用于在混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中增加電運(yùn)轉(zhuǎn)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于在混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中增加電運(yùn)轉(zhuǎn)的方法?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)車輛包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和控制器，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被配置為向牽引車輪提供動(dòng)力。所述控制器被配置為：當(dāng)車速低于預(yù)定值時(shí)，響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉和功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值，延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)可包括提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移。所述偏移隨著車速的增加而減小。當(dāng)功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移的總和時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)。
【專利說(shuō)明】
用于在混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中増加電運(yùn)轉(zhuǎn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開(kāi)涉及用于控制內(nèi)燃機(jī)車輛中發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)通常包括發(fā)動(dòng)機(jī)和至少一個(gè)牽引馬達(dá)兩者。提高HEV的燃料經(jīng)濟(jì)性的一種方法是在發(fā)動(dòng)機(jī)低效率運(yùn)轉(zhuǎn)或者在其它不需要推進(jìn)車輛的時(shí)間期間關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。在這些情況下，在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式中使用牽引馬達(dá)以提供推進(jìn)車輛所需的全部動(dòng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本公開(kāi)的一種混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和控制器，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被配置為向牽引車輪提供動(dòng)力。所述控制器被配置為:當(dāng)車速低于預(yù)定值時(shí)，響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉和功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值，延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)可包括提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移。所述偏移隨著車速的增加而減小。在這樣的實(shí)施例中，當(dāng)功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移的總和時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)。
[0004]在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移具有基于牽引電池放電極限的最大值。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移可以是基于車速和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值的，并且可被存儲(chǔ)在查找表中并且可從查找表中獲得。
[0005]在一些實(shí)施例中，控制器被配置為:響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉、功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值以及電池荷電狀態(tài)(SOC)超過(guò)SOC閾值，延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。在這樣的實(shí)施例中，當(dāng)電池SOC低于SOC閾值時(shí)，在功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)。
[0006]根據(jù)本公開(kāi)的一種控制混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的方法，其中，所述車輛具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，所述方法包括:響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉、第一駕駛員功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值以及當(dāng)前車速大于預(yù)定值，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。所述方法還包括:響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉、第二駕駛員功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值以及當(dāng)前車速小于預(yù)定值，延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)事件。
[0007]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)事件包括:提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移，所述偏移隨著車速的增加而減小，并且當(dāng)功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移的總和時(shí)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0008]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移具有基于電池放電極限的最大值。
