位于線5M和 525之間的點(diǎn)處。最小輸出轉(zhuǎn)矩(Τ0_ΜΙΝ)如線530所示且最大輸出轉(zhuǎn)矩(Τ0_ΜΑΧ)如線531所示， 兩個(gè)均使用算法200找到，如本文所述。除了線530和線531之外，曲線圖500上所示的其 余線可作為給定的并為算法200的執(zhí)行提供輸入。為了找到Τ0_ΜΙΝ，在這些條件下的動(dòng)力系100的最小輸出轉(zhuǎn)矩，算法200在步驟 210開始。然后算法200確定ΡΒΑΤ_ΜΙΝ(橢圓516)和主線(最佳分割線510)的相交點(diǎn)，如 最佳相交點(diǎn)534所示，不滿足所有獨(dú)立部件限值。步驟214確定違背了離合器限值。在這種情況下，第一鎖止離合器的最小轉(zhuǎn)矩限 值，TCL1_MIN如線520所示，在最佳相交點(diǎn)534處得不到滿足。因此，TCL1_MIN或線520是 第一違背離合器線，且成為第二線。然后算法進(jìn)入步驟216并確定TCL1_MIN不平行于恒定 輸出轉(zhuǎn)矩的線。恒定輸出轉(zhuǎn)矩的線垂直于如箭頭506所示的增加輸出轉(zhuǎn)矩的方向。在這種 情況下，恒定輸出轉(zhuǎn)矩的線是水平線，如圖5所示。然后算法200轉(zhuǎn)到步驟222并沿第一違背離合器線(TCL1_MIN)執(zhí)行違背離合器限值塊。子程序300在步驟310確定兩個(gè)馬達(dá)限值在TCL1_MIN上都可實(shí)現(xiàn)。因?yàn)轳R達(dá)限 值在算法200中具有最高優(yōu)先級(jí)，這些限值作為一個(gè)框在曲線圖中示出，但實(shí)際延伸到更 遠(yuǎn)處(即，線514和線515保持水平延伸且線512和線513實(shí)際保持豎直延伸，正如線522 和線523 —樣保持豎直延伸)。為了滿足兩個(gè)馬達(dá)限值，第一違背離合器線必須穿過由TA 和TB限值形成的框。接著，步驟312確定PBAT_MIN和TCL1_MIN的相交點(diǎn)會(huì)滿足所有剩余的獨(dú)立部件 限值。直觀上，可確認(rèn)PBAT_MIN和TCL1_MIN的相交點(diǎn)在所有剩余成對(duì)的限值線之間512 和 513 (TA_MIN 和 TA_MAX) ；514 和 515 (TB_MIN 和 TB_MAX) ；522 和 523 (TCL2_MIN 和 TCL2_ MAX)；以及 524 和 525 (TCL3_MIN 和 TCL3_MAX)。子程序300已經(jīng)確認(rèn)所有限值均可沿該線達(dá)到，因此明確的解沿第二線存在，且 算法200不需要查找第三線。子程序300確定動(dòng)力系100在這些條件下受蓄電池功率的限 制，并進(jìn)入步驟316以沿第一違背離合器線判斷以查找解。沿第一違背離合器線(TCL1_MIN，線520)的判斷在判斷線540上圖示地示出。在 判斷線520上示出的輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)是獨(dú)立部件限值的每個(gè)相交點(diǎn)的輸出轉(zhuǎn)矩值(即根據(jù)輸出 轉(zhuǎn)矩參數(shù)化的線)。判斷線是在參考線(TCL1-MIN，線520，第二線)在僅示出相對(duì)輸出轉(zhuǎn)矩 值的單獨(dú)的線上投影所得到的獨(dú)立輸出轉(zhuǎn)矩限值的相交點(diǎn)的投影。鄰近每個(gè)相交點(diǎn)的文字標(biāo)記可當(dāng)作由沿參考線的獨(dú)立部件限值產(chǎn)生的獨(dú)立輸出 轉(zhuǎn)矩限值。例如，如圖5所示，在TCL1_MIN，線520與TCL2_MAX，線523相交處的輸出轉(zhuǎn)矩 點(diǎn)很容易看作是直接水平于(即具有相等的輸出轉(zhuǎn)矩)在判斷線540上標(biāo)有T0_TCL2_MAX 的輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)。應(yīng)注意，TB_MAX和TB_MIN(線515和514)沒有示出與TCL1_MIN，線520相交，因 為TA和TB限值已經(jīng)作為一個(gè)框示出。然而，延伸TB限值線會(huì)導(dǎo)致與TCL1_MIN相交。如判斷線540上所示，所有線性最小輸出轉(zhuǎn)矩值的最大值是Τ0ΤΑ_ΜΙΝ。因此，Τ0_ ΤΑ_ΜΙΝ等于T0_MIN_LINEAR。同樣地，所有線性最大輸出轉(zhuǎn)矩值的最小值是Τ0_ΤΑ_ΜΑΧ。因 此，Τ0_ΤΑ_ΜΑΧ等于T0_MAX_LINEAR。應(yīng)注意，線性最大值和最小值不總是來自同樣的硬件 部件，盡管在這個(gè)例子中是這樣的。然后子程序300應(yīng)用根據(jù)步驟316的判斷公式到判斷線MO以找到動(dòng)力系100 的最小輸出轉(zhuǎn)矩。Τ0_ΜΙΝ=最大值(T0_MIN_LINEAR，最小值[T0_MAX_LINEAR，T0iPBAT_ MIN])。代入線性最大值和最小值，該公式變?yōu)棣?_ΜΙΝ=最大值(Τ0_ΤΑ_ΜΙΝ，最小值[Τ0_ ΤΑ_ΜΑΧ, Τ0@ΡΒΑΤ_ΜΙΝ])。