混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及混合動(dòng)力車(chē)輛，更具體地，涉及動(dòng)力傳動(dòng)系控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一種為駕駛員提供便利的特征，自動(dòng)變速器是常用的汽車(chē)應(yīng)用。在一些變速器中，使用單一的換檔計(jì)劃映射圖來(lái)確定變速器從一個(gè)檔位換至另一檔位的時(shí)間點(diǎn)。換檔計(jì)劃預(yù)先確定，并可針對(duì)某種車(chē)輛負(fù)載下的性能和燃料經(jīng)濟(jì)性在可接受的操控性下進(jìn)行優(yōu)化。換檔點(diǎn)通常是節(jié)氣門(mén)位置和車(chē)速的函數(shù)，且不考慮車(chē)輛負(fù)載。已知的是，提供可以調(diào)用可選的換檔計(jì)劃的牽引開(kāi)關(guān)。另外，這種牽引式計(jì)劃是預(yù)編程的，因而不是實(shí)際的車(chē)輛負(fù)載的函數(shù)，也不能基于運(yùn)轉(zhuǎn)工況的其他變化而動(dòng)態(tài)地更新。
[0003]在自動(dòng)變速器操作期間，會(huì)出現(xiàn)期間變速器自動(dòng)升檔、車(chē)速變慢然后變速器自動(dòng)降檔的循環(huán)。車(chē)速的降低可起因于負(fù)載的增大或者動(dòng)力傳動(dòng)系可用動(dòng)力的減小。該循環(huán)有時(shí)稱(chēng)為動(dòng)力傳動(dòng)系頻繁換檔(powertrain hunting)?？焖龠B續(xù)的換檔可能是不期望的，并會(huì)降低駕駛員的滿意度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種車(chē)輛設(shè)置有動(dòng)力傳動(dòng)系，所述動(dòng)力傳動(dòng)系包括電池供電的電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和動(dòng)力傳動(dòng)系控制器?？刂破鞅慌渲脼?在動(dòng)力傳動(dòng)系扭矩需求小于對(duì)于預(yù)定的即將到來(lái)的持續(xù)時(shí)間能夠維持的預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩時(shí)，允許變速器傳動(dòng)比的升檔。此外，控制器被配置為:在扭矩需求超過(guò)預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩時(shí)，禁止傳動(dòng)比的升檔，以減少連續(xù)換檔。
[0005]一種規(guī)劃混合動(dòng)力車(chē)輛的變速器換檔的方法，包括:接收指示駕駛員扭矩需求和車(chē)速的信號(hào)；接收指示對(duì)于即將到來(lái)的預(yù)定的持續(xù)時(shí)間的牽引電池的可用電能的信號(hào)。所述方法還包括:基于扭矩需求、車(chē)速和電池的可用電能來(lái)預(yù)測(cè)對(duì)于所述持續(xù)時(shí)間能夠維持的最大的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩。所述方法還進(jìn)一步包括:將最大的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩與一系列升檔閾值的計(jì)劃作比較；在所預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩超過(guò)駕駛員扭矩需求時(shí)，響應(yīng)于駕駛員扭矩需求而允許變速器的升檔命令。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括:響應(yīng)于車(chē)輛在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，使最大的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩降低足以重起發(fā)動(dòng)機(jī)的量。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，電池的可用電能是針對(duì)即將到來(lái)的預(yù)定的持續(xù)時(shí)間的總電能量，且所述方法還包括從所述總電能量中減去與車(chē)輛電負(fù)荷相關(guān)聯(lián)的電能。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括:響應(yīng)于牽引電池的荷電狀態(tài)小于第一閾值，使最大的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩降低足以利用從車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的扭矩給電池再充電的量。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括:針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)啟模式和發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉模式中的每個(gè)存儲(chǔ)唯一的一系列升檔閾值的計(jì)劃。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，單一的升檔閾值的計(jì)劃適應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)啟運(yùn)轉(zhuǎn)模式和發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉運(yùn)轉(zhuǎn)模式兩者，在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉模式下響應(yīng)于駕駛員扭矩需求超過(guò)電動(dòng)機(jī)的可用扭矩，發(fā)起發(fā)動(dòng)機(jī)快速重起，以提供動(dòng)力傳動(dòng)系扭矩輔助。
