[發(fā)明專利]混合動力驅(qū)動裝置和用于該裝置的控制方法、控制設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780029404.5
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN109153381B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B.賽格特羅普
• 申請（專利權(quán)）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: B60W10/06
• 分類號: B60W10/06;B60W10/08;B60W20/16;B60K6/48;B60W20/11;B60W50/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 侯宇

本發(fā)明涉及一種用于具有內(nèi)燃機(2)和電動機(23)的車輛(200)中的混合動力驅(qū)動裝置的控制方法，用于確定內(nèi)燃機(2)和電動機(23)之間的扭矩分配，其中，在成本函數(shù)(J)中考慮運行狀態(tài)信息(FW,SB)、牽引電池(21)的充電狀態(tài)信息(SOC,SOCref)以及排放上限(EM^G)和累計實際排放量(EM^K)之間的差(δ)，并且借助參考變量(x(t))影響內(nèi)燃機(2)的運行狀態(tài)，并因此影響內(nèi)燃機的驅(qū)動力矩(M_VKM)，使得調(diào)整至少兩個實際排放量(EM₁,EM₂)，使得混合動力驅(qū)動裝置并因此內(nèi)燃機(2)的按照隨機順序設(shè)置的任意不同的運行狀態(tài)的組合的運行時間段內(nèi)的對應(yīng)的累計實際排放量(EM^K)，不超過該運行時間段內(nèi)的排放上限(EM^G)，其中，借助根據(jù)差函數(shù)(δ(t))確定的無差異曲線(I)從帕累托最優(yōu)替代方案中選擇參考變量(x(t))，并且因此能夠以優(yōu)化排放的方式調(diào)節(jié)內(nèi)燃機的扭矩份額(M_VKM)，由此使成本函數(shù)(J)最小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于具有內(nèi)燃機和電動機的車輛中的混合動力驅(qū)動裝置的控制方法。

背景技術(shù)

為了能夠最佳地使用車輛中的混合動力驅(qū)動裝置，需要使用合適的控制方法來調(diào)節(jié)一個或多個電動機和內(nèi)燃機之間的扭矩分配或功率分配。在此，這些控制方法對結(jié)構(gòu)性措施、例如混合動力概念的選擇和傳動系上的各個部件(內(nèi)燃機、電動機、變速器、離合器等)的作用進行補充。

同樣利用合適的控制方法來調(diào)節(jié)內(nèi)燃機的重要的發(fā)動機功能。在此，控制方法對結(jié)構(gòu)性措施、例如燃燒室設(shè)計進行補充，并且影響噴射系統(tǒng)中的通過噴射方法的混合氣形成。在內(nèi)燃機運行時，該控制方法應(yīng)當使燃料消耗量和與此相關(guān)聯(lián)的CO₂排放量減少并且使主要廢氣成分、例如一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NOx)以及煙塵和顆粒減少。

即使在混合動力驅(qū)動時，也就是說，當內(nèi)燃機部分地或者完全提供其驅(qū)動力矩時，也總是需要內(nèi)燃機功能的這種調(diào)節(jié)。

在此，對關(guān)于發(fā)動機的運行狀態(tài)的信息(例如轉(zhuǎn)速、扭矩、希望的扭矩、溫度、DPF(Diesel-Partikelfilter，柴油顆粒過濾器)負荷)進行分析，并且確定在運行中影響消耗和排放的參考變量。

執(zhí)行控制方法的控制設(shè)備中附加地存儲的發(fā)動機綜合特性曲線經(jīng)常用于確定這些參考變量，在發(fā)動機綜合特性曲線中例如存儲有與上面提到的運行狀態(tài)有關(guān)的額定廢氣再循環(huán)率或者額定增壓壓力。

合適的參考變量例如是廢氣再循環(huán)率、廢氣再循環(huán)分配、充填量、噴射時間點、點火時間點。然后，從這些參考變量中推導(dǎo)出調(diào)整變量(例如節(jié)氣門位置、VTG(VariableTurbinengeometrie，可變渦輪幾何)的位置)。

在這種情境下，術(shù)語″內(nèi)燃機″包括整個內(nèi)燃機系統(tǒng)以及所有其成套設(shè)備、輔助成套設(shè)備和調(diào)整元件。

利用這種策略，可以確保在確定的速度曲線中，通過特定參考變量的優(yōu)化分配，不超過排放上限。這種速度曲線的一個示例是標準行駛周期、例如NEFZ(neuerFahrzyklus，新的歐洲行駛周期)，以該行駛周期行駛，以確定廢氣值和/或消耗值。對于這種周期，例如已知全局優(yōu)化方法，例如在Heiko Sequenz：Emission Modelling and Model-Based Optimisation of the Engine Control，D 17Dissertationen 2012中給出的全局優(yōu)化方法。

但是，在實際行駛運行中，此時出現(xiàn)在行駛之前和期間不知道的任意不同的速度曲線和運行狀態(tài)。因為各個運行狀態(tài)也已經(jīng)與發(fā)動機控制無關(guān)地具有不同的排放值，所以在這些任意不同的行駛曲線下的消耗和排放值(1/100km或mg/km)可能部分地明顯向下或向上偏離。由此，通過上面提到的控制方法不再給出在不超過排放極限值的情況下的例如燃料消耗或者CO₂排放量的全局優(yōu)化。