CN105189234A - 用于补偿混合动力车辆中的涡轮迟滞的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于补偿混合动力车辆中的涡轮迟滞的系统和方法。该系统确定了发动机的零助推功率极限值和扭矩曲线功率极限值。由此基于发动机输入功率和发动机最大有效功率建立了涡轮增压器动态模型。该模型用于基于发动机和马达在操作中的组合来确定整体推进功率极限值。当使用发动机和马达来驱动车辆时，可将驾驶员要求的功率限制为整体推进功率极限值以补偿涡轮增压器效应，并且更好地模拟仅有发动机时的响应。

Description

用于补偿混合动力车辆中的涡轮迟滞的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2013年3月14日提交的美国临时申请61/782,962的优先权，其全部内容通过引用并入到本文中。
背景技术
混合动力车辆通常具有内燃机和可用作电动机和发电机的电机。在制动期间，这种车辆能够捕获和存储制动能量到电池中，以随后在驱动车辆时使用。这种过程通常称之为再生制动。一些混合动力车辆构造为使用存储在电池中的能量来将推进性能提高到超过发动机单独工作时的性能。但通常而是优选地以模拟仅有发动机时的推进响应的方式来操作车辆。这保证了操作者会体验到与非混合动力车辆相一致的响应。
当同时使用电动机和发动机来驱动车辆时，为了实现这种仅有发动机时的模拟响应，很多混合动力车辆使发动机减小了对应于混合动力马达的输出的输出量，以匹配仅有发动机时的等同输出。对于一般的吸气式发动机而言，这种方法通常是令人满意的，这是由于由在给定的发动机转速(rpm)下，发动机所产生的扭矩在一定时间内是相对恒定的。
然而，在涡轮增压发动机中，由于涡轮增压器的作用，发动机产生的功率会随着时间而变化。涡轮增压器使用发动机废气来驱动涡轮机叶片。轴将涡轮机叶片与在发动机的空气吸入路径中的压缩机叶片相连。因此，随着涡轮机叶片是由废气流驱动的，压缩机叶片也转动并且将空气压缩到发动机的入口处。随着将吸入的空气会压缩一段时间(并且越来越多的燃料会加入)，发动机所产生的功率也会增加。随着发动机输出增加并且产生了更多的废气，涡轮机和压缩机的叶片会转动地更快，因此更进一步地提高了由发动机产生的能量。但是，由于涡轮增压器需要时间来克服压缩机叶片的惯性并且开始转动，因此在所递送的能量响应中存在延迟。这种效应通常称为涡轮迟滞，并且给予操作者一种发动机动力逐步建立的感觉。
涡轮增压器效应阻碍了在希望具有与仅有发动机时等同的响应的混合动车车辆中使用电力来简单替换发动机动力。这是由于随着来自马达的电力替代了发动机动力，发动机动力发电能力会由于涡轮效应而受到进一步地削减。换句话说，如果由电动机产生的电力来替代发动机的一部分动力，则所产生的组合输出将与发动机单独作用时的等效输出不匹配。
因此，在此领域中需要改进。
发明内容
这里所描述的系统和方法解决了上文提到的一些问题。一般来说，所公开的系统会监测在一段时间内的发动机输出，以确定涡轮增压器效应的动态模型。该系统还将该模型用于确定对于发动机和电动机的组合输出的推进功率极限值(propulsionpowerlimit)，该推进功率极限值将模拟发动机单独作用时的响应。
根据本发明的一个方面，公开了一种操作混合动力车辆的方法，包括使用车辆控制器，确定混合动力车辆的发动机的零助推功率极限值(zeroboostpowerlimit)，所述发动机包括涡轮增压器，确定发动机的扭矩曲线功率极限值，当涡轮增压器在预定的水平下操作时，扭矩曲线功率极限值极限值基于最大有效功率来得到，当最大有效功率处于零助推功率极限值和扭矩曲线功率极限值之间时，监测发动机的当前功率和发动机的最大有效功率，基于所述监测，确定发动机的动态响应模型，该模型提供对发动机输出功率在涡轮增压器增加速度的一段时间内的估算，接收驾驶员输出扭矩要求，以及操作混合动力车辆，使得将混合动力车辆的发动机和电机的整体输出功率自动地限制到基于所述模型的等效涡轮功率极限值，所述等效涡轮功率极限值代表了发动机单独作用时的功率极限值。
根据另一个方面，公开了一种混合动力系统，包括具有涡轮增压器的发动机、与发动机操作式相连的发动机控制器、电机、与电机操作式相连并且与发动机控制器通信的混合动力控制器。混合动力控制器构造为确定发动机的零助推功率极限值，接收来自发动机控制器的扭矩曲线信息，由扭矩曲线信息来确定发动机的扭矩曲线功率极限值，当最大有效功率处于零助推功率极限值和扭矩曲线功率极限值之间时，监测发动机的当前功率以及发动机的最大有效功率，基于该监测来确定发动机的动态响应模型，该模型提供对发动机输出功率在涡轮增压器增加速度的一段时间内的估算，接收来自发动机控制器的驾驶员输出扭矩要求，以及操作混合动力车辆，使得混合动力车辆的发动机和电机的整体输出功率自动地限制到基于所述的模型的等效涡轮功率极限值，所述等效涡轮功率极限值代表发动机单独作用时的功率极限值。
