專利名稱：用于控制混合式動力系系統(tǒng)的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本公開大體地涉及用于采用了機電變速器的動力系 (powertrain)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。
背景技術：
本部分中的敘迷僅僅提供與本公開相關的背景信息，且不 構成現(xiàn)有技術。已知的動力系結構包括扭矩產生裝置，其包括內燃機 (internal combustion engines)和電機(electric machines), 它們將扭矩經 由變速器裝置傳輸?shù)捷敵霾糠?。輸出部分操作式地連接到用于機動車 的傳動系(driveline)上。示例性的動力系包括雙模式的復合-分流式機 電變速器，其采用輸入部件，以從原動機功率源(優(yōu)逸地為內燃機)處 接收動扭矩，并采用輸出部件，以將動扭矩從變速器輸送到車輛傳動
系?？勺麟妱訖C(motor)運行或作發(fā)電機(generators)運行的電機以與來 自內燃機的扭矩輸入無關的方式產生至變速器的扭矩輸入。電機能將 經由車輛傳動系而被傳輸?shù)能囕v動能轉化成可儲存在電能儲存裝置 中的電能?？刂葡到y(tǒng)監(jiān)控來自車輛和操作者的各種輸入，并提供動力 系系統(tǒng)的運行控制，包括，控制變速器的運行狀態(tài)和檔位切換，控制 扭矩產生裝置，以及調節(jié)電能儲存裝置和電機之間的電功率交換?？?制系統(tǒng)監(jiān)控來自車輛和操作者的各種輸入，并提供動力系系統(tǒng)的運行 控制，包括，控制變速器的運行狀態(tài)和檔位切換，控制扭矩產生裝置， 以及調節(jié)電能儲存裝置和電機之間的電功率交換。已知的、可在動力系運行期間發(fā)生變化的系統(tǒng)扭矩包括液力泵，其提供增壓液力流體， 以促動變速器中的各種離合器裝置并提供系統(tǒng)冷卻。已知的變速器齒 輪和其它旋轉部件產生影響扭矩輸出的動量和慣量。已知的用電力驅 動的附件產生出變化的且對運行產生影響的電負載。已知的控制系統(tǒng)對來自車輛和操作者的各種輸入進行監(jiān) 控，并提供動力系系統(tǒng)的運行控制，包括，控制變速器的運行狀態(tài)和 檔位切換，控制扭矩產生裝置，以及調節(jié)在電能儲存裝置和電機之間 的電功率交換。已知的、用于混合式動力系的控制系統(tǒng)以交互的方式 控制內燃機和電機以傳輸機械扭矩和電功率，以便滿足針對牽引扭矩 的操作者扭矩請求。這樣的系統(tǒng)同時地做到以下幾點優(yōu)化車輛的燃 油經濟性，降低車輛廢氣排放，且滿足電能儲存裝置(例如高壓電池組) 的設計壽命目標，并且對與駕駛性能、系統(tǒng)魯棒性和附件負載等相關 的其它要求加以考慮。系統(tǒng)通過以下幾點而運行精確地測定車輛負 載需求，確定能量儲存裝置的容量，確定優(yōu)化燃油經濟性所需的推進 系統(tǒng)運行條件，并且實現(xiàn)該所需的推進系統(tǒng)運行條件。動力系可能需要進行維護，包括，涉及車輛運行和引擎 (engine)運行的診斷分析。在診斷分析期間，為了對故障進行辨識和隔 離并對任何隨后的維修進行檢驗，與混合式動力系無關的引擎運行是 很有用。

發(fā)明內容
車輛的混合式動力系系統(tǒng)包括引擎和電機，其有選擇地、 操作式地聯(lián)接到變速器裝置以在其間傳輸扭矩。用于該系統(tǒng)的控制方 法包括對輸入到加速踏板和變速器換擋桿的操作者輸入進行監(jiān)控， 并基于輸入到加速踏板和變速器換擋桿的操作者輸入來確定操作者 扭矩請求?；诓僮髡吲ぞ卣埱蠖鴮碜噪姍C的扭矩輸出進行命令控 制?；诓僮髡吲ぞ卣埱蠛蛠碜噪姍C的命令控制的扭矩輸出而對引擎 輸出進行控制。對車輛引擎罩位置進行監(jiān)控，并且，當所監(jiān)控到的引擎罩位置是打開的且輸入到變速器換擋桿的操作者輸入為停車
(PARK)位置或空檔(NEUTRAL)位置中的一個時，以與輸入到加速踏 板的操作者輸入相關的方式對引擎輸出進行控制。


現(xiàn)在將參考附圖，以示例的形式對一個或多個實施例進行 進行描述，其中圖1是作為示例的車輛和動力系的示意圖，而
