用于減少混合動(dòng)力車輛的加速度助推轉(zhuǎn)矩的能量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車輛技術(shù)領(lǐng)域，并且更具體是其能量管理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 本發(fā)明的主題是一種用于限制對裝備有動(dòng)力傳動(dòng)系的混合動(dòng)力車輛的加速度進(jìn) 行助推的轉(zhuǎn)矩的方法，該動(dòng)力傳動(dòng)系包括能夠在優(yōu)化車輛的能量消耗的管理規(guī)律的控制下 聯(lián)合或單獨(dú)給車輪供應(yīng)轉(zhuǎn)矩的至少一個(gè)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)牽引機(jī)、以及一個(gè)能夠在減速時(shí) 以電能的形式回收該車輛的動(dòng)能的至少一部分并且能夠通過該熱力發(fā)電機(jī)充電的牽引用 蓄電池。
[0003] 當(dāng)使得混合動(dòng)力車輛的蓄電池的能量可供用于車輛的所有服務(wù)而沒有優(yōu)先級管 理或使用限制時(shí)，車輛的使用受到蓄電池的儲存容量的限制。對于不能夠在電網(wǎng)上充電的、 其車載能量容量當(dāng)前仍然保持相當(dāng)?shù)偷能囕v（被稱為"輕度混合動(dòng)力"車輛）而言尤其是 這種情況。
[0004] 沒有對其響應(yīng)的能量限制，動(dòng)力傳動(dòng)系控制系統(tǒng)就會始終冒著完全耗盡牽引用蓄 電池的風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施駕駛員的轉(zhuǎn)矩請求。當(dāng)蓄電池充電可能性局限于減速時(shí)的動(dòng)能部分回收 時(shí)，它們受到限制并且是緩慢的，即使蓄電池還能夠通過熱力發(fā)電機(jī)充電也是如此。因此， 相對"活躍的"使用者將會快速地耗盡蓄電池，而不會減少其消耗，他或她的"運(yùn)動(dòng)"駕駛抵 銷了混合動(dòng)力車輛固有的消耗益處。現(xiàn)在，減少能量消耗是混合動(dòng)力車輛的首要目標(biāo)。
[0005] 混合動(dòng)力車輛中特別認(rèn)識到的一項(xiàng)服務(wù)是在電動(dòng)機(jī)器的幫助下給車輪供應(yīng)比熱 力發(fā)動(dòng)機(jī)所能夠單獨(dú)供應(yīng)的更大的轉(zhuǎn)矩的可能性。這被稱為"超轉(zhuǎn)矩"或電轉(zhuǎn)矩助推。當(dāng) 駕駛員把腳踩下時(shí)，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)被在"發(fā)動(dòng)機(jī)"模式下操作的電動(dòng)機(jī)器助推以使供應(yīng)給車輪 的轉(zhuǎn)矩最大化。圖1所展示的這種服務(wù)消耗了大量電能。因此，它冒著快速地耗盡牽引用 蓄電池的風(fēng)險(xiǎn)。然后，能量管理規(guī)律（LGE)不再能夠完全適用，這樣使得動(dòng)力傳動(dòng)系的總體 消耗增加。當(dāng)蓄電池的容量低時(shí)，這種情況更加頻繁地發(fā)生。貫穿出版物FR 2 902 705, 了 解到一種用于機(jī)動(dòng)車輛的微混合動(dòng)力系統(tǒng)，其中引航系統(tǒng)包括能夠限定和允許不同的操作 模式的裝置，包括旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)器的"再生"制動(dòng)模式和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)器的轉(zhuǎn)矩助推模式。
[0006] 然而，并沒有規(guī)定對駕駛員可用加速助推轉(zhuǎn)矩的限制，來優(yōu)化牽引用蓄電池的使 用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明目的在于根據(jù)動(dòng)力傳動(dòng)系的能量容量控制動(dòng)力傳動(dòng)系的總體消耗，包括與 轉(zhuǎn)矩助推相關(guān)聯(lián)的能量消耗，以便不使與混合動(dòng)力車輛相關(guān)聯(lián)的消耗益處受到損害。
[0008] 為此目的，它提出了將可供用于轉(zhuǎn)矩助推的電助推轉(zhuǎn)矩根據(jù)在蓄電池的能量帶內(nèi) 剩余的、為轉(zhuǎn)矩助推所留存的能量的量通過一個(gè)0到1的限制系數(shù)來減小。
[0009] 因此，本發(fā)明的目標(biāo)之一是控制駕駛員可獲得的轉(zhuǎn)矩助推，以限制本服務(wù)對車輛 的能量優(yōu)化的影響。
[0010] 這些規(guī)定使之能夠在觀察駕駛員對到車輪的轉(zhuǎn)矩的需求與減少動(dòng)力傳動(dòng)系的消 耗之間引入車輛的能量管理優(yōu)先級規(guī)則。
[0011]引入這種控制的監(jiān)測機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)地管理著有待分配來改善加速度的能量的量。因 此，持續(xù)優(yōu)化消耗，即使駕駛員經(jīng)常請求動(dòng)力傳動(dòng)系的性能特性也是如此。
【附圖說明】
[0012] 通過閱讀本發(fā)明的非限定性的實(shí)施例的以下說明并參見附圖，本發(fā)明的其他特征 和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚明了，在附圖中：
