CN104554237A

CN104554237A - 车辆和控制车辆的方法

Info

Publication number: CN104554237A
Application number: CN201410557739.2A
Authority: CN
Inventors: 梁伟; 马克·斯蒂芬·耶马扎基; 王小勇; 罗吉特·乔赫里; 瑞恩·亚伯拉罕·麦吉; 邝明朗
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2015-04-29
Anticipated expiration: 2034-10-20
Also published as: US11351975B2; DE102014220998A1; US20150112522A1; CN104554237B; US20190241171A1; US10259443B2

Abstract

本发明提供一种车辆和控制车辆的方法。所述车辆包括发动机、电机、电池和至少一个控制器。所述车辆还可包括用于向车辆外部的负载供应功率的端口。控制器被配置为：基于电池电压与基准电压之间的差异，在功率水平下操作发动机，使得由电机输出的功率减小所述差异。所述功率水平可限定使燃料消耗最小化的发动机操作点。所述操作点可以由发动机扭矩和发动机转速限定。所述功率水平还可基于电池的荷电状态。可操作电机以使发动机按照与所选择的功率水平相对应的发动机转速而旋转。所述差异可由车辆外部的负载所汲取的功率的变化所导致。

Description

车辆和控制车辆的方法

技术领域

本申请涉及混合动力车辆动力传动系将电力提供至外部装置的控制。

背景技术

混合动力车辆将传统的燃料驱动式发动机与电动机结合，以提高燃料经济性。为了达到更好的燃料经济性，混合动力车辆包括用于储存供电动机使用的能量的牵引电池。在正常操作期间，电池的荷电状态可能波动。可通过控制发动机和发电机向电池提供电力而对电池进行充电。另外，插电式混合动力车辆可通过插入到外部电源对电池再充电。

混合动力车辆也可适应于将功率提供到车辆外部的负载。车辆可具有外部负载可连接到车辆的取电模式(plug-out mode)。在取电模式下，车辆向外部负载提供功率。一个可能的应用可以是向房屋提供电力而作为备用发电机。例如，车辆电力总线可连接到外部逆变器，外部逆变器用于将DC电压转换成与家用装置兼容的AC电压。牵引电池可提供功率，或者可操作发动机以驱动发电机提供外部功率。

发明内容

一种车辆包括发动机、具有端子的电池和电机。所述车辆还包括至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置为：响应于所述端子两端的电压与不存在推进功率的需求时的基准电压之间的差异，按照基于所述差异所选择的操作点操作发动机，从而由电机输出的功率减小所述差异。可选择所述操作点，从而针对由电机输出的功率，使发动机的燃料消耗大致最小化。所述操作点可限定针对发动机的扭矩命令和转速命令。还可以基于电池的荷电状态选择所述操作点，以便由电机输出的功率大致保持电池的荷电状态。还可以基于电池的荷电状态和预定的荷电状态之间的荷电状态差异选择所述操作点，以便由电机输出的功率减小所述荷电状态差异。所述至少一个控制器还可被配置为：操作电机，以使发动机按照由所述操作点限定的发动机转速而旋转。

一种车辆包括：发动机；电机，机械地连接到发动机，并且电连接到牵引电池。所述车辆还包括至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置为：响应于和牵引电池相关联的电压与不存在推进功率的需求时的基准电压之间的差异，操作发动机以驱动电机输出足以减小所述差异的水平下的功率，以便针对所述水平使发动机消耗的燃料大致最小化。所述水平可与预定的发动机操作点相对应。所述和牵引电池相关联的电压可以是牵引电池的路端电压。所述水平还可足以保持牵引电池的荷电状态。所述水平还可足以将牵引电池充电至预定的荷电状态。所述车辆还可包括：端口，电连接到牵引电池，并且被构造为将功率从牵引电池或电机提供至与端口电连接的外部负载。所述和牵引电池相关联的电压可以是在所述端口处测量的电压。

