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CN114274943B - 用于混合动力电动车辆动力系配置的优化再生制动 - Google Patents

用于混合动力电动车辆动力系配置的优化再生制动 Download PDF

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CN114274943B
CN114274943B CN202110512338.5A CN202110512338A CN114274943B CN 114274943 B CN114274943 B CN 114274943B CN 202110512338 A CN202110512338 A CN 202110512338A CN 114274943 B CN114274943 B CN 114274943B
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CN
China
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engine
control operation
regenerative braking
torque
wheels
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D·S·托卡兹
S·M·弗里克
J·F·帕切科
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GM Global Technology Operations LLC
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GM Global Technology Operations LLC
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Abstract

本发明涉及用于混合动力电动车辆动力系配置的优化再生制动。提供了混合动力电动车辆(HEV)动力系和优化再生制动(regen)的控制逻辑，制造/使用这种系统的方法，以及通过降低的发动机和传动装置摩擦而增加regen的HEV。一种操作HEV的方法，包括确定HEV操作状态或故障是否阻止regen控制操作的接合，并且如果不是，则响应性地确定HEV动力系的扭矩请求是否小于HEV上的道路载荷。响应于扭矩请求小于道路载荷，执行regen控制操作。regen控制操作包括动力传动装置将发动机与车轮驱动地断开连接，并且发动机以目标发动机速度操作。计算在发动机与车轮断开连接后以维持车辆减速率的负扭矩补偿；牵引马达基于该负扭矩补偿输出负扭矩。

Description

用于混合动力电动车辆动力系配置的优化再生制动
技术领域
本公开总体上涉及混合动力电动机动车辆。更具体地，本公开的方面涉及用于优化P3/P4混合动力动力系配置中的再生制动操作的系统、方法和设备。
背景技术
目前生产的机动车辆，例如现代汽车，最初配备有动力系，动力系操作以推进车辆并为车辆的车载电子设备提供功率。例如，在汽车应用中，车辆动力系通常以原动机为代表，该原动机通过自动或手动换档的动力传动装置将驱动扭矩递送给车辆的最终驱动系统(例如，差速器、轮轴、车轮等)。由于往复活塞式内燃机（ICE）组件易于获得以及成本相对低廉、重量轻且整体效率较高，汽车在历史上一直由往复活塞式内燃机（ICE）组件提供动力。作为一些非限制性示例，这种发动机包括压燃式(CI)柴油发动机、火花点火式(SI)汽油发动机、二冲程、四冲程和六冲程架构以及旋转式发动机。另一方面，混合动力电动和全电动(“电驱动”)车辆利用替代功率源来推进车辆，并且从而最小化或消除牵引动力对基于化石燃料的发动机的依赖。
全电动车辆(FEV)——通俗地称为“电动汽车”——是一种电驱动车辆配置，其完全省略了动力系系统中的内燃机和附属外围部件，依靠可再充电储能系统(RESS)和牵引马达来推进车辆。基于ICE的车辆的发动机组件、燃料供应系统和排气系统被基于电池的FEV中的单个或多个牵引马达、牵引电池组以及电池冷却和充电硬件所替换。相比之下，混合动力电动车辆(HEV)动力系采用多个牵引动力源来推进车辆，最常见的是结合电池供电或燃料电芯供电的牵引马达来操作内燃机组件。由于混合动力型电驱动车辆能够从发动机以外的来源获得其动力，HEV发动机可以全部或部分关闭，而车辆由（一个或多个）电动马达驱动。
虽然有无数种选项可用于推进HEV，但现代车辆中使用的混合动力动力系架构有三种主要类型:并联混合动力、串联混合动力和串并联(“功率分流”)混合动力配置。串联混合动力架构——通常被称为增程电动车辆(REEV)——从电动马达获得所有牵引动力，并且从而消除发动机与最终驱动器之间的任何驱动机械连接。在这种情况下，发动机仅用作再生能源，驱动发电机，发电机为车辆车载牵引电池组充电。相比之下，并联混合动力架构中的发动机和马达/发电机单元各自具有与动力传动装置并因此与车辆车轮的驱动机械连接。顾名思义，串并联混合动力架构组合了并联混合动力动力系和串联混合动力动力系的特征。在纯燃气、纯电动和马达辅助操作模式下，马达和发动机独立或联合工作(并联或串联)，取决于期望的车速、整体车辆功率需求和电池荷电状态(SOC)。
发明内容
本文提出了具有用于优化再生(“regen”)制动的伴随控制逻辑的电气化动力系系统，制造这种系统的方法和操作这种系统的方法，以及通过降低的发动机和传动装置摩擦而具有助力再生制动的混合动力电动车辆。举例来说，公开的系统和方法通过P3/P4混合动力动力系配置中的电动马达和内燃机的协调操作来增加再生制动产生。在这个示例中，P3/P4 HEV架构采用自动传动装置来将发动机与车轮断开连接，同时在减速事件期间提高（一个或多个）电动马达的利用率，以改进再生制动。减弱的发动机和传动装置承受的摩擦损耗经由牵引马达转化并储存在电动车辆电池(EVB)中；这种回收的能量可在将来用于补偿所消耗的燃料，同时维持期望的减速率。
对于再生制动可独立于发动机和动力传动装置操作的P3/P4混合动力动力系配置，regen优化算法可提示发动机禁用减速燃料切断(DFCO)和传动装置进入空档，例如，在没有驾驶员命令的PRNDL换档的情况下。在这种状态下，发动机和传动装置产生较小的负滑行扭矩，这可能不期望地导致乘员将减速率的降低感知为加速或其他干扰。为了补偿发动机/传动装置滑行扭矩的这种减小，牵引马达可操作以通过输出附加的负轮轴扭矩来补充这些损耗，以维持期望的车辆减速率。当与车轮分离时，发动机被加燃料以维持怠速控制。以这种方式捕获的附加电能大于用于维持发动机怠速的燃料能量，包括往返电损耗，并且因此补偿了任何相关的燃料损失。
公开的概念的至少一些概念随附的益处包括HEV，其利用再生制动通过将发动机和传动装置的内部摩擦能量转化成附加的电能来再捕获摩擦制动能量。初始测试应用表明，可选的全轮驱动(AWD)HEV动力系在regen制动性能方面有显著改进，该动力系在主轮轴上具有发动机组件和多速自动动力传动装置，并且在副轮轴上具有马达-发电机变换器单元(MGIU)(例如，燃料消耗减少约7%至12%，EPA城市循环燃料经济性效益达到10%或更高)。虽然已实现的改进是针对前述HEV架构进行测试的，但公开的特征可扩展到具有ICE/自动传动装置组合和机械联接在传动装置输出端(P3)或副轮轴上(P4)上的电动马达的任何电驱动车辆。除了提高再生制动能力之外，公开的概念有助于增加车辆行驶里程、燃料经济性和性能。