圖2是算法流程的示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參看附圖，其中，在此所顯示的內容目的僅在于對某 些示例性的實施例進行描述，而不是為了對它們進行限制，圖l示意 性地描述了車輛100，其包括動力系和控制系統(tǒng)，該動力系和控制系 統(tǒng)包括引擎14;雙模式的復合-分流式機電變速器10，該變速器10包 括第一電機和第二電機('MG-A，)56和('MG-B，)72;還包括多個控制模 塊，這些控制模塊被配置用于執(zhí)行此處敘述和描述的控制方案(control scheme)。車輛100包括引擎罩102,當打開時，通過引擎罩102可以 接近動力系。引擎罩102的打開和關閉由引擎罩開關112('HS，)進行監(jiān) 控。示例性的引擎14包含可有選擇地在若干個狀態(tài)下運行以 便經由輸入軸12向變速器IO傳輸扭矩的多缸內燃機，且可以為火花 點火式引擎或壓縮點火式引擎。引擎14具有曲軸(未示出)，該曲軸操 作式地連接到輸入軸12。通過適用于監(jiān)控旋轉位置和旋轉速度('NE，) 的傳感裝置對曲軸進行監(jiān)控。引擎輸出以旋轉速度和引擎輸出扭矩 ('TE，)為特征。該示例性的引擎包括用于控制至引擎14的進氣氣體流 量的裝置，在該實施例中該裝置描述為電子控制節(jié)流閥裝置 ('ETC，)15,當引擎14包含火花點火式引擎時，該電子控制節(jié)流閥裝置相應地對引擎14的旋轉速度進行控制。引擎(包括電子控制節(jié)流閥 裝置15)的運行由引擎控制模塊(以下為'ECM')23進行控制?？衫闷?它裝置來有效地控制引擎進氣。當引擎14包含壓縮點火式引擎時， 可通過例如包括燃油噴射量和燃油噴射正時的控制等的其它控制機 制(未示出)來對引擎14的旋轉速度進行控制。優(yōu)選地，變速器10包括一個或多個行星齒輪組(未示出) 及一個或多個可有選擇地被應用的扭矩傳輸離合器(未示出)、輸入軸 12以及輸出軸64。通過有選擇地對扭矩傳輸離合器進行促動，變速 器10有選擇地在多個檔位/模式運行狀態(tài)中的一個檔位/模式運行狀態(tài) 下運行，這些多個檔位/模式運行狀態(tài)包含一個或多個固定檔位運行狀 態(tài)以及一個或多個連續(xù)可變模式運行狀態(tài)。優(yōu)選地，第一電機和第二 電機56和72中的每一個都經由行星齒輪組中的一個行星齒輪組而操 作式地連接到變速器。第一電機和第二電機56和72包含作電動機/ 發(fā)電機裝置運行的三相AC電機，且各包括定子(未示出)和轉子(未示 出)。每個電機的電動機定子接地至外變速器殼體(未示出)，而電動機 轉子連接到行星齒輪組中的一個或多個和/或輸出軸64上。通過變速 器控制模塊(以下為'TCM，)17將變速器控制于檔位/模式運行狀態(tài)中的 一個運行狀態(tài)中。第一電機和第二電機56和72由第一電動才幾控制模 塊和第二電動機控制模塊('MCP-A，)22和('MCP-B，)33所控制，下文 將對此作敘述。使用包含有解算器(未示出)的傳感系統(tǒng)一一該解算器 提供旋轉速度，分別表示為NA和NB—一來監(jiān)控第一電機和第二電 機56和72的運行。輸出軸64可操作地連接到車輛傳動系(未示出) 以提供至車輪(未示出)的輸出扭矩('TO，)。具有適用于監(jiān)控輸出軸64 的旋轉方向和旋轉速度的變速器輸出速度傳感器(未示出)。電能儲存裝置(以下為'ESD')74包含適用于儲存電能的高 壓裝置，且可包含電池系統(tǒng)、超級電容系統(tǒng)或其它裝置。ESD74經由 DC傳遞導體27而以高壓DC的方式聯(lián)接到第一電動機控制模塊和第 二電動機控制模塊22和33。第一電動機控制模塊22通過傳遞導體29而對至第一電機56的電功率和來自第一電機56的電功率進行傳 輸，類似地，第二電動機控制模塊33通過傳遞導體31而對至第二電 機72的電功率和來自第二電機72的電功率迸行傳輸。根據(jù)ESD74 是在充電還是在放電而將電功率傳輸至ESD74以及將電功率從 ESD74中傳輸出來。第一電動機控制模塊和第二電動機控制模塊22 和33包含功率變換器(未示出)和各自的電動機控制模塊，電動機控制 模塊被配置用于接收電動機控制命令并由此對變換器狀態(tài)進行控制， 以提供電動機驅動功能或再生功能。第一電動機控制模塊和第二電動 機控制模塊22和33的功率變換器包含已知的附加的三相功率電子裝 置，并且每一個都包括受控的絕緣柵雙極晶體管('IGBT，)(未示出)，其 作用在于通過高頻切換而將來自ESD74的DC功率轉變成用于對第一 電機和第二電機56和72中的一個進行供電的AC功率。三相的第一 電機和第二電機56和72中的每一個電機的每一相都具有一對IGBT。
