專利名稱：用于管理動力系統(tǒng)內(nèi)部的電功率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管理動力系統(tǒng)內(nèi)部的電功率。
背景技術(shù)：
本部分的說明僅僅是用于提供與本說明書相關(guān)的背景信息，并不意
tt構(gòu)成了現(xiàn)有技術(shù)。已知的動力系結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)矩發(fā)生裝置，包括內(nèi)燃機和電機，內(nèi)燃機和
電機M變速器裝置將轉(zhuǎn)矩傳送給輸出元件。 一種示意性的動力系包括雙模式、 復(fù)合分離、機電變速器，其利用輸入元件和輸出元件，輸入元件從原動力源(優(yōu) 選的是內(nèi)燃機)接收運動轉(zhuǎn)矩。輸出元件操作性地連接至用于機動車輛的傳動 系統(tǒng)，以向其傳送牽引轉(zhuǎn)矩。作為電動機或者發(fā)電機運行的電機，產(chǎn)生輸入到 變速器的轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩與來自內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩輸入無關(guān)。電機可以將通過車輛傳 動系統(tǒng)傳遞的車輛動能轉(zhuǎn)換為電能，該電能可儲存在電能存儲裝置中。控制系 統(tǒng)監(jiān)控來自車輛和操作者的各種輸入，并且提供動力系的操作控制，包括控制 變速器操作狀態(tài)和換檔，控制轉(zhuǎn)矩發(fā)生裝置，和調(diào)節(jié)電能存儲裝置和電機間的 電功率交換，以此來管理變速器的輸出，包括$轉(zhuǎn)巨和$鍵。

發(fā)明內(nèi)容
動力系統(tǒng)包括第一功率致動器，第二功率致動器，變速器裝置，以 及與第一功率致動器和第二功率致動器其中之一連接的儲能裝置。變速器，
可操作以在輸出元件與第一和第二功率致動器之間傳遞功率。用于控制動力系 統(tǒng)的方法包括監(jiān)控儲能裝置的功率輸出；和設(shè)置短期電功率限制、長期電功 率限制、限定出^f繼功率范圍的im電功割艮制，和用于儲能裝置操作的觸發(fā) 電功率限制。在儲能裝置的輸出功率超出觸發(fā)電功率限制之外時，修正所述優(yōu) 選電功率限制。監(jiān)控傳遞給第一功率致動器的功率指令，并且估算所述功率指令的儲能裝置的輸出功率。當儲能裝置的功率在優(yōu)選功率范圍內(nèi)時，第一功率 致動器的功率限制基于長期電功率限制確定。并且，當儲能裝置的輸出功率超 出 電功率限制之外時，第一輸出功率致動器的功斜艮制基于儲能裝置的估 算的輸出功率確定。


現(xiàn)在將參考附圖利用對列的方式來說明一個或多個實施例，其中-
圖3和4是依照本發(fā)明的用于控制和管理動力系統(tǒng)內(nèi)的轉(zhuǎn)矩的控制 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意流程圖；圖5、 6和7是依照本發(fā)明的示意性的控制方案的流程圖；圖8依照本發(fā)明的控制方案的功率值與時間對比的圖示描述；圖9是依照本發(fā)明的示意性控制方案的流禾呈圖；圖10依照本發(fā)明的控制方案的電壓值和功率值與時間對比的圖示描
述；禾口圖11和12是依照本發(fā)明的示意性的控制方案的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參見附圖，其目的只是為了闡述本發(fā)明的一些示意性實施方式， 而并不僅限于此，圖1和2描述了示意性機電混合動力系。根據(jù)本發(fā)明的示意 性機電混合動力系在圖1中描述，其包括可操作地連接于發(fā)動機14與第一和第 二電機(MG-A') 56和(MG-B') 72的雙模式、復(fù)合分離、電機混合變速器10。 發(fā)動機14和第一電機56以及第二電機72每一個都產(chǎn)生可以傳遞給變速器10 的功率。由發(fā)動機14和第一電機56以及第二電機72所產(chǎn)生并且傳遞給變速器 10的功率被描述為輸入和電機車轉(zhuǎn)巨(這里被分別標記為T!、 Ta和Tb)以及速度 (這里被分別標記為N!、 Na禾眼b)。示意性的發(fā)動機14包括多缸內(nèi)燃機，其可選擇性地在幾個工況下運 行，從而通過輸入軸12將轉(zhuǎn)矩傳遞給 器10，并且也可以是點火式或者壓燃 式發(fā)動機。該發(fā)動機14包括曲軸(未示出)，所述曲軸可操作地被聯(lián)接于變速 器10的輸入軸12。旋皿度傳感器11監(jiān)控輸入軸12的旋,度。由于發(fā)動機 14和變速器10之間的輸入軸12上設(shè)置了l統(tǒng)消耗部件，例如液壓泵(未示出)
7和/或$轉(zhuǎn)巨管理設(shè)備(未示出)，所以來自發(fā)動機14的功率(包括旋^I度和發(fā)
動機車統(tǒng))可以不同于 器10的輸AiI度H和輸入轉(zhuǎn)矩T!，。示意性的變速器10包括三組行星齒輪組24,26和28，以及四個可選 擇性地接合的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，即離合默170,C2 62,C3 73和C4 75。如這里所使 用的，離合器尉旨任何鄉(xiāng)的摩擦轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，例如包括單個的或復(fù)合片式 離合器或離合器組，帶式離合器以及制動器。、mE控制電路42雌地由^il器 控鵬莫塊(以后簡稱'TCM) 17所控制，并且可操作來控制離合纖態(tài)。離合器 C2 62和C4 75優(yōu)選地包括液壓-致動的旋轉(zhuǎn)摩擦離合器。離合H 70和C3 73 ttei也包括可選擇性地安裝(ground)到變速箱68上的液壓控制固定裝置。每 個離合默l 70,C2 62,C3 73和C4 75都優(yōu)選為'液壓致動，通過、OT控制回路42 選擇性地接收加壓液壓流體。第一電機56以及第二電機72優(yōu)選地包括三相交流電機以及各自的 解析器80和82，每一個電機都包括定子(未示出)和轉(zhuǎn)子(未示出)。每個電 機的電機定子被安裝于變速箱68的外部，并且還包括定子鐵心，定子鐵心帶有 從其延伸纏繞的電繞組。第一電機56的轉(zhuǎn)子被支撐在轂襯齒輪上，該齒輪通過 第二行星齒輪組26可操作itt接到軸60上。第二電機72的轉(zhuǎn)子被固定地連接 到軸套輪轂66上。#^解析器(旋轉(zhuǎn)變壓器)80,82都^t也包括可變磁阻裝置，該裝 置包含解析器定子(未示出)以及解析器轉(zhuǎn)子(未示出)。解析器80,82被分別 適當?shù)囟ㄎ缓桶惭b在各個第一電機56和第二電機72上。各M軍析器80,82的定 子被可操作地連接于用于第一電機56和第二電機72的定子中的一個。解析器 轉(zhuǎn)子被可操作地連接于相應(yīng)的第一電機56和第二電機72的轉(zhuǎn)子。每W科斤器 80,82被信號地和可操作地連接于變速器功率變換器控制模塊(以下簡稱TPIM') 19，并且每一個感測和監(jiān)控解析器轉(zhuǎn)子相對于解析器定子的旋轉(zhuǎn)位置，因lthi^ 控第一電機56和第二電機72各自的旋轉(zhuǎn)位置。此外，AAJ科斤器80和82所輸 出的信號被編譯，以提供第一電機56和第二電機72的旋轉(zhuǎn)速度，也就^Na和 Nb。變速器10包括輸出元件64，例如軸，輸出元件64可操作ife^接于 車輛(未示出)的傳動系統(tǒng)90，以提供傳遞給 車輪93 (其中的一個被顯示 在圖1中)的輸出功率給傳動系統(tǒng)90。輸出元件64中的輸出功率表征為輸出旋
8車鍵i^No和輸出轉(zhuǎn)^To變速器輸出速度傳感器84監(jiān)控輸出元件64的旋$^1 度和旋轉(zhuǎn)方向。*車輛車輪93 ,地裝配有適于監(jiān)控車輪 的傳感器94， 該傳感器的輸出被關(guān)于圖2所描述的分布式控制模塊系統(tǒng)中的控制模塊所監(jiān)控， 以確定用于制動控制、牽引控制和車輛加速管理的車輛皿，以及絕對的和相 對的^速度。發(fā)動機14的輸入轉(zhuǎn)矩和第一電機56以及第二電機72的電機車錄巨(分 別為T!、 TA、 TB)由燃料或儲存在電能存儲裝置(以下簡稱'ESD') 74中的電能 的能量轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生。ESD 74是通過直流電傳送導(dǎo)體27高壓直流連接到TPIM 19。 傳送導(dǎo)體27包括接觸開關(guān)38。當接觸開關(guān)38閉合時，在正常操作下，電流可 以獨SD 74和TPIM 19之間流動。當接觸開關(guān)38斷開時，扭SD 74和TPIM 19 之間的電流被中斷。TPIM 19 S31傳送導(dǎo)體29傳輸電功率給第一電機56并且 從第一電機56傳輸電功率，并且類似地，TPIM19iW:傳送導(dǎo)體31傳輸電功 率給第二電機72并且從第二電機72傳輸電功率，以響應(yīng)于電機轉(zhuǎn)矩T!和TB而 滿足第一電機56以及第二電機72的車轉(zhuǎn)巨指令。電流根據(jù)ESD74是充電還是放 電而被傳遞給ESD 74或/AESD 74傳遞。TPM19包括一對功率變換器(未示出)和各自的電機控制模塊(未 示出)，該電機控制模塊配置成接收轉(zhuǎn)矩指令，并且據(jù)此來控制變換器的狀態(tài)，
從而用于提供電機驅(qū)動或者再生功能以滿足指令的電機車轉(zhuǎn)巨TA和TB。功率變換
器包括已知的互補型三相功率電子裝置，每一^置都包括多個絕緣柵雙極晶 體管(未示出)，用于fflil高頻轉(zhuǎn)換將來自ESD74的直流電功率轉(zhuǎn)化成交流電 功率，用來為各個第一電機56和第二電機72供電。絕緣柵雙極晶體管構(gòu)自 于接收控制指令的開關(guān)型電源。典型地，對于針三相電機的每一相典型地具 有一對絕緣柵雙極晶體管。絕緣柵雙極晶體管的工作狀態(tài)被控制以提供電動機 驅(qū)動機械功率發(fā)生或者電功率再生功能。三相變換器經(jīng)由直流電傳送導(dǎo)體27接 收或提供直流電功率并且將它轉(zhuǎn)換成三相交流電功率或者從三相交流電功率轉(zhuǎn) 換，直流電功率分別經(jīng)由傳送導(dǎo)體29和31被傳送給第一電機56和第二電機72 或從第一電機56和第二電機72傳送，從而使得第一電機56和第二電機72分 別通過傳送導(dǎo)體29和31作為電動機或發(fā)電機工作。圖2是分布式控制模塊系統(tǒng)的示意性框圖。下文中將描述的元件包 括總糊控制結(jié)構(gòu)的子組，且提供圖中的示意性混合動力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)系統(tǒng)控制。該分布式控制系統(tǒng)綜合有關(guān)的信息和輸入，且執(zhí)行算法，制各種致動器 以實現(xiàn)控制目標，所述目標包括涉及燃料經(jīng)濟性，排放，性能，驅(qū)動性能以及
