CN111356601A - 用于控制电动混合动力单元的方法 - Google Patents

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CN111356601A CN201880065715.1A CN201880065715A CN111356601A CN 111356601 A CN111356601 A CN 111356601A CN 201880065715 A CN201880065715 A CN 201880065715A CN 111356601 A CN111356601 A CN 111356601A
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Abstract

根据用于控制功率单元的该方法，第一主轴的旋转速度被同步(P3)，然后用于输出比的燃烧发动机传动比被接合(P4)，并且扭矩从第二主轴传递(P5)到第一主轴上。当第一主轴的旋转速度被同步(P3)时，如果所要求的功率太高而不能通过仅由蓄电池供电的主电动机器实现，则副电动机器被强制(E14)进入再生模式，并且由副电动机器产生的电功率被用于向该主电动机器供应补充电功率。

Description

用于控制电动混合动力单元的方法
技术领域
本发明涉及控制电动或混合动力车辆动力传动系(PT)的自动变速器，这些自动变速器包括将来自若干致动器(燃烧发动机和电动机器)的扭矩进行组合、以不同的传动比借助于差速器朝着车辆的车轮进行传送的变速箱。本发明优选地涉及控制不可再充电的电动混合动力传动系变速器(也称为混合动力电动车辆或通过相对应的首字母缩略词HEV已知的)，但是也可以应用于可再充电的混合动力传动系变速器(也称为插电式混合动力电动车辆或通过相对应的首字母缩略词PHEV已知的)。
更具体地，本发明涉及一种用于控制机动车辆动力传动系的方法，该机动车辆动力传动系包括内燃发动机、主电动机器、副电动机器和至少一个爪式变速箱，该至少一个爪式变速箱包括机械地连接到内燃发动机并连接到副电动机器的第一主轴、机械地连接到主电动机器的第二主轴、以及副轴。
本发明尤其涉及这种类型的动力传动系，其中由联接系统进行传动比的接合和脱离接合，联接系统是在没有同步器的情况下、由可在轴上轴向地移动的爪形件或平坦齿部(也称为牙嵌式离合器)控制的。爪形件借助于控制拨叉被控制为朝向在轴向上固定的齿轮(在其轴上自由旋转)。移动爪形件在齿轮上的接合使轴与齿轮联接，以便以所接合的传动比将扭矩传输给车轮。
背景技术
可以参考的FR 3 007 696描述了一种具有三个轴和两个电动机器(包含主机器和副机器)的混合动力变速器架构。这两个电动机器电连接至车辆的蓄电电池。变速器使用三个特定的爪形联接系统。它是带有类似于手动变速箱的机械行为的机器人变速箱。通过使用使得可以接合和脱离接合爪形件的致动系统，自动进行传动比变化。
通过这种架构，可以接合纯燃烧发动机比率(其中，仅第一主轴机械地连接到副轴)、纯电动比率(其中，仅第二主轴机械地连接到副轴)、以及混合动力比率(其中，第一主轴和第二主轴两者机械地连接到副轴)。在混合动力比率的情况下，燃烧发动机比率对应于第一主轴与副轴之间的机械连接，并且电动传动比对应于第二主轴与副轴之间的机械连接。
当使用者希望让混合动力输入比来接合混合动力输出比时，由于输入比和输出比具有不同的燃烧发动机传动比，因此实施以下方法。首先，扭矩从第一主轴切换到第二主轴。当来自第一主轴的扭矩为零时，用于输入比的燃烧发动机传动比脱离接合。然后，使第一主轴的旋转速度同步，以便为用于输出比的燃烧发动机传动比的随后接合阶段做好准备。当此接合完成时，扭矩从第二主轴切换到第一主轴。
为了将扭矩从第一主轴切换到第二主轴，通常使用的解决方案包括减少来自内燃发动机的扭矩并伴随地增加来自主电动机器的扭矩。然而，这种解决方案并不完全令人满意。在变速比改变的初始化之前由内燃发动机递送的机械功率通常相对地大于为主电动机器供电的蓄电电池中的可用的电功率。在这些条件下，不可能通过增加来自主电动机器的扭矩来补偿来自内燃发动机的扭矩的消除。这会导致使用者感到不愉快的现象发生，诸如加速平点、颠簸或冲击、减速、“前部下倾”效应等。
