CN105365815A - 用于调节混合动力车辆效率的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于调节混合动力车辆效率的方法和系统。公开了动态地更新发动机机械损耗、传动系电损耗和期望的传动系速度的系统和方法。在一个示例中，基于在三个不同传动系速度中最有效的速度下操作传动系的效率，可调节期望的传动系速度。该系统和方法在传动系老化时允许传动系更有效地操作。

Description

用于调节混合动力车辆效率的方法和系统

技术领域

本说明书涉及用于确定混合动力传动系的期望工况的系统和方法。所述方法和系统可用于包括串联和并联配置的多种混合动力传动系。

背景技术

混合动力车辆传动系可包括发动机、马达和发电机。发动机、马达和发电机可在基于存储在存储器中的函数或表的状况下和车辆工况下操作。函数或表可包括提供期望燃料经济性、性能和排放的经验确定的期望工况。然而，传动系部件会老化并且在基于存储在存储器中的函数或表操作时会不如预期那样执行。例如，发动机摩擦会随时间推移而减小。进一步地，电动马达摩擦会随时间推移而变化。如果发动机、马达和发电机在基于存储在存储器中的静态参数的状况下操作，则动力系效率会降低。

发明内容

本发明人已认识到上述缺点并且已研发了一种方法，该方法包括：将当前发动机速度下的发动机效率与在第一函数域内的邻近的高和低发动机速度值下的发动机效率相比较，以便基于传动系电损耗和机械损耗找到最大传动系效率；并且响应该比较调节发动机和马达速度设定。

通过响应基于发动机损耗和电机损耗的传动系效率估计更新期望的发动机和马达速度，可能在混合动力车辆生命周期内更加有效地操作混合动力传动系。例如，车辆可被初始编程以在期望的车轮扭矩为50NM时以1200RPM的发动机速度操作。然而，随着包括发动机和马达的传动系老化，可以针对请求的车轮扭矩以1225RPM更加有效地操作发动机。期望的发动机速度的变化可归因于发动机沉积物形成(例如碳)、制造变化、燃料类型和其他工况变化。

在另一实施例中，一种方法包括：响应车辆减速和更新发动机机械损耗的请求，旋转发动机和发电机；响应更新发动机机械损耗的请求，更新发动机摩擦和泵送损耗；以及响应更新的发动机摩擦和泵送损耗，操作发动机。

在另一实施例中，该方法还包括调节发电机输出以维持期望的车辆减速速率同时确定发动机摩擦和泵送损耗。

在另一实施例中，该方法还包括响应更新发动机机械损耗的请求完全打开发动机节流阀。

在另一实施例中，该方法包括逐渐关闭完全打开的节流阀以确定发动机泵送损耗。

在另一实施例中，该方法还包括基于更新的发动机机械损耗响应期望的车轮功率更新发动机旋转的速度。

在另一实施例中，提供一种车辆系统。车辆系统包括：发动机；与发动机机械连通的马达/发电机；以及包括非暂时性指令的控制器，所述非暂时性指令可执行成，响应更新发动机机械损耗的请求且车辆中马达/发电机电联接到固定式电网而操作，经由马达/发电机旋转发动机。

在另一实施例中，车辆系统还包括响应车辆减速更新存储在存储器中的发动机机械损耗的附加指令。

在另一实施例中，发动机机械损耗包括摩擦和泵送损耗，以及更新传动系电损耗的进一步指令。

在另一个实施例中，车辆系统还包括响应更新传动系电损耗的请求且车辆电联接到固定式电网，更新存储在存储器中的马达损耗的附加指令。

在另一实施例中，传动系电损耗基于至马达的电力输入、马达速度和马达扭矩。

在另一实施例，车辆系统还包括基于期望的车轮扭矩和更新的发动机机械损耗修正发动机操作的速度的附加指令。

本说明书可提供若干优点。具体地，方法可改善车辆的生命周期内的车辆效率。进一步地，方法可以被实施成在正更新控制参数的同时降低干扰驾驶员的可能性。更进一步，方法允许更新发动机损耗和电机损耗两者。

当单独地或结合附图使用时，本说明书的上述优点和其他优点以及特征从下列具体实施方式中将显而易见。

应该理解，提供上述发明内容是为以简化形式介绍所选概念，其将在具体实施方式中进一步描述。这并不意味着确认所要求保护的主题的关键或基本特征，所述主题的范围由随附权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上指出的或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

当单独地或参考附图使用时，通过阅读本文中称为具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文所述的优点，其中：