作為用燃油或用儲存于ESD74內的電能進行能量轉換的 結果，變速器IO接收來自扭矩產生裝置(包括引擎14及第一電機和第 二電機56和72)的扭矩。變速器10通過扭矩傳遞離合器的有選擇的 應用，經由行星齒輪而將來自引擎14及第一電機和第二電機56和72 的輸入扭矩傳輸至輸出部分、例如傳動系。用于動力系系統(tǒng)的控制系統(tǒng)包含這樣的架構，該架構包括 分布式的控制模塊。下文所敘述的單元包含用于車輛100的總體控制 的控制模塊架構的子集，并提供于此所敘述的動力系系統(tǒng)的協(xié)作系統(tǒng) 控制。控制系統(tǒng)將相干的信息和輸入進行綜合，并執(zhí)行算法來控制不 同的執(zhí)行器以達到控制目標，控制目標包括這樣的參數(shù)，如燃油經濟 性，排放，性能，駕駛性能，以及硬件保護，該硬件包括ESD74中所 含的電池以及第一電機和第二電機56和72。該分布式控制模塊架構 包括ECM 23, TCM 17,電池組控制模塊(以下為'BPCM，)21和變速器功 率變換器模塊(以下為'TPIM，)19，該變速器功率變換模塊19包括在實 施例中所述的第一電動機控制模塊和第二電動機控制模塊22和33以及混合式控制模塊(以下為'HCP，)5。該控制模塊配置包括全雙工同步 串行數(shù)據(jù)傳輸器(未示出)，從而允許在HCP5與第一電動機控制模塊 和第二電動機控制模塊22和33之間的、用于無通訊延遲的高速通訊 的直接通訊。此外，在HCP5與第一電動機控制模塊和第二電動機控 制模塊22和33之間，在局域網(wǎng)(以下為'LAN，)總線6上進行數(shù)據(jù)和消 息的通訊。 HCP5提供了 ECM 23, TCM 17， TPIM 19，以及BPCM 21
的協(xié)調和監(jiān)督式控制。用戶接口('ur)13操作式地連接到多個裝置， 通過這些裝置，操作者控制并指揮動力系的運行?；趤碜杂脩艚涌?br> 13以及動力系(包括ESD74)的輸入，HCP5生成命令以控制混合式動 力系的運行，包括操作者扭矩請求('TO—REQ，)，至傳動系90的命 令輸出扭矩，引擎輸入扭矩，用于各個變速器離合器的離合器扭矩； 以及分別用于第一電動機控制模塊和第二電動機控制模塊22和33以 控制第一電機和第二電機56和72的電動機扭矩命令(分別為'TA，和 'TB，)。 EMC23直接地連接到引擎14，并運行以經由多條分立的 連線(合在一起表示為集合線35)而從多個傳感器中獲取數(shù)據(jù)且對引擎 14的多個執(zhí)行器進行控制。為簡單起見，ECM23被示成經由集合線 35而與引擎14雙向地接口連接。由ECM23所監(jiān)控的引擎參數(shù)包括引 擎冷卻液溫度，至輸入軸12的引擎輸入速度，進氣歧管壓力，環(huán)境 氣溫，環(huán)境壓力，以及引擎執(zhí)行器狀態(tài)。可由ECM23所控制的各種 執(zhí)行器(雖然沒有單獨地將其示出)包括燃油噴射器，點火模塊，電子 控制節(jié)流閥裝置15， EGR閥，渦輪增壓裝置，以及其它裝置。ECM23 從HCP5處接收到引擎輸入扭矩，并產生所需的軸扭矩，且產生至變 速器10的當前引擎輸入扭矩的指示，該指示被傳送至HCP5。 HCP5 可以發(fā)出如下命令正引擎輸入扭矩，負引擎輸入扭矩或零引擎輸入 扭矩(包括用以在車輛100運行時關閉引擎的命令)。
TCM17經由多條分立的連線(合在一起表示為集合線41) 而可操作地連接到變速器10上并運行以從多個傳感器中獲取數(shù)據(jù)并 向變速器IO提供命令信號。從TCM17至HCP5的輸入包括用于各個 離合器的估計的離合器扭矩以及來自變速器輸出傳感器(未示出)的輸 出軸64旋轉輸出速度。為進行控制，可使用其它的執(zhí)行器和傳感器 以從TCM17向HCP5提供額外的信息。TCM17監(jiān)控來自壓力操縱開 關的輸入，并有選擇地促動壓力控制電磁線圏且切換電磁線圏以促動 離合器(未示出)從而實現(xiàn)各種的變速器運行狀態(tài)。 BPCM21是信號式地互相連接著的一個或多個傳感器(未 示出)，其可操作以監(jiān)控ESD74的電流和電壓參數(shù)，以向HCP5提供 關于ESD74的狀態(tài)的信息。該信息包括ESD荷電狀態(tài)，ESD74和 TPIM19之間的電流流量(以安培-小時通過量為單位)，ESD74電壓， 以及從ESD74可獲得的最小電功率和最大的電功率，此處表示為