通过详细描述和随之提供的附图，本发明其他的形式、目的、特征、方面、好处、优点和实施方案将变清楚。
附图说明
图1显示了混合动力系统的一个实施例的示意图。
图2显示了图1中的混合动力系统的电通信系统的总图。
图3显示了根据一个实施方案的用于操作图1的混合动力系统的方法。
具体实施方式
出于更好地理解本发明原理的目的，现在将参照在附图中说明的实施方案，并且使用详细的语言来对其进行描述。然而需要理解的是，本发明的范围并不因此而受到限制。如同与本发明相关的领域的技术人员所通常想到的那样，可以构思出对在此描述的实施方案的任何修改和进一步的改进，以及对此处所描述的本发明原理的进一步应用。这里非常详细地显示了本发明的一个实施方案，然而对于本领域的技术人员来说很明显，为了简要起见，一些与本发明无关的特征也许不会显示出来。
在下面描述中的标记数字用于帮助读者快速识别出首次显示了各种部件的附图。特别是，首次出现了元件的附图典型地由相应的标记数字的最左侧的数字来表示。例如，由“100”系列标记数字标出的元件将首次出现在图1中，由“200”系列标记数字标出的元件将首次出现在图2中，以此类推。对于说明书、摘要和权利要求书来说，应当注意地是，单数形式“一”、“该”等也包括复数，除非另有明确说明。作为说明，关于“一个装置”或“该装置”包括一个或多个这种装置或其等效物。
图1显示了根据一个实施方案的混合动力系统(hybridsystem)100的示意图。图1中说明的混合系统100适合用于商用卡车以及其他类型的车辆或运输系统，但是可以设想混合动力系统100的多个方面可结合到其他环境中。如图所示，混合动力系统100包括发动机102、混合动力模块104、变速箱106和用于将功率从变速箱106传递到车轮110的传动系108。在一个实施例中，发动机102包括具有涡轮增压器的内燃机。涡轮增压器包括处于发动机的排气路径内的涡轮机叶片。轴将涡轮机叶片与在发动机的空气吸入路径内的压缩机叶片相连。随着涡轮机叶片被来自发动机的废气流驱动，压缩机叶片也会转动并且将空气压缩到发动机的入口处，因此增加了发动机的发电容量。混合动力模块(hybridmodule)104结合了通常称之为电机112的转动式电机器，和使发动机102与电机112和变速箱106操作性连接和脱开的离合器114。
混合动力模块104设计成操作为自立式单元，即其通常能够独立于发动机102和变速箱106而工作。特别是，其液压、冷却和润滑不直接依赖于发动机102和变速箱106。混合模块104包括用于存储和提供流体如燃油、润滑剂或其他流体的底槽116。为了循环流体，混合动力模块104包括机械泵118和电动(或电气)泵120。通过机械泵118和电动泵120两者的这种结合，能减小泵的整体尺寸以及整体费用。
混合动力系统100还包括冷却系统122，该冷却系统用于冷却供给到混合动力模块104的流体以及供给到混合动力系统100的随后将详细描述的多种其他部件的水-乙二醇(WEG)。如图1所示，循环系统122包括冷却用于混合动力模块104的流体的流体散热器124。冷却系统122还包括构造为冷却用于混合动力系统100中的多种其他部件的防冻剂的主散热器126。冷却风扇128驱动空气流经流体散热器124和主散热器126。循环或冷却剂泵130使得防冻剂循环到主散热器126处。
混合动力模块104内的电机112根据操作模式有时用作发电机，而在其他时候用作马达。当用作马达时，电机112使用交流电(AC)。当用作发电机时，电机112产生AC。逆变器132转换来自电机112的AC并将其提供给能量存储系统134。在一个实施例中，电机112为由美国印第安纳州彭德尔顿的RemyInternational,Inc.生产的HVH410系列电机，但是可以设想可使用其他类型的电机。在所说明的实施例中，能量存储系统134存储能量，并且将其作为直流电(DC)再提供出去。当混合动力模块104中的电机112用作马达时，逆变器132将DC电转换成AC，其又提供给电机112。在所说明的实施例中，能量存储系统134包括三个连接在一起(优选为并联)的能量存储模块136以向逆变器132提供高压电能。实质上，能量存储模块136为用于存储由电机112产生的能量和将能量快速提供回电机112的电化学电池。能量存储模块136、逆变器132和电机112通过图1所示线条示出的高压线而操作性地耦合在一起。虽然所说明的实施例显示了包括三个能量存储模块136的能量存储系统134，但应当理解地是，能量存储系统134可包括比所示的更多或更少的能量存储模块136。此外可以设想，能量存储系统134可包括任何用于存储势能的系统，例如通过化学方式、气动蓄能器、液压蓄能器、弹簧、储热系统、飞轮、重力装置和电容器，这里仅举了几个例子。
