CN105270390A - 允许强混合动力车辆上的涓流充电以平衡附件负载的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种允许强混合动力车辆上的涓流充电以平衡附件负载的方法。用于控制动力传动系系统的控制模块实施的方法，该系统包括内燃发动机、至少一个电机、高压电池和机电变速器，该机电变速器操作成向传动系传递转矩，该方法包括监测高压电池的充电状态（SOC），该高压电池构造成将存储的电力提供至第一电机、第二电机和至少一个辅助负载。仅当高压电池的SOC小于第一SOC阈值时，才启动涓流充电事件。涓流充电事件将联接到第一行星齿轮组的第一离合器激活。涓流充电事件进一步协调被激活的第一离合器的转矩容量与发动机、第一电机和第二电机之间的充电组转矩命令，以建立净零输出转矩条件。

Description

允许强混合动力车辆上的涓流充电以平衡附件负载的方法

技术领域

本发明涉及使用多个扭矩生成装置的动力传动系系统以及与其相关联的动态系统控制。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本发明有关的背景信息。因此，这样的陈述不旨在构成对现有技术的承认。

动力传动系系统可以构造成将源自多个扭转生成装置的扭矩通过扭矩传递装置传输到可以与传动系联接的输出构件。这样的动力传动系系统包括混合动力传动系系统和增程式电动车辆系统。用于操作这样的动力传动系系统的控制系统操作扭矩生成装置，并且应用变速器中的扭矩传输元件，从而在考虑到燃料经济性、排放、驾驶性和其他因素的情况下，响应于操作者命令的输出扭矩请求来传输扭矩。示例性扭矩生成装置包括内燃发动机和非燃烧型扭矩机。非燃烧型扭矩机可以包括作为马达或发电机操作以便独立于来自内燃发动机的扭矩输入地生成向变速器的扭矩输入的电机。扭矩机可以将通过车辆传动系传输的车辆动能转换成电能，该电能可以存储在电能存储装置中，这被称为再生操作。控制系统监测来自车辆和操作者的各种输入，并且提供对混合动力传动系的操作性控制，包括控制变速器操作状态和齿轮换档、控制扭矩生成装置以及调节电能存储装置和电机之间的电力互换，以管理变速器的输出，包括扭矩和旋转速度。

例如已知在混合动力传动系中需要电能存储装置，从而在空档运转期间维持电力负载。这些电力负载能够包括辅助负载，例如车辆的空调或者娱乐系统。一个缺点可以是，当动力传动系没有从传动系机械断开时，在空档运转期间不能够使用由发动机提供的转矩对电能存储装置充电。在一些情况下，可能要求车辆空档运转较长时间段，例如当车辆处于汽车清洗时。因此，当在较长时间段以空档运转期间，电能存储装置的充电状态由于维持这些电力负载而耗尽时，能够命令混合动力传动系关闭。

发明内容

一种用于控制动力传动系系统的控制模块实施的方法，该系统包括内燃发动机、至少一个电机、高压电池和机电变速器，该机电变速器操作成向传动系传递转矩，该方法包括监测高压电池的充电状态（SOC），该高压电池构造成将存储的电力提供至第一电机、第二电机和至少一个辅助负载。仅当高压电池的SOC小于第一SOC阈值时才启动涓流充电事件。涓流充电事件将联接到第一行星齿轮组的第一离合器激活。涓流充电事件进一步协调被激活的第一离合器的转矩容量与发动机、第一电机和第二电机之间的充电组转矩命令，以建立净零输出转矩条件。

1.一种用于控制动力传动系系统的控制模块实施的方法，该系统包括内燃发动机、至少一个电机、高压电池和机电变速器，该机电变速器操作成向传动系传递转矩，该控制模块执行下述步骤，包括：

在所述发动机接通且第一离合器被停用时，在所述变速器以空档运转期间，监测高压电池的充电状态（SOC），该高压电池构造成向第一电机、第二电机和至少一个辅助负载提供存储的电力；

仅当所述高压电池的SOC小于第一SOC阈值时才启动涓流充电事件，包括：

　　将联接到第一行星齿轮组的所述第一离合器激活，所述第一行星齿轮组包括第一元件、第二元件和第三元件；以及

　　协调被激活的第一离合器的转矩容量与所述发动机、所述第一电机和所述第二电机之间的充电组转矩命令，以建立净零输出转矩条件。

2.根据方案1所述的方法，还包括：

停用第二离合器，从而将所述第一行星齿轮组的第一元件从第二行星齿轮组的第一元件断开，所述第二行星齿轮组包括联接到所述第一电机的第一元件、经由旋转轴联接到所述第一行星齿轮组的第二元件的第二元件和联接到所述发动机的所述第二行星齿轮组的第三元件。

