發(fā)動(dòng)機(jī)和混合動(dòng)力系統(tǒng)的組合的負(fù)載控制的制作方法
【專利摘要】工作車輛包括配置為提供動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)地面接合牽引裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)和用以驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)系的混合動(dòng)力系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器在操作上聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)并且配置成用以產(chǎn)生由與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器在操作上聯(lián)接的混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器接收的混合轉(zhuǎn)矩命令?；旌蟿?dòng)力傳動(dòng)系控制器被配置成產(chǎn)生可用混合轉(zhuǎn)矩信號(hào)和期望混合轉(zhuǎn)矩信號(hào)，這兩種信號(hào)配置為將被發(fā)動(dòng)機(jī)控制器接收。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)命令信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)命令信號(hào)配置為響應(yīng)于可用混合轉(zhuǎn)矩信號(hào)和期望混合轉(zhuǎn)矩信號(hào)而命令發(fā)動(dòng)機(jī)以命令發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩運(yùn)行。
【專利說明】
發(fā)動(dòng)機(jī)和混合動(dòng)力系統(tǒng)的組合的負(fù)載控制
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明大致涉及一種用于具有混合動(dòng)力系統(tǒng)的車輛的控制系統(tǒng)，并且更特定地涉及這樣一種工作車輛，該工作車輛具有用于提供動(dòng)力的原動(dòng)機(jī)并且具有軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器，該軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器帶有用于提供動(dòng)力和再生制動(dòng)的能量存儲(chǔ)器。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)業(yè)設(shè)備，諸如四輪驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)、拖拉機(jī)或自推進(jìn)式聯(lián)合收割機(jī)，包括產(chǎn)生動(dòng)力以執(zhí)行工作的原動(dòng)機(jī)、軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器、和可逆能量存儲(chǔ)器。在四輪驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)的情況下，例如，原動(dòng)機(jī)通常是通過柴油的供應(yīng)產(chǎn)生動(dòng)力的柴油機(jī)。柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置，這使諸如輪或履帶等地面接合牽引裝置移動(dòng)，以推進(jìn)所述裝載機(jī)，在某些情況下，跨越用于建筑中的未經(jīng)整治的地面。這樣的裝載機(jī)包括具有液壓栗的液壓機(jī)器，其能夠例如用以提升或降低一件設(shè)備諸如伊^斗。
[0003]在拖拉機(jī)的情況下，原動(dòng)機(jī)通常是柴油機(jī)，該柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置使輪或履帶移動(dòng)以推進(jìn)拖拉機(jī)穿越田地。除了通過傳動(dòng)裝置向輪提供動(dòng)力之外，拖拉機(jī)通常還包括動(dòng)力輸出裝置(PTO)，所述動(dòng)力輸出裝置包括聯(lián)接至傳動(dòng)裝置并且由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的軸。動(dòng)力輸出裝置可以用來驅(qū)動(dòng)各種工作器械或附件，包括栗、犁、和收割機(jī)。
[0004]其它具有原動(dòng)機(jī)的工作車輛包括施工車輛、林用車輛、草坪維護(hù)車輛、以及諸如那些用來掃雪、撒鹽的道路車輛，或具備拖曳能力的車輛。盡管包括如上所述的工作設(shè)備的每種工作車輛通常包括作為原動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)，某些車輛還具有公知的混合動(dòng)力系統(tǒng)。混合動(dòng)力系統(tǒng)集成了一個(gè)或多個(gè)可逆能量存儲(chǔ)裝置以及一個(gè)或多個(gè)用來在能量存儲(chǔ)裝置與一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸之間轉(zhuǎn)換動(dòng)力的機(jī)器。
[0005]一般而言，混合動(dòng)力系統(tǒng)使用可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器來遞送動(dòng)力并且吸收動(dòng)力?？赡孑S動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的實(shí)例是電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)和液壓馬達(dá)/栗?？赡孑S動(dòng)力轉(zhuǎn)換器被配置成從混合能量存儲(chǔ)裝置接收動(dòng)力并且提供軸動(dòng)力以輔助動(dòng)力傳動(dòng)系，并且從動(dòng)力傳動(dòng)系接收動(dòng)力(諸如，再生制動(dòng)器)，用于遞送到混合能量存儲(chǔ)裝置內(nèi)。當(dāng)使用混合動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)，仍必需提供速度控制或總轉(zhuǎn)矩控制，而同時(shí)將能量存儲(chǔ)裝置保持于所希望的能量存儲(chǔ)水平內(nèi)。盡管可以使用分開的控制調(diào)節(jié)器，一個(gè)用于柴油機(jī)的控制調(diào)節(jié)器限制發(fā)動(dòng)機(jī)速度，且一個(gè)用于可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的控制調(diào)節(jié)器限制馬達(dá)速度，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)和混合動(dòng)力系統(tǒng)之一達(dá)到最大極限值時(shí)，分開的控制調(diào)整器可能導(dǎo)致平順的轉(zhuǎn)矩控制方面的困難。此外，對(duì)整體系統(tǒng)的優(yōu)化是困難的。因此，所需要的是具有用于發(fā)動(dòng)機(jī)和可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器二者的組合控制的控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在本公開的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種控制系統(tǒng)，用于對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的工作車輛混合動(dòng)力系統(tǒng)，其中混合動(dòng)力系統(tǒng)包括內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)、可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器、和可逆能量存儲(chǔ)裝置?？