混合动力系诊断制造技术

一些示范性实施例包括操作包括发动机(110)和电动机/发电机(120)的混合动力系系统(100)的方法。一种示范性方法(200)包括感测所述电动机/发电机的特性(220)；基于模型确定所述发动机的第一净转矩(230)；基于所述电动机/发电机的特性确定所述发动机的第二净转矩(240)；以及基于所述第一净转矩和所述第二净转矩诊断所述系统(250)。其他示范性实施例包括混合动力系方法、混合动力系系统和配置成存储用于混合动力系的计算机可执行指令的制品。从以下描述和附图，其他实施例、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合动力系诊断相关申请的交叉引用本申请要求享有2009年12月21日提交的美国专利申请No. 12/642884的权益， 在此通过引用将其全文并入本文。
技术介绍
可以采用包括一个或多个内燃机以及一个或多个电动机(motor)/发电机 (generator)的混合动力系(hybrid powertrain)为车辆提供动力。这样的混合动力系具有实现多种优点的潜能，包括降低燃料消耗、降低污染和排放、操作灵活性更高等等。对混合系统呈现的问题进行控制和诊断要复杂得多，混合系统的所述优点受此限制。混合动力系的控制和诊断的现有方案面临很多障碍、限制、缺陷和问题。因而，需要本文所公开的独特而新颖的混合动力系诊断和控制。
技术实现思路
一些示范性实施例包括具有发动机和电动机/发电机的混合动力系系统的操作方法。一种示范性方法包括感测所述电动机/发电机的特征，基于模型确定所述发动机的第一净转矩，基于所述电动机/发电机的特征确定所述发动机的第二净转矩，以及基于所述第一净转矩和第二净转矩对所述系统加以诊断。其他示范性实施例包括混合动力系方法、混合动力系系统和配置成存储用于混合动力系的计算机可执行指令的制品。从以下描述和附图，其他实施例、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。附图说明图1是示出了一种示范性混合动力系系统的示意图。图2是示出了一种示范性过程的流程图。图3是示出了一种示范性过程的流程图。图4是示出了一种示范性过程的流程图。具体实施例方式出于清楚、简明、准确地描述本专利技术的示范性实施例、本专利技术的示范性实施例的制造和使用的方式和过程以及使本专利技术的示范性实施例能够实践、制造和使用的目的，现在将参考附图中示出的示范性实施例，并且将采用专门的语言来对其加以描述。然而，应当理解不会由此建立对本专利技术的范围的限制，本专利技术包括本领域技术人员可以想到的这种对所述示范性实施例的变化和修改以及对所述示范性实施例的其他应用。参考图1，其示出了一种示范性混合动力系系统100，其能够为诸如客车、卡车、公交车、非公路车辆、建筑用车辆、矿用车辆、火车、轮船的车辆或其他类型的车辆提供运行动力或原动力。混合动力系系统100包括内燃机110和电动机/发电机120。如图1所示，按照串并联关系配置发动机110和电动机/发电机120，所述串并联关系的例子包括动力分流式(power split)混合配置和复合式混合配置。在其他实施例中，按照串联关系配置发动机110和电动机/发电机120。在一种示范性串联配置中，发动机110驱动电动机/发电机 120，电动机/发电机120输出能够存储和/或用来为车辆提供原动力的电能。在其他实施例中，按照并联关系配置发动机110和电动机/发电机120。在一种示范性并联配置中，发动机110和电动机/发电机120可以有选择地运行，从而单独或者联合为车辆动力系提供动力。如图1所示，发动机110和电动机/发电机120能够按照多种模式工作，从而向差动装置(differential) 140输出转矩，差动装置140又向轮子150输出转矩。在一些工作模式下，将发动机110输出的净转矩传送给电动机/发电机120。在其他工作模式下，将发动机110输出的净转矩传送给差动装置140。在其他工作模式下，发动机110将其净转矩的部分传送给电动机/发电机120，还将其净转矩输出的部分传送给差动装置140。