硬件保護的目標，所述硬件包括ESD74的電池和第一電機56以及第二電機72。 該分布式控律蝶塊系統(tǒng)包括發(fā)動機控鵬對央(以下簡稱ECM) 23， TCM17, 電池組控制模塊(以下簡稱BPCM) 21以及TPIM19?；旌峡刂颇K(以下簡 稱'HCP') 5為ECM23、 TCM17、 BPCM21和TPIM 19提供監(jiān)督控制和協(xié)調(diào)。 用戶界面(UI') 13可操作ite接到多個設(shè)備，通過這些設(shè)備，，操作者就能 控制或者指導(dǎo)機電混合動力系的操作。所述設(shè)備包括加速踏板113 ('AP')，操 作者制動踏板H2 ('BF) ， ^!器檔皿,114 (PRNDL')，和車輛3IjS 巡航控制(未示出)。 器檔員擇器114可能具有離皿量個操作者可選 擇位置，包括輸出元件64的旋轉(zhuǎn)方向，以實現(xiàn)向前方向和反向中的一個。前面提到的控制模塊經(jīng)由局域網(wǎng)(以下簡稱LAN1)總線6而與其它 控制模塊、傳感器和致動器通信。i^LAN總線6允許在各種控制模塊之間進行 關(guān)于運行參數(shù)狀態(tài)和致動器指令信號的結(jié)構(gòu)1^1信。所采用的特定的通信協(xié)議 是面向應(yīng)用的。LAN總線和合適的協(xié)議在前面蹈啲控制模i央禾唭他控制模塊 之間提供了魯棒通訊和多控制模塊交接，所述其他控制模塊可提供如防抱死制 動，牽引控制和 穩(wěn)定性等功能。多個通信總線可以被用來改善通信速度并 且提供某種級別的信號冗余度和完整性。單個控制模i央之間的通信也可以Sil 4頓直接鏈路而實現(xiàn)，例如串行外圍接口 ('SPI')總線(未示出)。ECM23可操作地連接于發(fā)動機14，用于ffi)l多條離散線路(為了簡 化，用總的雙向接口電纜35表示)從傳感器中獲取數(shù)據(jù)并控制發(fā)動機14的致 動器。ECM23接收來自HCP5的發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩指令。ECM23根據(jù)監(jiān)控的發(fā)
10動mi^度和負載來及時確定在該時間點上提供給，器io的實際發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)
矩T,，其被傳送給HCP5。 ECM23監(jiān)控來自旋^I度傳感器11的輸入以確定給 輸入軸12的發(fā)動機輸A3t度，i^Ail度轉(zhuǎn)換為變速器的輸入速;SNI。ECM23 監(jiān)控來自傳感器(未示出)的輸入以確定其它發(fā)動機工作參數(shù)的狀態(tài)，其它發(fā) 動豐幾工作參數(shù)包括例如歧管壓力、發(fā)動機冷卻液溫度、環(huán)境空氣^jS和環(huán)境壓 力。發(fā)動機負載可以例如從歧管壓力或者可選擇地從監(jiān)控加速踏板113的操作 者輸入而被確定。ECM23產(chǎn)生荊專送指令信號以控制發(fā)動t鵬動器，所述發(fā)動 豐職動器包括，例如燃料噴射器，點火模塊和節(jié)氣門控制?！姥耄鼈兌紱]有被 示出。TCM 17可操作地連接到魏器10上，并監(jiān)控來自傳繊(未示出) 的輸入從而確定變速器工作參數(shù)的狀態(tài)。TCM17產(chǎn)生并且傳送指令信號以控制 ^il器10，包括控制、鵬回路42。從TCM17至!JHCP5的輸入包括每個離合 ^~~也就匙1 70,C2 62,C3 73和C4 75——的估算離合器轉(zhuǎn)矩，以及輸出元件 64的旋轉(zhuǎn)輸出m^No。出于控制目的，其他致動器和傳感器可用來從TCM 17 向HCP5提供附加信息。TCM17監(jiān)控來自壓力開關(guān)(未示出)的輸入，并且選 擇性地激勵液壓控制回路42的壓力控制螺線管(未示出)和換檔螺線管(未示 出)，從而，擇性地致動各離合^C170,C2 62,C3 73和C475，以實現(xiàn)如下面 所描述的各種變速器操作范圍狀態(tài)。示意性的混合動力系統(tǒng)選擇性地運行于幾個狀態(tài)中的一個，所述狀 態(tài)可以根據(jù)發(fā)動機狀態(tài)和變速^l犬態(tài)描述，發(fā)動機狀態(tài)包括發(fā)動機運行狀態(tài) ('ONO和發(fā)動機停機狀態(tài)('OFF)中的一個，變速m態(tài)包括多個固定檔位和 連續(xù)可變運行模式，參照下面表1的描述。 表l
說明發(fā)動機狀態(tài)變謹器操作范圍狀態(tài)所應(yīng)用的離合器MI—Eng—OffOFFEVT模式lCI 70
M Eng—OnONEVT模式lCI 70
G]ON固定傳動比lCI 70C4 75
G2ON固定傳動比2CI 70C2 62
M2—Eng—OffOFFEVT模式2C2 62
M2—Eng—OnONEVT模式2C2 62
G3ON固定傳動比3C2 62C4 75
G4ON固定傳動比4C2 62C3 73響應(yīng)于經(jīng)由加速踏板113和制動踏板112的由用戶界面13所獲取的 操作者輸入，HCP 5和一個或者多個其它控制模塊確定,指令以控制包括發(fā) 動機14和第一、第二電機56、 72的$魏發(fā)生設(shè)備，以滿足輸出元件64上并且 被傳遞給傳動系統(tǒng)90的操作者轉(zhuǎn)矩請求。基于用戶界面13和包括ESD 74混合 動力系統(tǒng)的輸入信號，HCP5分別確定操作者,請求，從^I器10到傳動 系統(tǒng)90的指令輸出轉(zhuǎn)矩，來自發(fā)動機14的輸入轉(zhuǎn)矩，用于變速器10的轉(zhuǎn)矩傳 遞離合激二l 70，C2 62,C3 73，C4 75的離合器轉(zhuǎn)矩，以及用于第一電機56和第二 電機72的電機岸轉(zhuǎn)E，如下文所述。最終的 加速度可以被其它因素影響，包括，例如道路負載、道 路坡度和ffi質(zhì)量?；诨旌蟿恿ο到y(tǒng)的各種運^#性確定^1器10的操作范 圍狀態(tài)。這包括如前面描述的經(jīng)由加速踏板113和制動踏板112傳遞給用戶界 面13的操作者轉(zhuǎn)矩請求。操作范圍狀態(tài)可以根據(jù)混合動力系統(tǒng)車轉(zhuǎn)E請求而判定， 該轉(zhuǎn)矩請求是由按照電能發(fā)生模式還是轉(zhuǎn)矩發(fā)生模式來操作第一電機56和第二 電機72的指令而產(chǎn)生的。所述操作范圍狀態(tài)可以由優(yōu)化算法或程序來確定，該 優(yōu)化算法或程序基于操作者的功率需求，電池充電狀態(tài)，以及發(fā)動機14與第一 電機56和第二電機72的能量效率來確定優(yōu)選系統(tǒng)效率。控制系統(tǒng)根據(jù)被執(zhí)行 的優(yōu)化程序的結(jié)果來管理發(fā)動機14以及第一電機56和第二電機72的轉(zhuǎn)矩輸入， 并且系統(tǒng)效率因此被優(yōu)化，從而管理燃料經(jīng)濟性及電池充電。此外，還可以根 據(jù)部件或系統(tǒng)的故障來確定操作。HCP5監(jiān)控徵巨發(fā)生裝置，并響應(yīng)輸出元件 64的期望輸出轉(zhuǎn)矩確定變速器10所需的功率輸出，以滿足操作者轉(zhuǎn)矩請求。從上面的說明中將清楚，ESD 74和第一電機56以及第二電機72可操作地電聯(lián)接， 從而實現(xiàn)它們之間的功率流。此外，發(fā)動機14，第一電機56和第二電機72， 以及機電變速器10之間被機Mi也可操作地聯(lián)接，以在其間傳遞功率，并且產(chǎn)生 輸出到輸出元件64的功率流。戰(zhàn)略優(yōu)化控制方案310的輸出用于換檔執(zhí)行與發(fā)動機啟動/停機控制 方案('換檔執(zhí)行與發(fā)動機啟動/停機')320，以指令包括改變操作范圍狀態(tài)在內(nèi) 的變速器運行的變化(' 器指令')。這包括如果{^ 作范圍狀態(tài)不同于當 前操作范圍狀態(tài)，ffi31指令一個或多個離合^Cl 70, C2 62, C3 73,以及C4 75
的應(yīng)用狀況變化和其他^I器指令指令執(zhí)行操作范圍狀態(tài)變化。確定當前操作 范圍狀態(tài)('混合動力范圍狀態(tài)實際值)與輸AiI度曲線(T^一prof')。輸Ait^ 曲線為即將到來的輸入速度的估值，并且優(yōu)選地包括標量參數(shù)值，該值為用于 即將到來的循環(huán)的目標輸A3I度。在變速器操作范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程中，發(fā)動 lte行指令與轉(zhuǎn)矩請求均基于輸入速度曲線。圖4參考在圖1和2中的混合動力系統(tǒng)和圖3中的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)， 詳細說明了控制和管理在混合動力系統(tǒng)內(nèi)的輸出轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)。當操作者選擇傳 動檔位選擇器114的位置時，混合動力系響應(yīng)加3IFI板113的操作者輸入而被 控制以將輸出轉(zhuǎn)矩傳送到輸出元件64，由此傳送給動力系統(tǒng)90以在車輪93產(chǎn) 生牽引力矩，因而向前推動車輛。伏選的是，向前推動 使 向前加速， 只要輸出轉(zhuǎn)矩足夠克服施加在 上的外部負載即可，外部負載例如由于道路
