CN108501935A - 用于给混合动力车辆中的车载能量存储装置充电的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种用于基于车辆运行状况给混合动力车辆中的车载能量存储装置充电的方法和系统。在一个示例中,一种方法包括通过双离合变速器经由被设置在双离合变速器下游的电机,以及控制被设置在电机下游的传动系分离离合器来给车载能量存储装置充电。以这种方式,可以在车辆的速度高于预定阈值速度或低于预定阈值速度的情况下执行车载能量存储装置的充电。

Description

用于给混合动力车辆中的车载能量存储装置充电的系统和 方法
技术领域
本发明总体上涉及用于控制发动机以通过双离合变速器经由被设置在双离合变速器下游的电机来给车载能量存储装置充电的方法和系统。
背景技术
混合动力电动车辆(HEV)具有可以交替地或组合地用于推进车辆的内燃发动机和电动马达二者。各种不同的传动系被用于混合动力车辆。本申请涉及并行配置,其中发动机被连接至双离合变速器,并且其中电机被设置在双离合变速器下游。
发明内容
这种车辆配置所面临的问题是如何实现车载能量存储装置的静止充电或行驶充电(rolling charging)。一种解决方案涉及包括用于执行充电操作的专用发动机起动器马达,例如集成起动器/发电机。然而,这种解决方案与高压电机相比增加了成本、重量,并且此外,这种专用发动机起动器马达可以受到其给车载能量存储装置充电的容量的限制。因此,本文的发明人已经开发出解决这些问题的系统和方法。在一个示例中,提供了一种方法,该方法包含通过双离合变速器经由被设置在双离合变速器下游的电机,通过用被设置在双离合变速器上游的发动机产生充电扭矩以及控制被设置在电机下游的传动系分离离合器来给车辆的车载能量存储装置充电。
根据一个示例,这种方法可以包括车辆速度低于预定阈值,其中预定阈值包括低于对于双离合变速器的第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的车辆速度。
在另一个示例中,提供了一种方法,该方法包含在车辆速度大于预定阈值的情况下,通过双离合变速器经由被设置在双离合变速器下游的电机,通过用被设置在双离合变速器上游的发动机产生充电扭矩以及控制被设置在电机下游的传动系分离离合器来给车辆的车载能量存储装置充电。以这种方式,提供了用于用被设置在发动机下游的双离合变速器给混合动力车辆中的车载能量存储装置充电的方法,并且其中电机被设置在双离合变速器下游。
将单独通过以下详细描述或者通过将其与附图结合来使本发明的上述优点和其他优点、以及特征显而易见。
应当理解,提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的选出的构思。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征,所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决本公开的上述或在任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1A是混合动力车辆传动系的示意图;
图1B是混合动力车辆传动系的发动机的简图;
图2是包括各种传动系部件的控制器的混合动力车辆传动系的示意图;
图3是位于混合动力车辆传动系中的双离合变速器的示意图;
图4示出了用于起动车辆的发动机或者给车载能量存储装置充电的高级示例性方法;
图5从图4继续,并且示出了用于当车辆静止时给车载能量存储装置充电的高级示例性方法;
图6从图4继续,并且示出了用于当车辆未完全停车并且在请求通过传动系分离离合器进行扭矩调节的情况下给车载能量存储装置充电的高级示例性方法;
图7从图4继续,并且示出了用于当车辆未完全停车并且在未请求通过传动系分离离合器进行扭矩调节的情况下给车载能量存储装置充电的高级示例性方法;
图8从图4继续,并且示出了用于当车辆速度低于预定阈值时执行发动机起动过程的高级示例性方法;
图9从图4继续,并且示出了用于关闭发动机的高级示例性方法;
图10从图4继续,并且示出了用于当车辆速度高于预定阈值时执行发动机起动过程的高级示例性方法;
图11从图4继续,并且示出了用于当车辆速度高于预定阈值时给车载能量存储装置充电的高级示例性方法;
图12示出了用于在发动机关闭过程期间响应于改变主意事件而执行发动机起动的高级示例性方法;
图13示出了用于在专用发动机起动器马达不按期望运行的情况下执行发动机起动的高级示例性方法;
图14示出了用于在抬升踏板事件期间在车载能量存储装置不能接受进一步充电的情况下执行发动机起动的高级示例性方法;
图15示出了用于执行发动机起动过程的高级示例性方法;
图16示出了当车辆静止时给车载能量存储装置充电的示例性时间轴;
图17示出了当车辆未完全停车并且在请求通过传动系分离离合器进行扭矩调节的情况下给车载能量存储装置充电的示例性时间轴;
图18示出了当车辆未完全停车并且在未请求通过传动系分离离合器进行扭矩调节的情况下给车载能量存储装置充电的示例性时间轴;
图19示出了当车辆速度低于预定阈值时执行发动机起动过程的示例性时间轴;
图20示出了当车辆速度高于预定阈值时执行发动机起动过程的示例性时间轴;
图21示出了在抬升踏板事件期间在车载能量存储装置不能接受进一步充电的情况下执行发动机起动过程的示例性时间轴。
具体实施方式
以下描述涉及用于给混合动力车辆中的车载能量存储装置充电、以及用于起动混合动力车辆的发动机的系统和方法。图1A-3示出了示例性混合动力车辆系统,该示例性混合动力车辆系统包括具有发动机、双离合变速器(DCT)、被设置在该双离合变速器下游的电机、以及被设置在该电机下游的传动系分离离合器的传动系。在一些示例中,混合动力车辆系统可以包括用于起动发动机的集成起动器/发电机,然而在其他示例中,集成起动器/发电机可以不包括在混合动力车辆系统中。
图4描述了用于在各种车辆运行状况下给车载能量存储装置充电或起动发动机的高级示例性方法。图5示出了用于当车辆静止时给车载能量存储装置充电的示例性方法。图6描述了用于当车辆未完全停车并且在请求通过传动系分离离合器进行扭矩调节的情况下给车载能量存储装置充电的示例性方法。图7描述了用于当车辆未完全停车并且在未请求通过传动系分离离合器进行扭矩调节的情况下给车载能量存储装置充电的示例性方法。图8描述了用于当车辆速度低于预定阈值时执行发动机起动过程的示例性方法。图9描述了用于关闭发动机的示例性方法。图10描述了用于当车辆速度高于预定阈值时执行发动机起动过程的示例性方法。图11描述了用于当车辆速度高于预定阈值时给车载能量存储装置充电的示例性方法。图12描述了用于在发动机关闭过程期间响应于改变主意事件而执行发动机起动的示例性方法。图13描述了用于在专用发动机起动器马达不按期望运行的情况下执行发动机起动的示例性方法。图14描述了用于在抬升踏板事件期间在车载能量存储装置不能接受进一步充电的情况下执行发动机起动的示例性方法。图15描述了用于执行发动机起动的示例性方法,该示例性方法可以包含图12-14中描述的每种方法的子方法。
图16示出了当车辆静止时给车载能量存储装置充电的示例性时间轴。图17描绘了当车辆未完全停车并且在请求通过传动系分离离合器进行扭矩调节的情况下给车载能量存储装置充电的示例性时间轴。图18示出了当车辆未完全停车,并且在未请求通过传动系分离离合器进行扭矩调节的情况下给车载能量存储装置充电的示例性时间轴。图19描绘了当车辆速度低于预定阈值时执行发动机起动过程的示例性时间轴。图20示出了当车辆速度高于预定阈值时执行发动机起动过程的示例性时间轴。图21描绘了在抬升踏板事件期间在车载能量存储装置不能够接受进一步充电的情况下执行发动机起动过程的示例性时间轴。
图1A示出了用于车辆121的示例性车辆推进系统100。车辆推进系统100包括至少两个动力源,该至少两个动力源包括内燃发动机110和电机120。电机120可以被配置为利用或消耗与发动机110不同的能源。例如,发动机110可以消耗液体燃料(例如,汽油)来产生发动机输出,而电机120可以消耗电能来产生电机输出。正因为如此,具有推进系统100的车辆可以被称为混合动力电动车辆(HEV)。贯穿整个图1A的描述,以实线示出各个部件之间的机械连接,而以虚线示出各个部件之间的电气连接。
车辆推进系统100具有前轴124和后轴122。在一些示例中,后轴可以包含两个半轴,例如第一半轴122a和第二半轴122b。此外,在一些示例中,前轴124可以包含两个半轴,例如第三半轴124a和第四半轴124b。车辆推进系统100还具有前车轮130和后车轮131。后轴122被连接至电机120和变速器125,可以通过电机120和变速器125来驱动后轴122。可以纯电力地并且仅通过电机120(例如,仅电力驱动或推进模式,发动机不燃烧空气和燃料或转动)、通过电机120和发动机110(例如,并行模式)以混合方式、或者仅通过发动机100(例如,仅发动机推进模式)、以纯内燃发动机运行的方式来驱动后轴122。后轮驱动装置136可以将来自发动机110或电机120的动力传递至轴122,从而导致驱动轮131转动。后轮驱动装置136可以包括齿轮组和用于将变速器125和电机120与车轮131分离的一个或多个离合器。替代地,可以通过第一电动马达133a和第二电动马达133b中的一个或多个来电力地驱动前轴124。
在一些示例中,传动系分离离合器137可以被设置在传动系中位于电机120和驱动轮131之间,然而在其它示例中,传动系分离离合器可以不包括在车辆121中。传动系分离离合器137可以被电力地或液压地启动。如将在下面讨论的,在一些示例中,可以通过控制传动系分离离合器137来改进诸如进行充电和起动发动机的车辆操作事件。
变速器125在图1A中被示出为连接在发动机110和被分配给后轴122的电机120之间。在一个示例中,变速器125是双离合变速器(DCT)。在变速器125是DCT的示例中,DCT可以包括第一离合器126、第二离合器127和齿轮箱128。DCT 125输出扭矩至驱动轴129,从而向车轮131提供扭矩。如下面将参考图3进一步详细讨论,变速器125可以通过选择性地分离和接合第一离合器126和第二离合器127来换挡。
电机120可以从车载能量存储装置132接收电力。此外,电机120可以提供用于将发动机输出或车辆的动能转换成电能的发电机功能,其中电能可以被储存在能量存储装置132中,以供后续由电机120、集成起动器/发电机142、第一电动马达133a、和/或第二电动马达133b来使用。第一逆变器系统控制器(ISC1)134可以将由电机120产生的交流电转换成的直流电,以储存在能量存储装置132中,并且反之亦然。
类似地,第一电动马达133a和第二电动马达133b可以从车载能量存储装置132接收电力。此外,第一电动马达133a和第二电动马达133b可以提供用于将车辆的动能转换成电能的发电机功能,其中可以将电能储存在能量存储装置132中,以供后续由电机120、集成起动器发电机142、第一电动马达133a、和/或第二电动马达133b来使用。第三逆变器系统控制器(ISC3)135可以将由电动马达133a和133b产生的交流电转换为直流电,以储存在能量存储装置132中,并且反之亦然。
在一些示例中,能量存储装置132可以被配置为储存可以供应至驻留在车辆上的其他电气负载(除了马达之外)的电能,其他电气负载包括客舱供暖和空调系统、发动机起动系统、前照灯、客舱音频和视频系统等。作为非限制性示例,能量存储装置132可以包括一个或多个电池和/或电容器。
控制系统14可以与发动机110、电机120、第一电动马达133a、第二电动马达133b、能量存储装置132、集成起动器/发电机142、变速器125等中的一个或多个进行通信。控制系统14可以接收来自发动机110、电机120、第一电动马达133a、第二电动马达133b、能量存储装置132、集成起动器/发电机142、变速器125等中的一个或多个的传感反馈信息。此外,控制系统14可以响应于该传感反馈而将控制信号发送至发动机110、电机120、第一电动马达133a、第二电动马达133b、能量存储装置132、变速器125等中的一个或多个。控制系统14可以从操作人员102或自主控制器来接收操作者请求的车辆推进系统输出的指示。例如,控制系统14可以从与踏板192进行通信的踏板位置传感器194接收传感反馈。踏板192可以示意性地指代加速器踏板。类似地,控制系统14可以通过操作人员102或自主控制器来接收操作者请求的车辆制动的指示。例如,控制系统14可以从与制动踏板156进行通信的踏板位置传感器157接收传感反馈。
如箭头184所示,能量存储装置132可以周期性地从存在于车辆外部(例如,不是车辆的一部分)的电源180(例如,固定电力网)接收电能。作为非限制性示例,车辆推进系统100可以被配置用于插电式混合动力电动车辆(PHEV),由此电能可以通过电力传输电缆182从电源180供应至能量存储装置132。在能量存储装置132由电源180再充电操作期间,电力传输电缆182可以电力地连接能量存储装置132和电源180。在一些示例中,可以在输入端口150处连接电源180。此外,在一些示例中,充电状态指示器151可以显示能量存储装置132的充电状态。
在一些示例中,来自电源180的电能可以由充电器152接收。例如,充电器152可以将来自电源180的交流电转换成直流电(DC),以储存在能量存储装置132中。此外,DC/DC转换器153可以将来自充电器152的直流源从一个电压转换为另一电压。换句话说,DC/DC转换器153可以充当一种类型的电力转换器。
当车辆推进系统运行以推进车辆时,电力传输电缆182可以在电源180和能量存储装置132之间断开。控制系统14可以识别和/或控制储存在能量存储装置中的电能的量,该电能的量可以被称为荷电状态(SOC)。
在其他示例中,在可以在能量存储装置132处从电源180无线地接收电能的情况下,电力传输电缆182可以被省略。例如,能量存储装置132可以通过电磁感应、无线电波、和电磁共振中的一个或多个来从电源180接收电能。正因为如此,应当理解,可以使用任何适当的方法来从不构成车辆的一部分的电源给能量存储装置132再充电。以这种方式,电机120可以通过利用除由发动机110所利用的燃料之外的能源来推进车辆。
电能存储装置132包括电能存储装置控制器139和配电模块138。电能存储装置控制器139可以提供在能量存储元件(例如,电池单元)之间均衡的电荷,以及与其他车辆控制器(例如,控制器12)进行通信。配电模块138控制流入和流出电能存储装置132的电力。
车辆推进系统100还可以包括环境温度/湿度传感器198,以及专用于指示车辆的占用状态的传感器,例如车载摄像机105、座椅负载传感器107、和车门感应技术装置108。车辆系统100还可以包括惯性传感器199。惯性传感器199可以包含以下传感器中的一种或多种:纵向传感器、横向传感器、竖直传感器、横摆传感器、侧倾传感器、和俯仰传感器(例如,加速度计)。如图所示为横摆、俯仰、侧倾、横向加速和纵向加速的轴线。作为一个示例,惯性传感器199可以连接至车辆的约束控制模块(RCM)(未示出),该RCM包含控制系统14的子系统。控制系统可以响应于传感器199而调节发动机输出和/或车轮制动器,以增加车辆稳定性。在另一示例中,控制系统可以响应于来自惯性传感器199的输入而调节主动悬架系统111。主动悬架系统111可以包含具有液压、电气、和/或机械装置的主动悬架系统、以及控制基于单个角的车辆高度(例如,四个角各自控制的车辆高度)、基于各个车轴的车辆高度(例如,前轴和后轴车辆高度)、或整个车辆的一致的车辆高度的主动悬架系统。来自惯性传感器199的数据也可以被传送至控制器12,或者替代地,传感器199可以被电力地连接至控制器12。
一个或多个轮胎压力监测传感器(TPMS)可以被连接至车辆中的一个或多个车轮的轮胎。例如,图1A示出了被连接至车轮131并且被配置用于监测车轮131的轮胎中的压力的轮胎压力传感器197。虽然未明确示出,但是应当理解,图1A中指示的四个轮胎中的每个都可以包括一个或多个轮胎压力传感器197。此外,在一些示例中,车辆推进系统100可以包括气动控制单元123。气动控制单元可以从轮胎压力传感器197接收关于轮胎压力的信息,并且将所述轮胎压力信息发送至控制系统14。基于所述轮胎压力信息,控制系统14可以命令气动控制单元123使车轮的轮胎充气或放气。尽管未明确示出,但是应当理解,气动控制单元123可以用于使与图1A中所示的四个车轮中的任何一个相关联的轮胎充气或放气。例如,响应于轮胎压力降低的指示,控制系统14可以命令气动控制系统单元123使一个或多个轮胎充气。替代地,响应于轮胎压力增加的指示,控制系统14可以命令气动控制系统单元123使一个或多个轮胎放气。在这两个示例中,气动控制系统单元123可以被用于使轮胎充气或放气至所述轮胎的最佳轮胎压力额定值,这可以延长轮胎寿命。
一个或多个车轮转速传感器(WSS)195可以被连接至车辆推进系统100的一个或多个车轮。车轮转速传感器可以检测每个车轮的转速。WSS的这种示例可以包括永磁型传感器。
车辆推进系统100还可以包括加速度计20。车辆推进系统100还可以包括倾斜计21。
车辆推进系统100还可以包括起动器140。起动器140可以包含电动马达、液压马达等,并且可以被用于使发动机110转动,以便在其自身的动力下起动发动机110使其运行。
车辆推进系统100还可以包括制动系统控制模块(BSCM)141。在一些示例中,BSCM141可以包含防抱死制动系统或防滑制动系统,使得车轮(例如130、131)可以根据驾驶员输入在制动时与路面保持牵引接触,在制动时与路面保持牵引接触可以因此防止车轮锁死,从而防止滑移。在一些示例中,BSCM可以从车轮转速传感器195接收输入。
车辆推进系统100还可以包括皮带式集成起动器/发电机(BISG)142。BISG当发动机110正在运行时可以产生电力,其中所产生的电力可以用于供给电气装置和/或给车载存储装置132充电。如图1A所示,第二逆变器系统控制器(ISC2)143可以从BISG 142接收交流电,并且可以将由BISG 142产生的交流电转换为直流电,以储存在能量存储装置132中。集成起动器/发电机142还可以在发动机起动或其他条件期间向发动机110提供扭矩,以补充发动机扭矩。然而,虽然在图1A中所示,但是在一些示例中,BISG 142可以不包括在车辆系统100中。此外,虽然没有在图1A中明确示出,但是曲轴式ISG(CISG)可以被设置在传动系中处于发动机和双离合变速器125之间。然而,如将在下面进一步详细讨论的,在一些示例中,可以不包括CISG。例如,如果车辆装备有BISG,则可以不另外包含CISG。同样,如果车辆中包括“CISG”,则可以不另外包括BISG。在替代示例中,CISG和BISG二者都可以包含在同一个车辆系统中。更进一步地,在一些示例中,CISG或BISG二者都不包括在车辆系统中。
车辆推进系统100还可以包括电力配电箱(PDB)144。PDB 144可以用于在车辆的电气系统中的整个各种电路和配件中为电源规划路线。
车辆推进系统100还可以包括大电流保险丝盒(HCFB)145,并且可以包含用于保护车辆推进系统100的布线和电气部件的各种保险丝(未示出)。
车辆推进系统100还可以包括马达电子冷却剂泵(motor electronics coolantpump,MECP)146。MECP 146可以用于循环冷却剂,以使至少由车辆推进系统100的电机120和电子系统产生的热量散开。例如,MECP可以从车载能量存储装置132接收电力。
