專利名稱：在動力系系統(tǒng)中提高電功率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉M動力系系統(tǒng)內(nèi)的電功率的管理。
背景技術(shù)：
本部分內(nèi)容僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。 已知的動力系結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置，其包括內(nèi)燃機和電機，并通過變速 裝置將轉(zhuǎn)矩傳輸?shù)捷敵鰳?gòu)件。 一種示例性的動力系包括雙模式、復(fù)合懶 式的 電動-機械魏器和輸出構(gòu)件，其中變速器利用輸入構(gòu)件從原動機功率源接收驅(qū) 動轉(zhuǎn)矩，其中原動機功率源優(yōu)選為內(nèi)燃機。所述輸出構(gòu)件可以被可操作地連接 到機動車輛的傳動系以對其傳輸牽弓l轉(zhuǎn)矩。作為電動機或發(fā)電機運行的電機獨 立于來自于內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩輸入而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩輸入給變速器。電機可以將經(jīng)車輛的 傳動系傳輸?shù)能囕v動能轉(zhuǎn)換為存儲在電能存儲裝置中的電能?？刂葡到y(tǒng)監(jiān)控來 自于 和駕駛員的各種輸入，并且提供動力系的運行控制，包括控制變速器 的運行狀態(tài)和變速、控制轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置，并且調(diào)節(jié)電能存儲裝置和電機之間的 電功率交換以管理包括,和皿的^I器輸出。

發(fā)明內(nèi)容
動力系系統(tǒng)運行以在輸入構(gòu)件和多個功率致動器和輸出構(gòu)件之間傳輸功率 以產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)矩。功率致動器被連接到能量存儲裝置?？刂苿恿ο迪到y(tǒng)的方法 包括監(jiān)控動力系系統(tǒng)的運行情況、確定能量存儲裝置的輸出功率的電功率極 限、基于動力系系統(tǒng)的運行情況選擇性地激活電功率提高，以及當電功率提高 被^T活時提高所述電功率極限。


將以示例的方式參照以下附圖來描述一個或多個實施例，其中
圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個示例性動力系的示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)和動力系的一個示例性結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖3為根據(jù)本發(fā)明用于控制和管理動力系系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的 示意流程圖4、圖5和圖6為根據(jù)本發(fā)明的示例性控制方案的流程圖； 圖7為根據(jù)本發(fā)明的對隨時間變化的功率極限值的圖解描述。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖，其中所示僅用于說明某些示例性的實施例而非用于限制保 護范圍。圖1和2描述了一個示例性的混合動力系。圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的 示例性混合動力系，包括雙模式、復(fù)合^ 式的電動-機械混合 器10，其可 操作i鵬接到發(fā)動機14和第一及第二電機('MG-A') 56和('MG-B') 72。所 述發(fā)動機14和第一及第二電機56和72中的每一個都產(chǎn)生可傳輸?shù)?器10 的功率。由所述發(fā)動機14和第一及第二電機56和72產(chǎn)生并傳輸?shù)阶兯倨?0 的功率以輸入和電動機轉(zhuǎn)矩的形式被描述，這里分別，為Tp Ta和Tb，以及 以速度的形式被描述，這里分別表示為Np Na和Nb。
所述示例的發(fā)動機14包括選擇性地在多種狀態(tài)下運行以通過輸入軸12傳 輸轉(zhuǎn)矩到 器10的多缸內(nèi)燃機，其可為火花點火式，燃式發(fā)動機。發(fā)動機 14包括可操作地連接到變速器10的輸入軸12的曲軸(未示出)。旋轉(zhuǎn)速度傳感 器11監(jiān),入軸12的旋轉(zhuǎn)速度。來自于發(fā)動機14的包括旋轉(zhuǎn)速度和發(fā)動機轉(zhuǎn) 矩的功率輸出，能不同于向變速器10輸入的輸A3I度N!和輸入轉(zhuǎn)矩TV這是 由于發(fā)動機14和變速器10之間的輸入軸12上安裝了轉(zhuǎn)矩消耗元件，例如液壓 泵(未示出)和/或轉(zhuǎn)矩控制裝置(未示出)。
所述示例性的變速器10包括三個行星齒輪組24， 26和28，以及四個可選 擇性地接合的轉(zhuǎn)矩傳輸裝置，即離合器C170， C262， C373和C4 75。這里所 用的離合器是指任何類型的摩擦轉(zhuǎn)矩傳輸裝置，例如包括單個或復(fù)合的盤式離 合器或組件、帶式離合器和制動器。液壓控制回路42用來控制離合器的狀態(tài)， 、艦控制回路42 地被傳輸控制模塊(以下稱為'TCM') 17控制。離合器 C2 62和C4 75伏選地包括應(yīng)用液壓的旋轉(zhuǎn)摩擦離合器。離合器Cl 70和C3 73 地包括液壓控制的固定裝置，其可被選擇性地接地到變速器箱68。離合器 C170, C2 62， C3 73和C475的針均i^為應(yīng)用、ffi的離合器，itil液壓控 制回路42選擇性地接收加壓的液壓流體。
6第一及第二電機56和72 地包括三相交流電機，針包括定子(未示 出)禾囀子(未示出)，以及各自的旋轉(zhuǎn)變壓器80和82。旨電機的電動機定 子都接地至咬速器箱68的外部，并且包括具有從其延伸的螺旋繞組的定子芯。 第一電機56的轉(zhuǎn)子被支承在軸轂盤齒輪(hub plate gear)上，軸轂盤齒^lil 第二行星齒輪組26可操作地裝接到軸60上。第二電機72的轉(zhuǎn)子被固定地 到套管軸轂66上。
旋轉(zhuǎn)ffi器80和82 M，地包括具有旋轉(zhuǎn)^ffi器定子(未示出)和旋 轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子(未示出)的可變磁阻裝置。旋轉(zhuǎn)變壓器80和82分別適當?shù)囟?位并裝配于第一和第二電機56和72上。旋轉(zhuǎn)^il器80和82各自的定子被可 操作地連接到第一及第二電機56和72的一個定子上。旋轉(zhuǎn)，器轉(zhuǎn)子被可操 作皿接到相應(yīng)第一及第二電機56和72的轉(zhuǎn)子上。旋轉(zhuǎn)變壓器80和82的每 一個被信號傳送地且可操作地連接到變速器功率轉(zhuǎn)換器控制模塊(以下稱作 'TPM') 19，并且每個都感測和監(jiān)控旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子相對于旋轉(zhuǎn)變壓器定子的 的旋轉(zhuǎn)位置，從而監(jiān)測第一及第二電機56和72的相應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。此外， 從旋轉(zhuǎn)變壓器80和82輸出的信號被解譯以分別提供第一及第二電機56和72 的旋繊度，即分別力Na和Nb。
器10包括輸出構(gòu)件64，例如軸，其可操作地連接到車輛(未示出)的 傳動系90，以給傳動系統(tǒng)90提供傳輸?shù)杰囕?3的輸出功率，圖l中示出了一 個^ 93。輸出構(gòu)件64處的輸出功率以輸出旋I^I度No和輸出轉(zhuǎn)矩To的形 式棘征。變速器輸出速度傳感器84監(jiān)測輸出構(gòu)件64的旋轉(zhuǎn)艦和旋轉(zhuǎn)方向。 ^車輪93優(yōu) 裝有適于監(jiān)測^速度的傳感器94，其輸出被圖2所示的分 布控庫訴莫塊系統(tǒng)的控制模±^^監(jiān)控，以確定^t度和車輪的絕對、相對 ， 以進行制動控制、牽引力控制以及車輛加速管理。
來自發(fā)動機14的輸入轉(zhuǎn)矩以及來自第一及第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩 (分別為T!， Ta和Tb)是由燃油或存儲在電能存儲裝置74 (以下稱為'ESD') 中的電能進行能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的。所述ESD74通過直流傳輸導(dǎo)體27高壓直流耦 合到TPIM 19上。所述傳輸導(dǎo)體27包括接觸器開關(guān)38。當接觸器開關(guān)38閉合 時，在正常運行下，電流能在ESD74和TPM 19之間流動。當接觸器開關(guān)38 打開時，流通在ESD74和TPIM19之間的電流被中斷。TPIM19aM傳輸導(dǎo)體 29給第一電機56傳輸電能和從第一電機56接收電能，并且類似地TPIM19通
7過傳輸導(dǎo)體31給第二電機72傳輸電能和從第二電機72接收電能，以響應(yīng)電動 機轉(zhuǎn)矩TA和TB滿足第一及第二電機56和72的辦巨指令。對應(yīng)于ESD74是被 充電還是放電，來向ESD 74輸入電流或從ESD 74輸出電流。
所述TPM19包括一對功率轉(zhuǎn)換器(未示出)以及各自的電動機控制模塊 (未示出)，其被構(gòu)造成接收轉(zhuǎn)矩命令以及控制轉(zhuǎn)換器狀態(tài)以提供電動機驅(qū)動或 再生功能(regeneration functionality)來滿足指令的電動機轉(zhuǎn)矩Ta和TB。功率 轉(zhuǎn)換器包含已知的互補三相功率電子裝置，并且旨包括多個絕緣柵雙極型晶 體管(未示出)以通過在高頻率下切換而將來自ESD 74的直流功率轉(zhuǎn)換為分別 提供給第一及第二電機56和72的交流功率。絕緣柵雙極型晶體管形成被構(gòu)造 成接收控制指令的開關(guān)型功率供應(yīng)源。典型地每個三相電機的每一相具有一對 絕緣柵雙極型晶體管。控制絕緣柵雙極型晶體管的狀態(tài)來提供電動機驅(qū)動機械 功率產(chǎn)生或者電功率再生功能。三相轉(zhuǎn)換器M直流傳輸導(dǎo)體27接收或提供直 流電功率并且將其轉(zhuǎn)換到三相交流功率或從三相交流功率轉(zhuǎn)換，三相交流功率 分別ilil傳輸導(dǎo)體29和31向第一和第二電機56和72 m^—及第二電機56 和72傳導(dǎo)以作為電動機或發(fā)電機運行。
