混合动力车辆的动力再生优化的制作方法
【专利摘要】混合控制器单元包括检测模块、齿轮保持模块、齿轮跳过模块和优化模块。该检测模块构造成对减速事件进行检测。该齿轮保持模块构造成确定传动装置的某一档齿轮是否应该被维持某一段时间，以在减速事件中对动力再生进行优化。该齿轮保持模块也构造成生成齿轮保持请求。齿轮跳过模块构造成确定传动装置是否应该跳档，以在减速事件中对动力再生进行优化。该齿轮跳过模块也构造成生成齿轮跳过请求。该优化模块构造成接收齿轮保持请求和齿轮跳过请求，并生成传动命令发送到传动控制单元进行启动。
【专利说明】混合动力车辆的动力再生优化
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年2月25日提交的申请号为61/944,375、发明名称为“混合动力车辆的动力再生优化”的美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入全文。
【背景技术】
[0003]传统的混合发动机系统一般包括电动机和内燃机，两者能够给动力驱动系统提供动力以驱动汽车。混合动力车辆可以具有各种构造。比如，在并行构造中，电动机和内燃机可操作地连接到动力驱动系统/传动装置以驱动车辆。在一系列的构造中，电动机可操作地连接到动力驱动系统/传动装置，并且内燃机通过给电动机提供动力来间接地给动力驱动系统/传动装置提供动力。
[0004]在这些构造中，也可以用作发电机的电动机连接到传动装置的输入轴(即传动装置的发动机侧)，传动装置的输入轴与传动装置的输出轴(即传动装置的轮侧或动力输送侦D相对。因此，在再生制动的过程中，由于电动机/发电机可操作地连接到传动装置的输入轴，传动装置中的齿轮直接影响电动机/发电机的转速。换句话说，电动机/发电机位于与轮相对的传动装置的一侧上，并因此传动装置在再生制动过程中调节电动机/发电机的转速。
[0005]在传统的车辆系统中，传动控制单元对传动装置的齿轮变速和一般操作进行控制。传统的传动控制单元配置成并调整为在不考虑齿轮变速会对电动机/发电机的发电性能产生影响的情况下自动进行齿轮变速。因此，在再生制动步骤中的降档和/或其他换档事件会导致电动机/发电机以最优效率范围外或者特定可操作范围外的速度进行转动。在这种情况下，不仅动力再生技术的效率降低，而且电动机/发电机可能由于在通常推荐的速度范围之外进行操作而受到损坏。此外，传统的传动控制器会使传动装置重复地尽管暂时地将发电机与轮脱离，从而时常牺牲本可以用来进行发电的时间。
【发明内容】
[0006]—个示例实施例涉及一种混合控制器单元，该混合控制器单元包括:检测模块，上述检测模块配置成对减速事件进行检测；齿轮保持模块，所述齿轮保持模块配置成确定传动装置的某一齿轮是否应该维持一段特定时间，以在减速事件中对动力再生进行优化，其中上述齿轮保持模块生成齿轮保持请求;齿轮跳过模块，上述齿轮跳过模块配置成确定上述传动装置是否应该跳过某一齿轮，以在减速事件中对动力再生进行优化，其中上述齿轮跳过模块生成齿轮跳过请求；以及优化模块，上述优化模块配置成接收上述齿轮保持请求和上述齿轮跳过请求，并生成将发送到传动控制单元进行启动的传动命令。
[0007]另一个实施例涉及一种装置。该装置包括检测模块、齿轮保持模块、齿轮跳过模块和优化模块。上述检测模块构造成对混合动力车辆中的减速事件进行检测。上述齿轮保持模块构造成生成齿轮保持请求，该齿轮保持请求构造成响应于所述减速事件的检测而将所述混合动力车辆的传动装置的当前档齿轮维持一齿轮保持持续时间。上述齿轮跳过模块构造成生成齿轮跳过请求，该齿轮跳过请求包括响应于上述减速事件的检测的上述传动装置的降档目标。上述优化模块构造成生成传动命令以由上述传动装置使用，其中该传动命令基于上述齿轮跳过请求和上述齿轮保持请求中的至少一个。
[0008]另一个实施例中涉及到对混合动力车辆中的动力再生进行优化的系统，该系统包括发动机的曲轴;轮轴;传动装置，上述传动装置包括发动机侧和轮侧，其中上述发动机侧可操作地连接到上述曲轴，上述轮侧可操作地连接到上述轮轴；电动发电机，上述电动发电机可操作地连接到上述传动装置的发动机侧；混合控制器单元，上述混合控制器单元配置成对轮轴减速事件进行检测并基于包括在电动发电机中对动力再生进行优化的各因素来创建传动命令；以及传动控制器单元，上述传动控制器单元配置成接收传动请求并将启动命令发送到该传动装置。
[0009]另一个实施例涉及一种车辆。该车辆包括:包含曲轴的发动机;包含发动机侧和轮侧的传动装置，其中发动机侧可操作地连接到上述曲轴，轮侧可操作地连接到轮轴;可操作地连接到传动装置的发动机侧的电动发电机；以及可通信地耦接到发动机和传动装置的混合控制器。该混合控制器构造成:对该车辆的减速事件进行检测；响应于上述减速事件的检测而对传动装置的当前档齿轮进行检测；以及响应于上述减速事件的检测而生成传动请求，其中该传动请求包括齿轮保持请求和齿轮跳过请求中的至少一个，其中上述齿轮保持请求和上述齿轮跳过请求中的每一个构造成增加上述电动发电机的动力再生。根据一个实施例，上述车辆包括传动控制器。该传动控制器构造成接收上述传动请求并基于该传动请求将启动命令发送到传动装置。
[0010]另一个示例实施例涉控制传动装置的方法，该方法包括以下步骤:对减速事件进行检测;通过确定传动装置的某一齿轮是否应该被维持特定的一段时间而生成齿轮保持请求，以在减速事件中对动力再生进行优化;通过确定传动装置是否应该跳过齿轮而生成齿轮跳过请求，以在减速事件中对动力再生进行优化;通过结合齿轮保持请求和齿轮跳过请求而生成传动命令;以及根据传动命令来启动传动装置。