本公开的方面涉及电气化动力系控制逻辑、闭环反馈regen控制技术以及具有用于混合动力动力系的优化再生制动控制的计算机可读介质(CRM)。在一个示例中，提出了一种用于操作HEV 的方法。这种代表性的方法包括，以任意顺序和任意组合的上面和以下公开的选项和特征中的任一个:经由车辆控制器确定HEV的操作状态或故障是否阻止再生制动(regen)控制操作的接合；响应于不阻止regen控制操作接合的操作状态/故障，经由车辆控制器确定HEV的动力系的扭矩请求是否小于HEV上的道路载荷；以及响应于扭矩请求小于道路载荷执行regen控制操作。在这种情况下，regen控制操作包括:控制HEV的动力传动装置，以将HEV的发动机与其车轮驱动地断开连接；当发动机与车轮断开连接时，控制发动机以预定义的目标发动机速度操作；计算在发动机与车轮断开连接后为了维持预定的车辆减速率的负扭矩补偿；以及基于计算的负扭矩补偿来控制HEV的一个或多个牵引马达以输出负马达扭矩。
本公开的附加方面涉及通过最小化发动机和传动装置摩擦来优化再生制动的电气化动力系系统和HEV。如本文所使用的，术语“车辆”和“机动车辆”可以互换并且同义地使用，包括任何相关的车辆平台，例如乘用车(HEV 、燃料电芯、完全和部分自主的等等)、商用车辆、工业车辆、履带式车辆、越野和全地形车辆(ATV)、摩托车、农用设备、火车等。公开的特征可能对P3和P4混合动力电动架构最有效，但当然不限于此(P3 =传动装置输出侧上的电机（E-machine）；P4 =直接连接到轮轴驱动器的电机)。在一个示例中，电驱动车辆包括具有乘用车厢的车身、承载相应的一组车轮的第一(后)轮轴、承载相应的一组车轮的第二(前)轮轴以及其他标准原始设备。HEV 的动力系包括向一组车轮输出扭矩以推进HEV 的ICE组件，以及向一组车轮输出扭矩以推进HEV的一个或多个牵引马达。HEV动力系还包括多速动力传动装置，该多速动力传动装置可操作以选择性地将ICE组件驱动地连接到车轮或与车轮驱动地断开连接。
继续上述示例的讨论，车辆还包括常驻或远程车辆控制器，该控制器操作性地联接到HEV动力系，并被编程为确定HEV的操作状态或故障是否阻止再生制动控制操作的接合，并且如果不是，则确定HEV动力系的扭矩请求是否小于HEV上的道路载荷。响应于扭矩请求小于道路载荷，车辆控制器执行regen控制操作，包括控制动力传动装置以将发动机与车轮驱动地断开连接，在发动机与车轮断开连接时控制发动机以预定义的目标发动机速度操作，计算在发动机与车轮断开连接后用于维持预设的车辆减速率的负扭矩补偿；以及基于计算的负扭矩补偿来控制牵引马达以输出负马达扭矩。
对于公开的系统、方法和车辆中任何一种，HEV的燃料系统可操作以给发动机加燃料，并选择性地执行减速燃料切断(DFCO)，以在HEV向前行驶期间暂时中止至发动机的燃料流。在这种情况下，DFCO特征可以在将发动机与车轮驱动地断开连接之前被停用。作为又一选项，车辆控制器可以在断开发动机连接之前确定牵引马达是否能够产生计算的负扭矩补偿；如果是，则车辆控制器操作牵引马达以输出负马达扭矩。
对于公开的系统、方法和车辆中的任何一种，车辆控制器可以通过以下方式来响应牵引马达不能产生至少计算的负扭矩补偿的确定:确定在用于regen控制操作的预定义的目标发动机速度下操作发动机的燃料能量损失；确定牵引马达能够产生的小于计算的负扭矩补偿的最大负马达扭矩；利用基于最大负马达扭矩的输出负马达扭矩估计regen控制操作捕获的总电能；确定总电能是否大于燃料能量损失；以及响应于估计的总电能大于燃料能量损失，执行regen控制操作，控制牵引马达以输出基于最大负马达扭矩的负马达扭矩。
对于公开的系统、方法和车辆中的任何一种，车辆控制器可以通过以下方式来响应牵引马达能够产生计算的负扭矩补偿的确定:为regen控制操作确定用于预定义的目标发动机速度下操作发动机的燃料能量损失；估计regen控制操作捕获的总电能；以及确定regen控制操作捕获的估计的总电能是否大于燃料能量损失，其中执行regen控制操作还响应于估计的总电能大于燃料能量损失。控制器可以通过执行默认regen控制操作来响应估计的总电能不大于燃料能量损失，而不将发动机与车轮驱动地断开连接，并且不以预定义的目标发动机速度操作发动机。
对于公开的系统、方法和车辆中的任何一种，车辆控制器可进一步编程为:确定与HEV动力系的减速事件相关联的总负扭矩请求以维持预定的车辆减速率；以及基于总负扭矩请求来计算牵引马达的补充负扭矩补偿以维持预定的车辆减速率，其中牵引马达输出的负马达扭矩还基于计算的补充负扭矩补偿。
对于公开的系统、方法和车辆中的任何一种，确定操作状态或故障是否阻止regen控制操作的接合包括以下任何一项或多项或全部:接收驾驶员选择的脱离regen控制操作的HEV的操作模式；接收指示牵引马达的阻止regen控制操作接合的马达故障的马达故障信号；接收指示HEV的高压(HV)电气系统中阻止regen控制操作接合的系统故障的系统故障信号；和/或接收指示阻止发动机以预定义的目标发动机速度操作和/或与车轮断开连接的动力系系统故障的动力系故障信号。
本发明可以包括以下方案：
1. 一种操作混合动力电动车辆(HEV)的方法，所述HEV包括车身、多个车轮和HEV动力系，所述HEV动力系具有可操作以驱动所述车轮从而推进所述HEV的牵引马达和发动机以及选择性地将发动机驱动地连接到所述车轮中的一个或多个的动力传动装置，所述方法包括:
经由车辆控制器确定所述HEV的操作状态或故障是否阻止再生制动(regen)控制操作的接合；
响应于不阻止所述regen控制操作接合的操作状态或故障，经由所述车辆控制器确定所述HEV动力系的扭矩请求是否小于所述HEV上的道路载荷；和
响应于所述扭矩请求小于所述道路载荷，执行所述regen控制操作，所述regen控制操作包括:
控制所述动力传动装置以将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接；
当所述发动机与所述车轮断开连接时，控制所述发动机以预定义的目标发动机速度操作；
计算负扭矩补偿，以在所述发动机与所述车轮断开连接后维持预定的车辆减速率；和
基于计算的负扭矩补偿来控制所述牵引马达以输出负马达扭矩。
2. 根据方案1所述的方法，其中，所述HEV的燃料系统可操作以给所述发动机加燃料，并执行减速燃料切断(DFCO)特征，所述减速燃料切断特征在所述HEV向前行驶期间暂时中止至所述发动机的燃料流，所述方法还包括在将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接之前停用所述DFCO特征。
3. 根据方案1所述的方法，还包括确定所述牵引马达是否能够产生至少所述计算的负扭矩补偿，其中响应于确定所述牵引马达能够产生至少所述计算的负扭矩补偿，控制所述牵引马达以输出负马达扭矩。
4. 根据方案3所述的方法，还包括，响应于确定所述牵引马达不能产生至少计算的负扭矩补偿:
为所述regen控制操作确定用于以所述预定义的目标发动机速度操作所述发动机的燃料能量损失；