圖2為分布控制模塊系統(tǒng)的示意框圖。以下描述的元件包括總車輛控制體 系的子集，皿供對圖1所示的示例混合動力系的協(xié)調(diào)系統(tǒng)控制。分布控制模 塊系統(tǒng)將相關(guān)信息和輸入合成，并執(zhí)行算法來控制各種致動器來達到控制的目 的，其中控制目的包括與燃油經(jīng)濟性、排放、性能、駕駛性能和硬件保護相關(guān) 的目的，而硬件包括ESD74的電池和第一、第二電機56和72。分布控制模塊 系統(tǒng)包括發(fā)動機控制模i超此后稱為ECM)23、 TCM17、電池組控制模i^(此后稱 為BPCM)21和TPIM19?；旌蟿恿刂颇央(此后稱為HCP)5為ECM23、 TCM17、 BPCM21和TPIM19提供監(jiān)督控制和協(xié)調(diào)。用戶界面(UI)13可操作地 連接到多條置，M這一界面M駕駛員控制或?qū)б妱?機械混合動力系的 運行。所述多個裝置包括加ilJ^板113(AP)、駕駛員制動踏板112(BP)、 ^it器 檔位選擇器114(PRNDL)和車速導(dǎo)航控制戮未示出)。M器檔jM擇器114可 具有多個非連續(xù)的位置供駕駛員選擇，包括輸出構(gòu)件64的旋轉(zhuǎn)方向以使得輸出 構(gòu)件64可以向前和向后旋轉(zhuǎn)。
前述的控制模塊鵬局域網(wǎng)(此后稱為LAN)總線6與其它控制?！姥?、傳感 器和致動器進行傳輸。LAN總線6允許在各種控制模塊之間進行運行參數(shù)和致動器指令信號的狀態(tài)的有別專輸。使用的是面向應(yīng)用的特殊傳駙辦議。LAN總
線6和適合的協(xié)議在前鵬制模塊和提供包括例如防抱死制動、牽弓腔制和車
輛穩(wěn)定性在內(nèi)的功能的其它控制模塊之間提供魯棒通信和多控制模塊界面連 接。多條通信總線可用于改進傳輸速度和提供一定等級的信號余裕度和完整性。
在各個控制模塊之間的通信也可以使用直接連接技術(shù)(directlink)，例如串行外 圍接口(SPI)總幾未示出)。
HCP5為混合動力系提供監(jiān)督控制，用于協(xié)調(diào)ECM23、 TCM17、 TPIM19 和BPCM21的運行?；诟鞣N來自用戶界面13和包括ESD74的混合動力系的 輸入信號，HCP5確定駕駛員轉(zhuǎn)矩請求、輸出轉(zhuǎn)矩指令、發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩指令、 變速器10中應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩傳輸離合器C1 70、 C2 62、 C3 73和C4 75的離合器轉(zhuǎn) 矩以及第一電機56和第二電機72的轉(zhuǎn)矩指令TA、 Tb。 TCM17可操作地連接 到液壓控制回路42并提供各種功能，包括監(jiān)測各種壓力傳感設(shè)制未示出)和產(chǎn) 生并向各種螺線管(未示出)傳輸控制言號，從而控制、鵬控制回路42中的壓力 開關(guān)和控制閥。
ECM23可操作ii^I接至撥動機14,用以通過多條離散管線從傳感器和發(fā)動 機14的控制致動器獲取數(shù)據(jù)，其中管線簡化表示為聚集的雙向接口電纜35。 ECM23從HCP 5接收發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩指令。ECM23基于監(jiān)測到的發(fā)動機, 和負載來及時確定在那個點提供給變速器IO的實際發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩Ti，該實際 發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩T!被傳輸?shù)紿CP5。 ECM23監(jiān)測來自轉(zhuǎn)速傳感器11的輸入來 確定傳給輸入軸12的發(fā)動機輸入速度，該速度被譯為變速器輸入速度H。 ECM23監(jiān)測來自傳感教未示出)的輸入來確定其它發(fā)動t腿行參數(shù)的狀態(tài)，包 括例如歧管壓力、發(fā)動機冷卻液溫度、環(huán)境空氣溫度和環(huán)境壓力。發(fā)動機負 載例如可以Mil歧管壓力或者M^觀愕駛員對加ilFl板U3的輸入確定得出。 ECM23產(chǎn)生并傳輸指令信號以控制發(fā)動機致動器，包括例如燃油噴射器、點火 模塊和節(jié)氣門控制模塊，這些均未示出。
TCM17可操作i鵬接到變速器10并監(jiān)測來自傳微未示出)的輸入來確定 頓器運行參數(shù)的狀態(tài)。TCM17產(chǎn)生并傳輸指^t號以控制魏器10，包括控 制液壓控制回路42。從TCM17到HCP5的輸入包括每個離合器即C1 70、C2 62、 C3 73和C475的估計離合器辦巨，和輸出構(gòu)件64的輸出轉(zhuǎn)速No。其它致動器 和傳KI可用于從TCM17向HCP5提供附加信息以用于控制。TCM17監(jiān)測來自壓力開為未示出)的輸入并選擇性i艘動、艦控制回路42的壓力控制螺線管 沐示出)和移位螺線管(未示出)以選擇性地致動各個離合器C1 70、 C2 62、 C3 73 和C4 75，從而如下文所述那樣獲得多個變速器運行范圍狀態(tài)。
BPCM21信號連接至帷繊未示出)以監(jiān)控ESD74，包括電流和電壓參數(shù) 狀態(tài)，以向HCP5提供表示ESD74的電池參數(shù)狀態(tài)的信息。電池的參數(shù)狀皿 選包括電池充電狀態(tài)、電池電壓、電池溫度和可用的電池功率，該電池功率處
于PBAILMN到PBAT一MAX之間的范圍。
制動控制模i^(此后稱為'BiCM' )22可操作 接到每一車輪93的摩擦制 動tl(未示出)上。BrCM22監(jiān)測駕駛員對制動踏板112的輸入并產(chǎn)生控制信號來 控制摩擦制動器，以及向HCP5發(fā)送控制信號來基于雌行第一電機56和第二 電機72。
控制模塊ECM23、 TCM17、 TPIM19、 BPCM21和BrCM22中的每一^ 選是通用的數(shù)字計算機，其包括微處理器或中央處理器、包括只讀存儲器 (ROM)、隨機存取存儲^(RAM)和電可編程只讀存儲^(EPROM)的存儲介質(zhì)、 高速時鐘、模數(shù)(A/D)電路和數(shù)模(D/A)電路、輸A/輸出電路和裝置(I/0)以及適 當?shù)男盘栒{(diào)節(jié)和緩沖電路。每一控制模塊具有一套控制算法，包括常駐程序指 令和校準，其存儲在其中一個存儲介質(zhì)中并被執(zhí)行以為每臺計算機提供相應(yīng)功 能。在控細莫塊之間的信息傳輸 利用LAN總線6和SPI總線實施?？刂扑?法在預(yù)定循環(huán)期間執(zhí)行以使得每一算法在^循環(huán)內(nèi)至少執(zhí)行一次。存儲在非 易失存儲器裝置中的算法利用一個中央處理 行以監(jiān)測傳感設(shè)備的輸入，并 利用預(yù)定校準執(zhí)行控制和診斷程序以控制致動器的運行。循環(huán)以規(guī)律的間隔執(zhí) 行，例如在混合動力系的運行過程中每隔3.125、 6.25、 12.5、 25和100毫秒執(zhí) 行一次?？商娲?，算法可以響應(yīng)于事件的發(fā)生執(zhí)行。
示例混合動力系在多個運行范圍狀態(tài)中的一個下選擇性i艇行，這些運行范 圍狀態(tài)可利用包括發(fā)動機開啟狀態(tài)(ON)和發(fā)動機關(guān)閉狀態(tài)(OFF)之一的發(fā)動機 狀態(tài)來描述，還可以通過變速 態(tài)來描述，變速皿態(tài)包括多個固定檔位禾口 連續(xù)可變運行模式，均在下面的表l中示出。表l
描述發(fā)動機狀態(tài)'m器運行范圍狀態(tài)應(yīng)用的離合器
Ml一Eng一Off關(guān)EVT模式1Cl 70
Ml—EngOn開EVT模式1Cl 70
Gl開固定傳動比1C170 C475
G2開固定傳動比2C170 C2 62
M2一Eng一Off關(guān)EVT模式2C2 62
M2一Eng—On開EVT模式2C2 62
G3開固定傳動比3C2 62 C4 75
G4開固定傳動比4C2 62 C3 73
每一，器運行范圍狀態(tài)(operating range state)在表中表示，并示出了離 合器C170、 C2 62、 C3 73、 C4 75中的哪幾個被應(yīng)用于各個運行范圍狀態(tài)。第 —連續(xù)可變模式，即EVT模式1或M1僅在為了 "停止(ground)"第三行星齒 輪組28的外齒輪構(gòu)件時通過應(yīng)用離合器Cl 70 擇。發(fā)動機狀態(tài)可以是 ON('M1—Eng一On')或OFF('M1—Eng—OfT)中的一種。第二連續(xù)可變模式即EVT 模式2或M2 ilii僅應(yīng)用離合器C2 62 tt擇以將軸60連接到第三行星齒輪組 28的行星架。發(fā)動機狀態(tài)可以是ON('M2一Eng一On')或OFF('M2—Eng一OflP)中的 一種。為了敘述的需要，當發(fā)動機狀態(tài)為OEF時，發(fā)動機輸入織為0轉(zhuǎn)每分 QIPM),即發(fā)動機曲軸不旋轉(zhuǎn)。固定檔位運行提供變速器10的輸入一輸出速度 即N/No的固定比值運行。第一固定檔位運行(Gl)il31^Z用離合器Cl 70和C475 ，擇。第二固定檔位運行(G2)]D1應(yīng)用離合器Cl 70和C2 62 5fe^擇。第三固 定檔位運行(G3)艦應(yīng)用離合器C2 62和C4 75棘擇。第四固定檔位運行(G4) M應(yīng)用離合器C2 62和C3 73 ，擇。由于行星齒輪組24、 26和28的傳動比 降低，固定檔位增加，隨之輸入一輸出速度的固定比值也增加。第一電機56和 第二電機72的旋轉(zhuǎn)速度分別為NU和NB，其 于由離合器限定的機構(gòu)的內(nèi)部 旋轉(zhuǎn)，并與輸入軸12處測量的輸AiM成比例。
響應(yīng)于通過加，板113和制動踏板112進行的駕駛員輸入，這些輸入均由 用戶界面13捕捉到，HCP5和一或多個其它控制模塊確定出控制包括發(fā)動機14、 第一電機56和第二電機72在內(nèi)的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置的轉(zhuǎn)矩指令來滿足駕駛員在輸
ii出構(gòu)件64處的轉(zhuǎn)矩請求，該轉(zhuǎn)矩指令被傳輸給傳動系90?；趤碜杂脩艚缑?13和包括ESD74的混合動力系的輸入信號，如下文所述，HCP5分別確定出駕 駛員轉(zhuǎn)矩請求、從變速器10到傳動系90的指令輸出轉(zhuǎn)矩、來自發(fā)動機14的輸 入車轉(zhuǎn)巨、變速器10的轉(zhuǎn)矩傳輸離合器C170、 C2 62、 C3 73、 C4 75用的離合器 轉(zhuǎn)矩，以及第一電機56和第二電機72用的電動機轉(zhuǎn)矩。
