動(dòng)力傳動(dòng)系和用于控制動(dòng)力傳動(dòng)系的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種動(dòng)力傳動(dòng)系和用于控制動(dòng)力傳動(dòng)系的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動(dòng)車輛包括用于推進(jìn)的動(dòng)力傳動(dòng)系。例如，動(dòng)力傳動(dòng)系包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)能夠燃燒空氣/燃料混合物以產(chǎn)生扭矩。除了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力傳動(dòng)系可包括能夠推進(jìn)車輛的其他功率源。比如，動(dòng)力傳動(dòng)系可包括至少一個(gè)能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為動(dòng)能的電馬達(dá)。電馬達(dá)產(chǎn)生的動(dòng)能可用于推進(jìn)車輛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有用的是在車輛動(dòng)力傳動(dòng)系的操作期間最小化燃料消耗，并保持發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，尤其是當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作時(shí)，或當(dāng)電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)以降功率(derate)模式操作時(shí)。當(dāng)以發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作時(shí)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可產(chǎn)生輸出發(fā)動(dòng)機(jī)功率，該輸出發(fā)動(dòng)機(jī)功率小于針對(duì)給定扭矩請(qǐng)求的最大輸出發(fā)動(dòng)機(jī)功率。因而，與發(fā)動(dòng)機(jī)沒有以發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作時(shí)相比，當(dāng)以發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作時(shí)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可能需要更多燃料來實(shí)現(xiàn)被請(qǐng)求的扭矩。當(dāng)以降功率模式操作時(shí)，電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)可產(chǎn)生輸出馬達(dá)功率，該輸出馬達(dá)功率小于針對(duì)給定扭矩請(qǐng)求的最大輸出馬達(dá)功率。因而，當(dāng)以降功率模式操作時(shí)，動(dòng)力傳動(dòng)系不能實(shí)現(xiàn)被請(qǐng)求的扭矩。但是，當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以(或?qū)⒁?發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作或電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)以(或?qū)⒁?降功率模式操作時(shí)，機(jī)動(dòng)車輛應(yīng)保持其動(dòng)力傳動(dòng)系輸出功率以及其燃料效率基本恒定。為此，本公開描述了一種控制動(dòng)力傳動(dòng)系的方法，以便當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以(或?qū)⒁?發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作時(shí)或電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)以(或?qū)⒁?降功率模式操作時(shí)，最小化燃料消耗并保持動(dòng)力傳動(dòng)系輸出功率。
[0004]在實(shí)施例中，控制動(dòng)力傳動(dòng)系的方法包括以下步驟:(a)接收扭矩請(qǐng)求；(b)經(jīng)由系統(tǒng)控制模塊確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是否正在以(或?qū)⒁?發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作；和(C)經(jīng)由系統(tǒng)控制模塊命令內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)分別調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和馬達(dá)輸出功率，以產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求的扭矩所需的動(dòng)力傳動(dòng)系輸出功率。在本公開中，術(shù)語“動(dòng)力傳動(dòng)系輸出功率”是指動(dòng)力傳動(dòng)系產(chǎn)生的功率。如果系統(tǒng)控制模塊確定了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)將要以發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作，則上述方法可防止內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作。
[0005]在另一實(shí)施例中，控制動(dòng)力傳動(dòng)系的方法包括以下步驟:(a)接收扭矩請(qǐng)求；(b)經(jīng)由系統(tǒng)控制模塊確定電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)是否正在以(或?qū)⒁?降功率模式操作；和(C)經(jīng)由系統(tǒng)控制模塊命令內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)分別調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和馬達(dá)輸出功率，以產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求的扭矩所需的動(dòng)力傳動(dòng)系輸出功率。如果系統(tǒng)控制模塊確定了電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)將要以降功率模式操作，則上述方法可防止電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)以降功率模式操作。
[0006]本公開還涉及動(dòng)力傳動(dòng)系。在實(shí)施例中，動(dòng)力傳動(dòng)系包括車軸、操作地聯(lián)接至車軸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、操作地聯(lián)接至車軸的第一電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)、操作地聯(lián)接至車軸的第二電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)、和系統(tǒng)控制模塊，該系統(tǒng)控制模塊與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)、和第二電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)通信。系統(tǒng)控制模塊被編程為執(zhí)行以下指令:(a)接收扭矩請(qǐng)求；(b)確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是否正在以(或?qū)⒁?發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作；(C)命令內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)、和第二電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)中的至少一個(gè)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和馬達(dá)輸出功率中的至少一個(gè)，以在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)正在以發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作時(shí)產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)被請(qǐng)求的扭矩所需的動(dòng)力傳動(dòng)系輸出功率。
[0007]根據(jù)本公開的方法還包括確定所述動(dòng)力傳動(dòng)系是否正在穩(wěn)態(tài)驅(qū)動(dòng)條件下操作，其中，如果車軸扭矩的變化速率小于預(yù)定速率閾值，則所述動(dòng)力傳動(dòng)系正在穩(wěn)態(tài)驅(qū)動(dòng)條件下操作。
[0008]且該方法還包括，如果所述動(dòng)力傳動(dòng)系正在穩(wěn)態(tài)驅(qū)動(dòng)條件下操作，則確定所述動(dòng)力傳動(dòng)系是否正在以電量維持模式操作。
[0009]在該方法中，命令內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)分別調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和馬達(dá)輸出功率包括，如果所述動(dòng)力傳動(dòng)系正在以電量維持模式操作，則增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和減少馬達(dá)輸出功率。
