[發明專利]混合動力車輛及關聯的控制方法

有效

• 申請號: 201310268915.6
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103523020A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 王青;鄺明朗;菲利普·喬布什·衛絲;杰弗里·倫道夫·霍姆斯;瑞恩·亞伯拉罕·麥吉;法扎爾·阿拉曼·塞伊德
• 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: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 魯恭誠;韓芳

技術領域

本發明總體上涉及響應于駕駛員輸入而控制混合動力車輛的發動機轉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換為另一個傳動比時的短暫間隔期間，變速器輸入軸的轉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，發動機轉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，變速器并沒有在發動機轉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動機轉速的選擇，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信號請求更高或更低的傳動比，而發動機轉速和車輛扭矩發生關聯的改變。在離散傳動比變速器中，控制器通過轉換為離散傳動比中不同的一個傳動比而響應這類指令，該傳動比相應地調節發動機轉速并在車輪處提供關聯的扭矩放大。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的不同的扭矩放大，所以響應更加復雜。

發明內容

本發明公開的混合動力車輛控制策略實施四種不同的運轉模式。駕駛員通過多個駕駛員交互元件（包括變速桿、降檔選擇器和升檔選擇器）確定在任意給定的時間處使用哪種運轉模式。在兩種模式中，控制器模擬離散傳動比變速器的運轉，涉及發動機轉速以及涉及發動機和牽引馬達的組合輸出扭矩兩者。取決于啟用哪種運轉模式，控制器使用不同的邏輯來關閉發動機和僅通過電力驅動。

在一個實施例中，混合動力電動車輛包括內燃發動機，具有可驅動地連接至內燃發動機的輸入軸的無級變速器，變速器包括至少一個牽引馬達，具有第一和第二前進行駛位置的駕駛員操作的范圍選擇器，駕駛員操作的升檔和降檔選擇器，駕駛員操作的加速踏板，以及控制器。控制器以多個運轉模式運轉車輛，包括：i）第一模式（普通模式），對應于范圍選擇器的第一位置（D），ii）第二模式（運動模式），對應于范圍選擇器的第二位置（S），其中在基本相等的加速踏板位置和車速處控制器運轉發動機和馬達以提供比第一模式更高的輸出扭矩，iii）第三模式（實時驅動（LID，Live-In-Drive）模式），通過降檔選擇器的操作從第一模式啟用，其中控制器基于選擇的虛擬檔位號控制發動機轉速以與輸出轉速成比例，以及iv）第四模式（選擇換檔變速（SST，Select?Shift?Transmission）模式），通過升檔或降檔選擇器的操作從第二模式啟用，其中發動機轉速控制為與變速器輸出轉速成比例，通過選擇的虛擬檔位號確定比例常數。在一些實施例中，當以第三或第四模式運轉時，控制器基于來自升檔或降檔選擇器的信號或者響應于輸出轉速的改變而選擇不同的虛擬檔位號。在一些實施例中，響應于輸出轉速的改變對較低虛擬檔位號的選擇導致從第三模式轉換為第一模式。在一些實施例中，巡航控制特征的啟用或加速踏板位置的減小導致從第三模式轉換為第一模式。然而，在一些實施例中，當駕駛員工作量較高時禁止從第三模式轉換為第一模式。