[發(fā)明專利]用于混合動(dòng)力車輛功率管理的系統(tǒng)和方法

有效

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• 申請日: 2014-08-05
• 公開（公告）號: CN104340213B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.M.托爾卡茲;N.舍內(nèi)克;M-J.金
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號: B60W10/06
• 分類號: B60W10/06;B60W10/08;B60W10/115;B60W10/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 葛青

技術(shù)領(lǐng)域

本教導(dǎo)總體包括用于混合動(dòng)力車輛功率管理的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

一些混合動(dòng)力車輛使用主功率源用于車輛的大部分推進(jìn)需要，并且根據(jù)需要通過輔助電源補(bǔ)充該主功率源。輔助功率源在一些驅(qū)動(dòng)條件下可能對混合動(dòng)力車輛是有利的，例如攀登大的坡度，即陡的上坡或下坡。

為了利用輔助功率源，輔助功率源需要來自功率存儲(chǔ)裝置的電功率。當(dāng)攀爬大的坡度時(shí)，在以純電動(dòng)或混合動(dòng)力模式操作時(shí)，輔助功率源可能更快地減少功率存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)的電量。

發(fā)明內(nèi)容

提供了一種混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中管理功率的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、第一和第二電子功率部件、功率存儲(chǔ)裝置和控制器。功率存儲(chǔ)裝置配置為供給第二電子功率部件功率輸出，以允許第二電子功率部件經(jīng)由第二組驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)車輛。功率存儲(chǔ)裝置進(jìn)一步配置為從第一電子功率部件接收功率輸入。

在陡坡度環(huán)境中，第二電子功率部件以較高速率耗盡功率存儲(chǔ)裝置的電量。因而，功率存儲(chǔ)裝置可能需要除了傳統(tǒng)充電器的功率輸入之外的功率輸入，以供給第二電子功率部件足夠的功率來驅(qū)動(dòng)第二組驅(qū)動(dòng)輪。為了提供該額外功率，控制器執(zhí)行一系列控制部件來提高第一電子功率部件的功率輸出。第一電子功率部件的功率輸出通過提高發(fā)動(dòng)機(jī)的速度增大。第一電子功率部件的增大的功率輸出由此向功率存儲(chǔ)裝置提供所需的額外功率，并且使功率存儲(chǔ)裝置能夠提供連續(xù)的功率到第二電子功率部件。

由控制器執(zhí)行的以產(chǎn)生連續(xù)功率到功率存儲(chǔ)裝置的步驟可包括：確定功率存儲(chǔ)裝置的當(dāng)前電量狀態(tài)和功率存儲(chǔ)裝置的目標(biāo)電量狀態(tài)；計(jì)算第一電子功率部件所需來將供存儲(chǔ)裝置的電量狀態(tài)從當(dāng)前電量狀態(tài)提高到目標(biāo)電量狀態(tài)的目標(biāo)功率輸出；預(yù)測由于產(chǎn)生目標(biāo)功率輸出造成的第一電子功率部件的預(yù)測最終溫度；將第一電子功率部件的預(yù)測最終溫度與用于第一電子功率部件的預(yù)定溫度閾值相比較；和當(dāng)預(yù)測最終溫度低于預(yù)定溫度閾值時(shí)執(zhí)行第一控制動(dòng)作，并且如果預(yù)測最終溫度超過預(yù)定溫度閾值則執(zhí)行第二控制動(dòng)作。

在執(zhí)行第一控制動(dòng)作中，控制器命令變速器完成齒輪降檔，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的操作速度，由此提高第一電子功率部件的功率輸出，以允許第一電子功率部件來產(chǎn)生功率存儲(chǔ)裝置所需的目標(biāo)功率輸出，以供給連續(xù)功率到第二電子功率部件。

在執(zhí)行第二控制動(dòng)作時(shí)，控制器產(chǎn)生用于第一電子功率部件的修改的功率輸出，這允許第一電子功率部件供給硬件溫度約束條件允許的最大功率輸出到供存儲(chǔ)裝置。修改的功率輸出基于預(yù)定溫度閾值與查找表中一系列預(yù)定值的比較；并且命令變速器完成齒輪降檔以增大發(fā)動(dòng)機(jī)的操作速度，從而允許第一電子功率部件產(chǎn)生修改的功率輸出。

本發(fā)明提供一種在具有發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車輛中管理功率的方法，該方法包括：

經(jīng)由控制器執(zhí)行第一功率管理方案，其中，控制器基于限定為加速請求和減速請求之一的第一用戶輸入確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；

經(jīng)由控制器檢測從第一功率管理方案轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙β使芾矸桨傅恼埱螅?/p>

經(jīng)由控制器將車輛從第一功率管理方案轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙β使芾矸桨福缓?!-- SIPO -->

經(jīng)由控制器執(zhí)行第二功率管理方案，包括通過第一電子功率部件給功率存儲(chǔ)裝置提供額外的功率，以使功率存儲(chǔ)裝置提供連續(xù)的功率到第二電子功率部件。

根據(jù)一實(shí)施例，第一電子功率部件為第一電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)單元。

根據(jù)一實(shí)施例，通過第一電子功率部件提供額外的功率給功率存儲(chǔ)裝置，以使功率存儲(chǔ)裝置提供連續(xù)功率給第二電子功率部件經(jīng)由控制器實(shí)現(xiàn)，并且包括：

確定功率存儲(chǔ)裝置的當(dāng)前電量狀態(tài)和目標(biāo)電量狀態(tài)；

計(jì)算第一電子功率部件所需來將功率存儲(chǔ)裝置的電量狀態(tài)從當(dāng)前電量狀態(tài)提高到目標(biāo)電量狀態(tài)的目標(biāo)功率輸出；

估計(jì)由于產(chǎn)生該目標(biāo)功率輸出造成的第一電子功率部件的預(yù)測最終溫度；

將第一電子功率部件的預(yù)測最終溫度與用于第一電子功率部件的預(yù)定溫度閾值相比較；和

當(dāng)預(yù)測最終溫度低于預(yù)定溫度閾值時(shí)執(zhí)行第一控制動(dòng)作，如果預(yù)測最終溫度超過預(yù)定溫度閾值則執(zhí)行第二控制動(dòng)作。

根據(jù)一實(shí)施例，車輛包括變速器，并且第一控制動(dòng)作包括：

命令變速器完成檔位降檔以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的操作速度，并且由此允許第一電子功率部件產(chǎn)生目標(biāo)功率輸出。

根據(jù)一實(shí)施例，所述第二控制動(dòng)作包括：

基于預(yù)定溫度閾值與查找表中的一系列預(yù)定值的比較產(chǎn)生用于第一電子功率部件的修改的功率輸出；和

命令變速器完成檔位降檔以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的操作速度，從而允許第一電子功率部件產(chǎn)生修改的功率輸出。