本公開一般涉及控制混合動力電動車輛扭矩降低的裝置和方法。更具體地，本公開涉及用于控制混合電動車輛轉(zhuǎn)矩降低的裝置和方法，該混合電動車輛維持根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩，并當牽引控制系統(tǒng)(TCS)的所需扭矩產(chǎn)生時利用電動機扭矩執(zhí)行扭矩降低。

背景技術：

一般來說，混合動力電動車輛是由燃料燃燒產(chǎn)生扭矩的發(fā)動機和從電池產(chǎn)生扭矩的電動電動機來驅(qū)動?；旌想娏恿囕v可包括控制混合動力電動車發(fā)動機工作的混合動力控制單元(HCU)、控制發(fā)動機工作的發(fā)動機控制單元(EUC)、控制驅(qū)動電動機工作的電動機控制單元(MCU)、控制傳動裝置工作的傳動裝置控制單元(TCU)和管理電池狀態(tài)的電池管理系統(tǒng)(BMS)。

其中，牽引控制系統(tǒng)(TCS)是安全系統(tǒng)，其用于阻止車輪打滑，并在啟動或加速時通過控制剎車與發(fā)動機來改進驅(qū)動穩(wěn)定性。TCS安裝在混合電力動力車輛上，并在啟動和加速時，當車輪打滑時，請求扭矩降低。

傳統(tǒng)上，如果當TCS請求扭矩降低時產(chǎn)生TCS所需扭矩，則混合動力電動車輛減少發(fā)動機扭矩。接著，如果所述減少的發(fā)動機扭矩不能滿足所述TCS的所需扭矩，混合動力電動車輛減少電動機扭矩來滿足TCS的所需扭矩。然而，在使用所述電動機扭矩滿足TCS的所需扭矩的情形中，電池和充電狀態(tài)被耗盡。結(jié)果，所述電動機的動力性能退化。而且，在結(jié)束TCS的工作后，駕駛員的所需扭矩不能被滿足，因此所述混合動力電動車輛不能順利再次啟動。

上述本發(fā)明背景技術公開的信息僅是為了強化本發(fā)明的技術背景的理解，且因此，背景技術可包含一些不構成本領域技術人員已知的現(xiàn)有技術的信息。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明試圖提供用于控制混合動力電動車輛的扭矩降低的裝置和方法，該混合動力電動車輛具有如下優(yōu)點，其可維持根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩，且當TCS所需扭矩產(chǎn)生時，使用電動機扭矩執(zhí)行扭矩降低。

混合動力電動車輛包括作為動力源的電動機和發(fā)動機，本發(fā)明的實施例提供了在混合動力電動車輛中控制扭矩降低的方法，其包括確定牽引控制系統(tǒng)(TCS)是否正在運行；當所述TCS正在運行時，計算TCS所需扭矩；根據(jù)所述TCS所需扭矩來確定發(fā)動機操作點；維持根據(jù)所述發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩；將所述TCS所需扭矩和根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差與電動機的充電極限扭矩進行比較；以及基于比較結(jié)果使用電動機扭矩和發(fā)動機扭矩執(zhí)行扭矩降低。

當所述電動機的充電極限扭矩大于或等于TCS所需扭矩和根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差時，僅使用所述電動機扭矩執(zhí)行扭矩降低。

當所述電動機的充電極限扭矩小于TCS所需扭矩和根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差時，執(zhí)行扭矩降低的步驟增加所述發(fā)動機扭矩。使用所述電動機的充電極限扭矩和所述增加的發(fā)動機扭矩執(zhí)行所述扭矩降低。

當所述TCS正在運行時，根據(jù)所述TCS所需扭矩確定所述發(fā)動機操作點以維持車輛電池的充電狀態(tài)。

維持根據(jù)所述發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的步驟降低所述發(fā)動機扭矩，且增加根據(jù)電池的充電狀態(tài)的補償扭矩。

此外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種用于控制混合動力電動車輛扭矩降低的裝置，所述混合動力電動車輛包括作為動力源的發(fā)動機和電動機，所述裝置包括：行車信息探測器，其探測所述車輛的運行狀態(tài)和所述車輛駕駛者的需求信息；

