混合动力车辆和混合动力车辆中的降挡策略制造技术

公开了一种混合动力车辆和混合动力车辆中的降挡策略。车辆包括发动机、电机、发动机分离离合器以及被配置为将功率从发动机和电机传递到变速器的变速器输入。车辆还包括控制器，该控制器被配置为：响应于预期的变速器降挡，在降挡之后变速器输入的预测转速将在预先确定的转速范围之外的情况下，或者在降挡之后电机的扭矩容量将比预测的所需扭矩少的情况下，在降挡之前闭合分离离合器并启动发动机。

【技术实现步骤摘要】
混合动力车辆和混合动力车辆中的降挡策略
本公开涉及一种混合动力车辆和混合动力车辆中变速器降挡的方法。
技术介绍
当混合动力车辆正以电动模式运行并拟定变速器降挡时，当降挡之后闭合分离离合器以启动发动机时可能发生的能量损耗会比当降挡之前闭合分离离合器以启动发动机时可能发生的能量损耗大。此外，在电动模式中，降挡之后的扭矩需求可能会比正在给混合动力车辆供电的电机的扭矩容量大。
技术实现思路
提供一种混合动力车辆中变速器降挡的方法。所述方法包括：响应于预期的降挡，在降挡之后至变速器的输入的预测转速将在预先确定转速范围之外的情况下，闭合被配置为选择性地连接发动机和电机的分离离合器，启动发动机，并在启动发动机之后使变速器降挡。提供一种混合动力车辆中变速器降挡的方法。所述方法包括：响应于预期的降挡，在降挡之后电机的扭矩容量将比预测的扭矩需求少的情况下，闭合被设置为选择性地连接发动机和电机的分离离合器，启动发动机，并在启动发动机之后使变速器降挡。根据本公开的一个实施例，其中，所述预测的扭矩需求是基于降挡之后变速器的期望的输出扭矩的。根据本公开的一个实施例，其中，所述变速器的期望输出扭矩是基于变速器的当前期望输出扭矩和驾驶员改变变速器的当前期望输出扭矩的需求。根据本公开的一个实施例，其中，所述预测的扭矩需求是基于降挡之后至变速器的输入的所需扭矩。根据本公开的一个实施例，其中，所述输入的所需扭矩是基于所述输入的当前所需扭矩和驾驶员改变所述输入的当前所需的输入扭矩的需求的。根据本公开的一个实施例，其中，所述预测的扭矩需求是变矩器的预测的所需泵轮扭矩。根据本公开的一个实施例，其中，所述预测的所需泵轮扭矩还是基于降挡之后变矩器旁通离合器上的期望滑动的。根据本公开的一个实施例，其中，所述预测的扭矩需求为预测的所需起步离合器扭矩。提供一种车辆。所述车辆包括发动机、电机、被配置为选择性地连接发动机和电机的分离离合器和被配置为将功率从发动机和电机传递到变速器的变速器输入。所述车辆还包括控制器，该控制器被配置为，响应于预期的变速器降挡，在降挡之后变速器输入的预测转速将在预先确定的转速范围之外的情况下或在降挡之后电机的扭矩容量将比预测的所需扭矩少的情况下，在降挡之前闭合分离离合器并启动发动机。根据本公开的一个实施例，其中，变速器输入为变矩器，变速器输入的预测转速为变矩器的预测泵轮转速，并且预测的所需扭矩为变矩器的预测的所需泵轮扭矩。根据本公开的一个实施例，其中，所述预测泵轮转速还是基于降挡之后变矩器旁通离合器上的期望滑动的。根据本公开的一个实施例，其中，所述变速器输入为起步离合器并且预测的所需扭矩为预测的所需起步离合器扭矩。根据本公开的一个实施例，其中，所述变速器输入的预测转速是基于当前车辆速度和驾驶员改变当前车辆速度的需求的。根据本公开的一个实施例，其中，预测的所需扭矩是基于变速器的当前期望输出扭矩和驾驶员改变变速器的期望输出扭矩的需求的。附图说明图1是混合动力电动车辆的示例性动力传动系统的示意图；图2是混合动力电动车辆的替代示例性动力传动系统的示意图；以及图3是示出混合动力车辆中变速器降挡方法的流程图。具体实施方式下文描述本公开的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，其它实施例可以采用各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征会被夸大或最小化，以显示特定部件的细节。所以，下文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为教导本领域技术人员以多种形式使用本专利技术的代表性基础。本领域技术人员应理解，参考任一附图示出和描述的各种特征可以与一个或更多个其它附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的组合特征提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型对于特定应用或实施会是令人满意的。