最終 加速度被其它因素影響，包括例如道路負載、道路坡度和車輛質(zhì) 量?；诨旌蟿恿ο档亩喾N運行特性為M器10確定出運行范圍狀態(tài)。這包括 駕駛員轉(zhuǎn)矩請求，其如前所述M加3IF射及113和制動踏板112傳輸給用戶界 面13。運行范圍狀態(tài)可以基于混合動力系轉(zhuǎn)矩需求預(yù)測，該需求由指令產(chǎn)生以 在電能產(chǎn)生模式或轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生模式下運行第一電機56和第二電機72。運行范圍狀 態(tài)可通過最優(yōu)化算法或程序確定得出，該最優(yōu)化算法或程序基于駕駛員對于功 率、電池充電狀態(tài)、發(fā)動機14和第一及第二電機56、 72的能量效率的要求確 定最優(yōu)化系統(tǒng)效率?？刂葡到y(tǒng)基于執(zhí)行的最優(yōu)化禾辨的結(jié)果管理來自發(fā)動機14、 第一電機56和第二電機72的轉(zhuǎn)矩輸入，并且系統(tǒng)效率由此被最優(yōu)化以管理燃 油經(jīng)濟性和電池充電。此外，可以基于部件或系統(tǒng)的錯誤確定運行。HCP5監(jiān)控 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置，并響應(yīng)于輸出構(gòu)件64處需要的輸出轉(zhuǎn)矩來確定所需的變速器10 的功率輸出，以滿足駕駛員的轉(zhuǎn)矩請求。從上文可以顯見的是，ESD74和第一 電機56、第二電機72可操作地電耦合以實現(xiàn)其間的功率流。此外，發(fā)動機14、 第一電機56、第二電機72和電動-機械變速器10被機械地可操作地連接以在其 間傳輸功率，從而為輸出構(gòu)件64產(chǎn)生功率流。
圖3詳細描述了在具有多個轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置的動力系系統(tǒng)中用于控制和管理 轉(zhuǎn)矩和功率流的系統(tǒng)，其以可執(zhí)行算法和校準的形式存在于前述控制模塊中， 所述動力系系統(tǒng)已參考圖1和2中的混合動力系系,行了描述?？刂葡到y(tǒng)結(jié) 構(gòu)可被用于具有多個轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置的任何動力系系統(tǒng)，包括，例如具有單個電 機的混合動力系系統(tǒng)，具有多個電機的混合動力系系統(tǒng)，以及非混合動力系系 統(tǒng)。
圖3的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述了M控制模塊的相離號流。在運行中，通過 監(jiān)測駕駛員向加速踏板113和制動踏板112的輸入來確定駕駛員轉(zhuǎn)矩請求 ('To一req')。監(jiān)測發(fā)動機14和變速器10的運行以確定輸AiI度('Ni，)禾口輸出 速度('No')。策0m化控制方案('策略控制')310基于輸出速度和駕駛員,請求確定優(yōu)選的輸入速度('Ni一Des')和變速器運行范圍狀態(tài)("混合動力范圍 狀態(tài)Des')，并且基于混合動力系的其他運行參數(shù)進行優(yōu)化，該其他運行參數(shù)包 括電池功率極限和發(fā)動機14、變速器10以及第一及第二電機56和72的響應(yīng)極 限。策略優(yōu)化控制方案(scheme) 310 地在每100 ms循環(huán)周期和每25 ms 循環(huán)周期內(nèi)由HCP5執(zhí)行。
5SI執(zhí)行和發(fā)動機啟動/停止控制方案('變速執(zhí)行和發(fā)動機啟動/停止')320 利用策略優(yōu)化控制方案310的輸出來指令變速器運行中的變化(' 器指令')， 包括改變運行范圍狀態(tài)。如果優(yōu)選的運行范圍狀態(tài)不同于當前的運行范圍狀態(tài)， 那么通過下達改變離合器C1 70 ， C2 62， C3 73和C4 75中的一個或多個的應(yīng) 用情況的指令及其他變速器指令，來執(zhí)行運行范圍狀態(tài)的變化。可以確定當前 運行范圍狀態(tài)('目前混合動力狀態(tài)')和輸入速度曲線('Ni—Prof)。輸A3I度 曲線是對將要發(fā)生的輸入速度的預(yù)測并且優(yōu)選地包含標量參數(shù)值，該標量參數(shù) 值是即將來臨的循環(huán)周期的目標輸入速度。發(fā)動機運行指令和轉(zhuǎn)矩請求基于變 速器的運行范圍狀態(tài)的轉(zhuǎn)變期間的輸入速度曲線。
戰(zhàn)術(shù)控制方案('戰(zhàn)術(shù)控制和運行')330在一個控制循環(huán)周期內(nèi)被反復(fù)執(zhí)行 以確定運行發(fā)動機的發(fā)動機指令('發(fā)動機指令')，包括基于輸出速度、輸A3！ 度以及駕駛員轉(zhuǎn)矩請求和變速器的當前運行范圍狀態(tài)而確定的從發(fā)動機14輸出 給變速器10的iM輸入轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機指令還包括發(fā)動機狀態(tài)，發(fā)動機狀態(tài)包括 全汽缸運行狀態(tài)和汽缸失活運行狀態(tài)中的一個，后者是指發(fā)動機的部分汽缸不 運行且不添加燃料，發(fā)動機狀態(tài)包括燃料供給狀態(tài)和燃料斷供狀態(tài)中的一個。
在TCM17中估算^離合器的離合器轉(zhuǎn)矩('Tcl')，包括當前應(yīng)用的離合 器和未應(yīng)用的離合器，在ECM23中確定與輸入構(gòu)件12相作用的當前發(fā)動機輸 入轉(zhuǎn)矩('Ti')。執(zhí)行輸出和電動機車轉(zhuǎn)巨確定方案('輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定')340 以確定來自于動力系的，輸出轉(zhuǎn)矩(To一cmd')，在此實施例中其包括控制第 一及第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩指令('Ta'和'Tb')。雌的輸出轉(zhuǎn)矩是基 于每個離合器的估算離合器轉(zhuǎn)矩、來自發(fā)動機14的當前輸入轉(zhuǎn)矩，當前運行范 圍狀態(tài)、輸A3I度、駕駛員轉(zhuǎn)矩請求以及輸A3I度曲線而確定的。通過TPIM19 控制第一及第二電機56和72來滿足基于伏選輸出轉(zhuǎn)矩的優(yōu)選電動機轉(zhuǎn)矩指令。 輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定方案340包括算法代碼，其通常在6.25ms和12,5ms的循 環(huán)周期內(nèi)被執(zhí)行以確定優(yōu)選的電動機轉(zhuǎn)矩指令?？刂苹旌蟿恿ο狄詫⑤敵鲕嚱y(tǒng)傳輸?shù)捷敵鰳?gòu)件64，并由該處傳輸?shù)絺鲃酉?br> 90以產(chǎn)生車輪93處的牽引轉(zhuǎn)矩，從而響應(yīng)于當駕駛員選擇 器檔位選擇器 114的某個位置而命令 向前行駛時給加速!@板113的輸入，向前 車輛。 4她地，向前推進 時，只要輸出轉(zhuǎn)矩足夠克服車輛上的外部負載，例如由 于道路坡度、空氣動力負載及其他負載產(chǎn)生的夕卜部負載，就會導(dǎo)致車輛向前加 速。
運行時，監(jiān)測駕駛員對加速踏板113和制動踏板112的輸入以確定駕駛員 ,請求。確定輸出構(gòu)件64和輸入構(gòu)件12的當前速度，即No和Ni。確定變 速器10的當前運行范圍狀態(tài)和當前發(fā)動機狀態(tài)。確定電能存儲裝置74的最大 和最小電功率限制。
混合的制動轉(zhuǎn)矩包括車輪93處產(chǎn)生的摩擦制動轉(zhuǎn)矩和輸出構(gòu)件64處產(chǎn)生 的輸出轉(zhuǎn)矩的結(jié)合，輸出構(gòu)件64和傳動系90作用來響應(yīng)于駕駛員對制動踏板 112的輸入而減緩車速。
BiCM22指令雜93上的摩擦制動器來施加制動力，并響應(yīng)于駕駛員對制 動踏板112和加速踏板113的)^入而產(chǎn)生使 器10改變與傳動系90作用 的輸出轉(zhuǎn)矩的指令。4繼地，只要所施加的制動力和負輸出轉(zhuǎn)艦夠克服車輪 93處的車輛動能，就可以使 減速和停止。負輸出轉(zhuǎn)矩與傳動系90作用，因 此傳輸轉(zhuǎn)矩到機電 器10和發(fā)動機14。經(jīng)機電變速器10作用的負輸出, 可被傳輸?shù)降谝患暗诙姍C56和72以產(chǎn)生存儲在ESD 74中的電能。
施加于加i!F斜及113禾卩制動踏板112的駕駛員輸入與轉(zhuǎn)矩干預(yù)控制包括可 單獨確定的駕駛員轉(zhuǎn)矩請求輸入，該駕駛員轉(zhuǎn)矩請求輸入包括即時加速輸出轉(zhuǎn) 矩請求('輸出轉(zhuǎn)矩請求加速Immed')、預(yù)測加速輸出轉(zhuǎn)矩請求('輸出轉(zhuǎn)矩請求 力口速Prdtd')、即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求('輸出車魏請求制動Immed')、預(yù)測制動 輸出車魏請求('輸出轉(zhuǎn)矩請求制動Prdtd')和辯由轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型('轉(zhuǎn)由轉(zhuǎn)矩響 應(yīng)Type')。正如這里使用的，當駕駛員選擇 器檔位選擇器114的某個， 以命令車輛向前方運行時，術(shù)語'加速'是指^^i也使得在當前輸鵬基礎(chǔ)上進 一步提高速度的用于向前推進的駕駛員請求，當命令車輛向相反方向運行時， 術(shù)語'加速'尉旨類似的反向概的響應(yīng)。術(shù)語"鵬"和"制動"尉旨雌地導(dǎo)致在 當前 速度基礎(chǔ)上減小車輛速度的駕駛員請求。即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求、預(yù) 測加速輸出轉(zhuǎn)矩請求、即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求、預(yù)測制動輸出車魏請求以及車
14軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)鄉(xiāng)是制蟲輸入到控制系統(tǒng)的。
、艮附加速輸出轉(zhuǎn)矩請求包含基于駕駛員給加^^板113的輸A^n轉(zhuǎn)矩干預(yù) 控制確定的即時轉(zhuǎn)矩請求。控制系統(tǒng)響應(yīng)于導(dǎo)致，正加速的即時加速輸出轉(zhuǎn)