坡度、空氣動力學(xué)負i^其他負載弓胞。在運行中，監(jiān)控加3IM板n3與制動踏板112的操作者輸入，以確 定操作者轉(zhuǎn)矩請求。確定輸出元件64和輸入元件12的當前速度，即No禾HNi。 確定變速器14的當前操作范圍狀態(tài)和當前發(fā)動機狀態(tài)。確^ESD74的最大和 最小電功率限制?；旌现苿愚D(zhuǎn)矩包括在，93產(chǎn)生的摩擦力制動轉(zhuǎn)矩和在輸出元件64 產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩的組合，輸出轉(zhuǎn)矩響應(yīng)于制動踏板112的操作者輸入與傳動系 統(tǒng)90起作用從而使 減速。BrCM22指令車輪93上的摩擦制動器施加制動力，并產(chǎn)生變速器10 指令以產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)矩的變化，i亥輸出車統(tǒng)響應(yīng)制動踏板112和加速踏板113的 凈操作者輸入與傳動系統(tǒng)90作用。優(yōu)選地，該運用的制動力和負輸出轉(zhuǎn)矩可以 使，減速和停止，只要它們足以克服車輪93處的 動能即可。該負輸出轉(zhuǎn)
15矩與傳動系統(tǒng)90作用，從而傳送糊至U機電魏器10和發(fā)動機14。 M31機電 變速器10作用的該負輸出轉(zhuǎn)矩可以傳it^j第一電機56和第二電機72以產(chǎn)生存 儲ffiSD74中的電能。加i^沓板113和制動踏板112的操作者輸入與轉(zhuǎn)矩干涉控制一起包 括可單3蟲確定的操作者轉(zhuǎn)矩請求輸入，其包括即時加速輸出,請求('即時加 速輸出轉(zhuǎn)矩請求')、預(yù)測加速輸出轉(zhuǎn)矩請求(預(yù)測加速輸出轉(zhuǎn)矩請求')、即時 制動輸出車轉(zhuǎn)巨請求(鄰時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求')、預(yù)測制動輸出轉(zhuǎn)矩請求('預(yù)測 制動輸出轉(zhuǎn)矩請求)和輪軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型('輪軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型)。如這里所使 用的，術(shù)語"加速'指當^!器檔 擇器114的操作者選擇位置指令 以向前 方向運行時，向前M優(yōu)選導(dǎo)致車速增加超過當前車速的操作者請求，和在車 輛操作指令在反向時，類似的反向推動響應(yīng)。術(shù)語"減速鄰"制動"指雌導(dǎo)致車 輛從當前車速減速的操作新青求。即時加速輸出車統(tǒng)請求、預(yù)測加速輸出轉(zhuǎn)矩 請求、即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求、預(yù)測帝慟輸出車統(tǒng)請求和輪軸車規(guī)響應(yīng)類型是 控制系統(tǒng)的單獨輸入，如圖4所示。即時加速輸出車統(tǒng)請求包括基于加3I^板113和轉(zhuǎn)矩干涉控制的操 作者輸入而確定的即時辦巨請求?？刂葡到y(tǒng)響應(yīng)于即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求控制 來自混合動力系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩以產(chǎn)生 的正向力口速。即時制動輸出車規(guī)請求 包括基于制動踏板112和車轉(zhuǎn)巨千涉控制的操作者輸入而確定的即時制動請求。 控制系統(tǒng)響應(yīng)于即時偉慟輸出轉(zhuǎn)矩請求控制來自混合動力系統(tǒng)的輸出車轉(zhuǎn)巨以引
起車輛的M31。 3151控制混合動力系統(tǒng)的輸出$魏實現(xiàn)的車輛 和 :
制動系統(tǒng)(未示出)實現(xiàn)的車輛減速結(jié)合在一起來使^M速以實現(xiàn)操作者制 動請求。預(yù)測加速輸出車轉(zhuǎn)巨請求基于加速F斜反113的操作者輸入而確定，包 括在輸出元件64上的最優(yōu)或優(yōu)選輸出轉(zhuǎn)矩。在正常運行割牛過程中，例如當沒 有指令轉(zhuǎn)矩干涉控制時，預(yù)測加速輸出車轉(zhuǎn)巨請求優(yōu)選與即時加速輸出車轉(zhuǎn)巨請求相等。當指令轉(zhuǎn)矩干涉(例如防抱死制動、牽引控制或者車輛穩(wěn)定性中任一個) 時，響應(yīng)于涉及車魏干涉的輸出車魏指令，預(yù)測加速輸出轉(zhuǎn)矩請求可以隨著即 時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求減小而保持tm輸出轉(zhuǎn)矩。即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求基于當前發(fā)生的制動踏板112的操作者輸入 而確定，包括在輸出元件64產(chǎn)生即時輸出轉(zhuǎn)矩的請求來實現(xiàn)傳動系統(tǒng)90的作 用轉(zhuǎn)矩，其 的是使 減速。即時制動輸出糊請雜于制動踏板112的 操作者輸A^口控制言號確定，以控制摩擦制動器產(chǎn)生摩擦制動辦巨。預(yù)測律慟輸出轉(zhuǎn)矩請求包括響應(yīng)于制動踏板112的操作者輸入而在 輸出元件64中的最優(yōu)或優(yōu)選制動輸出轉(zhuǎn)矩，最1域優(yōu)選制動輸出轉(zhuǎn)矩受與制動 踏板112的操作者輸入無關(guān)的在輸出元件64產(chǎn)生的許可最大制動輸出轉(zhuǎn)矩的限 制。在一個實施例中，在輸出元件64產(chǎn)生的最大制動輸出轉(zhuǎn)矩被限制到-0.2g。 當車速接近零時，預(yù)測制動輸出轉(zhuǎn)矩請求可以被逐漸減小到零，而與制動踏板 112的操作者輸入無關(guān)。如所期望的，可以存在預(yù)測制動輸出車轉(zhuǎn)E請求被設(shè)為零
的運行狀況，例如，當變速器檔位選擇器n4的操作者設(shè)置被設(shè)定到倒檔時，
以及當變速箱(未示出)被設(shè)定到四輪驅(qū)動低范圍時。而預(yù)測制動輸出轉(zhuǎn)矩請
求被設(shè)為零的運行狀況是那些因為車輛的運行因素而混合制動不被優(yōu)選的情形。輪軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，包括用于整形和速率限制通過第一電機56和第二 電機72的輸出轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的輸入狀態(tài)。輪軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型的輸入狀態(tài)可以是主動 狀態(tài)或被動狀態(tài)。當指令輪軸車魏響應(yīng)類型為主動狀態(tài)時，輸出轉(zhuǎn)矩指令為即 時輸出轉(zhuǎn)矩。iM地，這種響應(yīng)鄉(xiāng)的車轉(zhuǎn)巨響應(yīng)盡可能她決。預(yù)測加速輸出轉(zhuǎn)矩請求和預(yù)測制動輸出轉(zhuǎn)矩請求都輸入給戰(zhàn)Bm化 控制方案('戰(zhàn)略控制')310。戰(zhàn)略優(yōu)化控制方案310確定變速器10的期望操作 范圍狀態(tài)('混合操作狀態(tài)Des')和從發(fā)動機14至變速器10的期望輸A3I度(Ni Des')，其包括換檔執(zhí)行與發(fā)動機操作狀態(tài)控制方案(換檔執(zhí)行與發(fā)動機啟動/ 停機')320的輸入。
17
M利用電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)(未顯示)控制發(fā)動機節(jié)氣門的位置， 包括開啟發(fā)動機節(jié)氣門以增加發(fā)動機,和關(guān)閉發(fā)動機節(jié)氣門以降低發(fā)動機轉(zhuǎn) 矩，從變速器10與輸入元件起作用的發(fā)動機14的輸入鞭的變化可以艦改 變發(fā)動機14的進氣空氣指令實現(xiàn)。從發(fā)動機14的輸入轉(zhuǎn)矩的變化可以Mil調(diào) 整點火定時實現(xiàn)，包括從平均最佳轉(zhuǎn)矩點火正時延遲點火定時以降低發(fā)動機轉(zhuǎn) 矩。發(fā)動機狀態(tài)可以在發(fā)動機停機狀態(tài)和發(fā)動機運行狀態(tài)之間變化以實現(xiàn)輸入 轉(zhuǎn)矩的變化。發(fā)動機狀態(tài)可以在全缸工作狀態(tài)和停缸工作狀態(tài)之間變化，其中 在停缸工作狀態(tài)下， 一部分發(fā)動機氣缸是不供給"燃料的。發(fā)動機狀態(tài)可以Mil 有選擇地操作發(fā)動機14在供給燃料狀態(tài)和燃料切斷狀態(tài)中的一個變化，在燃料 切斷狀態(tài)中發(fā)動機是旋轉(zhuǎn)而不供給燃料的。 器IO從第一操作范圍狀態(tài)換檔 至嗨二操作范圍狀態(tài)的執(zhí)行可以艦有選擇i鵬用和停用離合t!Cl 70,C2 62,C3 73和C4 75來指令和實現(xiàn)。即時加速輸出,請求、預(yù)測加3t輸出,請求、即時制動輸出轉(zhuǎn) 矩請求、預(yù)測制動輸出轉(zhuǎn)矩請求和努由轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型是戰(zhàn)術(shù)控制與操作方案330 的輸入，以確定發(fā)動機14的發(fā)動機指令，包括 輸入轉(zhuǎn)矩。戰(zhàn)術(shù)控制與操作方案330可以被分成兩個部分。這包括確定期望 發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，因此在發(fā)動機14和第一電機56和第二電機72之間的電功率分離 和控制發(fā)動t幾狀態(tài)和發(fā)動機14的運行以滿足期望發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機狀態(tài)包括 ^C狀態(tài)和停缸狀態(tài)，和對于當前操作范圍狀態(tài)和即時發(fā)動機車fi!的供給燃料 狀態(tài)和減速燃料切斷狀態(tài)。戰(zhàn)術(shù)控制與操作方案330監(jiān)控預(yù)測加速輸出轉(zhuǎn)矩請 求和預(yù)測制動輸出轉(zhuǎn)矩請求以確定預(yù)測輸入轉(zhuǎn)矩請求。