当车辆以高速(例如在80千米/小时的范围内)行驶时、在来自驾驶员的加速指令的情况下发生的变速比改变请求期间、或者在电动机器已经处于其最大扭矩且电池在劣化状况下操作(例如在低温情况下)的高速下的变速比改变请求之后，尤其会感觉到这些烦恼。
另外，前述问题在不可再充电的混合动力电动动力传动系中尤其严重。对于相同的电量状态，这类动力传动系所提供的蓄电电池递送电压低于可再充电混合动力电动动力传动系所提供的蓄电电池递送电压。
在50％的电量状态下，可再充电的动力传动系上的电池通常递送350V的电压。在相同条件下，不可再充电的动力传动系上的电池通常递送180V的电压。以350V供电，主电动机器通常能够供应70kW的机械功率，副电动机器通常能够递送35kW。以180V供电，主电动机器可以供应35kW，副电动机可以供应18kW。在变速比改变的初始化之前，由内燃发动机供应的功率通常在70kW的范围内。因此，特别是在不可再充电的混合动力电动动力传动系的情况下，使用者感觉到显著的、作为烦恼体验的加速平点。
在负载降挡的情况下，这种烦恼甚至更大。在这种情况下，由副电动机器递送的功率通常被用于实施第一副轴的同步。由于蓄电电池正被副电动机器使用，主电动机器可能仅被部分供电。在以上示例的情况下，主电动机器可能仅递送17kW。当驾驶员由于他在负载下请求降挡而预期扭矩方面增加时，感觉到特别显著的加速平点。
发明内容
鉴于上述情况，本发明旨在提供一种用于控制机动车辆动力传动系的方法，该方法克服了前述缺点。
更具体地，本发明旨在使得能够在混合动力输入比与具有不同于该输入比的燃烧发动机传动比的混合动力输出比之间、或者在纯电动输入比与混合动力输出比之间进行变速比改变，从而对车辆的使用者造成尽可能少的烦恼。
为此，提出一种用于控制机动车辆动力传动系的方法，该机动车辆动力传动系包括内燃发动机、电连接到蓄电池的主电动机器、电连接到所述蓄电池的副电动机器、以及至少一个爪式变速箱，该至少一个爪式变速箱包括机械地连接到该内燃发动机并且连接到该副电动机器的第一主轴、机械地连接到该主电动机器的第二主轴、以及副轴，其中该第一主轴的旋转速度被同步，然后用于输出比的燃烧发动机传动比被接合，并且扭矩从该第二主轴切换到该第一主轴。
根据该方法的总体特征，当第一主轴的旋转速度被同步时，如果功率设定点太高而不能通过仅由蓄电池供电的主电动机器实现，则副电动机器被强制进入再生模式，并且由副电动机器产生的电功率被用于向主电动机器供应补充电功率。
因此，如果必要的话，增加对主电动机器供电的电功率，使得可以增加由主电动机器递送的机械功率。因此，当这些能够用常规控制方法进行时，就避免了加速平点的出现。通过仅在必要时实施这种补充电源，避免了不必要的噪音产生、增加的燃料消耗和污染物排放。
根据特定实施例，当向主电动机器供应补充电功率时，所述主电动机器和/或所述副电动机器联接到升压转换器。
有利地，在第一主轴的旋转速度被同步之前，扭矩从第一主轴切换到第二主轴，然后用于输入比的燃烧发动机传动比脱离接合，并且其中，当扭矩从第一主轴切换到第二主轴时，如果功率设定点太高而不能通过仅由蓄电池供电的主电动机器实现，则副电动机器被强制进入再生模式，并且由副电动机器产生的电功率被用于向主电动机器供应补充电功率。
有利地，当扭矩从第一主轴切换到第二主轴时，内燃发动机的第一扭矩设定点和副电动机器的第二扭矩设定点被确定，并且内燃发动机和副电动机器作为第一扭矩设定点和第二扭矩设定点的函数进行控制，所述第一设定点和第二设定点通过应用以下等式来确定：
Pice_目标-p1＝min(P车轮，Phsg_regen_max，Pice_max)
Figure BDA0002443574260000041
Figure BDA0002443574260000042
其中，Pice_目标_p1是由内燃发动机产生的第一目标功率，
P车轮是要供应给该车辆的车轮的功率设定点，
Phsg_regen_max是可以由在再生模式下操作的该副电动机器实现的最大电功率，
