混合电动车辆中短期功率容量的产生和耗减的制作方法

专利名称：：混合电动车辆中短期功率容量的产生和耗减的制作方法
技术领域：
：本公开涉及机电^I器的控制系统。
背景技术：
：本部分的描述只是提供与本公幵相关的背景信息，并可能不构成现有技术。公知的动力系统构架包括转矩产生装置，这些装置包括内燃机和电机，内燃机和电机通过变il器装置将扭矩传递给输出部件。一个典型性的动力系统包括双模式复合分离机电变速器，其采用输入部件和输出部件，i^入部件从牵弓l机功率源(是内燃机)接收运动转矩。输出部件操作性i腿接至U机动车辆的传动系统以将牵引转矩传递到其上。作为电动机或发电机运行的电机产生输入到变速器的转矩，该转矩与从内燃机输入的转矩无关。电机可以将通过车辆传动系统传递的糊动能转换成可存储在电能存储體中的电能。控制系统监视来自车辆和操作人员的各种输入并提供动力系统的运行控制，包括控制变速器范围状态和换档，控制转矩产生装置，以及调节电能存储装置和电机之间的电功率交换，从而管理包括辦巨和车^I的^I器输出。电能存M^置包括最大充放电功率,电能存储，肖^多以这个功率在延长的时间周期内充放电,而不损坏电能存储装置。然而，包括变速器换档，发动机起动和再生制动的变速器操作可能需要超出最大放电和充电速率的短期放电或充电速率。因此，提供电能存储装置的短期功率极限是很有好处的。
发明内容一种混合动力系统包括连接到内燃机和电机的机电变速器，以将机械功率传递到输出部件。一种混合动力系统的控制方法包括提供电能存储装置的长期功率极限，基于长期功率极限确定电能存储装置的短期功率极限，以及在电能存储装置的功率偏离长期功率极限的期间内基于电能存储装置的短期功率极限来控制混合动力系统的功率输出。现在参考附图，以示例的方式对一个或多个实施例进行描述，其中图1是根据本发明的示意性动力系统的示意图；图2是根据本发明的控制系统和动力系统的示意性结构的示意图;；图3是根据本发明的参数流程图4用图表示出了本发明基于、M范围的示意性短期和长期功率极限；图5^出了本发明以基于能量的方法来控制短期功率极限的方法的流程图6用图表示出了本发明计算能量面积的方法；图7用图表示出了本发明利用基于能量的方法来控制短期功率极限的方法；图8是示出了本发明以基于时间的方法来控制短期功率极限的方法的流程亂和图9用图表示出了本发明利用基于时间的方法，制短期功率极限的方法。具体实施例方式现在参考附图，其目的仅在于示出某些示意性的实施例，而不仅限与此，图1和2示出了示意性的机电混合动力系统。图1示出了根据本发明的示意性机电混合动力系统，包括操作性地连接到发动机14以及第一和第二电机('MG-A，)56和('MG-B，)72的双模式复合分离(compound-split)机电混合变速器10。发动机14以及第一和第二电机56和72每一个都产生f嫩传递到变速器10的功率。根据输入和电机鞭，这里分别用T!，Ta和Tb転，以^3IiS，这里分别用N:，Na和Nb表示，对由发动机14以麟一和第二电机56和72产生并传递到器10的功率进行描述。示意性的发动机14包括选择性运行于几个状态下通过输入轴12將扭矩传递到^3I器10的多缸式内燃机，可以是点燃或压燃发动机。发动机14包括操作性连接到^I器10的输入轴12的曲轴(未示出)。$#31传離11监视输入轴12的转速。由于发动机14和器10之间的输入轴12上设置了转矩消耗元件，如，^E泵(未示出)和/或转矩管理装置(未示出)，所以从发动机14输出的功率(包括,和发动机转矩)可以与变速器10的输AiI度N!和输入车錄巨l不同。示意性的器10包括三套行星齿轮组24，26和28，以及四，择性可接合扭矩传递體，即，离合器C170，C262,C373和C475。如这里所采用到的，离合器指任意类型的摩擦扭矩传递装置，例如，包括单个或复合片式离合器或离合器组(packs),带式离合器，和制动器。雌由魏器控制模±央(下文的'TCM')17控制的fflE控制电路42可操作控制离合状态。离合器C262和C475优选包括液压作用的旋转摩擦离合器。离合器Cl70和C373,包括能够选择性接地(固定连接，ground)到魏箱68的、鹏控制固定體。每个离合器C170，C262，C373禾HC475雌为、EE作用，ffl31Mil控制电路42选择性接收加压的液压油。