一种用于通过至少一个控制器来控制车辆的方法包括：基于高压总线电压和基准电压之间的差异，为电机选择功率水平。所述方法还包括：为发动机选择在所选择的功率水平下使燃料消耗大致最小化的操作点。所述方法还包括：在所述操作点下操作发动机，以驱动电机产生所选择的功率，从而降低所述差异。所选择的功率水平还可保持电连接到高压总线的牵引电池的荷电状态。所选择的功率水平还可将电连接到高压总线的牵引电池的荷电状态驱动至预定的荷电状态。在不存在推进功率的需求时，可执行所述选择以及操作。

附图说明

图1是示出了典型的动力传动系和能量储存组件的插电式混合动力电动车辆的示意图。

图2是示出了用于将电力提供至外部负载的可能的控制方案。

图3是示出了发动机的最佳操作点的曲线图。

图4是示出了将电力提供至外部负载的可能的实施方式的流程图。

具体实施方式

在此描述了本公开的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅为示例，并且其它实施例可以以多种和替代的形式实施。附图不一定按比例绘制；可放大或缩小一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此所公开的具体结构和功能性细节不应解释为限制，而仅为用于教导本领域技术人员多样地采用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的是，参照任一附图示出和描述的多个特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征相组合，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多种组合和修改可被期望用于特定应用或实施方式。

图1描绘了典型的混合动力电动车辆(HEV)。典型的混合动力电动车辆12可包括机械地连接至混合动力变速器16的一个或更多个电机14。电机14可操作为电动机和发电机。此外，混合动力变速器16机械地连接至发动机18。混合动力变速器16还可被机械地连接至驱动轴20，驱动轴20机械地连接至车轮22。当发动机18开启或关闭时，电机14能够提供推进和减速能力。电机14可用作发电机，并且可通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热损失掉的能量而提供燃料经济性效益。由于混合动力电动车辆12可以在特定状况下按照全电动模式运转，所以电机14还可以提供减少的污染物排放。

在特定的操作模式下，电机14中的至少一个可用作车载发电机。可由发动机18直接或通过混合动力变速器16驱动电机14的轴。发动机18的功率输出是发动机扭矩与发动机转速的函数。由发动机18产生的机械能可通过用作发电机的电机14转换成电能。由电机14输出的功率是电机转速与电机扭矩的函数。

电池组24储存可由电机14使用的能量。车辆电池组或牵引电池24通常提供高压DC输出。高压总线40可被限定为用于连接需要高压的负载。电池组24可电连接至高压总线40，以将电力提供至高压总线40以及从高压总线40接收电力。高压总线40可表示需要连接至高压电力的负载的连接点。一个或更多个电力电子模块(power electronics module)26可电连接至高压总线40，并且可被构造为将电力提供至高压总线40以及从高压总线40接收电力。电力电子模块26可电连接至电机14，并且提供在高压总线40与电机14之间双向传输能量的能力。例如，典型的电池组24可以提供DC电压，而电机14可能需要三相AC电流来运转。电力电子模块26可以将DC电压转换为电机14所需要的三相AC电流。在再生模式下，电力电子模块26将来自用作发电机的电机14的三相AC电流转换为电池组24所需要的DC电压。

电池组24除了提供用于推进的能量之外，还可以提供用于其它车辆电气系统的能量。典型的系统可包括将电池组24的高压DC输出转换为与其它车辆负载兼容的低压DC电源的DC/DC转换器模块28。DC/DC转换器模块28可电连接至高压总线40，并且可被构造为将电力提供至高压总线40以及从高压总线40接收电力。其它高压负载(诸如压缩机和电加热器)可直接连接到高压总线40。在典型的车辆中，低压系统电连接至辅助电池(例如，12V)30。虽然辅助电池被描绘为12V电池，但是可以是适于特定应用的任何电压(例如，24V、48V等)。全电动车辆可具有相似的结构，只是不具有发动机18和修改的变速器16。

所述车辆可以是插电式HEV，可以通过外部电源36对电池组24进行再充电。外部电源36可以通过经由充电端口34进行电连接而向车辆12提供AC或DC电力。充电端口34可以是被配置为从外部电源36向车辆12传输电力的任何类型的端口。充电端口34可以电连接至电力转换模块32。电力转换模块32可以调节来自外部电源36的电力，以向电池组24提供适合的电压和电流水平。在一些应用中，外部电源36可被配置为向电池组24提供适合的电压和电流水平，并且电力转换模块32可以不是必需的。在一些应用中，电力转换模块32的功能可以存在于外部电源36中。