[0009]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移是基于當(dāng)前車速和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值的。
[0010]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移是從查找表獲得的。
[0011 ]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括:響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉、第二駕駛員功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值、當(dāng)前車速小于預(yù)定值以及電池荷電狀態(tài)低于可校準(zhǔn)的閾值，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0012]根據(jù)本公開(kāi)的一種混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，包括:牽引車輪；電機(jī)，被配置為向牽引車輪提供動(dòng)力；內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，被配置為向牽引車輪提供動(dòng)力；以及控制器。所述控制器被配置為協(xié)調(diào)電機(jī)和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，以滿足駕駛員功率請(qǐng)求，其中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉并且車速小于預(yù)定值時(shí)，響應(yīng)于駕駛員功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值，控制器延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)事件。
[0013]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)事件包括:提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移，所述偏移隨著車速的增加而減小，并且當(dāng)功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移的總和時(shí)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0014]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移具有基于電池放電極限的最大值。
[0015]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移是基于車速和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值的。
[0016]根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，根據(jù)本公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可避免起步事件期間不必要的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，由此提高總?cè)剂辖?jīng)濟(jì)性的客戶感受。另外，根據(jù)本公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可避免在駕駛員功率請(qǐng)求的臨時(shí)短暫增加(“踏板噪音” (“pedal noise”))期間的發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)。
[0017]通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，本公開(kāi)的上述和其它優(yōu)點(diǎn)以及特點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1根據(jù)本公開(kāi)的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的示意圖；
[0019]圖2示出了發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值和多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移；
[0020]圖3以流程圖的形式示出了控制混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0021]在此描述本公開(kāi)的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解的是，公開(kāi)的實(shí)施例僅為示例并且其它實(shí)施例可以采用各種和替代的形式。附圖不一定按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以顯示特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此所公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種形式使用實(shí)施例的代表性基礎(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各種特征可與在一個(gè)或更多個(gè)其它附圖中示出的特征相組合，以產(chǎn)生未明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的組合為典型應(yīng)用提供代表性實(shí)施例。然而，與本公開(kāi)的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型可被期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?br>[0022 ]參照?qǐng)D1，示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV) 1的示意圖。圖1示出了組件之間的代表性關(guān)系。組件在車輛中的物理布局和方位可改變。HEV 10包括動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)12。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)12包括驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置16的發(fā)動(dòng)機(jī)14，所述傳動(dòng)裝置16可被稱為模塊化混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置(MHT)。如下文將要進(jìn)一步詳細(xì)描述的，傳動(dòng)裝置16包括諸如電動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)(M/G)18的電機(jī)、關(guān)聯(lián)的牽引電池20、變矩器22以及多階梯傳動(dòng)比自動(dòng)變速器或齒輪箱24。