Pice_max是可以由内燃发动机递送的最大功率，
Tice_目标_p1是第一设定点，
ωice是内燃发动机的旋转速度，
Thsg_目标_p1是第二设定点，并且
ωhsg是副电动机器的旋转速度。
在一个实施例中，当第一主轴的旋转速度被同步时，内燃发动机的第三扭矩设定点和副电动机器的第四扭矩设定点被确定，并且内燃发动机和副电动机器作为第三扭矩设定点和第四扭矩设定点的函数进行控制，所述第三设定点和所述第四设定点通过应用以下等式来确定：
Pice_目标_p3＝min(P车轮，Phsg_regen_max，Pice_max)
Figure BDA0002443574260000051
Figure BDA0002443574260000052
其中，Pice_目标_p3是由内燃发动机产生的第二目标功率，
P车轮是要供应给该车辆的车轮的功率设定点，
Phsg_regen_max是可以由在再生模式下操作的该副电动机器实现的最大电功率，
Pice_max是可以由内燃发动机递送的最大功率，
Tice_目标_p3是第三设定点，
ωice是内燃发动机的旋转速度，
Thsg_目标_p3是第四设定点，
ωhsg是副电动机器的旋转速度，
T_prop是比例控制项，并且
T_int是积分控制项。
还可以进行设置使得当第一主轴的旋转速度被同步时，实施使用比例控制器来控制来自内燃发动机的扭矩和/或来自副电动机器的扭矩的步骤。
在一个实施例中，在所述控制步骤期间，从第一主轴的当前旋转速度与目标旋转速度之间的偏差、要实现的同步的类型、以及内燃发动机的旋转速度动态特性中选择的至少一个参数被输入到映射图中，从所述映射图中检索增益值作为输出，并且检索到的增益被应用于所述比例控制器中。
这样的实施例使得可以在传动比变化期间限制由内燃发动机引起的噪声、燃料消耗和污染物排放。
在另一实施例中，当第一主轴的旋转速度被同步时，实施使用积分控制器来控制来自内燃发动机的扭矩和/或来自副电动机器的扭矩的步骤。
有利地，所述积分控制器从速度设定点与测量的速度之间的偏差低于预定阈值时的时刻被激活。
有利地，当第一主轴的旋转速度被同步时，计算至少一个扭矩设定点，并且实施借助于配置有所述扭矩设定点的前馈控制器来控制来自内燃发动机的扭矩和/或来自副电动机器的扭矩的步骤。
附图说明
通过阅读仅作为非限制性示例给出并且参考附图给出的以下描述，本发明的进一步的目的、特征和优点将变得清楚，在附图中：
-图1是混合动力传动系架构的简化示例，
-图2示出了图1中的动力传动系的变速箱的换档曲线，
-图3是根据本发明的控制方法的实施例，
-图4是以图3中的方法实施的控制系统的框图，并且
-图5A、图5B和图5C是分别示出了在图3中的方法期间由图1中的动力传动系的致动器递送的扭矩方面的变化的曲线图。
具体实施方式
图1是具有三个轴和两个电动机器的混合动力传动系(PT)1的框图，该混合动力传动系使用三个爪形联接系统，这些爪形联接系统的操作由引用的文献展示。动力传动系1包括三个致动器，在这种情况下是内燃发动机2(ICE)、主电动机器3(MEM)和副电动机器4(HSG)。动力传动系1包括连接到发动机2的实心主轴5、连接到主电动机器3的空心主轴6、副轴7以及连接到副电动机器4的中间轴8。传动比由不具有机械同步器的三个爪形联接器C1、C2、C3接合。
变速箱将来自发动机2、主电动机器3以及副电动机器4的扭矩组合到副轴7上、朝向车辆的车轮传送。传动比变化在分别布置在实心主轴5、副轴6和中间轴8上的三个爪形联接器C1、C2、C3的控制下发生。被放置在实心主轴5上的第一联接器(称为主联接器C1)使得可以将较长燃烧发动机传动比ICE4接合在右侧上，并且将两个主轴联接在左侧上。被放置在副轴上的第二联接器(称为副联接器C2)使得可以接合两个电动传动比EV1和EV2。被放置在中间轴8上的第三联接器(称为传递联接器C3)使得可以将来自副电动机器的扭矩传递到副轴7上(在右侧)、或者传递到空心主轴6(在左侧上)上。
