混合动力电动车辆中控制进入发动机满负载模式的方法与流程

文档序号:12336020阅读:318来源:国知局
混合动力电动车辆中控制进入发动机满负载模式的方法与流程

本发明总体涉及一种在混合动力电动车辆中用于控制进入发动机的满负载模式的方法。更具体地,其涉及在混合动力电动车辆中,用于控制进入发动机的满负载模式的方法,通过该方法,通过改善混合动力电动车辆的发动机的满负载模式的进入条件能够提高燃料比(fuel ratio)。



背景技术:

混合动力电动车辆是使用发动机和驱动电动机作为两种动力源的车辆。如果需要动力时,混合动力车辆能够辅助发动机的输出,并且如果电池能够根据特殊的行驶环境进行充电时,该混合动力车辆能够执行充电操作。

混合动力电动车辆的驱动模式根据发动机的负载程度划分为部分负载模式和满负载模式。在满负载模式中,追求发动机的最大性能。因此,发动机的效率突然降低,并且燃料消耗迅速增加。在传统的混合动力电动车辆中,如果驾驶者所需的扭矩大于可在部分负载模式中输出的最大扭矩(下文中指作为“发动机的部分负载最大扭矩”)与通过辅助辅助发动机的输出的电动机辅助扭矩之和,则满足启动满负载模式的条件。即,如图1所示,“满负载模式进入条件=驾驶者所需扭矩>发动机部分负载最大扭矩+电动机辅助扭矩”。

具体地,当前满负载模式进入条件是“发动机部分负载最大扭矩+(电动机辅助扭矩-反颠簸扭矩裕量(anti-jerk torque margin))”。当确定满负载模式进入条件时,应当考虑反颠簸扭矩裕量值,如果不考虑反颠簸扭矩裕量(反颠簸TQ裕量),则因为在驾驶车辆的过程中,反颠簸扭矩(即,反颠簸TQ)被电动机辅助扭矩限制,从而使在驾驶车辆的过程中产生震动或者颠簸,并且因此妨碍驾驶性能。由于反颠簸扭矩裕量值目前被固定为常数值,如果反颠簸扭矩裕量值保守地设置成较大的值,车辆可进入满负载模式,并且燃料比将降低。同时, 如果反颠簸扭矩裕量值设置成较小的值时,将在车辆中引起震动或者颠簸现象。众所周知,一般地,反颠簸扭矩是在驾驶车辆时当控制电动机的输出扭矩来防止震动或者颠簸现象时考虑的扭矩,并且基于反颠簸扭矩值来确定反颠簸扭矩裕量。

上述在背景技术部分公开的信息仅用于增强对于本发明的背景的理解,并且因此,其可包含不形成本国家内本领域的技术人员已知的现有技术的信息。



技术实现要素:

本发明致力于解决上述问题,并且提供在混合动力电动车辆中用于控制进入发动机的满负载模式的方法,该方法能够通过使用提前映射的表格来降低进入发动机满负载模式的概率,从而能防止燃料比的劣化。因此,表格值可根据实时监测的反颠簸扭矩和车辆的行驶情况进行改变,而不是使用现有预定的常数值作为当确定进入发动机的满负载模式的条件时使用的反颠簸扭矩裕量。

根据本发明的实施例,一种在混合动力电动车辆中用于控制进入发动机的满负载模式的方法包括:使用实时监测的反颠簸扭矩值确定反颠簸扭矩裕量值;确定从滤波器增益命令表中选择的滤波器增益值;并且基于从辅助发动机的输出的车辆的电动机的辅助扭矩值减去已确定的反颠簸扭矩裕量值所获得的值确定是否激活发动机的满负载模式。

上述滤波器增益命令表是配置成基于加油门情况(tip-in situation)、换档情况、和当前档位信息确定滤波器增益值,并且通过将反颠簸扭矩值乘以滤波器增益值所获得的值来确定反颠簸扭矩裕量。

上述方法可还包括,根据将反颠簸扭矩值乘以滤波器增益值所获得的值来确定反颠簸扭矩裕量值。

上述方法可还包括,通过将车辆的驾驶者所需的扭矩与从电动机的辅助扭矩值减去反颠簸扭矩裕量值所获得的值和发动机的部分负载最大扭矩之和进行比较,来确定是否激活发动机的满负载模式。

