混合动力电动车辆动力系及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102910164A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102910164A(43)申请公布日2013.02.06(21)申请号201210275246.0(22)申请日2012.08.03(30)优先权数据13/198,7402011.08.05US(71)申请人福特全球技术公司地址美国密歇根州迪尔伯恩市(72)发明人沙雷斯·斯坎特·柯扎雷卡尔格雷戈里·迪恩·加德纳(74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限公司11286代理人郭鸿禧(51)Int.Cl.B60W20/00(2006.01)B60W10/08(2006.01)B60W10/115(2012.01)B60W40/10(2012.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图44页(54)发明名称混合动力电动车辆动力系及其控制方法(57)摘要提供一种控制混合动力电动车辆动力系的系统及方法。所述混合动力电动车辆动力系包括引擎、电池、电动机、发电机和具有行星齿轮单元的变速器。行星齿轮单元将引擎、电动机和发电机机械地连接，以将动力传递到车辆牵引轮。将储存的电力传递到电动机，以在纯电操作模式下驱动牵引轮。利用发电机将第一扭矩量施加到行星齿轮单元，以减小行星齿轮单元在纯电操作模式下的磨损量。CN102964ACN102910164A权利要求书1/1页1.一种控制混合动力电动车辆动力系的方法，所述混合动力电动车辆动力系包括引擎、电池、电动机、发电机和具有行星齿轮单元的变速器，所述行星齿轮单元将引擎、电动机和发电机机械地连接，以将动力传递到车辆牵引轮，所述方法包括下述步骤：将储存的电力传递到电动机，以在纯电操作模式下驱动牵引轮；利用发电机将第一扭矩量施加到行星齿轮单元，以减小行星齿轮单元在纯电操作模式下的磨损。2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括下述步骤：确定由于发电机施加到行星齿轮单元的第一扭矩量而施加到电动机的第一反作用扭矩量；确定期望的牵引轮扭矩；响应于施加到电动机的第一反作用扭矩量确定施加到牵引轮的电动机扭矩，以维持期望的牵引轮扭矩。3.如权利要求1所述的方法，其中，第一扭矩量不大于使引擎旋转所需的扭矩量。4.如权利要求1所述的方法，其中，第一扭矩量不大于引擎的摩擦扭矩。5.如权利要求1所述的方法，其中，第一扭矩量被施加到行星齿轮单元的可驱动地连接到发电机的第一元件。6.如权利要求5所述的方法，其中，行星齿轮单元的第一元件是可驱动地连接到发电机的恒星齿轮。7.如权利要求2所述的方法，其中，第一反作用扭矩量是由于将扭矩施加到行星齿轮单元而施加到行星齿轮单元的可驱动地连接到电动机的第二元件的扭矩量。8.如权利要求7所述的方法，其中，行星齿轮单元的第二元件是可驱动地连接到电动机的环形齿轮。9.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括下述步骤：测量引擎转速；如果引擎转速大于阈值，则将由发电机施加到行星齿轮单元的扭矩减小到第二扭矩量，从而第二扭矩量小于第一扭矩量。10.如权利要求9所述的方法，其中，利用曲轴位置传感器测量引擎转速。11.一种混合动力电动车辆动力系，所述混合动力电动车辆动力系包括引擎、电动机、发电机和具有齿轮元件的变速器，所述变速器包括行星齿轮单元，所述行星齿轮单元将引擎、电动机和发电机机械地连接，以将动力传递到车辆牵引轮，所述行星齿轮单元包括：恒星齿轮，可驱动地连接到发电机；环形齿轮，可驱动地连接到电动机；行星架，可驱动地连接到引擎；控制器，被配置为当车辆在纯电操作模式下时命令发电机将扭矩施加到恒星齿轮，由此减小行星齿轮单元的磨损。2CN102910164A说明书1/5页混合动力电动车辆动力系及其控制方法技术领域[0001]本发明涉及一种具有传动装置的混合动力电动车辆动力系及其控制方法，该传动装置具有用于建立从两个动力源到车辆牵引轮的分开的动力流路径的齿轮元件。背景技术[0002]已知的具有双动力流路径的混合动力电动车辆动力系将通过管理来自每个动力源的动力分配而允许车辆以最高性能运行，其中，所述双动力流路径位于引擎与车辆牵引轮之间以及电动机与车辆牵引轮之间。这包括管理引擎、电动机、发电机和电池的运行状态。[0003]电池、发电机和电动机电连接。车辆系统控制器与变速器控制模块交互，以保证保持最佳的性能和驾驶性能的动力管理。[0004]所述动力系可包括限定并联动力流配置的传动装置，在所述并联动力流配置中，电动机扭矩和引擎扭矩相互协调来满足车轮扭矩命令。车辆系统控制器可在特定的运行条件（例如，在车辆的稳态高速公路巡航模式期间）下使引擎停止运转，从而可由电动机单独地向车辆提供动力。此时，电池用作电动机的电源。如果在全电驱动模式期间电池荷电状态减小至校准的阈值以下，则可启动引擎，以给电池充电并提供机械动