結(jié)果是 Τ0_ΜΙΝ = Τ0@ΡΒΑΤ_ΜΙΝ。應(yīng)注意，判斷能直觀地沿判斷線540被求解。Τ0_ΤΑ_ΜΑΧ和Τ0@ΡΒΑΤ_ΜΙΝ的最小值 是Τ0@ΡΒΑΤ_ΜΙΝ ；且Τ0_ΤΑ_ΜΙΝ和T0@raAT_MIN的最大值也是Τ0@ΡΒΑΤ_ΜΙΝ。因此在曲線圖 500所示的操作條件下的動(dòng)力系100的最小輸出轉(zhuǎn)矩約束設(shè)置為在TCL1_MIN(線520)和最 小蓄電池功率限值(橢圓516)的相交點(diǎn)處的輸出轉(zhuǎn)矩，并如線530圖示地示出。應(yīng)注意，最小輸出轉(zhuǎn)矩約束能被推到更低達(dá)到最小蓄電池功率限值(橢圓516)和 TCL1_MAX(線521)的相交點(diǎn)而不違背任何其他限值。然而，這導(dǎo)致移動(dòng)得離最佳分割線更 遠(yuǎn)，而沒有獲得任何其他硬件滿足。算法200配置為不僅為以較低效率的方式實(shí)現(xiàn)較低的 輸出功率而從最佳分隔線偏離或進(jìn)一步偏離?，F(xiàn)在曲線圖500將參照查找Τ0_ΜΑΧ而被描述。為了找到Τ0_ΜΑΧ，在這些條件下的動(dòng)力系100的最大輸出轉(zhuǎn)矩，算法200在步驟210開始并沿著上述關(guān)于查找Τ0_ΜΙΝ所描述 的相同的路徑。然后算法200確定ΡΒΑΤ_ΜΑΧ(橢圓517)和主線(最佳分隔線510)的相交 點(diǎn)，如最佳相交點(diǎn)535所示，不滿足所有獨(dú)立部件限值。算法200沿著以下路徑查找Τ0_ΜΑΧ，和上面用于查找TO-MIN的一樣步驟210 ；步 驟214 ；步驟216 ；步驟222 ；步驟310 ；步驟312 ；步驟314和步驟316。在步驟316，子程序 300沿相同的第二參考線、第一違背離合器線(TCL1_MIN，如線520所示)判斷。沿TCL1_ MIN,線520的判斷結(jié)果幾乎與上述當(dāng)查找TO-MIN時(shí)的一樣，并在判斷線540上示出?，F(xiàn)在使用的公式為T0_MAX=最大值(T0_MIN_LINEAR，最小值[T0_MAX_LINEAR， Τ0@ΡΒΑΤ_ΜΑΧ])。代入線性最大值和最小值，公式變?yōu)棣?_ΜΑΧ=最大值(Τ0_ΤΑ_ΜΙΝ，最小 值[Τ0_ΤΑ_ΜΑΧ，T0@PBAT_MAX])。結(jié)果是 T0_MAX = T0iPBAT_MAX ；如線 531 所示。由算法200確定的Τ0_ΜΙΝ和Τ0_ΜΑΧ的值均稍微低于最佳相交點(diǎn)534、535。然而， Τ0_ΜΙΝ和Τ0_ΜΑΧ均作為明確的解，并且沒有獨(dú)立部件限值被這些輸出轉(zhuǎn)矩約束違背。在最 佳相交點(diǎn)534或535處的操作會(huì)違背TCLl限值?？刂破?40將設(shè)置最小和最大輸出轉(zhuǎn)矩 約束為這些由算法200確定的值。此外，控制器140將命令電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116和118在 不超過最大和最小輸出轉(zhuǎn)矩約束的范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖6所示，第二個(gè)曲線圖600是關(guān)于沿軸602 (χ軸)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116 (TA) 的轉(zhuǎn)矩和沿軸604(y軸)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)IlS(TB)的轉(zhuǎn)矩繪制的。動(dòng)力系100的增加輸 出轉(zhuǎn)矩的方向由箭頭606所示。最佳分隔線610為主線。獨(dú)立部件限值再次作為成對(duì)的線和橢圓示出。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116(馬達(dá)A)的最 大和最小轉(zhuǎn)矩限值分別由線612和線613表示。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118(馬達(dá)B)的最大和最 小轉(zhuǎn)矩限值分別由線614和線615表示。蓄電池120的最大和最小電源限值(PBAT_MIN和 PBAT_MAX)分別如橢圓616和橢圓617所示。如圖6所示，動(dòng)力系100僅僅使用兩個(gè)鎖止離合器操作，其可以是轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 130-135中的任意兩個(gè)。第一鎖止離合器的最小和最大轉(zhuǎn)矩限值(TCL1_MIN和TCL1_MAX) 分別如線620和線621所示。第二鎖止離合器的最小和最大轉(zhuǎn)矩限值(TCL2_MIN和TCL2_ MAX)分別如線622和線623所示。曲線圖600僅僅示出了一部分獨(dú)立部件限值，因此這里 可以有第三鎖止離合器(TCL3)，但該離合器的限值太寬而不能在曲線圖600中示出。