确定所述牵引马达能够产生的小于所述计算的负扭矩补偿的最大负马达扭矩；
利用基于所述最大负马达扭矩的所述输出负马达扭矩，估计所述regen控制操作捕获的总电能；
确定所述总电能是否大于所述燃料能量损失；和
响应于估计的总电能大于所述燃料能量损失，执行所述regen控制操作，控制所述牵引马达以输出基于所述最大负马达扭矩的负马达扭矩。
5. 根据方案4所述的方法，还包括响应于估计的总电能不大于所述燃料能量损失，执行默认regen控制操作，而不将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接，并且不以所述预定义的目标发动机速度操作所述发动机。
6. 根据方案3所述的方法，还包括，响应于确定所述牵引马达能够产生至少计算的负扭矩补偿:
为所述regen控制操作确定用于以预定义的目标发动机速度操作所述发动机的燃料能量损失；
估计所述regen控制操作捕获的总电能；和
确定所述regen控制操作捕获的估计的总电能是否大于所述燃料能量损失，
其中执行所述regen控制操作还响应于所述估计的总电能大于所述燃料能量损失。
7. 根据方案6所述的方法，还包括响应于所述总电能不大于所述燃料能量损失，执行默认regen控制操作，而不将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接，并且不以所述预定义的目标发动机速度操作所述发动机。
8. 根据方案1所述的方法，进一步包括:
确定与所述HEV动力系的减速事件相关联的总负扭矩请求以维持所述预定的车辆减速率；和
基于所述总负扭矩请求计算所述牵引马达的补充负扭矩补偿以维持所述预定的车辆减速率，
其中由所述牵引马达输出的所述负马达扭矩进一步基于所述计算的补充负扭矩补偿。
9. 根据方案1所述的方法，其中确定所述操作状态或故障是否阻止所述regen控制操作的接合包括接收驾驶员选择的脱离所述regen控制操作的所述HEV的操作模式。
10. 根据方案1所述的方法，其中确定所述操作状态或故障是否阻止所述regen控制操作的接合包括接收指示阻止所述regen控制操作接合的所述牵引马达的马达故障的马达故障信号。
11. 根据方案1所述的方法，其中确定所述操作状态或故障是否阻止所述regen控制操作的接合包括接收指示阻止所述regen控制操作接合的所述HEV的高压(HV)电气系统中的系统故障的系统故障信号。
12. 根据方案1所述的方法，其中确定所述操作状态或故障是否阻止所述regen控制操作的接合包括接收指示阻止所述发动机以预定义的目标发动机速度操作和/或与所述车轮断开连接的动力系系统故障的动力系故障信号。
13. 根据方案1所述的方法，其中所述HEV还包括分别承载第一对车轮和第二对车轮的第一轮轴和第二轮轴，所述发动机可操作以驱动所述第一对车轮，并且所述牵引马达可操作以驱动所述第二对车轮，并且其中所述动力传动装置将所述发动机与所述第一轮轴驱动地断开连接，并且所述牵引马达向所述第二轮轴输出所述负马达扭矩。
14. 一种混合动力电动车辆 (HEV)，包括:
车身，其具有承载第一组车轮的第一轮轴和承载第二组车轮的第二轮轴；
HEV动力系，包括安装在所述车身上并可操作以向所述第一组车轮输出扭矩以推进所述HEV的内燃机(ICE)组件，安装在所述车身上并可操作以向所述第二组车轮输出扭矩以推进所述HEV的牵引马达，以及安装在所述车身上并可操作以选择性将所述ICE组件驱动地连接到所述第一轮轴的动力传动装置；和
车辆控制器，其被编程为:
确定所述HEV的操作状态或故障是否阻止再生制动(regen)控制操作的接合；
响应于不阻止所述regen控制操作接合的所述操作状态或故障，确定所述HEV动力系的扭矩请求是否小于所述HEV上的道路载荷；和
响应于所述扭矩请求小于所述道路载荷，执行所述regen控制操作，包括:
控制所述动力传动装置以将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接；
当所述发动机与所述车轮断开连接时，控制所述发动机以预定义的目标发动机速度操作；
计算在所述发动机与所述车轮断开连接后的负扭矩补偿以维持预定的车辆减速率；和
基于计算的负扭矩补偿，控制所述牵引马达输出负马达扭矩。
15. 根据方案14所述的HEV，还包括燃料系统，所述燃料系统可操作以给所述发动机加燃料并执行减速燃料切断(DFCO)特征，所述减速燃料切断特征在所述HEV向前行驶期间暂时中止至所述发动机的燃料流，所述regen控制操作还包括在将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接之前停用所述DFCO特征。
16. 根据方案14所述的HEV，其中所述车辆控制器还被编程为确定所述牵引马达是否能够产生计算的负扭矩补偿，其中所述牵引马达被控制为响应于确定所述牵引马达能够产生所述计算的负扭矩补偿而输出负马达扭矩。
17. 根据方案16所述的HEV ，其中所述车辆控制器进一步被编程为:
为所述regen控制操作确定用于以所述预定义的目标发动机速度操作所述发动机的燃料能量损失；
确定所述牵引马达能够产生的小于所述计算的负扭矩补偿的最大负马达扭矩；
利用基于所述最大负马达扭矩的所述输出负马达扭矩，估计所述regen控制操作捕获的总电能；
确定所述总电能是否大于所述燃料能量损失；和
响应于估计的总电能大于所述燃料能量损失，执行所述regen控制操作，控制所述牵引马达以输出基于所述最大负马达扭矩的所述负马达扭矩。
18. 根据方案16所述的HEV，其中所述车辆控制器进一步被编程为:
为所述regen控制操作确定用于以所述预定义的目标发动机速度操作所述发动机的燃料能量损失；
估计所述regen控制操作捕获的总电能；和
确定所述regen控制操作捕获的估计的总电能是否大于所述燃料能量损失，
其中执行所述regen控制操作还响应于所述估计的总电能大于所述燃料能量损失。
19. 根据方案18所述的HEV，其中，所述车辆控制器还被编程为响应于所述总电能不大于所述燃料能量损失，执行默认regen控制操作，而不将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接，并且不以所述预定义的目标发动机速度操作所述发动机。
20. 根据方案14所述的HEV ，其中所述车辆控制器进一步被编程为:
确定与所述HEV动力系的减速事件相关联的总负扭矩请求以维持所述预定的车辆减速率；和
基于所述总负扭矩请求计算所述牵引马达的补充负扭矩补偿以维持所述预定的车辆减速率，
其中由所述牵引马达输出的所述负马达扭矩进一步基于计算的补充负扭矩补偿。
以上发明内容并不代表本公开的每个实施例或每个方面。相反，当结合附图和所附权利要求时，本公开的上述特征和优点以及其他特征和附带的优点将从用于执行本公开的说明性示例和方式的以下详细描述中变得显而易见。此外，本公开明确地包括上面和下面呈现的元件和特征的任何和所有组合和子组合。
附图说明
图1是根据公开概念的方面具有P4混合动力动力系的代表性电驱动机动车辆的示意图，该动力系通过最小化发动机和传动装置摩擦损耗来提供改进的再生制动。
图2是根据公开概念的方面对于代表性P4 HEV动力系，轮轴扭矩(Nm)与时间（s）关系的图表，示出了通过实施再生制动协议而增加的再生制动产生。