高压线将能量存储系统134连接于高压抽头138。高压抽头138将高电压提供给连接于车辆的多种部件。包括一个或多个DC-DC转换器模块142的DC-DC转换系统140将由能量存储系统134提供的高压电能转换成较低压的电能，所述较低压的电能又提供给要求低电压的多种系统和附件144。如图1所示，低压线将DC-DC转换器模块142与低压系统和附件144相连。
混合动力系统100结合了多个用于控制多种部件的操作的控制系统。例如，发动机102具有发动机控制模块146，用于控制发动机102的多种操作特征，例如燃料喷射等。变速箱/混合动力控制模块(transmission/hybridcontrolmodule,TCM/HCM)148取代了传统的变速箱控制模块，并且设计为控制变速箱106以及混合动力模块104的操作。变速箱/混合动力控制模块148和发动机控制模块146连同逆变器132、能量存储系统134和DC-DC转换系统140一起沿着如图1中描述的通信链路通信。在通常的实施方案中，变速箱/混合控制模块148和发动机控制模块146均包括具有处理器、存储器和输入/输出连接器的计算机。此外，逆变器132、能量存储系统134、DC-DC转换系统140和车辆的其他子系统也可包含具有类似的处理器、存储器和输入/输出连接器的计算机。
为了控制和监测混合动力系统100的操作，混合动力系统100包括界面150。界面150包括用于选择车辆是否处于驾驶、空档、倒车等的换档选择器152，以及包括混合动力系统100的操作状态的多种指示器156(如检查变速箱、制动压力和空气压力的指示器，这里仅举了几个例子)的仪表板154。
图2显示了可用于混合动力系统100中的通信系统200的一个实施例的图。虽然显示了一个实施例，但是应当理解地是，在其他实施方案中通信系统200可构造为与所显示的不同。通信系统200构造为最小地影响车辆的控制系统和电系统。为了便于对现有的车辆设计进行改装，通信系统200包括混合动力数据链路202，混合动力系统100的大多数各种部件通过所述混合动力数据链路进行通信。特别是，混合动力数据链路202方便了在变速箱/混合动力控制模块148和换档选择器152、逆变器132、能量存储系统134、低压系统/附件144以及DC-DC转换模块142之间的通信。在能量存储系统134中，能量存储模块数据链路204方便了在多种能量存储模块136之间的通信。但是，可以构思出在其他实施方案中，多种能量存储模块136可经混合动力数据链路202彼此通信。通过将混合动力数据链路202和能量存储模块数据链路204与用在车辆剩余部分中的数据链路分开，混合动力系统100的控制/电部件可以容易地关联于车辆而影响最小。在所说明的实施例中，混合动力数据链路202和能量存储模块数据链路204均具有500比特/秒(kbps)的传输速率，但是可设想地是，在其他实施例中可以其他速率来传递数据。车辆的其他部件通过车辆数据链路206与变速箱/混合动力控制模块148通信。特别是，换档选择器152、发动机控制模块146、仪表板154、防抱死制动系统208、整体控制器210、低压系统/附件144和服务工具212连接于车辆数据链路206。例如，车辆数据链路206可为250kJ1939型的数据链路、500kJ1939型的数据链路、通用汽车LAN或PT-CAN型的数据链路，这里仅举了几个例子。所有这些类型的数据链路可为任意的形式，例如金属线、光纤、无线频率和/或其结合，这里仅举了几个例子。
