CN105835871A - 再生制动期间的变速器控制 - Google Patents

Abstract

提供一种用于在再生制动期间控制混合动力电动车辆的系统和方法。所述系统和方法包括制动控制器，对于选择的变速器档位，所述制动控制器适于在再生制动期间使第一扭矩比应用于再生制动系统并当车辆不在进行再生制动时应用不同于第一扭矩比的第二扭矩比。与第二扭矩比的应用相比，第一扭矩比的应用导致由再生制动系统产生的制动扭矩增加。

Description

再生制动期间的变速器控制

本申请是申请日为2013年03月14日、申请号为201310080972.1、发明名称为“再生制动期间的变速器控制”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及再生制动期间对混合动力车辆中的变速器的控制。

背景技术

混合动力电动车辆(HEV)利用内燃发动机和电动机的组合来提供推进车辆所需要的功率。这种布置方式提供优于仅具有内燃发动机的车辆的改善的燃料经济性。

HEV还在车辆正经历动力传动系统制动时捕获并储存能量。当执行动力传动系统制动时，电动机用作发电机。当电动机用作发电机时，发电机吸收由于动力传动系统制动而产生的能量，并将所述能量转换成电能，所述电能可用于增加电池的荷电状态。即便不回收能量，也会希望动力传动系统再生制动,这是因为混合动力电动车辆的能量可在由车轮摩擦制动器供应的负扭矩最小或者车轮摩擦制动器不供应负扭矩的情况下耗散，因此减少了对车轮摩擦制动器的磨损。

在车辆操作期间，当驾驶员的制动需求超过动力传动系统的制动能力时或者当电池已经充电到最大容量时，HEV会需要摩擦制动。

发明内容

提供一种用于控制混合动力电动车辆的系统和方法。在本发明的一个实施例中，对于选择的变速器档位，制动控制器在再生制动期间使第一扭矩比应用于再生制动系统。当车辆不在进行再生制动时，所述控制器将不同于第一扭矩比的第二扭矩比应用于变速器。与第二扭矩比的应用相比，第一扭矩比的应用导致由再生制动系统产生的制动扭矩增加。

在另一实施例中，所述系统和方法包括：收集并储存由再生制动系统产生的再生能量。当车辆正在进行再生制动时，第一扭矩比的应用增加了收集的再生能量的量。

根据另一实施例，所述系统和方法包括：其中，相对于第一扭矩比的产生，第二扭矩比的产生导致再生制动容量增加。

在另一实施例中，所述系统和方法包括：变矩器，连接在电机和变速器之间。对于选择的变速器档位，在变矩器锁止时，变速器在电机正在发电时产生第一扭矩比，并在电机正在驱动时产生不同于第一扭矩比的第二扭矩比。

在可选实施例中，所述系统和方法在命令的变速器输出扭矩为负时应用第一扭矩比，并在命令的变速器输出扭矩为正时应用第二扭矩比。

根据另一实施例，第一扭矩比大于第二扭矩比。

根据另一实施例，一种混合动力电动车辆包括：电机；变速器，结合到电机，并被配置成：对于选择的档位，当电机正在发电时产生第一扭矩比，并当电机正在驱动时产生不同于第一扭矩比的第二扭矩比，其中，相对于第一扭矩比的产生，第二扭矩比的产生导致再生制动容量增加。

根据另一实施例，再生制动容量指示动力传动系统的制动扭矩，其中，相对于当变速器被配置成产生第二扭矩比时的情况，当变速器被配置成产生第一扭矩比时，变速器应用增加的动力传动系统制动扭矩。

根据另一实施例，混合动力电动车辆还包括：电池，连接到电机，其中，再生制动容量指示由电池储存的再生能量的量，这样，相对于当变速器被配置成产生第二扭矩比时的情况，当变速器被配置成产生第一扭矩比时，电池储存增加的量的再生能量。

根据另一实施例，混合动力电动车辆还包括：变矩器，连接到变速器，其中，对于选择的档位，在变矩器锁止时，变速器被配置成在电机正在驱动时产生第一扭矩比，并且变速器被配置成在电机正在发电时产生不同于第一扭矩比的第二扭矩比。