图3是示出根据公开概念的方面用于混合动力电动车辆的代表性再生制动控制协议的流程图，该协议可以对应于由车载或远程控制器、控制逻辑电路、可编程控制单元或其他集成电路(IC)设备或设备网络执行的存储器存储指令。
本公开的代表性实施例在附图中以非限制性示例的方式示出，并在下文中更详细地描述。然而，应当理解，本公开的新颖方面不限于以上列举的附图中示出的特定形式。相反，本公开将覆盖落在例如由所附权利要求所包含的本公开范围内的所有修改、等同物、组合、子组合、置换、分组和替代物。
具体实施方式
本公开容许许多不同形式的实施例。本公开的代表性示例在附图中示出，并且在本文详细描述，应当理解，这些实施例是作为公开的原理的范例而提供的，而不是对本公开的广泛方面的限制。为此，例如在摘要、介绍、发明内容、附图说明和具体实施方式部分中描述的、但在权利要求中没有明确阐述的元件和限制不应通过暗示、推断或其他方式单独或共同地并入到权利要求中。此外，本文所讨论的附图可能不是按比例绘制的，并且纯粹是出于指导目的而提供的。因此，附图中所示的具体和相对尺寸不应被解释为限制性的。
为了本具体实施方式的目的，除非特别声明:单数包括复数，反之亦然；“和”和“或”这两个词既可以连用，也可以分离使用；词语“任何”和“所有”均指“任何和所有”；以及词语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”及其置换，都应该表示“包括但不限于”。此外，近似的词，例如“约”、“几乎”、“基本上”、“大体上”、“近似”等，在本文中均可以例如用于“在、接近或接近于”或“在0-5%之内”或“在可接受的制造公差范围内”或其任何逻辑组合的意思。最后，方向形容词和副词，例如前部、后部、内侧、外侧、右舷、左舷、竖直、水平、向上、向下、前、后、左、右等，当车辆操作性地定向在水平行驶表面上时，可以是相对于机动车辆，例如机动车辆的向前行驶方向。
现在参考附图，其中在若干个视图中相同的附图标记指代相同的特征，在图1中示出了代表性汽车的示意图，其总体上以10表示，并且为了讨论的目的，在本文描绘为具有P4混合动力电动动力系的可选全轮驱动(AWD)乘用车。图示的汽车10——在本文中也称为“机动车辆”或“车辆”——仅仅是可以实践本公开的新颖方面的示例性应用。同样，将本概念实施到P4混合动力动力系架构中也应该理解为本文公开的新颖概念的示例性应用。这样，将会理解，本公开的特征可以应用于其他动力系配置，并用于任何逻辑相关类型的机动车辆。最后，仅示出了HEV 的选定部件，并将在本文中进行更详细的描述。然而，下面讨论的车辆和动力系可以包括许多附加的和替代的特征，以及其他可用的外围部件，例如，用于执行本公开的各种方法和功能。
汽车10的AWD P4 HEV动力系被示出为具有分支架构:后(第一或主)动力系PTR和前(第二和辅助)动力系PTF。后动力系PTR在本文由可重启的内燃机12表示，该内燃机通过多速自动动力传动装置18驱动地连接到后端最终驱动系统20。发动机12优选经由发动机曲轴13(“发动机输出构件”)以扭矩的方式将动力传递到传动装置18的输入侧。传动装置18继而适于从发动机12接收、选择性地操纵和分配牵引动力到车辆的最终驱动系统20，并且从而推进车辆10。图1的后最终驱动系统20通常由驱动轴22组成，驱动轴22将动力传动装置18驱动地连接到后限滑差速器24；一对后轮轴(后轮轴)26将差速器24驱动地连接到一组后车轮16R上。
ICE组件12独立于电驱动单元(EDU)组件14操作以推进车辆10，例如在“仅发动机”操作模式下；或者与EDU组件14合作，例如，在“马达助力”操作模式下。在图1所描绘的示例中，ICE组件12可以是任何可用的或以后开发的发动机，例如压燃式柴油发动机或火花点火式汽油发动机或灵活燃料发动机，其易于适于通常以每分钟转数(RPM)提供其可用的动力输出。尽管图1中没有明确描绘，应当理解，车辆的动力传动系统可以采用任何可用的配置，包括前轮驱动(FWD)布局、后轮驱动(RWD)布局、四轮驱动(4WD)布局、六乘四(6×4)布局等。
动力传动装置18可以使用差动齿轮传动装置19来实现传动装置的输入轴15(“传动装置输入构件”)与输出轴17(“传动装置输出构件”)之间的选择性可变扭矩和速度比，例如在通过可变元件发送其全部或部分动力时。差动齿轮传动装置的一种形式是周转行星齿轮布置。行星齿轮传动装置提供的优点是结构紧凑，并且行星齿轮传动装置子集的所有成员具有不同的扭矩和速度比。传统上，液压致动的扭矩建立设备，例如离合器和制动器(术语“离合器”用于指代离合器和制动器)，可选择性地接合以启用前述齿轮元件，从而在传动装置的输入轴与输出轴之间建立期望的前进和倒车速度比。虽然被设想为8速自动传动装置，但是动力传动装置18可以可选地采用其他合适的配置，包括无级变速传动装置(CVT)架构、自动-手动传动装置等。
图1中的前动力系PTF在本文由具有集成电力电子设备(IPE)单元30的电驱动单元组件14表示，该单元30通过相应的一对前轮轴(前轮轴)32驱动一组前车轮16F。EDU组件14通常可以由具有单速减速齿轮箱38的单独电动牵引马达36来代表，例如带有两个齿轮减速装置和横向分开的锥式差速器40。EDU组件14的调制由车内电子控制单元(ECU)34控制，用于向接合地面的车轮16F递送原动力。
根据图1的动力系架构，前动力系PTF向前车轮16F提供原动力，而后动力系PTR向后轮16R递送原动力。然而，替代的动力系布置可以采用EDU组件14来驱动后轮16R，采用EDU组件14来驱动前轮16F和/或后轮16R，同时完全消除ICE组件12，或者采用ICE组件12和EDU组件14来合作地驱动前轮16F、后轮16R或两者。
继续参考图1，电动牵引马达36可以采取任何合适尺寸和功率的马达配置来推进车辆10，包括多相永磁(PM)同步马达/发电机单元。电力通过电导体或电缆提供给牵引马达36，电导体或电缆在适当密封和绝缘馈通(未示出)中穿过保护壳体。相反，电力可以从牵引马达36提供给车载牵引电池组42，例如，通过再生制动。
如上文所指示，ECU 34被构造和编程为管理发动机12、驱动单元14、传动装置18和牵引电池组42的操作，除了其他之外。控制模块、模块、控制器、控制单元、电子控制单元、处理器及其任何置换可以互换地并且同义地使用，以表示逻辑电路、（一个或多个）组合逻辑电路、（一个或多个）专用集成电路(ASIC)、（一个或多个）电子电路、（一个或多个）中央处理单元(例如，（一个或多个）微处理器)、（一个或多个）输入/输出电路和设备、适当的信号调节和缓冲电路以及提供所描述功能的其他组件等中的一个或多个的任一个或各种组合。相关联的存储器和存储装置(例如，只读、可编程只读、随机存取、硬盘、有形等等)无论是常驻的、远程的或两者的组合，都存储处理器可执行软件和/或固件程序或例程。
软件、固件、程序、指令、例程、代码、算法和类似术语可以互换地并且同义地使用，以表示任何处理器可执行指令集，包括校准和查找表。ECU 34可以被设计成具有一组控制例程，这组控制例程被执行来提供期望的功能。控制例程例如由中央处理单元执行，并且可操作来监测来自感测设备和其他联网控制模块的输入，并且执行控制和诊断例程来管理设备和致动器的操作。这样的输入可以包括车辆速度和加速度数据、速度极限数据、交通灯状态和位置数据、道路坡度数据、停车标志位置数据、交通流量数据、地理空间数据、道路和车道水平数据、车辆动力学数据、传感器数据等。在车辆使用期间，例程可以实时地、连续地、系统地、零星地和/或以规则的间隔例如，每100微秒、3.125、6.25、12.5、25和100毫秒等执行。替代地，可以响应于车辆10操作期间事件的发生来执行例程。