此外,根据本发明的实施例,一种在混合动力电动车辆中用于控制进入发动机的满负载模式的系统,包括:使用实时监测的反颠簸扭 矩值确定反颠簸扭矩裕量值的单元;确定从滤波器增益命令表中选择的滤波器增益值的单元;以及基于从辅助发动机的输出的车辆的电动机的辅助扭矩值减去所确定的反颠簸扭矩裕量值所获得的值,来确定是否激活所述发动机的满负载模式的单元。

根据本发明,能够最小化进入发动机的满负载模式的频率,并且在不妨碍驾驶性能的同时,通过使用提前映射的表格的反颠簸扭矩裕量值的最优控制,能防止燃料比的劣化,上述表格值可根据实时监测的反颠簸扭矩和车辆的行驶情况进行改变。

本发明的其他方面和优选实施例将在下文中讨论。

附图说明

本发明的上述及其他特征将参考通过附图示出的本发明的特定实施例进行详细说明,所述附图将在下文中仅以阐释的形式给出,并且因此不限制本发明,并且其中:

图1示出根据现有技术的,在混合动力电动车辆中用于控制进入发动机的满负载模式的条件。

图2示出根据本发明的,在混合动力电动车辆中用于控制进入发动机的满负载模式的条件。

应当理解的是,所述附图不必按比例绘制,其可呈现能阐释本发明的基本原理的各种优选特征的略微简化表示。如本文所公开的本发明的特定设计特征,包括,例如,特定尺寸、方向、位置,以及形状将通过特殊的预期应用和使用环境部分地确定。在附图中,贯穿若干个附图,相同附图标记指代本发明的相同或者等效的部件。

具体实施方式

下文将详细地参考本发明的各种实施例,这些实施例的示例在附图中示出并在下文详细描述。当本发明结合实施例进行描述时,应当理解的是,本说明不旨在限制本发明至所述实施例。正相反,本发明意图不仅覆盖所述实施例,也覆盖包含在由附属权利要求所定义的本发明的技术构思和范围内的各种变化、修改、等效和其他实施例。

本文所使用的术语仅是为了说明特定实施例的目的,而非意在限 制本发明。如本文所使用的,除非上下文另外清楚表明,单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也包括复数形式。还要理解的是,当在本说明书中使用时,词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。如本文所使用的,词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何或全部组合。

应当理解的是,本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他相似术语包括一般的机动车辆,例如包括运动型多用途车(SUV)、公交车、卡车、各式商用车辆在内的载客车辆,包括各种艇和船在内的水运工具,以及航空器等等,并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他代用燃料车辆(例如,从石油以外的资源取得的燃料)。如本文所述,混合动力车是具有两种或更多种动力源的车辆,例如,同时具有汽油动力和电动力的车辆。

此外,应当理解的是,下述方法中的一者或者多者,或者其各方面,可通过至少一个控制器进行执行。术语“控制器”可指代包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置成存储程序指令,并且处理器被具体编程来执行为了执行一个或者多个下文将进行进一步描述的进程的程序指令。此外,应当理解的是,如本领域的技术人员所意识到的,下述方法可通过包含结合一个或多个其他元件的控制器的装置执行。

此外,本发明的控制逻辑可实施为包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在网络连接的计算机系统中,以便例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN),以分布方式存储和执行计算机可读介质。

如上文所述,因为反颠簸扭矩裕量值目前被固定成常数值,如果反颠簸扭矩裕量值被保守地设置成较大的值时,车辆可进入满负载模式并且燃料比将降低。如果反颠簸扭矩裕量值设置成较小的值时,将引起震动或者颠簸现象。即,在将反颠簸扭矩裕量值设置成常数值, 或者以提前构建的表格进行映射时照惯例在控制方面存在限制。因为车辆由于其硬件特性和根据驾驶习惯(例如,激进地加油门/减油门,等)改变的施加反颠簸扭矩的程度的不同,车辆具有稍微不同的惯性,因此映射值应当保守地设置成覆盖全部情况。

因此,本发明使用实时施加的反颠簸扭矩,并且考虑到滤波器增益值不是常数值的行驶情况,使用提前映射的表格值来确定反颠簸扭矩裕量值,通过最优地控制反颠簸扭矩裕量,能最小化进入发动机的满负载模式的频率,并且防止燃料比因进入满负载模式而下降。

