[发明专利]用于混合动力电动车再生模式期间能量管理的系统和方法

说明书

公开了一种用于在再生模式期间最优地回收能量水平的系统和方法。推导和公开了例如对于任何给定的减速事件，用于确定能量存储系统可接收的该最优的再生能量水平的等式。这些等式考虑了各种损耗，例如电动机/发电机在发电模式中的效率、风阻力、转动阻力、变速箱损耗、发动机损耗，以及能量存储系统中的损耗。还公开了用于控制混合驱动系统实现最优的能量回收率的程序的至少一个实施方案。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2013年3月14日提交的美国临时申请61/782103的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

混合动力车辆通常在车辆减速期间收集能量，这为降低燃料消耗提供了方便且容易的有效方式。因此，对于混合动力车辆而言，确定怎样在减速期间将车辆动能最佳地转换成电能是有用的。控制电动机/发电机捕获过多的能量会造成能量存储系统中额外的高的热量损耗。控制电动机/发电机捕获过少的能量会增加损失在寄生的车辆能量损耗中的总能量。在任何一种情况下，均产生了不必要的浪费，其可通过确定针对给定的减速事件的最优能量传递的比较接近的近似值来避免。然而，确定针对给定的减速事件的最优转移能量是困难的，因为其依赖于相互关联的变量的复杂网络，并且不仔细考虑对其他变量的影响而调整一个变量会造成可否定整个再生能量回收的益处的意外后果。

发明内容

公开了用于在混合动力电动车的再生模式期间，例如在车辆减速期间管理能量(power)的系统和方法。采用了等式和程序，这考虑了由车辆能量损耗的多个方面(例如风阻力、转动阻力、变速箱转动和摩擦损耗)以及发动机中的压缩和摩擦力产生的预期的动能变化造成的一组细致入微的寄生的车辆能量损耗。也考虑了能量存储系统中的阻力和再生电压，以及电动机/发电机在发电模式下操作的估计效率。

这些因素在变速箱/混合动力车辆控制模块中进行处理，变速箱/混合动力车辆控制模块执行所公开的等式的至少一个实施例以确定混合动力系统(hybrid system)在减速事件开始时、例如当使用者抬起加速器踏板且没有踩下制动器时可期望回收的预计的最大电能。所公开的变速箱/混合动力控制模块(transmission/hybrid control module)进而会向电动机/发电机或“电机”发动信号以回收预计的最大电能水平，该预计的最大电能水平可以小于其在任何给定时刻可以回收的最大电能水平。

通过详细描述和随之提供的附图，本发明其他的形式、目的、特征、方面、好处、优点和实施方案将变清楚。

附图说明

图1显示了混合动力系统的一个实施例的示意图。

图2显示了图1中的混合动力系统中的电气通信系统的总图。

图3显示了在车辆减速期间用于图1中的混合动力系统产生最优的能量回收率的一系列操作的一个实施方案。

具体实施方式

出于更好地理解本发明原理的目的，现在将参照在附图中说明的实施方案，并且使用详细的语言来对其进行描述。然而需要理解的是，本发明的范围并不因此而受到限制。如同与本发明相关的领域的技术人员所通常想到的那样，可以构思出对在此描述的实施方案的任何修改和进一步的改进，以及对此处所描述的本发明原理的进一步应用。这里非常详细地显示了本发明的一个实施方案，然而对于本领域的技术人员来说很明显，为了简要起见，一些与本发明无关的特征也许不会显示出来。

在下面描述中的标记数字用于帮助读者快速识别出首次显示了各种部件的附图。特别是，首次出现了元件的附图典型地由相应的标记数字的最左侧的数字来表示。例如，由“100”系列标记数字标出的元件将首次出现在图1中，由“200”系列标记数字标出的元件将首次出现在图2中，以此类推。对于说明书、摘要和权利要求书来说，应当注意地是，单数形式“一”、“该”等也包括复数，除非另有明确说明。作为说明，关于“一个装置”或“该装置”包括一个或多个这种装置或其等效物。