图1的HEV 10可以利用各种再生能量回收技术来再捕获移动车辆的动能，这些动能原本会因摩擦而损耗。除了将作为热量损耗的平移动量回收到摩擦型制动之外，公开的再生制动控制操作还将通常作为内部摩擦损耗的发动机和传动装置的旋转能量转化成剩余电能。图1的HEV动力系架构允许再生制动独立于发动机操作；这样，公开的regen优化算法可以使发动机脱离，并同时以期望的目标速度/速度分布图操作发动机。这可能需要暂时停用DFCO，尽管有任何相关的燃料损失。同时，牵引马达可通过产生附加的负轮轴扭矩操作来补充从现在断开的发动机损耗的负制动扭矩，以维持用于相关联制动/滑行事件的相对应的减速率。通过该regen控制操作捕获的附加能量大于补偿前述燃料损失所需的能量，例如，当ICE在高载荷操作期间接近其制动燃料消耗率(BSFC)最小值时。
在执行公开的regen控制方法时，常驻动力系控制模块(PCM)可以发出命令提示以使传动装置操作性地将发动机与车轮断开连接，并伴随地进入非驾驶员命令的空档状态。发动机控制模块(ECM)继续给发动机加燃料以维持发动机速度，例如，处于或接近怠速。功率变换器模块(PIM)通过与PCM 和电池控制模块(BCM)的合作操作，确保牵引马达与车轮保持接合，例如，用于再生制动并选择性地输出任何必要的补充制动扭矩。如果仅马达产生的制动扭矩不足，则HEV 的混合制动系统——发电机实施的MGU与摩擦制动系统相组合——将此负扭矩增量分配给摩擦制动器，例如，经由可用的电子制动控制模块(EBCM)，结合BCM-PIM控制和CAN通信。通过前述技术，总的再捕获能量包括原本因制动摩擦而损耗的再捕获能量和原本因发动机/传动装置摩擦而损耗的再捕获能量。虽然所描述的特征可以在减速事件期间给发动机加燃料，但由此导致燃料损失，附加的再捕获的电能增加了燃料节省并改进了HEV的驾驶性能，这已被证明能够减少往返行驶循环的燃料用量(例如，至少10-12%)。
使用公开的regen控制协议的电驱动车辆可以命令ICE组件以静态或动态发动机速度操作。对于静态发动机操作，ICE组件以怠速或接近怠速操作，即，当驾驶员命令传动装置换档至空档时，ICE组件默认的发动机速度。ICE组件在与车辆车轮断开连接时保持加燃料以实现怠速操作；与动态发动机速度操作相比，该选项通过以更低的燃料用量操作而产生更好的燃料效率增益。对于动态发动机操作，ICE组件遵循主动变化的速度分布图，例如匹配预定义的发动机速度曲线或实施马达涡轮跟踪。这种方案的一个益处是能够将发动机的实时速度与HEV 的车轮速度进行速度匹配，并且从而允许响应于驾驶员猛踩油门命令将发动机扭矩立即传输到车轮。动态发动机操作还允许驾驶员的发动机RPM体验与乘员预期的减速发动机速度分布图相匹配，使这种方案对驾驶员来说更加无缝。
如上所提到的，在regen操作期间，可以命令多速动力传动装置进入空档状态。该空档状态可以与驾驶员通过PRNDL（驻车-倒档-空档-低速档）空档换档命令请求空档时实施的空档操作模式相同或不同。对于至少一些优选的应用，希望在没有驾驶员输入的情况下接合该空档状态，以确保再生制动对车辆乘员无缝操作。对于发动机联接到混合动力传动装置/驱动单元(例如，图1的EDU组件14) 的HEV动力系配置，（一个或多个）MGU和离合器可以以允许发动机输出从车轮脱离以进入非驾驶员命令的空档状态的方式合作地致动。在采用带有电子致动离合器的手动传动装置的电气化动力系应用中，离合器被控制以经由非驾驶员命令的请求将ICE组件与车轮上断开连接。应当理解，公开的特征本身不限于特定类型的发动机或马达或传动装置；相反，公开的regen控制操作可以通过任何逻辑相关类型的动力系配置来实施，汽车和非汽车都是如此。
驾驶员命令，例如加速踏板和制动踏板输入，可以与公开的regen特征相组合，例如，当HEV减速或期望的动力系扭矩低于道路载荷时。本文使用的术语“减速”或“制动”可被定义为包括其中驾驶员请求或控制器请求的动力系扭矩低于道路载荷的任何适用的驾驶事件，例如，无油门滑行、制动器施加的减速、下坡行驶或缓踩油门等。作为非限制性示例，公开的技术可以在单踏板驾驶(OPD)接合时实施，并且利用不同于OPD脱离时的驾驶员扭矩请求与踏板输入关系曲线。公开的regen技术也可以用于自主驾驶特征和高级驾驶员辅助系统(ADAS)，例如自适应巡航控制(ACC)、超级巡航或“纯”自主驾驶。
图2用图表示出了代表性P4 HEV动力系的轮轴扭矩曲线，其中y轴表示的扭矩轮轴扭矩(Nm)对x轴表示的时间(秒)，说明了通过实施公开的regen控制操作增加的再生制动产生。在该图表中，以101示出总驾驶员请求的扭矩，同时以103示出主轮轴扭矩(regen特征开启)、以105示出副轮轴扭矩(regen特征开启)、以107示出主轮轴扭矩(regen特征关闭)和以109示出副轮轴扭矩(regen特征关闭)。驾驶员加速踏板释放(“缓踩油门”)在第一时间点(t(1)) 111起始，而regen捕获(regen特征开启)在后来的第二时间点(t(2)) 113开始，regen捕获(regen特征关闭)开始，以及发动机DFCO在第三时间点(t(3)) 115启动，在第四时间点(t(4)) 117，MGU放电和/或发动机启动(regen特征关闭)，并且在第五时间点(t(5)) 119，MGU放电和/或发动机增加附加扭矩(regen特征开启)。图2的图表中还示出了动力系滑行扭矩曲线图121、最小发动机(DFCO关闭)扭矩曲线图123和传动装置(空档)扭矩损耗曲线图125。
公开的regen技术中的至少一些技术的各种随附的益处可以从图2中呈现的数据中收集。例如，通过实施公开的regen控制操作可以产生的附加电能在图2的区域129中被突出显示，而满足滑行扭矩的减少的高压能量和/或燃料用量在区域127中被突出显示。另一个随附的益处可能包括HEV 的副轮轴在regen控制特征启用时提前接合。这可以通过禁用DFCO和利用施加到副轮轴的MGU生成的制动扭矩来减速车辆而实现。相比之下，动力系通常需要等待，直到驾驶员的扭矩请求低于发动机DFCO扭矩，regen控制特征被停用。在驾驶员缓踩油门111之后沿“爬行-滑行曲线”经历总驾驶员请求扭矩曲线图101，在曲线图101与传动装置空档损耗线125交叉的t(2) 113处而不是在曲线图101与DFCO扭矩线123交叉的t(3)115处开始regen捕获，允许HEV动力系在更长的时间段(例如，区域129)捕获附加的能量。此外，在regen控制特征未启用的情况下，HEV动力系通常需要RESS放电以提供原动扭矩或利用发动机扭矩；通过实施regen控制特征(例如，区域127)来实现进一步的能量节省。