刂葡到y(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制器以及混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器在操作上聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)并且配置成用以產(chǎn)生雙向轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)，所述雙向轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)指示了將要由可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生或吸收的雙向轉(zhuǎn)矩的量?；旌蟿?dòng)力傳動(dòng)系控制器在操作上聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)控制器并且聯(lián)接至動(dòng)力傳動(dòng)系以控制可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器并且管理能量存儲(chǔ)裝置的能量存儲(chǔ)水平。混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器被配置成用以產(chǎn)生可用轉(zhuǎn)矩信號(hào)并且用于產(chǎn)生可用轉(zhuǎn)矩信號(hào)以及用于生成期望轉(zhuǎn)矩信號(hào)，這兩種信號(hào)被發(fā)動(dòng)機(jī)控制器接收，其中發(fā)動(dòng)機(jī)控制器產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)命令信號(hào)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)命令信號(hào)配置成響應(yīng)于來自混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器的可用轉(zhuǎn)矩信號(hào)和期望轉(zhuǎn)矩信號(hào)命令發(fā)動(dòng)機(jī)以命令發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩來運(yùn)行。
[0007]在本公開的另一實(shí)施例中，提供一種控制混合工作車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的量的方法，所述混合工作車輛包括可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器、能量存儲(chǔ)裝置、動(dòng)力傳動(dòng)系、和動(dòng)力傳動(dòng)系調(diào)速器。該方法包括:(i)確定動(dòng)力傳動(dòng)系調(diào)速器所需轉(zhuǎn)矩；(ii)確定將要由可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器提供的期望轉(zhuǎn)矩；以及(iii)根據(jù)以下各項(xiàng)產(chǎn)生命令轉(zhuǎn)矩信號(hào):(a)動(dòng)力傳動(dòng)系調(diào)速器期望轉(zhuǎn)矩，(b)期望轉(zhuǎn)矩，(C)來自可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器和能量存儲(chǔ)裝置之一的可用最小轉(zhuǎn)矩；(d)來自可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器和能量存儲(chǔ)裝置之一的可用最大轉(zhuǎn)矩。
【附圖說明】
[0008]通過參考本發(fā)明的實(shí)施例的下列描述，結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述方面和獲得它們的方式將變得更加顯而易見，且本發(fā)明本身將被更好地理解。
[0009]圖1是運(yùn)用本發(fā)明的工作車輛的側(cè)面正視圖；
[0010]圖2是實(shí)施本發(fā)明的控制系統(tǒng)的框圖。
[0011]圖3A、3B、3C和3D是在具有混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作車輛中提供調(diào)速和轉(zhuǎn)矩控制的方法的流程圖。
[0012]圖4是描述轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)速度之間關(guān)系的系統(tǒng)操作包線的圖解示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了促進(jìn)理解本新穎發(fā)明的原理的目的，現(xiàn)在將參考本文中所描述且在附圖中所圖示的實(shí)施例并且將使用具體語(yǔ)言來對(duì)其加以描述。不過將理解到，不會(huì)由此預(yù)期到對(duì)于本新穎的發(fā)明的范圍的限制，本文中圖示的裝置和方法中的那些改動(dòng)和進(jìn)一步修改、以及本新穎發(fā)明的原理的那些進(jìn)一步應(yīng)用都應(yīng)當(dāng)被理解為本新穎發(fā)明所涉及領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常會(huì)想到的。
[0014]圖1是工作車輛I的側(cè)面正視圖。工作車輛I是四輪驅(qū)動(dòng)(4WD)裝載機(jī)，其具有:駕駛室10 ；具有后輪22的后主體部分20;前主體部分30，該前主體部分具有前輪32、鏟斗33、用于使所述鏟斗33工作的聯(lián)動(dòng)裝置34、以及用于向聯(lián)動(dòng)裝置34提供動(dòng)力的液壓缸34a和34b。鉸接接頭35能實(shí)現(xiàn)在前主體部分30與后主體部分20之間的角度改變。液壓缸35a、35b在從常規(guī)液壓栗(未示出)獲得的液壓動(dòng)力的作用下能實(shí)現(xiàn)在前主體部分20與后主體部分30之間的角度變化。裝載機(jī)I在不同實(shí)施例中還包括動(dòng)力輸出裝置(PTO) 36。
[0015]加速器踏板37以及用戶界面38位于駕駛室內(nèi)以由車輛I的操作者使用。加速器踏板37使得操作者能夠調(diào)整車輛的速度。在其它實(shí)施例中，手柄提供此功能。
[0016]用戶界面38包括多個(gè)操作者可選按鈕以及由車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系所驅(qū)動(dòng)的附件和工具，包括PTO 36，所述操作者可選按鈕被配置成使得操作者能夠控制車輛I的運(yùn)行和功能。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶界面38包括具有多個(gè)用戶可選按鈕以從多個(gè)命令或菜單進(jìn)行選擇的用戶界面屏幕，所述多個(gè)命令或菜單中的每一個(gè)可通過具有顯示裝置的觸摸屏選擇。在另一實(shí)施例中，用戶界面包括多個(gè)機(jī)械按鈕，以及觸摸屏。在另一實(shí)施例中，用戶界面包括顯示屏和僅機(jī)械按鈕。
[0017]車輛I的操作者從加速器踏板37、用戶界面38、或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它用戶控件確定車輛速度的設(shè)定點(diǎn)。聯(lián)接至加速器踏板37和用戶界面38之一或二者的閉環(huán)速度控制器(未示出)根據(jù)由操作者設(shè)立的設(shè)定點(diǎn)調(diào)節(jié)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。例如，如果速度低于設(shè)定點(diǎn)，則輸出轉(zhuǎn)矩被控制器調(diào)節(jié)為更高的轉(zhuǎn)矩，而如果發(fā)動(dòng)機(jī)速度高于設(shè)定點(diǎn)，則調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)矩為更低的轉(zhuǎn)矩，以由此將系統(tǒng)的速度維持在期望的設(shè)定點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，速度控制器控制使用PID(比例/積分/微分)控制算法，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。因此，例如，如果車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系正在牽引重負(fù)載，則動(dòng)力傳動(dòng)系調(diào)速器轉(zhuǎn)矩將比該單元正在牽引輕負(fù)載的情況下的轉(zhuǎn)矩更高。