根据另一实施例，第一扭矩比大于第二扭矩比。

根据另一实施例，提供一种用于控制混合动力电动车辆的方法，混合动力电动车辆包括再生制动系统，再生制动系统具有变速器和电机，所述方法包括：对于选择的变速器档位，如果再生制动系统正在进行再生制动，则将第一扭矩比应用于变速器；对于所述选择的档位，如果再生制动系统不在进行再生制动，则将第二扭矩比应用于变速器，第二扭矩比不同于第一扭矩比，其中，与第二扭矩比的应用相比，第一扭矩比的应用导致由再生制动系统产生的制动扭矩增加。

根据另一实施例，第一扭矩比大于第二扭矩比。

根据另一实施例，所述方法还包括：收集再生能量，其中，与第二扭矩比的应用相比，第一扭矩比的应用增加了收集的再生能量的量。

根据另一实施例，所述方法还包括：接收基于期望的变速器输出扭矩的制动请求；当期望的变速器输出扭矩为负时，将第一扭矩比应用于变速器。

根据另一实施例，所述方法还包括：在再生制动系统和摩擦制动装置之间分配制动请求。

根据另一实施例，所述方法还包括：如果制动请求超过再生制动系统的容量，则利用摩擦制动装置使车辆制动，其中，对于选择的变速器档位，与第二扭矩比的应用相比，第一扭矩比的应用增加了再生制动系统的容量。

根据本公开的实施例可提供各种优点。例如，根据本公开的用于在动力传动系统再生制动期间控制混合动力电动车辆的系统和方法可被执行，以使混合动力电动车辆甚至在延长的时段内减速，从而进一步减少车轮机械制动操作的使用。另外，动力传动系统再生制动操作可在更长的持续时间内执行，以将电池充电到最大容量，这可改善燃料经济性并可减少排放。

通过下面结合附图对代表性实施例进行的详细描述，上面的优点及其他优点和特点将显而易见。

附图说明

图1是根据本公开的实施例的混合动力车辆的示意图；

图2是示出根据本公开的实施例的图1的变速器的操作特性的曲线图；

图3是示出根据本公开的实施例的用于在动力传动系统再生制动期间控制混合动力车辆的方法的流程图。

具体实施方式

根据需要，在此公开本发明的具体实施例；然而，应该理解，公开的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种形式和可选的形式实施。附图不一定按照比例绘制；可能会夸大或最小化一些特征，以示出具体部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能性细节不应该被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域的技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。

图1示出了根据本公开的实施例的混合动力车辆10的示意图。车辆10包括发动机12和电机，在图1中示出的实施例中，电机是电动发电机(M/G)14，可选的，电机可以是牵引电动机。M/G 14被配置成将扭矩传递到发动机12或者车辆车轮16。每个车轮16可包括摩擦制动装置18。

M/G 14利用第一离合器20(也被称为分离离合器或上游离合器)连接到发动机12。第二离合器22(也被称为起动离合器或下游离合器)将M/G 14连接到变速器24，输入到变速器24的所有扭矩必须流经起动离合器22。起动离合器22可被控制，以使包括M/G 14和发动机12的传动系统26与变速器24、差速器28及车辆驱动车轮16隔离开。虽然离合器20、22被描述和示出为液压离合器，但是也可使用其他类型的离合器(例如，机电离合器)。可选地，离合器22可被替换为变矩器和旁路离合器。

在图1中示出的实施例中，变速器24设置在M/G 14和车辆驱动车轮16之间。M/G 14可操作为电动机，以将扭矩提供到车辆车轮16，M/G 14还可操作为发电机，从发动机12和/或车辆车轮16接收扭矩，从而给电池32充电。

虽然图1示出了混合动力车辆动力传动系统的配置的一个示例，但是也可考虑各种其他混合动力配置。对于全串联类型的混合动力传动系统，发动机可操作以产生适合一个或多个电动机使用的能量形式。例如，对于全串联类型的混合动力电动车辆，发动机可通过电动机/发电机产生电能，所述电能可用于驱动电动机以推进车辆。对于并联类型的混合动力推进系统，发动机及一个或多个电动机可彼此独立地操作。作为一个示例，发动机可操作以将扭矩提供到驱动车轮，同时电动机可选择性地操作，以增加或移除传递到车轮的扭矩。作为另一示例，发动机可在电动机不操作的情况下操作，或者电动机可在发动机不操作的情况下操作。此外，除图1中的实施例之外，还可考虑的是，混合动力电动车辆可具有串联类型的混合动力传动系统或并联类型的混合动力传动系统，或者这两种类型的混合动力传动系统的组合，以共同产生电功率以及输出扭矩。

