混合動力控制架構的制作方法
【專利摘要】本文公開了用于混合動力總成控制的設備、方法和系統(tǒng)。某些示例實施例控制內燃發(fā)動機和混合電動動力總成的馬達/發(fā)電機。示例控制可至少部分地基于操作者輸入確定動力總成所需求的總輸出，基于電池充電狀態(tài)并且獨立于操作者輸入確定電池輸出目標，并且基于所需求的總輸出和電池輸出目標確定發(fā)動機輸出目標。此類示例控制可進一步確定受約束的發(fā)動機輸出目標，基于所需求的總輸出和受約束的發(fā)動機輸出目標確定修改的電池輸出目標，并且基于修改的電池輸出目標和電池約束確定受約束的電池輸出目標。進一步實施例、形式、目的、特征、優(yōu)點、方面和益處將從以下描述和附圖中變得清楚。
【專利說明】
混合動力控制架構
【背景技術】
[0001 ]在包括一種以上電源的混合動力交通工具動力總成中，可以存在將優(yōu)選地被同時滿足的多個競爭性控制目的。這些目標可包括提供操作者需求的總功率以及保持所儲存的能量的最佳儲備。在電動混合動力發(fā)電廠中，這些目標可進一步包括管理電池使用以延長電池壽命，因為電池即便不是所述系統(tǒng)中最昂貴的部件也是最昂貴部件之一。在各種應用中也尋求數(shù)個附加目標。所產生的總功率可針對效率立即和在工作循環(huán)內進行優(yōu)化。可在相應的工作極限內支配電源中的每一個?？蛇m應非動力總成能量寄生現(xiàn)象而不影響動力總成性能。連續(xù)變化的電源混動可以平穩(wěn)地完成，以減小或最小化操作者對它們的可察覺性。多個目標施加的同時和競爭性需求呈現(xiàn)挑戰(zhàn)性和復雜的控制問題。迄今為止，已經提出用于混合動力交通工具的多種控制方案。然而，現(xiàn)有途徑具有缺點和不期望的局限性。例如，許多現(xiàn)有途徑是復雜的，并且最終將功率分流決策與操作者需求的總功率聯(lián)系起來。此類系統(tǒng)在不同驅動循環(huán)中管理總SOC具有困難，并且針對能量捕集、燃料經濟性、電池壽命和其他考慮因素產生次佳結果。
[0002]發(fā)明公開
為了清楚、簡要和準確地描述本發(fā)明的示例實施例及其制造和使用的方式和過程，并且為了使能夠實踐、制造和使用本發(fā)明，現(xiàn)在將參考某些示例實施例，包括附圖中示出的那些，并且特定語言將用于描述所述實施例。然而應當理解，由此并未產生對本發(fā)明的范圍的限制，并且本發(fā)明包括和保護此類更改、修改和示例實施例的進一步應用，就如同本發(fā)明相關領域的技術人員所能想到的那樣。

【發(fā)明內容】

[0003]公開了用于混合動力總成控制的獨特設備、方法和系統(tǒng)。某些示例實施例控制內燃發(fā)動機和混合動力總成的馬達/發(fā)電機。示例控制可至少部分地基于操作者輸入確定混合電動動力總成需求的總輸出，基于電池充電狀態(tài)并且獨立于操作者輸入確定電池輸出目標，并且基于所需求的總輸出和電池輸出目標確定發(fā)動機輸出目標。此類示例控制可進一步確定受約束的發(fā)動機輸出目標，基于所需求的總輸出和受約束的發(fā)動機輸出目標確定修改的電池輸出目標，并且基于修改的電池輸出目標和電池約束確定受約束的電池輸出目標。進一步實施例、形式、目的、特征、優(yōu)點、方面和益處將從以下描述和附圖中變得顯而易見。
【附圖說明】
[0004]圖1示出包括示例混合動力總成的交通工具的局部圖解視圖。
[0005 ]圖2至圖6示出若干示例控制系統(tǒng)的各種方面的框圖。
[0006]圖7至圖9示出若干示例控制程序的各種方面的框圖。
【具體實施方式】
[0007]參考圖1，示出了包括示例混合動力總成22的交通工具20的局部圖解視圖。應當理解，交通工具20和混合動力總成22的配置和部件僅僅是一個示例，并且本公開考慮了可以利用多種不同的混合動力交通工具和混合動力總成配置和部件?；旌蟿恿偝?2包括混合動力預傳輸混合動力系統(tǒng)24、傳動裝置26和地面嚙合輪子28。所描繪的混合動力系22系統(tǒng)是串并聯(lián)混合動力系統(tǒng)(可選擇地具有離合器34)，但該系統(tǒng)可以是但不限于并聯(lián)配置、串聯(lián)配置和/或串并聯(lián)混合動力系統(tǒng)。
[0008]應當注意，在該實施例中，交通工具20的推進由后輪28提供;然而，在其他應用中，考慮了前輪驅動和四個/所有輪子驅動途徑。在一種形式中，交通工具20是道路用公共汽車、運貨卡車、服務車等;然而，在其他形式中，交通工具20可以為不同類型，包括其他類型的道路用交通工具或越野交通工具。在其他實施例中，交通工具20可以為海上交通工具(船只/艦船)或其他交通工具類型。在其他實施例中，包括預傳輸混合動力系統(tǒng)24的混合動力總成22除了應用于交通工具之外還可應用于靜止應用中，僅列舉幾個可能情況，諸如發(fā)動機驅動的發(fā)電機(發(fā)電機組)、混合動力系統(tǒng)驅動的栗等。
[0009]預傳輸混合動力系統(tǒng)24包括混合動力系統(tǒng)30。系統(tǒng)30包括內燃發(fā)動機32、離合器
34、馬達/發(fā)電機36、控制器40、空氣處理子系統(tǒng)50、后處理設備60、電力儲存裝置70、電力電子器件裝置80和機械附件驅動子系統(tǒng)90。系統(tǒng)30為并行混合動力電源31的形式，使得發(fā)動機32和/或馬達/發(fā)電機36可以為動力總成22提供扭矩，這取決于離合器34是否嚙合。應當理解，馬達/發(fā)電機36可以作為由來自儲存裝置70的電力提供動力的馬達36a工作，或者作為捕集電能的電力發(fā)電機36b工作。在其他工作條件下，馬達/發(fā)電機可以是無源的，使得其完全不工作。在所描繪的形式中，馬達/發(fā)電機36具有公共轉子37a和公共定子37b，并且作為整體單元提供;然而，在其他實施例中，可以采用完全或部分分開的馬達、發(fā)電機、轉子、定子等。所設計的馬達/發(fā)電機36旨在涵蓋此類變型。此外，應當理解，在系統(tǒng)30的另選實施例中，這些特征部中的一些，諸如空氣處理子系統(tǒng)50、后處理設備60和/或機械附件驅動90可以不存在，并且/或者其他任選裝置/子系統(tǒng)可以被包括在內(未示出)。
[0010]在某些實施例中，馬達/發(fā)電機36可包括液壓或氣動栗而不是電動馬達/發(fā)電機。應當理解，本文對馬達/發(fā)電機的引用旨在涵蓋電動馬達/發(fā)電機和非電動馬達/發(fā)電機兩者，諸如包括液壓或氣動栗的那些。此外，系統(tǒng)30的電力儲存裝置70可包括一個或多個電化學電池、超級電容器或超電容器，或者可以另選地將能量儲存在不同非電介質諸如存在于液壓或氣動混合動力系統(tǒng)中的蓄電池中。應當理解，本文對電池的引用旨在涵蓋電化學儲存電池，其他電儲存裝置諸如電容器，以及非電能儲存裝置諸如用在液壓或氣動混合動力系統(tǒng)中的蓄電池。
[0011]在所例示的實施例中，發(fā)動機32是四沖程、以柴油為燃料的壓縮點火(Cl)式發(fā)動機，其具有多個汽缸和耦接到曲軸33的往復活塞，曲軸33通常將耦接到飛輪。曲軸33機械耦接到可控離合器34。發(fā)動機32可以是常規(guī)類型，其具有工作修改以補充系統(tǒng)30中的工作。在其他實施例中，發(fā)動機32可以是不同類型的，包括不同加燃料、不同工作循環(huán)、不同點火等。