[0018]如圖2中所示，車輛I包括發(fā)動(dòng)機(jī)40，也稱為原動(dòng)機(jī)，其在不同實(shí)施例中是汽油動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)40連接并且驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)系42，動(dòng)力傳動(dòng)系42包括手動(dòng)操作的傳動(dòng)裝置或自動(dòng)的傳動(dòng)裝置，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。發(fā)動(dòng)機(jī)40向動(dòng)力傳動(dòng)系42提供轉(zhuǎn)矩或從動(dòng)力傳動(dòng)系42吸收轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩繼而被用于驅(qū)動(dòng)所述輪22和32，如圖1所示。另外，動(dòng)力傳動(dòng)系42也用于驅(qū)動(dòng)PTO 36、液壓裝置、以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它負(fù)載?；旌宪囕vI還包括聯(lián)接至混合能量存儲(chǔ)裝置46的混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44，混合能量存儲(chǔ)裝置46包括一個(gè)或多個(gè)電池或儲(chǔ)能電池?；旌陷S動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44也在本文中被描述為可逆(reversible)軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器。在一個(gè)實(shí)施例中，混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44是具有配置成用于可逆地驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)系的軸以及用于從動(dòng)力傳動(dòng)系的軸接收轉(zhuǎn)矩輸入的組合特征的單個(gè)機(jī)器。在其它實(shí)施例中，混合動(dòng)力轉(zhuǎn)換器不是可逆式的機(jī)器，而是替代地包括兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的機(jī)器。例如，一臺(tái)機(jī)器被配置成將軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換為待儲(chǔ)存于混合能量存儲(chǔ)裝置中的動(dòng)力形式，并且另一機(jī)器被配置為將混合能量存儲(chǔ)裝置中儲(chǔ)存的動(dòng)力轉(zhuǎn)換為軸動(dòng)力。
[0019]混合能量存儲(chǔ)裝置46被配置成用于儲(chǔ)存由混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44所產(chǎn)生的能量并且用于在需要對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)系42進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)向混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44提供所儲(chǔ)存的能量。另夕卜，由混合能量存儲(chǔ)裝置46向混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47提供儲(chǔ)存狀態(tài)信息，其中通過混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47使用所述狀態(tài)信息以確定通向或來自混合能量存儲(chǔ)裝置46的能量流的速率極限(rate limit)。
[0020]軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44、混合能量存儲(chǔ)裝置46、以及混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47通?？偡Q為混合動(dòng)力系統(tǒng)48，所述混合動(dòng)力系統(tǒng)被用在混合車輛I中以在特定條件下提供所述動(dòng)力傳動(dòng)系42所需的轉(zhuǎn)矩。由混合動(dòng)力系統(tǒng)48所提供的轉(zhuǎn)矩包括混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47并且由混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47控制?；旌蟿?dòng)力傳動(dòng)系控制器47通過通訊鏈路在操作上連接至混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47被配置成向混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44提供命令信號(hào)，命令信號(hào)包括混合轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)和能量流信號(hào)，這些信號(hào)控制混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44的操作，以或者向動(dòng)力傳動(dòng)系42遞送轉(zhuǎn)矩，或者接收由動(dòng)力傳動(dòng)系42提供的轉(zhuǎn)矩。由動(dòng)力傳動(dòng)系42提供給混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44的轉(zhuǎn)矩被混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44轉(zhuǎn)換為電流，所述電流被能量存儲(chǔ)裝置46轉(zhuǎn)換并且儲(chǔ)存為能量?；旌陷S動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44與混合能量存儲(chǔ)裝置46之間的能量流受混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47控制。遞送給動(dòng)力傳動(dòng)系42或由動(dòng)力傳動(dòng)系42提供的轉(zhuǎn)矩位于動(dòng)力傳動(dòng)系輸入/輸出(1/0)49處。速度控制器(未示出)在操作上連接至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元50，以基于由操作者或車輛控制器提供的速度設(shè)定點(diǎn)來提供動(dòng)力傳動(dòng)系調(diào)速器轉(zhuǎn)矩。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器50在本文中也被描述為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。在不同實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器50包括標(biāo)準(zhǔn)調(diào)速器或其它提供標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制功能的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。