即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求 和即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求用來控制發(fā)動豐腿衝負載工作點以響應(yīng)加3IF對及113 和制動踏板112的操作者輸入，例如，為了確定包括發(fā)動機14的 輸入轉(zhuǎn)矩 的發(fā)動機指令。{雄的是，只有當?shù)谝浑姍C56和第二電機72不能滿足操作者 轉(zhuǎn)矩請求時，發(fā)生發(fā)動機14的 輸入轉(zhuǎn)矩急居1皮化。即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求、即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求和車軸鄉(xiāng)響應(yīng)類 型輸入給電機轉(zhuǎn)矩控制方案(輸出和電機轉(zhuǎn)矩確定')340。在一個循環(huán)周期的每 次迭代過程中，電機轉(zhuǎn)矩控制方案340執(zhí)行以確定電機辯巨指令，優(yōu)選是6.25 毫秒循環(huán)周期。來自發(fā)動機14的當前輸入轉(zhuǎn)矩(Ti')和估算離合器轉(zhuǎn)矩('Tcl')輸入給電機轉(zhuǎn)矩控制方案340。輛由轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，信號確定被輸送給輸出元件64 和由此被輸送給傳動系統(tǒng)90的輸出轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)特性。電機轉(zhuǎn)矩控制方案340控制第一電機56和第二電機72的電機, 指令以傳送凈輸出轉(zhuǎn)矩指令給，器10的輸出元件64，以滿足操作者,請 求?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)控制在混合動力系內(nèi)的功率致動器之間的功率流?；旌蟿恿?系利用兩個或更多功率致動器以向輸出元件提供輸出功率?？刂乒β手聞悠鏖g 的功率流包括控制來自發(fā)動機14的輸Ail度H，來自發(fā)動機的輸入轉(zhuǎn)矩T,，以 及第一電機56和第二電機72的電機轉(zhuǎn)矩丁A、 TB。雖然在上文描述的示意性實 施例中，混合動力系利用控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以控制包括發(fā)動機14、 ESD74和第一電 機56和第二電機72的致動器之間的功率流，但是在可替換的實施例中控制系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)也可以控制其他類型的功率致動器之間的功率流。示意性的功率致動器 可以利用包括燃料電池、超電容器和^il致動器。控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在示意性的動力系統(tǒng)內(nèi)利用電功率限制管理電功率。 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)利用一種方法，以管理動力系統(tǒng)內(nèi)部的電功率，其包括確立預(yù)測 電功率限制、長期電功率限制、短期電功率限制和基于電壓的電功率限制。該 方法還包括利用 翻l他功率限制確定來自發(fā)動機14的優(yōu)選輸A3I度，來自發(fā)動 機14的，輸入轉(zhuǎn)矩， 發(fā)動機狀態(tài)和變速器10的^ 作范圍狀態(tài)。該 方法還包括基于長期電功率限制和短期電功率限制確定用于限制的發(fā)動機14的 輸入轉(zhuǎn)矩輸入轉(zhuǎn)矩限制和用于限制輸出元件64的輸出轉(zhuǎn)矩To的輸出轉(zhuǎn)矩限制。 通過限制輸出轉(zhuǎn)矩To，分別包括第一電機56和第二電機72的第一和第二電機
轉(zhuǎn)矩TA和TB的總電機轉(zhuǎn)矩丁M也基于該組輸出車轉(zhuǎn)巨限制和來自發(fā)動機14的輸入
轉(zhuǎn)矩T服制。在可替換的實施例中，除了該組輸出轉(zhuǎn)矩限制之外或取代該組輸出 轉(zhuǎn)矩限制， 一組總電機轉(zhuǎn)矩限制可以基于長期電功率限制和短期電功率限制確 定。該方法還包括根據(jù)基于電壓的電功率限制確定輸出轉(zhuǎn)矩限制。預(yù)測電功率限制包括與1t^ESD 74性能7k平關(guān)聯(lián)的1她電池輸出水 平，艮P,預(yù)測電功率限制規(guī)敘SD74的期望操作范圍。預(yù)測電功率限制包括從
最小預(yù)測電功率限制(PBAT 固PRDTD )至嘬大預(yù)測電功率限制('PBAT MAX FRDTO ')的電池輸出功率水平范圍。預(yù)測電功斜蹄何以包括與長期電功率限制和短 期電功率限制相比限制更嚴的電池輸出功率水平范圍。長期電功率限制包括在保持ESD74的長期耐用性時與ESD 74的操作關(guān)聯(lián)的電池輸出功率7K平。ESD74在長期電功率限制之夕卜操作過長時間，可 育^^、ESD 74的{頓年限。在一個實施例中，ESD74在穩(wěn)繊作(即與瞬時工 作狀態(tài)無關(guān)的操作)過程中保持在長期電功率限制的范圍內(nèi)。示意性的瞬時操 作包括加i!T射及113的踩下和繊，其中請求了瞬時加鵬作。將ESD74保持 在長期電功率限制內(nèi)，允許ESD74以提供這種功能，例如傳送不M^、ESD74 的使用年限的最高功率水平。長期電功率限制包括從最小長期電功率限制
(卩bat—mn一lt')到最大長期電功率限制(卩bat一max—lt')的電池輸出功率水平范圍。 長期電功率限制可以包括與短期電功斜蹄湘比限制更嚴的電池輸出功率水平 范圍。短期電功率限制包括不會顯著影響短期電池耐用性的與電池操作關(guān) 聯(lián)的ESD 74輸出功率水平。在短期電功率限制之外操作ESD 74可能M^、ESD 74 的使用年限。在短期電功率限制內(nèi)，但是在長期電功率限制之外操作ESD74短 時間，可以最低限度地^^ESD74的i頓年限，但是這樣也不會導(dǎo)細SD74 的運行性能大量的下降。在一個實施例中，ESD74在瞬時操作期間保持在短期 電功率限制內(nèi)。短期電功率限制包括從最小短期電功率限制(Pbat一mn一st')到最
大短期電功率限制(卩bat一max—st')的電池輸出功率水平范圍?；陔妷旱碾姽β氏拗瓢ɑ贓SD74的期望工作電壓，從基于電
壓的最小電功率限制(卩bat一mn一W)到基于電壓的最大電功率限制(卩bat—max_vb') 的電池輸出功率水平范圍?；陔妷旱淖钚‰姽β氏迋tbat—mn一vb是到達最大電
壓VuD之ffESD74輸出的電池輸出功率的最低值?；谧畲箅妷旱碾姽β氏?帝jpbat—maxj/b是到達最小電壓Vfloor之ltJESD 74可以輸出的電池輸出功率的
估計值。最小電壓Vfloor是在不會顯著地影響短期電池耐用性的情況下操作電
池的最小容許電壓。當ESD74的電壓水,氐于最小VpLooR時，來自ESD74的 輸出功率可能減少ESD74的使用年限。圖5詳細描述了在用于控制發(fā)動機14操作的戰(zhàn)術(shù)控制方案('戰(zhàn)術(shù)控 制和操作')330內(nèi)的信號流，并參照圖1和圖2的混合動力系統(tǒng)和圖3和圖4 中的控律係統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行描述。戰(zhàn)術(shù)控制方案330包括戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化控制通路350和 系統(tǒng)限制控制通路360，期她的被同時執(zhí)行。戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化控制MS各350的輸出被 輸入到發(fā)動機狀態(tài)控制方案370。發(fā)動機狀態(tài)控制方案370和系統(tǒng)限制控制M 360的輸出被輸入到發(fā)動機響應(yīng) 確定方案('發(fā)動機響應(yīng)類型確定')380，用于控制發(fā)動機狀態(tài)、即時發(fā)動機車統(tǒng)請求、預(yù)測發(fā)動機車轉(zhuǎn)巨請求和發(fā)動機響應(yīng)鄉(xiāng)。戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化控制i!5各350作用于基本上穩(wěn)態(tài)的輸入從而選擇4她發(fā)動 機狀態(tài)并確定從發(fā)動機14到，器10的優(yōu)選輸入轉(zhuǎn)矩。戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化控制通路350 包括優(yōu)化方案('戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化')354，以確定在^il狀態(tài)('輸入車轉(zhuǎn)巨全缸')、停缸 狀態(tài)(愉入轉(zhuǎn)矩停缸)、燃料切斷的^I狀態(tài)('輸入轉(zhuǎn)矩^IFCO')、燃料切 斷的停缸狀態(tài)(輸入轉(zhuǎn)矩停fe[FCO')運行發(fā)動機14的im輸入車規(guī)以及優(yōu)選發(fā) 動機狀態(tài)(' 發(fā)動機狀態(tài))。優(yōu)化方案354的輸入包括魏器10的提繊作 范圍狀態(tài)(提前混合動力范圍狀態(tài)')，提前預(yù)測輸入加速度曲線('預(yù)測的提前 輸入加速度曲統(tǒng))，和在提前操作范圍狀態(tài)下M每個應(yīng)用的離合器的預(yù)測離 合器作用轉(zhuǎn)矩范圍(，測離合器作用車m/Iin/Max')，其itt在換檔執(zhí)行和發(fā) 動機啟動/停機控制方案320中產(chǎn)生。其它輸入包括預(yù)測電池功率限制(預(yù)測電 池功率限制')、預(yù)測加速輸出轉(zhuǎn)矩請求('預(yù)觀咖速輸出轉(zhuǎn)矩請求')和預(yù)測制動 輸出轉(zhuǎn)矩請求('預(yù)測制動輸出轉(zhuǎn)矩請求')。用于加速的預(yù)測輸出轉(zhuǎn)矩請求在考 慮輪軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型的同時通過預(yù)測輸出轉(zhuǎn)矩整形濾波器352整形，以產(chǎn)生預(yù)
