[发明专利]控制动力总成系统降低混动车辆涡轮延时的系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及控制动力总成系统以降低混合动力车辆中的涡轮延时的系统和方法。

背景技术

已知的混合动力动力总成架构可包括多个扭矩产生装置，包括内燃机和非燃烧机械，例如电动机，该两者通过变速器传输扭矩至输出构件。一个示例性混动动力动力总成包括双模、复合-分流、电-机械变速器，其使用用于接收来自于原动机功率源的牵引扭矩的输入构件(优选地为内燃机)和输出构件。输出构件可操作地连接至机动车的驱动线(driveline)，以传输牵引扭矩至其。可操作为马达或发电机的机器可独立于内燃机的扭矩输入产生输入至变速器的扭矩。机器可将通过车辆驱动线传输的车辆动能转换成可存储在能量存储装置中的能量。控制系统监测来自车辆和操作者的各种输入，且提供混合动力动力总成的操作控制，该操作控制包括控制变速器操作范围状态和档位偏移、控制扭矩产生装置、以及调节能量存储装置和机器中的功率交换以管理变速器的输出，包括扭矩和旋转速度。

发明内容

本公开涉及控制动力总成以降低涡轮延时的方法。该方法可由系统控制器进行。系统控制器可包括一个或多个处理器以及一个或多个计算机可读介质。在实施例中，该方法包括确定扭矩请求；选择可行的输入扭矩和输入速度操作点；基于扭矩请求计算对应于能够产生希望的输出扭矩的选择的可行输入扭矩和输入速度的累积系统功率损失；确定作为在预定量的时间中在不同的输入速度下达到希望的输出扭矩所需要的希望输入扭矩变化率和可行的输入扭矩变化率之间的差值的函数的涡轮效率；将该涡轮效率加和至所述累积的系统功率损失，以确定对应于能够产生希望的输出扭矩的可行的输入扭矩和输入速度的总系统损失；确定对应于基本最低总系统功率损失的可行的输入速度和输入扭矩；和选择对应于基本最低总系统功率损失的希望的输入速度和输入扭矩。

确定涡轮效率的步骤包括确定是否预期涡轮延时。确定是否预期涡轮延时的步骤可包括将当前发动机速度和预定的可校准的发动机速度阈值进行比较。确定涡轮效率的步骤包括如果不预期涡轮延时则分配零值至涡轮效率。确定涡轮效率的步骤可包括：如果预期涡轮延时，则确定希望的输入扭矩变化率，以实现希望的输出扭矩，且针对全部可行的输入速度计算在希望的输入扭矩变化率和可行的输入扭矩之间的差值。

计算累积的系统功率损失的步骤包括计算个体子系统功率损失，和将该个体子系统功率损失求和。个体子系统功率损失可包括马达损失和变速器损失。确定可行输入扭矩的步骤可包括进行迭代微分收敛。确定可行输入速度的步骤可包括在可行输入扭矩和对应的总系统损失中进行区段搜索。该方法还可包括基于希望的输入速度和当前的发动机速度确定发动机速度分布。确定输入速度分布的步骤可包括对发动机速度分布滤波。滤波发动机速度的步骤可包括使用具有时间常数的滤波器，该时间常数为变化加速器踏板位置变化率以及希望的发动机扭矩和当前的发动机扭矩之间的差值的函数。

本公开还涉及混合动力动力总成系统。在实施例中，动力总成包括发动机、涡轮增压器、电可变变速器和系统控制器，其中涡轮增压器布置为和发动机流体连通使得该涡轮增压器被配置为向发动机提供加压空气，且电可变变速器联接至发动机且配置为传输来自发动机的动能。该系统控制器被配置为：确定扭矩请求；选择可行的输入扭矩和输入速度操作点；基于扭矩请求计算对应于能够产生希望的输出扭矩的选择的可行输入扭矩和输入速度的累积系统功率损失；确定作为在预定量的时间中达到希望的输出扭矩所需要的希望的输入扭矩变化率和可行的输入扭矩变化率之间的差值的函数的涡轮效率；将该涡轮效率加和至所述累积的系统功率损失，以确定对应于能够以不同的输入速度产生希望的输出扭矩的可行的输入扭矩的总系统损失；确定对应于基本最低总系统功率损失的可行的输入速度和输入扭矩；和选择对应于基本最低总系统功率损失的希望的输入速度和输入扭矩。

在实施例中，系统控制器配置为确定是否预期涡轮延时。系统控制器配置为通过将当前发动机速度和预定的可校准的发动机速度阈值进行比较确定是否预期涡轮延时。系统控制器配置为如果预期涡轮延时则确定实现希望的输出扭矩所需要的输入扭矩变化率。系统控制器配置为针对全部可行的输入速度，计算在希望的输入扭矩变化率和可行的输入扭矩之间的差值。系统控制器配置为基于希望的输入速度和当前的发动机速度确定发动机速度分布。系统控制器构造为在可行的输入扭矩和输入速度以及对应的总体系统功率损失中进行区段搜索，以确定可行的输入速度和输入扭矩。