本申請為分案申請,其母案的發(fā)明名稱為“用于控制混合動力傳動系中的功率輸出分布的系統(tǒng)、方法和裝置”,申請日為2012年1月13日,申請?zhí)枮?012800130358。
相關申請
本申請涉及并且要求保護2011年1月13日提交的名稱為system,method,andapparatusforcontrollingpoweroutputdistributioninahybridpowertrain的美國臨時專利申請61/432,324的權益,通過引用將其整體結合于此以用于所有目的。
背景技術:
該技術領域總體上涉及混合動力傳動系,并且更特別但非排外地涉及對在機動車中操作的混合動力傳動系的控制。將兩個或更多動力源引入到動力傳動系中引入了根據(jù)哪個動力源目前處于更優(yōu)的操作狀況來針對負載選擇動力源的可能性。例如,在瞬態(tài)負載情形期間,電動機可能比內(nèi)燃機更優(yōu)地做出響應,并且引入了供電動機管理該負載的瞬態(tài)部分的機會。然而,在不考慮未來操作狀況的情況下在目前狀況下選擇更優(yōu)的設備引入了達到系統(tǒng)界限(例如運行沒電的電池)的可能性。
此外,某些操作可能減少系統(tǒng)中部件的使用壽命,諸如導致電池充電的快速循環(huán)的節(jié)省燃料經(jīng)濟性的行為。此外,系統(tǒng)中的設備的數(shù)目增加包括對當對設備進行協(xié)調(diào)以滿足期望輸出時必須考慮的那些設備的約束的數(shù)目增加。對于某些操作狀況中的全輸出來說,某些設備可能不可用,例如當對電動機進行加熱時,最大功率輸出變得受限。
對設備的最優(yōu)操作決定還取決于與特定應用相對應的操作狀況和占空比。此外,當系統(tǒng)中的部件失效或者有故障時,最優(yōu)操作決定可能與當所有部件都正確操作時顯著不同,但是新最優(yōu)的確定仍然復雜。此外,部件因正常使用而隨時間的變化可能更改最優(yōu)的行為。例如,如果老化的后處理催化劑需要更頻繁再發(fā)電事件或者老化的電池的最大充電狀態(tài)比新電池中更低,則混合動力傳動系的最優(yōu)行為可能隨時間改變。
因此,在該領域中期望進一步的技術開發(fā)。
技術實現(xiàn)要素:
一個實施例是一種用于控制混合動力傳動系的獨特系統(tǒng)、裝置和方法。其他實施例包括用于校準和利用混合動力傳動系控制器的獨特方法、系統(tǒng)和裝置。從下面的描述和附圖,其他實施例、形式、對象、特征、優(yōu)點、方面和益處應變得明顯。
附圖說明
圖1是可在串行配置和并行配置之間選擇的混合動力傳動系架構的示意圖。
圖2是包括車輛動力學的示例混合動力傳動系內(nèi)的機械和電連接的示意圖示。
圖3圖示包括高和低soc目標邊界的、車輛速度和充電狀態(tài)(soc)目標之間的示例關系。
圖4是作為存儲設備健康狀態(tài)(soh)的函數(shù)的soc目標的圖示。
圖5提供作為能量存儲設備的soc和soh的函數(shù)的示例能量存儲設備約束和參數(shù)的圖示。
圖6是對確定混合動力傳動系中的電氣限制的考慮的描繪。
圖7和8描繪對于推進電功率限制的示例性計算。
圖9和10描繪對于再發(fā)電電功率限制的示例性計算。
圖11描繪對于混合動力傳動系中的發(fā)動機起動和停止操作的說明性時間線。
圖12是起動混合動力傳動系的發(fā)動機的操作的示意流程圖。
圖13是確定發(fā)動機的預測性啟動是否被指示的操作的示意流程圖。
圖14是確定soc的變化率是否指示發(fā)動機的啟動的操作的示意流程圖。
圖15是確定功率需求的變化是否指示發(fā)動機起動的操作的描述。
圖16是確定第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器預測性限制是否指示發(fā)動機的起動的操作的示意流程圖。
圖17是基于規(guī)則的控制器操作的描述。
圖18是基于規(guī)則的控制器操作的示意圖。
圖19是基于規(guī)則的控制器操作離合器的示意圖。
圖20-26描繪用于包括混合動力傳動系的系統(tǒng)的示例基本成本優(yōu)化函數(shù)。
圖27是作為包括機器軸速度和/或輸出功率的操作狀況的函數(shù)而提供的多個效率函數(shù)的圖示。
圖28到32描繪用于捕獲將示例性基本成本優(yōu)化函數(shù)使用到控制器可用數(shù)據(jù)集中且響應于該控制器可用數(shù)據(jù)集來操作運行時控制器的分析的結果的說明性實施例。
圖33描繪確定λ值來給soc偏移提供可變系統(tǒng)響應的示例操作。
圖34描繪確定λ值來給soc偏移提供可變系統(tǒng)響應的另一示例操作。
圖35描繪確定λ值來給soc偏移提供可變系統(tǒng)響應的另一示例操作。
圖36描繪確定λ值來給soc偏移提供可變系統(tǒng)響應的另一示例操作。
圖37到43描繪生成控制器校準矩陣的示例操作。
圖44圖示示例控制器基于規(guī)則的運行時邏輯。
圖45是選擇基于規(guī)則的控制器或優(yōu)化控制器的操作的示意流程圖。
圖46是操作優(yōu)化控制器的操作的示意流程圖。
圖47是用于優(yōu)化控制器的操作的圖示。
圖48是示例離合器操作的示意圖示。
圖49是示例離合器操作的另一示意圖示。
具體實施方式
為了促進理解本發(fā)明的原理的目的,現(xiàn)在將對圖中所圖示的實施例進行參考并且將使用特定語言來對其進行描述。然而,將理解,不意圖由此限制本發(fā)明的范圍,這里想到如本發(fā)明所屬領域的技術人員通常將想到的所圖示的實施例中的任何更改和其他修改以及如所圖示的實施例中說明的本發(fā)明的原理的任何進一步應用。
這里的某些描述包括被構造成執(zhí)行各種操作的控制器。在某些實施例中,控制器形成包括一個或多個計算設備的處理子系統(tǒng)的一部分,所述一個或多個計算設備具有存儲、處理和通信硬件??刂破骺梢允菃蝹€設備或分布式設備,并且控制器的功能可以由硬件或軟件來執(zhí)行。
在某些實施例中,控制器包括被構造成在功能上執(zhí)行控制器的操作的一個或多個模塊。這里包括模塊的描述強調(diào)控制器的方面的結構獨立性,并且說明了控制器的責任和操作的一個編組。在本申請的范圍內(nèi)理解執(zhí)行類似總體操作的其他編組。模塊可以以計算機可讀介質(zhì)上的硬件和/或軟件實現(xiàn),并且模塊可以分布在各種硬件或軟件部件上。
這里描述的某些操作包括解釋操作。如這里所利用的,解釋包括通過本領域中已知的任何方法來接收值,至少包括通過本領域中已知的任何手段、和/或通過接收可利用其計算解釋參數(shù)的值、和/或通過參考要被解釋成參數(shù)值的缺省值來從數(shù)據(jù)鏈路或網(wǎng)絡通信接收值,接收指示該值的電子信號(例如電壓、頻率、電流或pwm信號),接收指示該值的軟件參數(shù),從計算機可讀介質(zhì)上的存儲位置讀取該值,接收作為運行時參數(shù)的值。
這里的某些描述包括方法、技術和/或過程,其包括操作描述。所描述的操作僅被理解成是示例性的,并且操作可以被組合或分開,和被添加或移除,以及以整體或部分重新排序,除非這里明確相反地聲明。所描述的某些操作可以由在執(zhí)行計算機可讀介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品的計算機來實現(xiàn),其中該計算機程序產(chǎn)品包括使計算機執(zhí)行所述操作中的一個或多個或者向其他設備發(fā)出執(zhí)行所述操作中的一個或多個的命令的指令。
圖1是可在串行配置和并行配置之間選擇的混合動力傳動系架構100的示意圖。該架構100包括離合器108,其位于機械耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器104(或者電氣轉(zhuǎn)矩設備或etd)的第一軸和機械耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器106的第二軸之間。電氣轉(zhuǎn)矩提供器104、106中的每一個電子耦合到一個或多個電氣存儲設備(例如電池、超級電容器等等)。在某些實施例中,功率電子設備118、120位于每個電氣轉(zhuǎn)矩設備和電氣存儲設備之間,例如以便轉(zhuǎn)換電壓、整流電功率等等。
第一軸110機械耦合到負載114。這里想到本領域中已知的任何負載114,至少包括車輛驅(qū)動輪、電動機/發(fā)電機、發(fā)電機/電動機、發(fā)動機(例如水力發(fā)動機)、wer電動機等等。負載114可以包括傳動裝置、附加齒輪裝置或差動器、驅(qū)動線、機器軸等等。在第一位置中,打開的離合器108提供作為串行驅(qū)動系統(tǒng)的系統(tǒng)。第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器104可以從電氣存儲設備116汲取功率并且給負載114供電,而發(fā)動機102可以按照需要通過第二電氣轉(zhuǎn)矩設備106來對電氣存儲設備116再充電。在第二位置中,閉合的離合器108提供作為并行驅(qū)動系統(tǒng)的系統(tǒng)。發(fā)動機102和第二電氣轉(zhuǎn)矩設備106機械耦合到負載。電氣轉(zhuǎn)矩設備106、104中的任一個可以例如通過內(nèi)部離合器或通過使內(nèi)部繞組退磁來從軸去耦合,從而允許發(fā)動機102給負載114供電,和/或電氣轉(zhuǎn)矩設備106、104可以添加轉(zhuǎn)矩或者從軸110、112減掉轉(zhuǎn)矩來提供電動力或?qū)﹄姎獯鎯υO備116再發(fā)電。架構110是示例,并且這里想到在串行配置、并行配置、可選擇地串行-并行的配置、和/或具有兩個不同負載驅(qū)動轉(zhuǎn)矩提供器的其他混合配置中操作的任何系統(tǒng)。
參考圖2,圖2是示例混合動力傳動系內(nèi)的機械和電連接的系統(tǒng)200的示意圖示。系統(tǒng)200包括耦合到起動器202和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器106的發(fā)動機102。該系統(tǒng)200包括耦合到發(fā)動機102和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器106的機械附件204。機械附件204可以是可由發(fā)動機102和/或第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器106選擇性地驅(qū)動的,以及/或者可以可替換地被選擇性地電驅(qū)動。該系統(tǒng)200還包括混合離合器108,其將發(fā)動機102和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器106耦合到傳動裝置210。
該系統(tǒng)還包括第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器104,其在該示例中耦合到傳動裝置210。在某些實施例中,該系統(tǒng)200包括電氣附件208,其可以是與機械附件204不同的設備或者至少部分與機械附件204共享的設備。電氣附件208經(jīng)由功率電子設備耦合到電池116(或(一個或多個)其他電能存儲設備)。在某些實施例中,該系統(tǒng)200包括:耦合到傳動裝置210的最終驅(qū)動器212(諸如后軸齒輪和/或差動器)、耦合到最終驅(qū)動器212的車輪214、和/或影響傳動裝置210和車輛或負載的最后運動之間的動力(和/或轉(zhuǎn)矩)的傳送的車輛動力學裝置216。
圖3圖示車輛速度和充電狀態(tài)(soc)目標306之間的示例關系300。該示例包括高soc目標邊界302和低soc目標邊界304。示例關系300是非限制性的。在某些實施例中,soc目標306的形狀可以取決于電池的特性、車輛的重量和/或車輛的內(nèi)部摩擦值??梢匀菀椎卮_定諸如soc目標306之類的信息,諸如通過在所選起動和停止速度范圍之間操作所選重量的車輛以及在從變化速度范圍中的每一個的減速操作期間確定對電池116恢復的電荷量。
圖4是作為存儲設備健康狀態(tài)(soh)402的函數(shù)的soc目標412的圖示400。圖示400示出實施隨強電池(例如高soh)增加soc的目標的第一關系406。該關系406是一個示例,并可以根據(jù)對于具體應用的所選準則而確定,包括其中降低soh可以指示更高soc目標為適當?shù)年P系。在某些實施例中,將soc目標同車輛速度404的關系408與關系406進行組合以便確定最終soc目標412。示例圖示400演示了每個關系406、408提供最終soc目標412的因子,以及因子406、408之間的乘法器操作410提供最終soc目標412。
在某些實施例中,可影響最終soc目標412的其他示例性因素包括在目前狀況下對充電/放電做出響應的成本影響、與soc的偏差、和/或(電池、周圍環(huán)境等等的)溫度。所圖示的關系406、408是示例性的。乘法器操作410是示例性的,并且可以利用其他組合運算。
圖5提供作為能量存儲設備的soc和soh的函數(shù)的示例能量存儲設備約束和參數(shù)的圖示500。用于提供對soc限制的約束的示例參數(shù)包括最大放電功率限制502(例如被實現(xiàn)為實施從電池的放電率的目前soc限制)、最大充電功率限制504。最大放電功率限制502被用來確定能量存儲放電限制524,并且最大充電功率限制504被用來確定能量存儲充電限制526。在某些實施例中,在函數(shù)518中利用當前soc510來確定目前能量存儲轉(zhuǎn)換效率528。在某些實施例中,結合當前soh512來利用最大soc限制506,例如以便確定能量存儲soc上限530。在某些實施例中,利用最小soc限制508與當前soh512一起來確定能量存儲soc下限。圖示中的關系是示例性和非限制性的,并且,想到特定系統(tǒng)的本領域技術人員會容易地確定所述關系。在一個示例中,圖示500中的關系可用來確定特定校準值或各種規(guī)劃的控制行為的可行性。
圖6是對確定混合動力傳動系中的電氣限制的考慮600的描繪?;诮?jīng)由etd2(例如第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器)、存儲設備和附件的操作在電總線上可用的功率量,計算提供功率的電池的效率、提供功率的電氣轉(zhuǎn)矩設備的效率、給電氣側(cè)供電的發(fā)動機的效率(例如包括內(nèi)部發(fā)動機摩擦等等)、對第一電氣轉(zhuǎn)矩設備的發(fā)動或再發(fā)電約束。第一電氣轉(zhuǎn)矩設備的最大發(fā)動或再發(fā)電可以被用來確定特定校準值或各種規(guī)劃的控制行為的可行性。在該示例中,ηpe1和ηpe2是位于存儲設備和相應的電氣轉(zhuǎn)矩設備之間的功率電子設備(未示出)的功率轉(zhuǎn)換效率,并且ηesp是諸如電池之類的電存儲包裝(或者電能存儲設備)的轉(zhuǎn)換效率(例如,對于電池,化學-電)。
圖7和8描繪對于推進電功率限制的示例性計算700。所圖示的計算700是示例并且是非限制性的。計算700利用可用的轉(zhuǎn)換效率信息來確定從第一和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器推進的可用功率。圖9和10描繪對于再發(fā)電功率限制的示例性計算800。所圖示的計算800是示例并且是非限制性的。計算800利用可用的轉(zhuǎn)換效率信息來確定從第一和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器再發(fā)電的可用功率。
圖11描繪對于混合動力傳動系中的發(fā)動機起動和停止操作的說明性時間線。第一曲線1102描繪示例發(fā)動機經(jīng)請求的值。第二曲線1104描繪對第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的發(fā)動機起動功率命令。第三曲線1106描繪發(fā)動機速度,并且第四曲線1108描繪關于在運行狀態(tài)和/或供給燃料中考慮的發(fā)動機的狀態(tài)。
在示例1100中,在命令發(fā)動機開啟(on)之后以及在第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器主動給發(fā)動機供電之前,實現(xiàn)啟動延遲。當發(fā)動機速度達到指定值時,發(fā)動機開始自操作,并且從第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器到發(fā)動機的功率斜坡下降。在命令發(fā)動機到關閉狀態(tài)之后,在發(fā)動機被關閉之前實現(xiàn)停止延遲。
圖12是起動混合動力傳動系的發(fā)動機的過程1200的示意流程圖。該過程1200包括確定電池的soc是否指示期望發(fā)動機起動的操作1202。響應于操作1202為是,該過程1200包括命令發(fā)動機起動的操作1206。響應于操作1202為否,該過程1200包括確定當前功率需求是否指示期望發(fā)動機起動的操作1204。響應于操作1204為是,該過程1200包括命令發(fā)動機起動的操作1206。響應于操作1204為否,該過程1200還包括確定預測性啟動是否指示發(fā)動機起動的操作1208。響應于操作1208為是,該過程1200包括命令發(fā)動機起動的操作1206。
圖13是確定是否指示發(fā)動機的預測性啟動的操作1208的示意流程圖。示例操作包括確定電氣存儲設備的soc的時間導數(shù)(或其他基于時間的變化率)是否指示發(fā)動機起動被指示的操作1302。響應于操作1302為是,操作1208確定預測性啟動指示為是。響應于操作1302為否,操作1208包括確定混合動力傳動系功率輸出的時間變化率是否指示發(fā)動機起動的操作1304。響應于操作1304為是,操作1208確定預測性啟動指示為是。n示例操作確定預測性啟動是否指示發(fā)動機起動。響應于操作1304為否,操作1208包括操作1306,操作1306包括確定電氣轉(zhuǎn)矩提供器預測性限制是否指示發(fā)動機起動的操作1308。操作1308包括例如確定電氣轉(zhuǎn)矩提供器起動發(fā)動機的能力是否隨時間減小,以及確定系統(tǒng)不久就可以碰到在其中該電氣轉(zhuǎn)矩提供器將不具有起動發(fā)動機的能力的操作狀況。響應于操作1308為是,操作1208確定預測性啟動指示為是,響應于操作1308為否,操作1208確定預測性啟動指示為否。
圖14是確定soc的變化率是否指示發(fā)動機的啟動的操作1202的示意流程圖。該操作1202包括確定soc的時間變化率的操作1402以及確定電氣存儲設備的總可用存儲容量的操作1404。操作1202還包括確定時間變化率與總可用存儲容量的比率的操作。在第一示例中,操作1202包括確定來自1406的比率是否超過閾值的操作1408,并且在是的情況下提供指示發(fā)動機起動的操作1412。在否的情況下提供指示不響應于soc的時間變化率指示發(fā)動機起動的操作1412。在第二示例中,操作1202包括將來自1406的比率與預定值相乘的操作1414以及確定當前soc是否超過來自1414的乘積與最小容許soc之和的操作1416。來自操作1416的“是”的確定指示發(fā)動機起動。
在操作1202的某些實施例中,對δsoc/δt進行濾波和/或速率限制,根據(jù)電氣存儲設備的當前soh來調(diào)整1408、1416的閾值,將遲滯應用于操作1408、1416的閾值(例如以便防止發(fā)動機的起動請求切換),以及/或者可以利用其他數(shù)學運算(諸如,將比率提升到預定功率)來代替操作1414中的相乘。
圖15是確定功率需求的變化是否指示發(fā)動機起動的操作1500的描述。在某些實施例中,可以在過程1204中利用操作1500。
示例操作1500包括第一選項1502,其中通過所描述的操作或任何其他方法將功率需求的變化率歸一化成例如0-1的值。選項1502包括:將op功率的轉(zhuǎn)換后的變化率提升到預定值;將該結果與第一電氣轉(zhuǎn)矩設備的最大功率容量相乘;以及從第一電氣轉(zhuǎn)矩設備的最大功率容量中減去該結果。如果當前功率需求大于該結果,則指示發(fā)動機起動。
操作1500包括附加或可替換的選項1504,其包括:從功率需求的變化率確定從0到1的歸一化值;從第一電氣轉(zhuǎn)矩設備的最大功率容量和該歸一化值確定功率閾值;以及指示當前功率需求的發(fā)動機起動超過功率閾值。在某些實施例中,可以對功率需求的變化率進行濾波或速率限制,和/或可以將遲滯值應用于指示發(fā)動機起動和停止的功率需求閾值。
圖16是確定第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器預測性限制是否指示發(fā)動機的啟動的操作1600的示意流程圖。在某些實施例中,可以在過程1200中利用操作1600。
操作1602包括:確定當前第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器推進功率限制(例如對附件進行操作所不需要的可用功率等等)的操作1602;以及確定當前第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器推進功率限制是否已降到閾值以下的操作1640。如果操作1604為是,則操作1608將預測性限制發(fā)動機啟動設置為是,并且如果操作1604為否,則操作1606將預測性限制發(fā)動機啟動設置為否。
在某些附加或可替換實施例中,將遲滯值應用于閾值,例如以便防止請求切換。在某些實施例中,可以利用第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器推進限制隨時間的變化率、推進限制到當前推進限制的相對量值和/或到最大推進限制的相對量值的變化率來設置發(fā)動機預測性起動值。可被利用以設置發(fā)動機預測性起動值的其他值包括第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器推進限制相對于機器功率需求隨時間的變化率、從發(fā)動機起動所需的遞增功率和機器功率需求確定的閾值功率限制、以及/或者來自基于發(fā)動機尺寸和/或其他起動努力指示符的校準的閾值功率限制。
圖17是基于規(guī)則的控制器操作1700的描述。在某些實施例中,當機器功率需求大于零時,利用基于規(guī)則的控制器操作1700。在所描述的操作中,etd1是第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器,并且etd2是第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器??梢杂没旌蟿恿鲃酉档牟⑿胁僮鱽泶鎳Ш想x合器邏輯,并且可以用混合動力傳動系的串行操作來代替脫離離合器邏輯。
圖18提供描述基于當前soc而應用于電池的充電功率相對于soc目標值的變化的說明性充電曲線1802。在該示例中,隨著電池變得距目標soc更遠,充電努力增加。可以將示例曲線1802或任何其他充電努力曲線與這里描述的任何特征、算法或?qū)嵤├黄鹄?。示例操作空間圖1804圖示混合動力傳動系的速度-負載映射,其中,發(fā)動機性能曲線被映射到圖1804上。在閾值操作空間以上,如所圖示的那樣近似等于高功率操作,示例混合動力傳動系被調(diào)度成與輔助發(fā)動機的電氣部分并行配置地操作。在閾值操作空間以下,如所圖示的那樣近似等于較低功率操作,示例混合動力傳動系被調(diào)度成使發(fā)電機關閉并進行電氣操作。
圖19是包括操作空間圖1804的基于規(guī)則的控制器的示意圖。圖1804類似于來自圖18的圖1804,盡管操作分割線1910、1912、1914不需要處于相同的位置。在第一區(qū)1902處,示例混合動力傳動系在功率輔助配置中操作發(fā)動機和(一個或多個)電動機。在第二區(qū)1904處,示例混合動力傳動系在并行配置中操作發(fā)動機和(一個或多個)電動機。在第三區(qū)1906處,示例混合動力傳動系以串行方式操作,按照需要或當其被確定為高效時從第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供所有動力并從發(fā)動機對電池充電。在第四操作區(qū)1908處,示例混合動力傳動系僅對電功率進行操作,僅按照需要從發(fā)動機提供對電池的充電。
示例區(qū)1902、1904、1906、1908是非限制性的。在某些實施例中,其他示例操作包括響應于下述內(nèi)容而使離合器嚙合和/或切換為并行配置:發(fā)動機正在運行;和/或機器功率需求大于并行功率閾值。在某些實施例中,其他示例操作包括響應于下述內(nèi)容而使離合器脫離和/或切換為串行配置:機器功率需求為正但低于并行功率閾值;機器功率需求為負并且機器軸速度低于發(fā)動機熄火閾值。在某些實施例中,操作包括:在任一方向或全部兩個方向上應用遲滯(切換到并行和/或切換到串行);和/或?qū)⑦t滯應用于區(qū)1902、1904、1906、1908。
圖20-26提供對用于包括混合動力傳動系的系統(tǒng)的基本成本優(yōu)化函數(shù)的描述。圖20-26的示例是說明性且非限制性的。圖20圖示系統(tǒng)2000和示例推進效率計算。圖示了從電池116到動力的功率流2004、2006的效率(例如包括功率電子設備轉(zhuǎn)換效率)。每個電子轉(zhuǎn)矩提供器的效率2002包括電池的化學轉(zhuǎn)換效率、功率電子設備效率以及每一個電動機的電能到機械能轉(zhuǎn)換效率。
圖21圖示系統(tǒng)2100和示例發(fā)電效率計算。圖示了功率流2104、2106、2108、2110的效率。在一個示例中,示出了每個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的發(fā)電效率2102,計及電池化學作用、功率電子設備和每個轉(zhuǎn)矩提供器的機械到電轉(zhuǎn)換效率。圖示了具有經(jīng)校正的效率ηeg11的第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器120,計及當?shù)诙姎廪D(zhuǎn)矩提供器120再發(fā)電時使發(fā)動機102轉(zhuǎn)動的摩擦效應。然而,可以可替換地使用基本效率ηeg1,其中發(fā)動機102可以從第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器120機械去耦合和/或其中顯式地對發(fā)動機102的摩擦力進行建模。
圖22到26提供可用來將特定操作行為的相對成本進行比較的示例基本優(yōu)化成本函數(shù)。這里想到任何其他成本算法。示例計算考慮電池充電條件、電池放電條件和存儲電能并從電池取回電能的整個循環(huán)效率。利用下面的命名法:
注意:對于
圖27是多個效率函數(shù)2702、2704、2706、2708、2710、2712、2714的圖示,這些效率函數(shù)對應于內(nèi)燃機2702、2708、處于電動模式的電氣轉(zhuǎn)矩提供器2704、2706、以及處于發(fā)電模式的電氣轉(zhuǎn)矩提供器2710、2712、以及機械耦合到發(fā)動機的處于發(fā)電模式的第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的組合效率2714。效率函數(shù)被提供為包括電氣轉(zhuǎn)矩提供器的機器軸速度和發(fā)動機制動專用燃料消耗的操作狀況的函數(shù),并且被提供為用于發(fā)動機燃料消耗的發(fā)動機功率的函數(shù)。對圖22-26的等式的系統(tǒng)的利用需要各種操作狀況處的效率值,諸如在圖27中提供的效率值。可以容易地針對給定真實系統(tǒng)或規(guī)劃系統(tǒng)確定校準效率表。
圖28-32描繪用于捕獲將示例性基本成本優(yōu)化函數(shù)使用到控制器可用數(shù)據(jù)集中并響應于該控制器可用數(shù)據(jù)集來操作運行時控制器的分析的結果的說明性實施例。該控制器可用數(shù)據(jù)集包括行為矩陣2802并提供功率分配描述2812,其中響應于該功率分配描述而對內(nèi)燃機和多個電氣轉(zhuǎn)矩提供器進行操作。該控制器可用數(shù)據(jù)集還包括控制接口,該控制接口用于對電能存儲設備soc目標和從soc目標和當前soc確定的soc校正因子做出響應。在一個示例中,行為矩陣2802響應于機器功率需求和/或車輛速度從各種設備提供功率輸出的值。來自行為矩陣2802的特定值2804提供當前操作點。將初始功率分配描述提供給在線計算2812,在線計算2812對當前電池soc校正因子(λ)、軸速度2810的差、以及當前離合器狀態(tài)2806(或混合動力傳動系配置)進行校正。
參考圖29,圖示2900包括離合器閉合(或并行配置)并實施所有軸都以相同速度旋轉(zhuǎn)的邊界條件。利用來自電動效率映射3100的最佳效率,例如由各個電動效率映射3102、3104提供。如果離合器未閉合(或串行配置),則參考圖32,圖示3200允許總電努力的優(yōu)化,從而實施下述條件:離合器的負載側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩設備必須提供機器功率需求,并且離合器的發(fā)動機側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩設備必須提供凈零功率。允許關于soc變化的可變系統(tǒng)響應的圖32中的λ值自身可以是系統(tǒng)的串行-并行狀態(tài)和/或離合器位置的函數(shù)。
參考圖33,圖示了響應于soc相關3302而確定的λ校正值。在示例實施例中,λ計算3304非線性地遠離目標soc(在目標soc處,soc偏差=零)而增加。正和負soc偏差側(cè)可能具有非對稱λ響應。響應于車輛速度來確定圖33中的soc目標。參考圖34,圖示3400響應于soc計算3402中的一個或多個參數(shù)提供soc確定。參考圖35,利用基礎λ,并且通過電池的soh校正3502來修改該基礎λ,從而產(chǎn)生相關3504的λ輸出。在一個示例中,可以根據(jù)圖33和/或圖34的實施例來確定基礎λ值。示例相關3504包括響應于電池降級的soh而在更低的soc偏差值處更快速地增加的λ值。參考圖36,圖示3600包括soh校正因子相關3602作為放電深度、循環(huán)壽命、燃料和電的成本比率、電池化學作用的函數(shù)(例如,更魯棒的電池類型和/或電池類型的花費可以影響對soc偏差的期望響應)。
參考圖28,在運行時期間可以將行為矩陣2802存儲在控制器上。參數(shù)pdmd是機器功率需求,spdveh是車輛速度、機器軸速度或可與效率數(shù)據(jù)(例如,如圖27中所描繪)相關的其他參數(shù)。值λ是定義對soc偏差的系統(tǒng)響應的強度的電池soc校正因子。在某些實施例中,離合器狀態(tài)可以可替換地與串行或并行配置一起使用。參考圖31,到3102、3104的輸入是總電氣轉(zhuǎn)矩貢獻和機器軸速度,并且3106的輸出是電氣轉(zhuǎn)矩設備中的一個或全部兩個的轉(zhuǎn)矩貢獻。3106的輸出可以是在存在兩個設備的情況下針對任一設備的;其中一個設備由負載定義,第二設備可以由3106的輸出定義。