图1是发动机的示意图；

图2示出第一示例车辆传动系配置；

图3示出第二示例车辆传动系配置；

图4示出用于确定期望的发动机和马达/发电机工况的方框图；

图5A-5C示出用于修正期望的发动机和马达/发电机工况的示例方法。

具体实施方式

本说明书涉及修正混合动力车辆传动系的发动机和马达/发电机的期望工况。混合动力车辆传动系可包括如图1所示的发动机，该发动机可选择性地联接到马达/发电机以提供至变速器的输入，如图2所示。替代性地，图1的发动机可被包括在具有马达和发电机的动力分配混合动力传动系中，如图3所示。来自驾驶员的被请求输入可如图4所示被处理，以便确定期望的发动机和马达/发电机工况。随着车辆老化，可根据图5A-5C的方法针对多个车辆动力输出水平修正发动机和马达/发电机操作速度，以维持和/或提高混合动力传动系效率。

参照图1，包括多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，在图1中示出所述多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36定位在其内并且连接到曲轴40。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动器96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地推进小齿轮95以接合环形齿轮99。起动器96可直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动器96可经由皮带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一种示例中，起动器96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。所示燃烧室30经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。进气凸轮51和排气凸轮53可相对于曲轴40运动。

所示燃料喷射器66被定位成将燃料直接喷射到汽缸30内，这是本领域的技术人员已知的直接喷射。替代性地，燃料可喷射到进气道，这是本领域技术人员已知的进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。另外，所示进气歧管44与可选电子节流阀62连通，该电子节流阀62调节节流板64的位置，以控制从空气进气口42到进气歧管44的空气流。在一种示例中，高压双级燃料系统可用于产生较高的燃料压力。在一些示例中，节流阀62和节流板64可定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节流阀62是进气道节流阀。

无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。所示通用排气氧(UEGO)传感器126联接到在催化转换器70上游的排气歧管48。替代性地，双态排气氧传感器可替代UEGO传感器126。

在一种示例中，转换器70可包括多个催化剂砖。在另一示例中，可使用多个排放控制装置，每个排放控制装置均带有多个砖。在一种示例中，转换器70可以是三元型催化剂。

控制器12在图1中示为常规微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(非暂时的)(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和常规数据总线。所示控制器12接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，除先前讨论的那些信号外，还包括：来自联接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；联接到加速器踏板130的用于感测由脚132施加的力的位置传感器134；来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节流阀位置的测量。还可感测大气压力(未示出传感器)以便由控制器12处理。在本说明书的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴每转产生预定数目的等间隔脉冲，由此可确定发动机速度(RPM)。

在一些示例中，发动机可如图2-3所示联接到混合动力车辆中的电动马达/电池系统。进一步地，在一些示例中，可采用其他发动机配置，例如柴油发动机。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常，在进气冲程期间，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44引入燃烧室30中，并且活塞36移动到汽缸底部，以便增加燃烧室30内的容积。本领域的技术人员通常将活塞36靠近汽缸底部并且处于其冲程结束时的位置(例如当燃烧室30处于其最大容积时)称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。本领域的技术人员通常将活塞36在其冲程结束时并且最靠近汽缸盖(例如当燃烧室30处于其最小容积时)的点称为上止点(TDC)。在下文称为喷射的过程中，将燃料引入燃烧室。在下文称为点火的过程中，喷射的燃料由已知点火手段(诸如火花塞92)点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。注意，以上所述仅仅是示例，并且进气门和排气门打开正时和/或关闭正时可变化，诸如以提供正或负气门重叠、延迟进气门关闭或各种其他示例。

图2为车辆传动系200和车辆290的方框图。传动系200可由发动机10提供动力。发动机10可用图1所示的发动机起动系统起动或者经由传动系集成的起动器/发电机(DISG)240起动。进一步地，发动机10可经由扭矩致动器204(诸如燃料喷射器、节流阀、曲轴、气门升程等)产生或调节扭矩。

发动机输出扭矩可传输到双质量飞轮232的输入侧。发动机速度以及双质量飞轮输入侧位置和速度可经由发动机位置传感器118确定。双质量飞轮232可包括弹簧和分开的质量(未示出)，其用于抑制传动系扭矩干扰。所示双质量飞轮232的输出侧被机械联接到断开离合器236的输入侧。断开离合器236可以被电致动或液压致动。位置传感器234被置于双质量飞轮232的断开离合器侧上，以感测双质量飞轮232的输出位置和速度。所示断开离合器236的下游侧被机械联接到DISG输入轴237。