測加速輸出轉(zhuǎn)矩(預(yù)測加速輸出車統(tǒng)')，并與用于制動的預(yù)測輸出轉(zhuǎn)矩請求結(jié) 合以確定凈預(yù)測輸出轉(zhuǎn)矩('凈預(yù)觀囀矩')，它們是優(yōu)化方案354的輸入。魏
21器10的提前操作范圍狀態(tài)包括變速器10的操作范圍狀態(tài)的時間移位提前，以
適應(yīng)在操作范圍狀態(tài)的指令改變與實際操作范圍狀態(tài)之間的響應(yīng)時間延遲。因
此變速器10的提前操作范圍狀態(tài)是指令操作范圍狀態(tài)。提前預(yù)測輸入加速度曲 線包括輸入元件12的預(yù)測輸入加速度曲線的時間移位提前，以適應(yīng)于在預(yù)測輸 入加逸度曲線中的指令改變和在預(yù)須懶入加 曲線中測量到的改變之間的響 應(yīng)時間延遲。因此提前預(yù)測輸入加速度曲線是在時間移位之后發(fā)生的輸入元件 12的預(yù)測輸入加速度曲線。被稱為'提前的參數(shù)被用総應(yīng)于通過動力系統(tǒng)的轉(zhuǎn) 矩的同時傳送，所述動力系統(tǒng)使用具有不同響應(yīng)時間的^S匯合于公用輸出元 件64。具體地，發(fā)動機14可以具有300—600msM:級的響應(yīng)時間，并且每一 個轉(zhuǎn)矩傳遞離合器C1 70、 C2 62、 C3 73和C4 75可以具有150—300ms數(shù)量級的 響應(yīng)時間，以及第一電機56和第二電機72可以具有10ms數(shù)量級的響應(yīng)時間。
戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化方案354確定用于操作發(fā)動機14處于發(fā)動機狀態(tài)的成本，
所述] 包括操作發(fā)動機供纟*燃料和^1狀態(tài)(卩COCTFULLFUEL')，操作發(fā)動機 燃料切斷和^I狀態(tài)(TPCOSTFULLFCO')，操作發(fā)動機供纟含燃料和停缸狀態(tài)(卩COST DEACFUEL )，操作發(fā)動機燃料切斷和停缸狀態(tài)(PCOCTDEACFCO')。前述用于操作 發(fā)動機14的成本與實際發(fā)動機狀態(tài)('實際發(fā)動機狀態(tài)')以及容許或者許可發(fā)動
機狀態(tài)('許可發(fā)動機狀態(tài)') 一起輸入給穩(wěn)定分析方案('穩(wěn)定和仲裁')356,從
而來選擇一個發(fā)動機狀態(tài)作為優(yōu)選發(fā)動機狀態(tài)(' 發(fā)動機狀態(tài)')。用來操作發(fā)動機14處于燃料切斷或者沒有切斷的^I狀態(tài)和停缸狀 態(tài)的4，輸入轉(zhuǎn)矩被輸入給發(fā)動機轉(zhuǎn)矩變換計算器355 ，并且分別被變換成處于 ^tl狀態(tài)('發(fā)動機轉(zhuǎn)矩全缸')和停缸狀態(tài)('發(fā)動機轉(zhuǎn)矩停缸')以及燃料切斷時 的Mt狀態(tài)('發(fā)動機,^IFCO')和停缸狀態(tài)('發(fā)動機轉(zhuǎn)矩停^FCO')下的 ,發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，fflil考慮在發(fā)動機14和^I器10之間的轉(zhuǎn)矩消耗元件，例 如、TO泵。優(yōu)選發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和優(yōu)選發(fā)動機狀態(tài)包括發(fā)動機狀態(tài)控制方案370的 輸入。用于操作發(fā)動機14的成本包括操作成本，該操作成本基于包括 駕駛性能、燃料經(jīng)濟性、排放和電池使用情況在內(nèi)的因素確定。成本被分配并 且與燃料和電功率消耗相關(guān)，并且與混合動力系的特定工作點相關(guān)。較低的操 作成本可以與在高變換效率下的較低的燃料消耗、較低的電池功率使用、以及 較低的排放相關(guān)，并且考慮發(fā)動機14的當前運行狀態(tài)。
在處于敏狀態(tài)和停缸狀態(tài)下的優(yōu)選發(fā)動機狀態(tài)和雌發(fā)動機轉(zhuǎn)矩 被輸入給發(fā)動機狀態(tài)控制方案370，該發(fā)動機狀態(tài)控制方案370包括發(fā)動機狀態(tài) 機('發(fā)動機狀態(tài)機)372。發(fā)動機狀態(tài)機372基于 發(fā)動機狀態(tài)和 發(fā)動機 轉(zhuǎn)矩而確定目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩('目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩')和目標發(fā)動機狀態(tài)('目標發(fā)動 機狀態(tài)')。目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和目標發(fā)動機狀態(tài)被輸入給變換濾波器374，該變 換濾波器374濾波目標發(fā)動機$統(tǒng)來提供濾波后的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩('濾波后的 目標發(fā)動機,')，并且允許在發(fā)動機狀態(tài)之間變換。發(fā)動機狀態(tài)機372輸出 指令，該指令指示從停缸狀態(tài)和^I狀態(tài)中選出一個(DEAC被選擇')，以及 指示從發(fā)動機供油狀態(tài)和減速燃料切斷狀態(tài)中選出一個('FCO被選擇')。
〖0071]從停缸狀態(tài)和^E狀態(tài)中選出一個，以及織動機供給燃料狀態(tài)禾口 M3I^料切斷狀態(tài)中選出一個，濾波后的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，以及最大和最小發(fā) 動機,被輸入給發(fā)動機響應(yīng)，確定方案380。系統(tǒng)限制控制i^各360確定對于輸入轉(zhuǎn)矩的限制，包括能夠被變速 器10作用的最小和最大輸入$魏('輸入轉(zhuǎn)矩混合動力最小鄰輸入轉(zhuǎn)矩混合動 力最大')。最小和最大輸入轉(zhuǎn)矩基于對于變速器IO、第一電機56和第二電機 72以i^ESD 74的限制而被確定，這影響到，器10和電機56和72的容量。系統(tǒng)限制控制 360的輸入包括加速踏板113與轉(zhuǎn)矩干涉控制結(jié) 合觀糧到的即時輸出轉(zhuǎn)矩請求('即時力口速輸出轉(zhuǎn)矩請求')禾口帝慟踏板112與轉(zhuǎn) 矩干涉控制結(jié)合測量到的即時輸出轉(zhuǎn)矩請求('即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求')。即時 輸出總巨請求通過即時輸出轉(zhuǎn)矩整形濾波器362同時考慮努由轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型整 形，以產(chǎn)生即時加速輸出轉(zhuǎn)矢巨(鄰時力口速轉(zhuǎn)矩)并且其與用于制動的即時輸出 車轉(zhuǎn)巨請求結(jié)合以確定凈即時輸出車轉(zhuǎn)巨('凈即時轉(zhuǎn)矩')。凈即時輸出 轉(zhuǎn)巨和即時 加速輸出轉(zhuǎn)矩是限制方案('輸出和輸入鞭限制')364的輸入。限制方案364 的其它輸入包括^t器10的提，作范圍狀態(tài)，即時提1 入加逸度曲線(' 即時提fm入加速度曲統(tǒng))，在提前操作范圍狀態(tài)中^應(yīng)用的離合器的提前 即時離合器作用轉(zhuǎn)矩范圍('提前即時離合器作用^f^Iin/Max')，以及戰(zhàn)術(shù)控 制電功率限制('戰(zhàn)術(shù)控制電功率限制')，戰(zhàn)術(shù)控制電功率限制包括從最小戰(zhàn)術(shù)
控制電功率限第'JPBAT一MAX—TC到最大戰(zhàn)術(shù)控制電功率限庫'JPBAT-MIN—TC的范圍，如圖
6所示。該戰(zhàn)術(shù)控制電功率限制從電池功率函數(shù)('電池功率控制)366輸出。目 標提前輸入加速度曲線包括輸入元件12的即時輸入加速度曲線的時間移位提
23前，從而適應(yīng)于在即時輸入加鵬曲線中的指令改變和在即時輸入加鵬曲線中觀懂到的改變之間的響應(yīng)時間延遲。提前即時離合器作用轉(zhuǎn)矩范圍包括離合器的即時離合器作用轉(zhuǎn)矩范圍的時間,提前，從而適應(yīng)于在即時離合器作用車統(tǒng)范圍中的指令改變和在即時離合器作用l轉(zhuǎn)巨范圍中測量到的改變之間的響
應(yīng)時間延遲。限制方案364為魏器10確定輸出轉(zhuǎn)矩范風并且然后基于上述的輸入而確定能夠被變速器10作用的最小和最大輸入轉(zhuǎn)矩。此外，限制方案364輸入即時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩請求('即時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩請求)并基于操作者轉(zhuǎn)矩請斜Q限制方案364的其它輸入輸出即時電功率Pbatjmmed，即在發(fā)動機14在即時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩操作時和在第一電機56和第二電機72以優(yōu)選電機轉(zhuǎn)矩操作時ESD74的估算電池輸出功率。最小和最大輸入車魏被輸入給發(fā)動機糊變換計算器355并且被轉(zhuǎn)換成最小和最大發(fā)動機,(分別為'發(fā)動機轉(zhuǎn)矩混合動力最小值'和'發(fā)動機車f^混合動力最大值')，通過考慮轉(zhuǎn)矩消耗部件，例如液壓泵、在發(fā)動機14和，器10之間被弓l入的寄生和其它負載。i^波后的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，發(fā)動機狀態(tài)機372的輸出和最小和最大發(fā)動機轉(zhuǎn)矩被輸入給發(fā)動機響應(yīng)類型確定方案380。發(fā)動機響應(yīng)類型確定方案380將濾波后的目標發(fā)動機 轉(zhuǎn)巨限制到最小和最大混合發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，并輸出發(fā)動機指令給ECM23，用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)矩為即時發(fā)動機^^E請求('即時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩請求')和預(yù)測發(fā)動機$轉(zhuǎn)巨請求('預(yù)測發(fā)動機轉(zhuǎn)矩請求')。其它指令控制發(fā)動機狀態(tài)從發(fā)動機供給燃料狀態(tài)和燃料切斷狀態(tài)('FCO請求)中選出一個，并且從停缸狀態(tài)和全缸狀態(tài)(DEAC請求')中選出一個。另外的輸出包括發(fā)動機響應(yīng)類型('發(fā)動機響應(yīng)類型')。當濾波后的目標發(fā)動機$轉(zhuǎn)巨介于最小和最大發(fā)動機車轉(zhuǎn)巨的范圍內(nèi)，則該發(fā)動機響應(yīng)類型是被動的。當濾波后的目標發(fā)動機車魏下降到低于發(fā)動機 統(tǒng)的最大P艮制('發(fā)動機,混合動力最大值)，則該發(fā)動機響應(yīng)類型是主動的，表示需要發(fā)動機轉(zhuǎn)矩即時變化，例如M發(fā)動機火花控