然而， 因?yàn)門CL3的限值寬-且容易滿足-TCL3不會(huì)影響Τ0_ΜΑΧ和Τ0_ΜΙΝ的計(jì)算。曲線圖600上所示的操作條件不同于曲線圖500上所示的。因此，算法200使用 不同的路徑來查找Τ0_ΜΑΧ和Τ0_ΜΙΝ。圖6和曲線圖600將僅僅涉及查找Τ0_ΜΑΧ而被充分 描述，但是該算法200可使用來查找Τ0_ΜΙΝ。如曲線圖600所應(yīng)用的，因?yàn)镻BAT_MAX和最佳分割線610(主線)的最佳相交點(diǎn)不 滿足所有獨(dú)立部件限值，算法200從步驟210轉(zhuǎn)到214。第二鎖止離合器的限值，在線622 和623上示出，不被最佳相交點(diǎn)滿足。步驟214確認(rèn)TCL2_MIN，線622是第一違背離合器限 值并成為第二線。TCL2_MIN，線622不平行于恒定輸出轉(zhuǎn)矩的線，因此步驟216直接將算法 200轉(zhuǎn)到步驟222以沿TCL2_MIN，第一違背離合器線執(zhí)行違背離合器限值塊。子程序300在步驟310確定兩個(gè)馬達(dá)限值在TCL2_MIN上均不可達(dá)到。電動(dòng)機(jī)/ 發(fā)電機(jī)116、118的限值是最高優(yōu)先級(jí)限值。為了滿足兩個(gè)馬達(dá)限值，第一違背離合器線必 須通過由TA和TB限值(線612、613和614、615)形成的框。在這種情況下，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116的最小轉(zhuǎn)矩限值，TA_MIN，線612在沿TCL2_MIN，線622的任意點(diǎn)得不到滿足。因?yàn)?馬達(dá)限值沿第二線(第一違背離合器線)均不可達(dá)到，子程序300將前進(jìn)到步驟350并查 找滿足高優(yōu)先級(jí)馬達(dá)限值的第三線。步驟350將確定第一違背離合器線(TCL2_MIN)和違背馬達(dá)線(TA_MIN)都不平行 于恒定輸出轉(zhuǎn)矩的線并將進(jìn)入步驟356。因?yàn)門CL2_MIN和TA_MIN彼此平行，子程序進(jìn)入步 驟358并切換到違背的平行的馬達(dá)線。因此，TA_MIN成為第三線，且子程序?qū)⒀豑A_MIN判 斷以查找最終解。因?yàn)門CL2_MIN和TA_MIN是平行的，最終解不會(huì)是明確的解且不得不排 除(至少)TCL2_MIN。步驟360沿TA_MIN判斷，判斷線640上示出其結(jié)果。每個(gè)獨(dú)立部件限值在其與 TA_MIN的相交點(diǎn)處的輸出轉(zhuǎn)矩值在判斷線640上示出。應(yīng)注意，TCL1_MAX，線621還與TA_MIN相交，但是在圖6中所示的判斷線640的相 關(guān)視圖中非?？肯隆Ｊ境鰹樵谂袛嗑€640中更靠下。應(yīng)注意，因?yàn)門CL1_ MAX與TA_MIN的相交點(diǎn)導(dǎo)致比TB_MIN與TA_MIN的相交點(diǎn)更低的輸出轉(zhuǎn)矩，判斷線640仍 然會(huì)示出所有與T0_TCL1_MIN相關(guān)的值。還應(yīng)注意，T0_TCL1_MIN來自TCL1_MAX的相交點(diǎn)， 但是仍然是最小輸出轉(zhuǎn)矩水平。在步驟360，沿TA_MIN的判斷使用以下公式T0_MAX =最大值(T0_MIN_LINEAR， 最小值[T0_MAX_LINEAR，T0iPBAT_MAX])。沿判斷線640的最高的最小值給出Τ0_ΜΙΝ_ LINEAR = Τ0_ΤΒ_ΜΙΝ ；且沿判斷線 640 的最低的最大值給出 T0_MAX_LINEAR = Τ0_ΤΒ_ΜΑΧο在判斷公式中代入這些值，T0_MAX =最大值(Τ0_ΤΒ_ΜΙΝ，最小值[T0_TB_MAX，TOi ΡΒΑΤ_ΜΑΧ])。結(jié)果為 Τ0_ΜΑΧ = Τ0@ΡΒΑΤ_ΜΑΧ，其在線 631 上示出。為了查找Τ0_ΜΙΝ，算法沿如查找Τ0_ΜΑΧ完全一樣的相同路徑，并且沿ΤΑ_ΜΙΝ結(jié)束 對(duì)Τ0_ΜΙΝ的判斷。因此在圖6中所示判斷線640和相交值與最大和最小輸出轉(zhuǎn)矩的都一 樣。最小輸出轉(zhuǎn)矩的判斷的結(jié)果是^^！訊=!^^^々!^^，其如線630所示。應(yīng)注意，不是 所有的操作條件都會(huì)導(dǎo)致算法200沿相同的或甚至相似的路徑查找Τ0_ΜΑΧ和Τ0_ΜΙΝ。如圖7所示，第三個(gè)曲線圖700是關(guān)于沿軸702 (χ軸)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116 (TA) 的轉(zhuǎn)矩和沿軸704(y軸)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)IlS(TB)的轉(zhuǎn)矩繪制的。動(dòng)力系100的增加輸 出轉(zhuǎn)矩的方向由箭頭706所示。最佳分割線710為主線。獨(dú)立部件限值再次作為成對(duì)的線和橢圓示出。