圖37到43描繪生成控制器校準矩陣的示例操作。圖37到43中的操作是示例并且是非限制性的,并可以被離線地或在控制器上的停機時間期間執(zhí)行,雖然足夠強大的控制器可以可替換地在運行時期間運行圖37到43的操作。示例操作確定可在控制器上的運行時期間被用作行為矩陣2802的行為矩陣的最優(yōu)或逐步改進的集合。在一個示例中,將被確定以改進混合動力傳動系的操作成本的行為矩陣2802提供給控制器作為校準矩陣。
圖37是提供定義任務分布圖(例如駕駛路線)和確定該任務上的機器軸速度的示例操作的圖示3700。任務和軸速度可以是基于數(shù)據(jù)的規(guī)劃邏輯,或者以任何其他方式被確定。在圖38中繼續(xù),圖示3800以隨機地、利用有根據(jù)的推測、或利用先前校準矩陣等等來開發(fā)行為矩陣繼續(xù)。繼續(xù)至圖39,圖示包括:將功率設備的潛在功率輸出狀態(tài)劃分成分立的操作狀況;以及通過任務來操作行為矩陣,以遺傳算法格式、蒙特卡洛格式或者通過本領域中已知的任何其他排序手段來順序地改變行為矩陣。針對可行性(例如電池功率在某些行為的情況下運行得太低等等)來檢驗每個潛在的解,并且將可行解的最適合成員傳遞到下一代。繼續(xù)至圖42,圖示3800包括復制和允許成員之間的基因交叉,并且繼續(xù)至圖43,應用期望的突變率。根據(jù)任何期望的準則(諸如降低的改進率),針對收斂來檢驗解。在某些實施例中,可以提供在確定收斂之后的最適合成員作為校準矩陣。
圖44圖示示例控制器基于規(guī)則的運行時邏輯4400。確定機器功率需求4402。如果混合動力傳動系以串行功率模式操作,則進行轉(zhuǎn)移至串行操作4404。如果混合動力傳動系以并行功率模式操作,則進行轉(zhuǎn)移至并行功率模式4406。在串行功率模式4404中,如果機器功率需求的變化超過給負載供電的電氣轉(zhuǎn)矩提供器上可用的功率,則邏輯4400轉(zhuǎn)移到并行操作模式請求4412。從并行操作模式請求4412,如果不允許并行操作模式,則邏輯4400轉(zhuǎn)移到給負載供電的電氣轉(zhuǎn)矩提供器的最大功率輸出模式4420。在最大功率輸出模式4420處,注意,機器功率需求是不可實現(xiàn)的。
如果在并行操作模式請求4412處允許并行操作模式,則邏輯4400轉(zhuǎn)移到并行操作4418。在并行操作4418期間,示例操作包括使離合器的發(fā)電機側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率輸出最大并補足來自發(fā)動機的任何附加所需功率以實現(xiàn)機器功率需求。
在串行操作4404處,如果目前機器功率需求中存在比從給負載供電的電氣轉(zhuǎn)矩提供器可用的負功率更大的負變化,則邏輯4400以請求負功率輔助的并行操作和/或提供以最低可用功率給負載供電的電氣轉(zhuǎn)矩提供器來結束。
在串行操作4404處,如果機器功率需求中的變化處于給負載供電的電氣轉(zhuǎn)矩提供器的能力之內(nèi),則例如,如這里所述的那樣根據(jù)預定行為矩陣來執(zhí)行優(yōu)化算法4408。在另一示例中,可以執(zhí)行如在圖46-47中所示的運行時優(yōu)化或類似的操作。
在并行操作4406處,如果請求了比在離合器的負載側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩提供器上可用的更大的正功率需求變化,則操作4416包括:使該離合器的負載側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩提供器最大;使該離合器的發(fā)動機側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩提供器增加或最大;以及提供機器功率需求與發(fā)動機的平衡。
在并行操作4406處,如果請求了比在離合器的負載側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩提供器上可用的更大的負功率需求變化,則操作4414包括:使該離合器的負載側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩提供器最??;使該離合器的發(fā)動機側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩提供器減小或最小;以及提供機器功率需求與發(fā)動機的平衡(例如,如果有的話,下降至發(fā)動機制動最大值)。
在并行操作4406處,如果請求了比在離合器的負載側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩提供器上可用的更小的機器功率需求變化,則例如,如這里所述的那樣根據(jù)預定行為矩陣來執(zhí)行優(yōu)化算法4408。在另一示例中,可以執(zhí)行如在圖46-47中所示的運行時優(yōu)化或類似的操作。
圖44中描述的操作提供了當機器功率需求變化較小且處于要滿足的電氣轉(zhuǎn)矩設備中的一個的能力之內(nèi)時的優(yōu)化例程。操作提供了在有機會在更穩(wěn)定的操作時段期間優(yōu)化操作的情況下對機器功率需求變化的快速響應。所描述的操作是說明性的并且是非限制性的。
參考圖45,圖示了操作優(yōu)化控制器的過程4500的示意流程圖4500。該過程包括:確定soc目標的操作4502;以及確定機器功率需求中的變化是否大于離合器的負載側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩提供器的操作4504。響應于操作4504為是,該過程4500包括操作基于規(guī)則的控制器的操作4508(例如參見圖44,操作4414、4416、4412)。響應于操作4504為否,該過程4500包括操作優(yōu)化控制器的操作4506——離線校準的(例如行為矩陣)或諸如圖46和47中之類的過程。
圖46是操作優(yōu)化控制器的過程4600的示意流程圖。過程4600的操作包括訪問前一循環(huán)成本和確定當前循環(huán)成本(操作4602);確定成本是增加(操作4604為否)還是減少(操作4604為是)。在操作4604指示否的情況下,誤差降級并且使(例如,設備之間的功率分配的)遞增方向反轉(zhuǎn)(操作4608),遞增功率分配(4610),調(diào)整離合器的負載側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩提供器以滿足瞬態(tài)功率需求(操作4612),以及輸出響應于功率分配遞增和對離合器的負載側(cè)上的電氣轉(zhuǎn)矩提供器的瞬時調(diào)整的更新后的功率命令(操作4614)。在成本減少的情況下(操作4604為是),該過程包括繼續(xù)沿相同方向遞增功率分配描述的操作4616以及結束的操作4610、4612、4614。因此,該過程4600使功率分配描述“走”進有利的成本狀況,在運行時可操作,并提供對機器功率需求中的變化的快速響應。
在圖46和47的某些實施例中,操作包括:將噪聲函數(shù)應用于遞增值和/或成本比較值;以及/或者利用成本變化的符號或作為誤差值的成本變化率來操作閉環(huán)控制器。該閉環(huán)控制器可以是p、pi、模糊邏輯或其他控制器類型。示例閉環(huán)控制器包括增益調(diào)度或用于按照期望增大響應(功率分配描述中的變化率)的其他特征,例如其中成本的變化率較高。在某些實施例中,可以將遞增應用于發(fā)動機總電貢獻分割;然后,應用附加遞增邏輯以在電系統(tǒng)內(nèi)進行分割,或者應用僅對發(fā)動機總電分割應用的遞增,其中,規(guī)則或效率查找值(例如,如在圖31中那樣)確定如何在etd(電氣轉(zhuǎn)矩設備)之間分割總電貢獻。
圖47是用于確定操作的當前成本4718的優(yōu)化控制器的操作4700的圖示。在一個示例中,操作4700可與諸如圖46中圖示的過程4600一起使用。操作4700是自解釋的,但是這里提供一些澄清。當?shù)诙姎廪D(zhuǎn)矩提供器的功率為正時,開關4702提供第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的總效率(功率電子設備效率乘以存儲設備和驅(qū)動效率)的倒數(shù)的輸出,并且否則,該開關4702提供第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的總效率。乘積框4706提供第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的等效燃料成本。開關4704根據(jù)電動或發(fā)電狀態(tài)提供對于第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的增益值。乘積框4708提供第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的總效率,開關4710基于第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電動狀態(tài)提供總效率或其倒數(shù),開關4712根據(jù)電動或發(fā)電狀態(tài)提供對于第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的增益值,并且乘積框4714提供對于第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的等效燃料成本。求和框4716輸出對于混合動力傳動系的當前操作狀況輸出的等效燃料成本。
操作4700是說明性且非限制性的。這里確定對于混合動力傳動系等效的燃料成本或其他成本的其他操作。在某些實施例中,操作4700歸一化成無單位成本值、貨幣成本(例如$)或其他所選基線以用于比較。在某些實施例中,確定對于排放、可聽噪聲、后處理操作、后處理部件的再發(fā)電、對電池或后處理部件的使用壽命影響的成本或者任何其他成本值。通過任何方法來確定soc校正成本,所述任何方法包括用于生成和存儲電池功率的總充電循環(huán)效率、未來充電源(例如,存在于目的地處的充電器)的燃料相對于再發(fā)電估計、和/或利用圖33-36中的原理確定的成本(例如,作為f(λ)的soc校正成本)。soc校正成本還可以包括積分項以在偏差隨時間持續(xù)時增加成本。在某些實施例中,燃料lhv可以包括標稱發(fā)動機熱效率和/或當前發(fā)動機熱效率。
參考圖48,圖示了示例離合器操作4800。在第一操作4802中,離合器是打開的,并且以全電模式(從etd1)推動車輛。在第二操作4804中,離合器是打開的,并且以全電模式推動車輛,其中已請求發(fā)動機起動。在第三操作4806中,離合器是閉合的,并且以并行操作模式從發(fā)動機和電氣設備二者推動車輛——在操作4806中電池放電。在第四操作4808中,離合器是閉合的,并且以并行操作模式推動車輛,其中發(fā)生電池充電。參考圖49,圖示了另一示例離合器操作4900。在操作4902中,離合器是打開的,并且以串行操作模式推動車輛,其中發(fā)動機通過第二電氣轉(zhuǎn)矩設備來給電池充電。在另一操作4904中,離合器是打開的,并且未推動車輛——第一電氣轉(zhuǎn)矩設備使車輛動能返回到電池。在另一操作4906中,車輛停止,離合器打開,并且發(fā)動機通過第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器來給電池再充電。
描述了用于控制混合動力傳動系的示例性技術。該技術包括確定機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度的操作,并且響應于該機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度,該技術包括確定機器功率需求的操作。確定機器軸轉(zhuǎn)矩需求的操作包括本領域中理解的任何轉(zhuǎn)矩確定,包括但不限于解釋加速器踏板位置或請求、解釋巡航控制或功率輸出控制位置或請求值、解釋數(shù)據(jù)鏈路或網(wǎng)絡提供的轉(zhuǎn)矩請求。確定機器軸速度的操作包括本領域中理解的任何軸速度確定,該軸速度確定包括接收表示機器軸速度的傳感器輸入、從數(shù)據(jù)鏈路或網(wǎng)絡接收機器軸速度值、和/或接收可根據(jù)其計算機器軸速度的其他參數(shù)的一個或多個值。
機器功率需求是在機器軸處以目前機器軸速度實現(xiàn)機器轉(zhuǎn)矩需求的可用功率的描述。機器軸包括位于在機器中所包括的混合動力傳動系內(nèi)的所有功率提供部件下游的任何功率接收設備。例如而不進行限制,機器軸可用是驅(qū)動線、傳動尾軸輸出、車輛的后軸、功率傳出軸、泵輸入軸。
機器包括混合動力傳動系。如這里所使用的那樣,混合動力傳動系包括具有以不同功率機制操作的至少兩個功率提供器的功率提供設備。示例性混合動力傳動系包括內(nèi)燃機和至少兩個電氣轉(zhuǎn)矩提供器。另一示例性混合動力傳動系包括內(nèi)燃機和液壓轉(zhuǎn)矩提供器。在某些實施例中,這里陳述電氣轉(zhuǎn)矩提供器的描述可以適用于液壓轉(zhuǎn)矩提供器,并且這里陳述電能存儲設備的描述可以適用于液壓蓄能器。此外,這里陳述位于電氣轉(zhuǎn)矩提供器和電能存儲設備之間的功率電子設備的描述可以適用于液壓動力系統(tǒng)內(nèi)的功率轉(zhuǎn)換器。
該示例性技術還包括響應于確定機器軸速度為零并且機器軸轉(zhuǎn)矩需求大于零而將機器功率需求調(diào)整為非零值的操作。本領域技術人員將認識到,當軸速度為零時,實現(xiàn)給定轉(zhuǎn)矩目標所需的機器功率為零;然而,當轉(zhuǎn)矩請求大于零時,預期機器的最終功率輸出為大于零的值。經(jīng)調(diào)整的功率值是本領域中理解的任何零速度功率值。示例性經(jīng)調(diào)整的功率值包括根據(jù)所選操作員感覺所期望的發(fā)動功率確定的車輛發(fā)動功率和/或被確定以避免對任何驅(qū)動線或動力傳動系部件的損害并提供期望初始加速度的零速度功率值——例如,傳動裝置內(nèi)的限制、驅(qū)動線或者后軸齒輪可以定義零速度功率限制。在某些實施例中,響應于車輛質(zhì)量或其他負載慣性描述來確定零速度功率值,其中車輛質(zhì)量或負載慣性描述是可用的。
該示例性技術還包括確定內(nèi)燃機和一個或多個電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配描述的操作。該功率分配描述是由每個部件提供以使得來自每個部件的功率之和組合成機器功率需求的功率量。功率分配描述可以是絕對或相對值。該技術還包括響應于該功率分配描述對內(nèi)燃機和(一個或多個)電氣轉(zhuǎn)矩提供器進行操作。響應于該功率分配描述對內(nèi)燃機和(一個或多個)電氣轉(zhuǎn)矩提供器進行操作包括但不限于:根據(jù)該功率分配描述從設備提供功率;和/或根據(jù)該功率分配描述來從每個設備的當前功率輸出向來自設備的功率可接受地進展。
例如,該功率分配描述可以包括:50%是要由內(nèi)燃機提供的機器功率需求;25%來自第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器;以及25%來自第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器,并且該技術相應地操作設備。在某些實施例中,設備被機械耦合以便以相同的速度或以設備之間的固定比率的速度進行操作,并且該技術包括以固定速度針對每個設備提供所確定的功率量。在另一示例中,在所有設備都以1,000rpm進行操作的情況下,該技術包括:以轉(zhuǎn)矩值操作內(nèi)燃機以便以1,000rpm針對內(nèi)燃機提供所確定的功率貢獻;以及以所選轉(zhuǎn)矩操作每一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器以便以1,000rpm針對每一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供所確定的功率量。在某些實施例中,通過功率分割器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器或者允許每個設備的速度以彼此之間的相對比率浮動或改變的其他設備來耦合功率設備。
示例性技術還包括確定包括作為發(fā)動機功率輸出的函數(shù)的發(fā)動機操作成本的發(fā)動機成本函數(shù)的操作。發(fā)動機成本函數(shù)可以計及以機器軸速度實現(xiàn)發(fā)動機功率輸出的特定成本,或者發(fā)動機成本函數(shù)還可以計及以在其中允許發(fā)動機的速度改變的可允許速度的范圍內(nèi)的所選速度實現(xiàn)發(fā)動機功率輸出的特定成本。特定成本包括燃料成本、發(fā)動機磨損成本、油料使用壽命成本和/或本領域中理解的任何其他成本。在某些實施例中,根據(jù)實現(xiàn)發(fā)動機功率輸出所估計的燃料消耗來確定特定成本。例如,可以實現(xiàn)映射制動燃油消耗(bsfc)的速度-負載表來確定內(nèi)燃機的特定成本。附加地或可替換地,提供所考慮的系統(tǒng)中的遞增成本(例如針對發(fā)動機重建的等效英里或美元、針對發(fā)動機機油更換的等效英里或美元等等)以便考慮到成本函數(shù)中。
該示例性技術還包括確定包括作為電氣轉(zhuǎn)矩提供器功率輸出的函數(shù)的電氣轉(zhuǎn)矩提供器操作成本的電氣成本函數(shù)的操作。在某些實施例中,該電氣成本函數(shù)確定利用電氣轉(zhuǎn)矩提供器來提供功率的等效燃料成本。示例性等效燃料成本包括對應功率電子設備的效率,其中功率電子設備在電氣上位于對應的電氣轉(zhuǎn)矩提供器和電能存儲設備之間。
電氣成本函數(shù)還可以包括轉(zhuǎn)換來自電能存儲設備的功率以便提供給電氣轉(zhuǎn)矩提供器的效率。在某些實施例中,利用電能存儲設備上的目前單位的電荷、通過功率電子設備轉(zhuǎn)換該單位的電荷、將該單位的電荷耗散在電氣轉(zhuǎn)矩提供器中以提供機械功率、在內(nèi)燃機中消耗后續(xù)單位的燃料以給發(fā)電機供電、將該發(fā)電機中的機械功率轉(zhuǎn)換成通過功率電子設備提供給電能存儲設備的單位的電荷以代替處于目前消耗的考慮下的目前單位的電荷的整個循環(huán)效率。除了該整個循環(huán)效率之外,并且,附加或可替換實施例還考慮將由再發(fā)電制動提供的所有未來充電事件的所估計出的一小部分,以及再發(fā)電制動的效率。例如,再發(fā)電制動將所有電功率的5%提供給電能存儲設備的實施例可以指示相對于再發(fā)電制動將所有電功率的10%提供給電能存儲設備的實施例的來自電氣成本函數(shù)的更高成本。
在某些實施例中,電氣成本函數(shù)包括發(fā)電操作區(qū),并且該電氣成本函數(shù)包括電能存儲效率和/或電能存儲效率和恢復效率(即,整個存儲和恢復循環(huán)效率)。例如,由成本函數(shù)來描述提供比機器功率需求更大的功率輸出的內(nèi)燃機的成本(其中,電氣轉(zhuǎn)矩提供器同時在發(fā)電操作區(qū)中進行操作),并且當確定功率分配描述時考慮所述內(nèi)燃機的成本。在某些實施例中,該技術還包括響應于發(fā)動機成本函數(shù)和電氣成本函數(shù)來確定功率分配描述的操作。
電氣成本函數(shù)可以是對整個電氣系統(tǒng)進行平均的函數(shù)和/或針對每個電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供的函數(shù),其中每個電氣轉(zhuǎn)矩提供器被獨立地考慮。在某些實施例中,通過確定包括作為第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器功率輸出的函數(shù)的第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器操作成本的第二電氣成本函數(shù)來獨立地考慮第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器。該技術還包括進一步響應于發(fā)動機成本函數(shù)、電氣成本函數(shù)和第二電氣成本函數(shù)來確定功率分配描述。示例性第二電氣成本函數(shù)還包括與第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器相對應的功率電子設備的效率。在某些實施例中,第二電氣成本函數(shù)包括發(fā)電操作區(qū),并計及第二存儲效率和/或第二存儲和恢復循環(huán)效率。
在某些實施例中,該技術包括以一個或多個操作模式來操作混合動力傳動系。在第一操作模式中,該技術包括:使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間脫離;以及利用第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器來提供所有機器功率需求。在第二操作模式中,該技術包括:使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合;以及利用內(nèi)燃機來提供所有機器功率需求。在第三操作模式中,該技術包括:使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合;以及在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配機器功率需求。在第四操作模式中,該技術包括:使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合;以及在內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配功率。在第五操作模式中,該技術包括:使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合;以及在第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配功率。在第六操作模式中,該技術包括:使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合;以及在內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配功率。所描述的操作模式是示例性的并且非限制性的。在某些實施例中,離合器包括打開和閉合之間的位置范圍。在某些實施例中,混合動力傳動系可以在沒有離合器的情況下工作,包括處于串行或并行布置,并且還包括通過經(jīng)由功率分割器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器或本領域中已知的其他耦合裝置將來自發(fā)動機和一個或多個附加功率提供器的功率進行耦合。
示例性技術還包括確定成本部署參數(shù)以及響應于該成本部署參數(shù)和多個對應的成本函數(shù)來確定每一個成本函數(shù)的操作。例如,成本部署參數(shù)可以包括多個駕駛循環(huán)路線,每一個具有對成本函數(shù)的效應,其中該技術包括響應于該成本部署參數(shù)來選擇成本函數(shù)或成本函數(shù)集合中的一個。根據(jù)成本部署參數(shù)的成本函數(shù)效應的非限制性示例包括排放成本效應(例如由于變化的排放目標或處罰)、燃料經(jīng)濟成本效應、油料使用壽命成本效應、系統(tǒng)響應度成本效應、噪聲排放成本效應和/或電池使用壽命效應。成本部署參數(shù)的實現(xiàn)允許本領域技術人員根據(jù)系統(tǒng)的環(huán)境或操作員的優(yōu)先級來對總成本的不同方面進行優(yōu)先級排序。
例如,第一成本部署參數(shù)對應于第一成本函數(shù)集合,第二成本部署參數(shù)對應于第二成本函數(shù)集合,并且該技術包括確定要在該技術的目前應用中利用第一成本部署參數(shù)還是第二成本部署參數(shù)。另外的示例性成本部署參數(shù)包括占空比類別和/或駕駛路線參數(shù)。響應于成本部署參數(shù)來確定每個成本函數(shù)的示例性操作包括:選擇與成本部署參數(shù)相對應的成本函數(shù);和/或根據(jù)成本部署參數(shù)來在兩個鄰近成本函數(shù)之間進行內(nèi)插。
該技術的某些其他實施例包括響應于電氣存儲設備充電狀態(tài)(soc)來調(diào)整功率分配描述的操作。示例性技術包括確定(一個或多個)電氣成本函數(shù),該電氣成本函數(shù)描述作為對應電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率輸出的函數(shù)并且還作為電能存儲設備的soc的函數(shù)的(一個或多個)電氣轉(zhuǎn)矩提供器操作成本。
在某些實施例中,該技術包括確定車輛速度和響應于機器功率需求和車輛速度來確定功率分配描述。在另一實施例中,該技術包括確定作為車輛速度和機器功率需求的二維函數(shù)的多個標稱功率分配描述。該技術還包括通過利用多個標稱功率分配描述執(zhí)行查找操作來確定功率分配描述。例如,該查找操作包括:將車輛速度和機器功率需求交叉參考至具有標稱功率分配描述的表;以及選擇與車輛速度和機器功率需求最接近的標稱功率分配描述。示例性查找操作還可以包括在一個維度或全部兩個維度中進行內(nèi)插和/或外插。
某些示例性實施例包括在內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間提供功率分配的功率分配描述。示例性技術還包括響應于確定第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供整個機器轉(zhuǎn)矩需求來使位于內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的離合器脫離。
在某些實施例中,發(fā)動機成本函數(shù)包括發(fā)動機的排放成本——例如根據(jù)處于由目前發(fā)動機速度和發(fā)動機的所想到的功率貢獻指示的速度和轉(zhuǎn)矩的發(fā)動機的標稱排放而確定。另一示例性實施例包括具有第二排放成本的發(fā)動機成本函數(shù)。例如,可以針對nox排放確定第一發(fā)動機排放成本,并且可以針對顆粒排放確定第二發(fā)動機排放成本。針對發(fā)動機成本而利用的發(fā)動機排放的非限制性示例包括nox輸出的成本、co輸出的成本、co2輸出的成本、顆粒輸出的成本、根據(jù)在所考慮的發(fā)動機操作狀況下估計的油料利用率而確定的金屬或灰燼輸出的成本、和/或在所考慮的發(fā)動機操作狀況下估計的竄氣的排放的成本??梢愿鶕?jù)任何可用的經(jīng)濟項來確定任何排放值的量化,所述經(jīng)濟項至少包括排放達標的成本、根據(jù)市場考慮確定的排放高效車輛的經(jīng)濟值、各種車輛排放水平的監(jiān)管成本和/或在釋放之后從環(huán)境中移除所考慮的排放的成本。
在某些其他實施例中,發(fā)動機成本函數(shù)還包括次級效應成本。示例性且非限制性次級效應成本包括后處理部件的遞增壽命損耗、后處理部件的遞增再發(fā)電成本、和/或后處理部件的遞增操作成本。
例如而不進行限制,發(fā)動機操作狀況可能對后處理部件的壽命損耗貢獻遞增量——例如通過將遞增的顆粒量貢獻給顆粒過濾器,該過濾器將在將移除后處理部件的使用壽命的遞增量且耗費可量化的量的某未來時間處需要再發(fā)電事件。相應地,根據(jù)后處理部件的遞增壽命損耗的成本可歸因于發(fā)動機的顆粒排放,對顆粒排放的直接排放成本來說是次要的。
在另一示例中,并且在不進行限制的情況下,發(fā)動機操作狀況可以將遞增量貢獻給后處理部件的再發(fā)電成本,和/或抵消后處理部件的再發(fā)電成本。在該示例中,將被動再發(fā)電量提供給后處理部件(例如通過針對要被氧化的遞增量的煤煙提供足夠的溫度和氧氣)的發(fā)動機操作狀況可以被認為是比提供低溫度且將隨時間需要主動(以及很可能地,燃料消耗)再發(fā)電努力的發(fā)電機操作狀況更低成本的操作。可以在發(fā)動機成本函數(shù)中量化并考慮關聯(lián)的燃料成本、后處理部件壽命成本(例如由于來自主動再發(fā)電的后處理部件中的相對于被動再發(fā)電更高的溫度)、或者關于對后處理部件進行再發(fā)電的與發(fā)動機操作狀況相關聯(lián)的其他成本。在某些其他實施例中,排放成本或次級效應成本中的一個或多個包括成本函數(shù)中的不連續(xù)性。
在另一示例中,發(fā)動機操作狀況對后處理部件的遞增的操作成本做出貢獻。例如而不進行限制,選擇性催化還原(scr)系統(tǒng)響應于來自內(nèi)燃機的nox排放而提供試劑(典型地,尿素或nh3)。相應地,發(fā)動機操作狀況和關聯(lián)的nox輸出對scr系統(tǒng)的操作成本做出貢獻,并且與nox排放相關聯(lián)的次級成本可以被量化。在另一實施例中,在某些scr系統(tǒng)中,發(fā)動機中的no與no2的比率影響scr系統(tǒng)的效率,并且可以在確定nox排放的次級成本時利用發(fā)動機的特定nox成分。
可以在機器功率需求為正或負時執(zhí)行所描述的功率分配操作,并且系統(tǒng)中的任何功率提供器可以提供正或負量值的功率,而不管機器功率需求的量值如何。示例性且非限制性示例包括機器功率需求為正,其中內(nèi)燃機提供正功率并且電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供負功率(例如對電池再發(fā)電)。另一示例性且非限制性示例包括機器功率需求為正,其中內(nèi)燃機提供負功率(例如通過在不進行燃料供給的情況下電動供電)并且電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供正功率。
在某些實施例中,功率分配描述包括發(fā)動機制動目標功率值。該發(fā)動機制動目標功率值包括要由發(fā)動機提供的負的功率量。該發(fā)動機根據(jù)在特定系統(tǒng)中可用的部件提供負功率,包括但不限于通過壓縮制動、具有可變閥定時的壓縮制動、來自可變幾何結構渦輪機或排氣節(jié)流閥的反壓提供的負功率、來自由進氣節(jié)流閥提供的真空的負功率、和/或本領域中理解的任何其他負功率實現(xiàn)。在某些實施例中,負功率可能僅在離散的遞增中可用(例如根據(jù)用于壓縮制動的汽缸的數(shù)目)。在某些實施例中,根據(jù)從發(fā)動機可用的離散負功率遞增來校正功率分配描述,和/或發(fā)動機選擇最接近的負功率操作狀況并且電氣轉(zhuǎn)矩提供器校正機器功率輸出以滿足機器功率需求。
