[发明专利]混合动力电动车的动力传动系中串联驱动和并联驱动之间的转换

说明书

技术领域

本发明总体涉及混合动力电动车(HEV)的动力传动系。特别涉及动力传动系的串联驱动和并联驱动操作之间转换的控制。

背景技术

混合动力电动车的动力传动系，有时称为双驱动混合电动动力传动系构造，可包括两个与发动机和变速器结合的电动机构，用以在至少两种运行模式，即串联驱动和并联驱动模式下运行。第一电动机构机械地连接在发动机和前车轴上的变速器之间，用以提供起动器/发电机能力。第二电动机构连接至后车轴，用以提供电动模式或混合驱动模式下的附加推进力，导致产生两个独立驱动的轴。两个电动机构由高压电池利用逆变器供电。

该动力传动系的构造为在各种模式，比如电动模式、串联模式和并联或分离模式下运行该动力传动系提供了大的灵活性，以满足驾驶者的需求并获得更好的燃料效率，并且不损害车辆的其他性能特性。

考虑到该动力传动系的构造复杂性和操作灵活性，高度匹配的车辆控制系统是有必需的，其除了管理变速器、发动机和电动机构子系统的控制之外，还用以混合扭矩、速率、来自多种能量源的能量。

在行业中需要这样一种控制方法，该控制方法在串联驱动模式和并联驱动模式或分离驱动模式之间产生转换，该控制方法考虑各种有关动力传动系统和电力驱动组件的状态的信息来源。

发明内容

一种运行动力传动系的方法，包括：确定动力传动系电动组件的最大和最小串联驱动功率极限；如果车辆速度超过参考值、需要的轮边功率在上述极限功率之间、或者需要的发动机功率超过需要的发动机功率的参考值，则在并联驱动模式下运行；如果车辆速度小于参考值、需要的轮边功率在上述极限功率之间、并且需要的发动机功率小于发动机功率的参考值，则在串联驱动模式下运行。

该控制方法采用一种基于车辆速度、发动机功率需求和驾驶者需要的轮边功率的计算。动态计算出动力传动系电动组件的最大功率和最小功率水平的动态信号，并且该动态信号用于确定车辆应该在串联驱动模式下运行还是在并联驱动模式下运行。

该控制方法动态计算出电力驱动组件的最大功率和最小功率，并在这些计算的基础上决定车辆是在串联模式下运行还是在并联模式下运行。

通过下述详细的描述、权利要求和附图，优选实施例的应用范围将变得显而易见。应该理解，虽然描述和特定的例子表示了本发明的优选实施例，但是只是通过示意的方式给出。描述的实施例和例子的各种改变和修改对本领域的技术人员来说将显而易见。

附图说明

本发明通过以下参照附图的描述将变得更容易理解，其中：

图1为显示双驱动混合动力电动动力传动系的组件的示意图；

图2为显示图1中的动力传动系在电力驱动模式下运行的示意图；

图3为显示图1中的动力传动系在串联驱动模式下运行的示意图；

图4为显示图1中的动力传动系在并联或分离驱动模式下运行的示意图；

图5为显示PTOM算法步骤的图表，该PTOM算法引起动力传动系从串联驱动向并联驱动转换；

图6为显示PTOM算法步骤的图表，该PTOM算法引起动力传动系从并联驱动向串联驱动转换；以及

图7为信号图，其显示了在发生串联驱动和并联驱动间的转换时，动力传动系的变量随时间的变化。

具体实施方式

现参照图1，其表示双驱动混合动力电动动力传动系10交替在串联驱动和并联驱动下运行。动力传动系10包括两个电动机构12、14；例如柴油发动机的内燃机16；能够产生一定范围的扭矩比的多速变速器18，例如浸油离合器动力换档变速器；第一组轮20、21；第二组轮22、23；以及差速机构24。离合器36交替连接和断开发动机曲轴和变速器输入轴。

第一电动机构12，称为结合曲轴的起动发电机(Crankshaft Integrated Starter Generator，CISG)，机械地连接在内燃机16和第一(前)车轴28上的变速器18之间，用以提供起动器/电动机能力。第二电动机构14，称为电力后车轴驱动器(Electric Rear Axle Drive，ERAD)，连接至第二(后)车轴30，用以提供电动模式或混合驱动模式下的附加推进力，导致产生两个独立驱动的轴。CISG 12和ERAD 14由高压(HV)电池32利用逆变器供电。