CN111824111A - 用于混合动力车辆起步的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了“用于混合动力车辆起步的方法和系统”。提供了用于在从静止状态开始的起步状态期间操作混合动力车辆的方法和系统。在一个示例中,当存在恒定的加速踏板位置时,驾驶员需求扭矩保持恒定直到达到阈值车辆速度,从而使得变速器输入离合器的闭合可以在传递期望的驾驶员需求扭矩的同时减少传动系扭矩干扰。
Description
技术领域
本说明书总体上涉及用于使混合动力车辆从静止状态起步的方法和系统。所述方法和系统对于包括变速器离合器的混合动力车辆可能尤其有用。
背景技术
混合动力车辆可以包括变速器离合器,所述变速器离合器可以选择性地使内燃发动机与包括电机的传动系脱离。具体地,当驾驶员需求车轮扭矩低时,变速器离合器可以打开,使得内燃发动机可以停止以节省燃料。当驾驶员需求车轮扭矩超过阈值扭矩时,变速器离合器可以闭合并且发动机起动。变速器离合器的扭矩容量(例如,变速器离合器可以在发动机与传动系之间传递的扭矩量)可以增加以满足驾驶员需求扭矩;然而,当施加阈值量的力来闭合变速器离合器时,变速器离合器扭矩容量可能并不总是稳定的。如果变速器离合器扭矩容量不稳定,则可能无法满足驾驶员对车辆性能和操控性的期望。因此,可能期望提供一种在车辆起步期间满足驾驶员期望的方式。
发明内容
本文的发明人已经认识到上述问题并且已经开发出一种车辆操作方法,所述车辆操作方法包括:响应于直至阈值车辆速度的恒定加速踏板位置,产生恒定的驾驶员需求扭矩;以及响应于车辆速度超过所述阈值车辆速度而响应于所述恒定加速踏板位置来减小所述恒定的驾驶员需求扭矩。
通过响应于从零车辆速度直至阈值车辆速度的恒定加速踏板位置而产生恒定的驾驶员需求扭矩,可以在提供期望的驾驶体验的同时提供改善的低速车辆操控性。可以在闭合变速器离合器的同时经由电机输送恒定的驾驶员需求扭矩,使得当经由电机扭矩与经由变速器离合器输送的扭矩的组合提供驾驶员需求扭矩时,传动系扭矩可以较低程度地振荡。当变速器离合器的扭矩容量在车辆起步期间增加时,可以提供恒定的驾驶员需求扭矩来代替减小的电机输出,使得如果变速器离合器的扭矩容量没有如预期增加,传动系仍然可以提供驾驶员需求扭矩的大部分。因此,可以改善车辆操控性。
本说明书可以提供若干优点。具体地,当变速器离合器响应于驾驶员需求扭矩或电能存储装置充电的请求而闭合时,所述方法可以提供改善的车辆操控性。此外,所述方法简化了用于输送期望的驾驶员需求扭矩的控制策略。另外,所述方法协调驾驶员需求扭矩输送和变速器离合器闭合的正时,使得可以使传动系扭矩输送更加稳定。
应当理解,提供以上发明内容是为了以简化形式介绍将在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征,所要求保护的主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求书唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中指出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略图;
图1C是替代的混合动力车辆传动系的示意图;
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和图4是示例性驾驶员需求扭矩值相对于车辆速度的曲线图;
图5示出的曲线图示出了发动机上拉余量扭矩可以如何与电机扭矩能力对准,使得在驾驶员需求扭矩仅在较短时段内足以启动发动机起动的状况期间可以避免发动机起动;
图6和图7示出了用于在从零速度或静止状态开始的车辆起动期间操作混合动力车辆传动系的示例性方法。
具体实施方式
以下描述涉及用于操作混合动力车辆的传动系的系统和方法。图1A至图2示出了示例性混合动力车辆系统,所述混合动力车辆系统包括传动系,所述传动系具有内燃发动机、集成式起动机/发电机、双离合器变速器以及电机,所述电机可以在再生模式下操作以将车辆的动力存储为电能。图3和图4示出了作为加速踏板位置和车辆速度的函数的驾驶员需求扭矩。图5示出了发动机上拉余量扭矩可以如何与电机的扭矩容量对准以减少无意的发动机起动的示例。图6和图7示出了用于操作混合动力车辆的方法。
图1A示出了车辆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,所述至少两个功率源包括内燃发动机110和电机120。电机120可以被配置为利用或消耗与发动机110不同的能量源。例如,发动机110可以消耗液体燃料(例如,汽油)以产生发动机输出,而电机120可以消耗电能以产生电机输出。因此,具有推进系统100的车辆可以被称为混合动力电动车辆(HEV)。贯穿图1A的描述,各种部件之间的机械连接被示为实线,而各种部件之间的电气连接被示为虚线。
车辆推进系统100具有前车桥(未示出)和后车桥122。在一些示例中,后车桥可以包括两个半轴,例如第一半轴122a和第二半轴122b。车辆推进系统100还具有前轮130和后轮131。在该示例中,前轮130可以电驱动,而后轮131电驱动或经由发动机110驱动。后车桥122联接到电机120并经由驱动轴129联接到变速器125。后车桥122可以纯电动地并且仅经由电机120(例如,纯电动驱动或推进模式,发动机不燃烧空气和燃料或不旋转)、经由电机120和发动机110以混合动力方式(例如,并行模式)、或者仅经由发动机110(例如,纯发动机推进模式)、以纯内燃发动机操作的方式驱动。后驱动单元136可以将来自发动机110或电机120的动力传递到车桥122,从而导致驱动轮131旋转。后驱动单元136可以包括齿轮组(差速器193)以及电控差速器离合器191,所述电控差速器离合器调整到半轴122a和到半轴122b的扭矩传递。在一些示例中,电控差速离合器191可以经由CAN总线299传送电控差速离合器的离合器扭矩容量(例如,离合器可以传递的扭矩量,并且所述扭矩量可以响应于所施加用于闭合离合器的力增加而增加)。当电控差速器离合器打开时,到半轴122a和122b的扭矩传递可以是相同的。当电控差速离合器191部分闭合(例如,滑差,使得到离合器的速度输入不同于离合器的速度输出)或闭合时,到车桥122a的扭矩传递可以不同于传递到车桥122b的扭矩。后驱动单元136还可以包括用于使变速器125和电机120从车轮131脱离的一个或多个离合器(未示出)。后驱动单元136可以直接联接到电机120和车桥122。在一些示例中,在来自发动机110的正扭矩流的方向上直接定位在变速器125下游的马达可以替代后驱动单元136。
变速器125在图1A中被示为连接在变速器125a前侧的发动机110与分配给后车桥122的电机120之间。在一个示例中,变速器125是双离合器变速器(DCT)。在其中变速器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将扭矩输出到驱动轴129以向车轮131供应扭矩。如将在下面关于图2进一步详细讨论,变速器125可以通过选择性地打开和闭合第一离合器126和第二离合器127来换挡。在另一个示例中,变速器125可以是自动阶梯传动比变速器,并且离合器126可以是起步离合器。当变速器125是阶梯传动比变速器时,可以省略离合器127。离合器126和离合器127可以替代地称为K1离合器。