牽引控制系統(tǒng)(TCS)，其阻止所述車輛的車輪打滑；以及

控制器，其基于來自驅(qū)動信息探測器的信號控制所述發(fā)動機和電動機的輸出扭矩，當所述TCS正在運行時，根據(jù)TCS所需扭矩確定發(fā)動機操作點，維持根據(jù)所述發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩，將所述TCS 所需扭矩和根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差與電動機的充電極限扭矩進行比較，且基于比較結(jié)果使用電動機扭矩和發(fā)動機扭矩來執(zhí)行扭矩降低。

當所述電動機的充電極限扭矩大于或等于TCS所需扭矩和根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差時，所述控制器僅使用所述電動機扭矩執(zhí)行扭矩降低。

當所述電動機的充電極限扭矩小于TCS所需扭矩和根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差時，所述控制器增加所述發(fā)動機扭矩。

控制器使用所述電動機的充電極限扭矩和所述增加的發(fā)動機扭矩執(zhí)行扭矩降低。

當所述TCS正在運行時，所述控制器根據(jù)所述TCS所需扭矩確定所述發(fā)動機操作點以維持所述車輛的電池的充電狀態(tài)。。

控制器通過降低所述發(fā)動機扭矩和增加根據(jù)所述電池的充電狀態(tài)的補償扭矩，維持根據(jù)所述發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩。

此外，依照本發(fā)明實施例，在包含電動機和發(fā)動機作為動力源的混合動力電動車輛中，包含控制扭矩降低程序指令的非暫時性計算機可讀介質(zhì)包括：確定牽引控制系統(tǒng)(TCS)是否正在運行的程序指令；當所述TCS正在運行時，計算TCS所需扭矩的程序指令；根據(jù)TCS所需扭矩來確定發(fā)動機操作點的程序指令；維持根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的程序指令；將所述TCS所需扭矩和根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差與電動機的充電極限扭矩進行比較的程序指令；以及基于比較結(jié)果使用電動機扭矩和發(fā)動機扭矩執(zhí)行扭矩降低的程序指令。

如前所述，根據(jù)本發(fā)明實施例，在TCS運行時電池充電狀態(tài)可被維持，因此由于電池充電狀態(tài)耗盡而駕駛員所需扭矩不被滿足的問題能被避免。另外，通過確定發(fā)動機操作點，發(fā)動機效率被改善，因此混合動力電動車輛的燃料效率和電動機性能被改善。于是，即使TCS頻繁工作在冬天的有雪路面或結(jié)冰路面，混合動力電動車輛的驅(qū)動性能和穩(wěn)定性能被改善。

附圖說明

圖1是根據(jù)本公開實施例用于混合動力電動車輛控制扭矩降低的 方法應用于其中的混合系統(tǒng)的原理圖。

圖2是根據(jù)本公開實施例用于控制混合動力電動車輛的扭矩降低的裝置的方框圖。

圖3是根據(jù)本公開實施例用于控制混合動力電動車輛扭矩降低的方法的流程圖。

圖4是根據(jù)傳統(tǒng)技術控制混合動力電動車輛扭矩降低的方法應用于扭矩降低總量的示圖。

圖5是根據(jù)本公開實施例的控制混合動力電動車輛扭矩方法應用于扭矩降低總量的示圖。

具體實施方式

在下述詳細說明中，僅簡單地通過示例示出和描述本公開某些特定實施例。因本領域技術人員會明白，具體實施例可以不同方式改進，且都沒有偏離本發(fā)明精神或范圍。進一步，貫穿整個說明書，相似的標識號表示相似要素。

本公開使用的術語僅為了說明特定實施例的目的，而非為了限制本公開。貫穿本說明書和權利要求書，除非明確不同地表述，詞“包括”及其多種變體，例如“包含”、“包括的”被理解為含有所述要素，但不排除任何其它要素。進一步，除非上下文另外明確指示，單數(shù)形式“一個/種”和“該”同樣包括復數(shù)形式。

