本公開涉及混合動力車輛的用于控制轉矩干預的方法。更具體地，本公開涉及功率分流并聯(lián)式(power split-parallel)混合動力車輛中控制轉矩干預的方法，其中當在功率分流并聯(lián)式混合動力車輛中請求轉矩干預時，可控制轉矩干預而不影響車輛操作。

背景技術：

通常，具有功率分流傳動系的混合動力車輛不需要控制轉矩干預，因為這種混合動力車輛不像安裝變速器的電動裝置(TMED：transmission mounted electric device)型混合動力車輛或傳統(tǒng)汽油發(fā)動機車輛，具有固定的齒輪傳動系統(tǒng)。然而，當牽引控制系統(tǒng)(TCS：traction control system)請求轉矩干預控制時，具有功率分流式傳動系的混合動力車輛被請求控制轉矩干預以限制車輪的牽引力。

圖1為示出有來自TCS的請求時的傳統(tǒng)TMED型混合動力車輛中的控制流程的視圖。

由電動機的最大輸出轉矩來控制由TSC請求的小于電動機最大輸出轉矩的干預轉矩。

當干預轉矩大于電動機的最大輸出轉矩時，檢查發(fā)動機離合器是否接合。如果發(fā)動機離合器接合，一些干預轉矩由電動機的最大輸出轉矩控制，并使用發(fā)動機轉矩控制余下的干預轉矩。

如果這種傳統(tǒng)轉矩干預控制應用到功率分流并聯(lián)式混合動力車輛，在車輛操作中發(fā)生問題。

圖2為示出功率分流并聯(lián)式混合動力車輛的配置的圖。參考圖2，將描述將傳統(tǒng)轉矩干預控制應用到功率分流并聯(lián)式混合動力車輛所帶來的問題。在功率分流并聯(lián)式混合動力車輛中，一個行星齒輪組(PG)連接至發(fā)動機(E)、第一電動發(fā)電機(MG1)和第二電動發(fā)電機(MG2)，并通過太陽齒輪(S)、齒輪架(C)和環(huán)形齒輪(R)傳輸轉矩。使用以下等式確定施加到太陽齒輪、齒輪架和環(huán)形齒輪中的每一者的轉矩。

$T_{sun}=\frac{1}{1+R}{T}_{carrier}$

$T_{out}=\frac{R}{1+R}{T}_{carrier}+T_{ring}$

T_ring＝R·T_sun

$R=\frac{\#{\mathrm{teeth}}_{ring}}{\#{\mathrm{teeth}}_{sun}}$

當轉矩不被傳輸至每個旋轉元件齒輪時，不僅不能將期望的轉矩傳遞至輸出軸，而且太陽齒輪和齒輪架自由地旋轉。

如果如在TMED型混合動力車輛中那樣通過降低第二電動發(fā)電機(MG2)的轉矩來控制轉矩干預，則來自第二電動發(fā)電機(MG2)的發(fā)動機反作用轉矩和負責發(fā)動機轉速控制的第一電動發(fā)電機(MG1)的反作用轉矩會偏移，因此在操作車輛時引起問題。

作為背景技術說明的各事項僅旨在加強對本公開背景的理解，而不應被視為本領域技術人員已知的現(xiàn)有技術。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明構思的一方面提供在功率分流并聯(lián)式混合動力車輛中控制轉矩干預的方法，其中當請求轉矩干預時，能夠控制轉矩干預而不影響車輛可操作性。

根據(jù)本發(fā)明構思的示例性實施例，一種混合動力車輛的用于控制轉矩干預的方法包括：確定是否請求用于控制車輛的驅動力的轉矩干預的確定步驟；當請求轉矩干預時，確定駕駛者的請求轉矩和用于轉矩干預的干預轉矩的決定步驟；以及當請求轉矩干預的轉矩干預請求時間低于參考時間時，控制每個驅動源以基于當前驅動模式輸出所述駕駛者的請求轉矩和干預轉矩作為最終請求轉矩，同時使所述當前驅動模式保持為剛好請求轉矩干預之前的驅動模式的控制步驟。

在所述控制步驟中，當轉矩干預請求時間超過所述參考時間時，所述當前驅動模式改為對應于最終請求轉矩的驅動模式，同時控制每個所述驅動源以基于當前驅動模式輸出最終請求轉矩。