[0021]混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47在操作上連接至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元50，也就是所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元50通過通訊鏈路與混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47通信，所述通訊鏈路例如是用于在動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47與混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44之間通信的通信鏈路。在不同實(shí)施例中，通訊鏈路包括硬連線鏈路以及諸如藍(lán)牙的無線通訊鏈路。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器50也在操作上聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)40以向遞送命令轉(zhuǎn)矩(commanded torque)的發(fā)動(dòng)機(jī)40提供命令信號(hào)(commanded signals)。混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47被配置成用于控制混合動(dòng)力系統(tǒng)48產(chǎn)生或接收的轉(zhuǎn)矩的量。當(dāng)接收時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)/馬達(dá)產(chǎn)生用于儲(chǔ)存在能量存儲(chǔ)裝置46中的電能。
[0022]提供給發(fā)動(dòng)機(jī)40的命令轉(zhuǎn)矩信號(hào)通過由動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器50所提供的組合控制產(chǎn)生，以向動(dòng)力傳動(dòng)系42提供優(yōu)選轉(zhuǎn)矩(preferred torque)，其中動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器50作為組合系統(tǒng)/發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)一致協(xié)調(diào)地操作。優(yōu)選轉(zhuǎn)矩由發(fā)動(dòng)機(jī)40和混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44之一或二者根據(jù)計(jì)算出的優(yōu)選轉(zhuǎn)矩提供。
[0023]在不同的實(shí)施例中，動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器50中的每一個(gè)都包括一個(gè)或多個(gè)處理器(例如，微處理器)，以及相關(guān)聯(lián)的包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)裝置的內(nèi)部存儲(chǔ)器，所述內(nèi)部存儲(chǔ)器包括用于每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)47和50的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)裝置，以及任意補(bǔ)充的水平的存儲(chǔ)器，例如高速緩沖存儲(chǔ)器、非易失性或后備存儲(chǔ)器(例如，可編程或閃速存儲(chǔ)器)、只讀存儲(chǔ)器等。
[0024]發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元50從動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47接收呈電信號(hào)形式的信息。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元50接收:I)來自混合動(dòng)力系統(tǒng)48的能夠在當(dāng)前時(shí)刻產(chǎn)生的可用最大混合轉(zhuǎn)矩;2)混合動(dòng)力系統(tǒng)48的能夠在當(dāng)前時(shí)刻產(chǎn)生的最小轉(zhuǎn)矩，3)混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47希望混合動(dòng)力系統(tǒng)48在當(dāng)前時(shí)刻產(chǎn)生的期望轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩命令中的任一個(gè)、一些、或所有轉(zhuǎn)矩命令包括正命令(positive command)(使用來自電能存儲(chǔ)裝置46的能量通過混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44產(chǎn)生用于車輛的轉(zhuǎn)矩)或負(fù)命令(negative command)(吸收來自發(fā)動(dòng)機(jī)40的轉(zhuǎn)矩并且產(chǎn)生電力以添加到電能存儲(chǔ)裝置46)。
[0025]將由混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44產(chǎn)生或吸收的優(yōu)選轉(zhuǎn)矩以期望混合轉(zhuǎn)矩信號(hào)的形式提供。在一個(gè)實(shí)施例中，期望混合轉(zhuǎn)矩信號(hào)在可用最大混合轉(zhuǎn)矩和可用最小混合轉(zhuǎn)矩之間所包含的范圍內(nèi)。最大轉(zhuǎn)矩生成應(yīng)當(dāng)大于或等于最小值?；旌蟿?dòng)力傳動(dòng)系控制器47被配置成基于下列系統(tǒng)條件來計(jì)算這些轉(zhuǎn)矩值，這些系統(tǒng)條件包括但不限于:能量存儲(chǔ)裝置48的狀態(tài)，混合動(dòng)力系統(tǒng)48的溫度，以及用以增強(qiáng)車輛I性能所考慮的其它系統(tǒng)條件。
[0026]除了正常的發(fā)動(dòng)機(jī)控制校準(zhǔn)和所計(jì)算的參數(shù)之外，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元50還被配置成用于提供待由發(fā)動(dòng)機(jī)40和混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44遞送至動(dòng)力傳動(dòng)系42的最大轉(zhuǎn)矩，該最大轉(zhuǎn)矩被稱作車輛轉(zhuǎn)矩極限(t)。在不同的實(shí)施例中，車輛轉(zhuǎn)矩極限(t)在控制單元50中被維持為發(fā)動(dòng)機(jī)速度的函數(shù)，其被儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中的可用查找表中或可由控制單元50以其他方式訪問。在其它實(shí)施例中，從提供給控制單元50的輸入連續(xù)地計(jì)算出最大和最小車輛轉(zhuǎn)矩極限，其中，提供給控制單元50的輸入例如為發(fā)動(dòng)機(jī)速度、傳動(dòng)齒輪狀況、車輛運(yùn)行狀況，以及所需的其它參數(shù)。最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(t)是發(fā)動(dòng)機(jī)基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線以及稍后在下文中描述的任何其它主動(dòng)極限產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的瞬時(shí)能力。
[0027]在不同實(shí)施例中，監(jiān)控控制器52被聯(lián)接至混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47以向混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47提供期望能量存儲(chǔ)水平控制信號(hào)。期望能量存儲(chǔ)水平信號(hào)提供能量存儲(chǔ)的水平，該能量存儲(chǔ)的水平確定將被維持于混合能量存儲(chǔ)裝置46中的能量存儲(chǔ)水平。例如，能量存儲(chǔ)裝置通常具有制造廠商推薦的能量存儲(chǔ)水平。因此，期望能量存儲(chǔ)水平信號(hào)根據(jù)儲(chǔ)存裝置的推薦能量存儲(chǔ)水平而不同。在其它實(shí)施例中，基于車輛的期望的運(yùn)行參數(shù)，而不僅是基于能量存儲(chǔ)裝置的能量存儲(chǔ)水平，來確定期望能量存儲(chǔ)水平。
