混合动力车辆和减排策略制造技术

本公开涉及混合动力车辆和减排策略。一种车辆包括动力传动系统和控制器。所述动力传动系统具有发动机和电机。所述控制器被配置为：只要催化转化器温度小于阈值，就保持稳态发动机扭矩输出并且调整电机扭矩输出，以满足驾驶员需求。所述控制器还被配置为：响应于催化转化器温度超过阈值，允许对所述发动机扭矩输出的调整，以满足驾驶员需求。

Hybrid Electric Vehicle and Emission Reduction Strategy

The present disclosure relates to hybrid vehicles and emission reduction strategies. A vehicle includes a power transmission system and a controller. The power transmission system has an engine and a motor. The controller is configured as follows: as long as the temperature of the catalytic converter is less than the threshold value, the steady engine torque output is maintained and the motor torque output is adjusted to meet the driver's needs. The controller is also configured to allow the adjustment of the engine torque output to meet the driver's requirements in response to the catalyst converter temperature exceeding the threshold.

【技术实现步骤摘要】
混合动力车辆和减排策略
本公开涉及用于混合动力车辆的控制系统。
技术介绍
在冷启动之后使内燃发动机驱动的车辆的排放减少的常规策略包括：调节发动机中的火花正时、调节空/燃比和/或调节怠速模式，以使碳氢化合物原料气体最小化，同时还使催化转化器的催化剂起燃时间最小化。
技术实现思路
一种车辆包括动力传动系统和控制器。所述动力传动系统具有发动机和电机。所述控制器被配置为：只要催化转化器温度小于阈值，就保持稳态发动机扭矩输出并且调整电机扭矩输出，以满足驾驶员需求。所述控制器还被配置为：响应于催化转化器温度超过所述阈值，允许对所述发动机扭矩输出的调整，以满足驾驶员需求。一种车辆包括发动机、电机、发动机排气系统和控制器。所述发动机和所述电机均被配置为产生扭矩以推进车辆。所述发动机排气系统具有被配置为在阈值温度以上进行操作的催化转化器。所述控制器被配置为：只要催化转化器的温度小于阈值温度，就保持稳态发动机扭矩输出并且调整电机扭矩输出，以满足驾驶员需求扭矩。所述控制器还被配置为：响应于在所述保持稳态发动机扭矩输出期间期望的电机扭矩输出在电机的操作范围之外来满足驾驶员需求，将电机扭矩输出调整为所述操作范围的限制，并且超驰所述保持稳态发动机扭矩输出，以调整发动机扭矩输出，从而满足驾驶员需求。根据本专利技术的一个实施例，所述阈值是催化转化器起燃温度。一种用于控制车辆动力传动系统的方法包括：只要催化转化器温度小于阈值，就保持预定的稳态发动机扭矩并且调整电机扭矩，以满足动力传动系统需求扭矩。所述方法还包括：响应于催化转化器温度超过所述阈值，对发动机扭矩和电机扭矩进行调整，以满足动力传动系统需求扭矩。根据本专利技术的一个实施例，所述阈值是催化转化器起燃温度。根据本专利技术的一个实施例，所述阈值是大于催化转化器起燃温度的预定温度值。附图说明图1是混合动力电动车辆的代表性的动力传动系统的示意图；图2是示出在冷启动之后按照减排策略控制车辆动力传动系统的方法的流程图。具体实施方式在此描述本公开的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅为示例，并且其它实施例可采用各种形式和替代形式。附图不必按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用所述实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的是，参考任一附图示出和描述的各种特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征组合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可被期望用于特定的应用或实施方式。参照图1，示出了根据本公开的实施例的混合动力电动车辆(HEV)10的示意图。图1示出了部件之间的代表性关系。部件在车辆中的物理布置和方位可以改变。HEV10包括动力传动系统12。动力传动系统12包括驱动传动装置16的发动机14，所述传动装置16可被称为模块化混合动力传动装置(MHT)。如下面将进一步详细地描述的，传动装置16包括电机(诸如，电动马达/发电机(M/G)18)、关联的牵引电池20、变矩器22以及多级阶梯传动比自动变速器或齿轮箱24。发动机14和M/G18二者均是HEV10的驱动源，并被配置为推进HEV10。发动机14通常代表可包括内燃发动机(诸如，汽油、柴油或天然气驱动的发动机)或燃料电池的动力源。发动机14产生发动机功率和相应的发动机扭矩，所述发动机扭矩在发动机14与M/G18之间的分离离合器26至少部分地接合时被供应到M/G18。M/G18可由多种类型的电机中的任何一种实现。例如，M/G18可以是永磁同步马达。如下面将描述的，电力电子模块将牵引电池20提供的直流(DC)电力调节为符合M/G18的需求。例如，电力电子模块可向M/G18提供三相交流电(AC)。当分离离合器26至少部分地接合时，从发动机14到M/G18或者从M/G18到发动机14的动力流是可行的。例如，分离离合器26可被接合，并且M/G18可作为发电机操作，以将曲轴28和M/G轴30提供的旋转能转换成电能储存在牵引电池20中。分离离合器26还可分离以将发动机14与动力传动系统12的其余部分隔离，使得M/G18可用作HEV10的唯一驱动源。轴30延伸穿过M/G18。M/G18连续可驱动地连接至轴30，然而仅当分离离合器26至少部分地接合时发动机14才可驱动地连接至轴30。M/G18经由轴30连接至变矩器22。因此，当分离离合器26至少部分地接合时，变矩器22连接至发动机14。变矩器22包括固定到M/G轴30的泵轮和固定到变速器输入轴32的涡轮。因此，变矩器22在轴30与变速器输入轴32之间提供液力耦合。变矩器22在泵轮转动得比涡轮快时将动力从泵轮传递至涡轮。涡轮扭矩和泵轮扭矩的大小通常取决于相对转速。当泵轮转速与涡轮转速的比值足够高时，涡轮扭矩是泵轮扭矩的数倍。还可设置变矩器旁通离合器(也被称为变矩器锁止离合器)34，当变矩器旁通离合器接合时，使变矩器22的泵轮和涡轮摩擦地或机械地连接，以允许更高效的动力传递。变矩器旁通离合器34还可作为起步离合器进行操作，以提供平稳的车辆起步。可选地或以组合方式，针对不包括变矩器22或变矩器旁通离合器34的应用，可在M/G18与齿轮箱24之间设置与分离离合器26类似的起步离合器。在一些应用中，分离离合器26通常被称为上游离合器，而起步离合器34(可以是变矩器旁通离合器)通常被称为下游离合器。齿轮箱24可包括齿轮组(未示出)，所述齿轮组由摩擦元件(诸如，离合器和制动器)(未示出)的选择性接合而选择性地置于不同的齿轮比，以建立期望的多个离散传动比或多阶梯传动比。可通过换挡计划来控制摩擦元件，所述换挡计划使齿轮组的某些元件连接和分离，以控制变速器输出轴36与变速器输入轴32之间的传动比。通过关联的控制器(诸如，动力传动系统控制单元(PCU))基于多种车辆操作状况和环境操作状况而将齿轮箱24从一个传动比自动地切换至另一传动比。来自发动机14和M/G18二者的功率和扭矩可被传递至齿轮箱24并且由齿轮箱24接收。齿轮箱24随后向输出轴36提供动力传动系统的输出功率和扭矩。应理解的是，使用变矩器22的液压控制齿轮箱24仅仅是齿轮箱或变速器布置的一个示例；在本公开的实施例中使用从发动机和/或马达接收输入扭矩并随后以不同的传动比向输出轴提供扭矩的任何多传动比齿轮箱都是可以接受的。例如，齿轮箱24可被实施为包括沿换挡导轨平移/旋转换挡叉以选择期望的齿轮比的一个或更多个伺服马达的自动机械式(或手动)变速器(AMT)。例如，如本领域普通技术人员通常理解的，AMT可被用于具有更高扭矩要求的应用中。如图1的代表性实施例中所示出的，输出轴36连接至差速器40。差速器40经由连接至差速器40的相应的车桥44驱动一对车轮42。差速器将大致相等的扭矩传递至每个车轮42，同时在诸如车辆转弯时允许微小的转速差。可使用不同类型的差速器或类似的装置将来自动力传动系统的扭矩分配到一个或更多个车轮。在一些应用中，例如，扭矩分配可根据特定的操作模式或状况而变化。动力传动系统12还包括关联的控制器50(诸如，动力传动系统控制单元(PCU))。虽然控制器50被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆，包括：动力传动系统，具有发动机和电机；控制器，被配置为：只要催化转化器温度小于阈值，就保持稳态发动机扭矩输出并且调整电机扭矩输出，以满足驾驶员需求，并且响应于所述催化转化器温度超过所述阈值，允许对发动机扭矩输出的调整，以满足驾驶员需求。