发动机12是直接喷射式发动机。可选地，发动机12可以是另外的类型的发动机或原动机，例如，进气道喷射式发动机、燃料电池或第二电机。发动机12可使用各种燃料源，例如，柴油、生物燃料、天然气、氢等。

在一些实施例中，车辆10还包括起动电动机30，起动电动机30(例如)通过带或齿轮传动机构可操作地连接到发动机12。起动电动机30可用于提供扭矩以起动发动机12，而无需添加来自M/G 14的扭矩。这在发动机12起动期间允许上游离合器20隔离开M/G 14，且可消除或减少在扭矩从M/G 14传递到发动机12以辅助发动机起动的情况下会另外产生的扭矩扰动。

M/G 14与电池32通信。电池32可以是高电压电池。M/G 14可被配置成在再生模式下(例如，当驾驶员需要负车轮扭矩时)通过动力传动系统的再生制动给电池32充电等。在一个示例中，例如，对于具备从外部电网给电池再充电的能力的插电式混合动力电动车辆(PHEV)，电池32被配置成连接到外部电网，外部电网将能量供应到充电站处的电插口。

在一些实施例中，变速器24是自动变速器并以传统方式连接到驱动车轮16，且可包括差速器28。车辆10还设置有一对非驱动车轮，然而，在可选实施例中，可使用分动器和第二差速器，以正向驱动所有的车辆车轮。

M/G 14和离合器20、22可位于电动发电机壳体34内，电动发电机壳体34可包含于变速器24的壳体中，或者可选地，电动发电机壳体34是车辆10内的单独壳体。变速器24具有齿轮箱，以为车辆10提供各种速比。变速器24的齿轮箱可包括离合器和行星齿轮组，或者如本领域所知的离合器和齿轮系的其他装置。

变速器24利用变速器控制单元(TCU)36进行控制，以按照换档规律(例如，产品换档规律)操作，该换档规律使齿轮箱内的元件连接和分离，以控制变速器输出和变速器输入之间的比率。TCU 36还用于控制M/G 14、离合器20、22及电动发电机壳体34内的任何其他部件。

发动机12的输出轴连接到分离离合器20，分离离合器20进而连接到M/G14的输入轴。M/G 14的输出轴连接到起动离合器22，起动离合器22进而连接到变速器24。在图1中示出的实施例中，车辆10的传动系统26的部件按顺序彼此串联地布置。

发动机控制单元(ECU)38被配置成控制发动机12的操作。车辆系统控制器(VSC)40在TCU 36和ECU 38之间传输数据。VSC还与用于检测发动机12和变速器24的操作状况的各种传感器(例如，节气门位置传感器、空气质量流量传感器、氧传感器、歧管压力传感器)或者用于确定驾驶员输入及电池32和M/G 14的操作状况的任何其他动力传动系统传感器通信。

VSC 40还可与制动控制器42通信或者VSC 40还可包括制动控制器42。制动控制器42可与各种传感器(包括制动踏板传感器、加速踏板传感器或车轮速度传感器或任何其他制动系统传感器)连接。制动控制器42可控制和操作摩擦制动器18，摩擦制动器18用于使车轮16机械制动。制动控制器42还可控制再生制动系统48。再生制动系统可包括M/G 14和电池32，M/G 14由HEV的车轮16驱动以及驱动HEV的车轮16。

用于车辆10的控制系统44可包括任意数量的控制器，可集成为单个控制器，或者可具有各种控制模块。控制器中的一些或全部可通过控制器局域网(CAN)或其他系统进行连接。控制系统44可被配置成在多个不同条件中的任意条件下控制变速器24的各种部件、电动发电机组件14、起动电动机30及发动机12的操作。例如，控制系统44可以以最小化或消除扭矩扰动及对驾驶员的冲击的方式控制各种系统和部件的操作。

