控制电动油泵运转的方法

专利名称：控制电动油泵运转的方法
技术领域：
本发明涉及混合动力车辆中的电动油泵的控制方法。
背景技术：
混合动力电动车辆(HEV)通常包括发动机(例如内燃发动机(ICE))和电动马达。 例如，HEV可为串联混合动力电动车辆(SHEV)、并联混合动力电动车辆(PHEV)或并联/串联混合动力电动车辆(PSHEV)。串联混合动力电动车辆(SHEV)为带有连接至电机(其提供电力至电池)的发动机(最典型的为ICE)的车辆。另一称为牵引马达的电机由电池驱动。SHEV中的牵引马达为车轮扭矩的唯一来源。在发动机和驱动轮之间没有机械连接。并联混合动力电动车辆(PHEV)具有发动机(最典型的为ICE)和与ICE —起工作以提供牵引车轮扭矩以驱动车辆的电动马达。此外，PHEV中的马达能够用作为发电机以恢复再生性能量以为电池充电。并联/串联混合动力电动车辆(PSHEV)具有PHEV和SHEV两者配置的特性并且有时候称为“分离式”(“split”)并联/串联配置。在多个类型的PSHEV配置中的一个中， 发动机以行星齿轮组驱动桥的方式机械地连接至两个电机。第一电机(发电机)连接至中心齿轮。发动机连接至行星齿轮架。第二电动马达(牵引马达)经由驱动桥中的其它传动机构连接至环形(输出)齿轮。发动机扭矩能够驱动发电机以为电池充电。发电机也能够贡献必要的车轮(输出轴)扭矩。牵引马达用于贡献车辆扭矩并且恢复再生性制动能量以充电电池。在这个配置中，发电机能够选择性地提供可用于控制发动机转速的反作用扭矩。在HEV运转期间，产生热量并且HEV中的多种组件需要润滑。因此，发动机驱动的驱动桥泵可设置用于冷却并且润滑HEV中的多种动力传动组件。然而，当HEV正在电力运转时，发动机关闭并且因此发动机驱动的驱动桥泵不会运转。因此，可执行辅助电动泵用于例如满足当发动机关闭时HEV的冷却和润滑需求。

发明内容
根据本发明一方面，提供一种控制带有发动机和驱动桥的混合动力电动车辆 (HEV)内的电动油泵的运转的方法，其中驱动桥带有电动马达，该方法包括当发动机处于关闭状态时控制电动油泵以指令转速运转。根据本发明的一个实施例，其中基于来自驱动桥内的马达、驱动桥内的发电机和 HEV内的电源转换器中至少一个的估算功率损失来计算功率损失。根据本发明的一个实施例，进一步包括基于HEV内的功率损失确定泵运转时间并且控制电动油泵在运转时间以指令转速运转。根据本发明的一个实施例，进一步包括获得至少一个温度水平并且基于温度水平确定指令转速。根据本发明的一个实施例，其中温度水平指示驱动桥中的马达、驱动桥中的发电机、HEV内的驱动机油和HEV外面的环境空气中至少一个的温度。根据本发明的一个实施例，进一步包括基于HEV内的温度水平确定泵运转时间并且控制电动油泵在运转时间以指令转速运转。根据本发明的一个实施例，进一步包括确定HEV的工况和至少一个温度水平，并且基于温度水平和HEV的工况确定指令转速。根据本发明的一个实施例，其中控制电动油泵包括提供驱动桥机油以润滑和冷却驱动桥内的组件。根据本发明另一方面，提供一种控制带有发动机和驱动桥的混合动力电动车辆 (HEV)内的电动油泵的运转的系统，其中驱动桥带有电动马达，该系统包含至少一个逻辑设备，配置用于确定HEV内的发动机是否处于关闭状态和电动油泵的指令转速以及控制电动油泵在发动机处于关闭状态时以指令转速运转。


图1为说明根据本发明一个实施例的包括电动油泵以及用于控制电动油泵运转的系统的混合动力电动车辆的示意图。图2为说明根据本发明一个实施例的控制HEV中电动油泵运转的方法的流程图。图3为说明根据本发明另一实施例的控制HEV中的电动油泵运转的方法的流程图。
具体实施例方式本发明的实施例包括用于控制混合动力电动车辆(HEV)中的电动油泵运转的方法和系统。车辆可为包括电动油泵以提供驱动桥润滑的任何类型的HEV。例如，车辆可为并联/串联混合动力电动车辆(PSHEV)、插电式混合动力电动车辆、混合动力燃料电池电动车辆(FCEV)或换电池式电云力车辆(battery-replacement electric vehicle)。参考图1，系统10设置用于控制混合动力电动车辆(HEV) 14中的电动油泵12的运转。图1中的系统10显示为与并联/串联混合动力电动车辆(PSHEV)的动力系相结合。 然而，系统10可与如上所示的其它动力系配置相结合，例如串联混合动力电动车辆(SHEV) 或并联混合动力电动车辆(PHEV)。以概括的方式描述系统10和其运转方法以促进理解系统10和方法的多个方面。如在图1中所说明，HEV 14包括发动机16、蓄电池18(下文称“电池”)和驱动轮 20。发动机16和电池18选择性地提供动力至驱动轮20以使得能够驱动HEV 14。