[發(fā)明專(zhuān)利]混合動(dòng)力車(chē)輛的扭矩調(diào)節(jié)控制

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910149071.7
• 申請(qǐng)日: 2009-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101638091A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊哈布·S·索利曼;安德魯·J·西爾韋里
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60W10/06
• 分類(lèi)號(hào): B60W10/06;B60W10/08;B60W10/10;B60W20/00
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及混合動(dòng)力車(chē)輛(HEV)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，并且更具體地涉及在執(zhí)行變速換檔(transmission?shift)時(shí)控制通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出傳遞至車(chē)輪的扭矩。?

背景技術(shù)

在具有固定比率的變速器的傳統(tǒng)車(chē)輛中，駕駛員在變速換檔(即換高速檔或換低速檔)期間會(huì)經(jīng)歷傳動(dòng)系統(tǒng)干擾。傳動(dòng)系統(tǒng)干擾由于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器部件的加速或減速而發(fā)生，其中，加速和減速在換檔期間產(chǎn)生慣性扭矩。在換高速檔的情況下，變速器輸出扭矩在換檔的比率變化階段(即慣性階段)由于發(fā)動(dòng)機(jī)速度改變而增加，如圖1的點(diǎn)12處所示。車(chē)輛中的乘員會(huì)感到這種輸出扭矩干擾并嚴(yán)重地降低換檔質(zhì)量。?

因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)減速的量級(jí)越大，輸出軸扭矩干擾的量級(jí)增加使得換高速檔執(zhí)行得越快。通過(guò)減小在換高速檔期間產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，如點(diǎn)14處所示，可以使慣性扭矩偏移，并且輸出軸扭矩的增長(zhǎng)可以減到最小，如點(diǎn)16處所示，因此提高了換檔質(zhì)量。參考圖1所描述的方法被稱(chēng)為“輸入扭矩調(diào)節(jié)”控制。?

在換低速檔的情況下，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器部件加速到低速檔的同步速度，變速器輸出扭矩在比率變化階段減小，如圖2中點(diǎn)18處所示。此外，如圖中點(diǎn)20處所示，在扭矩傳遞階段期間，隨著?發(fā)動(dòng)機(jī)加速，變速器輸出扭矩可以在接近換低速檔完成時(shí)結(jié)束達(dá)到峰值。車(chē)輛中的乘客可以感覺(jué)到輸出扭矩在比率變化階段期間降低，并且可以感受到當(dāng)執(zhí)行換低速檔時(shí)加速度中斷。輸出扭矩在換低速檔結(jié)束時(shí)達(dá)到峰值會(huì)降低換檔質(zhì)量，并且乘客會(huì)因換檔而感到難受或不適。此外，輸出軸扭矩降的大小和換低速檔結(jié)束時(shí)的峰值與換低速檔時(shí)的速度成比例地增加。為了減小換檔結(jié)束時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)的加速度，通過(guò)使用輸入扭矩調(diào)節(jié)，使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒扭矩在接近換低速檔結(jié)束時(shí)降低，如點(diǎn)22處所示。結(jié)果，可以使變速器輸出扭矩峰值減到最小并且得以避免，如點(diǎn)24處所示，因此降低了換檔干擾。?

在傳統(tǒng)車(chē)輛的應(yīng)用中，在換檔期間伴隨輸入扭矩調(diào)節(jié)引發(fā)的問(wèn)題包括由于其它約束(諸如輻射、響應(yīng)于扭矩調(diào)節(jié)需求的延遲或不足的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、進(jìn)一步降低的換檔質(zhì)量)而導(dǎo)致的有限發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩降低權(quán)；并且因?yàn)榛鸹ǚ烹娧舆t而浪費(fèi)的燃料能量和功效通常用于實(shí)現(xiàn)扭矩調(diào)節(jié)需求。?

發(fā)明內(nèi)容

在一種機(jī)動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中，該動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括：發(fā)動(dòng)機(jī)；第一電機(jī)和第二電機(jī)，每個(gè)都可以選擇性地作為發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)；變速器，具有可驅(qū)動(dòng)地連接至發(fā)動(dòng)機(jī)和第一電機(jī)的輸入和可驅(qū)動(dòng)地連接至第二電機(jī)和車(chē)輛的車(chē)輪的傳動(dòng)輸出，一種用于控制動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的方法，包括：使用發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)產(chǎn)生車(chē)輪扭矩；使用變速器來(lái)執(zhí)行換檔；如果在換檔期間調(diào)節(jié)扭矩的同時(shí)出現(xiàn)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)輸出扭矩的降低，那么使第一電機(jī)和第二電機(jī)中的一個(gè)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行來(lái)降低傳送至動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)輸出的扭矩凈值(net?magnitude)，而如果在換檔期間調(diào)節(jié)扭矩的同時(shí)出現(xiàn)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)輸出扭矩的增加，那么使第一電機(jī)和第二電機(jī)中的一個(gè)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行來(lái)增加傳送至動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)輸出的扭矩凈值。?

在實(shí)現(xiàn)所需的扭矩調(diào)節(jié)并提供最佳的換檔質(zhì)量的同時(shí)，將額外的變速器輸出扭矩轉(zhuǎn)化成通過(guò)電池存儲(chǔ)的電能。?

通過(guò)利用電機(jī)的響應(yīng)度來(lái)避免曲軸扭矩降低的延遲，從而產(chǎn)生扭矩調(diào)節(jié)的精確值。?

在一些情況下，電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)或多個(gè)都降低了總的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(driveline)輸出扭矩?fù)Q檔干擾，以滿(mǎn)足所需的扭矩調(diào)節(jié)程度。這在電機(jī)可能不是完全適用于扭矩調(diào)節(jié)或電池的充電狀態(tài)接近最大極限的情況下是有用的。?

從下面詳細(xì)的描述、權(quán)利要求和附圖中，優(yōu)選實(shí)施例的適用范圍將變得顯而易見(jiàn)。應(yīng)當(dāng)理解的是，描述和具體的例子雖然在優(yōu)選實(shí)施例中指明，但僅是以示例的方式給出，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，對(duì)所述實(shí)施例和例子的各種變化和修改將變得顯而易見(jiàn)。?

附圖說(shuō)明

通過(guò)參考下面結(jié)合附圖的描述，本發(fā)明將更易于理解，附圖中：?

圖1是示出了在傳統(tǒng)車(chē)輛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中對(duì)于輸入扭矩調(diào)節(jié)，在換高速檔期間變速器輸出軸扭矩、傳動(dòng)比和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的變化的曲線(xiàn)圖；?

圖2是示出了在傳統(tǒng)車(chē)輛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中對(duì)于輸入扭矩調(diào)節(jié)，在換低速檔期間變速器輸出軸扭矩、傳動(dòng)比和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的變化的曲線(xiàn)圖；?

圖3是HEV的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的示意性框圖；?

圖4是示出了在圖3的HEV動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中推進(jìn)力和能量流(或功率流)的示意性框圖；?

圖5是示出了表示在模式A下運(yùn)行的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)各部件中的扭矩傳遞的向量的示意性框圖，其中，第二電機(jī)降低了換檔期間的總的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出扭矩；?