3.根据方案1所述的方法，其中在存在所述被激活的第一离合器时，所述充电组转矩命令进一步启动通过所述第一电机生成电能以存储在所述高压电池内。

4.根据方案1所述的方法，其中所述第一离合器是接地离合器，其构造成当所述第一离合器被激活时使所述第一行星齿轮组的第一元件接地，所述第一行星齿轮组的第二元件联接到反作用于所述传动系的输出构件，并且所述第一行星齿轮组的第三元件联接到所述第二电机。

5.根据方案1所述的方法，其中在存在所述被激活的第一离合器时，所述第一离合器提供反作用转矩以辅助建立所述净零输出转矩条件。

6.根据方案1所述的方法，其中协调所述发动机、所述第一电机和第二电机之间的充电组转矩命令以建立所述净零输出转矩条件包括：

命令正发动机转矩；

命令来自所述第一电机的正第一马达转矩；以及

命令来自所述第二电机的负第二马达转矩。

7.根据方案6所述的方法，其中所命令的正发动机转矩支持发动机以与发动机怠速运转相关联的最小发动机速度运转，从而仅在存在所述被激活的第一离合器时，才启动通过所述第一电机生成电能以存储在所述高压电池内。

8.根据方案1所述的方法，还包括：

当所述高压电池的SOC是至少第二SOC阈值时停止所述涓流充电事件，包括：

　　停用所述第一离合器；和

　　协调所述发动机、所述第一电机和所述第二电机之间的非充电组转矩命令，以建立所述净零输出转矩条件。

9.根据方案8所述的方法，其中所述第二SOC阈值等于所述第一SOC阈值。

10.根据方案8所述的方法，其中所述第二SOC阈值大于所述第一SOC阈值。

11.根据方案1所述的方法，其中在所述变速器以空档运转期间，在启动所述涓流充电事件之前，在存在被停用的第一离合器时，不提供通过所述第一电机生成电能以存储在所述高压电池内。

12.根据方案1所述的方法，其中响应于操作者输入来启动所述变速器处于空档的操作。

13.一种用于控制包括内燃发动机、第一电机和第二电机、高压电池机及机电变速器的车辆的动力传动系系统的控制模块实施的方法，该机电变速器包括构造成向传动系传递转矩的至少一个行星齿轮组，该控制模块构造成执行下述步骤，包括：

响应于选择所述变速器的空档运转的操作者输入，在不从所述传动系机械地断开所述变速器的情况下以空档操作所述变速器，包括：

　　基于平衡所述发动机、所述第一电机和第二电机中的每个之间的第一组转矩命令，命令从所述变速器至所述传动系的净零输出转矩；

　　停用第一离合器，以使第一行星齿轮组的第一元件不接地，所述第一行星齿轮组包括所述第一元件、第二元件和第三元件；

　　停用第二离合器，从而将所述第一行星齿轮组的第一元件从第二行星齿轮组的第一元件断开，该第二行星齿轮组包括所述第一元件、和联接到所述发动机的所述第二行星齿轮组的第二元件及第三元件；以及

　　当所述高压电池的充电状态小于SOC阈值时，启动涓流充电事件，所述高压电池构造成向所述第一电机、所述第二电机和至少一个辅助负载提供存储的电力，包括：

　　　　激活所述第一离合器以将所述第一行星齿轮组的第一元件接地，以及

　　　　协调被激活的第一离合器的转矩容量和所述发动机、所述第一电机和所述第二电机中的每个之间的第二组转矩命令，以维持从所述变速器至所述传动系的净零输出转矩。

14.根据方案13所述的方法，其中在存在所述被激活的第一离合器时，所述第二组转矩命令进一步启动通过所述第一电机生成电能以存储在所述高压电池内。

15.根据方案13所述的方法，其中在存在所述被停用的第一离合器时，所述第一组转矩命令不启动通过所述第一电机生成电能以存储在所述高压电池内。

16.根据方案13所述的方法，其中在所述涓流充电事件期间，所述第二离合器保持停用。

17.根据方案13所述的方法，其中在存在所述被激活的第一离合器和在所述发动机和所述第一电机之间的所述第一组转矩命令时，所述第一离合器提供反作用转矩，以辅助维持从所述变速器至所述传动系的净零输出转矩，包括：