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116(馬達(dá)A)的最 大和最小轉(zhuǎn)矩限值分別由線712和線713表示。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118(馬達(dá)B)的最大和最 小轉(zhuǎn)矩限值分別由線714和線715表示。蓄電池120的最大電源限值(PBAT_MAX)如橢圓 717所示。曲線圖700的操作條件的最小蓄電池功率限值(PBAT_MIN)不可得到(即，這里沒 有PBAT_MIN橢圓)。在最小蓄電池功率限值(通常由PBAT_MIN橢圓示出)不可得到的這 種情況下，算法可利用沿參考線的蓄電池功率的最低值，其是沿參考線離PBAT_MAX橢圓最 遠(yuǎn)的內(nèi)部點(diǎn)。曲線圖700所示的操作條件不同于曲線圖500和曲線圖600所示的那些。因此， 算法200采取不同的路徑查找Τ0_ΜΑΧ。如圖7所示，動(dòng)力系100可僅僅使用兩個(gè)鎖止離合器操作，其可以是轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 130-135中的任意兩個(gè)。第一鎖止離合器的最小和最大轉(zhuǎn)矩限值(TCL1_MIN和TCL1_MAX)分別如線720和線721所示。第二鎖止離合器的最小和最大轉(zhuǎn)矩限值(TCL2_MIN和TCL2_ MAX)分別如線722和線723所示。如曲線圖700所應(yīng)用的，因?yàn)镻BAT_MAX和最佳分割線710(主線)的最佳相交點(diǎn) 不滿足所有獨(dú)立部件限值，算法200從步驟210轉(zhuǎn)到214。離合器限值被違背，因?yàn)榈诙i 止離合器的限值，在線722和723上示出，不被最佳相交點(diǎn)滿足。步驟214確認(rèn)TCL2_MAX， 線723，為第一違背離合器限值，其使得TCL2_MAX為第二線。TCL2_MAX，線723不平行于恒 定輸出轉(zhuǎn)矩的線，因此步驟216直接將算法200轉(zhuǎn)到步驟222以沿TCL2_MAX，第一違背離合 器線執(zhí)行違背離合器限值塊。子程序300在步驟310確定兩個(gè)馬達(dá)限值在TCL2_MAX上可達(dá)到。接著，步驟312確 定PBAT_MAX和TCL2_MAX的相交點(diǎn)不滿足所有剩余的獨(dú)立部件限值。直觀上，可確認(rèn)PBAT_ MAX和TCL2_MAX的相交點(diǎn)在TCLl限值包圍的區(qū)域之外，即，在TCL1_MIN(線720)和TCL1_ MAX(線721)之間的區(qū)域。因此，TCL1_MIN，線720是限值線并作為第三線。子程序300確定動(dòng)力系100在這些條件下是馬達(dá)限定的還是離合器限定的，且從 步驟318進(jìn)入步驟320以沿著第三線(TCL1_MIN，線720)查找比沿著第二線(TCL2_MAX，線 723)獲得的更佳的解。在步驟320，子程序300確認(rèn)TCL1_MIN，線720平行于恒定輸出轉(zhuǎn)矩 的線。沿TCL1_MIN，線720的判斷會(huì)導(dǎo)致僅僅一個(gè)輸出轉(zhuǎn)矩值。因此，步驟322設(shè)置最大 輸出轉(zhuǎn)矩，Τ0_ΜΑΧ為在TCL1_MIN，線720處的輸出轉(zhuǎn)矩值。應(yīng)注意，在曲線圖700中，T0_ MAX不是用單獨(dú)的線表示的，因?yàn)樵摼€會(huì)與線720重疊。本發(fā)明具有適用于動(dòng)力系100的許多配置和操作模式的適用性。算法200也可應(yīng) 用到動(dòng)力系100的許多配置和操作模式。如圖5-7所示的示例性的條件都發(fā)生在操作于固 定檔位狀態(tài)或模式的多模式動(dòng)力系100。當(dāng)在固定檔位狀態(tài)操作時(shí)，動(dòng)力系100輸出構(gòu)件的 轉(zhuǎn)速規(guī)定了在變速器112內(nèi)的所有其他轉(zhuǎn)動(dòng)(即，非固定的)部件的轉(zhuǎn)速。當(dāng)動(dòng)力系100操作在電動(dòng)可變變速器(EVT)模式下時(shí)，動(dòng)力系100通過組合來自 串聯(lián)和并聯(lián)混合動(dòng)力動(dòng)力系結(jié)構(gòu)的特征來提供連續(xù)可變的速比。EVT模式也可配置用于發(fā) 動(dòng)機(jī)110的操作，發(fā)動(dòng)機(jī)110與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)114機(jī)械分離(包括完全將發(fā)動(dòng)機(jī)110與動(dòng)力系 100的其余部件分離)。圖8用當(dāng)在EVT模式下操作時(shí)動(dòng)力系100的獨(dú)立部件限值的示意圖示出了 EVT 曲線圖800。