接下来参考图3的流程图，以200总体上描绘了根据本公开的方面的一种用于操作电气化动力系系统（例如图1的P4 HEV动力系）的改进方法或控制策略，用于提高再生制动性能。图3所示并且在下面进一步详细描述的一些或全部操作，可以代表对应于处理器可执行指令的算法，该处理器可执行指令可以存储在例如主存储器或辅助存储器或远程存储器中，并且例如由电子控制器、处理单元、控制逻辑电路或其他模块或设备或模块/设备的网络来执行，以实现与公开的概念相关联的任何或所有以上和以下描述的功能。应当认识到，可以改变所示操作框的执行顺序，可以添加附加的操作框，并且可以修改、组合或消除一些描述的操作。
图3的方法开始于终端框201，其中用于可编程控制器或控制模块或类似合适的处理器的存储器存储的处理器可执行指令用于调用补充能量捕获协议的初始化流程。该例程可以实时、连续、系统地、零星地、响应性地和/或以规则的间隔（例如在机动车辆10的正常操作期间每100毫秒）执行。作为又一选项，终端框201可以响应于用户命令提示、常驻控制器命令提示或从“非车载”集中式主机系统或云计算服务接收的广播提示信号来初始化。一旦完成了图2所示的控制操作，方法200可以前进到终端框231并暂时终止，或者可以循环回到终端框201并以连续循环运行。
从终端框201前进到判定框203，方法200确定车辆的当前操作模式是否阻止补充能量捕获协议的启用。可被预编程以阻止该协议的车辆操作模式的一些非限制性示例包括驾驶员可选择的性能模式，例如旅行、运动等。其他代表性的示例包括平台特定的操作模式和系统选择的模式，包括在启用的电子稳定性控制(ESC)或高级防撞(ACA)期间。如果在当前车辆操作模式中不允许补充能量捕获协议(框203 =否)，则方法200前进到过程框205，并且不修改车辆操作。在这种情况下，可以停用补充能量捕获协议，并且可选地，可以启用默认再生制动操作。此后，方法200前进到终端框231并临时终止。
在确定车辆的当前操作模式不阻止补充能量捕获协议的启用时(框203 =是)，方法200执行判定框207以评估驾驶员选择的或控制器命令的动力系扭矩请求是否小于HEV上的当前道路载荷。如上所提及的，在制动事件、缓踩油门事件、下坡行驶等期间，动力系扭矩请求可能小于道路载荷。如果扭矩请求等于或高于道路载荷(框207 =否)，则方法200进行到如上所描述的图3的过程框205和231。
响应于扭矩请求低于道路载荷的确定(框207 =是)，方法200执行处理器可执行指令以确定:(1)是否存在排除补充能量捕获协议的任何马达故障(判定框209)；(2)是否存在阻止补充能量捕获协议的任何HV系统故障(判定框211)；以及(3)是否存在禁止补充能量捕获协议的任何动力系故障(判定框213)。判定框209可以在接收到马达故障信号时输出肯定的结果，马达故障信号指示阻止操作牵引马达来执行图3中的任何后续马达功能的马达故障。同样地，在接收到系统故障信号时，判定框211可以输出肯定的结果，系统故障信号指示HV系统中阻止操作牵引马达或电池组执行图3中的相对应功能中的任何功能的故障。适用的马达和HV系统故障的非限制性示例包括马达和TPIM故障，例如，CAN通信错误、电力电子设备故障、马达位置传感器故障、转子/定子温度错误等。附加的示例包括RESS故障，例如RESS CAN通信错误、接触器卡在打开/关闭位置故障、电芯/模块/组电压和/或传感器错误等。如果存在马达故障或HV电气系统故障(框209 =是和/或框211 =是)，则方法200进行到框205和231，如上所描述的。
在验证没有相关的马达和没有相关的HV系统故障的同时(框209 =否&&框211 =否)，方法200试图确认发动机能够驱动地脱离车辆的车轮并在判定框213进入目标速度控制。判定框213可在接收到动力系故障信号时返回肯定的结果，该动力系故障信号指示该动力系系统中阻止发动机以预定义的目标发动机速度操作和/或与车轮断开连接的故障。可应用的动力系系统故障的非限制性示例包括PCM CAN 通信错误、侵入性诊断故障(例如，催化剂起燃、催化剂后氧传感器性能诊断(POPD)、蒸发排放、净化等)、减小的发动机功率误差、发动机冷却剂/油温度低/高误差等。这些示例故障可能会阻止发动机如在图3中阐述的那样执行操作；运行相关的诊断测试来监测潜在的故障也可以阻止所描述的特征中的一个或多个。如果发动机不能脱离和/或不能进入目标速度控制(方框213 =否)，方法200进行到框205和231，如上所描述的。
在系统确认牵引马达、HV电气系统或动力系中没有异常或障碍之后，方法200前进到判定框215，以确定牵引马达是否能够满足补充能量捕获协议预期的总制动扭矩请求。为了执行这种分析，图1的ECU 34可以例如从高速缓冲存储器或查找表检索ICE组件12特定的发动机校准的阻力扭矩。该扭矩值与HEV 电子制动控制模块输出的regen扭矩请求进行算术求和；然后将该合计值与牵引马达36在当前车辆操作条件下的实时或估计的马达扭矩极限进行比较。“滑行regen”(油门关闭和关闭制动器减速)扭矩请求和“制动regen”(开启制动器减速)扭矩请求可以被预定义并存储在现有逻辑中。在受控测试条件下，可对每个原动机校准估计的马达扭矩极限和发动机阻力扭矩，并存储在可由ECU 检索的相应查找表中。
确定牵引马达不能满足用于执行补充能量捕获协议的总制动扭矩请求(框215 =否)可导致方法200自动执行过程框217中的存储在存储器中的逻辑，以计算可在降低的扭矩水平下捕获的预测的总能量。继续作为非限制性示例讨论图1的HEV 10，ECU 34可被编程以估计在框215获得的马达扭矩极限下P4动力系能够回收多少regen能量。该估计可以通过首先计算与降低的扭矩水平相关联的预测马达速度的估计马达功率，并且随后估计在限定的时间窗内该估计马达功率中有多少将被回收到牵引电池组42中来执行。
继续参考图3，方法200从过程框217继续到判定框219，以评估HEV动力系系统在车辆未来使用期间是否能够补偿比补充能量捕获协议用于维持发动机怠速的燃料更多的燃料用量。使用在前一步骤中识别的预测总能量，ECU 34可被编程以估计牵引马达36在稍后的时间点可使用多少该能量，例如，考虑回收能量的预期损耗和使用能量从马达提供正功率以补偿发动机燃料的预期损耗。然后，使用预定义的当量因子将该最终总捕获能量值转化成燃料能量补偿值。作为判定框219查询的一部分，ECU 34可以将在与车辆的车轮断开连接的同时保持发动机开启所消耗的燃料量与在减速事件期间保持发动机连接到车轮并启用DFCO的默认regen协议进行比较。该分析可以通过例如利用规定输入(例如车速、制动输入和传感器信号)的预设校准来“离线”执行，或者可以通过例如执行存储器存储的算法的常驻处理器来“在线”执行，该算法计算特定于车辆给定操作场景的燃料用量。如果由补充能量捕获协议捕获的能量不能补偿用于该协议的发动机燃料(框219 =否)，则方法200进行到框205，然后进行到框231，如上所描述的。
响应于确定补充能量捕获协议实际上将在发动机的未来使用中补偿比用于维持怠速/目标发动机速度的燃料更多的燃料(框219 =是)，方法200在过程框221禁用DFCO，并且一旦禁用，在过程框223请求发动机与车轮脱离并维持在目标发动机速度。如上文所提及，目标发动机速度可以是静态“怠速”速度或主动变化的“动态”发动机速度。目标发动机速度可以通过将regen期间的实时发动机速度与从PCM 接收的实时传动装置输出速度相匹配来限定。对于这种动态发动机速度，发动机速度可遵循锯齿形发动机速度分布图，这种齿形发动机速度分布图在正常减速事件期间随着传动装置顺序降档而出现。替代地，发动机速度可被设定为可经由发动机控制模块从存储器中检索的目标怠速。第三个选项包括将发动机速度设定为特定于补充能量捕获协议并由ECU计算的预定义的(非怠速)发动机速度。可以设想到，目标发动机速度可以是上述方案的组合、上述方案中的一种或多种方案的补偿、或者另一个唯一计算的速度目标。