[0023]發(fā)動(dòng)機(jī)14和M/G 18均是HEV 10的驅(qū)動(dòng)源。發(fā)動(dòng)機(jī)14通常代表可以包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(諸如，汽油、柴油或天然氣驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī))或燃料電池的動(dòng)力源。發(fā)動(dòng)機(jī)14產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)功率以及當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)14和M/G 18之間的分離離合器26至少部分地接合時(shí)供應(yīng)給M/G 18的對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。M/G 18可以由多種類型的電機(jī)中的任意一種實(shí)現(xiàn)。例如，M/G 18可以是永磁同步馬達(dá)。如下文將要描述的，電力電子器件56將由電池20提供的直流(DC)電力調(diào)節(jié)至符合M/G 18的要求。例如，電力電子器件可以向M/G 18提供三相交流電(AC)。
[0024]當(dāng)分離離合器26至少部分地接合時(shí)，動(dòng)力可以從發(fā)動(dòng)機(jī)14流到M/G18或者從M/G18流到發(fā)動(dòng)機(jī)14。例如，分離離合器26可被接合，并且M/G 18可運(yùn)轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)以將由曲軸28和Μ/G軸30提供的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在電池20中。分離離合器26也可被分離，以將發(fā)動(dòng)機(jī)14與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)12的剩余部分隔離，使得M/G 18能夠作為HEV 10的唯一驅(qū)動(dòng)源。軸30延伸通過(guò)M/G 18oM/G 18持續(xù)地可驅(qū)動(dòng)地連接到軸30，而發(fā)動(dòng)機(jī)14只有當(dāng)分離離合器26至少部分地接合時(shí)才可驅(qū)動(dòng)地連接到軸30。
[0025]M/G 18經(jīng)由軸30連接到變矩器22。因此，當(dāng)分離離合器26至少部分地接合時(shí)，變矩器22連接到發(fā)動(dòng)機(jī)14。變矩器22包括固定到Μ/G軸30的栗輪和固定到變速器輸入軸32的渦輪。由此，變矩器22在軸30和變速器輸入軸32之間提供液力耦合。當(dāng)栗輪旋轉(zhuǎn)得比渦輪快時(shí)，變矩器22將動(dòng)力從栗輪傳遞到渦輪。渦輪扭矩和栗輪扭矩的大小通常取決于相對(duì)轉(zhuǎn)速。當(dāng)栗輪轉(zhuǎn)速與渦輪轉(zhuǎn)速的比值足夠高時(shí)，渦輪扭矩是栗輪扭矩的倍數(shù)。還可設(shè)置變矩器旁通離合器34，變矩器旁通離合器34在接合時(shí)摩擦地或機(jī)械地結(jié)合變矩器22的栗輪和渦輪，允許更高效的動(dòng)力傳遞。變矩器旁通離合器34可被運(yùn)轉(zhuǎn)為起步離合器以提供平穩(wěn)的車輛起步?？商娲鼗蚪M合地，對(duì)于不包括變矩器22或變矩器旁通離合器34的應(yīng)用，可以在M/G 18和齒輪箱24之間提供類似于分離離合器26的起步離合器。在一些應(yīng)用中，分離離合器26通常稱為上游離合器而起步離合器34(可以是變矩器旁通離合器)通常稱為下游離合器。
[0026]齒輪箱24可以包括通過(guò)摩擦元件(諸如，離合器和制動(dòng)器(未示出))的選擇性接合而選擇性地置于不同齒輪比以建立期望的多個(gè)離散或階梯傳動(dòng)比的齒輪組(未示出)?？梢酝ㄟ^(guò)連接和分離齒輪組的特定元件以控制變速器輸出軸36和變速器輸入軸32之間的傳動(dòng)比的換擋計(jì)劃來(lái)控制摩擦元件。齒輪箱24基于各種車輛和環(huán)境工況通過(guò)關(guān)聯(lián)的控制器(諸如，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制單元(PCU)50)從一個(gè)傳動(dòng)比自動(dòng)換到另一個(gè)傳動(dòng)比。齒輪箱24隨后將動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)輸出扭矩提供至輸出軸36。
[0027]應(yīng)理解的是，與變矩器22—起使用的液壓控制的齒輪箱24僅是齒輪箱或變速器布置的一個(gè)示例；用于本公開(kāi)的實(shí)施例的從發(fā)動(dòng)機(jī)和/或馬達(dá)接受輸入扭矩并隨后以不同的傳動(dòng)比將扭矩提供至輸出軸的任何多傳動(dòng)比齒輪箱是可以接受的。例如，齒輪箱24可以通過(guò)包括沿?fù)Q擋撥叉軸平移/旋轉(zhuǎn)換擋撥叉以選擇期望的齒輪比的一個(gè)或更多個(gè)伺服馬達(dá)的自動(dòng)機(jī)械式(或手動(dòng))變速器(AMT)進(jìn)行實(shí)施。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的，例如在具有較高扭矩需求的應(yīng)用中可以使用AMT。
[0028]如圖1中的代表性實(shí)施例所示，輸出軸36連接至差速器40。差速器40經(jīng)由連接至差速器40的相應(yīng)的車橋44驅(qū)動(dòng)一對(duì)車輪42。差速器向每個(gè)車輪42傳輸大約相等的扭矩，同時(shí)允許輕微的轉(zhuǎn)速差異(諸如，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí))?？梢允褂貌煌愋偷牟钏倨骰蝾愃频难b置將扭矩從動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)分配至一個(gè)或更多個(gè)車輪。在一些應(yīng)用中，例如取決于特定的運(yùn)轉(zhuǎn)模式或狀況，扭矩分配可以變化。