电机120可以从车载电能存储装置132接收电力。此外,电机120可以提供发电机功能以将发动机输出或车辆的动能转换成电能,其中电能可以存储在电能存储装置132处以供电机120或集成式起动机/发电机142稍后使用。第一逆变器系统控制器(ISC1)134可以将由电机120生成的交流电转换成直流电以便存储在电能存储装置132处,反之亦然。电能存储装置132可以是电池、电容器、电感器或其他电能存储装置。
在一些示例中,电能存储装置132可以被配置为存储电能,所述电能可以被供应给车辆上的其他电负载(除了马达),包括客舱供暖和空调、发动机启动、前照灯、客舱音频和视频系统等。
控制系统14可以与发动机110、电机120、能量存储装置132、集成式起动机/发电机142、变速器125等中的一者或多者进行通信。控制系统14可以从发动机110、电机120、能量存储装置132、集成式起动机/发电机142、变速器125等中的一者或多者接收感测反馈信息。此外,控制系统14可以响应于这种感测反馈而将控制信号发送到发动机110、电机120、能量存储装置132、变速器125等中的一者或多者。控制系统14可以从人类操作员102或自主控制器接收车辆推进系统的操作员请求的输出的指示。例如,控制系统14可以从与踏板192通信的踏板位置传感器194接收感测反馈。踏板192可以示意性地指加速踏板。类似地,控制系统14可以经由人类操作员102或自主控制器接收操作员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通信的踏板位置传感器157接收感测反馈。
控制系统14可以识别和/或控制存储在能量存储装置中的电能量,所述电能量可以被称为荷电状态(SOC)。
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可以提供能量存储元件(例如,电池单体)之间的电荷平衡以及与其他车辆控制器(例如,控制器12)的通信。配电模块138控制电能存储装置132的电力流入和流出。
一个或多个车轮转速传感器(WSS)195可以联接到车辆推进系统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的此类示例可以包括永磁体类型的传感器。
车辆推进系统100还可以包括起动机140。起动机140可以包括电动马达、液压马达等,并且可以用来使发动机110旋转,以便在其自身动力下启动发动机110的操作。
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可以包括防抱死制动系统,使得车轮(例如,130、131)可以在制动的同时根据驾驶员输入保持与路面的牵引接触,因此这可以防止车轮抱死,以防止打滑。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还可以包括集成式起动机/发电机(BISG)142。BISG可以在发动机110处于操作中时产生电力,其中所产生的电力可以用于对电气装置供电和/或对车载存储装置132充电。如图1A中指示,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生成的交流电转换成直流电以存储在能量存储装置132中。集成式起动机/发电机142还可以在发动机起动或其他状况期间提供扭矩给发动机110以补充发动机扭矩。
在一些示例中,车辆推进系统100可以包括一个或多个电机135a和135b,以推进车辆121或经由前轮130提供再生制动。可以应用摩擦制动器196以使前轮130减速。第三逆变器(ISC3)147a可以将由电机135a生成的交流电转换成直流电以便存储在电能存储装置132处,或者将交流电提供给电机135a以推进车辆121。同样地,第四逆变器(ISC4)147b可以将通过电机135b生成的交流电转换成直流电以存储在电能存储装置132中,或者将交流电提供到电机135b以推进车辆121。电机135a和135b可以统称为前轮电机。替代地,单个前轮电机可以驱动两个前轮130和/或提供再生制动给所述两个前轮,如图1C中所示。
控制器12可以包括控制系统14的一部分。在一些示例中,控制器12可以是车辆的单个控制器。控制系统14被示为从多个传感器16(其各种示例在本文中有所描述)接收信息并且向多个致动器81(其各种示例在本文中有所描述)发送控制信号。作为一个示例,传感器16可以包括一个或多个车轮转速传感器195、环境温度/湿度传感器198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、变速器以及马达操作的各种状态的信息传送到控制器12,如将关于图1B和图2更详细讨论的。
仪表板19可以包括显示系统18,所述显示系统被配置为向车辆操作员显示信息。作为非限制性示例,显示系统18可以包括触摸屏或人机接口(HMI),即,使得车辆操作员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可以经由控制器(例如,12)无线地连接到因特网(未示出)。因此,在一些示例中,车辆操作员可以经由显示系统18与因特网站点或软件应用(app)通信。
仪表板19还可以包括操作员接口15,车辆操作员可以经由所述操作员接口调整车辆的操作状态。具体地,操作员接口15可以被配置为基于操作员输入来启动和/或终止车辆传动系(例如,发动机110、BISG 142、DCT 125、电机135a和135b以及电机120)的操作。操作员点火接口15的各种示例可以包括需要物理设备的接口,诸如有源钥匙,所述物理设备可以插入操作员点火接口15以起动发动机110并启动车辆,或者可以被移除以关闭发动机110并关闭车辆。
参考图1B,示出了包括多个气缸的内燃发动机110的详细视图,其中一个气缸在图1B中示出。发动机110通过电子发动机控制器111B来控制。发动机110包括燃烧室30B和气缸壁32B,活塞36B位于其中并连接到曲轴40B。燃烧室30B被示为经由相应的进气门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来操作。进气凸轮51B的位置可以由进气凸轮传感器55B确定。排气凸轮53B的位置可以由排气凸轮传感器57B确定。进气凸轮51B和排气凸轮53B可以相对于曲轴40B移动。进气门可以经由进气门停用机构59B停用并保持在关闭状态。排气门可以经由排气门停用机构58B停用并保持在关闭状态。