PBAT—MIN和PBAT—MAX。用戶接口 13信號式地連接到多個的裝置，通過這些裝置， 車輛操作者控制并指揮動力系(包括變速器IO)的運行。這些裝置包括 加速踏板('AP，)113，操作者制動踏板('BP，)115，變速器換擋桿 ('PRNDL，)U4，引擎罩開關112和車速巡航控制(未示出)。加速踏板 113優(yōu)選地包含可被車輛操作者壓下的腳踏板裝置。加速踏板113產 生信號輸出，該信號輸出基于操作者對踏板的下壓而線性地變化。當 加速踏板113未被壓下時，該信號輸出可被讀取為0%，而當加速踏板 U3完全地被壓下時，該信號輸出可被讀取為100%。 HCP5基于來自 加速踏板113的輸入而確定操作者扭矩請求。制動踏板115優(yōu)逸地包 含可被車輛操作者壓下的腳踏板裝置。制動踏板115產生信號輸出， 該信號輸出基于壓下踏板時操作者的作用力的大小而變化。當制動踏 板115未被壓下時，該信號輸出可被讀取為0%，而當制動踏板115 完全地被壓下時，該信號輸出可被讀取為100%。 HCP5基于來自制動 踏板115的輸入而確定制動命令和電再生命令。變速器換擋桿114優(yōu)選地包含已知的、帶有不連續(xù)的數(shù)個操作者可選位置的裝置。基于該
位置，變速器換擋桿114產生與各個操作者可選位置相關的信號，包 括駐車('P，)，倒檔(REVERSE,即'R，)，空檔('N，)，驅動檔(DRIVE，即'D，) 和低速檔(LOW，即'L，)。引擎罩開關112優(yōu)選地包含已知裝置，該已 知裝置包含多種機電裝置或固態(tài)裝置(solid state devices)中的任意一種 裝置，該且該已知裝置可運行以產生第一不連續(xù)信號輸出和第二不連 續(xù)輸出，該第一不連續(xù)信號輸出表明引擎罩102是關閉的，而第二不 連續(xù)輸出表明引擎罩102是打開的。當引擎罩開關112表明引擎罩102 處于打開狀態(tài)時，HCP5中的控制方案調節(jié)動力系控制系統(tǒng)的運行， 以修改動力系的運行，正如在此參考附圖2而所敘述的那樣。前述的控制模塊與其它的控制模塊、傳感器以及執(zhí)行器經 由LAN總線6進行通訊。LAN總線6允許在各種控制模塊之間進行 控制參數(shù)和命令的有組織的通訊。所采用的特定的通訊協(xié)議是對應用 而言特定的(application-specific)。 LAN總線6以及適當?shù)膮f(xié)議提供了 前述控制模塊與其它控制模塊之間的魯棒性好的信息傳遞和多控制 模塊接口連接，這些其它控制模塊提供諸如防抱死制動，牽引力控制 和車輛穩(wěn)定性等功能。多方通訊總線可用于提高通訊速率并提供相當 程度的信號冗余和完整性。控制模塊ECM23，TCM17，TPIM19和BPCM21中的每 一個優(yōu)選地為這樣的通用數(shù)字計算機，其包含有微處理器或中央處理 器單元，存儲々某質(包含只讀存儲器，電可編程序只讀存儲器，隨機存 取存儲器)，高速時鐘，模擬至數(shù)字及數(shù)字至模擬電路，輸入/輸出電 路和裝置，以及適當?shù)男盘栒{節(jié)和緩沖電路。每個控制模塊具有一組 控制算法，該控制算法包含常駐程序指令和標定(calibrations)，其存儲 在ROM中且被執(zhí)行以提供各個計算機的相應的功能。在各個計算機 之間的信號傳遞優(yōu)選地使用前述的LAN總線6來完成。在各個控制模塊中用于控制和狀態(tài)估計的算法在預先設 定的循環(huán)中被執(zhí)行，這樣在每一個循環(huán)中每個算法至少被執(zhí)行一次。存儲在非易失性存儲器內的算法由中央處理單元中的 一個加以執(zhí)行 并且可操作以使用預先設定的標定來對來自傳感裝置的輸入進行監(jiān) 控并執(zhí)行控制和診斷例行程序以控制各個裝置的運行。在正在進行的