曲線圖800是關(guān)于沿軸802 (χ軸)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116 (TA)的轉(zhuǎn)矩和沿軸 804(y軸)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)IlS(TB)的轉(zhuǎn)矩繪制的。動(dòng)力系100的增加輸出轉(zhuǎn)矩的方向 由箭頭806所示。在EVT模式下操作時(shí)，當(dāng)已知輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116和118的獨(dú)立轉(zhuǎn)矩 貢獻(xiàn)相互線性相關(guān)。曲線圖800具有絕對(duì)線810，因?yàn)閯?dòng)力系100的輸出轉(zhuǎn)矩可能變化，但 是TA和TB基于輸出轉(zhuǎn)矩的水平是固定。絕對(duì)比率線不僅是主線，而且是找到解所能依賴 的唯一線。曲線圖800也可使用算法200求解。為了這樣做，優(yōu)先級(jí)重新排序以便絕對(duì)線810 為最高優(yōu)先級(jí)且所有判斷沿絕對(duì)線810發(fā)生。作為另一選擇，絕對(duì)線810可被建模為離合 器線，該離合器線具有彼此相等的最大值和最小值，并且該離合器線在該算法中接受最終 優(yōu)先級(jí)，甚至超過馬達(dá)轉(zhuǎn)矩限值(其在固定檔位狀態(tài)下接受最高優(yōu)先級(jí))。算法200會(huì)將絕對(duì)線810作為主線-依靠該主線算法200首先查找明確的解-和第三線-依靠該第三線算 法200將總是找到最后的解，即使明確的解不可獲得。獨(dú)立部件限值再次作為成對(duì)的線和橢圓示出。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116(馬達(dá)A)的最 大和最小轉(zhuǎn)矩限值分別由線812和線813表示。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)118(馬達(dá)B)的最大和最 小轉(zhuǎn)矩限值分別由線814和線815表示。蓄電池120的最大和最小電源限值(PBAT_MIN和 PBAT_MAX)分別如橢圓816和橢圓817所示。在圖8所示的條件中，動(dòng)力系100可使用多達(dá)2個(gè)的鎖止離合器在EVT模式下操 作，這些離合器可以是轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135的任意兩個(gè)。第一鎖止離合器的最小和最大 轉(zhuǎn)矩限值(TCL1_MIN和TCL1_MAX)分別如線820和線821所示。第二鎖止離合器的最小和 最大轉(zhuǎn)矩限值(TCL2_MIN和TCL2_MAX)分別如線822和線823所示。為了求解Τ0_ΜΑΧ和Τ0_ΜΙΝ，控制器需要沿主線，絕對(duì)線810判斷。判斷線840在 直觀上描述了在獨(dú)立部件限值和絕對(duì)線810的相交點(diǎn)處的輸出轉(zhuǎn)矩的值。沿絕對(duì)線810的判斷忽略了離合器限值，離合器限值的線平行于線810，因?yàn)檫@些 限值要么在足夠?qū)捯园^對(duì)比率線的情況下得到滿足要么在窄到不能包含絕對(duì)線810 的情況下得不到滿足。因此，在所示情況下，TCL2_MIN和TCL2_MAX (分別為線822和線823) 不包括在判斷中。最大轉(zhuǎn)矩的判斷結(jié)果是Τ0_ΜΑΧ = Τ0@ΡΒΑΤ_ΜΑΧ，其在線831上示出。最小輸出轉(zhuǎn) 矩的判斷結(jié)果是Τ0_ΜΙΝ = Τ0_ΤΒ_ΜΙΝ,其在線830上示出。該判斷可作為算法200的一部 分而發(fā)生，或簡(jiǎn)單地其自身作為用于沿絕對(duì)線810判斷的算法而開始。并聯(lián)混合動(dòng)力系可利用僅僅一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116和發(fā)動(dòng)機(jī)110來組合推進(jìn)和 牽引。該系統(tǒng)包括，例如，皮帶交流發(fā)電機(jī)起動(dòng)機(jī)(BAQ動(dòng)力系和在發(fā)動(dòng)機(jī)110和電機(jī)/發(fā) 電機(jī)116之間具有直接連接(例如通過軸或套軸)的動(dòng)力系。圖9用當(dāng)在固定檔位狀態(tài)下(其可能是用于BAS動(dòng)力系100的唯一操作模式或狀 態(tài))操作時(shí)動(dòng)力系100的獨(dú)立部件限值的示意表示示出了 BAS曲線圖900。曲線圖900是 關(guān)于沿軸902 (χ軸)的電機(jī)/發(fā)電機(jī)116(ΤΑ)的轉(zhuǎn)矩和沿軸904(y軸)的電機(jī)/發(fā)電機(jī) IlS(TB)的轉(zhuǎn)矩繪制的。動(dòng)力系100的增加輸出轉(zhuǎn)矩的方向由箭頭906所示。算法200可應(yīng)用于確定曲線圖900中所示動(dòng)力系100的最大和最小輸出轉(zhuǎn)矩約 束。