[0013] -圖1示出了在來自在熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩基礎(chǔ)上的電轉(zhuǎn)矩助推的額外轉(zhuǎn)矩，
[0014] -圖2展示了所提出的能量管理模式，
[0015] -圖3展示了回收的能量的分配計(jì)算，此管理模式基于該計(jì)算，
[0016] -圖4是用于計(jì)算對電轉(zhuǎn)矩助推進(jìn)行限制的積分的計(jì)算的方案，并且
[0017] -圖5展示了與圖1相比較獲得的轉(zhuǎn)矩的減少。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 在裝備有動(dòng)力傳動(dòng)系（該動(dòng)力傳動(dòng)系包括能夠聯(lián)合或單獨(dú)給車輪供應(yīng)轉(zhuǎn)矩的至 少一個(gè)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)電動(dòng)機(jī)器）的混合動(dòng)力車輛中，這兩個(gè)能量源被置于優(yōu)化車輛能 量消耗的管理規(guī)律（LGE)的控制下。在減速時(shí)通常能夠以電能形式回收車輛的動(dòng)能的至少 一部分并且能夠通過熱力發(fā)動(dòng)機(jī)充電的牽引用蓄電池為電動(dòng)機(jī)器提供動(dòng)力。
[0019] 因此，混合動(dòng)力車輛具有能夠給車輪供應(yīng)轉(zhuǎn)矩的至少兩個(gè)致動(dòng)器：駕駛員的轉(zhuǎn)矩 需求因此能夠是由電動(dòng)機(jī)器和熱力發(fā)動(dòng)機(jī)所供應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的總和來滿足的。如以上指示的， 有可能通過借助于適當(dāng)?shù)哪芰抗芾硪?guī)律（LGE)優(yōu)化轉(zhuǎn)矩在這兩個(gè)致動(dòng)器之間的分配來改 進(jìn)混合動(dòng)力傳動(dòng)系的總體消耗。然而，為使此規(guī)律能夠完全發(fā)揮其作用，牽引用蓄電池必須 永久儲備足夠?qū)嵤﹥?yōu)化分配的能量。
[0020] 動(dòng)力傳動(dòng)系的最大轉(zhuǎn)矩是基于熱力發(fā)動(dòng)機(jī)所供應(yīng)的最大轉(zhuǎn)矩、對其加上電動(dòng)機(jī)器 所供應(yīng)的超轉(zhuǎn)矩來限定的。圖1的曲線Cp (：2分別示出了熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩根據(jù)其速 度ω的趨勢，和車輪可獲得的添加了電轉(zhuǎn)矩助推的最大轉(zhuǎn)矩包絡(luò)。這兩條曲線CdPC 2之 間的差值表示可獲得的電轉(zhuǎn)矩助推。為了控制駕駛員在強(qiáng)加速階段的能量消耗，提出的是 通過對電助推轉(zhuǎn)矩應(yīng)用一個(gè)介于〇與1之間的限制系數(shù)C來限制可獲得的電助推轉(zhuǎn)矩?？?供用于轉(zhuǎn)矩助推的電助推轉(zhuǎn)矩因此是根據(jù)蓄電池的能量帶內(nèi)剩余的、為轉(zhuǎn)矩助推所留存的 量來通過該限制系數(shù)C減小的。限制系數(shù)C是根據(jù)能量帶內(nèi)剩余的、為轉(zhuǎn)矩助推所留存的 能量計(jì)算的。在所提出的方法中，實(shí)際上考慮的是，牽引用蓄電池 B內(nèi)所儲存的能量被分配 在兩個(gè)能量帶（B1, B2)之間，這些能量對應(yīng)地是針對無電轉(zhuǎn)矩助推和有電轉(zhuǎn)矩助推地應(yīng)用 動(dòng)力傳動(dòng)系能量管理規(guī)律而儲備的。
[0021] 圖2展示了這兩個(gè)能量帶之間的區(qū)別：其頂部對應(yīng)于車輛的牽引用蓄電池 B的物 理表示，而其底部介紹了所提出的監(jiān)測模式，其中區(qū)分了兩個(gè)假設(shè)的蓄電池：第一蓄電池 B1，所涉及的其能量并非是為減少動(dòng)力傳動(dòng)系總體消耗的能量管理規(guī)律而留存的，以及第 二蓄電池 B2，其能量是為轉(zhuǎn)矩助推留存的。
[0022] 為了計(jì)算帶氏中可供使用的能量的量，對電動(dòng)機(jī)器已經(jīng)以轉(zhuǎn)矩助推模式供應(yīng)的動(dòng) 力求積分。此積分（稱為I)的值計(jì)算如下：
[0023] I - i" iPElecOVT- (PElecRECUP*K)，
[0024] 其中： _5] PElecWT= max((P GMP-Pmxther_e)*nElec; 0 )是以轉(zhuǎn)矩助推模式消耗的電力，
[0026] nEle。是總電效率，包括電動(dòng)機(jī)器的、逆變器的以及蓄電池的效率，Paff是駕駛員所 需要的動(dòng)力傳動(dòng)系的動(dòng)力，
[0027] PlAXthCT_?是熱力發(fā)動(dòng)機(jī)能夠供應(yīng)的最大動(dòng)力，
[0028]
是回收的電力，
[0029] K是根據(jù)物理蓄電池的電量狀態(tài)計(jì)算的加權(quán)系數(shù)，并且
[0030] T是花費(fèi)在任務(wù)上的時(shí)間。
[0031] 系數(shù)K使得能夠?qū)㈦妱?dòng)機(jī)器以"發(fā)電機(jī)"模式回收的能量分配在蓄電池 B1中或者 在蓄電池 B2中。
[0032] 當(dāng)用于轉(zhuǎn)矩助推的能