发动机 110可有选择地运行，以驱动压缩器111、风扇112以及其他发动机辅助装置113，例如，其可以包括交流发电机、额外的压缩器、额外的风扇以及其他发动机辅助装置。系统100包括控制模块130，其可用于控制系统100的运行。控制模块130与若干条通信链路耦合，以虚线示出了通信链路的例子，其用于与系统的其他部件之间进行信号或信息的发送和接收，所述的其他部件包括发动机110、电动机/发电机120、压缩器111、风扇112以及其他发动机辅助装置113。控制模块130可用于基于向模型输入的加燃料信息确定发动机110的净转矩。在一个实施例中，所述模型基于加燃料信息确定总转矩，并通过考虑摩擦损耗、泵送损耗、凸轮损耗、附带损耗和寄生效应来确定净转矩。一些实施例利用考虑了额外因素或替代因素的模型。就文中使用的情况而言，净转矩是指可用来为动力系提供动力的转矩。净转矩的一个定义是主发动机输出轴处的转矩，有时将其称为制动转矩。其他定义包括诸如飞轮或带动盘的其他位置处的转矩。其他的定义则考虑了摩擦损耗和在发动机输出之后出现的其他损耗。除非另行指出，否则净转矩包括这些和其他转矩定义，其意味着可用于为动力系提供动力的转矩，而不管对这样的转矩进行定义或测量的具体的点如何，也不管所考虑的具体损耗如何。控制模块130可用于基于电动机/发电机120的一个或多个特征确定发动机110 的净转矩。在串联工作模式下，将发动机Iio的净转矩传送给电动机/发电机120，可以基于电动机/发电机120的一个或多个电气特征确定发动机净转矩。在一些实施例中，根据 τ =k*I*V/co确定净转矩，其中，τ是转矩，k是常数，I是发电机电流，V是发电机电压， ω是发电机的角速度。在一些实施例中，可以采用2 π *η代替ω，其中，η是转速。在一些实施例中，可以选择k表示动力系损耗或其他系统损耗。在一些实施例中，根据关系τ = kI2*R/ 确定发动机净转矩，其中，τ是转矩，k是常数，I是电动机/发电机电流，R是电动机/发电机电阻，ω是发电机的角速度。在一些实施例中，根据非线性方程确定发动机净转矩，所述非线性方程将考虑二阶或者更高阶的影响，例如，将伴随任何承受转矩的轴而产生的非线性弹性轴性态(应力_应变形变)、非线性扰动或振荡、电动机系统的非线性电磁性态、由于点火顺序和不均勻气缸转矩的原因导致的发动机转矩振荡以及其他影响因素。可以基于电动机/发电机的特征确定发动机净转矩，而不管系统工作模式或者系统配置如何。在一些实施例中，按照足以提供发动机点火事件的指示的速率测量发电机加速度，例如发电机轴加速度。这一速率允许在串联运行和非串联运行这两种状态下，以及在串联系统配置和非串联系统配置这两种配置下，由轴加速度和系统惯性确定发动机净转矩。在一些实施例中，所述速率大约为每两倍的轴旋转。在一些实施例中，所述速率大约为每一倍的轴旋转。在一些实施例中，所述旋转大约为轴旋转的几分之一，例如，二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、六分之一或其他分数。在一些实施例中，根据关系T = T^J^d ω /dt确定发动机净转矩，其中，T是所转换的电动机转矩的瞬时值，T1是负载转矩的瞬时值，ω是电动机轴的瞬时角速度，J是电动机-负载系统的惯性矩。在一些实施例中， 根据非线性方程确定发动机净转矩，所述非线性方程考虑了二阶或更高阶的影响，例如，上文所述的那些影响。在一些实施例中，可以对电动机/发电机进行操作使之产生由发动机点火事件导致的平滑转矩脉冲，由此基于电动机/发电机的一个或多个电气特征确定发动机净转矩， 而不管系统工作模式或者系统配置如何。在一些实施例中，活塞式发动机每次在其气缸之一点火时就会生成转矩脉冲，并且发动机净转矩输出包括可归因于点火事件的脉冲。电动机/发电机在操作上与发动机电耦合、机械耦合或者电和机械的混合耦合，具体取决于系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·F·赖特，V·A·舒扬，M·M·安德烈埃，
申请(专利权)人：康明斯有限公司，
类型：发明
国别省市：