對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的海拔補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的海拔補(bǔ)償。一種用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的方法包括響應(yīng)于駕駛員動(dòng)力請(qǐng)求而選擇第一目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，計(jì)算第一目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，如果可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩不足以滿足駕駛員動(dòng)力請(qǐng)求，則調(diào)節(jié)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，指令發(fā)動(dòng)機(jī)以目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行。對(duì)于燃料經(jīng)濟(jì)性，第一目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是最優(yōu)化的。目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下計(jì)算的可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩小于計(jì)算的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，從而為發(fā)動(dòng)機(jī)真空保持扭矩儲(chǔ)備。
【專利說明】對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的海拔補(bǔ)償

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及混合動(dòng)力電動(dòng)車輛和當(dāng)設(shè)置目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)對(duì)海拔條件的補(bǔ)償。

【背景技術(shù)】
[0002]混合動(dòng)力電動(dòng)車輛可包括用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的發(fā)電機(jī)。響應(yīng)于動(dòng)力需求，可基于可校準(zhǔn)圖(可被稱為能量管理系統(tǒng)(EMS)圖)選擇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩。對(duì)EMS圖進(jìn)行校準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)期望的燃料經(jīng)濟(jì)性和各種其它因素(包括性能、排放量、車輛噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度)。EMS圖通?；诤Ｆ矫姘l(fā)動(dòng)機(jī)性能來校對(duì)。
[0003]在一些環(huán)境條件(諸如海拔增高或環(huán)境溫度升高)下，發(fā)動(dòng)機(jī)的可用扭矩會(huì)在部分發(fā)動(dòng)機(jī)速度下或全部的發(fā)動(dòng)機(jī)速度下減少。在這樣的條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)可能無法以目標(biāo)轉(zhuǎn)速提供由EMS圖指定的扭矩，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)將無法以EMS目標(biāo)轉(zhuǎn)速傳遞所請(qǐng)求的動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)該被增加到發(fā)動(dòng)機(jī)可傳送足夠的扭矩以滿足動(dòng)力需求的點(diǎn)。
[0004]如圖1中所示，現(xiàn)有技術(shù)中用于在這樣的條件下控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法采取增加發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力請(qǐng)求直到提供期望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的方式。示出了 EMS曲線的表示,為給定的動(dòng)力需求提供目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。這里，期望的動(dòng)力與A點(diǎn)處指示的EMS轉(zhuǎn)速和扭矩一致?？刂破鲗⒚畎l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)于A點(diǎn)的EMS轉(zhuǎn)速。然而，由于環(huán)境條件(諸如海拔升高)，EMS轉(zhuǎn)速下的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩減小,如K'點(diǎn)指示。因此,供應(yīng)的動(dòng)力將小于期望的動(dòng)力。響應(yīng)于動(dòng)力短缺，控制器將增加動(dòng)力請(qǐng)求。隨著動(dòng)力請(qǐng)求增加，命令的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將沿著EMS曲線增加，直到到達(dá)B點(diǎn)。在B點(diǎn)，EMS轉(zhuǎn)速和減小的最大扭矩在K點(diǎn)對(duì)應(yīng)。B'點(diǎn)處的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力等于A點(diǎn)處的EMS動(dòng)力，因此，滿足期望的動(dòng)力。由于滿足了期望的動(dòng)力，所以控制器將保持B點(diǎn)處所命令的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，直到期望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力發(fā)生變化。
