式】
[0058]参照附图，其中在全部几幅视图中，相似的附图标记指代相似的部件，图1显示了混合动力车辆10，其具有混合动力总成12。混合动力车辆10还具有控制系统13，控制系统13具有电子控制器17。混合动力车辆10具有一个或多个车载有源感测系统11，其提供到控制器17的第一组数据，该第一组数据指示未来车辆操作条件，该未来车辆操作条件在本文中可被称为预报、预测或预期的车辆操作条件。该数据可包括关于其他车辆，例如图2中的接近的车辆1A和1B的接近信号。图1的混合动力车辆10还具有一个或多个远程信息通讯系统15，其给车辆控制器17提供第二组数据，该第二组数据指示另外的未来车辆操作条件，例如车辆接近度、交通、地理和其他信息，如本文中进一步讨论的。其他车载部件，例如但不限于能量存储装置ESSl 60和ESS2 160，以及车辆加速踏板AP和制动踏板BP提供指示当前车辆操作条件的输入信号给控制器17。
[0059]混合动力总成12具有发动机14和电动机/发电机28，其二者都可操作以提供推进动力给车辆10。如本文所讨论的，控制器17执行一个或多个存储的算法，该算法使用从有源感测系统11和远程信息通讯系统15接收的数据以确定最佳发动机14和电动机/发电机28的操作参数。用于发动机14和电动机/发电机28的动力总成操作策略的命令从而被至少部分地基于最佳发动机和电动机/发电机操作参数而给出。
[0060]参照图1，混合动力车辆10更详细地显示。虽然所示的混合动力车辆10具有起动器发电机装置，如本文中进一步描述的，但是图4的方法100，其使用来自车载有源感测系统11以及远程信息通讯系统15的数据而控制混合动力车辆以给出动力总成的操作策略的命令，可与任何混合动力车辆配置一起使用。
[0061 ] 更具体地，参照图1，发动机14可以是内燃机14，并且具有输出构件，例如曲轴16，其通过可选择接合的离合器21而可操作地可连接到变速器20的输入构件18。离合器21可以是常闭离合器或常开离合器。变速器20包括齿轮装置和离合器(未示出)，转矩通过该齿轮装置和离合器从输入构件18流动到输出构件22，并且通过主减速器24流动到车辆车轮26以推进车辆10。所示的车轮26可以是前车轮或后车轮。未示出的第二对车轮也可由动力总成12供能，或可为未供能的。
[0062]混合动力总成12为化石燃料-电动混合动力总成，因为除了作为第一动力源的由化石燃料(例如汽油或柴油燃料)供能的发动机14之外，由存储的电能供能的电动机/发电机28可用作第二动力源。电动机/发电机28可控制以用作电动机或发电机，并且可操作地经由皮带传动系30可连接到发动机14的曲轴16。皮带传动系30包括皮带32，该皮带与皮带轮34接合并且与皮带轮36接合，皮带轮34可连接以与电动机/发电机28的电动机轴35 —起旋转，皮带轮36连接为与曲轴16 —起旋转。当皮带轮34连接为与电动机/发电机28 —起旋转时，皮带传动系30在电动机/发电机28和曲轴16之间建立驱动连接。电动机/发电机28可被称为皮带-交流发电机-起动器电动机/发电机。替代地，传动系30可包括代替皮带32的链和代替皮带轮34，36的链轮。皮带传动系30的两个实施例在本文中被称为“皮带传动系”。
[0063]选择性联接装置38操作地连接到控制系统13，并且可控制以在曲轴16和电动机/发电机28之间通过皮带传动系30选择性地建立驱动连接。选择性联接装置38可以是常接合(即常闭)离合器，其接合电动机轴35以与皮带轮34共同地旋转(即与皮带轮34 —起并且一致地旋转)。促动器A3可由来自控制系统13的控制信号致动，以选择性地断开或分离联接装置38，以使电动机轴35随后不与曲轴16驱动连接。
[0064]另外，可变张紧器系统39可被用于在皮带32和皮带轮34，36之间调节张力。张紧器系统39可电动促动、液压促动或以其他方式促动。控制系统13操作地联接到张紧器系统39，并且可通过控制信号控制张紧器系统39。通过控制张力，皮带32和皮带轮34，36之间的转矩传递以及因而电动机/发电机28和曲轴16之间的转矩传递可被调整。
[0065]起动器机构40可由控制系统13控制以通过齿轮系42选择性地建立到曲轴16的驱动连接，该齿轮系42与通过皮带传动系30的任何驱动连接分开。特别地，起动器机构40包括选择性可接合的离合器41、促动器A4和齿轮系42。离合器41可在促动器A4被致动时由促动器A4的运动选择性地接合。离合器41的接合在电动机/发电机28和曲轴16之间建立驱动连接。促动器A4可以是线性促动器，例如可在通过从控制系统13接收的电控制信号而电致动时可促动的电机械线性螺线管。举个非限制性示例，促动器A4的其他可能配置可包括驱动滚珠丝杠机构的电动机、形状记忆合金促动器、电激活聚合物促动器等。对于形状记忆合金促动器，选择性地赋能材料，例如合金，可改变材料的形状，这造成离合器41接合。对于电激活聚合物促动器，选择性地赋能材料，例如聚合物，可改变材料的形状以接合离合器41。促动器A4的运动可例如允许液压压力以接合离合器41。