第一和第二电机56和72包括三相AC电机和各自的解析器80和82，*电机包括定子(未示出)和转子(未示出)。每个电机的电机定子接地到变速箱68的外部，并且包括定子铁心，该定子铁心具有从其延伸缠绕的电绕组。第一电机56的转子支撑在操作性性M31第二行星齿轮组26连接到轴60的毂衬齿轮上。第二电机72的转子固定连接到套轴轮毂66。,科斤器80和82包括包含解析器定子(未示出)和解析器转子(未示出)的可变磁阻装置。解析器80和82适当定位并组装在M第一和第二电机56和72上。各解析器80和82的定子操作性itt接到第一和第二电机56和72的一个定子上。解析器转子操作性地连接到相应的第一和第二电机56和72的转子上。,科斤器80和82可传递信号到并操作性地连接到变速器功率逆变器控制模块(下文的'TPM')19，而且每一个都检测并监视解析器转子相对于解析器定子的旋转位置，从而监视第一和第二电机56和72各自的旋转位置。此外，/Al科斤器80和82输出的信号分另做编译以提供第一和第二电机56和72旋^iM，艮P，Na和Nb。^!器10包括输出部件64，例如，转轴，输出部件64操作性J4^接到车辆(未示出)的传动系统90，从而糊专递到93(图l示出了其中之一)的输出功率提供给传动系统90。输出部件64的输出功率取决于输出转速No和输出辦巨To。变速器输出速度传感器84监视输出部件64的^^I和转向。^车轮93配备有适于监视车$^^1V&wHL的传感器94，其输出由图2所示的分布式控制模块系统的控制模块监视，以确定用于制动控制，牵引控制，和车辆加ilit管理的车速，以及绝对和相对，,。发动机14的输入转矩以及第一和第二电机56和72的电机辦巨(分别为^，Ta和Tb)由燃料或存储在电能存储装置(下文的'ESD')74的电能的能量转换所产生。ESD74是ffl3lDC传送导体27而高压DC连接到TPIM19的。传送导体27包括接触开关38。当接触开关38闭合时，在正常运行下，电流可以在ESD74和TPIM19之间流动。当接触开关38断开时，ESD74和TPM19之间的电流中断。TPM19通过传送导体29将电功率输送至U第一电机56并从第一电机56输送电功率，同样，TPIM19舰传送导体31将电功率输送至lJ第二电机72并从第二电机72输送电功率，以满足响应于电机转矩Ta和Tb的第一和第二电机56和72的转矩指令。根据ESD74是充电还是放电向ESD74输送电流或从ESD74输送电流。TPM19包括一对功率逆变器(未示出)和各自的电机控制模块(未示出)，电机控制模块构成为接收转矩指令并据此控制逆变态，用于提供电机驱动或再生功能以满足指令的电机转矩TA和TB。功率逆变器包括公知的互补三相功率电子设备，旨设备包括多个绝缘栅双极性晶体管(未示出)，用于通过高频转换将来自ESD74的DC功率变换成AC功率，从而为各个第一和第二电机56和72供电。绝缘栅双极性晶体管构成用于接收控制指令的开关型电源。每个三相电机的每一相典型地具有一对绝缘栅双极性晶体管。控制绝缘栅双极性晶体管的状态以提供电机驱动机械功率产生或电功率再生功能。三相逆变器通过各自的传送导体29和31接收或提供DC电功率并将其转换成三相AC功率或将三相AC功率转换，功率传送到第一和第二电机56和72或从第一和第二电机56和72传送功率，从而作为电动机或发电机运行。图2是分布式控制模块系统的示意性框图。下文所描述的元件包括总车辆控制结构的子组，并为图1所示的示意性混合动力系统的协调系统控制。分布式控制模块系统综合相关的信息和输入，并执行算法来控制各种执行机构，从而控制对象，包括与燃料燃烧效率，排放(emission),性能(perfomiance)，驾驶性能，和硬件(包括ESD74的电池以及第一和第二电机56和72){斜户相关的对象。分布式控制模块系统包括发动机控制模块(下文的'ECM')23，TCM17，电池组控制模i央(下文的'BPCM')21，和TPM19。混合动力控制模i央(下文的'HCP')5为ECM23，TCM17，BPCM21和TPIM19提供监督控制和协调。用户界面CUT)13操作性地连接至眵个设备，车辆操作人员通舰些设备来控制或指^m电混合动力系统的运行。这些设备包括加速踏板113('AP')，操作者制动踏板112('BP，)，^!器档位选織114('PRNDL，)，和车連航(cruise)控制(未示出)。