[发明专利]车辆及限制动力传动系统排放的方法

说明书

本发明公开了一种车辆及限制动力传动系统排放的方法，该车辆具有包括电动马达、内燃发动机和涡轮增压器的动力传动系统。车辆进一步包括配置用于响应于驾驶员需求而对发动机扭矩指令应用可变滤波器的控制器。滤波器影响增加速率高于预定阈值的指令使得发动机扭矩和涡轮增压器转速两者对应的增加速率被限制至各自小于最大可用水平的速率以减小发动机输出排放的激增。此外控制器发布马达扭矩的指令使得总动力传动系统扭矩满足驾驶员需求。

技术领域

本发明涉及混合动力车辆，特别涉及动力传动系统控制系统。

背景技术

已知的混合动力车辆利用具有内燃发动机与电机协作的动力传动系统。双动力源允许使用更小、更高效的发动机。但是响应于特定输入，可能仍然会出现导致较低燃料效率和增加的发动机排放的发动机瞬态。这样的一种输入是发动机的动力或扭矩需求的突然改变。

与发动机连接的一个或多个附加的涡轮增压器对需求的动力传动系统输出的迅速变化展现出不同的响应设置。从需求动力的时间到驾驶员意识到涡轮增压器辅助的时间通常具有延迟。

发明内容

提供一种具有动力传动系统的车辆，该动力传动系统包括电动马达、内燃发动机和涡轮增压器。车辆进一步包括配置用于响应于驾驶员需求对发动机扭矩指令应用滤波器的控制器。滤波器影响增加速率高于预定阈值的指令使得发动机扭矩和涡轮增压器转速两者的对应增加速率被限制至各自小于可用最大值的速率以减小发动机输出排放的激增。此外控制器发布马达扭矩的指令使得总动力传动系统扭矩满足驾驶员需求。

一种限制动力传动系统排放的方法包括对发动机和电动马达中的每者分配扭矩指令以满足驾驶员扭矩需求。方法进一步包含应用滤波器以修改用于发动机的扭矩指令使得响应于驾驶员扭矩需求的激增而将发动机扭矩和涡轮增压器转速两者的增加速率限制至相对各自可用最大速率。方法还进一步包括增加马达的扭矩指令使所增加的量等于发动机的扭矩指令的修改值以满足驾驶员扭矩需求的激增。

根据本发明的一个实施例，所述方法进一步包含以与发动机扭矩的增加速率同量的速率减小马达的扭矩指令。

根据本发明的一个实施例，所述方法进一步包含尽管驾驶员扭矩需求激增但是保持发动机燃烧燃空比在化学计量燃空比的阈值内。

根据本发明的一个实施例，保持燃空比防止了发动机排放输出的激增。

提供一种具有控制器的混合动力车辆，该控制器配置用于对发动机的扭矩指令应用低通滤波器使得随着驾驶员扭矩需求增加而限制发动机扭矩对应的增加速率。控制器进一步配置用于对马达的扭矩指令应用乘法器使得马达的输出扭矩的增加量等于发动机扭矩限制的量。

根据本发明的一个实施例，所述混合动力车辆进一步包含配置用于向发动机提供空气增压的涡轮增压器，其中，滤波器包括根据涡轮增压器增压压力和涡轮增压器转速中至少一者变化的可变时间常数。

根据本发明的一个实施例，滤波器的应用限制了涡轮增压器增压压力和涡轮增压器转速中至少一者的变化速率。

根据本发明的一个实施例，控制器进一步配置用于响应于驾驶员扭矩需求的增加而减小发动机的燃空比的激增。

根据本发明的一个实施例，控制器进一步配置用于保持发动机的燃空比在约为化学计量燃空比的预定范围内。

本发明描述的车辆可减小燃烧燃空比(fuel-to-air ratio)的激增以约束该比例使其保持在约为化学计量燃空比的预定范围内。

附图说明

图1是混合动力电动车辆的示意图；

图2A到2E是显示第一运转模式下动力传动系统性能参数的一系列时间图；

图3是对应于本发明的方法的流程图；