因?yàn)閮H有一個(gè)電機(jī)/發(fā)電機(jī)116包括在動(dòng)力系100中，馬達(dá)B(TB)的轉(zhuǎn)矩始終為零，且 馬達(dá)B的轉(zhuǎn)矩限值(TB_MIN和TB_MAX)為無限寬。最佳分割線910再次為主線。然而，因 為沒有馬達(dá)B，最佳分割線910在零TB處為水平線(如圖9所示)。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116 (馬達(dá)A)的最大和最小轉(zhuǎn)矩限值(TA_MIN和TA_MAX)分別由 線912和線913表示。蓄電池120的最大和最小蓄電池功率限值(PBAT_MIN和PBAT_MAX) 分別如線916和線917所示。應(yīng)注意，在BAS系統(tǒng)中，蓄電池功率限值簡(jiǎn)單地表示為線而不 是橢圓。在圖9所示的條件下，動(dòng)力系100具有兩個(gè)鎖止離合器，其可以是轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 130-135中的任意兩個(gè)。對(duì)于BAS動(dòng)力系100，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)130-135可能是皮帶和滑輪系 統(tǒng)或軸。然而，算法200以相同的方式操作，而不管轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值是否取決于液壓離合 器的液壓條件和摩擦或軸或皮帶的物理限值。為了一致性，BAS動(dòng)力系100的算法200可 繼續(xù)使用相同的術(shù)語，這樣第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)仍然是標(biāo)記的第一鎖止離合器(TCLl)。
第一鎖止離合器、皮帶或軸的最小和最大轉(zhuǎn)矩限值(TCL1-MIN和TCL1_MAX)分別 如線920和線921所示。第二鎖止離合器、皮帶或軸的最小和最大轉(zhuǎn)矩限值(TCL2_MIN和 TCL2_MAX)分別如線922和線923所示。算法200可再次使用來保護(hù)高達(dá)三個(gè)鎖止轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)130-135，因此這里有未示出的第三鎖止離合器、皮帶或軸的最小和最大轉(zhuǎn)矩限值。算法200查找BAS曲線圖900的Τ0_ΜΑΧ的應(yīng)用在所述操作條件下相當(dāng)簡(jiǎn)單。在 步驟210算法200確定ΡΒΑΤ_ΜΑΧ和最佳分割線910的相交點(diǎn)不滿足所有的獨(dú)立部件限值。 因此，在步驟212，Τ0_ΜΑΧ設(shè)置為在ΡΒΑΤ_ΜΑΧ和最佳分割線910的相交點(diǎn)處的輸出轉(zhuǎn)矩的 值。該相交點(diǎn)為最佳相交點(diǎn)935。算法200查找BAS曲線圖900的Τ0_ΜΙΝ的應(yīng)用沿不同于所述操作條件的Τ0_ΜΑΧ 的路徑。在步驟210，算法200確定ΡΒΑΤ_ΜΙΝ和最佳分割線910的相交點(diǎn)不滿足所有獨(dú)立 部件限值。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)116(馬達(dá)Α)的最小轉(zhuǎn)矩，在線912上的TA_MIN，在最佳相交點(diǎn) 934處得不到滿足。因此最佳相交點(diǎn)934不能用作1~0_11訊的操作點(diǎn)。然后算法200進(jìn)入步 驟214。因?yàn)檫`背限值是馬達(dá)限值，算法進(jìn)入步驟226以沿TA_MIN，線912，第一違背馬達(dá)線 執(zhí)行違背馬達(dá)限值塊。子程序400在步驟410確定違背馬達(dá)限值，TA_MIN,線912平行于恒定輸出轉(zhuǎn)矩 的線。然后子程序400在步驟412切換到TA_MIN，線912并進(jìn)入步驟414。然后最小輸出 轉(zhuǎn)矩約束，Τ0_ΜΙΝ被設(shè)置為在第一違背馬達(dá)線TA_MIN，線912處的輸出轉(zhuǎn)矩的值。操作點(diǎn) 936標(biāo)記由算法200 (通過子程序400)選擇的最小輸出約束，其稍微大于在最佳相交點(diǎn)934 處的輸出轉(zhuǎn)矩。