图1中的发动机16显示为消耗汽油、柴油或用于驱动发动机16的其它可燃性燃料的内燃发动机 (ICE)。如图1中所示，HEV 14包括驱动桥22，其类似于常规机动车辆中的传动装置。驱动桥22包括动力分离传动装置M、发电机26、电动马达观和动力传递齿轮组30。驱动桥 22设置于驱动轮20和发动机16之间以实现向驱动轮20的动力传递。电动马达28和发电机26为组成电机装置的两个电机。如在图1中所描绘，驱动桥22的动力分离传动装置M机械地连接发动机16和发电机26。动力分离传动装置M可为具有环形齿轮32、行星架34、行星齿轮36和中心齿轮38的行星齿轮组。发动机驱动轴40可驱动地连接发动机16和行星架34。发电机驱动轴 42机械地连接发电机沈和中心齿轮38。可替代地，动力分离传动装置M可包括用于连接发动机16和发电机沈的其它类型的齿轮组和传动装置。在运转中，动力分离传动装置对、发电机沈和电动马达观产生热量并且需要冷却。随着动力分离传动装置对、发电机26和电动马达观的润滑水平下降，驱动桥22内的功率损失增加并且需要对驱动桥22提供额外的润滑。电动马达观和发电机沈之间的功率损失可称为“P1()SS”。对于不同速度和扭矩的电动马达观和发电机沈可由经验确定P1()SS。图1中的电池18在与电动马达28和发电机沈一起运转时输出或存储电能。例如，电池18可为输出高压电能至如图1所示的高压总线的高压电池。一个或多个DC-AC电源转换器(未显示)可将来自电池18的DC电源转换为适合驱动电动马达28的AC电源。 此外，一个或多个DC-DC电源转换器可将来自电池18的DC电源转换为合适驱动发电机沈的DC电压电源。电池18输出的功率可称为"Pbatt ”。此外，HEV 14可在发动机16和电池 18之间重新分配功率。例如，电池18能够存储由发动机16产生的超过指令功率的功率。如在图1中所描绘，HEV 14包括发动机控制单元(E⑶)44。E⑶44可包括电子发动机节气门控制(ETC)系统。在运转中，ECU 44控制发动机16并且发动机16输出扭矩至连接至动力分离传动装置M的发动机驱动轴40。动力分离传动装置M通过发动机驱动轴 40接收来自发动机16的功率并且将该功率通过功率转换齿轮组30传递至驱动轮20或发电机26。除了接收来自发动机16的功率之外，动力分离传动装置M也能够接收来自发电机26的功率。参考图1，发电机沈能够用作为电动马达或将机械能转换为电能的机器中之一或二者。运转为电动马达时，发电机26输出扭矩至连接至动力分离传动装置24 (其能够将至环形齿轮32的扭矩传递至齿轮组30的扭矩输入侧)的发电机驱动轴42。因为中心齿轮 38作用为扭矩反作用元件，发电机沈能够控制发动机16的速度。运转为将机械能转换为电能的机器时，发电机26输出电能至高压总线。高压总线接收来自发电机沈的电能。一个或多个DC-AC电源转换器(未显示)可将来自发电机沈的DC电源转换为适合于驱动多相感应电动马达观的AC电源。此外，一个或多个AC-DC电源转换器可将来自发电机沈的 AC电源转换为适合于充电电池18的DC电压电源。如图1所示，HEV 14包括机械驱动油泵46。机械驱动油泵46泵送驱动桥机油用于冷却和润滑驱动桥22。如所示，HEV 14可包括泵驱动齿轮48、液压泵驱动齿轮50和泵驱动轴52以将来自发动机驱动轴40的扭矩传递至机械驱动油泵46。在运转中，发动机16 旋转发动机驱动轴40并且发动机驱动轴40旋转泵驱动齿轮48。齿轮48和50啮合以使得泵驱动齿轮48的旋转来旋转液压泵驱动齿轮50和泵驱动轴52。因此，当发动机16输出扭矩至发动机驱动轴40时，机械驱动油泵46被驱动。如图1中所示，电动油泵12泵送驱动桥机油或其它润滑剂用于冷却并且润滑驱动桥22。能够控制电动油泵12的运转以在HEV 14内提供变化的驱动桥润滑水平或等级。 在，HEV 14中的驱动桥22可能需要在扭矩应用至驱动桥22之前具有足够的润滑。能够控制电动油泵12的运转以在HEV 14内提供不同的润滑等级。尽管电动油泵12在图1中显示为与驱动桥22分离，取决于HEV 14的配置，电动油泵12可为驱动桥22的一部分。如图1中所示，HEV 14包括油底壳M。油底壳M存储驱动桥机油或用于驱动桥