该变速箱具有用于源自主电动机器3的运动的两个电动传动比EV1和EV2，以及用于源自副电动机器4和内燃发动机2组成的组件的运动的四个燃烧发动机传动比ICE1、ICE2、ICE3和ICE4。将它们组合在一起使得变速箱能够具有15个变速比。每个变速比根据车辆的行驶速度将最大的力传递给车轮。通过举例的方式，图2示出了它们中的一些的换挡曲线。车辆的行驶速度V以千米/小时表示。对于两个电动齿轮(ZEV1和ZEV2)和四个混合动力齿轮(分别称为Hyb21、Hyb22、Hyb32、Hyb42)，车轮处的最大力F作为速度的函数以牛顿(N)表示。第一数字指示变速箱燃烧发动机传动比。第二数字指示变速箱电动传动比。
如图1中虚线所示，主电动机器3和副电动机器4电连接到蓄电电池9。升压转换器10电连接到电池9与主电动机器3之间的电连接件。转换器10还电连接到电池9与副电动机器4之间的电连接件。转换器10也称为“升压装置”。
使用升压转换器10可以显著增加由主电动机器3供应的机械功率。在所示的示例中，通常以230V的电压供电的主电动机器3在没有转换器10的情况下供应30kW的功率。在具有转换器10的情况下，主电动机器3以400V的电压供电，并供应70kW的功率。转换器10还使得可以增加由副电动机器4产生的电功率。在所示的示例中，副电动机器4承受230V的电压，并且在没有转换器10的情况下产生17kW的电功率，然而，其承受400V的电压，在具有转换器10的情况下产生40kW的电功率。
图3是可以被实施用于控制图1中的动力传动系的方法的示例的图解表示。图3中的方法旨在从输入变速比到输出变速比的变速比变化期间实施。更具体地，输入变速比和输出变速比是变速箱的两个混合动力比(每个混合动力比具有不同的燃烧发动机传动比)，或者变速箱的纯电动比和混合动力比。换言之，(输入比，输出比)对可以是(HybX2，HybY2)(其中X≠Y)和(EVZ，HybAZ)。例如，对于从输入比Hyb22到输出比Hyb32的变速比变化，将给出该方法的以下描述。
在该方法的初始状态下，动力传动系1的变速箱以变速比Hyb22接合。换言之，燃烧发动机传动比ICE2和电动传动比EV2被接合。
在任何时候：
ωice表示内燃发动机2的旋转速度，
ωmem表示主电动机器3的旋转速度，
ωhsg表示副电动机器的旋转速度，
ω7表示副轴7的旋转速度，
Tice表示由内燃发动机2递送的扭矩，
Tmem表示由主电动机器3递送的扭矩，
Thsg表示由副电动机器4递送的扭矩，
T7表示副轴7上的扭矩，
Pice表示来自内燃发动机2的功率，
Pmem表示来自主电动机器3的功率，
Phsg表示来自副电动机器4的功率，并且
P7表示由副轴7接收的功率。
该方法包括指令检测的初始化阶段P0，该指令用于在要求接合燃烧发动机传动比以用于获得输出比的情况下将变速比从输入比改变为输出比。换言之，在P0阶段期间，检测到用于将变速比从纯电动比改变为混合动力比、或者从混合动力比改变为具有不同燃烧发动机传动比的混合动力比的指令。在所示的情况下，检测到用于将变速比从输入比Hyb22改变为输出比Hyb32的指令。如果没有检测到这样的指令，周期性地重复阶段P0。当检测到该指令时，应用阶段P1。
阶段P1的目的是将扭矩从轴5切换到轴6，其目的是脱离接合燃烧发动机传动比ICE2。
阶段P1包括计算目标机械功率Pmem_目标_p1的第一步骤S01。在所示的示例中，功率Pmem_目标_p1通过应用以下公式计算：
Pmem_目标_p1＝Pmem_no+Pice_no+Phsg_no (1)
其中，Pice_no、Pmem_no和Phsg_no分别对应于由内燃发动机2、主电动机器3、以及副电动机器4在没有传动比变化的情况下产生的功率。换言之，功率Pice_no、Pmem_no和Phsg_no对应于紧接在初始化阶段P0结束之前动力传动系1的相应致动器的功率设定点。
阶段P1包括第二测试步骤S02，在该步骤中确定功率Pmmem_目标_p1是否大于可以由电池9递送并由主电动机器3产生的电功率Pbat_pot。换言之，在步骤S02期间，确定在初始状态下由内燃发动机2和/或由副电动机器4递送的机械功率是否可以由蓄电池10供电的主电动机器3递送的附加功率完全补偿。