[0011 ] 一種混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛設(shè)置有動(dòng)力傳動(dòng)系，所述動(dòng)力傳動(dòng)系包括電池供電的電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和控制器。所述控制器被配置為:在預(yù)定的即將到來(lái)的時(shí)間段獲得的所預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩超過(guò)所存儲(chǔ)的升檔閾值時(shí)，響應(yīng)于加速需求而允許變速器的升檔命令，以減少傳動(dòng)比換檔的總次數(shù)。
[0012]控制器還可被配置為:響應(yīng)于電池的荷電狀態(tài)小于第一閾值，使所預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩降低足以為電池提供再充電的量。
[0013]控制器還可進(jìn)一步被配置為:在動(dòng)力傳動(dòng)系于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉牽引模式下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使所預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩降低足以重起發(fā)動(dòng)機(jī)的量。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，提供一種車(chē)輛，所述車(chē)輛包括:動(dòng)力傳動(dòng)系，包括電池供電的電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器；以及控制器，被配置為:在動(dòng)力傳動(dòng)系扭矩需求小于對(duì)于預(yù)定的即將到來(lái)的持續(xù)時(shí)間能夠維持的預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩時(shí)，允許變速器傳動(dòng)比的升檔；在扭矩需求超過(guò)預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩時(shí)，禁止傳動(dòng)比的升檔，以減少連續(xù)換檔。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述車(chē)輛還包括電連接到電動(dòng)機(jī)的牽引電池，其中，預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩基于對(duì)于即將到來(lái)的持續(xù)時(shí)間預(yù)測(cè)的電池的可用功率和對(duì)于即將到來(lái)的持續(xù)時(shí)間預(yù)測(cè)的電池的荷電狀態(tài)中的至少一個(gè)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器還被配置為:響應(yīng)于電池的荷電狀態(tài)小于第一閾值，使預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩降低足以為牽引電池提供再充電的量。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，電池的可用功率是對(duì)于即將到來(lái)的持續(xù)時(shí)間能夠從電池傳遞的總功率。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器進(jìn)一步被配置為:響應(yīng)于電池的荷電狀態(tài)大于第一閾值，使預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩增大能夠從電動(dòng)機(jī)獲得的輔助的扭矩的量，以使電池放電。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器進(jìn)一步被配置為:響應(yīng)于動(dòng)力傳動(dòng)系在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉牽引模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，使預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩降低足以重起發(fā)動(dòng)機(jī)的量。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器進(jìn)一步被配置為:響應(yīng)于檢測(cè)到車(chē)輛電負(fù)荷，使預(yù)測(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系可用扭矩降低與車(chē)輛電負(fù)荷對(duì)應(yīng)的量。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛的示意圖。
[0022]圖2是與在發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)啟運(yùn)轉(zhuǎn)模式下預(yù)測(cè)能夠維持的動(dòng)力傳動(dòng)系扭矩的方法對(duì)應(yīng)的流程圖。
[0023]圖3是與在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉運(yùn)轉(zhuǎn)模式下預(yù)測(cè)能夠維持的動(dòng)力傳動(dòng)系扭矩的方法對(duì)應(yīng)的流程圖。
