控制車輛動力傳動系統的系統和方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及控制車輛動力傳動系統的系統和方法。
【背景技術】
[0002]燃料經濟性是混合動力電動車輛(HEV)的客戶優先考慮的。這在車輛以“經濟模式”運轉時會尤其如此，因為這種操作模式的目的是降低燃料消耗，所以其可被認為是“經濟模式”或“生態模式”。在一些車輛中，經濟模式可由車輛駕駛員手動選擇。實施在所有加速器踏板位置傳遞發動機功率的發動機轉速控制策略可允許發動機在非常低效的點(例如，在最大的可允許轉速或接近最大的可允許轉速)運轉。然而，如果加速器踏板位置是處于完全打開的踏板(W0P)位置或接近完全打開的踏板(W0P)位置，則可預期傳遞最大功率而不管效率；這會需要發動機轉速控制策略允許發動機在最大的可允許轉速或接近最大可允許的轉速運轉。然而，在W0P之外的其它位置，將期望具有更有效地控制車輛動力傳動系統的系統和方法。

【發明內容】

[0003]本發明的實施例可包括一種控制車輛動力傳動系統的方法，該方法包括:當加速器踏板位置小于第一預定位置且車輛中電池的電池放電極限是至少預定放電極限時，利用第一發動機轉速控制來控制車輛的發動機轉速。該方法還可包括當加速器踏板位置小于第一預定位置且電池放電極限小于預定放電極限時，利用不同于第一發動機轉速控制的第二發動機轉速控制來控制發動機轉速。
[0004]本發明的實施例可包括一種控制車輛動力傳動系統的方法，該方法包括當電池放電極限為至少預定放電極限且加速器踏板位置小于第一預定位置時，將發動機轉速限制到第一預定轉速。該方法還可包括當電池放電極限低于預定放電極限且加速器踏板位置小于預定位置時，允許發動機轉速超過第一預定轉速。
[0005]根據本發明的一個實施例，該方法還包括當加速器踏板位置為至少第二預定位置時，允許發動機轉速達到最大的可允許發動機轉速，第二預定位置大于第一預定位置。
[0006]根據本發明的一個實施例，該方法還包括在允許發動機轉速達到最大的可允許發動機轉速之前，將發動機轉速保持在第二預定轉速預定的時間。
[0007]根據本發明的一個實施例，該方法還包括當加速器踏板位置位于第一預定位置和第二預定位置之間時，基于相對于第一預定位置和第二預定位置的加速器踏板位置而使發動機以第一預定轉速和第二預定轉速之間的轉速運轉。
[0008]根據本發明的一個實施例，該方法還包括當發動機被限制到第一預定轉速時，操作車輛中的馬達以提供功率而增大發動機提供的功率。
[0009]根據本發明的一個實施例，該方法還包括當加速器踏板位置從大于第二預定位置的位置減至小于第三預定位置的位置且所述電池放電極限為至少預定放電極限時，將發動機轉速限制到第一預定轉速并操作馬達提供功率而增大發動機提供的功率，其中，第三預定位置低于第一預定位置。
[0010]根據本發明，提供一種控制車輛動力傳動系統的系統，包括控制系統，該控制系統包括被配置為當加速器踏板位置小于第一預定位置時執行下面動作的至少一個控制器:當電池放電極限為至少預定放電極限時將發動機轉速限制為預定轉速，當電池放電極限低于預定放電極限時允許發動機轉速超過預定轉速。
[0011]根據本發明的一個實施例，所述控制系統還被配置為當發動機被限制為預定轉速時，操作車輛中的馬達提供功率而增大發動機提供的功率。
[0012]根據本發明的一個實施例，所述控制系統還被配置為當加速器踏板位置為至少第二預定位置時，允許發動機轉速達到最大的可允許發動機轉速，第二預定位置大于第一預定位置。
[0013]根據本發明的一個實施例，所述預定轉速為第一預定轉速，且所述控制系統被進一步配置為在允許發動機轉速達到最大的可允許發動機轉速前，將發動機轉速保持在高于第一預定轉速的第二預定轉速預定的時間。
[0014]根據本發明的一個實施例，所述控制系統還被配置為當加速器踏板位置位于第一預定位置和第二預定位置之間時，基于相對于第一預定位置和第二預定位置的加速器踏板位置而使發動機以第一預定轉速和第二預定轉速之間的轉速運轉。