[0012]交通工具20還包括控制器40，控制器40可被配置成控制如本文進一步詳細描述的交通工具20和混合動力總成22的各種工作方面?？刂破?0可以按數(shù)個方式中的任何一個實施?？刂破?0執(zhí)行限定各種控制、管理和/或調節(jié)功能的工作邏輯。該工作邏輯可以為存儲在非暫時性存儲器中的一個或多個微控制器或微處理器程序、專用硬件諸如硬接線狀態(tài)機器、模擬計算機器、各種類型的編程指令的形式，和/或本領域的技術人員所能想到的不同形式。
[0013]控制器40可作為單個部件或操作性耦接部件的集合提供;并且可包括數(shù)字電路、模擬電路或這兩種類型的混合組合。當為多部件形式時，控制器40可具有相對于其他部件以分布式布置定位的一個或多個部件?？刂破?0可包括多個處理單元，其布置成單獨工作、以管道處理布置工作、以并聯(lián)處理布置工作等。在一個實施例中，控制器40包括貫穿系統(tǒng)30分布的固態(tài)集成電路類型的若干可編程微處理單元，其各自包括一個或多個處理單元和非暫時性存儲器。對于所描繪的實施例，控制器40包括計算機網絡接口，以除了各種系統(tǒng)控制單元之外使用標準控域網(CAN)通信等促進通信。應當理解，所描繪的模塊或控制器40的其他組織單元是指執(zhí)行所指示的工作的某些工作邏輯，所述工作可以各自在控制器40的物理單獨控制器中實施并且/或者實際上在相同控制器中實施。
[0014]本文包括模塊和/或組織單元的描述強調控制器的方面的結構獨立性，并且示出控制器的工作和職責的一個分組。在本申請的范圍內理解執(zhí)行類似總體工作的其他分組。模塊和/或組織單元可以在硬件中實施和/或作為非瞬態(tài)計算機可讀存儲介質上的計算機指令實施，并且可以橫跨各種基于硬件或計算機的部件分布。
[0015]控制器40的模塊和/或組織單元的示例和非限制性實施元件包括提供本文所確定的任何值的傳感器、提供是本文所確定的值的先驅的任何值的傳感器、包括通信芯片的數(shù)據(jù)鏈路和/或網絡硬件、振蕩晶體、通信鏈路、纜線、雙絞線、同軸線、屏蔽線、發(fā)射器、接收器和/或收發(fā)器、邏輯電路、硬接線邏輯電路、根據(jù)模塊規(guī)格配置的處于具體非瞬態(tài)的可配置邏輯電路、包括至少電的、液壓或氣動致動器的任何致動器、螺線管、運算放大器、模擬控制元件(彈簧、濾波器、積分器、加法器、除法器、增益元件)和/或數(shù)字控制元件。
[0016]控制器40和/或其構成處理器/控制器中的任何一個可包括一個或多個信號調整器、調制器、解調器、運算邏輯單元(ALU)、中央處理單元(CPU)、限制器、振蕩器、控制時鐘、放大器、信號調整器、濾波器、格式轉換器、通信端口、夾鉗、延遲裝置、存儲裝置、模擬數(shù)字(A/D)轉換器、數(shù)字模擬(D/A)轉換器和/或如本領域的技術人員所能想到的以執(zhí)行期望通信的不同電路或功能部件。
[0017]控制器40可被配置成執(zhí)行數(shù)個示例控制過程，其中總功率和功率分流分配可被確定并且用在控制混合動力總成22或交通工具20的一個或多個系統(tǒng)。控制器40可被配置成實施用于控制混合動力交通工具和混合動力總成的獨特方法和過程，包括基本交通工具控制、功率分流優(yōu)化和能量管理以及硬件保護。在某些示例實施例中，控制器40可被配置成單獨管理兩種主要數(shù)量。第一種管理的數(shù)量是動力總成(Pd)所需求的總功率，其可例如使用加速器位置、節(jié)流閥扭矩表、怠速調節(jié)器、PTO速度調節(jié)器、巡航控制調節(jié)器、扭矩限制器和用于發(fā)動機和交通工具控制的任何其他信息或標準確定。
[0018]第二種管理的數(shù)量是電池充電狀態(tài)(SOC)，其可使用數(shù)個技術，包括例如閉路控制或開路調度來管理。該SOC管理可具有多個標準或約束，包括由于電池溫度或小電池電壓或來自電池過度使用的保護而引起的功率限制?；蛘呖捎玫碾姵啬芰吭谧钚OC下可被耗盡，或在最大SOC下不能夠接受進一步的充電。SOC管理也可基于固定目標穩(wěn)態(tài)S0C，或基于工作條件的可變目標。在一個示例中，獨立于Pd管理SOC，并且以這種方式可以確定滿足SOC管理標準所需要的瞬時電池功率(P b )。
[0019]應當理解，對以功率的單位諸如Pd、Pb和本文所公開的其他數(shù)量表示的確定、計算、存儲或操縱的數(shù)量的引用也可以扭矩為單位、與功率或扭矩有關的其他單位或者與功率或扭矩有關的無量綱尺度來表示。各種實施例可利用這些各種輸出單元或其組合中的任何一個。
[0020]對于功率分流，電力分配可基于Pb，并且發(fā)動機分配可基于剩余功率(Pd - Pb)。在某些情況下，由于容量或降低額定值的約束，一個或多個子系統(tǒng)可不能夠實現(xiàn)其分配的功率。在這些條件下可以執(zhí)行再分配。通過對一個子系統(tǒng)施加邊界限制并且基于已知的總數(shù)重新計算補充裝置分配，可以執(zhí)行再分配。若干再分配技術的進一步細節(jié)結合圖7至圖9示出和描述。
[0021]參考圖2，示出了示例控制系統(tǒng)200的框圖，所述示例控制系統(tǒng)200可以例如以結合控制器40在上面公開的形式中的任何一個來實施?？刂葡到y(tǒng)200包括接從機器控制智能體(MCA)201、MCA 202和MCA 203接收輸入的機器管理器210 JCA 201向機器管理器210提供加速器位置信息。MCA 202向機器管理器210提供道路速度控制信息，諸如巡航控制命令和/或道路速度限制。MCA 203向機器管理器210提供通信系統(tǒng)信息，例如來自諸如在換檔事件期間暫時假設控制并且超控其他機器控制智能體的傳動裝置的超控命令?；趶腗CA 201、202和203接收的輸入，機器管理器210計算提供給混合功率管理器220的動力總成(Pd)所需求的總功率。
[0022]混合功率管理器220與裝置驅動器211、212、213和230通信。裝置驅動器211是將一個或多個電池約束傳送到混合功率管理器220的電池裝置驅動器。裝置驅動器212是將一個或多個馬達/發(fā)電機約束傳送到混合功率管理器220并且從混合功率管理器220接收電池功率命令的馬達/發(fā)電機裝置驅動器。裝置驅動器213是將一個或多個附件約束傳送到混合功率管理器220的附件裝置驅動器。裝置驅動器230是將一個或多個發(fā)動機約束傳送到混合功率管理器220并且從混合功率管理器220接收計算的發(fā)動機功率的發(fā)動機裝置驅動器。某些發(fā)動機約束可以例如基于MCA基本輸入241由發(fā)動機機器管理器250確定并且然后使用MCA240傳遞到裝置驅動器230。
[0023]在某些示例實施例中，混合功率管理器220被配置成執(zhí)行以下功率分配工作:
a)基于電池充電狀態(tài)確定電池功率(Pb)，
b)將發(fā)動機功率(Pe)計算為所需求的總功率和電池功率之間的差值(Pe= Pd - Pb)
c)對發(fā)動機功率(Pe)施加約束以確定受約束的發(fā)動機功率(P^)，
d)將重新計算的電池功率(Pt/)確定為所需求的總功率和受約束的發(fā)動機功率之間的差值(Pt/ = Pd - )，以及