控制器12可以构成控制系统14的一部分。在一些示例中,控制器12被示出为从多个传感器16(本文描述了该传感器16的各种示例)接收信息并且将控制信号发送至多个致动器81(本文描述了该致动器81的各种示例)。作为一个示例,传感器16可以包括轮胎压力传感器197、车轮转速传感器195、环境温度/湿度传感器198、车载摄像机105、座椅负载传感器107、车门感应技术装置108、惯性传感器199等。在一些示例中,与发动机110、变速器125、电机120等相关联的传感器可以将关于发动机、变速器、和马达运行的各种状态的信息传送至控制器12,如参考图1B-3将进一步详细讨论。
车辆推进系统100还可以包括正温度系数(PTC)加热器148。例如,PTC加热器148可以包含陶瓷材料,使得当电阻低时,陶瓷材料可以接受大量电流,这可以导致陶瓷元件快速变暖。然而,随着元件变暖并且达到阈值温度,电阻可以变得非常大,并且因此可能不会继续产生很多热量。正因为如此,PTC加热器148可以是自我调节的,并且可以具有良好的过热保护等级。
车辆推进系统100还可以包括用于控制电动空调压缩机(未示出)的空调压缩机模块149。
车辆推进系统100还可以包括用于行人的车辆听觉发声器(VASP)154。例如,VASP154可以被配置为通过发声器155产生可听见的声音。在一些示例中,由与发声器155进行通信的VASP 154产生的可听见的声音可以响应于车辆操作者触发该声音而被激活、或者响应于发动机转速低于阈值或检测到行人而被自动地激活。
车辆推进系统100还可以包括位于仪表板19上的车载导航系统17(例如,全球定位系统),车辆的操作者可以与该车载导航系统17交互。导航系统17可以包括用于辅助估计车辆的位置(例如,地理坐标)的一个或多个位置传感器。例如,车载导航系统17可以接收来自GPS卫星(未示出)的信号,并且通过该信号识别车辆的地理位置。在一些示例中,地理位置坐标可以被传送至控制器12。
仪表板19还可以包括显示系统18,该显示系统18被配置为向车辆操作者显示信息。作为非限制性示例,显示系统18可以包含触摸屏、或人机界面(HMI)、使得车辆操作者能够查看图形信息以及输入命令的显示器。在一些示例中,显示系统18可以通过控制器(例如,12)无线地连接至互联网(未示出)。正因为如此,在一些示例中,车辆操作者可以通过显示系统18与互联网站点或软件应用(app)进行通信。
仪表板19还可以包括操作者接口15,车辆操作者可以通过该接口调节车辆的运行状态。具体地,操作者接口15可以被配置为基于操作者输入而开始和或终止车辆传动系(例如,发动机110、BISG 142、DCT 125、第一电动马达133a、第二电动马达133b、电机120)的运行。各种示例性操作者点火接口15可以包括需要可以被插入操作者点火接口15中以起动发动机110并且发动车辆,或者可以被移除以关闭发动机110并且关闭车辆的诸如主动式钥匙的物理装置的接口。其他示例可以包括通信地连接至操作者点火接口15的被动式钥匙。被动式钥匙可以被配置为不必被插入点火装置接口15或从点火装置接口15移除而操作车辆发动机10的电子密钥卡或智能钥匙。当然,被动式钥匙可能需要位于车辆内部或附近(例如,在车辆的阈值距离内)。又一示例可以另外地或可选地使用由操作者手动按下以起动或关闭发动机110并且起动或关闭车辆的起动/停止按钮。在其他示例中,远程计算装置(未示出)可以启动远程发动机起动,远程计算装置例如蜂窝电话、或基于智能手机的系统,其中用户的蜂窝电话向服务器发送数据,并且服务器与车辆控制器12进行通信以起动发动机。
参考图1B,示出了内燃发动机110的详细视图,该内燃发动机110包含多个汽缸,该多个汽缸中一个汽缸在图1B中示出。发动机110由电子发动机控制器111B进行控制。发动机110包括燃烧室30B和汽缸壁32B,其中活塞36B被设置在其中并且被连接至曲轴40B。燃烧室30B被示出为通过相应的进气门52B和排气门54B与进气歧管44B和排气歧管48B连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51B和排气凸轮53B进行操作。进气凸轮51B的位置可以由进气凸轮传感器55B来确定。排气凸轮53B的位置可以由排气凸轮传感器57B来确定。进气凸轮51B和排气凸轮53B可以相对于曲轴40B运动。进气门可以通过进气门停用机构59B来停用并且保持为关闭状态。排气门可以通过排气门停用机构58B来停用并且保持为关闭状态。
燃料喷射器66B被示出为被设置成将燃料直接喷射到汽缸30B中,这对于本领域技术人员来说是已知的直接喷射。替代地,可以将燃料喷射到进气口,这对于本领域技术人员来说是已知的进气口喷射。燃料喷射器66B与来自发动机控制器111B的信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。通过包括罐和泵的燃料系统175B将燃料输送至燃料喷射器66B。另外,进气歧管44B被示为与可选的电子节气门62B(例如,蝶形阀)连通,该电子节气门62B调节节流阀片64B的位置以控制从空气过滤器43B和进气口42B到进气歧管44B的空气流。节气门62B调节从发动机进气口42B中的空气过滤器43B到进气歧管44B的空气流。在一些示例中,节气门62B和节流阀片64B可以被设置在进气门52B和进气歧管44B之间,使得节气门62B是端口节气门。
无分电器点火系统88B响应于发动机控制器111B而通过火花塞92B向燃烧室30B提供点火火花。宽域排气氧(UEGO)传感器126B被示出为沿排气流动的方向在催化转化器70B的上游连接至排气歧管48B。替代地,双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126B。
在一个示例中,转化器70B可以包括多个催化剂砖(catalyst bricks)。在另一示例中,可以使用多个排放控制装置,每个排放控制装置具有多个砖。在一个示例中,转化器70B可以是三元型催化剂。
在图1B中示出的发动机控制器111B为常见的微型计算机,该微型计算机包括:微处理器单元(CPU)102B、输入/输出端口(I/O)104B、只读存储器(ROM)106B(例如,非暂时性存储器)、随机存取存储器(RAM)108B、保活存储器(KAM)110B、和常规数据总线。本文提到的其他控制器可以具有类似的处理器和存储器配置。发动机控制器111B被示出为接收来自与发动机110连接的传感器的各种信号,各种信号除了之前讨论的那些信号之外,还包括:来自连接至冷却套管114B的温度传感器112B的发动机冷却液温度(ECT)、来自连接至进气歧管44B的压力传感器122B的发动机歧管压力(MAP)的测量值、来自感测曲轴40B位置的霍尔效应传感器118B的发动机位置、来自传感器120B的进入发动机的空气质量的测量值、以及来自传感器58B的节气门位置的测量值。也可以感测(传感器未示出)由发动机控制器111B处理的气压。在本说明书的一个优选方面,曲轴每转动一圈,发动机位置传感器118B产生预定数量的等距脉冲,通过该预定数量的等距脉冲,可以确定发动机转速(RPM)。发动机控制器111B可以接收来自人/机界面115B(例如,按钮或触摸屏显示器)的输入。
在运行期间,发动机110内的每个汽缸通常经历四冲程循环:该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程、和排气冲程。总体上,在进气冲程期间,排气门54B关闭,并且进气门52B打开。空气通过进气歧管44B被引入到燃烧室30B内,并且活塞36B移动至汽缸的底部以增大燃烧室30B内的容积。活塞36B的靠近汽缸底部并且在其冲程结束时(例如当燃烧室30B处于其最大容积时)所处的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间,进气门52B和排气门54B关闭。活塞36B朝向汽缸盖移动,以压缩燃烧室30B内的空气。活塞36B在其冲程结束时并且最靠近汽缸盖(例如当燃烧室30B处于其最小容积时)所处的位置通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中,燃料被引入到燃烧室内。在下文中被称为点火的过程中,所喷射的燃料通过诸如火花塞92B的已知的点火装置点燃,从而导致燃烧。在膨胀冲程期间,膨胀的气体将活塞36B推回至BDC。曲轴40B将活塞运动转换成转轴的转动扭矩。最后,在排气冲程期间,排气门54B打开以将燃烧的空气燃料混合物释放至排气歧管48B,并且活塞返回至TDC。应当注意,以上仅作为示例示出,并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以改变,例如以提供正气门重叠或负气门重叠、推迟进气门关闭或各种其它的示例。
图2是包括动力传动系统或传动系200的车辆121的框图。图2的动力传动系统包括图1A-1B所示的发动机110。图2的与图1A相同的其他部件用相同的附图标记表示,并且将在下面详细讨论。动力传动系统200被示出为包括车辆系统控制器12、发动机控制器111B、电机控制器252、电动马达控制器255、变速器控制器254、能量存储装置控制器253、和制动器控制器141(本文中也被称为制动系统控制模块)。控制器可以通过控制器局域网(CAN)299进行通信。控制器中的每个都可以向其他控制器提供信息,例如扭矩输出限制(例如,不超过受控装置或部件的扭矩输出)、扭矩输入限制(例如,不超过受控装置或部件的扭矩输入)、受控装置的扭矩输出、传感器和致动器数据、诊断信息(例如关于劣化的变速器的信息、关于劣化的发动机的信息、关于劣化的电机/电动马达的信息、关于劣化的制动器的信息)。此外,车辆系统控制器12可以向发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254、电动马达控制器255、和制动器控制器141提供命令,以实现基于车辆运行状况的驾驶员输入请求和其他请求。
例如,车辆系统控制器12可以响应于驾驶员释放加速器踏板并且车辆速度降低而请求期望的车轮扭矩或车轮动力水平,以提供期望的车辆减速率。通过车辆系统控制器12请求来自电机控制器252的第一制动扭矩和来自制动器控制器141的第二制动扭矩来提供期望的车轮扭矩,第一扭矩和第二扭矩在车辆车轮131处提供期望的制动扭矩。
在其他示例中,控制动力传动系统装置的划分可以不同于图2所示的划分。例如,单个控制器可以代替车辆系统控制器12、发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254、电动马达控制器255、和制动器控制器141。替代地,车辆系统控制器12和发动机控制器111B可以是一个装置,而电机控制器252、电动马达控制器255、变速器控制器254、和制动器控制器141可以是单独的控制器。
在该示例中,动力传动系统200可以由发动机110和电机120提供动力。在其他示例中,发动机110可以被省略。在一些示例中,可以通过第一电动马达133a和/或第二电动马达133b中的任一个或两个来驱动车轮130。可以用发动机起动器(例如起动器140),通过皮带式集成起动器/发电机(BISG)142、或通过电机120来起动发动机110。在一些示例中,BISG可以在曲轴的任一端(例如,前端或后端)处直接连接至发动机曲轴。然而,如上所述,在一些示例中,BISG(例如BISG 142)可以不包括在动力传动系统200中。电机120(例如,以大于30伏运行的高压电机)在本文中也被称为电机、马达和/或发电机。类似地,第一电动马达133a和第二电动马达133b在本文中也被称为电机、和/或发电机。此外,可以通过诸如燃料喷射器、节气门等的扭矩致动器204来调节发动机110的扭矩。
在包括BISG的情况下,BISG 142通过皮带231被机械地连接至发动机110。BISG142可以被连接至曲轴40B或凸轮轴(未示出)。BISG 142当通过电能存储装置132(在本文中也称为车载能量存储装置132)供应电力时可以作为马达运行。另外地,BISG 142还可以作为向电能存储装置132供应电力的发电机运行。
传动系200包括通过曲轴40B机械地连接至双离合变速器(DCT)125的发动机110。DCT 125包括第一离合器126、第二离合器127、和齿轮箱128。DCT 125将扭矩输出至轴129,以向车轮131提供扭矩。变速器控制器254选择性地分离和接合第一离合器126和第二离合器127以使DCT 125换挡。
齿轮箱128可以包括多个齿轮。例如第一离合器126的一个离合器可以控制奇数齿轮261(例如第一齿轮、第三齿轮、第五齿轮、和倒车齿轮),而例如第二离合器127的另一离合器可以控制偶数齿轮262(例如第二齿轮、第四齿轮、和第六齿轮)。通过利用这样的布置,可以在不切断从发动机110到双离合变速器125的动力流的情况下改变齿轮。
可以在再生模式下操作电机120以向动力传动系统200提供扭矩或者将动力传动系统扭矩转换为电能,以储存在电能存储装置132中。另外,电机120可以将车辆的动能转换为电能,以储存在电能存储装置132中。电机120与能量存储装置132进行电气通信。电机120具有比图1A中所示的起动器(例如140)或BISG 142更高的输出扭矩容量。此外,电机120直接驱动动力传动系统200,或者直接由动力传动系统200进行驱动。
如上所述,在一些示例中,传动系分离离合器137可以被设置在电机与驱动轮131之间。可以液压地或电力地致动传动系分离离合器137。可以通过传动系分离离合器致动器147来致动传动系分离离合器137。
类似地,可以操作第一电动马达133a和第二电动马达133b以向车轮130提供扭矩,或者将动能转换成电能,以储存在电能存储装置132中。第一电动马达133a和第二电动马达133b与能量存储装置132进行电气通信。
电能存储装置132(例如高电压电池或电源)可以是电池、电容器、或电感器。电机120通过后轮驱动装置136(图1A中所示)中的齿轮组机械地连接至车轮131和双离合变速器。电机120可以通过按照电机控制器252的指示作为马达或发电机运行而向动力传动系统200提供正扭矩或负扭矩。此外,第一电动马达133a和第二电动马达133b可以通过按照电动马达控制器255的指示作为马达或发电机运行而向车轮130提供正扭矩或负扭矩。
此外,可以通过接合摩擦式车轮制动器218而将摩擦力施加至车轮131。在一个示例中,可以响应于驾驶员将他的脚压在制动踏板(例如踏板192)上和/或响应于制动器控制器141内的指令而接合摩擦式车轮制动器218。此外,制动器控制器141可以响应于由车辆系统控制器12发出的信息和/或请求来施加制动器218。以相同的方式,可以通过响应于驾驶员从制动踏板松开他的脚、制动器控制器指令和/或车辆系统控制器指令和/或信息而使车轮制动器218分离,来减小施加至车轮131的摩擦力。例如,作为自动发动机停止过程的一部分,车辆制动器可以通过控制器141将摩擦力施加至车轮131。
车辆系统控制器12还可以将车辆悬架系统设置传送至悬架控制器280。可以通过可变阻尼器281将车辆121的悬架系统(例如111)调节为临界阻尼、过阻尼、或者欠阻尼车辆悬架系统。
因此,可以由车辆系统控制器12来监视各种动力传动系统部件的扭矩控制,其中通过发动机控制器111B、电机控制器252、电动马达控制器255、变速器控制器254、和制动器控制器141来提供发动机110、变速器125、电机120、第一电动马达133a、第二电动马达133b和制动器218的局部扭矩控制。
作为一个示例,可以通过调节点火正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时、和/或进气的组合、通过控制节气门(例如62B)开度和/或涡轮增压发动机或增压式发动机的气门正时、气门升程和升压来控制发动机扭矩输出。在柴油发动机的情况下,控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时、和进气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下,可以基于逐个汽缸来执行发动机控制,以控制发动机扭矩输出。
如现有技术中已知,电机控制器252可以通过调节流入和流出电机120的励磁绕组和/或电枢绕组的电流来控制由电机120产生的扭矩输出和电能。类似地,如现有技术中已知,电动马达控制器255可以通过调节流入和流出第一和第二电动马达(例如133a和133b)的励磁绕组和/或电枢绕组的电流来控制由第一电动马达133a和第二电动马达133b产生的扭矩输出和电能。
变速器控制器254可以从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。替代地,传感器272可以是位置传感器或扭矩和位置传感器。如果传感器272是位置传感器,则变速器控制器254可以在预定时间间隔内对轴位置脉冲进行计数,以确定变速器输出轴转速。变速器控制器254还可以区分变速器输出轴转速,以确定变速器输出轴加速度。变速器控制器254、发动机控制器111B、和车辆系统控制器12还可以接收来自传感器277的另外的变速器信息,传感器277可以包括但不限于泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如,齿轮离合器流体压力传感器)、马达温度传感器、BISG温度传感器、换挡选择器位置传感器、同步器位置传感器、第一输入轴转速传感器、第二输入轴转速传感器、以及环境温度传感器。变速器控制器还可以从可以是控制杆、开关或其他装置的换挡选择器279接收所请求的变速器状态(例如,所请求的齿轮或停车模式)。
制动器控制器141通过车轮转速传感器195接收车轮转速信息,并且从车辆系统控制器12接收制动请求。制动器控制器141还可以直接或通过CAN 299从图1A所示的制动踏板传感器(例如157)接收制动踏板位置信息。制动器控制器141可以响应于来自车辆系统控制器12的车轮扭矩命令而提供制动。制动器控制器141还可以提供防抱死和车辆稳定性制动,以改善车辆制动和稳定性。正因为如此,制动器控制器141可以向车辆系统控制器12提供车轮扭矩极限(例如,不超过阈值负车轮扭矩),使得负马达扭矩不会导致超过车轮扭矩极限。例如,如果控制器12发出50N·m的负车轮扭矩极限,则可以调节马达扭矩以在车轮处提供小于50N·m(例如49N·m)的负扭矩,包括应对变速器挂挡。
可以沿从发动机110处开始并且在车轮131处结束的方向将正扭矩传递至车轮131。因此,根据传动系200中正扭矩传递的方向,发动机110被设置在变速器125上游的传动系200中。变速器125被设置在电机120上游,并且BISG 142可以被设置在发动机110上游,或者被设置在发动机110下游和变速器125上游。另外,如上所述以及下面将进一步详细讨论,在一些示例中,可以通过第一电动马达133a和第二电动马达133b中的一个或多个将额外的扭矩提供至车轮130。
图3示出了双离合变速器(DCT)125的细节图。发动机曲轴40B被示出为连接至离合器壳体393。替代地,轴可以将曲轴40B连接至离合器壳体393。离合器壳体393可以根据曲轴40B的转动来旋转。离合器壳体393可以包括第一离合器126和第二离合器127。此外,第一离合器126和第二离合器127中的每个分别具有相关联的第一离合器片390和第二离合器片391。在一些示例中,离合器可以包含浸入油中(为了冷却)的湿式离合器或干板离合器。发动机扭矩可以从离合器壳体393被传递至第一离合器126或第二离合器127。第一变速器离合器126在发动机110(如图1A所示)和第一变速器输入轴302之间传递扭矩。正因为如此,离合器壳体393可以被称为第一变速器离合器126的输入侧,并且126A可以被称为第一变速器离合器126的输出侧。第二变速器离合器127在发动机110(如图1A所示)和第二变速器输入轴304之间传递扭矩。正因为如此,离合器壳体393可以被称为第二变速器离合器127的输入侧,并且127A可以被称为第二变速器离合器127的输出侧。
