[发明专利]动力传动系和用于控制动力传动系的方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种动力传动系和用于控制动力传动系的方法。

背景技术

机动车辆包括用于推进的动力传动系。例如，动力传动系包括内燃发动机，所述内燃发动机能够燃烧空气/燃料混合物以产生扭矩。除了内燃发动机，动力传动系可包括能够推进车辆的其他功率源。比如，动力传动系可包括至少一个能够将电能转换为动能的电马达。电马达产生的动能可用于推进车辆。

发明内容

有用的是在车辆动力传动系的操作期间最小化燃料消耗，并保持发动机输出功率，尤其是当内燃发动机以发动机部件保护模式操作时，或当电马达-发电机以降功率(derate)模式操作时。当以发动机部件保护模式操作时，内燃发动机可产生输出发动机功率，该输出发动机功率小于针对给定扭矩请求的最大输出发动机功率。因而，与发动机没有以发动机部件保护模式操作时相比，当以发动机部件保护模式操作时，内燃发动机可能需要更多燃料来实现被请求的扭矩。当以降功率模式操作时，电马达-发电机可产生输出马达功率，该输出马达功率小于针对给定扭矩请求的最大输出马达功率。因而，当以降功率模式操作时，动力传动系不能实现被请求的扭矩。但是，当内燃发动机以(或将要以)发动机部件保护模式操作或电马达-发电机以(或将要以)降功率模式操作时，机动车辆应保持其动力传动系输出功率以及其燃料效率基本恒定。为此，本公开描述了一种控制动力传动系的方法，以便当内燃发动机以(或将要以)发动机部件保护模式操作时或电马达-发电机以(或将要以)降功率模式操作时，最小化燃料消耗并保持动力传动系输出功率。

在实施例中，控制动力传动系的方法包括以下步骤：(a)接收扭矩请求；(b)经由系统控制模块确定内燃发动机是否正在以(或将要以)发动机部件保护模式操作；和(c)经由系统控制模块命令内燃发动机和电马达-发电机分别调整发动机输出功率和马达输出功率，以产生实现请求的扭矩所需的动力传动系输出功率。在本公开中，术语“动力传动系输出功率”是指动力传动系产生的功率。如果系统控制模块确定了内燃发动机将要以发动机部件保护模式操作，则上述方法可防止内燃发动机以发动机部件保护模式操作。

在另一实施例中，控制动力传动系的方法包括以下步骤：(a)接收扭矩请求；(b)经由系统控制模块确定电马达-发电机是否正在以(或将要以)降功率模式操作；和(c)经由系统控制模块命令内燃发动机和电马达-发电机分别调整发动机输出功率和马达输出功率，以产生实现请求的扭矩所需的动力传动系输出功率。如果系统控制模块确定了电马达-发电机将要以降功率模式操作，则上述方法可防止电马达-发电机以降功率模式操作。

本公开还涉及动力传动系。在实施例中，动力传动系包括车轴、操作地联接至车轴的内燃发动机、操作地联接至车轴的第一电马达-发电机、操作地联接至车轴的第二电马达-发电机、和系统控制模块，该系统控制模块与内燃发动机、第一电马达-发电机、和第二电马达-发电机通信。系统控制模块被编程为执行以下指令：(a)接收扭矩请求；(b)确定内燃发动机是否正在以(或将要以)发动机部件保护模式操作；(c)命令内燃发动机、第一电马达-发电机、和第二电马达-发电机中的至少一个调整发动机输出功率和马达输出功率中的至少一个，以在内燃发动机正在以发动机部件保护模式操作时产生实现被请求的扭矩所需的动力传动系输出功率。

根据本公开的方法还包括确定所述动力传动系是否正在稳态驱动条件下操作，其中，如果车轴扭矩的变化速率小于预定速率阈值，则所述动力传动系正在稳态驱动条件下操作。

且该方法还包括，如果所述动力传动系正在稳态驱动条件下操作，则确定所述动力传动系是否正在以电量维持模式操作。

在该方法中，命令内燃发动机和电马达-发电机分别调整发动机输出功率和马达输出功率包括，如果所述动力传动系正在以电量维持模式操作，则增加发动机输出功率和减少马达输出功率。

该方法还包括确定动力传动系是否以电量消耗模式操作。

在该方法中，电马达-发电机是第一电马达-发电机，动力传动系包括第二电马达-发电机，且该方法进一步包括命令第一电马达-发电机以降功率模式操作，以减少扭矩，以便减少第一电马达-发电机的功率损失；以及命令没有正在以降功率模式操作的第二电马达-发电机增加扭矩，以保持动力传动系输出功率。

在该方法中，动力传动系是混合电动车辆的一部分，且命令内燃发动机和电马达-发电机分别调整发动机输出功率和马达输出功率包括增加发动机输出功率和减少马达输出功率。

本公开还公开了一种动力传动系，包括：

车轴；