e)對重新計算的電池功率(Pt/)施加約束以確定受約束的重新計算的電池功率(Pb”)。
[0024]對電池功率Pb的約束可以是對電池本身的約束，諸如由于溫度過高而引起的降低額定值、由于冷浸而引起的容量極限、由于過度充電或充電不足而引起的約束，或意欲延長電池壽命的約束?；蛘唠姵毓β始s束可由于遞送或消耗來自電池的電力的能力降低，諸如起因于由于電子器件中的溫度過高而引起的MG的降低額定值。對發(fā)動機功率Pe的約束可由于發(fā)動機的降低額定值，諸如溫度過高，或得益于本公開的本領域的技術人員所能想到的任何其他的降低額定值。
[0025]應當理解，前述工作僅僅是可由混合功率管理器220執(zhí)行的工作中的一個示例，并且附加和/或另選工作諸如結合圖3至圖7在下面所描述的那些以及它們的組合和變型在各種實施例中可由混合功率管理器220執(zhí)行。應當理解，本文所公開的數(shù)個不同過程允許同時實現(xiàn)多個目標。如果可行則可以滿足總功率需求。電池SOC可以被管理并且受限于電系統(tǒng)的約束。再生制動功率可以最大化?？梢员３炙鶅Υ娴哪芰康淖罴褍?。電池使用可被管理，使得電池壽命滿足預定標準。效率可在工作循環(huán)內優(yōu)化，并且效率可以根據(jù)燃料經濟性、電池壽命使用、排放值輸出、工作裕度確定，以保持對潛在操作者功率/扭矩請求和/或得益于本文的公開內容的本領域的技術人員所理解的任何其他標準的響應性。多個電源中的每一個可保持在相應的工作極限內。可平穩(wěn)地完成連續(xù)變化的電源混動。這些僅僅是可使用本文所公開的示例控制技術實現(xiàn)的工作目標的若干非限制性示例。
[0026]混合功率管理器220被進一步配置成向裝置驅動器212提供受約束的重新計算的電池功率(Pt/ ’ )，裝置驅動器212利用Pb' ’控制馬達/發(fā)電機以給電池充電或從電池接收能量以及基于Pb〃控制各種其他電力電子器件功能?；旌瞎β使芾砥?20向裝置驅動器230提供受約束的發(fā)動機功率(Pe’)。裝置驅動器230向MCA 240提供,MCA 240然后向發(fā)動機機器管理器250提供。發(fā)動機機器管理器250也從MCA 241接收輸入，MCA 241對范圍在從例如被配置成防止停轉的最小怠速到例如被配置成防止對發(fā)動機的損壞的最大發(fā)動機速度的發(fā)動機工作施加約束。應當理解，例如如上所述，傳遞到發(fā)動機機器管理器250的值先前已被約束。因此，在一些實施例中，未產生進一步的約束。在其他實施例中，機器發(fā)動機管理器250重復先前所施加的約束以確定Pe^這在避免數(shù)學或舍入誤差并且解決數(shù)據(jù)延遲，并且區(qū)分各種功率提供器的某些限制類型的優(yōu)先級是有益的。機器管理器250將Pe'傳遞到發(fā)動機管理器260。發(fā)動機管理器260計算加燃料命令，該發(fā)動機管理器將加燃料命令傳遞到調度加燃料的燃燒管理器261。發(fā)動機管理器260也可計算發(fā)動機減速器命令，該發(fā)動機管理器260將發(fā)動機減速器命令傳遞到減速器管理器262以調度發(fā)動機制動。發(fā)動機管理器260也計算潤滑和冷卻劑命令，該發(fā)動機管理器260將潤滑和冷卻劑命令傳遞到潤滑和冷卻管理器263。
[0027]參考圖3，示出了包括混合功率管理器320的示例控制系統(tǒng)300的框圖。混合功率管理器320從裝置驅動器311、312、314、315和316接收約束。裝置驅動器311是電池裝置驅動器。裝置驅動器312是用于第一馬達/發(fā)電機的裝置驅動器。裝置驅動器314是用于第二馬達/發(fā)電機的驅動器。裝置驅動器315是用于DC/DC轉換器的驅動器。裝置驅動器316是用于可控離合器的驅動器?；旌瞎β使芾砥?20也耦接到電附件管理器340和電冷卻管理器350。電附件管理器340將約束傳遞到與電附件有關的混合功率管理器。電冷卻管理器350將約束傳遞到與冷卻系統(tǒng)約束有關的混合功率管理器320。電附件管理器340連接到分別驅動電空氣壓縮機和電空氣調節(jié)器的裝置驅動器341和342。電冷卻管理器350連接到分別驅動電冷卻風扇和電冷卻栗的裝置驅動器351和352?；旌瞎β使芾砥?20是可操作的以基于來自各種裝置驅動器的輸入對發(fā)動機功率和/或電池功率施加各種約束。
[0028]參考圖4，示出了示例控制系統(tǒng)400的框圖，該示例控制系統(tǒng)400可以在結合圖2描述的混合功率管理器220或結合圖3描述的混合功率管理器320內實施?？刂葡到y(tǒng)400包括部件約束管理器410，其收集來自至控制400的各種輸入的這些約束并且將所述約束傳遞到功率分布管理器440。控制系統(tǒng)400還包括動態(tài)充電狀態(tài)目標管理器420，其動態(tài)地確定目標充電狀態(tài)并且將目標充電狀態(tài)傳遞到電池功率命令管理器430。電池功率命令管理器430基于動態(tài)確定的充電狀態(tài)計算Pb。充電狀態(tài)的一個示例動態(tài)確定的進一步細節(jié)在下面結合圖5進行描述。電池功率命令管理器430基于動態(tài)充電狀態(tài)計算Pb，并且將Pb傳遞到可被配置成執(zhí)行結合圖2在上文描述的操作中的一個或多個的混合功率分布管理器440?；旌瞎β史植脊芾砥?40提供發(fā)動機功率命令輸出441、第一馬達/發(fā)電機功率命令輸出442、第二馬達/發(fā)電機功率命令輸出443和離合器命令輸出444。
[0029]應當理解，多種約束可以由混合動力部件約束管理器410施加。這些約束包括但不限于對馬達/發(fā)電機工作的約束、對傳動裝置工作的約束、對發(fā)動機工作的約束、對電池工作的約束、對渦輪增壓器速度的約束、對各種系統(tǒng)的溫度或壓力的約束以及數(shù)個其他約束，這取決于本領域的技術人員所能想到的具體系統(tǒng)的特殊性。這些約束可包括所謂的軟約束，例如提升期望性能、效率或其他期望條件的工作模式或條件。此類約束是可以隨后被修改或由隨后的控制操作拒絕的可協(xié)商約束的示例。這些約束也可包括所謂的硬約束，所述硬約束不易受進一步的協(xié)商，例如對保護免受損壞或其他不可接受的條件的發(fā)動機或電池工作或條件的硬限制。
[0030]參考圖5，示出了示例控制系統(tǒng)500的框圖?？刂葡到y(tǒng)500示出可以例如在結合圖4在上面描述的動態(tài)充電狀態(tài)靶向模塊420中實施的一個示例動態(tài)充電目標狀態(tài)確定的進一步細節(jié)。控制500向偏移函數(shù)510提供交通工具速度信息501，該偏移函數(shù)510根據(jù)交通工具速度針對基本充電目標狀態(tài)確定偏移。由函數(shù)510確定的偏移提供給運算器5 20的輸入?；境潆娔繕藸顟B(tài)502也提供給運算器520。運算器520計算傳遞到運算器530的動態(tài)確定的充電目標狀態(tài)。運算器530基于上限輸入531和下限輸入532對動態(tài)確定的充電目標狀態(tài)施加上限和下限。被限制的動態(tài)確定的充電目標狀態(tài)在輸出506處提供。
