[發明專利]控制車輪軸扭矩的方法和用于其的控制系統

有效

• 申請號: 201210390196.0
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN103043056A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: C.E.惠特尼;R.B.杰斯;D.阿布多;T.R.德金
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明涉及控制車輪軸扭矩的方法和用于其的控制系統，特別是用于防止沿與意圖運動方向相反的方向的推進。

背景技術

車輛的意圖運動方向由車輛的司機決定，通常由司機檔位桿位置的位置決定。當司機使檔位桿位置處于停車或空擋位置時，并不意圖進行向前或倒退的運動。當司機使檔位桿位置處于駕駛位置（低檔或手動檔）時，意圖運動方向是向前方向。當司機使檔位桿位置處于倒檔位置時，意圖運動方向是倒退方向。

傳統的動力傳動系通常被保護免于進行沿與意圖運動方向相反的運動，因為發動機不能在其本身相反旋轉時產生扭矩。變速器通過提供至軸的聯動裝置而將發動機直接連接到意圖運動方向，所述聯動支持沿意圖運動方向的軸扭矩。

但是，在具有一個或多個電馬達的混合動力或燃料電池應用中，電馬達可在沿任意方向旋轉時提供扭矩。因此，沿與意圖運動相反的方向推進車輛的可能性存在。

發明內容

在一些混合動力的應用中，電子控制模塊（ECM）解釋操作者的加速器踏板位置，并確定操作者的期望軸扭矩。它然后針對其他軸扭矩“干預”請求進行裁定，諸如車輛超速保護、牽引或穩定性控制和巡航控制。最終的裁定軸扭矩請求隨后從ECM發送至混合動力控制模塊（HCM），該混合動力控制模塊（HCM）確定如何使用發動機、電馬達和變速器的組合來獲得期望的軸扭矩。

當車輛正以大于相對較低的速度的任意速度沿意圖運動方向移動時，諸如大約5英里每小時（mph），當司機將他的腳離開加速器踏板時，ECM應請求負軸扭矩，以使車輛減速。當車輛速度接近零時，負軸扭矩的施加具有向后推進車輛的可能性，這取決于請求的大小。相應地，隨著車輛速度減小到預定臨界值正速度之下和當車輛速度變為負時，緩行控制系統應施加增大的正扭矩（且非負扭矩）。當操作者將車輛停在上坡坡度且然后釋放制動器時，這將，例如，最小化車輛在山坡上的回退。

控制軸扭矩的方法包括確定操作者選擇的車輛運動方向、車輛速度和車輛的實際運動方向。至少一個扭矩干預請求然后與針對該車輛速度和實際運動方向的預定最小軸扭矩比較?！邦A定最小軸扭矩”還稱為“預定軸扭矩限制”。“扭矩干預請求”是請求的軸扭矩，其由被控制系統考慮的另外的車輛系統請求，以便確定在車輪處的扭矩。因為扭矩干預請求不是操作者請求，其被稱為干預。其他車輛系統可以是，作為非限制性的例子，車輛超速系統、牽引或穩定性控制系統、制動扭矩控制系統或車輛速度限制器系統。在確定“預定最小軸扭矩”時，沿意圖運動方向的軸扭矩被視為正。沿與將使車輛沿意圖運動方向推進的軸扭矩相反的方向的軸扭矩被視為負，且所以具有隨著速度沿意圖運動方向增大而增大的負值。操作者請求的軸扭矩可以通過司機操作的加速器裝置確定，諸如加速器踏板。操作者選擇的運動方向可從司機操作的檔位桿確定。

方法包括計算裁定的軸扭矩，如果所述至少一個扭矩干預請求大于預定最小軸扭矩，該裁定的軸扭矩基于操作者請求的軸扭矩和所述至少一個扭矩干預請求，但如果所述至少一個扭矩干預請求不大于預定最小軸扭矩，則替代地，該裁定的軸扭矩基于預定最小軸扭矩。裁定的軸扭矩可然后施加到從動輪軸（一個或多個）。

預定最小軸扭矩可用作低于第一臨界值速度的車輛速度下的緩行下滑系統扭矩限制。相應地，當車輛速度低于預定臨界值速度并變慢，且還當車輛的實際運動方向與操作者選擇的運動方向相反時，預定最小軸扭矩可增大。此外，隨著車輛速度增大，預定最小軸扭矩可減小（即，具有增大的負扭矩值）直到預定臨界值。預定臨界值可以是可應用的最大負軸扭矩限制，而無關乎車輛速度，以防止過度意外的（即，非操作者請求的）車輛減速。

該方法對于具有電馬達的混合動力或燃料電池車輛特別有用，所述電馬達可沿任何方向增加軸扭矩至輪軸（一個或多個）。在這樣的車輛上，第一控制器，諸如發動機控制模塊（在混合動力車輛的情況下），可操作性地與司機操作的檔位桿、與司機操作的加速器裝置和與提供扭矩干預請求的至少一個扭矩控制系統連接。第一控制器具有處理器，所述處理器具有第一算法，該第一算法計算裁定的軸扭矩，如上所述。第二控制器操作性地與第一控制器和與車輛軸連接。第二控制器可以是混合動力控制器，所述混合動力控制器控制和協調發動機和電馬達/發電機，以將軸扭矩施加到車輛軸。第二控制器從第一控制器接收與裁定的軸扭矩相對應的信號，并具有第二算法，該第二算法確定如何建立要被施加到車輛軸的裁定的軸扭矩。