在正常的动力传动条件下，VSC 40解释驾驶员的需求(例如，加速减速需求)，然后基于驾驶员需求、动力传动系统限制及电池限制确定车轮扭矩命令。另外，VSC 40确定每个动力源需要提供多少扭矩，以满足驾驶员的扭矩需求，保持电池32的荷电状态并实现发动机12的操作点(扭矩和速度)。

一些混合动力电动车辆的配置可控制发动机12、变速器24、M/G 14或它们的任意组合，以在接到操作者的制动请求期间提供动力传动系统的制动。制动请求可包括在制动事件期间使车辆制动的任何操作者请求。因此，来自操作者的制动请求可包括针对更大的制动踩下制动踏板50或者在阶梯制动事件或更小的制动事件期间仅仅松开加速踏板52。

如上面所讨论的，当M/G 14提供动力传动系统制动时，M/G 14产生负扭矩，以在制动时段期间使车辆减速。进而，M/G 14通过使车辆制动而产生电能(例如，电荷(Q)或电流(I))，所述电能可传递到电池32。当M/G 14用作发电机时，车辆的动能或势能转换成电能，以使车辆制动。该操作可被称为再生制动。在HEV中，动力传动系统的再生制动还可被认为是动力传动系统制动的一种类型。

然而，再生制动可受电池32的荷电状态的限制。具体地说，在制动时段期间，电池32可被充电到最大容量，且不能接收任何额外的能量。换句话说，只要电池32的荷电状态实质上没有满，就可以执行动力传动系统的再生制动。因此，当在HEV中正在进行动力传动系统的再生制动事件时，确定由M/G14从变速器24接收的扭矩的量会是重要的，这样可精确地计算捕获的再生能量的量和动力传动系统制动的量，以允许电池32重新捕获尽可能多的能量。精确地计算通过动力传动系统制动捕获的再生能量的量，这可允许HEV具有更小容量的电池，从而节省空间和成本。

另外，精确地计算通过动力传动系统制动捕获的再生能量的量，这还可允许动力传动系统再生制动的时段延长。使动力传动系统再生制动的操作延长，这可进一步减少对车轮摩擦制动器18的磨损、提高车辆燃料效率、增加由电池储存的能量的量并减少车辆排放。使再生制动延长，这还可在车辆需要在动力传动系统的再生制动和摩擦制动之间切换时增强驾驶员的感知和HEV感觉，这是因为当动力传动系统的再生制动延长时，车辆可能更少地需要在这两种制动功能之间进行切换。

在动力传动系统的再生制动事件期间，来自车轮16的扭矩通过变速器24传递到M/G 14。然而，由M/G 14接收的扭矩的量是变速器24的速比和损耗的函数。转到图2，以图形表示了变速器24的扭矩、速比及损耗。变速器24的理想速比等于输入扭矩(τ_in)与输出扭矩(τ_out)之比，其中，τ_in是输入轴60处的扭矩，τ_out是输出轴62处的扭矩。理想速比还可被认为是理想扭矩比。例如，如果速比是4:1，则对于+100Nm的输入扭矩τ_in，输出扭矩τ_out会是400Nm。因此，理想扭矩比在图2中由线110表示，其中，该线的斜率是理想扭矩比。

传统上，输入扭矩与输出扭矩呈线性关系，其中，线性的线可由下面的方程式描述：

y＝m×x+b

其中，y是输出扭矩，x是输入扭矩。斜率m是输出/输入扭矩之比，因此，b是当输入扭矩为零时的输出扭矩。

在没有损耗的理想情况下，斜率会是理想扭矩比，偏移量会是零。没有损耗时的斜率是理想扭矩比。因此，用于线110的方程式是：

τ_out＝(τ_in×TR_ideal) 等式(1)

然而，变速器24不是完全高效的且具有一些损耗。变速器的损耗可以是摩擦、热、旋转损耗或多个其他因素的函数。变速器的损耗可被表征为“成比例损耗”和“不成比例损耗”。“成比例损耗”本质上是根据当前的档位和速度改变的斜率，而“不成比例损耗”与扭矩无关。有级变速器24的效率通常在变矩器56锁止时对整个变速器24进行测量，或者在没有变矩器的情况下进行建模。

因此，截距b等于在图2中的112处示出的“不成比例损耗”T_s。线114示出了当考虑不成比例损耗T_s时的理想扭矩比。因此，用于线114的方程式是：

τ_out＝(τ_in×TR_ideal)-T_s 等式(2)