[0031]參考圖6，示出了示例控制系統(tǒng)600的框圖，所述示例控制系統(tǒng)600可以在例如結合圖4在上面描述的電池功率命令管理器430中實施?？刂葡到y(tǒng)600包括確定動態(tài)確定的充電目標狀態(tài)506和實際的充電信息狀態(tài)508之間的誤差的運算器610。在所例示的實施例中，控制系統(tǒng)600實施比例控制器。應當理解，其他實施例可利用不同類型的控制器，僅舉幾例，諸如比例積分(PI)控制器、比例微分(PD)控制器、比例積分微分(PID)控制器?？刂葡到y(tǒng)600可以用于確定Pb。運算器610將其確定的誤差輸出到運算器620。運算器620基于死區(qū)上限輸入621施加死區(qū)上限并且也基于死區(qū)下限輸入622施加死區(qū)下限。運算器620的輸出提供給運算器630，所述輸出是使誤差與電池功率相關的增益函數(shù)。運算器630的輸出提供給輸出640。在一個示例中，死區(qū)極限輸入621、622的使用通過防止控制回路繼續(xù)針對接近零功率命令調整電子器件來改善效率。在某些實施例中，死區(qū)極限輸入621、622可用滯后邏輯、切換定時器替代和/或完全省略。
[0032]參考圖7，示出了示例控制程序700的框圖，所述示例控制程序700在輸入701處接收總需求功率(Pd)并且在輸入702處接收期望電池功率(Pb)。總需求功率(Pd)和期望電池功率(Pb)可使用上述技術確定。運算器710基于輸入701和702的差值計算發(fā)動機功率(Pe)(Pe = Pd - Pb)。發(fā)動機功率(Pe)提供給對發(fā)動機功率(Pe)施加一個或多個約束的運算器720以確定受約束的發(fā)動機功率(PY)。所述一個或多個約束可包括上述約束和極限。
[0033]受約束的發(fā)動機功率(P^)和總需求功率(Pd)提供給運算器730，運算器730基于這些輸入之間的差值確定重新計算的電池功率(Pt/)(Pl/ = Pd - Pe7 )。重新計算的電池功率(Pt/ )提供給對重新計算的電池功率(Pt/ )施加一個或多個約束的運算器740以確定受約束的電池功率(Pb")。受約束的發(fā)動機功率(PeD提供給可用作命令或用以確定用于控制發(fā)動機工作的命令的輸出798。受約束的電池功率(Pb')提供給可用作命令或用以確定用于控制一個或多個馬達/發(fā)電機、DC/DC轉換器、電池系統(tǒng)和/或混合動力交通工具系統(tǒng)中的其他電力電子器件的工作的命令的輸出799。
[0034]參考圖8，示出了示例控制程序800的框圖，所述示例控制程序800在輸入801處接收總需求功率(Pd)并且在輸入802處接收期望電池功率(Pb)?？傂枨蠊β?Pd)和期望電池功率(Pb)可使用上述技術確定。運算器810基于輸入801和802的差值計算發(fā)動機功率(Pe)(Pe = Pd - Pb)。發(fā)動機功率(Pe)提供給對發(fā)動機功率(Pe)施加一個或多個可協(xié)商約束的運算器820以確定受約束的發(fā)動機功率(PeO。所述一個或多個約束可包括上述約束和極限。
[0035]受約束的發(fā)動機功率(P^)和總需求功率(Pd)提供給運算器830，運算器830基于這些輸入之間的差值確定重新計算的電池功率(Pt/)(Pl/ = Pd - Pe7 )。重新計算的電池功率(Pt/ )提供給對重新計算的電池功率(Pt/ )施加一個或多個約束的運算器840以提供受約束的電池功率(Pt/O。一個或多個附加約束可包括上述約束和極限。受約束的電池功率(Pb7 ’ )提供給運算器850，運算器850基于Pd和Pt/ ’確定重新計算的發(fā)動機功率(Pe7 ’ )(Pe7 7 = Pd - Pb'O。重新計算的發(fā)動機功率(Pe'')提供給對重新計算的發(fā)動機功率(Pe7 7 )施加一個或多個附加約束的運算器860以確定受約束的發(fā)動機功率(P^ 7 7 )。所述一個或多個附加約束可包括上述約束和極限。
[0036]受約束的發(fā)動機功率(P^'')提供給運算器870，運算器870基于Pd和''確定重新計算的電池功率(Pb'HXPbH, =Pd - )。重新計算的電池功率(ΡΚ〃)提供給對Pb7''施加一個或多個附加硬約束的運算器880以確定受約束的電池功率(Pt/ ''7 )。一個或多個附加約束可包括上述約束和極限。受約束的發(fā)動機功率(P^ 7 O提供給可用作命令或用以確定用于控制發(fā)動機工作的命令的輸出898。受約束的電池功率(Pb'' D提供給可用作命令或用以確定用于控制一個或多個馬達/發(fā)電機、DC/DC轉換器、電池系統(tǒng)和/或混合動力交通工具系統(tǒng)中的其他電力電子器件的工作的命令的輸出899。在該示例中，因為在施加電池約束之后執(zhí)行基于可協(xié)商約束的最后再分配，應當理解，當所述系統(tǒng)被過度約束時將偏向于電池約束。
[0037]圖9呈現(xiàn)示例系統(tǒng)，其中當所述系統(tǒng)相對于可協(xié)商約束被過度約束時偏向于發(fā)動機約束。參考圖9，示出了示例控制程序900，所述示例控制程序900在輸入901處接收總需求功率(Pd)并且在輸入902處接收期望電池功率(Pb)。總需求功率(Pd)和期望電池功率(Pb)可使用上述技術確定。運算器910基于輸入901和902的差值計算發(fā)動機功率(Pe) (Pe = Pd-Pb)。發(fā)動機功率(Pe)提供給對發(fā)動機功率(Pe)施加一個或多個約束的運算器920以確定受約束的發(fā)動機功率(P^ )。所述一個或多個約束可包括上述約束和極限。
[0038]受約束的發(fā)動機功率(P^)和總需求功率(Pd)提供給運算器930，運算器930基于這些輸入之間的差值確定重新計算的電池功率(Pt/)(Pl/ = Pd - Pe7 )。重新計算的電池功率(Pt/ )提供給對重新計算的電池功率(Pt/ )施加一個或多個約束的運算器940以提供受約束的電池功率(Pt/O。一個或多個附加約束可包括上述約束和極限。受約束的電池功率(Pb7')提供給運算器950，運算器950基于Pd和Pt/ '確定重新計算的發(fā)動機功率(Pe7')(Pe〃 = Pd - Pb'')。重新計算的發(fā)動機功率(Pe〃)提供給對重新計算的發(fā)動機功率(Pe7 7 )施加一個或多個附加約束的運算器960以確定受約束的發(fā)動機功率(P^ 7 7 )。所述一個或多個附加約束可包括上述約束和極限。
[0039]受約束的發(fā)動機功率(P^'')提供給運算器970，運算器970基于Pd和''確定重新計算的電池功率(Pb'HXPbH, =Pd - )。重新計算的電池功率(ΡΚ〃)提供給對Pb7''施加一個或多個附加約束的運算器980以確定受約束的電池功率(Pt/ ''7 )。一個或多個附加約束可包括上述約束和極限。受約束的電池功率(Pb〃〃)提供給運算器990，運算器990基于Pd和Pb""確定重新計算的發(fā)動機功率(PeHHXPeHH =Pd - Pb〃〃)。