[0011]又一个实施例涉及一种方法。该方法包括以下步骤:对车辆中的减速事件进行检测；响应于该减速事件的检测而齿轮保持请求，该齿轮保持请求构造成将上述车辆的传动装置的当前档齿轮维持一齿轮保持持续时间；响应于该减速事件的检测而生成齿轮跳过请求，该齿轮跳过请求包括相对于传动装置的当前档齿轮的降档目标;通过结合齿轮保持请求和齿轮跳过请求而生成传动命令；以及根据对于上述车辆的传动装置的该传动命令来启动上述传动装置。
[0012 ]本申请还涉及所揭示的各实施例中示出和描述的各种特征和各特征组合。实现所揭示的各实施例的目的和特征的其他方式将在下文中进行描述，或者在本领域技术人员阅读了说明书之后将对本领域技术人员变得显而易见。如果这类其他方法落在本文描述的各发明范围内，则这类其他方法被视为落在所揭示的各实施例的范围内。
【附图说明】
[0013]为了使主题的优点变得更易理解，以上简述的主题的更详细描述将参考所附的各附图示出的各特定实施例进行描述。应该理解的是，这些附图仅仅描绘了该主题的各典型实施例，并因此不被认为是对本申请的范围进行了限制，该主题将通过使用附图以附加的特征和细节进行描述和解释。上述附图如下:
[0014]图1是根据一个实施例的对混合动力车辆中的动力再生进行优化的混合控制器单元的示意框图。
[0015]图2是根据一个实施例的对混合动力车辆中的动力再生进行优化的系统的示意框图。
[0016]图3是根据一个实施例的对混合动力车辆中的动力再生进行优化的方法的示意流程图。
【具体实施方式】
[0017]响应于本领域的目前状态，对本申请的主题已进行了开发。相应地，对本申请的主题已进行开发以提供一种用于安全有效地实施神经毒素注射的装置、系统和方法，上述装置、系统和方法克服了现有技术中许多或者全部或者某些缺点。
[0018]在整个说明书中对各特征、各优点或类似用语的提及并不意味着可以由本申请的主题实现的所有特征和优点应该在或者在该主题的任何单个实施例中。而是，涉及上述特征和优点的用语应被理解为意指关于一个实施例进行描述的特定特征、优点或者特点应被包含在本申请的主题的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中对上述特征、优点和类似用语的讨论可以但非必须是指相同的实施例。
[0019]此外，所描述的本申请的主题的特征、结构、优点、和/或特点可以在一个或多个实施例和/或实施方案中以任何合适的方式进行结合。在以下描述中，许多具体细节将被提供，以给予对本申请的主题的各实施例的全面理解。相关领域的技术人员将会认识到，本申请的主题可以在没有具体实施例或实施方案的各特定特征、细节、部件、材料和/或方法中的一个或多个的情况下进行实施。在其他情况下，附加的特征和优点可以在某些实施例和/或实施方案中认可，这些附加的特征和优点可能不存在于所有实施例或实施方案中。此外，在某些情况下，公知的结构、材料、或者操作没有被详细示出或描述，以避免模糊关于本申请的主题的各方面。本申请的主题的各特征和优点将通过下面描述和所附的权利要求书而将变得完全显而易见，或者可以通过对下文所述的该主题进行实施而得知。
[0020]同样地，在整个说明书中对“一个实施例”、“一实施例”或类似用语的提及意指关于该实施例进行描述的具体特征、结构、或者特点应被包括在本申请的主题的至少一个实施例中。在整个说明书中各短语“在一个实施例中”、“在一实施例中”，以及类似用语的出现可以但非必需全部是指相同的实施例。同样地，对术语“实施方案”的使用意指具有关于本申请主题的一个或多个实施例进行描述的具体特征、结构、或者特点的实施方案，不管怎样，在没有关于指示其他方面的表达的情况下，一个实施方案可以与一个或多个实施例相关联。
[0021]图1是根据一个实施例的用于对混合动力车辆中的动力再生进行优化的混合控制器单元100(本文中也被称为“混合控制器”)的示意框图。如图所示，混合控制器单元100可以包括检测模块110、齿轮保持模块120、齿轮跳过模块130，以及优化模块140。下面即对这些模块作简要描述，同时参考图2和3进行更详细的描述。
[0022]检测模块110配置成对减速事件进行检测。一旦检测到减速事件，检测模块110通知齿轮保持模块120和齿轮跳过模块130。减速事件的检测可以基于各种不同的操作条件，上述操作条件包括但不限于制动踏板压下持续时间等于或大于制动压下时间阈值、加速踏板压下减少量等于或大于阈值加速踏板压下减少量、发动机燃料减少量等于或大于阈值燃料减少量、发动机速度减少量等于或大于阈值发动机速度减少量，等等。比如，车辆的操作员可能瞬间地轻踩制动踏板，但是这并不与减速事件对应。相反地，操作员必须压下制动踏板一段时间，这段时间比瞬间更长(例如，等于或大于制动踏板压下时间阈值)以使得检测模块110确定减速事件发生。在类似的例子中，相比于制动踏板压下时间量，检测模块110更可能使用压下量。由于许多制动踏板在初始压下量时提供很少的实际制动，上述量可以被预定义来触发通过检测模块110对减速事件发生的确定。在另一个实例中，检测模块110可以使用加速踏板位置来确定减速事件是否发生(比如，如果加速踏板没有被压下超过3秒钟，减速事件则存在，以避免操作员的脚滑脱该加速踏板并发生错误确定，等等)。在另一个实例中，由燃料喷射器要求的燃料减少量超过减少阈值量(以避免根据瞬间减少量的错误确定)同样可以与检测模块110确定减速事件发生相对应。最后，如以上关于非详尽的列表所述，另一实例可以是发动机速度是否降低到距离前一当前发动机速度(例如，紧挨着初始发动机速度减少前的时间)的阈值减少量以下。应当理解，许多其他数据点可以被检测模块110用来确定减速事件是否存在(如，车辆上的负载等)，从而前述列表不意味是详尽的。因此，本申请考虑到可以用来确定减速事件存在的其他步骤和程序，这些步骤和程序意欲落在本申请的精神和范围内。