还必须考虑变速器的成比例损耗。变速器24的实际扭矩比(τ_out:τ_in)可在不同档位下经验性地进行测量。在没有变矩器56(变矩器56锁止或不包括变矩器56)的情况下，变速器24的经验建模允许“与扭矩成比例”的损耗与“与扭矩不成比例”的损耗分开表示。成比例损耗的斜率等于实际扭矩比。通过已知理想扭矩比和扭矩输入-输出关系且仅测量实际扭矩比输入-输出关系的一些点，可确定理想扭矩比的斜率和实际扭矩比的斜率之间的差异。然后，通过减去从理想扭矩比和实际扭矩比之间的斜率差异获得的τ_in的那部分，我们可计算与扭矩成比例的损耗。如图2中的线116所示，当考虑成比例损耗和不成比例损耗时，用于变速器的线性方程式可写成：

τ_out＝(τ_in×TR_ideal)-T_s-τ_in×(TR_ideal-TR_actual) 等式(3A)

抵消掉损耗等式中的项，用于图2中的线116的方程式可简化成：

τ_out＝(τ_in×TR_actual)-T_s 等式(3B)

例如，对于+100Nm的输入扭矩，实际扭矩比是4.0，理想扭矩比是4.1，不成比例损耗是5，τ_out可被确定为：

利用等式(3A)，τ_out＝(100×4.1)-5-(100×(4.1-4.0))＝395Nm

利用等式(3B)，τ_out＝(100×4.0)-5＝395Nm

接下来，通过已知功率等于轴60、62的速度乘以扭矩，可确定功率，功率由下面的等式示出：

P＝τ×ω

利用400弧度/秒的输入速度，我们可确定功率计算。

P_in＝100×400＝40,000瓦

P_out＝395×(400/4.1)＝38,536瓦

变速器输入60处的功率和变速器输出62处的功率之差是由于变速器效率低而导致的功率损耗的量。

P_in-P_out＝1,464瓦

损耗方程式(等式(3))可精确地描述传统的动力传动系统中包括损耗的变速器。当车辆10正被电机驱动时，损耗方程式(等式(3))还可精确地描述HEV动力传动系统中包括损耗的变速器。然而，例如在HEV中动力传动系统再生制动期间，当车辆10将功率输入变速器输出62且从变速器输入60提取功率时，出现问题。在这种情况下，扭矩值为负。当扭矩值为负时，损耗方程式(等式(3))并不同样适用。

可通过另一示例说明在动力传动系统再生制动期间损耗方程式(等式(3))的问题。例如，对于负扭矩，其中，输入扭矩τ_in是-100Nm，实际比率是4.0，理想比率是4.1，不成比例损耗(T_s)是5，如下得到τ_out：

利用等式(3A)，τ_out＝(-100×4.1)-5-(-100×(4.1-4.0))＝-405Nm

利用等式(3B)，τ_out＝(-100×4.0)-5＝-405Nm

利用400弧度/秒的输入速度，我们可确定功率计算：

P_in＝-100×400＝-40,000瓦

P_out＝-405×(400/4.1)＝-39,512瓦

P_in-P_out＝P_loss＝-488瓦

利用标准方程式得到负损耗计算，这是不可能的。例如，当仅有39,512瓦的再生能量从车轮16进入变速器输出62时，在变速器输入60处收集到40,000瓦的再生能量，这是不可能的。进入变速器输出62的功率小于从变速器输入60出来而到达电池32的功率，这是不可能的。

对于再生制动事件，两条线比一条线更好地匹配数据。第一线，示出为图2中的线118，用于当车辆10正被电机驱动时的正输出扭矩τ_out和正输入扭矩τ_in。第二线，示出为图2中的线120，用于当HEV正进行再生制动时的负输出扭矩和负输入扭矩。

在电机驱动和再生期间，同样地计算不成比例损耗。因此，对于与扭矩不成比例的损耗T_s，线118和线120均使用相同的偏移项b。然而，在再生期间，利用标准等式不会正确地计算“与扭矩成比例”的损耗。