另一示例性技術包括確定機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度的操作,并且響應于該機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度,該技術包括確定機器功率需求的操作。該技術還包括確定內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配描述的操作。該技術還包括確定離合器位置的操作,其中離合器位置被嚙合或脫離。這里的描述利用離合器位置,然而,除非明確相反地陳述,某些實施例確定混合動力傳動系是處于并行布置還是串行布置,其中離合器嚙合對應于并行布置,而離合器脫離對應于串行布置。
對于具有離合器的實施例,該離合器介于第一側(cè)上的第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器與第二側(cè)上的內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間。在某些其他實施例中,負載處于離合器的具有第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的一側(cè)上。負載接收混合動力傳動系的功率輸出并處于混合動力傳動系中的所有功率提供部件下游的任何位置。示例性且非限制性負載包括車輛的驅(qū)動輪、傳動尾軸、車輛驅(qū)動線、功率傳出軸或者發(fā)電機輸出軸。
該示例性技術還包括響應于車輛速度和機器功率需求來確定基線功率分配描述的操作。在某些實施例中,可以用負載動能描述(諸如飛輪、旋轉(zhuǎn)機器等的旋轉(zhuǎn)動能)來代替車輛速度。該技術還包括確定電能存儲設備的soc偏差的操作。該soc偏差是電能存儲設備的目前soc與電能存儲設備的目標soc之間的差值。
該電能存儲設備電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器。這里的描述包括耦合到這兩個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的單個電能存儲設備,然而,除非明確相反地陳述,電能存儲設備可以耦合到僅單個電氣轉(zhuǎn)矩提供器。此外,附加的電能存儲設備可以存在于給定的系統(tǒng)中,每個設備都耦合到至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器。例如而不進行限制,超級電容器或者超電容器可以被合并到電氣系統(tǒng)中并提供附加的電能存儲容量和電能瞬態(tài)控制。
該示例性技術還包括響應于soc偏差和離合器位置來調(diào)整基線功率分配描述的操作。在某些實施例中,確定電能存儲設備的soc偏差包括確定目前soc和目標soc之間的差值。在某些實施例中,該技術包括響應于目前車輛速度、電能存儲設備的溫度、電能存儲設備的健康狀態(tài)(soh)、機器功率需求和/或隨時間積分的充電狀態(tài)偏差來調(diào)整soc偏差的操作。調(diào)整soc偏差的操作包括對目標soc的調(diào)整和/或確定目前soc和目標soc之間的差值下游的對soc偏差的直接調(diào)整。
響應于目前車輛速度來調(diào)整soc偏差的示例性操作包括:響應于增加的車輛速度來減小soc偏差;和/或響應于增加的車輛速度來減小soc目標值。在某些實施例中,響應于確定車輛的將響應于未來減速事件而被再充電到電池的動能的量來進行soc目標值的減小。發(fā)電機的效率、發(fā)電機和電能存儲設備之間的功率電子設備的效率和電能存儲的化學效率都可以被估計或計算以便確定soc目標值。另外,估計或計算有可能要被恢復的車輛動能的摩擦力。
在某些實施例中,可以例如通過追蹤車輛減速事件之前的soc和之后的soc來考慮車輛的操作歷史。猛烈地利用行車制動器的駕駛員將產(chǎn)生較低的再發(fā)電恢復百分比,并且減速太慢從而允許發(fā)動機和車輛摩擦以提供大量減速力的駕駛員同樣將產(chǎn)生較低的再發(fā)電恢復百分比。相應地,在某些實施例中,該技術還包括追蹤數(shù)據(jù)以便響應于車輛速度確定soc恢復值,以及響應于車輛速度和soc恢復值二者來提供soc偏差調(diào)整。
響應于電能存儲設備的溫度來調(diào)整soc偏差的示例性操作包括響應于電能存儲設備的較低溫度增加soc目標值和/或增加soc偏差。在某些電池中,響應于較低的電池溫度來減小電池的存儲容量。具有通常由電池制造商提供和/或通過簡單的經(jīng)驗采樣提供的信息的本領域技術人員已知隨溫度的電池容量減小的具體量。在某些實施例中,目標soc被增加以計及隨溫度增加的電池容量。在某些實施例中,僅利用增加的電池容量的一小部分,尤其在一個示例中,其中,預期后續(xù)電池溫度降低(導致后續(xù)放電而不管系統(tǒng)需要如何)。預期后續(xù)放電的示例性情形包括環(huán)境溫度已明顯降低的確定和/或混合動力傳動系的低負載操作的延長時段。
響應于電能存儲設備的soh調(diào)整soc偏差的示例性操作包括響應于電能存儲設備的減小的soh來增加soc偏差(例如增加對soc偏差的系統(tǒng)響應)的操作、響應于減小的soh來減小soc目標(例如識別出電能存儲設備的總?cè)萘勘粶p小和/或電能存儲設備的每個充電循環(huán)降低使用壽命)的操作、和/或響應于減小的soh來增加soc目標(例如識別出電能存儲設備的每個充電循環(huán)降低使用壽命)的操作。在某些實施例中,根據(jù)目前操作狀況來進一步確定對響應于減小的soh來調(diào)整soc目標的響應。示例性操作包括:在高度瞬態(tài)條件期間響應于減小的soh來增加目標soc以便防止電能存儲設備變成耗盡的;以及在穩(wěn)態(tài)條件期間響應于減小的soh來循環(huán)地增加和/或減小目標soc以便使電能存儲設備充電循環(huán)的數(shù)目最小。
響應于機器功率需求來調(diào)整soc偏差的操作包括響應于高機器功率需求而減小soc偏差和/或soc目標值的操作。響應于高機器功率需求而減小soc目標值使對機器功率需求的初始系統(tǒng)響應最大。在某些實施例中,響應于持續(xù)的高機器功率需求,增加soc目標值,例如在內(nèi)燃機已達到可單獨利用發(fā)動機來滿足機器功率需求的操作點之后。soc目標值的增加允許系統(tǒng)具有額外的能量容量以便對正在進行的功率需求做出響應。
響應于隨時間積分的soc偏差來調(diào)整soc偏差的操作包括當soc偏差持續(xù)時增加soc偏差的操作。在某些實施例中,積分soc偏差上的增益被有意地定位成允許soc中的指定量的過沖/下沖,以避免使soc過快地循環(huán)以及使電能存儲設備的質(zhì)量降級。在某些可替換或附加實施例中,積分soc偏差上的增益被定位成允許soc在指定的時間段內(nèi)偏離,但迫使soc目標在延長的時段之后遠離目標。指定的時間段可能與soc偏差被認為有益的事件發(fā)生的時間有關,例如爬矮山或者從較低速斜坡融合到州際公路上的時間。積分soc的所描述的利用是示例性且非限制性的。
示例性基線功率分配描述包括總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻。示例性技術還包括:響應于確定離合器嚙合,通過響應于機器軸速度而在第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配總電氣貢獻來調(diào)整基線功率分配描述的操作。例如,該系統(tǒng)包括第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器,并且該技術包括:以目前機器軸速度確定電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的效率和最大功率:以及針對電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個選擇使總電氣貢獻效率最大的功率。
在某些實施例中,該技術還包括響應于soc偏差來確定去往電能存儲設備的凈功率通量的操作。示例性技術還包括進一步響應于凈功率通量來調(diào)整基線功率分配描述。在某些實施例中,將凈功率通量添加到總電氣貢獻,并且從總發(fā)動機貢獻減去凈功率通量,以使得由該混合動力傳動系提供的機器功率不受凈功率通量的影響。該技術還包括:提供經(jīng)過調(diào)整的總電氣貢獻;以及響應于經(jīng)過調(diào)整的電氣貢獻、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的效率、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的容量、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的效率、和/或第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的容量確定第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的貢獻。
示例性技術還包括:響應于確定離合器脫離,通過命令第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器實現(xiàn)機器功率需求、通過命令第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供去往電能存儲設備的凈功率通量、以及通過命令內(nèi)燃機給第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器供電來調(diào)整基線功率分配描述的操作。在離合器脫離的情況下操作的系統(tǒng)以串行操作模式進行操作,其中僅第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器機械耦合到負載,并且第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器相應地應用所有機器功率需求。第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器從負載去耦合,但耦合到電能存儲設備,并且內(nèi)燃機可以給第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器供電以便對電能存儲設備進行充電。
下面提供若干個示例性且非限制性的基線功率分配描述。任一個功率分配描述都可以包括絕對或相對值??梢园凑諜C器功率需求(例如機器功率需求的百分比)或者相對于系統(tǒng)中的任何其他變量來提供相對功率值。功率貢獻中的任何一個或多個單獨地可以為負或正,并且機器功率需求的符號可以為負或正。
第一示例包括總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻,其中組合的總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻提供機器功率需求。第二示例包括內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的功率貢獻,其中總功率貢獻提供機器功率需求。第三示例包括總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻和去往電功率存儲設備的凈功率通量,其中總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻和凈功率通量組合以提供機器功率需求。
第四示例包括內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的功率貢獻和去往電功率存儲設備的凈功率通量,其中總功率貢獻和凈功率通量提供機器功率需求。第五示例包括總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻、去往電功率存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量,其中總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻、去往電能存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量組合以提供機器功率需求。第六示例包括內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的功率貢獻、去往電功率存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量,其中總功率貢獻、去往電能存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量提供機器功率需求。
該示例性技術還包括響應于增加的車輛速度來減小soc偏差和/或減小對soc偏差的響應。示例性實施例包括響應于soc偏差的量值來增加對該soc偏差的響應和/或響應于soc偏差被維持來隨時間增加對soc偏差的響應。另一實施例包括利用比率和/或積分響應來對soc偏差做出響應。
示例性技術包括響應于目標soc來確定soc偏差的操作。該技術還包括響應于車輛速度來確定目標soc——例如,響應于增加的車輛速度來減小目標soc和響應于減小的車輛速度來增加目標soc。另一示例性技術包括響應于車輛質(zhì)量來確定目標soc。響應于車輛質(zhì)量來確定目標soc的示例性操作包括:根據(jù)總車輛動能(例如,與基線質(zhì)量動能校準成比例地或者作為完整模型而確定)來減小soc;或者在低或零總車輛動能處增加soc。在另一實施例中,該技術包括響應于增加的車輛質(zhì)量來在操作狀況的范圍內(nèi)增加目標soc。具有較高質(zhì)量的車輛在運動中存儲更大量的動能,并在加速事件(諸如高加速操作和/或爬山)期間需要從電能存儲設備更深的撤回。相應地,相對于具有較低質(zhì)量的車輛,在具有較高質(zhì)量的車輛中操作的技術可以增加高目標soc和/或減小低目標soc。所有所描述的行為都是示例性且非限制性的。
在某些實施例中,該技術包括響應于電能存儲設備容量確定目標soc。在某些操作狀況(包括溫度、年頭和soh)下,該電能存儲設備容量改變。在某些實施例中,該技術包括:響應于電能存儲設備的增加的溫度來確定較高的目標soc;響應于老化的電能存儲設備來確定較高或較低的目標soc;和/或響應于具有低(或降級的)soh的電能存儲設備來確定較高或較低的目標soc。所有所描述的行為都是示例性且非限制性的。
在具有比新電能存儲設備更低的總?cè)萘康睦匣碾娔艽鎯υO備的情況下,該技術可能由于不能存儲與在挑戰(zhàn)性的占空比事件(諸如起伏的山或停停走走(stop-and-go)的交通)期間可用的再發(fā)電電能一樣多的電能而需要較高的目標soc。相應地,該技術在某些操作期間設置較高的目標soc。在其他發(fā)動機操作期間(例如在高速水平操作期間),該技術設置較低的目標soc以提供用于在隨后的車輛減速期間從再發(fā)電接受電能的更大裕量。受益于這里的公開的本領域技術人員可以確定如何響應于老化的電能存儲設備以及在其中安裝混合動力傳動系的特定應用的一般已知的狀況來設置目標soc。所有所描述的行為都是示例性且非限制性的。
對于具有降級的soh的電能存儲設備,相對于老化的電能存儲設備,許多相同狀況適用。在某些實施例中,預期應用和預期負載指示了對于具有降級的soh的電能存儲設備增加目標soc。在其他實施例中,預期應用和預期負載指示了對于具有降級的soh的電能存儲設備減小目標soc。所有所描述的行為都是示例性且非限制性的。
在某些實施例中,該技術包括響應于電能存儲設備吞吐量限制來確定目標soc。示例性操作包括確定對電能存儲設備進行充電或放電將超過電能存儲設備的吞吐量限制,并且該技術包括修整目標soc直到吞吐量限制不被超過為止。在某些實施例中,該技術包括確定從電能存儲設備汲取的頻率和量大大超過電能存儲設備吞吐量限制,并且該技術包括:增加目標soc以便構建起功率的儲備;或者減小目標soc以便構建起再發(fā)電容量的儲備。在某些實施例中,響應于電能存儲設備被達到或超過,該技術包括調(diào)整目標soc以使得充電或放電率被帶到電能存儲設備的限制內(nèi)。所有所描述的行為都是示例性且非限制性的。
在某些實施例中,該技術包括響應于第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制來確定目標soc。在混合動力傳動系以串行配置操作時,該第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器向電能存儲設備提供充電。在某些實施例中,該技術包括調(diào)整目標soc以使得電能存儲設備的充電率不超過第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制。在某些實施例中,該技術包括確定從電能存儲設備汲取的頻率和量大大超過第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制,并且該技術包括:增加目標soc以便構建起功率的儲備;或者減小目標soc以便構建起再發(fā)電容量的儲備。所有所描述的行為都是示例性且非限制性的。
在某些實施例中,該技術包括響應于第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制來確定目標soc。包括響應于第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制來確定目標soc的技術在與關于前述第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制而描述的那些考慮相關的類似考慮下進行操作。
在某些實施例中,該技術包括響應于操作員制動行為來確定目標soc。響應于操作員制動行為來確定目標soc的示例性操作包括:響應于提供高效再發(fā)電機會的水平處的頻繁操作員制動行為,降低目標soc以提供再發(fā)電容量的儲備。另一示例性操作包括:響應于不頻繁的和/或幾乎不提供再發(fā)電機會的操作員制動行為,提供對電能存儲設備的健康進行優(yōu)化的目標soc。所有所描述的行為都是示例性且非限制性的。
另一示例性技術包括:確定電能存儲設備的soh;以及響應于soh來進一步調(diào)整對soc偏差的響應。示例性操作包括響應于soh被減小來增加對soc偏差的響應。示例性技術包括響應于電能存儲設備的操作溫度來調(diào)整對soc偏差的響應,例如響應于降低的操作溫度來增加對soc偏差的響應。
示例性技術包括對具有作為誤差值的soc偏差的閉環(huán)控制器進行操作,其中該閉環(huán)控制器包括積分控制項。該閉環(huán)控制器根據(jù)由該閉環(huán)控制器提供的響應將soc相應地帶到目標soc。在某些實施例中,目標soc被更新,以便提供電能存儲設備的周期性充電或放電,和/或允許系統(tǒng)通過對電能存儲設備進行放電來進行燃料高效調(diào)整以避免系統(tǒng)中其他地方的低效操作,和/或?qū)﹄娔艽鎯υO備進行充電以恢復被使得在系統(tǒng)中其他地方可用的能量。
一般來說,閉環(huán)控制器具有相對較長的響應時間以便允許系統(tǒng)通過利用電能存儲設備消除低效瞬態(tài)操作來實現(xiàn)混合系統(tǒng)的益處。相對較長的響應時間取決于系統(tǒng)(尤其是應用的占空比)以及該系統(tǒng)中的瞬態(tài)操作的數(shù)目和嚴重性。高度瞬態(tài)的系統(tǒng)可能具有較寬范圍的soc目標值和相對響應迅速(responsive)的閉環(huán)控制器,具有較少瞬態(tài)和較長時段穩(wěn)態(tài)操作的系統(tǒng)可能具有較窄范圍的soc目標值和相對溫和(soft)的閉環(huán)控制器。所描述的閉環(huán)控制器是示例性且非限制性的。
另一示例性技術包括響應于機器功率需求來調(diào)整soc偏差和/或?qū)oc偏差的響應。在某些實施例中,較低機器功率需求指示對soc偏差的較積極響應,并且較高機器功率需求指示對soc偏差的較溫和響應。在示例性實施例中,當機器功率需求為高時,降低對soc偏差的響應以使得將soc帶到目標soc的操作不與系統(tǒng)響應度干擾。在某些其他實施例中,該技術包括響應于機器功率需求的變化率而調(diào)整soc偏差和/或?qū)oc偏差的響應。在機器功率需求的變化率為高的情況下,示例性技術包括減小對soc偏差的響應。可以針對調(diào)整對soc偏差的響應的任何操作實現(xiàn)soc偏差的改變——一般地,減小soc偏差導致對soc偏差的響應較低。
另一示例性技術包括:響應于機器功率需求為負,增加電能存儲設備的soc目標,其中響應于該soc目標來確定soc偏差。增加soc目標的操作允許系統(tǒng)捕獲機會性再發(fā)電事件并改進總體燃料經(jīng)濟。附加或可替換方法包括:響應于機器功率需求為高,減小電能存儲設備的soc目標,其中響應于該soc目標來確定充電狀態(tài)偏差。減小soc目標的操作允許系統(tǒng)保持對特定操作員需求響應迅速。
實施例的另一示例性集合是一種技術,其包括:確定機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度的操作;以及響應于機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度確定機器功率需求的操作。該技術還包括:確定內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配描述的操作;以及將混合動力傳動系配置確定為串行和并行之一的操作。該技術還包括響應于車輛速度和機器功率需求來確定基線功率分配描述的操作。該技術還包括確定電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備的soc偏差以及響應于soc偏差和混合動力傳動系配置來調(diào)整基線功率分配描述的操作。
該示例性技術還包括通過確定目前soc和目標soc之間的差值來確定電能存儲設備的soc偏差的操作。另一實施例包括響應于目前車輛速度、電能存儲設備的溫度、電能存儲設備的健康狀態(tài)、機器功率需求和/或隨時間積分的充電狀態(tài)偏差來調(diào)整soc偏差。
在某些實施例中,基線功率分配描述包括總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻,并且該技術還包括:響應于確定混合動力傳動系配置為并行的,通過響應于機器軸速度分配總電氣貢獻來調(diào)整基線功率分配描述。另一實施例包括響應于soc偏差來確定去往電能存儲設備的凈功率通量,其中調(diào)整基線功率分配描述是響應于凈功率通量而進行的。附加地或可替換地,該技術包括響應于第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器在機器軸速度下的第一效率和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器在機器軸速度下的第二效率來分配總電氣貢獻。
示例性技術還包括:響應于確定混合動力傳動系配置是并行的,通過命令第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器實現(xiàn)機器功率需求、命令第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供去往電能存儲設備的凈功率通量、以及命令內(nèi)燃機給第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器供電來調(diào)整基線功率分配描述。
實施例的另一示例性集合是一種技術,其包括對具有內(nèi)燃機和一個或多個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的混合動力傳動系進行操作。該技術還包括:確定混合動力傳動系的機器功率需求;響應于該機器功率需求來確定內(nèi)燃機和電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配;確定電耦合到至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc);以及響應于車輛速度解釋電能存儲設備的目標soc。該技術還包括:確定電氣存儲設備的soc偏差,其中該soc偏差包括電能存儲設備的soc和電能存儲設備的目標soc之間的差值的函數(shù)。該技術還包括響應于soc偏差來調(diào)整功率分配。
在其他實施例中,該技術包括響應于增加的車輛速度來減小目標soc。示例性技術包括響應于電能存儲設備的溫度來調(diào)整目標soc。另一示例性技術包括響應于電能存儲設備的降低的溫度來減小目標soc。在某些實施例中,該技術包括響應于電氣存儲設備的健康狀態(tài)來調(diào)整目標soc和soc偏差中的一個。
另一示例性實施例包括響應于電能存儲設備的健康狀態(tài)來調(diào)整soc偏差的成本。在某些實施例中,該技術包括:操作利用發(fā)動機成本函數(shù)和電氣成本函數(shù)的成本函數(shù)來確定發(fā)動機和(一個或多個)電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配;以及進一步應用soc偏差的成本來調(diào)整功率分配和/或確定去往電能存儲設備的凈功率通量。示例性技術還包括響應于電能存儲設備的降低的健康狀態(tài)來增加soc偏差的成本。
在某些實施例中,該系統(tǒng)包括第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器,并且功率分配是發(fā)動機貢獻和總電氣貢獻或者發(fā)動機貢獻、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器貢獻和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器貢獻。在功率分配是發(fā)動機貢獻和總電氣貢獻的情況下,該技術包括響應于在目前操作狀況下第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的效率來從總電氣貢獻確定第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器貢獻和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器貢獻的操作。
在某些實施例中,該技術包括根據(jù)車輛質(zhì)量、電能存儲設備容量、電能存儲設備功率限制(例如功率吞吐量、流入電流、流出電流等等)、電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩容量、電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率容量和/或檢測到的操作員制動行為來確定soc偏差。在某些實施例中,在利用電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩容量或功率容量來確定soc偏差的情況下,soc偏差被調(diào)整和/或?qū)oc偏差的響應被調(diào)整以使得對轉(zhuǎn)矩容量或功率容量的約束得以維持。在某些附加或可替換實施例中,在另一轉(zhuǎn)矩提供器(例如發(fā)動機或另一電氣轉(zhuǎn)矩提供器)可以提供或吸收過度或不足的轉(zhuǎn)矩或功率的情況下,soc偏差可以被滿足并且對轉(zhuǎn)矩容量或功率容量的約束也得以維持。在某些實施例中,例如根據(jù)發(fā)動機、電氣轉(zhuǎn)矩提供器和soc偏差成本的成本函數(shù),提供對soc偏差的某種調(diào)整并且提供或吸收某過度或不足的轉(zhuǎn)矩或功率。
另一實施例包括響應于電能存儲設備的吞吐量事件、電能存儲設備的soc事件(例如soc達到高或低soc閾值)、電能存儲設備的再發(fā)電循環(huán)事件和/或電能存儲設備的年頭來確定電能存儲設備的soh。該技術包括對電能存儲設備的soh進行建模和/或?qū)⒁?guī)則應用于電能存儲設備的所估計出的soh。
例如,可能已知電能存儲設備的吞吐量事件(例如來自電池的非常高的汲取電流)造成已知數(shù)目的事件發(fā)生故障和/或多個事件上的已知平均降級。相應地,可以將單個吞吐量事件的soh效應與其他磨損指示符進行累積,以提供對soh的估計。在另一示例中,可能已知電能存儲設備的soc事件造成已知數(shù)目的事件發(fā)生故障和/或多個事件上的已知平均降級。在該示例中,可能注意到非常低的soc事件并遞增soh,和/或可能注意到電能存儲設備的過度充電事件并遞增soh。
在另一示例中,可以理解電能存儲設備經(jīng)歷每再發(fā)電循環(huán)的已知量的壽命損耗——例如而不進行限制,這是通過在閾值低soc處觸發(fā)第一控制標志以及通過在隨后的閾值高soc處觸發(fā)第二控制標志以指示再發(fā)電循環(huán)已發(fā)生來追蹤的。每個再發(fā)電循環(huán)可以被認為使電能存儲設備soh遞增預定量。
在另一示例中,可以理解電能存儲設備經(jīng)歷soh中隨時間的損耗。例如且不進行限制,電能存儲設備可以是隨時間具有已知損耗的電池,其可以進一步是電池溫度的函數(shù)。相應地,累積的老化量可以被添加到來自對于soh的其他指示符中的一個或多個的soh累積??梢愿鶕?jù)從對于電能存儲設備的輸入數(shù)據(jù)(即基線老化數(shù)據(jù))和所測量的環(huán)境數(shù)據(jù)(例如時間和平均溫度)可用的任何分辨率來確定老化量。例如,可以應用每天或每小時的老化累積,或者可以應用每月或每年的老化累積。
示例性技術包括通過在利用內(nèi)燃機和(一個或多個)電能存儲設備實現(xiàn)機器功率需求之間操作成本比較算法來確定功率分配以及調(diào)整功率分配。該示例性技術還可以通過對包括soc偏差的成本的成本比較算法進行操作來調(diào)整功率分配。soc偏差成本可以被設置成應用soc目標和操作響應度的期望平衡。附加地或可替換地,可以根據(jù)soc偏差對電能存儲設備soh的當前影響來計算對soh的遞增的成本,并且將其轉(zhuǎn)換成與發(fā)動機成本函數(shù)和電氣成本函數(shù)相同的單位。在一個實施例中,如果soh累積到100,000從而指示電能存儲設備需要替換,并且電能存儲設備耗費$10,000來替換,則soh的每個遞增單位可以等于$0.10。提供的示例不專用于任何系統(tǒng),而是想到特定系統(tǒng)的本領域技術人員理解對電能存儲設備的替換的成本,包括服務的成本、停機時間和/或保修成本。
實施例的另一示例性集合是一種技術,其包括對包括內(nèi)燃機和一個或多個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的混合動力傳動系進行操作。該技術還包括:確定機器功率需求;以及響應于機器功率需求來確定功率分配描述。該技術還包括:響應于功率分配描述,對內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器進行操作,其中對內(nèi)燃機進行操作包括響應于確定電池soc將要下降到限制以下來起動內(nèi)燃機。