[0066]齿轮系42包括外齿轮44，例如随曲轴16旋转的飞轮上的齿环。小齿轮46被支撑以随轴48旋转并且与外齿轮44啮合。小齿轮46被称为齿轮系42的第一齿轮，并且外齿轮44被称为齿轮系40的第二齿轮。仅当促动器A4被致动时，转矩因而在电动机/发电机28和曲轴16之间通过齿轮系42传递，以使离合器4被接合，连接电动机轴35与轴48。
[0067]混合动力总成12包括第一能量存储装置ESSl 60，其可在可与给电动机/发电机28供能所需的相容的电压下沿被称为高压总线的第一电压总线62存储和提供电能。特别地，ESSl 60可以是设定为相对高标称电压的电池或电池模块，例如，举个非限制性示例，24VDC。ESSl 60在包括标称电压的第一操作电压范围内可操作。ESSl 60的在任何时间点处的第一操作电压范围内的特定操作电压部分地取决于ESSl 60的充电状态和温度。
[0068]电动机/发电机28可具有定子，该定子具有需要交变电流的多相绕组。电动机功率逆变器模块(MPM)64可由控制系统13控制，并且配置为在在总线62处的DC电压和电动机/发电机28需要并且产生的三相功率之间转变。电动机/发电机28和ESSl 60经由地连接66接地到公共地G。ESSl 60具有电池管理系统(BMS I) 68，其包括多个传感器，并且与控制系统13操作地通信，以提供指示当前车辆操作条件的操作数据，例如ESSl 60的充电状态和温度。
[0069]ESSl 60的负极端子69连接到地G。正极端子70仅选择性地连接到高压总线62。具体地，开关装置SI操作地连接到控制系统13，并且可由来自控制系统13的控制信号控制以建立以虚线显示为71的闭合或ON位置，或所示的打开或OFF位置。在ON位置中，开关装置SI在ESSl 60和电动机/发电机28之间经由高压总线62和MPM 64建立电通信。开关装置SI可以是单向或双向闭锁开关或固态开关。在一些实施例中，开关装置SI也可被控制来建立线性操作模式，在该模式中，ESSl 60与电动机/发电机28电通信，但是来自ESSl 60的电压被改变(S卩，被降低)，取决于开关装置SI在闭合和打开之间的位置。开关装置SI允许混合动力总成12被控制为在任何电能存储装置和电动机/发电机28之间不存在持续的连接。
[0070]辅助电系统72操作地连接到第二电压总线74，并且接地到地G。辅助电系统72可包括安装在车辆10上的一个或多个车辆附件装置，其配置为在与由ESSl 60或由电动机/发电机28在总线62上提供的电压相同或不同的电压范围内操作。例如，辅助电系统72可包括头灯、HVAC装置、辅助电动机、娱乐系统部件等。总线62和总线74与辅助电系统72之间的选择性连接可通过选择连接装置建立，选择连接装置例如为DC-DC转换器76，其配置为使电压从总线62下降到总线74。例如，总线74可以是12V总线，在该情况下，如果提供在总线62处的ESSl 60的电压水平显著地从标准12V总线的电压偏离(例如〈10V或>16V)，则可选的DC-DC转换器被用于给辅助电系统72的附件装置的全部或选择的电负载提供稳定电压。替代地，另一开关装置可用作代替DC-DC转换器76的选择连接装置。DC-DC转换器76(或开关装置)操作地连接到控制系统13，并且根据辅助电系统72的负载和提供到控制系统13的其他车辆操作条件而控制。进一步地，如果辅助电系统72中的附件装置的电负载在总线62上提供的电压范围内，则DC-DC转换器76可被取消。
[0071]混合动力总成12包括第二能量存储装置ESS2 160，其经由电池管理系统BMS2168操作地连接到控制系统13。ESS2 160可设定为相对低的标称电压，例如举个非限制性示例，12VDC。ESS2 160可在包括标称电压的第二操作电压范围内操作。第二电压操作范围可低于ESSl 60的第一操作电压范围。ESS2 160的在第二操作电压范围内的在任何时间点的特定操作电压部分地取决于ESS2 160的充电状态和温度。
[0072]动力总成12还包括第二开关装置S2，其可由来自控制系统13的控制信号控制以建立以虚线显示为71的闭合或ON位置，或所示的打开或OFF位置。开关装置S2可以是单向或双向闭锁开关或固态开关。在一些实施例中，开关装置S2也可被控制以建立线性操作模式。
[0073]在ON位置中，开关装置S2在ESS2 160的正极端子70和电动机/发电机28之间经由总线62和74建立电功率流，并且DC-DC转换器76操作为在总线62和74之间的电压中提供变换(st印)。在ON位置中，开关装置S2还在ESS2 160的正极端子70和辅助电系统72之间经由总线74建立电功率流。ESS2 160和电动机/发电机28之间的电功率流因而与电动机/发电机28和辅助电系统72之间的电功率流并联(in parallel)。ESS2 160在负极端子69处接地到地连接66。
[0074]辅助太阳能功率系统78可安装在车辆10上。辅助太阳能功率系统78与总线62并且与控制系统13操作地通信。辅助太阳能功率系统78可提供电能给总线62，以辅助混合动力总成12的电功率要求。辅助太阳能功率系统78可包括光伏源，例如一个或多个互连的单独的太阳能电池、太阳能层合薄膜(laminate film)、太阳能固化玻璃、表面涂层和/或其他光伏装置。控制系统13可确定可从辅助太阳能功率系统78和(一个或多个)光伏(太阳能)功率源可获得的电功率。