[0040]重新計算的發(fā)動機功率(Pe'’ ’ ’ )提供給對Pe' ’ ’ ’施加一個或多個附加約束的運算器995以確定受約束的發(fā)動機功率(P^ ’ ’ ’7 )。一個或多個附加約束可包括上述約束和極限。受約束的發(fā)動機功率(P^ ’’’’ )提供給可用作命令或用以確定用于控制發(fā)動機工作的命令的輸出999。受約束的電池功率(Pb'〃 O提供給可用作命令或用以確定用于控制一個或多個馬達/發(fā)電機、DC/DC轉換器、電池系統(tǒng)和/或混合動力交通工具系統(tǒng)中的其他電力電子器件的工作的命令的輸出998。
[0041]應當理解，在所有示例實施例中，總的受約束的電池功率可不和單個馬達有關，但可表示由如將存在于串并聯(lián)電混合動力中的多個MG提供的總電力。在此類應用中，確定多個MG之間的功率分流的進一步步驟將是必要的。類似地，在此類應用中，對電池功率的約束將包括多個MG或相關聯(lián)的電力電子器件的組合約束。
[O O4 2 ] —種示例性實施例是控制混合動力電動交通工具動力總成的方法，該方法包括:利用一個或多個電子控制器至少部分地基于操作者輸入確定動力總成所需求的總輸出，基于電池充電狀態(tài)并且獨立于操作者輸入確定電池輸出目標，基于所需求的總輸出和電池輸出目標確定發(fā)動機輸出目標，基于發(fā)動機輸出目標和發(fā)動機約束確定受約束的發(fā)動機輸出目標，基于所需求的總輸出和受約束的發(fā)動機輸出目標確定修改的電池輸出目標，以及基于修改的電池輸出目標和電池或馬達/發(fā)電機約束確定受約束的電池輸出目標；以及操作一個或多個電子控制器以至少部分地基于所述確定動作控制內燃發(fā)動機和動力總成的馬達/發(fā)電機。在某些形式中，操作動作包括基于受約束的發(fā)動機輸出目標提供發(fā)動機控制命令，以及基于受約束的電池輸出目標提供馬達/發(fā)電機命令。某些形式還包括利用一個或多個電子控制器:基于所需求的總輸出和受約束的電池輸出目標確定修改的發(fā)動機輸出目標，基于修改的發(fā)動機輸出目標和第二發(fā)動機約束確定第二受約束的發(fā)動機輸出目標，基于所需求的總輸出和第二受約束的發(fā)動機輸出目標確定第二修改的電池輸出目標，以及基于第二修改的電池輸出目標和第二電池約束確定第二受約束的電池輸出目標;其中操作動作包括基于第二受約束的發(fā)動機輸出目標提供發(fā)動機控制命令，以及基于第二受約束的電池輸出目標提供馬達/發(fā)電機命令。在某些形式中，發(fā)動機約束基于用于發(fā)動機的可協(xié)商性能或效率標準，并且電池約束基于用于電池或馬達/發(fā)電機的可協(xié)商性能或效率標準。5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中第二發(fā)動機約束基于預定發(fā)動機工作極限，并且第二電池約束基于預定電池或馬達/發(fā)電機工作極限。某些形式還包括利用一個或多個電子控制器:基于所需求的總輸出和受約束的電池輸出目標確定修改的發(fā)動機輸出目標，基于修改的發(fā)動機輸出目標和第二發(fā)動機約束確定第二受約束的發(fā)動機輸出目標，基于所需求的總輸出和第二受約束的發(fā)動機輸出目標確定第二修改的電池輸出目標，基于第二修改的電池輸出目標和電池或馬達/發(fā)電機約束確定第二受約束的電池輸出目標，基于所需求的總輸出和第二受約束的電池輸出目標確定第二修改的發(fā)動機輸出目標，以及基于第三修改的發(fā)動機目標和第三發(fā)動機約束確定第三受約束的發(fā)動機輸出目標;其中操作動作包括基于第三受約束的發(fā)動機輸出目標提供發(fā)動機控制命令，以及基于第二受約束的電池輸出目標提供馬達/發(fā)電機命令。在某些形式中，發(fā)動機約束和第二發(fā)動機約束基于用于發(fā)動機的可協(xié)商性能或效率標準，并且電池約束基于用于電池或馬達/發(fā)電機的可協(xié)商性能或效率標準。在某些形式中，第三發(fā)動機約束基于預定發(fā)動機工作極限，并且第二電池約束基于預定電池或馬達/發(fā)電機工作極限。在某些形式中，電池輸出目標基于交通工具速度以及基于交通工具速度變化的充電目標狀態(tài)確定。在某些形式中，動力總成所需求的總輸出、電池輸出目標、發(fā)動機輸出目標、受約束的發(fā)動機輸出目標、修改的電池輸出目標以及受約束的電池輸出目標以功率的單位來計算。在某些形式中，電池包括電化學存儲介質，并且馬達/發(fā)電機包括電動馬達/發(fā)電機。
[0043]一個示例性實施例是用于控制混合動力電動交通工具動力總成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個或多個電子控制單元，所述電子控制單元被配置成:至少部分地基于交通工具控制裝置輸入執(zhí)行動力總成的總工作需求的計算，基于電池充電狀態(tài)并且獨立于交通工具控制裝置輸入執(zhí)行期望電池輸出的計算，基于總工作需求和期望電池輸出執(zhí)行期望發(fā)動機輸出的計算，基于期望發(fā)動機輸出和發(fā)動機約束執(zhí)行受約束的期望發(fā)動機輸出的計算，基于總工作需求和受約束的期望發(fā)動機輸出執(zhí)行重新計算的期望電池輸出的計算，以及基于重新計算的期望電池輸出和電池或馬達/發(fā)電機約束執(zhí)行受約束的期望電池輸出的計算;其中一個或多個電子控制器被配置成至少部分地基于所述計算控制內燃發(fā)動機和動力總成的馬達/發(fā)電機。在某些形式中，一個或多個電子控制器被配置成使用受約束的發(fā)動機輸出來輸出發(fā)動機控制命令，并且使用受約束的期望電池輸出來輸出馬達/發(fā)電機命令。在某些形式中，一個或多個電子控制單元被進一步配置成:基于總工作需求和受約束的期望電池輸出執(zhí)行重新計算的期望發(fā)動機輸出的計算，基于重新計算的期望發(fā)動機輸出和第二發(fā)動機約束執(zhí)行第二受約束的期望發(fā)動機輸出的計算，基于總工作需求和第二受約束的期望發(fā)動機輸出執(zhí)行第二重新計算的期望電池輸出的計算，以及基于第二重新計算的期望電池輸出和第二電池或馬達/發(fā)電機約束執(zhí)行第二受約束的期望電池輸出的計算;其中一個或多個電子控制器被配置成基于第二受約束的期望發(fā)動機輸出來輸出發(fā)動機控制命令，并且基于第二受約束的期望電池輸出來輸出馬達/發(fā)電機命令。在某些形式中，發(fā)動機約束和電池或馬達/發(fā)電機約束基于一個或多個非強制性期望性能或效率標準。在某些形式中，第二發(fā)動機約束和第二電池或馬達/發(fā)電機約束基于一個或多個預定強制性極限。在某些形式中，一個或多個電子控制單元被進一步配置成:基于總工作需求和受約束的期望電池輸出執(zhí)行重新計算的期望發(fā)動機輸出的計算，基于重新計算的期望發(fā)動機輸出和第二發(fā)動機約束執(zhí)行第二受約束的發(fā)動機輸出的計算，基于總工作需求和第二受約束的期望發(fā)動機輸出執(zhí)行第二重新計算的期望電池輸出的計算，基于第二重新計算的期望電池輸出和第二電池或馬達/發(fā)電機約束執(zhí)行第二受約束的期望電池輸出的計算，基于總工作需求和第二受約束的期望電池輸出執(zhí)行第二重新計算的期望發(fā)動機輸出的計算，以及基于第三重新計算的發(fā)動機目標和第三發(fā)動機約束執(zhí)行第三受約束的發(fā)動機輸出的計算;其中一個或多個電子控制器被配置成使用第三受約束的發(fā)動機輸出來輸出發(fā)動機控制命令，并且基于第二受約束的期望電池輸出來輸出馬達/發(fā)電機命令。在某些形式中，發(fā)動機約束、第二發(fā)動機約束和電池或馬達/發(fā)電機約束基于一個或多個非強制性期望性能或效率標準。在某些形式中，第三發(fā)動機和第二電池或馬達/發(fā)電機約束基于一個或多個預定強制性極限。在某些形式中，期望電池輸出使用根據(jù)交通工具速度變化的充電目標狀態(tài)以及當前電池充電狀態(tài)動態(tài)確定。在某些形式中，一個或多個電子控制器被配置為多個電子控制單元。在某些形式中，電池包括液壓或氣動存儲裝置，并且馬達/發(fā)電機包括栗。