矩請求而控制來自于混合動力系系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩。即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求包含
基于駕駛員^慟踏板m的輸入和l轉(zhuǎn)巨干預(yù)控制的即時制動請求?？刂葡到y(tǒng) 響應(yīng)于導(dǎo)致車輛減速柳卩時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求而控制來自混合動力系系統(tǒng)的輸 出轉(zhuǎn)矩。由對來自混合動力系系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩的控制實現(xiàn)的車輛減速，與由車 輛制動系統(tǒng)(未示出)實現(xiàn)的車輛減速結(jié)合，來將車輛減速以實現(xiàn)駕駛員制動 請求。
即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求基于當前發(fā)生的駕駛員給加i!i^板113的輸入來確 定，并且包含在輸出構(gòu)件64處產(chǎn)生即時輸出轉(zhuǎn)矩以 地加速車輛的請求。轉(zhuǎn) 矩干預(yù)控制可以基于動力系控制之外的影響車輛運行的事件來修改即時加速輸 出轉(zhuǎn)矩請求。這樣的事件包括在動力系控制中用于防抱死制動的車輛水平中斷、 牽弓l力控制和車輛穩(wěn)定性控制，其可被用于修改即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求。
預(yù)測加速輸出轉(zhuǎn)矩請求基于駕駛員給加3im板113的輸入來確定，并且包 含輸出構(gòu)件64處的最佳或 輸出轉(zhuǎn)矩。預(yù)測加速輸出轉(zhuǎn)矩請求優(yōu)^i也等于正 常運行狀況期間的即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求，例如當沒有指令轉(zhuǎn)矩干預(yù)控制時。 當轉(zhuǎn)矩干預(yù)，例如防抱死制動、牽弓l力控制或車輛穩(wěn)定性中的任何一個，被指 令時，預(yù)須咖速輸出轉(zhuǎn)矩請求可以保持 輸出糊，而即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請 求響應(yīng)于與轉(zhuǎn)矩干預(yù)相關(guān)的輸出轉(zhuǎn)矩指令而被減小。
即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求和預(yù)測制動輸出轉(zhuǎn)矩請求都是混合的制動轉(zhuǎn)矩請 求?；旌系闹苿愚D(zhuǎn)矩包括車輪93處產(chǎn)生的摩擦制動轉(zhuǎn)矩和與傳動系90作用的 輸出構(gòu)件64處為響應(yīng)于駕駛員^飾慟踏板112的輸入來使^^減速而產(chǎn)生的輸 出轉(zhuǎn)矩的結(jié)合。
即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求基于當前發(fā)生的駕駛員^^慟踏板112的輸入來確 定，并且其包括在輸出構(gòu)件64處產(chǎn)生的即時輸出轉(zhuǎn)矩，來同傳動系90 —起產(chǎn) 生反作用轉(zhuǎn)矩，該反作用轉(zhuǎn)矩 地使車輛減速。即時制動轉(zhuǎn)矩請求基于駕駛 員^^慟踏板112的輸入以及控制摩擦制動來產(chǎn)生摩擦制動車統(tǒng)的控制信號來 確定。
預(yù)觀,動輸出轉(zhuǎn)矩請求包含響應(yīng)于駕駛員給制動踏板112的輸入在輸出構(gòu)件64處的最優(yōu)或優(yōu)選的制動輸出轉(zhuǎn)矩，其受限于輸出構(gòu)件64處產(chǎn)生的許可的 最大制動輸出轉(zhuǎn)矩而不管駕駛員給制動踏板112的輸入有多大。在一個實施例 中，輸出構(gòu)件64處產(chǎn)生的最大制動輸出轉(zhuǎn)矩被限制為-0.2g。小管駕駛員鄉(xiāng)賴慟 踏板112的輸入有多大，當 速度接近零時，預(yù)測制動輸出轉(zhuǎn)矩請求可以逐 漸減小到零。正如所期望的，可存在預(yù)觀糊動輸出轉(zhuǎn)矩請求被設(shè)為零的運行狀 況，例如將駕駛員給變速器檔位選擇器114的設(shè)置設(shè)定為倒檔時，以及將M 箱(未示出)設(shè)定為四輪驅(qū)動低檔時。預(yù)測制動輸出轉(zhuǎn)矩請求被設(shè)為零的運行 狀況，是混合制動由于 運行因素而不優(yōu)選的運行狀況。
辯醉魏響應(yīng)類型包含ilil第一及第二電機56和72對輸出轉(zhuǎn)矩響應(yīng)進行 整形和速度限制的輸入狀態(tài)。車軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型的輸入狀態(tài)可以是激活狀態(tài)或 非激活狀態(tài)。當指令的車軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型是激活狀態(tài)時，輸出$魏指令為即時 輸出轉(zhuǎn)矩。，^i^種響應(yīng)類型的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)要盡可能地決。
預(yù)測加速輸出轉(zhuǎn)矩請求和預(yù)測制動輸出轉(zhuǎn)矩請求被輸入到策略優(yōu)化控制方 案('策略控制')310。策Bm化控制方案310確定變速器10的期望運行范圍狀 態(tài)('混合動力范圍狀態(tài)Des，)和發(fā)動機14對 器10的期望輸AiI度('Ni Des')，其構(gòu)成了對變速執(zhí)行和發(fā)動機運行狀態(tài)控制方案('變速執(zhí)行和發(fā)動機啟 動/停止，)320的輸入。
與 器10的輸入構(gòu)件相作用的發(fā)動機14的輸入轉(zhuǎn)矩的改變，可以通過 使用電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)(未示出)來控制發(fā)動機節(jié)氣門的位置由此改變發(fā)動 機14吸入空氣的質(zhì)量來實現(xiàn)，包括打開發(fā)動機節(jié)氣門以提高發(fā)動機轉(zhuǎn)矩以及關(guān) 閉發(fā)動機節(jié)氣門以降低發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。來自發(fā)動機14的輸入轉(zhuǎn)矩的改變可以通過 調(diào)節(jié)火花點火時間來實現(xiàn)，包括在平均最佳轉(zhuǎn)矩火花點火時間的基礎(chǔ)上延遲火 花點火時間來降低發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機狀態(tài)可以在發(fā)動機關(guān)閉狀態(tài)和發(fā)動機幵 啟狀態(tài)之間改變來實現(xiàn)輸入轉(zhuǎn)矩的變化。發(fā)動機狀態(tài)可以在全汽缸運行狀態(tài)和 汽缸失活運行狀態(tài)之間變化，后者指部分的發(fā)動機汽缸是未加'燃料的?？赏ㄟ^ 選擇性地運行發(fā)動機14使之處于有燃料供給狀態(tài)和燃料切斷狀態(tài)之一來改 動機狀態(tài)，燃料切斷狀態(tài)中發(fā)動機旋轉(zhuǎn)但不被供給一燃料。通，擇性地使離合 器C170 ， C2 62， C3 73和C4 75工作或不工作，可以指令和實現(xiàn) 器10從 第一運行范圍狀態(tài)到第:iig行范圍狀態(tài)的變速。
即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求、預(yù)測加速輸出,請求、即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求、
16預(yù)觀唰動輸出轉(zhuǎn)矩請求以及車軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型輸入到戰(zhàn)術(shù)控制和運行方案330 以確定發(fā)動機指令，包含對發(fā)動機14的4，輸入轉(zhuǎn)矩。
戰(zhàn)術(shù)控制和運行方案330可分為兩部分。這包括確定期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩， 和因此在發(fā)動機14和第一及第二電機56和72之間的功率分攤，以及控制發(fā)動 機狀態(tài)和發(fā)動機14的運行以達到期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機狀態(tài)包括全汽缸狀 態(tài)和汽缸失活狀態(tài)，以及當前運行范圍狀態(tài)和當前發(fā)動機速度下的有燃料供給 狀態(tài)和MiI燃料切斷狀態(tài)。戰(zhàn)術(shù)控制和運行方案330監(jiān)測預(yù)測加速輸出車轉(zhuǎn)巨請 求和預(yù)測制動輸出轉(zhuǎn)矩請求以確定預(yù)測輸入轉(zhuǎn)矩請求。使用即時加速輸出轉(zhuǎn)矩 請求和即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求來控制發(fā)動豐腿傲負縱行點以響應(yīng)于駕駛員給 加速踏板113和制動踏板112的輸入，例如確定包含給發(fā)動機14的 輸入轉(zhuǎn) 矩的發(fā)動機指令。優(yōu)選地，僅當?shù)谝患暗诙姍C56和72不能達到駕駛員辦巨 請求時，才會出現(xiàn)給發(fā)動機14的j腿輸入轉(zhuǎn)鄰的快速變化。
即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求、即時審慟輸出轉(zhuǎn)矩請求、以及車軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型 輸入到電動機轉(zhuǎn)矩控制方案('輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定')340。運行電動機轉(zhuǎn)矩 控制方案340以確定一個循環(huán)周期的#^迭代期間內(nèi)的電動機轉(zhuǎn)矩指令，循環(huán) 周期ifei&為6.25ms。
來自發(fā)動機14的當繊入轉(zhuǎn)矩(Ti，)和估計離合器轉(zhuǎn)矩('Tcl，)被輸入 到電動機轉(zhuǎn)矩控制方案340。群由轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，信號確定傳輸?shù)捷敵鰳?gòu)件64并 隨后輸出到傳動系90的輸出傲巨指令的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)特性。