对于给定的τ_out值，仅仅当与扭矩成比例的损耗以正确的方向求和时，才正确地计算正确的τ_in。等式(3A)中关于成比例损耗的项，即，τ_in×(TR_ideal-TR_actual)必须是正值，而不管在再生期间变速器是否接收负扭矩。由于在再生期间τ_in为负且等式(3A)中的成比例损耗表达式必须为正，所以实际上在再生期间，理想扭矩比必须小于实际扭矩比。因此，变速器的成比例损耗实际上添加到再生能量。这在下面的示例中最好地说明。

在再生制动事件期间，其中，变速器输入扭矩τ_in是-100Nm，实际扭矩比是4.2，理想扭矩比是4.1(小于实际扭矩比)，不成比例损耗T_s是5，可如下确定τ_out：

利用等式(3A)，τ_out＝(-100×4.1)-5-(-100×(4.1-4.2))＝-425Nm

利用等式(3B)，τ_out＝(-100×4.2)-5＝-425Nm

利用400弧度/秒的输入速度，我们可确定功率计算：

P_in＝-100×400＝-40,000瓦

P_out＝-425×(400/4.1)＝-41,463瓦

P_in-P_out＝P_loss＝1463瓦

当输出扭矩和输入扭矩均为正时，实际测量的斜率小于理想扭矩比。然而，当输出扭矩和输入扭矩均为负时，实际测量的斜率或TR_actual大于理想扭矩比或TR_ideal。对于负扭矩，实际扭矩比被测量为4.2。如果将测量的4.0的正扭矩比用于负扭矩情况，则在再生期间，等式(3)将计算出在变速器输入60处收集的能量比输入至变速器输出62的能量更多。

为了计算实际扭矩比与理想扭矩比之差，针对每个档位，利用下面的方程式计算成比例损耗系数C1：

C1＝τ_in×(TR_ideal-TR_actual) 等式(4)

在电机驱动期间，将成比例损耗系数C1包括在等式(3B)中，从而获得如下损耗等式：

τ_out＝(τ_in×(TR_actual-C1))-T_s 等式(5)

相反，基于期望的输出扭矩τ_out，为了在电机驱动期间获得需要的输入扭矩τ_in，应用下面的等式：

τ_in＝(τ_out+T_s)/(TR_ideal-C1) 等式(6)

在再生制动事件期间，当扭矩值为负时，实际扭矩比比理想扭矩比大的量与在电机驱动期间理想扭矩比比实际扭矩比大的量相同。因此，在再生制动期间，C1的符号改变。在再生期间，等式(6)如下变型成使得C1为正：

τ_in＝(τ_out+T_s)/(TR_ideal+C1) 等式(7)

因此，变速器由两条线更好地表征，以区分电机驱动和再生期间不同的扭矩比。图2中的线120示出了考虑到加到再生制动的成比例损耗的线。作为替代，线120可由下面的等式表征：

τ_out＝(τ_in×(TR_ideal+C1))-T_s 等式(8)

现在，在整个变速器控制开发过程中，可容易地协调变矩器的包括、泵损耗及动态惯性损耗。例如，当车辆包括变矩器56时，当车辆正被电机驱动时，输入扭矩τ_in可由下面的等式确定：

τ_in＝((τ_out+T_s)/(TR_ideal-C1))×(1/TR_{torque_converter}) 等式(9)

当M/G 14正在发电时或者当车辆正进行再生制动使得变速器输出扭矩为负时，等式(9)变型成使得输入扭矩τ_in可由下面的等式确定：

τ_in＝((τ_out+T_s)/(TR_ideal+C1))×(1/TR_{torque_converter}) 等式(10)

变矩器56可连接在M/G 14和变速器24之间。变矩器56还可包括在变速器24中。当变矩器56锁止时，变矩器的扭矩比是1:1。

图3是示出根据本公开的实施例的用于在动力传动系统再生制动期间控制混合动力车辆的方法的流程图。如本领域的普通技术人员将理解的，由流程图表示的功能可通过硬件和/或软件来执行。根据具体处理策略(例如，事件驱动、中断驱动等)，可按照与在图3中示出的顺序或次序不同的顺序或次序执行各种功能。同样，虽然未明确示出，但是可重复执行一个或多个步骤或功能。类似地，在一些应用或实施方式中，可省略示出的一个或多个步骤或功能。在一个实施例中，主要通过存储在计算机可读存储介质中的软件指令、代码或控制逻辑来实现示出的功能，且示出的功能由用于控制车辆操作的基于微处理器的计算机或控制器(例如，VSC 40或制动控制器42(图1))执行。