[0023]齿轮保持模块120配置成确定传动装置的特定档齿轮是否应该被维持一段特定时间，以在减速事件中对动力再生进行优化。相应地，齿轮保持模块120然后生成齿轮保持请求发送到优化模块140。齿轮跳过模块130配置成确定传动装置是否应该跳档，以在减速事件中对动力再生进行优化。该齿轮跳过模块130然后生成齿轮跳过请求发送到优化模块140。优化模块140配置成接收齿轮保持请求和齿轮跳过请求，并生成传送命令发送到传动装置以进行启动。关于混合控制器单元100和包括其中的各模块110、120、130、140的更多细节被包括在下文。
[0024]图2是根据一个实施例的用于对混合动力车辆50中的动力再生进行优化的系统200的示意框图。该系统200包括混合动力车辆50，上述混合动力车辆50具有发动机52、电动发电机54，传动装置56和轮轴58。系统200还包括混合控制器单元100，上述混合控制器单元100具有上面简要描述的各模块，特别是检测模块110、齿轮保持模块120、齿轮跳过模块130和优化模块140。进一步地，系统200还包括传动控制器单元150。
[0025]发动机52可以是任何内燃机，比如火花点燃汽油发动机或压缩点燃柴油发动机。该发动机52具有曲轴(未描绘)，上述曲轴将汽缸的线性运动转变为关于曲轴的旋转运动。虽然未描绘，发动机52可以包括在内燃机中传统实施的其他各部件。电动发电机54可以是能够发电的任何传统电动机/发电机。虽然在整个本申请的各页中被称作‘电动发电机’ 54，从而暗示了其作为电动机和发电机进行操作的能力，但可以设想，电动发电机部件在某些实施例中可以是与混合动力车辆50的电动机分离的发电机。该发动机52和电动发电机54可操作地连接到传动装置56的发动机侧55。
[0026]虽然未作描绘，各种部件可以被置于传动装置56与发动机52或电动发电机54之间。比如，发动机52和/或电动发电机54可以经由齿轮传动组件连接到该传动装置的输入轴(发动机侧55)。另外，系统200可以包括离合器组件或者转矩转换器，上述离合器组件或者转矩转换器相互连接在传动装置56与发动机52之间。在另一个实施例中，齿轮传动组件、离合器组件、转矩转换器和/或其他插入部件可以实际上与发动机52或传动装置56整体形成，而非独立的、孤立的部件。
[0027]根据一个实施例，传动装置56是具有多档齿轮的自动传动装置。这些齿轮可以具有特定的齿轮比，上述特定的齿轮比根据给定应用进行选择。传动装置56如上所述具有发动机侧55( S卩，输入轴)和轮侧57( S卩，输出轴)。轮轴58可操作地连接到传动装置56的轮侧57。可以有置于该传动装置的轮侧57与轮轴58之间的附加部件，未示出。比如，差速器可以用来将转矩传递给轮轴58。在一个实施例中，轮轴58可以是单个轴，比如汽车的前轴。在另一个实施例中，术语“轮轴”58可以是指多个轴，比如汽车的前轴和后轴，传动装置56可以将动力输送到多个轴(即，四轮驱动汽车)。
[0028]图2中描绘的混合控制器单元100包括检测模块110、齿轮保持模块120、齿轮跳过模块130和优化模块140。如上面简要描述的那样，检测模块110配置成用来感测车辆何时减速(即，对减速事件109进行检测)，从而再生制动程序可以被实施以恢复一些能量。当车辆不处于再生制动情形时(即，当非减速事件108时)，传动控制器单元150控制换档策略并相应地将启动命令151发送给该传动装置。
[0029]再生制动是制动生热消耗的原本浪费的热能到电能的转换。可以通过驾驶员压下制动踏板以降低车辆的速度来使减速事件109发生，或者减速事件109可以仅仅是车辆处于正常运行时的滑行。在一个实施例中，检测模块110可以包括传感器和/或物理指示器，上述传感器和/或物理指示器检测轮轴58的实际速度。在另一个实施例中，检测模块110可以通过接收来自上述车辆的主电子控制模块(ECM)的这类信息来检测减速事件109。在一个实施例中，即使在减速事件中，检测模块110不断地监控和报告轮轴58的速度给混合控制器单元100。在另一个实施例中，检测模块110配置成仅报告减速事件109的开始和结尾。
[0030]齿轮保持模块120接收来自检测模块110的关于轮轴58状态的警报/通知。在减速事件109中，齿轮保持模块120分析系统200的动态条件并确定传动装置56是否应该保持在某一档齿轮某一段时间。比如，在车辆减速时，传统的传动控制器单元150会根据传统的速度映射表对传动装置56进行降档。然而，本申请涉及一种混合控制器单元100，上述混合控制器单元100不(必需)查询传统的速度映射表，而是确定传动装置56是否应保持在当前配合的齿轮更长的一段时间以加长轮轴58与电动发电机54配合的累积时间。
