[發(fā)明專利]混合動力車輛及關聯(lián)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310268312.6
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103523019A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 王青;馬修·艾倫·赫爾曼;鄺明朗;法扎爾·阿拉曼·塞伊德;瑞恩·亞伯拉罕·麥吉
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60W30/182
• 分類號: B60W30/182;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/10;B60W20/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權代理有限公司 11286
• 代理人: 郭鴻禧;全成哲

技術領域

本發(fā)明大體上涉及響應于駕駛員輸入而控制混合動力車輛的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和組合的輸出扭矩。

背景技術

在具有離散傳動比變速器（discrete?ratio?transmission）的車輛中，除了變速器從一個傳動比轉(zhuǎn)換為另一個傳動比時的短暫間隔期間，變速器輸入軸的轉(zhuǎn)速通過限定的一組傳動比而約束為與車速成比例。當變矩器鎖定時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速也約束為與車速成比例。另外，在具有動力分配（power-split）架構的混合動力電動車輛中，變速器并沒有在發(fā)動機轉(zhuǎn)速和車速之間機械地施加嚴格的關系。

即使在具有自動變速器的車輛中，在該車輛中通常通過控制器確定傳動比或發(fā)動機轉(zhuǎn)速的選擇，一些駕駛員傾向于偶爾超越控制器以提供類似于手動變速器的操作。一些車輛配備有換檔撥片或其它的駕駛員交互特征，該特征允許駕駛員相對于由車輛控制器自動選擇的傳動比而發(fā)信號請求更高或更低的傳動比，而發(fā)動機轉(zhuǎn)速和車輛扭矩發(fā)生關聯(lián)的改變。在離散傳動比變速器中，控制器通過換檔為離散傳動比中不同的一個傳動比而響應這類指令，該傳動比相應地調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速并在車輪處提供關聯(lián)的扭矩放大。然而，在具有無級變速器（CVT）或類似變速箱的車輛（例如動力分配式混合動力車輛）中，因為變速器本身不能提供離散傳動比和關聯(lián)的不同的扭矩放大，所以響應更加復雜。

發(fā)明內(nèi)容

在多個實施例中，混合動力車輛控制策略實施四種不同的運轉(zhuǎn)模式。車輛控制器響應于多個駕駛員交互元件（例如包括變速桿、降檔選擇器和升檔選擇器）的操作而確定在任何給定的時間處使用哪種運轉(zhuǎn)模式。在兩種運轉(zhuǎn)模式中，控制器模擬離散傳動比變速器的運轉(zhuǎn)，涉及發(fā)動機轉(zhuǎn)速以及涉及發(fā)動機和一個或多個牽引馬達的組合輸出扭矩兩者。取決于啟用哪種運轉(zhuǎn)模式，控制器可使用不同的邏輯來關閉發(fā)動機和僅通過電力驅(qū)動。

在一個實施例中，控制混合動力車輛的方法包括：控制發(fā)動機和牽引馬達以無極變速模式運轉(zhuǎn)并且響應于降檔選擇器的操作增加發(fā)動機轉(zhuǎn)速而轉(zhuǎn)換為離散傳動比模式，其中發(fā)動機和牽引馬達被控制為基本上維持在獨立于加速踏板位置的限定數(shù)量的預選擇的虛擬傳動比中的一者。所述方法還可包括：當以離散傳動比模式運轉(zhuǎn)時響應于升檔選擇器的駕駛員操作而減小發(fā)動機轉(zhuǎn)速使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速與車速的比例基本上等于限定數(shù)量的預選擇的虛擬傳動比中的較低者。此外，所述方法可包括：當以離散傳動比模式運轉(zhuǎn)時響應于車速的改變而調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速與車速的比例基本上等于限定數(shù)量的預選擇的虛擬傳動比中不同的一者。

根據(jù)本發(fā)明的實施例還可包括用于混合動力電動車輛的控制器，該控制器具有接收車速、駕駛員操作的加速踏板的位置以及指示降檔選擇器和升檔選擇器的操作的信號的輸入信道；配置用于控制發(fā)動機和至少一個牽引馬達的輸出信道；以及控制邏輯，其配置用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速以無級變速模式運轉(zhuǎn)且響應于降檔選擇器的操作通過增加發(fā)動機轉(zhuǎn)速而從無級變速模式轉(zhuǎn)換為離散傳動比模式使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速基本上等于從獨立于加速踏板位置的限定數(shù)量的預定義車速函數(shù)中選擇的車速函數(shù)。在一些實施例中，每個預定義的車速函數(shù)對應于針對一系列車速的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和車速之間的線性或比例關系。在一些實施例中，控制器還包括控制邏輯，其配置用于當以離散傳動比模式運轉(zhuǎn)時通過調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速而響應車速的改變使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速基本上等于預定義函數(shù)中不同的一者。在一些實施例中，控制器還包括配置用于當以離散傳動比模式運轉(zhuǎn)時通過分別增加或減小發(fā)動機轉(zhuǎn)速而響應降檔或升檔選擇器操作的控制邏輯，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速基本上等于限定數(shù)量的預定義函數(shù)中不同的預定義函數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的實施例還可包括具有行星齒輪組的變速器的車輛，其中行星齒輪組的元件可驅(qū)動地連接至發(fā)動機、第一牽引馬達和一組車輪，第二牽引馬達可驅(qū)動地連接至一組車輪，以及與發(fā)動機、牽引馬達、加速踏板、升檔選擇器和降檔選擇器相通信的控制器。在該實施例中，控制器可編程用于以無級變速模式運轉(zhuǎn)發(fā)動機、以離散傳動比模式運轉(zhuǎn)發(fā)動機并響應于降檔選擇器的操作從無級變速模式轉(zhuǎn)換為離散傳動比模式，該轉(zhuǎn)換包括增加發(fā)動機轉(zhuǎn)速使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速基本上等于從限定數(shù)量的預定義的車速函數(shù)中選擇的車速函數(shù)。在一些實施例中，每個預定義的車速函數(shù)對應于一系列車速的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和車速之間的線性或比例關系。在一些實施例中，控制器進一步編程用于在以離散傳動模式運轉(zhuǎn)時通過調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速而響應車速的改變使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速基本上等于限定數(shù)量的預定義的車速函數(shù)中不同的一者。在一些實施例中，控制器進一步編程用于在以離散傳動比模式運轉(zhuǎn)時分別通過增加或減小發(fā)動機轉(zhuǎn)速而響應降檔或升檔選擇器的操作使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速基本上等于限定數(shù)量的預定義車速函數(shù)中不同的一者。