现参考图2示出了根据本发明的在混合动力电动车辆中用于控制进入发动机的满负载模式的条件。

如图2所示,用于确定进入发动机的满负载模式的条件,即,确定是否激活发动机的满负载条件,是“发动机的部分负载最大扭矩+(电动机的辅助扭矩-反颠簸扭矩裕量)”,具体是,“发动机的部分负载最大扭矩+[电动机的辅助扭矩-(反颠簸扭矩*滤波器增益)]”。当控制电动机的输出扭矩时,反颠簸扭矩通过电动机控制器来施加和确定,以防止在驾驶车辆的过程中的震动或者颠簸现象,并且通过电动机控制器将反颠簸扭矩裕量确定为通过反颠簸扭矩值乘以滤波器增益值所得到的值。

在本文中,在驾驶车辆的过程中实时监测的反颠簸扭矩值被用作上述反颠簸扭矩值,并且仅使用正值(+)的反颠簸扭矩。当瞬时施加高值扭矩时,使用滤波器增益值来防止电动机的实际的辅助扭矩突然变化的情况。

当在驾驶车辆的过程中产生例如震动或者颠簸的震动情况时,电动机的实际辅助扭矩本质上是包括振动分量的电动机的辅助扭矩,并且上述电动机的实际辅助扭矩是从通过辅助可辅助发动机输出的电动机的辅助扭矩减去“(反颠簸扭矩*滤波器增益)”所获得的值。因此,根据将发动机的部分负载最大扭矩加上电动机的实际辅助扭矩所获得的值与驾驶者所需的扭矩进行比较的结果,来确定进入满负载模式。

考虑到车辆的行驶情况提前映射和构建表格值,即将滤波器增益命令表的值作为滤波器增益值使用。当构建滤波器增益命令表时考虑的行驶情况是影响在驾驶车辆的过程中产生的例如震动和颠簸的震动 情况的行驶情况,并且上述行驶情况包括,例如,油门踏板被重复踩下的加油门情况、换档情况等。滤波器增益值根据在上述情况中的当前档位信息进行改变和确定。即,滤波器增益命令表基于行驶情况,即,条件或者基准,例如当前档位(参见图1),来确定滤波器增益值。滤波器增益命令表可基于行驶情况,例如加油门或者换档和例如当前档位的信息,被构建成二维(2D)滤波器增益命令表。此外,滤波器增益命令表可通过电动机控制器储存。

[表1]

如表1所示,在车辆的设定的档位从最低档到最高档被划分为多组的情况中,当前档位可被应用来构建滤波器增益命令表,并且上述当前档位可应用在档位被划分为低档位和高档位的情况中。仍参考表1,例如,在驾驶车辆过程中的加油门的情况中,如果当前档位是低档位时,选择A作为滤波器增益值,并且如果当前档位是高档位时,选择B作为滤波器增益值。在驾驶车辆的过程中的换档的情况中,如果当前档位是低档位时,选择B作为滤波器增益值,并且如果当前档位是高档位时,选择C作为滤波器增益值。最后,在非加油门/换档的情况中,不管档位如何,均选择C作为滤波器增益值。然后,滤波器增益值可以是A>B>C。

实时监测的反颠簸扭矩的增益值可以用通过确定行驶情况来选择的滤波器增益值进行不同地选择。即,可使用提前构建的滤波器增益命令表确定反颠簸扭矩的滤波器增益值。

如图2所示,使用实时监测的反颠簸扭矩值和反颠簸扭矩的滤波器增益值进行实时确定反颠簸扭矩裕量值,并且根据将车辆的驾驶者所需求的扭矩和以下数值的比较结果来确定进入发动机的满负载模式,其中上述以下数值是从电动机辅助扭矩中减去实时确定的反颠簸扭矩 裕量值所得的值(即,电动机的实际辅助扭矩)与发动机的部分负载最大扭矩之和。这样一来,因为反颠簸扭矩裕量通过使用实时监测的反颠簸扭矩值和根据行驶情况映射的滤波器增益值进行最优控制,进入发动机满负载模式的频率将降低,并且将防止进入满负载模式所致的燃料比的劣化。

本发明已参考实施例进行了详细的描述。然而,本领域内的技术人员应当意识到的是,在未背离所附权利要求和其等效所定义的范围,和本发明的原理和技术构思的情况下,可在所述实施例中作出修改。

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