522的其它液体润滑剂。在运转中，电动油泵12和机械驱动油泵46从油底壳M获得驱动桥机油或其它液体润滑剂并且将其传递至驱动桥22内的多种组件。尽管油底壳M在图1中显示为驱动桥22的一部分，取决于HEV 14的配置，油底壳M可与驱动桥22分离。如图1中所示，HEV 14可包括热交换器56。热交换器56能够增加热量至HEV 14 内的驱动桥机油或从其去除热量。例如，热交换器56可为机油-空气热交换器。机油-空气热交换器将来自流穿过热交换器56的驱动桥机油的热量传递至流穿过热交换器56的空气。此外，机油-空气热交换器可接收来自流穿过热交换器56的空气的热量并且将热量增加至流穿过热交换器56的驱动桥机油。如图1所示，HEV 14可包括在热交换器56和电动油泵12之间的止回阀58。当机械驱动油泵46正在运转或如果润滑/冷却回路被加压时，止回阀58防止流体穿过电动油泵12回路。在运转期间，机械驱动油泵46和电动油泵12循环来自油底壳M的驱动桥机油穿过流体路径(图1中所示)并且至HEV 14中的多种驱动桥组件。此外，一旦驱动桥机油离开热交换器56，驱动桥机油被循环贯穿整个驱动桥22以润滑并冷却HEV 14内的多种驱动桥组件。HEV 14内的驱动桥组件可包括动力分离传动装置M以及HEV 14内的其它动力系元件，例如电动马达观和发电机沈。例如，驱动桥机油能够传导来自马达观的转子或定子绕组的热量以冷却马达观。在另一示例中，当动力分离传动装置M正在通过轴40和42 传递来自发动机16的扭矩或功率时，机械驱动油泵46可分配驱动桥机油至驱动桥22以防止对驱动桥22的损伤或劣化。继续参考图1，系统10包括逻辑设备(LD)或控制器60。控制器或LD 60能够通过多种类型的电子设备和/或微处理器计算机或控制器或它们的组合来实施。为了执行控制电动油泵运转的方法，控制器60可执行通过该方法嵌入或编码并且存储在易失性和/或持久性存储器内的计算程序或算法。可替代地，逻辑可编码在存储一个或多个集成电路芯片上的逻辑或门阵列中。在一个示例中，存储器可为计算机可读存储器，其存储通过方法嵌入或编码的计算程序或算法。存储器可存储HEV 14的多种工况或组件(例如发动机16和驱动桥2 有关的信息。例如，存储器可存储电动马达观、发电机沈或电动马达观和发电机沈二者的扭矩和转速数据。此外，存储器可存储HEV 14内的发动机16的预定的转速阈值、电动油泵12的预定怠速转速、用于运转电动油泵12的预定的最小时间以及驱动桥机油的预定的阈值温度。存储器34能够为控制器60的一部分。然而，存储器34可位于HEV 14内可由控制器60访问的任何合适的位置。用于控制电动油泵12的LD或控制器60显示为混合动力控制单元(HCU) 62和泵控制器64的组合。HCU 62和泵控制器64的组合在下文称为“控制器”，其附图标记为60。 尽管控制器或LD 60可包括多个硬件设备或一个或多个硬件设备内部的多个软件控制器的形式的多个控制器，LD或控制器60也可为单个硬件设备以控制电动机油泵12的运转。 此外，取决于系统10的配置，控制器60可包括额外的硬件设备或软件控制器，例如车辆系统控制器(VSC)、动力系控制模块(PCM)、EOT 44或它们的组合。图1中的VSC和PCM显示为组合为单个设备并且下文称为“VSC/PCM”，其附图标记为65。VSC/PCM 65能够直接地控制或通过在VSC/PCM 65的管理控制下运行的分离的控制器来控制驱动桥22、发动机16和电池18。例如，VSC/PCM65可与E⑶44通信以控制发动机16。类似地，VSC/PCM 65可与电池控制模块(BCM) 66通信以控制电池18。在另一示例中，VSC/PCM 65可与混合动力控制单元(HCU)62通信以控制驱动桥22。在这样的示例中， HCU 62可包括驱动桥22的一个或多个控制器，例如驱动桥控制模块(TCM) 68。取决于系统 10的配置，控制器60可包括TCM 68。TCM 68配置用于控制驱动桥22内的组件，例如发电机沈和电动马达观。此外，TCM 68可为控制器60提供数据或信息以控制电动油泵12。VSC/PCM 65和TCM 68运转以控制驱动桥22的多种模式，例如HEV14的电动驱动模式的运转。HEV 14的电动驱动模式允许电动马达观运转为马达、发电机或二者以提供电能以运转HEV 14。例如，HEV 14的电动模式能够用于驱动车轮20并且驱动HEV 14。VSC/PCM 65和TCM 68可存储有关HEV 14先前运转模式的信息，例如HEV 15的先前驾驶循环数据。驱动桥22的多种模式能够经由TCM 68通信至控制器60或经由驱动桥22提供至HCU 62的信号直接地通信至控制器60。例如，控制器60可获得包括发动机 16的转速、马达转速com。t、马达扭矩Tnrot、发电机转速、发电机扭矩、电池功率Pbatt 和马达和发电机功率损失Pltjss的数据或信息。VSC/PCM 65可与BCM 66、ECU卫星44、TCM 68或它们的组合通信以提供这种数据或信息至控制器60。可替代地，控制器60可基于来自VSC/PCM 65、BCM 66、E⑶44、TCM 68或它们的组合的多种输入信号来计算这种数据或 fn息ο如图1中所示，HEV 14可包括一个或多个传感器70。传感器70可靠近发动机16 设置以感测发动机16的多个参数。