车辆动力传动系统技术方案

本发明专利技术提供一种车辆动力传动系统。混合动力车辆动力传动系统被构造为在再生制动降档期间向变速器提供再生制动扭矩限制。再生制动降档事件按顺序具有增压阶段、起始阶段、扭矩阶段、惯性阶段和结束阶段。在增压阶段和起始阶段期间，可在没有再生制动扭矩限制的情况下操作变速器以回收更多的能量。在扭矩阶段和惯性阶段期间，可在有再生制动扭矩限制的情况下操作变速器，以防止在没有限制的情况下可发生的输入轴转速下降。一旦再生制动降档事件结束，便可去除所述限制。

【技术实现步骤摘要】
车辆动力传动系统
本公开涉及在再生制动过程中发生的变速器的传动比变化期间对混合动力车辆动力传动系统中的再生制动扭矩的控制。
技术介绍
混合动力车辆是在动力传动系统中具有两种或更多种动力源的车辆。最常见的汽车混合动力是汽油-电动混合动力，其具有内燃发动机和电动马达/发电机。通常，混合动力车辆使用发动机和马达两者，以根据混合动力系统和车辆模式通过在最佳时机在这两者之间切换(当发动机和马达中的一个可比另一个更高效时)或者以这两者的组合(当使用这两者的组合比仅使用其中一者更高效时)来改善燃料消耗、排放和性能。混合动力车辆通常按照动力源之间的能量划分进行分类；两种动力源可并联地运转以向动力传动系统同时提供扭矩，或者它们可在一种动力源单独提供扭矩而另一种动力源用于补充第一种动力源的能量贮备的情况下串联地运转。混合动力车辆还可在传动系统中包含自动变速器，自动变速器位于一个或更多个动力源与驱动车轮之间。自动变速器(也被称为自动变速箱)可在车辆开始运动时自动地换至不同的齿轮比，而驾驶员无须手动换档。大部分自动变速器都具有一组限定的档位，这样的自动变速器被称为阶梯传动比自动变速器。在被称为再生制动的过程中，马达通过动力传动系统而转动以给高电压电池充电。马达通过从动力传动系统去除扭矩并将其转换成电能储存在电池中而提供车辆减速。在再生制动期间，驾驶员扭矩需求可通过再生制动单独提供或者通过摩擦制动来补充。驾驶员扭矩需求在摩擦制动扭矩和再生制动扭矩(即，经由马达的负输入扭矩)之间的分配通过制动过程进行平衡以获得尽可能多的再生，使得能量随后可被用于推进车辆并因此提高燃料经济性。在再生制动期间，以下做法会是有利的：使变速器降档以增加马达转速，从而允许马达将更大的负扭矩输入提供至动力传动系统并使电池充电增加。然而，在再生制动降档期间通过变速器传递扭矩会需要被控制，以减小换档冲击。在再生制动降档期间减小换档冲击的控制策略的示例可见于美国专利申请US2013/0296100，该美国专利申请通过引用被包含于此。
技术实现思路
本公开的一方面针对一种具有控制器的动力传动系统，所述控制器与电机、摩擦制动系统和变速器通信。电机向动力传动系统提供再生制动扭矩。摩擦制动系统向动力传动系统提供摩擦制动扭矩。变速器连接到动力传动系统并提供再生制动降档，以通过在一系列阶段内使即将分离的离合器和即将接合的离合器的接合交换而增加在再生制动期间的能量回收的量。在该动力传动系统中，控制器被配置为：响应于在再生制动降档期间驾驶员制动扭矩需求的增加，在即将分离的离合器分离之前利用再生制动扭矩来满足驾驶员制动扭矩需求的增加，并在即将分离的离合器开始分离之后利用摩擦制动扭矩来满足驾驶员制动扭矩需求的增加。控制器还可被配置为：当即将接合的离合器的接合水平增加时，稳定地增加再生制动扭矩同时减小摩擦制动扭矩，以满足在再生制动降档期间驾驶员制动扭矩需求的增加。在再生制动降档开始时，控制器还可被配置为：基于车轮扭矩限制而将即将分离的离合器设置在初始接合水平，从而启动增压阶段。此外，控制器可被配置为：在整个增压阶段中，使即将分离的离合器保持在基本不变的接合水平。控制器还可被配置为：在整个增压阶段中，阻止即将接合的离合器接合。控制器还可被配置为：使即将接合的离合器具有行程，同时阻止即将分离的离合器分离，从而限定起始阶段。此外，控制器可被配置为：在整个起始阶段中，使即将接合的离合器的接合水平增加，同时阻止即将分离的离合器分离。控制器还可被配置为：开始降低即将分离的离合器的接合水平，启动扭矩阶段，同时继续增加即将接合的离合器的接合水平。动力传动系统的转速将因即将分离的离合器与即将接合的离合器的接合的交换而增加，这启动惯性阶段。控制器还可被配置为：继续降低即将分离的离合器的接合水平，同时继续增加即将接合的离合器的接合水平。当即将接合的离合器完全接合并且即将分离的离合器完全分离时，控制器还可被配置为：再次仅利用再生制动扭矩来满足驾驶员制动扭矩需求的增加。根据本公开的另一方面，公开了一种再生制动降档方法。在该方法中，通过设置即将分离的离合器的接合水平以保持驾驶员扭矩需求，来启动增压阶段。通过使即将接合的离合器具有行程并使即将接合的离合器接合来启动起始阶段，而结束增压阶段。通过增加再生制动扭矩来实现对在增压阶段和起始阶段期间驾驶员扭矩需求的任何增加的满足。通过使即将分离的离合器分离来启动扭矩阶段，而结束起始阶段。现在通过增加摩擦制动扭矩来实现对在扭矩阶段期间驾驶员扭矩需求的任何增加的满足。在该方法中，足以保持驾驶员扭矩需求的即将分离的离合器的接合水平可基于车轮扭矩限制。该方法还可包括：减小摩擦制动扭矩，从而通过以受控速率增加再生制动扭矩而满足在扭矩阶段期间驾驶员扭矩需求的增加。在该方法中，当动力传动系统的转速因即将分离的离合器与即将接合的离合器的接合的交换而增加时，结束扭矩阶段并启动惯性阶段。然后，在惯性阶段期间，所述方法可继续减小摩擦制动扭矩，从而通过以受控速率增加再生制动扭矩而满足驾驶员扭矩需求的增加。当即将接合的离合器完全接合，即将分离的离合器完全分离时，用于满足驾驶员扭矩需求的增加的摩擦制动扭矩完全由再生制动扭矩所代替，惯性阶段可结束，从而启动结束阶段。然后，所述方法可通过再次增加再生制动扭矩而满足驾驶员扭矩需求的任何额外的增加。本公开的又一方面针对一种用于在再生制动降档期间向变速器提供再生制动扭矩限制的方法。再生制动降档按顺序具有增压阶段、起始阶段、扭矩阶段和惯性阶段。该方法包括：在增压阶段和起始阶段期间，在没有再生制动扭矩限制的情况下操作变速器。该方法还包括：在扭矩阶段和惯性阶段期间，在有再生制动扭矩限制的情况下操作变速器。所述方法可在扭矩阶段和惯性阶段期间提供摩擦制动来补偿超出再生制动扭矩限制的驾驶员扭矩需求。所述方法还可包括：在扭矩阶段和惯性阶段，使再生制动扭矩限制以受控速率朝着超出再生制动扭矩限制的驾驶员扭矩需求增加。此外，所述方法可包括：在惯性阶段结束时，去除再生制动扭矩限制。下面将参照附图对本公开的上述方面和其他方面进行更加详细的说明。附图说明图1是并联式混合动力车辆中的动力传动系统的示意图。图2a和图2b是用于在再生制动变速器降档期间使通过变速器的扭矩传递最大化的控制策略的曲线图。具体实施方式参照附图公开了说明的实施例。然而，应理解，公开的实施例意在仅为可以以多种和替代的形式实施的示例。附图不一定按比例绘制，并且可夸大或最小化一些特征以显示特定组件的细节。公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅为用于教导本领域技术人员如何实践公开的构思的代表性基础。图1示出了混合动力电动车辆(HEV)10的示意图，并示出了车辆10的一些组件之间的代表性关系。组件在车辆10内的实体布局(physicalplacement)和方位可改变。尽管车辆10按照传统的并联式混合动力动力传动系统12被示出，但是车辆10也可使用其他动力传动系统。动力传动系统12包括驱动传动系统16的发动机14。传动系统16包括电机(诸如，电动马达/发电机(M/G))18(以下简称为马达18)。马达18与牵引电池20电通信。马达18还连接到变矩器22以及自动变速器24。分离离合器26也可以是传动系统16的一部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆动力传动系统，包括：电机，用于向所述动力传动系统提供再生制动扭矩；摩擦制动系统，用于向所述动力传动系统提供摩擦制动扭矩；变速器，连接到所述动力传动系统，用于提供再生制动降档，以通过在一系列阶段内使即将分离的离合器和即将接合的离合器的接合交换而增加在再生制动期间的能量回收的量；以及控制器，与所述电机、摩擦制动系统和变速器通信，并被配置为：响应于在再生制动降档期间驾驶员制动扭矩需求的增加，在即将分离的离合器分离之前利用再生制动扭矩来满足驾驶员制动扭矩需求的增加，并在即将分离的离合器开始分离之后利用摩擦制动扭矩来满足驾驶员制动扭矩需求的增加。