盡管用于實(shí)施本發(fā)明的最佳形式和其他實(shí)施例已經(jīng)詳細(xì)描述，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域人員將意識(shí)到用于實(shí)施本發(fā)明的各種可選擇的設(shè)計(jì)和實(shí)施例在隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種確定具有多個(gè)部件的動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束的方法，其中多個(gè)部件包括發(fā)動(dòng) 機(jī)、第一馬達(dá)、蓄電池和第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，包括監(jiān)測(cè)獨(dú)立部件限值，其包括第一馬達(dá)限值、第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值和蓄電池功率限值， 其中獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)包括最小和最大獨(dú)立限值；確定獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)是否可通過選取第一轉(zhuǎn)矩值得到滿足； 如果第一轉(zhuǎn)矩值滿足獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)，則通過選取第一轉(zhuǎn)矩值設(shè)置輸出轉(zhuǎn)矩 約束；如果第一轉(zhuǎn)矩值不滿足獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)，則選取第二轉(zhuǎn)矩值，其中選取第二 轉(zhuǎn)矩值包括以下優(yōu)先級(jí) 滿足第一馬達(dá)限值；然后，如果可能，滿足第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值，和然后，如果可能，滿足蓄電池功率限值；和設(shè)置輸出轉(zhuǎn)矩約束為第二轉(zhuǎn)矩值。
2.權(quán)利要求1的方法，其中動(dòng)力系進(jìn)一步包括第二馬達(dá)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其中獨(dú) 立部件限值進(jìn)一步包括第二馬達(dá)限值和第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值，且其中選取第二轉(zhuǎn)矩值包 括以下優(yōu)先級(jí)滿足第一馬達(dá)限值和第二馬達(dá)限值，然后，如果可能，滿足第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值和第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值，和 然后，如果可能，滿足蓄電池功率限值。
3.一種確定具有多個(gè)部件的動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束的方法，其中多個(gè)部件包括發(fā)動(dòng) 機(jī)、第一馬達(dá)、蓄電池和第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，包括監(jiān)測(cè)獨(dú)立部件限值，其包括第一馬達(dá)限值，第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值和蓄電池功率限值， 其中獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)包括最小和最大獨(dú)立限值；沿主線判斷以查找第一明確的解，其中第一明確的解發(fā)生在滿足所有獨(dú)立部件限值的 輸出轉(zhuǎn)矩約束處；如果找不到第一明確的解，以致獨(dú)立部件限值的第一不滿足限值沿主線得不到滿足， 確認(rèn)第一不滿足限值為第二線；沿第二線判斷以查找第二明確的解；如果找不到第二明確的解，以致獨(dú)立部件限值的第二不滿足限值沿第二線得不到滿 足，確認(rèn)第二不滿足限值為第三線；沿第三線判斷以查找第三明確的解；如果沿第三線找不到第三明確的解，通過允許排除獨(dú)立部件限值的第三不滿足限值來 查找最終解，其中最終解是最接近第三不滿足限值的解且該最終解滿足最高數(shù)量的其余獨(dú) 立部件限值；和設(shè)置動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束為按順序的第一明確的解、第二明確的解、第三明確的解 和最終解的最后一個(gè)。
4.權(quán)利要求3的方法，進(jìn)一步包括通過以下步驟選取第三不滿足限值 始終滿足第一馬達(dá)限值；如果排除第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值將滿足第一馬達(dá)限值，則允許排除第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 限值；和如果排除蓄電池功率限值將滿足第一馬達(dá)限值或者同時(shí)滿足第一馬達(dá)限值和第一轉(zhuǎn) 矩傳遞限值，則允許排除蓄電池功率限值。