在HEV中的动力传动系统再生制动期间，驾驶员请求以τ_out为单位的制动事件，如框210所表示的。以由传感器和致动器提供的“电子连接”代替传统机械式节气门拉线系统的电子节气门控制系统与电子控制器通信。这允许独立于加速踏板52的位置控制动力传动系统。可通过与制动踏板50或加速踏板52通信的踏板位置传感器来估计驾驶员输入，以确定驾驶员的施加制动的意图或者提供正车轮扭矩的意图。还可通过如制动踏板力、加速踏板位置、档位位置的输入及本领域的技术人员已知的其他变量来估计驾驶员的制动请求。在电子节气门控制系统中，以基于期望的τ_out的单位提供驾驶员的制动请求。可选地，驾驶员的制动请求还可包括：确定另一输出参数，然后，该输出参数被转换成期望的τ_out或用于确定期望的τ_out。

首先，控制器基于变速器的理想扭矩比将τ_out转换成τ_in，如框212所表示的。接下来，控制器确定当前档位的值，或者可选地确定实际扭矩比，如框214所表示的。实际扭矩比可存储在查找表中，该查找表对应于当前档位，或者对应于车辆是正被电机驱动还是正在进行动力传动系统再生制动(如上所述)。

实际扭矩比与估计的或实际的变速器速度一起使用，以确定不成比例损耗，如框216所表示的。不成比例损耗的值可存储在查找表中，该查找表对应于当前档位，且由变速器速度索引或访问(如上所述)。

控制器确定与扭矩成比例的损耗，如图3的框218所表示的。成比例损耗的值也可存储在查找表中，该查找表具有针对每个可用档位或扭矩比的一组单独的值以及负扭矩值或正扭矩值。

框220表示基于当前选择的档位对成比例损耗系数的确定。该因素可用于微调或校准对于任何附加损耗的发动机扭矩的确定，所述附加损耗可能不包括在上面描述的扭矩损耗项中。

然后，当车辆正在进行动力传动系统再生制动使得τ_out为负时，控制器基于变速器损耗(包括不成比例损耗和与扭矩成比例的损耗)确定τ_in，如框222所表示的。在计算损耗的过程中，控制器还可考虑泵损耗、速比、最终传动比、转换器乘法和比例因子或影响τ_in的计算的任何其他系统损耗，如框222所表示的。

在一个实施例中，制动控制器42可执行在框212至框222中描述的功能或步骤。根据需要，制动控制器42可将数据传送到VSC 40，如框228所表示的，用以协调发动机12和变速器24。

接下来，控制器在摩擦制动系统和动力传动系统再生制动系统之间分配制动请求，如框230所表示的。控制器可基于动力传动系统的最大再生制动限制以及M/G 14和电池32的输入分配制动请求，如框232所表示的。动力传动系统的再生制动限制、M/G输入及电池输入可基于系统考虑，例如，电池的温度、电池的荷电状态及本领域的技术人员已知的以及由本公开建议的其他系统参数。

动力传动系统的再生制动限制、M/G输入及电池输入还可受步骤212至步骤222中的动力传动系统再生制动功能的影响。步骤212至步骤222中的动力传动系统再生制动功能允许控制器精确地计算变速器的成比例损耗并提高动力传动系统再生制动扭矩的计算精度。因此，稍后可应用摩擦制动系统，如框240所示出的，M/G可更长时间地应用动力传动系统再生制动，如框234所示出的。

控制器以τ_in为单位应用动力传动系统再生制动扭矩，如框234所表示的。只要动力传动系统再生制动系统(包括M/G和电池)的限制在阈值容量以内，控制器就应用动力传动系统再生制动。动力传动系统再生制动系统的阈值容量可基于电池的荷电状态、M/G的最大扭矩、制动请求的量或者本领域的技术人员已知的以及由本公开建议的任何其他参数。

一旦超过动力传动系统再生制动系统的容量，控制器便可应用摩擦制动系统来满足制动请求，如框240所表示的。

虽然在上面描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能的形式。相反，在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变。另外，实现的各个实施例的特征可结合，以形成本发明的进一步的实施例。

Claims (19)