[0028]圖3A、3B、3C和3D是在具有混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作車輛中提供調(diào)速和轉(zhuǎn)矩控制的方法的流程圖。如在所附流程圖中描述且如由圖2的控制系統(tǒng)所體現(xiàn)的那樣，本申請(qǐng)確定了待傳遞到動(dòng)力傳動(dòng)系42的轉(zhuǎn)矩或待由動(dòng)力傳動(dòng)系42提供的轉(zhuǎn)矩，其中由發(fā)動(dòng)機(jī)和混合動(dòng)力系統(tǒng)48的運(yùn)行條件或狀態(tài)來確定該轉(zhuǎn)矩。本方法確定了優(yōu)選轉(zhuǎn)矩或最優(yōu)轉(zhuǎn)矩，其根據(jù)動(dòng)力傳動(dòng)系的負(fù)載以及發(fā)動(dòng)機(jī)40和混合動(dòng)力系統(tǒng)48的運(yùn)行狀態(tài)而被修改或基本上連續(xù)地發(fā)生改變，其中優(yōu)選轉(zhuǎn)矩是在動(dòng)力傳動(dòng)系42的所需輸入和期望輸出之間的眾多可能相互沖突的要求之間進(jìn)行裁決(arb i trat1n)的結(jié)果。
[0029]控制器47和50中的每個(gè)控制器都包括多個(gè)處理器，這些處理器被配置成根據(jù)實(shí)施了本發(fā)明實(shí)施例的基于軟件的例行程序(routine)運(yùn)行，無論所述例行程序被實(shí)施為操作系統(tǒng)的一部分還是被實(shí)施為具體的應(yīng)用、部件/組分、程序、對(duì)象、模塊或本文中稱作“計(jì)算機(jī)程序代碼”或僅簡(jiǎn)稱“程序代碼”的指令序列。計(jì)算機(jī)程序代碼通常包括在各個(gè)時(shí)刻駐留于計(jì)算機(jī)中的多個(gè)存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)裝置中的一個(gè)或多個(gè)指令，并且所述一個(gè)或多個(gè)指令當(dāng)由控制器中的一個(gè)或多個(gè)處理器所讀取或執(zhí)行時(shí)，導(dǎo)致那些控制器執(zhí)行對(duì)于執(zhí)行圖3中的一個(gè)或多個(gè)方法所必需的步驟。此外，盡管本發(fā)明在控制器的情境下進(jìn)行描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)到，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例能夠各種形式的程序產(chǎn)品而被分布，且本發(fā)明能夠等同地適用，而不考慮用于實(shí)際地執(zhí)行所述分布的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的特定種類。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例包括但不限于物理的、可讀類型的介質(zhì)，諸如，特別是，易失性的和非易失性的存儲(chǔ)器裝置、軟盤和其它可移除/更換式磁盤，硬盤驅(qū)動(dòng)器，光盤(例如，CD-R0M，DVD等)，以及諸如數(shù)字和模擬通訊鏈路這樣的傳輸/播送類介質(zhì)。
[0030]另外，應(yīng)理解到，本文所描述的一個(gè)或多個(gè)方法是可以在各種程序代碼中實(shí)施的，并且不應(yīng)限于程序代碼的特定種類或這種程序代碼的特定組織。另外，考慮到計(jì)算機(jī)程序可能組織為例行程序、過程、方法、模塊、對(duì)象等的通常無限數(shù)目的方式，以及程序功能可在若使用時(shí)駐留于控制器或計(jì)算機(jī)內(nèi)的各個(gè)軟件層(例如操作系統(tǒng)，庫(kù)，API，Y應(yīng)用，支程序等)之間分配的各種方式，應(yīng)理解到本發(fā)明不限于特定組織。
[0031]如圖3Α中所見，在動(dòng)力傳動(dòng)系I/O49處確定轉(zhuǎn)矩命令(框100)。動(dòng)力傳動(dòng)系I/O 49處的轉(zhuǎn)矩要么是由發(fā)動(dòng)機(jī)40以及由混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44提供給動(dòng)力傳動(dòng)系42的轉(zhuǎn)矩，要么是由動(dòng)力傳動(dòng)系42生成并且提供給發(fā)動(dòng)機(jī)40以及提供給混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44的轉(zhuǎn)矩。為了在動(dòng)力傳動(dòng)系I/O 49處確定該轉(zhuǎn)矩，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元50確定將要由混合動(dòng)力系統(tǒng)48提供的轉(zhuǎn)矩的量，該轉(zhuǎn)矩作為混合轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元50傳輸至混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47，并該轉(zhuǎn)矩基于I)總的期望轉(zhuǎn)矩和2)發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩。
[0032]通過使用在框100處確定的轉(zhuǎn)矩命令，在框102處確定動(dòng)力傳動(dòng)系調(diào)速器期望轉(zhuǎn)矩。一旦確定，則在框104處確定動(dòng)力傳動(dòng)系最大轉(zhuǎn)矩曲線極限。動(dòng)力傳動(dòng)系最大轉(zhuǎn)矩曲線極限是在圖4中作為一個(gè)實(shí)施例圖示的轉(zhuǎn)矩極限。動(dòng)力傳動(dòng)系最大轉(zhuǎn)矩曲線極限是車輛允許的最大轉(zhuǎn)矩，其通常作為速度的函數(shù)而給出。作為實(shí)例，在非混合(動(dòng)力)系統(tǒng)中，最大組合轉(zhuǎn)矩極限將會(huì)受到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線的限制。然而，在當(dāng)前實(shí)施例中，動(dòng)力傳動(dòng)系最大轉(zhuǎn)矩曲線極限由動(dòng)力傳動(dòng)系的期望性能、動(dòng)力傳動(dòng)系部件的能力、或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線與混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的最大能力的總和確定，無論其中哪個(gè)是較低的。
[0033]如圖4中所示，針對(duì)包括發(fā)動(dòng)機(jī)和混合動(dòng)力系統(tǒng)的車輛動(dòng)力傳動(dòng)系的一個(gè)實(shí)施例，在動(dòng)力傳動(dòng)系最大轉(zhuǎn)矩曲線極限較大處，示出了動(dòng)力傳動(dòng)系最大轉(zhuǎn)矩曲線極限和發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩曲線極限。
[0034]在框106處，將動(dòng)力傳動(dòng)系調(diào)速器期望轉(zhuǎn)矩的值與動(dòng)力傳動(dòng)系最大轉(zhuǎn)矩曲線極限作比較。如果此值大于或等于動(dòng)力傳動(dòng)系最大轉(zhuǎn)矩曲線極限，則在框108處，動(dòng)力傳動(dòng)系期望轉(zhuǎn)矩被設(shè)置為等于動(dòng)力傳動(dòng)系最大轉(zhuǎn)矩曲線極限。如果此值不大于或不等于動(dòng)力傳動(dòng)系最大轉(zhuǎn)矩曲線極限，則在框110處，動(dòng)力傳動(dòng)系最小轉(zhuǎn)矩曲線極限被確定，其在圖4中相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)示出。動(dòng)力傳動(dòng)系最小轉(zhuǎn)矩曲線極限由期望制動(dòng)性能、動(dòng)力傳動(dòng)系部件的極限、或發(fā)動(dòng)機(jī)與混合系統(tǒng)二者的最大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的總和確定，無論其中哪個(gè)是最大的。