在总体功能方面，变速箱/混合动力控制模块148接收来自能量存储系统134和其中的多个能量存储模块136的功率限值、有效电流容量、电压、温度、充电阶段、状态和风扇速度信息。变速箱/混合动力控制模块148又发出用于连接多个能量存储模块136的指令，以向逆变器132提供电压或由逆变器提供电压。变速箱/混合动力控制模块148也接收关于电动泵120的操作的信息，以及向辅助电动泵120发出指令。变速箱/混合动力控制模块148从逆变器132接收多个输入，例如发动机/发电机的有效扭矩、扭矩限值、逆变器的电压电流和实际的扭矩速度。基于这些信息，变速箱/混合动力控制模块148控制扭矩速度和冷却系统的泵130。变速箱/混合动力控制模块148也会从逆变器132接收高电压总线功率和消耗信息。变速箱/混合动力控制模块148也监测输入电压和电流以及输出电压和电流，连同DC-DC转换系统140的单个DC-DC转换模块142的操作状态。变速箱/混合动力控制模块148也与发动机控制模块146通信和接收来自其的信息，这些信息是关于发动机速度、发动机扭矩、发动机功率极限值、扭矩曲线信息，以及驾驶员要求的输出扭矩，这里仅举了几个例子，并且作为响应而通过发动机控制模块146控制发动机102的扭矩和速度。
如上文所讨论的，在操作期间模拟仅有发动机时的响应是有益的，即便是通过电机112辅助操作车辆时也是如此。为了更好的表示这种响应，现在将讨论用于补偿涡轮迟滞效应(例如当发动机102实施为涡轮增压发动机时)的方法。
涡轮增压发动机的响应可建模为由下面的微分方程(1)所描述的一阶线性系统：
d y ( t ) d t = - y ( t ) T + k u ( t ) - - - ( 1 )
其中，u(t)是发动机输入功率，y(t)是由涡轮增压器导致的作为结果的输出功率，T是时间常数，以及k是增益常数。应当理解的是，方程(1)仅代表一种可能的涡轮响应模型，并且现有技术中已知的任何涡轮增压器动态模型都可用在方框304中。此外，方程(1)的一阶线性系统可以离散时间表述为下面的方程(2)：
y([n+1]Ts)＝αy(nTs)+k(1-α)u(nTs)(2)
其中，和Ts是离散的取样时间，并且n是当前迭代次数。因此，y([n+1]Ts)是第n+1次迭代的输出值，y(nTs)是第n次迭代的输出值，并且u(nTs)是第n次迭代的输入值。
发动机控制模块146向变速箱/混合动力控制模块148连续放送当前功率、功率极限值、扭矩曲线，以及驾驶员所要求的输出扭矩。发动机控制模块146基于从系统100内的多个传感器处接收到的数据和其他存储的数据来确定这些数值。例如，当前发动机功率可由实际发动机扭矩(基于得知发动机的燃料加注速率与扭矩的关系)乘以从发动机输出轴上的速度传感器处接收到的当前发动机轴转速而得到。发动机功率极限值是在要求时发动机可提供的当前功率。扭矩曲线是将多个发动机速度与发动机在这些速度下可提供的扭矩的量对等的数据表(假设涡轮已经转动到给定的速度)。驾驶员所要求的输出扭矩由发动机控制模块146基于加速器踏板或其他的驾驶员输入装置的位置来确定。应当理解的是，由发动机控制模块146接收和计算的数值也可由变速箱/混合动力控制模块148直接接收和计算。发动机控制模块146和变速箱/混合动力控制模块148可实施为独立的单元或集成到同一控制器或壳体内。
如果方程(1)的输入值u(nTs)被视为当前发动机功率，并且输出值y(nTs)被视为发动机功率极限值，则只要发动机在确定的零助推功率极限值和扭矩曲线极限值之间操作，则可确定常数k和α。换句话说，由于方程(1)的输入值和输出值是由发动机发送的，并且因此是已知的，因此可确定剩余的未知常数k和α。用于基于已知的输入值和输出值来确定常数k和α的过程可使用自适应无限冲击响应(IIR)滤波来实施，例如Steiglitz-McBride算法，但是现有技术中的其他方法可以使用。可连续地进行对常数k和α的确定，以不断地提高涡轮响应模型随时间变化的精确性。为了确定零助推功率极限值，可当发动机在低功率下(例如在空转情况下)监测发动机控制模块146发送的功率极限值。
所确定的常数k和α可用于确定整体等效涡轮功率极限值。等效涡轮功率极限值是在发动机102和电机112两者都供给输送到变速箱106的功率时，强加在发动机102和电机112的组合输出功率上的极限值。这样，由车辆感知到的车辆响应将模拟涡轮增压发动机单独作用时的响应。
图3显示了用于使用混合动力系统100实施上述方法的过程。该过程开始于起始点302，此时变速箱/混合动力控制模块148确定发动机102已获得了空转速度且已持续预订的时间(304)。变速箱/混合动力控制模块148通过求在空转时间期间从发动机控制模块146接收的最大有效扭矩值的平均值并且将该平均值乘以当前发动机速度来确定零助推功率极限值。当涡轮增压器不提供输出时，这提供了针对发动机输出功率的估算的下限值。
