混合動力總成和用于控制其的方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種混合動力總成和用于控制該混合動力總成的方法。
【背景技術】
[0002]很多混合動力車輛使用混合動力總成，其具有不止一個動力源以用于推進。例如，混合動力電動車包括發動機和至少一個電機。發動機可以是內燃發動機，并且電機可以是電動機-發電機。
【發明內容】
[0003]在混合動力總成中當電機正在驅動車輛時最小化功率損失以最大化動力總成效率是有用的。為此，本公開描述了一種用于控制混合動力總成的方法。在一個實施例中，該方法包括下列步驟:(a)經由控制器接收扭矩請求；(b)經由控制器確定能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機的多個可能的電動機扭矩；(c)確定針對能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機的所有可能的電動機扭矩的動力總成的系統功率損失；(d)確定針對第一和第二電極的多個可能電動機扭矩而確定的系統功率損失的最低功率損失；(e)確定與該最低功率損失對應的第一電機的第一操作扭矩和第二電機的第二操作扭矩；以及(f)經由控制器命令第一電機產生第一操作扭矩、以及命令第二電機產生第二操作扭矩，以獲得所請求的扭矩，同時最小化系統的功率損失。
[0004]本公開還涉及一種混合動力總成。在一個實施例中，混合動力總成包括驅動軸、操作地聯接到該驅動軸的發動機、操作地聯接到該驅動軸的第一電機、操作地聯接到該驅動軸的第二電機、以及與發動機、第一電機和第二電機通訊的控制器。控制器被編程為執行所述方法的步驟。
[0005]根據一方面，提供一種用于控制混合動力總成的方法，該混合動力總成包括驅動軸、操作地聯接到該驅動軸的發動機、操作地聯接到該驅動軸的第一電機、操作地聯接到該驅動軸的第二電機、以及與發動機、第一電機和第二電機通訊的控制器，該方法包括:
[0006]經由控制器接收扭矩請求；
[0007]經由控制器確定能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機的多個可能的電動機扭矩；
[0008]針對能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機的所有可能的電動機扭矩確定動力總成的系統功率損失；
[0009]確定系統功率損失的最低功率損失，所述系統功率損失針對第一和第二電機的多個可能電動機扭矩而確定；
[0010]確定與該最低功率損失對應的第一電機的第一操作扭矩和第二電機的第二操作扭矩；以及
[0011]經由控制器命令第一電機產生第一操作扭矩、以及命令第二電機產生第二操作扭矩，以獲得所請求的扭矩，同時最小化系統的功率損失。
[0012]優選地，所述方法進一步包括:確定能夠由第一和第二電機聯合產生的最大輸出扭矩和最小輸出扭矩。
[0013]優選地，其中最大輸出扭矩和最小輸出扭矩至少部分地基于最大電池功率和最小電池功率。
[0014]優選地，其中最大輸出扭矩和最小輸出扭矩至少部分地基于第一電機的最大電動機扭矩、第二電機的最大電動機扭矩、以及第一電機的最小電動機扭矩、和第二電機的最小電動機扭矩。
[0015]優選地，其中最大輸出扭矩和最小輸出扭矩至少部分地基于輸入制動器最大容許扭矩。
[0016]優選地，所述方法進一步包括:確定所請求的扭矩是否小于或等于最大輸出扭矩且大于或等于最小輸出扭矩。
[0017]優選地，其中如果所請求的扭矩大于或等于最大輸出扭矩，則第一電機的第一操作扭矩和第二電機的第二操作扭矩至少部分地基于最大輸出扭矩和最小輸出扭矩。
[0018]優選地，其中如果所請求的扭矩小于或等于最小輸出扭矩，則第一電機的第一操作扭矩和第二電機的第二操作扭矩至少部分地基于最大輸出扭矩和最小輸出扭矩。
[0019]優選地，其中如果所請求的扭矩小于或等于最大輸出扭矩且大于或等于最小輸出扭矩，則經由控制器確定能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機的多個可能的電動機扭矩被執行。
[0020]優選地，其中確定系統功率損失包括針對能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機的所有可能的電動機扭矩確定電動機損失、逆變器損失、負載相關機械損失和電池損失。
[0021]根據另一方面，提供一種混合動力總成，包括:
[0022]驅動軸；
[0023]發動機，操作地連接至驅動軸；
[0024]第一電機，操作地連接至驅動軸；
[0025]第二電機，操作地連接至驅動軸；以及
