[发明专利]用于混合动力车辆中的扭矩管理的方法和系统

说明书

本申请涉及用于混合动力车辆中的扭矩管理的方法和系统，公开了用于管理混合动力传动系统的扭矩仲裁的方法和系统。在一个示例中，方法包括在预定路线上以某一扭矩仲裁操作混合动力传动系统，并且基于车辆质量更新扭矩仲裁。

技术领域

本申请总体涉及用于控制车辆以确定发动机与电机之间的扭矩仲裁(arbitration)的方法和系统。

背景技术

混合动力传动系统可以由发动机和电机(诸如电动马达)的组合来提供动力。电机可以在变速器换挡期间通过补偿发动机扭矩输出中的波动来改善驾驶性能。混合动力传动系统可以进一步包括给电机提供动力的能量存储模块。为了高效地利用车载燃料和存储在能量存储模块中的能量，车辆扭矩需求可以在发动机和电机之中被战略性地分配(或仲裁)。

尝试解决扭矩仲裁包括基于发动机特性来仲裁扭矩。Simon,JR等人在U.S.US2009/0204280中示出一种示例方法。其中，对发动机和马达的扭矩请求基于发动机和马达的性能由预定校准来控制。

然而，本文的发明人已经意识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，当在预定路线上操作车辆时，诸如在行进中，车辆重量可能影响车辆性能。例如，优选低车辆重量以最大化车辆推进力。通过仲裁高水平的发动机扭矩以增加车载燃料的消耗，车辆重量可以被减少。进一步地，在再生制动期间燃烧过量燃料可以给能量存储模块再充电并且扩大来自电机的电力辅助的范围。理想地，能量存储装置和车载燃料中的能量的损耗可以与行进结束一致。行进结束之前的电池损耗可能造成附加的电池重量而没有电力效益。行进中车载燃料提早损耗可能造成电力辅助的损失和减少的扭矩输出。

发明内容

在一个示例中，上文描述的问题可以通过包含以下步骤的方法来解决：操作混合动力传动系统以在预定驱动路线上对车辆车轮提供扭矩；以及基于车辆质量在发动机与电机之间仲裁扭矩。以此方式，可以实现预定路线上的最高平均功率重量比。

作为一个示例，发动机和电机之中的最优扭矩仲裁可以通过最优化基于车辆模型所构造的成本函数来确定。作为一示例，可以最优化扭矩仲裁以实现最大车辆速度。作为另一示例，可以最优化扭矩仲裁以实现最优速度廓线。车辆模型可以包括多个函数，用于基于包括车载燃料量的输入来计算车辆加速度。通过将车载燃料量包括到车辆模型中，则当解决针对最优扭矩仲裁的最优化问题时，解释了行进期间的车辆质量变化的影响。车辆模型的参数(即，车辆模型的多个函数的系数和格式)可以基于在行进与先前行进以及先前的非行进车辆操作期间所获取的轨迹数据在每个行进结束时被更新。轨迹数据可以包括在轨迹期间的每个方位处的发动机扭矩输出、电动马达扭矩输出、车辆速度、电池荷电状态和车载燃料量。通过更新车辆模型，车辆系统的机械改变和环境改变在最优扭矩仲裁的确定中被解释。例如，机械改变可以包括车辆机械系统的磨损或调整；并且环境改变可以包括天气和路况中的变化。

应理解的是，上述发明内容被提供用来以简化的形式介绍概念选择，该概念选择在具体实施方式中被进一步描述。这并非意味着确认所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出一种示例混合动力传动系统。

图2示出图1的混合动力传动系统的一种示例内燃发动机。

图3示出用于扭矩仲裁优化的方框图。

图4示出管理图1的混合动力传动系统的扭矩仲裁的一种示例方法。

图5示出当实施图4的方法时扭矩仲裁和示例车辆参数的时间线。

具体实施方式