在步骤306中，变速箱/混合动力控制模块148确定扭矩曲线功率极限值。如上文所讨论的，变速箱/混合动力控制模块148接收来自发动机控制模块146的扭矩曲线数据(在多个速度下的有效扭矩)。作为替代的是，扭矩曲线数据可存储在变速箱/混合动力控制模块148的存储器内。为了确定扭矩曲线功率极限值，变速箱/混合动力控制模块148从扭矩曲线数据中重新获得在当前发动机速度下的最大有效扭矩，并且将该结果乘以当前发动机速度。
继续步骤308，变速箱/混合动力控制模块148监测当前发动机功率的值，和由发动机控制模块146正在发送的发动机最大有效功率。如上文所述，在当前发动机最大有效功率处于零助推功率极限值(来自步骤304)和扭矩曲线功率极限值(来自步骤306)之间的时间内，所观测到的数据用于确定涡轮增压器响应方程(2)中的常数k和α。上文的步骤304、306和308可连续地进行，并且可独立于其余的步骤，以适应性地识别和更新所确定的数值。
在步骤310处，变速箱/混合动力控制模块148确定由发动机102输出的当前发动机功率。变速箱/混合动力控制模块148接收来自发动机控制模块146的实际发动机扭矩和当前发动机速度，并且将这些数值相乘以确定当前发动机功率。
在步骤312处，变速箱/混合动力控制模块148确定被递送到变速箱106的电机112的当前输出功率。为了进行确定，变速箱/混合动力控制模块148将电机112的马达扭矩(其已由变速箱/混合动力控制模块148得知)与电机112的速度(从位于电机112的轴上的速度传感器处接收)相乘。
在步骤314处，变速箱/混合动力控制模块148通过将来自步骤310的当前发动机功率与来自步骤312的电机112的当前功率相加来确定被递送到变速箱106的总推进功率。
在步骤316处，连同已知的常数数k和α，总推进功率被用作方程(2)的输入值u(nTs)。对于发动机102和电机112的组合推进功率而言，这给出了作为结果的的涡轮等效功率极限值y([n+1]Ts)。
在步骤318处，变速箱/混合动力控制模块148将来自步骤314的等效涡轮功率极限值与来自步骤304的零助推功率极限值相比较。如果等效涡轮功率极限值小于零助推功率极限值，则将等效涡轮功率极限值设为零助推功率极限值。如果不是的话，则等效涡轮功率极限值保持不变。
在步骤320处，变速箱/混合动力控制模块148将来自步骤318的等效涡轮功率极限值与来自步骤306的扭矩曲线功率极限值相比较。如果扭矩曲线功率极限值小于等效涡轮功率极限值，则将等效涡轮功率极限值设为扭矩曲线功率极限值。如果不是的话，则等效涡轮功率极限值保持不变。此时，将等效涡轮功率极限值表征为总推进功率极限值。上述步骤310-320可连续地进行，并且可独立于其他步骤，以适应性地识别和更新正在确定的数值，包括总推进功率极限值。
在步骤322处，变速箱/混合动力控制模块148确定驾驶员要求的输出功率。在一个实施方案中，变速箱/混合动力控制模块148接收驾驶员要求的扭矩(基于加速踏板的位移)和来自发动机控制模块146的当前发动机速度，并且将这些数值相乘，以确定驾驶员要求的输出功率。
在步骤324处，变速箱/混合动力控制模块148将驾驶员要求的功率与来自步骤320的总推进功率极限值相比较，并且确定变速箱输入功率要求值。如果驾驶员要求的输出功率小于总推进功率极限值，则将输入功率要求值设为与驾驶员要求的功率相等的值。但是，如果驾驶员要求的功率大于总推进功率极限值，则将变速箱输入功率要求设为与总推进功率极限值相等的值。
在步骤326处，变速箱/混合动力控制模块148确定待由发动机102和电机112中的每个提供的功率的量，以总体地向变速箱提供等于来自步骤324的变速箱输入功率要求值的输入功率总量。发动机102与电机112的任何功率水平的组合均可使用，只要组合的总功率等于变速箱输入功率要求即可。这保证了由驾驶员感受到的响应限于涡轮增压发动机单独作用时的响应。
应当理解的是，可无限制地重复图3的方法，以适应性地更新所接收到的、估计的和确定的数值。此外，应当理解的是，如上文所述，可独立于其他步骤而单独地执行或重复该方法的特定步骤。
尽管已经在附图和前文描述中详细说明和描述了本发明，但是这应被认为是说明性的且相应地是非限制性的，应理解地是，仅显示和描述了优选的实施方案，并且属于由接下来的权利要求所限定的本发明的精神内的改动、等效物和改进均要求得到保护。这里，引用在本说明书中的所有公开、专利和专利申请以引用方式而结合入本发明，就像每个单独的公开、专利或专利申请均特别和单独地通过引用和说明其全部而结合入本发明。

Claims (42)

1.使用混合动力控制器操作混合动力车辆的方法，包括：
确定所述混合动力车辆的发动机的零助推功率极限值，所述发动机包括涡轮增压器；