图3的方法进行到过程框225，并计算附加的负扭矩以增加牵引马达的开环扭矩请求。在减速事件期间，对于补充能量捕获协议和默认regen协议，向牵引马达发送负扭矩请求，例如“滑行regen”扭矩请求或“制动regen”扭矩请求。然而，当实施补充能量捕获协议时，方法200增加牵引马达输出的制动扭矩，即，通过向现有滑行/制动regen扭矩请求增加补充负扭矩，以补偿由于驱动地将发动机与车轮的断开连接而损耗的发动机阻力扭矩。该附加的负马达扭矩可以通过将当前车辆操作条件下的估计发动机阻力扭矩转化成马达扭矩补偿值来导出。这可能包括除内部发动机摩擦损耗之外的所有必要的传动装置换档。
从过程框225继续到过程框227，方法200使马达扭矩请求饱和，并且如果需要确保期望的车辆减速率，则请求由车辆制动系统提供附加的制动扭矩。过程框227可包括ECU 34以最大负扭矩容量操作牵引马达36。如果这个最大负扭矩容量被认为不足以实现期望的减速率，则车辆根据需要采用摩擦式制动来增加车辆的总减速率。
返回到判定框215的讨论，方法200可以通过确定HEV动力系系统在车辆未来使用期间是否能够补偿比补充能量捕获协议用于维持发动机怠速的燃料更多的燃料用量，来响应牵引马达实际上能够满足用于执行补充能量捕获协议的总制动扭矩请求的确定(框215=是)，如判定框229所示。判定框219和229是类似的查询，后者在过程框217进行的计算之前，并且相反地使用可以在期望的马达扭矩水平下捕获的预测总能量。如果由补充能量捕获协议捕获的能量不能补偿用于该协议的发动机燃料(框229 =否)，则方法200进行到框205，然后进行到框231，如上所描述的。
响应于确定补充能量捕获协议实际上将在发动机的未来使用中补偿比用于维持怠速/目标发动机速度的燃料更多的燃料(框229 =是)，方法200在过程框233禁用燃料切断，并且同时使发动机与车轮脱离，同时在过程框235命令发动机速度维持目标发动机速度。方法200继续到过程框237，并计算附加的负扭矩以添加到牵引马达的开环扭矩请求，类似于过程框225。在过程框239，修改的马达扭矩请求被输出到牵引马达。
在一些实施例中，本公开的各方面可以通过例如程序模块的计算机可执行指令程序来实施，该程序模块通常被称为由本文描述的控制器或控制器变型中的任一个执行的软件应用或应用程序。在非限制性示例中，软件可以包括执行特定任务或实施特定数据类型的例程、程序、对象、部件和数据结构。该软件可以形成接口，以允许计算机根据输入源做出反应。该软件还可以与其他代码段合作，以响应于接收的数据结合所接收数据的来源来起始各种任务。软件可以存储在各种存储介质中的任何一种上，例如CD-ROM、磁盘和半导体存储器(例如，各种类型的RAM或ROM)。
此外，本公开的方面可以用各种计算机系统和计算机网络配置来实践，包括多处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子产品、小型计算机、大型计算机等。此外，本公开的方面可以在分布式计算环境中实践，其中任务由通过通信网络链接的常驻和远程处理设备来执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储器存储设备的本地和远程计算机存储介质中。因此，本公开的方面可以结合计算机系统或其他处理系统中的各种硬件、软件或其组合来实施。
本文描述的方法中的任何方法可以包括由(a)处理器、(b)控制器和/或(c)任何其他合适的处理设备执行的机器可读指令。本文公开的任何算法、软件、控制逻辑、协议或方法可以被实现为存储在有形介质上的软件，有形介质为例如像闪存、固态存储器、硬盘驱动器、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他存储设备。整个算法、控制逻辑、协议或方法和/或其部分可替代地由除控制器之外的设备执行和/或以可用的方式体现在固件或专用硬件中(例如，由专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程逻辑器件(FPLD)、离散逻辑等)实施）。此外，尽管参考本文描绘的流程图描述了特定的算法，但是可以替代地使用用于实施示例机器可读指令的许多其他方法。
已经参考所示实施例详细描述了本公开的各方面；然而，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行许多修改。本公开不限于本文公开的精确构造和组成；从前面的描述中显而易见的任何和所有修改、改变和变化都在由所附权利要求限定的本公开的范围内。此外，本概念明确地包括前述元件和特征的任何和所有组合和子组合。

Claims (20)

1.一种操作混合动力电动车辆的方法，所述混合动力电动车辆包括车身、多个车轮和混合动力电动车辆动力系，所述混合动力电动车辆动力系具有可操作以驱动所述车轮从而推进所述混合动力电动车辆的牵引马达和发动机以及选择性地将发动机驱动地连接到所述车轮中的一个或多个的动力传动装置，所述方法包括:
经由车辆控制器确定所述混合动力电动车辆的操作状态或故障是否阻止再生制动控制操作的接合；
响应于不阻止所述再生制动控制操作接合的操作状态或故障，经由所述车辆控制器确定所述混合动力电动车辆动力系的扭矩请求是否小于所述混合动力电动车辆上的道路载荷；和
响应于所述扭矩请求小于所述道路载荷，执行所述再生制动控制操作，所述再生制动控制操作包括:
控制所述动力传动装置以将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接；
当所述发动机与所述车轮断开连接时，控制所述发动机以预定义的目标发动机速度操作；
计算负扭矩补偿，以在所述发动机与所述车轮断开连接后维持预定的车辆减速率；和
基于计算的负扭矩补偿来控制所述牵引马达以输出负马达扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述混合动力电动车辆的燃料系统可操作以给所述发动机加燃料，并执行减速燃料切断特征，所述减速燃料切断特征在所述混合动力电动车辆向前行驶期间暂时中止至所述发动机的燃料流，所述方法还包括在将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接之前停用所述减速燃料切断特征。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述牵引马达是否能够产生至少所述计算的负扭矩补偿，其中响应于确定所述牵引马达能够产生至少所述计算的负扭矩补偿，控制所述牵引马达以输出负马达扭矩。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括，响应于确定所述牵引马达不能产生至少计算的负扭矩补偿:
为所述再生制动控制操作确定用于以所述预定义的目标发动机速度操作所述发动机的燃料能量损失；
确定所述牵引马达能够产生的小于所述计算的负扭矩补偿的最大负马达扭矩；