在车辆中可存在一个或更多个控制器来控制各个组件的操作。车辆系统控制器(VSC)44作为车辆的一部分而被示出。在附图中未示出其它控制器。控制器可以以任意合适的方式彼此通信。通信总线可以是连接车辆12的控制器的有线连接，从而可在控制器之间发送和接收数据。所述通信总线可以是诸如控制器局域网(CAN)的串行总线。也可以经由控制器之间的离散硬件信号(discrete hardware signal)进行通信。还可以利用串行信号和离散通信信号的组合。

例如，车辆内的各个组件均可具有相关联的控制器。发动机18可具有关联的控制器，以控制并管理发动机18的操作。发动机控制器可监视与发动机18相关联的信号(诸如发动机转速和发动机扭矩)。发动机控制器可控制发动机18操作的各个方面。

变速器16可具有关联的控制器，以控制并管理变速器16的操作。变速器控制器可监视与变速器16相关联的信号(诸如变速器输出速度、液位和档位)。变速器控制器可控制变速器16操作的各个方面。

电力电子模块26可具有关联的控制器，以控制并管理电力电子模块26和电机14的操作。电力电子模块控制器可监视与电机14相关联的信号(诸如转速、电流、电压和温度)。电力电子模块控制器也可监视与电力电子模块26相关联的信号(诸如DC总线电压)。电力电子模块控制器也可控制电机14操作的各个方面。

电池组24可具有关联的控制器，以管理并控制电池组24的操作。电池组控制器可监视与电池组24相关联的信号(诸如电池电压、电池电流和电池温度)。电池组控制器可控制电池组24操作的各个方面。

车辆可具有至少一个控制器44，以管理并控制各个组件的操作。所述控制器可以是车辆系统控制器(VSC)44。VSC 44可经由通信总线(未示出)连接到其他控制器。VSC 44可协调其他控制器的操作，以实现车辆水平目标。

电池组24除了提供用于车辆12的推进的电力之外，还可被构造为将电力提供至外部负载42。外部负载42可以是车辆外部的装备或者可以是车辆上的装备。外部负载42可以在混合动力传动系外部。例如，外部负载42可以是需要由车辆12提供电力的由车辆12携带的或者附着到车辆12上的装置。这一操作模式称为取电操作模式。在这一模式下，通过插入到车辆的高压总线40为外部使用提供能量。在不存在推进动力的需求时，发动机18和被操作为发电机的电机14也可用于提供来自车辆12的电力。

车辆12可具有可能够连接到高压总线40的取电连接器模块(plug-outconnector module)38。可通过控制器(诸如VSC 44)控制取电连接器模块38。取电连接器模块或端口38可控制通往外部负载42的高压的传递。取电连接器模块38可以使高压能够传递到外部负载42以及禁止高压传递到外部负载42。取电连接器端口38可具有选择性地将来自高压总线40的高压连接到外部负载42的能力。取电连接器端口38可提供用于将外部负载42连接到车辆12的连接点。端口38可提供用于高压的连接以及用于车辆12与外部负载42之间的通信的连接。取电连接器端口38可将外部负载42连接到车辆12的指示提供至其他控制器。

在取电操作模式下，车辆12可以是静止的。发动机18可以运转以驱动用作发电机的电机14。下面的描述基于将电机14操作为发电机，所以在下面的描述中，术语“发电机”可以与术语“电机14”可互换地使用。混合动力传动系可被设计为：当车辆12静止时，电机14中的一个或更多个可被操作为发电机。操作为发电机的电机14将发动机18的机械动力转换成电力。

高压总线40可通过取电连接器端口38连接到外部装置42。例如，外部负载42可以是外部逆变器，用于将DC总线电压转换成用于驱动AC组件的AC电压。这一操作模式可能需要控制发动机18和电机14。控制车载组件以匹配外部负载42的功率需求可能是重要的。对于控制的重要考虑可以是对于负载变动的稳健性以及燃料经济性。这样的系统应该出于驱动目的而保持电池荷电状态，也应该向外部负载提供足够的功率。问题就变成了如何以最高燃料效率方式控制发动机和发电机向变化的外部负载提供功率的一个问题。