確定電池soc將要下降到限制以下包括在當前使用時估計下降到限制以下的時間以及確定所估計的時間是否低于閾值。根據(jù)電池soc估計的確定性、當在內(nèi)燃機上進行操作時系統(tǒng)的額外功率容量以及特定系統(tǒng)的操作員的偏好來選擇時間。在某些實施例中,可以利用30秒、1分鐘、5分鐘或10分鐘的時間值(不進行限制)。在某些實施例中,確定電池soc將要下降到限制以下包括確定電池soc低于第二限制(比第一限制更高)以及確定放電率大于閾值。對電池soc的限制的選擇可以是本領域中理解的任何限制,包括預定電荷量、能夠在預定時間段內(nèi)提供機器功率需求的電荷量和/或被選擇以確保足夠功率保持使電動機起動的限制(潛在地針對將在當前環(huán)境狀況或者保守地確定的環(huán)境狀況集合下可用的功率汲取而進一步校正)。
在某些實施例中,該技術包括利用至少一個時間遲滯值來執(zhí)行發(fā)動機停機和發(fā)動機啟動操作。該發(fā)動機停機操作可以包括第一時間遲滯值(例如在隨后的停機之前發(fā)動機必須運行至少兩分鐘),并且發(fā)動機啟動操作可以包括第二時間遲滯值(例如在隨后的啟動之前發(fā)動機必須停機至少五分鐘)。根據(jù)任何期望準則來確定所選擇的啟動和停機時間,所述任何期望準則包括操作員便利性或預期、在系統(tǒng)的生命周期內(nèi)所期望的總起動/停止循環(huán)、和/或任何操作參數(shù)(諸如系統(tǒng)溫度、油壓或者可期望以避免發(fā)動機的快速起動/停止循環(huán)的其他參數(shù))。
示例性技術包括響應于渦輪增壓器溫度來確定發(fā)動機停機時間遲滯值。例如,在渦輪增壓器溫度被提高的情況下,不期望使發(fā)動機迅速停機,并且相應地,可以實現(xiàn)停機計時器來提供在電動機停機之前供渦輪增壓器冷卻的時間。另外的示例性實施例包括:確定渦輪增壓器溫度值;以及響應于渦輪增壓器溫度值超過閾值來防止發(fā)動機停機操作。想到特定系統(tǒng)的本領域技術人員理解渦輪增壓器可發(fā)生熱磨損或損壞的溫度。
在某些實施例中,該技術包括確定發(fā)動機停機操作被請求和/或即將來臨,并且該技術還包括響應于所請求的或即將來臨的發(fā)動機停機操作來執(zhí)行基于發(fā)動機的渦輪增壓器的冷卻操作。基于發(fā)動機的渦輪增壓器冷卻操作包括:在停機之前操作發(fā)動機一定時間段;以減小的負載值操作發(fā)動機一定時間段;以被選擇以冷卻渦輪增壓器的操作狀況操作發(fā)動機一定時間段;和/或操作發(fā)動機直到渦輪增壓器溫度冷卻到閾值水平為止。
某些示例性實施例包括通過響應于確定功率需求將要超過電氣限制而起動內(nèi)燃機來對內(nèi)燃機進行操作。該電氣限制可以是電氣轉(zhuǎn)矩提供器之一的功率或轉(zhuǎn)矩限制、電氣轉(zhuǎn)矩提供器之一的功率電子設備的吞吐量限制和/或系統(tǒng)的電總線的吞吐量限制,其中總線在電池、電氣轉(zhuǎn)矩提供器和/或車輛附件之間傳送電力。當內(nèi)燃機起動時,內(nèi)燃機可以提供某種機器功率需求并減輕將要被超過的電氣限制。對受益于這里的公開的本領域技術人員來說,確定電氣限制何時將要被超過是機械步驟。在某些實施例中,系統(tǒng)在電氣限制被超過之前儲備足夠的容量,以使得能夠在滿足機器功率需求的同時在電氣限制內(nèi)起動發(fā)動機。
另一示例性實施例包括確定電池吞吐量限制將要被超過。電池給附件和電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供持續(xù)的功率。當電池吞吐量將要被超過時,發(fā)動機起動減輕電氣轉(zhuǎn)矩提供器的某種轉(zhuǎn)矩負擔,其然后減輕電池吞吐量限制。在某些實施例中,在附件汲取單獨可以超過電池吞吐量限制的情況下,發(fā)動機可以在發(fā)電模式中給第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器供電以便將功率提供給電總線并減輕電池的負擔。對受益于這里的公開的本領域技術人員來說,確定電池吞吐量限制何時將要被超過是機械步驟。在某些實施例中,系統(tǒng)在電池吞吐量限制被超過之前儲備足夠的容量,以使得能夠在滿足機器功率需求的同時在電池吞吐量限制內(nèi)起動發(fā)動機。
在某些實施例中,技術包括確定功率需求增長率超過限制。在某些實施例中,功率需求增長率足夠高,使得盡管電氣限制未即將來臨,但是發(fā)動機被起動以確保即使在功率需求增長率持續(xù)的情況下也可以滿足機器功率需求。根據(jù)本領域技術人員的偏好來選擇指示發(fā)動機起動的閾值功率需求增長率,但是示例性非限制值包括與閾值功率事件(諸如隨爬山或融合事件而觀察到的事件)和/或閾值功率請求(諸如加速器踏板按壓超出80%)一致的值或者其他所選值。
在某些實施例中,該技術包括通過響應于確定電池soc低于閾值和/或確定功率需求高于閾值而起動內(nèi)燃機來對內(nèi)燃機進行操作。示例性技術還包括:確定電氣轉(zhuǎn)矩提供器的發(fā)動機起動能力指數(shù);以及通過響應于該發(fā)動機起動能力指數(shù)低于第一閾值而起動內(nèi)燃機來對內(nèi)燃機進行操作。
該發(fā)動機起動能力指數(shù)可以根據(jù)本領域中已知的任何準則而確定,所述準則包括但不限于:第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的過度功率遞送能力、與第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器相對應的功率電子設備的過度功率遞送能力、和/或向第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的過度電池吞吐量遞送能力。在過度功率遞送能力小于閾值、大于起動發(fā)動機所需的功率的情況下,該技術包括起動發(fā)動機。在過度功率遞送能力降級并且系統(tǒng)即將不能起動發(fā)動機的情況下,該技術包括起動發(fā)動機。例如,該技術包括通過響應于確定發(fā)動機起動能力指數(shù)將要下降到第二閾值以下而起動內(nèi)燃機來對內(nèi)燃機進行操作。影響過度功率遞送能力的任何系統(tǒng)參數(shù)可以被用來確定過度功率遞送能力,至少包括相對于機器功率需求和來自第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的可用轉(zhuǎn)矩或功率的第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的最大轉(zhuǎn)矩或功率輸出、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的溫度、與第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器相對應的功率電子設備的溫度和/或電池的溫度。
在某些實施例中,該技術包括響應于混合動力傳動系以串行模式操作來允許內(nèi)燃機停機。示例性技術包括響應于內(nèi)燃機以熱管理模式和/或加熱模式操作來防止內(nèi)燃機停機。可以根據(jù)發(fā)動機在預定時間段之后最近起動、根據(jù)油溫度和/或發(fā)動機冷卻劑溫度、以及附加地或可替換地根據(jù)環(huán)境溫度低于閾值來確定加熱模式??梢愿鶕?jù)后處理部件處于主動再發(fā)電狀態(tài)、發(fā)動機下游的系統(tǒng)部件請求溫度值和/或根據(jù)系統(tǒng)的控制狀態(tài)將發(fā)動機標記為處于熱管理模式來確定該熱管理模式。
實施例的另一示例性集合是一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:混合動力傳動系,其具有發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器;和機械耦合到該混合動力傳動系的負載。該混合動力傳動系還包括離合器,該離合器在第一側(cè)上耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器,并在第二側(cè)上耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載。該系統(tǒng)還包括:電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備;和被構造成在功能上執(zhí)行控制該混合動力傳動系的操作的控制器。該控制器對離合器嚙合-脫離實現(xiàn)基于時間的遲滯。
在某些實施例中,該控制器還響應于確定離合器嚙合-脫離事件為正在發(fā)生或即將來臨中的一個來使對于發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩和/或功率命令平滑。使轉(zhuǎn)矩和/或功率命令平滑的示例性操作包括將速率限制器和/或低通濾波器應用于發(fā)動機和/或電氣轉(zhuǎn)矩提供器轉(zhuǎn)矩和/或功率命令。在某些實施例中,控制器利用相對于高度瞬態(tài)操作器轉(zhuǎn)矩請求來說較快的時間常數(shù)來執(zhí)行平滑。例如,在系統(tǒng)應該在200毫秒內(nèi)對從0%到100%轉(zhuǎn)矩的操作器請求做出響應的情況下,控制器將低于200毫秒的時間常數(shù)應用于轉(zhuǎn)矩/功率命令。示例性實施例包括提供處于預期響應的約5倍的系統(tǒng)時間常數(shù)(即,在該示例中,約40毫秒),盡管這里還想到更慢的響應時間,包括處于預期響應的約2倍或3倍的時間常數(shù)。
可以根據(jù)耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的第一軸和耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載的第二軸之間的差值的非常快的變化來確定關于離合器嚙合-脫離事件正在發(fā)生或即將來臨的確定。附加地或可替換地,確定離合器嚙合-脫離事件正在發(fā)生包括追蹤離合器位置信號。
在某些實施例中,控制器響應于離合器嚙合事件和/或離合器脫離事件中的一個來向第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供零轉(zhuǎn)矩命令。
在某些實施例中,該系統(tǒng)包括將離合器耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的第一軸和將離合器耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載的第二軸。示例性控制器響應于確定第一軸的速度是否在第二軸的速度的預定速度閾值之內(nèi)來閉合離合器。示例性系統(tǒng)還包括關于離合器的位置操作閉環(huán)控制器的控制器,其中響應于第一軸的速度和第二軸的速度之間的差值來確定離合器位置誤差值。在一個實施例中,對閉環(huán)控制器做出響應的離合器是在完全打開和完全閉合之間具有多個嚙合值的非二進制離合器。在某些實施例中,閉環(huán)控制器包括積分誤差項。
實施例的另一示例性集合是一種技術,其包括對混合動力傳動系進行操作,該混合動力傳動系包括內(nèi)燃機、一個或多個電氣轉(zhuǎn)矩提供器以及電耦合到(一個或多個)電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備。該技術還包括:確定機器功率需求;以及響應于該機器功率需求來確定功率分配描述。在某些實施例中,該技術還包括:解釋電能存儲設備的soh;以及響應于電能存儲設備的soh來調(diào)整功率分配描述。
在某些實施例中,該技術還包括:響應于電能存儲設備的soh來確定電能存儲設備的soc目標;以及響應于電能存儲設備的soc目標來進一步調(diào)整功率分配描述。示例性技術還包括響應于電能存儲設備的充電能量效率來確定soc目標。另一示例性技術包括響應于電能存儲設備的充電-放電能量循環(huán)效率來確定soc目標。
在某些實施例中,該技術包括:確定電能存儲設備的放電率限制;以及響應于放電率限制來進一步調(diào)整功率分配描述。示例性技術還包括響應于電能存儲設備的soh、功率總線遞送能力值、對于電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電動機限制和/或附件負載值來確定放電率限制。附件負載值是附件目前從電總線和/或電能存儲設備汲取的能量或功率的量。另一示例性技術包括響應于功率電子設備吞吐量限制來確定放電率限制,其中該功率電子設備位于電能存儲設備和電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間。
示例性技術還包括:確定電能存儲設備的充電率限制;以及響應于充電率限制來進一步調(diào)整功率分配描述。另一示例性技術包括響應于電能存儲設備的soh、功率總線遞送能力值、對于電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的一個的電動機限制和/或附件負載值來確定充電率限制。在某些實施例中,該技術還包括響應于功率電子設備吞吐量限制來確定放電率限制,其中該功率電子設備位于電能存儲設備和電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間。
實施例的另一示例性集合是一種技術,其包括:對包括內(nèi)燃機和一個或多個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的混合動力傳動系進行操作;確定機器功率需求;確定內(nèi)燃機的可聽噪聲限制值;以及響應于機器功率需求和可聽噪聲限制值來確定功率分配描述。該技術還包括響應于功率分配描述來對內(nèi)燃機和(一個或多個)電氣轉(zhuǎn)矩提供器進行操作。示例性技術還包括:解釋噪聲輸入信號;以及響應于該噪聲輸入信號來確定可聽噪聲限制值。該噪聲輸入信號可以由用戶輸入來提供。示例性用戶輸入包括具有高/低噪聲設置的開關,其可以被連結到其他系統(tǒng)控制器(諸如,在城市環(huán)境中禁用壓縮制動的開關)。在某些實施例中,該技術包括將噪聲輸入信號解釋為對車輛處于倒車檔的響應,例如響應于車輛處于倒車檔而提供最小噪聲水平。所描述的用戶輸入是示例性且非限制性的。
在某些實施例中,可聽噪聲限制值是最大噪聲水平和/或最小噪聲水平。示例性技術包括通過限制發(fā)動機功率輸出的變化率,響應于可聽噪聲限制確定功率分配。發(fā)動機功率輸出的變化率的限制包括提供與最大或最小可聽噪聲水平一致的發(fā)動機操作的最大變化率和/或最小變化率。在某些實施例中,該技術包括:確定內(nèi)燃機的可聽噪聲率限制值;以及響應于該可聽噪聲率限制值來調(diào)整功率分配描述。例如,高噪聲水平可以是可接受的,但是噪聲水平的高變化率可能是不期望的,并且該技術包括相應地限制可聽噪聲率限制值。
實施例的另一示例性集合是校準混合動力傳動系控制以及控制混合動力傳動系的過程。該過程包括:定義應用操作循環(huán)的操作;以及針對給應用供電的混合動力傳動系定義多個行為矩陣的操作。每個行為矩陣都與以并行配置操作的混合動力傳動系的操作相對應,其中動力傳動系的操作包括形成該混合動力傳動系的一部分的功率提供部件的操作。該功率提供部件包括內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器。例如,示例性行為矩陣包括作為機器功率需求和機器軸速度的函數(shù)的對內(nèi)燃機和電氣系統(tǒng)的功率貢獻。對電氣系統(tǒng)的功率貢獻可以是對整個電氣系統(tǒng)的單個功率貢獻,或者對電氣系統(tǒng)內(nèi)的每個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的特定功率貢獻。
在行為矩陣提供對整個電氣系統(tǒng)的單個功率貢獻的情況下,可以在下游利用另一過程來確定來自每一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的最優(yōu)貢獻,以便實現(xiàn)對整個電氣系統(tǒng)的單個功率貢獻。在某些實施例中,當混合動力傳動系以串行配置操作時,第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供整個機器功率需求,并且內(nèi)燃機提供功率來維持電池或電能存儲設備soc。
該過程還包括確定多個行為序列,其中每個行為序列對應于行為矩陣中的一個,并包括從被順序地應用于應用操作循環(huán)的對應行為矩陣創(chuàng)建的順序值集合。例如,應用操作循環(huán)包括在一定時間段內(nèi)順序的一系列機器功率需求和機器軸速度值,并且行為序列是通過將對應行為矩陣應用于應用操作循環(huán)而創(chuàng)建的作為結果的順序值集合。該應用操作循環(huán)可以由本領域中理解的任何方法來確定,至少包括提供模型應用操作循環(huán)和/或從對于所想到的駕駛路線的gps值確定應用操作循環(huán)。
該過程還包括:確認每個行為序列的可行性;以及確定與每個可行行為序列相對應的適合度值。示例性過程包括通過確定在對應的行為序列中電氣限制是否被超過來確認每個行為序列的可行性。例如,如果電池soc范圍被超過(高或低),電氣轉(zhuǎn)矩提供器之一的轉(zhuǎn)矩或功率輸出被超過,和/或電池或功率電子設備的功率吞吐量被超過,則將該行為序列確定為不可行。在某些實施例中,不利用電池soc來確定行為序列的可行性。
另一示例性過程包括通過確定在對應行為序列中排放限制是否被超過來確認每個行為序列的可行性的操作。排放限制可以是總計限制(例如,在行為序列中利用的每功率-時間的特定nox量)、特定限制(例如,不允許的點或排放輸出處的操作)、指定nte區(qū)中的過多操作、或本領域中理解的其他限制。
在某些附加或可替換實施例中,該過程包括通過確定在對應的行為序列中是否提供后處理再發(fā)電能力來確認每個行為序列的可行性。確定是否提供后處理再發(fā)電能力包括確定后處理再發(fā)電條件是否由行為序列提供、系統(tǒng)的其他操作是否可以在行為序列期間提供后處理再發(fā)電條件、以及/或者行為序列是否以其他方式提供使得后處理再發(fā)電不被需要的條件。按照所想到的后處理系統(tǒng)確定行為序列是否可行的本領域中已知的任何其他操作被理解為被包括在這里。
在一個示例中,確定可行行為序列的適合度函數(shù)的操作包括確定包括行為序列的總計成本的成本參數(shù)。該成本參數(shù)可以以貨幣單位(例如美元)、排放單位、燃料消耗單位和/或作為無單位指數(shù)值而確定。此外,示例性操作包括確定輔助性成本以及將這些輔助性成本應用于適合度函數(shù)。例如,在需要經(jīng)過修改的發(fā)動機操作來實現(xiàn)后處理再發(fā)電的情況下,將按比率分配的后處理再發(fā)電成本應用于適合度函數(shù)。在另一示例中,如果行為序列在顆粒過濾器必須被再發(fā)電之前提供需要的顆粒的20%(即,在行為序列的五次執(zhí)行之后,顆粒濾波器將需要再發(fā)電),并且發(fā)動機的排氣溫度使得需要一定量的輔助來成功地實現(xiàn)再發(fā)電,則該輔助量的成本的1/5被應用于行為序列的適合度函數(shù)。受益于這里的公開的本領域技術人員可以針對該系統(tǒng)構造對感興趣的參數(shù)或感興趣的參數(shù)的加權集合進行優(yōu)化的適合度函數(shù)。
該過程還包括響應于與每一個可行行為序列相對應的適合度值來確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂的操作。對收斂值是否指示成功收斂的一個示例性確定是確定來自與行為序列相對應的適合度函數(shù)的集合的最佳適合度函數(shù)比閾值適合度值更有利。對收斂值是否指示成功收斂的另一示例性確定是確定來自一代行為序列的最佳適合度函數(shù)小于比來自前一代行為序列的最佳適合度函數(shù)更有利的閾值。對收斂值是否指示成功收斂的另一示例性確定是確定預定幾代的行為序列已提供小于最佳適合度函數(shù)中的進展的閾值。
可以利用平均適合度函數(shù)或最佳適合度函數(shù)的子集的平均值、或者由響應于一代行為序列的適合度函數(shù)而確定的其他參數(shù)來替換最佳適合度函數(shù)。所描述的用于確定收斂值的操作是示例性且非限制性的。這里想到本領域中理解的任何收斂確定或算法。
在尚未發(fā)生成功收斂的情況下,該過程包括:響應于行為矩陣的數(shù)目來確定多個子行為矩陣;確認由子行為矩陣產(chǎn)生的每一個子行為序列的可行性;以及確定與每個可行的子行為序列相對應的適合度值。該過程還包括響應于與每一個可行子行為序列相對應的適合度值來再次確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂。
示例性過程包括通過響應于對應的適合度函數(shù)從行為矩陣中選擇多個父行為矩陣來確定多個子行為矩陣。另一示例性過程包括通過選擇最適合的行為矩陣和/或選擇具有與對應的適合度函數(shù)有關的存活概率的行為矩陣來選擇父行為矩陣。每個父行為矩陣可以產(chǎn)生一個子行為矩陣或多于一個子行為矩陣,其中子行為矩陣的數(shù)目進一步根據(jù)父行為矩陣的適合度函數(shù)而確定。每個子行為矩陣同樣可以包括任何數(shù)目的父矩陣,其中父矩陣的示例性數(shù)目是2。在某些其他實施例中,該過程包括在兩個或更多父行為矩陣之間交叉行為參數(shù)以確定子行為矩陣。在某些其他實施例中,該過程包括將隨機變化應用于子行為矩陣的參數(shù)。
隨機變化(即突變)率和經(jīng)歷突變的參數(shù)的數(shù)目是可選擇的參數(shù)。較高的突變率可以提供較快速的收斂并對具有許多局部最小值的行為系統(tǒng)更有彈性。然而,太高的突變率可能造成不穩(wěn)定的解級數(shù)并阻止收斂。受益于這里的公開的本領域技術人員可以針對突變率選擇適當?shù)闹狄员闾峁┢谕氖諗繒r間和總體優(yōu)化確定性。在收斂時間太長的情況下,突變率減小,并且在考慮優(yōu)化的確定性的情況下,可以以增加的突變率來操作多代。
在已發(fā)生成功收斂的情況下,該過程包括響應于行為矩陣和適合度值來確定校準矩陣。該校準矩陣是從與成功收斂檢驗相對應的矩陣(行為矩陣或子行為矩陣)(即,來自收斂代的矩陣的組)選擇的。示例性操作包括選擇具有最佳適合度函數(shù)的行為矩陣。該技術還包括:將校準矩陣提供給混合動力傳動系控制器;以及利用該混合動力傳動系控制器來操作混合動力傳動系。
在示例性實施例中,行為矩陣(第一代和子行為矩陣)包括多個混合動力傳動系操作狀況以及與每一個混合動力傳動系操作狀況相對應的行為矢量。該行為矢量包括功率提供設備的功率分配描述。該功率分配描述包括內(nèi)燃機的功率貢獻和電氣系統(tǒng)的功率貢獻或者內(nèi)燃機的功率貢獻和每一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率貢獻。在某些實施例中,該多個混合動力傳動系操作狀況包括機器軸速度和機器功率需求。
在某些實施例中,功率分配描述包括總電氣貢獻和內(nèi)燃機貢獻。在某些其他實施例中,功率分配描述包括內(nèi)燃機貢獻、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率貢獻和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率貢獻。
在某些實施例中,每個貢獻都包括離散的多個可能狀態(tài),并且每個行為矩陣都包括與貢獻相對應的離散的多個可能狀態(tài)。在一個示例中,內(nèi)燃機貢獻包括從-600hp到+475hp的馬力值之間的1,024個狀態(tài)(例如在具有能夠?qū)崿F(xiàn)600hp的制動功率和475hp的推進功率的壓縮制動器的發(fā)動機中),其中該1,024個狀態(tài)可以被均勻地劃分或者通過本領域中理解的任何其他方案而劃分。
在某些其他實施例中,對應的離散的多個可能狀態(tài)可以作為在行為矩陣和子行為矩陣之間可變的特性、或在兩個父矩陣之間不同且子矩陣可繼承的特性、和/或作為可突變的參數(shù)而變化。在子行為矩陣的離散的多個狀態(tài)不同于父行為矩陣的離散的多個狀態(tài)的情況下,子行為矩陣可以包括內(nèi)插或外插值以近似于父行為矩陣。相應地,基因算法還將發(fā)動機和/或電動機分成多個離散操作狀態(tài)(例如功率輸出值),并收斂于有益數(shù)目的離散操作狀態(tài)。附加地或可替換地,適合度函數(shù)可以被構造成實現(xiàn)對該多個操作狀態(tài)的成本(例如基于從存儲較大功率分配描述表的遞增計算成本)。在某些實施例中,允許內(nèi)燃機的離散操作狀態(tài)的數(shù)目改變,但是電氣系統(tǒng)的離散操作狀態(tài)的數(shù)目和/或每個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的離散操作狀態(tài)的數(shù)目固定。
在某些實施例中,該過程包括通過確定特性適合度值中的遞增改進是否低于收斂閾值來確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂。在某些實施例中,特性適合度函數(shù)包括最佳適合度值。在某些其他實施例中,該方法包括對與最佳適合度值相對應的行為矩陣執(zhí)行敏感性檢驗。執(zhí)行敏感性檢驗的示例性操作包括確定特性適合度值中的遞增改進是否超過急劇收斂閾值。
在某些實施例中,應用操作循環(huán)包括駕駛路線。附加或可替換的實施例包括具有多個離散駕駛路線的應用操作循環(huán),所述多個離散駕駛路線具有相似的占空比特性。在一個示例中,可以包括多個相似的城市遞送路線,并且應用操作循環(huán)包括遞送路線的總和(例如順序地布置在一起的路線)。
在某些實施例中,該過程包括確定多個校準矩陣,每個校準矩陣對應于多個應用操作循環(huán)中的一個,其中應用操作循環(huán)中的每一個對應于不同占空比特性。該不同占空比特性是被已知、預期或觀察以提供不同最優(yōu)混合動力傳動系行為的特性。例如而不進行限制,第一占空比特性可以是平路長途貨運,第二占空比特性可以是與散置的爬山和下山組合的起伏的山,并且第三占空比特性可以是重載城市遞送路線。這里想到任何所選的占空比特性。
在某些其他實施例中,該過程還包括:在混合動力傳動系的操作期間,確定混合動力傳動系的實時占空比特性,以及響應于實時占空比特性并且進一步響應于與所觀察的應用操作循環(huán)相對應的不同占空比特性來選擇多個校準矩陣中的一個。在某些實施例中,該過程包括:選擇校準矩陣中的一個;和/或響應于實時占空比特性和與應用操作循環(huán)相對應的不同占空比特性,在校準矩陣中的兩個校準矩陣之間進行內(nèi)插。
在某些實施例中,并行配置將發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器約束成以勻速之一或固定速度比率來操作。例如,位于發(fā)動機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的齒輪可以將第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器約束成以相對于發(fā)動機的固定比率來操作。
示例性適合度值包括燃料經(jīng)濟成本和/或排放成本。示例性適合度值還包括排放的次級成本。排放的示例性次級成本包括后處理設備的使用壽命成本(例如歸因于消除所接收的排放增量的后續(xù)再發(fā)電增量的遞增使用壽命)、后處理設備的操作成本(例如對所接收的排放做出響應的尿素或nh3使用)、和/或后處理設備的后處理設備再發(fā)電成本。
示例性過程包括:將混合動力傳動系的運行時數(shù)據(jù)下載到外部計算機;將該運行時數(shù)據(jù)的至少一部分選擇為應用操作循環(huán);以及響應于該運行時數(shù)據(jù)來生成第二校準矩陣。外部計算機包括具有混合動力傳動系的車輛所機載的計算機和/或具有混合動力傳動系的車輛外部的計算機。
在一個示例中,外部計算機是車隊計算機,并且在從控制器下載運行時數(shù)據(jù)之后,車隊擁有者對控制器的實際運行時數(shù)據(jù)操作校準例程。在某些實施例中,該系統(tǒng)由此對駕駛路線或駕駛循環(huán)的變化做出響應,包括對駕駛員的變化、交通模式的變化、駕駛路線的季節(jié)性變化和/或車輛的利用的變化的響應。在每個車輛長循環(huán)(例如,在離開車隊老家平均10天的長途車輛上,每10天)之后,可以利用所下載的數(shù)據(jù)或者所下載的數(shù)據(jù)的一部分。相應地,以應用可感測且可對一個駕駛路線執(zhí)行內(nèi)的改進控制做出響應的方式,可選擇控制的校準的響應時間。
示例性過程包括將原始校準矩陣用作父行為矩陣。原始校準矩陣作為父行為矩陣的利用在某種程度上束縛了經(jīng)過更新的校準矩陣的輸出并限制了在校準矩陣的單次更新內(nèi)車輛操作員所經(jīng)歷的變化的量。附加或可替換的實施例包括限制校準矩陣和第二校準矩陣之間的變化的量。在某些實施例中,限制變化的量包括:在一定時間段內(nèi)將當前校準矩陣遞增地移動到更優(yōu)的校準矩陣,和/或僅將更優(yōu)的校準矩陣部分地應用于當前校準矩陣,并在校準矩陣的進一步變化之前潛在地重新檢驗運行時數(shù)據(jù)。
在某些實施例中,運行時數(shù)據(jù)被壓縮并存儲在混合動力傳動系的控制器上直到下載為止。這里想到本領域中已知的任何壓縮操作。壓縮可以是無損的,例如通過使冗余速度功率值成塊、從外部訪問具有標簽的可用數(shù)據(jù)而不是使用諸如標記公路路線數(shù)據(jù)之類的原始數(shù)據(jù)、和/或受益于這里的公開的本領域技術人員已知的任何其他無損壓縮??商鎿Q地或附加地,壓縮可以是有損的,例如提供數(shù)據(jù)的時間平均樣本、提供傅里葉壓縮數(shù)據(jù)值(或?qū)τ陧樞驍?shù)據(jù)的其他類似壓縮機制)、或通過本領域中理解的任何其他方法。經(jīng)過壓縮的數(shù)據(jù)的使用允許控制器將數(shù)據(jù)更快速地提供給外部計算機,并進一步允許在控制器中不占用這樣多的存儲器的情況下存儲數(shù)據(jù),其中,對于嵌入式控制器,存儲空間通常非常珍貴。
實施例的另一示例性集合是一種系統(tǒng),其包括具有內(nèi)燃機和電氣系統(tǒng)的混合動力傳動系,該電氣系統(tǒng)包括第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器和電耦合到該第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備。該系統(tǒng)還包括被構造成執(zhí)行用于控制混合動力傳動系的特定操作的控制器。
該控制器確定電氣系統(tǒng)的功率剩余值,確定機器功率需求變化值,并操作最優(yōu)成本控制器,以響應于電氣系統(tǒng)的功率剩余值大于或等于機器功率需求變化值來確定對發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率分配。示例性控制器還操作基于規(guī)則的控制器,以響應于電氣系統(tǒng)的功率剩余值小于機器功率需求變化值來確定對發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率分配。在某些實施例中,控制器包括:甚至在第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器具有功率剩余值的情況下,響應于機器功率需求變化值超過閾值來操作基于規(guī)則的控制器。