如果Pmem_目标_p1＞Pbat_pot，则实施后续步骤S03。如果Pmem_目标_p1≤Pbat_pot，则实施步骤S04。
步骤S03的目的是计算动力传动系1的致动器的三重目标扭矩。更特别地，在步骤S03期间，确定要由发动机2施加的目标扭矩Tice_目标_p1、主电动机器3的目标扭矩Tmem_目标_p1、以及要由副电动机器4施加的目标扭矩Thsg_目标_p1。为计算这些扭矩，计算内燃发动机2的目标功率Pice_目标_p1。这个功率通过实施以下等式来计算：
Pice_目标_p1＝min(P车轮，Phsg_regen_max，Pice_max) (2)
其中，P车轮表示要由动力传动系1供应给车轮的功率设定点、Phsg_regen_max表示可以由在再生模式下操作的副电动机器4产生的最大电功率、以及Pice_max表示可以由内燃发动机2供应的最大机械功率。
从等式(2)推导出以下目标扭矩：
Figure BDA0002443574260000101
Figure BDA0002443574260000102
Figure BDA0002443574260000103
在等式(4)和等式(5)中，变量Pice_目标_p1可以等同地由变量Phsg_目标_p1(其表示要由副电动机器4产生的目标功率)代替。如下文将解释的，等式(5)中的“_”符号是必要的，因为来自副电动机器4的扭矩必须为负、以向电池9供应电功率。
步骤S04的目的是在Pmem_目标_p1≤Pbat_pot时计算动力传动系1的致动器的三重目标扭矩。然后应用等式(2)和等式(3)来计算目标扭矩Tmem_目标_p1，因为在这种情况下目标扭矩Tice_目标_p1和Thsg_目标_p1默认为零。
然后实施修改扭矩 TiceTmem和Thsg的步骤S05。伴随地，扭矩Tice被修改使得其朝向目标扭矩Tice_目标_p1收敛，并且扭矩Tmem被修改使得其朝向目标扭矩Tmem_目标_p1收敛。如果目标扭矩Thsg_目标_p1不为零，则副电动机器4被控制进入再生模式，并且扭矩Thsg被修改使得其朝向目标扭矩Thsg_目标_p1收敛。在步骤S05期间，转换器10联接到主电动机器3和副电动机器4。在步骤S05期间，扭矩Tice、Tmem和Thsg被修改使得它们总是遵循以下等式：
Figure BDA0002443574260000104
其中，RICE2表示轴5与轴7之间的当前传动比，Rhsg表示轴8与轴7之间的传动比，并且Rmem表示轴6与轴7之间的传动比。
以这样的方式，在阶段P1的步骤期间，在发现由副电动机器4产生的电功率对于辅助主电动机器来补偿与从轴5到轴6的扭矩切换相关的加速平点而言是必需的情况下，计算这种电功率。作为等式(2)和等式(4)的结果，扭矩Tice刚好足以向副电动机器4供应对于产生由主电动机器3所需的补充电功率是必需的机械功率。
当步骤S05完成时，阶段P1完成。在阶段P1结束时，实心主轴5上的扭矩为零。在阶段P1期间，扭矩T7保持基本恒定。
然后应用脱离接合燃烧发动机传动比ICE2的阶段P2。在这个阶段期间，操纵联接器C1，使得惰轮产生传动比ICE2的离合器解除连接被激活。在阶段P2结束时，轴5与轴7机械地脱离连接。
然后应用同步实心主轴5的阶段P3。在这个阶段期间，对内燃发动机2和副电动机器4的功率供应被修改使得速度ωice与由燃烧发动机传动比ICE3降低的速度ω7同步。
阶段P3包括计算目标速度ωice_目标的第一步骤S11。为此，应用以下等式：
ωice_目标＝RICE3.ω7 (7)
其中，RICE3是燃烧发动机传动比ICE3。
阶段P3包括第二测试步骤S12，在该步骤中确定功率Pmem_目标_p1是否大于可以由电池9递送并由电动机器3产生的电功率Pbat_pot。如果Pmem_目标_p1＞Pbat_pot，则实施后续步骤S13。如果Pmem_目标_p1≤Pbat_pot，则实施步骤S14。
步骤S13的目的是计算在轴5的旋转速度的调整阶段期间要由发动机2施加的目标扭矩Tice_目标_p3和要由副电动机器4施加的目标扭矩Thsg_目标_p3。为达到这个结果，确定发动机2的目标功率Pice_目标_p3：