應當理解，本發(fā)明使用的術語“車輛”、“車輛的”或其它類似術語包括機動車輛，所述機動車輛通常包括混合動力車輛、插電式混合動力電動車輛及其它替代燃料車輛(如，從非石油資源衍生的燃料)。這里所指的混合動力電動車輛是有兩種或以上動力源的車輛，例如由汽油和電力兩者驅(qū)動的車輛。

此外，應當理解，如下方法中的一種或多種或其中的方面可被至少一個控制器執(zhí)行。術語“控制器”可指包括存儲器和處理器的硬件元件。存儲器經(jīng)配置以存儲程序指令，而處理器被特別程序化以執(zhí)行程序指令，從而執(zhí)行一個或多個下述的過程。而且，應當理解，下述方法可被包括控制器的裝置結(jié)合一個或多個其它組件執(zhí)行，這可被本領 域技術人員理解。

此外，本公開控制器可實施為在計算機可讀介質(zhì)上的非暫時性計算機可讀介質(zhì)，其含有由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序。計算機可讀介質(zhì)的例子包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM，磁帶、軟磁碟、閃存盤、智能卡和光數(shù)據(jù)存儲元件。計算機可讀記錄介質(zhì)也可分布到連接網(wǎng)絡耦合計算機系統(tǒng)中，因此計算機可讀介質(zhì)以分布的方式存儲和執(zhí)行，如，由遠程服務器或控制器局域網(wǎng)(CAN)執(zhí)行。

下面參考附圖詳細說明本公開的實施例。

圖1是根據(jù)本公開實施例用于混合動力電動車輛控制扭矩降低的方法應用于其中的混合系統(tǒng)的原理圖。

圖1所示的混合系統(tǒng)是為了更好的理解和易于說明而示出。所以，根據(jù)本公開示例性的實施例，用于控制發(fā)動機啟動同時換擋混合動力電動車輛的方法可不僅可應用于圖1所示的混合系統(tǒng)，而且也用于所有其它混合系統(tǒng)。

如圖1所示，根據(jù)本公開實施例，用于混合動力電動車輛控制扭矩降低的方法應用于其中的混合系統(tǒng)包括混合控制單元(HCU)10、電子控制單元(ECU)12、電動機控制單元(MCU)14、傳動裝置控制單元(TCU)16、發(fā)動機20、發(fā)動機離合器22、電動機24、傳動裝置26和電池28。

HCU 10控制其它控制器的工作，所述控制器在混合動力電動車輛整個工作中互相交換信息，因而HCU 10通過與其它控制器配合控制發(fā)動機20和電動機24的扭矩輸出。

ECU 12根據(jù)發(fā)動機20的狀態(tài)控制其整個工作，例如駕駛員的所需扭矩、冷卻劑溫度以及發(fā)動機扭矩。

MCU 14根據(jù)駕駛員的所需扭矩、混合動力電動車輛的驅(qū)動模式及電池28的充電狀態(tài)控制電動機24的整個工作。

TCU 16控制傳動裝置26的整個工作，例如取決于發(fā)動機20和電動機24的輸出扭矩以及再生制動總量的傳動裝置26的速率比。

發(fā)動機20接通后作為動力源輸出動力。

發(fā)動機離合器22設置在發(fā)動機20和電動機24之間以接收HCU 10 的控制信號，并根據(jù)混合動力電動車輛驅(qū)動模式選擇性地連接發(fā)動機20和電動機24.

電動機24由通過逆變器從電池28施加的3相交流電壓來操作以以產(chǎn)生扭矩，并作為動力發(fā)生器工作，且在滑行模式(coast-down)下向電池28提供再生能量。

傳動裝置26將由發(fā)動機離合器22的接合與釋放確定的發(fā)動機20的輸出扭矩和電動機24的輸出扭矩的總和提供為輸入扭矩，并根據(jù)車輛速度和驅(qū)動狀態(tài)選擇任一檔位以輸出驅(qū)動力到驅(qū)動輪，且維持驅(qū)動。

電池28由多個單元電芯構成，且存儲高電壓以向電動機24提供電壓，例如400到450V的直流電。

圖2是根據(jù)本公開實施例用于控制混合動力電動車輛的扭矩降低的裝置的方框圖。

如圖2所示，根據(jù)本公開實施例用于控制混合動力電動車輛扭矩降低的裝置包括驅(qū)動信息探測器30，牽引控制系統(tǒng)(TCS)35，控制器11，發(fā)動機20和電動機24。