DISG240可经操作将扭矩提供给传动系200或将传动系扭矩转换成要被储存在电能储存装置275中的电能。电压控制器271可增加能量储存装置275的电压以操作DISG240。DISG240具有比图1所示的起动器96更高的输出扭矩容量。进一步地，DISG240直接驱动传动系200或被传动系200直接驱动。不存在皮带、齿轮或链条将DISG240联接到传动系200。相反，DISG240以与传动系200相同的速率旋转。电能储存装置275可以是电池、电容器或电感器，并且电能储存装置275可选择性地联接到固定式电网299，以给电能储存装置275再充电。DISG240的下游侧经由轴241机械联接到液力变矩器206的叶轮285。DISG240的上游侧被机械联接到断开离合器236。液力变矩器206包括向输入轴270输出扭矩的涡轮286。输入轴270将液力变矩器206机械联接到自动变速器208。液力变矩器206还包括液力变矩器旁路锁止离合器212(TCC)。当锁定TCC时，扭矩从叶轮285直接传递至涡轮286。TCC由控制器12电操作。替代性地，TCC可被液压锁定。在一种示例中，液力变矩器可被称为变速器的部件。液力变矩器涡轮速度和位置可经由位置传感器239确定。在一些示例中，238和/或239可以是扭矩传感器或可以是组合的位置和扭矩传感器。

当液力变矩器锁止离合器212完全脱离时，经由在液力变矩器涡轮286和液力变矩器叶轮285之间的流体传递，液力变矩器206将发动机扭矩传输至自动变速器208，从而能够使扭矩倍增。相比之下，当液力变矩器锁止离合器212完全接合时，发动机输出扭矩经由液力变矩器离合器直接传递至变速器208的输入轴(未示出)。替代性地，液力变矩器锁止离合器212可部分接合，从而能够调节被直接转送至变速器的扭矩量。控制器12可以被配置成，通过响应各种发动机工况或基于以驾驶员为基础的发动机操作请求来调节液力变矩器锁止离合器，从而调节由液力变矩器206传输的扭矩量。

自动变速器208包括齿轮离合器(例如，齿轮1-N，其中N为在4-25之间的整数)211和前进离合器210。齿轮离合器211和前进离合器210可选择性地接合以推进车辆。来自自动变速器208的扭矩输出可进而经由输出轴260转送至车轮216以推进车辆。具体地，在将输出驱动扭矩传输至车轮216之前，响应车辆行驶状况，自动变速器208可传递在输入轴270处的输入驱动扭矩。

进一步地，通过接合车轮制动器218，可将摩擦力施加到车轮216。在一种示例中，响应驾驶员将其脚踩在制动踏板(未示出)上，可接合车轮制动器218。在另一些示例中，控制器12或连接到控制器12的控制器可施加车轮制动器的接合。同样，响应驾驶员将其脚从制动踏板释放，通过使得车轮制动器218脱离，车轮216的摩擦力可减小。进一步地，车辆制动器可经由控制器12向车轮216施加摩擦力，作为自动发动机停止过程的一部分。

机械油泵214可与自动变速器208流体连通以提供液压压力，从而接合各种离合器，诸如前进离合器210、齿轮离合器211和/或液力变矩器锁止离合器212。例如，机械油泵214可根据液力变矩器206操作，并且可经由输入轴241被发动机或DISG的旋转驱动。因此，机械油泵214中产生的液压压力可随着发动机速度和/或DISG速度增加而增加，并且可随着发动机速度和/或DISG速度减小而减小。

如在图1中更详细所示，控制器12可被配置成接收来自发动机10的输入，并且因此控制发动机的扭矩输出和/或液力变矩器、变速器、DISG、离合器和/或制动器的操作。作为一种示例，通过控制节流阀开度和/或气门正时、气门升程和涡轮增压发动机或机械增压发动机的增压而调节火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合，可控制发动机扭矩输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下，均可以在逐缸基础上执行发动机控制以控制发动机扭矩输出。如本领域已知的，通过调节流向和流自DISG的场和/或电枢绕组的电流，控制器12还可控制从DISG的扭矩输出和电能产生。

当满足发动机怠速停止状况时，控制器12可通过切断至发动机的燃料和火花而发起发动机停机。然而，在一些示例中，发动机可继续旋转。进一步地，为维持变速器中的扭转量，控制器12可将变速器208的旋转元件接地到变速器的箱体259，并且由此接地到车辆的框架。具体地，控制器12可接合一个或更多个变速器离合器(诸如前进离合器210)，并且将(一个或多个)接合的变速器离合器锁定至变速器箱体259和车辆。变速器离合器压力可变化(例如，增加)以调节变速器离合器的接合状态，并且提供期望的变速器扭力量。当满足重启状况和/或车辆操作员想要发动车辆时，控制器12可通过恢复汽缸燃烧而重新激活发动机。

基于变速器离合器压力，还可在发动机停机期间调节车轮制动压力，以有助于束缚(tieup)变速器且同时减少通过车轮传递的扭矩。具体地，通过施加车轮制动218同时锁定一个或更多个接合的变速器离合器，可将反作用力施加到变速器上，并且因此施加在传动系上，从而在不移动车轮的情况下，维持变速器齿轮有效接合并且维持变速器齿轮系中的扭转势能。在一种示例中，在发动机停机期间，可调节车轮制动压力以使车轮制动的施加与接合的变速器离合器的锁定相协作。如此，通过调节车轮制动压力和离合器压力，可调节当发动机停机时保留在变速器中的扭力量。