[0035]一旦確定了動(dòng)力傳動(dòng)系最小轉(zhuǎn)矩曲線極限，則在框112處將動(dòng)力傳動(dòng)系調(diào)速器期望轉(zhuǎn)矩與動(dòng)力傳動(dòng)系最小轉(zhuǎn)矩曲線極限作比較。如果結(jié)果不少于或等于動(dòng)力傳動(dòng)系最小轉(zhuǎn)矩曲線極限，則在框114處，所述動(dòng)力傳動(dòng)系期望轉(zhuǎn)矩被設(shè)置為等于發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速器期望轉(zhuǎn)矩。如果此結(jié)果大于動(dòng)力傳動(dòng)系最小轉(zhuǎn)矩曲線極限，則在框116處，動(dòng)力傳動(dòng)系期望轉(zhuǎn)矩被設(shè)置為等于動(dòng)力傳動(dòng)系最小轉(zhuǎn)矩曲線極限。
[0036]在確立了動(dòng)力傳動(dòng)系期望轉(zhuǎn)矩之后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元40在框118處確定發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩曲線極限，并且在框120處確定發(fā)動(dòng)機(jī)冒煙極限最大轉(zhuǎn)矩(參見圖3B)。通過訪問存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的查找表來選擇發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩曲線極限，查找表具有與圖4中所見的那些極限相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。查找表包括作為速度的函數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩極限的值。發(fā)動(dòng)機(jī)冒煙極限最大轉(zhuǎn)矩是基于在瞬變狀態(tài)期間流過發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量的動(dòng)態(tài)地計(jì)算得到的值(dynamical Iycalculated value)。在穩(wěn)態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)冒煙極限最大轉(zhuǎn)矩通?？偸谴笥谠谡＿\(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線。一旦已確定這兩個(gè)值，則在框122處，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩極限被設(shè)置為等于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩曲線極限與發(fā)動(dòng)機(jī)冒煙極限最大轉(zhuǎn)矩中的最小值。此值被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中并且被用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩，如稍后所描述。
[0037]一旦確定了發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩極限，則在一個(gè)實(shí)施例中，基于圖4中所呈示的數(shù)據(jù)，則在框124處開始確定發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)矩曲線極限。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，基于圖4中所呈示的數(shù)據(jù)，在框126處確定發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制最小期望轉(zhuǎn)矩。一旦確定了這兩個(gè)數(shù)值，則在框108處確定發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)矩極限，其中發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)矩極限被設(shè)置為等于發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)矩曲線極限與發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制最小期望轉(zhuǎn)矩中的最大值。此值被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中并且用來確定發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩，如稍后所描述。
[0038]在框130處，確定期望混合轉(zhuǎn)矩。期望混合轉(zhuǎn)矩是在混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47中作為混合動(dòng)力系統(tǒng)48的運(yùn)行狀況的函數(shù)而計(jì)算得出的，所述運(yùn)行狀況包括混合能量存儲(chǔ)裝置46中的儲(chǔ)存水平以及期望能量存儲(chǔ)水平。在不同的實(shí)施例中，所述運(yùn)行狀況包括諸如溫度、混合能量存儲(chǔ)裝置的總能量之類的變量，以及其它已知的、已確定的、或已感測(cè)到的變量。控制期望混合轉(zhuǎn)矩的目的在于將所述混合能量存儲(chǔ)裝置46的儲(chǔ)存水平維持在期望儲(chǔ)存水平，受電力系統(tǒng)的部件的各種極限限制。
[0039]在框132處，期望混合轉(zhuǎn)矩被用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩，其中，從先前在框114和116處確定的動(dòng)力傳動(dòng)系期望轉(zhuǎn)矩中減去期望混合轉(zhuǎn)矩。在框134處，發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩隨后與在先前在框122處確定的發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩極限作比較。如果發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩大于或等于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩極限，則在框136處將發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩設(shè)置為等于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩極限。然而，如果發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩小于或等于發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)矩極限(框138)，則在框140處將發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩設(shè)置為等于發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)矩極限。在確立了發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩之后，將該值存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中。
[0040]在框142處，將命令混合轉(zhuǎn)矩值確定為等于動(dòng)力傳動(dòng)系期望轉(zhuǎn)矩減去發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩。動(dòng)力傳動(dòng)系期望轉(zhuǎn)矩是用于整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系的期望轉(zhuǎn)矩值。發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩是計(jì)算出的轉(zhuǎn)矩，該計(jì)算出的轉(zhuǎn)矩是請(qǐng)求所述發(fā)動(dòng)機(jī)在算法末尾處產(chǎn)生，使得發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩也被認(rèn)為是命令發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。