命令正发动机转矩；

命令来自所述第一电机的正第一马达转矩；以及

命令来自所述第二电机的负第二马达转矩。

18.根据方案17所述的方法，其中所命令的正发动机转矩支持发动机以与发动机怠速运转相关联的最小发动机速度运转，从而仅在存在所述被激活的第一离合器时，才启动通过所述第一电机生成电能以存储在所述高压电池内。

19.一种用于控制车辆的动力传动系系统中的空档运转的设备，该设备包括：

内燃发动机；

第一电机和第二电机；

高压电池，构造成向所述第一电机和第二电机及至少一个辅助负载供应电力；

机电变速器，机械操作性地联接到所述内燃发动机和所述第一电机和第二电机，从而适于向反作用于传动系的输出构件选择性地传递机械动力；

控制模块，构造成在所述发动机接通时，在所述变速器以空档运转期间，仅当所述高压电池的充电状态（SOC）小于SOC阈值时才启动涓流充电事件，包括：

　　将联接到第一行星齿轮组的所述第一离合器激活，所述第一行星齿轮组包括第一元件、第二元件和第三元件；以及

　　协调被激活的第一离合器的转矩容量与所述发动机、所述第一电机和所述第二电机之间的充电转矩命令，以建立净零输出转矩条件。

20.根据方案19所述的设备，还包括：

第二离合器，被停用从而将所述第一行星齿轮组的第一元件从第二行星齿轮组的第二元件断开；

所述第一行星齿轮组的第二元件，联接到所述输出构件和所述第二行星齿轮组的第二元件；

所述发动机联接到所述第二行星齿轮组的第三元件；

所述第一电机联接到所述第二行星齿轮组的第一元件；以及

所述第二电机联接到所述第一行星齿轮组的第三元件。

附图说明

现在将参考附图通过示例方式描述一个或更多个实施例，在附图中：

图1示出了根据本发明的具有与机电变速器驱动地连接的内燃发动机、传动系和控制器的动力传动系系统；

图2-1、图2-2和图2-3示出了根据本发明的当响应于操作者输入而启动变速器的空档运转时的包括用于图1所示的动力传动系系统的变速器的一部分的杠杆图；以及

图3示出了根据本发明的在示例性机电变速器的空档运转期间使得能够通过电机生成用于存储在高压电池内的电能的流程图。

具体实施方式

现在参考附图，其中视图仅是为了示出某些示例性实施例的目标，并不为了限制示例性实施例的目的，图1示出了具有与机电变速器614驱动地连接的内燃发动机12的动力传动系610。连接发动机12的输出构件用于驱动变速器614的输入构件616。

第一电机20和第二电机22封装在箱壳/地面24内，并且操作性地连接在输入构件616和反作用于传动系700的变速器输出构件626之间。第一电机20包括接地至变速器壳体24的环状定子30、和支撑在可旋转转子毂634上且随其旋转的环状转子32。高压电能存储装置（例如电池36、功率变换器38和电子控制器39）经由传输导体41与定子30操作性地连接，以控制第一电机20作为马达和发电机的功能，当第一电机20作为马达时，由电池36将存储的电能提供至定子30，或者电能能够通过当第二电机22用作发电机时的路径供应，当第一电机20作为发电机时，将旋转转子32的转矩转换成存储在电池36中的电力或由第二电机22使用。

类似地，第二电机22包括接地至变速器壳体24的环状定子31、和支撑在可旋转转子毂635上的环状转子33。电池36、功率变换器38和电子控制器39经由传递导线43与定子31操作性地连接，以控制第二电机22作为马达和发动机的功能。

变速器614进一步分别包括第一行星齿轮组40和第二行星齿轮组50。行星齿轮组40具有作为中心齿轮42的第一构件、作为可旋转地支撑与中心齿轮42啮合的多个小齿轮46的齿轮架构件44的第二构件和作为与小齿轮46啮合的环形齿轮48的第三构件。

行星齿轮组50具有作为中心齿轮52的第一构件、作为可旋转地支撑与中心齿轮52啮合的多个小齿轮56的齿轮架构件54的第二构件和作为与小齿轮56啮合的环形齿轮58的第三构件。转子毂635由中间套筒轴664连接用于与中心齿轮52一起旋转。