变速器档位选择器114可以具有离散数量的操作者可选位置，包括输出部件64的转向，以实现向前和向后。，控制模i央通过局域网络(下文的'LAN')总线6与其它控制模块，传感器，和执行机构进，预信。LAN总线6允许各种控制模块之间进纟话行参数状态和执行机构指令信号的结构通信。所采用的专门通信协议是专用的。LAN总线6和合适的协议在前鹏制模块和其它控制模块之间提供牢固的通信联系和多控制模块交接，其它控制模块提供包括，例如，防抱死制动，牵弓腔制和车辆稳定性这些功能。多路通信总线可以用来提高通信速度并提供一些等级的信号冗余和完整性。单个控制模块之间的通信也可以利用直接链路(例如，串行外围接口('SPI')总线(未示出))来实现。HCP5提供混合动力系统的监督控制，用于协调ECM23，TCM17，TPM19，和BPCM21的运行。HCP5根据来自用户界面13和包括ESD74的混合动力系统的各种输入信号来确定操作者转矩请求，输出转矩指令，发动机输入转矩指令，施加到变速器10的扭矩传递离合器C170，C262，C363,C475的离合器转矩，以及第一和第二电机56和72的电机转矩Ta和Tb。TCM17操作性;tK接到液压控制电路42，供各种功能，这些功能包括监视各种压力传感装置(未示出)以及产生控制信号并将这些控制信号传送到各种螺线管(未示出)，从而控制包含在、鹏控制电路42内的压力开关和控制阀。ECM23操作性地连接到发动机14并用于il31多个离散线路(为简单起见用总的双向接口电缆35表示)从发动机14的传自和控制执行机构获取。ECM23接4姊自HCP5的发动机输入转矩指令。ECM23根据监视的发动簡度和负载来及时确定在该时间点上提供给变速器10的实际发动机输入转矩l，其被传送给HCP5。ECM23监ltt自车fil传S^11的输入以确定输入到输入轴12的发动机输入iM，其被转换成^3I器输Ail度Nz。ECM23监视传皿(未示出)的输入以确定包括，例如，歧管压力，发动机冷却液温度，环境空气温度，和环境压力的其它发动机运行参数的状态。例如，根据歧管压力，或者可替换的，根据监视加3Ii沓板113的操作者输入可以确定发动机负载。ECM23产生并传送指令信号来控制发动机执行机构，包括，例如，燃油喷射器，点火模块，以及节气门控制模块，未示出它们。TCM17操作性itt接到变速器10并监视来自传感器(未示出)的输入以确定变速器操作参数的状态。TCM17产生并传送指令信号以控制变速器10，包括控制液压电路42。从TCM17到HCP5的输入包括每个离合器，即，Cl70，C262,C373，和C475的估算离合器转矩，以及输出部件64的旋转输出速度Nb。可以采用其，行机构和传感器来为控制提供从TCM17到HCP5的其它信窗、。TCM17监,棘自压力开关(未示出)的输入，并选择性地启动fflE电路42的压力控制螺线管(未示出)和换档螺线管(未示出)，以选择性地起动各离合器C170，C262，C373,和C475，从而获得各种变速器操作范围状态，如下文所述。BPCM21信号连接至U传自(未示出)以监视包括电流和电压参数状态的ESD74,从而为HCP5提供表示ESD74的电池参数状态的信息。电池参数状^j，包括电池充电状态，电池电压，电池温芰，以及用范園Pbalmn到Pbat一max表示的可用电池功率。制动控制模士央(下文的'BiCM，)22操作性iik3i接到針车轮93上的摩擦制动器(未示出)。BiCM22监视制动踏板112的操作者输入并产生控制信号来控制摩擦制动器，同时向HCP5发送控制信号以在!tbS础上操纵第一和第二电机56和72。^控制模块ECM23，TCM17,TPIM19，BPCM21，和BrCM224继通用型数字计算机,包括:微处理器或中央处理单元;包括只读存储器('ROM')，随机存取存储器('RAM')，电可编程只读存储器('EPROM')的存储介质；高速时钟；模拟一数字转换('A/D')和数字—模拟转换('D/A')电路；输A/输出电路和设备('I/0');以及合适的信号调节和缓冲电路。每个控制模块具有一套控制算法，包括常驻程序指令和存储在一个存储介质中并用于为每1H十算机提供各自功能的标定。控制模块之间的信息传递1M利用LAN总线6和审行外围接口总线来实现。在预定的周期中执行控制算法使得每个算法在每个周期中至少执行一次。