现在参考图3，示出了替代性传动系300的示例。传动系300包括如图1和图2所示的发动机10和扭矩致动器204。发动机10向行星齿轮组302提供扭矩，并且发电机304以速度控制模式操作以控制输送到单比齿轮传动系统310的发动机扭矩。来自发电机304的输出将电能提供给能量储存装置275和马达306。当发动机10没有正在操作时，电能储存装置275可经由可变电压控制器271将电力供应给马达306。电能储存装置可以是电池、电容器或其他电能储存装置，并且电能储存装置275可选择性地电联接到固定式电网299。马达306也可以以发电机模式操作以用于再生制动。来自发动机10和马达306的扭矩可在单比齿轮传动系统310中结合，以便经由机械动力路径向车辆车轮216提供扭矩。控制器12控制发动机10、发电机304和马达306的操作，以调节供应给车辆车轮216的动力/功率。因此，图3的传动系不包括用于将发动机和马达功率输送到车辆车轮的具有多个固定齿轮比的变速器。

因此，图1-3的系统提供一种车辆系统，其包括：发动机；与发动机机械连通的马达/发电机；以及包括非暂时性指令的控制器，所述非暂时性指令可执行成，响应更新发动机机械损耗的请求且车辆中马达/发电机电联接到固定式电网来操作，经由马达/发电机旋转发动机。车辆系统还包括响应车辆减速更新发动机机械损耗的附加指令。

在一些示例中，车辆系统包括，其中发动机机械损耗包括摩擦和泵送损耗的情况，以及更新传动系电损耗的进一步指令。车辆系统还包括响应更新存储在存储器中的传动系电损耗的请求且车辆电联接到固定式电网，更新存储在存储器中的马达损耗的附加指令。车辆系统包括，其中传动系电损耗基于至马达的电力输入、马达速度和马达扭矩。车辆系统还包括基于期望的车轮扭矩和更新的发动机机械损耗修正发动机操作的速度的附加指令。

现在参考图4，示出了用于确定发动机和马达/发电机期望工况的方框图。图4的方框图可作为可执行指令被包括在图1-3所示的控制器的非暂时性存储器中。

在方框402处，加速器踏板134的位置和来自车轮216的车轮速度经由传递函数被转换成驾驶员需求扭矩。驾驶员需求扭矩和车辆速度在方框406中相乘以提供期望的或请求的车轮功率。期望的或请求的车轮功率是用于确定变速器输入功率(例如，液力变矩器叶轮功率)的基础。如果混合动力传动系包括步进比变速器和液力变矩器，则通过将车轮功率乘以接合的齿轮比和液力变矩器传递函数，将车轮功率转换成液力变矩器叶轮功率。如果混合动力传动系包括固定齿轮组，则将期望的车轮功率乘以固定齿轮组的比，以确定期望的变速器输入功率。

在方框410处，确定多少期望的变速器输入轴功率将由发动机提供，以及多少期望的变速器输入轴功率将由马达或发电机提供。在一种示例中，电池充电状态、电池放电极限、车辆速度和期望的变速器输入功率被输入到功率仲裁算法，并且发动机功率和马达/发电机功率被输出。期望的发动机功率被输入到方框412，在412处，确定发动机和马达速度。发动机功率被用于索引经验确定的发动机速度值连同当前车辆速度和接合的变速器齿轮比的表或函数。表或函数输出期望的发动机速度。如果发动机和马达/发电机选择性地联接，或者如果发动机和马达/发电机以相同的速度旋转，则期望的发动机速度也是期望的马达/发电机速度。如果在发动机和马达/发电机之间存在齿轮组，则马达/发电机速度可乘以齿轮比。

发动机速度和马达/发电机速度随着期望的发动机功率和期望的马达/发电机功率被输入到框414，在414处，确定发动机扭矩和马达/发电机扭矩。在一种示例中，期望的发动机功率除以在方框412处确定的发动机速度以提供期望的发动机扭矩。在期望的发动机速度下的期望的发动机扭矩提供期望的发动机功率。类似地，期望的马达/发电机功率除以在方框412处确定的马达/发电机速度以提供期望的马达/发电机扭矩。在期望的马达/发电机速度下的期望的马达/发电机扭矩提供期望的马达/发电机功率。期望的发动机速度和扭矩连同期望的马达/发电机速度和扭矩被输入到方框416。

在方框416处，诸如节流阀、燃料喷射器和凸轮正时器的发动机扭矩致动器被调节成以期望的速度和扭矩操作发动机。供应给马达/发电机或由马达/发电机产生的电流被调节成以期望的马达/发电机速度和扭矩操作马达/发电机。