利用基于所述最大负马达扭矩的所述输出负马达扭矩，估计所述再生制动控制操作捕获的总电能；
确定所述总电能是否大于所述燃料能量损失；和
响应于估计的总电能大于所述燃料能量损失，执行所述再生制动控制操作，控制所述牵引马达以输出基于所述最大负马达扭矩的负马达扭矩。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括响应于估计的总电能不大于所述燃料能量损失，执行默认再生制动控制操作，而不将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接，并且不以所述预定义的目标发动机速度操作所述发动机。
6.根据权利要求3所述的方法，还包括，响应于确定所述牵引马达能够产生至少计算的负扭矩补偿:
为所述再生制动控制操作确定用于以预定义的目标发动机速度操作所述发动机的燃料能量损失；
估计所述再生制动控制操作捕获的总电能；和
确定所述再生制动控制操作捕获的估计的总电能是否大于所述燃料能量损失，
其中执行所述再生制动控制操作还响应于所述估计的总电能大于所述燃料能量损失。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括响应于所述总电能不大于所述燃料能量损失，执行默认再生制动控制操作，而不将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接，并且不以所述预定义的目标发动机速度操作所述发动机。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:
确定与所述混合动力电动车辆动力系的减速事件相关联的总负扭矩请求以维持所述预定的车辆减速率；和
基于所述总负扭矩请求计算所述牵引马达的补充负扭矩补偿以维持所述预定的车辆减速率，
其中由所述牵引马达输出的所述负马达扭矩进一步基于所述计算的补充负扭矩补偿。
9.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述操作状态或故障是否阻止所述再生制动控制操作的接合包括接收驾驶员选择的脱离所述再生制动控制操作的所述混合动力电动车辆的操作模式。
10.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述操作状态或故障是否阻止所述再生制动控制操作的接合包括接收指示阻止所述再生制动控制操作接合的所述牵引马达的马达故障的马达故障信号。
11.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述操作状态或故障是否阻止所述再生制动控制操作的接合包括接收指示阻止所述再生制动控制操作接合的所述混合动力电动车辆的高压电气系统中的系统故障的系统故障信号。
12.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述操作状态或故障是否阻止所述再生制动控制操作的接合包括接收指示阻止所述发动机以预定义的目标发动机速度操作和/或与所述车轮断开连接的动力系系统故障的动力系故障信号。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合动力电动车辆还包括分别承载第一对车轮和第二对车轮的第一轮轴和第二轮轴，所述发动机可操作以驱动所述第一对车轮，并且所述牵引马达可操作以驱动所述第二对车轮，并且其中所述动力传动装置将所述发动机与所述第一轮轴驱动地断开连接，并且所述牵引马达向所述第二轮轴输出所述负马达扭矩。
14.一种混合动力电动车辆，包括:
车身，其具有承载第一组车轮的第一轮轴和承载第二组车轮的第二轮轴；
混合动力电动车辆动力系，包括安装在所述车身上并可操作以向所述第一组车轮输出扭矩以推进所述混合动力电动车辆的发动机，安装在所述车身上并可操作以向所述第二组车轮输出扭矩以推进所述混合动力电动车辆的牵引马达，以及安装在所述车身上并可操作以选择性将所述发动机驱动地连接到所述第一轮轴的动力传动装置；和
车辆控制器，其被编程为:
确定所述混合动力电动车辆的操作状态或故障是否阻止再生制动控制操作的接合；
响应于不阻止所述再生制动控制操作接合的所述操作状态或故障，确定所述混合动力电动车辆动力系的扭矩请求是否小于所述混合动力电动车辆上的道路载荷；和
响应于所述扭矩请求小于所述道路载荷，执行所述再生制动控制操作，包括:
控制所述动力传动装置以将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接；
当所述发动机与所述车轮断开连接时，控制所述发动机以预定义的目标发动机速度操作；
计算在所述发动机与所述车轮断开连接后的负扭矩补偿以维持预定的车辆减速率；和
基于计算的负扭矩补偿，控制所述牵引马达输出负马达扭矩。
15.根据权利要求14所述的混合动力电动车辆，还包括燃料系统，所述燃料系统可操作以给所述发动机加燃料并执行减速燃料切断特征，所述减速燃料切断特征在所述混合动力电动车辆向前行驶期间暂时中止至所述发动机的燃料流，所述再生制动控制操作还包括在将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接之前停用所述减速燃料切断特征。
16.根据权利要求14所述的混合动力电动车辆，其中所述车辆控制器还被编程为确定所述牵引马达是否能够产生计算的负扭矩补偿，其中所述牵引马达被控制为响应于确定所述牵引马达能够产生所述计算的负扭矩补偿而输出负马达扭矩。
17.根据权利要求16所述的混合动力电动车辆 ，其中所述车辆控制器进一步被编程为:
为所述再生制动控制操作确定用于以所述预定义的目标发动机速度操作所述发动机的燃料能量损失；
确定所述牵引马达能够产生的小于所述计算的负扭矩补偿的最大负马达扭矩；
利用基于所述最大负马达扭矩的所述输出负马达扭矩，估计所述再生制动控制操作捕获的总电能；
确定所述总电能是否大于所述燃料能量损失；和
响应于估计的总电能大于所述燃料能量损失，执行所述再生制动控制操作，控制所述牵引马达以输出基于所述最大负马达扭矩的所述负马达扭矩。
18.根据权利要求16所述的混合动力电动车辆，其中所述车辆控制器进一步被编程为:
为所述再生制动控制操作确定用于以所述预定义的目标发动机速度操作所述发动机的燃料能量损失；
估计所述再生制动控制操作捕获的总电能；和
确定所述再生制动控制操作捕获的估计的总电能是否大于所述燃料能量损失，
其中执行所述再生制动控制操作还响应于所述估计的总电能大于所述燃料能量损失。
19.根据权利要求18所述的混合动力电动车辆，其中，所述车辆控制器还被编程为响应于所述总电能不大于所述燃料能量损失，执行默认再生制动控制操作，而不将所述发动机与所述车轮驱动地断开连接，并且不以所述预定义的目标发动机速度操作所述发动机。
20.根据权利要求14所述的混合动力电动车辆 ，其中所述车辆控制器进一步被编程为:
确定与所述混合动力电动车辆动力系的减速事件相关联的总负扭矩请求以维持所述预定的车辆减速率；和
基于所述总负扭矩请求计算所述牵引马达的补充负扭矩补偿以维持所述预定的车辆减速率，
其中由所述牵引马达输出的所述负马达扭矩进一步基于计算的补充负扭矩补偿。
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