燃料喷射器66B被示为被定位成将燃料直接喷射到气缸30B中,这是所属领域技术人员已知的直接喷射。替代地,燃料可以被喷射到进气道,这是所属领域技术人员已知的进气道喷射。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。燃料通过包括燃料箱和燃料泵的燃料系统175B输送到燃料喷射器66B。另外,进气歧管44B被示为与任选的电子节气门62B(例如,蝶阀)连通,所述电子节气门调整节流板64B的位置以控制从空气滤清器43B和进气口42B到进气歧管44B的气流。节气门62B调节发动机进气口42B中从空气滤清器43B到进气歧管44B的气流。在一些示例中,节气门62B和节流板64B可以位于进气门52B与进气歧管44B之间,使得节气门62B是进气道节气门。
无分电器点火系统88B响应于发动机控制器111B而经由火花塞92B向燃烧室30B提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126B被示为联接到在排气流的方向上位于催化转化器70B上游的排气歧管48B。替代地,可以用双态排气氧传感器代替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。在另一个示例中,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可以是三元催化器。
发动机控制器111B在图1B中被示为常规微型计算机,所述微型计算机包括:微处理器单元102B、输入/输出端口104B、只读存储器106B(例如,非瞬态存储器)、随机存取存储器108B、保活存储器110B以及常规数据总线。在本文中提及的其他控制器可以具有类似的处理器和存储器配置。除了先前讨论的那些信号之外,还示出了发动机控制器111B从联接到发动机110的传感器接收各种信号,包括:来自联接到冷却套筒114B的温度传感器112B的发动机冷却剂温度(ECT);来自联接到进气歧管44B的压力传感器122B的发动机歧管压力(MAP)测量结果;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结果;以及来自传感器58B的节气门位置测量结果。还可以感测大气压力(传感器未示出)以供发动机控制器111B处理。在本说明书的一个优选方面,发动机位置传感器118B在曲轴的每转中产生预定数量的等间隔脉冲,由此可以确定发动机转速(RPM)。发动机控制器111B可以接收来自人机接口115B(例如,按钮或触摸屏显示器)的输入。
在操作期间,发动机110内的每个气缸通常经历四冲程循环,所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常,在进气冲程期间,排气门54B关闭,而进气门52B打开。空气经由进气歧管44B被引入燃烧室30B,并且活塞36B移动到气缸的底部,以便增加燃烧室30B内的容积。活塞36B靠近气缸的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)的位置通常被所属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朝向气缸盖移动,以便压缩燃烧室30B内的空气。活塞36B在其冲程结束时并且最接近气缸盖(例如,当燃烧室30B处于其最小容积时)的点通常被所属领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中,燃料被引入燃烧室中。在下文称为点火的过程中,喷射的燃料由诸如火花塞92B之类的已知点火装置点燃,从而引起燃烧。在膨胀冲程期间,膨胀的气体将活塞36B推回到BDC。曲轴40B将活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后,在排气冲程期间,排气门54B打开以将燃烧后的空气燃料混合物释放到排气歧管48B,并且活塞返回到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/或关闭正时可以变化,诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。
图1C是替代的混合动力车辆传动系的示意图。图1C中所示出的混合动力车辆传动系的与图1A中所示出的部件相同的部件使用图1A中使用的相同编号方式进行标识。图1C的配置独有的部件用新的部件编号来识别。在该配置中,混合动力车辆传动系包括前车桥133。电机135c可以经由可以包括差速器的前驱动单元137向前轮130提供正扭矩或负扭矩。在一些示例中,电机135c和前驱动单元137被认为是前车桥133的一部分。因此,前车桥133可以响应于来自控制系统14的命令或请求而提供再生制动或扭矩以推进车辆121。此外,电机135c可以从电能存储装置132接收电力或向电能存储装置提供电力。前车桥133可以被称为独立驱动桥。图1C中所示出的其他部件可以如先前描述的那样进行操作。
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至图1C中所示的发动机110。图2中与图1A和图1C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被示为包括车辆系统控制器12、发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254、能量存储装置控制器253以及制动器控制器141(在本文中也被称为制动系统控制模块)。这些控制器可以通过控制器局域网(CAN)299进行通信。这些控制器中的每一者可以向其他控制器提供信息,诸如扭矩输出极限(例如,装置或部件的被控制以不被超过的扭矩输出)、扭矩输入极限(例如,装置或部件的被控制以不被超过的扭矩输入)、被控制的装置的扭矩输出、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和制动器控制器141提供命令,以实现驾驶员输入请求和基于车辆工况的其他请求。
例如,响应于驾驶员释放加速踏板和车辆速度降低,车辆系统控制器12可以请求期望的车轮扭矩或车轮功率电平以提供期望的车辆减速速率。期望的车轮扭矩可以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,第一扭矩和第二扭矩在车轮131处提供制动调节扭矩。
在其他示例中,控制动力传动系统装置的划分可以与图2中所示的划分不同。例如,单个控制器可以取代车辆系统控制器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可以是单个单元,而电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器141可以是独立的控制器。
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,可以省略发动机110。发动机110可以经由带集成式起动机/发电机(BISG)142或经由电机120用发动机起动机(例如,图1A中所示的140)起动。在一些示例中,BISG142可以在曲轴的任一端(例如,前部或后部)直接联接到发动机曲轴。电机120(例如,高压电机,其以大于30伏特操作)在本文中也被称为电机、马达和/或发电机。另外,发动机110的扭矩可以经由诸如燃料喷射器、节气门等扭矩致动器204来调整。