变速器614包括第一离合器154和第二离合器152。第一离合器154（也称为接地离合器或制动器）被选择性地激活，以便将环形齿轮构件58接地到变速器壳体24。输入构件616与轴660轴向地间隔开且不与轴660同心，该轴660将第一行星齿轮组40的齿轮架构件44和第二行星齿轮组50的齿轮架构件54联接。轴672与输入构件616同轴。输入构件616联接到毂构件670和轴向延伸部分672，以联接输入构件616用于与环形齿轮48共同旋转。轴662经由毂构件637和轴向延伸部分639将转子毂634与中心齿轮42联接。第二离合器152嵌套在轴向延伸部分639、毂634和毂构件637之间。毂构件677与第二离合器152连接。与轴662同心的单独的套筒轴660将齿轮架构件54和毂构件668和669联接到齿轮架构件44。套筒轴664将转子毂635与中心齿轮52联接。轴向延伸构件678、毂677和轴向延伸构件679（其是环状轴）将第二离合器152与第一离合器154和环形齿轮58联接。轴向延伸构件678界定行星齿轮组50。将意识到，当第二离合器152被停用时，环形齿轮构件58从中心齿轮构件42脱离。同样，当第二离合器152被激活时，环形齿轮构件58联接到中心齿轮构件42。

发动机控制模块（ECM）23操作性地连接到发动机12，并且用于通过多个离散线路从发动机12的传感器和控制致动器获得数据。ECM23监测基于监测的发动机转速和负载在该时刻被提供给变速器614的实际发动机输入转矩TI，其被传送至混合动力控制模块（HCP）5。电子控制器39监测第一电机20的第一马达转矩和第二电机22的第二马达转矩。替代性地，能够利用两个电子控制器，每个控制器分别监测第一电机20和第二电机22中的相应一个。HCP5提供对ECM23和电子控制器39以及被操作性地连接以从车辆操作者接收输入的选档杆6的监督控制。HCP5能够进一步分别控制第一和第二离合器154、152的激活和停用。

当响应于对选档杆6的操作者输入而请求变速器614的空档运转时，示例性变速器614没有从传动系700机械断开，以便建立真正的空档条件。因此，HCP5可以建立净零输出转矩条件，其中尽管在输出构件626和传动系700之间缺乏机械断开，不过车辆的操作者仍觉察到变速器的空档运转。当不需要对电池36充电时，建立净零输出转矩条件包括：HCP5分别停用第一和第二离合器154、152；以及分别协调发动机12和第一电机和第二电机20、22之间的第一组转矩命令。当需要对电池36充电时，建立净零输出转矩条件包括：HCP5激活第一离合器154、停用第二离合器152、分别协调被激活的第一离合器152的转矩容量和发动机12与第一电机和第二电机20、22之间的第二组转矩命令。当在本文中使用时，第一组转矩命令可以指非充电组转矩命令，并且第二组转矩命令可以指充电组转矩命令。将意识到，在变速器以空档运转期间，操作从电池36被供应电能的一个或更多个辅助负载可能耗电池36的充电状态（SOC），其中当存在被停用的第一离合器154时，在净零输出转矩条件期间，变速器不能够对电池充电。这里的示例性实施例涉及在发动机接通且第一离合器154被停用时变速器以空档运转期间，仅在电池SOC消耗到SOC阈值（例如第一SOC阈值）之下时，HCP5启动涓流充电事件。在涓流充电事件期间，结合来自第一离合器154（当被激活时）的反作用转矩，分别协调发动机12与第一电机和第二电机20、22之间的转矩命令，以便能够使用由发动机12通过第一电机20提供的转矩对电池36充电，同时维持净输出转矩条件。将意识到，启动涓流充电事件会消除或降低当电池SOC变得过低时动力传动系系统610关闭的可能性。

控制模块、模块、控制部、控制器、控制单元、处理器以及类似的术语表示以下部件中的一个或多个的任意一种或者各种组合：专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序或者例行程序的中央处理器(优选微处理器)及相关联的内存和存储器(只读存储器、可编程只读存储器、随机存取存储器、硬盘驱动器等)、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、适当的信号调节及缓冲电路、以及提供所述功能的其它部件。软件、固件、程序、指令、例行程序、代码、算法以及类似的术语表示包括校准和查找表在内的任何指令集。控制模块具有一组控制例行程序，通过执行这组例行程序来提供期望的功能。例行程序例如由中央处理器执行，并且可操作来监测来自感测装置和其它联网控制模块的输入，并执行控制和诊断例行程序而控制致动器的操作。在正在进行的发动机和车辆运行期间，可以以定期间隔(例如每3.125、6.25、12.5、25和100毫秒)来执行例行程序。替代地，可以响应于事件的发生来执行例行程序。