引擎和車輛運行期間，循環(huán)每隔一定時間地被執(zhí)行，例如，每3.125 毫秒，6.25毫秒，12.5毫秒，25毫秒和100毫秒。備逸地，可響應于事 件的發(fā)生而執(zhí)行算法。作為對諸如由用戶接口 13所捕獲到的操作者的動作的響 應，HCP5和一個或多個其它控制模塊確定待作用到輸出軸64上的命 令控制的扭矩輸出以滿足操作者扭矩請求。最終的車輛加速度受其它 因素影響，包括例如路面載荷，道路坡度和車輛質量等?；趧恿ο?的各種運行特性，將變速器10控制至檔位/模式運行狀態(tài)中的優(yōu)選的 一種運行狀態(tài)。這包括操作者扭矩請求，正如前面描述的那樣，其通 過至用戶接口的輸入而進行通訊。優(yōu)逸的運行狀態(tài)可以以由控制模塊 命令所引起的動力系扭矩需求為基礎，以使電才腿行在產生電功率模 式或運行在產生扭矩模式下。優(yōu)選的運行狀態(tài)可通過優(yōu)化算法或例行程序來確定，基于 操作者扭矩請求、ESD74的荷電狀態(tài)以及引擎14及第一電機和第二 電機56和72的能量效率，該優(yōu)化算法或例行程序可運行以確定優(yōu)化 的系統(tǒng)效率。在正常運行時，HCP5通過監(jiān)控和管理來自引擎14及第 一電機和第二電機56和72的輸入扭矩從而對扭矩輸出進行管理。 HCP5使用操作者扭矩請求來計算至變速器IO的優(yōu)化輸入扭矩，包括 優(yōu)選的變速器檔位/模式運行狀態(tài)和優(yōu)選的、至變速器IO的引擎輸入 速度?；诘谝浑姍C和第二電機56和72的扭矩輸出潛能及優(yōu)化輸入 扭矩、從ESD74可獲得的最小電功率和最大電功率、ESD74的荷電 狀態(tài)以及相關的系統(tǒng)因素，HCP5確定出用于運行引擎14、變速器10 以及第一電機和第二電機56和72的受約束的運行空間。這包括，HCP5 對可得到的變速器檔位/模式運行狀態(tài)和這樣的區(qū)域進行識別，該區(qū)域 包含了這樣的引擎及電動機扭矩，其可被用于基于來自用戶接口 13的所確定的操作者輸入而實現(xiàn)輸出軸64處的命令輸出扭矩。使用成 本函數(shù)(Cost ftinctions)來確定優(yōu)選的檔位/模式運行狀態(tài)以及在該運行 狀態(tài)及可用的引擎和電動機扭矩區(qū)域之內的至變速器的引擎輸入速 度。HCP5命令ECM23對引擎14進行控制并且命令第一電動機控制 模塊和第二電動機控制模塊22和33對第一電機和第二電機56和72 進行控制以提供輸出來滿足操作者扭矩請求。HCP5克服扭矩干預來 判定(arbitrates)命令引擎扭矩和電動機扭矩命令，這些扭矩干預包括變 速器換擋扭矩管理和引擎啟動/停止扭矩控制。最終判定得出的、用于 引擎14及第一電機和第二電機56和72的扭矩命令以受到功率和扭 矩的系統(tǒng)約束的限制的方式而被輸出?？刂葡到y(tǒng)基于被執(zhí)行的優(yōu)化例 行程序的結果(其中，對系統(tǒng)效率進行優(yōu)化以提高燃油經濟性)來對從 引擎14及第一電機和第二電機56和72至變速器IO的扭矩輸入進行 管理，并管理電池充電。此外，可基于部件或系統(tǒng)中的故障來對系統(tǒng) 運行進行控制。HCP5監(jiān)控扭矩產生裝置的參數(shù)的狀態(tài)，并確定所需 的變速器10的輸出，以達到滿足操作者扭矩請求所需的輸出扭矩。 因而，在正在進行的動力系運行期間，HCP5對變速器10,第一電機 和第二電機56和72以及引擎14的運行進行控制，以產生滿足操作 者輸入(通過用戶接口 13而確定)的輸出。圖2描迷了用于監(jiān)控和控制動力系系統(tǒng)及車輛100的運行 的流程圖200，其作為機器代碼被執(zhí)行，優(yōu)選地在HCP5中被執(zhí)行。 當流程圖200被完整地執(zhí)行時，HCP5以特定地響應于通過用戶接口 13的操作者輸入而與第一電機和第二電機56和72及變速器10無關 的方式來執(zhí)行對引擎14的操作。優(yōu)選地，在上述循環(huán)中的一個循環(huán) 期間，用戶接口 13有規(guī)律地對來自引擎罩開關112、加速踏板113、 變速器換擋桿114以及制動踏板115的輸入進行監(jiān)控(202)。在正在進 行的運行期間，HCP5基于至用戶接口 13的操作者輸入(包含加速踏 板113的位置和變速器換擋桿114的位置)而確定操作者扭矩請求 (204)。 HCP5對引擎14及第一電機和第二電機56和72的運行進行控制監(jiān)督，以實現(xiàn)扭矩輸出并經由變速器10將扭矩輸出傳輸至輸出軸