制以改變發(fā)動機車魏，使其落于最小和最大發(fā)動機轉(zhuǎn)矩限制的范圍內(nèi)。充電函數(shù)392的輸入包括ESD74的實際輸出功率('PBAT')，最小短期電功率限制('PBAT—min_st')、最大短期電功率限制('Pbat一max—sr')、最小長期
電功率限制('PBATMN—lt')、最大長期電功率限制('PbAT一MAX一LT')和即時電功率('Pbat_mmed ')。充電函數(shù)392確定和輸出最小充電函數(shù)電功率限制('Pbat—mn_cf')和最大充電函數(shù)電功率限制('PbaT—max—cf')。電功率范圍定函數(shù)500確定一組觸發(fā)功率極P艮，其包括觸發(fā)功率上限('觸發(fā)功率極上限')和觸發(fā)功率下限(未顯示)，和一組 電功斜艮制，包括優(yōu)選電功率上限('優(yōu)選電功率上限')和優(yōu)選電功率下限('優(yōu)選電功率下限')。功率范圍確定函數(shù)500根據(jù)低于最大短期電功率限制的第一功率值設(shè)置觸發(fā)功率上限。此外，當ESD74的實際電池輸出功率PBAT小于觸發(fā)功率上限時，功率范圍確定函數(shù)500將4腿電功率上限基于最大短期電功率限制和觸發(fā)功率上限之間的第二電功率值設(shè)置為初值。當ESD74的實際電池輸出功率
PbAT超出(也就是說鵬)觸發(fā)功率上限('PBAT滿足觸發(fā)上限')時，該1爐電
功率上限從初值以預(yù)定增率增加，直到該^m電功率上限到達最大短期電功率
max st°當ESD 74的實際電池輸出功率PBAT超出優(yōu)選電功率上限和優(yōu)選電功率下限中的一個時，比例一微分閉環(huán)控制函數(shù)502采用反饋控制確定改變限制 的變化率('限制變化率')。變化率值基于ESD74的實際電池輸出功率PBAT和優(yōu) 選電功率上限和優(yōu)選電功率下限中被超出的那個之間的差值確定。只要ESD 74
的實際電池輸出功率PBAT保持在優(yōu)選電功率上限和優(yōu)選電功率下限之間,該電功
率限制不會依據(jù)變化率修正。功斜艮制確定504基于限制變化率值、最小長期電功率限制、最大 長期電功率限制和儲能裝置的即時輸出功率(由戰(zhàn)術(shù)控制方案330確定)確定
最小充電函數(shù)電功率限制('Pbat—min_cf')和最大充電函數(shù)電功率限制('
Pbat一maxj:f') °當觸發(fā)功率限制沒有由電池輸出功率PBAT修正時，功率限制確定函數(shù) 504分別將最大充電函數(shù)電功率限衝JPBALMAX一CF和最小充電函數(shù)電功率限制 PBAT一MN一CF設(shè)置為最大長期電功率限制和最小長期電功率限制。當ESD74的實際電池輸出功率PBAT超出優(yōu)選電功率上限('Pbat満足 tti^h限)時，比例一微分閉環(huán)控制函數(shù)502確定負的變化率值，負的變化率 值由功率限制確定函數(shù)504采用，以斷氐最大和最小充電函數(shù)電功率限制，從 而控偉i]ESD 74的實際電池輸出功率PBAT保持在要求的范圍內(nèi)。同樣地，當ESD 74
的實際電池輸出功率PBAT超出優(yōu)選電功率下限，比例一微分閉環(huán)控制函數(shù)502
確定正的變化率值，正的變化率值由功率限制確定函數(shù)504采用，以增加最大 和最小充電函數(shù)電功率限制，從而控帝IJESD74的實際電池輸出功率PBAT。當即時電功率pbatjmmed小于最大充電函數(shù)電功率限制時，功率限制
確定函數(shù)504在基于變化率值修正最大充電函數(shù)電功率限制之lir將最大充電函
數(shù)電功率限制設(shè)置為即時電功率。由此，最大充電函數(shù)電功率限制的變化將迅 速地實現(xiàn)由轉(zhuǎn)矩限制函數(shù)364確定的最大輸入轉(zhuǎn)矩值，因此該函數(shù)肖,補償
pbatjmmed的測定誤差，即ESD 74的實際PsAT和由戰(zhàn)術(shù)控制方案330確定的 Pbat—mmed之間的差值。當所述即時電功率PBAT大于所述最小充電函數(shù)電功率限 制時，在基于變化率值修正所述最小充電函數(shù)電功率限制之前，所述功率限制
確定函數(shù)504將所述最小充電函數(shù)電功率限制設(shè)置為所述即時電功率。由此， 最小充電函數(shù)電功率限制的變化將fflil地實現(xiàn)最小輸入車魏值。因為功率限制確定函數(shù)504根據(jù)ESD 74的實際電池輸出功率PBA丁調(diào)
整最大充電函數(shù)電功率限制和最小充電函數(shù)電功率限制中的一個，所以功率限
26制確定函數(shù)504也以相同的量值調(diào)整另一個充電函數(shù)電功率限制，使得最大和 最小充電函數(shù)電功率限制之間的差值保持不變。最小和最大充電函數(shù)電功率限制是居間電功率限制值，因為它們用 于確定最后的電力功率限諱値，即最小戰(zhàn)術(shù)控制電功率限制('Pbat一國—TC)和 最大戰(zhàn)術(shù)控制電功率限制('Pbat一max一tc')。比例一微分閉環(huán)控制函數(shù)512禾U用反饋控制來確定修正最大或者最 小戰(zhàn)術(shù)控制電功率限制的變化率。變化率值根據(jù) 電壓上限和雌電壓下限
27中的一個與ESD74的電池電壓VBAT之間的差值確定。功率限制確定514根據(jù)限制變化率值確定最小和最大戰(zhàn)術(shù)控制電功
率限制、最小充電函數(shù)電功率限帶JPBALMIN—CT、最大充電函數(shù)電功率限制 PBAT—MAX—CT和儲能裝置的即時電池輸出功率PBATJMMED (由戰(zhàn)術(shù)控制方案330確 定)。當觸發(fā)功率限制沒有由電池輸出功率VBAT修正時，功率限制確定函 數(shù)504將最大和最小戰(zhàn)術(shù)控制電功率限偉爐BAT—MAX/MIN—TC分別設(shè)置為最大和最小 充電函數(shù)電功率限庫'JPBAT—MAXMN一CF。當ESD74的電池電壓VBAT超出優(yōu)選電壓上限('Vupx/)時，比例一 微分閉環(huán)控制函數(shù)512確定正的變化率值，正的變化率值由功率限制確定函數(shù) 514采用以增加最小戰(zhàn)術(shù)控制電功率限制，從而控帝]ESD 74的電池電壓VBAT。 同樣地，當ESD74的電池電壓VBAT超出tt^電壓下限時，比例一微分閉環(huán)控制 函數(shù)512確定負的變化率值，負的變化率值由功率限制確定函數(shù)514采用，以 陶氏最大戰(zhàn)術(shù)控制電功率限制，從而控第IJESD74的電池電壓VBAT。不同于功率限制確定函數(shù)504，功率限制確定函數(shù)514僅僅調(diào)整戰(zhàn)術(shù) 控制電功率限制的一個，而不調(diào)整戰(zhàn)術(shù)控制電功率限制的另一個，因此限制了 電機的工作范圍，由此M^了發(fā)動機控律啲許可糊范圍。圖11描述了用于輸出和電機轉(zhuǎn)矩確定方案340的信號流，其用于控 制和管理il)l第一電機56和第二電機72的輸出轉(zhuǎn)矩，它通過參考圖1和2的 混合動力系統(tǒng)及圖3的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及包括最大和最小可用電池功率限制 (卩batMin/Max')在內(nèi)的限制描述。輸出和電機轉(zhuǎn)矩確定方案340控制第一電機 56和第二電機72的電機車轉(zhuǎn)巨指令，并且將凈輸出轉(zhuǎn)矩傳遞給變速器10的輸出 元件64，凈輸出轉(zhuǎn)矩與傳動系統(tǒng)90起作用并滿足操作者轉(zhuǎn)矩請求，遭受限制和整形。輸出和電機轉(zhuǎn)矩確定方案340 ,包括算法代碼和預(yù)先確定的標定代碼， 該標定代碼有規(guī)則地在6.25ms和12.5ms的循環(huán)周期中運行，以確定優(yōu)選電機轉(zhuǎn) 矩指令('Ta、 Tb')，以在這個實施例中控制第一電機56和第二電機72。自主控制輸入包括用以實現(xiàn)傳動系統(tǒng)90 (412)的主動阻尼，實現(xiàn) 發(fā)動機脈動消除(408)和基于輸入和輸出逸叟實現(xiàn)閉環(huán)校正(410)的轉(zhuǎn)矩偏 移量?？梢源_定用于第一電機56和第二電機72以實現(xiàn)傳動系統(tǒng)90的主動阻尼 的轉(zhuǎn)矩偏移量，(TaAD'、 TbAD')，例如為了管理和實現(xiàn)傳動系統(tǒng)沖擊調(diào)整， 并且從主動阻尼算法('AD') (412)輸出。當在發(fā)動機運行狀態(tài)('ON)和發(fā) 動機停機狀態(tài)('OFF)之間的過渡過程中，在發(fā)動機啟動和停機時，確定實現(xiàn) 發(fā)動機脈動消除(TaPC'、 TbPC')的轉(zhuǎn)矩偏移量以消除發(fā)動機轉(zhuǎn)矩干擾，并從 脈沖消除算法("PC') (408)輸出。用于第一電機56和第二電機72實現(xiàn)閉環(huán) 校正轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩偏移量MM控有關(guān)^t器10的輸入速度和離合^C1 70、 C2 62、 C3 73、和C4 75的離合器滑移速度確定。當以模式操作范圍狀態(tài)中的一禾中 操作時，可以基于傳感器ll的輸A3I度(Ni')和輸A3I度曲線(Wi—Prof)之 間的差值確定第一電機56和第二電機72的閉環(huán)校正轉(zhuǎn)矩偏移量(TaCL'、 Tb CL')。當在以空檔操作時，閉合校正基于來自傳感器ll的輸AJI度(Wi')和 輸Ait度曲線(Wi一Prof)之間的差值，以及離合器tP多速度和目標離合器滑移 速度之間的差值，該目標離合器滑移皿例如用于目標離合^C1 70的離合器滑 移速度曲線。閉環(huán)校正車^g偏移量從閉環(huán)控制算法('CL') (410)輸出。離合 器轉(zhuǎn)矩('Tcl')包括應(yīng)用的扭力傳遞離合器的離合器作用轉(zhuǎn)矩范圍，且未處理的 離合器滑移速度和未應(yīng)用的離合器的離合器滑移加速度，可以被確定以用于任 意的目前應(yīng)用的和未鎖定的離合器的具,作范圍狀態(tài)。實現(xiàn)傳動系統(tǒng)90的主 動阻尼的閉環(huán)電機轉(zhuǎn)矩偏移量和電機轉(zhuǎn)矩偏移量輸入給低通濾波器，以確定第—電機56和第二電機72 (405)的電機轉(zhuǎn)矩校正('TaLPF和'TbLPF)。動力系統(tǒng)的輸入包括來自電池功率函數(shù)('電池功率控制)(466) 的最大電機l^控制電功率限制('PBAT—max_mt')和最小電機,控制電功率限
