允许强混合动力车辆上的涓流充电以平衡附件负载的方法
2020-01-12

允许强混合动力车辆上的涓流充电以平衡附件负载的方法

本发明提供一种允许强混合动力车辆上的涓流充电以平衡附件负载的方法。用于控制动力传动系系统的控制模块实施的方法,该系统包括内燃发动机、至少一个电机、高压电池和机电变速器,该机电变速器操作成向传动系传递转矩,该方法包括监测高压电池的充电状态(SOC),该高压电池构造成将存储的电力提供至第一电机、第二电机和至少一个辅助负载。仅当高压电池的SOC小于第一SOC阈值时,才启动涓流充电事件。涓流充电事件将联接到第一行星齿轮组的第一离合器激活。涓流充电事件进一步协调被激活的第一离合器的转矩容量与发动机、第一电机和第二电机之间的充电组转矩命令,以建立净零输出转矩条件。

停用所述第一离合器;和

具体实施方式

控制模块,构造成在所述发动机接通时,在所述变速器以空档运转期间,仅当所述高压电池的充电状态(SOC)小于SOC阈值时才启动涓流充电事件,包括:

允许强混合动力车辆上的涓流充电以平衡附件负载的方法

当响应于对选档杆6的操作者输入而请求变速器614的空档运转时,示例性变速器614没有从传动系700机械断开,以便建立真正的空档条件。因此,HCP5可以建立净零输出转矩条件,其中尽管在输出构件626和传动系700之间缺乏机械断开,不过车辆的操作者仍觉察到变速器的空档运转。当不需要对电池36充电时,建立净零输出转矩条件包括:HCP5分别停用第一和第二离合器154、152;以及分别协调发动机12和第一电机和第二电机20、22之间的第一组转矩命令。当需要对电池36充电时,建立净零输出转矩条件包括:HCP5激活第一离合器154、停用第二离合器152、分别协调被激活的第一离合器152的转矩容量和发动机12与第一电机和第二电机20、22之间的第二组转矩命令。当在本文中使用时,第一组转矩命令可以指非充电组转矩命令,并且第二组转矩命令可以指充电组转矩命令。将意识到,在变速器以空档运转期间,操作从电池36被供应电能的一个或更多个辅助负载可能耗电池36的充电状态(SOC),其中当存在被停用的第一离合器154时,在净零输出转矩条件期间,变速器不能够对电池充电。这里的示例性实施例涉及在发动机接通且第一离合器154被停用时变速器以空档运转期间,仅在电池SOC消耗到SOC阈值(例如第一SOC阈值)之下时,HCP5启动涓流充电事件。在涓流充电事件期间,结合来自第一离合器154(当被激活时)的反作用转矩,分别协调发动机12与第一电机和第二电机20、22之间的转矩命令,以便能够使用由发动机12通过第一电机20提供的转矩对电池36充电,同时维持净输出转矩条件。将意识到,启动涓流充电事件会消除或降低当电池SOC变得过低时动力传动系系统610关闭的可能性。

参考方框316,将发动机、第一电机和第二电机之间的第二组(例如充电组)转矩命令与被激活的第一离合器的转矩容量相协调,以建立/维持净零输出转矩条件。此外,在存在被激活的第一离合器时,第二组充电转矩命令启动通过所述第一电机生成用于存储在高压电池内的电能。在一个实施例中,参考图2-3,将被激活的第一离合器254的提供反作用转矩248的转矩容量与发动机(例如发动机12)和第一电机及第二电机(例如,分别是第一电机20和第二电机22)之间的第二组转矩命令协调包括命令正发动机转矩242、命令来自第一电机的正第一马达转矩244以及命令来自第二电机的负或反作用第二马达转矩246。如上所述,当第一离合器254不滑移时,被激活的接地的第一离合器254提供反作用转矩248。因此,第一离合器254当被激活时包括最小转矩容量,该最小转矩容量与当应用第二组转矩命令时避免第一离合器254上的滑移的最小容量相关联。将意识到,发动机转矩242、第一马达转矩244、第二马达转矩246和由第一离合器提供的反作用转矩248的和等于零,并且因此提供从变速器输出构件(输出构件626)至传动系(例如,传动系700)的净零输出转矩。在图2-3的图示实施例中,被命令的发动机转矩242支持发动机以与发动机怠速运转相关联的最小发动机速度运转,从而启动通过第一电机生成电能以存储在电池36内。因此,当操作一个或更多个辅助负载时而使电池的SOC变得过低时,提供对电池36的充电,并且能够避免系统停止。已知的混合动力传动系不能够启动生成用于存储在高压电池内的电能,而是替代地耗用高压电池和低压电池(例如,12-伏特电池)以便对辅助部件提供电力,并且在经过一段时间之后最终切断动力传动系。

15.根据方案13所述的方法,其中在存在所述被停用的第一离合器时,所述第一组转矩命令不启动通过所述第一电机生成电能以存储在所述高压电池内。

在所述发动机接通且第一离合器被停用时,在所述变速器以空档运转期间,监测高压电池的充电状态(SOC),该高压电池构造成向第一电机、第二电机和至少一个辅助负载提供存储的电力;

如上所述,只有当需要充电时,即高压电池(例如电池36)的SOC小于SOC阈值时,图2-3的图示实施例中的变速器200的构造才是期望的。在一个实施例中,当电池SOC小于第一SOC阈值时,启动涓流充电事件,并且利用图2-3的图示实施例中的变速器200的构造。在空档运转期间,涓流充电事件对于给高压电池充电是有效的。因此,当高压电池的SOC通过利用涓流充电事件给高压电池充电而至少是第二SOC阈值时,能够停止涓流充电事件。第二SOC阈值能够包括比第一SOC阈值更大的幅值,以便一旦停止涓流充电事件则在需要另一充电事件之前允许在一段时间消耗高压电池。替代地,第一和第二SOC阈值可以是相同的。当停止涓流充电事件时,由于不再需要充电,所以图2-3的图示实施例中的变速器200的构造转变回到以空档运转期间的图2-2的图示实施例中的示例性构造。因此,将第一离合器254停用,并且协调/平衡发动机和第一电机与第二电机之间的非充电组转矩命令,以建立净零输出转矩条件。

15.根据方案13所述的方法,其中在存在所述被停用的第一离合器时,所述第一组转矩命令不启动通过所述第一电机生成电能以存储在所述高压电池内。

例如已知在混合动力传动系中需要电能存储装置,从而在空档运转期间维持电力负载。这些电力负载能够包括辅助负载,例如车辆的空调或者娱乐系统。一个缺点可以是,当动力传动系没有从传动系机械断开时,在空档运转期间不能够使用由发动机提供的转矩对电能存储装置充电。在一些情况下,可能要求车辆空档运转较长时间段,例如当车辆处于汽车清洗时。因此,当在较长时间段以空档运转期间,电能存储装置的充电状态由于维持这些电力负载而耗尽时,能够命令混合动力传动系关闭。

20.根据方案19所述的设备,还包括:

当所述高压电池的充电状态小于SOC阈值时,启动涓流充电事件,所述高压电池构造成向所述第一电机、所述第二电机和至少一个辅助负载提供存储的电力,包括:

内燃发动机;