存储在非易失存储器装置中的算法禾,预定的标定值通过一个中央鹏单元执行，以监视来自传感體的输入舰行控制和诊断程序，从而控制执行机构的运行。在混合动力系统正在运行期间，以有规则的间隔执行周期，例如，每3.125，6.25，12.5，25和100毫秒的间隔。可替换地，可以响应事件的发生来执行算法。示意性的混合动力系统选择性地运行于几个操作范围状态中的一个状态，这些状态可以借助发动机状态和变速器状态来描述，其中发动机状态包括发动t;ui行状态('on')和发动机停机状态('off'),变^i器a犬态包括多个固定传动比和连续可变操作模式，参考下面表i的描述。表i<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>針魏鹏作范围状态都在表1中进行了描述，标对于齡操作范围状态而言应用了哪些特定离合器C170，C262，C373,和C475。第一连续可变模式，艮P，EVT模式1或M1，Mii仅应用离合器Cl70，择，以"接地"第三行星齿轮组28的外部齿轮部件。发动机状态可以是ON('Ml—Eng一On')或OFF('Ml—Eng—OAT)中的一个。第二连续可变模式，即，EVT模式2或M2，通31仅应用离合器C262，择，以将轴60连接到第三行星齿轮组28的行星架(canier)。发动机状态可以是ON('M2—Engj3n')或OFF('M2_Eng—OfiT)中的一个。为说明起见，当发动机状态为OFF时，发动机输AiI度等于0掛射中('RPM，)，即，发动机曲轴不转动。固定传动比操作使得变速器10具有输入与输出速度比的固定比操作，即，WN0。第一固定传动比操作('G1，)应用离合器C170和C4755l^择。第二固定传动比操作('G2，)应用离合器C170和C262皿择。第三固定传动比操作('G3，)应用离合器C262和C475，择。第四固定传动比操作('G4')应用离合器C262和C3735l6^择。由于行星齿轮24，26，和28的传动比减小，所以输入一输出速度的固定比操作随着固定传动比操作的增加而增加。第一和第二电机56和72的转速Na和Nb分別取决于由离合所限定的机构的内旋转，并与输入轴12所检测的输入速度成比例。HCP5和一个或多个其它控制模块响应于由用户界面13所捕获的，通过加ilFI板113和制动踏板112的操作者输入来确定用于控制包括发动机14以及第一和第二电机56和72的车转巨发生装置的转矩指令，以满足传递给传动系统90的输出部件64的操作者转矩请求。HCP5基于来自用户界面13和包括ESD74的混合动力系统的输入信号，分另鹏定操作者车錄巨请求，从魏器10至U传动系统90附旨令输出鞭，发动机14的输入辦巨，变速器10的扭矩传递离合器Cl70，C262，C373，和C475的离合器转矩，以及第一和第二电机56和72的电机转矩，如下文所述。最终车辆的加速度可能受其它因素的影响，这些因素包括，例如，道路负载，道路坡度，和糊质量。变速器10操作范围状态基于混合动力系统的各种运fi^寺性。这包括ilil加i^沓板113和制动踏板112传递到用户界面13的操作者转矩请求，如前面所述。可以根据在电能产生模式或转矩产生模式下操作第一和第二电机56和72的指令所产生的混合动力系统$转巨需求来判定操作范围状态。可以通过优化算法或程序来确定操作范围状态，该算法或程序根据对功率的操作者输入，电池充电状态，以及发动机14和第一和第二电机56和72的能量效率来确定，系统效率。控制系统根据已执行的优化程序的结果来管理来自发动机14以及第一和第二电机56和72的转矩输入，从而优化系统效率，以管理燃料经济性和电池充电。此外，可以根据构件或系统的故障来确定运行方式。HCP5监视转矩产生装置，并响应于输出部件64的期望输出转矩来确定^!器10所需的功率输出，以满足操作者總巨请求。/Xi:面的描述应该清楚，DSD74以及第一和第二电机56和72操作性地电连接，以用于它们之间的功率流。此外，发动机14，第一和第二电机56和72，以及机电，器10操作性地机械连接，以在其间传递功率，从而产生输出到输出部件64的功率流。图3示出了用于控制和管理具有多个转矩产生装置的传动系统中的转矩和功率流的控制系统结构，下文参考图1和2所示的混合动力系统进行描述，其以可执行的算法和标定的形式存在于前述的控制模块中。