[0005]盡管這一方法可適合于某些應(yīng)用，但是這一方法相對(duì)耗時(shí)，這是因?yàn)橛捎谥T如歧管填充和點(diǎn)火延遲等影響導(dǎo)致從發(fā)動(dòng)機(jī)請(qǐng)求到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的生成存在延遲。因此，在確定是否存在動(dòng)力短缺以及是否進(jìn)一步增加動(dòng)力之前，任何反饋機(jī)制必須等待，直到扭矩產(chǎn)生。另外，這一方法僅僅增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，直到傳送的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力等于期望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)將以其最大扭矩極限運(yùn)轉(zhuǎn)。在穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，這將是不可取的，這是因?yàn)樵诩铀偬ぐ灞贿M(jìn)一步下壓(“撥入”)的情形下應(yīng)該保持一定水平的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩儲(chǔ)備，并為EGR(廢氣再循環(huán))和碳罐凈化提供足夠的真空。另外，如果加速踏板被松開(“撥出”)，則實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)需要一些時(shí)間到達(dá)新的、較低的EMS目標(biāo)轉(zhuǎn)速。在此期間，可完成請(qǐng)求附加的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力以補(bǔ)償減小的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩容量，這導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的過量生產(chǎn)以及電池可能過度充電。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中另一方法包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制器計(jì)算預(yù)先指定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的最大可實(shí)現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的表。這些計(jì)算的值按照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)被轉(zhuǎn)換成包含最大發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的表。隨后對(duì)該表執(zhí)行插值算法，以確定可實(shí)現(xiàn)期望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力時(shí)的最小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在算法的每個(gè)執(zhí)行循環(huán)期間重復(fù)這一過程。在海拔條件下，用這一算法獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可優(yōu)先于根據(jù)EMS圖獲得的轉(zhuǎn)速而被使用。對(duì)于某些應(yīng)用，這一方法也可能比較不令人滿。在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速包I料效率最優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。調(diào)節(jié)目標(biāo)發(fā)力差小于校準(zhǔn)閾值。
動(dòng)機(jī)扭矩可滿足目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的駕駛矩儲(chǔ)備。所述扭矩儲(chǔ)備可隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變孟動(dòng)車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)和控制器。所述控制器力機(jī)轉(zhuǎn)速，如果目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下計(jì)算出的標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
孟動(dòng)車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)和控制器。所述控制器承發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，如果計(jì)算出的第一目標(biāo)發(fā)動(dòng)之，則增加目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的可用扭矩等于計(jì)算出的第一者備。在這一實(shí)施例中，所述混合動(dòng)力電動(dòng):動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。在多個(gè)實(shí)I求是燃料經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)化的，并且第一目標(biāo)每拔條件下供應(yīng)期望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的現(xiàn)有勺代表性的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛。
的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以供應(yīng)期望的發(fā)動(dòng)
[列的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中的用于控制發(fā)動(dòng).該理解的是，所公開的實(shí)施例僅僅是示例，[才圖不一定按比例繪制；可夸大或最小化一的具體結(jié)構(gòu)和功能性細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限制，5種形式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