制('PBAT一MIN一Mr')，操作范圍狀態(tài)('混合動力范圍狀態(tài)')和多個系統(tǒng)輸入和限
制('系統(tǒng)輸AI口限制')。系統(tǒng)輸入可以包括對于動力系統(tǒng)和操作范圍狀態(tài)而言 特定的標量參數(shù)，并且可以與輸入元件12、輸出元件64和離合器的速度和加速 度相關(guān)聯(lián)。在這個實施例中，其它的系統(tǒng)輸入涉及系統(tǒng)贗量、阻尼和電力/機械 能量變換效率。限制包括來自轉(zhuǎn)矩機械的最大和最小電機轉(zhuǎn)矩輸出，所述轉(zhuǎn)矩 機械即第一電機56和第二電機72 ('TaMin/Max、 TbMin/Max')，和對于應(yīng)用 的離合器的最大和最小離合器作用轉(zhuǎn)矩。其它的系統(tǒng)輸入包括所述輸入轉(zhuǎn)矩、 離合器滑移速度及其他相關(guān)狀態(tài)。包括輸入加鵬曲線(Widot—Prof)和離合器滑移力口鵬曲線(' 離合器滑移加速度曲線')的輸A^同系統(tǒng)輸入、操作范圍狀態(tài)和用于第一電機 56和第二電機72的電機車就校正(TaLPF鄰TbLPF) —起被輸入到預(yù)優(yōu)化算 法(415)。輸入加速度曲線是即將來臨的輸入加速度的估計值，所述即將來臨 的輸入加31^ 地包括即將來臨的循環(huán)周期的目標輸入加速度。離合器滑移 加速度曲線是對于一個或多個未應(yīng)用的離合器的即將來臨的離合器加速度的估 計值，并且1，是包括用于即將來臨的循環(huán)周期的目標離合器滑移加速度。優(yōu) 化輸入('Opt Inputs'),其可以包括電機轉(zhuǎn)矩、離合器轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩的值，可 以對于當前操作范圍狀態(tài)計算并在優(yōu)化算法中使用，以確定最大和最小原始輸 出轉(zhuǎn)矩限制(440)和確定在第一電機56和第二電機72 (440，)之間的開環(huán)轉(zhuǎn) 矩指令的優(yōu)選分離。分析優(yōu)化輸入('OptInputs')、最大和最小電池功率限制、 系統(tǒng)輸入和當前操作范圍狀態(tài)以確定 或者最佳輸出轉(zhuǎn)矩(ToOpt')和最小 和最大原始輸出車轉(zhuǎn)巨限制('ToMinRaw'、 To Max Raw') (440)，這可以被整 形和濾波(420) 。 m輸出車統(tǒng)(ToOpt')包括使得電池功率受限于操作者轉(zhuǎn) 矩請求最小化的輸出轉(zhuǎn)矩。即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求和即時制動輸出車轉(zhuǎn)巨請求各 自整形和濾波，并且受最小和最大輸出$統(tǒng)限制C最小值濾波、'車規(guī)最大 值濾波')的限制以確定最小和最大濾波輸出傲巨請求限制(量小濾波轉(zhuǎn)矩請求'、 '最大濾波轉(zhuǎn)矩請求')。限制后的加速輸出轉(zhuǎn)矩請求('限制后的加速轉(zhuǎn)矩請求') 和限制后的制動輸出轉(zhuǎn)矩請求('限制后的制動車轉(zhuǎn)巨請求')可以根據(jù)最小和最大
30濾波輸出轉(zhuǎn)矩請求限制(425)確定。此外，變速器10的再生制動容量('再生制動容量')包括與傳動系 統(tǒng)車轉(zhuǎn)￡^作用的 器10的容量，并且可以根據(jù)包括來自車^g機械的最大和最 小電機轉(zhuǎn)矩輸出和來自應(yīng)用的離合器的最大禾嘬小作用轉(zhuǎn)矩柳蹄臓定，并考 慮電池功率限制。再生制動容量確立即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求的最大值。再生制 動容量根據(jù)限制后的加速輸出車統(tǒng)請求和優(yōu)選輸出轉(zhuǎn)矩之間的差值確定。限制 后的加速輸出轉(zhuǎn)矩請求被整形和濾波，并與限制后的制動輸出l魏請求結(jié)合以 確定^f俞出轉(zhuǎn)矩指令。,出轉(zhuǎn)矩指令與最小和最大請求濾波輸出轉(zhuǎn)矩比較以 確定輸出轉(zhuǎn)矩指令(To—cmd') (430)。當凈輸出轉(zhuǎn)矩指令在最大和最小請求 濾波輸出轉(zhuǎn)矩之間時，輸出轉(zhuǎn)矩指令設(shè)置成 M出轉(zhuǎn)矩指令。當凈輸出轉(zhuǎn)矩指 令MS大請求、搶波輸出轉(zhuǎn)矩時，輸出轉(zhuǎn)矩指令設(shè)置 大請求濾波輸出轉(zhuǎn)矩。 當凈輸出轉(zhuǎn)矩指令小于最小請求濾波輸出轉(zhuǎn)矩時，輸出車統(tǒng)指令被設(shè)置成最小 請求濾波輸出轉(zhuǎn)矩指令。動力系操作ltt控，并且與輸出轉(zhuǎn)矩指令結(jié)合，以確定滿足作用離 合器轉(zhuǎn)矩容量(TaOpt'和TbOpt')的、在第一電機56和第二電機72之間的開 環(huán)車魏指令的 分離，并且提供關(guān)于鵬電池功率(卩batOpt') (440')的反 饋。減去用于第一電機56和第二電機72的電機轉(zhuǎn)矩校正(TaLPF鄰TbLPF') 以確定幵環(huán)電機轉(zhuǎn)矩指令('TaOL'和TbOL') (460)。開環(huán)電機辦E指令與包括實J見傳動系統(tǒng)90 (412)的主動阻尼、實 現(xiàn)發(fā)動機脈動消除(408)以及基于輸入和離合器滑移速度(410)實現(xiàn)閉環(huán)校 正的轉(zhuǎn)矩偏移量在內(nèi)的自主控制輸入結(jié)合，以此來確定用于控制第一電機56和 第二電機72 (470)的電機轉(zhuǎn)矩丁A、 TB。上述限制、整形和濾波輸出轉(zhuǎn)矩請求 的步驟以確定輸出轉(zhuǎn)矩指令(其轉(zhuǎn)換為用于第一電機56和第二電機72的轉(zhuǎn)矩 指令)優(yōu)選的是前饋操作，其作用于輸入，并使用算法代碼以計算轉(zhuǎn)矩指令。如此設(shè)置的系統(tǒng)操作導(dǎo)致基于動力系統(tǒng)的當l^作和限制確定輸 出轉(zhuǎn)矩限制。操作者轉(zhuǎn)矩請求根據(jù)制動踏板和加速1^板的操作者輸入確定。操 作者轉(zhuǎn)矩請求可以被限制、整形和濾波以確定輸出轉(zhuǎn)矩指令，包括確定優(yōu)選再 生制動容量。輸出轉(zhuǎn)矩指令可以根據(jù)限制和操作者轉(zhuǎn)矩請求的限制確定。輸出 轉(zhuǎn)矩指令通ai指令轉(zhuǎn)矩機械的操作實施。系統(tǒng)操作實現(xiàn)響應(yīng)于操作者轉(zhuǎn)矩請求 并在系統(tǒng)限制內(nèi)的動力系操作。系統(tǒng)操作導(dǎo)致輸出轉(zhuǎn)矩參考操作者驅(qū)動性能需
31求而整形，包括在再生制動操作中的平穩(wěn)操作。優(yōu)化算法(440、 440')包括被執(zhí)行來確定動力系統(tǒng)控制參數(shù)的算法， 這些參數(shù)響應(yīng)于操作者轉(zhuǎn)矩請求，以使電池功率消耗最小化。優(yōu)化算法440包 括基于系統(tǒng)輸入和限制、當前操作范圍狀態(tài)和可用電池功斜艮制監(jiān)控機電混合 動力系的當 作條件，例如，在上文中描述的動力系統(tǒng)。對于備選輸入轉(zhuǎn)矩, 優(yōu)化算法440計算響應(yīng)于包括前述的輸出轉(zhuǎn)矩指令的系統(tǒng)輸入的動力系統(tǒng)輸出， 并且動力系統(tǒng)輸出在來自第一電機56和第二電機72的最大和最小電機轉(zhuǎn)矩輸
出之內(nèi)，并在可用電池功率之內(nèi)，在對于變速器io的當itr^作范圍狀態(tài)而言應(yīng)
用的離合器的離合器作用轉(zhuǎn)矩的范圍內(nèi)，并考慮系統(tǒng)慣量、阻尼、離合器滑移 和電力/機械能量變換效率。{爐的是，動力系統(tǒng)輸出包括雌輸出轉(zhuǎn)矩('To Opt')、第一電機56和第二電機72的可達到的輸出轉(zhuǎn)矩('TaOpt'、 TbOpt') 和與可達到的輸出轉(zhuǎn)矩相關(guān)聯(lián)的優(yōu)選電池功率(卩batOpt')。圖12顯示的是輸出和電機轉(zhuǎn)矩確定方案340的電池功率函數(shù)466。 電池功率函數(shù)466確定該組電機車規(guī)電功率限制，包括最大電機轉(zhuǎn)矩控制電功
率限制('Pbat_max—mt')和最小電機車轉(zhuǎn)巨控制電功率限制('PbaTLMN一MT')。電
池功率函數(shù)466包括充電函數(shù)('過放電和過充電函數(shù))492和電壓函數(shù)('過電 壓和欠電壓函數(shù))494。充電函數(shù)492的輸入包括由BPCM21監(jiān)控的ESD74的實際電池輸