[0015]根據本發明的一個實施例，所述控制系統還被配置為當加速器踏板位置從大于第二預定位置的位置減至小于第三預定位置的位置且所述電池放電極限為至少預定放電極限時，將發動機轉速限制為第一預定轉速并操作馬達提供功率而增大發動機提供的功率，其中，第三預定位置低于第一預定位置。
【附圖說明】
[0016]圖1示出了根據本發明的實施例的混合動力電動車輛(HEV)的動力傳動系統；
[0017]圖2示出了說明根據本發明的實施例的方法的流程圖；以及
[0018]圖3示出了說明根據本發明的實施例的電池放電極限和發動機轉速之間的關系的曲線圖。
【具體實施方式】
[0019]根據需要，在此公開本發明的詳細實施例；然而，將理解的是，所公開的實施例僅是示例性的，本發明可采用各種和可替代的形式實施。附圖不一定按比例繪制；可放大或縮小一些特征以示出特定組件的細節。因此，在此公開的具體結構和功能細節不應被解釋為限制，而僅為教導本領域技術人員以各種方式使用本發明的代表性基礎。
[0020]現參照附圖，圖1是車輛10的示意圖，車輛10可包括發動機12和電機或發電機
14。發動機12和發電機14可通過動力傳動裝置連接，在本實施例中動力傳動裝置是行星齒輪傳動裝置16。當然，可使用將發動機12連接到發電機14的其它類型的動力傳動裝置(包括其他齒輪組和變速器)。行星齒輪傳動裝置16包括環形齒輪18、行星齒輪架20、行星齒輪22和中心齒輪24。
[0021]發電機14也可以將扭矩輸出至連接到中心齒輪24的軸26。類似地，發動機12可將扭矩輸出到曲軸28，曲軸28可通過被動離合器32連接到軸30。離合器32可以提供保護，防止過扭矩狀態。軸30可連接到行星齒輪傳動裝置16的行星齒輪架20，環形齒輪18可以連接到軸34，軸34可連接到第一組車輛驅動輪，或通過齒輪組38連接到主要的驅動輪(primry drive wheel)36。
[0022]車輛10可包括第二電機或馬達40，其可用于將扭矩輸出至連接到齒輪組38的軸42。在本申請范圍內的其他車輛可具有不同的電機布置，諸如多于或少于兩個電機。在圖1所示的實施例中，電機布置，即，馬達40和發電機14，二者都可以用作馬達以輸出扭矩。或者，二者中的每者還可用作發電機，以將電力輸出到高電壓總線44和能量存儲系統46，能量存儲系統46可包括電池包48和電池控制模塊(BCM) 50。
[0023]電池48可以是能夠輸出電力以使馬達40和發電機14運轉的高電壓電池。BCM 50可用作電池48的控制器。車輛(諸如車輛10)可使用其它類型的能量存儲系統。例如，可使用諸如電容器(類似能夠存儲并輸出電能的高電壓電池)的裝置。或者，諸如燃料電池(可與電池和/或電容器結合用于為車輛10提供電力)的裝置。
[0024]如圖1中所示，馬達40、發電機14、行星齒輪傳動裝置16和第二齒輪組38的一部分可通常稱為傳動裝置52。雖然動力傳動系統結構被描述為圖1中的功率分流裝置，但是也可使用其他的HEV動力傳動系統結構，諸如并聯或串聯HEV。這樣的動力傳動系統可包括發動機、傳動裝置和驅動輪，諸如圖1中描述的發動機12、傳動裝置52和驅動輪36，或可包括依賴于結構的不同的組件。為控制發動機12和傳動裝置52的組件(例如，發電機14和馬達40)，可設置諸如動力傳動系統控制模塊(PCM)的車輛控制模塊54。控制模塊54可包括通常被示為控制器56的車輛系統控制器(VSC)。盡管被示為單個控制器，但是控制器56可包括可用于控制多個車輛系統的控制器。控制模塊54以及車輛10的其他控制模塊和控制器可包括一個或更多個處理器，并且可包括控制各種車輛系統的嵌入到控制器內的軟件和/或獨立的硬件。
[0025]控制器局域網(CAN) 58可允許控制器56與傳動裝置52和BCM 50通信。正如電池48包括BCM 50，由控制器56控制的其他裝置也可具有它們自己的控制器。例如，發動機控制單元(ECU) 60可與控制器56通信，并且可執行發動機12的控制功能。另外，傳動裝置52可包括傳動裝置控制模塊(TCM) 62，傳動裝置控制模塊(TCM)62被配置為協調控制傳動裝置52內的特定組件(諸如發電機14和/或馬達40)。根據本申請，一些或所有這些各種控制器可組成控制系統。雖然是以車輛10(其為HEV)來示出和描述的本