图2-1是图1示出的动力传动系系统610的杠杆图的实施例，其包括一部分变速器200，其构造成在内燃发动机、第一电机和第二电机以及联接到车辆传动系的输出构件之间传递转矩。变速器200分别包括第一和第二行星齿轮组220、210、第一离合器254、第二离合器252和外壳接地端260。在参考图1的示例性实施例中，第一行星齿轮组220对应于第二行星齿轮组50，第二行星齿轮组210对应于第一行星齿轮组40，第一离合器254对应于第一离合器154，第二离合器252对应于第二离合器152，并且外壳接地端260对应于变速器壳体24。

第二行星齿轮组210包括第一元件216、第二元件214和第三元件212。第一元件216联接到第一电机并且联接到第二离合器252的一个元件。第二元件联接到旋转轴230，并且第三元件212联接到发动机。在参考图1的图示实施例中，第一元件216对应于中心齿轮42，第二元件214对应于齿轮架构件44，第三元件212对应于环形齿轮48，第一电机对应于第一电机20，旋转轴230对应于轴660，并且发动机对应于内燃发动机12。

类似地，第一行星齿轮组220包括第一元件226、第二元件224和第三元件222。第一元件226联接到第二离合器252的另一元件并且联接到第一离合器254的一个元件。因此，当第二离合器252被激活时，第一元件226联接到第一电机，并且当第二离合器252被停用时，第一元件226从第一电机断开。第二元件224联接到旋转轴和至传动系的输出构件。第三元件222联接到第二电机。第一离合器254的另一元件联接到外壳接地端260。因此，第一离合器254是接地离合器，其构造成当第一离合器254被激活时使得第一行星齿轮组220的第一元件226接地。在参考图1的图示实施例中，第一元件226对应于环形齿轮58，第二元件224对应于齿轮架构件54，第三元件222对应于中心齿轮52，第二电机对应于第二电机22，输出构件对应于输出构件626，并且传动系对应于传动系700。

关于第一纵轴205示出了第一行星齿轮组220的元件的旋转速度，并且关于第二纵轴215示出了第二行星齿轮组210的元件的旋转速度。第一和第二行星齿轮组220、210的上述元件的水平位置分别指示其旋转速度。如所示，动力传动系系统没有运转，并且所有元件的旋转速度均是零，如由其相对于第一和第二轴线205、215的水平方位分别指示的那样。

图2-2描绘了以空档运转的变速器200。启动变速器200的空档运转可以是响应于对选档杆的操作者输入，例如，操作者在PRNDL杆上选择空档。变速器200没有从传动系机械断开。换言之，变速器200以空档运转，而没有使输出构件从传动系机械地脱离。在图示实施例中，发动机接通、加油和旋转。通过平衡提供给变速器的发动机输入转矩241、来自第一电机的第一马达转矩243和来自第二电机的第二马达转矩245，来建立从变速器200至传动系的净零输出转矩。示例性发动机输入转矩241、第一马达转矩243和第二马达转矩245指示第一组转矩命令（例如，非充电组转矩命令）。分别停用第一和第二离合器254、252二者。在图示实施例中，当第一行星齿轮组220的第一元件226未接地时，在存在被停用的第一离合器254时，不提供通过第一电机生成电能以存储在高压电池（例如电池36）内。因此，当变速器在图2-2的图示实施例的净零输出转矩条件下运转时，操作从电池被供应电能的辅助负载能够消耗电池SOC。