图2概括描绘了取电模式能量管理控制器可以执行的各种功能。可以通过车辆内的控制器中的一个或更多个来实现所描述的功能。一个功能可以是计算用于保持电池荷电状态(SOC)的发电机功率请求(框60)。发电机功率请求64可以是向操作为发电机的电机14请求的功率的量。发电机功率请求64可被配置为将电池荷电状态保持在期望的水平。当电池荷电状态下降到低于预定值时，可确定请求提供功率。如果电池荷电状态高于预定值，则可以不需要请求从发动机提供功率。发电机功率请求64也可被配置为将电池荷电状态升高或降低到预定的荷电状态值。

为了确定将荷电状态保持在给定水平所需的功率，当前的荷电状态(SOC)可以是输入62。可以基于测试数据或分析来确定保持特定的荷电状态所需的功率。保持电池SOC所需的功率可考虑：当所有必需的模块通电以在取电操作模式下操作时所需的基础功率量。表格或等式可用于计算用于将荷电状态保持在期望的水平的基础输出功率P_g ^ref 64。要保持的期望的SOC水平可能是当前的SOC水平。还可期望的是，将SOC水平设置在电池的最佳范围之内，在这种情况下，可设置功率输出以相应地升高或降低电池SOC。用于保持电池荷电状态的基础输出功率P_g ^ref 64也可基于当前的电池荷电状态62与预定的荷电状态设定点之间的差异。

在连接外部负载的情况下，负载所需的功率92可能是未知的。外部负载所需的功率P_Load 92可能根据外部负载如何运转而变化。可期望的是，根据外部负载汲取的功率而调节基础功率水平64，以保持电池SOC。考虑到外部负载功率92的变化，可针对总线电压变化调节基础输出功率P_g ^ref 64。可以从基础输出功率P_g ^ref 64中减去总线电压补偿值68，以确定调节的输出功率水平P_g ^des 66。调节的输出功率水平66可以是满足总的功率需求所需的功率值。

可控制发动机18和发电机14向电池组24提供功率，以将荷电状态保持在期望的水平。如果电池SOC高于预定值，则可期望从电池组24提供外部功率需求。在这一模式下，发动机18可关闭，直到如电池组24需要充电这样的时间。如果电池SOC低于阈值，则可期望命令发电机提供功率，以将SOC升高到期望的水平。当连接外部负载时，可操作发动机18一直提供功率，从而使电池SOC不降低。

可确定针对发动机18和发电机14的合适的操作点。期望的发电机功率水平P_g ^des 66可用作输入，以确定期望的发动机操作点(框68)。发动机操作点的确定可能需要向期望的发电机功率水平66添加发动机功率损耗，以补偿发动机18的低效率。即，对于发电机的给定的输出功率，发动机会需要提供更多的功率，以补偿发动机的机械损耗。因此，当确定所述发动机操作点时，可考虑功率电力电子模块26和发电机14内的功率损耗。所述发动机操作点可以是针对给定的发电机功率水平使燃料消耗最小化的一个点。可以由目标发动机转速ω_e ^*70和目标发动机扭矩τ_e ^*72来限定所述操作点。

当车辆停止并且不运动时，发动机18的转速和发电机14的转速可以与车辆速度无关。发动机18和发电机14可以按照由性能约束(例如，噪声、振动和声振粗糙度((NVH))约束)所允许的任意转速运转。可选择发电机14和发动机18的操作点，以使发动机18的燃料消耗最小化。发动机18操作点的选择可考虑发电机14和发动机18的效率。

随着期望的输出功率66变化，所述操作点可沿着最佳效率曲线162运动(如图3中所示)。所示的曲线可以是使燃料消耗最佳的一条曲线。作为示例，当前发动机可以在由扭矩水平T₁154和发动机转速水平ω₁156限定的发动机功率水平P_e 150下运转。如果所需的外部负载功率增大，则可以增大发动机功率水平，以支持外部负载。随着调节的输出功率水平P_g ^des(图2中的66)增大，发动机的功率需求可增大ΔP_e的量。系统可在最佳效率曲线162上找到反映新的输出功率水平的新的操作点152。