BISG 142经由皮带231机械地联接到发动机110。BISG 142可以联接到曲轴(未示出)或凸轮轴(未示出)。BISG 142可以在经由电能存储装置132(在本文中也称为车载能量存储装置132)供应电力时充当马达。BISG 142可以另外充当向电能存储装置132供应电力的发电机。
传动系200包括发动机110,所述发动机经由曲轴40B机械地联接到双离合器变速器(DCT)125。DCT 125包括第一离合器126、第二离合器127和齿轮箱128。DCT 125将扭矩输出到轴129以向车轮131供应扭矩。变速器控制器254选择性地打开和闭合第一离合器126和第二离合器127以对DCT 125换挡。
齿轮箱128可以包括多个齿轮。一个离合器(例如第一离合器126)可以控制奇数挡位261(例如,第一、第三、第五挡位以及倒挡),而另一离合器(例如第二离合器127)可以控制偶数挡位262(例如,第二、第四以及第六挡位)。通过利用这种布置,可以在不中断从发动机110到双离合器变速器125的功率流的情况下改变挡位。
电机120可以被操作来将扭矩提供到动力传动系统200,或者在再生模式下将动力传动系统扭矩转换成电能以存储在电能存储装置132中。另外,电机120可以将车辆的动能转换成电能以存储在电能存储装置132中。电机120与能量存储装置132电气连通。电机120具有比图1A中所描绘的起动机(例如,图1A中所示的140)或BISG142更高的输出扭矩容量。另外,电机120直接驱动动力传动系统200或被动力传动系统200直接驱动。
电能存储装置132(例如,高压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。电机120经由后驱动单元136(如图1A中所示)中的齿轮组机械地联接到车轮13l和双离合器变速器。电机120可以如电机控制器252所命令的经由充当马达或发电机来向动力传动系统200提供正扭矩或负扭矩。
此外,可以通过接合摩擦车轮制动器218将摩擦力施加到车轮131。在一个示例中,摩擦车轮制动器218可以响应于驾驶员将他的脚压在制动踏板(例如,192)上和/或响应于制动器控制器141内的指令而接合。另外,制动器控制器141可以响应于由车辆系统控制器12给出的信息和/或请求而应用制动器218。以相同的方式,通过响应于驾驶员将他的脚从制动踏板释放、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,可以将车轮131的摩擦力减小。例如,作为自动化发动机停止程序的一部分,车辆制动器可以经由控制器141向车轮131施加摩擦力。
车辆系统控制器12还可以将车辆悬架设置传送给悬架控制器280。车辆121的悬架(例如,111)可以经由可变阻尼器281被调整为使车辆悬架临界阻尼、过阻尼或欠阻尼。
因此,对各种动力传动系统部件的扭矩控制可以由车辆系统控制器12监控,其中经由发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器141对发动机110、变速器125、电机120和制动器218提供局部扭矩控制。
作为一个示例,可以凭借通过控制节气门(例如,62B)开度和/或气门正时、气门升程以及涡轮增压或机械增压发动机的升压调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合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、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下,可以逐缸地执行发动机控制以控制发动机扭矩输出。
电机控制器252可以通过调整流入和流出电机120的励磁和/或电枢绕组的电流来控制来自电机120的扭矩输出和电能产生,如所属领域中已知。
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还可以对变速器输出轴转速求微分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以及车辆系统控制器12还可以从传感器277接收附加的变速器信息,所述传感器可以包括但不限于泵输出管路压力传感器、变速器液压传感器(例如,挡位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、同步器位置传感器以及环境温度传感器。变速器控制器还可以从换挡选择器279接收请求的变速器状态(例如,请求的挡位或驻车模式),所述换挡选择器可以是杠杆、转换器或其他装置。
制动器控制器141经由车轮转速传感器195接收车轮转速信息并从车辆系统控制器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中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。因此,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,不被超过的阈值负车轮扭矩),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给出50N-m的负车轮扭矩极限,则可以调整马达扭矩以在车轮处提供小于50N-m(例如,49N-m)的负扭矩,包括考虑变速器齿轮传动。
正扭矩可以在从发动机110开始并结束于车轮131的方向上传输到车轮131。因此,根据在传动系200中的正扭矩流的方向,发动机110在传动系200中定位在变速器125上游。变速器125定位在电机120上游,并且BISG 142可以定位在发动机110上游或定位在发动机110下游和变速器125上游。
因此,图1A至图2的系统提供了一种传动系系统,所述传动系系统包括:内燃发动机;电机,其联接到车桥;加速踏板;和控制器,其包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令,所述可执行指令用于响应于当车辆速度小于阈值速度时所述加速踏板处于恒定位置而产生恒定的驾驶员需求扭矩,并且响应于在所述加速踏板处于所述恒定位置的同时所述车辆速度大于所述阈值速度而减小所述驾驶员需求扭矩。所述传动系系统还包括用于响应于释放所述加速踏板而减小所述驾驶员需求扭矩的附加指令。所述传动系系统还包括选择性地将所述内燃发动机联接到传动系的变速器输入离合器,以及用于响应于所述驾驶员需求扭矩大于阈值扭矩减去余量扭矩而至少部分地闭合所述变速器输入离合器的附加指令。所述阈值扭矩可以是电机的扭矩容量。所述传动系系统还包括用于响应于所述驾驶员需求扭矩减小而减小所述电机的输出扭矩并维持或增大所述变速器输入离合器的扭矩容量的附加指令。所述传动系系统还包括用于响应于所述驾驶员需求扭矩减去电机扭矩容量而调整所述变速器输入离合器的扭矩容量的附加指令。所述传动系系统还包括用于响应于被限制速率的驾驶员需求扭矩与变速器输入离合器的估计的扭矩容量之间的扭矩差值而调整所述电机的扭矩输出的附加指令。