由牽引控制系統(tǒng)(TCS)請求轉矩干預。

根據(jù)本發(fā)明構思的另一示例性實施例，一種混合動力車輛中控制轉矩干預的方法，其中所述混合動力車輛包括由第一旋轉元件、第二旋轉元件和第三旋轉元件組成的行星齒輪組，所述第一旋轉元件充當與第一電動發(fā)電機連接的選擇性固定元件，所述第二旋轉元件連接至發(fā)動機并且只沿一個方向旋轉，并且所述第三旋轉元件連接至第二電動發(fā)電機和輸出軸，所述方法包括：確定是否請求控制車輛的驅動力的轉矩干預的確定步驟；當請求轉矩干預時，確定駕駛者的請求轉矩和用于轉矩干預的干預轉矩的決定步驟；以及當請求轉矩干預的轉矩干預請求時間低于參考時間時，控制每個驅動源以基于當前驅動模式輸出所述駕駛者的請求轉矩和干預轉矩作為最終請求轉矩，同時使當前驅動模式保持為剛好請求轉矩干預之前的驅動模式的控制步驟。

當當前驅動模式為電動變速傳動(EVT：electric variable transmission)模式時，所述控制步驟通過以下方式執(zhí)行：使用作為最終請求轉矩的所述駕駛者的請求轉矩和干預轉矩的總和、車輪速度和反映電池的荷電狀態(tài)(SOC)的輸出，確定發(fā)動機負責的輸出。確定發(fā)動機轉速和發(fā)動機輸出轉矩作為發(fā)動機負責的輸出和車輛速度之間的關系的函數(shù)。將控制所確定的發(fā)動機轉速的轉矩和發(fā)動機輸出轉矩的反作用轉矩相加以確定所述第一電動發(fā)電機的輸出轉矩。確定所述第二電動發(fā)電機的輸出轉矩以防止發(fā)動機的輸出轉矩和所述第二電動發(fā)電機的輸出轉矩的總和超過最終請求轉矩。

在由最終請求轉矩和所述車輪速度計算最終請求輸出后，基于最終請求輸出和SOC確定發(fā)動機負責的所述輸出。

當所述當前驅動模式為電動車輛(EV：electric vehicle)模式時，進行所述控制步驟，其中確定第二電動發(fā)電機輸出最終請求轉矩作為所述駕駛者的請求轉矩和干預轉矩的總和，同時所述第一電動發(fā)電機的輸出轉矩設為0Nm。

當所述當前驅動模式為EV模式時，進行所述控制步驟，其中根據(jù)所述第一電動發(fā)電機和所述第二電動發(fā)電機之間的轉矩分配比，將干預轉矩分配給所述第一電動發(fā)電機和所述第二電動發(fā)電機，所述駕駛者的請求轉矩通過所述第一電動發(fā)電機和所述第二電動發(fā)電機這兩者輸出，從而確定所述第一電動發(fā)電機和所述第二電動發(fā)電機的各自輸出轉矩。

當所述當前驅動模式為過驅動(OD：overdrive)模式時，進行所述控制步驟，其中：將反映所述駕駛者的請求轉矩、車輛速度和車輛的電狀態(tài)的輸出值分配給發(fā)動機和所述第二電動發(fā)電機負責的發(fā)動機輸出轉矩，并且分配給所述第二電動發(fā)電機的輸出轉矩；并且確定所述第二電動發(fā)電機的所分配的最大輸出轉矩是否控制干預轉矩，并且根據(jù)確定結果，控制所述第二發(fā)電機的輸出轉矩和發(fā)動機輸出轉矩以控制干預轉矩。

當所述第二電動發(fā)電機的所分配的最大輸出控制干預轉矩時，控制發(fā)動機以輸出所分配的發(fā)動機輸出轉矩，同時控制所述第二電動發(fā)電機以輸出所述第二電動發(fā)電機的輸出轉矩和干預轉矩的總和。

當確定所述第二電動發(fā)電機的最大輸出轉矩不能夠控制干預轉矩時，控制所述第二發(fā)電機以輸出它所分配的最大轉矩，從而控制部分的干預轉矩，同時發(fā)動機輸出被可控地降低以控制干預轉矩的余下部分。

