混合動力總成和用于控制其的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種混合動力總成和用于控制該混合動力總成的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]很多混合動力車輛使用混合動力總成，其具有不止一個動力源以用于推進(jìn)。例如，混合動力電動車包括發(fā)動機(jī)和至少一個電機(jī)。發(fā)動機(jī)可以是內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，并且電機(jī)可以是電動機(jī)-發(fā)電機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在混合動力總成中當(dāng)電機(jī)正在驅(qū)動車輛時最小化功率損失以最大化動力總成效率是有用的。為此，本公開描述了一種用于控制混合動力總成的方法。在一個實(shí)施例中，該方法包括下列步驟:(a)經(jīng)由控制器接收扭矩請求；(b)經(jīng)由控制器確定能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機(jī)的多個可能的電動機(jī)扭矩；(c)確定針對能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機(jī)的所有可能的電動機(jī)扭矩的動力總成的系統(tǒng)功率損失；(d)確定針對第一和第二電極的多個可能電動機(jī)扭矩而確定的系統(tǒng)功率損失的最低功率損失；(e)確定與該最低功率損失對應(yīng)的第一電機(jī)的第一操作扭矩和第二電機(jī)的第二操作扭矩；以及(f)經(jīng)由控制器命令第一電機(jī)產(chǎn)生第一操作扭矩、以及命令第二電機(jī)產(chǎn)生第二操作扭矩，以獲得所請求的扭矩，同時最小化系統(tǒng)的功率損失。
[0004]本公開還涉及一種混合動力總成。在一個實(shí)施例中，混合動力總成包括驅(qū)動軸、操作地聯(lián)接到該驅(qū)動軸的發(fā)動機(jī)、操作地聯(lián)接到該驅(qū)動軸的第一電機(jī)、操作地聯(lián)接到該驅(qū)動軸的第二電機(jī)、以及與發(fā)動機(jī)、第一電機(jī)和第二電機(jī)通訊的控制器?？刂破鞅痪幊虨閳?zhí)行所述方法的步驟。
[0005]根據(jù)一方面，提供一種用于控制混合動力總成的方法，該混合動力總成包括驅(qū)動軸、操作地聯(lián)接到該驅(qū)動軸的發(fā)動機(jī)、操作地聯(lián)接到該驅(qū)動軸的第一電機(jī)、操作地聯(lián)接到該驅(qū)動軸的第二電機(jī)、以及與發(fā)動機(jī)、第一電機(jī)和第二電機(jī)通訊的控制器，該方法包括:
[0006]經(jīng)由控制器接收扭矩請求；
[0007]經(jīng)由控制器確定能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機(jī)的多個可能的電動機(jī)扭矩；
[0008]針對能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機(jī)的所有可能的電動機(jī)扭矩確定動力總成的系統(tǒng)功率損失；
[0009]確定系統(tǒng)功率損失的最低功率損失，所述系統(tǒng)功率損失針對第一和第二電機(jī)的多個可能電動機(jī)扭矩而確定；
[0010]確定與該最低功率損失對應(yīng)的第一電機(jī)的第一操作扭矩和第二電機(jī)的第二操作扭矩；以及
[0011]經(jīng)由控制器命令第一電機(jī)產(chǎn)生第一操作扭矩、以及命令第二電機(jī)產(chǎn)生第二操作扭矩，以獲得所請求的扭矩，同時最小化系統(tǒng)的功率損失。
[0012]優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括:確定能夠由第一和第二電機(jī)聯(lián)合產(chǎn)生的最大輸出扭矩和最小輸出扭矩。