传感器70提供发动机运转数据至ECU 44和/或VSC/ PCM 65。如图1所示，VSC/PCM 65 (其可单独或与控制器60的其它元件组合)可接收并且处理来自传感器70、ECU44、驱动桥22、TCM 68, BCM 66或它们的组合的信号以获得有关于发动机16的数据或信息。HEV 14中任何合适的设备能够提供指示发动机16的转速的信息至控制器60。例如，转速传感器70可提供发动机16的转速至控制器60。转速传感器70可为发动机位置传感器，其对在HEV14内曲轴每一转产生预定数目的等距脉冲。VSC/PCM 65能够接收来自转速传感器70的间隔脉冲以确定发动机16的转速并且传送转速至控制器60。发动机16的转速能够以转/分钟(RPM)或任何其它合适的形式表达。HEV 14中任何合适的设备均可提供指示电动马达观的转速“ ”的信息至控制器60。在一个示例中，TCM 68能够提供马达转速“com。t”至控制器60，其可基于至电动马达观的指令。在另一示例中，HEV 14可包括旋转变压器(resolver)。旋转变压器感测电动马达观中转子的位置并且产生具有内嵌或编码在其内的转子位置信息的旋转变压器信号。控制器60和/或TCM 68能够接收旋转变压器信号以获得电动马达观的多个值(例如Ld、Lq, Rs和λ pm)和工况(Vd，、Vtl和ω)。基于电动马达28的值和工况，控制器60和/ 或TCM 68能够确定电动马达观的转速“ ”。HEV 14中任何合适的设备均能够提供指示电动马达28输出至功率传递齿轮组30 的扭矩“ τ m。t”的信息至控制器60。例如，TCM 68能够确定马达扭矩“ τ m。t”并且传送内嵌或编码有马达扭矩“ τ m。t”的信号至控制器60。TCM 60可确定马达扭矩“ τω(η”，其为马达 28被指令以输送的指令马达扭矩。HEV 14中任何合适的设备均能够提供指示发电机沈的转速“ ω gen”的信息至控制器60。在一个示例中，TCM 68能够基于至发电机沈的指令提供发电机转速“ω _ ”至控制
7器60。可替代地，发电机旋转变压器(未显示)可感测发电机驱动轴42的位置并且产生具有内嵌或编码在其内的发电机转速信息的发电机旋转变压器信号。控制器60和/或TCM 68能够获得并且处理来自发电机旋转变压器信号的发电机沈的多种值和工况以确定发电机26的速度“cogen”。HEV 14中的任何合适的设备均能够提供指示发电机沈和发电机驱动轴42之间的扭矩“ τ gen”的信息至控制器60。例如，TCM 68能够确定发电机扭矩“ τ gen”并且传送内嵌或编码有发电机扭矩“ Tgm”的信号至控制器60。TCM 68可确定发电机扭矩“ τ gm”，其为发电机26被指令输送至发电机驱动轴42的指令发电机扭矩。图1中的传感器中的至少一个可为温度传感器。温度传感器可用于感测指示发动机16的温度水平的温度。例如，温度传感器可感测发动机16中汽油盖的温度并且传送带有该温度的传感器信号至VSC/PCM 65和/或ECU 44。在另一示例中，温度传感器可根据穿过HEV 14内的加热器芯的发动机冷却剂直接地感测温度以获得发动机16的温度水平。 VSC/PCM 65能够处理来自温度传感器的传感器信号以确定温度水平。例如，VSC/PCM65可基于发动机16内的汽缸盖的温度水平估算或确定发动机16的温度水平。控制器60能够接收来自VSC/PCM 65的温度水平。此外，控制器60可获得来自VSC/PCM 65的其它信息， 例如HEV 14外面的环境温度。参考图2，总体上提供流程图80以根据本发明的一个实施例说明控制HEV 14内的电动油泵12运转的方法步骤。除了图2中所示的步骤，HEV14内的逻辑设备或控制器可编程有额外的步骤以提供额外的功能。尽管流程图80中所示的多个步骤看起来按时间顺序发生，步骤中的至少一些可以不同顺序发生，并且一些步骤可同时执行或根本不执行。参考图2，在论述方法中参考图1中说明的HEV 14和其组件以协助理解该方法的各个方面。可通过计算机算法、机器可执行代码或编程进HEV 14中适合可编程逻辑设备 (例如控制器60、混合动力控制单元(HCU)62、VSC/PCM 65、泵控制器64、HEV14中的其它控制器和它们的组合)中的软件程序来执行控制HEV 14中的电动油泵12的运转方法。在流程图80中的框82处，获得HEV 14的一个或多个运转模式。控制器60 (其可包括与泵控制器64通信的HCU 62)可获得HEV 14的运转模式。HEV 14的运转模式可包括 HEV 14的工况、HEV 14的先前运转模式、HEV 14是否运转在敏感模式、或它们的组合。例如，控制器60可单独或与VSC/PCM 65组合以基于HEV 14是否当前运转在电动驱动模式来确定HEV 14的工况。