用于混合动力车辆的动力传动系统的控制装置和方法_3

文档序号:9760883阅读:来源:国知局
电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2 的转矩集中到第二发电机MG2上之后,使第一制动器服1停止,从而能够使由于模式转换而 产生的冲击最小。 W60] 图5是示出在肥V模式1下的动力传动路径W及示出根据本发明的示例性实施例 的动力传动系统的结构的示例性示意图。参照图5,发动机ENG启动之后,可执行肥V模式 1,在该模式下,第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2分别作为发电机和电 动机工作,并且第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2可被操作,使得其在电 子无级变速器巧-CVT:elect;ronic continuous vari 油 le transmission),即发动机 ENG 的 最佳工作点上被驱动。特别地,因为第二电动机/发电机MG2可与输出直接连接,因此其可 配置为通常作为电动机来增补发动机ENG的动力。
[0061] 图6是示出在肥V模式2下的动力传动路径W及示出根据本发明的示例性实施例 的动力传动系统的结构的示例性示意图。参照图6,当由于肥V模式1下的高速行驶,第一 电动机/发电机MG1的速度被调整为化pm或更小时,第二制动器服2可配置为工作,并且 操作模式可转换为肥V模式2,W使由于第一电动机/发电机MG1的驱动而造成的能量损失 最小。特别地,发动机ENG可在第一电动机/发电机MG1未工作的情况下被直接驱动,并且 第二电动机/发电机MG2可配置为执行充电转矩和放电转矩,用于实现发动机ENG的有效 操作。
[0062] 如上所述,根据示例性实施例的动力传动装置可配置为,使用发动机ENG W及两 个电动机/发电机MG1和MG2的动力W及一个行星齿轮组PG和两个制动器服1和服2,实 现在发动机ENG的最佳工作点工作,并且可作为电子无级变速器巧-CVT)起作用。此外,通 过利用制动器BK1和BK2在EV模式下利用两个电动机/发电机,能够增加 EV模式下的运 转速度,并且在高速运转中在肥V模式2下实现固定级档位(fixed-stage gear)来驱动, W容易地应对P肥V(插电式混合动力车辆,閒EV:Plug-in Hybrid Electric Vehicle) W 及增加改善爬坡驱动性能(upward-化iving ability)和燃料效率的效果。
[0063] 下文中,将参照附图,对用于混合动力车辆的动力传动系统的控制装置进行详细 描述。如图1~图6所示,根据本发明的示例性实施例的动力传动系统的控制装置可包括发 动机ENG、摩擦部件、第一电动机/发电机MG1、第二电动机/发电机MG2 W及配置为控制上 述元件的控制器CT。该控制器CT可配置成由预定程序所控制的至少一个处理器,其中,该 预定程序配置为执行根据本发明的示例性实施例的动力传动系统的控制方法的每一步骤。
[0064] 特别地,控制器CT可配置为,基于机械最大效率范围、所需要的发动机的动力、变 速器的速度比和电池的S0C,将操作模式转换到肥V模式1或肥V模式2。肥V模式1可W 是第一制动器服1和第二制动器服2的操作被释放的操作模式,W及肥V模式2可W是第 二制动器BK2被操作的模式。控制器CT还可配置为,通过将机械最大效率范围与速度比进 行比较,将肥V模式1转换到肥V模式2,反之亦然。换言之,控制器CT可配置为,当速度比 处于机械最大效率范围内时,将操作模式转换到肥V模式2。控制器CT还可配置为,当速度 比超出机械最大效率范围时,将操作模式转换到肥V模式1。 W65] 速度比可根据电池 BT的S0C、车辆的所需转矩、由车速所确定的发动机ENG的所需 动力W及基于发动机ENG的所需动力的发动机ENG的最佳旋转速度来确定。上述所需动力 可作为映射数据(map data)被存储在控制器CT中。机械最大效率范围可处于由行星齿轮 组PG的速度比所定义(界定)的机械最大效率点(换言之,即"机械点")的预定范围内。 机械最大效率点可W是在没有电动机/发电机的电控制的情况下,达到目标发动机ENG转 速的速度比。