電動機轉(zhuǎn)矩控制方案340控帝!]第一麟二電機56和72的電動機車魏指令， 以將凈指令輸出車轉(zhuǎn)巨傳輸?shù)阶兯倨?0的輸出構(gòu)件64，該凈指令輸出轉(zhuǎn)矩滿足駕 駛員轉(zhuǎn)矩請求?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)控制混合動力系內(nèi)的功率致動器間的功率流。混 合動力系使用兩個或更多個功率致動器以提供輸出功率給輸出構(gòu)件?？刂乒β?致動器間的功率流包括控制來自發(fā)動機14的輸AiI度H、來自發(fā)動機的輸入功 率T!以及第一及第二電機56和72的電動機車統(tǒng)TA、 TB。雖然在這里描述的以 上示例性實施例中，混合動力系使用控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來控制功率致動器間的功率 流，功率致動器包括發(fā)動機14、 ESD74和第一及第二電機56和72，但在替代 的實施例中，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以控制其他類型的功率致動器間的功率流?？梢?4頓的示例性功率致動器包括燃料電池、超電容器和、艦驅(qū)動器。
控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使用電功率限制來管理示例的動力系系統(tǒng)內(nèi)的鬼功率。這包括監(jiān)控ESD 74的電壓('VBAr')和功率('Pbat')?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)使用的管理動 力系系統(tǒng)內(nèi)的電功率的方法包括確定預(yù)測電功率極限、長期電功率極限、短期 電功率極限以及基于電壓的電功率極限。該方法進一步包括使用預(yù)測電功率極 限來確定來自發(fā)動機14的 輸入速度、來自發(fā)動機14的，輸入轉(zhuǎn)矩、優(yōu) 選發(fā)動機狀態(tài)以及^3I器10的 運行范圍狀態(tài)。該方法進一步包括基于長期 電功率極限和短期電功率極限來確定用以約束來自發(fā)動機]4的輸入轉(zhuǎn)矩的輸入 轉(zhuǎn)矩約束和約束給輸出構(gòu)件64的輸出轉(zhuǎn)矩To的輸出轉(zhuǎn)矩約束。通過約束輸出 傲巨To，包含第一及第二電機56和72各自的電動機轉(zhuǎn)矩Ta和TB的總電動機 車^gTM也被基于這組輸出轉(zhuǎn)矩約束和來自發(fā)動機14的輸入^ET!而被約束。 在替代的實施例中，作為對這組輸出轉(zhuǎn)矩約束的補充或替代，還可基于長期電 功率極限和短期電功率極限來確定一組總電動機轉(zhuǎn)矩約束。該方法進一步包括 根據(jù)基于電壓的電功率極限來確定輸出轉(zhuǎn)矩約束。
預(yù)測電功率極限包含與ESD 74的皿性能水平相關(guān)的伏選電池輸出水平， 即，1繼預(yù)測電功率極限規(guī)定了ESD74的期望運行范圍。預(yù)測電功率極限包含 從最小預(yù)測電功率極限('Pbat 到最大預(yù)測電功率極限
('PbAT maxprdto，) 范圍內(nèi)的一系列電池輸出功率等級。預(yù)測電功率極限可包含 比長期電功率極限和短期電功率極限更受約束的范圍內(nèi)的一系列電池輸出功率 等級。
長期電功率極限包含與ESD 74在維持其長期耐用性的情況下運行相關(guān)的 電池輸出功率等級。ESD 74在長期電功率極P艮之外長時間的運行會縮短ESD 74 的運行壽命。 一個實施例中，在穩(wěn)態(tài)運行期間，即在與瞬態(tài)運行無關(guān)的運行期 間，將ESD74維持在長期電功率極限之內(nèi)。示例的瞬態(tài)運行包括輕點和輕放力口 il^板113，這種情況需要瞬態(tài)加速運行。維持ESD74在長期電功率極限之內(nèi) 允許ESD 74提供例如傳輸不會使ESD 74的運行壽，化的最高功率等級的功 能。長期電功率極限包含由最小長期電功率極限('Pbat一mnjt')到最大長期電 功率極限('Pb^max一lt')的一系列電池輸出功率等級。長期電功率極限可包含 比短期電功率極限更受約束的范圍內(nèi)的一系列電池輸出功率等級。
短期電功率極限包含與不會顯著影響短期電池耐用性的電池運行相關(guān)的 ESD 74輸出功率等級。短期電功率極限之外的ESD 74運行會縮短ESD 74的運 行壽命。在短期電功率極限之內(nèi)但在長期電功率極限之外短時間運行ESD74,
18可最低限度i鵬短ESD74的運行壽命，但是不會導(dǎo)致ESD74的運行性能的大 幅度退化。在一個實施例中，在瞬態(tài)運行期間將ESD74維持在短期電功率極限 之內(nèi)。短期電功率極限包含由最小短期電功率極限('Pbat一min一st')到最大短期
電功率極限('Pbat max st )的-一系列電池輸出功率等級。
基于電壓的電功率極限包含由最小的基于電壓的電功率極限('Pbat_min—vb') 到最大的基于電壓的電功率極限('Pbalmax一vb')且基于期望的ESD 74運行電 壓的一系列電池輸出功率。最小的基于電壓的電功率極限Pbalmn一vb是達到最
大電壓VBAr—ma^base之前ESD74輸出的電池輸出功率的最小量。最大的基于電 壓的電功率極限pbalmax—vb是達到最小電壓VBAf—minj3ase之前來自ESD 74的電 池輸出功率的估計量。最小電壓Vbar_min—base是不會顯著影響短期電池耐用性的
運行電池的最小容許電壓。當ESD 74的電壓水刑氏于最小電壓Vbat_mn—base時 從ESD 74輸出功率會導(dǎo)致ESD 74的運行壽，化。
戰(zhàn)術(shù)控制方案330基于短期電功率極限和長期電功率極限來確定一組戰(zhàn)術(shù) 控制電功率約束。特別地，當ESD74的電池輸出功率在，的戰(zhàn)術(shù)控制電池輸 出功率運行范圍內(nèi)時，其中優(yōu)選的戰(zhàn)術(shù)控制電池輸出運行范圍基于短期電功率 極限來定義，戰(zhàn)術(shù)控制方案330為長期電功率極限設(shè)定戰(zhàn)術(shù)控制電功率約束。 當電池輸出功率在優(yōu)選的戰(zhàn)術(shù)控制電池輸出功率運行范圍之外時，戰(zhàn)術(shù)控制方 案330使用基于電池輸出功率和短期電功率極限的反饋控制來修改戰(zhàn)術(shù)控制電
功率約束，將電池輸出功率PBAr控審贓優(yōu)選的戰(zhàn)術(shù)控制電池輸出功率運行范圍之內(nèi)。
4頓這一組戰(zhàn)術(shù)控制電功率約束來確定戰(zhàn)術(shù)控制方案330的一組輸入轉(zhuǎn)矩 約束。當由優(yōu)化函數(shù)確定的itt輸入轉(zhuǎn)矩在這組輸入轉(zhuǎn)矩約束之內(nèi)時，戰(zhàn)術(shù)控 制方案330向發(fā)動機14請求4腿輸入轉(zhuǎn)矩，發(fā)動機14將輸入車轉(zhuǎn)巨T!控制至l胱 選的輸入車統(tǒng)，例如通過調(diào)整發(fā)動機的燃料供給和/或調(diào)微動機節(jié)氣門的位置。 當優(yōu)選的輸入轉(zhuǎn)矩在這組輸入轉(zhuǎn)矩約束之外時，戰(zhàn)術(shù)控制方案向發(fā)動機14請求 被違反的輸入轉(zhuǎn)矩約束，發(fā)動機14調(diào)節(jié)燃燒時機以將輸入辦巨控制 入轉(zhuǎn)矩 約束之內(nèi)。
圖4詳細描述了輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定方案340 i!31第一及第二電機56和 72控制和管理輸出轉(zhuǎn)矩的信號流，參照圖1和2中的混合動力系系統(tǒng)和圖3的 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及包括最大和最小可用電池功率極限('PbatMin/Max')來描述。輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定方案340控制第一及第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩指 令以向變速器10的輸出構(gòu)件64傳輸凈輸出轉(zhuǎn)矩， 器10根據(jù)約束和整形與 傳動系90作用以達到駕駛員轉(zhuǎn)矩請求。輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定方案340 地 包括通常在6.25ms和12.5ms循環(huán)周期內(nèi)執(zhí)行以確定用于控制本實施例中的第一 及第二電機56和72的優(yōu)選電動機轉(zhuǎn)矩指令('Ta'， 'Tb')的算法代碼和預(yù)先確 定的校驗代石馬。
輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定方案340確定和使用多^m入來確定輸出轉(zhuǎn)矩的約
束，由此確定輸出轉(zhuǎn)矩指令('To—cmd')。可以基于輸出轉(zhuǎn)矩指令來確定第一及 第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩指令('Ta'， 'Tb')。輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定方 案340的輸入包括駕駛員輸入、動力系系統(tǒng)輸AI啲束以及自主控制輸入。
駕駛員輸入包括即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求('輸出轉(zhuǎn)矩請求加速Immed')和即 時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求('輸出轉(zhuǎn)矩請求制動Immed')。