[0010]該方法還包括確定動(dòng)力傳動(dòng)系是否以電量消耗模式操作。
[0011]在該方法中，電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)是第一電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)，動(dòng)力傳動(dòng)系包括第二電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)，且該方法進(jìn)一步包括命令第一電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)以降功率模式操作，以減少扭矩，以便減少第一電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)的功率損失；以及命令沒有正在以降功率模式操作的第二電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)增加扭矩，以保持動(dòng)力傳動(dòng)系輸出功率。
[0012]在該方法中，動(dòng)力傳動(dòng)系是混合電動(dòng)車輛的一部分，且命令內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)分別調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和馬達(dá)輸出功率包括增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和減少馬達(dá)輸出功率。
[0013]本公開還公開了一種動(dòng)力傳動(dòng)系，包括:
[0014]車軸；
[0015]操作地聯(lián)接至車軸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0016]操作地聯(lián)接至車軸的第一電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)；
[0017]操作地聯(lián)接至車軸的第二電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)；和
[0018]系統(tǒng)控制模塊，與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)、和第二電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)通信，其中，系統(tǒng)控制模塊被編程為:
[0019]接收扭矩請(qǐng)求；
[0020]至少部分地基于發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)來確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是否將要以發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作；和
[0021]命令內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)、和第二電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)中的至少一個(gè)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和馬達(dá)輸出功率中的至少一個(gè)，以產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)被請(qǐng)求的扭矩所需的動(dòng)力傳動(dòng)系輸出功率，以及阻止內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作。
[0022]在該動(dòng)力傳動(dòng)系中，系統(tǒng)控制模塊被編程為確定第一和第二電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)中的至少一個(gè)是否將要以降功率模式操作。
[0023]在該動(dòng)力傳動(dòng)系中，系統(tǒng)控制模塊還被編程為:如果第一和第二電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)中的至少一個(gè)將要以降功率模式操作，則命令內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)、和第二電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)中的至少一個(gè)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和馬達(dá)輸出功率中的至少一個(gè)，以阻止第一和第二電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)中的另一個(gè)以降功率模式操作。
[0024]在該動(dòng)力傳動(dòng)系中，系統(tǒng)控制模塊配置為，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)處于預(yù)定閾值之上時(shí)，確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)將要以發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作。
[0025]本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)及其他特征和優(yōu)勢(shì)將從用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的以下詳細(xì)描述連同附圖時(shí)顯而易見。
【附圖說明】
[0026]圖1是包括動(dòng)力傳動(dòng)系的車輛的示意圖；
[0027]圖2是用于控制增程式電動(dòng)車輛(EREV)的動(dòng)力傳動(dòng)系的方法的流程圖，其中，動(dòng)力傳動(dòng)系的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)能夠以發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作；
[0028]圖3是用于確定圖2的方法的停用準(zhǔn)則是否已經(jīng)被滿足的方法的流程圖；
[0029]圖4是用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)的動(dòng)力傳動(dòng)系的方法的流程圖，其中，動(dòng)力傳動(dòng)系的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)能夠以發(fā)動(dòng)機(jī)部件保護(hù)模式操作；
[0030]圖5是用于控制增程式電動(dòng)車輛(EREV)的動(dòng)力傳動(dòng)系的方法的流程圖，其中，動(dòng)力傳動(dòng)系的電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)能夠以降功率模式操作；
[0031]圖6是用于確定圖5的方法的停用準(zhǔn)則是否已經(jīng)被滿足的方法的流程圖；
[0032]圖7是用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)的動(dòng)力傳動(dòng)系的方法的流程圖，其中，動(dòng)力傳動(dòng)系的電馬達(dá)-發(fā)電機(jī)能夠以降功率模式操作。
【具體實(shí)施方式】
[0033]參考附圖，其中在幾幅圖中相同的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于相同或相似的構(gòu)件，圖1示意性地示出車輛10，諸如汽車、摩托車、或卡車。作為非限制性例子，車輛10可以是增程式電動(dòng)車來(EREV)或混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)，并包括多個(gè)車輪12和動(dòng)力傳動(dòng)系14，所述動(dòng)力傳動(dòng)系14能夠?qū)⑴ぞ厥┘又淋囕?2以推進(jìn)車輛10。在所描述的實(shí)施例中，動(dòng)力傳動(dòng)系14包括第一或前車軸16和第二或后車軸17。兩個(gè)車輪12聯(lián)接至第一車軸16，另兩個(gè)車輪12聯(lián)接至第二車軸17。第一車軸16聯(lián)接至第二車軸17。相應(yīng)地，扭矩可在第一車軸16和第二車軸17之間傳遞。盡管附圖示出四個(gè)車輪12和兩個(gè)車軸(即，第一車軸16和第二車軸17)，可設(shè)想動(dòng)力傳動(dòng)系14可包括更多或更少的車輪12和車軸。
[0034]動(dòng)力傳動(dòng)系14進(jìn)一步包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)18和變速器20，所述變速器20操作地聯(lián)接在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)18和第一車軸16之間。變速器20可包括行星齒輪組(未示出)，且不論其具體結(jié)構(gòu)如何，可在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)18和第一車軸16之間傳遞扭矩。例如，變速器20可將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)18產(chǎn)生的扭矩選擇性地傳遞至第一車軸16。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)18能夠燃燒空氣/燃料混合物，以產(chǎn)生扭矩。這樣做，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)18可從燃料源19接收燃料，諸如汽油。燃料源19因此與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)18流體連通。
[0035]除了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)18，動(dòng)力傳動(dòng)系14還包括第一