[发明专利]柴油发动机稳态和瞬变混合动力优化

说明书

技术领域

本公开涉及被采用在混合动力总成系统中的柴油发动机。

背景技术

在该部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息。因此，这种陈述并不旨在构成对现有技术的承认。

动力总成包括向旋转构件提供扭矩的扭矩生成装置。混合动力总成利用至少两个扭矩生成装置，例如内燃发动机和一个或多个电机。混合变速器被采用和构造来通过各个齿轮构件选择性地接收和传输扭矩，并改变齿轮状态，以在对变速器的旋转输入与变速器的旋转输出之间建立关系。

已经知道采用柴油燃烧发动机，因为它们能利用稀于理想配比的空气燃料比来产生所需的扭矩。虽然与汽油发动机相比稀空气燃料比提供增加的燃料经济性，但是排放效率被降低，因为来自柴油发动机的NOx和碳氢化合物输出水平增加。相应地，如果柴油发动机被最佳化以获得最大的燃料效率，则可能导致排放水平增加。此外，如果后处理系统需要频繁的清洗和再生，则燃料经济性可被间接地降低。

已经知道通过维持最佳或所需空气燃料比来使柴油发动机中的排放的影响最佳化。因为注射燃料质量被建立来满足由交通工具的操作者请求的所需轮轴扭矩，所以必须调节进气质量来为特定发动机操作点维持所需空气燃料比。维持所需空气燃料比来满足排放标准的一个缺点是：驾驶性可能被牺牲，因为通过调节排气再循环、涡轮增压和/或节气门开度的水平时的延迟而导致与调节进气质量相关联的时间延迟。

发明内容

一种用于在多模式动力总成系统中选择发动机操作点的方法包括基于操作者扭矩请求和交通工具速度监测所需轮轴扭矩。对于柴油发动机的每个可获得燃烧模式，接收发动机扭矩和速度范围，并且读取多个燃料损失和多个排放损失，每个燃料和排放损失对应于发动机扭矩和速度范围内的多个发动机操作点中的相应一个。在可获得燃烧模式的发动机扭矩和速度范围内的多个潜在发动机操作点中的每个处比较相应的燃料和排放损失。选择所述可获得燃烧模式之一内的所需发动机操作点，其对应于基于所比较的相应燃料和排放损失具有最低动力损失的潜在发动机操作点之一。

本公开还提供以下技术方案。

1. 用于在多模式动力总成系统中选择发动机操作点的方法，所述多模式动力总成系统采用柴油发动机和一个或多个非燃烧扭矩机，其配置成经由变速装置将扭矩传递到传动系，所述方法包括：

基于操作者扭矩请求和交通工具速度监测所需轮轴扭矩；

监测所述柴油发动机的多个燃烧模式的可获得性；

对于每个可获得燃烧模式：

接收从最小发动机扭矩到最大发动机扭矩的发动机扭矩范围，

接收从最小发动机速度到最大发动机速度的发动机速度范围，

读取多个燃料损失，每个燃料损失对应于发动机扭矩和速度范围内的多个发动机操作点中的相应一个，

读取多个排放损失，每个排放损失对应于发动机扭矩和速度范围内的多个发动机操作点中的相应一个，以及

在所述可获得燃烧模式的发动机扭矩和速度范围内的多个潜在发动机操作点中的每个处，比较相应的燃料和排放损失；以及

在所述可获得燃烧模式之一内选择所需发动机操作点，所述所需发动机操作点对应于基于所比较的相应的燃料和排放损失具有最低动力损失的潜在发动机操作点之一。

2. 如技术方案1所述的方法，其中，所述可获得燃烧模式的发动机扭矩和速度范围内的所述多个潜在发动机操作点中的每个被利用来实现所需轮轴扭矩。

3. 如技术方案2所述的方法，进一步包括：

对于不实现所需轮轴扭矩的每个相应的潜在发动机操作点，分配来自所述一个或多个电机的相应电动机扭矩，以在与相应的潜在发动机操作点组合时实现所需轮轴扭矩。

4. 如技术方案2所述的方法，其中，所述多个潜在发动机操作点中的每个对应于所述变速装置的多个齿轮比中的相应一个，当乘以所述变速装置的多个齿轮比之一时，每个潜在发动机操作点被利用来实现所需轮轴扭矩。

5. 如技术方案1所述的方法，其中，比较相应的燃料和排放损失包括：

合计相应的燃料和排放损失；以及

基于所述合计来确定相应的动力损失。

6. 如技术方案5所述的方法，进一步包括：

在所述多个潜在发动机操作点中的每个处：

基于用以供应提供电动机扭矩的一个或多个扭矩机所需的电力来确定相应的能量损失，其中所述相应的动力损失进一步基于所述相应的能量损失。

7. 如技术方案5所述的方法，进一步包括：