此外，控制器60可基于来自VSC/PCM 65和/或TCM68的指示先进运转模式的数据或信息获得HEV 14的先前运转模式。基于发动机16的转速、马达转速、马达扭矩、。t、发电机转速、发电机扭矩或它们的组合，先前运转模式可分类为激进、中等激进、中等和消极。激进运转模式可指示HEV 14的先前驾驶循环经历相对高扭矩和低转速。中等激进运转模式可指示HEV 14的先前驾驶循环经历相对适中扭矩和高转速。中等运转模式可指示HEV 14的先前驾驶循环经历中等至低扭矩和中等至低转速。消极运转模式可指示HEV 14的先前驾驶循环经历相对低扭矩和相对低转速。继续参考框82，控制器60可确定HEV 14是否正运转在敏感模式。在HEV 14的敏感模式下，HEV 14中的乘客基本上能够注意到或经历来自电动油泵12的噪声、震动和粗糙性(NVH)。控制器60可基于HEV 14的多种运转参数(例如发动机16的转速、马达转速 m。t和发电机转速确定HEV 14是否正运转在敏感模式下。此外，敏感模式可基于具有PRNDL位置信息(即，驻车、倒车、空档、行驶、低速度驾驶的换档选择信息)的信号。例如，控制器60可单独基于换档选择信息或与发动机16的转速、马达转速《m。t和发电机转速ω gen组合来确定HEV 14内的NVH水平。例如，控制器60可确定在HEV 14处于行驶档位的NVH水平大于在HEV 14处于驻车或空档模式时的HVH水平。此外，控制器60可确定在驱动桥22转换为前进模式并且向进驱动以通过一系列档位加速时的NVH水平。随着由于来自发动机16、发电机沈和电动马达观的NVH水平增大，来自电动油泵12的NVH会变得不易由HEV 14内的乘客察觉。在流程图80的框84处，其确定HEV 14内的发动机16是否处于启动状态。例如， 发动机16的转速可确定HEV 14内的发动机16是否处于启动状态。同样，当发动机16的转速超过预定转速阈值时可认为发动机16处于启动状态。可替代地，可确定发动机16的状态以确定HEV 14内的发动机16是否处于启动状态。控制器60可基于来自E⑶44、TCM 68和/或VSC/PCM 65的信号确定HEV 14内的发动机16是否处于启动状态。在框86处，获得一个或多个温度水平。温度水平可包括发动机16的温度水平、油底壳讨内的驱动桥机油的温度、HEV 14内的电源转换器的温度、电源冷却剂、HEV 14外面的环境温度、指示驱动桥22内产生热量的其它温度水平或它们的组合。HEV14内的电源转换器可为将来自电池18的DC电源转换为用于运转电动马达观和/或发电机沈的AC电源。控制器60 (其可包括与泵控制器64通信的HCU 6)可单独或与VSC/PCM 65组合来获得温度水平。继续参考框86，温度水平能够用于确定电动油泵12的转速和/或电动油泵12将在该转速下运转多长时间。例如，温度水平可与电动油泵12的转速直接成比例。因此，电动油泵12的指令转速可随着温度水平增加而增加。当温度水平增加时，可能需要更高的冷却速度或经由热交换器56从驱动桥机油去除热量，因此控制器60可增加电动油泵12的指令转速。同样，电动油泵12的指令转速可随着温度水平的降低而减小。可减小电动油泵12 的指令转速以提供较低的冷却速度并且保存使用来自电池18的电能。在框88处，获得HEV 14中的一个或多个功率损失或热损失的水平。控制器60 (其可包括与泵控制器64通信的HCU 6 可单独获得或可与VSC/PCM 65组合来获得HEV 14 的热损失的水平。例如，控制器60可基于HEV14内的电动马达观、发电机沈和电源转换器的估算的功率损失来计算功率损失。马达观和发电机26的功率损失可表示为P1()SS。在框90处，确定电动油泵12的转速。电动油泵12确定的转速可参考作为指令转速。框90 (图2中所示)可相应于流程图100的一组步骤(图3中所示)。控制器60 (其可包括与泵控制器64通信的HCU 62)可单独或与VSC/PCM 65组合来确定电动油泵12的转速。控制器60可基于HEV14内的发动机16是否处于启动状态、HEV 14的一个或多个运转模式、HEV 14内的一个或多个温度水平、一个或多个功率损失或热损失水平或它们的组合来确定电动油泵12的转速。继续参考框90，当HEV 14经历包括高扭矩和HEV 14外面的相对高环境温度的激进运转模式时，泵控制器64可指令电动油泵12以高转速运转。在另一示例中，当HEV 14 经历包括中等扭矩、高车辆速度、中等功率损失和HEV 14外面的相对中等环境温度的中等激进运转模式时，泵控制器64可指令电动油泵12以中等转速运转。可基于在HEV 14运转期间获得的实际驾驶循环数据确定中等激进运转模式。在另一示例中，当HEV14经历消极运转模式时，泵控制器64可指令电动油泵12以低转速运转。