控制系统结构可以应用于具有多个转矩产生體的任何动力系统，包括，例如，具有单个电机的混合动力系统，具有多个电机的混合动力系统，以及非混合动力系统。图3的控制系统结构示出了通过控制模块的相雜号流。操作中，监视加iliT射及113和制动踏板112的操作者输入来确定操作者转矩请求(To—req')。监视发动机14和变速器10的运行来确定输Ail度('Ni')和输出速度('No')。策略性优化控制方案('StrategicControl')310根据输出速度和操作者转矩请求来确定优选输入速度('Ni_Des')以及优选发动机状态和变速器操作范围状态('HybndRangeStateDesO，并且基于混合动力系统的其它运行参数优化，包括电池功率极限以及发动机14，魏器10，第一和第二电机56和72的响应极限。策略性优化控制方案310MilHCP5在每100毫秒的周期和每25毫秒的周期中执行。策略性优化控制方案310的输出用于换档执行和发动机起动/停止控制方案('ShiftExecutionandEngineStart/Stop，)320中以命令变速器操作('TransmissionCommand')的变化，包括改变操作范围状态。这包括，如果，操作范围状态不同于当M作范围状态，则ilii命令一个或多个离合器C170，C262，C373和C475应用中的变化和其它，器指令来控制操作范围状态变化的执行。可以确定当前操作范围状态('HybridRangeStateActual')和输入速度曲线('M一Prof)。输入速度曲线是即将输A3I度的估算，包括作为下一个周期的目标输入速度的标量参数值。发动机运行指令和操作者转矩请求是基于在变速器的操作范围状态转换期间的输入逸叟曲线。策S1^制方案('TacticalControlandOperation')330在一个控制周期内重复执行，以基于输出速度，输入速度，以及变速器的操作者转矩请求和当前操作范围状态来确定运行发动机的发动机指令，这些指令包括从发动机14到，器10的优选输入转矩。发动机指令还包括发动机状态，发动机状态包括全缸(all-cylinder)运行状态和其中部分发动机汽缸停用并且不供应'燃料的汽缸停用运行状态，并且发动机状^括燃料供应状态和燃料切断状态。TCM17估算对^离合器的离合器转矩('Tcr)，包括当前{顿的离合器和未使用的离合器，而ECM23确定作用于输入部件12的当前发动机输入转矩('Ti，)。执行电机转矩控制方案('OutputandMotorTorqueDetermination')340来确定来自动力系统的优选输出转矩('To—cmd')，本实施例中它包括用于控制第一和第二电机56和72的电机辩巨指令('TA'，'Tb')。输出转矩基于每个离合器的估算离合器$转巨，来自发动机14的当im入转矩，当前操作范围状态，输入鹏，操作者车教巨请求，和输AiI度曲线。第一和第二电机56和72MTPM19进行控制，以满足基于{腿输出转矩的电机转矩指令。电机转矩控制方案340包括以6.25毫秒和12.5毫秒的周期规则执行的算法代码，以确定优选电机转矩指令。在动力系统正在运行期间，BPCM21监视包括电流，开路电压，和温度的ESD74的操作参数。tt^在BPCM21的一个或多个周期期间对操作参数进行监视。ESD74具有取决于ESD74的设计和材料的物理功率充电和放电操作极限。操作极限包括ESD74在不遭受影响ESD74的使用寿命和性能的内部物理损坏的情况下能够承受的最大充电功率和放电功率。操作极限用长期功率极限来描述，也称为稳态极限。最大长期功率极限表示ESD74在延长时间周期期间的最大放电功率，最小长期功率极限表示ESD74在延长时间周期期间的最大充电功率。对应于长期功率极限的延长时间周期包括超出对应于短期功率极限的短时间周期的时间周期，这将在下文进1亍详细描述。最大充电功率和最大放电功率在这里指长期功率极限。长期功率极限可以是预先确定的并且可以基于ESD74的充电状态和/或亂本实施例中通过HCP5控制的动力系统的运行可能需要对一定时间周期超出长期功率极限的电功率流(放电功率或充电功率)，这里称为功率偏移。这种动力系统的运行包括调节第一和第二电机56和72的,，以在变速器转换期间使离合器C170，C262，C373,和C475之一的离合器片同步；使第一电机56旋转，以起动发动机；在第一和第二电机56和72中产生无功功率，以在再生制动事件中产生电功率。