[發(fā)明專利]對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的海拔補(bǔ)償

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410099198.3
• 申請(qǐng)日: 2014-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN104047745B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卡羅爾·路易絲·大久保
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): F02D29/02
• 分類號(hào): F02D29/02
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 劉奕晴;胡江海

本發(fā)明涉及一種對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的海拔補(bǔ)償。一種用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的方法包括響應(yīng)于駕駛員動(dòng)力請(qǐng)求而選擇第一目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，計(jì)算第一目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，如果可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩不足以滿足駕駛員動(dòng)力請(qǐng)求，則調(diào)節(jié)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，指令發(fā)動(dòng)機(jī)以目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行。對(duì)于燃料經(jīng)濟(jì)性，第一目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是最優(yōu)化的。目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下計(jì)算的可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩小于計(jì)算的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，從而為發(fā)動(dòng)機(jī)真空保持扭矩儲(chǔ)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及混合動(dòng)力電動(dòng)車輛和當(dāng)設(shè)置目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)對(duì)海拔條件的補(bǔ)償。

背景技術(shù)

混合動(dòng)力電動(dòng)車輛可包括用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的發(fā)電機(jī)。響應(yīng)于動(dòng)力需求，可基于可校準(zhǔn)圖(可被稱為能量管理系統(tǒng)(EMS)圖)選擇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩。對(duì)EMS圖進(jìn)行校準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)期望的燃料經(jīng)濟(jì)性和各種其它因素(包括性能、排放量、車輛噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度)。EMS圖通常基于海平面發(fā)動(dòng)機(jī)性能來校對(duì)。

在一些環(huán)境條件(諸如海拔增高或環(huán)境溫度升高)下，發(fā)動(dòng)機(jī)的可用扭矩會(huì)在部分發(fā)動(dòng)機(jī)速度下或全部的發(fā)動(dòng)機(jī)速度下減少。在這樣的條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)可能無法以目標(biāo)轉(zhuǎn)速提供由EMS圖指定的扭矩，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)將無法以EMS目標(biāo)轉(zhuǎn)速傳遞所請(qǐng)求的動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)該被增加到發(fā)動(dòng)機(jī)可傳送足夠的扭矩以滿足動(dòng)力需求的點(diǎn)。

如圖1中所示，現(xiàn)有技術(shù)中用于在這樣的條件下控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法采取增加發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力請(qǐng)求直到提供期望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的方式。示出了EMS曲線的表示，為給定的動(dòng)力需求提供目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。這里，期望的動(dòng)力與A點(diǎn)處指示的EMS轉(zhuǎn)速和扭矩一致?？刂破鲗⒚畎l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)于A點(diǎn)的EMS轉(zhuǎn)速。然而，由于環(huán)境條件(諸如海拔升高)，EMS轉(zhuǎn)速下的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩減小，如A′點(diǎn)指示。因此，供應(yīng)的動(dòng)力將小于期望的動(dòng)力。響應(yīng)于動(dòng)力短缺，控制器將增加動(dòng)力請(qǐng)求。隨著動(dòng)力請(qǐng)求增加，命令的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將沿著EMS曲線增加，直到到達(dá)B點(diǎn)。在B點(diǎn)，EMS轉(zhuǎn)速和減小的最大扭矩在B′點(diǎn)對(duì)應(yīng)。B′點(diǎn)處的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力等于A點(diǎn)處的EMS動(dòng)力，因此，滿足期望的動(dòng)力。由于滿足了期望的動(dòng)力，所以控制器將保持B點(diǎn)處所命令的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，直到期望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力發(fā)生變化。

盡管這一方法可適合于某些應(yīng)用，但是這一方法相對(duì)耗時(shí)，這是因?yàn)橛捎谥T如歧管填充和點(diǎn)火延遲等影響導(dǎo)致從發(fā)動(dòng)機(jī)請(qǐng)求到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的生成存在延遲。因此，在確定是否存在動(dòng)力短缺以及是否進(jìn)一步增加動(dòng)力之前，任何反饋機(jī)制必須等待，直到扭矩產(chǎn)生。另外，這一方法僅僅增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，直到傳送的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力等于期望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)將以其最大扭矩極限運(yùn)轉(zhuǎn)。在穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，這將是不可取的，這是因?yàn)樵诩铀偬ぐ灞贿M(jìn)一步下壓(“撥入”)的情形下應(yīng)該保持一定水平的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩儲(chǔ)備，并為EGR(廢氣再循環(huán))和碳罐凈化提供足夠的真空。另外，如果加速踏板被松開(“撥出”)，則實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)需要一些時(shí)間到達(dá)新的、較低的EMS目標(biāo)轉(zhuǎn)速。在此期間，可完成請(qǐng)求附加的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力以補(bǔ)償減小的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩容量，這導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的過量生產(chǎn)以及電池可能過度充電。

現(xiàn)有技術(shù)中另一方法包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制器計(jì)算預(yù)先指定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的最大可實(shí)現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的表。這些計(jì)算的值按照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)被轉(zhuǎn)換成包含最大發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的表。隨后對(duì)該表執(zhí)行插值算法，以確定可實(shí)現(xiàn)期望的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力時(shí)的最小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在算法的每個(gè)執(zhí)行循環(huán)期間重復(fù)這一過程。在海拔條件下，用這一算法獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可優(yōu)先于根據(jù)EMS圖獲得的轉(zhuǎn)速而被使用。對(duì)于某些應(yīng)用，這一方法也可能比較不令人滿意，因?yàn)檫@一方法是高度處理器密集型的，對(duì)于每個(gè)執(zhí)行循環(huán)，在許多不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下需要進(jìn)行完全相同的計(jì)算。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開的多個(gè)實(shí)施例的一種用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的系統(tǒng)和方法包括命令發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過燃料效率最優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。響應(yīng)于減少的可用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩而執(zhí)行這一命令。目標(biāo)轉(zhuǎn)速下計(jì)算的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩超過滿足駕駛員動(dòng)力請(qǐng)求所需的扭矩。