[發明專利]具有改進的基于功率域的零速控制的扭矩生成系統和方法

有效

• 申請號: 201610812445.9
• 申請日: 2016-09-09
• 公開（公告）號: CN106553638B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: J·J·揚恰克;E·派珀;J·J·瓦爾德納
• 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: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00;B60W30/18;B60W40/105
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賀紫秋

一種扭矩生成系統包括一個或多個扭矩生成裝置、具有輸出構件的變速器，以及控制器。當輸出構件在零輸出速度運行時，控制器執行控制系統運行的方法?？刂破鞅痪幊虨榇_定扭矩請求水平和輸出構件的實際速度，以及當確定實際速度為零時，使用扭矩請求水平確定輸出構件的有效速度為經校正的非零值。控制器使用有效速度和扭矩請求水平來計算傳動系的有效功率。使用計算的有效功率執行關于傳動系的控制動作，包括將傳動系控制信號傳輸至所述扭矩生成裝置，從而選擇適當傳動系運行模式。

技術領域

本公開涉及一種具有改進的基于功率域的零速控制的扭矩生成系統。

背景技術

通常，響應于根據系統的有效輸出扭矩得到的請求輸出扭矩，對車輛傳動系和其它復雜的扭矩生成系統加以控制?；谂ぞ氐目刂?，也被稱為扭矩域控制，提供了以有效輸出扭矩為形式的單一控制自由度。例如，傳統的車輛傳動系利用駕駛員的輸出扭矩要求在扭矩域中進行控制，而駕駛員的輸出扭矩要求又是根據扭矩請求水平和傳動系唯一齒輪映射校準集來確定的。

作為對比，在基于功率域的控制系統中，或者功率域中系統的控制中，控制器判斷機械功率的總量以及系統中發生的所有功率損失，機械功率的總量可以由系統任何數目的扭矩生成裝置(如內燃機和電動機)所生成。功率域的控制提供兩個控制自由度，即，扭矩和速度。因此，當應用到具有多于一個的扭矩生成裝置的混合電動傳動系和其它復雜系統時，功率域控制可以特別有用。

發明內容

本文中公開了一種扭矩生成系統和方法，旨在改善現有的功率域控制策略，特別是當扭矩生成系統在或接近零速度下運行時。在一個示例性實施例中，扭矩生成系統可以被實施為具有兩個或多個扭矩生成裝置(例如內燃機和一個或多個電動機)的混合電動車輛的傳動系。在本發明的預期范圍內可以設想其它實施例，例如非車輛實例中的固定功率裝置。

本文中認識到，雖然基于功率域的控制策略部分地因為相對于基于扭矩域控制提供的額外控制自由度而提供了一定的性能優勢，但在正被控制的系統在或非常接近零輸出速度運行時基于功率的控制計算容易崩潰。即，功率是輸出扭矩和速度的乘積，因此零輸出速度對應于零輸出功率。因此，當系統處于或接近零速時，典型的基于功率域的控制系統在區分不同水平的輸出扭矩需求方面無效。本公開旨在幫助解決這一特定的控制問題，并由此改善扭矩生成系統的整體性能。

在一個示例性實施例中，扭矩生成系統包括至少一個扭矩生成裝置、變速器和控制器。變速器包括輸出構件?？刂破鞅慌渲贸僧斴敵鰳嫾诹爿敵鏊俣冗\行時，控制器控制傳動系的運行?？刂破鞅痪幊虨榇_定扭矩請求水平和輸出構件的實際速度，并最終確定輸出構件的有效速度作為校準的非零值。當實際速度為零時，通過扭矩請求水平，例如根據本實施例的百分比發動機油門請求和/或電動機扭矩請求，來確定有效速度?？刂破鬟€使用所確定的有效速度和扭矩請求水平，計算傳動系的有效功率。使用所計算的有效功率執行關于該系統的控制動作，包括將傳動系控制信號傳輸至所述(一個或多個)扭矩生成裝置，以選擇適當傳動系或其它運行模式。

還公開了一種用于控制零輸出速度的扭矩生成系統的方法。該方法包括確定扭矩請求水平和輸出構件的實際速度，并確定輸出構件的有效速度作為校準的非零值。當實際速度為零時根據扭矩請求水平確定有效速度。該方法還包括使用所確定的有效速度和所確定的扭矩請求水平，計算傳動系的有效功率。使用所計算的有效功率執行關于扭矩生成系統的控制動作。該控制動作包括將傳動系控制信號傳輸至(一個或多個)扭矩生成裝置，從而選擇系統處于零輸出速度時適當的運行模式。

以下結合附圖對實施本發明的最佳方式進行的詳細描述中能夠很容易了解到本發明的上述特征和優點以及其它特征和優點。

附圖說明

圖1是如本文所述的一種示例性車輛的示意圖，示例性車輛具有控制器，控制器被編程以提供在或接近零速度下基于功率域的控制。

圖2A-C示出了可以供圖1的控制器使用的性能痕跡的示例性實施例，其中性能痕跡示出了有效速度、實際速度和扭矩需求水平。