[发明专利]具有低摩擦系数的表面上的动力系操作的自动优化

说明书

一种混合动力系系统包括分别连接至第一驱动轴和第二驱动轴的发动机和电机，其中电机与发动机分离。系统包括电池组和控制器。控制器具有滑移积分器，其具有用于给定的一个驱动轴的对应积分器值。积分器值指示在所校准持续时间或窗口上的驱动轮滑移的累加量。积分器值响应于轴扭矩和牵引控制状态信号而改变。积分器值加在一起以得出积分器和。响应于积分器和超过所校准积分器阈值，控制器执行控制动作，包括自动执行天气模式，其中电池组的能量使用被保留用于车辆的牵引控制/推进。

引言

混合动力系使用多个扭矩生成装置来生成扭矩并将扭矩传递到耦合负载。扭矩生成装置可以包括内燃机和一个或多个电力牵引电机。发动机扭矩可以用于在一些混合动力系中发电并且主动地对车载推进电池组充电。电池组为电力牵引电机提供能量，电力牵引电机又耦合至一个或多个驱动轴或驱动轮。在一些动力系配置中，牵引电机可以与发动机分离，在这种情况下，不能实现电池组的发动机充电。这种配置中的电池组通过驱动轮和道路表面之间的接触而被再充电，其中牵引电机在负电机扭矩期间作为发电机操作。

发明内容

本文公开了一种混合动力系系统，其具有高压推进电池组、内燃机和电机。如本文所用，术语“高压”是指超过辅助电压电平的电压，对于实例性汽车应用，其标称值为12-15伏。发动机和电机分别耦合至不同的驱动轴，例如后驱动轴和前驱动轴。另外，电机和发动机彼此分离，即，在发动机和电机/电池组之间不存在电力流动路径。因此，不能经由电机实现发动机驱动的电池组的充电。

混合动力系系统还包括控制器。每当采用动力系系统的车辆在具有低摩擦系数的道路表面上操作时，相对于其它能量需求，控制器优先考虑电池组的功率输出和充电。这种通常称为“低μ”表面的表面可以是冰或雪覆盖的、湿的、油性的或其它光滑的，因此易于引起与道路表面接触的驱动轮的滑移。经由执行体现本文所述方法的指令，控制器实时地自动执行这种电力流动控制。

执行指令使控制器修改控制输入，而不需要操作员这样做的肯定请求。由于发动机与电机分离，因此在没有本方法的情况下，可能难以在延长的正扭矩请求期间保留或节省用于牵引控制/推进目的的电池能量，并且同时采用可用的电机扭矩来补偿发动机的燃料消耗。所公开的方法旨在解决在上述低μ表面上操作时的这种潜在功率消耗和功率分配问题。

根据实例实施例的混合动力系系统包括分别连接至第一驱动轴和第二驱动轴的发动机和电机。如上所述，电机与发动机分离。高压推进电池组经由功率逆变器模块(PIM)连接至电机。电池组还可以经由在本文称为辅助功率模块(APM)的DC-DC功率转换器连接至辅助电池。

控制器包括多个滑移积分器，即基于逻辑的信号值累加器，其中给定的滑移积分器和相关联的积分器值分别对应于第一驱动轴和第二驱动轴。积分器值响应于所报告轴扭矩和具有混合动力系系统的车辆的牵引控制系统的启动状态而改变，其中启用状态在滑移事件期间改变为二进制开启或真状态。控制器添加驱动轴的积分器值以得出积分器和。响应于积分器和(积分器的总值)超过所校准积分器阈值，控制器相对于动力系执行一个或多个对应的控制动作。例如，控制器可以可选地考虑增加滑移严重性的多个不同阈值，然后逐渐执行绑定至超过特定阈值的不同控制动作。控制动作(或多个动作)建立动力系操作模式，其仅从支持牵引控制/推进功能的电池组分配电能，并且可能采取支持这种分配的其它动作。

控制器可以根据所报告轴扭矩和所校准滑移阈值来计算滑移增益值。当轴扭矩小于或等于所校准滑移阈值时，滑移增益值可以是正的。当启动状态信号开启/为真时，即当检测到滑移并且滑移增益值为正时，控制器将滑移积分器值增加滑移增益值的量。相反，当轴扭矩超过所校准滑移阈值时，滑移增益值可以是负的。对于这种情况，将应用滑移增益值来减小滑移积分器的值。

控制动作可以包括仅经由发动机(例如经由交流发电机)临时为辅助功率负载供电，而不使用APM和来自高压电池组的电力。

控制器可以可选地配置为响应于例如风挡玻璃刮水器电机的速度和/或来自环境温度传感器的温度信号而实时调整滑移阈值。