自主控制輸入包括用于實現(xiàn)傳動系90 (412)的主動阻尼(active damping)、 用于實現(xiàn)發(fā)動機脈沖取消(408)以及用于實現(xiàn)基于輸入和輸出速度的閉環(huán)校正 (410)的轉(zhuǎn)矩補償。用于實現(xiàn)傳動系90的主動阻尼的第一及第二電機56和72 的車轉(zhuǎn)巨補償可被確定('TaAD'， 'TbAD')成，例如用于管理和實現(xiàn)傳動系的沖 擊調(diào)整，同時它們也是主動阻尼算法('AD') (412)的輸出。用于實現(xiàn)發(fā)動機 脈沖取消('TaPC'， 'TbPC')的轉(zhuǎn)矩補償在發(fā)動機開啟狀態(tài)('ON')與發(fā)動機 關(guān)閉狀態(tài)('OFF')轉(zhuǎn)換期間的發(fā)動機開啟和關(guān)閉過程中被確定，用以消除發(fā)動 機轉(zhuǎn)矩干擾，同時它們也是脈沖取消算法('PC') (408)的輸出D用于實現(xiàn)閉 環(huán)校正轉(zhuǎn)矩的第一及第二電機56和72的轉(zhuǎn)矩補償通過監(jiān)測給變速器10的輸入 速度和離合器C170、 C2 62、 C3 73和C4 75的離合器滑動速度來確定。當運行 于模式運行范圍狀態(tài)之一時，可以基于來自傳感器ll的輸AiI度CM')和輸 Ait度曲線('Ni一Prof)之差來確定第一及第二電機56和72的閉環(huán)校正轉(zhuǎn)矩補 償('TaCL'， 'TbCL')。當運行于空檔時，閉環(huán)校正是基于來自傳感器11的輸 Ail度('Ni')和輸入速度曲線('Ni一Prof)之差，以及離合器滑動速度和目標 離合器滑動3M之差，例如目標離合器C1 70的離合器滑動速度曲線。閉環(huán)校 正轉(zhuǎn)矩補償是閉環(huán)控制算法('CL，) (410)的輸出。離合器轉(zhuǎn)矩(Td')，包含 所應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩傳輸離合器的離合器反作用轉(zhuǎn)矩范圍以及未應(yīng)用的離合器的未處 理的離合器滑動速度和離合器滑動加速度，在特定運行范圍狀態(tài)下，對于任何當前應(yīng)用的糊—鎖定的離合器，均可以確定離合器轉(zhuǎn)矩('Td')。用于實現(xiàn)傳動
系90的主動阻尼的閉環(huán)電動機車魏補償和電動機轉(zhuǎn)矩彬嘗被輸入到低通濾波器 以確定第一及第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩校正('TALPF和TBLPF)(405)。 電池功率控制函數(shù)('電池功率控制')466監(jiān)測電池功率輸入以確定包含最 大電動機,控制電功率約束('Pbalmax一mt')和最小電動機轉(zhuǎn)矩控制電功率約 束('Pbat—,一Mr')的電功率約束，其輸入到優(yōu)化算法440以確定最小和最大原 始輸出轉(zhuǎn)矩約束('ToMinRaw', 'ToMaxRaw')。對電池功率控制函數(shù)466的
輸入包括電池電壓('Vmt')、電池功率('Pb虹')、最大電壓VBAr_max_base、最
小電壓VBAr m1n base、 最大長期電功率極限('Pmtmaxu')、最小長期電功率極 限('Pbat薩lt， )、最大短期電功率極限('Pbat max st )及最小短期電功率極限 ('Pbat一min—st')
其他系統(tǒng)輸入包括運行范圍狀態(tài)('混合動力范圍狀態(tài)')以及多個系統(tǒng)輸入 和約束('系統(tǒng)輸入和約束')。系統(tǒng)輸入可包括動力系系統(tǒng)和運行范圍狀態(tài)所特
定的標量參數(shù)，并且與輸入構(gòu)件12、輸出構(gòu)件64以及離合器的速度和加速度相 關(guān)。在本實施例中，其他系統(tǒng)輸入涉及系統(tǒng)慣性、阻尼、以及電肖^/機械能轉(zhuǎn)換 效率。約束包括來自轉(zhuǎn)矩機器即第一及第二電機56和72的最大和最小電動機 轉(zhuǎn)矩輸出('TaMin/Max'， 'Tb Min/Max')，以及所用離合器的最大和最小離合 器反作用轉(zhuǎn)矩。其他系統(tǒng)輸入包括輸入轉(zhuǎn)矩、離合器滑動速度和其他相關(guān)狀態(tài)。 包括輸入加速度曲線('Nidot一Prof)和離合器滑動加速度曲線('離合器滑 動加速Prof)的輸入，與系統(tǒng)輸入、運行范圍狀態(tài)以及用于第--及第二電機56 和72的電動機身規(guī)校正('lALPF'， 'TbLPF)， 一起被輸入到預(yù)優(yōu)化算法(415)。 輸入加速度曲線是對即將來臨的輸入加速度的估計，其i^地包含針對即將來 臨的循環(huán)周期的目標輸入加速度。離合器滑動加速度曲線是對一個或多個未應(yīng) 用的離合器的即將來臨的離合器加速度的估計，其 地包含針對即將來臨的 循環(huán)周期的目標離合器滑動加速度?？梢杂嬎惝斍斑\行范圍狀態(tài)下的優(yōu)化輸入 ('Opt輸入')，其可包括電動機轉(zhuǎn)矩值、離合器轉(zhuǎn)矩值和輸出,值，并可以將 優(yōu)化輸入用于優(yōu)化算法以確定最大和最小原始輸出轉(zhuǎn)矩約束(440)和確定第一 及第二電機56和72之間的開環(huán)轉(zhuǎn)矩指令的im分配(440')。分析優(yōu)化輸入、 最大和最小電池功率極限、系統(tǒng)輸入和當前運行范圍狀態(tài)來確定優(yōu)選的或最優(yōu) 的輸出轉(zhuǎn)矩(ToOpt')以及最小和最大原始輸出功率約束(ToMinRaw'， ToMax Raw') (440).其可被整形及過濾(420)。優(yōu)選的輸出轉(zhuǎn)矩('ToOpt，)包 含在駕駛員轉(zhuǎn)矩請求下使電池功率最小化的輸出轉(zhuǎn)矩。即時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求 和即時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求中的每個均被整型和過濾并受限于最小和最大輸出轉(zhuǎn) 矩約束('ToMinFilt'， 'ToMaxFilt')來確定最小和最大過濾輸出轉(zhuǎn)矩請求約束 ('To MinReq Filtd，， ToMaxReqFiltd，)?？梢曰谧钚『妥畲筮^濾輸出轉(zhuǎn)矩請 求約束(425)來確定被約束的加速輸出轉(zhuǎn)矩請求(To Req Accel Cnstmd')和 被約束的制動輸出轉(zhuǎn)矩請求('ToReqBrakeCnstmd')。
此外，變速器10的再生制動能力('OptRegenCapacity')包含變速器10與 傳動系轉(zhuǎn)矩相作用的能力，并且在考慮電池功率極限的情況下，可基于包括來 自轉(zhuǎn)矩機器的最大和最小電動機轉(zhuǎn)矩輸出和所應(yīng)用的離合器的最大和最小反作 用轉(zhuǎn)矩的約束來確定該再生制動能力。再生制動能力設(shè)定了即時制動輸出轉(zhuǎn)矩 請求的最大值?；诒患s束柳瞇輸出轉(zhuǎn)矩請求和4繼的輸出車魏之差來確定 再生制動能力。被約束的加速輸出$統(tǒng)請求被整形和過濾，并與被約束的制動 輸出轉(zhuǎn)矩請求結(jié)合來確定凈輸出轉(zhuǎn)矩指令。比較凈輸出轉(zhuǎn)矩指令與最小和最大 請求過濾輸出轉(zhuǎn)矩以確定輸出轉(zhuǎn)矩指令('To—cmd') (430)。當凈輸出轉(zhuǎn)矩指令 位于最大和最小請求過濾輸出轉(zhuǎn)矩之間時，輸出轉(zhuǎn)矩指令被設(shè)定為凈輸出轉(zhuǎn)矩 指令。當凈輸出轉(zhuǎn)矩指令超過最大請求過濾輸出,時，輸出車統(tǒng)指令被設(shè)定 為最大請求過濾輸出轉(zhuǎn)矩。當凈輸出轉(zhuǎn)矩指令小于最小請求過濾輸出轉(zhuǎn)矩時， 輸出轉(zhuǎn)矩指令被設(shè)定為最小請求過濾輸出轉(zhuǎn)矩
動力系運行被監(jiān)測且與輸出轉(zhuǎn)矩指令結(jié)合來確定第一及第二電機56和72 之間的開環(huán)轉(zhuǎn)矩指令的優(yōu)選分配，該 分配滿足反作用離合器轉(zhuǎn)矩能力CTA Opt'和TBOpt'),并且提供與，的電池功率('PbatOpt') (440')相關(guān)的反饋。 減去第一鄉(xiāng)二電機56和72('TALPF和'TBLPF，)的電動機轉(zhuǎn)矩校正以確定開環(huán) 電動機轉(zhuǎn)矩指令('TaOL，和'TbOL，) (460)。
開環(huán)電動機轉(zhuǎn)矩指令與包括轉(zhuǎn)矩凈M嘗的自主控制輸入結(jié)合來實現(xiàn)傳動系90 的主動阻尼(412)，實現(xiàn)發(fā)動機脈沖取消(408)，基于輸入和離合器滑動速度 實現(xiàn)閉環(huán)校正(410)，以及確定用于控制第一及第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn) 矩Ta和Tb (470)。前述的對輸出轉(zhuǎn)矩請求進行約束、整形和過濾以確定轉(zhuǎn)變?yōu)?第一及第二電機56和72的車統(tǒng)指令的輸出轉(zhuǎn)矩指令的步驟，優(yōu)選地為對輸入 起作用和使用算法代碼來計算轉(zhuǎn)矩指令的前反饋運行。這樣構(gòu)造成的系統(tǒng)運行基于動力系系統(tǒng)的當前運行和約束來確定輸出轉(zhuǎn)矩 約束?；隈{駛員纟飾慟踏板和加淑斜反的輸入來確定駕駛員車魏請求。駕駛 員轉(zhuǎn)矩請求可以被約束、整形和過濾以確定輸出轉(zhuǎn)矩指令，包括確定優(yōu)選的再 生制動能力?？梢曰诩s束和駕駛員轉(zhuǎn)矩請求來確定被約束的輸出轉(zhuǎn)矩指令。 通過指令轉(zhuǎn)矩機器的運行來執(zhí)行輸出轉(zhuǎn)矩指令。系統(tǒng)運行使響應(yīng)于駕駛員轉(zhuǎn)矩 請求且在系統(tǒng)約束之內(nèi)的動力系運行實現(xiàn)。系統(tǒng)運行會弓l起參考駕駛員駕駛性 能要求而被整形的輸出轉(zhuǎn)矩，其中駕駛員駕駛性能要求包括在再生制動運行期 間的平穩(wěn)運今亍。
優(yōu)化算法(440， 440')包含為確定動力系系統(tǒng)控制參數(shù)而執(zhí)行的算法，該 動力系系統(tǒng)控制參數(shù)響應(yīng)于使電池功率消耗最小化的駕駛員轉(zhuǎn)矩請求?；谙?統(tǒng)輸AI喲束、當前運行范圍狀態(tài)以及可用電池功率極限，優(yōu)化算法440包括 對機電混合動力系，例如以上描述的動力系，的當前運行狀況的監(jiān)測。對于候 選輸入轉(zhuǎn)矩，優(yōu)化算法440計算動力系系統(tǒng)輸出，繊出響應(yīng)于包含前述輸出 轉(zhuǎn)矩指令的系統(tǒng)輸入，并且在來自第一及第二電機56和72的最大和最小電動 機轉(zhuǎn)矩輸出之間、且在可用電池功率之內(nèi)，還在變速器10的當前運行范圍狀態(tài) 下來自所應(yīng)用離合器的離合器反作用轉(zhuǎn)矩的范圍之內(nèi)，并且考慮系統(tǒng)慣性、阻 尼、離合器滑距以及電齢機械能轉(zhuǎn)換效率?！絤t也，動力系系統(tǒng)輸出包括 的輸出轉(zhuǎn)矩(To Opt')、來自第一及第二電機56和72的可實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩輸出('Ta Opt，， 'TbOpt，)以及與該可實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩輸出相關(guān)的優(yōu)選的電池功率('PbatOpf )。