Pice_目标_p3＝min(P车轮，Phsg_regen_max，Pice_max) (8)
然后通过以下等式确定目标扭矩：
Figure BDA0002443574260000111
Figure BDA0002443574260000112
其中，R8/5对应于将轴5连接到轴8的传动比，
T_prop对应于比例项，并且
T_int对应于积分项。
在等式(10)中，比例项和积分项均存在。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，当然可以设想仅由这两项中的一个组成的速度调整项。
轴5的旋转速度的调整阶段期间的主电动机器3的目标扭矩Tmem_目标_p3总是使用相同的等式来计算：
Tmem_目标_p3＝Tmem_目标_p1 (11)
当Pmmem_目标_p3≤Pbat_pot时，步骤S14的目的是确定三重目标扭矩。在这种情况下，目标扭矩Pmmem_目标_p3根据等式(11)限定的，而目标扭矩Thsg_目标_p3被限定为零，并且目标扭矩Tice_目标_p3仅作为比例项和积分项的函数而变化。
无论是否应用步骤S13或S14，都存在调节发动机2的扭矩Tice和旋转速度ωice以及副电动机器4的扭矩Thsg以便将这个速度ωice朝向目标速度收敛的步骤。
如果目标扭矩Thsg_目标_p3不为零，则副电动机器4被控制进入再生模式，并且扭矩Thsg朝向目标扭矩Thsg_目标_p3收敛。同时，转换器10联接到主电动机器3和副电动机器4。
以这样的方式，在步骤S13或S14期间，轴5被同步，同时如果必要的话使得可以继续向副电动机器4供应对于产生主电动机器3所需的补充电功率是必需的机械功率。
在步骤S13或S14期间，实施用于控制扭矩Tice的系统。图4示意性地示出了所实施的控制系统。虽然描述了用于控制扭矩Tice的系统，但是在不脱离本发明的范围的情况下，当然可以实施用于控制扭矩Thsg的相同系统。然而，在这种情况下，被供应给电动机器3的补充功率不可能是恒定的。因此，有利的是控制扭矩Tice。
参考图4，扭矩Tice由开环函数控制。开环包括比较器12，该比较器计算轴5的旋转速度设定点ω设定与测量的旋转速度ωmeas之间的偏差ε。速度设定点ω设定可以从包含作为目标速度ωice_目标和自步骤S13或S14开始经过的时间t的函数的设定点值的映射图(未示出)的输出中获得。
偏差ε由第一控制器13校正。控制器13是比例项(P)，并且应用可变增益G。更特别地，增益G根据测量的旋转速度ωmeas与目标速度ωice_目标之间的偏差而变化。这个偏差越大，增益G就越大。增益G也根据目标速度ωice_目标的值而变化。
为了获得增益G，可以使用包含作为要执行的同步的类型(轴5的旋转速度方面的增加或减少)的函数的增益值的一个或多个映射图，发动机2的动态特性尤其取决于轴5的加速度。
偏差ε由第二控制器14校正。控制器14是积分项(I)。控制器14被配置使得仅当偏差ε小于预定阈值εmin时才被激活。控制器14使得可以在旋转速度ωice接近所需的设定点时稳定该旋转速度，以确保测量速度与速度设定点之间的零偏差。
偏差ε由第三控制器15校正。控制器15是前馈控制器。控制器15配置有在步骤S13中计算的目标扭矩Tice_cible_p3。控制器15使得可以在确定扭矩Tice的校正时考虑副电动机器4。
鉴于上文，步骤S13和S14使得可以控制发动机2，从而同步发生，同时如果需要的话，继续向副电动机器4供应机械功率，同时确保由发动机2向副电动机器4供应的机械功率刚好足以产生主电动机器3所需的补充电功率，以补偿阶段P1中的扭矩切换，而不会导致加速平点。
当步骤S13或步骤S14完成时，阶段P3完成。在阶段P3结束时，实心主轴5的速度ωice与被减小到传动比ICE3的副轴7的速度ω7同步：
ωice_目标＝RICE3·ω7 (12)