如上所述,齿轮箱128可以包括多个齿轮。存在两个变速器输入轴,包括第一变速器输入轴302和第二变速器输入轴304。第二变速器输入轴304是空心的,而第一变速器输入轴302是实心的并且同轴地位于第二变速器输入轴304内。作为一个示例,第一变速器输入轴302可以具有多个固定齿轮。例如,第一变速器输入轴302可以包括用于接收第一齿轮320的第一固定齿轮306、用于接收第三齿轮324的第三固定齿轮310、用于接收第五齿轮328的第五固定齿轮314、以及用于接收第七齿轮332的第七固定齿轮318。换句话说,第一变速器输入轴302可以被可选择性地连接至多个奇数齿轮。第二变速器输入轴304可以包括用于接收第二齿轮322或倒挡齿轮329的第二固定齿轮308,并且还可以包括用于接收第四齿轮326或第六齿轮330的第四固定齿轮316。因此,双离合变速器可以同时接合两个不同的齿轮比(例如,通过第一固定齿轮306接收第一齿轮320,并且通过第二固定齿轮308接收第二齿轮322)。
应当理解,第一变速器输入轴302和第二变速器输入轴304二者可以分别通过在每个轴的外侧上的脊状件(spines,未示出)连接至第一离合器126和第二离合器127中的每个。在正常的静止状态下,第一离合器126和第二离合器127中的每个例如通过弹簧(未示出)等保持分离(例如完全分离),使得当各个离合器中的每个都处于完全分离状态时不会将来自发动机(例如110)的扭矩传递至第一变速器输入轴302或第二变速器输入轴304。响应于接合第一离合器126,发动机扭矩可以被传递至第一变速器输入轴302,并且响应于接合第二离合器127,发动机扭矩可以被传递至第二变速器输入轴304。在一些示例中,在正常运行期间,变速器电子装置可以确保在任何特定的时间只有一个离合器接合。
齿轮箱128还可以包括第一副轴340和第二副轴342。第一副轴340和第二副轴342上的齿轮不是固定的,而是可以自由转动。在示例性DCT125中,第一副轴340包括第一齿轮320、倒挡齿轮329、第四齿轮326和第七齿轮332。第二副轴342包括第三齿轮324、第六齿轮330、第五齿轮328和第二齿轮322。第一副轴340和第二副轴342二者可以分别通过第一输出小齿轮350和第二输出小齿轮352将扭矩传递至齿轮353。以这种方式,两个副轴可以通过第一输出小齿轮350和第二输出小齿轮352中的每个将扭矩传递至输出轴362,其中输出轴可以将扭矩传递至后轮驱动装置136(图1A所示),后轮驱动装置136可以使驱动轮(例如图1A的131)中的每个例如当执行转向操纵时能够以不同的转速转动。
如上所述,第一齿轮320、第二齿轮322、第三齿轮324、第四齿轮326、第五齿轮328、第六齿轮330、第七齿轮332、和倒挡齿轮329中的每个都不固定至副轴(例如340和342),而是可以自由转动。正因为如此,可以使用同步器来使齿轮中的每个能够匹配副轴的转速,并且还可以用于锁定齿轮。在示例性DCT 125中,示出了四个同步器,例如第一同步器370、第二同步器374、第三同步器380、和第四同步器384。第一同步器370包括相对应的第一换挡拨叉372,第二同步器374包括相对应的第二换挡拨叉376,第三同步器380包括相对应的第三换挡拨叉378,以及第四同步器384包括相对应的第四换挡拨叉382。换挡拨叉中的每个可以使得每个相应的同步器能够移动以锁定一个或多个齿轮,或者以解锁一个或多个齿轮。例如,第一同步器370可以用于锁定第一齿轮320或第七齿轮332。第二同步器374可以用于锁定第四齿轮326或倒挡齿轮329。第三同步器380可以用于锁定第三齿轮324或第五齿轮328。第四同步器384可以用于锁定第二齿轮322或第六齿轮330。在每种情况下,可以通过换挡拨叉(例如372、376、378和382)将相应的同步器中的每个移动至期望位置而完成同步器的移动。
可以通过变速器控制模块(TCM)254和换挡拨叉致动器388来执行通过换挡拨叉的同步器移动,其中TCM 254可以包含上面关于图2所讨论的TCM 254。TCM 254可以采集来自各种传感器的输入信号、评估输入、并且相应地控制各种致动器。TCM 254所使用的输入可以包括但不限于变速器挡位(P/R/N/D/S/L等)、车辆速度、发动机转速和扭矩、节气门位置、发动机温度、环境温度、转向角、制动器输入、齿轮箱输入轴转速(对于第一变速器输入轴302和第二变速器输入轴304)、车辆姿态(倾斜)。TCM可以通过开环控制来控制致动器,以实现自适应控制。例如,自适应控制可以使得TCM 254能够识别和适应离合器接合点、离合器摩擦系数、和同步器组件的位置。TCM 254还可以调节第一离合器致动器389和第二离合器致动器387以分离和接合第一离合器126和第二离合器127。在一些示例中,第一离合器致动器389可以控制第一离合器阀389A,并且第二离合器致动器387可以控制第二离合器阀387A。例如,第一离合器阀389A和第二离合器阀387A二者都可以包含压力控制阀。第一离合器阀389A和第二离合器阀387A二者都可以控制从变速器泵312供应的流体流量,例如,以分别控制第一离合器126和第二离合器127的分离和接合。在一些示例中,TCM 254可以控制变速器泵。
TCM 254被示为接收来自各种传感器277的输入。如以上关于图2所述,各种传感器可以包括泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如齿轮离合器流体压力传感器)、马达温度传感器、换挡器位置传感器、同步器位置传感器、及环境温度传感器。各种传感器277还可以包括车轮转速传感器(例如195)、发动机转速传感器、发动机扭矩传感器、节气门位置传感器、发动机温度传感器、转向角传感器和惯性传感器(例如199)。如以上关于图1A所述,惯性传感器可以包含以下传感器中的一种或多种:纵向传感器、横向传感器、竖直传感器、横摆传感器、侧倾传感器、和俯仰传感器。
传感器277还可以包括输入轴转速(ISS)传感器,该ISS传感器可以包括磁阻传感器,并且其中每个齿轮箱输入轴可以包括一个ISS传感器(例如,用于第一变速器输入轴302的一个ISS传感器,以及用于第二变速器输入轴304的一个ISS传感器)。传感器277还可以包括输出轴转速传感器(OSS),该OSS传感器可以包括磁阻传感器,并且可以被附接至输出轴362。传感器277还可以包括变速器挡位(TR)传感器,可以由TCM利用该TR传感器来检测换挡拨叉(例如372、376、378、382)的位置。
DCT 125可以被理解为按照本文所述起作用。例如,当第一离合器126被致动接合时,发动机扭矩可以被供应至第一变速器输入轴302。当第一离合器126接合时,在一些示例中,应当理解,第二离合器127是分离的,并且反之亦然。基于当第一离合器126接合时哪个齿轮被锁定,可以通过第一变速器输入轴302将动力传递至第一副轴340或第二副轴342,并且还可以通过第一小齿轮350或第二小齿轮352将动力传递至输出轴362。替代地,当第二离合器127接合时,基于哪个齿轮被锁定,可以通过第二变速器输入轴304将动力传递至第一副轴340或第二副轴342,并且还可以通过第一小齿轮350或第二小齿轮352将动力传递至输出轴362。应当理解,当扭矩被传递至一个副轴(例如第一输出轴340)时,即使只有一个轴由该输入直接驱动,另一副轴(例如第二副轴342)也可以继续转动。更具体地,由于未接合的轴(例如第二副轴342)由输出轴362和相应的小齿轮(例如第二小齿轮352)间接地驱动,所以未接合的轴(例如第二副轴342)可以继续转动。
DCT 125可以能够预选齿轮,预选齿轮可以因此在换挡期间以最小扭矩损失实现齿轮间快速切换。作为示例,当第一齿轮320通过第一同步器370锁定,并且其中第一离合器126接合(并且第二离合器127分离)时,动力可以从发动机传递至第一输入轴302并且传递至第一副轴340。当第一齿轮320被接合时,第二齿轮322可以同时通过第四同步器384被锁定。因为第二齿轮322被锁定,所以这可以使第二输入轴304转动,其中第二输入轴304的转速与第二齿轮下的车辆速度相匹配。在预选的齿轮位于另一副轴(例如第二副轴342)的替代情况下,副轴也将由于其由输出轴362和小齿轮352驱动而转动。
当通过TCM 254起动换挡时,只有离合器可以被致动以分离第一离合器126并且接合第二离合器127。此外,在TCM控制范围之外,发动机转速可以降低以匹配升挡。在第二离合器127接合的情况下,动力可以从发动机传递至第二输入轴304,并且传递至第一副轴340,并且还可以通过小齿轮350传递至输出轴362。在换挡完成之后,TCM 254可以适当地预先选择下一个齿轮。例如,TCM 254可以基于其从各种传感器277接收到的输入来预先选择较高挡齿轮或较低挡齿轮。以这种方式,可以在提供至输出轴362的发动机扭矩损失最小的情况下快速实现换挡。
双离合变速器125在一些示例中可以包括驻车齿轮360。驻车棘爪363可以朝向驻车齿轮360。当换挡控制杆被设定为驻车时,驻车棘爪363可以接合驻车齿轮360。可以通过驻车棘爪弹簧364来实现驻车棘爪363与驻车齿轮360的接合,或者可以例如通过线缆(未示出)、液压活塞(未示出)、或者马达(未示出)来实现驻车棘爪363与驻车齿轮360的接合。当驻车棘爪363与驻车齿轮360接合时,车辆的驱动轮(例如前车轮130、后车轮131)可以被锁定。另一方面,响应于换挡控制杆从驻车移动至另一种选择(例如驱动),驻车棘爪363可以移动,使得驻车棘爪363可以与驻车齿轮360分离。
在一些示例中,电动变速器泵312可以从变速器油箱311供应液压流体以压缩弹簧364,以便从驻车齿轮360释放驻车棘爪363。例如,电动变速器泵312可以由车载能量存储装置(例如132)提供动力。在一些示例中,机械泵367可以另外地或替代地从变速器油箱311供应液压流体以压缩弹簧364,以便从驻车齿轮360释放驻车棘爪363。虽然未明确示出,但是机械泵可以由发动机(例如110)驱动,并且可以被机械地连接至离合器壳体393。在一些示例中,驻车棘爪阀361可以调节到达弹簧364的液压流体的流量。
因此,如本文所述,双离合变速器(DCT)可以包含使用用于奇数和偶数齿轮组的两个不同的离合器的变速器。利用一个离合器(例如126)将发动机扭矩传递至一个输入轴(例如302),而利用不同的离合器(例如127)将发动机扭矩传递至不同的输入轴(例如304)。双离合变速器通过发动机曲轴(例如40B)接收发动机扭矩,并通过输出轴(例如362)输出扭矩。
对于如上所述的混合动力车辆系统,该混合动力车辆系统具有位于发动机下游的双离合变速器,并且其中电机被设置在双离合变速器下游,可以通过控制被设置在电机下游的传动系分离离合器的容量来执行:在各种车辆运行状况下起动发动机,以及在各种车辆运行状况下给车载能量存储装置充电,如将在下面进一步详细讨论。
现在参考图4,示出了用于基于各种车辆运行参数给车载能量存储装置充电或者起动发动机的高级示例性方法400。更具体地,配置有发动机(例如110)、位于发动机下游的双离合变速器(例如125)、位于双离合变速器下游的电机(例如120)、和位于电机下游的传动系分离离合器(例如137)的车辆可以在没有BISG(例如142)或CISG(未示出)的情况下提供发动机起动和车载能量存储装置充电的机会。通过从动力传动系统去除BISG或CISG,并且包括传动系分离离合器(例如137),可以在不会引入不可接受的噪音、振动和粗糙性(NVH)的情况下以降低的成本完成发动机起动事件和车载能量存储装置充电事件。
尽管应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下可以将类似的方法应用于其它系统,但是将参考本文所述并且如图1A-3所示的系统来描述方法400。方法400可以由诸如图1A中的控制器12的控制器来执行,并且可以在控制器中储存为非暂时性存储器中的可执行指令。可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令,并且结合从诸如以上参考图1A-3所描述的传感器的发动机系统的传感器接收到的信号来执行用于执行方法400和本文所包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法来使用诸如电机(例如120)、换挡拨叉(例如372、376、378、382)、第一离合器(例如126)、第二离合器(例如127)、燃料喷射器(例如66B)、第一离合器致动器(例如389)、第二离合器致动器(例如387)、传动系分离离合器致动器(例如147)等的发动机系统致动器。
方法400在403处开始,并且包括指示车辆速度是否低于对于第一齿轮的同步发动机怠速。这种指示可以通过用于确定车辆速度的车轮转速传感器(例如195)以及通过发动机转速传感器(例如277)来确定。如果在403处指示车辆速度低于对于第一齿轮(例如320)的同步发动机怠速,则方法400可以进行至406。在406处,方法400可以确定发动机是否正在运行。例如,如果向发动机提供燃料和火花使得发动机燃烧燃料,则可以指示发动机正在运行。如果在406处指示发动机不运行,则方法400可以进行至439。在439处,方法400可以包括指示是否期望发动机起动。例如,可以响应于请求车辆加速、车辆操作者请求使用耗能车辆部件(例如与车辆客舱加热和冷却相关的部件、无线电广播设备、音频和视频部件等)而期望发动机起动。如果在439处指示不期望发动机起动,则方法400可以结束。替代地,在439处,响应于期望发动机起动的指示,方法400可以进行至442。在442处,方法400可以包括根据图8所描述的方法800起动发动机。方法400然后可以结束。
返回至406,在406处指示发动机正在运行,方法400可以进行至409。在409处,方法400可以包括确定是否期望发动机保持运行或维持运行。例如,可能存在需要使用发动机的车辆的能量使用状况。示例可以包括暖风和空调系统、无线电广播设备、车载导航系统、车灯、车辆音频和视频系统等。
因此,如果在409处指示不期望发动机仍然运行或维持运行,则方法400可以进行至412。在412处,方法400可以包括根据图9所描述的方法使发动机停止。方法400然后可以结束。
返回至409,响应于仍然期望发动机运行的情况,方法400可以进行至415。在415处,方法400可以包括指示是否期望对车载能量存储装置(例如132)进行高电压充电。在一些示例中,在415处确定是否期望对车载能量存储装置进行高电压充电可以包括指示能量存储装置的当前能量存储水平,并且如果能量存储低于阈值,则可以期望进行高电压充电。在其他示例中,可以另外地或替代地响应于燃料水平、电机(例如120)的温度等的指示而期望进行高电压充电。如果在415处指示不期望对车载能量存储装置进行高电压充电,则方法400可以进行至418。在418处,方法400可以包括维持当前的车辆运行状况。例如,可以在不需要给车载能量存储装置充电的情况下继续使发动机运行。在其他示例中,如果通过电机(例如120)或者在一些示例中通过电动马达(例如133a、133b)另外地推进车辆,则可以维持至少部分地通过电机(例如120)或电动马达(例如133a、133b)来推进车辆。方法400然后可以结束。
返回至415,如果在415处指示期望对车载能量存储装置进行高电压充电,则方法400可以进行至421。在421处,方法400可以包括指示车辆是否完全停车。作为示例,可以通过一个或多个车轮转速传感器(例如195)来提供这种指示。在这样的示例中,应当理解,“完全停车”可以指车辆完全不向前移动或反向运动。如果在421处指示车辆完全停车,则方法400可以进行至424。在424处,方法400可以包括根据以下在图5处所描述的方法500来给车载能量存储装置充电。方法400然后可以结束。
返回至421,如果指示车辆未完全停车,则方法400可以进行至427,并且可以包括指示是否期望或者请求通过传动系分离离合器进行扭矩调节。如果在427处指示期望通过传动系分离离合器进行扭矩调节,则方法400可以进行至430,并且可以包括根据图6所描述的方法600给车载能量存储装置充电。方法400然后可以结束。
返回至427,响应于不期望或不请求通过传动系离合器进行扭矩调节的指示,方法400可以进行至433。在433处,方法400可以包括指示是否充分地踩下制动踏板(例如156)。更具体地,可以指示制动踏板是否被压下标准量或阈值量。这种指示可以被传送至车辆控制器,例如,其中可以通过来自与制动踏板进行通信的踏板位置传感器(例如157)的传感反馈来确定这种指示。如果在433处指示制动踏板被充分压下,或者换句话说,如果指示制动踏板被压下至少阈值量,则方法400可以进行至424。在424处,方法400可以包括根据图5所描述的方法500给车载能量存储装置充电。方法400然后可以结束。
替代地,响应于在433处制动踏板没有被充分压下,方法400可以进行至436。在436处,方法400可以包括根据图7所描述的方法700给车载能量存储装置充电。方法400然后可以结束。
返回至403,响应于指示车辆速度高于对于第一齿轮的同步发动机怠速,方法400可以进行至445。在445处,方法400可以包括指示发动机是否正在运行。如上所述,如果向发动机提供燃料和火花使得发动机燃烧燃料,则发动机可以被指示为正在运行。响应于在445处指示发动机正在运行,方法400可以进行至448,并且可以包括指示是否仍然期望发动机维持运行、或维持运转。如上所述,在一些示例中,车辆的能量使用状况可以要求发动机运转。这些示例可以包括暖风和空调系统、无线电广播设备、车载导航系统、车灯、车辆音频和视频系统等。在另一示例中,可以期望响应于驾驶员要求的车轮扭矩来维持发动机运行。
如果在448处指示不期望发动机仍然维持运转,则方法400可以进行至451,并且可以包括根据图9处所描述的方法900使发动机停止。方法400然后可以结束。替代地,响应于在448处仍然期望发动机运行的指示,方法400可以进行至454,并且可以包括指示是否期望对车载能量存储装置(例如132)进行高电压充电。如上所述,在一些示例中,在454处确定是否期望对车载能量存储装置进行高电压充电可以包括指示能量存储装置的当前能量存储水平。在一些示例中,如果能量存储低于阈值,则可以期望进行高电压充电。另外地或替代地,可以响应于燃料水平、电机(例如120)的温度等的指示而期望进行高电压充电。如果在454处指示不期望对车载能量存储装置进行高电压充电,则方法400可以进行至457。在457处,方法400可以包括维持当前的车辆运行状况。例如,可以在没有给车载能量存储装置充电的情况下继续使发动机运转。在其他示例中,如果通过电机(例如120)或者在一些示例中,通过电动马达(例如133a、133b)另外地推进车辆,则可以维持至少部分通过电机(例如120)或电动马达(例如133a、133b)来推进车辆。方法400然后可以结束。
返回至454,响应于期望进行高电压充电的指示,方法400可以进行至460。在460处,方法400可以包括根据图11给车载能量存储装置充电。方法400然后可以结束。