[0031]换句话说，齿轮保持模块120具有动态的速度映射表，上述动态的速度映射表有所偏差而有利于将传动装置56维持在当前档齿轮，以对电动发电机54的发电进行优化。在一个实施例中，如图2所描绘，系统200可以包括在齿轮保持模块120与传动装置56和电动发电机54之间的点状的通信线。上述点状的通信线表示齿轮保持模块120感知传动装置56和/或电动发电机54的动态条件以确定传动装置56是否应该保持在当前档齿轮的能力。齿轮保持模块120生成齿轮保持请求121发送到优化模块140(如下所述)。
[0032]齿轮保持请求121构造成响应于减速事件的检测来维持车辆的传动装置56的当前档齿轮一个齿轮保持持续时间。相应地，齿轮保持模块120可以将齿轮保持请求121提供给优化模块140，优化模块140将该齿轮保持请求提供给传动控制器单元150以对传动装置56进行启动。
[0033]齿轮保持持续时间是高度可配置的并可以根据应用进行变化。根据一个实施例，上述齿轮保持持续时间是指预定义的时间量。该预定义的时间量可以是跟随减速事件检测的绝对时间量。比如，该预定义的时间量可以是五(5)秒，从而在检测到减速事件后，当前档齿轮被维持(在换档事件前)至少5秒钟。该预定义的时间量可以是在传统的速度映射表通常会要求换档事件发生之后的附加时间量(例如，在换档正常发生后的两(2)秒钟)。这保证了当前档齿轮配合的持续时间相比于传统系统相对较长，从而有助于在传统系统的基础上增加本申请的动力再生性能。
[0034]根据另一个实施例，齿轮保持持续时间是指检测到预定义的负载(例如，由检测模块110检测到)。该“负载”是指车辆经受的负载。该负载可以由任何类型的负载确定方法进行确定，比如负载传感器(例如，加速计等)或者基于获取的和已知的数据(如，坡度(grade)数据、车辆重量、车辆速度等等)的一个或多个算法。如果所检测的负载等于或大于预先确定的阈值，则降档事件可以被允许。比如，如果车辆正在行驶上坡并且当其速度下降时(即，减速事件)负载会由于坡度而增加，本申请的混合控制器单元100构造成维持当前档齿轮直到到达负载阈值。此时，可能需要或实质上需要降档，以将车辆速度维持在相对于遇到坡前的先前车辆速度的预定义的允许界限内。在这点上，对速度进行限制以免下降太多而对车辆的驾驶性能产生不利影响。然而，所延长的齿轮保持相对于传统系统增加了电动发电机54的动力再生。
[0035]根据另一个实施例，齿轮保持持续时间是指电动发电机54达到热阈值。相应地，电动发电机54可以包括一个或多个温度传感器，上述一个或多个温度传感器可通信地与混合控制器单元100耦接。通过相比于传统系统进行操作将当前档齿轮(在检测到减速事件之后)维持相对较长的一段时间，该电动发电机保持配合的时间量增加。该配合会产生热量并且热量会对电动发电机54产生不利影响。因此，为了防止或者实质上防止不必要的磨损，该齿轮保持持续时间仅仅持续到电动发电机54达到预定义的温度阈值。在这点上，因为不同型号的电动发电机可以用在各种混合动力或电动车辆中，预定义的温度阈值可以根据应用而改变。
[0036]根据另一个实施例，齿轮保持持续时间是直到分别相对于检测到减速事件时的当前发动机速度和车辆速度达到预定义的发动机速度和混合动力车辆速度中的至少一个。在这一点上，可以定义最大或可允许的减少量百分比。由于不同的发动机和车辆速度可以相应于不同的传动装置设置，通过规定(车辆或发动机)速度的特定减少量，该混合控制器单元100更好适应系统的动态特性以实质上确保有效操作。比如，尽管车辆具有动力再生性能，将当前档齿轮从40英里/小时维持到5英里/小时会导致车辆上不良的磨损量。相应地，混合控制器单元100感知到系统的界限以将(发动机或车辆)速度减少量规定于系统的各种约束内。
[0037]根据另一个实施例，齿轮保持持续时间是直到电动发电机54达到速度阈值和功率阈值中的至少一个。在某些电动发电机实施例中，对于阈值以上的各速度产生恒定功率。该阈值表示该电动发电机从(实质上)恒定转矩操作到(实质上)恒定功率操作的转变点。为了便于电动发电机54进行相对较大的动力再生，上述齿轮保持构造成持续到恒定功率操作模式不再存在。在某些实施例中，该齿轮保持持续时间的停止点可以基于电动发电机速度(在高于转变点速度的速度时，有来自电动发电机的恒定功率;在低于转变点速度的速度时，有恒定转矩)。一个或多个速度传感器可以与电动发电机54—起被包含并且可通信地与混合控制器单元100耦接，从而在跟随减速事件的检测达到电动发电机54的转变速度时，该混合控制器单元100可以几乎处于实时监控。有利的是，该实施例基本上保证了电动发电机54经受相对较大的动力再生。相比之下，在该电动发电机以高于转变点的速度(例如，此时为恒定功率)配合时，传统系统会需要换档事件。在这种情况下，传统系统丢失了再生动力的能力。根据本申请，混合控制器单元100提供了持续到转变点(例如，电动发电机的速度)的齿轮保持持续时间，以便于在传统系统之上增加动力再生。
[0038]在另一个实施例中，齿轮保持持续时间可以基于相对于检测到减速事件时电动发电机54的速度的电动发电机54速度上的减少量。比如，如果该电动发电机的速度是X转/分钟，则该齿轮保持持续时间是X减去X的20 %。换句话说，该齿轮持续时间持续到速度降低至少百分之二十。在一个实施例中，该减少量百分比(percent reduct1n)可以是传统的速度映射表的附加(例如，百分之五)。比如，如果传统的速度映射由于发动机或车辆速度要求降档事件，混合控制器单元100获取指示当前电动发电机速度等于该速度的数据，然后提供命令给传动控制单元以维持当前档齿轮直到电动发电机的速度降低附加的百分之五。这保证了电动发电机和传动装置可以相比较于传统系统而言配合相对较长的一段时间以增加本申请的动力再生性能。