确定所述发动机的扭矩曲线功率极限值，当所述涡轮增压器以预定的水平操作时，所述扭矩曲线功率极限值基于最大有效功率极限值；
当所述最大有效功率处于所述零助推功率极限值和所述扭矩曲线功率极限值之间时，监测所述发动机的当前功率和所述发动机的最大有效功率；以及
基于所述监测来确定发动机的动态响应模型，所述模型提供对发动机输出功率在涡轮增压器增加速度的一段时间内的估算。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收驾驶员输出扭矩的要求；以及
操作所述混合动力车辆，使得所述混合动力车辆的发动机和电机的整体输出功率自动地限制到基于所述模型的等效涡轮功率极限值，所述等效涡轮功率极限值代表所述发动机在单独作用时的功率极限值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述发动机的实际发动机扭矩；
将所述实际发动机扭矩与发动机的当前发动机速度相乘，以确定当前发动机功率；
确定所述电机的电机扭矩；
将所述电机扭矩与所述电机的当前电机速度相乘，以确定当前电机输出功率；
将所述当前发动机功率与所述电机功率相加，以确定总推进功率；以及
使用所述总推进功率来确定使用所述模型的等效涡轮功率极限值。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述零助推功率极限值大于所述等效涡轮功率极限值，则将所述等效涡轮功率极限值设为所述零助推功率极限值。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述扭矩曲线功率极限值小于所述等效涡轮功率极限值，则将所述等效涡轮功率极限值设为所述扭矩曲线功率极限值。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述动态响应模型通过控制器使用无限脉冲响应滤波来确定。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述动态响应模型由下面的方程来表示：
y([n+1]TS)＝αy(nTS)+k(1-α)u(nTS)
其中，T是常数，k是常数，Ts是离散采样时间，y([n+1]Ts)是第n+1次迭代后的等效涡轮输出功率，y(nTs)是第n次迭代后的等效涡轮输出功率值，以及u(nTs)是第n次迭代后的当前发动机功率。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，T和k通过无限脉冲响应滤波来适应性地确定。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述零助推功率极限值通过监测发动机在空转时的最大有效扭矩来确定。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述零助推功率极限值通过将当前发动机速度与发动机在空转时的最大有效扭矩的平均值相乘来确定。
11.混合动力系统，包括：
具有涡轮增压器的发动机；
与所述发动机操作式相连的发动机控制器；
电机；
与所述电机操作式相连并且与所述发动机控制器通信的混合动力控制模块；
其中，所述混合动力控制模块构造为：
确定所述发动机的零助推功率极限值；
接收来自所述发动机控制器的扭矩曲线信息；
从所述扭矩曲线信息确定所述发动机的扭矩曲线功率极限值；
当所述最大有效功率处于所述零助推功率极限值和所述扭矩曲线功率极限值之间时，监测所述发动机的当前功率和所述发动机的最大有效功率；以及
基于所述监测来确定所述发动机的动态响应模型，所述模型提供对发动机输出功率在涡轮增压器增加速度的一段时间内的估算。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述混合动力控制器还构造为：
接收来自所述发动机控制器的驾驶员输出扭矩要求；以及
操作所述混合动力车辆，使得所述混合动力车辆的发动机和电机的整体输出功率自动地限制到基于所述模型的等效涡轮功率极限值，所述等效涡轮功率极限值代表发动机单独作用时的功率极限值。
13.根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，所述混合动力控制器还构造为：
接收来自所述发动机控制器的实际发动机扭矩和当前发动机速度；
将所述实际发动机扭矩与所述当前发动机速度相乘，以确定当前发动机功率；
确定所述电机的电机扭矩；
将所述电机扭矩与所述电机的当前电机速度相乘，以确定当前电机输出功率；