返回至445,响应于车辆速度高于对于第一齿轮的同步发动机怠速的指示,并且还响应于发动机不运行的指示,方法400可以进行至463。在463处,方法400可以包括指示是否期望发动机起动。如上所述,可以响应于请求车辆加速、车辆操作者请求使用耗能车辆部件等而期望发动机起动。如果在463处指示不期望发动机起动,则方法400可以结束。替代地,在463处,响应于期望发动机起动的指示,方法400可以进行至466。在466处,方法400可以包括根据图10所描述的方法1000起动发动机。方法400然后可以结束。
现在转到图5,示出了用于给车载能量存储装置充电的高级示例性方法500。更具体地,方法500可以包含图4所描述的方法400的子方法。可以响应于车辆速度低于对于第一齿轮的同步发动机怠速、发动机正在运行、并且期望对车载能量存储装置(例如132)进行高电压充电的指示而使用方法500。在一个示例中,还可以响应于车辆完全停车的指示而执行方法500。在另一示例中,可以响应于以上在图4处所讨论的车辆未完全停车、在不期望通过传动系分离离合器进行扭矩调节的情况下、并且在指示充分地踩下制动踏板(例如,压下至少阈值量)的情况下执行方法500。
尽管应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下可以将类似的方法应用于其它系统,但是将参考本文所述并且如图1A-3所示的系统来描述方法500。方法500可以由诸如图1A中的控制器12的控制器来执行,并且可以在控制器中储存为非暂时性存储器中的可执行指令。可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令,并且结合从诸如以上参考图1A-3所描述的传感器的发动机系统的传感器接收到的信号来执行用于执行方法500和本文所包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法来使用诸如电机(例如120)、发动机扭矩致动器(例如204)、换挡拨叉(例如372、376、378、382)、第一离合器致动器(例如389)、第二离合器致动器(例如387)、传动系分离离合器致动器(例如147)等的传动系致动器。
方法500在505处开始,并且可以包括完全分离传动系分离离合器(例如137)。换句话说,可以控制施加至传动系分离离合器以控制传动系分离离合器(例如,液压驱动的传动系分离离合器)的分离和接合的压力,使得传动系分离离合器完全分离。例如,在505处可以不向传动系分离离合器提供压力,由此导致传动系分离离合器完全分离。如本文所讨论的,应当理解,当传动系分离离合器完全分离时,来自传动系分离离合器上游的扭矩不会被传递至驱动轮(例如131)。
进行至510,方法500包括确定期望的变速器齿轮。在一些示例中,期望的齿轮可以包含已经通过适当的同步器选择的齿轮。然而,在一些示例中,期望的变速器齿轮可以不包含已经通过适当的同步器选择的齿轮。例如,期望的齿轮可以包含能够对车载能量存储装置(例如132)进行最高能效充电的齿轮。在一些示例中,期望的齿轮可以是发动机转速、发动机负载、电机(例如120)的温度、车载能量存储装置上的车载能量存储水平等的函数。在另一示例中,期望的齿轮可以包含为防止电机(例如120)受其扭矩极限限制而选择的齿轮。
进行至515,方法500可以包括将双离合变速器(例如125)锁定于在510处确定的期望的齿轮。更具体地,期望的齿轮可以通过适当的同步器接合期望的齿轮来进行接合。通过使适当的同步器与期望的齿轮接合,应当理解,扭矩可以在双离合变速器的输入轴和双离合变速器的副轴之间传递。例如,如果期望的齿轮是第六齿轮(例如330),则同步器(例如384)可以接合第六齿轮,使得扭矩可以在第二输入轴(例如304)和第二副轴(例如342)之间传递。
进行至520,方法500可以包括锁定对应于期望的变速器齿轮轴的DCT离合器。基于上述步骤515处的示例,如果第六齿轮(例如330)在515处通过适当的同步器(例如384)接合,则在520处锁定DCT离合器可以包括锁定第二离合器(例如127)。在520处,锁定DCT离合器可以包括控制供应至离合器的压力,使得离合器在发动机运转期间不经历滑动以给车载能量存储装置充电,如将在下面讨论。
响应于在520处锁定适当的DCT离合器,方法500可以进行至525。在525处,方法500可以包括用发动机产生充电扭矩。在525处可以存在用于用发动机产生充电扭矩的两种选项。在一个示例中,可以在转速控制模式下控制发动机,转速控制模式具有任意的转速目标,其中任意的转速目标可以包括怠速或提高的怠速。在这样的示例中,可以在扭矩控制模式下控制电机(例如120)。
如在此所讨论的,应当理解,当在发动机转速控制模式下操作发动机时,可以改变发动机扭矩以实现期望的发动机转速。替代地,当在发动机扭矩控制模式下操作时,可以改变发动机转速以实现期望的发动机扭矩。类似地,应当理解,当在转速控制模式下操作电机时,可以改变电机扭矩以实现期望的电机转速。替代地,当在扭矩控制模式下操作电机时,可以改变电机转速以实现期望的电机扭矩。
在第二示例中,可以在扭矩控制模式下操作发动机,并且可以在转速控制模式下操作电机,其中转速控制目标对应于期望的发动机转速。
进行至530,方法500可以包括用电机吸收发动机扭矩。在这样的示例中,应当理解,电机可以用作发电机以增加车载能量存储装置(例如132)处的车载能量存储水平。更具体地,在530处,用电机吸收发动机扭矩可以包括将通过电机产生的交流电转换成直流电,以储存在能量存储装置中。例如,第一逆变器系统控制器(ISC1)(例如134)可以用于将来自电机的交流电转换成直流电。
在一个示例中,可以继续给车载能量存储装置充电,直到达到期望的车载能量存储水平。在另一示例中,可以继续给车载能量存储装置充电,直到达到期望的车载能量存储水平,或者直到车辆运行状况改变,使得不能继续给车载能量存储装置充电。在一些示例中,可以根据燃料箱中的燃料来给车载能量存储装置充电。例如,如果燃料低于阈值,则在一些示例中可以中止充电。
响应于通过用电机吸收发动机扭矩来给车载能量存储装置充电,并且将交流电转换为直流电以储存,方法500可以结束。
现在参考图6,示出了用于给车载能量存储装置充电的高级示例性方法600。更具体地,方法600可以包括图4所描述的方法400的子方法。可以响应于车辆速度低于对于第一齿轮的同步发动机怠速、发动机正在运行并且期望对车载能量存储装置(例如132)进行高电压充电的指示而使用方法600。在一个示例中,还可以响应于车辆未完全停车、以及期望或者请求通过传动系分离离合器进行扭矩调节的指示而执行方法600。
尽管应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下可以将类似的方法应用于其它系统,但是将参考本文所述并且如图1A-3所示的系统来描述方法600。方法600可以由诸如图1A中的控制器12的控制器来执行,并且可以在控制器中储存为非暂时性存储器中的可执行指令。可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令,并且结合从诸如以上参考图1A-3所描述的传感器的发动机系统的传感器接收到的信号来执行用于执行方法600和本文所包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法来使用诸如电机(例如120)、发动机扭矩致动器(例如204)、换挡拨叉(例如372、376、378、382)、第一离合器致动器(例如389)、第二离合器致动器(例如387)、传动系分离离合器致动器(例如147)等的传动系致动器。
方法600在605处开始,并且可以包括控制传动系分离离合器,使得传动系分离离合器在如方法600所描述的给车载能量存储装置充电期间经历滑动。更具体地,在605处,方法600可以包括将传动系分离离合器的容量控制为等于驾驶员需求。如上所述,控制传动系分离离合器的容量可以包括控制施加至传动系分离离合器的压力,以增加传动系分离离合器的容量,使得传动系分离离合器容量大体上等于驾驶员需求。在其它示例中,例如,可以电力地致动传动系分离离合器使其容量大体上等于驾驶员需求。
在传动系分离离合器容量被控制为大体上等于驾驶员需求的情况下,方法600可以进行至610。在610处,方法600可以包括确定期望的变速器齿轮。如上所述,在一些示例中,期望的齿轮可以包含已经通过适当的同步器选择的齿轮。在其它示例中,期望的变速器齿轮可以不包含已经通过适当的同步器选择的齿轮。期望的齿轮可以包含使得能够对车载能量存储装置(例如132)进行高能效充电的齿轮。期望的齿轮可以是发动机转速、发动机负载、电机(例如120)的温度、车载能量存储装置上的车载能量存储水平等的函数。在另一示例中,期望的齿轮可以包含为防止电机(例如120)受其扭矩极限限制而选择的齿轮。
进行至615,方法600可以包括将双离合变速器(例如125)锁定于在610处确定的期望的齿轮。更具体地,如上所述,期望的齿轮可以通过适当的同步器接合期望的齿轮来进行接合。应当理解,通过使适当的同步器与期望的齿轮接合,扭矩可以在双离合变速器的输入轴和双离合变速器的副轴之间传递。
进行至620,方法600可以包括锁定对应于期望的变速器齿轮轴的DCT离合器。例如,如果期望的齿轮是第七齿轮(例如332),则在620处锁定DCT离合器可以包括锁定第一离合器(例如126)。在620处,锁定DCT离合器可以包括控制供应至离合器的压力,使得DCT离合器在用于给车载能量存储装置充电的发动机运行期间不经历滑动。
响应于在620处锁定适当的DCT离合器,方法600可以进行至625。在625处,方法600可以包括用发动机产生充电扭矩。如上所述,本文中应当理解,当在发动机转速控制模式下操作发动机时,发动机扭矩可以变化以实现期望的发动机转速。替代地,当在发动机扭矩控制模式下运行时,可以改变发动机转速以实现期望的发动机扭矩。类似地,应当理解,当在转速控制模式下操作电机时,可以改变电机扭矩以实现期望的电机转速。替代地,当在扭矩控制模式下操作电机时,可以改变电机转速以实现期望的电机扭矩。
因此,在625处,可以存在用于用发动机产生充电扭矩的两种选项。在一个示例中,可以在转速控制模式下用任意转速目标来控制发动机,其中任意转速目标可以包括怠速或提高的怠速。在这样的示例中,可以在扭矩控制模式下控制电机(例如120)。在另一示例中,可以在扭矩控制模式下操作发动机,并且可以在转速控制模式下操作电机,其中转速控制目标对应于期望的发动机转速。
进行至630,方法600可以包括用电机吸收发动机扭矩。在这样的示例中,应当理解,电机充当发电机,以增加车载能量存储装置(例如132)处的车载能量存储水平。更具体地,在630处,用电机吸收发动机扭矩可以包括将通过电机产生的交流电转换成直流电,以储存在能量存储装置中。例如,第一逆变器系统控制器(ISC1)(例如134)可以用于将来自电机的交流电转换成直流电。
如上面所讨论的,在一个示例中,可以继续给车载能量存储装置充电,直到已经达到期望的车载能量存储水平。在另一示例中,可以继续给车载能量存储装置充电,直到已经达到期望的车载能量存储水平,或者直到车辆运行状况改变,使得不能继续给车载能量存储装置充电。在一些示例中,可以根据燃料箱中的燃料来给车载能量存储装置充电。例如,在一些示例中,如果燃料低于阈值,则可以中止充电。
响应于通过用电机吸收发动机扭矩而给车载能量存储装置充电,并且将交流电转换为用于储存的直流电,方法600可以结束。
现在转到图7,示出了用于给车载能量存储装置充电的高级示例性方法700。更具体地,方法700可以包含图4所描述的方法400的子方法。可以响应于车辆速度低于对于第一齿轮的同步发动机怠速、发动机正在运行并且期望对车载能量存储装置(例如132)进行高电压充电的指示而利用方法700。在一个示例中,还可以响应于车辆未完全停车、不期望通过传动系分离离合器(例如137)进行扭矩调节、以及没有充分地压下制动踏板的指示而执行方法700。作为示例,没有充分地压下制动踏板可以包含制动踏板未被压至阈值量。
尽管应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下可以将类似的方法应用于其它系统,但是将参考本文所述并且如图1A-3所示的系统来描述方法700。方法700可以由诸如图1A中的控制器12的控制器来执行,并且可以在控制器中储存为非暂时性存储器中的可执行指令。可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令,并且结合从诸如以上参考图1A-3所描述的传感器的发动机系统的传感器接收到的信号来执行用于执行方法700和本文所包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法来使用诸如电机(例如120)、发动机扭矩致动器(例如204)、换挡拨叉(例如372、376、378、382)、第一离合器致动器(例如389)、第二离合器致动器(例如387)、传动系分离离合器致动器(例如147)等的传动系致动器。
方法700在705处开始并且可以包括接合双离合变速器(例如125)的第一齿轮(例如320)。例如,可以控制适当的同步器(例如370)与第一齿轮(例如320)接合,使得扭矩可以在双离合器的第一输入轴(例如302)和第一副轴(例如340)之间传递。
进行至710,方法700可以包括锁定对应于第一齿轮的适当的DCT离合器。更具体地,在第一齿轮通过其适当的同步器锁定的情况下,在710处,方法700可以包括命令增加第一离合器(例如126)的容量,使得扭矩可以在发动机和变速器之间传递。此外,在710处锁定DCT离合器可以包括将容量控制到离合器在车载能量存储装置的充电过程期间预期不会经历滑移的水平。
在对应于第一齿轮的DCT离合器处于锁定构型的情况下,方法700可以进行至715。在715处,方法700可以包括锁定传动系分离离合器(例如137)。在715处锁定传动系分离离合器可以包括向传动系分离离合器施加压力,使得传动系分离离合器接合。在一些示例中,在715处锁定传动系分离离合器可以包括命令传动系分离离合器达到传动系分离离合器所允许的最大容量。然而,在其他示例中,在715处锁定传动系分离离合器可以包括向传动系分离离合器提供一定量的压力,使得传动系分离离合器在给车载能量存储装置充电期间不经历任何滑移。虽然上述示例描述了液压致动的传动系分离离合器,但是在其他示例中,传动系分离离合器可以被电力地致动。
进行至720,方法700可以包括用发动机产生充电扭矩。如上所述,可以存在用于用发动机产生充电扭矩的两种选择。在一个示例中,可以在转速控制模式下用任意转速目标来控制发动机,其中任意转速目标可以包括怠速或提高的怠速。在这样的示例中,可以在扭矩控制模式下控制电机(例如120)。在另一示例中,可以在扭矩控制模式下操作发动机,并且可以在转速控制模式下操作电机,其中转速控制目标对应于期望的发动机转速。在又一示例中,可以在扭矩控制运行模式下控制发动机,而可以在扭矩控制运行模式下另外地控制电机。
进行至725,方法700可以包括用电机吸收发动机扭矩。在这样的示例中,应当理解,电机可以用作发电机以增加车载能量存储装置(例如132)处的车载能量存储水平。更具体地,在725处,用电机吸收发动机扭矩可以包括将通过电机产生的交流电转换为直流电,以储存在能量存储装置中。例如,第一逆变器系统控制器(ISC1)(例如134)可以用于将来自电机的交流电转换成直流电。
如上面所讨论的,在一个示例中,可以继续给车载能量存储装置充电,直到达到期望的车载能量存储水平。在另一示例中,可以继续给车载能量存储装置充电,直到达到期望的车载能量存储水平,或者直到车辆运行状况改变,使得不能继续给车载能量存储装置充电。在一些示例中,可以根据燃料箱中的燃料来给车载能量存储装置充电。例如,在一些示例中,如果燃料低于阈值,则可以中止充电。
响应于通过用电机吸收发动机扭矩而给车载能量存储装置充电,并且将交流电转换为用于储存的直流电,方法700可以结束。
现在转到图8,示出了用于执行发动机起动的高级示例性方法800。更具体地,方法800可以包含图4所描述的方法400的子方法。可以响应于车辆速度低于对于第一齿轮的同步发动机怠速、发动机未被指示为正在运行、并且期望发动机起动的指示而使用方法800。
尽管应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下可以将类似的方法应用于其它系统,但是将参考本文所述并且如图1A-3所示的系统来描述方法800。方法800可以由诸如图1A中的控制器12的控制器来执行,并且可以在控制器中储存为非暂时性存储器中的可执行指令。可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令,并且结合从诸如以上参考图1A-3所描述的传感器的发动机系统的传感器接收到的信号来执行用于执行方法800和本文所包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法来使用诸如电机(例如120)、发动机扭矩致动器(例如204)、换挡拨叉(例如372、376、378、382)、第一离合器致动器(例如389)、第二离合器致动器(例如387)、传动系分离离合器致动器(例如147)等的传动系致动器。
方法800在805处开始,并且可以包括确定用于发动机起动事件的期望的变速器齿轮。例如,期望的齿轮可以是车辆速度、负载等的函数。在其它示例中,可以另外地或替代地选择期望的齿轮,使得离合器容量(例如,DCT离合器容量和/或传动系分离离合器容量)与马达补偿扭矩之间的扭矩协调误差可以在发动机起动事件期间最小程度地干扰传动系。在一些示例中,期望的齿轮可以包含已经通过适当的同步器选择的齿轮。然而,在其他示例中,期望的变速器齿轮可以不包含已经通过适当的同步器选择的齿轮。例如,由于发动机未运行,在一些示例中,同步器可以未接合双离合变速器的任何可用的齿轮。作为示例,期望的齿轮可以包含第一齿轮(例如320)。作为另一示例,期望的齿轮可以包含最高挡齿轮(例如,第七齿轮332)。
进行至810,方法800可以包括将变速器锁定于期望的齿轮。例如,如果期望的齿轮包含第一齿轮(例如320),则将变速器锁定于期望的齿轮可以包含使第一齿轮与其适当的同步器(例如370)接合。替代地,如果期望的齿轮包含诸如第七齿轮(例如332)的最高挡齿轮,则将变速器锁定于期望的齿轮可以包含使最高挡齿轮与其适当的同步器(例如370)接合。
在期望的变速器齿轮被锁定的情况下,方法800可以进行至815。在815处,方法800可以包括控制传动系分离离合器,使得传动系分离离合器(例如137)在发动机起动事件期间经历滑动。更具体地,在815处,方法800可以包括将传动系分离离合器的容量控制为等于驾驶员需求。如上所述,传动系分离离合器可以在一些示例中被液压地致动,或者在其他示例中被电力地致动。
进行至820,方法800可以包括将电机(例如120)的转速控制为最小发动机怠速。更具体地,在820处,方法800可以包括在速度控制运行模式下控制发动机,其中转速目标被设定为最小发动机怠速。此外,在820处,方法800可以包括将电机前馈扭矩控制为估算的DCT离合器容量乘以变速器齿轮比,加上驾驶员需求的扭矩。
进行至825,方法800可以包括命令用于转动起动发动机的期望的齿轮的适当的离合器的容量。更具体地,如果期望的齿轮是第一齿轮(例如320)或第七齿轮(例如332),则适当的离合器可以包含第一离合器(例如126)。在825处命令增加用于转动起动发动机的期望的齿轮的适当离合器的容量可以包括命令适当的离合器的容量大于发动机转动起动扭矩。换句话说,可以控制适当的离合器的容量,使得可以在不导致适当的离合器滑移的情况下,克服转动起动发动机的扭矩量。方法800然后可以结束。虽然未明确示出,但是应当理解,在如方法800详述的发动机转动起动阶段之后,可以通过车辆控制器命令燃料喷射和火花至发动机汽缸而使发动机继续运行。