如果系统未产生足够的功率以支持外部负载，则电池电压会降低到低于预定的基准电压(reference voltage)。参照图2，可计算基准电压96与电池电压94之间的误差102以作为基准电压96与电池电压94之间的差异。可使用误差102计算功率调节量ΔP_g 68，功率调节量ΔP_g 68用于调节功率水平以提供外部负载功率。当电池电压94低于基准电压96时，功率调节量ΔP_g 68可导致调节的输出功率水平P_g ^des 66升高。

可通过估计系统的功率损耗来确定针对给定所需的发电机功率而所需的发动机功率。可基于期望的发电机功率水平66计算新的发动机功率。新的发动机功率可被表示为先前的发动机运转功率和发动机功率的变化量ΔP_e的总和。发动机功率计算可考虑诸如发动机效率、电机损耗和电力传输损耗的因素。参照图3，新的发动机功率值可用于产生新的操作点152。可由扭矩水平T₂158和发动机转速水平ω₂160来限定新的操作点152。注意：由于功率是扭矩和转速的乘积，所以存在可以供应所需的变化量ΔP_e的许多可能的组合，然而，只有一个这样的点会存在于最佳曲线162上。可以基于特定的标准来最佳化所选择的组合，以使发动机的燃料消耗最小化。发动机操作点可被实施为由期望的发电机功率输出索引的值的预定表格。

再次参照图2，一旦选择了发动机操作点(70，72)，就可以将发动机18和发电机14控制到这一操作点。发动机18可以在发动机扭矩控制模式下运转，在发动机扭矩控制模式下可以控制发动机扭矩输出76。发动机控制器74可以利用多种方法将发动机扭矩τ_e 76控制到目标值τ_e ^*72。可以通过控制由信号104所代表的节气门位置、点火延迟或者阀定时来调节发动机扭矩τ_e 76。发动机控制功能74可将控制信号104发送到与发动机18相关联的适当的装置，以控制发动机18的操作。预期的结果是，发动机将会将扭矩76供应至发动机曲轴。

可通过在转速控制模式80下操作发电机14来控制发电机扭矩输出78。在转速控制操作模式下，可改变电机扭矩78以保持目标发动机转速70。发动机转速和发电机转速可通过齿轮比而相关联。已知发动机转速或发电机转速，允许计算另一个转速。可利用发动机轴上的传感器测量发动机转速。可以利用发电机轴上的速度传感器测量发电机转速。

例如，所施加的发动机扭矩76的增大可使发动机轴旋转，这可趋于增大发动机转速和发电机转速。发电机扭矩78将趋向于抵消发动机扭矩，以防止发动机转速84偏离目标转速70。影响是：发电机扭矩τ_g 78将平衡发动机扭矩τ_e 76，以保持发动机目标转速70。当发动机产生正的输出功率时，发电机扭矩τ_g 78可以是负值。可基于命令的发动机转速ω_e ^*70与实际的发动机转速ω_e 84之间的误差114通过调节发电机扭矩τ_g 78来操作转速控制器80。可选地，命令的发动机转速可被转换成命令的发电机转速，以产生与发电机转速84相关联的误差信号。可基于命令的发电机扭矩与实际的发电机扭矩之间的误差另外调节发电机扭矩τ_g 78。可将比例与积分(PI)型控制器使用在转速控制器80中。其它类型的控制器可与PI型控制器一起使用或者可替代PI型控制器，以提高瞬时转速控制行为或者满足其它系统需求。

发电机转速控制器可输出发电机扭矩基准值τ_g ^*108。可通过电力电子模块26处理发电机扭矩基准值108，以控制发电机电流110。发电机14可提供理想地等于发电机扭矩基准值108的扭矩78。