当在预定时间HEV 14具有低功率损失和相对低温度水平时，HEV 14可经历消极运转模式。在另一示例中，当HEV 14能够在预定时间间隔期间连续地以中等功率损失运转时，泵控制器64可指令电动油泵12以低转速运转。再次参考框90，控制器60可选择或修改指令速度以努力优化驱动桥22的冷却和 /或润滑以及消耗来自电池18的电能之间的平衡。例如，控制器60可确定电动油泵12的低转速为指令速度，其在冷却和/或润滑以及消耗电能之间实现平衡。再次参考框90，电动油泵12的转速可根据基于HEV 14的先前运转模式润滑所需的最小流速、冷却驱动桥22内组件所需的流速、以及与取决于HEV 14运转的电动油泵12 的目标NVH水平相关的流速。例如，在HEV 14将运转在对从电动油泵12发出的噪声敏感的驾驶模式时，控制器60可确定减小电动油泵12的转速。来自电动油泵12的噪声随着电动油泵12的转速增加而增加。因此，HEV 14内的NVH水平会与电动油泵12的转速成正比。 控制器60确定的指令转速可基于提供润滑以防止显著损伤或劣化驱动桥22所需的驱动桥机油流速。继续参考框90，控制器60可基于自机械驱动油泵46或电动油泵12的前次运转起的时间确定电动油泵12的转速。例如，电动油泵12的指令转速可与自驱动桥22的前次冷却和/或润滑起的时间成反比。因此，控制器60可随着自泵12、46的前次运转起的时间增加而减小指令转速，因为驱动桥22的冷却和/或润滑的需求或需要会随着自泵12、46的前次运转起逝去的时间变长而增加。在框92处，确定电动油泵12的泵运转时间。泵运转时间指的是电动油泵12将要运转多长时间。控制器60 (其可包括与泵控制器64通信的HCU 62)可确定泵运转时间。例如，控制器60可基于HEV 14的敏感模式的持续时间确定电动油泵12的泵运转时间。在这种示例中，控制器60可确定电动油泵12在HEV 14的敏感模式期间以低转速运转。在泵运转时间过去之后，控制器60可控制电动油泵12以新的指令转速(例如电动油泵12的初始转速)运转。在框94处，控制电动油泵12的运转。泵控制器64控制电动油泵12的运转，其包括电动油泵12的转速。此外，在泵运转时间，泵控制器64可控制电动油泵12以指令转速运转。如图3所示，流程图100总体上提供以说明根据本发明的一个实施例的控制HEV 14内的电动油泵12运转的方法步骤。除了图3中所示的步骤，HEV 14内的逻辑设备或控制器可编程有额外的步骤以提供额外的功能。尽管流程图100中所示的多个步骤看起来以时间顺序发生，这些步骤中的至少一些可以不同顺序发生，并且一些步骤可同时执行或根本不执行。流程图100中的步骤能够用于流程图80(图2中所示)中的一个或多个步骤。 同样，取决于电动油泵12运转的控制方法的实施，流程图80中的步骤可用于流程图100中的一个或多个步骤。参考图3，在论述方法中参考图1中说明的HEV 14和其组件以协助理解该方法的各个方面。可通过计算机算法、机器可执行代码或编程进HEV 14中适合可编程逻辑设备 (例如控制器60、混合动力控制单元(HCU)62、VSC/PCM 65、泵控制器64、HEV14中的其它控
10制器和它们的组合)中的软件程序来执行控制HEV 14中的电动油泵12的运转方法。在流程图100的决定框102处，其确定HEV 14是否处于电动驱动模式。控制器60 可单独或与VSC/PCM 65组合来确定HEV 14是否运转在电动驱动模式。例如，控制器60可基于HCU 62中的生成的电动车辆信号确定HEV 14是否正运转在电动驱动模式。此外，决定框102可包括相应于流程图80的框82的步骤。如果HEV 14未处于电动驱动模式，随后决定框104发生。然而，如果HEV处于电动驱动模式，决定框106发生。在决定框104处，其确定HEV 14中的发动机是否处于启动状态。例如，发动机的转速可确定HEV 14中的发动机16是否处于启动状态。同样，当发动机16的转速超过预定转速阈值时，可认为发动机16处于启动状态。可替代地，可确定发动机16的状态以确定HEV 14内的发动机16是否处于启动状态。控制器60可基于来自ECU 44、TCM 68和/或VSC/ PCM 65的信号来确定HEV 14内的发动机16是否处于启动状态。如果HEV 14内的发动机 16处于启动状态，随后框108发生。然而，如果HEV 14内的发动机16未处于启动状态(例如当发动机16处于关闭状态)，则决定框110发生。在决定框106处，其确定在驱动桥22内是否存在相对高的温度。控制器60 (其可包括与泵控制器64通信的HCU 62)可单独或与VSC/PCM65组合确定驱动桥22内是否存在相对高的温度。