以達到操作者扭矩請求，正如前文所迷的那樣(206)。該操作在車輛100 的運行期間持續(xù)地進行。當變速器換擋桿114處在駐車位置或空檔位置中時，HCP5 對運行進行控制以優(yōu)化扭矩并實現(xiàn)與燃油效率和總體能量管理相關 的預定目標。由此，動力系的運行可包括，HCP5命令ECM23將引擎 14關閉或使引擎14運行在氣缸不激活模式下以節(jié)省燃油。動力系的 運行可包括，HCP5命令TCM17有選擇地促動離合器中的一個或多 個，以將來自引擎14的扭矩傳輸至第一電機和第二電機56和72中 的一個，從而產生電功率以提高ESD74的荷電狀態(tài)，并支持來自車輛 IOO的附件負載。如果存在這樣的輸入，該輸入表明對車輛IOO進行維護的 意圖，則HCP5改變運行。表明對車輛IOO進行維護的意圖的輸入包 含來自引擎罩開關112的、表明引擎罩102為打開狀態(tài)的輸入信號以 及來自變速器換擋桿114的、表明操作者請求駐車位置和空檔位置中 的一個位置的輸入(208)。隨后，作為對此的響應，在HCP5中的控制 方案調整動力系控制系統(tǒng)的運行以對動力系的運行進行修改。HCP5 調整動力系的運行以與施加到加速踏板113的操作者輸入線性地相關 的方式來控制引擎輸出。該運行包含，基于至加速踏板113的操作者 輸入而引起引擎輸出速度的變化。如果不存在至加速踏板113的操作 者輸入，例如，當操作者沒有壓下加速踏板113時，加速踏板113的 信號輸出可被讀取為0%，而引擎運行在怠速狀態(tài)。類似地，如果至 加速踏板113的操作者輸入包括，加速踏板113被操作者完全地壓下， 則該信號輸出可被讀取為100%，而引擎以最大引擎速度運行(210)。 隨著至加速踏板113的操作者輸入從無操作者下壓變化到完全下壓， 引擎速度在怠速和最大引擎速度之間線性地變化。在實施例中描述 到，HCP5命令ECM23通過控制電子控制節(jié)流閥裝置15的打開位置 來控制進氣氣流從而引起引擎速度的改變。這樣，當加速踏板113的
16輸出為0%時，電子控制節(jié)流閥裝置15被控制到大致關閉的位置，但 仍然打開到足夠的程度以使引擎在怠速下運行。當加速踏板113的輸 出為100%時，電子控制節(jié)流岡裝置15被控制處于大致完全敞開的位 置，其允許并導致引擎14的旋轉速度上升并接近最大速度，其中， 引擎速度由引擎的運行特性所限制(212)。當引擎罩開關112是打開的，并且變速器換擋桿114位于 駐車位置和空檔位置中的一個位置上時，系統(tǒng)的運行還包含這樣的操 作，該操作對來自第一電機和第二電機56和72的扭矩輸出(分別為 TA和TB)進行控制(214)。通過對系統(tǒng)中的在ESD74與第一電機和第 二電機56和72中任意一個之間的電功率流和電負載加以控制來控制 來自第一電機和第二電機56和72的扭矩輸出。這通過將來自第一電 機和第二電機56和57兩者的扭矩輸出，即TA和TB，控制成零扭矩 而得以實現(xiàn)，包括，通過施加正扭矩至電機中的一個并施加相同大小 的負扭矩至電機中的另一個從而將來自第一電機和第二電機56和72 的扭矩輸出控制成凈值為零的扭矩。在該示例性的實施例中，實現(xiàn)零 扭矩輸出的一種優(yōu)選的方法是，通過限制電負載(例如限制電驅動附件 的運行)以及限制ESD74的荷電狀態(tài)上升(通過限制電流來實現(xiàn))，來約 束ESD74的荷電狀態(tài)的變化。對ESD荷電狀態(tài)的變化的約束還可以 通過這樣的做法來實現(xiàn)，該做法中，將最小電池功率和最大電池功率，
PBAT—min, PBAT—max約束至預定的水平，該預定的水平小于當引擎罩 102處于關閉狀態(tài)時所出現(xiàn)的、標定的最小電池功率和最大電池功率 (214)。用于對來自第一電機和第二電機56和72的扭矩輸出進行 控制的系統(tǒng)運行可包括，將電功率流控制到預定的電負載處,該電負 載被應用在引擎上以在其上引起扭矩負載。例如，來自引擎14的輸 入軸12可被操作式地連接到第一電機56,以致于，當機電變速器IO 在包含輸入-分流運行狀態(tài)的檔位/模式運行狀態(tài)中運行時，來自引擎 的功率輸出直接傳輸至第一電機56上并與傳動系脫離聯(lián)接。這樣，