然后实施接合燃烧发动机传动比ICE3的阶段P4。在这个阶段期间，操纵爪形联接器C1，使得对应于燃烧发动机传动比ICE3的惰轮的离合器连接被激活。在阶段P4结束时，变速箱以混合动力比Hyb32接合。
然后实施从轴6到轴5的切换扭矩的阶段P5。以这样的方式，动力传动系1被控制朝向变速比变化的输出。在阶段P5结束时，该方法完成。
图5A至图5C是在图3中的方法期间的、扭矩Tice、Tmem和Thsg根据时间t相应变化的图解表示。
在图5A至图5C中的曲线图上，时间t0对应于初始化阶段P0的结束时间。时间t1对应于阶段P1的步骤S05的结束时间。时间t2对应于阶段P2的结束时间。时间t3对应于阶段P4的结束时间。
如在图5A和图5B中可以看到，扭矩Tice在阶段P1期间响应扭矩Tmem的增加而减小。虽然传统上该扭矩Tice应该已经被减小到零以使得能够开始阶段P2，但是扭矩Tice被保持高于零、以向副电动机器供应机械功率。然后，扭矩Thsg降至低于零而成负值，使得副电动机器产生补充电功率。该电功率被供应给主电动机器，该主电动机器可以增加其扭矩Tmem，从而完全补偿该轴5的扭矩的消除。
在阶段3开始时，扭矩Tice基本为零，或者甚至严格为负，而扭矩Thsg在负值方面相对远低于零。副电动机器4然后从轴5吸取机械功率，以通过产生电功率来实施轴5的同步。在阶段3的后期阶段，增加扭矩Tice以保持由副电动机器4进行的电功率产生水平，同时旋转速度ωhsg降低。
鉴于上文，根据本发明的方法使得可以在要求接合燃烧发动机传动比以获得输出比的情况下实施变速比改变，同时防止出现对使用者的烦恼，诸如加速平点。
当与上述方法结合使用时，升压转换器10是特别有利的。该转换器使得可以在副电动机器4被控制在再生模式时，优化该副电动机器进行的电功率产生，并且优化由主电动机器3进行的机械功率产生。

Claims (10)

1.一种用于控制机动车辆动力传动系(1)的方法，该机动车辆动力传动系包括内燃发动机(2)、电连接到蓄电池(9)的主电动机器(3)、电连接到所述蓄电池(9)的副电动机器(4)、以及至少一个爪式变速箱，该至少一个爪式变速箱包括机械地连接到该内燃发动机(2)并连接到该副电动机器(4)的第一主轴(5)、机械地连接到该主电动机器(3)的第二主轴(6)、以及副轴(7)，其中该第一主轴(5)的旋转速度(ωice)被同步(P3)，然后用于输出比的该燃烧发动机传动比被接合(P4)，并且扭矩(Tmem)从该第二主轴(6)切换(P5)到该第一主轴(5)，其中，当该第一主轴(5)的旋转速度(ωice)被同步(P3)时，如果该功率设定点(Pmem_目标_p3)太高而不能通过仅由该蓄电池(9)供电的该主电动机器(3)实现，则该副电动机器(4)被强制(S14)进入再生模式，并且由该副电动机器(4)产生的电功率被用于向该主电动机器(3)供应补充电功率。
2.如权利要求1所述的方法，其中，当向该主电动机器(3)供应补充电功率时，所述主电动机器(3)和/或所述副电动机器(4)联接到升压转换器(10)。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，在该第一主轴(5)的旋转速度(ωice)被同步之前，扭矩(Tice)从该第一主轴(5)切换(P1)到该第二主轴(6)，然后用于输入比的该燃烧发动机传动比脱离接合(P2)，并且其中，当扭矩(Tice)从该第一主轴(5)切换(P1)到该第二主轴(6)时，如果该功率设定点(Pmem_目标_p1)太高而不能通过仅由该蓄电池(9)供电的该主电动机器(3)实现，则该副电动机器(4)被强制进入再生模式(S05)，并且由该副电动机器(4)产生的电功率被用于向该主电动机器(3)供应补充电功率。
4.如权利要求3所述的方法，其中，当扭矩(Tice)从该第一主轴(5)切换(P1)到该第二主轴(6)时，该内燃发动机(2)的第一扭矩设定点(Tice_目标_p1)和该副电动机器(4)的第二扭矩设定点(Thsg_目标_p1)被确定(S03，S04)，并且该内燃发动机(2)和该副电动机器(4)作为该第一扭矩设定点和该第二扭矩设定点的函数进行控制(S05)，所述第一设定点和第二设定点通过应用以下等式来确定：
