用于操作混合动力车辆传动系中的发动机的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及用于确定混合动力传动系的期望的工况的系统和方法。该方法和系统可以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】
[0002]混合动力车辆可以包括用于推进混合动力车辆的发动机和马达。发动机可以在各种转速和负荷下操作以在混合动力车辆正操作时提供期望的驾驶员需求扭矩。发动机的制动燃料消耗率(brake specific fuel consumpt1n)可以在不同工况之间显著变化。燃料消耗的变化可以与发动机栗送损失、发动机摩擦、附件损失、爆震限制和其它状况有关。因此，可能期望的是在一种状况下操作发动机以节约燃料；然而，当发动机扭矩被限制于高效的发动机工况时，混合动力传动系可能不能在期望的传动系操作范围内提供驾驶员需求扭矩。因而，混合动力传动系可以在发动机比期望的更低效的状况下操作以在宽范围的车辆速度下满足驾驶员需求。
【发明内容】
[0003]发明人在此已经认识到上述缺点并且已经开发一种方法，其包含:在发动机操作域内限定高效发动机操作区域(an efficient engine operating reg1n);如果期望的发动机功率在高效发动机操作区域内，则将第一滤波器应用于期望的发动机功率；如果期望的发动机功率不在高效发动机操作区域内，则将第二滤波器应用于期望的发动机功率；以及命令发动机以过滤的发动机功率操作。
[0004]通过将不同的滤波器应用于期望的发动机功率，保持发动机操作在某一范围内，从而改善混合动力传动系效率可以是可能的，其中在该范围内发动机效率在较长的一段时间期间较大。特别地，如果期望的发动机功率在限定的高效发动机操作范围内，则期望的发动机功率可以被重度过滤，从而使得如果期望的发动机功率退出限定的高效发动机操作范围，则过滤的发动机功率可以保持在限定的高效发动机操作范围内。发动机可以以过滤的发动机功率操作，从而增加传动系效率。马达/发电机可以提供在期望的发动机功率和过滤的发动机功率之间的功率差，从而使得驾驶员需求扭矩可以被提供。另一方面，如果期望的发动机功率在限定的高效发动机操作范围之外，则过滤的发动机功率可以被不太严重地过滤，以便与在犹如期望的发动机功率在限定的高效发动机操作范围内那样过滤期望的发动机功率的情况下相比，在期望的发动机功率进入限定的高效发动机操作范围的情况下，过滤的发动机功率可以更快地进入限定的高效发动机操作范围。
[0005]在另一个实施例中，一种方法包含:在发动机操作域内限定高效发动机操作区域；如果期望的发动机功率在高效发动机操作区域内或正在退出该区域，则将第一滤波器应用于期望的发动机功率，第一滤波器基于期望的发动机功率和过滤的发动机功率的差；如果期望的发动机功率不在高效发动机操作区域内，则将第二滤波器应用于期望的发动机功率；以及命令发动机以过滤的发动机功率操作。
[0006]在另一个实施例中，过滤的发动机功率基于将第一滤波器或第二滤波器应用于期望的发动机功率。
[0007]在另一个示例中，该方法进一步包含:在发动机操作域内限定多个高效发动机操作区域。
[0008]在另一个实施例中，该方法进一步包含:为多个高效发动机操作区域，提供两个滤波器常数。
[0009]在另一个实施例中，第一滤波器包括第一滤波器常数，且其中第二滤波器包括第二滤波器常数。
[0010]在另一个实施例中，提供一种车辆系统。该车辆系统包含:发动机；与发动机机械连通的马达/发电机；和控制器，其包括非瞬时指令，其可执行以过滤期望的发动机功率，从而使得当期望的发动机功率在限定的高效发动机操作区域之外时，过滤的发动机功率保持在存储在存储器中的限定的高效发动机操作区域中达第一时间间隔。
[0011]在另一个实施例中，车辆系统进一步包含:附加指令，其过滤期望的发动机功率，从而使得当期望的发动机功率退出限定的高效发动机操作区域之外的区域且进入限定的高效发动机操作区域时，过滤的发动机功率在第二时间间隔内退出限定的高效发动机操作区域之外的区域，且其中第一时间间隔长于第二时间间隔。
[0012]在另一个实施例中，车辆系统进一步包含:附加指令，其响应于期望的发动机功率和过滤的发动机功率之间的差，调整马达/发电机的功率。
[0013]在另一个实施例中，车辆系统进一步包含:传动系分离离合器，其定位在发动机和马达/发电机之间。
[0014]在另一个实施例中，车辆系统进一步包含:指令，其用于确定对期望的发动机功率起作用以提供过滤的发动机功率的多个滤波器常数。
[0015]在另一个实施例中，车辆系统进一步包含:附加指令，其以过滤的发动机功率操作发动机。
[0016]本发明可以提供若干优点。特别地，该方法可以改善车辆效率。附加地，该方法可以提供发动机工况之间较少的转换。进一步地，该方法可以提供较少的车辆排放物。
[0017]当单独或与附图相结合时，根据下面的【具体实施方式】，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。
[0018]应当理解，上述概要以简化的形式被提供以介绍一系列构思，这些构思将被进一步描述在【具体实施方式】中。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被随附的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0019]通过单独阅读或参考附图阅读在本文被称为【具体实施方式】的实施例示例，将更全面地理解本文描述的优点。
[0020]图1是发动机的示意图。
[0021]图2示出第一示例车辆传动系配置。
[0022]图3示出第二示例车辆传动系配置。
[0023]图4示出发动机操作域内的示例限定的高效发动机操作区域。
[0024]图5示出用于操作混合动力车辆传动系中的发动机的示例性方法。
【具体实施方式】
[0025]本发明涉及在混合动力车辆的操作范围内改善发动机效率。混合动力车辆传动系可以包括如图1所示的发动机，该发动机可以选择性地耦连至马达/发电机以向如图2所示的变速器提供输入。可替代地，图1的发动机可以被包括在具有马达和发电机的功率分流混合动力传动系中，如图3所示。图4示出示例性的在发动机操作区域内的高效发动机操作范围。最后，图5示出用于增加发动机在高效工况下操作的时间量的方法。
[0026]参考图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，其中图1示出其中一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36定位在其中并且连接至曲轴40。飞轮97和环形齿轮99耦连至曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地使小齿轮95前进以接合环形齿轮99。起动机96可以被直接地安装至发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以选择性地经由皮带或链条向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，当起动机96未接合至发动机曲轴时，其处于基态。燃烧室30被示出为经由相应的进气门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以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。进气凸轮51和排气凸轮53可以相对于曲轴40移动。
[0027]燃料喷射器66被示出为被定位以将燃料直接喷射至汽缸30内，这是为本领域技术人员所熟知的直接喷射。可替代地，燃料可以被喷射至进气道，这是为本领域技术人员所熟知的进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地递送液态燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料栗和燃料导轨(未示出)的燃料系统(未示出)被递送到燃料喷射器66。此外，进气歧管44被示出为与可选电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置以控制从进气口 42到进气歧管44的空气流。在一个示例中，高压力双级燃料系统可以用于产生较高的燃料压力。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。
[0028]响应于控制器12，无分电器点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(HEG0)传感器126被示出耦连至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可以替代UEG0传感器126。
[0029]在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制设备，其中每个具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。