[0039]在另一个实施例中，齿轮保持持续时间是直到相对于检测到减速事件时的混合动力车辆中的电池的初始充电水平达到某个充电水平。比如，初始充电水平的预定义百分之十五的增加可以用作齿轮保持的停止点(此时允许发生降档事件)。在这点上，传动装置和电动发电机进行配合(engaged)以使得发电机产生充电到那个阈值。当然，其它的约束条件可以与该实施例一起实施从而齿轮保持持续时间不会对车辆的任何部件妥协(compromise)。然而，通过对充电水平增加进行规定，本申请的混合控制器可以实质上保证动力再生发生到至少某一水平。在另一个实施例中，混合控制器可以使用相对于在传统系统通常要求降档事件发生时的附加量(例如，将充电状态增加5%，以相对于传统系统维持电动发电机与传动装置的配合一个附加时间量直到该量达到)。
[0040]因此，如上所示，为了增加电动发电机的动力再生而对齿轮保持持续时间进行的定义是极其多变的。前面的描述仅是少数几个例子的说明，从而使得其他的例子成为可能，并且所有其他的可能性意欲落在本申请的精神和范围内。此外，将会容易地被本领域的普通技术人员所理解的是，虽然上述几个实例是孤立地进行描述，但应当理解的是，一种以上的因素(例如，温度阈值和发动机速度减少量，等等)可以被一起使用以进一步控制齿轮保持持续时间。
[0041]齿轮跳过模块130接收来自检测模块110的关于轮轴58状态的警报/通知，该齿轮跳过模块130在通常用途上与齿轮保持模块120类似。在减速事件109中，齿轮跳过模块130分析系统200的动态条件并确定传动装置56是否应该在降档操作中跳档。比如，在车辆减速时，传统的传动控制器单元150会根据传统的速度映射表对传动装置56进行降档。然而，本申请涉及一种混合控制器单元100，上述混合控制器单元100不必需查询传统的速度映射表，而是确定传动装置56是否应该在降档时跳档，以避免轮轴58与电动发电机54重复脱离(disengagement)，从而浪费了电动发电机54本能够进行发电的时间。通过在降档中跳档，轮轴58(经由传动装置56)保持与电动发电机54配合(engaged)—段较长的累积时间，从而增加在减速事件中产生的电量(例如，再生制动)。
[0042]换句话说，齿轮跳过模块130具有动态的速度映射表，上述动态的速度映射表有所偏差而有利于跳过紧邻的低档齿轮并跳到比当前档齿轮至少低两档的齿轮。在一个实施例中，如图2所示，该系统可以包括位于齿轮跳过模块130与传动装置56和电动发电机54之间的点状的通信线。上述点状的通信线表示齿轮跳过模块130感知传动装置56和/或电动发电机54的动态条件以确定传动装置56是否应该跳档的能力。齿轮跳过模块130生成齿轮跳过请求131发送到优化模块140(如下所述)。
[0043 ]相应地，齿轮跳过请求131包括响应于减速事件检测的传动装置的降档目标。如上所述，在一个实施例中，降档目标是至少比检测到减速事件时传动装置的当前档齿轮低两档的齿轮。
[0044]根据另一个实施例，该降档目标是基于最大预定义的当前档齿轮到降档目标差异。比如，如果当前档车辆齿轮是第六档齿轮，并且最大允许差异是三档齿轮，最小允许差异是两档齿轮，那么该降档目标不是第四档齿轮就是第三档齿轮。如上所述，通过跳过至少一档齿轮，电动发电机54和传动装置56保持配合相对较长的一段时间，从而增加电动发电机54跟随减速事件的检测的动力再生能力。
[0045]根据另一个实施例，该降档目标是基于换挡到降档目标后的电动发电机54的速度。比如，如果该降档目标与超出当前电动发电机可接受的量(或，在某些实施例中，超出电动发电机的阈值速度界限)的电动发电机的速度相对应，降档目标会被拒绝。比如，假设当前档齿轮是第五(5)档齿轮，齿轮跳过请求131包括第二 (2)档齿轮和第三(3)档齿轮作为潜在的降档目标。然而，从第五(5)档齿轮转变为第二(2)档齿轮将会导致电动发电机的速度相应减少超出上述转变速度(如上面描述)。从第五(5)档齿轮转变为第三(3)档齿轮将维持电动发电机速度在转变速度之上。在这种情况下，优化模块140将提供传动命令以反映降档目标是第三(3)档齿轮而非第二(2)档齿轮。在这种配置中，混合控制器单元100构造成实质上将电动发电机54尽可能长地维持在恒定功率操作模式而不转变为恒定转矩模式，以在不降低恢复的情况下最大化系统的动力再生。
[0046]根据另一个实施例，该降档目标是基于换挡到降档目标之前的发动机速度。由于发动机速度响应于减速事件而降低，如果发动机速度与可接受的传动装置设置不相匹配，就会发生磨损。比如，齿轮保持请求121可以在发动机速度降低时，将当前档齿轮维持某一时间量。混合控制器单元100接收指示在某一时间量期满后的发动机速度的数据。相应地，齿轮跳过请求131基于指示发动机速度的数据。采用该齿轮保持便于电动发电机54与传动装置56之间相对较长的配合，以增加动力再生性能，在考虑到发动机速度时，该齿轮跳过请求便于传动事件与所设计的系统限制实质上符合。
[0047]与齿轮保持持续时间相类似，应该理解的是，许多其他参数可以用于定义齿轮跳过请求131。所有这种变化量意欲落在本申请的精神和范围内。