1.一种混合动力电动车辆，包括：

变速器，结合到电机；

控制器，被配置成：对于选择的变速器档位，当电机正在发电时将第一扭矩比应用于电机，并当电机正在驱动时将不同于第一扭矩比的第二扭矩比应用于电机，

其中，与第一扭矩比相比，第二扭矩比的应用导致再生制动容量增加。

2.根据权利要求1所述的混合动力电动车辆，其中，再生制动容量指示动力传动系统制动扭矩，其中，相对于当控制器应用第二扭矩比时的情况，当控制器应用第一扭矩比时，变速器应用增加的动力传动系统制动扭矩。

3.根据权利要求1所述的混合动力电动车辆，还包括：电池，连接到电机，其中，再生制动容量指示由电池储存的再生能量的量，从而相对于当变速器被配置成应用第二扭矩比时的情况，当变速器被配置成应用第一扭矩比时，电池储存增加的量的再生能量。

4.根据权利要求1所述的混合动力电动车辆，还包括：变矩器，连接到变速器，

其中，对于选择的档位，在变矩器锁止时，控制器在电机正在驱动时应用第一扭矩比，并且控制器在电机正在发电时应用不同于第一扭矩比的第二扭矩比。

5.根据权利要求1所述的混合动力电动车辆，其中，第一扭矩比大于第二扭矩比。

6.一种用于控制混合动力电动车辆的方法，所述混合动力电动车辆包括再生制动系统，所述再生制动系统具有变速器和电机，所述方法包括：

对于选择的变速器档位，如果再生制动系统正在进行再生制动，则将第一扭矩比应用于电机；

对于选择的档位，如果再生制动系统不在进行再生制动，则将第二扭矩比应用于电机，第二扭矩比不同于第一扭矩比，

其中，与第二扭矩比的应用相比，第一扭矩比的应用导致由再生制动系统产生的制动扭矩增加。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，第一扭矩比大于第二扭矩。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括：

收集再生能量，其中，与第二扭矩比的应用相比，第一扭矩比的应用增加了收集的再生能量的量。

9.根据权利要求6所述的方法，还包括：

接收基于期望的变速器输出扭矩的制动请求；

当期望的变速器输出扭矩为负时，将第一扭矩比应用于电机。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：在再生制动系统和摩擦制动装置之间分配制动请求。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：如果制动请求超过再生制动系统的容量，则利用摩擦制动装置使车辆制动，其中，对于选择的变速器档位，与第二扭矩比的应用相比，第一扭矩比的应用增加了再生制动系统的容量。

12.一种混合动力电动车辆，包括：

变速器，结合到电机；

制动控制器，对于选择的变速器档位，所述制动控制器适于在变速器输出扭矩为负时将第一扭矩比应用于电机，并在其他情况下应用不同于第一扭矩比的第二扭矩比。

13.根据权利要求12所述的混合动力电动车辆，其中，电机机械地结合到变速器，使得变速器与电机成一直线。

14.根据权利要求12所述的混合动力电动车辆，还包括：电池，连接到电机，使得电池储存由电机收集的再生能量，其中，当电机正在发电时，第一扭矩比的应用增加了收集的再生能量的量。

15.根据权利要求12所述的混合动力电动车辆，还包括：变矩器，连接在电机和变速器之间，其中，对于选择的变速器档位，在变矩器锁止时，制动控制器在电机正在发电时应用第一扭矩比，并在电机正在驱动时应用第二扭矩比。

16.根据权利要求15所述的混合动力电动车辆，其中，所述变矩器机械地结合到变速器并包括在变速器中。

17.根据权利要求12所述的混合动力电动车辆，其中，制动控制器适于接收基于命令的变速器输出扭矩的制动请求，其中，制动控制器在命令的变速器输出扭矩为负时应用第一扭矩比，并适于在命令的变速器输出扭矩为正时应用第二扭矩比。

18.根据权利要求17所述的混合动力电动车辆，还包括：

摩擦制动系统，结合到车轮；

再生制动系统，包括所述电机和变速器，

其中，当制动请求超过再生制动系统的容量时，制动控制器在再生制动系统和摩擦制动系统之间分配制动请求。

19.根据权利要求12所述的混合动力电动车辆，其中，第一扭矩比大于第二扭矩比。