系统可基于系统的具体特性对发动机扭矩76和发电机扭矩78做出响应。发动机-发电机动力学82将确定对扭矩输入的实际响应。发动机转速ω_e 84将基于发动机扭矩τ_e 76和发电机扭矩τ_g 78的总和而变化。通常，发动机转速84将随着所施加的净扭矩112(发动机扭矩76和发电机扭78的总和)增大而增大。

由发动机提供的功率P_e 86可表示为发动机扭矩τ_e 76与发动机转速ω_e 84的乘积。由于存在因摩擦而导致的发动机中的损耗以及运转发动机18所需的其它负荷，所以所产生的总的电功率P_g 90可以是发动机功率P_e 86减去其它负荷与损耗P_loss 88。所述损耗还可包括发电机14和功率分配系统的效率。所产生的电功率可将功率提供至外部电负载P_load 92，并将功率提供至电池24以保持电池荷电状态。剩下的净功率106可以是所产生的电功率P_g 90与由外部负载使用的功率P_load 92之间的差。

供应至电池组24的功率或者由电池组24提供的功率可影响电池电压V_batt 94。供应至电池组24的功率通常会使电池电压V_batt 94升高，而由电池组24提供的功率通常会使电池电压V_batt 94降低。电池电压V_batt 94的变化提供了确定系统是否操作为足够向外部负载提供功率的机制。

所供应的功率可补偿总线电压变化。需要由发电机系统提供的所需的外部组件负载功率92可能是未知的。当负载功率92增大时，将从高压总线汲取更多的电流，总线电压94会降低。为了适应这一功率使用的变化，期望的发电机输出功率66可增大，直到电机14能够提供足够的功率，从而将总线电压94保持在期望的水平。反馈功率调节量68可被反馈回去并与基础功率请求64相结合。可从当前的电池电压V_batt 94减去基准电压96，来确定电压误差102。可通过电压误差102计算功率调节量ΔP_g 68。可通过知晓由电池24提供的电流的量或者提供到电池24的电流的量实现功率补偿98。功率补偿98可被实现为控制器内的表格或控制算法。可反馈功率调节量ΔP_g 68，以确定发电机14和发动机18的操作点。在另一示例中，功率补偿98可以是试图将电池电压94保持在基准值96的PI控制器。实际上，可以使用许多控制方案来实现功率补偿98。

一旦确定了功率调节量ΔP_g 68，则可找到由期望的发动机扭矩72与发动机转速70的组合构成的最佳操作点。可确定位于最佳曲线上并限定了发动机扭矩72与发动机转速70的组合的最佳操作点。所述操作点可以是针对给定的功率输出使用最少燃料的点。其它优化程序同样可以实现。

所导致的操作是：随着所需的外部功率92变化，调整发电机14和发动机18的操作点，以向外部负载提供功率并将电池电压94保持在给定的电压96。随着外部负载所需的功率92变化，电池电压94可响应地升高或降低。电池电压94的变化可导致调整发电机14和发动机18的操作点，以提供外部负载所请求的期望的功率92。这一配置的优点是：可通过车辆了解外部负载所需求的功率92。外部负载无需对所需的功率的量进行传输；因此，只要任何外部负载的功率需求处于车辆可以提供的极限内，便可以连接所述外部负载。

图4示出了在取电模式下操作动力传动系的控制决策的流程图的示例。所述逻辑可以在控制器中实现。可执行第一次检查，以确保车辆处于静止状态(框200)。可期望确保的是：当连接外部负载时没有推进功率的需求，以防止车辆运动。这可以通过监视车辆速度信号和/或变速器档位选择器位置来完成。控制器可以通过监视一个或更多个车轮速度传感器或变速器速度传感器来确定车辆速度。车辆可需要处于驻车档位或驻车模式，以开启或继续取电模式。可监视实际的变速器档位和变速器驻车机构的状态中的一个或更多个。另外，取电连接器模块可具有相关联的硬件，以检测插入了插头。重要的是检测插入了取电连接器，以防止当提供外部功率时车辆驶离。