[0041]—旦確定了命令混合轉(zhuǎn)矩，則在框144處確定可用最小混合轉(zhuǎn)矩，并且在框146處確定可用最大混合轉(zhuǎn)矩?？捎米钚』旌限D(zhuǎn)矩和可用最大混合轉(zhuǎn)矩是根據(jù)與混合動(dòng)力混合軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器44和混合能量存儲(chǔ)裝置46中每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)傳感器確定的，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的那樣?；旌蟿?dòng)力傳動(dòng)系控制器47根據(jù)做出確定時(shí)存在的條件、基于混合動(dòng)力系統(tǒng)48的能力、以及用于混合能量存儲(chǔ)裝置46的可實(shí)現(xiàn)的動(dòng)力輸入和輸出來確定這些值的。
[0042]這些混合轉(zhuǎn)矩中的每一個(gè)根據(jù)混合能量存儲(chǔ)裝置46的能量水平而發(fā)生變化，并且一旦被確定，則在框150處確定命令混合轉(zhuǎn)矩，并將命令混合轉(zhuǎn)矩與最大混合轉(zhuǎn)矩作比較(參見圖3D)。如果命令混合轉(zhuǎn)矩大于或等于可用最大混合轉(zhuǎn)矩，則在框152處，命令混合轉(zhuǎn)矩被設(shè)置為等于可用最大混合轉(zhuǎn)矩。如果命令混合轉(zhuǎn)矩小于或等于可用最小混合轉(zhuǎn)矩(框154)，則在框156處，命令混合轉(zhuǎn)矩被設(shè)置為等于可用最小混合轉(zhuǎn)矩。因此，命令混合轉(zhuǎn)矩的值為下列三個(gè)值之一:I)可用最大混合轉(zhuǎn)矩，2)可用最小混合轉(zhuǎn)矩，以及3)在框142處確定的介于可用最小混合轉(zhuǎn)矩與最大混合轉(zhuǎn)矩之間的值。
[0043]一旦確定了命令混合轉(zhuǎn)矩，則命令混合轉(zhuǎn)矩作為混合轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元50傳輸至圖2的混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47(框158)。一旦由混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器47接收，則在框136與140處確定的發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩信號(hào)在框160處被用在發(fā)動(dòng)機(jī)控制算法中，以計(jì)算出確立所傳遞的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定點(diǎn)。一旦確定了發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩，則在框162處完成轉(zhuǎn)矩命令裁決。
[0044]盡管已經(jīng)在上文中披露了合并本發(fā)明的原理的示例性實(shí)施例，本發(fā)明不限于所披露實(shí)施例。替代地，本申請(qǐng)旨在覆蓋本發(fā)明的使用其普遍原理的任何變型、使用、或適應(yīng)性改造。例如，盡管混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元被圖示為分開的裝置，但在其它實(shí)施例中，混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器和能量控制裝置也而已被實(shí)施為單個(gè)裝置。類同地，在其它實(shí)施例中，車輛的所有控制功能(包括速度控制器)被實(shí)施為單個(gè)裝置。此外，本申請(qǐng)旨在覆蓋屬于本發(fā)明所涉及領(lǐng)域中已知或慣常實(shí)踐的對(duì)于本公開的這樣的變更或改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種控制系統(tǒng)，用于對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)系進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的工作車輛混合動(dòng)力系統(tǒng)，所述混合動(dòng)力系統(tǒng)包括內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)、可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器和能量存儲(chǔ)裝置，所述控制系統(tǒng)包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，其在操作上聯(lián)接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且配置成用以產(chǎn)生雙向轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)，所述雙向轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)指示將要由可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生或吸收的雙向轉(zhuǎn)矩的量； 混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器，其在操作上聯(lián)接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器并且聯(lián)接至所述動(dòng)力傳動(dòng)系以控制所述可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器并且管理所述能量存儲(chǔ)裝置的能量存儲(chǔ)水平，所述混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器配置成用于生成可用轉(zhuǎn)矩信號(hào)以及用于生成期望轉(zhuǎn)矩信號(hào)，所述可用轉(zhuǎn)矩信號(hào)和所述期望轉(zhuǎn)矩信號(hào)二者均被發(fā)動(dòng)機(jī)控制器接收，其中發(fā)動(dòng)機(jī)控制器產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)命令信號(hào)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)命令信號(hào)配置成響應(yīng)于來自混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器的可用轉(zhuǎn)矩信號(hào)和期望轉(zhuǎn)矩信號(hào)命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器以命令轉(zhuǎn)矩來運(yùn)行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中來自混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器的可用轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)包括可用最大轉(zhuǎn)矩信號(hào)和可用最小轉(zhuǎn)矩信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中將要由可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的雙向轉(zhuǎn)矩被配置成用于:(i)提供轉(zhuǎn)矩至動(dòng)力傳動(dòng)系，和(ii)響應(yīng)于由混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器產(chǎn)生的產(chǎn)生/遞送混合轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)而接收來自動(dòng)力傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)矩，所述產(chǎn)生/遞送轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)是響應(yīng)于至混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩命令而確定的。