控制器60可基于发动机16的温度水平、油底壳M内的驱动桥机油的温度、 HEV 14内的电源转换器的温度、电源冷却剂、指示驱动桥22内产生热量的其它温度水平或它们的组合来确定驱动桥22内存在相对高的温度。例如，当驱动桥机油的温度超过80 180° F之间的温度时驱动桥22内存在相对高的温度。如果驱动桥22内不存在相对高的温度，随后决定框112发生。然而，如果驱动桥22内存在相对高的温度，随后框114发生并且控制电动油泵12以高转速运转。在框108处，控制电动油泵12至关闭状态。控制器可切换电动油泵12至关闭状态或维持电动油泵12处于关闭状态。例如，控制器60可控制电动油泵12至0转速或预定的怠速(其中电动油泵12使用来自HEV 14的相对低的能量)。在决定框110处，其确定驱动桥22内是否存在相对高的温度。类似于决定框106， 控制器60可单独或与VSC/PCM 65组合来基于一个或多个温度指示器确定驱动桥22内是否存在相对高的温度。如果驱动桥22内存在相对高的温度，随后框114发生并且控制电动油泵12以高转速运转。然而，如果驱动桥22内不存在相对高的温度则决定框116发生。在决定框112处，其确定HEV 14的先前运转状态是否为激进。控制器60可单独或与VSC/PCM 65组合确定HEV 14的先前运转模式是否为激进。控制器60可基于发动机 16的转速、马达转速《m。t、马达扭矩、。t、发电机转速《gen、发电机扭矩Tgen、HEV 14外面的环境温度或它们的组合来确定先前运转模式是否为激进。例如，激进运转模式可指示HEV 14的先前驾驶循环经历相对高马达和/或发电机扭矩(τ m。t，τ gen)。在另一示例中，HEV 14内的相对高扭矩和HEV 14外面的相对高环境温度可定义HEV14的激进运转模式。如果 HEV 14的先前运转模式为激进，随后决定框122发生。然而，如果HEV 14的先前运转模式不为激进则决定框1 发生。在框114处，控制电动油泵12以高转速运转。泵控制器64控制电动油泵12的运转，其包括电动油泵12的转速。例如，控制器60 (其可包括与泵控制器64通信的HCU 62) 可传送带有电动油泵12的指令转速的信号至泵控制器64。泵控制器64接收该信号以便以指令转速运转电动油泵12。例如，指令转速可为15升/分钟以在高转速下运转电动油泵 12。在另一示例中，电动油泵12的高转速可为电动油泵12的最大转速。可替代地，电动油泵12的高转速可为存储在控制器60的存储器内的高转速范围内的转速。该高转速可基于驱动桥22内是否存在相对高的温度和/或HEV 14是否处于电动驱动模式从高转速范围内选择。在决定框116处，其确定HEV 14的先前运转模式是否是激进。决定框116的功能相应于决定框12的功能。如果HEV 14的先前运转模式为激进，随后框118发生。然而，如果HEV 14的先前运转模式不是激进，随后框108发生。在框118处，电动油泵12的泵运转时间设置为预定的最小时间。预定的最小时间相应于冷却和/或润滑HEV 14内的组件(例如动力分离传动装置M、电动马达观、发电机等)至与HEV 14的先前运转模式为激进并且机械驱动油泵46处于关闭状态相一致的水平所需的时间。控制器60 (其可包括与泵控制器64通信的HCU 62)可基于预定的最小时间确定泵运转时间。控制器60可基于用于确定HEV 14的先前运转模式以及发动机16、油底壳M内的驱动桥机油、HEV 14内的电源转换器、电源冷却剂的温度水平、指示驱动桥内产生热量的其它温度水平或它们的组合的多种参数来计算预定的最小时间。预定的最小时间可存储在控制器60的存储器内。在框120处，控制电动机油泵12在泵运转时间以低转速运转。泵控制器64能够控制电动机油泵12的转速以及电动机油泵12的运转时间。控制器60 (其可包括与泵控制器64通信的HCU 62)可传送带有指令转速和泵运转时间的信号至泵控制器64。控制器60 可基于确定电动油泵12的转速实现用于驱动桥22的冷却和/或润滑的能量和来自电池18 用于运转HEV 14内的电力设备的能量的预定的平衡或比例来确定电动油泵12的低转速或低指令转速。泵控制器64接收信号以在运转时间以指令转速运转电动油泵12。在决定框122处，其确定HEV 14是否运转在敏感模式。控制器60可基于HEV 14 的多种运转参数(例如发动机16的转速、马达转速《m。t、发电机转速cogen以及指示HEV 14 内的乘客可显著察觉或经历的NVH的HEV 14内的其它参数)确定HEV 14是否运转在敏感模式。如果HEV 14运转在敏感模式，随后框120发生并且控制电动油泵12以低转速运转。 然而，如果HEV 14未运转在敏感模式时，随后框1 发生并且控制电动油泵12以中等转速运转。在决定框IM处，其确定油底壳内的驱动桥机油是否具有低于预定阈值温度的温度。