[0013]優(yōu)選地，其中最大輸出扭矩和最小輸出扭矩至少部分地基于最大電池功率和最小電池功率。
[0014]優(yōu)選地，其中最大輸出扭矩和最小輸出扭矩至少部分地基于第一電機(jī)的最大電動機(jī)扭矩、第二電機(jī)的最大電動機(jī)扭矩、以及第一電機(jī)的最小電動機(jī)扭矩、和第二電機(jī)的最小電動機(jī)扭矩。
[0015]優(yōu)選地，其中最大輸出扭矩和最小輸出扭矩至少部分地基于輸入制動器最大容許扭矩。
[0016]優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括:確定所請求的扭矩是否小于或等于最大輸出扭矩且大于或等于最小輸出扭矩。
[0017]優(yōu)選地，其中如果所請求的扭矩大于或等于最大輸出扭矩，則第一電機(jī)的第一操作扭矩和第二電機(jī)的第二操作扭矩至少部分地基于最大輸出扭矩和最小輸出扭矩。
[0018]優(yōu)選地，其中如果所請求的扭矩小于或等于最小輸出扭矩，則第一電機(jī)的第一操作扭矩和第二電機(jī)的第二操作扭矩至少部分地基于最大輸出扭矩和最小輸出扭矩。
[0019]優(yōu)選地，其中如果所請求的扭矩小于或等于最大輸出扭矩且大于或等于最小輸出扭矩，則經(jīng)由控制器確定能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機(jī)的多個可能的電動機(jī)扭矩被執(zhí)行。
[0020]優(yōu)選地，其中確定系統(tǒng)功率損失包括針對能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機(jī)的所有可能的電動機(jī)扭矩確定電動機(jī)損失、逆變器損失、負(fù)載相關(guān)機(jī)械損失和電池?fù)p失。
[0021]根據(jù)另一方面，提供一種混合動力總成，包括:
[0022]驅(qū)動軸；
[0023]發(fā)動機(jī)，操作地連接至驅(qū)動軸；
[0024]第一電機(jī)，操作地連接至驅(qū)動軸；
[0025]第二電機(jī)，操作地連接至驅(qū)動軸；以及
[0026]控制器，與發(fā)動機(jī)、第一電機(jī)和第二電機(jī)通訊，其中控制器被編程為:
[0027]接收扭矩請求；
[0028]確定能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機(jī)的多個可能的電動機(jī)扭矩；
[0029]確定針對能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機(jī)的所有可能的電動機(jī)扭矩的動力總成的系統(tǒng)功率損失；
[0030]確定最低功率損失，所述最低功率損失針對第一和第二電機(jī)的多個可能電動機(jī)扭矩而確定；
[0031]確定與該最低功率損失對應(yīng)的第一電機(jī)的第一操作扭矩和第二電機(jī)的第二操作扭矩；以及
[0032]命令第一電機(jī)產(chǎn)生第一操作扭矩、以及第二電機(jī)產(chǎn)生第二操作扭矩，以獲得所請求的扭矩，同時最小化系統(tǒng)的功率損失。
[0033]優(yōu)選地，其中該控制器被編程為確定能夠由第一和第二電機(jī)聯(lián)合產(chǎn)生的最大輸出扭矩和最小輸出扭矩。
[0034]優(yōu)選地，其中最大輸出扭矩和最小輸出扭矩至少部分地基于最大電池功率和最小電池功率。
[0035]優(yōu)選地，其中最大輸出扭矩和最小輸出扭矩至少部分地基于第一電機(jī)的最大電動機(jī)扭矩、第二電機(jī)的最大電動機(jī)扭矩、以及第一電機(jī)的最小電動機(jī)扭矩、和第二電機(jī)的最小電動機(jī)扭矩。
[0036]優(yōu)選地，其中最大輸出扭矩和最小輸出扭矩至少部分地基于輸入制動器最大容許扭矩。
[0037]優(yōu)選地，其中該控制器被編程為確定所請求的扭矩是否小于或等于最大輸出扭矩且大于或等于最小輸出扭矩。
[0038]優(yōu)選地，其中如果所請求的扭矩大于或等于最大輸出扭矩，則第一電機(jī)的第一操作扭矩和第二電機(jī)的第二操作扭矩至少部分地基于最大輸出扭矩和最小輸出扭矩。
