[發明專利]混合動力車變速器中的電動機輔助的換擋控制

有效

• 申請號: 201010239542.6
• 申請日: 2010-07-27
• 公開（公告）號: CN101966848A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: M-J·金;S·H·斯維爾斯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00;B60W10/10;B60W10/02;B60W10/08;F16H61/00;F16H61/02;F16H59/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧

技術領域

本發明涉及車輛變速器中的換擋控制，尤其地涉及混合動力車的變速器中的電動機輔助的換檔控制。

背景技術

在現代車輛中，在車輛傳動系統中利用可自動換擋的變速器，以增強車輛操作者的舒適與便利。通常，在開機模式中、即在發動機向變速器供應輸入轉矩時，實現在這樣的變速器的前進檔之間的升擋。這樣的變速器可用作常規動力系、即采用單個發動機的動力系的一部分，或者用于將諸如發動機和電動機的兩個或兩個以上的不同的動力源用于推進車輛的混合動力系。

為了使混合動力車的燃料效率最大化，當車輛處于滑行模式時、即當車輛由于道路接觸面和車輛傳動系統摩擦、以及由于空氣阻力、或在制動期間從高速減速時，發動機可關閉。在混合動力車處于滑行模式時，可將車輛慣性用于以發電機模式反向驅動電動機，以便對車輛電池再充電，從而進一步提高效率。還可經由再生制動系統提供混合動力車減速，其中同樣發動機可關閉，并且類似地經由電動機回收否則將損失的制動能量。當混合動力車處于減速模式時，由于其發動機通常關閉，所以發動機不能向車輛的自動變速器提供轉矩輸入。因此，在混合變速器執行換擋的同時，這樣的輸入轉矩中斷可產生有害的傳動系統干擾。

發明內容

提供一種用于操作具有發動機、電動機-發電機和多檔可自動換擋的變速器的機動車輛混合動力系的方法。如在此所使用的，“多檔可自動換擋”指的是通常采用諸如行星齒輪組或平行軸齒輪組的齒輪系裝置的變速器。這樣的變速器通常利用離散的傳動比，以產生速度-轉矩轉換、即檔位或減速，以便更加有效地為車輛提供動力。該方法在調檔期間使變速器中的輸出轉矩干擾減小或最小化。

根據該方法，發動機和電動機-發電機分別以可操作的方式連接至變速器，以便為驅動車輛提供轉矩供應。該方法包括在調檔期間調整從電動機-發電機到變速器的轉矩供應，以減小輸出轉矩干擾。除調整從電動機-發電機到變速器的轉矩供應之外，該方法可包括調整來自發動機的轉矩供應。

該方法可附加地包括經由待分離的離合器和待接合的離合器在變速器中啟動從待分離的檔位到待接合的檔位的調檔。該方法還可包括確定待接合的檔位中與變速器輸出速度對應的期望變速器輸入速度，以及確定換擋期間輸出轉矩的大小的目標軌跡。此外，該方法還可包括開始待接合的離合器的接合，以及確定由待接合的離合器傳遞的轉矩的大小。

該方法可附加地包括繼續待接合的離合器的接合，以在待接合的檔位中獲得所確定的輸出轉矩的大小。此外，該方法可包括確定由待分離的離合器傳遞的轉矩大小是否低于預定的轉矩閾值，以及如果待分離的離合器的轉矩低于預定的轉矩閾值，則分離待分離的離合器。該方法還可包括確定待接合的離合器的轉差速度是否低于預定的轉差速度閾值，并且如果待接合的離合器的轉差速度低于預定的轉差速度閾值，則完成待接合的離合器的接合。因此，待接合的離合器的接合用于在待接合的檔位中獲得期望的變速器輸入速度和所確定的輸出轉矩大小。

根據該方法，啟動的變速器調檔可以是停機降擋，即在發動機不向變速器供應動力的情況下執行的降擋。在這樣的降擋過程中，可通過關閉發動機來實現調整來自發動機的轉矩供應，并且可通過初始地供應從電動機-發電機到變速器的轉矩的第一測量和隨后的轉矩的第二測量來實現調整來自電動機-發電機的轉矩供應。另外，在降擋期間，可經由電動機-發電機再生或回收機動車輛的制動能量，以形成所謂的“再生”降擋。

根據該方法，在降擋期間，可根據表現在換擋期間待接合的離合器的轉矩傳送階段的特征的數學關系式T_out＝a1*T_off-going+b1*T1_m-g和N_idot＝a2*T_off-going+b2*T1_m-g確定在通過繼續待接合的離合器的接合獲得的待接合的檔位中輸出轉矩的大小。在以上的轉矩傳送階段關系式中，T_out為輸出轉矩的大小，T_off-going是待分離的離合器中的轉矩，T1_m-g是由電動機-發電機供應至變速器的轉矩的第一測量，而N_idot為期望的變速器輸入軸加速度。項a1、b1、a2和b2是由各種檔位狀態下變速器的運動學特性和慣性特性所確定的常數。