[发明专利]管理混合动力系统中的电池功率的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年5月14日提交的美国临时申请No.61/178,182的权益，该申请的全部内容通过参考包含于此。

技术领域

本发明涉及混合动力系车辆中的电压和电流控制。

背景技术

本部分的内容仅仅提供与本发明相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

已知的动力系结构包括扭矩产生装置，所述装置包括内燃机和电动机/发电机，所述装置将扭矩通过变速器装置传递至输出构件。一个示例性动力系包括双模式复合分配式电-机械变速器，该变速器利用用于从优选为内燃机的原动机动力源接收推动扭矩的输入构件、和输出构件。输出构件可操作地连接至机动车辆的传动系以向其传递牵引扭矩。可操作为电动机或发电机的电扭矩机器产生输入到变速器的扭矩，其与从内燃机输入的扭矩独立。电扭矩机器可将通过车辆传动系传递的车辆动能转换为可存储在能量存储装置中的电能。控制系统监测来自车辆和操作员的各种输入，并提供动力系的操作控制，包括控制变速器运行状态和换档、控制扭矩产生装置、和调节能量存储装置与电扭矩机器之间的电功率交换，以管理变速器的输出，包括扭矩和转速。

发明内容

一种混合动力系统，包括内燃机和扭矩机器，其中电能通过控制系统在电能存储装置与所述扭矩设备之间可控地传递。一种用于控制混合动力系统的方法包括监测所述电能存储装置的电压、电流和功率输出。执行电池功率控制方案，以控制与在所述电能存储装置与所述扭矩设备之间所传递的电能相关联的所述电能存储装置的输出功率。在正在进行的运行期间，当所述控制系统丧失与在所述电能存储装置与所述扭矩机器之间所传递的电能相关联的功率限制权时，禁用所述电池功率控制方案。当所述控制系统恢复所述功率限制权时，再次起用所述电池功率控制方案。

本发明还提供下列解决方案：

方案1.用于控制包括内燃机和扭矩机器的混合动力系统的方法，其中电能通过控制系统在电能存储装置与所述扭矩设备之间可控地传递，所述方法包括：

监测所述电能存储装置的电压、电流和功率输出；

执行电池功率控制方案，以控制与在所述电能存储装置与所述扭矩机器之间所传递的电能相关联的所述电能存储装置的输出功率；

在正在进行的运行期间，当所述控制系统丧失与在所述电能存储装置与所述扭矩设备之间所传递的电能相关联的功率限制权时，禁用所述电池功率控制方案；以及

当所述控制系统恢复所述功率限制权时，再次起用所述电池功率控制方案。

方案2.如方案1所述的方法，其特征在于，当所述控制系统恢复所述功率限制权时再次起用所述电池功率控制方案包括将所述混合动力系的指令输出扭矩修改为最小扭矩。

方案3.如方案2所述的方法，其特征在于，将所述混合动力系的指令输出扭矩指令修改为最小扭矩包括限制所述指令输出扭矩指令以限制所述混合动力系统中所引起的重力的大小。

方案4.如方案1所述的方法，其特征在于，执行所述电池功率控制方案以控制所述电能存储装置的所述输出功率包括：

确定实际电池电压与优选电压极限之间的电压误差；以及

根据所述电压误差的比例微分函数确定电池功率限制的变化率。

方案5.如方案1所述的方法，其特征在于，在正在进行的运行期间与在所述电能存储装置与所述扭矩机器之间所传递的电能相关联的功率限制权的丧失包括丧失对输出扭矩的控制。

方案6.如方案1所述的方法，其特征在于，在正在进行的运行期间当所述控制系统丧失与在所述电能存储装置与所述扭矩机器之间所传递的电能相关联的功率限制权时禁用所述电池功率控制方案引起电池功率限制趋于最小电池功率限制。

方案7.如方案1所述的方法，其特征在于，当所述控制系统恢复功率控制权时所述再次起用所述电池功率控制方案包括修改电池功率限制以达到实际电池功率水平。

方案8.用于控制包括内燃机和扭矩机器的混合动力系系统的方法，其中电能通过控制系统在电能存储装置与所述扭矩机器之间可控地传递，所述方法包括：

监测所述电能存储装置的电压、电流和功率输出；

执行电池功率控制方案，以控制所述电能存储装置的所述输出功率，从而控制所述扭矩机器的扭矩输出；

在正在进行的运行期间，当所述控制系统丧失功率限制权时，禁用所述电池功率控制方案；

在正在进行的运行期间，当所述控制系统恢复所述功率限制权时，再次起用所述电池功率控制方案；以及

在所述再次起用所述电池功率控制方案期间，将指令扭矩输出修改为最小值以限制突然的扭矩输出。