[0044]—個示例性實施例是一種方法，該方法包括:操作電子控制系統(tǒng)以執(zhí)行以下操作:確定包括發(fā)動機、電池和馬達/發(fā)電機的混合電動動力總成需求的總輸出，基于電池充電狀態(tài)并且獨立于所需求的總輸出確定電池輸出目標，基于所需求的總輸出和電池輸出目標確定發(fā)動機輸出目標，基于發(fā)動機輸出目標和電池輸出目標的多個約束和重新計算的順序提供馬達/發(fā)電機命令和發(fā)動機命令，其中發(fā)動機命令受至少發(fā)動機工作約束來約束，并且電池命令受至少發(fā)動機工作約束和電池或馬達/發(fā)電機工作約束來約束;基于電池命令控制動力總成的馬達/發(fā)電機的工作；以及基于發(fā)動機命令控制動力總成的發(fā)動機工作。在某些形式中，提供馬達/發(fā)電機命令和發(fā)動機命令的操作包括:基于發(fā)動機輸出目標和發(fā)動機約束確定受約束的發(fā)動機輸出目標;基于所需求的總輸出和受約束的發(fā)動機輸出目標確定修改的電池輸出目標；以及基于修改的電池輸出目標和電池或馬達/發(fā)電機約束確定受約束的電池輸出目標。在某些形式中，受約束的電池輸出目標用作馬達/發(fā)電機命令，并且受約束的發(fā)動機輸出目標用作發(fā)動機命令。在某些形式中，發(fā)動機命令和馬達/發(fā)電機命令首先受非強制性約束來約束，并且其次受強制性約束來約束。在某些形式中，提供馬達/發(fā)電機命令和發(fā)動機命令的操作包括:基于發(fā)動機輸出目標和所述非強制性發(fā)動機約束中的一個確定軟的受約束的發(fā)動機輸出目標;基于所需求的總輸出和軟的受約束的發(fā)動機輸出目標確定修改的電池輸出目標;基于修改的電池輸出目標和所述非強制性約束中的另一個確定軟的受約束的電池輸出目標;基于所需求的總輸出和軟的受約束的電池輸出目標確定修改的發(fā)動機輸出目標;基于修改的發(fā)動機輸出目標和所述強制性約束中的一個確定硬的受約束的發(fā)動機輸出目標;基于所需求的總輸出和硬的受約束的發(fā)動機輸出目標確定第二修改的電池輸出目標，以及基于第二修改的電池輸出目標和所述強制性約束中的另一個確定硬的受約束的電池輸出目標。在某些形式中，硬的受約束的電池輸出目標用作馬達/發(fā)電機命令，并且硬的受約束的發(fā)動機輸出目標用作發(fā)動機功率命令。在某些形式中，發(fā)動機功率命令和電池功率命令受軟約束和硬約束兩者約束。在某些形式中，提供馬達/發(fā)電機命令和發(fā)動機命令的操作包括:基于發(fā)動機輸出目標和軟發(fā)動機約束確定軟的受約束的發(fā)動機輸出目標;基于所需求的總輸出和軟的受約束的發(fā)動機輸出目標確定修改的電池輸出目標;基于修改的電池輸出目標和軟的電池或馬達/發(fā)電機約束確定軟的受約束的電池輸出目標；基于所需求的總輸出和軟的受約束的電池輸出目標確定修改的發(fā)動機輸出目標;基于修改的發(fā)動機輸出目標和第二軟發(fā)動機約束確定第二軟的受約束的發(fā)動機輸出目標;基于所需求的總輸出和第二軟的受約束的發(fā)動機輸出目標確定第二修改的電池輸出目標;基于第二修改的電池輸出目標和硬的電池或馬達/發(fā)電機約束確定硬的受約束的電池輸出目標;基于所需求的總輸出和硬的受約束的電池輸出目標確定第二修改的發(fā)動機輸出目標；以及基于第二修改的發(fā)動機目標和硬發(fā)動機約束確定硬的受約束的發(fā)動機輸出目標。在某些形式中，硬的受約束的電池輸出目標用作馬達/發(fā)電機命令，并且硬的受約束的發(fā)動機輸出目標用作發(fā)動機命令。在某些形式中，電池包括電儲存電池，并且馬達/發(fā)電機包括電動馬達/發(fā)電機。在某些形式中，電池包括液壓或氣動存儲介質，并且馬達/發(fā)電機包括栗。在某些形式中，提供馬達/發(fā)電機命令包括提供控制多個馬達/發(fā)電機的命令。在某些形式中，提供馬達/發(fā)電機命令包括提供控制單個馬達/發(fā)電機的命令。
[0045]數(shù)個示例實施已經進行了詳細描述。應當理解，某些示例實施例將功率分流決策從駕駛員需求功率分離。應當進一步理解，某些示例實施例提供被配置成滿足駕駛員需求功率同時管理所儲存的能量、能量分布以及電源工作極限的決策層次。在一些形式中，優(yōu)先化的決策算法可以實施，其中最優(yōu)先將滿足駕駛員需求功率同時保護發(fā)電廠硬件的工作極限;低優(yōu)先權的競爭性任務包括所儲存的能量的管理(包括總儲存數(shù)量，定量配給所儲存的能量的使用用于最大化能量儲存裝置壽命，確保捕集所有自由能量，例如再生制動)以及管理另選電源之間的最佳能量分流。此處公開的示例實施例可以按多種形式和配置實施以提供本文所公開的實施例的這些和/或附加方面。
[0046]應當理解，詳細概括和描述并且在圖中示出的示例實施例是例示性的而不是局限性或限制性的。僅某些示例實施例已被示出和描述，并且落入本發(fā)明的范圍內的所有改變和修改在本文中均被特別考慮，并且將受到保護。應當理解，上述實施例和形式在某些情況下可以組合并且在其他情況下可以彼此互斥。同樣，應當理解，上述實施例和形式可以與或可以不與其他方面和特征組合。應當理解，上述實施例的各種特征和方面可以不是必要的，并且缺少這些特征和方面的實施例也受到保護。在閱讀權利要求時，意圖是當使用諸如“一”、“一個”、“至少一個”或“至少一部分”的詞語時，并不旨在將權利要求僅限制于一個項目，除非在權利要求中明確地指出相反的情況。當使用語言“至少一部分”和/或“一部分”時，項目可包括一部分和/或整個項目，除非明確指出相反的情況。
【主權項】