在另一种表示中,图1A至图2的系统提供了一种传动系系统,所述传动系系统包括:内燃发动机,其联接到后车桥;电机,其联接到前车桥;加速踏板;以及控制器,其包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令,所述可执行指令用于响应于当车辆速度小于阈值速度时所述加速踏板处于恒定位置而产生恒定的驾驶员需求扭矩,并且响应于在所述加速踏板处于所述恒定位置的同时所述车辆速度大于所述阈值速度而减小所述驾驶员需求扭矩,所述驾驶员需求扭矩经由联接到所述前车桥的所述电机而输送。所述传动系系统还包括用于响应于在增加变速器输入离合器的扭矩容量的同时释放所述加速踏板而减小所述驾驶员需求扭矩的附加指令。所述传动系系统还包括变速器输入离合器,所述变速器输入离合器选择性地将所述内燃发动机联接到传动系。
图3示出了驾驶员需求车轮扭矩(例如,车轮请求或要求的扭矩)与车辆速度之间的关系。竖直轴线表示驾驶员需求车轮扭矩,并且驾驶员需求车轮扭矩沿竖直轴线箭头的方向增大。水平轴线表示车辆速度,并且车辆速度沿水平轴线箭头方向增大。
曲线302至310描述针对恒定的加速踏板输入和变化的车辆速度的驾驶员需求车轮扭矩。例如,曲线302示出了当以全量程加速踏板行程(full scale accelerator pedaltravel)的恒定10%应用加速踏板时的驾驶员需求车轮扭矩,其中全量程加速踏板行程是从基本位置到完全应用位置。曲线304示出了当以全量程加速踏板行程的恒定20%应用加速踏板时的驾驶员需求车轮扭矩。曲线306示出了当以全量程加速踏板行程的恒定30%应用加速踏板时的驾驶员需求车轮扭矩。曲线308示出了当以全量程加速踏板行程的恒定40%应用加速踏板时的驾驶员需求车轮扭矩。曲线310示出了当以全量程加速踏板行程的恒定50%应用加速踏板时的驾驶员需求车轮扭矩。当然,可以提供附加的或更少的曲线,并且与曲线相关联的加速踏板应用量可以与已经描述的不同。
竖直线350表示车辆速度,在所述车辆速度下命令变速器输入离合器(例如,126或127)或起步离合器完全闭合。命令变速器输入离合器或起步离合器完全闭合的车辆速度被示为比驾驶员需求车轮扭矩曲线302至310开始降低针对恒定加速踏板位置的驾驶员需求车轮扭矩时的车辆速度更小的车辆速度。因此,在比命令变速器输入离合器闭合的车辆速度更小的车辆速度下,驾驶员需求车轮扭矩可以由图1A和图1C中所示的电机120、135a、135b和135c中的一者或多者提供。通过这种方式,在针对恒定加速踏板位置的驾驶员需求车轮扭矩开始下降之前,变速器输入或起步离合器可以闭合,使得可以降低传动系扭矩干扰的可能性。
曲线302至310被塑形为将对于每百分之一的加速踏板的应用的驾驶员需求车轮扭矩增加设置成在较低车辆速度时较大,而在较高车辆速度时较小。例如,驾驶员需求车轮扭矩可以在车辆速度低于每小时10公里时针对加速踏板位置从参考加速踏板位置开始增大10%而增加1000牛米,但是加速踏板位置从参考加速踏板位置开始同样增加10%在车辆速度为每小时35公里时将驾驶员需求车轮扭矩增大400牛米。通过以这种方式将驾驶员需求车轮扭矩映射到加速踏板位置,可以改善车辆操控性并且可以满足客户对车辆扭矩和加速的期望。对于恒定加速踏板位置,请求的驾驶员需求车轮扭矩遵循曲线302。曲线302请求从零车辆速度直至比竖直线350处的车辆速度略大的车辆速度的恒定驾驶员需求车轮扭矩,然后在302a处,即使加速踏板位置保持恒定,驾驶员需求车轮扭矩请求也会随着车辆速度的增加而减小。曲线304至310通过类似于曲线302的方式请求驾驶员需求车轮扭矩,但是曲线304至310请求在更大的加速踏板应用的水平下的驾驶员需求车轮扭矩。曲线304至310请求在较低车辆速度下的恒定驾驶员需求车轮扭矩,然后在304a、306a、308a和310a处,请求的驾驶员需求车轮扭矩随着车辆速度的增加而减小。
图4示出了驾驶员需求车轮扭矩(例如,车轮请求或要求的扭矩)与车辆速度之间的替代的或第二关系。竖直轴线表示驾驶员需求车轮扭矩,并且驾驶员需求扭矩沿竖直轴线箭头的方向增大。水平轴线表示车辆速度,并且车辆速度沿水平轴线箭头方向增大。图4的车辆速度和驾驶员需求扭矩轴线标度与图3中所示的相同。
曲线402至410描述针对恒定的加速踏板输入和变化的车辆速度的驾驶员需求扭矩。例如,曲线402示出了当以全量程加速踏板行程的恒定10%应用加速踏板时的驾驶员需求扭矩。曲线404示出了当以全量程加速踏板行程的恒定20%应用加速踏板时的驾驶员需求扭矩。曲线406示出了当以全量程加速踏板行程的恒定30%应用加速踏板时的驾驶员需求扭矩。曲线408示出了当以全量程加速踏板行程的恒定40%应用加速踏板时的驾驶员需求扭矩。曲线410示出了当以全量程加速踏板行程的恒定50%应用加速踏板时的驾驶员需求扭矩。当然,可以提供附加的或更少的曲线,并且与曲线相关联的加速踏板应用量可以与已经描述的不同。
竖直线450表示命令变速器输入离合器(例如,126或127)或起步离合器完全闭合时的车辆速度。命令变速器输入离合器或起步离合器完全闭合时的车辆速度被示为比驾驶员需求曲线402至410开始降低针对恒定加速踏板位置的驾驶员需求扭矩时的车辆速度更小的车辆速度。因此,在比命令变速器输入离合器闭合的车辆速度更小的车辆速度下,驾驶员需求扭矩可以由图1A和图1C中所示的电机120、135a、135b和135c中的一者或多者提供。
曲线402至410类似于曲线302至310塑形,但是曲线402至410以比曲线302至310更高的车辆速度输送或请求恒定的驾驶员需求。换句话说,与根据曲线302至310确定针对恒定的加速踏板位置的驾驶员需求时相比,当根据曲线402至410确定驾驶员需求时,传动系可以在更大的车辆速度下生成恒定驾驶员需求。当车辆以基线模式操作时,传动系可以根据曲线302至310进行操作,而当车辆以性能模式操作时,传动系可以根据曲线402至410进行操作。对于恒定加速踏板位置,请求的驾驶员需求车轮扭矩遵循曲线402。曲线402请求从零车辆速度直至比竖直线450处的车辆速度略大的车辆速度的恒定驾驶员需求车轮扭矩,然后在402a处,即使加速踏板位置保持恒定,驾驶员需求车轮扭矩请求也会随着车辆速度的增加而减小。曲线404至410通过类似于曲线402的方式请求驾驶员需求车轮扭矩,但是曲线404至410请求在更大的加速踏板应用的水平下的驾驶员需求车轮扭矩。曲线404至410请求在较低车辆速度下的恒定驾驶员需求车轮扭矩,然后在404a、406a、408a和410a处,请求的驾驶员需求车轮扭矩随着车辆速度的增加而减小。
现在参考图5,所示出的曲线图示出了发动机上拉余量扭矩可以如何与电机扭矩能力对准,使得在马达容量短暂地不足以满足未滤波的驾驶员需求扭矩的状况期间可以避免发动机起动。
