CN104648154B - 带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置和控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置和控制方法，该方法包括：通过集成控制单元来收集换挡信息；通过所述集成控制单元根据所述换挡信息来设置电动发电机的目标扭矩；以及通过电动机控制单元来控制所述电动发电机。此外，一种执行所述变速器控制方法的用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置包括：电动发电机，其与发动机和带相互配合；集成控制单元，其收集换挡信息并且根据所述换挡信息来设置所述电动发电机的目标扭矩；以及电动机控制单元，其根据由所述集成控制单元所设置的所述目标扭矩来控制所述电动发电机。

Description

带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置和控制方法
技术领域
本发明涉及一种带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置和一种使用该变速器控制装置的变速器控制方法，并且更具体地，涉及一种减少能够在带式轻度混合动力车辆的换挡(shifting)中发生的换挡冲击并且控制电动发动机的扭矩以便减少换挡时间的用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置，以及一种使用该变速器控制装置的变速器控制方法。
背景技术
近年来，对混合动力车辆的需求一直在增加，并且因此，应用于混合动力车辆的技术的开发一直在加速。特别地，在混合动力车辆之中的轻度混合动力车辆的情况下，主要使用内燃机并且电动机用于辅助内燃机，从而提高内燃机的效率，并且因此能够实现花费不多的开发费用和低价格。
此外，在轻度混合动力车辆的类型之中，存在这样的类型，即，其中，电动发电机和发动机通过带(belt)相互配合，并且电动发电机补偿连接到变速器的驱动轴的扭矩，从而提高车辆的工作效率。
同时，作为应用于车辆的变速器，通常使用排除无级变速器(CVT)以外的其中确定了每一级的有级变速器(stepped transmission)。
以这种方式，在有级变速器中，为了将有级变速器换挡到具有不同齿轮比的换挡级，可能发生作为变速器的驱动力输入级的驱动轴和作为其驱动力输出级的非驱动轴的动力中断或睡眠间隔(sleep interval)。
当在这样的动力中断或睡眠间隔中维持驱动力时，瞬时负载消失，并且因此可能发生速度的增加，并且当换挡被执行并且驱动轴和非驱动轴被同步时，可能发生更大的换挡冲击。
此外，当像在其中以电动发电机在混合系统中执行监视以得到驱动力辅助的间隔执行换挡的情况下那样维持电动回转时，存在问题使得换挡冲击变得更大，并且驱动轴和非驱动轴的速度被同步使得完成换档的时间被增长。
此外，在其中电动发电机被以发电机的形式操作的再生制动间隔中，驱动轴和非驱动轴的动力输入轴被颠倒，并且即便在当产生了用于以相同的方式执行发电的发电扭矩时的时刻执行瞬时轴系的情况下，也存在相同的问题，使得换挡冲击通过产生扭矩而变得更大，并且完成换档的时间被增长。
因此，存在对于解决上面描述的问题的方法的需求。
[现有技术文档]
[专利文档]
(专利文档1)韩国专利特开公报第10-0736685号
发明内容
本发明致力于带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置和使用该变速器控制装置的变速器控制方法，其可以在换挡时通过电动发电机的扭矩控制来减轻换挡冲击并且减少完成换档的时间。
根据本发明的一个方面，提供了一种带式轻度混合动力车辆的变速器控制方法，该方法包括以下步骤：通过集成控制单元来收集换挡信息；通过所述集成控制单元根据所述换挡信息来设置电动发电机的目标扭矩；以及通过电动机控制单元来控制所述电动发电机。
在这里，变速器控制方法还可以包括：在所述目标扭矩的设置步骤与所述电动发电机的控制步骤之间，确定是否根据所述换挡信息执行了所述车辆的换挡。
并且，当在所述确定步骤中确定没有执行所述车辆的换挡时，所述电动发电机的控制步骤可以包括通过所述电动机控制单元根据所设置的目标扭矩来控制所述电动发电机。
并且，变速器控制方法还可以包括：当在所述确定步骤中确定执行了所述车辆的换挡时，确定所述车辆的驱动轴是否被驱动。
并且，变速器控制方法还可以包括：当在所述确定步骤中确定所述车辆的驱动轴被驱动时，将所述电动发电机的目标扭矩上限值重设为负数。
并且，变速器控制方法还可以包括：当在所述确定步骤中确定所述车辆的驱动轴未被驱动时，确定是否执行了所述车辆的再生制动。
并且，变速器控制方法还可以包括：当在所述确定步骤中确定执行了所述车辆的再生制动时，将所述电动发电机的目标扭矩下限值重设为正数。
并且，当在所述确定步骤中确定没有执行所述车辆的再生制动时，所述电动发电机的控制步骤可以包括通过所述电动机控制单元根据所重设的目标扭矩来控制所述电动发电机。
并且，所述换挡信息的收集步骤可以包括从变速器控制单元接收目标换挡级数信息和当前级数信息。