[0029]動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)12進(jìn)一步包括關(guān)聯(lián)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制單元(P⑶)50。雖然被示出為一個(gè)控制器，但PCU 50可以是更大的控制系統(tǒng)的一部分并且可以通過(guò)整個(gè)車輛10中的各種其它控制器(諸如，車輛系統(tǒng)控制器(VSC))控制。所以，應(yīng)理解，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制單元50和一個(gè)或更多個(gè)其它控制器可以統(tǒng)稱為“控制器”，所述“控制器”響應(yīng)于來(lái)自各種傳感器的信號(hào)而控制各種致動(dòng)器以控制多種功能，諸如起動(dòng)/停止發(fā)動(dòng)機(jī)14、運(yùn)轉(zhuǎn)M/G 18以提供車輪扭矩或給電池20充電、選擇或計(jì)劃變速器換擋等?？刂破?0可包括與各種類型的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)裝置或介質(zhì)通信的微處理器或中央處理器(CPU)。例如，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)裝置或介質(zhì)可包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和?；畲鎯?chǔ)器(KAM)中的易失性和非易失性存儲(chǔ)器。KAM是可以用于在CPU掉電時(shí)存儲(chǔ)各種操作變量的持久或非易失性存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)裝置或介質(zhì)可以使用任意數(shù)量的已知存儲(chǔ)裝置實(shí)施，諸如PR0M(可編程只讀存儲(chǔ)器)、EPR0M(電可編程只讀存儲(chǔ)器)、EEPR0M(電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)、閃存或能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的任何其它電、磁性、光學(xué)或組合的存儲(chǔ)裝置，這些數(shù)據(jù)中的一些代表由控制器使用以控制發(fā)動(dòng)機(jī)或車輛的可執(zhí)行指令。
[0030]控制器經(jīng)由輸入/輸出(I/O)接口與各種發(fā)動(dòng)機(jī)/車輛傳感器和致動(dòng)器通信，所述輸入/輸出(I/O)接口可以實(shí)施為提供各種原始數(shù)據(jù)或信號(hào)調(diào)節(jié)、處理和/或轉(zhuǎn)換、短路保護(hù)等的單個(gè)集成接口?？商娲?，在將特定的信號(hào)提供至CPU之前，一個(gè)或更多個(gè)專用硬件或固件芯片可以用于調(diào)節(jié)和處理該特定的信號(hào)。如圖1中的代表性實(shí)施例總體上示出的，PCU50可以將信號(hào)發(fā)送至發(fā)動(dòng)機(jī)14、分離離合器26、M/G 18、起步離合器34、傳動(dòng)裝置齒輪箱24和電力電子器件56和/或發(fā)送來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)14、分離離合器26、M/G 18、起步離合器34、傳動(dòng)裝置齒輪箱24和電力電子器件56的信號(hào)。盡管未明確示出，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)可以通過(guò)PCU 50控制的在上文指出的每個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)的各種功能或組件?？墒褂猛ㄟ^(guò)控制器執(zhí)行的控制邏輯直接或間接致動(dòng)的參數(shù)、系統(tǒng)和/或組件的代表性示例包括燃料噴射正時(shí)、速率和持續(xù)時(shí)間、節(jié)氣門(mén)位置、(用于火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)的)火花塞點(diǎn)火正時(shí)、進(jìn)氣/排氣門(mén)正時(shí)和持續(xù)時(shí)間、前端附件驅(qū)動(dòng)(FEAD)組件(諸如，交流發(fā)電機(jī))、空調(diào)壓縮器、電池充電、再生制動(dòng)、Μ/G運(yùn)轉(zhuǎn)、用于分離離合器26和起步離合器34以及傳動(dòng)裝置齒輪箱24的離合器壓力等。例如，通過(guò)I/O接口傳輸輸入的傳感器可以用于指示渦輪增壓器增壓壓力、曲軸位置(PIP)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)、車輪轉(zhuǎn)速(WSl、WS2)、車速(VSS)、冷卻液溫度(ECT)、進(jìn)氣歧管壓力(MAP)、加速踏板位置(PPS)、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)位置(IGN)、節(jié)氣門(mén)位置(TP)、空氣溫度(TMP)、排氣氧(EGO)或其它排氣成分濃度或存在、進(jìn)氣流量(MAF)、變速器擋位、傳動(dòng)比或模式、變速器油溫(TOT)、傳動(dòng)裝置渦輪轉(zhuǎn)速(TS)、變矩器旁通離合器34狀態(tài)(TCC)、減速或換擋模式(MDE)。
[0031]可以通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)附圖中的流程圖或類似圖表來(lái)表示通過(guò)PCU50執(zhí)行的控制邏輯或功能。這些附圖提供可以使用一個(gè)或更多個(gè)處理策略(諸如，事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等)執(zhí)行的代表性控制策略和/或邏輯。這樣，示出的各個(gè)步驟或功能可以以示出的序列執(zhí)行、并行執(zhí)行或在某些情況下省略。盡管沒(méi)有總是明確地示出，但是本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，根據(jù)使用的特定處理策略，可以反復(fù)執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)示出的步驟或功能。類似地，處理順序?qū)τ趯?shí)現(xiàn)在此描述的特征和優(yōu)點(diǎn)并非必需的，而是為了便于示出和描述才提供的?？梢灾饕谕ㄟ^(guò)基于微處理器的車輛、發(fā)動(dòng)機(jī)和/或動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制器(諸如，PCU 50)執(zhí)行的軟件中執(zhí)行控制邏輯。當(dāng)然，根據(jù)特定應(yīng)用，可以以在一個(gè)或更多個(gè)控制器中的軟件、硬件或者軟件和硬件的結(jié)合來(lái)執(zhí)行控制邏輯。當(dāng)在軟件中執(zhí)行時(shí)，可以在存儲(chǔ)有代表通過(guò)計(jì)算機(jī)執(zhí)行以控制車輛或其子系統(tǒng)的代碼或指令的數(shù)據(jù)的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)裝置或介質(zhì)中提供控制邏輯。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)裝置或介質(zhì)可以包括利用電、磁和/或光學(xué)存儲(chǔ)器以保持可執(zhí)行指令和關(guān)聯(lián)的校準(zhǔn)信息、操作變量等的許多已知物理裝置中的一個(gè)或更多個(gè)。