[0048]虽然齿轮保持模块120和齿轮跳过模块130被描述为并行模块，可以预期的是，该齿轮保持模块120和齿轮跳过模块130也可以是串行的。换句话说，在一个实施例中，该齿轮保持模块120可以确定传动装置保持在当前档齿轮的一段时间，并且齿轮保持模块120可以发送齿轮保持请求给齿轮跳过模块130。齿轮保持模块130然后可以确定在某一齿轮保持时间过去之后齿轮是否应该被跳过。齿轮跳过模块130然后可以发送齿轮跳过请求131给优化模块140，其中齿轮跳过请求131包括齿轮保持信息和齿轮跳过信息。可选地，在另一个实施例中，这两个模块可以实际上被集成到相同模块，该相同模块确定传动装置56要求的保持时间和跳过技术(skipping technique)。
[0049]优化模块140接收齿轮保持请求121和齿轮跳过请求131，并基于齿轮保持请求121和齿轮跳过请求131中的至少一个请求生成传动命令141，上述传动命令141被发送到传动控制器单元150。该传动命令141可以包括齿轮保持参数和齿轮跳过技术中的一个或两者。在另一个实施例中，优化模块140可以确定齿轮保持参数和齿轮跳过技术中的仅某一种被发送到优化模块140。换句话说，优化模块140结合来自两个齿轮模块120、130的请求并选择最优的传动命令141以发送到传动控制器单元150(也被称作“传动控制器”)。该优化模块140可以在确定传动命令141时考虑例如驾驶性能和传动限制等参数。
[0050]根据一个实施例，混合控制器构造成提供齿轮保持请求121和齿轮跳过请求131给传动控制器150，其中该传动控制器构造成启动被齿轮跳过请求紧跟着的齿轮保持请求。在另一个实施例中，混合控制器构造成在齿轮保持请求被实施之后提供齿轮跳过请求131。在这个配置中，该齿轮跳过请求131响应于跟着齿轮保持请求的系统的操作条件。这种配置可以用于实质上保证符合或实质上符合各种系统限制(例如，最大降档跳过事件，等)。
[0051]如上面所描述的那样，该传动控制器单元150可以是传统的传动控制器，传统的传动控制器在没有混合控制器单元100出现的情况下，将会控制传动装置56的所有操作，甚至是再生制动操作。在一个实施例中，系统200可以不包括传动控制器，优化模块140生成的传动命令141直接被发送到传动装置56。在一个实施例中，车辆50、混合控制器单元100和传动控制器单元150可以如图所示的那样被实质上分离。在另一个实施例中，车辆50、混合控制器单元100和传动控制器单元150可以是整体形成。换句话说，分离的各单元和各模块分别进行描绘和描述，以清楚地对系统200的功能和一般结构进行解释，而并不意欲为分立的、孤立的物理实体。因此，图2的示意框图的各边界并不意在作为实际的、物理的边界。因此，混合控制器单元100可以实际上作为传动控制器单元150的子设备(反之亦然)。
[0052]图3是根据一个实施例的用于对混合动力车辆50中的动力再生进行优化的方法300的流程示意图。该方法包括以下步骤:在302中对减速事件进行检测。方法300还包括以下步骤:在304中通过确定传动装置56的某一档齿轮是否应该被维持某一段时间而生成齿轮保持请求121，以在减速事件109中对动力再生进行优化。上述方法300还包括以下步骤:在306中通过确定传动装置56是否应该跳档而生成齿轮跳过请求131，以在减速事件109中对动力再生进行优化。方法300还包括以下步骤:在308中通过结合齿轮保持请求121和齿轮跳过请求131而生成传动命令141。最后，方法300包括以下步骤;在310中基于传动命令141来启动传动装置。类似的附图标记用于描述方法300，以指示由这些标记表示的各部件可以具有与上述的各部件相同或相似的结构和功能。
[0053]在以上描述中，各术语“包括”、“包含”、“具有”及其变型意旨“包括但不限于”，除非另有明确说明。列举的项目列表并不意味着任何或所有项目是相互排斥和/或相互包容的，除非另有明确说明。各术语“一”、“一个”和“该”也是指“一个或多个”，除非另有明确说明。
[0054]整个说明书中“一个实施例”、“一实施例”或类似用语的提及意指关于该实施例进行描述的特定特征、结构或特点被包括在本申请的主题的至少一个实施例中。在整个说明书中各短语“在一个实施例中”、“在一实施例中”和类似用语的出现可以但非必需全部是指相同的实施例。类似地，术语“实施方案”的使用意指具有关于本申请的主题的一个或多个实施例进行描述的特定特征、结构或者特点，不管怎样，在没有关于指示其他方面的表达的情况下，一个实施方案可以与一个或多个实施例相关联。
[0055]本文所包括的流程示意图大体示为逻辑流程图。依照此，所示的顺序和所标的步骤表明所呈现的方法的一个实施例。可以设想在功能、逻辑或者效果上等同于所示的方法的一个或多个步骤或其一部分的其他步骤和方法。另外，所采用的格式和符号用来解释该方法的各逻辑步骤并不应理解为限制该方法的范围。尽管可以在流程图中采用各种箭头类型和线类型，它们不应被理解为限制相应方法的范围。事实上，某些箭头或其他连接物可以用作仅指示方法的逻辑流程。例如，箭头可以指示所示的方法的列举的各步骤之间的一段未明确的等待或监测持续时间。此外，特定方法中的顺序可以或可以不严格遵从所示出的相应步骤的顺序。
[0056]本申请中描述的许多功能性单元已经被标记为模块，为了更具体地强调其实施的独立性。比如，模块可以被实施为硬件电路，上述硬件电路包括定制VLSI电路或者门阵列、现成的半导体器件比如逻辑芯片、晶体管或者其他分立部件。模块还可以被实施在可编程的硬件器件中，上述硬件器件比如是现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等。
