[發明專利]環保型車輛的抗顛簸控制系統和方法

在審

• 申請號: 201611084396.8
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN107336637A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 尹瑩慜;方載盛;申烘澈;徐沅于
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳,張微

技術領域

本發明涉及一種環保型車輛的抗顛簸控制系統和方法，更特別涉及以下這種環保型車輛的抗顛簸控制系統和方法，其可防止駕駛者在車輛停止在下坡路上時感覺到車輛起動初始階段的差異。

背景技術

一般而言，混合動力電動車輛(HEV)利用內燃機(ICE)和電動機作為驅動源來驅動。由于HEV利用礦物燃料和電能這兩種能量，因此HEV是減少廢氣排放并改善燃料效率的環保型車輛。

作為HEV的一個實施例，其中結合驅動電機和變速器的、安裝變速器的電動裝置(TMED)型動力系統，包括串聯布置作為驅動源以操作車輛的發動機和驅動電機，發動機離合器介于發動機和驅動電機之間以供應電源或切斷電源。變速器實現發動機和驅動電機的功率傳輸并將功率傳輸到驅動軸，并且混合動力起動-發電機(以下稱為“HSG”hybrid starter and generator)連接到發動機以將功率傳輸到發動機。

特別地，發動機離合器連接兩個驅動源，即發動機和驅動電機之間的電源或切斷電源，以通過關閉或打開操作來驅動車輛。此外，作為車輛功率源(電源)的電池經由逆變器連接到驅動電機和HSG以便可充電和放電，逆變器將電池的直流(DC)電流轉換為三相交流電流(AC)，然后將三相AC電流傳輸到驅動電機和HSG，以驅動驅動電機和HSG。

與起動電機和發電機單獨安裝的普通內燃機車輛不同，HSG是執行混合動力車輛中的起動電機和發電機的集成功能的裝置。HSG經由功率傳輸單元將其功率傳輸到發動機，以起動發動機的操作或者利用在驅動期間從發動機傳輸的旋轉力生成功率，并利用在功率生成期間生成的電能對電池進行充電。例如，在TMED型混合動力車輛中，在串行模式驅動期間，發動機在啟動發動機離合器的條件下起動之后，發動機轉矩傳輸到HSG以通過作為發電機操作的HSG對電池進行充電，驅動電機通過電池的電能驅動以驅動車輛。

這種混合動力車輛可通過有效地結合發動機功率和電機功率來驅動。此外，混合動力車輛可包括：被配置成執行協同控制的控制器；混合動力控制單元(HCU)，其被配置成執行作為高級控制器的混合動力車輛的整體操作；電池管理系統(BMS)，其被配置成管理電池的操作；電機控制單元(MCU)，其被配置成操作電機；以及變速器控制單元(TCU)，其被配置成操作變速器。

混合動力車輛的這些組件對本領域技術人員來說是顯而易見的，因此將省略對其的詳細描述。上述混合動力車輛可以各種模式驅動，諸如電動車輛(EV)模式，即，僅利用驅動電機的功率的純電動車輛模式；利用發動機功率和電機功率的混合動力電動車輛(HEV)模式；以及能量再生模式，在該模式中，在車輛制動或者車輛在慣性等作用下驅動過程中，通過電機產生功率恢復制動和慣性能，從而對電池進行充電。

如上所述，混合動力車輛在制動或滑行(慣性驅動)期間，同時利用發動機的機械能和電池的電能，利用發動機和電機的最佳操作區域，并使能量回復(recover)到電機，從而改善燃料效率，實現有效的能量利用。由于利用發動機離合器而不是轉矩變換器結合發動機和自動變速器，因此混合動力車輛無法獲得常規轉矩變換器的機械阻尼效果。

由于包括使用電機而不使用發動機驅動的混合動力車輛和純電動車輛在內的環保型車輛，不需要獨立的阻尼元件或減少阻尼元件，因此在速度變化、加油門/減油門(例如，加速器踏板的接合或松開)，以及發動機離合器的關閉期間，產生驅動軸的振動以及諸如震動或顛簸(短暫的快速移動)等振動，從而降低乘坐舒適性和駕駛性能。換句話說，轉矩源(例如，發動機、電機等)和驅動系統之間出現的阻尼元件可去除或減少，因此無法有效地抑制來自轉矩源的振動或者來自外部的振動。

為了解決這種問題，作為振動抑制方法，提出一種利用基于模型速度計算的抗顛簸補償轉矩來調整電機的轉矩輸出的抗顛簸控制方法。根據這種控制方法，當TMED型混合動力車輛停止，然后重新起動時，執行通過MCU的抗顛簸控制，來減少在車輛起動的初始階段產生電機速度的喘振和顛簸(jerk)。然而，在下坡路上，當停止的車輛通過松開制動踏板而重新起動時，由于在慣性作用下車輛的移動影響以及MCU的抗顛簸控制，會發生車輛的雙重起動感。

發明內容

本發明提供一種環保型車輛的抗顛簸控制系統和方法，其通過改善常規的抗顛簸控制方法來防止駕駛者在車輛停止在下坡路上時感知或感覺到車輛起動的初始階段的差異。