[0032]車輛的駕駛員使用加速踏板52提供需求的扭矩指令、功率指令或驅(qū)動(dòng)指令以推進(jìn)車輛。通常，踩下和釋放踏板52產(chǎn)生加速踏板位置信號(hào)，所述加速踏板位置信號(hào)可以分別被控制器50解讀為增加功率或減小功率的需求。至少基于來(lái)自踏板的輸入，控制器50命令來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)14和/或M/G 18的扭矩。控制器50還控制齒輪箱24內(nèi)的換擋的正時(shí)以及分離離合器26和變矩器旁通離合器34的接合或分離。與分離離合器26類似，可在接合位置和分離位置之間的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)變矩器旁通離合器34。除栗輪和渦輪之間的液力耦合產(chǎn)生的可變打滑之外，這也在變矩器22中產(chǎn)生可變打滑。可替代地，根據(jù)特定應(yīng)用，變矩器旁通離合器34可以運(yùn)轉(zhuǎn)為鎖止或打開(kāi)而不使用調(diào)節(jié)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
[0033]為了利用發(fā)動(dòng)機(jī)14驅(qū)動(dòng)車輛，分離離合器26至少部分地接合以將至少一部分發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩通過(guò)分離離合器26傳輸至M/G 18，并且再?gòu)腗/G 18傳輸通過(guò)變矩器22和齒輪箱24。M/G 18可以通過(guò)提供使軸30轉(zhuǎn)動(dòng)的額外動(dòng)力而輔助發(fā)動(dòng)機(jī)14。該運(yùn)轉(zhuǎn)模式可稱為“混合動(dòng)力模式”或“電動(dòng)輔助模式”。
[0034]為了利用M/G18作為唯一動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛，除了分離離合器26將發(fā)動(dòng)機(jī)14與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)12的剩余部分隔離開(kāi)之外，動(dòng)力流動(dòng)保持相同。這段時(shí)間期間可以停用或者關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)14中的燃燒以節(jié)省燃料。例如，牽引電池20通過(guò)線路54將存儲(chǔ)的電能傳輸至可以包括逆變器的電力電子器件56。電力電子器件56將來(lái)自電池20的DC電壓轉(zhuǎn)換成AC電壓以供M/G 18使用。P⑶50命令電力電子器件56將來(lái)自電池20的電壓轉(zhuǎn)換成提供至M/G 18的AC電壓，以將正的或負(fù)的扭矩提供至軸30。該運(yùn)轉(zhuǎn)模式可稱為“純電動(dòng)”運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
[0035]在任何運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，M/G18可以作為馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)并且為動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)12提供驅(qū)動(dòng)力。或者，M/G 18可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且將來(lái)自動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)12的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能存儲(chǔ)在電池20中。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)14為車輛1提供推進(jìn)動(dòng)力的同時(shí)，M/G 18可作為發(fā)電機(jī)。此外，在來(lái)自旋轉(zhuǎn)的車輪42的旋轉(zhuǎn)能回傳通過(guò)齒輪箱24并轉(zhuǎn)換成電能存儲(chǔ)在電池20中的再生制動(dòng)的時(shí)間期間，M/G 18還可作為發(fā)電機(jī)。
[0036]應(yīng)理解圖1中示出的示意圖僅僅是示例并且不意味著限制?？梢栽O(shè)想利用發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)兩者的選擇性接合以通過(guò)傳動(dòng)裝置進(jìn)行傳輸?shù)钠渌渲谩＠?，M/G 18可以相對(duì)曲軸28偏置、可以提供額外的馬達(dá)來(lái)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)14和/或可以在變矩器22和齒輪箱24之間設(shè)置M/G 18。在不脫離本公開(kāi)的范圍的情況下，可以設(shè)想其它配置。
[0037]相對(duì)于傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的車輛，混合動(dòng)力電動(dòng)車輛由于減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用而可以提供顯著的燃料經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)車輛通常被配置為以多個(gè)模式運(yùn)轉(zhuǎn)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)啟的運(yùn)轉(zhuǎn)模式和純電動(dòng)模式(即，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉)的至少一個(gè)。混合動(dòng)力電動(dòng)車輛通常被配置為根據(jù)針對(duì)最大燃料效率的校準(zhǔn)的算法，以多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0038]然而，一些客戶會(huì)認(rèn)為純電動(dòng)模式必然是更高效的。由此，通?？赏ㄟ^(guò)純電動(dòng)模式的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)提高客戶滿意度。因此，相對(duì)于默認(rèn)(例如，對(duì)于燃料效率是最優(yōu)的)算法，提高純電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式的間隔的持續(xù)時(shí)間和數(shù)量會(huì)是期望的。
[0039]當(dāng)減速到完全停止時(shí)，已知的混合動(dòng)力控制邏輯會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)被停機(jī)。隨后，當(dāng)從完全停止加速時(shí)，已知的混合動(dòng)力控制邏輯會(huì)在駕駛員功率需求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值是基于當(dāng)前的電池荷電狀態(tài)(SOC)和充電/放電極限的。類似地，當(dāng)以純電動(dòng)模式的速度行駛時(shí)，當(dāng)駕駛員功率需求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值，發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)被起動(dòng)。