并且，所述换挡信息的收集步骤可以包括从发动机控制单元接收驱动请求扭矩信息和再生请求扭矩信息。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置，该装置包括：电动发电机，所述电动发电机与发动机和带相互配合；集成控制单元，所述集成控制单元收集换挡信息并且根据所述换挡信息来设置所述电动发电机的目标扭矩；以及电动机控制单元，所述电动机控制单元根据由所述集成控制单元所设置的目标扭矩来控制所述电动发电机。
在这里，变速器控制装置还可以包括变速器控制单元，所述变速器控制单元将目标换挡级数信息和当前级数信息递送到所述集成控制单元。
并且，变速器控制装置还可以包括发动机控制单元，所述发动机控制单元将驱动请求扭矩信息和再生请求扭矩信息递送到所述集成控制单元。
附图说明
通过参考附图详细地描述其示例性实施方式，本发明的上述和其它目标、特征以及优点对于本领域的技术人员而言将变得更加明显，在附图中：
图1是图示根据本发明的示例性实施方式的用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置的每个组件的框图；
图2是图示根据本发明的示例性实施方式的用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制方法的每个步骤的流程图；以及
图3是图示根据本发明的示例性实施方式的顺序地执行用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制方法的过程的流程图。
具体实施方式
将参考附图在下面详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然本发明连同其示例性实施方式一起被示出和描述，但是对于本领域的技术人员而言明显的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下能够做出各种修改。
在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明的示例性实施方式的用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置和使用该变速器控制装置的变速器控制方法。
图1是图示根据本发明的示例性实施方式的用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置的每个组件的框图。
如图1中所图示的那样，根据本发明的示例性实施方式的用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置包括电动发电机100、集成控制单元200以及电动机控制单元110。此外，根据本实施方式，变速器控制装置还可以包括变速器控制单元220和发动机控制单元210。
电动发电机100可以通过要在启动发动机300时使用的带与发动机300相互配合，并且实现诸如以下各项的功能：像交流发电机一样执行连续发电的功能；在制动情形下将制动能恢复成电能的再生制动功能；在启动车辆时或在需要驱动扭矩时辅助驱动轴的扭矩的扭矩辅助功能等。
集成控制单元200可以整体地控制用于控制电动发电机100的电动机控制单元110、用于控制发动机300的发动机控制单元210、用于控制与车轮和轮胎320连接的变速器310的变速器控制单元220、用于控制电池120的电池控制单元230等，从特定的组件收集换挡信息，并且根据换挡信息来设置电动发电机的目标扭矩。
电动机控制单元110是根据由集成控制单元200所设置的目标扭矩来控制电动发电机100的组件。
变速器控制单元220是将目标换挡级数信息和当前级数信息递送到集成控制单元200的组件，以及发动机控制单元210是将驱动请求扭矩信息和再生请求扭矩信息递送到集成控制单元200的组件。
也就是说，集成控制单元200可以基于上面描述的信息来计算电动发电机100的目标扭矩。
在下文中，将详细地描述用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制方法。
图2是图示根据本发明的示例性实施方式的用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制方法的每个步骤的流程图。
如图2中所示，用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制方法包括：通过集成控制单元来收集换挡信息的步骤S10；通过集成控制单元根据换挡信息来设置电动发电机的目标扭矩的步骤；以及通过电动机控制单元来控制电动发电机的步骤。
除这些步骤以外的具体步骤可以被还包括在变速器控制方法中，将参照图3对此进行描述。
图3是图示根据本发明的示例性实施方式的顺序地执行用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制方法的过程的流程图。
首先，集成控制单元确定电动发电机在车辆的操作期间的目标扭矩。也就是说，如上所述，通过集成控制单元来收集换挡信息的步骤、通过集成控制单元根据换挡信息来设置电动发电机的目标扭矩的步骤被顺序地执行。
在这种状态下，确定是否根据换挡信息来执行车辆的换挡的步骤被执行。因此，在此步骤中，集成控制单元从变速器控制单元接收目标换挡级数信息和当前级数信息，从而确定车辆的换挡是否被执行。
当基于确定结果确定了车辆的换挡未被执行时，控制电动发电机的步骤被执行。在此步骤中，电动机控制单元根据由集成控制单元所设置的目标扭矩来控制电动发电机。