當不被所述第二電動發(fā)電機的最大輸出轉矩控制的余下的干預轉矩的絕對值超過發(fā)動機輸出轉矩時，進行發(fā)動機燃料切斷。

附圖說明

結合附圖從以下詳細描述中將更清楚地理解本公開的上述內容和其它目的、特征和優(yōu)點。

圖1為示出根據(jù)現(xiàn)有技術安裝變速器的電動裝置(TMED)型混合動力車輛中牽引控制系統(tǒng)(TCS)的轉矩干預時的控制流程的圖。

圖2為示出根據(jù)現(xiàn)有技術功率分流并聯(lián)式混合動力車輛配置的圖。

圖3為示出根據(jù)本公開的混合動力車輛中轉矩干預的控制流程的圖。

圖4為根據(jù)本公開的混合動力車輛中電動變速傳動(EVT)模式的動力流。

圖5為根據(jù)本公開的混合動力車輛中電動車輛(EV)模式的動力流。

圖6為根據(jù)本公開的混合動力車輛中EV模式的另一動力流。

圖7為根據(jù)本公開的混合動力車輛中過驅動(OD)模式的動力流。

具體實施方式

結合附圖，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明構思的示例性實施例的混合動力車輛中控制轉矩干預的方法。

參考圖3，根據(jù)本公開混合動力車輛的控制轉矩干預的方法包括確定步驟(S10)、決定步驟(S20)和控制步驟(S30)。

在確定步驟(S10)中，做出確定以確定是否請求了控制車輛驅動力的轉矩干預。例如，可由牽引控制系統(tǒng)(TCS)做轉矩干預的請求。

在確定步驟(S10)中做出確定時，在決定步驟(S20)中，可通過結合轉矩干預所需的干預轉矩和駕駛者請求的轉矩決定最終請求轉矩。例如，可基于駕駛者按壓加速器和制動踏板的量計算駕駛者的請求轉矩。

在控制步驟(S30)中，當請求轉矩干預的轉矩干預請求時間低于參考時間時，控制各驅動源以輸出駕駛者的請求轉矩和干預轉矩作為最終請求的轉矩，同時使當前驅動模式保持為剛好請求轉矩干預之前的驅動模式。

本公開的方法可應用于圖2所示的傳統(tǒng)混合動力車輛。驅動模式可分類為：電動變速傳動(EVT)模式，其中發(fā)動機(E)動力控制車輛驅動和發(fā)電這兩者，而電動機動力控制車輛驅動；電動車輛(EV)模式，其中單獨以電動機動力進行車輛驅動；和過驅動(OD)模式，其中通過結合發(fā)動機動力和電動機動力進行車輛驅動。

當請求轉矩干預時，通過將干預轉矩并入駕駛者的請求轉矩，車輛驅動模式確定為EVT、EV和OD模式之一，并且根據(jù)確定的驅動模式，確定發(fā)動機(E)、第一電動發(fā)電機(MG1)和第二電動發(fā)電機(MG2)的輸出轉矩以允許車輛運行。所確定的發(fā)動機(E)和電動發(fā)電機(MG1、MG2)的轉矩分別發(fā)送至發(fā)動機管理系統(tǒng)EMS(或發(fā)動機控制單元，ECU)和電動機控制單元(MCU)，并且通過混合控制單元(HCU)進行輸出控制。

由于在短時間段內發(fā)送TCS的轉矩干預請求，驅動模式經(jīng)控制保持為剛好請求轉矩干預之前的驅動模式。即，當轉矩干預請求時間相對短并且剛好請求之前的驅動模式為EVT模式時，驅動模式經(jīng)控制保持在EVT模式中。

當轉矩干預請求時間超過參考時間時，當前驅動模式轉換為對應于最終請求轉矩的驅動模式，同時控制各驅動源以基于當前驅動模式輸出最終請求轉矩。

即，當轉矩干預請求時間超過參考時間時，當前驅動模式可改為適合包括干預轉矩的最終請求轉矩的驅動模式。

參考圖2，混合動力車輛包括由太陽齒輪(S)、齒輪架(C)和環(huán)形齒輪(R)組成的行星齒輪組(PG)，所述太陽齒輪、齒輪架和環(huán)形齒輪可分別作為第一、第二和第三旋轉元件一起旋轉。第一旋轉元件充當與第一電動發(fā)電機(MG1)連接的選擇性固定元件。在這一點上，作為選擇性固定元件操作的摩擦元件可為連接至變速箱(CS)的制動器(B)。