[0040]在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，提供緩沖或緩沖區(qū)以當(dāng)駕駛員功率請(qǐng)求超過(guò)閾值時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)的純電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，緩沖區(qū)采用增加到發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值的偏移的形式。
[0041 ]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移。駕駛員功率請(qǐng)求60隨著時(shí)間變化(例如，隨著駕駛員調(diào)節(jié)加速踏板位置)。在時(shí)間11，駕駛員功率請(qǐng)求60超過(guò)基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值62?；A(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值可以是基于電池荷電狀態(tài)、放電極限和/或其它因素。因此，根據(jù)基礎(chǔ)混合動(dòng)力邏輯，發(fā)動(dòng)機(jī)通常會(huì)在時(shí)間t被起動(dòng)。
[0042]提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移64，并且將發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移64加到基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值62，以產(chǎn)生修正的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值66。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移64可以是車速的函數(shù)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移64在車輛停止時(shí)具有最大值，并且發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移64隨著車速的增加而減小。在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移被配置為:在駕駛員功率請(qǐng)求60超過(guò)基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值62之后的預(yù)定時(shí)間間隔中衰減到零，如下文中進(jìn)一步詳細(xì)討論的。
[0043]由于駕駛員功率請(qǐng)求60未超過(guò)修正的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值66，因此發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)被起動(dòng)。由此，滿足功率請(qǐng)求60同時(shí)保持車輛以純電動(dòng)模式運(yùn)轉(zhuǎn)，從而增強(qiáng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的感受。
[0044]在優(yōu)選的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移64的最大值基于電池放電極限68而被限制。電池放電極限68對(duì)應(yīng)于在當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下可由高電壓電池輸送的最大功率。當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況可包括當(dāng)前的電池荷電狀態(tài)、配件功耗和系統(tǒng)固有的放電極限。
[0045]在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，基于放電極限緩沖區(qū)72，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移進(jìn)一步受限于調(diào)整后的放電極限70。雖然可以僅在放電極限68上限制所述偏移，但根據(jù)需求，可期望提供緩沖區(qū)72以確保保留足夠的電池放電容量以起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，緩沖區(qū)72的大小優(yōu)選地基于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需要的功率量。
[0046]現(xiàn)參照?qǐng)D3，以流程圖的形式示出了根據(jù)本公開(kāi)的控制車輛的方法。所述方法在框80處開(kāi)始。如在框82處所示，混合動(dòng)力車輛以純電動(dòng)模式(即，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉)行駛。如在框84處所示，確定并存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值PSTART。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值Pstart是基于電池荷電狀態(tài)、放電極限和/或其它因素來(lái)確定的。
[0047]接著，如在框86處所示，確定并存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移Poffset。如在框88處所示，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移Poffset可以是基于包括電池放電極限、確保用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率的緩沖區(qū)、當(dāng)前車速和/或衰減比例因子的因素的。在下文中將關(guān)于框100更詳細(xì)地討論所述衰減比例因子。
[0048]如在框90中所示，接收并監(jiān)測(cè)駕駛員功率請(qǐng)求Prequest。例如，可通過(guò)駕駛員致動(dòng)加速踏板的方式來(lái)接收駕駛員功率請(qǐng)求PREQLIEST。還可基于來(lái)自巡航控制算法、自動(dòng)駕駛(self-driving)車輛算法或其它半自動(dòng)或全自動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出來(lái)接收功率請(qǐng)求Prequest。