根據(jù)本公開實施例，用于控制混合動力電動車輛扭矩降低方法中的過程可由于每個控制器，整合或細分執(zhí)行。因此，為便于說明，在本說明書和權利要求書中，在混合動力電動車輛中提供的許多控制器都被稱作控制器11。

應用本公開實施例的混合動力電動車輛包括至少一個發(fā)動機20和至少一個電動機24。另外，混合動力電動車輛提供驅(qū)動模式，其中發(fā)動機20和電動機24作為動力源分別或同時工作。為此，發(fā)動機離合器設置在發(fā)動機20和電動機24間，以選擇性地連接發(fā)動機20或電動機24。

驅(qū)動信息探測器30探測混合動力電動車輛的運行狀態(tài)和駕駛員的命令信息，并包括車輛速度傳感器31，電動機速度傳感器32，發(fā)動機速度傳感器33以及加速踏板位置傳感器(APS)34。

車輛速度傳感器31探測車輛的速度，并傳輸相應信號到控制器11。

電動機速度傳感器32探測電動機24的旋轉(zhuǎn)速度，并傳輸相應信號到控制器11。

發(fā)動機速度傳感器33探測發(fā)動機20的旋轉(zhuǎn)速度，并傳輸相應信 號到控制器11。

加速踏板位置傳感器34連續(xù)地探測加速踏板的位置值，并傳輸監(jiān)視信號到控制器11。當加速踏板被完全踏下時，加速踏板位置值可以是100％，且當加速踏板一點沒有被踏下時，加速踏板位置值可以是0。

安裝在進氣管上的節(jié)流閥位置傳感器(TPS)可代替加速踏板位置傳感器34使用。所以，為本公開的目的，加速踏板位置傳感器34應包括節(jié)流閥位置傳感器，且加速踏板位置值應該理解為節(jié)流閥的開放值。

TCS 35是安全系統(tǒng)，當車輛在有雪的路面或結(jié)冰路面上啟動或加速時，其被配置以控制驅(qū)動扭矩以阻止車輪打滑。因此，當因混合動力電動車輛在光滑路面出發(fā)或加速而車輪打滑發(fā)生時，TCS 35通過輸出所需扭矩請求扭矩降低。

當TCS在運行時控制器11根據(jù)TCS的所需扭矩確定發(fā)動機操作點，維持根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩，且使用基于TCS所需扭矩與根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差的電機扭矩和發(fā)動機扭矩執(zhí)行扭矩降低?？刂破鲗⑺鯰CS所需扭矩和根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差與電動機的充電極限扭矩進行比較，且當電動機的充電極限扭矩大于或等于所述差時控制器通過僅使用電動機扭矩執(zhí)行扭矩降低。

另一方面，當電動機的充電極限扭矩小于差時，控制器可增加發(fā)動機扭矩。為此目的，控制器11可作為至少一個由預定程序工作的處理器被實施，且預定程序可被程序化以便執(zhí)行根據(jù)本公開實施例用于控制混合動力電動車輛扭矩降低的方法的每一步。

在此描述的不同實施例可在記錄介質(zhì)里實施，該介質(zhì)可被計算機或類似元件通過使用例如軟件、硬件或軟硬件結(jié)合來讀取。

根據(jù)硬件實現(xiàn)，在此描述的實施例可通過使用下述項中的至少一個來實施：專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理元件(DSPD)、可編程邏輯元件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器以及設計執(zhí)行任一其它功能的電器元件。根據(jù)軟件實現(xiàn)，例如當前實施例描述的步驟和功能的實施例可被不同的軟件模塊實施。軟件模塊的每個可執(zhí)行一個 或多個本公開描述的功能和工作。軟件代碼可通過以合適程序語言編寫的軟件應用實施。