圖5所示為電池功率控制函數(shù)466的補充細節(jié)。電池功率控制函數(shù)466確 定電功率約束，其包括最小電動機轉(zhuǎn)矩控制電功率約束('PBALMiNjvrr')和最大 電動機轉(zhuǎn)矩控制電功率約束('Pbat一max,')。電池功率控制函數(shù)466包括電功 率提高限制函數(shù)('電功率提高限制函數(shù)')496、充電函數(shù)('過放電和過充電函 數(shù)')492以及電壓函數(shù)('過電壓和欠電壓函數(shù)')494。
圖6描述了電功率提高限制函數(shù)496 ('電功率提高限制函數(shù)')，圖7描述 了電功率提高限制函數(shù)496的電功率等級('功率')和作為逝去時間的函數(shù)的延 遲電功率提高信號('延遲提高許可')。
電功率提高限制函數(shù)496包括電功率提高激活確定函數(shù)510 ('電功率提高 ;敫活確定')。電功率提高i^活確定函數(shù)510輸入信號以確定動力系系統(tǒng)是否處于 期望允許電功率提高的狀態(tài)，例如在允許電功率提高也不會將來自能量存儲裝置的能量消耗到不期望的水平時。指示期望允許電功率提高的信號包括下述信
號，該信號指示ESD74的充電狀態(tài)大于閾值充電狀態(tài)、需要啟動汽缸失活發(fā)動
機狀態(tài)、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩大于發(fā)動機轉(zhuǎn)矩閾值，以及發(fā)動機啟動周期和發(fā)動機停止 周期之一正i^舌。
ESD74的充電狀態(tài)('充電狀態(tài)')由BPCM21監(jiān)測且由充電狀態(tài)比較函數(shù) ('充電狀態(tài)比較')506與閾值充電狀態(tài)進行比較。當充電狀態(tài)大于閾值充電狀 態(tài)時，充電狀態(tài)比較函數(shù)506輸出指示ESD 74的充電狀態(tài)大于閾值充電狀態(tài) ('充電狀態(tài)>閾值充電狀態(tài)')的布爾信號。發(fā)動機轉(zhuǎn)矩('發(fā)動機$統(tǒng)')被監(jiān)測 且使用比較函數(shù)('發(fā)動機轉(zhuǎn)矩比較O 508與發(fā)動機轉(zhuǎn)矩閾值('發(fā)動機轉(zhuǎn)矩最大 值')進行比較。發(fā)動機轉(zhuǎn)矩比較函數(shù)508基于發(fā)動機總巨小于發(fā)動機轉(zhuǎn)矩閾值 ('發(fā)動機轉(zhuǎn)矩<發(fā)動機$魏閾值')的滯后確定來產(chǎn)生信號。此外，戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化函數(shù) 330輸出請求汽缸失活('汽缸失活請求')的信號并且變速執(zhí)行和發(fā)動機啟動/ 停止控制系統(tǒng)320輸出指示發(fā)動機啟動周期和發(fā)動機停止周期之一為激活('發(fā) 動機啟動/停止激活')的信號。
當電力提高、]^活確定函數(shù)510接受到至少一個前述指示期望允許電功率提 高的信號時，提高i^舌確定函數(shù)將電功率提高信號('提高、ilr活')設(shè)定為指示電 功率提高為激活狀態(tài)。當電力提高激活確定函數(shù)510沒有接受到至少一個指示 期望允許電功率提高的^言號時，電力提高激活確定函數(shù)510將電功率提高信號 設(shè)定為指示電功率提高為被禁狀態(tài)，希望實施提高限制。
時間延遲確定函數(shù)('時間延遲確定')512基于皿器10的輸出速度No確 定時間延遲('時間延遲')。延遲電功率提高確定函數(shù)('延遲電功率提高激活確 定，)514在提高激活信號由關(guān)閉轉(zhuǎn)變?yōu)榇蜷_時M時間延遲確定延遲電功率提 高信號作為電功率信號補償。延遲電功率提高確定函數(shù)514在提高激活信號由 打開轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)閉時確定延遲電功率提高信號作為電功率提高信號。
將變速器10的輸出速度No輸入下坡率確定函數(shù)('下坡率確定')520以確 定下坡率('下坡率')，即基于^I器10的輸出鵬No的電功率l^氏速率。下 坡率、延遲的提高信號以 坡率('爬坡率')被提供給決策模塊522。如果延 遲的提高信號指示電功率提高為激活的，決策模塊522輸出爬坡率作為斜坡率 ('斜坡率')。如果艦的提高激活信號指示電功率提高為被禁的，決策模塊522 輸出下坡率作為斜坡率(ramprate)。求和函數(shù)524輸入斜坡率并修改時間kl時的提高函數(shù)最大長期電功率極限
('PBAT一MAXJLT—BF ( k-l)，)以確定初始最大長期電功率極限 ('PBAT—MAX一LT一r)。
收斂(pinched)電功率極限確定函數(shù)516 ('收斂極限確定')確定收斂最大 長期電功率極限('PBAT_MAX_LT—P')為最小長期電功率極限 ('PBAT一MIN—LT')與零中較大的那個。收斂最大長期電功率極限、初始最大長 期電功率極限，以及最大長期電功率極限被輸入到提高函數(shù)最大長期電功率極 限確定函數(shù)526中。如果初始長期電功率極限位于最大長期電功率極限與收斂 最大長期電功率極限之間，提高函數(shù)最大長期電功率極限確定函數(shù)526將提高 函數(shù)最大長期電功率極限('PBAT_MAXJLT_BF')設(shè)定為初始最大長期電功率 極限。如果初始最大長期電功率極限小于收斂最大長期電功率極限，提高函數(shù) 最大長期電功率極限確定函數(shù)526將提高函數(shù)最大長期電功率極限設(shè)定為收斂 最大長期電功率極限。如果初始最大長期電功率極限大于提高最大長期電功率 柳艮，提高函數(shù)最大長期電功率極限確定函數(shù)526將提高函數(shù)最大長期電功率 極限設(shè)定為最大長期電功率極限。提高函數(shù)最大長期電功率極限被存儲在存儲 介質(zhì)('Stored (k-l) ，) (528)之一中。
充電函數(shù)492輸入ESD74的實際電池輸出功率('PBAr')、最小短期電功率 極限('Pbatmimst')、最大短期電功率極限('Pbat max st )、最小長期電功率極 限('Pbat畫lt,)、 提高函數(shù)最大長期電功率極限('Pbat max lt bf ),以及艦 的電池功率('Pbat—oft')。充電函數(shù)492輸出最小充電函數(shù)電功率約束 ('Pbat畫cf，)禾口最大充電函數(shù)電功率約束('Pbatmaxcf, )。充電函數(shù)492確定 一組優(yōu)選的電功率極限，包含基于短期電功率極限的優(yōu)選的電功率上限(未示 出)和優(yōu)選的電功率下限(未示出)。
當ESD 74的實際電池輸出功率PBAr位于優(yōu)選的電功率上限和tt^的電功 率下限之間時，充電函數(shù)492輸出的最小充電函數(shù)和最大充電函數(shù)電功率約束 分別包含最小長期電功率極限和提高函數(shù)最大長期電功率極P艮。當ESD74的實
際電池輸出功率PMT不位于伏選的電功率上限和^的電功率下限之間時，充
電函數(shù)492基于變化速率值、最小長期電功率極限、提高函數(shù)最大長期電功率 極限以及優(yōu)選的電池功率Pmt—oft來確定最小充電函數(shù)和最大充電函數(shù)電功率 約束。當ESD 74的實際電池輸出功率Pbatli31，的電功率上限和，的電功
25率下限中的一個時，基于ESD74的實際電池功率PBAr與優(yōu)選的電功率上限和優(yōu) 選的電功率下限中被越過的那個之間的誤差來確定變化率值反饋控制。
充電函數(shù)492基于ESD 74的實際電池輸出功率PBAr調(diào)節(jié)最大充電函數(shù)電功 率約束和最小充電函數(shù)電功率約束中的一個，功率約束確定函數(shù)504也以相同 的量調(diào)節(jié)其他的充電函數(shù)電功率約束，因此最大和最小充電函數(shù)電功率約束之 間的差保持不變。
最小和最大充電函數(shù)電功率約束是用于確定最終電功率約束值的中間電功 率約束值，即最小電動機轉(zhuǎn)矩控制電功率約束('Pbat—min—mt')和最大電動機轉(zhuǎn)
矩控制電功率約束('PBAr_MAX_MT')。
電壓函數(shù)494的輸入包括由BPCM 21監(jiān)測的ESD 74的實際電池電壓 ('Vbat，)、 ESD 74的最小基準電壓極限('VBAr—mm—base，)、 ESD 74的最大基準
電壓極限('VBAr max base')、充電函數(shù)最大電功率約束('Pbat max cf )、充電函 數(shù)最小電功率約束('Pbar_mn_cf')，以及優(yōu)選的電池功率('PmLOFT')。最小和
最大基準電壓極限定義了 ESD74的電壓的運t于范圍，并且可基于動力系系統(tǒng)的 參數(shù)，包括例如ESD74的溫度，來確定。
電壓函數(shù)494確定一組優(yōu)選的電壓柳艮，包含分別基于最大基準電壓極限 和最小基準電壓極限的優(yōu)選的電壓上限(未示出)和優(yōu)選的電壓下限(未示出)。
當ESD 74的實際電池電壓VBAr位于伏選的電壓上限和電壓功率下ll^間 時，電壓函數(shù)494分別將最大電動機轉(zhuǎn)矩控制電功率約束('Pbat_max—mt')和最
小電動機轉(zhuǎn)矩控制電功率約束('PBAT—MIN_Kfr')設(shè)定為最大充電函數(shù)電功率約束
和最小充電函數(shù)電功率約束。
當ESD 74的實際電池電壓VBAT沒有位于im的電功率上限和，的電功 率下限之間時，電壓函數(shù)494基于實際電池電壓、即時電池功率以及一組 的功率極限來確定最大電動機轉(zhuǎn)矩控制電功率約束('Pb^ma^mt')和最小電動
機,控制電功率約束('PbALMN—mt')。
當ESD 74的實際電池電壓VBAT^ti^的電功率上限和皿的電功率下 限之一時，電壓函數(shù)494確定變化率值反饋控制?；贓SD74的實際電池電壓 V離與優(yōu)選的電壓上限和優(yōu)選的電壓下限中被越過的男P個之間的誤差來確定變 化率值。
電壓函數(shù)494僅調(diào)節(jié)最大和最小電動機轉(zhuǎn)矩控制電功率約束中的一個，而
26不調(diào)節(jié)另外一個。這實現(xiàn)了優(yōu)化算法440輸出的最小和最大原始輸出轉(zhuǎn)矩約束，