出功率('PBAT')、最小短期電功率限制('Pbat—mn_st')、最大短期電功率限制 ('Pbat max st ')、 最小長期電功率限制('PBAT min lt 乂 、 最大長期電功率限制 ('Pbat一max一lt')和優(yōu)選電池功率('Pbat—opt')。禾U用大體上類似于上述的用于充 電函數(shù)392的方法，充電函數(shù)492確定和輸出最小充電函數(shù)電功率限制(' PbA丁 , CF ')和最大充電函數(shù)電功率('Pbat max cf '),其中優(yōu)選電池功率PBAT Opt 代替即時電池功率pbatjmmed使用。電壓函數(shù)494的輸入包括由BPCM21監(jiān)控的 ESD74的電池電壓('VBAT')、最小基極電壓限制('Pbat一 應(yīng)base ')、最大基 極電壓限制('PBAT max base ')、充電函數(shù)最大電功率限制('PBAT max cf ')、充 電函數(shù)最小電功率限制('Pbat_min_cf')和,電池功率('PbaT一0/)。電壓函
數(shù)494禾擁大體上類似于M:充電函數(shù)394的方法確定和輸出最小電機轉(zhuǎn)矩控 制電功率限審訴卩最大電機轉(zhuǎn)矩控制電功率限制，以分別確定最小和最大戰(zhàn)術(shù)控
制電功率限制，其中優(yōu)選電池功率pbat一Opt利用即時電池功率('PbAT一IMMED')代替。本說明書以及描述了某^im的實施例和在那里的修改。在閱讀和
理解本說明書后，其他本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以提出更進一步的修改和改變。因 此，可以意識到的是本發(fā)明并不局限于所公開的作為用于執(zhí)纟亍本發(fā)明的最佳方 式設(shè)想的特定的實施例，但是本發(fā)明將包括落入附帶的權(quán)禾腰求的范圍內(nèi)的所 有的實施例。
3權(quán)利要求
1. 一種用于控制動力系統(tǒng)的方法，該動力系統(tǒng)包括第一功率致動器、第二功率致動器、變速器裝置和與所述第一功率致動器和第二功率致動器中的一個連接的儲能裝置，該變速器裝置可操作以在輸出元件、及第一和第二功率致動器之間傳遞功率，所述方法包括監(jiān)控儲能裝置的輸出功率；提供短期電功率限制、長期電功率限制、優(yōu)選電功率限制和對于儲能裝置的操作的觸發(fā)電功率限制，所述優(yōu)選電功率限制限定優(yōu)選功率范圍；當儲能裝置的輸功率超出觸發(fā)電功率限制時，修正優(yōu)選電功率限制；監(jiān)控對第一功率致動器的功率指令；估算對于功率指令而言的儲能裝置的輸出功率；當儲能裝置的功率在優(yōu)選功率范圍內(nèi)時，基于長期電功率限制確定第一功率致動器的功率限制；和當儲能裝置的輸出功率超出優(yōu)選電功率限制時，基于儲能裝置的估算輸出功率確定第一輸出功率致動器的功率限制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括提供包括短期電功率限制的一組短 期電功率限制，包括長期電功率限制的一組長期電功率限制，包括優(yōu)選電功率限制的一組 電功率限制，和包括用于所述儲能體的觸發(fā)電功率限制的一 組觸發(fā)電功率限制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 監(jiān)控儲能裝置的皿，禾口根據(jù)儲能裝置的纟鵬確定所述短期電功斜艮制和長期電功率限制中的一個。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括監(jiān)控儲能裝置的電壓；和基于儲能裝置的電壓、第一功率致動器的電功率限制和《諸能裝置的電壓確 定所述第一功率致動器的基于電壓的功率限制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)短期電功率限制確定所述優(yōu)選電功率限制和觸發(fā)電功率限制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于短期電功率限制將所述雌電功率P蹄1股置為第一電功率值；和 當儲能體的輸出功率超出觸發(fā)電功斜艮制時，使雌電功率限制以預(yù)定 速率隨著時間的推移從第一電功率值以一定斜率變化為第二電功率值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中第二電功率值與短期電功率限制相等。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 監(jiān)控包括第一功率致動器在內(nèi)的發(fā)動機的功率指令； 估算對于功率指令而言儲旨操置的輸出功率；當儲能裝置的輸出功率在優(yōu)選功率范圍內(nèi)時，基于長期電功率限制確定發(fā) 動機的功率P艮制；和當儲能裝置的輸出功率超出1腿功率限帝附，基于儲能裝置的估算輸出功 率確定發(fā)動機的功率限制。
9. 根據(jù)權(quán)禾腰求8所述的方法，其中對于發(fā)動機的功率指令包括轉(zhuǎn)矩指令。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 監(jiān)控包括第一功率致動器在內(nèi)的電機的功率指令； 估算對于所述功率指令而言儲能裝置的輸出功率；當儲能裝置的輸出功率在優(yōu)選功率范圍內(nèi)時，基于長期電功率限制確定電 機的功率限制；禾卩當儲能裝置的輸出功率超出 電功割蹄1』時，基于儲能裝置的估算輸出 功率確定電機的功率限制。
11 .根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中電機的功率指令包括,指令。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括當儲能裝置的輸出功率超出tt^ 電功率限制時，基于儲能裝置的輸出功率確定第一功率致動器的功率限制。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括當儲能裝置的輸出功率超出優(yōu) 選電功率限制時，在閉環(huán)控制方案中采用儲肖巨裝置的輸出功率。
14.一種用于控制動力系統(tǒng)的方法，所述動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、電機、 器裝置和與電機連接的儲能裝置，該，器裝置可操作以在輸出元件、發(fā)動機和電機之間傳遞功率，所述方法包括 監(jiān)控儲能裝置的輸出功率；提供短期電功率限制、長期電功率限制、ite電功率限制和用于儲能裝置的觸發(fā)電功率限制，所述f爐電功率限第鵬定tt^功率范圍；當儲能裝置的輸出功率超出觸發(fā)電功率限制時，修正 電功率限制； 監(jiān)控發(fā)動機的功率指令；估算對于所述功率指令而言的儲能裝置的輸出功率；當儲能裝置的輸出功率在優(yōu)選功率范圍內(nèi)時，基于長期電功率限制確定發(fā) 動機的功率限制；禾口當儲能體的輸出功率超出<腿電功率限制時，基于儲能裝置的估算的輸 出功率確定發(fā)動機的功率限制。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括提供包括短期電功率限制的一組短 期電功率限制，包括長期電功率限制的一組長期電功率限制，包括雌電功率 限制的一組4腿電功斜艮制，和包括用于所述儲能裝置的觸發(fā)電功斜蹄啲一 組觸發(fā)電功斜艮制。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括基于短期電功率限制將優(yōu)選電功率限制設(shè)置為第一電功率值；和 當儲能裝置的輸出功率超出觸發(fā)電功率限制時，使雌電功率限制以預(yù)定速率隨著時間的推移從第一電功率值以一定斜率變化至包括短期功率限制的第二電功率值，其中第一電功率值與長期功率限制相等。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括當儲能裝置的輸出功率超出優(yōu) 選功率限制時，基于儲能裝置的輸出功率確定發(fā)動機的功率限制，其中功率限制包括發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩限制。
18. —種用于控制動力系統(tǒng)的方法，所述動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、電機、變 速器裝置和與電機連接的儲能裝置，該^3I器裝置可操作以在輸出元件、發(fā)動 機和電機之間傳遞功率，所述方法包括監(jiān)控儲能裝置的輸出功率；提供短期電功率限制、長期電功率限制、4腿電功率限制和用于儲能裝置 的觸發(fā)電功率限制，所述4腿電功率限制限定4腿功率范風當儲能裝置的輸出功率超出觸發(fā)功率限制時，修正優(yōu)選電功率限制； 監(jiān)控電機的功率請求；估算對于所述功對旨令而言儲能裝置的輸出功率；當儲能裝置的輸出功率在優(yōu)選功率范圍內(nèi)時，基于長期電功率限制確定用于限制電機功率的功率限制-.當儲能裝置的輸出功率超出優(yōu)選電功率限制時，基于儲能裝置的估算輸出 功率確定用于限制電^l功率的功率限制。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括確定發(fā)動機的輸入功率； 確定用于限制輸出元件的輸出功率柳蹄'J;禾口基于用于限制發(fā)動機的輸出功率和輸入功率柳蹄睞限制電機的輸出功率。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括 確定發(fā)動機的輸入轉(zhuǎn)矩； 確定用于限制輸出元件的輸出轉(zhuǎn)矩的限制；和 基于用于限律撥動機的輸出轉(zhuǎn)矩和輸入糊的限制來P蹄魄機的轉(zhuǎn)矩。
全文摘要
用于控制動力系統(tǒng)的方法，包括監(jiān)控儲能裝置的輸出功率；當儲能裝置的輸出功率超出觸發(fā)功率限制時，修正優(yōu)選電功率限制；和當儲能裝置的輸出功率超出優(yōu)選功率限制時，根據(jù)儲能裝置的估算輸出功率確定第一功率致動器的功率限制。
文檔編號B60W10/111GK101508296SQ20081019095
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月4日
發(fā)明者A·H·希普, W·布倫森 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司