图2-3描绘了当启动涓流充电事件时以空档运转的变速器200。当发动机接通、加油且旋转时，在变速器以空档运转期间，当电池SOC消耗到第一SOC阈值之下时，能够由混合动力控制模块5启动涓流充电事件。在图示实施例中，变速器200也以空档运转，而没有使输出构件从传动系机械脱离；不过第一离合器254在所启动的涓流充电事件期间现在被激活。这里，将由激活的第一离合器254提供的反作用转矩248、提供给变速器200的发动机转矩242（即发动机输入转矩）、来自第一电机的第一马达转矩244和来自第二电机的第二马达转矩246平衡，以建立从变速器200至传动系的净零输出转矩条件。示例性发动机输入转矩242、第一马达转矩244和第二马达转矩246指示第二组转矩命令（例如，充电组转矩命令）。将意识到，激活的第一离合器254具有足以提供所需反作用转矩248的转矩容量，并且因此在存在激活的第一离合器254时，当启动通过所述第一电机生成用于存储在高压电池内的电能时，辅助建立从变速器200至传动系的净零输出转矩。具体地，发动机转矩242是正发动机转矩，在存在激活的第一离合器254时，当启动通过所述第一电机生成电能以存储在电池内，发动机转矩242支持发动机以与发动机怠速运转相关联的最小发动机速度运转。第一马达转矩244是正的，并且第二马达转矩246是反作用负转矩。而且，第二离合器252保持停用，其中第一电机从第一行星齿轮组220的第一元件226脱离。在非限制性示例中，发动机转矩242是20Nm，第一马达转矩244是11Nm，第二马达转矩246是-10Nm，并且由第一离合器254提供的反作用转矩248是-21Nm，以在电池SOC消耗到小于SOC阈值的值时，建立从变速器至传动系的净零输出转矩条件或者净零输出转矩，同时提供对电池充电的能力。图2-3的一个或更多个示例性转矩242、244、246（例如，第二组转矩命令）可以不同于用于建立净零输出转矩条件的图2-2的示例性转矩241、243、245（例如，第一组转矩命令）。

在参考图1、图2-1、图2-2和图2-3的示例性实施例中，图3示出了根据本发明的在示例性机电变速器的空档运转期间启动通过电机生成用于存储在高压电池内的电能的例行程序的流程图300。将意识到，示例性例行程序能够在图1所示的HCP5内实施并由其执行。提供表1作为图3的图解，其中标示数字的方框和对应的功能如下所述。

流程图300在方框302处开始，并且决策方框304确定变速器的运转是否处于空档。变速器处于运转的操作可以是响应于操作者输入。在一个实施例中，HCP5监测对选档杆6（例如PRNDL杆）的操作者输入。“0”代表变速器不是以空档运转，并且流程图300返回到决策方框304。“1”代表变速器以空档运转，并且流程图300前进到决策方框306。如上所述，在没有将变速器614从传动系700机械断开的情况下，提供变速器614的空档运转。因此，在发动机和第一电机及第二电机中的每个之间能够平衡第一组（例如非充电组）转矩命令，以建立从变速器至传动系的净零输出转矩。

参考决策方框306，确定发动机是否接通并且联接到第一行星齿轮组的第一离合器是否被停用。当发动机接通时，对发动机加油并且使发动机旋转。示例性第一行星齿轮组220包括第一元件226、第二元件224和第三元件222。第一离合器254是接地离合器，其构造成当第一离合器254被停用时不使第一行星齿轮组220的第一元件226接地，第一行星齿轮组220的第二元件224联接到反作用于传动系（例如传动系700）的输出构件（例如输出构件626），并且第一行星齿轮组220的第三元件222联接到第二电机（例如第二电机22）。“0”代表发动机断开和第一离合器254被激活中的二者或一者，并且流程图300返回到决策方框306。“1”代表发动机接通且第一离合器254被停用二者，并且流程图300前进到方框308。

决策方框306还可以要求第二离合器被停用。在示例性实施例中，被停用的第二离合器252将第一行星齿轮组220的第一元件226从第二行星齿轮组210的第一元件断开。第二行星齿轮组210包括联接到第一电机（例如第一电机20）的第一元件216、经由旋转轴230联接到第一行星齿轮组220的第二元件224的第二元件214和联接到发动机（例如发动机12）的第三元件212。

参考方框308，监测高压电池的充电状态（SOC）。在示例性实施例中，监测电池36的SOC。将意识到，当第一行星齿轮组220的第一元件226未接地时，在存在被停用的第一离合器254时，不提供通过第一电机生成电能以存储在高压电池（例如电池36）内。因此，在变速器不能够对电池充电的情况下，当变速器在净零输出转矩条件下运转时，操作从电池被供应电能的辅助负载能够消耗电池SOC。辅助负载可以包括但不限于车辆的娱乐系统、信息娱乐系统和空调系统。

参考决策方框310，确定所监测的电池的SOC是否小于第一SOC阈值。“0”代表所监测的电池的SOC不小于第一SOC阈值，并且流程图300返回到决策方框310。“1”代表所监测的电池的SOC小于第一SOC阈值，并且流程图300前进到方框312。