[0057]各模块也可以被实施为由各种型号的处理器执行的机器可读指令。具有计算机可读程序代码的识别模块可以比如包括具有计算机指令的一个或多个物理块或逻辑块，这些具有计算机指令的物理块或逻辑块可以比如被组织成对象、步骤或者功能。然而，识别模块的可执行文件不需要在物理上在一起，而是可以包括储存在不同位置中的不同指令，上述不同位置中的不同指令在逻辑上连接在一起时构成该模块并实现该模块所规定的目的。
[0058]实际上，具有计算机可读程序代码的模块可以是单个指令或许多指令，并且甚至可以分配在几个不同的代码段中、不同的程序中以及几个存储设备上。类似地，操作数据在本文中可以在各模块内被识别和示出，并且可以以任何合适的形式呈现并在任何合适的数据结构内组织。操作数据可以被收集为单个数据集，或者可以被分配到不同位置上，或者可以至少部分地、仅仅作为系统或网络上的电子信号存在，上述不同位置包括不同储存设备。在模块或模块的各部分被实施为机器可读指令(即，计算机可读指令/代码)的情况下，计算机可读程序代码可以在一个或多个计算机可读介质中被储存和/或传播。
[0059]计算机可读介质可以是储存该计算机可读程序代码的有形计算机可读储存介质。该计算机可读储存介质可以是比如但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、全息的、微机械的、或半导体的系统、设备，或装置，或前述的任何合适的组合。
[0060]上述计算机可读介质的更多详细例子可以包括但不限于便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROMS闪存)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)、光学存储设备、磁存储设备、全息存储介质、微机械存储设备，或前述的任何合适的组合。在本申请文件的上下文中，计算机可读存储介质可以是能够包含和/或储存计算机可读程序代码以被和/或关于指令执行系统、设备或装置使用的有形介质。
[0061]计算机可读介质也可以是计算机可读信号介质。计算机可读信号介质可以包括具有计算机可读程序代码实施于其中的可传播的数据信号，比如，计算机可读程序代码被实施在基带中或作为载波的一部分实施。这种可传播的信号可以呈现为任意各种形式，各种形式包括但不限于电的、电磁的、磁的、光学的或前述的任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是非计算机可读存储介质的并且可以进行通信、传播或者传输计算机可读程序代码用于由或关于指令执行系统、设备或装置使用的任何计算机可读介质。实施在计算机可读信号介质上的计算机可读程序代码可以使用任何合适的介质进行传送，上述任何合适的介质包括但不限于无线、有线、光纤电缆、射频(RF)等，或者前述的任何合适的组合。
[0062]在一个实施例中，计算机可读介质可以包括一个或多个计算机可读存储介质与一个或多个计算机可读信号介质的组合。比如，计算机可读程序代码可以作为电磁信号通过光纤电缆传播以由处理器执行和储存在RAM存储设备以由处理器执行。
[0063]用于实行本发明各方面的操作的计算机可读程序代码可以以一个或多个编程语言的任何组合进行编写，一个或多个编程语言包括面向对象的程序设计语言比如Java，Smalltalk，C++等、传统的程序性程序设计语言比如“C”程序设计语言或类似程序设计语言。计算机可读程序代码可以完全在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为独立包执行、部分地在用户计算机上执行并且部分地在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后者的情形下，该远程计算机可以通过任何类型的网络与用户计算机连接，任何类型的网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以与外部计算机进行连接(比如，通过使用互联网服务供应商的互联网)。
[0064]本申请的主题可以以其它特定的形式实施，而不脱离其精神或本质特点。所描述的各实施例应在所有方面被认为仅是说明性的而不是限制性的。因此，本发明的范围由所附的权利要求书进行表明，而不是由上述的描述表明。落在权利要求书的等价范围和意义之中的所有变化将被包含在这些权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种装置，其特征在于，包括: 检测模块，所述检测模块构造成对混合动力车辆中的减速事件进行检测； 齿轮保持模块，所述齿轮保持模块构造成生成齿轮保持请求，所述齿轮保持请求构造成响应于所述减速事件的检测而将所述混合动力车辆的传动装置的当前档齿轮维持一齿轮保持持续时间； 齿轮跳过模块，所述齿轮跳过模块构造成生成齿轮跳过请求，所述齿轮跳过请求包括响应于所述减速事件的检测的所述传动装置的降档目标;以及 优化模块，所述优化模块构造成生成传动命令以由所述传动装置使用，其中所述传动命令基于所述齿轮跳过请求和所述齿轮保持请求中的至少一个。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮保持持续时间是预定义的时间量。