接着，系统可监视以确定是否已经激活了取电功能(框202)。这可以通过期望取电功能的开关或其它指示器实现。当负载连接到外部端口时，可自动地检测取电功能的激活。

当车辆静止并处于驻车状况且激活了取电功能时，可以确定电机功率输出水平(框204)。可通过控制器产生或接收估计的功率请求。可计算估计的功率请求，以将电池荷电状态保持在预定值。接着，可基于高压总线电压与期望的高压总线基准值的偏差来调节发电机功率输出水平。

当知晓发电机功率输出时，可计算发动机功率(框206)。可优化发动机操作点，以使燃料消耗、排放、噪声、振动和声振粗糙度中的至少一个最小化。发动机操作点可限定发动机扭矩和转速的组合。其它的优化标准是可行的。

可命令发动机控制逻辑达到目标发动机扭矩(框208)。目标发动机扭矩可被传送到发动机控制模块，以通过任何可用的方式将发动机输出的扭矩控制到目标发动机扭矩。发动机控制功能可产生致动器命令，以促使发动机产生所请求的量的扭矩。

可命令电机转速控制以在目标转速下运转(框210)。电机或发动机转速可被传送到电机转速控制模块，以将电机转速控制到目标转速。转速控制功能可确定合适的电机扭矩，以保持转速设定点。

可监视高压总线电压(框212)，并将高压总线电压与基准值相比较(框214)。如果总线电压高于基准电压值，则降低功率输出(框216)。如果总线电压低于基准电压值，则升高功率输出(框218)。按照这种方式，尝试将总线电压保持在接近基准电压值的水平。

公开了可以在可变电力负载下以取电模式控制混合动力电动车辆的控制算法的示例。所述算法允许HEV在具有可变电力系统负载的取电模式下运转。发动机和电机系统在取电模式下按照关于系统燃料经济性的最佳点操作。监视总线电压并控制功率产生，以将可变系统负载处的电压保持到基准值。当向外部负载提供电力时，保持电池荷电状态。

在此公开的程序、方法或算法可被传送到处理装置、控制器或计算机/通过处理装置、控制器或计算机实现，所述处理装置、控制器或计算机可包括任何现有的可编程电子控制单元或者专用的电子控制单元。类似地，所述程序、方法或算法可以以多种形式被存储为可被控制器或计算机执行的数据和指令，所述多种形式包括(但不限于)信息永久地存储在非可写存储介质(诸如ROM装置)上以及信息可变地存储在可写存储介质(诸如软盘、磁带、CD、RAM装置以及其它磁介质和光学介质)上。所述程序、方法或算法还可被实现为软件可执行对象。可选地，所述程序、方法或算法可利用合适的硬件组件(诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或任何其它硬件组件或装置)或者硬件、软件和固件组件的结合被整体或部分地实施。

虽然上面描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了权利要求包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语，而非限制性词语，并且应理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可做出各种改变。如上所述，可组合多个实施例的特征以形成本发明的可能未明确描述或示出的进一步的实施例。虽然多个实施例已被描述为提供优点或者可在一个或更多个期望的特性方面优于其它实施例或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员应该意识到，一个或更多个特征或特点可被折衷，以实现期望的整体系统属性，所述期望的整体系统属性取决于具体的应用和实施方式。这些属性可包括(但不限于)成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、维护保养方便性、重量、可制造性、装配容易性等。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术实施方式的实施例并不在本公开的范围之外，并且可被期望用于特殊的应用。

Claims

1.一种车辆，包括：

发动机；

电机，机械地连接到发动机，并且电连接到牵引电池；

至少一个控制器，被配置为：响应于和牵引电池相关联的电压与不存在推进功率的需求时的基准电压之间的差异，操作发动机以驱动电机输出足以减小所述差异的水平下的功率，从而针对所述水平使发动机消耗的燃料大致最小化。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述水平与预定的发动机操作点相对应。

3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述和牵引电池相关联的电压是牵引电池的路端电压。

4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述水平还足以保持牵引电池的荷电状态。

5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述水平还足以将牵引电池充电至预定的荷电状态。

6.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述车辆还包括：端口，电连接到牵引电池，并且被构造为将功率从牵引电池或电机提供至与端口电连接的外部负载。

7.根据权利要求6所述的车辆，其中，所述和牵引电池相关联的电压是在所述端口处测量的电压。