1.一種控制混合電動交通工具動力總成的方法，所述方法包括: 利用一個或多個電子控制器: 至少部分地基于操作者輸入確定所述動力總成所需求的總輸出， 基于電池充電狀態(tài)并且獨立于所述操作者輸入確定電池輸出目標， 基于所述所需求的總輸出和所述電池輸出目標確定發(fā)動機輸出目標， 基于所述發(fā)動機輸出目標和發(fā)動機約束確定受約束的發(fā)動機輸出目標， 基于所述所需求的總輸出和所述受約束的發(fā)動機輸出目標確定修改的電池輸出目標，以及 基于所述修改的電池輸出目標和電池或馬達/發(fā)電機約束確定受約束的電池輸出目標；以及 操作所述一個或多個電子控制器以至少部分地基于所述確定動作控制所述動力總成的內燃發(fā)動機和馬達/發(fā)電機。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述操作動作包括基于所述受約束的發(fā)動機輸出目標提供發(fā)動機控制命令，以及基于所述受約束的電池輸出目標提供馬達/發(fā)電機命令。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括利用所述一個或多個電子控制器: 基于所述所需求的總輸出和所述受約束的電池輸出目標確定修改的發(fā)動機輸出目標， 基于所述修改的發(fā)動機輸出目標和第二發(fā)動機約束確定第二受約束的發(fā)動機輸出目標， 基于所述所需求的總輸出和所述第二受約束的發(fā)動機輸出目標確定第二修改的電池輸出目標，以及 基于所述第二修改的電池輸出目標和第二電池約束確定第二受約束的電池輸出目標；其中所述操作動作包括基于所述第二受約束的發(fā)動機輸出目標提供發(fā)動機控制命令，以及基于所述第二受約束的電池輸出目標提供馬達/發(fā)電機命令。4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中所述發(fā)動機約束基于用于所述發(fā)動機的可協(xié)商性能或效率標準，并且所述電池約束基于用于所述電池或馬達/發(fā)電機的可協(xié)商性能或效率標準。5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中所述第二發(fā)動機約束基于預定發(fā)動機工作極限，并且所述第二電池約束基于預定電池或馬達/發(fā)電機工作極限。6.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括利用所述一個或多個電子控制器: 基于所述所需求的總輸出和所述受約束的電池輸出目標確定修改的發(fā)動機輸出目標， 基于所述修改的發(fā)動機輸出目標和第二發(fā)動機約束確定第二受約束的發(fā)動機輸出目標， 基于所述所需求的總輸出和所述第二受約束的發(fā)動機輸出目標確定第二修改的電池輸出目標， 基于所述第二修改的電池輸出目標和電池或馬達/發(fā)電機約束確定第二受約束的電池輸出目標， 基于所述所需求的總輸出和所述第二受約束的電池輸出目標確定第二修改的發(fā)動機輸出目標，以及 基于第三修改的發(fā)動機目標和第三發(fā)動機約束確定第三受約束的發(fā)動機輸出目標； 其中所述操作動作包括基于所述第三受約束的發(fā)動機輸出目標提供發(fā)動機控制命令，以及基于所述第二受約束的電池輸出目標提供馬達/發(fā)電機命令。7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中所述發(fā)動機約束和所述第二發(fā)動機約束基于用于所述發(fā)動機的可協(xié)商性能或效率標準，并且所述電池約束基于用于所述電池或馬達/發(fā)電機的可協(xié)商性能或效率標準。8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中所述第三發(fā)動機約束基于預定發(fā)動機工作極限，并且所述第二電池約束基于預定電池或馬達/發(fā)電機工作極限。9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述電池輸出目標基于交通工具速度以及基于所述交通工具速度變化的充電目標狀態(tài)確定。10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述動力總成所需求的所述總輸出、所述電池輸出目標、所述發(fā)動機輸出目標、所述受約束的發(fā)動機輸出目標、所述修改的電池輸出目標以及所述受約束的電池輸出目標以功率的單位來計算。11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述電池包括電化學存儲介質，并且所述馬達/發(fā)電機包括電動馬達/發(fā)電機。12.—種用于控制混合電動交通工具動力總成的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 一個或多個電子控制單元，所述電子控制單元被配置成: 至少部分地基于交通工具控制裝置輸入執(zhí)行所述動力總成的總操作需求的計算， 基于電池充電狀態(tài)并且獨立于所述交通工具控制裝置輸入執(zhí)行期望電池輸出的計算， 基于所述總操作需求和所述期望電池輸出執(zhí)行期望發(fā)動機輸出的計算， 基于所述期望發(fā)動機輸出和發(fā)動機約束執(zhí)行受約束的期望發(fā)動機輸出的計算， 基于所述總操作需求和所述受約束的期望發(fā)動機輸出執(zhí)行重新計算的期望電池輸出的計算，以及 基于所述重新計算的期望電池輸出和電池或馬達/發(fā)電機約束執(zhí)行受約束的期望電池輸出的計算； 其中所述一個或多個電子控制器被配置成至少部分地基于所述計算控制所述動力總成的內燃發(fā)動機和馬達/發(fā)電機。13.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個電子控制器被配置成使用所述受約束的發(fā)動機輸出來輸出發(fā)動機控制命令，并且使用所述受約束的期望電池輸出來輸出馬達/發(fā)電機命令。14.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個電子控制單元被進一步配置成: 基于所述總操作需求和所述受約束的期望電池輸出執(zhí)行重新計算的期望發(fā)動機輸出的計算， 基于所述重新計算的期望發(fā)動機輸出和第二發(fā)動機約束執(zhí)行第二受約束的期望發(fā)動機輸出的計算， 基于所述總操作需求和所述第二受約束的期望發(fā)動機輸出執(zhí)行第二重新計算的期望電池輸出的計算，以及 基于所述第二重新計算的期望電池輸出和第二電池或馬達/發(fā)電機約束執(zhí)行第二受約束的期望電池輸出的計算； 其中所述一個或多個電子控制器被配置成基于所述第二受約束的期望發(fā)動機輸出來輸出發(fā)動機控制命令，并且基于所述第二受約束的期望電池輸出來輸出馬達/發(fā)電機命令。15.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機約束和所述電池或馬達/發(fā)電機約束基于一個或多個非強制性期望性能或效率標準。16.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述第二發(fā)動機約束和所述第二電池或馬達/發(fā)電機約束基于一個或多個預定強制性極限。17.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個電子控制單元被進一步配置成: 基于所述總操作需求和所述受約束的期望電池輸出執(zhí)行重新計算的期望發(fā)動機輸出的計算， 基于所述重新計算的期望發(fā)動機輸出和第二發(fā)動機約束執(zhí)行第二受約束的發(fā)動機輸出的計算， 基于所述總操作需求和所述第二受約束的期望發(fā)動機輸出執(zhí)行第二重新計算的期望電池輸出的計算， 基于所述第二重新計算的期望電池輸出和第二電池或馬達/發(fā)電機約束執(zhí)行第二受約束的期望電池輸出的計算， 基于所述總操作需求和所述第二受約束的期望電池輸出執(zhí)行第二重新計算的期望發(fā)動機輸出的計算，以及 基于第三重新計算的發(fā)動機目標和第三發(fā)動機約束執(zhí)行第三受約束的發(fā)動機輸出的計算； 其中所述一個或多個電子控制器被配置成使用所述第三受約束的發(fā)動機輸出來輸出發(fā)動機控制命令，并且基于所述第二受約束的期望電池輸出來輸出馬達/發(fā)電機命令。