[0024]圖4是與在發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)啟運(yùn)轉(zhuǎn)模式下預(yù)測(cè)能夠維持的動(dòng)力傳動(dòng)系扭矩的可選方法對(duì)應(yīng)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在此描述本公開(kāi)的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解公開(kāi)的實(shí)施例僅僅是示例，并且其它實(shí)施例可采用各種和可選的形式。附圖不一定成比例地繪制；一些特征可被夸大或最小化，以顯示特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以不同的方式應(yīng)用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，參照任一附圖示出和描述的各種特征可與在一個(gè)或更多個(gè)其它附圖中示出的特征相組合，以產(chǎn)生未被明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的組合為典型應(yīng)用提供代表性實(shí)施例。然而，與本公開(kāi)的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和修改可期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?br>[0026]參照?qǐng)D1，混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(HEV) 10的示意圖示出了車(chē)輛組件之間的代表性關(guān)系。組件在車(chē)輛內(nèi)的物理布置和方位可改變。車(chē)輛10包括動(dòng)力傳動(dòng)系12，該動(dòng)力傳動(dòng)系12具有驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置16的發(fā)動(dòng)機(jī)14。如下面將要進(jìn)一步具體描述的，傳動(dòng)裝置16包括諸如電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)(M/G) 18的電機(jī)、相關(guān)聯(lián)的牽引電池20、變矩器22和多級(jí)速比自動(dòng)變速器(multiple step-rat1 automatic transmiss1n)或齒輪箱 24。
[0027]發(fā)動(dòng)機(jī)14和M/G 18均能夠?yàn)镠EV 10提供動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)14通常表示可包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，由汽油、柴油或天然氣驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī))或燃料電池的動(dòng)力源。發(fā)動(dòng)機(jī)14產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和相應(yīng)的輸出扭矩，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)14和M/G18之間的分離離合器26至少部分地接合時(shí)，所述相應(yīng)的輸出扭矩被供應(yīng)到M/G 18。M/G 18可通過(guò)多種類(lèi)型的電機(jī)中的任意一種而被實(shí)現(xiàn)。例如，M/G18可以是永磁同步電池驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)機(jī)。電力電子件(powerelectronics) 28調(diào)制由電池20提供的直流電(DC)以滿足M/G 18的要求，如下面將要描述的。例如，電力電子件可向M/G 18提供三相交流電(AC)。
[0028]當(dāng)分離離合器26至少部分地接合時(shí)，從發(fā)動(dòng)機(jī)14到M/G 18或者從M/G18到發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力流是可能的。例如，當(dāng)分離離合器26接合時(shí)，M/G 18可作為發(fā)電機(jī)進(jìn)行操作，以將由曲軸30提供且經(jīng)由Μ/G軸32的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在電池20中。在這種運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，M/G 18對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)施加了扭矩負(fù)載。分離離合器26還可分離以將發(fā)動(dòng)機(jī)14與動(dòng)力傳動(dòng)系12的其余部分?jǐn)嚅_(kāi)，從而M/G 18能夠作為車(chē)輛10的唯一驅(qū)動(dòng)源進(jìn)行操作。軸32延伸穿過(guò)M/G 18o M/G 18持續(xù)可驅(qū)動(dòng)地連接到軸32，而發(fā)動(dòng)機(jī)14僅當(dāng)分離離合器26至少部分地接合時(shí)才可驅(qū)動(dòng)地連接到軸32。
[0029]M/G 18還經(jīng)由軸32連接到變矩器22。因此，當(dāng)分離離合器26至少部分地接合時(shí)，變矩器22還連接到發(fā)動(dòng)機(jī)14。變矩器22包括固定到32的泵輪和固定到變速器輸入軸34的渦輪。變矩器22在軸32與變速器輸入軸34之間提供液力耦合。還可設(shè)置變矩器旁通離合器36，在該變矩器旁通離合器36接合時(shí)使變矩器22的泵輪和渦輪摩擦或機(jī)械地結(jié)合，而允許傳遞更大的有效動(dòng)力。變矩器旁通離合器36可用作起動(dòng)離合器，以提供平穩(wěn)的車(chē)輛起步?？蛇x地或者相組合地，對(duì)于不包括變矩器22或變矩器旁通離合器36的應(yīng)用，可在M/G 18和齒輪箱24之間設(shè)置與分離離合器26類(lèi)似的起動(dòng)離合器。在某些應(yīng)用中，分離離合器26通常稱(chēng)作上游離合器，起動(dòng)離合