从图5顶部开始的第一曲线图包括表示车轮扭矩的竖直轴线和表示车辆速度的水平轴线。车轮扭矩沿竖直轴线箭头方向增大,并且车辆速度沿水平轴线箭头方向增大。虚线502描述可以经由电机(例如,图1A和图1C中所示的电机120、135a、135b和135c)生成的车轮扭矩的量相对于车辆速度的关系。实线504描述在发动机停止时启动发动机上拉(例如,从静止状态开始的发动机起动(例如,在发动机停止后发动机中燃烧并且发动机旋转))的驾驶员需求车轮扭矩的量。点划线506指示针对恒定的加速踏板位置的驾驶员需求扭矩。VS1处的竖直线是恒定踏板驾驶员需求扭矩开始随着车辆速度增加而减小时的车辆速度。车辆速度VS2可以是电机扭矩容量从恒定值开始减小时的车辆速度。在一些示例中,当电机处于弱磁模式以增加电机转速时,电机扭矩可以在VS2处减小。在这些示例中,电机扭矩容量可以在VS2以下恒定,其中电机可以在全场强度下操作。
从图5顶部开始的第二曲线图包括表示发动机上拉扭矩余量的竖直轴线和表示车辆速度的水平轴线。发动机上拉扭矩余量在水平轴线上方沿竖直轴线箭头方向增大。发动机上拉扭矩余量在水平轴线下方为负。车辆速度沿水平轴线箭头方向增大。实线508描述发动机上拉扭矩余量与车辆速度的关系。
如果驾驶员需求在马达扭矩能力的“发动机上拉扭矩余量”以内,则命令发动机上拉。发动机余量扭矩508可以用于通过从马达车轮扭矩能力502中减去发动机上拉扭矩余量508来确定发动机牵引阈值504。当余量扭矩为零时,在驾驶员需求扭矩等于电机扭矩能力时(例如,当线504等于或高于线502时),可以命令发动机起动。当余量扭矩为正时,当驾驶员需求扭矩小于电机扭矩能力时(例如,当线504低于线502时),可以命令发动机起动。当余量扭矩为负时,当驾驶员需求扭矩大于电机扭矩能力时(例如,当线504高于线502时),可以命令发动机起动。负余量表示在驾驶员需求已经超过电机扭矩能力(例如,死踏板响应(dead pedal response))之后命令发动机起动。
变速器输入离合器接合速度VS1可以保持在VS2以下,使得当变速器输入离合器闭合并且控制变速器输入离合器的扭矩容量以满足驾驶员需求扭矩时,电机扭矩不会减小。通过将接合速度VS1保持在VS2以下,可以减少传动系扭矩干扰,这是因为在存在变化的变速器输入离合器扭矩容量的情况下可以在电机的扭矩容量改变之前提供请求的驾驶员需求扭矩。此外,通过将发动机上拉扭矩余量在较低车辆速度下调整到负值,不需要在超过电机的转矩容量时立即起动发动机。因此,随着在加速踏板位置恒定的同时车辆速度增加,驾驶员需求扭矩可以减小到低于电机扭矩容量的水平,使得当余量扭矩为负时发动机不起动。然而,如果驾驶员需求扭矩超过电机扭矩容量减去发动机上拉余量扭矩时,则发动机可以起动。
现在参考图6和图7,示出了用于操作混合动力传动系以经由再生改善传动系效率的示例性方法。图6和图7的方法可以结合到图1A至图2的系统中并与其协作。此外,图6和图7的方法的至少部分可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令并入,而所述方法的其他部分可以经由控制器变换现实世界中装置和致动器的操作状态来执行。
在602处,方法600确定车辆工况。车辆工况可以包括但不限于车辆速度、驾驶员需求扭矩、发动机温度、电机温度、发动机扭矩、电机扭矩、K1离合器扭矩容量、电能存储装置荷电状态、电机扭矩容量和发动机扭矩容量。可以经由各种车辆传感器和控制器指令来确定车辆工况。例如,可以基于存储在控制器随机存取存储器中的表或函数中以经验确定的值来确定驾驶员需求车轮扭矩。具体地,可以经由通过加速踏板位置和车辆速度索引或参考所述表或函数来确定驾驶员需求车轮扭矩。所述表或函数输出驾驶员需求车轮扭矩。可以经由在底盘测功机上操作车辆并基于加速踏板位置调整车轮扭矩来确定所述表或函数中的值。在确定车辆工况之后,方法600前进至604。
在604处,方法600基于车辆工况来确定期望的驾驶员需求车轮扭矩与车辆速度的关系。在一个示例中,期望的驾驶员需求车轮扭矩与车辆速度的关系可以是图3和图4中所示的形式。在一个示例中,车辆可以包括多个期望的驾驶员需求车轮扭矩与车辆速度的关系,并且方法600可以响应于人机接口(例如,图1A的18)的输入而选择多个期望的驾驶员需求车轮扭矩中的一者。例如,当驾驶员请求性能车辆模式时,方法600可以选择并激活图4中所示的关系。当人类驾驶员请求经济车辆模式时,方法600可以选择并激活图3中所示的关系。在方法600选择期望的驾驶员需求车轮扭矩与车辆速度的关系之后,对于给定的加速踏板输入和车辆速度,驾驶员需求遵循激活关系的驾驶员需求。方法600前进至605。
在605处,方法600确定驾驶员需求车轮扭矩值开始从恒定值开始减小时的车辆速度。在一个示例中,方法600可以经由针对选定并激活的驾驶员需求车轮扭矩与车辆速度的关系的车辆速度取驾驶员需求车轮扭矩的导数来确定驾驶员需求车轮扭矩开始减小时的车辆速度。驾驶员需求扭矩的导数从零变为负时的车辆速度可以被确定为驾驶员需求车轮扭矩从恒定值开始减小时的车辆速度。方法600前进至606。
在606处,方法600确定基本K1离合器接合车辆速度(例如,命令K1离合器完全闭合时的车辆速度)。在一个示例中,可以将K1离合器接合车辆速度调整为预定车辆速度。预定车辆速度可以是驾驶员需求车轮扭矩、发动机怠速、K1离合器温度、车辆操作模式(例如,经济/性能)、接合的变速器挡位和道路坡度的函数。例如,K1离合器接合车辆速度可以是基本车辆速度,所述基本车辆速度可以响应于根据发动机温度、K1离合器温度、环境空气温度、发动机怠速、驾驶员需求车轮扭矩、车辆操作模式和/或期望的车辆蠕行速度变化的调整因子而被调整。调整因子可以增加或减小基本K1离合器接合车辆速度。方法600前进至608。
在608处,方法600判断K1离合器接合车辆速度是否大于驾驶员需求车轮扭矩开始减小时的车辆速度(例如,在605处确定的)。如果是,则答案为是并且方法600前进至610。否则,答案为否并且方法600前进至612。
在610处,方法600调整实际车辆速度以产生伪车辆速度,并且经由用伪车辆速度对选定的期望驾驶员需求车轮扭矩与车辆速度的关系进行索引来确定驾驶员需求扭矩。伪车辆速度在K1离合器接合车辆速度附近产生较小的车辆速度,使得有效地增加了K1离合器接合车辆速度。伪车辆速度沿着车辆速度轴线延伸期望的驾驶员需求车轮扭矩与车辆速度的关系。这允许期望的驾驶员需求车轮扭矩与车辆速度的关系在增加K1离合器接合车辆速度的同时维持其形状,使得至少在K1离合器完全闭合之前提供恒定的驾驶员需求车轮扭矩。方法600前进至612。
在612处,方法600判断驾驶员需求车轮扭矩是否大于阈值扭矩减去余量扭矩。在一个示例中,阈值扭矩可以是经由传动系电机以其扭矩容量或额定扭矩(例如,图5的线502)操作而产生的车轮扭矩。余量扭矩可以经验确定,并且它可以遵循图5中描述的形状。可以经由在测功机上操作车辆并调整余量扭矩直到实现期望的传动系性能来确定余量扭矩。如果方法600判断驾驶员需求车轮扭矩大于阈值扭矩减去余量扭矩,则答案为是并且方法600前进至614。否则,答案为否并且方法600前进至650。
在650处,方法600判断电能存储装置荷电状态(SOC)是否大于阈值荷电量。如果方法600判定电能存储装置SOC大于阈值,则答案为是并且方法600前进至652。否则,回答为否并且方法600前进至654。
在652处,方法600仅经由传动系电机(例如,图1A和图1C中所示的电机120、135a、135b和135c)输送所请求的驾驶员需求车轮扭矩,并且如果发动机正运行,则发动机可以停止(例如,发动机中停止燃烧并且停止发动机旋转)。一个或多个电机被命令产生所请求的驾驶员需求车轮扭矩。方法600前进以退出。