[0039]優(yōu)選地，其中如果所請求的扭矩小于或等于最小輸出扭矩，則第一電機(jī)的第一操作扭矩和第二電機(jī)的第二操作扭矩至少部分地基于最大輸出扭矩和最小輸出扭矩。
[0040]優(yōu)選地，其中如果所請求的扭矩小于或等于最大輸出扭矩且大于或等于最小輸出扭矩，則該控制器被編程確定第一和第二電機(jī)能夠獲得所請求的扭矩的多個可能的電動機(jī)扭矩被執(zhí)行。
[0041]優(yōu)選地，其中該控制器被編程為確定針對能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機(jī)的所有可能的電動機(jī)扭矩的電動機(jī)損失、逆變器損失、負(fù)載相關(guān)機(jī)械損失和電池?fù)p失，以確定系統(tǒng)功率損失。
[0042]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，本教導(dǎo)的上述的特征和優(yōu)勢以及其他的特征和優(yōu)勢可從以下用于實(shí)施本教導(dǎo)的較佳模式的詳細(xì)描述顯而易見。
【附圖說明】
[0043]圖1是具有混合動力總成的車輛的示意性圖示；以及
[0044]圖2是用于控制圖1的混合動力總成的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]參考附圖，其中在所有這些附圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件，圖1示意性地示出了包括混合動力總成127的車輛110?；旌蟿恿偝?27可產(chǎn)生扭矩以推進(jìn)車輛110?；旌蟿恿偝?27或任意其他合適的混合動力總成可根據(jù)下文中描述的方法200被控制以最小化功率損失。在圖示的實(shí)施例中，混合動力總成127包括第一電機(jī)160、第二電機(jī)180和發(fā)動機(jī)126。如這里所使用的，“發(fā)動機(jī)”可以是內(nèi)燃發(fā)動機(jī)或任意其他的原動力?！半姍C(jī)”可以是使用三相交流電流的任意的電動機(jī)。在本公開的范圍內(nèi)的多個實(shí)施例中，電機(jī)可被構(gòu)造為僅被用作電動機(jī)、僅被用作發(fā)電機(jī)或既被用作電動機(jī)又被用作發(fā)電機(jī)。
[0046]第一和第二電機(jī)160、180通過齒輪裝置150互連，該齒輪裝置150為混合動力電動可變變速器122?！半妱涌勺冏兯倨鳌笨梢允蔷哂行行驱X輪組的變速器，該行星齒輪組具有操作地連接至電機(jī)的一個構(gòu)件和操作地連接至發(fā)動機(jī)的另一構(gòu)件。電機(jī)的轉(zhuǎn)速可被控制以改變行星齒輪組的第三構(gòu)件的轉(zhuǎn)速，從而滿足所命令的扭矩需求，允許發(fā)動機(jī)126在所選擇的高效參數(shù)下操作。
[0047]第一和第二電機(jī)160、180可被控制以用作電動機(jī)或用作發(fā)電機(jī)，并且與發(fā)動機(jī)126 —起，在多個不同的操作條件下提供多個不同的操作模式。第一電機(jī)160具有定子167和繞軸線A1可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的161，轉(zhuǎn)子161具有轉(zhuǎn)子軸163，定子167具有定子繞組169。定子167固接至固定構(gòu)件133，該固定構(gòu)件133可以是輸入制動器131所固接至的相同的固定構(gòu)件，或不同的固定構(gòu)件，諸如電動機(jī)殼體。電纜162將功率逆變器165A連接至定子繞組169。
[0048]第二電機(jī)180具有定子187和繞軸線A2可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子181，轉(zhuǎn)子181具有轉(zhuǎn)子軸183，定子187具有著定子繞組189。定子187固接至固定構(gòu)件133，該固定構(gòu)件133可以是輸入制動器131和定子187所固接至的相同的固定構(gòu)件，或不同的固定構(gòu)件，諸如電動機(jī)殼體。電纜162將功率逆變