转到图9,示出了用于关闭车辆发动机的高级示例性方法900。更具体地,方法900可以包含图4所描述的方法400的子方法。可以响应于车辆速度高于或低于对于第一齿轮的同步发动机怠速、以及发动机正在运行,但是不期望发动机仍然继续运行的指示而使用方法900。
尽管应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下可以将类似的方法应用于其它系统,但是将参考本文所述并且如图1A-3所示的系统来描述方法900。方法900可以由诸如图1A中的控制器12的控制器来执行,并且可以在控制器中储存为非暂时性存储器中的可执行指令。可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令,并且结合从诸如以上参考图1A-3所描述的传感器的发动机系统的传感器接收到的信号来执行用于执行方法900和本文所包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法来使用诸如发动机扭矩致动器(例如204)等的传动系致动器。
方法900在905处开始并且可以包括车辆控制器将发动机扭矩命令减小至零。进行至910,方法900可以包括完全分离适当的DCT离合器。换句话说,因为发动机正在运行中,所以应当理解,在一些示例中,发动机扭矩可以通过第一离合器(例如126)或第二离合器(例如127)被传递至变速器。因此,响应于第一离合器或第二离合器至少部分地接合的指示,至少部分地接合的离合器可以被命令为完全分离,使得在发动机和双离合器(例如125)之间不传递扭矩。如上所述,离合器容量可以是供应至离合器的压力的函数。因此,完全分离离合器可以包括调节供应至离合器的液压,使得离合器变为完全分离。作为示例,可以不向离合器供应液压,使得离合器变为完全分离。此外,尽管未明确示出,但是应当理解,在910处,可以命令两个变速器输入离合器(例如,126和127)为完全分离状态。
在发动机扭矩被命令为零扭矩的情况下,并且在DCT离合器被命令为完全分离构型的情况下,方法900可以进行至915。在915处,方法900可以包括使发动机旋转减慢。在915处使发动机旋转减慢可以包括发动机转速随时间稳定地减小、作为被命令为零扭矩的发动机扭矩的结果、并且还作为DCT离合器完全分离的结果。响应于发动机转速降低到阈值转速以下,方法900可以进行至920,并且可以包括切断供应至发动机的燃料(和火花)。例如,可以通过控制器命令燃料喷射器(例如66B)停止将燃料喷射到发动机燃烧室中。此外,可以通过控制器命令火花塞(例如92B)停止向发动机燃烧室提供火花。方法900然后可以结束。
现在转到图10,示出了用于执行发动机起动过程的高级示例性方法1000。更具体地,方法1000可以包含图4所描述的方法400的子方法。可以响应于车辆速度高于对于第一齿轮的同步发动机怠速的指示,并且还响应于期望发动机起动的指示而使用方法1000。
尽管应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下可以将类似的方法应用于其它系统,但是将参考本文所述并且如图1A-3所示的系统来描述方法1000。方法1000可以由诸如图1A中的控制器12的控制器来执行,并且可以在控制器中储存为非暂时性存储器中的可执行指令。可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令,并且结合从诸如以上参考图1A-3所描述的传感器的发动机系统的传感器接收到的信号来执行用于执行方法1000和本文所包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法来使用诸如电机(例如120)、发动机扭矩致动器(例如204)、换挡拨叉(例如372、376、378、382)、第一离合器致动器(例如389)、第二离合器致动器(例如387)、传动系分离离合器致动器(例如147)等的传动系致动器。
方法1000在1005处开始,并且可以包括将变速器锁定于最高挡齿轮。例如,参考图3,对于具有七个齿轮(不包括倒挡齿轮)的双离合变速器,最高挡齿轮可以被理解为包含第七齿轮(例如332)。更具体地,在1005处,将变速器锁定于最高挡齿轮可以包括车辆控制器命令适当的同步器(例如370)接合最高挡齿轮,使得扭矩可以在对应于最高挡齿轮的输入轴和对应于最高挡齿轮的副轴之间传递。例如,在最高挡齿轮为第七齿轮(例如332)的情况下,扭矩可以响应于车辆控制器命令最高挡齿轮通过适当的同步器(例如370)进行接合,而在第一输入轴(例如302)和第一副轴(例如340)之间传递。
响应于变速器的最高挡齿轮已经被锁定或通过其适当的同步器接合的指示,方法1000可以进行至1010。在1010处,方法1000可以包括命令或维持传动系分离离合器(例如137)的牢固锁定。如上所述,在1010处锁定传动系分离离合器可以包括车辆控制器向传动系分离离合器的致动器(例如147)发送信号,该信号可以导致向传动系分离离合器施加压力,使得传动系分离离合器接合。在其它示例中,传动系分离离合器可以被电力地致动。在一些示例中,在1010处锁定传动系分离离合器可以包括命令传动系分离离合器达到传动系分离离合器所允许的最大容量。然而,在其它示例中,在1010处锁定传动系分离离合器可以包括向传动系分离离合器供应一定量的压力,使得传动系分离离合器在发动机起动期间不经历滑移。
进行至1015,方法1000可以包括使用对应于与锁定的最高挡齿轮相关联的轴的DCT离合器来转动起动发动机。例如,如果最高挡齿轮包含第七齿轮(例如332),并且在接合第七齿轮允许在第一输入轴(例如302)和第一副轴(例如340)之间传递扭矩的情况下,则用于转动起动发动机的相对应的DCT离合器可以被理解为第一离合器(例如126)。更具体地,在1015处,方法1000可以包括车辆控制器命令适当的离合器的容量大于发动机起动扭矩。换句话说,可以控制适当的离合器的容量,使得可以在不导致适当的离合器过度滑移的情况下克服转动起动发动机的扭矩量。
尽管没有明确地示出,但是在一些示例中,方法1000还可以包括部分接合,或者换句话说,通过适当的同步器将一些容量施加至不包含最高挡齿轮轴的轴上的高挡齿轮。例如,如果最高挡齿轮包含第七齿轮(例如332),并且第七齿轮与第一输入轴(例如302)和第一副轴(例如340)相关联,则可以在第六齿轮与第二输入轴(例如304)和第二副轴(例如342)相关联的情况下将一些容量施加至第六齿轮(例如330)。更具体地,车辆控制器可以命令适当的同步器至少部分地接合不与最高挡齿轮的输入轴相关联的较高挡齿轮。然而,在一些示例中,方法1000可以不包括将一些容量施加至不与最高挡齿轮的输入轴相关联的较高挡齿轮。在一些容量被施加至对应于在不包含最高挡齿轮轴的轴上的高挡齿轮的同步器的情况下,由于在非最高挡齿轮轴中可能储存有能量,所以可以执行这种动作。通过将容量施加至与在非最高挡齿轮轴上的该高挡齿轮相对应的同步器,可以将正扭矩传递至车轮。例如,这样的过程可以减少对发动机起动扭矩储备的需求。
进行至1020,方法1000可以包括用电机(例如120)补偿发动机转动起动扭矩。更具体地,在车辆以大于对于第一齿轮的同步发动机怠速的速度行驶的情况下,如果未被补偿,则利用传动系扭矩来转动起动发动机可以导致不期望的车辆减速。因此,在1020处,方法1000可以包括车辆控制器命令电机(例如120)向驱动轮(例如131)输出正扭矩。应当理解,输出到驱动轮的正扭矩量可以包含大体上等于通过向适当的DCT离合器施加容量而转动起动发动机所请求的扭矩量。更具体地,马达扭矩命令可以等于估算的DCT离合器容量乘以变速器齿轮比加上驾驶员需求扭矩,减去同步器容量乘以同步器扭矩比。通过命令由电机以大体上等于转动起动发动机所请求的扭矩量的水平输出的正扭矩,可以在发动机起动事件期间维持驾驶员需求的扭矩。
现在参考图11,示出了用于给车载能量存储装置充电的高级示例性方法1100。更具体地,方法1100可以包含图4所描述的方法400的子方法。可以响应于车辆速度高于对于第一齿轮的同步发动机怠速的指示,并且还响应于发动机正在运行(例如燃烧空气和燃料)、并且期望维持发动机运行,或者换句话说,期望维持发动机运转的指示,而使用方法1100。
尽管应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下可以将类似的方法应用于其它系统,但是将参考本文所述并且如图1A-3所示的系统来描述方法1100。方法1100可以由诸如图1A中的控制器12的控制器来执行,并且可以在控制器中储存为非暂时性存储器中的可执行指令。可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令,并且结合从诸如以上参考图1A-3所描述的传感器的发动机系统的传感器接收到的信号来执行用于执行方法1100和本文所包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法来使用诸如电机(例如120)、发动机扭矩致动器(例如204)、换挡拨叉(例如372、376、378、382)、第一离合器致动器(例如389)、第二离合器致动器(例如387)、传动系分离离合器致动器(例如147)等的传动系致动器。
方法1100在1105处开始并且可以包括接合双离合变速器(例如125)的第一齿轮(例如320)。例如,可以控制适当的同步器(例如370)与第一齿轮(例如320)接合,使得扭矩可以在双离合器的第一输入轴(例如302)和第一副轴(例如340)之间传递。
进行至1110,方法1100可以包括锁定对应于第一齿轮的适当的DCT离合器。更具体地,在第一齿轮通过其适当的同步器锁定或接合的情况下,在1110处,方法1100可以包括命令增加第一离合器(例如126)的容量,使得扭矩可以在发动机和变速器之间传递。此外,在1110处锁定DCT离合器可以包括将容量控制到在车载能量存储装置的充电过程期间离合器被预期为不经历滑移的水平。
在对应于第一齿轮的DCT离合器处于锁定构型的情况下,方法1100可以进行至1115。在1115处,方法1100可以包括锁定传动系分离离合器(例如137)。在1115处锁定传动系分离离合器可以包括向传动系分离离合器施加压力,使得传动系分离离合器接合。在一些示例中,在1115处锁定传动系分离离合器可以包括命令传动系分离离合器达到传动系分离离合器所允许的最大容量。然而,在其他示例中,在1115处锁定传动系分离离合器可以包括向传动系分离离合器提供一定量的压力,使得传动系分离离合器在给车载能量存储装置充电期间不经历任何滑移。虽然上述示例描述了液压致动的传动系分离离合器,但是在其他示例中,传动系分离离合器可以被电力地致动。
进行至1120,方法1100可以包括用发动机产生充电扭矩。例如,可以在扭矩控制运行模式下控制发动机,而可以在扭矩控制运行模式下另外地控制电机。
进行至1125,方法1100可以包括用电机吸收发动机扭矩。在这样的示例中,应当理解,电机可以用作发电机以增加车载能量存储装置(例如132)处的车载能量存储水平。更具体地,在1125处,用电机吸收发动机扭矩可以包括将通过电机产生的交流电转换为直流电,以储存在能量存储装置中。例如,第一逆变器系统控制器(ISC1)(例如134)可以用于将来自电机的交流电转换成直流电。
如上面所讨论的,在一个示例中,可以继续给车载能量存储装置充电,直到达到期望的车载能量存储水平。在另一示例中,可以继续给车载能量存储装置充电,直到达到期望的车载能量存储水平,或者直到车辆运行状况改变,使得不能继续给车载能量存储装置充电。在一些示例中,可以根据燃料箱中的燃料来给车载能量存储装置充电。例如,在一些示例中,如果燃料低于阈值,则可以中止充电。
响应于通过用电机吸收发动机扭矩而给车载能量存储装置充电,并且将交流电转换为用于储存的直流电,方法1100可以结束。
上面关于图4-11所述的方法涉及车辆可能不包括专用发动机起动器马达的车辆系统。更具体地,ISG(例如142)可以不包括在车辆系统中,但是可以通过控制传动系分离离合器的容量,结合控制一个或多个DCT离合器的容量来执行高压充电和发动机起动过程。然而,可以存在车辆可以包括ISG的示例,其中可以期望响应于ISG不按照期望运行而起动发动机。下面将参考图13所描述的方法来进一步详细讨论这种示例。在其他示例中,例如,在发动机关闭过程期间的改变主意事件,ISG可能不能足够快地起动发动机以满足加速请求。在这样的示例中,DCT的离合器的容量可以被用来快速地转动起动发动机,如上所述并且将在下面参考图12进一步详细阐述。在又一些示例中,响应于抬升踏板事件、在车载能量存储装置不能接受进一步充电,因此限制可以执行的再生制动量的情况下,发动机可以在减速燃料切断运行模式下快速起动,使得发动机制动可以提供与车辆操作者期望的一致的车辆减速。
现在转到图12,示出了用于在发动机正在关闭的过程中响应于改变主意事件而执行发动机起动或发动机上拉的高级示例性方法1200。在一些示例中,可以利用这种方法来替代通过ISG(例如142)供应的扭矩用于转动起动发动机,或者除了通过ISG(例如142)供应的扭矩用于转动起动发动机之外,还可以利用这种方法,如下面将讨论的。
尽管应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下可以将类似的方法应用于其它系统,但是将参考本文所述并且如图1A-3所示的系统来描述方法1200。方法1200可以由诸如图1A中的控制器12的控制器来执行,并且可以在控制器中储存为非暂时性存储器中的可执行指令。可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令,并且结合从诸如以上参考图1A-3所描述的传感器的发动机系统的传感器接收到的信号来执行用于执行方法1200和本文所包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法来使用诸如电机(例如120)、发动机扭矩致动器(例如204)、换挡拨叉(例如372、376、378、382)、第一离合器致动器(例如389)、第二离合器致动器(例如387)等的传动系致动器。
方法1200在1205处开始,并且可以包括指示车辆是否正在移动,并且还可以包括指示发动机是否正在关闭。例如,可以通过一个或多个车轮转速传感器(例如195)来指示车辆正在移动。可以通过车辆控制器例如响应于车辆运行状况而命令发动机关闭事件。如果在1205处指示车辆没有移动,和/或没有进行发动机关闭事件,则方法1205可以进行至1210。在1210处,方法1200可以包括维持车辆运行状况。例如,如果发动机正在运行,则发动机可以维持运行。另外,如果发动机未运行,则发动机可以维持在非运行状态。例如,在至少部分地通过电机(例如120)或电动马达(例如133a、133b)来推进车辆的情况下,那么可以继续至少部分地通过电机或电动马达来推进车辆。方法1200然后可以结束。
返回至1205,响应于车辆正在移动并且正在进行发动机关闭事件的指示,方法1200可以进行至1215。在1215处,方法1200可以包括指示改变主意事件是否正在进行。更具体地,改变主意事件可以包含突然不期望或不请求正在进行的发动机关闭事件的事件。改变主意事件可以由交通状况的意外改变而引起,或者由于车辆操作者改变了一个或多个操作者可操作的控制装置的状态,使得控制系统逻辑用于重新起动发动机而引起。在这样的改变主意事件中,可能期望在尽可能短的时间内重新起动车辆的发动机。因此,这种改变主意事件可以包含车辆操作者在发动机关闭事件期间踩下加速器踏板(例如192)超过阈值量。这种改变主意事件还可以基于电机(例如120)或电动马达(例如133a、133b)的扭矩极限。例如,如果不能通过电机(例如120)或电动马达(例如133a、133b)增加车轮扭矩来满足通过改变主意事件增加的期望的车轮扭矩,则可以期望发动机上拉或发动机起动。
响应于在发动机关闭事件期间没有发生改变主意事件的指示,方法1200可以进行至1220,并且可以包括如在图9中详细描述的完成发动机关闭。方法1200然后可以结束。
返回至1215,响应于在发动机关闭期间已经发生改变主意事件的指示,方法1200可以进行至1225。在1225处,方法1200可以包括使用变速器离合器(例如,126、127)与电机(例如120),或者在一些示例中,与电动马达(例如133a、133b)相结合来快速重新接合并且上拉发动机。在一些示例中,这种策略可以替代ISG(例如142),或者在其他示例中,除了通过ISG来提供转动起动扭矩之外,还可以使用这种策略。以下在图15处描述了使用变速器离合器与电机结合来快速上拉发动机的这种方法。方法1200然后可以结束。
进行至图13,示出了用于起动发动机的高级示例性方法1300。更具体地,方法1300包括指示是否期望发动机起动,并且如果车辆处于故障模式效应管理(FMEM)状态,那么可以通过使用变速器离合器与用于起动发动机的电机(例如120)或电动马达结合来起动发动机。替代地,在车辆不处于FMEM状态的情况下,则可以使用ISG(例如142)来起动发动机。如本文所讨论,FMEM状况可以包括车辆控制器被设计成在车辆的一个或多个部件被指示不按照期望运行的情况下,例如,在ISG被指示为不按照期望运行的情况下维持车辆运行时的策略。
尽管应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下可以将类似的方法应用于其它系统,但是将参考本文所述并且如图1A-3所示的系统来描述方法1300。方法1300可以由诸如图1A中的控制器12的控制器来执行,并且可以在控制器中储存为非暂时性存储器中的可执行指令。可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令,并且结合从诸如以上参考图1A-3所描述的传感器的发动机系统的传感器接收到的信号来执行用于执行方法1300和本文所包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法来使用诸如电机(例如120)、电动马达(例如133a、133b)、发动机扭矩致动器(例如204)、换挡拨叉(例如372、376、378、382)、第一离合器致动器(例如389)、第二离合器致动器(例如387)等的传动系致动器。
方法1300在1305处开始,并且可以包括指示在车辆停车的情况下发动机是否关闭。例如,可以通过例如发动机转速传感器(例如277)来确定发动机是否不转动。此外,与车辆正在运行相比,车轮转速传感器(例如195)可以用于确定车辆是否停车。
如果在1305处指示发动机没有关闭并且车辆没有停车,则方法1300可以进行至1310,并且可以包括维持当前的车辆运行状况。例如,如果发动机正在运行,那么发动机可以维持运行。方法1300然后可以结束。
返回至1305,响应于发动机关闭并且车辆停车的指示,方法1300可以进行至1315。在1315处,可以确定是否期望发动机起动。一经车辆操作者将脚抬离制动踏板(例如156)、按压加速器踏板(例如192)等,就可以向车辆控制器传送期望发动机起动的指示。更具体地,车辆可以包含使车辆起动/停车,其中在怠速停车期间中断发动机运行,并且其中响应于车辆操作者释放制动踏板、按压加速器踏板等,而恢复发动机运行。在另一示例中,一经车辆操作者改变一个或多个操作者可操作的控制装置的状态,期望的发动机起动就可以被传送至车辆控制器,使得控制系统逻辑用于重新起动发动机。