参考方框312，由混合动力控制模块5启动涓流充电事件，从而启动通过所述第一电机生成用于存储在高压电池内的电能。将意识到，启动涓流充电事件消除或降低当电池SOC变得过低（即电池SOC小于第一SOC阈值）时动力传动系系统610停止的可能。

参考方框314，启动涓流充电事件包括激活联接到第一行星齿轮组的第一离合器。在示例性实施例中，当第一离合器254被激活时，第一电机254构造成使第一行星齿轮组220的第一元件226接地。参考图2-图3，第一离合器254包括提供反作用转矩248的转矩容量。另外，第二离合器252可以保持被停用，从而允许第一行星齿轮组的第一元件226保持从第二行星齿轮组210的第一元件216断开。

参考方框316，将发动机、第一电机和第二电机之间的第二组（例如充电组）转矩命令与被激活的第一离合器的转矩容量相协调，以建立/维持净零输出转矩条件。此外，在存在被激活的第一离合器时，第二组充电转矩命令启动通过所述第一电机生成用于存储在高压电池内的电能。在一个实施例中，参考图2-3，将被激活的第一离合器254的提供反作用转矩248的转矩容量与发动机（例如发动机12）和第一电机及第二电机（例如，分别是第一电机20和第二电机22）之间的第二组转矩命令协调包括命令正发动机转矩242、命令来自第一电机的正第一马达转矩244以及命令来自第二电机的负或反作用第二马达转矩246。如上所述，当第一离合器254不滑移时，被激活的接地的第一离合器254提供反作用转矩248。因此，第一离合器254当被激活时包括最小转矩容量，该最小转矩容量与当应用第二组转矩命令时避免第一离合器254上的滑移的最小容量相关联。将意识到，发动机转矩242、第一马达转矩244、第二马达转矩246和由第一离合器提供的反作用转矩248的和等于零，并且因此提供从变速器输出构件（输出构件626）至传动系（例如，传动系700）的净零输出转矩。在图2-3的图示实施例中，被命令的发动机转矩242支持发动机以与发动机怠速运转相关联的最小发动机速度运转，从而启动通过第一电机生成电能以存储在电池36内。因此，当操作一个或更多个辅助负载时而使电池的SOC变得过低时，提供对电池36的充电，并且能够避免系统停止。已知的混合动力传动系不能够启动生成用于存储在高压电池内的电能，而是替代地耗用高压电池和低压电池（例如，12-伏特电池）以便对辅助部件提供电力，并且在经过一段时间之后最终切断动力传动系。

如上所述，只有当需要充电时，即高压电池（例如电池36）的SOC小于SOC阈值时，图2-3的图示实施例中的变速器200的构造才是期望的。在一个实施例中，当电池SOC小于第一SOC阈值时，启动涓流充电事件，并且利用图2-3的图示实施例中的变速器200的构造。在空档运转期间，涓流充电事件对于给高压电池充电是有效的。因此，当高压电池的SOC通过利用涓流充电事件给高压电池充电而至少是第二SOC阈值时，能够停止涓流充电事件。第二SOC阈值能够包括比第一SOC阈值更大的幅值，以便一旦停止涓流充电事件则在需要另一充电事件之前允许在一段时间消耗高压电池。替代地，第一和第二SOC阈值可以是相同的。当停止涓流充电事件时，由于不再需要充电，所以图2-3的图示实施例中的变速器200的构造转变回到以空档运转期间的图2-2的图示实施例中的示例性构造。因此，将第一离合器254停用，并且协调/平衡发动机和第一电机与第二电机之间的非充电组转矩命令，以建立净零输出转矩条件。

本发明已经描述了某些优选实施例及其变更。在阅读并理解说明书时，可以想到进一步的变更和变型。因此，本发明不试图被限制于公开为用于实施本发明所设想的最佳方式的具体实施例，而是本发明将包括落在所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种用于控制动力传动系系统的控制模块实施的方法，该系统包括内燃发动机、至少一个电机、高压电池和机电变速器，该机电变速器操作成向传动系传递转矩，该控制模块执行下述步骤，包括：

在所述发动机接通且第一离合器被停用时，在所述变速器以空档运转期间，监测高压电池的充电状态（SOC），该高压电池构造成向第一电机、第二电机和至少一个辅助负载提供存储的电力；