【技术特征摘要】
2017.08.11 US 15/674,7861.一种车辆，包括：动力传动系统，具有发动机和电机；控制器，被配置为：只要催化转化器温度小于阈值，就保持稳态发动机扭矩输出并且调整电机扭矩输出，以满足驾驶员需求，并且响应于所述催化转化器温度超过所述阈值，允许对发动机扭矩输出的调整，以满足驾驶员需求。2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器还被配置为：响应于期望的电机扭矩输出在所述保持稳态发动机扭矩输出期间处于电机的操作范围之外来满足驾驶员需求，将电机扭矩输出调整为所述操作范围的限制，并且超驰所述保持稳态发动机扭矩输出，以调整发动机扭矩输出，从而满足驾驶员需求。3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器还被配置为：响应于所述驾驶员需求在所述保持稳态发动机扭矩输出期间大于稳态发动机扭矩输出与最大电机扭矩输出的总和，超驰所述保持稳态发动机扭矩输出，以增大发动机扭矩输出，从而满足驾驶员需求。4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器还被配置为：响应于所述驾驶员需求在所述保持稳态发动机扭矩输出期间小于稳态发动机扭矩输出，将电机扭矩输出调整为最小电机扭矩输出，并且超驰所述保持稳态发动机扭矩输出，以减小发动机扭矩输出，从而满足驾驶员需求。5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述阈值是催化转化器起燃温度。6.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述阈值是大于催化转化器起燃温度的预定温度值。7.一种车辆，包括：发动机和电机，均被配置为产生扭矩以推进车辆；发动机排气系统，具有催化转化器，所述催化转化器被配置为在阈值温度以上进行操作；控制器，被配置为：只要催化转化器的温度低于所述阈值温度，就保持稳态发动机扭矩输出并且调整电机扭矩输出，以满足驾驶员需求；响应于期望的电机扭矩输出在所述保持稳态发动机扭矩输出期间处于电机的操作范围之外来满足所述驾驶员需求，将电机扭矩输出调整为所述操作范围的限制，并且超驰所述保持稳态发动机扭矩输出，以调...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗吉特·乔赫里，法扎尔·阿拉曼·塞伊德，贾斯汀·潘汉斯，萨桑·法拉曼德，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US