对于充电或放电功率需要比长期功率极限大的操作来说，动力系统运行能够M电机控制模块和TPM19的功率逆变器来控制第一和第二电机56和72的运，于，从而对受短时间周期(例如，一到十秒的时间周期)的短期功率极限限制的ESD74进行充电^^文电。最大短期功率极限可以基于ESD74的最大长期功率极限来限定，最小短期功率极限可以基于ESD74的最小长期功率极限来限定。最大短期功率极限可以比最大长期功率极限超出长期最大功率的一定功率大小或百分比，同样，最小短期功率极限可以比最小长期功率柳艮超出长期最小功率的一定功率大小或百分比。图4示出了基于纟昆度的长期功率极限和相关的短期功率极限。当短期功率极限的大小超出长期功率极限的大小时短期功率极限被称为大于相应的长期功率极限。示意性描述的短期功率极限是比相应的长期功率极限大小更大的预定大小。可选择地，短期功率极限包括超过长期功率极限的百分比增长。示意性的功率极限随ESD74的操作纟，而变化，最大的功率极限出现在大约20°C的操作鹏处，并且随着操作温度的升高或降低而减小。在，运行期间，短期功率极限会基于超出ESD74的长期功率极限的实际充电和放电功率而波动。当ESD74的实际充电或放电功率超出长期功率极限时，短期功率极限会向长期功率极限集中。当短期功率极限向长期功率极限集中时，使得ESD的短期功率偏移穀顺制。短期功率极限舰一4^坡函数向长期功率极限集中。该斜坡函数可以基于BPCM21或HCP5的周肌并在每个周期中逐渐减小短期功率极限。可以以不同的方式来确定短期功率极限什么时候向长期功率极限斜线下降。第一种是基于能量的方法，第二种是基于时间的方法。基于能量和基于时间的方法都是控制最大和最小短期功率极限。最大和最小短期功率极限在相应方法中基本上都是相同地控制。下文中，将对最大短期功率极限(即，最大短期放电功率)的控制方法进行描述。本领域技术人员将会认识到，用于控制最大短期功率极限的方法可以应用到最小短期功率极限，即，最大短期充电功率的控制中。图5示出了以基于能量的方法来控制短期功率极限的流程图。基于能量的方法以能量面积度量(energyareametric)为基础来控制短期极限。能量面积度量包括在所经过的时间内超出长期功率极限的来自ESD74的充电或放电功率流的测量。在车^S运行期间，BPCM21监视包括电流，开路电压，和温度的ESD74的操作参数(403)。图4中所述的长期功率极限被输入到系统中(402)。基于长期功率极限来确定预定的短期功率极限。短期功率极限可以比长期极限有预定百分比的增长，或者比长期极限大预定功率大小。HCP5监视短期功率极限，包括能量面积度量。能量面积度量可以利用多种方式中的一种方式来确定。第一种用于确定能量面积度量的方法包括将来自ESD74的实际功率输出作为时间的函数积分。这用等式1示￡(实际功率一LT功率极限)dp/dt[1]^中t是所经过的时间，实际功率是在所经过的时间内检测的电功率，LT功率极限是在ESD74的^it下的长期功率柳艮。当积分为正时肖遣面积度量增加，但积分为负时能量面积度量减小。肖g量面积度量不可能下降到零以下。第二种用于确定能量面积度量的方法在图6中示出，包括增加电能('Ea')和减去减小区域('Ra')。电能是fflii将超出长期功率极限的输出功率与功率测量点之间所经过的时间相乘而计算得到的。减小区域是通过将实际功率和长期功率极限之间的输出功率与功率观糧点之间所经过的时间相乘而计算得到的。功率测量点是基于ESD电流和ESD电压的测量。如图6所示，在动力系统正在运行期间周期性:tfe^ESD电流和ESD电压进行测量。当能量面积度量达到预定阈值时，HCP5使短期功率极限斜线下降以向长期功率柳艮集中。如果实际功率输出小于长期功率柳艮，HCP5就减小能量面积度量。如果实际功率超出长期功率极限，同时HCP5使短期功率柳艮斜线向长期功率极限集中，育^量面积度量就持续增加。当实际功率输出小于长期功率极限时能量面积度量停止增加。在HCP5使短期功率柳l斜线下降到达长期功率极限之后，当实际功率输出小于长期功率极限时能量面积度量就减小。当能量面积度量减小至l傑二阈值时，雌为零，HCP5就使短期功率极限斜线上升到预定的短期功率极限。短期功率极限可以通过几种方式之一来控制。利用基于能量的方法来控制短期功率极限的第一种方法包括基于能量面积度量控制短期功率极限。