现在参考图5A-5C，示出了用于修正期望的发动机和马达/发电机工况的示例方法。图5A-5C的方法可被包括在图1-3的系统中作为存储在非暂时性存储器中的指令。

在502处，方法500判断车辆是否处于或超过预定参数更新间隔。预定更新间隔可以是行驶的距离、车辆操作的时间或发动机排放恶化的指示。发动机排放恶化可经由自适应空燃比参数或经由传感器确定。如果方法500判断车辆或传动系处于或超过预定间隔，则答案是是，并且方法500前进至504。否则，答案是否并且方法500前进至退出。

在504处，方法500判断车辆是否电联接到固定式电网。车辆可被联接到在家庭或充电站处的固定式电力网。在一种示例中，方法500可基于至车辆的电输入处的电压或经由开关位置判断车辆是否电联接到固定式电网。如果方法500判断车辆电联接到固定式电网，则答案是是并且方法500前进至506。否则，答案是否并且方法500前进至530。

在506处，方法500在不向发动机提供燃料或火花的情况下经由传动系中的马达旋转发动机。在一种示例中，方法500以基本怠速(例如，600RPM)开始旋转发动机。方法500也确定当前发动机温度并且将该温度存储至存储器。车辆变速器处于停车位置以供所述方法用于更新发动机和马达/发电机损耗。在发动机开始旋转之后，方法500前进至508。

在508处，随着发动机以发动机怠速旋转，方法500打开发动机的节流阀。供应给马达从而以发动机怠速旋转发动机的电流被转换成扭矩。扭矩值表示当前发动机温度和发动机速度的发动机摩擦扭矩。在确定发动机摩擦损耗之后，方法500前进至510。

在510处，方法500逐渐关闭节流阀。从在节流阀的每个逐渐关闭位置处旋转发动机的扭矩减去在508处确定的发动机摩擦扭矩。所得的值被记录到存储器，并且所得的值表示在当前发动机速度和节流阀位置处的发动机的发动机泵送损耗。方法500前进到512。

在512处，方法500利用在508和510处确定的发动机摩擦值和发动机泵送损耗更新存储器中的发动机摩擦和泵送损耗。发动机摩擦值和发动机泵送损耗被设置在表或函数中，所述表或函数存储针对多个发动机速度和所述多个发动机速度中的每个速度下的节流阀位置的多个发动机摩擦损耗和泵送损耗。发动机摩擦和泵送损耗用于确定发动机损耗。在更新了表中的发动机摩擦和发动机泵送损耗之后，方法500前进至514。

在514处，方法500判断是否已更新针对预定发动机速度范围的发动机摩擦和发动机泵送损耗，或是否存在停止更新发动机摩擦损耗和发动机泵送损耗的中断。中断可以是车辆从固定式电网脱开的状况或驾驶员操作车辆的请求。在一些示例中，方法500更新针对预定发动机速度范围(例如，600-2500RPM)的发动机摩擦和发动机泵送损耗。如果方法500判断已针对预定发动机速度范围更新了发动机摩擦和泵送损耗或者判断存在中断，则答案是是并且方法500前进至518。否则，答案是否并且方法500前进至516。

在516处，方法500使得当前发动机速度递增预定量。例如，方法500可将发动机速度从600RPM递增到800RPM。在递增发动机速度之后，方法500返回到506。

在518处，方法500经由系统(诸如图3系统)的马达旋转发电机。发电机作为马达的负载操作，使得可以确定多个马达速度和扭矩状况时的马达损耗。如果只有单个马达在如图2所示的传动系中，则马达可旋转发动机以向马达提供负载。车辆变速器处于停车位置。马达可以预定速度旋转以开始确定马达损耗。在马达开始旋转之后，方法500前进至520。

在520处，方法500确定马达损耗。在一种示例中，供应给马达的电流量乘以供应给马达的电压以确定马达输入功率。通过将马达扭矩乘以马达速度来确定马达的输出功率。马达输出扭矩和速度可经由传感器被推断或测量。通过从马达输入功率中减去马达输出功率可确定马达损耗。在另一些示例中，确定供应给提供电力的换流器的电流和电压，并且减去马达输出，以确定马达和换流器的损耗。可以在当前马达速度下多次递增马达功率输出，以确定功率范围内的马达功率损耗。

类似地，发电机可作为马达操作以确定发电机损耗。更进一步地，经由从至发电机的机械功率输入(例如，供应给发电机的扭矩乘以发电机速度)减去从发电机的电功率输出(例如，电流乘以电压)可确定处于发电机模式的马达/发电机的损耗。在确定马达/发电机功率损耗之后，方法500前进至522。可以在当前发电机速度下多次递增发电机输入功率，以确定功率范围内的发电机损耗。