将所述当前发动机功率与所述电机功率相加，以确定总推进功率；以及
使用所述总推进功率来确定使用所述模型的等效涡轮功率极限值。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的系统，其特征在于，所述混合动力控制器还构造为：如果所述零助推功率极限值大于所述等效涡轮功率极限值，则将所述等效涡轮功率极限值设为所述零助推功率极限值。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的系统，其特征在于，所述混合动力控制器还构造为：如果所述扭矩曲线功率极限值小于所述等效涡轮功率极限值，则将所述等效涡轮功率极限值设为所述扭矩曲线功率极限值。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的系统，其特征在于，所述动态响应模型通过混合动力控制器使用无限脉冲响应滤波来确定。
17.根据权利要求11-16中任一项所述的系统，其特征在于，所述动态响应模型由下面的方程来表示：
y([n+1]TS)＝αy(nTS)+k(1-α)u(nTS)
其中，T是常数，k是常数，Ts是离散采样时间，y([n+1]Ts)是第n+1次迭代后的等效涡轮输出功率，y(nTs)是第n次迭代后的等效涡轮输出功率值，以及u(nTs)是第n次迭代后的当前发动机功率。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，T和k通过混合动力控制器使用无限脉冲响应滤波来适应性地确定。
19.根据权利要求11-18中任一项所述的系统，其特征在于，所述零助推功率极限值由所述混合动力控制器通过监测发动机在空转时的最大有效扭矩来确定，所述最大有效扭矩由所述混合动力控制器从所述发动机控制器处接收。
20.根据权利要求11-19中任一项所述的系统，其特征在于，所述零助推功率极限值通过将从控制器处接收的当前发动机速度与发动机在空转时的最大有效扭矩的平均值相乘来确定。
21.混合动力系统，包括：
具有涡轮增压器的发动机；
与所述发动机操作式相连的发动机控制器；
电机；
与所述电机操作式相连并且与所述发动机控制器通信的混合动力控制模块；
其中，所述混合动力控制模块构造为：
接收来自所述发动机控制器的驾驶员输出扭矩要求；以及
操作所述混合动力车辆，使得所述混合动力车辆的发动机和电机的整体输出功率自动地限制到对应于所述驾驶员输出扭矩要求的等效涡轮功率极限值，所述等效涡轮功率极限值代表所述发动机在单独作用时的功率极限值。
22.根据权利要求11-21中任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力控制器和所述发动机控制器包括同一控制器。
23.根据权利要求11-22中任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力控制器和所述发动机控制器包含在共同的壳体内。
24.根据权利要求11-23中任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力控制器还构造为：
确定所述发动机的零助推功率极限值；
接收来自所述发动机控制器的扭矩曲线信息；
从所述扭矩曲线信息确定所述发动机的扭矩曲线功率极限值；
当所述最大有效功率处于所述零助推功率极限值和所述扭矩曲线功率极限值之间时，监测所述发动机的当前功率和所述发动机的最大有效功率；
基于所述监测来确定所述发动机的动态响应模型，所述模型提供对发动机输出功率在涡轮增压器增加速度的一段时间内的估算；以及
使用所述动态响应模型来确定所述等效涡轮功率极限值。
25.根据权利要求11-24中任一项所述的系统，其特征在于，所述混合动力控制器还构造为：
接收来自所述发动机控制器的实际发动机扭矩和当前发动机速度；
将所述实际发动机扭矩与所述当前发动机速度相乘，以确定当前发动机功率；
确定所述电机的电机扭矩；
将所述电机扭矩与所述电机的当前电机速度相乘，以确定当前电机输出功率；
将所述当前发动机功率与所述电机功率相加，以确定总推进功率；以及
通过所述模型使用所述总推进功率来确定所述等效涡轮功率极限值。
26.根据权利要求24-25中任一项所述的系统，其特征在于，所述动态响应模型由下面的方程来表示：
y([n+1]TS)＝αy(nTS)+k(1-α)u(nTS)
其中，T是常数，k是常数，Ts是离散采样时间，y([n+1]Ts)是第n+1次迭代后的等效涡轮输出功率值，y(nTs)是第n次迭代后的等效涡轮输出功率值，以及u(nTs)是第n次迭代后的当前发动机功率。