第一种方跑括设定长期功率极限和短期功率极限(402)，和监视ESD74，包括实际功率输出(403)。HCP5确定来自ESD74的实际功率输出是否超出长期功率极限(404)。如果实际功率超出长期功率极限，则HCP5如上:^万述增力卩能量面积度量。(408)。HCP5确定能量面积度量是否超出预定阈值。如果能量面积度量小于预定阈值，则HCP5就在方框403中继续该方法。如果育^量面积度翻出预定阈值，则HCP5就使短期功率极限向长期功率极限斜线下降(416)。当实际功率输出维持小于长期功率极限时，再次在方框403中监视能量面积度量，其中能量面积度量减小到零。HCP5可以基于衰减函数使短期功率极限斜线下降，或者可以基于阶梯函数使短期功率极限逐渐阶梯下降。一旦能量面积度量降低到零，HCP5就使短期功率极限斜线上升到预定短期功率极限(402)。如果实际功率不大于长期功率极限，HCP5就确定能量面积度量是否大于零(420)。如果能量面积度量大于零，HCP5就使能量面积度量斜线下降到预定量(422)。如果能量面积度量不大于零，HCP5就将能量面积度量设定为零(424)并在方框402中再次确定短期功率极限。图7用曲线示出了以能量面积度量为基础来控制短期功率极限的第一种方法。首先，设定长期(LT)功率极限，并且基于长期功率极限设定短期(ST)功率极限，如图7中区域1所示。当实际功率输出超出长期功率极限时，能量面积度量增加，如图7中区域2和3所示。当能量面积度量超出阈值时，短期功率极限斜线下降至帐期功率柳艮，如图7中区域3所示。当实际功率输出小于长期功率极限时，能量面积度量减小直到到达零，如图7中区域4所示。当能量面积度量为零时，短期功率极限斜线上升到预定短期功率极限，如图7中区域5所示。HCP5育,在基于能量方法的过程中的任何时亥i欣变长期功率极限。{腿地，在图5的方框402中在短期功率极限之前确定长期功率极限。最大和最小短期功率极限是同时确定的。一旦最大短期功率极限或最小短期功率极限的能量面积度量超出阈值，就可以将最大和最小短期功率极限设置为它们各自的长期极限，直到HCP5命令它们斜线上升到预定短期功率极限。图8^出了以基于时间的方法来控制短期功率极限的流程图。在动力系统正在运行期间，BPCM21监视包括电流，开路电压，和温度的ESD74的操作参数(603)。将长期功率极限输入到系统中。长期功率极限可以是预先确定的或者可以基于ESD74的充电状态和/或^S来确定。在设定长期功率极卩fct后，基于长期功率极限来确定短期功率极限(602)。短期功率极限可以比长期柳艮有预定百分比的增加，或者比长期极限大预定大小。基于时间的方法以计时器为基础对短期功率极限进行控制。计时器监视实际功率超出长期功率极限所经过的时间。当实际功率超出长期功率极限时，计时器增加。当实际功率小于长期功率极限时，计时器减小。计时器不会下降到零以下。计时器以预定量被初始化，为零，并且由HCP5總制。在，运行期间，HCP5确定ESD74的实际功率输出是否超出长期功率极限(604)。当HCP5确定功率输出超出长期功率极限时，HCP5使计时器增加(608)。如果实际功率不大于长期功率极限，HCP5就确定计时器是否大于零(620)。如果计时器大于零，HCP5就将计时器减小预定量并继续方框603中的方法。如果计时器不大于零，HCP5就将其设定为零(624)并继续方框602中的方法。计时器增加之后，HCP5确定计时器是否超出预定阈值(610)。如果计时器超出预定阈值，HCP5就使短期功率极限斜线下降到长期功率极限(616)。当实际功率输出保持小于长期功率极限时，再次在方框603中监视实际功率输出，其中接下来计时器糊咸小到零。HCP5可以基于衰减函数使短期功率极陆斜线下降并使计时器减小，或者可以基于阶梯函数使短期功率极限逐渐阶梯下降。短期功率极限不需要斜线下降到小于长期功率极限。短期功率极限斜线下降到长期功率极限之后，HCP5继续方框602中的方法。图9用曲线示出了以时间为基础来控制短期功率极限的方法。首先，设定长期功率极限并基于长期功率极限设定短期功率极限，如图9中区域1所示。当实际功率输出超出长期功率极限时，使计时器增加，如图9中区域2和3所示。当计时器超出预定阈值时，使短期功率极限斜线下降到长期功率极限，如图9中区域3所示。