在522处，方法500利用在522处确定的马达和发电机损耗更新存储器中的马达损耗和发电机损耗。马达和发电机损耗被设置在表或函数中，所述表或函数存储针对当前马达/发电机速度下的多个马达和发电机功率输入和输出水平的多个马达和发电机损耗。在更新了表中的马达功率损耗之后，方法500前进至524。

在524处，方法500判断是否已更新针对预定速度范围的马达/发电机损耗或者判断是否存在停止更新马达/发电机损耗的中断。中断可以是车辆从固定式电网脱开的状况或驾驶员操作车辆的请求。在一些示例中，方法500更新针对预定马达/发电机速度范围(例如，0-2500RPM)的马达/发电机损耗。如果方法500判断已针对预定马达/发电机速度范围更新了马达/发电机损耗或者判断存在中断，则答案是是并且方法500前进至530。否则，答案是否并且方法500前进至526。

在526处，方法500将当前马达/发电机速度递增预定量。例如，方法500可将马达速度从200RPM递增到500RPM。在递增马达/发电机速度之后，方法500返回到518。

在530处，方法500判断车辆是否正减速。进一步地，方法500可要求驾驶员需求小于阈值驾驶员需求扭矩。如果方法500判断车辆正减速并且驾驶员需求小于阈值驾驶员需求，则答案是是并且方法500前进至532。否则，答案是否并且方法500前进至550。

在532处，方法500停止发动机燃烧和发动机旋转，以用于确定发动机摩擦和泵送损耗。经由停止至发动机的燃料流和火花可停止发动机燃烧。停止发动机允许在不包括旋转发动机的功率的情况下确定使车辆减速的发电机再生功率。在发动机燃烧停止之后，方法500前进至534。

在534处，方法500确定维持车辆减速处于期望速率的再生功率的量(例如，被转换成电能的功率)。在一种示例中，经验确定的再生功率水平的表由车辆速度、估计的道路坡度和接合的变速器齿轮索引。响应当前的车辆速度、估计的道路坡度和接合的变速器齿轮，该表输出再生功率(例如，施加至传动系的负功率)。将发电机命令到期望的再生功率并且确定车辆减速速率。如果车辆减速速率大于所期望的，则减少再生功率。如果车辆减速速率小于所期望的，则增加再生功率。在确定再生功率水平之后，方法500前进至536。

在536处，方法500旋转发动机并且打开发动机节流阀，以减少发动机泵送损耗。再生功率被调节以维持车辆减速速率。再生功率的变化被估计为发动机摩擦损耗。例如，如果在不旋转发动机的情况下通过使用XKW的再生功率从而车辆以期望的速率正在减速，并且在旋转发动机的同时车辆使用XKW的80％以期望的速率减速，则发动机摩擦功率损耗被估计为XKW的20％。在确定发动机摩擦功率损耗之后，方法500前进至538。

在538处，方法500多次逐渐关闭发动机节流阀，以确定发动机泵送损耗。通过部分地关闭发动机节流阀并且调节再生功率以在多个节流阀位置中的每个位置处维持相同速率的车辆减速来确定发动机泵送损耗。从在至少部分关闭的节流阀位置处旋转发动机时用于维持车辆减速速率的再生功率中减去在节流阀打开的情况下旋转发动机时的再生功率，以确定当前发动机速度和节流阀位置的发动机泵送损耗的估计。在多个节流阀位置处重复相同的程序，以确定节流阀位置范围内的发动机泵送损耗。在确定当前发动机速度和多个节流阀位置的发动机泵送损耗之后，方法500前进至540。

在540处，方法500利用在536和538处确定的发动机摩擦值和发动机泵送损耗更新存储器中的发动机摩擦和泵送损耗。发动机摩擦值和发动机泵送损耗被设置在表或函数中，所述表或函数存储多个发动机速度和在所述多个发动机速度中的每个速度下的节流阀位置的多个发动机摩擦损耗和泵送损耗。发动机摩擦和泵送损耗用于确定发动机损耗。在更新了表中的发动机摩擦和发动机泵送损耗之后，方法500前进至542。

在542处，方法500判断是否已更新针对预定发动机速度范围的发动机摩擦和发动机泵送损耗或者判断是否存在停止更新发动机摩擦损耗和发动机泵送损耗的中断。中断可以是车辆从固定式电网脱开的状况或驾驶员操作车辆的请求。在一些示例中，方法500更新针对预定发动机速度范围(例如，600-3500RPM)的发动机摩擦和发动机泵送损耗。如果方法500判断已更新针对预定发动机速度范围的发动机摩擦和泵送损耗或者判断存在中断，则答案是是并且方法500前进至550。否则，答案是否并且方法500前进至544。