示例性系統(tǒng)還包括下述控制器:該控制器響應于具有功率遞送可用性的電氣系統(tǒng)滿足機器功率需求變化值來確定第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率剩余值。功率遞送可用性的確定可以包括:確定第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器具有足夠的轉(zhuǎn)矩和/或功率產(chǎn)生(或生成)能力;確定用于第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率電子設備具有足夠的功率傳送能力;和/或確定電能存儲設備具有足夠可用的電荷、存儲容量和/或功率吞吐量以使得第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器可以滿足機器功率需求變化值或者機器功率需求變化值加上閾值裕量。
在某些實施例中,控制器響應于第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩測定、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩測定、附件負載、電能存儲設備的吞吐量測定、電能存儲設備的soc、介于電能存儲設備和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的第一功率電子設備的吞吐量測定和/或介于電能存儲設備和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的第二功率電子設備的吞吐量測定來確定功率剩余值。
在某些實施例中,該控制器還通過遞增地改變發(fā)動機在第一執(zhí)行循環(huán)中提供的功率以及確定該遞增改變的功率是否改進了功率成本值來操作最優(yōu)成本控制器。示例性操作包括首先在第一方向上提供遞增的改變,直到觀察到功率成本值的變化率的符號的變化為止,然后使遞增改變的方向反轉(zhuǎn)。在某些實施例中,控制器還將隨機噪聲值應用于由發(fā)動機提供的遞增改變的功率。在某些實施例中,隨機噪聲值可以使遞增改變的方向反轉(zhuǎn),而不改變的遞增改變的預期方向。例如,目前功率分配描述可以包括:60%是由內(nèi)燃機提供的功率且40%是由電氣系統(tǒng)提供的功率,其中遞增改變的方向朝向來自內(nèi)燃機的更多功率。在該示例中,對于61%發(fā)動機、39%電氣的初始下一功率分配描述來說,下一執(zhí)行循環(huán)名義上可以包括1%的遞增改變值。在隨機噪聲值將2%的降低應用于發(fā)動機功率貢獻的情況下,實際應用的下一功率分配描述是59%發(fā)動機、41%電氣系統(tǒng),其中預期方向繼續(xù)朝向更多的發(fā)動機功率,除非發(fā)動機功率的減低示出更好的成本結果。
在某些實施例中,隨機噪聲值包括響應于混合動力傳動系的響應表面的預期局部最小深度屬性而選擇的幅度。混合動力傳動系包括在特定操作狀態(tài)中易受成本響應上的局部最小值影響的操作成本表面。例如,操作狀況中的大量變化(例如各種各樣的交通模式和地理差異)和/或具有約束的大量設備(電動機/發(fā)動機、功率電子設備、內(nèi)燃機、電池和/或其他存儲設備)是可存在局部最小值的指示符。具有受約束行為或不受約束行為之間的大差異和/或高調(diào)節(jié)比(turndownratio)(最小和最大輸出之間的大差異)的設備是局部最小值可顯著深(足夠深以使得標準遞增改變量可以穿過或被卡在局部最小值之一內(nèi))的指示符。相應地,在大量局部最小值和/或具有顯著深度的局部最小值被指示的情形中,可以增加隨機噪聲值的幅度。
在某些實施例中,控制器響應于功率成本值的增加的變化率而增加遞增改變的幅度。例如,控制器響應于遞增改變來確定功率成本值的變化率,并且在功率成本值的變化率增加的情況下,控制器增加遞增改變的幅度。在另一示例中,該控制器將內(nèi)燃機貢獻從機器功率需求的25%增加到28%(3%的遞增改變)。在第一示例性響應中,功率成本值的變化率從20個單位/秒增加到30個單位/秒。因為功率成本值的變化率為正且增加,所以在該示例中控制器將遞增改變的幅度增加到大于3%的值(在存在隨機噪聲效應的情況下,受制于隨機噪聲效應)。在第二示例性響應中,功率成本值的變化率從-20個單位/秒增加到-30個單位/秒。因為功率成本值的變化率為負且增加,所以在該示例中控制器將遞增改變的幅度增加到大于3%的值,并切換遞增改變的符號,因為成本結果變得很差。所描述的響應是示例性且非限制性的。
在某些其他實施例中,控制器還將最優(yōu)成本控制器操作為閉環(huán)控制器,該閉環(huán)控制器具有響應于功率成本值隨時間的斜率而確定的誤差值。在一個示例中,該閉環(huán)控制器的目標是功率成本值隨時間的斜率為零,并且更具體地,與最小成本值相對應或與最大收益值相對應的零斜率。示例性最優(yōu)成本控制器包括比率積分控制器。在某些實施例中,該系統(tǒng)還包括下述控制器:該控制器命令第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器滿足機器功率需求變化值。
在某些實施例中,控制器通過按下述操作對增加的功率需求做出響應來操作基于規(guī)則的控制器:按順序并且直到功率需求被實現(xiàn)之前,增加第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率、增加第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率以及增加發(fā)動機的功率。在某些實施例中,控制器通過按下述操作對降低的功率需求做出響應來操作基于規(guī)則的控制器:按順序并且直到功率需求被實現(xiàn)之前,降低第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率、降低第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率以及降低發(fā)動機的功率。示例性控制器還在降低功率需求期間將第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器限制到最小零轉(zhuǎn)矩直到發(fā)動機達到最小轉(zhuǎn)矩值為止??商鎿Q地,示例性控制器在降低功率需求期間應用第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的最大生成轉(zhuǎn)矩,然后應用第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的最大生成轉(zhuǎn)矩直到功率需求被實現(xiàn)為止。
示例性系統(tǒng)還包括離合器,該離合器是利用第一側(cè)上的第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載以及利用第二側(cè)上的內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器來定位的。處于閉合位置的離合器提供處于并行配置的混合動力傳動系,并且處于打開位置的離合器提供處于串行配置的混合動力傳動系。示例性系統(tǒng)還包括:響應于確定離合器打開并且功率剩余值小于機器功率需求變化值,控制器命令離合器閉合。另一示例性系統(tǒng)包括:響應于確定離合器打開并且功率剩余值小于機器功率需求變化值以及進一步響應于確定不允許離合器閉合,控制器命令第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器到最大或最小轉(zhuǎn)矩位置之一。
如從上面給出的圖和文本中顯而易見,想到根據(jù)本發(fā)明的各種實施例。
示例性實施例的第一集合是一種方法,其包括:確定機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度;以及響應于機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度來確定機器功率需求。該方法還包括響應于確定機器軸速度為零并且機器軸轉(zhuǎn)矩需求大于零將機器功率需求調(diào)整為非零值。該方法還包括:確定內(nèi)燃機和一個或多個電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配描述;以及響應于功率分配描述來操作內(nèi)燃機和電氣轉(zhuǎn)矩提供器。
下面描述該方法的某些其他示例性實施例。一種示例性方法還包括:確定包括作為發(fā)動機功率輸出的函數(shù)的發(fā)動機操作成本的發(fā)動機成本函數(shù),確定包括作為電氣轉(zhuǎn)矩提供器功率輸出的函數(shù)的電氣轉(zhuǎn)矩提供器操作成本的電氣成本函數(shù),其中該方法包括響應于發(fā)動機成本函數(shù)和電氣成本函數(shù)來確定功率分配描述。示例性實施例還包括具有對應功率電子設備的效率的電氣成本函數(shù),其中該功率電子設備在電氣上位于對應電氣轉(zhuǎn)矩提供器和電能存儲設備之間。該電氣成本函數(shù)還可以包括發(fā)電操作區(qū),并且該電氣成本函數(shù)可以包括電能存儲效率和/或電能存儲效率和恢復效率(即,整個存儲和恢復循環(huán)效率)。
示例性方法還包括確定包括作為第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器功率輸出的函數(shù)的第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器操作成本的第二電氣成本函數(shù),其中該方法包括進一步響應于發(fā)動機成本函數(shù)、電氣成本函數(shù)和第二電氣成本函數(shù)來確定功率分配描述。示例性第二電氣成本函數(shù)還包括與第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器相對應的功率電子設備的效率。在某些實施例中,第二電氣成本函數(shù)包括發(fā)電操作區(qū),并計及第二存儲效率和/或第二存儲和恢復循環(huán)效率。
在某些實施例中,該方法包括一個或多個混合動力傳動系操作模式。在第一操作模式中,該技術包括:使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間脫離;以及利用第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器來提供所有機器功率需求。在第二操作模式中,該方法包括:使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合;以及利用內(nèi)燃機來提供所有機器功率需求。在第三操作模式中,該方法包括:使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合;以及在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配機器功率需求。在第四操作模式中,該方法包括:使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合;以及在內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配功率。在第五操作模式中,該方法包括:使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合;以及在第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配功率。在第六操作模式中,該方法包括:使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合;以及在內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配功率。
某些其他示例性實施例包括:確定成本部署參數(shù);以及響應于該成本部署參數(shù)和多個對應的成本函數(shù)來確定每一個成本函數(shù)。例如,第一成本部署參數(shù)對應于第一成本函數(shù)集合,第二成本部署參數(shù)對應于第二成本函數(shù)集合,并且該方法包括確定要在該方法的目前應用中利用第一成本部署參數(shù)還是第二成本部署參數(shù)。示例性成本部署參數(shù)包括占空比類別和/或駕駛路線參數(shù)。響應于成本部署參數(shù)來確定每個成本函數(shù)的示例性操作包括:選擇與成本部署參數(shù)相對應的成本函數(shù);和根據(jù)成本部署參數(shù)來在兩個鄰近成本函數(shù)之間進行內(nèi)插。
該方法的某些其他實施例包括響應于電氣存儲設備充電狀態(tài)來調(diào)整功率分配描述。示例性方法包括確定(一個或多個)電氣成本函數(shù),該電氣成本函數(shù)描述作為對應電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率輸出的函數(shù)并且還作為電能存儲設備的充電狀態(tài)的函數(shù)的(一個或多個)電氣轉(zhuǎn)矩提供器操作成本。
在某些實施例中,該方法包括:確定車輛速度;和響應于機器功率需求和車輛速度來確定功率分配描述。在另一實施例中,該方法包括確定作為車輛速度和機器功率需求的二維函數(shù)的多個標稱功率分配描述,并且其中確定功率分配描述還包括利用該多個標稱功率分配描述來執(zhí)行查找操作。例如,該查找操作包括:將車輛速度和機器功率需求交叉參考至具有標稱功率分配描述的表;以及選擇與車輛速度和機器功率需求最接近的標稱功率分配描述。示例性查找操作還可以包括在一個維度或全部兩個維度中進行內(nèi)插和/或外插。
某些示例性實施例包括確定內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配的功率分配描述。示例性方法包括響應于確定第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供整個機器轉(zhuǎn)矩需求來使位于內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的離合器脫離。
在某些實施例中,發(fā)動機成本函數(shù)包括發(fā)動機的排放成本——例如根據(jù)處于由目前發(fā)動機速度和發(fā)動機的所想到的功率貢獻指示的速度和轉(zhuǎn)矩的發(fā)動機的標稱排放而確定。另一示例性實施例包括具有第二排放成本的發(fā)動機成本函數(shù)。例如,可以針對nox排放確定第一發(fā)動機排放成本,并且可以針對顆粒排放確定第二發(fā)動機排放成本。在某些其他實施例中,發(fā)動機成本函數(shù)還包括次級效應成本。示例性且非限制性次級效應成本包括后處理部件的遞增的壽命損耗和/或后處理部件的遞增的再發(fā)電成本。在某些其他實施例中,排放成本或次級效應成本中的一個或多個包括成本函數(shù)中的不連續(xù)性。
可以在機器功率需求為正或負時執(zhí)行所描述的功率分配操作,并且該系統(tǒng)中的任何功率提供器可以提供正或負量值的功率,而不管機器功率需求的量值如何。示例性且非限制性示例包括機器功率需求為正,其中內(nèi)燃機提供正功率并且電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供負功率(例如對電池再發(fā)電)。在某些實施例中,功率分配描述包括發(fā)動機制動目標功率值。
實施例的另一示例性集合是一種方法,包括:確定機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度;以及響應于該機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度來確定機器功率需求。該方法還包括:確定內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配描述;以及確定嚙合或脫離的離合器位置。這里的描述利用離合器位置,然而,除非明確相反地陳述,某些實施例確定混合動力傳動系是處于并行布置還是串行布置,其中離合器嚙合對應于并行布置,而離合器脫離對應于串行布置。
對于具有離合器的實施例,該離合器介于第一側(cè)上的第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器與第二側(cè)上的內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間。在某些其他實施例中,負載處于離合器的具有第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的一側(cè)上。負載接收混合動力傳動系的功率輸出并處于混合動力傳動系中的所有功率提供部件下游的任何位置。示例性且非限制性負載包括車輛的驅(qū)動輪、傳動尾軸、車輛驅(qū)動線、功率傳出軸或者發(fā)電機輸出軸。
示例性方法還包括響應于車輛速度和機器功率需求來確定基線功率分配描述。在某些實施例中,可以用負載動能描述(諸如飛輪、旋轉(zhuǎn)機器等的旋轉(zhuǎn)動能)來代替車輛速度。該方法還包括確定電能存儲設備的充電狀態(tài)偏差,其中該電能存儲設備電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器。這里的描述包括耦合到這兩個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的單個電能存儲設備,然而,除非明確相反地陳述,電能存儲設備可以耦合到僅單個電氣轉(zhuǎn)矩提供器。此外,附加的電能存儲設備可以存在于給定的系統(tǒng)中,每個設備都耦合到至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器。例如而不進行限制,超級電容器或者超電容器可以被合并到電氣系統(tǒng)中并提供附加的電能存儲容量和電能瞬態(tài)控制。
示例性方法還包括響應于充電狀態(tài)偏差和離合器位置來調(diào)整基線功率分配描述。在某些實施例中,確定電能存儲設備的充電狀態(tài)偏差包括確定目前充電狀態(tài)和目標充電狀態(tài)之間的差值。在某些實施例中,該方法包括響應于目前車輛速度、電能存儲設備的溫度、電能存儲設備的健康狀態(tài)、機器功率需求和/或隨時間積分的充電狀態(tài)偏差來調(diào)整充電狀態(tài)偏差。
示例性基線功率分配描述包括總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻,其中該示例性方法還包括:響應于確定離合器嚙合,通過響應于機器軸速度而分配總電氣貢獻來調(diào)整基線功率分配描述。在某些實施例中,該方法還包括響應于充電狀態(tài)偏差來確定去往電能存儲設備的凈功率通量,其中調(diào)整基線功率分配描述是響應于凈功率通量來進行的。在某些實施例中,分配總電氣貢獻是響應于第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器在機器軸速度下的第一效率和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器在機器軸速度下的第二效率來進行的。
示例性方法還包括:響應于確定離合器脫離,通過命令第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器實現(xiàn)機器功率需求、通過命令第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供去往電能存儲設備的凈功率通量、以及通過命令內(nèi)燃機給第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器供電來調(diào)整基線功率分配描述。
下面提供若干個示例性且非限制性基線功率分配描述。
第一示例包括總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻,其中組合的總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻提供機器功率需求。第二示例包括內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的功率貢獻,其中總功率貢獻提供機器功率需求。第三示例包括總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻和去往電功率存儲設備的凈功率通量,其中總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻和凈功率通量組合以便提供機器功率需求。
第四示例包括內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的功率貢獻和去往電功率存儲設備的凈功率通量,其中總功率貢獻和凈功率通量提供機器功率需求。第五示例包括總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻、去往電功率存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量,其中總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻、去往電能存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量組合以提供機器功率需求。第六示例包括內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的功率貢獻、去往電功率存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量,其中總功率貢獻、去往電能存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量提供機器功率需求。
示例性方法還包括響應于增加的車輛速度來減小充電狀態(tài)偏差和/或減小對充電狀態(tài)偏差的響應。示例性實施例包括響應于充電狀態(tài)偏差的量值來增加對該充電狀態(tài)偏差的響應,和/或響應于充電狀態(tài)偏差被維持來隨時間增加對充電狀態(tài)偏差的響應。另一實施例包括利用比例和/或積分響應來對充電狀態(tài)偏差做出響應。
示例性方法包括響應于目標soc來確定充電狀態(tài)偏差。該方法包括響應于車輛速度、車輛質(zhì)量、電能存儲設備容量、電能存儲設備吞吐量限制、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制和/或操作員制動行為來確定目標soc。另一示例性方法包括:確定電能存儲設備的健康狀態(tài);以及響應于該健康狀態(tài)進一步調(diào)整對充電狀態(tài)偏差的響應。示例性操作包括響應于健康狀態(tài)被降低來增加對充電狀態(tài)偏差的響應。示例性方法包括響應于電能存儲設備的操作溫度來調(diào)整對充電狀態(tài)偏差的響應,例如響應于較低的操作溫度來增加對充電狀態(tài)偏差的響應。
示例性方法包括對具有作為誤差值的充電狀態(tài)偏差的閉環(huán)控制器進行操作,其中該閉環(huán)控制器包括積分控制項。另一示例性方法包括響應于機器功率需求來調(diào)整充電狀態(tài)偏差和/或?qū)Τ潆姞顟B(tài)偏差的響應。另一示例性方法包括:響應于機器功率需求為負,增加電能存儲設備的soc目標,其中響應于該soc目標來確定充電狀態(tài)偏差。附加或可替換方法包括:響應于機器功率需求為高,減小電能存儲設備的soc目標,其中響應于該soc目標來確定充電狀態(tài)偏差。
實施例的另一示例性集合是一種方法,其包括:確定機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度;以及響應于該機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度來確定機器功率需求。該方法還包括:確定內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配描述;將混合動力傳動系配置確定為串行和并行之一;以及響應于車輛速度和機器功率需求來確定基線功率分配描述。該方法還包括:確定電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備的充電狀態(tài)偏差;以及響應于充電狀態(tài)偏差和混合動力傳動系配置來調(diào)整基線功率分配描述。
該示例性方法還包括通過確定目前充電狀態(tài)和目標充電狀態(tài)之間的差值來確定電能存儲設備的充電狀態(tài)偏差。另一實施例包括響應于目前車輛速度、電能存儲設備的溫度、電能存儲設備的健康狀態(tài)、機器功率需求和/或隨時間積分的充電狀態(tài)偏差來調(diào)整充電狀態(tài)偏差。
在某些實施例中,基線功率分配描述包括總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻,并且該方法還包括:響應于確定混合動力傳動系配置是并行的,通過響應于機器軸速度在第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配總電氣貢獻來調(diào)整基線功率分配描述。另一實施例包括響應于充電狀態(tài)偏差來確定去往電能存儲設備的凈功率通量,其中調(diào)整基線功率分配描述是響應于凈功率通量來進行的。附加地或可替換地,該方法包括響應于第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器在機器軸速度下的第一效率和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器在機器軸速度下的第二效率來分配總電氣貢獻。
示例性方法還包括:響應于確定混合動力傳動系是并行的,通過命令第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器實現(xiàn)機器功率需求、命令第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供去往電能存儲設備的凈功率通量、以及命令內(nèi)燃機給第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器供電來調(diào)整基線功率分配描述。
實施例的另一示例性集合是一種方法,其包括對具有內(nèi)燃機和一個或多個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的混合動力傳動系進行操作。該方法還包括:確定混合動力傳動系的機器功率需求;響應于該機器功率需求來確定內(nèi)燃機和電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配;確定電耦合到至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc);以及響應于車輛速度解釋電能存儲設備的目標soc。該方法還包括:確定電氣存儲設備的soc偏差,其中該soc偏差包括電能存儲設備的soc和電能存儲設備的目標soc之間的差值的函數(shù);以及響應于soc偏差來調(diào)整功率分配。
在其他實施例中,該方法包括響應于增加的車輛速度來減小目標soc。示例性方法包括響應于電能存儲設備的溫度來調(diào)整目標soc。另一示例性方法包括響應于電能存儲設備的降低的溫度來減小目標soc。在某些實施例中,該方法包括響應于電氣存儲設備的健康狀態(tài)來調(diào)整目標soc和soc偏差中的一個。另一示例性實施例包括響應于電能存儲設備的健康狀態(tài)來調(diào)整soc偏差的成本。示例性方法還包括響應于電能存儲設備的降低的健康狀態(tài)來增加soc偏差的成本。
在某些實施例中,該方法包括根據(jù)車輛質(zhì)量、電能存儲設備容量、電能存儲設備功率限制、電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩容量、電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率容量和/或檢測到的操作員制動行為來確定soc偏差。另一實施例包括響應于電能存儲設備的吞吐量事件、電能存儲設備的soc事件(例如soc達到高或低soc閾值)、電能存儲設備的再發(fā)電循環(huán)事件和/或電能存儲設備的年頭來確定電能存儲設備的健康狀態(tài)。
示例性方法包括通過在利用內(nèi)燃機和(一個或多個)電能存儲設備實現(xiàn)機器功率需求之間操作成本比較算法來確定功率分配以及調(diào)整功率分配。
實施例的另一示例性集合是一種方法,其包括對包括內(nèi)燃機和一個或多個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的混合動力傳動系進行操作。該方法還包括:確定機器功率需求;以及響應于機器功率需求來確定功率分配描述。該方法還包括:響應于功率分配描述,對內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器進行操作,其中對內(nèi)燃機進行操作包括響應于確定電池soc將要下降到限制以下來起動內(nèi)燃機。
在某些實施例中,該方法包括利用至少一個時間遲滯值來執(zhí)行發(fā)動機停機和發(fā)動機啟動操作。示例性方法包括響應于渦輪增壓器溫度來確定發(fā)動機停機時間遲滯值。另外的示例性實施例包括:確定渦輪增壓器溫度值;以及響應于渦輪增壓器溫度值超過閾值來防止發(fā)動機停機操作。在某些實施例中,該方法包括確定發(fā)動機停機操作被請求和/或即將來臨,并且該方法還包括響應于所請求的或即將來臨的發(fā)動機停機操作來執(zhí)行基于發(fā)動機的渦輪增壓器冷卻操作。
某些示例性實施例包括通過響應于確定功率需求將要超過電氣限制、確定電池吞吐量限制將要被超過和/或確定功率需求增長率超過限制而起動內(nèi)燃機來對內(nèi)燃機進行操作。在某些實施例中,該方法包括通過響應于確定電池soc低于閾值和/或確定功率需求高于閾值而起動內(nèi)燃機來對內(nèi)燃機進行操作。示例性方法還包括:確定電氣轉(zhuǎn)矩提供器的發(fā)動機起動能力指數(shù);以及通過響應于該發(fā)動機起動能力指數(shù)低于第一閾值而起動內(nèi)燃機來對內(nèi)燃機進行操作。另一示例性實施例包括通過響應于確定發(fā)動機起動能力指數(shù)將要下降到第二閾值以下而起動內(nèi)燃機來對內(nèi)燃機進行操作。
在某些實施例中,該方法包括響應于混合動力傳動系以串行模式操作來允許內(nèi)燃機停機。示例性方法包括響應于內(nèi)燃機以熱管理模式和/或加熱模式操作來防止內(nèi)燃機停機。