第二旋轉元件連接至發(fā)動機(E)并且只沿一個方向旋轉。例如，發(fā)動機(E)和第二旋轉元件可通過單向離合器(OWC)連接至變速箱(CS)，以沿單一方向旋轉第二旋轉元件。

第三旋轉元件可連接至第二電動發(fā)電機(MG2)并且連接至輸出軸。

當在轉矩干預請求時當前驅動模式確定為EVT模式時，動力可如圖4所示流動，并且可控制發(fā)動機(E)、第一電動發(fā)電機(MG1)和第二電動發(fā)電機(MG2)的輸出轉矩以適應EVT模式。

參考圖3和圖4，詳細描述EVT模式(S31)中輸出轉矩的控制。可使用作為為最終請求轉矩的駕駛者的請求轉矩和干預轉矩的總和、車輪速度和反映電池荷電狀態(tài)(SOC)的輸出轉矩，確定發(fā)動機(E)負責的發(fā)動機輸出。

例如，可由最終請求轉矩和車輪速度計算最終請求輸出，并且可基于最終請求輸出、電池荷電狀態(tài)(SOC)等，確定發(fā)動機(E)負責的輸出。

可基于車輛車輪，計算駕駛者的請求轉矩和最終請求轉矩，并且可通過最終請求轉矩乘以當前車輛車輪速度計算最終請求輸出。

對于最終請求轉矩和需要轉矩干預的最終請求輸出的計算，轉矩干預請求允許比未要求轉矩干預時的一般駕駛條件更大的斜率，從而改善對干預轉矩的響應性。

發(fā)動機轉速和發(fā)動機輸出轉矩被確定為發(fā)動機負責的輸出和車輛速度之間關系的函數(shù)。即，可基于當前車輛速度和發(fā)動機輸出確定發(fā)動機(E)效率最高處的發(fā)動機轉速，并且因此，可確定發(fā)動機輸出轉矩。

可通過將用于控制所確定的發(fā)動機轉速的轉矩與發(fā)動機輸出轉矩的反作用轉矩相加，來確定第一電動發(fā)電機(MG1)的輸出轉矩。即，可通過控制第一電動發(fā)電機(MG1)的輸出轉矩，確定在上述發(fā)動機輸出和上述發(fā)動機輸出轉矩下發(fā)動機(E)最有效率的發(fā)動機轉速。

可進行負載均衡控制(load leveling control)以確定第二電動發(fā)電機(MG2)的輸出轉矩，使得發(fā)動機輸出轉矩和第二電動發(fā)電機(MG2)的輸出轉矩的總和不超過最終請求轉矩。因此，還可在EVT模式中控制功率分流并聯(lián)式混合動力車輛中的轉矩干預而不消極地影響車輛中的操作。

當當前驅動模式確定為EV模式時，動力如圖4和圖5所示流動并且第一電動發(fā)電機(MG1)和第二電動發(fā)電機(MG2)的各自輸出轉矩可被確定為適合在EV模式中使用。

圖5示出EV模式，其中車輛僅由第二電動發(fā)電機(MG2)的輸出驅動。將參考圖3和圖5詳細說明EV模式的輸出轉矩的確定和控制(S32)。第二電動發(fā)電機(MG2)的輸出轉矩可被確定為最終請求轉矩，其為駕駛者的請求轉矩和干預轉矩的總和，同時第一電動發(fā)電機(MG1)的輸出轉矩設為0Nm。