[0066] 换言之,当速度比达到最大机械效率点时,第一电动机/发动机MG1的RPM可变成 大约为0,并且第二电动机/发电机MG2的转矩也可变成大约为0。因此,在没有电动机/ 发电机的电控制的情况下,能够达到目标发动机ENG的转速。机械最大效率点可由下式算 出。
[0067] 式 1 :
[0068]
[0069] 其中,Zf是齿圈的齿数,而Zg是太阳齿轮的齿数。机械最大效率范围可W是从机 械最大效率点起一定(设定)范围W内。
[0070] 图7是示出动力传动系统的速度比和电效率之间的关系的示例性曲线图。如图7 所示,当速度比小于机械最大效率点时,电效率可快速劣化。因此当速度比小于机械最大效 率点时,操作模式将被转换到HEV模式2,从而能够提高动力传动系统的电效率。此外,由于 明确定义了机械最大效率范围,从而能够防止在肥V模式1和肥V模式2之间的频繁转换。
[0071] 控制器CT可配置为,当速度比处于机械最大效率范围内时,将车辆的操作模式转 换到肥V模式2。此外,控制器CT还可配置为,当速度比超出(例如,大于)机械最大效率 范围内时,将车辆的操作模式转换到肥V模式1。同时,控制器CT可配置为,当速度比处于 机械最大效率范围内时,检测电池 BT的S0C。当电池 BT的S0C处于正常范围内(例如,未 超出该范围)时,控制器CT可配置为保持操作模式为肥V模式2。
[0072] 此外,控制器CT可配置为,当电池 BT的S0C超出正常范围时,通过将所需要的发 动机的动力与最佳工作点动力相比较,确定操作模式是否被转换到HEV模式2。最佳工作点 动力是根据发动机ENG的转速和发动机ENG的转矩确定的。所需动力和最佳工作点动力可 作为映射数据而被存储在控制器中。特别当电池 BT的S0C处于过放电状态时,控制器CT 可配置为将发动机ENG的所需动力与最佳工作点动力进行比较,如果发动机ENG的所需动 力大于最佳工作点动力,则HEV模式2被关闭,并且操作模式可转换到HEV模式1。当电池 BT的SOC处于过充电状态时,控制器CT可配置为将发动机ENG的所需动力与最佳工作点动 力相比较,如果发动机ENG的所需动力小于最佳工作点动力,HEV模式2可被关闭,并且操 作模式可被转换到肥V模式1。
[0073] 如上所述,根据车辆的行驶状况,操作模式可被转换成肥V模式1和肥V模式2,使 得车辆的燃料消耗减少。下文中,将参照附图,对根据本发明的示例性实施例的动力传动系 统的控制方法进行详细描述。
[0074] 图8是示出根据本发明的示例性实施例的动力传动系统的控制方法的示例性流 程图。如图8所示,控制器CT可配置为计算机械最大效率范围、发动机ENG的所需动力、W 及速度比(S10)。如上所述,机械最大效率点可根据行星齿轮组PG的传动比来确定,并且机 械最大效率范围可根据预定范围内的机械最大效率点所确定。 阳07引发动机ENG的所需动力可根据电池 BT的S0C、车辆的所需转矩、W及车速来确定。 发动机ENG的最佳转速可基于发动机ENG的所需动力来确定。速度比可根据发动机ENG的 最佳转速和发动机ENG的所需动力所确定。控制器CT可配置为检测电池 BT的S0C(S20)。 控制器CT还可配置为确定速度比是否处于机械最大效率范围内(S30)。 阳076]当速度比超出机械最大效率范围时,控制器CT可配置为将操作模式转换到肥V模 式2。当速度比处于机械最大效率范围内时,控制器CT可配置为确定电池 BT的S0C是否处 于正常范围内(S50)。当电池 BT的S0C处于正常范围内时,控制器CT可配置为将操作模式 转换到肥V模式2 (S60)。当电池 BT的S0C是过放电状态时,控制器CT可配置为确定发动 机ENG的所需动力是否大于最佳工作点动力(S70)。当发动机ENG的所需动力大于最佳工 作点动力时,控制器CT可配置为将操作模式转换到肥V模式1 (S40)。
[0077] 此外,当发动机ENG的所需动力小于最佳工作点动力时,控制器CT可配置为将操 作模式转换到肥V模式2 (S60)。当电池 BT的S0C处于过充电状态时(S50),控制器CT可 配置为确定发动机ENG的所需动力是否小于最佳工作点动力(S80)。当发动机ENG的所需 动力小于最佳工作点动力时,控制器CT可配置为将操作模式转换到肥V模式1 (S40)。当发 动机ENG的所需动力大于最佳工作点
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