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其中混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器配置成用于控制可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器與能量存儲(chǔ)裝置之間的能量流。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其中混合動(dòng)力傳動(dòng)系控制器配置成用于接收期望能量存儲(chǔ)水平信號(hào)，所述期望能量存儲(chǔ)水平信號(hào)配置成用于確立所述能量存儲(chǔ)裝置的期望能量存儲(chǔ)水平。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)是根據(jù)以下各項(xiàng)確定的:(i)基于能量存儲(chǔ)裝置的能量水平的可用最小轉(zhuǎn)矩；(ii)基于能量存儲(chǔ)裝置的所述能量水平的可用最大轉(zhuǎn)矩;和(iii)動(dòng)力傳動(dòng)系期望轉(zhuǎn)矩減去發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩極限和發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)矩極限中的至少一個(gè)確定的，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩極限和發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)矩極限中的每一個(gè)均包括由與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特征對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩曲線確立的預(yù)定極限。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩極限由發(fā)動(dòng)機(jī)冒煙極限轉(zhuǎn)矩確定。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)矩極限由排放控制系統(tǒng)的期望最小轉(zhuǎn)矩確定。10.—種控制混合工作車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的量的方法，所述混合工作車輛包括可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器、能量存儲(chǔ)裝置、動(dòng)力傳動(dòng)系和動(dòng)力傳動(dòng)系調(diào)速器，所述方法包括: 確定動(dòng)力傳動(dòng)系調(diào)速器期望轉(zhuǎn)矩； 確定將要由可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器提供的期望轉(zhuǎn)矩； 根據(jù)以下各項(xiàng)產(chǎn)生命令轉(zhuǎn)矩信號(hào):動(dòng)力傳動(dòng)系調(diào)速器期望轉(zhuǎn)矩、期望轉(zhuǎn)矩、來自可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器和能量存儲(chǔ)裝置之一的可用最小轉(zhuǎn)矩、和來自可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器和能量存儲(chǔ)裝置之一的可用最大轉(zhuǎn)矩。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中產(chǎn)生命令可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)矩信號(hào)的步驟包括:根據(jù)動(dòng)力傳動(dòng)系期望轉(zhuǎn)矩和發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生命令可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)矩信號(hào)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩極限和發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)矩極限確定發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩的步驟。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩極限是根據(jù)最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線極限和發(fā)動(dòng)機(jī)冒煙極限轉(zhuǎn)矩確定的。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)矩極限是根據(jù)最小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線極限和排放控制系統(tǒng)的期望最小轉(zhuǎn)矩確定。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中確定發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩的步驟進(jìn)一步包括根據(jù)動(dòng)力傳動(dòng)系期望轉(zhuǎn)矩和期望混合轉(zhuǎn)矩來確定發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述動(dòng)力傳動(dòng)系期望轉(zhuǎn)矩是根據(jù)最大組合轉(zhuǎn)矩極限、最小組合轉(zhuǎn)矩極限和動(dòng)力傳動(dòng)系調(diào)速器期望轉(zhuǎn)矩確定的。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述最大組合轉(zhuǎn)矩極限是根據(jù)動(dòng)力傳動(dòng)系的期望性能、動(dòng)力傳動(dòng)系部件的能力以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線與可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的最大能力之和中的至少一項(xiàng)確定的。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述最小組合轉(zhuǎn)矩極限是根據(jù)混合工作車輛的期望制動(dòng)性能、動(dòng)力傳動(dòng)系部件的極限以及發(fā)動(dòng)機(jī)與可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器二者的最大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩之和確定的。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中可逆軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換器包括第一機(jī)器和第二機(jī)器，第一機(jī)器配置為將軸動(dòng)力轉(zhuǎn)換為待儲(chǔ)存于能量存儲(chǔ)裝置中的動(dòng)力形式，第二機(jī)器配置為將儲(chǔ)存于能量存儲(chǔ)裝置中的動(dòng)力轉(zhuǎn)換為軸動(dòng)力。
【文檔編號(hào)】B60W20/10GK105857291SQ201610083080
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月6日
【發(fā)明人】托馬斯·M·約翰遜, 邁克爾·皮弗, 克里斯托弗·D·特納
【申請(qǐng)人】迪爾公司