即，可單獨以第二電動發(fā)電機(MG2)的輸出轉矩控制通過將駕駛者的請求轉矩和干預轉矩相加而確定的最終請求轉矩。

圖6示出EV模式，其中車輛由第一電動發(fā)電機(MG1)和第二電動發(fā)電機(MG2)的輸出組合起來驅動。將參考圖3和圖6詳細說明EV模式的輸出轉矩的確定和控制(S32)。當?shù)谝浑妱影l(fā)電機(MG1)和第二電動發(fā)電機(MG2)之間的轉矩分配比被確定時，根據(jù)轉矩分配比，干預轉矩分配給第一電動發(fā)電機(MG1)和第二電動發(fā)電機(MG2)，其中駕駛者的請求轉矩通過第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2輸出，借此可確定第一電動發(fā)電機(MG1)和第二電動發(fā)電機(MG2)的相各自輸出轉矩。

即，第一電動發(fā)電機(MG1)和第二的的發(fā)電機(MG2)的輸出轉矩控制駕駛者的請求轉矩和干預轉矩的總和。

在根據(jù)本公開的功率分流并聯(lián)式混合動力車輛中，可在EVT模式中控制轉矩干預，而不消極地影響車輛的操作。

當當前驅動模式被確定為OD模式時，動力如圖7所示流動并且發(fā)動機(E)、第一電動發(fā)電機(MG1)和第二電動發(fā)電機(MG2)的各自輸出轉矩可被確定為適合在OD模式中使用。

將參考圖3和圖7說明OD模式的輸出轉矩的確定和控制(S33)。反映駕駛者的請求轉矩、車輛速度和電池SOC的輸出值可分配給發(fā)動機(E)和第二電動發(fā)電機(MG2)負責的發(fā)動機輸出轉矩和第二電動發(fā)電機(MG2)的輸出轉矩。

例如，由駕駛者的請求轉矩和車輪速度計算駕駛者的請求轉矩，并且可基于駕駛者的轉矩請求、SOC狀態(tài)、車輛的電場負載等確定分配給發(fā)動機(E)的發(fā)動機輸出轉矩。

即，駕駛者的請求轉矩為基于車輛當前車輪速度請求的轉矩，并且可通過駕駛者的請求轉矩乘以車輛的當前車輪速度來計算。

接下來，發(fā)動機轉速和發(fā)動機輸出轉矩被確定為發(fā)動機負責的輸出和車輛速度之間的關系的函數(shù)。即，可基于當前車輛速度和發(fā)動機輸出，確定發(fā)動機(E)效率最高處的發(fā)動機轉速。因此，可確定發(fā)動機輸出轉矩。分配并確定第二電動發(fā)電機(MG2)的輸出轉矩，以便控制駕駛者的請求轉矩。

其后，做出決定以確定所分配的第二電動發(fā)電機(MG2)的最大輸出轉矩是否控制干預轉矩。根據(jù)決定結果，可控制第二電動發(fā)電機(MG2)的輸出轉矩和發(fā)動機輸出轉矩以進行干預轉矩。

例如，所分配的第二電動發(fā)電機(MG2)的最大轉矩被確定為控制干預轉矩時，控制發(fā)動機(E)以輸出所分配的發(fā)動機輸出轉矩，同時控制第二電動發(fā)電機(MG2)以輸出第二電動發(fā)電機(MG2)的輸出轉矩和干預轉矩的總和。

當?shù)诙妱影l(fā)電機(MG2)的最大輸出轉矩被確定為不能夠控制干預轉矩時，控制第二發(fā)電機(MG2)以輸出其所分配到的最大轉矩，從而控制部分的干預轉矩，同時降低發(fā)動機輸出以控制余下的干預轉矩。

另外，當不由第二電動發(fā)電機(MG2)的最大輸出轉矩控制的余下的干預轉矩的絕對值，超過發(fā)動機輸出轉矩時，可進行發(fā)動機燃料切斷。

在功率分流并聯(lián)式混合動力車輛中請求轉矩干預時，如上所述，可適當?shù)胤峙浒l(fā)動機、第一電動發(fā)電機和第二電動發(fā)電機的各自輸出轉矩，來控制轉矩干預，不論當前驅動模式如何，不影響車輛的可操作性。

在功率分流并聯(lián)式混合動力車輛中請求轉矩干預時，如上所述，本公開的方法可控制轉矩干預而不影響車輛的可操作性。

盡管已為說明性目的公開本發(fā)明構思的示例性實施例，但本領域技術人員將理解，不偏離如隨附權利要求公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替代形式是可能的。