17基于至制動踏板115的操作者輸入而將第一電機56中所產生的扭矩 (即TA)施加到引擎上。本公開文檔描迷了某些優(yōu)選的實施例以及變型。通過閱讀 及理解本說明書可獲得更多的變型和變更。因此，本公開并不局限于 所公開的作為實現(xiàn)本公開的最佳模式的特定的一個或多個實施例，相 反，本公開文檔包括落入從屬權利要求范圍之內的所有實施例。
權利要求
1、一種用于車輛的混合式動力系系統(tǒng)的控制方法，所述車輛的混合式動力系系統(tǒng)包括引擎和電機，所述引擎和所述電機有選擇地、操作式地聯(lián)接到變速器裝置以在它們之間傳輸扭矩，所述方法包括對至加速踏板和變速器換擋桿的操作者輸入進行監(jiān)控；基于所述至所述加速踏板和所述變速器換擋桿的操作者輸入而確定操作者扭矩請求；基于所述操作者扭矩請求而對來自所述電機的扭矩輸出進行命令控制；基于所述操作者扭矩請求和所述來自所述電機的命令控制的扭矩輸出而對引擎輸出進行控制；對車輛引擎罩位置進行監(jiān)控；以及當所述所監(jiān)控的所述引擎罩位置是打開的且所述至所述變速器換擋桿的操作者輸入為駐車位置或空檔位置中的一個時，以與所述至加速踏板的操作者輸入相關的方式來控制所述引擎輸出。
2、 根據(jù)權利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制引擎輸 出包括，以與所述至所述加速踏板的操作者輸入相關的方式來控制引 擎速度。
3、 根據(jù)權利要求2所述的控制方法，其特征在于，控制引擎速 度包括，當所述至所述加速踏板的操作者輸入大致地為0%時，控制 所述引擎速度至怠速，而當所述至所述加速踏板的操作者輸入大致地 為100%時，控制所述引擎速度至最大引擎速度。
4、 根據(jù)權利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制引擎輸 出包括，以與所述至所述加速踏板的操作者輸入的變化相關的方式來 引起引擎速度的變化。
5、 根據(jù)權利要求2所述的控制方法，其特征在于，控制引擎速 度包括，控制引擎進氣氣體的流量。
6、 根據(jù)權利要求5所述的控制方法，其特征在于，控制引擎進 氣氣體的流量包括，基于所述至所述加速踏板的操作者輸入來控制引 擎節(jié)流閥裝置的打開位置。
7、 根據(jù)權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述方法還 包括，當所述車輛引擎罩的所述被監(jiān)控的位置是打開的并且所述變速 器換擋桿位于所述駐車位置和所述空檔位置中的一個時，控制來自所 述電機的扭矩輸出。
8、 根據(jù)權利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述方法還 包括，基于至制動踏板的操作者輸入來控制來自所述電機的電負載。
9、 根據(jù)權利要求7所述的控制方法，其特征在于，控制來自所 述電機的扭矩輸出包括，將來自所述電機的扭矩輸出控制至零扭矩。
10、 根據(jù)權利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述方法還 包括，約束電能儲存裝置的荷電狀態(tài)的變化，所述電能儲存裝置可運 行以傳輸功率至所述電機。
11、 根據(jù)權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述混合式 動力系系統(tǒng)運行在輸入-分流運行狀態(tài)中。
12、 根據(jù)權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述混合式 動力系系統(tǒng)包括復合-分流的混合式配置。