實施例的另一示例性集合是一種系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:混合動力傳動系,其包括發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器;機械耦合到該混合動力傳動系的負載。該混合動力傳動系還包括離合器,該離合器在第一側(cè)上耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器,并且在第二側(cè)上耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載。該系統(tǒng)還包括:電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備;和被構造成在功能上執(zhí)行控制該混合動力傳動系的操作的控制器。該控制器對離合器嚙合-脫離實現(xiàn)基于時間的遲滯。
在某些實施例中,該控制器還響應于確定離合器嚙合-脫離事件為正在發(fā)生或即將來臨中的一個來使對于發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩命令平滑。使轉(zhuǎn)矩命令平滑的示例性操作包括將速率限制器和/或低通濾波器應用于發(fā)動機和/或電氣轉(zhuǎn)矩提供器轉(zhuǎn)矩命令。在某些實施例中,控制器利用相對于高度瞬態(tài)操作器轉(zhuǎn)矩請求來說較快的時間常數(shù)來執(zhí)行平滑。
在某些實施例中,控制器響應于離合器嚙合事件和/或離合器脫離事件中的一個來向第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供零轉(zhuǎn)矩命令。
在某些實施例中,該系統(tǒng)包括將離合器耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的第一軸和將離合器耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載的第二軸??刂破鬟€被構造成響應于確定第一軸的速度是否在第二軸的速度的預定速度閾值之內(nèi)來閉合離合器。示例性系統(tǒng)還包括被構造成關于離合器的位置操作閉環(huán)控制器的控制器,其中響應于第一軸的速度和第二軸的速度之間的差值來確定離合器位置誤差值。在一個實施例中,對閉環(huán)控制器做出響應的離合器是在完全打開和完全閉合之間具有多個嚙合值的非二進制離合器。在某些實施例中,閉環(huán)控制器包括積分誤差項。
實施例的另一示例性集合是一種方法,其包括對混合動力傳動系進行操作,該混合動力傳動系包括內(nèi)燃機、一個或多個電氣轉(zhuǎn)矩提供器以及電耦合到(一個或多個)電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備。該方法還包括:確定機器功率需求;以及響應于該機器功率需求來確定功率分配描述。在某些實施例中,該方法還包括:解釋電能存儲設備的健康狀態(tài);以及響應于電能存儲設備的健康狀態(tài)來調(diào)整功率分配描述。
在某些實施例中,該方法還包括:響應于電能存儲設備的健康狀態(tài)來確定電能存儲設備的充電狀態(tài)目標;以及響應于電能存儲設備的充電狀態(tài)目標來進一步調(diào)整功率分配描述。示例性方法還包括響應于電能存儲設備的充電能量效率來確定充電狀態(tài)目標。另一示例性方法包括響應于電能存儲設備的充電-放電能量循環(huán)效率來確定充電狀態(tài)目標。
在某些實施例中,該方法包括:確定電能存儲設備的放電率限制;以及響應于該放電率限制來進一步調(diào)整功率分配描述。示例性方法還包括響應于電能存儲設備的健康狀態(tài)、功率總線遞送能力值、對于電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電動機限制和/或附件負載值來確定放電率限制。另一示例性方法包括響應于功率電子設備吞吐量限制來確定放電率限制,其中該功率電子設備位于電能存儲設備和電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間。
示例性方法還包括:確定電能存儲設備的充電率限制;以及響應于該充電率限制來進一步調(diào)整功率分配描述。另一示例性方法包括響應于電能存儲設備的健康狀態(tài)、功率總線遞送能力值、對于電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的一個的電動機限制和/或附件負載值來確定充電率限制。在某些實施例中,該方法還包括響應于功率電子設備吞吐量限制來確定放電率限制,其中該功率電子設備位于電能存儲設備和電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間。
實施例的另一示例性集合是一種方法,其包括:對包括內(nèi)燃機和一個或多個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的混合動力傳動系進行操作;確定機器功率需求;確定內(nèi)燃機的可聽噪聲限制值;以及響應于機器功率需求和可聽噪聲限制值來確定功率分配描述。該方法還包括響應于功率分配描述來對內(nèi)燃機和(一個或多個)電氣轉(zhuǎn)矩提供器進行操作。示例性方法還包括:解釋噪聲輸入信號;以及響應于該噪聲輸入信號來確定可聽噪聲限制值。該噪聲輸入信號可以由用戶輸入來提供。
在某些實施例中,該方法包括將噪聲輸入信號解釋為對車輛處于倒車檔的響應。在某些實施例中,可聽噪聲限制值是最大噪聲水平和/或最小噪聲水平。示例性方法包括響應于可聽噪聲限制、通過限制發(fā)動機功率輸出的變化率來確定功率分配。在某些實施例中,該方法包括:確定內(nèi)燃機的可聽噪聲率限制值;以及響應于該可聽噪聲率限制值來調(diào)整功率分配描述。
實施例的另一示例性集合是一種方法,其包括:定義應用操作循環(huán);以及針對給應用供電的混合動力傳動系定義多個行為矩陣。每個行為矩陣都與以并行配置操作的混合動力傳動系的操作相對應,其中動力傳動系的操作包括形成該混合動力傳動系的一部分的功率提供部件的操作。該功率提供部件包括內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器。該方法還包括確定多個行為序列,其中每個行為序列都對應于行為矩陣中的一個,并包括從被順序地應用于應用操作循環(huán)的對應行為矩陣創(chuàng)建的順序值集合。該方法還包括:確認每個行為序列的可行性;以及確定與每個可行行為序列相對應的適合度值。該方法還包括響應于與每一個可行行為序列相對應的適合度值來確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂。
在未發(fā)生成功收斂的情況下,該方法包括:響應于該多個行為矩陣和與每一個可行行為序列相對應的適合度值來確定多個子行為矩陣;確認由子行為矩陣產(chǎn)生的每一個子行為序列的可行性;以及確定與每個可行子行為序列相對應的適合度值。該方法還包括響應于與每一個可行子行為序列相對應的適合度值來再次確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂。
在已發(fā)生成功收斂的情況下,該方法包括響應于行為矩陣和適合度值來確定校準矩陣。該校準矩陣是從與成功收斂檢驗相對應的矩陣(行為矩陣或子行為矩陣)選擇的。示例性操作包括選擇具有最佳適合度函數(shù)的行為矩陣。該方法還包括:將校準矩陣提供給混合動力傳動系控制器;以及利用該混合動力傳動系控制器來操作混合動力傳動系。
示例性方法還包括通過確定在對應的行為序列中電氣限制是否被超過來確認每個行為序列和子行為序列的可行性。
示例性方法包括通過響應于對應的適合度函數(shù)從行為矩陣中選擇多個父行為矩陣來確定多個子行為矩陣。另一示例性方法包括通過選擇最適合行為矩陣和/或選擇具有與對應的適合度函數(shù)有關的存活概率的行為矩陣來選擇父行為矩陣。在某些其他實施例中,該方法包括在兩個或更多父行為矩陣之間交叉行為參數(shù)以確定子行為矩陣。在某些其他實施例中,該方法包括將隨機變化應用于子行為矩陣的參數(shù)。
在另外的其他實施例中,該方法包括具有多個混合動力傳動系操作狀況的每一個行為矩陣和每一個子行為矩陣以及與每一個混合動力傳動系操作狀況相對應的行為矢量,其中每個行為矢量都包括功率提供設備的功率分配描述。該功率分配描述包括內(nèi)燃機的功率貢獻和電氣系統(tǒng)的功率貢獻,或者內(nèi)燃機的功率貢獻和每一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率貢獻。在某些實施例中,該多個混合動力傳動系操作狀況包括機器軸速度和機器功率需求。
在某些實施例中,功率分配描述包括總電氣貢獻和內(nèi)燃機貢獻。在某些其他實施例中,功率分配描述包括內(nèi)燃機貢獻、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率貢獻和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率貢獻。在某些實施例中,每個貢獻都包括離散的多個可能狀態(tài),并且每個行為矩陣都包括與貢獻相對應的離散的多個可能狀態(tài)。例如,內(nèi)燃機貢獻可以包括從-600hp到+475hp的馬力的1,024個狀態(tài)(例如在具有能夠?qū)崿F(xiàn)600hp的制動功率和475hp的推進功率的壓縮制動器的發(fā)動機中),其中該1,024個狀態(tài)可以被均勻地劃分或者通過本領域中理解的任何其他方案而劃分。
在某些其他實施例中,對應的離散的多個可能狀態(tài)可以作為在行為矩陣和子行為矩陣之間可變的特性而變化??商鎿Q或附加實施例包括允許內(nèi)燃機貢獻的離散的多個可能狀態(tài)作為在行為矩陣和子行為矩陣之間可變的特性而變化。
在某些實施例中,該方法包括通過確定特性適合度值中的遞增改進是否低于收斂閾值來確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂。在某些實施例中,特性適合度函數(shù)包括最佳適合度值。在某些其他實施例中,該方法包括對與最佳適合度值相對應的行為矩陣執(zhí)行敏感性檢驗。執(zhí)行敏感性檢驗的示例性操作包括確定特性適合度值中的遞增改進是否超過急劇收斂閾值。
在某些實施例中,應用操作循環(huán)包括駕駛路線。附加或可替換的實施例包括應用操作循環(huán),其包括具有相似占空比特性的多個離散駕駛路線。在某些實施例中,該方法包括確定多個校準矩陣,每個校準矩陣都對應于多個應用操作循環(huán)中的一個,其中應用操作循環(huán)中的每一個都對應于不同占空比特性。在某些其他實施例中,該方法包括:在混合動力傳動系的操作期間確定混合動力傳動系的實時占空比特性,以及響應于實時占空比特性和與應用操作循環(huán)相對應的不同占空比特性來選擇多個校準矩陣中的一個。在某些實施例中,該方法包括:選擇校準矩陣中的一個;和/或響應于實時占空比特性和與應用操作循環(huán)相對應的不同占空比特性,在校準矩陣中的兩個之間進行內(nèi)插。
在某些實施例中,并行配置將發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器約束成以勻速之一或固定速度比來操作。示例性適合度值包括燃料經(jīng)濟成本和/或排放成本。示例性方法包括通過確定在對應行為序列中排放限制是否被超過來確認每個行為序列和子行為序列的可行性。在某些附加或可替換實施例中,該方法包括通過確定在對應的行為序列中是否提供后處理再發(fā)電能力來確認每個行為序列和子行為序列的可行性。
示例性適合度值還包括排放的次級成本。排放的示例性次級成本包括后處理設備的使用壽命成本、后處理設備的操作成本、和/或后處理設備的后處理設備再發(fā)電成本。
示例性方法程包括:將混合動力傳動系的運行時數(shù)據(jù)下載到外部計算機;將該運行時數(shù)據(jù)的至少一部分選擇為應用操作循環(huán);以及響應于該運行時數(shù)據(jù)來生成第二校準矩陣。外部計算機包括具有混合動力傳動系的車輛所機載的計算機和/或具有混合動力傳動系的車輛外部的計算機。在某些實施例中,該方法包括將原始校準矩陣用作父行為矩陣。附加或可替換的實施例包括限制校準矩陣和第二校準矩陣之間的變化量。在某些實施例中,運行時數(shù)據(jù)被壓縮并存儲在混合動力傳動系的控制器上直到下載為止。
實施例的另一示例性集合是一種系統(tǒng),其包括具有內(nèi)燃機和電氣系統(tǒng)的混合動力傳動系,該電氣系統(tǒng)包括第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器和電耦合到該第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備。該系統(tǒng)還包括被構造成執(zhí)行用于控制混合動力傳動系的特定操作的控制器。該控制器確定電氣系統(tǒng)的功率剩余值,確定機器功率需求變化值,并且操作最優(yōu)成本控制器以響應于電氣系統(tǒng)的功率剩余值大于或等于機器功率需求變化值來針對發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器確定功率分配。示例性控制器還操作基于規(guī)則的控制器以響應于電氣系統(tǒng)的功率剩余值小于機器功率需求變化值來針對發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器確定功率分配。
示例性系統(tǒng)還包括下述控制器:該控制器響應于具有功率遞送可用性的電氣系統(tǒng)滿足機器功率需求變化值來確定第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率剩余值。在某些實施例中,控制器包括響應于機器功率需求變化值超過閾值來對基于規(guī)則的控制器進行操作。
在某些實施例中,控制器響應于第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩測定、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩測定、附件負載、電能存儲設備的吞吐量測定、電能存儲設備的soc、介于電能存儲設備和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的第一功率電子設備的吞吐量測定和/或介于電能存儲設備和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的第二功率電子設備的吞吐量測定來確定功率剩余值。
在某些實施例中,該控制器還通過遞增地改變發(fā)動機在第一執(zhí)行循環(huán)中提供的功率以及確定該遞增改變的功率是否改進了功率成本值來操作最優(yōu)成本控制器。在某些其他實施例中,控制器還將最優(yōu)成本控制器操作為閉環(huán)控制器,其具有響應于功率成本值隨時間的斜率而確定的誤差值。示例性最優(yōu)成本控制器包括比率積分控制器。示例性控制器還將隨機噪聲值應用于由發(fā)動機提供的遞增改變的功率。在某些實施例中,隨機噪聲值包括響應于混合動力傳動系的響應表面的預期局部最小深度屬性而選擇的幅度。在某些實施例中,控制器響應于功率成本值的增加的變化率而增加遞增改變的幅度。在某些實施例中,該系統(tǒng)還包括命令第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器滿足機器功率需求變化值的控制器。
在某些實施例中,控制器通過按下述操作對增加的功率需求做出響應來操作基于規(guī)則的控制器:按順序并且直到功率需求被實現(xiàn)之前,增加第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率、增加第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率以及增加發(fā)動機的功率。在某些實施例中,控制器通過按下述操作對降低的功率需求做出響應來操作基于規(guī)則的控制器:按順序并且直到功率需求被實現(xiàn)之前,降低第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率、降低第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率以及降低發(fā)動機的功率。示例性控制器還在降低功率需求期間將第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器限制到最小零轉(zhuǎn)矩直到發(fā)動機達到最小轉(zhuǎn)矩值為止。
示例性系統(tǒng)還包括離合器,該離合器是利用第一側(cè)上的第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載以及利用第二側(cè)上的內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器來定位的。處于閉合位置的離合器提供處于并行配置的混合動力傳動系,并且處于打開位置的離合器提供處于串行配置的混合動力傳動系。示例性系統(tǒng)還包括:響應于確定離合器打開并且功率剩余值小于機器功率需求變化值,控制器命令該離合器閉合。另一示例性系統(tǒng)包括:響應于確定離合器打開并且功率剩余值小于機器功率需求變化值,以及進一步響應于確定不允許離合器閉合,控制器命令第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器到最大或最小轉(zhuǎn)矩位置之一。
現(xiàn)在將描述非限制性示例性實施例和這些示例性實施例的非限制性形式,應該認識到,下面描述的實施例和形式可以在某些實例中組合并可以在其他實例中彼此排斥。同樣地,應該認識到,下面描述的實施例和形式可以或者可以不與本文其他地方公開的其他方面和特征組合。
第一示例性實施例是一種方法,其包括:確定機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度;響應于該機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度來確定機器功率需求;確定內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配描述;將混合動力傳動系配置確定為串行和并行中的一個;響應于車輛速度和機器功率需求來確定基線功率分配描述;確定電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc)偏差;以及響應于soc偏差和混合動力傳動系配置來調(diào)整基線功率分配描述。
在根據(jù)第一示例性實施例的某些形式中,將混合動力傳動系配置確定為串行和并行中的一個包括確定包括嚙合和脫離中的一個的離合器位置,該離合器介于第一側(cè)上的第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器與第二側(cè)上的內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間。
在根據(jù)第一示例性實施例的某些形式中,確定電能存儲設備的soc偏差包括確定目前soc和目標soc之間的差值。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括:響應于從包括以下各項的參數(shù)中選擇的參數(shù)來調(diào)整soc偏差:目前車輛速度、電能存儲設備的溫度、電能存儲設備的健康狀態(tài)、機器功率需求和隨時間積分的soc偏差。
在根據(jù)第一示例性實施例的某些形式中,所述基線功率分配描述包括總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻,該方法還包括:響應于確定混合動力傳動系配置是并行的,通過響應于機器軸速度在第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配總電氣貢獻來調(diào)整所述基線功率分配描述。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括響應于soc偏差來確定去往電能存儲設備的凈功率通量,并且其中調(diào)整基線功率分配描述是響應于所述凈功率通量來進行的。
在根據(jù)第一示例性實施例的某些形式中,分配總電氣貢獻是響應于第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器在機器軸速度下的第一效率和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器在機器軸速度下的第二效率來進行的。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括響應于確定混合動力傳動系配置是串行的,通過命令第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器實現(xiàn)機器功率需求、命令第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供去往電能存儲設備的凈功率通量、以及命令內(nèi)燃機給第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器供電來調(diào)整所述基線功率分配描述。
在根據(jù)第一示例性實施例的某些形式中,確定基線功率分配描述包括確定以下各項中的一個:總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻,其中組合的總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻提供機器功率需求;內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的功率貢獻,其中功率貢獻的總和提供機器功率需求;總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻和去往電功率存儲設備的凈功率通量,其中總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻和凈功率通量組合以便提供機器功率需求;內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的功率貢獻和去往電功率存儲設備的凈功率通量,其中功率貢獻的總和以及凈功率通量提供機器功率需求;總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻、去往電功率存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量,其中總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻、去往電能存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量組合以便提供機器功率需求;以及內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的功率貢獻、去往電功率存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量,其中功率貢獻的總和、去往電能存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量提供機器功率需求。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括響應于增加的車輛速度來減小soc偏差和對該soc偏差的響應中的一個。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括響應于soc偏差的量值來增加對該soc偏差的響應。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括響應于目標soc來確定soc偏差,其中響應于從包括以下各項的參數(shù)中選擇的至少一個參數(shù)來確定目標soc:車輛速度、車輛質(zhì)量、電能存儲設備容量、電能存儲設備吞吐量限制、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制和操作員制動行為。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括:確定電能存儲設備的健康狀態(tài);以及響應于所述健康狀態(tài)來進一步調(diào)整對soc偏差的響應。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括響應于健康狀態(tài)被降低而增加對soc偏差的響應。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的操作溫度來調(diào)整對soc偏差的響應。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括對具有作為誤差值的soc偏差的閉環(huán)控制器進行操作,其中該閉環(huán)控制器包括積分控制項。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括響應于機器功率需求來調(diào)整soc偏差和對soc偏差的響應中的一個。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括響應于機器功率需求為負,增加電能存儲設備的soc目標,其中響應于該soc目標來確定soc偏差。
根據(jù)第一示例性實施例的某些形式還包括響應于機器功率需求為高,減小電能存儲設備的soc目標,其中響應于該soc目標來確定soc偏差。
第二示例性實施例是一種方法,其包括:確定機器功率需求;確定內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配描述;確定包括嚙合和脫離中的一個的離合器位置,該離合器介于第一側(cè)上的第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器與第二側(cè)上的內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間;響應于車輛速度和機器功率需求來確定基線功率分配描述;確定電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc)偏差;以及響應于soc偏差和混合動力傳動系配置來調(diào)整基線功率分配描述。
根據(jù)第二示例性實施例的某些形式還包括響應于確定離合器嚙合而確定所述混合動力傳動系處于并行配置。
根據(jù)第二示例性實施例的某些形式還包括響應于soc偏差的量值來增加對soc偏差的響應。
根據(jù)第二示例性實施例的某些形式還包括響應于目標soc來確定soc偏差,其中響應于從包括以下各項的參數(shù)中選擇的至少一個參數(shù)來確定目標soc:車輛速度、車輛質(zhì)量、電能存儲設備容量、電能存儲設備吞吐量限制、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制和操作員制動行為。
根據(jù)第二示例性實施例的某些形式還包括:確定電能存儲設備的健康狀態(tài);以及響應于所述健康狀態(tài)來進一步調(diào)整對soc偏差的響應。
根據(jù)第二示例性實施例的某些形式還包括響應于健康狀態(tài)被降低而增加對soc偏差的響應。
第三示例性實施例是一種方法,其包括:確定機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度;響應于該機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度來確定機器功率需求;確定內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配描述;將混合動力傳動系配置確定為串行和并行中的一個;響應于車輛速度和機器功率需求來確定基線功率分配描述;確定電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc)偏差,其中確定所述電能存儲設備的soc偏差包括確定目前soc和目標soc之間的差值;以及響應于soc偏差和混合動力傳動系配置來調(diào)整基線功率分配描述。
根據(jù)第三示例性實施例的某些形式還包括響應于從包括以下各項的參數(shù)中選擇的至少一個參數(shù)來確定soc目標soc:電能存儲設備的健康狀態(tài)、車輛速度、車輛質(zhì)量、電能存儲設備容量、電能存儲設備吞吐量限制、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器吞吐量限制和操作員制動行為。
在根據(jù)第三示例性實施例的某些形式中,確定基線功率分配描述包括確定總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻,其中組合的總電氣貢獻和總發(fā)動機貢獻提供機器功率需求。
在根據(jù)第三示例性實施例的某些形式中,確定基線功率分配描述包括確定內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的功率貢獻,其中功率貢獻的總和提供機器功率需求。
在根據(jù)第三示例性實施例的某些形式中,確定基線功率分配描述包括確定總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻和去往電功率存儲設備的凈功率通量,其中總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻和凈功率通量組合以便提供機器功率需求。
在根據(jù)第三示例性實施例的某些形式中,確定基線功率分配描述包括確定內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的功率貢獻和去往電功率存儲設備的凈功率通量,其中功率貢獻的總和以及凈功率通量提供機器功率需求。
在根據(jù)第三示例性實施例的某些形式中,確定基線功率分配描述包括確定總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻、去往電功率存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量,其中總電氣貢獻、總發(fā)動機貢獻、去往電能存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量組合以便提供機器功率需求。
在根據(jù)第三示例性實施例的某些形式中,確定基線功率分配描述包括確定內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器中的每一個的功率貢獻、去往電功率存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量,其中功率貢獻的總和、去往電能存儲設備的凈功率通量和去往附件的凈功率通量提供機器功率需求。