例如，预定的阈值温度可为0-30° F之间的温度。油底壳M内的驱动桥机油的温度可称为驱动桥机油温度(TOT)。控制器60可单独或与TCM 68和/或VSC/PCM 65组合来获得TOT的指示。例如，油底壳M可包括传感器以感测在驱动桥22内流动的驱动桥机油的温度以获得TOT的指示。控制器60可直接地从油底壳M内的驱动桥机油获得TOT以从油底壳M内的传感器获得TOT的指示。如果油底壳M内的驱动桥机油具有低于预定阈值温度的温度，随后框1 发生。然而，如果油底壳M内的驱动桥机油的温度不具有低于预定的阈值温度的温度，则决定框122发生。在框1 处，控制电动油泵12以中等转速运转。泵控制器64能够控制电动油泵 12的运转，其包括电动油泵12的转速。例如，控制器60 (其可包括与泵控制器64通信的 HCU 62)可传送带有电动油泵12的指令转速的信号至泵控制器64。泵控制器64接收信号以便以指令转速运转电动油泵12。例如，指令速度可为8升/分钟以便以中等转速运转电动油泵12。在另一示例中，电动油泵12的中等转速可为电动油泵12的中间速度。可替代地，电动油泵12的中等速度可为存储在控制器60的存储器内的中等速度范围内的速度。可基于HEV 14内的NVH水平、HEV 14内的T0T、HEV 14的先前运转模式或它们的组合来确定中等转速。在框1 处，可获得温度、运转模式和损失。控制器60可通过其它参数的计算或通过接收内嵌或编码有这样信息的信号来获得这些参数中的一个或多个。可获得温度、运转模式和损失以重复地控制HEV 14内的电动油泵12的运转并且在HEV 14经历不同情况和/或环境时确保驱动桥22内合适的润滑和/或冷却。尽管已经说明并描述了本发明的实施例，并不意味着这些实施例说明并描述了本发明的所有可能形式。而是，说明书中使用的词汇为说明性词汇而非限制，并且应该明白地是在不脱离本发明的实质和范围下可作多种改变。
权利要求
1.一种控制带有发动机和驱动桥的混合动力电动车辆(HEV)内的电动油泵的运转的方法，所述驱动桥带有电动马达，所述方法包含当发动机处于关闭状态时控制所述电动油泵以指令转速运转。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括确定泵运转时间并且控制所述电动油泵在所述确定的泵运转时间以所述指令转速运转。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括确定所述HEV的工况并且基于所述HEV的工况确定所述指令转速。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述HEV是否运转在电动驱动模式确定所述HEV的工况。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述HEV内的噪声、震动和粗糙性(NVH)水平确定所述HEV的工况。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述HEV的工况确定电动油泵运转时间并且控制所述电动油泵在所述确定的电动油泵运转时间以所述指令转速运转。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括确定所述HEV的先前运转模式并且基于所述先前运转模式确定所述指令转速。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述HEV的所述先前运转模式确定泵运转时间并且控制所述电动油泵在所述泵运转时间以所述指令转速运转。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述HEV的先前转速和HEV 内的扭矩输出中至少一个确定所述先前运转模式。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括计算所述HEV内的功率损失并且基于所述功率损失确定所述指令转速。
全文摘要
本发明提供一种用于控制混合动力电动车辆(HEV)内的电动油泵的运转的方法。该HEV包括发动机和包括连接至牵引电池的电动马达的驱动桥。确定电动油泵的指令转速并且确定HEV内的发动机是否处于关闭状态。当发动机处于关闭状态时，控制电动油泵以指令转速运转。
文档编号B60W40/105GK102381313SQ20111023090
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月12日 优先权日2010年8月30日
发明者B·R·莱特, S·S·克扎瑞卡尔, W·吴 申请人:福特全球技术公司