18.根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機約束、所述第二發(fā)動機約束和所述電池或馬達/發(fā)電機約束基于一個或多個非強制性期望性能或效率標準。19.根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述第三發(fā)動機和所述第二電池或馬達/發(fā)電機約束基于一個或多個預定強制性極限。20.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述期望電池輸出使用根據(jù)所述交通工具速度變化的充電目標狀態(tài)以及當前電池充電狀態(tài)動態(tài)確定。21.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個電子控制器被配置為多個電子控制單元。22.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述電池包括液壓或氣動存儲裝置，并且所述馬達/發(fā)電機包括栗。23.—種方法，其包括: 操作電子控制系統(tǒng)以執(zhí)行以下操作: 確定包括發(fā)動機、電池和馬達/發(fā)電機的混合電動動力總成需求的總輸出， 基于電池充電狀態(tài)并且獨立于所述所需求的總輸出確定電池輸出目標， 基于所述所需求的總輸出和所述電池輸出目標確定發(fā)動機輸出目標， 基于所述發(fā)動機輸出目標和所述電池輸出目標的多個約束和重新計算的順序提供馬達/發(fā)電機命令和發(fā)動機命令，其中所述發(fā)動機命令受至少發(fā)動機工作約束來約束，并且所述電池命令受至少所述發(fā)動機工作約束和電池或馬達/發(fā)電機工作約束來約束； 基于所述電池命令控制所述動力總成的馬達/發(fā)電機的工作；以及 基于所述發(fā)動機命令控制所述動力總成的發(fā)動機工作。24.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中提供馬達/發(fā)電機命令和發(fā)動機命令的所述操作包括: 基于所述發(fā)動機輸出目標和發(fā)動機約束確定受約束的發(fā)動機輸出目標； 基于所述所需求的總輸出和所述受約束的發(fā)動機輸出目標確定修改的電池輸出目標；以及 基于所述修改的電池輸出目標和電池或馬達/發(fā)電機約束確定受約束的電池輸出目標。25.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述受約束的電池輸出目標用作所述馬達/發(fā)電機命令，并且所述受約束的發(fā)動機輸出目標用作所述發(fā)動機命令。26.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中所述發(fā)動機命令和所述馬達/發(fā)電機命令首先受非強制性約束來約束，并且其次受強制性約束來約束。27.根據(jù)權利要求26所述的方法，其中提供馬達/發(fā)電機命令和發(fā)動機命令的所述操作包括: 基于所述發(fā)動機輸出目標和所述非強制性發(fā)動機約束中的一個確定軟的受約束的發(fā)動機輸出目標； 基于所述所需求的總輸出和所述軟的受約束的發(fā)動機輸出目標確定修改的電池輸出目標； 基于所述修改的電池輸出目標和所述非強制性約束中的另一個確定軟的受約束的電池輸出目標； 基于所述所需求的總輸出和所述軟的受約束的電池輸出目標確定修改的發(fā)動機輸出目標； 基于所述修改的發(fā)動機輸出目標和所述強制性約束中的一個確定硬的受約束的發(fā)動機輸出目標； 基于所述所需求的總輸出和所述硬的受約束的發(fā)動機輸出目標確定第二修改的電池輸出目標，以及 基于所述第二修改的電池輸出目標和所述強制性約束中的另一個確定硬的受約束的電池輸出目標。28.根據(jù)權利要求27所述的方法，其中所述硬的受約束的電池輸出目標用作所述馬達/發(fā)電機命令，并且所述硬的受約束的發(fā)動機輸出目標用作所述發(fā)動機功率命令。29.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中所述發(fā)動機功率命令和所述電池功率命令受軟約束和硬約束兩者約束。30.根據(jù)權利要求29所述的方法，其中提供馬達/發(fā)電機命令和發(fā)動機命令的所述操作包括: 基于所述發(fā)動機輸出目標和軟發(fā)動機約束確定軟的受約束的發(fā)動機輸出目標； 基于所述所需求的總輸出和所述軟的受約束的發(fā)動機輸出目標確定修改的電池輸出目標； 基于所述修改的電池輸出目標和軟的電池或馬達/發(fā)電機約束確定軟的受約束的電池輸出目標； 基于所述所需求的總輸出和所述軟的受約束的電池輸出目標確定修改的發(fā)動機輸出目標； 基于所述修改的發(fā)動機輸出目標和第二軟發(fā)動機約束確定第二軟的受約束的發(fā)動機輸出目標； 基于所述所需求的總輸出和所述第二軟的受約束的發(fā)動機輸出目標確定第二修改的電池輸出目標； 基于所述第二修改的電池輸出目標和硬的電池或馬達/發(fā)電機約束確定硬的受約束的電池輸出目標； 基于所述所需求的總輸出和所述硬的受約束的電池輸出目標確定第二修改的發(fā)動機輸出目標；以及 基于所述第二修改的發(fā)動機目標和硬發(fā)動機約束確定硬的受約束的發(fā)動機輸出目標。31.根據(jù)權利要求30所述的方法，其中所述硬的受約束的電池輸出目標用作所述馬達/發(fā)電機命令，并且所述硬的受約束的發(fā)動機輸出目標用作所述發(fā)動機命令。32.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中所述電池包括電儲存電池，并且所述馬達/發(fā)電機包括電動馬達/發(fā)電機。33.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中所述電池包括液壓或氣動存儲介質，并且所述馬達/發(fā)電機包括栗。34.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中所述提供馬達/發(fā)電機命令包括提供控制多個馬達/發(fā)電機的命令。35.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中所述提供馬達/發(fā)電機命令包括提供控制單個馬達/發(fā)電機的命令。
【文檔編號】B60W20/15GK105873805SQ201480063682
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年11月21日
【發(fā)明人】M.T.布克斯, V.弗雷耶穆思, 謝明峰, P.C.穆拉利哈, L.周
【申請人】卡明斯公司