照任一附圖示出和描述的各種特征可與在陽齒輪28旋轉(zhuǎn)，太陽齒輪28傳動(dòng)地連接到匕陽齒輪28接合，從而發(fā)電機(jī)32可隨與太輪28脫離接合，從而不隨太陽齒輪28 —起前面所述的電機(jī)，當(dāng)該電機(jī)用于其它車輛動(dòng)提供運(yùn)動(dòng)動(dòng)力。
24，發(fā)電機(jī)32針對(duì)于行星齒輪組24的操作電能通過電連接件36傳遞到電池14。牽引動(dòng)產(chǎn)生的電能。電池14將存儲(chǔ)的電能供應(yīng)受電機(jī)32的動(dòng)力的一部分動(dòng)力還可以直接.32均通過電連接件36以雙向電力流動(dòng)路:，以向車輪提供合適的扭矩分配。
均可被稱為如前面描述的電機(jī)。每個(gè)電機(jī)社⑷電壓而作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，由此，逆變器充電。電機(jī)還可通過使用再生制動(dòng)而作為存儲(chǔ)在牽引電池14中?？蛇x擇地，電機(jī)還電池14接收動(dòng)力，并通過變速器20提供扭到齒輪44以輸送到中間軸。
[0034]在電力驅(qū)動(dòng)模式(EV模式)(或者第二操作模式)下，停用發(fā)動(dòng)機(jī)18或另外防止發(fā)動(dòng)機(jī)18將扭矩分配給扭矩輸出軸50。在EV模式下，電池14給電動(dòng)機(jī)16供電，以通過有級(jí)速比齒輪分配扭矩從而將扭矩分配給扭矩輸出軸50。扭矩輸出軸50連接到差速器和半軸機(jī)構(gòu)56，差速器和半軸機(jī)構(gòu)56將扭矩分配給牽引車輪58。VSC12控制電池14、電動(dòng)機(jī)
16、發(fā)動(dòng)機(jī)18和發(fā)電機(jī)32，以在機(jī)械驅(qū)動(dòng)模式或EV模式下，根據(jù)駕駛員扭矩需求而將扭矩分配給車輪58。
[0035]如前所述，存在用于傳動(dòng)系的兩個(gè)動(dòng)力源。第一動(dòng)力源是發(fā)動(dòng)機(jī)18，發(fā)動(dòng)機(jī)18將扭矩傳遞給行星齒輪組24。另一個(gè)動(dòng)力源僅涉及電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)16、發(fā)電機(jī)32和電池14,電池14用作針對(duì)于電動(dòng)機(jī)16和發(fā)電機(jī)32的能量存儲(chǔ)介質(zhì)。發(fā)電機(jī)32可由行星齒輪組24驅(qū)動(dòng)，可選擇地，發(fā)電機(jī)32可用作電動(dòng)機(jī)并將動(dòng)力傳遞給行星齒輪組24。
[0036]應(yīng)該理解的是，盡管在車輛10中示出了動(dòng)力分流式動(dòng)力傳動(dòng)系，但是車輛10可包括許多其它配置。因此，可預(yù)想的是，動(dòng)力傳動(dòng)系的各個(gè)部件可能有所不同，以適合于各種特定的應(yīng)用。例如，在不包括行星齒輪組24的另一配置中，可設(shè)置電機(jī)(電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī))以從發(fā)動(dòng)機(jī)或再生制動(dòng)接收扭矩而作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)相同的電機(jī)還可從牽引電池接收動(dòng)力并通過變速器提供扭矩而作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。可預(yù)想車輛動(dòng)力傳動(dòng)系的其它車輛配置和電機(jī)的實(shí)施方式，因此，其它車輛配置和電機(jī)的實(shí)施方式被認(rèn)為是在本公開的范圍之內(nèi)。
[0037]現(xiàn)在，參照?qǐng)D3，示出了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)或方法的操作。如框60所示，基于駕駛員動(dòng)力請(qǐng)求，確定期望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。駕駛員動(dòng)力請(qǐng)求可以以加速踏板致動(dòng)的形式被傳送。
[0038]然后，如框62所示，選擇目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?？筛鶕?jù)各種參數(shù)和考慮因素(諸如燃料效率、車輛噪聲、車輛性能、車輛排放或駕駛員考慮的其它因素)，基于EMS圖或類似的圖來選擇目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這一選擇可由VSC或者其它適合的控制器執(zhí)行。
[0039]然后，如框64所示，計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩Te，max?？梢允褂帽绢I(lǐng)域公知的方法基于各種輸入(包括氣壓、進(jìn)氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度和輔助系統(tǒng)診斷信息)來計(jì)算最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。在一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)于來自VSC的請(qǐng)求,這一計(jì)算由ESC執(zhí)行。在其它實(shí)施例中，這一計(jì)算可由其它適合的控制器執(zhí)行。
[0040]然后，如框66所示，對(duì)在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下保持發(fā)動(dòng)機(jī)真空所必要的扭矩儲(chǔ)備進(jìn)行計(jì)算。扭矩儲(chǔ)備可根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速而變化。在U.S.7967720中描述了一種計(jì)算所需的扭矩儲(chǔ)備的方法，其公開內(nèi)容通過引用被全部包含于此。在一個(gè)實(shí)施例中，這一計(jì)算由VSC執(zhí)行。在其它實(shí)施例中，這一計(jì)算可由其它的控制器執(zhí)行。
[0041]然后，如框68所示，計(jì)算可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩?？捎冒l(fā)動(dòng)機(jī)扭矩等于最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩減去扭矩儲(chǔ)備?？捎冒l(fā)動(dòng)機(jī)扭矩乘以目標(biāo)轉(zhuǎn)速得到目標(biāo)轉(zhuǎn)速下的可用動(dòng)力，然后如框70所示將可用動(dòng)力與期望的動(dòng)力進(jìn)行比較。在一個(gè)實(shí)施例中，這些計(jì)算由VSC執(zhí)行。在其它實(shí)施例中，這些計(jì)算可由其它的控制器執(zhí)行。