27.根据权利要求21-26中任一项所述的系统，其特征在于，所述动态响应模型通过使用无限脉冲响应滤波来确定。
28.根据权利要求27所述的系统，其特征在于，T和k由使用无限脉冲响应滤波的混合动力控制器来适应性地确定。
29.根据权利要求21-28中任一项所述的系统，其特征在于，所述零助推功率极限值由所述混合动力控制器通过监测发动机在空转时的最大有效扭矩来确定，所述最大有效扭矩由所述混合动力控制器从所述发动机控制器处接收。
30.根据权利要求21-29中任一项所述的系统，其特征在于，所述零助推功率极限值通过将从控制器处接收的当前发动机速度与发动机在空转时的最大有效扭矩的平均值相乘来确定。
31.根据权利要求21-30中任一项所述的系统，其特征在于，所述混合动力控制器还构造为：如果所述零助推功率极限值大于所述等效涡轮功率极限值，则将所述等效涡轮功率极限值设为所述零助推功率极限值。
32.根据权利要求21-31中任一项所述的系统，其特征在于，所述混合动力控制器还构造为：如果所述扭矩曲线功率极限值小于所述等效涡轮功率极限值，则将所述等效涡轮功率极限值设为发动机的扭矩曲线功率极限值。
33.使用混合动力控制器操作混合动力车辆的方法，包括：
使用所述混合动力控制器接收驾驶员输出扭矩要求；以及
使用所述混合动力控制器操作所述混合动力车辆，使得所述混合动力车辆的发动机和电机的整体输出功率自动地限制到对应于所述驾驶员输出扭矩要求的等效涡轮功率极限值，所述等效涡轮功率极限值代表所述发动机在单独作用时的功率极限值。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述混合动力车辆的发动机的零助推功率极限值，所述发动机包括涡轮增压器；
确定所述发动机的扭矩曲线功率极限值，当所述涡轮增压器以预定的水平操作时，所述扭矩曲线功率极限值基于最大有效功率极限值；
当所述最大有效功率处于所述零助推功率极限值和所述扭矩曲线功率极限值之间时，监测所述发动机的当前功率和所述发动机的最大有效功率；
基于所述监测来确定发动机的动态响应模型，所述模型提供对发动机输出功率在涡轮增压器增加速度的一段时间内的估算；以及
使用所述模型来确定所述等效涡轮功率极限值。
35.根据权利要求33或34所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
使用混合动力控制器接收实际发动机扭矩和当前发动机速度；
将所述实际发动机扭矩与所述当前发动机速度相乘，以确定当前发动机功率；
确定电机的电机扭矩；
将所述电机扭矩与电机的当前电机速度相乘，以确定当前电机输出功率；
将所述当前发动机功率与所述电机功率相加，以确定总推进功率；以及
使用所述总推进功率来确定使用所述模型的等效涡轮功率极限值。
36.根据权利要求33-35中任一项所述的方法，其特征在于，所述动态响应模型由下面的方程来表示：
y([n+1]TS)＝αy(nTS)+k(1-α)u(nTS)
其中，T是常数，k是常数，Ts是离散采样时间，y([n+1]Ts)是第n+1次迭代后的等效涡轮输出功率值，y(nTs)是第n次迭代后的等效涡轮输出功率值，以及u(nTs)是第n次迭代后的当前发动机功率。
37.根据权利要求33-36中任一项所述的方法，其特征在于，所述动态响应模型由所述控制器使用无限脉冲响应滤波来确定。
38.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，T和k由所述混合动力控制器使用无限脉冲响应滤波来适应性地确定。
39.根据权利要求33-38中任一项所述的方法，其特征在于，所述混合动力控制器还构造为：如果所述零助推功率极限值大于所述等效涡轮功率极限值，则将所述等效涡轮功率极限值设为所述零助推功率极限值。
40.根据权利要求33-39中任一项所述的方法，其特征在于，所述混合动力控制器还构造为：如果所述扭矩曲线功率极限值小于所述等效涡轮功率极限值，则将所述等效涡轮功率极限值设为所述发动机的扭矩曲线功率极限值。
41.根据权利要求33-40中任一项所述的方法，其特征在于，所述零助推功率极限值通过监测发动机在空转时的最大有效扭矩来确定。
42.根据权利要求41所述的方法，其特征在于，所述零助推功率极限值通过将当前发动机速度与发动机在空转时的最大有效扭矩的平均值相乘来确定。
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