[发明专利]优化车辆中动力系效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及优化车辆动力系效率的方法。

背景技术

具有混联式混合动力电动车辆动力系的车辆具有两个动力源用于向车辆驱动轮传递驱动力。总体上，这些动力源可分为两个较宽的类别：机械和电力。机械动力源可包括例如通过一组或多组变速齿轮向车轮输出机械动力的内燃发动机。电动力源可包括一个或多个电机，例如电动马达或马达/发电机。电动马达可从另一发电机、电池、或其它电源接收电能。电动马达从电源接收电能，并总体上通过一组或多组变速齿轮向车轮输出机械动力。

由于该类型的装置提供了多个至车轮的动力流动路径，所以对于给定的驾驶员动力需求能够优化对多个动力系组件的使用以最大化系统效率。于2008年7月8日公布的美国专利7,398,147中描述了一个这种动力管理策略，其通过引用合并入本文。

发明内容

本发明实施例包括优化车辆中动力系效率的方法。动力系包括发动机、可运转以向至少一个车轮输出扭矩的电机以及可运转以向电机提供电能的电源。该方法包括产生多个电源预定功率下对于车辆功率和车辆速度组合的最佳发动机转速的多个三维图的步骤。各个三维图均对应于电源的一个预定功率。随后该方法使用三维图确定对于给定的电源功率、给定的车辆功率及给定的车辆速度的最佳发动机转速。

根据本发明的一个实施例，车辆包括控制系统，其包括至少一个控制器，且三维图编程在控制系统中以产生由车辆功率、车辆速度、电源功率和最佳发动机转速确定的四维图。

根据本发明的一个实施例，其中在将三维图编程在控制系统中之前离线产生三维图。

根据本发明的一个实施例，其中三维图中使用的最佳发动机转速根据动力系效率方程产生，其为至少发动机转速、车辆功率、车辆速度及电源功率的函数，各个最佳发动机转速均对应于对于给定组合的车辆功率、车辆速度、及电源功率使动力系效率最大化的发动机转速值。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包含：基于给定车辆功率和给定电源功率产生发动机功率值；使用确定的最佳发动机转速和产生的发动机功率值产生发动机扭矩值。

本发明实施例还包括优化车辆(例如具有如上文所述的动力系)中动力系效率的方法。在这些实施例中，该方法包括根据发动机转速的函数对于某些车辆运转参数(包括电源的功率)的一组值确定动力系效率。最大化对于这一组某些车辆运转参数值的动力系效率，并基于最大化的动力系效率确定对于这一组值的最佳发动机转速。

这一组值可为某些车辆运转参数的当前值，或者其可为选择用于产生数据图的数据的一组值。为了得到数据图，对于某些车辆运转参数的至少另一组值根据发动机转速的函数确定动力系效率。最大化对于某些车辆运转参数的该至少另一组值的动力系效率。各个最大化的动力系效率均对应于各组值的最佳发动机转速。随后确定某些车辆运转参数的当前值，并基于最大化的动力系效率确定对于某些车辆运转参数当前值的最佳发动机转速。

根据本发明的一个实施例，其中这一组值为某些车辆运转参数的一组当前工况。

根据本发明的一个实施例，其中某些车辆运转参数还包括车辆功率和车辆速度。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包含：根据车辆功率和电源功率的当前值产生发动机功率值；使用确定的最佳发动机转速和产生的发动机功率值以产生发动机扭矩值。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包含将各组值和对应的最佳发动机转速存储在多维图中，确定对于车辆运转参数当前值的最佳发动机转速的步骤包括在多维图上定位车辆运转参数的当前值并确定对应的最佳发动机转速。

根据本发明的一个实施例，其中车辆包括具有至少一个控制器的控制系统，该方法还包含将最佳发动机转速和某些车辆运转参数的各组值编程在控制系统中。

根据本发明的一个实施例，其中确定动力系效率和最大化动力系效率的步骤在被编程入控制系统中之前离线执行。

本发明实施例还包括优化车辆(例如具有如上文所述的动力系)中动力系效率的方法。将多个车辆运转参数的当前值输入车辆的控制系统。车辆运转参数包括电源的功率。控制系统被编程为输出对应于各个车辆运转参数值的最佳发动机转速。从控制系统输出对应于车辆运转参数当前值的最佳发动机转速。

本发明能够优化车辆中动力系的效率。

附图说明

图1为能够使用本发明的混联式混合动力电动车辆动力系的示意图；

图2为图1的动力系统中动力流的示意图；

图3显示了三个三维数据图，其共同构成了可用于本发明的四维数据图；

图4显示了根据本发明实施例利用图3中所示四维数据图的控制框图。