第四示例性實施例是一種方法,其包括:對混合動力傳動系進行操作,該混合動力傳動系具有內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器;確定混合動力傳動系的機器功率需求;響應于機器功率需求來確定內(nèi)燃機和電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配;確定電耦合到所述至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc);響應于車輛速度來解釋電能存儲設備的目標soc;確定電氣存儲設備的soc偏差,其中所述soc偏差包括所述電能存儲設備的soc和所述電能存儲設備的目標soc之間的差值的函數(shù);以及響應于所述soc偏差來調(diào)整功率分配。
根據(jù)第四示例性實施例的某些形式還包括響應于增加的車輛速度來減小目標soc。
根據(jù)第四示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的溫度來調(diào)整目標soc。
根據(jù)第四示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的降低的溫度來減小目標soc。
根據(jù)第四示例性實施例的某些形式還包括響應于電氣存儲設備的健康狀態(tài)來調(diào)整目標soc和soc偏差中的一個。
根據(jù)第四示例性實施例的某些形式還包括響應于電氣存儲設備的降級的健康狀態(tài)來增加soc偏差。
在根據(jù)第四示例性實施例的某些形式中,確定功率分配和調(diào)整功率分配包括在利用內(nèi)燃機和至少一個電能存儲設備實現(xiàn)機器功率需求之間操作成本比較算法。
根據(jù)第四示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的降低的健康狀態(tài)來增加soc偏差的成本。
根據(jù)第四示例性實施例的某些形式還包括響應于從包括以下各項的參數(shù)中選擇的至少一個參數(shù)來確定電能存儲設備的健康狀態(tài):電能存儲設備的吞吐量事件、電能存儲設備的soc事件、電能存儲設備的再發(fā)電循環(huán)事件和電能存儲設備的年頭。
根據(jù)第四示例性實施例的某些形式還包括根據(jù)從包括以下各項的參數(shù)中選擇的至少一個參數(shù)來確定soc偏差:車輛質(zhì)量、電能存儲設備容量、電能存儲設備功率限制、至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩容量、至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率容量和檢測到的操作員制動行為。
根據(jù)第四示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的健康狀態(tài)來調(diào)整電能存儲設備的目標soc。
第五示例性實施例是一種方法,其包括:對混合動力傳動系進行操作,該混合動力傳動系具有內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器;確定電耦合到所述至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc);響應于車輛速度來解釋電能存儲設備的目標soc;確定電氣存儲設備的soc偏差,其中所述soc偏差包括所述電能存儲設備的soc和所述電能存儲設備的目標soc之間的差值的函數(shù);以及響應于所述soc偏差來調(diào)整所述混合動力傳動系的操作。
根據(jù)第五示例性實施例的某些形式還包括響應于減小的車輛速度來增加目標soc。
根據(jù)第五示例性實施例的某些形式還包括響應于增加的車輛速度來減小目標soc。
根據(jù)第五示例性實施例的某些形式還包括響應于車輛速度來確定該車輛的可恢復的動能,并且其中解釋soc目標是響應于所述可恢復的動能來進行的。
根據(jù)第五示例性實施例的某些形式還包括:確定所述混合動力傳動系的機器功率需求,響應于所述機器功率需求來確定內(nèi)燃機和電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配,以及其中調(diào)整所述混合動力傳動系的操作包括調(diào)整內(nèi)燃機和電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配。
第六示例性實施例是一種方法,其包括:對混合動力傳動系進行操作,該混合動力傳動系具有內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器;確定機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度;響應于該機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度來確定機器功率需求;響應于確定機器軸速度為零并且機器軸轉(zhuǎn)矩需求大于零,將機器功率需求調(diào)整為非零值;響應于所述機器功率需求來確定內(nèi)燃機和電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配;確定電耦合到所述至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc);響應于車輛速度來解釋電能存儲設備的目標soc;確定電氣存儲設備的soc偏差,其中所述soc偏差包括所述電能存儲設備的soc和所述電能存儲設備的目標soc之間的差值的函數(shù);以及響應于所述soc偏差來調(diào)整功率分配。
根據(jù)第六示例性實施例的某些形式還包括響應于增加的車輛速度來減小目標soc。
在根據(jù)第六示例性實施例的某些形式中,確定功率分配和調(diào)整功率分配包括在利用內(nèi)燃機和至少一個電能存儲設備實現(xiàn)機器功率需求之間操作成本比較算法。
根據(jù)第六示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的降低的健康狀態(tài)來增加soc偏差的成本。
第七示例性實施例是一種方法,其包括:對混合動力傳動系進行操作,該混合動力傳動系包括內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器;確定機器功率需求;響應于該機器功率需求來確定功率分配描述;響應于該功率分配描述來對內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器進行操作,并且其中對內(nèi)燃機進行操作還包括響應于確定電池充電狀態(tài)(soc)低于預定閾值來起動內(nèi)燃機。
根據(jù)第七示例性實施例的某些形式還包括利用至少一個基于時間的遲滯值來執(zhí)行發(fā)動機停機和發(fā)動機啟動操作。
根據(jù)第七示例性實施例的某些形式還包括響應于渦輪增壓器溫度來確定發(fā)動機停機時間遲滯值。
根據(jù)第七示例性實施例的某些形式還包括:確定渦輪增壓器溫度值;以及響應于該渦輪增壓器溫度值超過閾值來防止發(fā)動機停機操作。
根據(jù)第七示例性實施例的某些形式還包括確定發(fā)動機停機操作是被請求和即將來臨中的一個,該方法還包括響應于所請求的或即將來臨的發(fā)動機停機操作來執(zhí)行基于發(fā)動機的渦輪增壓器冷卻操作。
在根據(jù)第七示例性實施例的某些形式中,對內(nèi)燃機進行操作還包括響應于確定電池充電狀態(tài)(soc)低于閾值和確定機器功率需求高于閾值中的一個來起動內(nèi)燃機。
根據(jù)第七示例性實施例的某些形式還包括確定所述至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的發(fā)動機起動能力指數(shù),并且其中對內(nèi)燃機進行操作還包括響應于該發(fā)動機起動能力指數(shù)低于第一閾值而起動內(nèi)燃機。
在根據(jù)第七示例性實施例的某些形式中,對內(nèi)燃機進行操作還包括響應于確定發(fā)動機起動能力指數(shù)將要下降到第二閾值以下而起動內(nèi)燃機。
根據(jù)第七示例性實施例的某些形式還包括響應于混合動力傳動系以串行模式進行操作來允許內(nèi)燃機停機。
根據(jù)第七示例性實施例的某些形式還包括響應于內(nèi)燃機以熱管理模式和加熱模式中的一個進行操作來防止內(nèi)燃機停機。
第八示例性實施例是一種方法,其包括:對混合動力傳動系進行操作,該混合動力傳動系包括內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器;確定機器功率需求;響應于該機器功率需求來確定功率分配描述;響應于該功率分配描述來對內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器進行操作,并且其中對內(nèi)燃機進行操作還包括響應于確定電池充電狀態(tài)(soc)處于以下各項中的一個來起動內(nèi)燃機:低于第一預定閾值,以及低于第二預定閾值且以超過放電閾值的放電率向下移動。
在根據(jù)第八示例性實施例的某些形式中,對內(nèi)燃機進行操作還包括響應于確定功率需求將要超過電氣限制而起動內(nèi)燃機。
在根據(jù)第八示例性實施例的某些形式中,對內(nèi)燃機進行操作還包括響應于確定電池吞吐量限制將要被超過而起動內(nèi)燃機。
在根據(jù)第八示例性實施例的某些形式中,對內(nèi)燃機進行操作還包括響應于確定電池吞吐量值超過電池吞吐量閾值并且以超過吞吐量增加閾值的吞吐量增長率向上移動來起動內(nèi)燃機。
在根據(jù)第八示例性實施例的某些形式中,對內(nèi)燃機進行操作還包括響應于確定功率需求增長率超過限制來起動內(nèi)燃機。
第九示例性實施例是一種方法,其包括:對混合動力傳動系進行操作,該混合動力傳動系包括內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器;確定機器功率需求;響應于該機器功率需求來確定功率分配描述;響應于該功率分配描述來對內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器進行操作,并且其中對內(nèi)燃機進行操作還包括響應于以下各項中的一個來起動內(nèi)燃機:確定電池充電狀態(tài)(soc)低于預定閾值,以及確定機器功率需求超過發(fā)動機起動閾值且機器功率需求增加。
根據(jù)第九示例性實施例的某些形式還包括確定所述至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的發(fā)動機起動能力指數(shù),并且其中對內(nèi)燃機進行操作還包括響應于該發(fā)動機起動能力指數(shù)低于起動能力閾值而起動內(nèi)燃機。
在根據(jù)第九示例性實施例的某些形式中,對內(nèi)燃機進行操作還包括響應于確定發(fā)動機起動能力指數(shù)將要下降到第二起動能力閾值以下而起動內(nèi)燃機。
根據(jù)第九示例性實施例的某些形式還包括利用至少一個基于時間的遲滯值來執(zhí)行發(fā)動機停機和發(fā)動機啟動操作。
根據(jù)第九示例性實施例的某些形式還包括響應于渦輪增壓器溫度來確定發(fā)動機停機時間遲滯值。
第十示例性實施例是一種系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:混合動力傳動系,其包括發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器;機械耦合到該混合動力傳動系的負載,該混合動力傳動系還包括:離合器,其在第一側(cè)上耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器,并且在第二側(cè)上耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載;電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備;和控制器,其被構造成響應于確定離合器嚙合-脫離事件為正在發(fā)生或即將來臨中的一個來執(zhí)行使對于發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩命令平滑的操作。
在根據(jù)第十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成對離合器嚙合-脫離實現(xiàn)基于時間的遲滯。
在根據(jù)第十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成通過應用速率限制器和低通濾波器中的一個來使轉(zhuǎn)矩命令平滑。
在根據(jù)第十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成使對于發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩命令平滑,其中所述平滑以相對于高度瞬態(tài)操作器轉(zhuǎn)矩請求來說較快的時間常數(shù)進行。
在根據(jù)第十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成通過應用速率限制器和低通濾波器中的一個來使轉(zhuǎn)矩命令平滑。
在根據(jù)第十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成在離合器嚙合事件期間向第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供零轉(zhuǎn)矩命令。
在根據(jù)第十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成在離合器脫離事件期間向第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供零轉(zhuǎn)矩命令。
根據(jù)第十示例性實施例的某些形式還包括將離合器耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的第一軸、將離合器耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載的第二軸,其中該控制器還被構造成響應于確定第一軸的速度在第二軸的速度的預定速度閾值之內(nèi)來閉合離合器。
在根據(jù)第十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成關于離合器的位置來操作閉環(huán)控制器,其中響應于第一軸的速度和第二軸的速度之間的差值來確定離合器位置誤差值。
在根據(jù)第十示例性實施例的某些形式中,所述閉環(huán)控制器包括積分誤差項。
第十一示例性實施例是一種方法,其包括:確定離合器嚙合-脫離事件為正在發(fā)生或即將來臨中的一個,所述離合器在第一側(cè)上耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器,并且在第二側(cè)上耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載;響應于離合器嚙合-脫離事件來使對于發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩命令平滑,并且其中所述平滑包括應用速率限制器和低通濾波器中的一個。
根據(jù)第十一示例性實施例的某些形式還包括對離合器嚙合-脫離實現(xiàn)基于時間的遲滯。
根據(jù)第十一示例性實施例的某些形式還包括通過應用具有相對于高度瞬態(tài)操作器轉(zhuǎn)矩請求來說較快的時間常數(shù)的低通濾波器來執(zhí)行所述平滑。
根據(jù)第十一示例性實施例的某些形式還包括應用具有比500ms更快的時間常數(shù)的低通濾波器。
根據(jù)第十一示例性實施例的某些形式還包括在離合器嚙合事件期間向第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供零轉(zhuǎn)矩命令。
根據(jù)第十一示例性實施例的某些形式還包括在離合器脫離事件期間向第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供零轉(zhuǎn)矩命令。
根據(jù)第十一示例性實施例的某些形式還包括:確定將離合器耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的第一軸的速度;確定將離合器耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載的第二軸的速度;以及響應于確定第一軸的速度在第二軸的速度的預定速度閾值之內(nèi)來閉合離合器。
根據(jù)第十一示例性實施例的某些形式還包括:確定將離合器耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的第一軸的速度;確定將離合器耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載的第二軸的速度;響應于第一軸的速度和第二軸的速度之間的差值來確定離合器位置誤差值;以及響應于離合器位置誤差值來關于離合器的位置操作閉環(huán)控制器。
在根據(jù)第十一示例性實施例的某些形式中,所述閉環(huán)控制器包括積分誤差項。
第十二示例性實施例是一種方法,其包括:確定離合器嚙合事件正在發(fā)生,離合器在第一側(cè)上耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器,并且在第二側(cè)上耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載;響應于離合器嚙合事件使對于發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩命令平滑;以及確定將離合器耦合到發(fā)動機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的第一軸的速度;確定將離合器耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載的第二軸的速度;響應于第一軸的速度和第二軸的速度之間的差值來確定離合器位置誤差值;以及響應于離合器位置誤差值來關于離合器的位置操作閉環(huán)控制器。
在根據(jù)第十二示例性實施例的某些形式中,所述閉環(huán)控制器包括積分誤差項。
根據(jù)第十二示例性實施例的某些形式還包括在離合器嚙合事件期間向第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供零轉(zhuǎn)矩命令。
第十三示例性實施例是一種方法,其包括:對混合動力傳動系進行操作,該混合動力傳動系包括內(nèi)燃機、至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器和電耦合到該至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備;確定機器功率需求;響應于該機器功率需求來確定功率分配描述;解釋電能存儲設備的健康狀態(tài)(soh);以及響應于電能存儲設備的soh來調(diào)整功率分配描述。
根據(jù)第十三示例性實施例的某些形式還包括:響應于電能存儲設備的soh來確定電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc)目標;以及響應于電能存儲設備的soc目標來進一步調(diào)整功率分配描述。
根據(jù)第十三示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的充電能量效率來確定soc目標。
根據(jù)第十三示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的充電放電能量循環(huán)效率來確定soc目標。
根據(jù)第十三示例性實施例的某些形式還包括:確定電能存儲設備的放電率限制;以及響應于該放電率限制來進一步調(diào)整功率分配描述。
根據(jù)第十三示例性實施例的某些形式還包括響應于從包括以下各項的參數(shù)中選擇的至少一個參數(shù)來確定放電率限制:電能存儲設備的soh、功率總線遞送能力值、對于電氣轉(zhuǎn)矩提供器之一的電動機限制和附件負載值。
根據(jù)第十三示例性實施例的某些形式還包括響應于至少一個功率電子設備吞吐量限制來確定放電率限制,其中所述功率電子設備位于電能存儲設備和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間。
根據(jù)第十三示例性實施例的某些形式還包括:確定電能存儲設備的充電率限制;以及響應于該充電率限制來進一步調(diào)整功率分配描述。
根據(jù)第十三示例性實施例的某些形式還包括響應于從包括以下各項的參數(shù)中選擇的至少一個參數(shù)來確定充電率限制:電能存儲設備的soh、功率總線遞送能力值、對于電氣轉(zhuǎn)矩提供器之一的電動機限制和附件負載值。
根據(jù)第十三示例性實施例的某些形式還包括響應于至少一個功率電子設備吞吐量限制來確定充電率限制,其中所述功率電子設備位于電能存儲設備和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間。
第十四示例性實施例是一種方法,其包括:對混合動力傳動系進行操作,該混合動力傳動系包括內(nèi)燃機、至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器和電耦合到該至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備;確定機器功率需求;響應于該機器功率需求來確定功率分配描述;解釋電能存儲設備的健康狀態(tài)(soh)、電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc)和電能存儲設備的目標soc;響應于電能存儲設備的soc和電能存儲設備的目標soc來確定電能存儲設備的soc偏差;以及響應于電能存儲設備的soh和電能存儲設備的soc偏差來調(diào)整功率分配描述。
根據(jù)第十四示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的soh來選擇多個soc偏差響應曲線中的一個。
在根據(jù)第十四示例性實施例的某些形式中,所述多個soc偏差響應曲線響應于電能存儲設備的減小的soh而提供增加的soc偏差響應。
根據(jù)第十四示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的soh來解釋電能存儲設備的目標soc。
根據(jù)第十四示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的減小的soh來增加電能存儲設備的目標soc。
根據(jù)第十四示例性實施例的某些形式還包括響應于車輛速度值來解釋電能存儲設備的目標soc。
根據(jù)第十四示例性實施例的某些形式還包括響應于增加的車輛速度值來減小電能存儲設備的目標soc。
第十五示例性實施例是一種方法,其包括:確定混合動力傳動系的機器功率需求,該混合動力傳動系包括內(nèi)燃機、至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器和電耦合到該至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備;解釋電能存儲設備的健康狀態(tài)(soh);以及響應于電能存儲設備的soh和機器功率需求來提供功率分配描述。
根據(jù)第十五示例性實施例的某些形式還包括:響應于電能存儲設備的soh來確定電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc)目標;以及響應于電能存儲設備的soc目標來調(diào)整功率分配描述。
根據(jù)第十五示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的充電能量效率來確定soc目標。
根據(jù)第十五示例性實施例的某些形式還包括響應于電能存儲設備的充電放電能量循環(huán)效率來確定soc目標。
根據(jù)第十五示例性實施例的某些形式還包括:確定電能存儲設備的放電率限制;以及響應于該放電率限制來調(diào)整功率分配描述。
根據(jù)第十五示例性實施例的某些形式還包括響應于從包括以下各項的參數(shù)中選擇的至少一個參數(shù)來確定放電率限制:電能存儲設備的soh、功率總線遞送能力值、對于電氣轉(zhuǎn)矩提供器之一的電動機限制和附件負載值。
根據(jù)第十五示例性實施例的某些形式還包括響應于至少一個功率電子設備吞吐量限制來確定放電率限制,其中所述功率電子設備位于電能存儲設備和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間。
根據(jù)第十五示例性實施例的某些形式還包括:確定電能存儲設備的充電率限制;以及響應于該充電率限制來進一步調(diào)整功率分配描述。
根據(jù)第十五示例性實施例的某些形式還包括響應于從包括以下各項的參數(shù)中選擇的至少一個參數(shù)來確定充電率限制:電能存儲設備的soh、功率總線遞送能力值、對于電氣轉(zhuǎn)矩提供器之一的電動機限制和附件負載值。
根據(jù)第十五示例性實施例的某些形式還包括響應于至少一個功率電子設備吞吐量限制來確定充電率限制,其中所述功率電子設備位于電能存儲設備和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間。
第十六示例性實施例是一種方法,其包括:對混合動力傳動系進行操作,該混合動力傳動系包括內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器;確定機器功率需求;確定內(nèi)燃機的可聽噪聲限制值;響應于該機器功率需求和可聽噪聲限制值來確定功率分配描述;以及響應于功率分配描述來對內(nèi)燃機和該至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器進行操作。
根據(jù)第十六示例性實施例的某些形式還包括解釋噪聲輸入信號,并且其中確定可聽噪聲限制值是響應于該噪聲輸入信號來進行的。
在根據(jù)第十六示例性實施例的某些形式中,所述噪聲輸入信號由用戶輸入來提供。
在根據(jù)第十六示例性實施例的某些形式中,所述噪聲輸入信號響應于車輛處于倒車檔。
在根據(jù)第十六示例性實施例的某些形式中,所述可聽噪聲限制值包括最大噪聲水平和最小噪聲水平中的一個。
在根據(jù)第十六示例性實施例的某些形式中,響應于可聽噪聲限制確定功率分配包括限制發(fā)動機功率輸出的變化率。
根據(jù)第十六示例性實施例的某些形式還包括:確定內(nèi)燃機的可聽噪聲率限制值;以及響應于可聽噪聲率限制值來調(diào)整功率分配描述。
第十七示例性實施例是一種方法,其包括:定義應用操作循環(huán);針對被構造成給應用供電的混合動力傳動系定義多個行為矩陣,其中每個行為矩陣都與以并行配置操作的混合動力傳動系的操作相對應,該操作包括功率提供部件的操作,所述功率提供部件包括該混合動力傳動系的一部分,其中該功率提供部件包括內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器;確定多個行為序列,每個行為序列對應于行為矩陣中的一個并且包括順序值集合,該順序值集合包括被順序地應用于應用操作循環(huán)的對應行為矩陣;確認每個行為序列的可行性;確定與每個可行行為序列相對應的適合度值;響應于與每個可行行為序列相對應的適合度值來確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂;以及響應于確定已發(fā)生成功收斂,響應于行為矩陣和適合度值確定校準矩陣,并且將該校準矩陣提供給混合動力傳動系控制器。
根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式還包括利用所述混合動力傳動系控制器來操作混合動力傳動系。
根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式還包括:響應于確定未發(fā)生成功收斂,響應于與每個可行行為序列相對應的適合度值和多個行為矩陣來確定多個子行為矩陣;確認由該子行為矩陣產(chǎn)生的每個子行為序列的可行性;確定與每個可行子行為序列相對應的適合度值;以及響應于與每個可行子行為序列相對應的適合度值進一步確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂。
在根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式中,確認每個行為序列和子行為序列的可行性包括確定在對應的行為序列中電氣限制是否被超過。
在根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式中,確定多個子行為矩陣包括響應于對應的適合度函數(shù)從行為矩陣中選擇多個父行為矩陣。
根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式還包括:根據(jù)從包括以下各項的操作中選擇的操作來選擇父行為矩陣:選擇最適合行為矩陣;和選擇具有與對應的適合度函數(shù)有關的存活概率的行為矩陣。
根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式還包括在兩個父行為矩陣之間交叉行為參數(shù)以確定子行為矩陣。
根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式還包括將隨機變化應用于子行為矩陣的參數(shù)。
在根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式中,每一個行為矩陣和每一個子行為矩陣都包括:多個混合動力傳動系操作狀況以及與每一個混合動力傳動系操作狀況相對應的行為矢量,其中每個行為矢量都包括功率提供設備的功率分配描述。
在根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式中,多個混合動力傳動系操作狀況包括機器軸速度和機器功率需求。
在根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式中,功率分配描述包括總電氣貢獻和內(nèi)燃機貢獻。
