[发明专利]混合动力车辆中基于扭矩的能量管理

说明书

技术领域

本公开涉及在混合动力车辆中管理牵引马达和发动机之间的动力(功率)分配。

背景技术

混合动力电动车辆包括发动机和牵引马达两者。响应于驾驶员动力(功率)请求，控制器将驾驶员动力请求的一部分分配到发动机，并将驾驶员动力请求的一部分分配到牵引马达。

发明内容

一种用于控制动力传动系统的系统和方法，所述方法包括：命令发动机以提供与当前发动机转速时的性能特性相对应的发动机扭矩。所述方法还包括：命令马达以提供马达扭矩，所述马达扭矩用于补偿当前马达转速时的发动机扭矩和驾驶员扭矩请求之间的差。所述当前马达转速与当前发动机转速具有固定的转速关系，并与当前车辆车轮转速具有可选择的固定的转速关系。

在本方法的一个实施例中，性能特性是峰值发动机效率。在另一实施例中，从查找表获得与当前发动机转速时的性能特性相对应的发动机扭矩。还在另一实施例中，响应于电池荷电状态大于第一可校准阈值或小于第二可校准阈值，可改变从查找表获得的发动机扭矩的大小。

根据本发明，提供一种控制动力传动系统的方法，所述方法包括：命令发动机以提供发动机扭矩，所述发动机扭矩与当前发动机转速时的性能特性相对应；命令牵引马达以提供马达扭矩，所述马达扭矩用于补偿当前马达转速时的发动机扭矩和驾驶员扭矩请求之间的差，所述当前马达转速与当前发动机速度具有固定的转速关系，并与当前车辆车轮转速具有可选择的固定的转速关系。

根据本发明的一个实施例，从查找表获得与当前发动机转速时的性能特性相对应的发动机扭矩。

根据本发明的一个实施例，性能特性是动力传动系统的峰值效率。

根据本发明的一个实施例，命令发动机以提供发动机扭矩的步骤包括：响应于电池荷电状态大于第一可校准阈值或小于第二可校准阈值，改变与当前发动机转速时的性能特性相对应的发动机扭矩的大小。

一种混合动力电动车辆，所述混合动力电动车辆包括：发动机、牵引马达以及至少一个控制器。牵引马达与发动机具有选择性地固定的转速关系，并与车辆牵引车轮具有可选择的固定的转速关系。控制器被配置为命令发动机以提供发动机扭矩，并命令马达以提供马达扭矩，其中，所述发动机扭矩与当前发动机转速时的性能特性相对应，所述马达扭矩用于满足驾驶员扭矩请求和命令的发动机扭矩之间的差。

在一个实施例中，控制器进一步被配置为响应于电池荷电状态大于第一可校准阈值或小于第二可校准阈值而改变命令的发动机扭矩的大小。在另一实施例中，性能特性是峰值发动机效率。还在另一实施例中，控制器还被配置为从查找表获得与当前发动机转速时的性能特性相对应的扭矩。在另外的实施例中，发动机具有曲轴，牵引马达具有转子，曲轴与转子被构造为以共同的转速旋转。在这样的实施例中，共同的转速与车辆车轮转速和可选择的固定的齿轮比两者的乘积相对应。

一种用于在混合动力电动车辆中控制动力传动系统的方法，所述混合动力电动车辆具有发动机和牵引马达，所述方法包括：命令发动机以提供发动机扭矩，所述发动机扭矩与基于当前发动机转速和驾驶员扭矩请求的期望的动力传动系统性能相对应。所述方法还包括：命令马达以提供马达扭矩，所述马达扭矩与基于当前发动机转速和驾驶员扭矩请求的期望的动力传动系统性能特性相对应。其中，当前发动机转速与当前马达转速具有固定的速度关系，并与车辆牵引车轮转速具有可选择的固定的转速关系。

在一个实施例中，命令马达以提供马达扭矩的步骤包括：命令马达以提供与驾驶员扭矩请求和命令的发动机扭矩之间的差相等的马达扭矩。在另一实施例中，命令马达以提供马达扭矩的步骤包括：命令马达以提供与峰值系统效率相对应并响应于电池荷电状态和驾驶员扭矩请求而改变大小的扭矩。在这样的实施例中，其中，命令发动机以提供发动机扭矩的步骤包括：命令发动机以提供用于补偿驾驶员扭矩请求和命令的马达扭矩之间的差的扭矩。在一个这样的实施例中，从第一查找表获得与峰值系统效率相对应的扭矩。在这样的实施例中，响应于电池荷电状态和驾驶员扭矩请求而改变大小的步骤包括：基于电池荷电状态和驾驶员扭矩请求中的至少一个从第二查找表获得比例系数。从第二查找表获得的比例系数还可基于当前车辆动力。

根据本公开的实施例提供了许多优点。例如，本公开提供了一种用于在牵引马达和发动机之间分配驾驶员扭矩请求以增加动力传动系统效率或其它期望的动力传动系统性能特性的系统和方法。此外，本公开提供了一种用于在车辆的发动机曲轴和牵引马达转子具有共同的转速时在该车辆中的牵引马达和发动机之间分配驾驶员扭矩请求的系统和方法。