如果在1315处指示不期望发动机起动,则方法1300可以进行至1310,并且可以包括维持当前的车辆运行状况。例如,发动机可以维持关闭并且车辆可以维持停车。方法1300然后可以结束。
返回至1315,响应于期望发动机起动的指示,方法1300可以进行至1320。在1320处,方法1300可以包括指示ISG(例如142)是否处于FMEM状况。换句话说,可以指示ISG功能是否劣化,或者不足以起动发动机。例如,这样的指示可以被传送至车辆控制器。如果在1320处指示ISG不处于FMEM状况,则方法1300可以进行至1325。在1325处,方法1300可以包括以本领域中公知的方式通过ISG起动发动机。简而言之,通过ISG起动发动机可以包括通过由ISG提供的扭矩转动起动发动机,并且然后开始燃料喷射并且向发动机汽缸提供火花。方法1300然后可以结束。
虽然没有明确地示出,但是在车辆系统不包括ISG的示例中,则可以根据图15起动车辆,如将在下面进一步详细讨论的。
返回至1320,响应于ISG处于FMEM状况的指示,并且还响应于期望发动机起动的指示,方法1300可以进行至1330。在1330处,方法1300可以包括命令电机(例如,120),或者在一些示例中,命令电动马达(例如133a、133b)来推进车辆达到最低车辆速度阈值。最低车辆速度阈值可以包含根据图15处所描述的方法来转动起动发动机的最小车辆速度。响应于车辆正在以例如可以通过车轮转速传感器(例如195)指示的最低车辆速度阈值行驶的指示,方法1300可以进行至1335。在1335处,方法1300可以包括替代劣化的ISG,使用变速器离合器(例如126、127)与电机(例如120)或电动马达(例如133a、133b)相结合来快速上拉发动机。以下在图15处描述了用于起动发动机的这种方法。简而言之,这种方法可以包括通过适当的同步器选择齿轮比以在当前车辆速度的离合器接合期间/之后实现期望的转动起动发动机转速。这种方法还可以包括接合适当的离合器并且调节电机(例如120)或电动马达(例如133a、133b)的扭矩来消除由发动机冲击起动导致的任何传动系扭矩扰动。方法1300然后可以结束。
现在进行至图14,示出了用于执行发动机起动事件的高级示例性方法1400。更具体地,响应于车辆正在移动并且发动机未运行(例如,不旋转并且不燃烧空气和燃料)的情况,并且还响应于车辆驾驶员将他们的脚抬离加速器踏板(例如,抬升踏板事件),可以确定车载能量存储装置是否可以接受进一步能量存储或进一步充电。如果确定车载能量存储装置不能接受进一步充电,则可以通过使用适当的变速器离合器(例如126、127)来起动发动机以快速上拉发动机。可以在减速燃料切断(DFSO)状况下上拉发动机,以通过发动机制动实现一致的车辆减速,这将在下面进一步详细讨论。
尽管应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下可以将类似的方法应用于其它系统,但是将参考本文所述并且如图1A-3所示的系统来描述方法1400。方法1400可以由诸如图1A中的控制器12的控制器来执行,并且可以在控制器中储存为非暂时性存储器中的可执行指令。可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令,并且结合从诸如以上参考图1A-3所描述的传感器的发动机系统的传感器接收到的信号来执行用于执行方法1400和本文所包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法来使用诸如电机(例如120)、电动马达(例如133a、133b)、发动机扭矩致动器(例如204)、换挡拨叉(例如372、376、378、382)、第一离合器致动器(例如389)、第二离合器致动器(例如387)等的传动系致动器。
方法1400在1405处开始并且可以包括指示车辆是否正在移动以及发动机是否关闭。如上所讨论,车辆是否正在移动可以通过车轮传感器(例如195)来指示,并且发动机的运行状态可以通过发动机转速传感器(例如277)、燃料喷射器(例如66B)的状态等传送至车辆控制器。
如果在1405处指示车辆没有移动或者发动机正在运行,则方法1400可以进行至1410。在1410处,方法1400可以包括维持当前车辆运行状况。例如,如果发动机正在运中,则发动机可以维持运行,包括维持向发动机供应燃料和火花。此外,如果车辆正在移动,则车辆可以在不改变与推进车辆相关的运行状况的情况下维持移动。方法1400然后可以结束。
返回至1405,响应于车辆正在移动并且发动机没有运行的指示,方法1400可以进行至1415。在1415,方法1400可以包括确定是否指示抬升踏板事件。例如,抬升踏板事件可以包含车辆操作者抬离加速器踏板(例如192)。在一些示例中,抬升踏板事件可以包括车辆操作者完全抬离加速踏板,而在其他示例中,抬升踏板事件可以包括车辆驾驶员抬离加速踏板阈值量。如果在1415处未指示抬升踏板事件,则方法1400可以进行至1420,并且可以包括维持当前的车辆运行状况。例如,当车辆被指示为在发动机关闭的情况下移动时,应当理解,车辆正在仅以电动运行模式行驶。在这种运行模式下,电机(例如120)或电动马达(例如133a、133b)可以提供用于推进车辆的推进动力。在这种情况下,例如可以通过电机或电动马达来维持推进车辆。此外,发动机可以维持在关闭或不可操作状态。方法1400然后可以结束。
返回至1415,响应于车辆在发动机关闭的情况下正在移动的指示,并且还响应于抬升踏板事件的指示,方法1400可以进行至1425。在1425处,方法1400可以包括指示车载能量存储装置(例如132)是否可以接受进一步的能量存储或充电。这样的确定可以包括车载能量存储装置的当前电荷水平、车载能量存储装置的温度等的指示。如果在1425处指示该车载能量存储装置能够接受进一步充电,则方法1400可以进行至1430。在1430处,方法1400可以包括利用再生制动器(通过电机或电动马达)来提供车辆的一致减速,如本领域中通常所理解的那样。简而言之,诸如图1A、图2、图3处所描述的车辆的混合动力电动车辆,可以提供再生制动,在再生制动中,动能在制动期间由电动马达(例如120或133a、133b)转换成可存储能量。回收的能量因此可以随后用于车辆推进。方法1400然后可以结束。
返回至1425,响应于车载能量存储装置不能接受进一步充电的指示,方法1400可以进行至1435。在1435处,方法1400可以包括使用变速器离合器(例如126、127)与电机(例如120)或电动马达(例如133a、133b)相结合以迅速重启发动机。以下在图15中描述了使用变速器离合器与电机结合来快速上拉发动机的这种方法。重要的是,在1435处起动发动机可以包括转动起动发动机并且随后以减速燃料切断(DFSO)运行模式来操作发动机。例如,可以通过维持进气门和排气门的打开/关闭,但是不向发动机的每个单独的燃烧室提供燃料和火花来操作发动机。通过在不提供燃料和火花的情况下(例如在DFSO下)操作发动机,可以通过发动机压缩制动来提供车辆的一致减速。方法1400然后可以结束。
虽然没有明确地示出,但是在一些示例中,所描述的用于在图12-14处描述的方法的车辆系统可以包括传动系分离离合器(例如137)。在这样的示例中,应当理解,对于附图12-14中的每个,传动系分离离合器可以在发动机起动期间通过车辆控制器被命令为锁定构型。
现在转到图15,示出了用于执行发动机起动的方法1500。更具体地,方法1500可以分别包含上面在图12、图13和图14处描述的方法1200、1300和1400的子方法。
尽管应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下可以将类似的方法应用于其它系统,但是将参考本文所述并且如图1A-3所示的系统来描述方法1500。方法1500可以由诸如图1A中的控制器12的控制器来执行,并且可以在控制器中储存为非暂时性存储器中的可执行指令。可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令,并且结合从诸如以上参考图1A-3所描述的传感器的发动机系统的传感器接收到的信号来执行用于执行方法1500和本文所包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法来使用诸如电机(例如120)、电动马达(例如133a、133b)、发动机扭矩致动器(例如204)、换挡拨叉(例如372、376、378、382)、第一离合器致动器(例如389)、第二离合器致动器(例如387)等的传动系致动器。
方法1500在1505处开始并且可以包括估算用于起动发动机的最小扭矩量。例如,这样的估算可以包括通过发动机位置传感器(例如,118B)来确定发动机停止位置。这样的估算还可以基于例如通过发动机温度传感器(例如277)测得的发动机温度。
在确定用于起动发动机的最小扭矩量之后,方法1500可以进行至1510。在1510处,方法1500可以包括确定用于施加至适当的DCT离合器(例如126、127)以转动起动发动机的期望的容量。可以根据用于起动发动机的估算的最小扭矩量来进行这种确定。作为一个示例,用于施加至适当的DCT离合器的期望的容量可以随着用于起动发动机的最小扭矩量的增加而增加,而用于施加至适当的DCT离合器的期望的容量可以随着用于起动发动机的最小扭矩量的减小而减小。
进行至1515,方法1500可以包括确定电机(例如120)的最大扭矩量,或者在一些示例中,确定电动马达(例如133a、133b)的最大扭矩量。更具体地,电机(或电动马达)的最大扭矩量可以包含电机(或电动马达)的当前最大扭矩量。例如,这样的最大量可以是当前的车载能量存储水平的函数。这样的最大量还可以是电机(或电动马达)的当前温度的函数。
进行至1520,方法1500可以包括确定可用于补偿起动发动机所需的发动机转动起动扭矩的电机(或电动马达)的扭矩量。例如,可用于补偿发动机转动起动扭矩的电机或电动马达的扭矩量可以包含最大扭矩(在步骤1515中确定)减去在尝试起动发动机之前所利用的任何电机或马达扭矩。该差值可以包含可用于在1520处补偿发动机起动扭矩的电机扭矩量。
进行至1525,方法1500可以包括确定用于接合的期望的变速器齿轮。例如,当马达扭矩极限减小时,期望的齿轮可以增加。替代地,当马达扭矩极限增大时,期望的齿轮可以减小。如上所述,马达扭矩极限可以包含可用于补偿发动机转动起动扭矩的扭矩量。因此,作为一个示例,考虑马达扭矩极限低的情况。在这种情况下,可以期望高挡齿轮,例如第六齿轮(例如330)。作为另一示例,考虑马达扭矩极限高的情况。在这种情况下,可以期望低挡齿轮,例如第二齿轮(例如322)。这样的示例旨在于说明,并不在于限制。
响应于在1525处确定期望的变速器齿轮,方法1500可以进行至1530。在1530处,方法1500可以包括确定期望的齿轮是否被接合。例如,可以确定适当的同步器是否与期望的齿轮接合。如上所述,使适当的同步器与期望的齿轮接合可以使得扭矩能够在DCT的相应的输入轴与相应的副轴之间传递。作为一个示例,可以通过同步器位置传感器(例如277)来执行指示适当的同步器是否与期望的齿轮接合。如果在1530处指示期望的变速器齿轮未被接合,则方法1500可以进行至1535,并且可以包括控制DCT同步器以接合期望的齿轮。具体地,车辆控制器可以命令换挡拨叉致动器(例如388)控制适当的换挡拨叉来操纵适当的同步器以接合期望的齿轮。
响应于期望的变速器齿轮已接合的指示,方法1500可以进行至1540。在1540处,方法1500可以包括确定施加至适当的DCT离合器的用于实现期望的转动起动阶段离合器容量的压力量。例如,用于扭矩传递功能的压力可以被储存在控制器处,该控制器可以实现用于施加至适当的离合器以实现期望的转动起动阶段离合器容量的压力量的准确估算。
进行至1545,响应于确定用于施加至适当的DCT离合器以实现期望的转动起动阶段离合器容量的压力量,方法1500可以包括命令施加至适当的DCT离合器的确定的压力量。更具体地,可以通过车辆控制器命令适当的离合器致动器(例如387、389)来致动DCT离合器阀(例如387A、389A)。作为示例,适当的阀可以循环工作,使得确定的压力量可以被施加至适当的DCT离合器。更具体地,在期望的齿轮包含第六齿轮(例如330)的情况下,那么适当的离合器可以包含第二离合器(例如127)。在这样的示例中,适当的离合器致动器可以包含第二离合器致动器(例如387),并且适当的离合器阀可以包含第二离合器阀(例如387A)。这样的示例旨在于说明,并且下面为了清楚起见将进一步提及关于方法1500。
进行至1550,方法1500可以包括测量适当的离合器的DCT离合器压力。在期望的齿轮是第六齿轮(例如330)的示例中,那么适当的离合器可以包含第二离合器阀门(例如387A)。
继续至1555,方法1500可以包括估算适当的离合器的DCT离合器容量。例如,可以通过本领域已知的任何方式来估算适当的离合器的DCT离合器容量。例如,可以通过控制工程的观察者理论来估算离合器扭矩,该理论可以包含计算当离合器片基于发动机扭矩滑动时发生的扭矩的方法。在另一示例中,可以通过使用所命令的扭矩值来简单地估算离合器扭矩。在又一个示例中,可以使用扭矩测量装置来估算离合器扭矩。
进行至1560,方法1500可以包括测量变速器输入转速和发动机转速。更具体地,在期望的齿轮包含第六齿轮(例如330),并且适当的离合器包括第二离合器(例如127)的示例中,那么测量变速器输入转速可以包含测量第二变速器输入轴(例如304)的转速。可以通过一个或多个第二输入轴转速传感器(例如277)来执行这样的测量。此外,可以通过发动机转速传感器(例如277)来指示发动机转速。应当理解,对于变速器输入转速和发动机转速二者,在1560处测量这样的转速可以包含例如测量发动机转速和变速器输入转速的变化率(例如转数/分/秒(RPM/秒))。
响应于发动机转速和变速器输入转速的指示,方法1500可以进行至1565。在1565处,方法1500可以包括估算发动机扭矩。例如,可以根据发动机转速和变速器输入转速来估算发动机扭矩。在1565处估算发动机扭矩的情况下,方法1500可以进行至1570。在1570处,方法1500可以包括计算通过电机(例如120),或者在一些示例中,通过电动马达133a、133b)提供的用于补偿用于滑动DCT离合器的容量的期望的扭矩量。在一个示例中,可以根据当前变速器齿轮比(期望的齿轮的函数)和在步骤1555处估算的估算的DCT离合器容量来进行这样的计算。在另一示例中,可以根据在步骤1560处提供的发动机转速的变化率,和在步骤1565处提供的发动机扭矩估算值来进行这种计算。响应于在1570处完成通过电机或电动马达提供的期望的扭矩量的计算,方法1500还可以包括车辆控制器向电机(或电动马达)发送信号、命令通过电机(或电动马达)产生用于补偿用于滑动DCT离合器的容量的计算的扭矩量。
进行至1580,方法1500可以包括确定发动机转动起动阶段是否完成。更具体地,发动机转动起动阶段可以指发动机没有足够压缩以使发动机能够在没有外部动力源的情况下旋转的时间段,或者换句话说,在已经确认稳定燃烧之前的时间段。当可以确定发动机通过空气和燃料的燃烧自行旋转时,发动机转动起动阶段因此可以确定为已经完成。响应于发动机转动起动阶段尚未完成的指示,方法1500可返回至1550。替代地,响应于在1580处指示发动机转动起动阶段已经完成,方法1500可以结束。
现在转到图16,示出了用于给车载能量存储装置充电的示例性时间轴1600。时间轴1600表示车辆速度低于对于第一齿轮的同步发动机怠速(在示例性时间轴1600中完全停车)、发动机正在运行的情况。然而,如上所述,这样的示例性时间轴可以应用于车辆正在以低于对于第一齿轮的同步发动机怠速的速度行驶(但未停车)、不期望通过传动系分离离合器(例如137)进行扭矩调节,但是制动踏板被充分压下的示例性情况。
时间轴1600包括指示车辆速度随时间变化的曲线1605。车辆可以停车、或者处于大于(+)停车的速度。线1606表示对于第一齿轮(例如320)的同步发动机怠速。时间轴1600还包括指示第一或当前齿轮随时间变化是否锁定(L)或解锁(U)的曲线1610,以及指示第二或期望的齿轮随时间变化是否锁定或解锁的曲线1615。应当理解,“锁定”可以指适当的同步器接合第一(或第二)齿轮,并且解锁可以指适当的同步器未接合第一(或第二)齿轮的情况。时间轴1600还包括指示第一离合器状态随时间变化的曲线1620,和指示第二离合器状态随时间变化的曲线1625。应当理解,“第一离合器”可以调节通过由曲线1610所示的第一齿轮在发动机和变速器之间传递的扭矩,而“第二离合器”可以调节通过由曲线1615所示的第二齿轮在发动机和变速器之间传递的扭矩。第一离合器和第二离合器二者都可以是分离的(O)或接合的(C),或者处于其间的某处(例如部分分离,或部分接合)。
时间轴1600还包括曲线1630,该曲线1630指示传动系分离离合器(例如137)随时间变化是否是分离的(O)或接合的(C)。时间轴1600还包括指示发动机转速随时间变化的曲线1635。例如,线1636表示任意的发动机转速目标,例如该任意的发动机转速目标可以包含怠速或提高的怠速。时间轴1600还包括指示发动机扭矩随时间变化的曲线1640和指示电机(例如120)扭矩随时间变化的曲线1645。扭矩可以是0,也可以是正值(+)或负值(-)。时间轴1600还包括曲线1650,该曲线1650指示随时间变化是否期望(Y)或不期望(N)给车载能量存储装置(例如132)充电。
在时间t0处,车辆停车,因此,由曲线1605表示,车辆速度低于对于第一齿轮的同步发动机怠速。由曲线1610指示,当前或第一齿轮通过其适当的同步器接合(锁定)。由曲线1615指示,第二齿轮未接合(未锁定)。离合器(例如126、127)二者都处于分离构型,并且传动系分离离合器是接合的。由曲线1645指示,电机没有产生扭矩,并且由曲线1650指示,未指示期望给车载能量存储装置充电。
在时间t1处,指示期望给车载能量存储装置充电。例如,这样的指示可以与车载能量存储水平低于阈值有关。因此,确定期望的变速器齿轮。期望的齿轮可以包含能够对车载能量存储装置进行最高能效充电的齿轮,并且可以是发动机转速、发动机负载、电机温度等的函数。期望的齿轮可以包含为防止电机在电机曲线的恒定区域受到其扭矩极限的限制而选择的齿轮。因此,在时间t1处,第一齿轮或当前齿轮通过其适当的同步器分离或解锁。此外,通过控制器将传动系分离离合器命令为分离构型。例如,分离构型可以包含传动系分离离合器上游的任何扭矩没有传递至驱动轮的构型。此外,由线1636表示,在转速控制运行模式下控制发动机以达到目标速度。如上所述,目标速度可以包含发动机怠速或升高的发动机怠速。由曲线1640所示,发动机扭矩相应地增加。
在时间t2处,期望的齿轮通过其适当的同步器接合。在时间t3处,由曲线1625指示,第二离合器被命令为接合。在第二离合器被命令为接合的情况下,应当理解,发动机扭矩可以通过第二齿轮或期望的齿轮传递至变速器。为了吸收发动机扭矩以增加能量存储装置处的车载能量存储水平,在扭矩控制运行模式下控制电机。因此,在时间t3和t4之间,通过电机吸收发动机扭矩,以储存在车载能量存储装置中。虽然示例性时间轴描绘了在转速控制模式下通过发动机产生充电扭矩,并且在扭矩控制模式下通过电机吸收发动机扭矩,但是在替代性示例中,可以在扭矩控制模式下控制发动机并且在转速控制模式下控制电机,其中转速控制目标对应于期望的发动机转速。
在时间t4处,不再指示期望给车载能量存储装置充电。例如,响应于车载能量存储装置的电荷超过阈值,可以不期望进一步充电。因此,第二离合器是分离的,使得发动机扭矩不再传递至变速器。在时间t4和t5之间,发动机转速降低至执行充电操作之前的发动机转速,并且发动机扭矩相应地减小。此外,电机扭矩在时间t4和t5之间减小至零。