参考图1，示出了根据本公开实施例的混合动力电动车辆(HEV)10的示意图。图1示出了组件之间的代表性关系。组件在该车辆内的物理布局(physicalplacement)和方位可改变。HEV10包括动力传动系统12。动力传动系统12包括驱动传动装置16的发动机14，传动装置16可被称为模块化混合动力传动装置(MHT，modularhybridtransmission)。如下面将进一步详细地描述的，传动装置16包括电机(诸如连接到关联的牵引电池20的电动马达/发电机(M/G)18)、变矩器22以及多阶梯传动比自动变速器(multiplestep-ratioautomatictransmission)或齿轮箱24。发动机14和M/G18都是用于HEV10的驱动源。发动机14通常代表可包括内燃发动机(诸如汽油、柴油或天然气驱动的发动机)或燃料电池的动力源。当发动机14和M/G18之间的分离离合器26至少部分接合时，发动机14产生提供至M/G18的发动机功率和对应的发动机扭矩。M/G18可由多种类型的电机中的任何一种实现。例如，M/G18可以为永磁同步马达。如下面将描述的，电力电子装置(powerelectronics)56将由电池20提供的直流(DC)电调节成满足M/G18的需要。例如，电力电子装置可以给M/G18提供三相交流电(AC)。当分离离合器26至少部分接合时，功率可以从发动机14流向M/G18或者从M/G18流向发动机14。例如，分离离合器26可接合，并且M/G18可作为发电机运转，以将由曲轴28和M/G轴30提供的旋转能转换成将要被储存在电池20中的电能。分离离合器26也可分离，以使发动机14与动力传动系统12的其余部分隔离，使得M/G18可用作HEV10的唯一驱动源。轴30延伸穿过M/G18。M/G18持续可驱动地连接至轴30，而发动机14仅在分离离合器26至少部分接合时才可驱动地连接至轴30。M/G18经由轴30连接至变矩器22。因此，当分离离合器26至少部分地接合时，变矩器22连接至发动机14。变矩器22包括固定至M/G轴30的泵轮、定子以及固定至变速器输入轴32的涡轮。从而，变矩器22在轴30和变速器输入轴32之间提供液力耦合。变矩器22被配置为从发动机14和M/G18传递功率到变速器24(或齿轮箱)。在变矩器22内部，当泵轮旋转得比涡轮快时，变矩器22将功率从泵轮传递至涡轮。泵轮上的功率由τiωi表示，其中τi是泵轮扭矩而ωi是泵轮转速。涡轮上的功率由τtωt表示，其中τt是涡轮扭矩而ωt是涡轮转速。涡轮扭矩和泵轮扭矩的大小通常取决于相对转速。当泵轮转速与涡轮转速之比足够高时，涡轮扭矩是泵轮扭矩的倍数。还可提供在接合时摩擦地或机械地连接变矩器22的泵轮和涡轮的变矩器旁通离合器34(也被称为锁止离合器)，从而允许更高效的功率传递。变矩器旁通离合器34可作为起步离合器运转，以提供平稳的车辆起步。可替代地或者组合地，对于不包括变矩器22或变矩器旁通离合器34的应用，可以在M/G18和齿轮箱24之间提供类似于分离离合器26本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力车辆中变速器降挡的方法，包括：响应于预期的变速器降挡，在降挡之后至变速器的输入的预测转速将在预先确定的转速范围之外的情况下，闭合被设置为选择性地连接发动机和电机的分离离合器，启动发动机，并在启动发动机之后使变速器降挡。

【技术特征摘要】
2015.01.23 US 14/603,7491.一种混合动力车辆中变速器降挡的方法，包括：
响应于预期的变速器降挡，在降挡之后作为至变速器的输入的变矩器的预测泵轮转速将在预先确定的转速范围之外或者电机的扭矩容量将比变矩器的预测的所需泵轮扭矩小的情况下，闭合被设置为选择性地连接发动机和电机的分离离合器，启动发动机，并在启...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里·艾伦·多林，王小勇，费列克斯·纳多瑞兹夫，张臣，托德·麦克洛夫，罗吉特·乔赫里，
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