在544处，方法500将当前发动机速度递增预定量。例如，方法500可将发动机速度从600RPM递增到800RPM。在递增发动机速度之后，方法500返回到532。

应当注意，如果方法500在车辆减速期间或在联接到电网时修正发动机、马达和发电机损耗，则存储器中的变量可被迫使至指示不执行更新损耗直到选定状况发生(例如，车辆行驶预定距离或操作了预定时间量)的状态。进一步地，在508-512处描述的发动机损耗表或函数与在534-540处描述的发动机损耗表相同。

在550处，方法500判断车辆是否在选定状况下操作。在一种示例中，车辆可以恒定速度和请求的功率操作。如果方法500判断车辆在选定状况下操作，则答案是是并且方法500前进至552。否则，答案是否并且方法500前进至退出。

在552处，方法500确定在当前(例如，基本)发动机速度、马达速度和发电机速度下的发动机、马达和发电机损耗。如果传动系仅包括如图2所示的发动机和马达/发电机，则方法500确定发动机和马达损耗。

基于当前发电机速度、发电机输出和发电机温度，经由在518-522处描述的索引函数可以确定发电机损耗。类似地，基于当前马达速度、马达输出扭矩和马达温度，经由在518-522处描述的索引函数可以确定马达损耗。另外，电压控制器(例如，向马达供应电力的电压控制器)损耗可被添加至马达和发电机损耗，以确定传动系电损耗，并且经由电压控制器输入电压和电感器温度通过索引经验确定的电压控制器损耗的表或函数可以确定电压控制器损耗。

基于发动机速度和节流阀位置，经由在508-512和534-540处描述的索引函数可确定发动机损耗(例如，泵送和摩擦)。进一步地，发动机损耗也可包括火花正时的损耗。通过将火花扭矩比(例如，处于当前火花正时的扭矩除以针对最佳扭矩的处于最小火花正时(MBT)的扭矩)乘以所指示的发动机扭矩(例如，基于发动机速度和负载)和发动机速度可确定火花正时损耗。发动机损耗被添加至电气系统损耗以确定传动系损耗。在确定传动系损耗之后，方法500前进至554。

在554处，方法500估计当前发动机、马达和发电机速度加上预定RPM增加(例如，在25和300RPM之间)下的马达、发电机、电压控制器和发动机的传动系损耗。例如，如果当前发动机速度是800RPM，则确定825RPM时的发动机损耗。另外，确定在当前发动机、马达和发电机速度减去预定RPM减小(例如，在25和300RPM之间)下的马达、发电机、电压控制器和发动机的传动系损耗。也应当注意，步进比变速器的速度增加和减小与连续可变的变速器的速度增加和减小不同。使用较高或较低的发动机、马达和发电机速度，经由索引先前提及的表和函数确定发动机、马达和发电机损耗。在增加的和减小的发动机速度下的发动机损耗被添加至马达和发电机损耗，以确定在从发动机、马达和发电机当前正在操作的速度增加和减小的速度下的传动系损耗。在确定了在大于和小于当前速度的速度下的发动机、马达和发电机损耗之后，方法500前进至556。

在556处，方法500基于当前速度、较低速度和较高速度下的传动系损耗选择速度。在一种示例中，针对每个速度，方法500从总的传动系输入功率减去传动系损耗并且使得结果除以总的传动系输入功率以确定效率。方法500然后选择传动系效率最高的速度。

方法500以选定的速度操作发动机、马达和发电机预定时间量并且通过索引在552处描述的表和函数确定发动机损耗、马达损耗和发电机损耗。在确定了新的速度下的传动系损耗之后，方法500前进至558。

在558处，方法500判断传动系损耗是否小于在基本速度下的损耗。另外，方法500判断传动系在新的速度下是否操作稳定。如果发动机不爆震、爆炸或振动，则可确定发动机操作稳定。如果新的速度下的传动系损耗小于基本速度下的传动系损耗，则答案是是并且方法500前进至560。否则，答案是否并且方法500前进至562。

在560处，方法500修正存储在存储器中的且在412处描述的表或函数，以便基于当前请求的车轮功率调节发动机、马达和发电机速度。具体地，用在558处确定的速度值修正表或函数中的速度值。一旦修正的速度值被更新，则基于修正的速度值调节发动机扭矩致动器、供应给马达的电流和电压以及供应给发电机的负载，以提供期望的车轮功率。在修正的速度值被更新之后，方法500前进至退出。