【技术特征摘要】
2014.06.12 US 14/302,4601.一种车辆动力传动系统，包括：电机，用于向所述动力传动系统提供再生制动扭矩；摩擦制动系统，用于向所述动力传动系统提供摩擦制动扭矩；变速器，连接到所述动力传动系统，用于提供再生制动降档，以通过在一系列阶段内使即将分离的离合器和即将接合的离合器的接合交换而增加在再生制动期间的能量回收的量；以及控制器，与所述电机、摩擦制动系统和变速器通信，并被配置为：响应于在再生制动降档期间驾驶员制动扭矩需求的增加，在即将分离的离合器分离之前利用再生制动扭矩来满足驾驶员制动扭矩需求的增加，并在即将分离的离合器开始分离之后利用摩擦制动扭矩来满足驾驶员制动扭矩需求的增加。2.如权利要求1所述的动力传动系统，其中，所述控制器还被配置为：当即将接合的离合器的接合水平增加时，稳定地增加再生制动扭矩同时减小摩擦制动扭矩，以满足在再生制动降档期间驾驶员制动扭矩需求的增加。3.如权利要求1所述的动力传动系统，其中，在再生制动降档开始时，所述控制器还被配置为：基于车轮扭矩限制而将即将分离的离合器设置在初始接合水平，从而启动增...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯纳德·D·内佛西，马克·斯蒂芬·耶马扎基，赵亚男，斯科特·J·劳弗，弗朗西斯·托马斯·康诺利，戴征宇，马修·约翰·谢尔顿，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US