并且可以實現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)矩指令以及用于控制第一及第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn) 矩指令Ta和Tb。此外，當約束輸出轉(zhuǎn)矩時，可以減小輸入車轉(zhuǎn)巨的范圍，這導(dǎo)致 了由戰(zhàn)術(shù)控制方案330確定的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩允許范圍的減小，這又實現(xiàn)了第一及 第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩TA， TB的運行范圍。電壓函數(shù)494提供了對最 大和最小電動機 魏控制電功率約束的相對快速的校正以快速響應(yīng)來修改ESD 74的電壓。為了補償優(yōu)選電池功率Po打的確定中的誤差，充電函數(shù)492提供了 對最大和最小充電函數(shù)電功率約束的相對緩慢的校正。
當電功率提高被激活時，隨著最大電動機轉(zhuǎn)矩控制電功率約束 ('Pmt max ntt')的相應(yīng)提高和/或最小電動機轉(zhuǎn)矩控制電功率約束('Pbat 的相應(yīng)減小，輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定方案340發(fā)揮作用以提高第一及第二電機 56和72的電動機車轉(zhuǎn)巨指令，并且可以相應(yīng)地降低輸入轉(zhuǎn)矩請求，這樣提高來自 動力系的轉(zhuǎn)矩輸出或者將來自動力系的轉(zhuǎn)矩輸出保持在樹氐的功率消耗水平。
本發(fā)明描述了幾個優(yōu)選實施例及其變形。通過閱讀和理解本說明書，還可 以做出其他的變型和改造。因此，本發(fā)明并非局限于作為實施本發(fā)明的最佳方 式的特定實施例，而是包括落在所附權(quán)利請求范圍之內(nèi)的所有實施例。
權(quán)利要求
1. 一種控制動力系系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)運行以在輸入構(gòu)件和多個功率致動器以及輸出構(gòu)件之間傳輸功率以產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)矩，所述功率致動器被連接到能量存儲裝置，所述方法包括監(jiān)測所述動力系系統(tǒng)的運行狀況；確定所述能量存儲裝置的輸出功率的電功率極限；基于所述動力系系統(tǒng)的運行狀況選擇性地激活電功率提高；以及當電功率提高被激活時提高所述電功率極限。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括 基于所述動力系系統(tǒng)的運行狀 ，擇性地禁止電功率提高；以及 當電功率提高被禁止時降低所述電功率極限。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括 基于所述電功率極限確定所述輸出構(gòu)件的輸出轉(zhuǎn)矩。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括基于所述電功率極限確定一組輸出轉(zhuǎn)矩約束；以及 基于所述輸出轉(zhuǎn)矩約束確定輸出構(gòu)件的輸出總巨。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括監(jiān)測所述動力系系統(tǒng)的運行狀況，該運行狀況包括所述能量存儲裝置的充 電狀態(tài)、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機容量極限、發(fā)動機狀態(tài)、發(fā)動機啟動周期運行及 發(fā)動機停止周期運行中的至少一個；以及基于所述能量存儲裝置的充電狀態(tài)、發(fā)動機狀態(tài)、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機啟 動周期、及發(fā)動機停止周期中的至少一個激活電功率提高。
6. 如權(quán)禾腰求1所述的方法，進一步包括確定所述能量存儲裝置的充電狀態(tài)是否大于閾值充電狀態(tài)；以及當所述能量存儲裝置的充電狀態(tài)大于所述閾值充電狀態(tài)時激活電功率提高。
7. 如權(quán)禾腰求1所述的方法，進一步包括確定發(fā)動機狀態(tài)為汽缸失活狀態(tài)；以及當所述發(fā)動機狀態(tài)為汽缸失活狀態(tài)時激活電功率提高。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括 確定發(fā)動機轉(zhuǎn)矩是否大于閾值轉(zhuǎn)矩；以及 當發(fā)動機轉(zhuǎn)矩大于所述閾值轉(zhuǎn)矩時激活電功率提高。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括 ^T活電功率提高；以及當所述電功率提高被激舌時提高所述電功率極限。
10. 如權(quán)禾腰求9所述的方法，其中所述電功率極限在電功率提高被激活時以校準的爬坡率隨時間的推移而提高。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，進一步包括 禁止電功率提高；以及當所述電功率提高被禁止時降低所述電功率極限。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述電功率極限基于所述輸出構(gòu)件的輸出速度以校準的下坡率隨時間推移 而下降。
13. —種在動力系系統(tǒng)中管理電功率的方法，該動力系系統(tǒng)包括能量存儲裝置、發(fā)動機、第二轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置和變速裝置，該變謹裝置運行以在輸出構(gòu)件、 所述發(fā)動機和所述第二轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置之間傳輸功率，第二轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置電耦合到能量存儲裝置，所述方 跑括監(jiān)測所述動力系系統(tǒng)的運行狀況； 提供最大電功率極限和最小電功率極限；基于所述動力系系統(tǒng)的運行狀;^擇性地激活和禁止電功率提高；以及 通過電功率提高被激活時的電功率極限提高和所述電功率提高被禁止時的電功率極限收斂中的一個，修改所述電功率極限。
14. 如權(quán)禾腰求13所述的方法，進一步包括基于所述電功率極限確定一組輸出轉(zhuǎn)矩約束；以及 基于所述輸出轉(zhuǎn)矩約束確定所述輸出構(gòu)件的輸出總巨。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，進一步包括監(jiān)測所述動力系系統(tǒng)的運行狀況，該運行狀況包括所述能量存儲裝置的充 電狀態(tài)、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機容量極限、發(fā)動機狀態(tài)，發(fā)動機啟動周期運行，及發(fā)動機停止周期運行中的至少一個；以及基于所述能量存儲裝置的充電狀態(tài)、發(fā)動機狀態(tài)、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，發(fā)動機啟 動周期及發(fā)動機停止周期中的至少一個激活電功率提高。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，進一步包括 確定所述能量存，置的充電狀態(tài)是否大于閾值充電狀態(tài)；以及 當所述能量存儲裝置的充電狀態(tài)大于所述閾值充電狀態(tài)時激活電功率提高。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，進一步包括 確定發(fā)動機狀態(tài)為汽缸失活狀態(tài)；以及 當所述發(fā)動機狀態(tài)為汽缸失活狀態(tài)時激活電功率提高。
18. 如權(quán)利要求13所述的方法，進一步包括 確定來自發(fā)動機的輸入轉(zhuǎn)矩是否大于閾值輸入轉(zhuǎn)矩；以及當來自所述發(fā)動機的所述輸入轉(zhuǎn)矩大于所述閾值輸入轉(zhuǎn)矩時激活電功率提
19. 如權(quán)利要求3所述的方法，進一步包括 激活電功率提高；以及當所述電功率提高被激活時提高所述電功率柳艮，其中所述電功率極限在 電功率提高被^C活時以校準的爬坡率隨時間的推移而提高。
20. —種在動力系系統(tǒng)中管理電功率的方法，該動力系系統(tǒng)包括能量存儲裝 置、發(fā)動機、第二車轉(zhuǎn)巨產(chǎn)生裝置和 裝置，該 裝置運行以在輸出構(gòu)件、 所述發(fā)動機和所述第二轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置之間傳輸功率，所述第二轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置電 耦合至脂遣存儲裝置，所述方 跑括-提供最大電功率極限和最小電功率極限；監(jiān)測所述動力系系統(tǒng)的運行狀況，該運行狀況包括所述能量存儲裝置的充 電狀態(tài)、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機容量極限、發(fā)動機狀態(tài)、發(fā)動機啟動周期運行及 發(fā)動機停止周期運行中的至少一個；基于所述能量存儲裝置的充電狀態(tài)、發(fā)動機狀態(tài)、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機啟 動周期及發(fā)動機停止周期中的至少一個激活電功率提高；以及當電功率提高被激活時提高所述電功率極限。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在動力系系統(tǒng)中提高電功率的方法。該動力系系統(tǒng)運行以在輸入構(gòu)件和多個功率致動器和輸出構(gòu)件之間傳輸功率以產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)矩。功率致動器被連接到能量存儲裝置?？刂苿恿ο迪到y(tǒng)的方法包括監(jiān)控動力系系統(tǒng)的運行情況、確定能量存儲裝置的輸出功率的電功率極限、基于動力系系統(tǒng)的運行情況選擇性地激活電功率提高，以及當電功率提高被激活時提高所述電功率極限。
文檔編號B60W10/06GK101450662SQ20081019115
公開日2009年6月10日 申請日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月4日
發(fā)明者A·H·希普, G·塔梅, S·J·湯普森 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司