[發明專利]用于控制混合動力車輛中的傳動系的系統和方法

有效

• 申請號: 201310164875.0
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103386886A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 彼得·約翰·格拉特;安德里亞斯·E·帕瑞克斯;尼古拉斯·E·麥卡賓
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60K23/08
• 分類號: B60K23/08
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 郭鴻禧;常桂珍

技術領域

本公開涉及一種在兩輪驅動模式和四輪驅動模式之間控制混合動力車輛的傳動系的系統和方法。

背景技術

混合動力電動車輛的動力傳動系包括發動機和電動機，其中，由發動機產生的扭矩和/或由電動機產生的扭矩可通過變速器傳遞到車輛的驅動輪，以推進車輛。牽引電池將能量供應到電動機，以使電動機產生正電動機扭矩來推進車輛。（例如，在車輛的再生制動期間）電動機可將負電動機扭矩提供給變速器，從而用作發電機以給電池充電。發動機還可將負發動機扭矩提供給變速器，以提供用于車輛的動力傳動系制動的發動機制動。

在模塊化混合動力傳動裝置（“MHT”）的構造中，發動機可通過分離離合器連接到電動機，電動機連接到變速器。發動機、分離離合器、電動機和變速器按順序串聯地連接。

混合動力電動車輛還可包括四輪驅動或全輪驅動（AWD）傳動系，以提供比兩輪驅動的車輛更好的牽引力。為了提高AWD車輛的燃料經濟性，車輛通常可以以兩輪驅動模式操作，只有在需要更大的牽引力的情況下才選擇性地接合所有四個車輪。

發明內容

在本公開的一個實施例中，提供一種混合動力車輛，所述混合動力車輛能夠操作以在兩輪驅動模式和全輪驅動（AWD）模式之間改變。所述混合動力車輛包括具有電動機的動力傳動系。主傳動系包括一對主驅動輪。第二傳動系包括一對第二驅動輪。AWD分離裝置被布置為當需要AWD模式時將動力傳動系連接到所述一對第二驅動輪。控制器響應于使AWD分離裝置接合的請求，而命令電動機將扭矩施加到主傳動系。來自電動機的增加的扭矩基于第二傳動系的AWD接合扭矩。電動機施加增加的扭矩，使得在第二傳動系的速度小于主傳動系的速度時第二傳動系加速。

在另一實施例中，AWD分離裝置包括：至少一個AWD離合器，被布置為在接合時將來自第二傳動系的扭矩傳遞到所述一對第二驅動輪。AWD分離裝置還包括：分離機構，被布置為將動力傳動系連接到第二傳動系以及使動力傳動系與第二傳動系分離。

在另一實施例中，所述電動機扭矩與AWD離合器的接合扭矩成比例，以當第二傳動系的至少一部分與主傳動系不同步旋轉時，使由AWD分離裝置的接合導致的車輛減速最小化。

在另一實施例中，控制器控制分離機構和所述至少一個AWD離合器的操作。

在另一實施例中，控制器在總體上小于500毫秒的接合時間內快速接合所述至少一個AWD離合器和分離機構。

在另一實施例中，控制器在所述一對第二驅動輪達到與所述一對主驅動輪大體上同步的速度之后命令分離機構接合。

在另一實施例中，分離機構包括齒式離合器。控制器在利用使用AWD離合器施加的扭矩使第二傳動系同步之后命令齒式離合器接合。

在另一實施例中，分離機構包括同步器和齒輪機構，同步器和齒輪機構施加扭矩以使第二傳動系加速的能力受到限制。控制器命令同步器和齒輪機構接合，使得AWD離合器也接合，以快速同步第二傳動系。

在另一實施例中，分離機構包括離合器。控制器命令分離離合器和AWD離合器協作地接合，以快速同步第二傳動系。

在另一實施例中，當需要AWD功能時控制器命令同步第二傳動系。

在一個其他實施例中，提供一種車輛控制系統。該控制系統包括：動力傳動系，具有電動機；一對第一驅動輪和一對第二驅動輪。傳動系控制器響應于將所述一對第二驅動輪結合到動力傳動系的請求而命令增加電動機的將要被施加到所述一對第一驅動輪的扭矩。來自電動機的增加的扭矩基于在將所述一對第二驅動輪結合到動力傳動系之前的所述一對第二驅動輪的AWD接合扭矩。

在另一實施例中，當需要四輪驅動模式時，控制器控制用于結合所述一對第二驅動輪以及使所述一對第二驅動輪脫離結合的AWD分離裝置的操作。

在另一實施例中，增加的電動機扭矩與AWD接合扭矩成比例，以抵消由AWD分離裝置的接合導致的車輛減速。

在另一實施例中，控制器在總體上小于500毫秒的接合時間內從兩輪驅動模式快速改變到四輪驅動模式。

在另一實施例中，當所述一對第二驅動輪在被連接到動力傳動系之前達到與所述一對第一驅動輪大體上同步的速度時，控制器命令AWD分離裝置接合。

在一個其他實施例中，提供一種用于在從兩輪驅動模式改變到四輪驅動模式期間控制混合動力車輛的動力傳動系的方法。所述方法包括：響應于從兩輪驅動模式改變到四輪驅動模式的請求，在從兩輪驅動模式改變到四輪驅動模式之前通過電動機將增加的扭矩提供給一對第一驅動輪，以抵消一對第二驅動輪的接合扭矩。