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮保持持续时间是直到所述混合动力车辆的预定义的负载被所述检测模块检测到。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮保持持续时间是直到所述混合动力车辆的电动发电机达到热阈值。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮保持持续时间是直到达到预定义的发动机速度和混合动力车辆速度中的至少一个。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮保持持续时间是直到所述混合动力车辆的电动发电机达到速度和功率阈值中的至少一个。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述功率阈值是所述电动发电机的恒定功率与恒定转矩之间的转变点。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮保持持续时间是直到相对于检测到所述减速事件时所述混合动力车辆中的电池的初始充电水平达到一充电水平。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述降档目标是比检测到所述减速事件时所述传动装置的当前档齿轮低两档齿轮。10.一种车辆，其特征在于，包括: 发动机，所述发动机包括曲轴； 传动装置，所述传动装置包括发动机侧和轮侧，其中所述发动机侧可操作地连接到所述曲轴，所述轮侧可操作地连接到轮轴； 电动发电机，所述电动发电机可操作地连接到所述传动装置的所述发动机侧； 混合控制器，所述混合控制器可通信地耦接到所述发动机和所述传动装置，所述混合控制器构造成: 对所述车辆的减速事件进行检测； 响应于所述减速事件的检测而对所述传动装置的当前档齿轮进行检测；以及响应于所述减速事件的检测而生成传动请求，其中所述传动请求包括齿轮保持请求和齿轮跳过请求中的至少一个，其中所述齿轮保持请求和所述齿轮跳过请求中的每一个构造成增加所述电动发电机的动力再生； 以及 传动控制器，所述传动控制器构造成接收所述传动请求并基于所述传动请求发送启动命令到所述传动装置。11.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述混合控制器构造成提供所述齿轮保持请求和所述齿轮跳过请求到所述传动控制器，其中，所述传动控制器构造成启动被所述齿轮跳过请求紧跟的所述齿轮保持请求。12.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述齿轮跳过请求包括所述传动装置的降档目标13.根据权利要求12所述的车辆，其特征在于，所述降档目标是比所述当前档齿轮至少低两档齿轮。14.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，所述降档目标基于最大预定义的当前档齿轮到降档目标的差异、换档到所述降齿轮目标后的电动发电机速度和换档到所述降档目标前的发动机速度中的至少一个。15.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述减速事件的检测基于制动踏板压下持续时间等于或大于制动压下时间阈值、加速踏板压下减少量等于或大于阈值加速踏板压下减少量、所述发动机的燃料减少量等于或大于阈值燃料减少量和发动机速度减少量等于或大于阈值发动机速度减少量中的至少一个。16.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述齿轮保持持续时间是直到所述电动发电机达到速度和功率阈值中的至少一个。17.一种方法，其特征在于，包括以下步骤: 对车辆中的减速事件进行检测； 响应于所述减速事件的检测而生成齿轮保持请求，所述齿轮保持请求构造成将所述车辆的传动装置的当前档齿轮维持一齿轮保持持续时间； 响应于所述减速事件的检测而生成齿轮跳过请求，所述齿轮跳过请求包括相对于所述传动装置的当前档齿轮的降档目标； 通过结合所述齿轮保持请求和所述齿轮跳过请求来生成传动命令；以及 根据所述传动命令来启动所述车辆的传动装置。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述齿轮保持请求和所述齿轮跳过请求构造成增加所述车辆的电动发电机的动力再生。19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述齿轮保持持续时间是直到达到预定义发动机速度和预定义混合动力车辆速度中的至少一个。20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述降档目标是比检测到所述减速事件时所述传动装置的所述当前档齿轮低至少两档齿轮。
【文档编号】B60W20/30GK106029462SQ201580009692
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月23日
【发明人】M·马杜莱库玛, 谢通明, P·图帕尔, P·C·慕乐里达, M·T·布克斯
【申请人】康明斯有限公司