在时间t5处,由曲线1615指示,期望的齿轮通过其适当的同步器分离,并且由曲线1630指示,传动系分离离合器被命令为接合。在时间t6处,在充电操作之前接合的齿轮通过其适当的同步器重新接合(例如,第一或当前齿轮重新接合)。在时间t6和t7之间,车辆维持在对于第一齿轮的同步发动机怠速之下的速度。
虽然在时间轴1600中未明确示出,但是应当理解,代替在转速控制模式下控制发动机以及在扭矩控制模式下控制电机,可以替代地在扭矩控制模式下控制发动机,其中电机处于转速控制模式,如上关于图5所描述的方法所讨论的。
进行至图17,示出了用于给车载能量存储装置充电的另一示例性时间轴1700。时间轴1700表示车辆速度低于同步发动机怠速、但是未完全停车、并且期望通过传动系分离离合器(例如137)进行扭矩调节的情况。时间轴1700包括指示车辆速度随时间变化的曲线1705。车辆可以停车、或者处于大于(+)停车的速度。线1706表示对于第一齿轮(例如320)的同步发动机怠速。时间轴1700还包括指示第一或当前齿轮随时间变化是否锁定(L)或解锁(U)的曲线1710,以及指示第二或期望的齿轮随时间变化是否锁定或解锁的曲线1715。应当理解,“锁定”可以指适当的同步器接合第一(或第二)齿轮,并且解锁可以指适当的同步器未接合第一(或第二)齿轮的情况。时间轴1700还包括指示第一离合器状态随时间变化的曲线1720,和指示第二离合器状态随时间变化的曲线1725。应当理解,“第一离合器”可以调节通过由曲线1710所示的第一齿轮在发动机和变速器之间传递的扭矩,而“第二离合器”可以调节通过由曲线1715所示的第二齿轮在发动机和变速器之间传递的扭矩。第一离合器和第二离合器二者都可以是分离的(O)或接合的(C),或者可以处于其间的某处(例如部分分离,或部分接合)。
时间轴1700还包括曲线1730,该曲线1730指示传动系分离离合器(例如137)随时间变化是否是分离的(O)或接合的(C)。线1731表示等于驾驶员需求的传动系分离离合器容量。时间轴1700还包括指示发动机转速随时间变化的曲线1735。时间轴1700还包括指示发动机扭矩随时间变化的曲线1740和指示电机(例如120)扭矩随时间变化的曲线1745。扭矩可以是0,也可以是正值(+)或负值(-)。时间轴1700还包括曲线1750,该曲线1750指示随时间变化是否期望(Y)或不期望(N)给车载能量存储装置(例如132)充电。
在时间t0处,由曲线1705所示,车辆速度低于对于第一齿轮的同步发动机怠速,然而应当理解,车辆未停车。由曲线1710指示,当前或第一齿轮通过其适当的同步器接合(锁定)。由曲线1715指示,第二齿轮未接合(未锁定)。由曲线1720所示,第一DCT离合器是接合的,因此应当理解,可以通过变速器,经由第一或当前齿轮来传递发动机扭矩。由曲线1725所示,第二DCT离合器是分离的。由曲线1730所示,传动系分离离合器部分地接合(例如滑动),使得能够以低于对于第一齿轮的同步发动机怠速的速度来推进车辆。由曲线1745指示,电机没有产生扭矩,并且由曲线1750指示,未指示期望给车载能量存储装置充电。由曲线1740所示,发动机产生少量用于推进车辆的扭矩,并且由曲线1735所示,发动机转速相应地低。
在时间t1处,指示期望给车载能量存储装置充电。例如,这样的指示可以与车载能量存储水平低于阈值有关。此外,虽然未明确示出,但是应当理解,充电事件另外地期望通过传动系分离离合器进行扭矩调节。因此,确定期望的变速器齿轮。期望的齿轮可以包含能够对车载能量存储装置进行最高能效充电的齿轮,并且可以是发动机转速、发动机负载、电机温度等的函数。期望的齿轮可以包含为防止电机在电机曲线的恒定区域受到其扭矩极限的限制而选择的齿轮。因此,在时间t1处,第一齿轮或当前齿轮通过其适当的同步器分离或解锁,并且第一离合器被命令为分离。此外,通过控制器将传动系分离离合器命令为在接合和分离之间的位置。更具体地,例如传动系分离离合器的容量被命令为等于由线1731表示的驾驶员需求的容量。此外,在转速控制运行模式下控制发动机以达到目标速度。由曲线1740所示,发动机扭矩相应地增加。
在时间t2处,期望的齿轮由其适当的同步器接合。在时间t3处,由曲线1725指示,第二离合器被命令为接合。在第二离合器被命令为接合的情况下,应当理解,发动机扭矩可以通过第二齿轮或期望的齿轮传递至变速器。为了吸收发动机扭矩以增加能量存储装置处的车载能量存储水平,在扭矩控制运行模式下控制电机。因此,在时间t3和t4之间,通过电机吸收发动机扭矩。虽然以上示例描述了在转速控制模式下控制发动机,以及在扭矩控制模式下控制电机,但是应当理解,在另一示例中,可以在扭矩控制模式下控制发动机,和在转速控制运行模式下控制电机,其中转速控制目标对应于期望的发动机转速。
在时间t4处,不再指示期望给车载能量存储装置充电。因此,第二离合器是分离的,使得发动机扭矩不再传递至变速器。在时间t4和t5之间,发动机转速降低至执行充电操作之前的发动机转速,并且发动机扭矩相应地减小。此外,电机扭矩在时间t4和t5之间减小至零。
在时间t5处,由曲线1715指示,期望的齿轮通过其适当的同步器分离,并且由曲线1730所示,传动系分离离合器被命令至充电事件之前所命令的容量。在时间t6处,在充电操作之前接合的齿轮通过其适当的同步器重新接合(例如,第一或当前齿轮重新接合),并且第一离合器被命令为接合。在时间t6和t7之间,车辆维持在对于第一齿轮的同步发动机怠速之下的速度。
进行至图18,示出了用于给车载能量存储装置充电的另一示例性时间轴1800。时间轴1800表示车辆速度低于同步发动机怠速,但是未完全停车,并且其中不期望通过传动系分离离合器(例如137)进行扭矩调节,并且其中制动踏板未被充分地压下的情况。时间轴1800包括指示车辆速度随时间变化的曲线1805。车辆可以停车、或者处于大于(+)停车的速度。线1806表示对于第一齿轮(例如320)的同步发动机怠速。时间轴1800还包括指示第一或期望的齿轮随时间变化是否锁定(L)或解锁(U)的曲线1810,以及指示第二或当前齿轮随时间变化是否锁定或解锁的曲线1815。应当理解,“锁定”可以指适当的同步器接合第一(或第二)齿轮,并且解锁可以指适当的同步器未接合第一(或第二)齿轮的情况。时间轴1800还包括指示第一离合器状态随时间变化的曲线1820,和指示第二离合器状态随时间变化的曲线1825。应当理解,“第一离合器”可以通过由曲线1810所示的第一齿轮来调节在发动机和变速器之间传递的扭矩,而“第二离合器”可以通过由曲线1815所示的第二齿轮来调节在发动机和变速器之间传递的扭矩。第一离合器和第二离合器二者都可以是分离的(O)或接合的(C),或者处于其间的某处(例如部分分离,或部分接合)。
时间轴1800还包括曲线1830,该曲线1830指示传动系分离离合器(例如137)随时间变化而是否是分离的(O)或接合的(C)。时间轴1800还包括指示发动机转速随时间变化的曲线1735。时间轴1800还包括指示发动机扭矩随时间变化的曲线1840和指示电机(例如120)扭矩随时间变化的曲线1845。扭矩可以是0,也可以是正值(+)或负值(-)。时间轴1800还包括曲线1850,该曲线1850指示随时间变化是否期望(Y)或不期望(N)给车载能量存储装置(例如132)充电。
在时间t0处,由曲线1805所示,车辆速度低于对于第一齿轮的同步发动机怠速,然而应当理解,车辆未停车。由曲线1810指示,第一齿轮通过其适当的同步器分离(解锁)。由曲线1815指示,第二齿轮或当前齿轮被接合(锁定)。由曲线1825所示,第二离合器是接合的,而由曲线1820所示,第一离合器是分离的。由曲线1830所示,传动系分离离合器部分地接合(例如滑动)。由曲线1845指示,电机没有产生扭矩,并且由曲线1850指示,未指示期望给车载能量存储装置充电。由曲线1840所示,发动机产生少量用于推进车辆的扭矩,并且由曲线1835所示,发动机转速相应地低。
在时间t1处,指示期望给车载能量存储装置充电。例如,这样的指示可以与车载能量存储水平低于阈值有关。此外,虽然未明确示出,但是应当理解,另外地,对于充电事件,不期望通过传动系分离离合器进行扭矩调节。因此,确定期望的变速器齿轮。期望的齿轮可以包含能够对车载能量存储装置进行最高能效充电的齿轮,并且可以是发动机转速、发动机负载、电机温度等的函数。期望的齿轮可以包含为防止电机在电机曲线的恒定区域受到其扭矩极限的限制而选择的齿轮。在示例性时间轴1800中,应当理解,期望的齿轮包含第一变速器齿轮(例如320)。因此,在时间t1处,由曲线1815所示,当前齿轮通过其适当的同步器分离或解锁,并且第二离合器通过车辆控制器被命令为分离。此外,传动系分离离合器通过控制器被命令为接合。此外,在扭矩控制运行模式下控制发动机以达到目标扭矩。由曲线1840所示,发动机扭矩相应地增加。
在时间t2处,期望的齿轮(例如第一齿轮320)通过其适当的同步器接合。在时间t3处,由曲线1820指示,第一离合器被命令为接合。在命令第一离合器接合的情况下,应当理解,发动机扭矩可以通过期望的齿轮(例如320)传递至变速器。因此,在示例性时间轴1800中,由于期望的齿轮包含第一变速器齿轮(例如320),那么由曲线1820表示的第一离合器可以被理解为包含第一离合器(例如126)。为了吸收发动机扭矩以增加能量存储装置处的车载能量存储水平,在扭矩控制运行模式下控制电机。因此,在时间t3和t4之间,通过电机吸收发动机扭矩。
在时间t4处,不再指示期望给车载能量存储装置充电。因此,第一离合器是分离的,使得发动机扭矩不再传递至变速器。在时间t4和t5之间,发动机扭矩降低至执行充电操作之前的发动机扭矩,并且发动机转速相应地减小。此外,电机扭矩在时间t4和t5之间减小至零。
在时间t5处,由曲线1810指示,期望的齿轮(例如第一齿轮320)通过其适当的同步器分离,并且由曲线1830所示,传动系分离离合器被控制至其充电事件之前的容量。在时间t6处,在充电操作之前接合的齿轮通过其适当的同步器重新接合(例如,第二或当前齿轮重新接合),并且第二离合器通过车辆控制器被命令为接合。在时间t6和t7之间,车辆维持在对于第一齿轮的同步发动机怠速之下的速度。
尽管未明确示出,但是时间轴1800中描述的这样的充电过程可以另外地适用于车辆速度高于对于第一齿轮的同步发动机怠速的情况。
现在转到图19,示出了用于起动车辆发动机的示例性时间轴1900。时间轴1900表示车辆速度低于对于第一齿轮的同步发动机怠速、发动机正在运行的情况。时间轴1900包括指示车辆速度随时间变化的曲线1905。车辆可以停车、或者处于大于(+)停车的速度。线1906表示对于第一齿轮(例如320)的同步发动机怠速。时间轴1900还包括指示第一或当前齿轮随时间变化是否锁定(L)或解锁(U)的曲线1910,以及指示第二或期望的齿轮随时间变化是否锁定或解锁的曲线1915。应当理解,“锁定”可以指适当的同步器接合第一(或第二)齿轮,并且解锁可以指适当的同步器未接合第一(或第二)齿轮的情况。时间轴1900还包括指示第一离合器状态随时间变化的曲线1920,和指示第二离合器状态随时间变化的曲线1925。应当理解,“第一离合器”可以通过由曲线1910所示的第一齿轮来调节在发动机和变速器之间传递的扭矩,而“第二离合器”可以通过由曲线1915所示的第二齿轮来调节在发动机和变速器之间传递的扭矩。第一离合器和第二离合器二者都可以是分离的(O)或接合的(C)。
时间轴1900还包括曲线1930,该曲线1930指示传动系分离离合器(例如137)随时间变化而是否是分离的(O)或接合的(C)。线1931表示等于驾驶员需求的传动系分离离合器的容量。时间轴1900还包括指示电机转速随时间变化的曲线1935。线1936表示最小发动机怠速。时间轴1900还包括示出了电机扭矩随时间变化的曲线1940。线1941表示电机前馈扭矩,该电机前馈扭矩等于估算的DCT离合器容量乘以变速器齿轮比,加上驾驶员需求扭矩。时间轴1900还包括指示发动机转速随时间变化的曲线1945。时间轴1900还包括指示随时间变化是否期望发动机起动的曲线1950,和指示随时间变化发动机转动起动阶段是否完成的曲线1955。
在时间t0处,由曲线1905所示,车辆速度低于对于第一齿轮的同步发动机怠速。由曲线1910指示,当前或第一齿轮通过其适当的同步器接合(锁定)。由曲线1915指示,第二齿轮未被接合(未被锁定)。两个离合器(例如126、127)处于分离状态,并且由曲线1930所示,传动系分离离合器接合。由曲线1935所示电机转速略大于0RPM,以及电机扭矩略大于0牛·米(N·m)。由曲线1945所示,发动机转速为指示发动机未运行的0RPM。由曲线1950所示,未指示期望发动机起动,并且因此由曲线1955所示,未指示发动机转动起动阶段完成。
在时间t1处,指示期望发动机起动。这样的指示可以与超过电机(例如120)的扭矩极限的车辆加速请求、车辆操作者请求使用耗能的车辆部件等有关。因此,确定期望的变速器齿轮。例如,期望的齿轮可以是车辆速度的函数。在另一示例中,可以选择期望的齿轮,使得在离合器容量和电机补偿扭矩之间调节的扭矩可以最小程度地扰动传动系。因此,在时间t1处,第一齿轮或当前齿轮通过其适当的同步器分离。此外,通过控制器命令传动系分离离合器达到由线1931表示的等于驾驶员需求的容量。此外,在速度控制运行模式下控制电机(例如120)达到目标速度,其中目标速度等于由线1936表示的最小发动机怠速。由线1941表示的电机前馈扭矩被设定为估算的DCT离合器容量乘以变速器齿轮比加上驾驶员需求扭矩。
在时间t2处,期望的齿轮通过其适当的同步器接合。在时间t3处,由曲线1925指示,第二离合器被命令为接合。在第二离合器被命令为接合的情况下,应当理解,发动机扭矩可以通过第二齿轮或期望的齿轮传递至变速器。因此,通过在时间t3处命令为接合的第二离合器,传动系扭矩可以从变速器传递至发动机,以便转动起动发动机。因此,在时间t3和t4之间,发动机转速增加,指示发动机正在转动,或者通过传动系扭矩被转动起动。以这种方式,例如,可以在没有附加的发动机起动器马达、或ISG的情况下转动起动发动机。
在时间t4处,指示发动机转动起动阶段已经完成,并且因此不再指示期望发动机起动过程。在时间t4和t5之间,电机转速降低至执行发动机起动操作之前的电机转速。正因为如此,电机扭矩相应地减小。在时间t6处,由曲线1930所示,传动系分离离合器被命令为接合。在时间t6和t7之间,车辆速度随着发动机已经开始运行,并且随着发动机扭矩在发动机和变速器之间传递至驱动轮,而通过第二离合器接合、以及期望的齿轮被接合或锁定增加至对于第一齿轮的同步发动机怠速之上。
现在转到图20,示出了用于执行发动机起动过程的示例性时间轴2000。时间轴2000表示车辆速度高于对于第一齿轮的同步发动机怠速、发动机没有运行的情况。时间轴2000包括指示车辆速度随时间变化的曲线2005。车辆可以停车、或者处于大于(+)停车的速度。线2006表示对于第一齿轮(例如320)的同步发动机怠速。时间轴2000还包括指示第一或最高挡齿轮随时间变化是否锁定(L)或解锁(U)的曲线2010,以及指示第二或当前齿轮随时间变化是否锁定或解锁的曲线2015。在示例性时间轴2000中,应当理解,第一齿轮可以指“最高挡”变速器齿轮,其中最高挡变速器齿轮可以指第七齿轮(例如332)。还应当理解,“锁定”可以指适当的同步器接合第一(或第二)齿轮,并且解锁可以指适当的同步器未接合第一(或第二)齿轮的情况。时间轴2000还包括指示第一离合器状态随时间变化的曲线2020,和指示第二离合器状态随时间变化的曲线2025。应当理解,“第一离合器”可以通过由曲线2010所示的第一齿轮来调节在发动机和变速器之间传递的扭矩,而“第二离合器”可以通过由曲线2015所示的第二齿轮来调节在发动机和变速器之间传递的扭矩。第一离合器和第二离合器二者都可以是分离的(O)或接合的(C)、或分离和接合之间的某个容量。线2021表示用于转动起动发动机的扭矩量。
时间轴2000还包括曲线2030,该曲线2030指示传动系分离离合器(例如137)随时间变化而是否是分离的(O)或接合的(C)。时间轴2000还包括指示电机(例如120)转速随时间变化的曲线2035。时间轴2000还包括示出了电机扭矩随时间变化的曲线2040。线2041表示等于估算的DCT离合器容量乘以变速器齿轮比加上驾驶员需求扭矩,减去同步器容量乘以同步器扭矩比的扭矩量。
时间轴2000还包括指示发动机转速随时间变化的曲线2045。时间轴2000还包括指示随时间变化是否期望发动机起动的曲线2050,和指示随时间变化发动机转动起动阶段是否完成的曲线2055。
在时间t0处,由曲线2005所示,车辆速度高于对于第一齿轮的同步发动机怠速。由曲线2010指示,第一齿轮未被接合(未被锁定),而由曲线2015指示,第二或当前齿轮被接合(锁定)。两个离合器(例如126、127)处于分离状态,并且由曲线2030所示,传动系分离离合器被接合。由曲线2035所示,电机转速大于0RPM,以及电机扭矩大于0N·m。由曲线2045所示,发动机转速为指示发动机未运行的0RPM。由曲线2050所示,未示出期望发动机起动,并且因此由曲线2055所示未指示发动机转动起动阶段完成。
在时间t1处,指示期望发动机起动。这样的指示可以与超过电机(例如120)的扭矩极限的车辆加速请求、车辆操作者请求使用耗能的车辆部件等有关。因此,确定期望的变速器齿轮。例如,期望的齿轮可以是车辆速度的函数。在一些示例中,可以选择期望的齿轮,使得在离合器容量和电机补偿扭矩之间调节的扭矩可以最小程度地扰动传动系。因此,在时间t1处,第二或当前齿轮通过其适当的同步器分离。此外,由曲线2030所示,传动系分离离合器被命令或维持为接合。
在时间t2处,期望的齿轮通过其适当的同步器接合。在示例性时间轴2000中,应当理解,期望的齿轮包含最高挡或最高速齿轮。因此,在示例性时间轴2000中,应当理解,最高挡齿轮可以包含第七齿轮(例如332)。在时间t3处,由曲线2020指示,第一离合器被命令为接合。在第一离合器被命令为接合的情况下,应当理解,发动机扭矩可以通过第一齿轮或期望的(例如最高挡)齿轮传递至变速器。通过在时间t3处命令的接合的第一离合器,传动系扭矩因此可以从变速器传递至发动机,以便转动起动发动机。
当发动机被转动起动时,电机可以被用于补偿发动机起动扭矩。因此,在时间t3处,如线2041所示,电机扭矩被控制为等于估算的DCT离合器容量乘以变速器齿轮比加上驾驶员需求扭矩,减去同步器容量乘以同步器扭矩比的量。
在时间t3和t4之间,发动机转速增加,指示发动机正在转动,或者通过传动系扭矩被转动起动。以这种方式,例如,可以在没有附加的发动机起动器马达、或ISG的情况下转动起动发动机。如图2040所示,在时间t3和t4之间通过电机补偿用于转动起动发动机的扭矩。
在时间t4处,指示发动机转动起动阶段已经完成,并且因此不再指示期望发动机起动过程。此外,在时间t4处,第一离合器被命令为分离。在时间t4和t5之间,电机转速降低至执行发动机起动操作之前的电机转速(在该示例性时间轴2000中为0RPM)。正因为如此,电机扭矩相应地减小。在时间t5处,期望改变齿轮,因为最高挡齿轮可能不符合驾驶员需求。因此,在时间t5处,使最高挡齿轮通过其适当的同步器分离(解锁)到空挡状态。随后,在时间t6处,第二齿轮通过其适当的同步器锁定。在示例性时间轴2000中,示出了第二齿轮在发动机起动之前被接合,并且在起动事件之后被重新接合。然而,这样的示例是为了简单起见,并且在一些示例中,在发动机起动之后,可以接合另一齿轮。更具体地,可以在发动机起动之后接合任何齿轮以适当地满足驾驶员需求。