在562处，由于速度变化不提供较高水平的效率，因而方法500不更新在412处描述的表和函数。

因此，在降低干扰驾驶员的可能性的不同情况期间，方法500在动力系操作域(例如，功率输出和速度范围)内提供更新发动机损耗、马达损耗和发电机损耗。通过修正损耗，可在更加有效率的工况下操作传动系。进一步地，方法500修正发动机、马达和发电机操作的速度，以提供期望的车轮扭矩。通过修正发动机、马达和发电机操作的速度，可能更加有效率地操作传动系。进一步地，随着驾驶员需求增加和减少，可以如方法500在不同的请求的车轮扭矩水平时重复执行，修正和更新期望的发动机、马达和发电机速度和损耗。

图5A-5C的方法提供一种方法，其包括：将当前发动机速度下的发动机效率与在第一函数域内邻近的高和低发动机速度值下的发动机效率相比较，以基于传动系电损耗和机械损耗找到最大传动系效率；以及响应该比较调节发动机和马达速度设定。该方法包括，其中传动系机械损耗包括发动机泵送损耗和发动机摩擦损耗。该方法还包括响应将车辆电联接到固定式电网，更新发动机泵送损耗和发动机摩擦损耗的值。

在一些示例中，该方法还包括响应车辆减速更新发动机泵送损耗和发动机摩擦损耗的值。该方法还包括将当前马达速度下的马达效率与在第二函数域内邻近的高和低马达速度值的马达效率相比较，以找到最大传动系效率。该方法还包括将当前马达速度下的电压控制器效率与在第三函数域内邻近的高和低马达速度值下的电压控制器效率相比较，以找到最大传动系效率。该方法也包括通过经由马达旋转发动机来更新传动系机械损耗。

图5A-5C的方法还提供，响应车辆减速和更新发动机机械损耗的请求旋转发动机和发电机；响应更新发动机机械损耗的请求更新发动机摩擦和泵送损耗；以及响应更新的发动机摩擦和泵送损耗操作发动机。该方法包括，其中当旋转发动机时停用供应给马达的发动机火花和燃料。该方法还包括将当前发动机速度下的发动机效率与在函数域内邻近的高和低发动机速度值下的发动机效率相比较，以基于更新的发动机摩擦和泵送损耗找到最大传动系效率。

在一些示例中，该方法还包括在确定发动机摩擦和泵送损耗的同时调节发电机输出以维持期望的车辆减速速率。该方法还包括响应更新发动机机械损耗的请求完全打开发动机节流阀。该方法还包括逐渐关闭完全打开的节流阀以确定发动机泵送损耗。该方法还包括基于更新的发动机机械损耗响应期望的车轮功率更新发动机旋转的速度。

本领域的普通技术人员将理解，图5A-5C所描述的方法可表示任何数目的处理策略中的一种或多种，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所说明的各种步骤或功能可按说明的顺序执行、并行执行或在一些情况下省略。同样，处理的顺序不是实现本文所述的目标、特征和优点所必需的，而是为易于说明和描述提供。虽然未明确说明，但本领域的普通技术人员将认识到，根据所使用的具体策略，可重复执行所说明的步骤或功能中的一种或多种。进一步地，所述行为、操作、方法和/或功能可图形化表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器内的代码。

在此总结本说明书。在不背离本说明书的精神和范围的情况下，本领域的技术人员在阅读本书明书后会想起许多变化和修改。例如，用天然气、汽油、柴油或可替代燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可使用本说明书受益。

Claims (10)

1.一种方法，其包括：

将当前发动机速度下的发动机效率与在第一函数域内邻近的高和低发动机速度值下的发动机效率相比较，以便基于传动系电损耗和机械损耗找到最大传动系效率；以及

响应所述比较调节发动机和马达速度设定。

2.根据权利要求1所述的方法，其中传动系机械损耗包括发动机泵送损耗和发动机摩擦损耗。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括响应将车辆电联接到固定式电网，更新发动机泵送损耗和发动机摩擦损耗的值。

4.根据权利要求2所述的方法，还包括响应车辆减速更新发动机泵送损耗和发动机摩擦损耗的值。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括将当前马达速度下的马达效率与在第二函数域内邻近的高和低马达速度值下的马达效率相比较，以找到所述最大传动系效率。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括将所述当前马达速度下的电压控制器效率与在第三函数域内邻近的高和低马达速度值下的电压控制器效率相比较，以找到所述最大传动系效率。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括通过经由马达旋转发动机来更新所述传动系机械损耗。

8.一种方法，其包括：

响应车辆减速和更新发动机机械损耗的请求旋转发动机和发电机；

响应所述更新发动机机械损耗的请求更新发动机摩擦损耗和泵送损耗；以及

响应所述更新的发动机摩擦损耗和泵送损耗操作所述发动机。

9.根据权利要求8所述的方法，其中当旋转所述发动机时停止供应给所述马达的发动机火花和燃料。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括将当前发动机速度下的发动机效率与在函数域内邻近的高和低发动机速度值下的发动机效率相比较，以便基于所述更新的发动机摩擦损耗和泵送损耗找到最大传动系效率。