5.權(quán)利要求4的方法，其中動(dòng)力系進(jìn)一步包括第二馬達(dá)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其中獨(dú) 立部件限值進(jìn)一步包括第二馬達(dá)限值和第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值，和其中第三不滿足限值進(jìn) 一步通過以下步驟選取始終滿足第一和第二馬達(dá)限值；如果排除第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值將同時(shí)滿足第一和第二馬達(dá)限值，則允許排除第二轉(zhuǎn) 矩傳遞機(jī)構(gòu)限值；和如果排除蓄電池功率限值將滿足以下其中之一 第一和第二馬達(dá)限值兩者，和第一和第二馬達(dá)限值兩者以及第一和第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的一者； 則允許排除蓄電池功率限值。
6.權(quán)利要求5的方法，其中主線為用于第一馬達(dá)和第二馬達(dá)操作的最佳分割比。
7.權(quán)利要求6的方法，其中第二線為第一、第二或第三轉(zhuǎn)矩傳遞限值之一。
8.權(quán)利要求7的方法，其中第一和第二馬達(dá)限值始終作為第三線，這樣沿第一和第二 馬達(dá)限值的判斷可包括允許排除第三不滿足限值。
9.權(quán)利要求8的方法，其中沿主線、第二線和第三線之一的判斷包括 查找在所有最小獨(dú)立輸出轉(zhuǎn)矩限值的最大值處的第一點(diǎn)；查找在所有最大獨(dú)立輸出轉(zhuǎn)矩限值的最小值處的第二點(diǎn)； 查找在判斷線和蓄電池功率限值的相交點(diǎn)處的第三點(diǎn)；和選取等于第二點(diǎn)和第三點(diǎn)的較小的輸出轉(zhuǎn)矩值的第四點(diǎn)，然后選取第四點(diǎn)和第一點(diǎn)的 較大的輸出轉(zhuǎn)矩值。
10.一種確定具有多個(gè)部件的動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束的方法，其中多個(gè)部件包括發(fā)動(dòng) 機(jī)、第一馬達(dá)、蓄電池和第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，包括監(jiān)測(cè)獨(dú)立部件限值，其包括第一馬達(dá)限值，第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值和蓄電池功率限值， 其中獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)包括最小和最大獨(dú)立限值；沿主線判斷以查找第一明確的解，其中第一明確的解滿足所有獨(dú)立部件限值； 如果找不到第一明確的解，以致第一不滿足限值沿主線得不到滿足，則通過允許排除 第一不滿足限值查找最終解，其中最終解是最接近第一不滿足限值的解且該最終解滿足所 有其余獨(dú)立部件限值；和如果找到，則設(shè)置動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束為第一明確的解，且如果找不到第一明確的 解，設(shè)置動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束為最終解。
全文摘要
本發(fā)明涉及確定動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束的方法。一種確定具有多個(gè)部件的動(dòng)力系的輸出轉(zhuǎn)矩約束的方法，包括監(jiān)測(cè)獨(dú)立部件限值，其包括第一馬達(dá)限值、第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值和蓄電池功率限值。獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)由于每個(gè)相應(yīng)的部件包括最小和最大獨(dú)立限值。該方法還確定獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)是否通過選取第一轉(zhuǎn)矩值能得到滿足。如果第一轉(zhuǎn)矩值滿足獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)，該方法通過選取第一馬達(dá)轉(zhuǎn)矩值設(shè)置輸出轉(zhuǎn)矩約束。如果第一轉(zhuǎn)矩值不滿足獨(dú)立部件限值中的每一個(gè)，該方法選取第二轉(zhuǎn)矩值，并優(yōu)先第一馬達(dá)限值，然后是第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)限值，然后是蓄電池功率限值。
文檔編號(hào)B60W10/08GK102079306SQ20101056951
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者A·H·希普, S·W·麥格羅根 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司