在根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式中,功率分配描述包括內(nèi)燃機貢獻、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率貢獻和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率貢獻。
在根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式中,每個貢獻都包括離散的多個可能狀態(tài),并且其中每個行為矩陣都包括與貢獻相對應的離散的多個可能狀態(tài)。
根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式還包括允許與貢獻相對應的離散的多個可能狀態(tài)改變。
根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式還包括允許內(nèi)燃機貢獻的離散的多個可能狀態(tài)改變。
根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式還包括通過確定特性適合度值中的遞增改進是否低于收斂閾值來確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂。
在根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式中,特性適合度值包括最佳適合度值。
根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式還包括對與最佳適合度值相對應的行為矩陣執(zhí)行敏感性檢驗。
根據(jù)第十七示例性實施例的某些形式還包括響應于特性適合度值中的遞增改進超過急劇收斂閾值來執(zhí)行敏感性檢驗。
第十八示例性實施例是一種方法,其包括:定義車輛應用操作循環(huán);針對被構造成給車輛供電的混合動力傳動系定義多個行為矩陣,其中每個行為矩陣都與以并行配置操作的混合動力傳動系的操作相對應,該操作包括功率提供部件的操作,所述功率提供部件包括該混合動力傳動系的一部分,其中該功率提供部件包括內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器;確定多個行為序列,每個行為序列都與行為矩陣中的一個相對應并且包括順序值集合,該順序值集合包括被順序地應用于車輛應用操作循環(huán)的對應行為矩陣;確認每個行為序列的可行性;確定與每個可行行為序列相對應的適合度值;響應于與每個可行行為序列相對應的適合度值來確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂;以及響應于確定已發(fā)生成功收斂,響應于行為矩陣和適合度值確定校準矩陣,并且將該校準矩陣提供給混合動力傳動系控制器。
在根據(jù)第十八示例性實施例的某些形式中,所述車輛應用操作循環(huán)包括駕駛路線。
根據(jù)第十八示例性實施例的某些形式還包括確定多個校準矩陣,每個校準矩陣都對應于多個駕駛路線中的一個,其中駕駛路線中的每一個都對應于不同占空比特性。
根據(jù)第十八示例性實施例的某些形式還包括:響應于對混合動力傳動系進行操作,確定混合動力傳動系的實時占空比特性;以及響應于實時占空比特性和與駕駛路線相對應的不同占空比特性來選擇多個校準矩陣中的一個。
根據(jù)第十八示例性實施例的某些形式還包括響應于實時占空比特性和與駕駛路線相對應的不同占空比特性在校準矩陣中的兩個之間進行內(nèi)插。
在根據(jù)第十八示例性實施例的某些形式中,所述車輛應用操作循環(huán)包括具有相似占空比特性的多個離散駕駛路線。
根據(jù)第十八示例性實施例的某些形式還包括:將混合動力傳動系的運行時數(shù)據(jù)下載到外部計算機;將該運行時數(shù)據(jù)的至少一部分選擇為車輛應用操作循環(huán);以及響應于該運行時數(shù)據(jù)來生成第二校準矩陣。
在根據(jù)第十八示例性實施例的某些形式中,所述外部計算機包括具有混合動力傳動系的車輛所機載的計算機和具有混合動力傳動系的車輛外部的計算機中的一個。
在根據(jù)第十八示例性實施例的某些形式中,原始校準矩陣被用作父行為矩陣。
根據(jù)第十八示例性實施例的某些形式還包括限制校準矩陣和第二校準矩陣之間的變化量。
在根據(jù)第十八示例性實施例的某些形式中,所述運行時數(shù)據(jù)被壓縮并存儲在混合動力傳動系的控制器上直到下載為止。
第十九示例性實施例是一種方法,其包括:定義應用操作循環(huán);針對被構造成給應用供電的混合動力傳動系定義多個行為矩陣,其中每個行為矩陣都與以并行配置操作的混合動力傳動系的操作相對應,該操作包括功率提供部件的操作,所述功率提供部件包括該混合動力傳動系的一部分,其中該功率提供部件包括內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器;確定多個行為序列,每個行為序列都對應于行為矩陣中的一個并且包括順序值集合,該順序值集合包括被順序地應用于應用操作循環(huán)的對應行為矩陣;確定與每個行為序列相對應的適合度值;響應于與每個行為序列相對應的適合度值來確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂;以及響應于確定已發(fā)生成功收斂,響應于行為矩陣和適合度值確定校準矩陣,并且將該校準矩陣提供給混合動力傳動系控制器。
根據(jù)第十九示例性實施例的某些形式還包括:響應于確定未發(fā)生成功收斂,響應于與每個行為序列相對應的適合度值和多個行為矩陣來確定多個子行為矩陣;確定與每個子行為序列相對應的適合度值;以及響應于與每個可行子行為序列相對應的適合度值進一步確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂。
根據(jù)第十九示例性實施例的某些形式還包括確認每個行為序列的可行性,其中確定適合度值包括確定與每個可行序列相對應的適合度值。
根據(jù)第十九示例性實施例的某些形式還包括:響應于確定未發(fā)生成功收斂,響應于與每個可行行為序列相對應的適合度值和多個行為矩陣來確定多個子行為矩陣;確認由該子行為矩陣產(chǎn)生的每個子行為序列的可行性;確定與每個可行子行為序列相對應的適合度值;以及響應于與每個可行子行為序列相對應的適合度值進一步確定收斂值是否指示已發(fā)生成功收斂。
在根據(jù)第十九示例性實施例的某些形式中,確認每個行為序列和子行為序列的可行性包括確定在對應行為序列中排放限制是否被超過。
在根據(jù)第十九示例性實施例的某些形式中,確認每個行為序列和子行為序列的可行性包括確定在對應的行為序列中是否提供后處理再發(fā)電能力。
在根據(jù)第十九示例性實施例的某些形式中,并行配置將發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器約束成以勻速之一或固定速度比來操作。
在根據(jù)第十九示例性實施例的某些形式中,所述適合度值包括燃料經(jīng)濟成本。
在根據(jù)第十九示例性實施例的某些形式中,所述適合度值包括排放成本。
在根據(jù)第十九示例性實施例的某些形式中,所述適合度值包括排放的次級成本。
在根據(jù)第十九示例性實施例的某些形式中,排放的次級成本包括從包括以下各項的次級成本中選擇的至少一個次級成本:后處理設備的使用壽命成本、后處理設備的操作成本、和后處理設備的后處理設備再發(fā)電成本。
第二十示例性實施例是一種方法,其包括:混合動力傳動系,其包括內(nèi)燃機和電氣系統(tǒng),該電氣系統(tǒng)包括第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器和電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備;控制器,其被構造成執(zhí)行包括以下各項的操作:確定電氣系統(tǒng)的功率剩余值;確定機器功率需求變化值;響應于電氣系統(tǒng)的功率剩余值大于或等于機器功率需求變化值,操作最優(yōu)成本控制器以針對發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器確定功率分配;以及響應于電氣系統(tǒng)的功率剩余值小于機器功率需求變化值,操作基于規(guī)則的控制器以針對發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器確定功率分配。
在根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成響應于具有功率遞送可用性的電氣系統(tǒng)滿足機器功率需求變化值來確定第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率剩余值。
在根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式中,進一步響應于機器功率需求變化值超過閾值,所述控制器被進一步構造成操作基于規(guī)則的控制器。
在根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成響應于從包括以下各項的參數(shù)中選擇的至少一個參數(shù)來確定功率剩余值:第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩測定、第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的轉(zhuǎn)矩測定、附件負載、電能存儲設備的吞吐量測定、電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc)、介于電能存儲設備和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的第一功率電子設備的吞吐量測定、以及介于電能存儲設備和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的第二功率電子設備的吞吐量測定。
在根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成通過遞增地改變發(fā)動機在第一執(zhí)行循環(huán)中提供的功率以及確定該遞增改變的功率是否改進了功率成本值來操作最優(yōu)成本控制器。
在根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成將最優(yōu)成本控制器操作為閉環(huán)控制器,該閉環(huán)控制器具有響應于功率成本值隨時間的斜率而確定的誤差值。
在根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式中,所述最優(yōu)成本控制器是比率積分控制器。
在根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成將隨機噪聲值應用于由發(fā)動機提供的遞增改變的功率。
在根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式中,所述隨機噪聲值包括響應于混合動力傳動系的響應表面的預期局部最小深度屬性而選擇的幅度。
在根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成響應于功率成本值的增加的變化率而增加遞增改變的幅度。
在根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成操作基于規(guī)則的控制器以通過下述操作對增加的功率需求做出響應:按順序并且直到功率需求被實現(xiàn)之前,增加第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率輸出、增加第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率輸出以及增加發(fā)動機的功率輸出。
在根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成操作基于規(guī)則的控制器以通過下述操作對降低的功率需求做出響應:按順序并且直到功率需求被實現(xiàn)之前,降低第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率、降低第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率以及降低發(fā)動機的功率。
根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式還包括將第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器限制到最小零轉(zhuǎn)矩直到發(fā)動機達到最小轉(zhuǎn)矩值為止。
根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式還包括離合器,該離合器是利用第一側(cè)上的第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載以及利用第二側(cè)上的內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器來定位的,其中處于閉合位置的離合器提供處于并行配置的混合動力傳動系,并且其中處于打開位置的離合器提供處于串行配置的混合動力傳動系。
根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式還包括:響應于確定離合器打開并且功率剩余值小于機器功率需求變化值,控制器還被構造成命令該離合器閉合。
根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式還包括:響應于確定離合器打開并且功率剩余值小于機器功率需求變化值,以及進一步響應于確定不允許離合器閉合,所述控制器還被構造成命令第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器到最大或最小轉(zhuǎn)矩位置之一。
在根據(jù)第二十示例性實施例的某些形式中,所述控制器還被構造成命令第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器滿足機器功率需求變化值。
第二十一示例性實施例是一種方法,其包括:確定包括混合動力傳動系的一部分的電氣系統(tǒng)的功率剩余值;確定機器功率需求變化值;響應于電氣系統(tǒng)的功率剩余值大于或等于機器功率需求變化值,操作最優(yōu)成本控制器以針對包括發(fā)動機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的混合動力傳動系確定功率分配;以及響應于電氣系統(tǒng)的功率剩余值小于機器功率需求變化值,操作基于規(guī)則的控制器以針對該混合動力傳動系確定功率分配。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括響應于具有功率遞送可用性的電氣系統(tǒng)滿足機器功率需求變化值來確定第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率剩余值。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括響應于機器功率需求變化值超過閾值來對基于規(guī)則的控制器進行操作。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括響應于第一電氣設備和第二電氣設備中的至少一個的轉(zhuǎn)矩測定來確定功率剩余值。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括響應于附件負載來確定功率剩余值。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括響應于電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備的吞吐量測定來確定功率剩余值。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括響應于電耦合到第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的電能存儲設備的充電狀態(tài)(soc)來確定功率剩余值。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括響應于介于電能存儲設備和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的第一功率電子設備的吞吐量測定和介于電能存儲設備和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的第二功率電子設備的吞吐量測定中的至少一個來確定功率剩余值,所述電能存儲設備電耦合到所述第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括通過遞增地改變發(fā)動機在第一執(zhí)行循環(huán)中提供的功率以及確定該遞增改變的功率是否改進了功率成本值來操作最優(yōu)成本控制器。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括將最優(yōu)成本控制器操作為閉環(huán)控制器,該閉環(huán)控制器具有響應于功率成本值隨時間的斜率而確定的誤差值。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括將隨機噪聲值應用于由發(fā)動機提供的遞增改變的功率。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括響應于混合動力傳動系的響應表面的預期局部最小深度屬性而選擇所述隨機噪聲值的幅度。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括響應于功率成本值的增加的變化率而增加遞增改變的幅度。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括操作基于規(guī)則的控制器以通過下述操作對增加的功率需求做出響應:按順序并且直到功率需求被實現(xiàn)之前,增加第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率輸出、增加第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率輸出以及增加發(fā)動機的功率輸出。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括操作基于規(guī)則的控制器以通過下述操作對降低的功率需求做出響應:按順序并且直到功率需求被實現(xiàn)之前,降低第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率、降低第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器的功率以及降低發(fā)動機的功率。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括將第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器限制到最小零轉(zhuǎn)矩直到發(fā)動機達到最小轉(zhuǎn)矩值為止。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括命令離合器處于閉合位置以將該混合動力傳動系定位于并行配置,其中所述離合器是利用第一側(cè)上的第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和負載以及利用第二側(cè)上的內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器來定位的。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括命令離合器處于打開位置以將該混合動力傳動系定位于串行配置。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括:響應于確定離合器打開并且功率剩余值小于機器功率需求變化值來命令該離合器到閉合位置。
根據(jù)第二十一示例性實施例的某些形式還包括:響應于確定離合器打開并且功率剩余值小于機器功率需求變化值,以及進一步響應于確定不允許離合器閉合來命令第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器到最大或最小轉(zhuǎn)矩位置之一。
第二十二示例性實施例是一種方法,其包括:確定機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度;響應于該機器軸轉(zhuǎn)矩需求和機器軸速度來確定機器功率需求;響應于確定機器軸速度為零并且機器軸轉(zhuǎn)矩需求大于零而將機器功率需求調(diào)整為非零值;確定內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配描述;以及響應于該功率分配描述來對內(nèi)燃機和至少一個電氣轉(zhuǎn)矩提供器進行操作。
根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式還包括確定包括作為發(fā)動機功率輸出的函數(shù)的發(fā)動機操作成本的發(fā)動機成本函數(shù)、包括作為電氣轉(zhuǎn)矩提供器功率輸出的函數(shù)的電氣轉(zhuǎn)矩提供器操作成本的電氣成本函數(shù),并且其中確定功率分配描述是響應于發(fā)動機成本函數(shù)和電氣成本函數(shù)來進行的。
在根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式中,所述電氣成本函數(shù)包括對應功率電子設備的效率,所述對應功率電子設備介于電氣轉(zhuǎn)矩提供器和電能存儲設備之間。
在根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式中,所述電氣成本函數(shù)包括發(fā)電操作區(qū),并且其中該電氣成本函數(shù)還包括電能存儲和恢復效率。
根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式還包括確定包括作為第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器功率輸出的函數(shù)的第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器操作成本的第二電氣成本函數(shù),其中確定功率分配描述還響應于發(fā)動機成本函數(shù)、電氣成本函數(shù)和第二電氣成本函數(shù)。
在根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式中,所述第二電氣成本函數(shù)包括對應第二功率電子設備的效率,所述對應第二功率電子設備介于第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器和電能存儲設備之間。
在根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式中,所述第二電氣成本函數(shù)包括發(fā)電操作區(qū),并且其中該第二電氣成本函數(shù)還包括與第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二功率電子設備相對應的第二電能存儲和恢復效率。
根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式還包括:在第一操作模式中,使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間脫離,并且利用第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器來提供所有機器功率需求;在第二操作模式中,使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合,并且利用內(nèi)燃機來提供所有機器功率需求;在第三操作模式中,使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合,并且在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配機器功率需求;在第四操作模式中,使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合,并且在內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配功率;在第五操作模式中,使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合,并且在第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配功率;以及在第六操作模式中,使離合器在內(nèi)燃機和第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間嚙合,并且在內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間分配功率。
根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式還包括確定成本部署參數(shù),并且其中確定每一個成本函數(shù)包括響應于該成本部署參數(shù)和多個對應的成本函數(shù)來確定每一個成本函數(shù)。
在根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式中,成本部署參數(shù)包括占空比類別和駕駛路線參數(shù)中的一個。
在根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式中,響應于該成本部署參數(shù)和多個對應的成本函數(shù)來確定每一個成本函數(shù)包括以下各項中的一個:選擇對應的成本函數(shù)中的一個;以及在來自對應成本函數(shù)的兩個鄰近成本函數(shù)之間進行內(nèi)插。
根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式還包括響應于電氣存儲設備充電狀態(tài)來調(diào)整功率分配描述。
根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式還包括確定包括作為電氣轉(zhuǎn)矩提供器功率輸出和電能存儲設備充電狀態(tài)的函數(shù)的電氣轉(zhuǎn)矩提供器操作成本的電氣成本函數(shù)。
根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式還包括:確定包括作為電氣轉(zhuǎn)矩提供器功率輸出和電能存儲設備充電狀態(tài)的函數(shù)的電氣轉(zhuǎn)矩提供器操作成本的電氣成本函數(shù);以及確定包括作為第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器功率輸出和電能存儲設備充電狀態(tài)的函數(shù)的第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器操作成本的第二電氣成本函數(shù)。
根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式還包括:確定車輛速度;以及響應于機器功率需求和車輛速度來確定功率分配描述。
根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式還包括確定作為車輛速度和機器功率需求的二維函數(shù)的多個標稱功率分配描述,其中確定功率分配描述還包括利用多個標稱功率分配描述的查找操作。
根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式還包括確定內(nèi)燃機、第一電氣轉(zhuǎn)矩提供器和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的功率分配描述。
根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式還包括:響應于確定第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器提供整個機器轉(zhuǎn)矩需求,使位于內(nèi)燃機和第二電氣轉(zhuǎn)矩提供器之間的離合器脫離。
在根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式中,所述發(fā)動機成本函數(shù)還包括排放成本。
在根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式中,所述發(fā)動機成本函數(shù)還包括第二排放成本。
在根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式中,所述發(fā)動機成本函數(shù)還包括次級效應成本,其中次級效應選自包括以下各項的效應:后處理部件的遞增壽命損耗和后處理部件的遞增再發(fā)電成本。
在根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式中,所述排放成本包括不連續(xù)性。
在根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式中,所述機器功率需求為負。
在根據(jù)第二十二示例性實施例的某些形式中,所述功率分配描述包括發(fā)動機制動目標功率值。
盡管已經(jīng)在附圖和上面的描述中圖示和描述了本發(fā)明,但是它們應被視為說明性的并且不以字符來進行約束,應當理解,僅示出和描述了某些示例性實施例,并且期望保護落在本發(fā)明的精神內(nèi)的所有變化和修改。應當理解,盡管在上面的描述中利用的諸如優(yōu)選的、優(yōu)選地、優(yōu)選或更優(yōu)選之類的詞語的使用指示如此描述的特征可能是更期望的,然而其可能不是必要的,并且缺少其的實施例可以預期在本發(fā)明的范圍內(nèi),所述范圍由下面的權利要求限定。在閱讀權利要求時,意圖是,當使用諸如“一”、“一個”、“至少一個”或“至少一部分”之類的詞語時,不意圖將權利要求僅限為一項,除非在權利要求中特別相反地陳述。當使用語句“至少一部分”和/或“一部分”時,該項可以包括部分和/或整個項,除非特別相反地陳述。