仅当所述高压电池的SOC小于第一SOC阈值时才启动涓流充电事件，包括：

　　将联接到第一行星齿轮组的所述第一离合器激活，所述第一行星齿轮组包括第一元件、第二元件和第三元件；以及

　　协调被激活的第一离合器的转矩容量与所述发动机、所述第一电机和所述第二电机之间的充电组转矩命令，以建立净零输出转矩条件。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

停用第二离合器，从而将所述第一行星齿轮组的第一元件从第二行星齿轮组的第一元件断开，所述第二行星齿轮组包括联接到所述第一电机的第一元件、经由旋转轴联接到所述第一行星齿轮组的第二元件的第二元件和联接到所述发动机的所述第二行星齿轮组的第三元件。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在存在所述被激活的第一离合器时，所述充电组转矩命令进一步启动通过所述第一电机生成电能以存储在所述高压电池内。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一离合器是接地离合器，其构造成当所述第一离合器被激活时使所述第一行星齿轮组的第一元件接地，所述第一行星齿轮组的第二元件联接到反作用于所述传动系的输出构件，并且所述第一行星齿轮组的第三元件联接到所述第二电机。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在存在所述被激活的第一离合器时，所述第一离合器提供反作用转矩以辅助建立所述净零输出转矩条件。

6.根据权利要求1所述的方法，其中协调所述发动机、所述第一电机和第二电机之间的充电组转矩命令以建立所述净零输出转矩条件包括：

命令正发动机转矩；

命令来自所述第一电机的正第一马达转矩；以及

命令来自所述第二电机的负第二马达转矩。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所命令的正发动机转矩支持发动机以与发动机怠速运转相关联的最小发动机速度运转，从而仅在存在所述被激活的第一离合器时，才启动通过所述第一电机生成电能以存储在所述高压电池内。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

当所述高压电池的SOC是至少第二SOC阈值时停止所述涓流充电事件，包括：

　　停用所述第一离合器；和

　　协调所述发动机、所述第一电机和所述第二电机之间的非充电组转矩命令，以建立所述净零输出转矩条件。

9.一种用于控制包括内燃发动机、第一电机和第二电机、高压电池机及机电变速器的车辆的动力传动系系统的控制模块实施的方法，该机电变速器包括构造成向传动系传递转矩的至少一个行星齿轮组，该控制模块构造成执行下述步骤，包括：

响应于选择所述变速器的空档运转的操作者输入，在不从所述传动系机械地断开所述变速器的情况下以空档操作所述变速器，包括：

　　基于平衡所述发动机、所述第一电机和第二电机中的每个之间的第一组转矩命令，命令从所述变速器至所述传动系的净零输出转矩；

　　停用第一离合器，以使第一行星齿轮组的第一元件不接地，所述第一行星齿轮组包括所述第一元件、第二元件和第三元件；

　　停用第二离合器，从而将所述第一行星齿轮组的第一元件从第二行星齿轮组的第一元件断开，该第二行星齿轮组包括所述第一元件、和联接到所述发动机的所述第二行星齿轮组的第二元件及第三元件；以及

　　当所述高压电池的充电状态小于SOC阈值时，启动涓流充电事件，所述高压电池构造成向所述第一电机、所述第二电机和至少一个辅助负载提供存储的电力，包括：

　　　　激活所述第一离合器以将所述第一行星齿轮组的第一元件接地，以及

　　　　协调被激活的第一离合器的转矩容量和所述发动机、所述第一电机和所述第二电机中的每个之间的第二组转矩命令，以维持从所述变速器至所述传动系的净零输出转矩。

10.一种用于控制车辆的动力传动系系统中的空档运转的设备，该设备包括：

内燃发动机；

第一电机和第二电机；

高压电池，构造成向所述第一电机和第二电机及至少一个辅助负载供应电力；

机电变速器，机械操作性地联接到所述内燃发动机和所述第一电机和第二电机，从而适于向反作用于传动系的输出构件选择性地传递机械动力；

控制模块，构造成在所述发动机接通时，在所述变速器以空档运转期间，仅当所述高压电池的充电状态（SOC）小于SOC阈值时才启动涓流充电事件，包括：

　　将联接到第一行星齿轮组的所述第一离合器激活，所述第一行星齿轮组包括第一元件、第二元件和第三元件；以及

　　协调被激活的第一离合器的转矩容量与所述发动机、所述第一电机和所述第二电机之间的充电转矩命令，以建立净零输出转矩条件。