[0049]接著，如在操作92處所示，確定駕駛員功率請(qǐng)求Prequest是否超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值Pstart。如果否，則接著如在框94處所示，控制車輛處于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉的純電動(dòng)模式。接著，控制返回到框84。因此，當(dāng)駕駛員功率請(qǐng)求保持低于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值時(shí)，車輛繼續(xù)處于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉的純電動(dòng)模式。在每次循環(huán)中由于當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的變化會(huì)引起各個(gè)偏移中的至少一個(gè)的變化，因此發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值Pstart與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移Pciffset在每次循環(huán)中被重新計(jì)算。
[0050]如果是，則接著如在操作96處所示，確定駕駛員功率請(qǐng)求Prequest是否超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值Pstart與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移Pciffset的總和。如果否，則如在框98處所;^；，延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。如在框100處所示，確定偏移衰減比例因子。提供偏移衰減比例因子以在駕駛員功率請(qǐng)求?_[1超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值Pstmt之后的預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)使Poffset衰減至零。衰減比例因子可以是在駕駛員功率請(qǐng)求Preqliest超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值Pstart之后經(jīng)歷的時(shí)間、當(dāng)前車速、電池荷電狀態(tài)和/或其它適當(dāng)?shù)淖兞康暮瘮?shù)。接著，操作繼續(xù)到框94。
[0051]如果是，則接著如在框102處所示，發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)。然后，可利用來(lái)自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的功率來(lái)至少部分地滿足駕駛員功率請(qǐng)求。
[0052]當(dāng)然，上述的變型是可行的。舉個(gè)例子，在一些實(shí)施例中，混合動(dòng)力車輛設(shè)置有“ECO”按鈕。各種車輛系統(tǒng)被配置為響應(yīng)于ECO按鈕未被激活而以第一模式運(yùn)轉(zhuǎn)，響應(yīng)于ECO按鈕被激活而以第二模式運(yùn)轉(zhuǎn)。在一些這樣的實(shí)施例中，僅當(dāng)ECO按鈕激活時(shí)才提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移。在其它的這樣的實(shí)施例中，僅當(dāng)ECO按鈕未激活時(shí)才提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移。
[0053]從上述描述可以看出，本發(fā)明提供了控制混合動(dòng)力車輛的方法，所述方法在允許時(shí)延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，由此避免在車輛從完全停車起步時(shí)或在駕駛員功率請(qǐng)求的臨時(shí)短暫增加期間的發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)。
[0054]雖然上面描述了示例性實(shí)施例，但是并不意味著這些實(shí)施例描述了本發(fā)明的所有可能的形式。更確切地講，說(shuō)明書(shū)中使用的詞語(yǔ)為描述性詞語(yǔ)而非限制，并且應(yīng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可作出各種改變。此外，可組合各個(gè)實(shí)施的實(shí)施例的特征以形成本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，包括: 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，被配置為向牽引車輪提供動(dòng)力； 控制器，被配置為:當(dāng)車速低于預(yù)定值時(shí)，響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉和功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值，延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)包括:提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移，所述偏移隨著車速的增加而減小，并且當(dāng)所述功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值與所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移的總和時(shí)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移具有基于電池放電極限的最大值。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移是基于車速和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值的。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值偏移是從查找表獲得的。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，所述控制器被配置為:響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉、功率請(qǐng)求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)閾值以及電池荷電狀態(tài)超過(guò)荷電狀態(tài)閾值，延遲發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B60W30/18GK106043276SQ201610230453
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月14日 公開(kāi)號(hào)201610230453.2, CN 106043276 A, CN 106043276A, CN 201610230453, CN-A-106043276, CN106043276 A, CN106043276A, CN201610230453, CN201610230453.2
【發(fā)明人】穆罕默德·曼蘇爾, 大窪俊介, 卡羅爾·路易絲·大久保, 保羅·斯蒂芬·布賴恩, 肯尼思·弗雷德里克, 弗洛伊德·卡德韋爾
【申請(qǐng)人】福特全球技術(shù)公司