在下文中，根據(jù)本公開實施例用于控制混合動力電動車輛扭矩降低的方法以圖3到圖5詳細說明。

圖3是根據(jù)本公開實施例用于控制混合動力電動車輛扭矩降低的方法的流程圖。

如圖3所示，根據(jù)本公開實施例用于控制混合動力電動車輛扭矩降低的方法以控制器11在步驟S100確定TCS 35是否在工作開始。

當在步驟S100TCS 35在運行時，控制器11在步驟S110計算TCS所需扭矩。

當TCS所需扭矩在步驟S110被計算出，控制器11在步驟S120根據(jù)TCS所需扭矩確定發(fā)動機操作點。根據(jù)TCS所需扭矩的發(fā)動機操作點可被確定為當TCS在運行時維持電池充電狀態(tài)的值。

當根據(jù)TCS所需扭矩的發(fā)動機操作點在步驟S120被確定時，控制器11在步驟S130維持根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩。在此，控制器11降低發(fā)動機扭矩，并根據(jù)電池充電狀態(tài)增加補償扭矩。

根據(jù)電池充電狀態(tài)的補償扭矩可通過預定的示圖確定。例如，如果電池充電狀態(tài)是20％，則補償扭矩確定為15Nm，如果電池充電狀態(tài)是40％，則補償扭矩確定為10Nm，如果電池充電狀態(tài)是60％，則補償扭矩確定為5Nm,而如果電池充電狀態(tài)是90％，則補償扭矩確定為0Nm。

然后，控制器11在步驟S140將所述TCS所需扭矩和根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差與電動機的充電極限扭矩進行比較。如果在步驟S140電動機的充電極限扭矩大于或等于TCS所需扭矩和根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差，這意味著僅用電動機扭矩能滿足TCS所需扭矩。因此，控制器11將電動機扭矩確定為TCS所需扭矩與根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差，且在步驟S150通過僅使用電動機扭矩執(zhí)行扭矩降低。

另一方面，如果在步驟S140電動機的充電極限扭矩小于TCS所需扭矩與根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩的差，這意味著僅通過電動機扭矩不能滿足TCS所需扭矩，因電動機有充電限制。所以，控制器 11確定電動機扭矩為電動機最大輸出扭矩的電動機的充電極限扭矩，增加發(fā)動機扭矩，且在步驟S160執(zhí)行扭矩降低。

圖4是根據(jù)傳統(tǒng)技術控制混合動力電動車輛扭矩降低的方法應用于扭矩降低總量的示圖。圖5是根據(jù)本公開實施例的控制混合動力電動車輛扭矩方法應用于扭矩降低總量的示圖。

如圖4所示，當TCS所需扭矩產(chǎn)生時，根據(jù)傳統(tǒng)技術用于控制混合動力電動車輛扭矩降低的方法首先如No.2減少發(fā)動機扭矩。然后，如果發(fā)動機扭矩不滿足TCS所需扭矩，則傳統(tǒng)方法如No.3降低電動機扭矩。就是說，在發(fā)動機扭矩變成0后繼續(xù)使用電動機，電池充電狀態(tài)被耗盡。因此，當混合動力電動車輛在完成TCS的工作后再次啟動時駕駛員的所需扭矩不能被滿足的問題如No.5產(chǎn)生。

相反，如圖5所示，根據(jù)本公開用于控制混合動力電動車輛扭矩降低的方法可同時降低電動機扭矩和發(fā)動機扭矩，如No.1和No.2。因此，維持根據(jù)發(fā)動機操作點的發(fā)動機扭矩，且發(fā)動機扭矩和電動機扭矩滿足TCS所需扭矩，如此電池的充電狀態(tài)能維持。

如上所述，根據(jù)本公開實施例，在TCS的工作期間電池充電狀態(tài)可維持，如此由于電池充電狀態(tài)耗盡駕駛員所需扭矩不能滿足的問題能被阻止。另外，通過確定發(fā)動機操作點改善發(fā)動機效率，因此混合動力電動車輛的燃料效率和動力性能改進。

雖然已經(jīng)結(jié)合當前被認為是實用實施例的實例描述了本公開，但應當理解本公開并不僅限于本發(fā)明所公開的實施例。相反，本公開旨在涵蓋包括在隨附權利要求限定的不同修改和等效結(jié)構。