[0042]如果可用動(dòng)力與期望的動(dòng)力之間的差不小于校準(zhǔn)閾值，則如框72所示調(diào)節(jié)目標(biāo)轉(zhuǎn)速。如果期望的動(dòng)力大于可用動(dòng)力，則增加目標(biāo)轉(zhuǎn)速，如果期望的動(dòng)力小于可用動(dòng)力，則可減小目標(biāo)轉(zhuǎn)速。目標(biāo)轉(zhuǎn)速的變化幅度可由本領(lǐng)域公知的任何反饋系統(tǒng)確定。在一個(gè)實(shí)施電發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，由點(diǎn)86指示。在目標(biāo)轉(zhuǎn)速約機(jī)扭矩〔由“而不是數(shù)字)指示〕減去；86的扭矩的乘積得出的點(diǎn)86處的動(dòng)力與1力76與點(diǎn)86處的動(dòng)力之差超過閾值〔未處的動(dòng)力和期望的動(dòng)力76之間的差，基于目標(biāo)轉(zhuǎn)速吧下的可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，由點(diǎn)90專的最大可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩〔由“而不是數(shù)丨于保持發(fā)動(dòng)機(jī)真空的扭矩儲(chǔ)備隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)者備88不同。將由目標(biāo)轉(zhuǎn)速吧和點(diǎn)90處:動(dòng)機(jī)動(dòng)力76進(jìn)行比較。這里，期望的動(dòng)力然后，控制器操作發(fā)動(dòng)機(jī)以目標(biāo)轉(zhuǎn)速吧運(yùn)一種用于具有自動(dòng)停機(jī)和自動(dòng)重起功能的1示出的控制策略和/或邏輯通常被存儲(chǔ)為用任意數(shù)量的公知的策略(諸如事件驅(qū)動(dòng)、
I此，可以按照所示的順序、并行地來執(zhí)行示特性不如其他實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施的實(shí)目時(shí)能夠令人滿意。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的方法，所述方法包括: 響應(yīng)于減少的可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，命令發(fā)動(dòng)機(jī)以目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過基于期望的燃料效率的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，其中，在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下計(jì)算出的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩超過滿足目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的駕駛員動(dòng)力請(qǐng)求所需的扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括: 計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩等于所計(jì)算出的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩減去用于保持發(fā)動(dòng)機(jī)真空的扭矩儲(chǔ)備； 計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的可用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，可用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力等于目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的乘積； 計(jì)算駕駛員動(dòng)力請(qǐng)求和可用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力之間的動(dòng)力差； 響應(yīng)于所述動(dòng)力差來調(diào)節(jié)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，調(diào)節(jié)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速包括將調(diào)節(jié)的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制為等于或大于燃料效率最優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，調(diào)節(jié)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速包括增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，直到所述動(dòng)力差小于校準(zhǔn)閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所計(jì)算的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩滿足目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的駕駛員動(dòng)力請(qǐng)求，并且保持用于保持發(fā)動(dòng)機(jī)真空的扭矩儲(chǔ)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述扭矩儲(chǔ)備隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化。
【文檔編號(hào)】F02D29/02GK104047745SQ201410099198
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】卡羅爾·路易絲·大久保 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司