在第一离合器和第二离合器都处于分离构型的情况下,在时间t6和t7之间通过电机扭矩来推进车辆。然而,这样的示例是说明性的,并且不旨在限制。在一些示例中,在转动起动阶段完成之后,并且在发生任何换挡之后,可以命令适当的DCT离合器接合,使得发动机扭矩可以通过变速器传递至驱动轮,以便辅助通过发动机推进车辆。
现在转到图21,示出了用于执行发动机起动操作的示例性时间轴2100。示例性时间轴2100示出了在减速切断状态下上拉发动机,使得发动机可以用于帮助制动车辆(例如,发动机制动)。时间轴2100包括指示车辆速度随时间变化的曲线2105。车辆可以停车,或者可以以大于(+)停车的速度行驶。时间轴2100还包括指示第一齿轮状态随时间变化的曲线2110和指示第二齿轮状态随时间变化的曲线2115。DCT的第一齿轮和第二齿轮二者都可以锁定(L)或解锁(U)。时间轴2100还包括指示第一离合器状态随时间变化的曲线2120和指示第二离合器状态随时间变化的曲线2125。DCT的第一离合器和DCT的第二离合器二者都可以是分离的(O)或接合的(C),或者在分离和接合之间的某处(例如部分分离或部分接合)。时间轴2100还包括指示车载能量存储装置(例如132)的能量存储水平随时间变化的曲线2130。线2131表示阈值,车载能量存储装置在该阈值以上可能不能够接受进一步显着充电。时间轴2100还包括指示电机(例如120)的扭矩随时间变化的曲线2135。时间轴2100还包括指示向发动机的燃料喷射随时间变化是打开还是关闭的曲线2140。时间轴2100还包括指示发动机转速随时间变化的曲线2145。时间轴2100还包括指示随时间变化是否期望(Y)或不期望(N)发动机起动事件的曲线2150,以及指示随时间变化是否完成(Y)或没有完成(N)发动机转动起动阶段的曲线2155。
在时间t0处,车辆正在运行,并且由曲线2135所示,通过来自电机的扭矩来推进车辆。第一齿轮和第二齿轮二者都通过适当的同步器接合,然而第一离合器和第二离合器二者都是分离的。正因为如此,在发动机和变速器之间没有扭矩传递。如本文关于图21所讨论,应当理解,第一离合器通过第一齿轮控制在发动机和变速器输出端之间传递的扭矩,并且还应当理解,第二离合器通过第二齿轮控制发动机和变速器输出端之间传递的扭矩。车载能量存储装置的能量存储水平大于由线2131表示的阈值。当发动机关闭时,由曲线2140所示,通过燃料喷射器(例如66B)的燃料喷射另外地关闭。由曲线2145所示,发动机转速为0RPM,由曲线2150所示,未指示期望发动机起动,并且相应地,由曲线2155所示,未指示完成发动机转动起动阶段。
在时间t1处,期望发动机起动。在该示例性时间轴中,应当理解,发动机起动可能是抬升踏板事件的结果。换句话说,在车辆行驶并且由电机推进的情况下,抬升踏板事件可以在一些示例中导致车辆执行再生制动操作,以使车辆减速。然而,在时间t1处,另外地指示能量存储装置(例如132)的能量存储水平使得能量存储装置不能接受进一步显着充电。因此,再生制动可能不被用于使车辆减速。正因为如此,在时间t1处指示期望发动机起动事件,以上拉发动机,以用于压缩制动,如将在下面进一步详细讨论。
在时间t1和t2之间,可以选择用于上拉发动机的期望的齿轮。如上所述,在一些示例中,期望的齿轮可以是车辆速度等的函数。在一些示例中,期望的齿轮可以包含高挡位齿轮(例如,第六或第七齿轮),使得在发动机起动事件期间的扰动扭矩尽可能减少。在示例性时间轴2100中,应当理解,本文关于时间轴2100也被称为第二齿轮的期望的齿轮已经通过其适当的同步器处于锁定或接合构造。因此,在时间t2处,第二离合器被命令为接合。通过命令为接合的第二离合器,扭矩可以通过被接合的第二齿轮在变速器和发动机之间传递。换句话说,响应于通过车辆控制器被命令为接合的第二离合器,可以利用传动系扭矩来转动起动发动机。
在时间t2和t3之间,利用传动系扭矩来转动起动发动机,并且通过车辆控制器来控制电机以抵消或补偿用于转动起动发动机的传动系扭矩。例如,用于补偿发动机转动起动扭矩的电机扭矩量可以是变速器齿轮比和估算的DCT离合器容量的函数。在替代性示例中,电机补偿扭矩可以是发动机转速的变化率和发动机扭矩估算值的函数。由于电机被用于补偿发动机转动起动扭矩,所以能量存储水平在时间t2和t3之间持续下降。
在时间t3处,指示发动机转动起动阶段已经完成。因此,不再指示期望发动机起动事件。然而,不是开始向发动机喷射燃料,而是在不向发动机提供燃料和火花的情况下在发动机运行的减速燃料切断(DFSO)模式下使发动机停止运行。以这种方式,发动机可以提供发动机制动作为在车载能量存储装置不能接受另外的充电的情况下实现一致的抬升踏板减速感觉的手段。
因此,在时间t3处,第二离合器被命令为分离,使得扭矩不再在发动机和DCT之间传递。在时间t3和t4之间,电机扭矩降低至等于或低于在发动机起动事件之前提供给驱动轮的扭矩值。在时间t4和t5之间,响应于车辆操作者请求较小车轮扭矩的抬升踏板事件,电机扭矩进一步降低。因此,在时间t4和t5之间,车辆速度减小,电机扭矩的减小和通过发动机制动使车辆减速的组合。
以这种方式,可以在不使用专用起动器马达的情况下,以及在发动机起动和能量存储装置充电过程期间没有产生不可接受的传动系转矩扰动的情况下,实现各种车辆运行状况下的发动机起动和车载能量存储装置的充电。
技术效果是认识到,在电机位于发动机和双离合变速器下游的车辆中,在电机下游加入传动系分离装置可以实现在多种车辆运行状况下给车载能量存储装置有效充电。通过控制传动系分离离合器,可以在车辆静止、在阈值速度以下移动、在阈值速度以上移动等情况下执行车载能量存储装置的充电。
本文所描述的并且关于图1A-3的系统,连同本文所描述的并且关于图4-15的方法一起,可以实现一个或多个系统和一个或多个方法。在一个示例中,一种方法包含通过双离合变速器经由被设置在双离合变速器下游的电机,通过用被设置在双离合变速器上游的发动机产生充电转矩以及控制被设置在电机下游的传动系分离离合器来给车辆的车载能量存储装置充电。在该方法的第一示例中,该方法还包括其中车辆的速度低于预定阈值,并且其中预定阈值包括低于对于双离合变速器的第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的车辆速度。该方法的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括其中控制传动系分离离合器还包含在车辆完全停车的情况下或在制动踏板被按下大于预定量的情况下完全分离传动系分离离合器。该方法的第三示例可选地包括第一和第二示例,并且还包括其中控制传动系分离离合器还包含在车辆没有完全停车,但是期望通过传动系分离离合器进行转矩调节的情况下滑动传动系分离离合器。该方法的第四示例可选地包括第一至第三示例中的任何一个或多个或每个,并且还包括,其中控制传动系分离离合器还包含在车辆没有完全停车并且不期望通过传动系分离离合器进行转矩调节的情况下完全接合传动系分离离合器。该方法的第五示例可选地包括第一至第四示例中的任何一个或多个或每个,并且还包含控制电机达到期望的转矩并且控制发动机达到期望的转速以给能量存储装置充电。该方法的第六示例可选地包括第一至第五示例中的任何一个或多个或每个,并且还包含控制发动机达到期望的转矩并且控制电机达到期望的转速以给能量存储装置充电。该方法的第七示例可选地包括第一至第六示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包含控制发动机达到期望的转矩并且控制电机达到期望的转矩以给能量存储装置充电。该方法的第八示例可选地包括第一至第七示例中的任何一个或多个或每个,并且还包含通过相应的同步器接合双离合变速器的期望的齿轮,并且锁定双离合变速器的离合器,离合器与期望的齿轮的齿轮轴相对应。
另一示例性方法包含在车辆的速度大于预定阈值的情况下,通过双离合变速器经由被设置在双离合变速器下游的电机,通过用被设置在双离合变速器上游的发动机产生充电转矩以及控制被设置在电机下游的传动系分离离合器来给车辆的车载能量存储装置充电。在该方法的第一示例中,该方法还包含通过同步器接合双离合变速器的第一或最低挡齿轮,并且锁定双离合变速器的离合器,离合器与第一或最低挡齿轮的齿轮轴相对应。该方法的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括其中控制传动系分离离合器还包含锁定传动系分离离合器。该方法的第三示例可选地包括第一和第二示例中的任何一个或多个或每个,并且还包括其中预定阈值包括高于对于双离合变速器的第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的车辆速度。该方法的第四示例可选地包括第一至第三示例中的任何一个或多个或每个,并且还包含控制发动机达到期望的转矩并且控制电机达到期望的转矩以给能量存储装置充电。
一种示例性系统包含:没有辅助发动机起动装置的发动机;被设置在发动机下游具有多个齿轮的双离合变速器,多个齿轮包括双离合变速器的第一或最低挡齿轮;被设置在双离合变速器下游的电机;被设置在电机下游的传动系分离离合器;车载能量存储装置;和控制器,该控制器将指令储存在非暂时性存储器中,当执行指令时,使控制器进行以下操作:通过双离合变速器经由电机,通过基于车辆速度控制传动系分离离合器,来给车载能量存储装置充电。在该系统的第一示例中,该系统还包含在车辆速度低于对于双离合变速器的第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的情况下,并且还响应于车辆完全停车、以及不期望通过传动系分离离合器进行转矩调节的指示,完全分离传动系分离离合器并且通过控制电机达到期望的转矩并且控制发动机达到期望的转速,或者通过控制发动机达到期望的转矩并且控制电机达到期望的转速来给车载能量存储装置充电。该系统的第二示例可选地包括第一示例,并且还包含在车辆速度低于对于双离合变速器的第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的情况下,并且还响应于车辆未完全停车、以及期望通过传动系分离离合器进行转矩调节的指示,滑动传动系分离离合器并且通过控制电机达到期望的转矩并且控制发动机达到期望的转速,或者通过控制发动机达到期望的转矩并且控制电机达到期望的转速来给车载能量存储装置充电。该系统的第三示例可选地包括第一和第二示例中的任何一个或多个或每个,并且还包含在车辆速度低于对于双离合变速器的第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的情况下,并且还响应于车辆未完全停车、以及不期望通过传动系分离离合器进行转矩调节的指示,完全接合传动系分离离合器并且通过控制发动机达到期望的转矩并且控制电机达到期望的转矩来给车载能量存储装置充电。该系统的第四示例可选地包括第一至第三示例中的任何一个或多个或每个,并且还包含在车辆速度高于对于双离合变速器的第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的情况下,完全接合传动系分离离合器并且通过控制发动机达到期望的转矩并且控制电机达到期望的转矩来给车载能量存储装置充电。该系统的第五示例可选地包括第一至第四示例中的任何一个或多个或每个,并且还包含通过同步器接合双离合变速器的期望的齿轮,并且锁定双离合变速器的离合器,离合器与期望的齿轮的齿轮轴相对应。
应当注意,本文包括的示例性控制和估算程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令储存在非暂时性存储器中,并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器、以及其他发动机硬件来执行。本文描述的具体程序可以表示任意数量的处理策略中的一个或多个,诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。正因为如此,所示出的各种动作、操作、和/或功能可以以所示的顺序执行、并行执行、或者在一些情况下可以省略。同样地,过程的顺序不是为了实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而设置的。可以根据所使用的具体策略来重复执行所示动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外,所描述的动作、操作和/或功能可以图形化地表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中通过执行包括与电子控制器相结合的各种发动机硬件部件的系统中的指令来执行所描述的动作。
应当理解,本文公开的配置和程序本质上是示例性的,并且因为可能有许多变化,所以这些具体实施例不被认为是限制性的。例如,上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4、以及其他发动机类型。本公开的主题包括在此公开的各种系统和配置以及其他特征、功能、和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求特别指出了被认为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一”元件或“第一”元件或其等同物。这种权利要求应该被理解为包括包含一个或多个这种元件、既不要求也不排除两个或更多个这种元件。可以通过修改本权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护所公开的特征、功能、元件、和/或特性的其他组合和子组合。无论在范围上比原始权利要求更宽、更窄、相等或者不同的这种权利要求也被认为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种方法,包含:
通过双离合变速器经由被设置在所述双离合变速器下游的电机,通过用被设置在所述双离合变速器上游的发动机产生充电扭矩以及控制被设置在所述电机下游的传动系分离离合器来给所述车辆的车载能量存储装置充电。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述车辆的速度低于预定阈值,并且其中所述预定阈值包括低于对于所述双离合变速器的第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的车辆速度。
3.根据权利要求1所述的方法,其中控制所述传动系分离离合器还包含在所述车辆完全停车的情况下或在制动踏板被按下大于预定量的情况下完全分离所述传动系分离离合器。
4.根据权利要求1所述的方法,其中控制所述传动系分离离合器还包含在所述车辆没有完全停车,但是期望通过所述传动系分离离合器进行扭矩调节的情况下滑动所述传动系分离离合器。
5.根据权利要求1所述的方法,其中控制所述传动系分离离合器还包含在所述车辆没有完全停车并且不期望通过所述传动系分离离合器进行扭矩调节的情况下完全接合所述传动系分离离合器。
6.根据权利要求1所述的方法,还包含控制所述电机达到期望的扭矩并且控制所述发动机达到期望的转速以给所述能量存储装置充电。
7.根据权利要求1所述的方法,还包含控制所述发动机达到期望的扭矩并且控制所述电机达到期望的转速以给所述能量存储装置充电。
8.根据权利要求1所述的方法,还包含控制所述发动机达到期望的扭矩并且控制所述电机达到期望的扭矩以给所述能量存储装置充电。
9.根据权利要求1所述的方法,还包含通过相应的同步器接合所述双离合变速器的期望的齿轮,并且锁定所述双离合变速器的离合器,所述离合器与所述期望的齿轮的齿轮轴相对应。
10.一种方法,包含:
在车辆的速度大于预定阈值的情况下,通过双离合变速器经由被设置在所述双离合变速器下游的电机,通过用被设置在所述双离合变速器上游的发动机产生充电扭矩以及控制被设置在所述电机下游的传动系分离离合器来给所述车辆的车载能量存储装置充电。
11.根据权利要求10所述的方法,还包含通过同步器接合所述双离合变速器的第一或最低挡齿轮,并且锁定所述双离合变速器的离合器,所述离合器与所述第一或最低挡齿轮的齿轮轴相对应。
12.根据权利要求10所述的方法,其中控制所述传动系分离离合器还包含锁定所述传动系分离离合器。
13.根据权利要求10所述的方法,其中所述预定阈值包括高于对于所述双离合变速器的第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的车辆速度。
14.根据权利要求10所述的方法,还包含控制所述发动机达到期望的扭矩并且控制所述电机达到期望的扭矩以给所述能量存储装置充电。
15.一种用于车辆的系统,包含:
没有辅助发动机起动装置的发动机;
具有多个齿轮的双离合变速器,所述双离合变速器被设置在所述发动机下游,所述多个齿轮包括所述双离合变速器的第一或最低挡齿轮;
电机,所述电机被设置在所述双离合变速器下游;
传动系分离离合器,所述传动系分离离合器被设置在所述电机下游;
车载能量存储装置;和
控制器,所述控制器将指令储存在非暂时性存储器中,当执行所述指令时,所述指令使所述控制器进行以下操作:
通过所述双离合变速器经由所述电机,通过基于车辆速度控制所述传动系分离离合器,来给所述车载能量存储装置充电。
16.根据权利要求15所述的系统,还包含在所述车辆速度低于对于所述双离合变速器的所述第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的情况下,并且还响应于所述车辆完全停车、以及不期望通过所述传动系分离离合器进行扭矩调节的指示,完全分离所述传动系分离离合器并且通过控制所述电机达到期望的扭矩并且控制所述发动机达到期望的转速,或者通过控制所述发动机达到期望的扭矩并且控制所述电机达到期望的转速来给所述车载能量存储装置充电。
17.根据权利要求15所述的系统,还包含在所述车辆速度低于对于所述双离合变速器的所述第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的情况下,并且还响应于所述车辆未完全停车、以及期望通过所述传动系分离离合器进行扭矩调节的指示,滑动所述传动系分离离合器并且通过控制所述电机达到期望的扭矩并且控制所述发动机达到期望的转速,或者通过控制所述发动机达到期望的扭矩并且控制所述电机达到期望的转速来给所述车载能量存储装置充电。
18.根据权利要求15所述的系统,还包含在所述车辆速度低于对于所述双离合变速器的所述第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的情况下,并且还响应于所述车辆未完全停车、以及不期望通过所述传动系分离离合器进行扭矩调节的指示,完全接合所述传动系分离离合器并且通过控制所述发动机达到期望的扭矩并且控制所述电机达到期望的扭矩来给所述车载能量存储装置充电。
19.根据权利要求15所述的系统,还包含在所述车辆速度高于对于所述双离合变速器的所述第一或最低挡齿轮的同步发动机怠速的情况下,完全接合所述传动系分离离合器并且通过控制所述发动机达到期望的扭矩并且控制所述电机达到期望的扭矩来给所述车载能量存储装置充电。
20.根据权利要求15所述的系统,还包含通过同步器接合所述双离合变速器的期望的齿轮,并且锁定所述双离合变速器的离合器,所述离合器与所述期望的齿轮的齿轮轴相对应。
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