[0026]控制器，與發動機、第一電機和第二電機通訊，其中控制器被編程為:
[0027]接收扭矩請求；
[0028]確定能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機的多個可能的電動機扭矩；
[0029]確定針對能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機的所有可能的電動機扭矩的動力總成的系統功率損失；
[0030]確定最低功率損失，所述最低功率損失針對第一和第二電機的多個可能電動機扭矩而確定；
[0031]確定與該最低功率損失對應的第一電機的第一操作扭矩和第二電機的第二操作扭矩；以及
[0032]命令第一電機產生第一操作扭矩、以及第二電機產生第二操作扭矩，以獲得所請求的扭矩，同時最小化系統的功率損失。
[0033]優選地，其中該控制器被編程為確定能夠由第一和第二電機聯合產生的最大輸出扭矩和最小輸出扭矩。
[0034]優選地，其中最大輸出扭矩和最小輸出扭矩至少部分地基于最大電池功率和最小電池功率。
[0035]優選地，其中最大輸出扭矩和最小輸出扭矩至少部分地基于第一電機的最大電動機扭矩、第二電機的最大電動機扭矩、以及第一電機的最小電動機扭矩、和第二電機的最小電動機扭矩。
[0036]優選地，其中最大輸出扭矩和最小輸出扭矩至少部分地基于輸入制動器最大容許扭矩。
[0037]優選地，其中該控制器被編程為確定所請求的扭矩是否小于或等于最大輸出扭矩且大于或等于最小輸出扭矩。
[0038]優選地，其中如果所請求的扭矩大于或等于最大輸出扭矩，則第一電機的第一操作扭矩和第二電機的第二操作扭矩至少部分地基于最大輸出扭矩和最小輸出扭矩。
[0039]優選地，其中如果所請求的扭矩小于或等于最小輸出扭矩，則第一電機的第一操作扭矩和第二電機的第二操作扭矩至少部分地基于最大輸出扭矩和最小輸出扭矩。
[0040]優選地，其中如果所請求的扭矩小于或等于最大輸出扭矩且大于或等于最小輸出扭矩，則該控制器被編程確定第一和第二電機能夠獲得所請求的扭矩的多個可能的電動機扭矩被執行。
[0041]優選地，其中該控制器被編程為確定針對能夠獲得所請求的扭矩的第一和第二電機的所有可能的電動機扭矩的電動機損失、逆變器損失、負載相關機械損失和電池損失，以確定系統功率損失。
[0042]當結合附圖考慮時，本教導的上述的特征和優勢以及其他的特征和優勢可從以下用于實施本教導的較佳模式的詳細描述顯而易見。
【附圖說明】
[0043]圖1是具有混合動力總成的車輛的示意性圖示；以及
[0044]圖2是用于控制圖1的混合動力總成的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0045]參考附圖，其中在所有這些附圖中，相同的附圖標記代表相同的部件，圖1示意性地示出了包括混合動力總成127的車輛110。混合動力總成127可產生扭矩以推進車輛110。混合動力總成127或任意其他合適的混合動力總成可根據下文中描述的方法200被控制以最小化功率損失。在圖示的實施例中，混合動力總成127包括第一電機160、第二電機180和發動機126。如這里所使用的，“發動機”可以是內燃發動機或任意其他的原動力。“電機”可以是使用三相交流電流的任意的電動機。在本公開的范圍內的多個實施例中，電機可被構造為僅被用作電動機、僅被用作發電機或既被用作電動機又被用作發電機。
[0046]第一和第二電機160、180通過齒輪裝置150互連，該齒輪裝置150為混合動力電動可變變速器122。“電動可變變速器”可以是具有行星齒輪組的變速器，該行星齒輪組具有操作地連接至電機的一個構件和操作地連接至發動機的另一構件。電機的轉速可被控制以改變行星齒輪組的第三構件的轉速，從而滿足所命令的扭矩需求，允許發動機126在所選擇的高效參數下操作。
[0047]第一和第二電機160、180可被控制以用作電動機或用作發電機，并且與發動機126 —起，在多個不同的操作條件下提供多個不同的操作模式。第一電機160具有定子167和繞軸線A1可旋轉轉子的161，轉子161具有轉子軸163，定子167具有定子繞組169。定子167固接至固定構件133，該固定構件133可以是輸入制動器131所固接至的相同的固定構件，或不同的固定構件，諸如電動機殼體。電纜162將功率逆變器165A連接至定子繞組169。
[0048]第二電機180具有定子187和繞軸線A2可旋轉的轉子181，轉子181具有轉子軸183，定子187具有著定子繞組189。定子187固接至固定構件133，該固定構件133可以是輸入制動器131和定子187所固接至的相同的固定構件，或不同的固定構件，諸如電動機殼體。電纜162將功率逆變