在654处,方法600请求发动机上拉(例如,发动机起动)和电能存储装置(例如,电池)充电。方法600前进至656。
在656处,方法600判断驾驶员需求车轮扭矩是否小于用于产生车轮扭矩的传动系电机容量。如果是,则方法600前进至660。否则,答案为否并且方法600前进至614。
在660处,方法600请求最小K1扭矩容量以完全闭合K1离合器。此外,方法600减小传动系电机(例如,图1A和图1C中所示的电机120、135a、135b和135c)的扭矩输出,使得可以经由发动机和电机提供所请求的驾驶员需求扭矩。即使驾驶员需求扭矩小于电机扭矩,K1离合器容量也不能为负,因此,将K1离合器命令为K1离合器的最小扭矩容量(例如,K1离合器可能从发动机传递到传动系的最小扭矩量)使得K1离合器可以完全闭合。方法600前进至622。
在614处,方法600起动发动机并且对驾驶员需求车轮扭矩施加速率限制。在起动期间,发动机可以经由集成式起动机/发电机、低压起动机或其他传动系电机而旋转。发动机被供应燃料和火花,使得发动机中开始燃烧并且发动机由于燃烧而旋转。对驾驶员需求车轮扭矩进行速率限制以对车轮扭矩产生进行塑形,使得驾驶员需求车轮扭矩可以在指定时间量内增加小于车轮扭矩阈值的量(例如,4000牛米/秒)。方法600前进至616。
在616处,方法600请求接合K1离合器,请求K1离合器扭矩容量(例如,不被超过的K1离合器可以传递的最大或阈值扭矩量),以及K1离合器扭矩容量转换率(例如,K1离合器扭矩容量的变化率)。如在620处所描述的,可以确定K1离合器扭矩容量。K1离合器扭矩容量转换率可以是预定值,所述预定值是K1离合器温度和其他条件的函数。方法600前进至618。
在618处,方法600将K1离合器状态报告给车辆控制器。例如,可以将当前的K1离合器扭矩容量报告给车辆控制器。方法600前进至620。
在620处,方法600将K1离合器的扭矩容量调整为等于驾驶员需求车轮扭矩减去电机扭矩容量(例如,电机可能在车辆的车轮上产生的最大扭矩量)除以组合变速器和车桥传动比(例如,K1容量=(DDTor-EMtc)/Txaxratio,其中K1容量是K1离合器的扭矩容量,DDTor是驾驶员需求车轮扭矩,EMtc是电机的扭矩容量,并且Txaxratio是变速器和车桥的组合传动比)。方法600前进至622。
在622处,方法600对K1离合器扭矩容量施加速率限制。将K1离合器扭矩容量调整到与驾驶员需求扭矩相同的速率限制,使得K1离合器容量可以跟上驾驶员需求车轮扭矩的变化速率。方法600前进至624。
在624处,方法600命令电机扭矩等于被限制速率的驾驶员需求车轮扭矩与K1离合器扭矩容量之间的差值。这允许电机补偿K1离合器扭矩容量的任何不足。方法600前进至626。
在626处,方法600判断由于加速踏板的释放或部分释放而在车辆起步期间驾驶员需求车轮扭矩是否开始减小(例如,车辆加速度从小于阈值速度(零或接近零)到阈值速度)。当在车辆起步期间加速踏板位置的导数具有负号时,方法600可以判断驾驶员需求车轮扭矩由于加速踏板而减小。如果方法600判断驾驶员需求扭矩由于加速踏板位置的减小而减小,则答案为是并且方法600前进至628。否则,答案为否并且方法600前进以退出。
在628处,方法600响应于由于至少部分地释放加速踏板而导致的驾驶员需求扭矩减小来减小经由电机输出的扭矩并且维持或继续增加K1离合器扭矩容量。具体地,K1离合器扭矩容量可以其当前速率继续增加,并且电机的扭矩输出可以减小K1离合器的扭矩容量增大量和驾驶员需求车轮扭矩的减少量。例如,如果驾驶员需求车轮扭矩以200牛米/秒的速率减小并且K1离合器扭矩容量以400牛米/秒增加(如在车辆的车轮上观察到的),则电机扭矩容量可以以600牛米/秒降低(如在车辆的车轮上观察到的)以提供车辆的车轮上的驾驶员需求车轮扭矩。方法600前进以退出。
通过这种方式,恒定的驾驶员需求车轮扭矩可以被提供给车轮,并且在传动系电机的扭矩容量开始从传动系电机可以在较低车辆速度下提供的恒定扭矩容量开始减小之前,可以闭合K1离合器。此外,可以独立于对电机控制器的控制来执行对K1离合器的控制,由此降低了控制系统复杂性。
因此,图6和图7的方法提供了一种车辆操作方法,所述车辆操作方法包括:响应于从零车辆速度直至阈值车辆速度的恒定加速踏板位置,产生恒定的驾驶员需求扭矩;以及响应于车辆速度超过所述阈值车辆速度而响应于所述恒定加速踏板位置来减小所述恒定的驾驶员需求扭矩。所述方法包括其中经由电机产生所述恒定的驾驶员需求扭矩。所述方法包括其中所述电机位于车轮与变速器之间的传动系中。所述方法包括其中所述电机位于不经由内燃发动机接收动力的车桥中。所述方法包括其中所述电机位于变速器与变速器输入离合器之间的传动系中。所述方法还包括在低于所述阈值速度的车辆速度下开始接合变速器输入离合器。所述方法还包括调整所述变速器输入离合器开始接合时的所述车辆速度。
图6和图7的方法提供了一种车辆操作方法,所述车辆操作方法包括:响应于从零车辆速度直至阈值车辆速度的恒定加速踏板位置,产生恒定的驾驶员需求车轮扭矩;响应于车辆速度超过所述阈值车辆速度而响应于所述恒定加速踏板位置来减小所述驾驶员需求车轮扭矩;以及响应于所述驾驶员需求车轮扭矩减去电机扭矩容量而调整变速器输入离合器的扭矩容量。所述方法还包括响应于被限制速率的驾驶员需求车轮扭矩与所述变速器输入离合器的估计的扭矩容量之间的扭矩差值而调整电机扭矩。所述方法还包括响应于驾驶员需求车轮扭矩的减小而减小所述电机扭矩。所述方法还包括响应于驾驶员需求车轮扭矩的所述减小而维持或增加所述变速器输入离合器的所述扭矩容量。所述方法还包括响应于在加速踏板处于所述恒定加速器位置的同时所述驾驶员需求车轮扭矩开始从恒定水平开始减小时的车辆速度而调整变速器输入离合器接合速度。所述方法还包括响应于所述驾驶员需求车轮扭矩大于阈值扭矩减去余量扭矩而命令发动机起动。所述方法包括其中当产生所述恒定的驾驶员车轮扭矩时所述余量扭矩为负。
注意,本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储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、致动器和其他发动机硬件来执行。
此外,所述方法的部分可以是在现实世界中采取的用于改变装置状态的物理动作。本文所述的具体程序可以表示任何数目的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等等)中的一种或多种。因此,所示的各种动作、操作和/或功能可按所示的顺序执行、并行执行、或者在一些情况下被省略。同样,处理顺序不一定是实现本文所述的示例性示例的特征和优点所需要的,而是为了便于说明和描述而提供。所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者可以根据所使用的特定策略而重复地执行。此外,所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示将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,其中所描述的动作通过在包括各种发动机硬件部件以及电子控制器的系统中执行指令而执行。如果需要,可以省略本文所述的一个或多个方法步骤。