13、 一種用于混合式動力系系統(tǒng)的控制方法，所述混合式動力系 系統(tǒng)包括引擎和電機，所述引擎和所述電機有選擇地、操作式地聯(lián)接 到變速器裝置以在它們之間傳輸扭矩，所述混合式動力系系統(tǒng)還包括 電能儲存裝置，所述電能儲存裝置配置成向所述電機傳輸功率，所迷 方法包括對加速踏板位置和變速器換擋桿位置進行監(jiān)控；對來自引擎罩開關的輸入進行監(jiān)控；以及當所述來自所述引擎罩開關的輸入表示引擎罩是打開的且所述 變速器換擋桿為駐車位置和空檔位置中的一個位置時，約束所述電能 儲存裝置的荷電狀態(tài)的變化，并且，以與所述加速踏板位置相關的方式來控制引擎速度。
14、 根據(jù)權利要求13所述的控制方法，其特征在于，約束所述 電能儲存裝置的荷電狀態(tài)的所述變化包括，限制自所述電能儲存裝置 可獲得的功率的變化。
15、 根據(jù)權利要求14所述的控制方法，其特征在于，控制引擎 速度包括，控制至引擎的進氣氣體流從而以與所述至所述加速踏板的 操作者輸入變化相關的方式來引起引擎速度的變化。
16、 一種用于車輛的混合式動力系系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述混合式 動力系系統(tǒng)包括引擎及機電變速器以及電機，它們布置成輸入-分流式 混合式配置，并且可被有選擇地、操作式地進行控制以在它們之間傳 輸扭矩并傳輸扭矩至傳動系，所述控制系統(tǒng)包括控制模塊，所述控制模塊信號式地連接到多個輸入裝置，且被配 置用于執(zhí)行存儲在計算機可讀媒質上的程序代碼，以控制所述動力 系，所述程序代碼包括用于監(jiān)控操作者輸入的代碼；用于基于所述操作者輸入而確定對車輛進行維護的意圖的代碼； 用于命令所述電機以產生為零的凈扭矩輸出的代碼；以及 用于以與操作者對加速踏板的下壓相關的方式來控制所述引擎 速度的代碼。
17、 根據(jù)權利要求16所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述操作 者輸入包括引擎罩開關和變速器換擋桿，其中，通過表示打開的車輛 引擎罩的所述引擎罩開關及表示駐車位置和空檔位置中的一個位置 的變速器換擋桿來確定進行維護的意圖。
18、 根據(jù)權利要求17所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述操作 者輸入還包括加速踏板，還包括用于控制所述引擎速度大致地線性地 從怠速變化至最大引擎速度的代碼，所述怠速與表示0%下壓程度的 所述加速踏板相關，而所述最大引擎速度與表示100%下壓程度的所 述加速踏板相關。
19、 根據(jù)權利要求18所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述用于 對引擎速度進行控制的代碼包括，用于基于所述加速踏板位置而對進 氣氣體流進行控制的代碼。
20、 根據(jù)權利要求19所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述操作 者輸入還包括制動踏板，還包括用于基于制動踏板下壓而將所述電機 從所述傳動系上脫離并控制所述電機以在所述引擎上引起扭矩負載 的代碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于控制混合式動力系系統(tǒng)的方法和裝置，具體地涉及一種用于車輛的混合式動力系系統(tǒng)的控制方法，其包括，對至加速踏板和變速器換擋桿的操作者輸入進行監(jiān)控，以及基于至加速踏板和變速器換擋桿的操作者輸入來確定操作者扭矩請求。基于操作者扭矩請求而對來自電機的扭矩輸出進行命令控制。基于操作者扭矩請求和來自電機的命令控制的扭矩輸出來對引擎輸出進行控制。監(jiān)控車輛引擎罩位置，并且，當所監(jiān)控的引擎罩位置是打開的并且至變速器換擋桿的操作者輸入為駐車位置或空擋位置中的一個時，以與至加速踏板的操作者輸入相關的方式來控制引擎輸出。
文檔編號B60K26/02GK101428615SQ20081017660
公開日2009年5月13日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權日2007年11月7日
發(fā)明者A·H·希普, M·J·波特, M·L·威爾馬諾維奇, M·L·考菲爾, M·博爾頓, W·R·考索恩 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司