Pice_目标_p1＝min(P车轮，Phsg_regen_max，Pice_max)
Figure FDA0002443574250000021
Figure FDA0002443574250000022
其中，Pice_目标_p1是由该内燃发动机(2)产生的第一目标功率，
P车轮是要供应给该车辆的车轮的功率设定点，
Phsg_regen_max是能够由在再生模式下操作的该副电动机器(4)实现的最大电功率，
Pice_max是能够由该内燃发动机(2)递送的最大功率，
Tice_目标_p1是第一设定点，
ωice是该内燃发动机(2)的旋转速度，
Thsg_目标_p1是第二设定点，并且
ωhsg是该副电动机器(4)的旋转速度。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，当该第一主轴(5)的旋转速度(ωice)被同步(P3)时，该内燃发动机(2)的第三扭矩设定点(Tice_目标_p3)和该副电动机器(4)的第四扭矩设定点(Thsg_目标_p3)被确定，并且该内燃发动机(2)和该副电动机器(4)作为该第三扭矩设定点和第四扭矩设定点的函数进行控制(S13，S14)，所述第三设定点和第四设定点通过应用以下等式来确定：
Pice_目标_p3＝min(P车轮，Phsg_regen_max，Pice_max)
Figure FDA0002443574250000023
Figure FDA0002443574250000024
其中，Pice_目标_p3是由该内燃发动机(2)产生的第二目标功率，
P车轮是要供应给该车辆的车轮的功率设定点，
Phsg_regen_max是能够由在再生模式下操作的该副电动机器(4)实现的最大电功率，
Pice_max是能够由该内燃发动机(2)递送的最大功率，
Tice_目标_p3是第三设定点，
ωice是该内燃发动机(2)的旋转速度，
Thsg_目标_p3是第四设定点，
ωhsg是该副电动机器(4)的旋转速度，并且
T_调整_ω是速度调整项。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，当该第一主轴(5)的旋转速度(ωice)被同步(P3)时，实施使用比例控制器(12)来控制来自该内燃发动机(2)的扭矩(Tice)和/或来自该副电动机器(4)的扭矩(Thsg)的步骤(S13，S14)。
7.如权利要求6所述的方法，其中，在所述控制步骤(S13，S14)期间，从该第一主轴(5)的当前旋转速度(ωice)与目标旋转速度(ω目标)之间的偏差(ε)、要实现的同步的类型、以及该内燃发动机(2)的旋转速度(ωice)动态特性中选择的至少一个参数被输入到映射图中，从所述映射图中检索增益(G)值作为输出，并且检索到的增益(G)被应用在所述比例控制器(12)中。
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，当该第一主轴(5)的旋转速度(ωice)被同步(P3)时，实施使用积分控制器(13)来控制来自该内燃发动机(5)的扭矩(ωice)和/或来自该副电动机器(4)的扭矩(Thsg)的步骤(S15)。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述积分控制器(13)从速度设定点(ω目标)与测量的速度(ωice)之间的偏差(ε)低于预定阈值(εmin)时的时刻被激活。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，当该第一主轴(5)的旋转速度(ωice)被同步(P3)时，计算(S13，S14)至少一个扭矩设定点(Tice_目标_p3)，并且实施借助于配置有所述扭矩设定点(Tice_目标_p3)的前馈控制器(15)来控制来自该内燃发动机(5)的扭矩(Tice)和/或来自该副电动机器(4)的扭矩(Thsg)的步骤。
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