应当理解,本文所公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些具体示例不应当被视为具有限制含义,因为众多变型是可能的。例如,上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖且非明显的组合和子组合。
所附权利要求特别指出了被视为新颖的和非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可涉及“一个”要素或“第一”要素或其等效物。此类权利要求应被理解为包括一个或多个此类要素的并入,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、要素和/或性质的其他组合和子组合可通过修正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。此类权利要求与原权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被认为包括在本公开的主题内。
根据本发明,提供了一种车辆操作方法,所述车辆操作方法具有:响应于从零车辆速度直至阈值车辆速度的恒定加速踏板位置,产生恒定的驾驶员需求车轮扭矩;以及响应于车辆速度超过所述阈值车辆速度而响应于所述恒定加速踏板位置来减小所述恒定的驾驶员需求车轮扭矩。
根据一个实施例,经由电机产生所述恒定的驾驶员需求车轮扭矩。
根据一个实施例,所述电机位于车轮与变速器之间的传动系中。
根据一个实施例,所述电机位于不经由内燃发动机接收动力的车桥中。
根据一个实施例,所述电机位于变速器与变速器输入离合器之间的传动系中。
根据一个实施例,本发明的特征还在于在低于所述阈值速度的车辆速度下开始接合变速器输入离合器。
根据一个实施例,本发明的特征还在于调整所述变速器输入离合器开始接合时的所述车辆速度。
根据一个实施例,本发明的特征还在于基于所述变速器输入离合器接合车辆速度来针对恒定踏板调整所述驾驶员需求车轮扭矩开始减小时的所述车辆速度。
一种车辆操作方法,其包括:
响应于从零车辆速度直至阈值车辆速度的恒定加速踏板位置,产生恒定的驾驶员需求车轮扭矩;响应于所述恒定加速踏板位置并且响应于车辆速度超过所述阈值车辆速度而减小所述驾驶员需求车轮扭矩;以及响应于所述驾驶员需求车轮扭矩减去电机扭矩容量而调整变速器输入离合器的扭矩容量。
根据一个实施例,本发明的特征还在于响应于被限制速率的驾驶员需求车轮扭矩与所述变速器输入离合器的估计的扭矩容量之间的扭矩差值而调整电机扭矩。
根据一个实施例,本发明的特征还在于响应于驾驶员需求车轮扭矩的减小而减小所述电机扭矩。
根据一个实施例,本发明的特征还在于响应于驾驶员需求车轮扭矩的所述减小而维持或增加所述变速器输入离合器的所述扭矩容量。
根据一个实施例,本发明的特征还在于响应于在加速踏板处于所述恒定加速器位置的同时所述驾驶员需求车轮扭矩开始从恒定水平开始减小时的车辆速度而调整变速器输入离合器接合速度。
根据一个实施例,本发明的特征还在于响应于所述驾驶员需求车轮扭矩大于阈值扭矩减去余量扭矩而命令发动机起动。
根据一个实施例,当产生所述恒定的驾驶员车轮扭矩时所述余量扭矩为负。
根据本发明,提供了一种传动系系统,所述传动系系统具有:内燃发动机;电机,其联接到车桥;加速踏板;和控制器,其包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令,所述可执行指令用于响应于当车辆速度小于阈值速度时所述加速踏板处于恒定位置而产生恒定的驾驶员需求扭矩,并且响应于在所述加速踏板处于所述恒定位置的同时所述车辆速度大于所述阈值速度而减小所述驾驶员需求扭矩。
根据一个实施例,本发明的特征还在于用于响应于释放所述加速踏板而减小所述驾驶员需求扭矩的附加指令。
根据一个实施例,本发明的特征还在于选择性地将所述内燃发动机联接到传动系的变速器输入离合器,以及用于响应于所述驾驶员需求扭矩大于阈值扭矩减去余量扭矩而至少部分地闭合所述变速器输入离合器的附加指令。
根据一个实施例,本发明的特征还在于用于响应于所述驾驶员需求扭矩减小而减小所述电机的输出扭矩并维持或增大所述变速器输入离合器的扭矩容量的附加指令。
根据一个实施例,本发明的特征还在于用于响应于所述驾驶员需求扭矩减去电机扭矩容量而调整所述变速器输入离合器的扭矩容量的附加指令。
Claims (13)
1.一种车辆操作方法,其包括:
响应于从零车辆速度直至阈值车辆速度的恒定加速踏板位置,产生恒定的驾驶员需求车轮扭矩;以及
响应于车辆速度超过所述阈值车辆速度而响应于所述恒定加速踏板位置来减小所述恒定的驾驶员需求扭矩。
2.如权利要求1所述的车辆操作方法,其中经由电机产生所述恒定的驾驶员需求车轮扭矩。
3.如权利要求2所述的车辆操作方法,其中所述电机位于车轮与变速器之间的传动系中。
4.如权利要求2所述的车辆操作方法,其中所述电机位于不经由内燃发动机接收动力的车桥中。
5.如权利要求2所述的车辆操作方法,其中所述电机位于变速器与变速器输入离合器之间的传动系中。
6.如权利要求1所述的车辆操作方法,其还包括在低于所述阈值速度的车辆速度下开始接合变速器输入离合器。
7.如权利要求6所述的车辆操作方法,其还包括调整所述变速器输入离合器开始接合时的所述车辆速度。
8.如权利要求7所述的车辆操作方法,其还包括基于所述变速器输入离合器接合车辆速度来针对恒定踏板调整所述驾驶员需求车轮扭矩开始减小时的所述车辆速度。
9.一种传动系系统,其包括:
内燃发动机;
电机,其联接到车桥;
加速踏板;和
控制器,其包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令,所述可执行指令用于响应于当车辆速度小于阈值速度时所述加速踏板处于恒定位置而产生恒定的驾驶员需求扭矩,并且响应于在所述加速踏板处于所述恒定位置的同时所述车辆速度大于所述阈值速度而减小所述驾驶员需求扭矩。
10.如权利要求9所述的传动系系统,其还包括用于响应于释放所述加速踏板而减小所述驾驶员需求扭矩的附加指令。
11.如权利要求10所述的传动系系统,其还包括选择性地将所述内燃发动机联接到传动系的变速器输入离合器,以及用于响应于所述驾驶员需求扭矩大于阈值扭矩减去余量扭矩而至少部分地闭合所述变速器输入离合器的附加指令。
12.如权利要求11所述的传动系系统,其还包括用于响应于所述驾驶员需求扭矩减小而减小所述电机的输出扭矩并维持或增大所述变速器输入离合器的扭矩容量的附加指令。
13.如权利要求9所述的传动系系统,其还包括用于响应于所述驾驶员需求扭矩减去电机扭矩容量而调整所述变速器输入离合器的扭矩容量的附加指令。
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