当实际功率输出小于长期功率极限时，计时器减小直到达到零，如图9中区域4所示。当计时器为零时，短期功率极暇斜线上升到预定短期功率极限，如图9中区域5所示。不言而喻的是，在本公开范围之内的修改是可以允许的。已经具体参考优选实施例及其修改对本公开进行了描述。其他人在阅读和理解本说明书的基石出上可以作进一步的修改和变化。本发明旨在包括落在本公开的范围之内的所有这种修改和变化。权利要求1、一种基于电能存储装置的电功率极限控制混合动力系统的运行的方法，包括提供电能存储装置的长期功率极限；基于长期功率极限确定电能存储装置的短期功率极限；以及在电能存储装置的功率偏移超出长期功率极限期间，基于电能存储装置的短期功率极限控制混合动力系统的功率输出。2、根据权利要求1的方法，还包括-基于长期功率极限，所经过的时间，和电能存储装置的功率流确定能量面积度量；以及当所监视的能量面积度量达到第一预定阈值时，使短期功率极限朝长期功率极限会聚。3、根据权利要求2的方法，还包括计算电能存储装置的功率流和长期功率极限之间的差值；以及fflil将所,值在所经过的时间上积分确定能量面积量度。4、根据丰又利要求2的方法，还包括当能量面积度量降低至悌二预定阈值时，将短期功率极限确定为大于长期功率极限的预定水平。5、根据权利要求l的方法，其中短期功率极限包括超出长期功率极限的预定大小和超出长期功率极限的预定百分比之一。6、根据权利要求1的方法，还包括确定电能存储装置的功率流；监视电能存储體的功率流超出长期功率极限的所经过的时间；当实际功率输出大于长期功率极时增加监视的所经过的时间；当实际功率输出小于长期功率极时减少监视的所经过的时间；以及当监视的所经过的时间达到第一预定阈值时，使短期功率极限向长期功率会聚。7、根据权利要求6的方法，还包括当监视的所经过的时间达到第二预定阈值时，将短期功率极限确定为大于长期功率极限的预定水平。8、根据权利要求1的方法，其中功率偏移是由实现离合板同步，发动机起动和再生制动之一的混合动力系统运行弓跑的。9、根据权利要求1的方法，其中短期功率极限包括包含电能存储装置的最大放电功率极限的最大短期功率极限。10、根据权利要求1的方法，其中短期功率极限包括包含电能存储装置的最大充电功率极限的最小短期功率极限。11、根据权利要求1的方法，其中长期功率极限包括包含电能存储装置在延长时间周期上的最大放电功率极限的最大长期功率柳艮。12、根据权利要求1的方法，其中长期功率极限包括包含电能存储装置在延长时间周期上的最大充电功率极限的最小长期功率极限。13、一种运行包括连接至職量存储装置的机电变速器的混合动力系统的方法，包括监视电能存储體与机电^I器之间的电功率流；基于电能存储装置与机电变速器之间的电功率流和预定的长期功率柳艮，确定电能存储装置中的净能量变化；基于长期功率极限和净能量变化确定电能存储装置的短期功率极限；以及基于电能存储装置的短期功率极限控制混合动力系统的功率输出。14、根据权利要求13的方法，还包括当净能量变化达到第一预定阚值时使短期功率极限向长期功率极限会聚；以及当净能量变化达到第二预定阈值时将短期功率极限控制为大于长期功率极限的预定水平。15、一种运行包括连接至職量存储装置的机电变速器的混合动力系统的方法，包括监视电能存储装置与机电器之间的电功率流；基于电能存储装置与机电变速器之间的电功率流和预定的长期功率极限，确定电能存i诸，中的争经过的时间；基于长期功率极限和净经过的时间确定电能存储装置的短期功率极限；以及基于电能存储装置的短期功率极限控制混合动力系统的功率输出。16、根据权利要求15的方法，其中确定净经过的时间包括当功率流超出长期功率极限时增加净经过的时间-,当功率输出小于长期功率极限时M^净经过的时间。17、根据权利要求16的方法，其中确定短期功率极限包括当净经过的时间达到第一预定阈值时使短期功率极限向长期功率极限会聚；以及当净经过的时间达到第二预定阈值时使短期功率极限控制为大于长期功率极限的预定水平。全文摘要本发明涉及混合电动车辆中短期功率容量的产生和耗减，根据净能量流或大小或持续时间度量使得电能存储装置中的短期功率极限逐渐接近于长期功率极限。文档编号B60W10/10GK101423062SQ200810177850公开日2009年5月6日申请日期2008年11月3日优先权日2007年11月3日发明者M·B·森特,W·R·考索恩申请人:通用汽车环球科技运作公司