当基于确定结果确定了车辆的换挡被执行时，在执行控制电动发电机的步骤之前进一步执行确定车辆的驱动轴是否被驱动的步骤。因此，在此步骤中，集成控制单元从发动机控制单元接收驱动请求扭矩信息，从而确定驱动轴是否被驱动。
当基于确定结果确定了车辆的驱动轴被驱动时，执行将电动发电机的目标扭矩上限值重设为负数的步骤。此步骤被执行的原因是因为，在驱动轴被驱动的情况下，驱动轴扭矩在换挡被执行时变得大于非驱动轴扭矩。也就是说，重设目标扭矩上限值的步骤是为了使用电动发电机来减小驱动轴扭矩。
接下来，根据重设的目标扭矩，控制电动发电机的步骤被执行，并且在此步骤中，电动机控制单元根据由集成控制单元所重设的目标扭矩来控制电动发电机。
然而，当确定车辆的驱动轴未被驱动时，进一步执行确定车辆的再生制动是否被执行的步骤。在此步骤中，集成控制单元从发动机控制单元接收再生请求扭矩信息，从而确定车辆的再生制动是否被执行。
当基于确定结果确定了车辆的再生制动被执行时，执行将目标扭矩下限值重设为正数的步骤。此步骤被执行的原因是因为，在车辆的再生制动被执行的情况下，驱动轴扭矩在换挡被执行时变得小于非驱动轴扭矩。也就是说，重设目标扭矩下限值的步骤是为了使用电动发电机来增大驱动轴扭矩。
接下来，根据所重设的目标扭矩，控制电动发电机的步骤被执行，并且在此步骤中，电动机控制单元根据由集成控制单元所重设的目标扭矩来控制电动发电机。
然而，当确定了车辆的再生制动未被执行时，控制电动发电机的步骤包括通过电动机控制单元根据最初设置的目标扭矩来控制电动发电机的步骤。
如上所述，在根据本发明的实施方式的用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置和使用该变速器控制装置的变速器控制方法中，当以这样的间隔执行换挡时，即，其中，扭矩被产生为负数和正数以使电动发电机执行扭矩辅助或再生发电，可以在执行换挡之前使用换挡提前信息预先知道换挡时间，可以在换挡时通过电动发电机的扭矩控制来减轻换挡冲击，并且可以减少完成换挡的时间。
此外，甚至在电动发电机不执行扭矩辅助或再生发电的间隔中，可以以相同的方式使用换挡提前信息来减轻换挡冲击，并且可以减少完成换档的时间。结果，可以根据换挡冲击的减轻来提高乘坐舒适度。
此外，通过减少驱动轴与输出轴之间的速度差和扭矩差，可以减少发生睡眠的时间和数量，从而提高变速器的耐久性。
对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，在不背离本发明的精神或范围的情况下，能够对本发明的上面描述的示例性实施方式做出各种修改。因此，本发明意在涵盖落入所附权利要求和它们的等同物的范围内的所有这样的修改。

Claims (8)

1.一种带式轻度混合动力车辆的变速器控制方法，该方法包括以下步骤：
通过集成控制单元来收集换挡信息；
通过所述集成控制单元根据所述换挡信息来设置电动发电机的目标扭矩；
确定是否根据所述换挡信息执行了所述车辆的换挡；以及
通过电动机控制单元来控制所述电动发电机，
其中，控制所述电动发电机的步骤包括：
当确定没有执行所述车辆的换挡时，通过所述电动机控制单元根据所设置的目标转矩来控制所述电动发电机；
当确定执行了所述车辆的换挡时，确定所述车辆的驱动轴是否被驱动；以及
当确定所述车辆的驱动轴被驱动时，将所述电动发电机的目标扭矩上限值重设为负数。
2.根据权利要求1所述的变速器控制方法，其中，控制所述电动发电机的步骤还包括：当确定所述车辆的驱动轴未被驱动时，确定是否执行了所述车辆的再生制动。
3.根据权利要求2所述的变速器控制方法，其中，控制所述电动发电机的步骤还包括：当确定执行了所述车辆的再生制动时，将所述电动发电机的目标扭矩下限值重设为正数。
4.根据权利要求2所述的变速器控制方法，其中，控制所述电动发电机的步骤还包括：当确定没有执行所述车辆的再生制动时，通过所述电动机控制单元根据所重设的目标扭矩来控制所述电动发电机。
5.根据权利要求1所述的变速器控制方法，其中，所述换挡信息的收集步骤包括从变速器控制单元接收目标换挡级数信息和当前级数信息。
6.根据权利要求1所述的变速器控制方法，其中，所述换挡信息的收集步骤包括从发动机控制单元接收驱动请求扭矩信息和再生请求扭矩信息。
7.一种用于带式轻度混合动力车辆的变速器控制装置，该装置包括：
电动发电机，所述电动发电机与发动机和带相互配合；
集成控制单元，所述集成控制单元收集换挡信息并且根据所述换挡信息来设置所述电动发电机的目标扭矩；
变速器控制单元，所述变速器控制单元将目标换挡级数信息和当前级数信息递送到所述集成控制单元；以及
电动机控制单元，所述电动机控制单元根据由所述集成控制单元所设置的目标扭矩来控制所述电动发电机，
其中，所述集成控制单元基于所述换挡信息来确定是否执行了所述车辆的换挡，
其中，当所述集成控制单元确定没有执行所述换挡时，所述电动机控制单元根据由所述集成控制单元所设置的目标转矩来控制所述电动发电机，
其中，当所述集成控制单元确定执行了所述换挡时，该集成控制单元确定所述车辆的驱动轴是否被驱动；
其中，当所述集成控制单元确定所述车辆的驱动轴被驱动时，该集成控制单元将所述电动发电机的目标转矩上限值设置为负数。
8.根据权利要求7所述的变速器控制装置，该装置还包括：
发动机控制单元，所述发动机控制单元将驱动请求扭矩信息和再生请求扭矩信息递送到所述集成控制单元。
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