再生制动期间用于变速器换挡控制的输入扭矩修整制造技术

公开了一种再生制动期间用于变速器换挡控制的输入扭矩修整。一种用于混合动力车辆在再生制动期间控制阶梯传动比变速器换挡的系统和方法，所述混合动力车辆具有选择性连接到电机的发动机和自动变速器，所述系统和方法基于测量到的换挡曲线图与目标换挡曲线图来控制变速器输入扭矩。响应于测量到的换挡曲线图与目标换挡曲线图之间的差异，可将扭矩修整项添加到变速器输入扭矩或电机输出扭矩。如果所测量的换挡进行地太慢，则扭矩修整项可用于修改变速器输入扭矩以使换挡加速或缩短换挡时间。类似地，如果相对于目标换挡曲线图而言换挡进行地太快，则扭矩修整项可用于降低变速器输入扭矩或电机输出扭矩。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及在再生制动期间对混合动力车辆中的变速器的控制。
技术介绍
混合动力电动车辆(HEV)利用内燃发动机和电机的组合来提供推进车辆所需要的动力。这种布置相对于仅具有内燃发动机的车辆而言提供了提高的燃料经济性。混合动力车辆的动力传动系包括诸如电动机/发电机的电机，其可用于单独推进车辆或者和与发动机产生的扭矩相结合来推进车辆。当作为发电机操作时，电机产生供车辆使用或储存在相关的电池中的电力。发动机和电机的扭矩通过变速器传递到车辆驱动轮。已经使用各种类型的变速器和齿轮传动装置开发了用于电动车辆和混合动力电动车辆的各种动力传动系配置。一种用于混合动力车辆的配置使用与传统的自动变速器或机械式自动变速器相似的阶梯传动比变速器，并可称为模块化混合动力变速器(MHT)车辆设计。发动机通过分离离合器选择性地连接到电机，而电机通过起动离合器选择性地连接到变速器齿轮箱。在一些应用中，起动离合器可与变速器变矩器集成在一起。大多数电动车辆和混合动力车辆包括再生制动，以提高效率并增大车辆的范围。在再生制动期间，使用作为制动器和发电机的电机而将车辆的动能转换成用于对高压电池充电的电能。在车速降低时，阶梯传动比变速器可降挡以提供适于当前车速和所请求的车轮扭矩的传动比。在变速器换挡期间，可对在挡位或传动比变化时所牵涉的离合器中的至少一个的离合器压力执行闭环控制，以提供换挡鲁棒性和重复性。在传动比变化期间，相关联的离合器打滑直到离合器两侧的速度相同，然后换挡完成。如果换挡进行地太快，在这种打滑阶段期间从离合器释放压力，以防止粗糙的或令人反感的换挡。相反，如果换挡进行地太慢，则在这种打滑阶段期间向离合器增加压力。因为通过打滑的离合器的变速器扭矩与所施加的离合器压力成比例，所以增加或减小离合器压力来控制换挡的速度或完成度
(completion)将改变传递到车轮的输出扭矩，可能高达10％。在正扭矩(例如加速时)下进行通电换挡期间，在驾驶员期望更稳固的换挡的传统车辆中这是容许的。类似地，在小的负扭矩(例如当减速时)下滑行时，换挡期间的扭矩变化难以检测到，这是因为换挡分布在更长的时间段内。然而，在混合动力车辆中，在再生制动期间进行的变速器换挡会由于使用闭环离合器压力控制来管理换挡正时和相关的换挡质量或感觉而变得更加令人反感。
技术实现思路
公开了一种系统和方法，用于混合动力车辆在再生制动时进行降挡期间提高换挡质量，该混合动力车辆具有选择性连接到电机(例如，马达)的发动机和自动变速器，该系统和方法基于测量到的换挡曲线图和目标换挡曲线图来控制变速器输入扭矩。本公开的实施例可用在期望提高换挡质量的各个换挡控制应用中。在一个实施例中，一种混合动力车辆包括通过第一离合器选择性连接到电机的发动机，其中电机通过第二离合器连接到变速器。混合动力车辆还包括控制器，所述控制器被配置成在混合动力车辆处于再生制动模式时进行的变速器换挡事件期间基于目标换挡曲线图和测量到的换挡曲线图之间的差异来调节变速器输入扭矩。控制器通过开环扭矩修整项调节输入扭矩而对变速器输入扭矩进行闭环控制，其中，扭矩修整项通过目标换挡曲线图和测量到的换挡曲线图之间的差异而确定。针对当前的操作条件，变速器输入扭矩可响应于相对于目标换挡曲线图的测量到的换挡曲线图而通过控制电机的输出扭矩而被控制，所述当前的操作条件可包括车辆操作模式、车速和加速踏板位置或期望的扭矩。在另一实施例中，一种混合动力车辆包括变速器，所述变速器包括向车辆驱动轮传递请求的或期望的输出扭矩的多个离散传动比。混合动力车辆还包括控制器，所述控制器被配置成在再生制动期间影响传动比之间的换挡，并在换挡的惯性阶段期间基于目标换挡曲线图与测量到的换挡曲线图的比较来调节变速器输入扭矩。可使用通过目标换挡曲线图和测量到的换挡曲线图之间的差异而确定的扭矩修整项来调节变速器输入扭矩。根据本专利技术，一种混合动力车辆包括：发动机；电机，通过第一离合器连接到发动机；变速器，包括多个离散的传动比，通过第二离合器连接到电
机；控制器，被配置成在再生制动期间，响应于目标换挡曲线图与测量到的换挡曲线图之间的差异来控制变速器输入扭矩，以影响两个传动比之间的变速器换挡。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器使用通过目标换挡曲线图与测量到的换挡曲线图之间的差异而确定的开环扭矩修整项来调节变速器输入扭矩。根据本专利技术的一个实施例，控制器被配置成提供与换挡相关联的至少一个换挡离合器的压力控制。根据本专利技术的一个实施例，控制器基于测量到的换挡曲线图大于目标换挡曲线图的比较结果而实施变速器输入扭矩的闭环控制，并应用开环扭矩修整项。根据本专利技术的一个实施例，控制器还被配置成在换挡期间调节变速器输入扭矩，以补偿由于再生制动导致的变化。在又一实施例中，一种用于控制具有选择性连接到变速器和电机的发动机的混合动力车辆的方法，包括使用闭环控制来控制电机，以在换挡完成时提供与所请求的变速器输出扭矩对应的变速器输入扭矩。在混合动力车辆处于再生制动模式时进行的变速器降挡事件的惯性阶段期间，可响应于目标换挡曲线图和测量到的换挡曲线图之间的差异，使用闭环控制来控制变速器输入扭矩。所述方法还包括通过目标换挡曲线图与测量到的换挡曲线图之间的差异而确定的开环扭矩修整项来调节变速器输入扭矩。根据本专利技术，一种用于控制混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆具有通过第一离合器连接到发动机并通过第二离合器连接到阶梯传动比变速器的电机，所述方法包括：在再生制动期间，通过控制器在换挡期间控制电机的输出扭矩，同时执行换挡离合器的闭环压力控制，所述输出扭矩响应于目标换挡曲线图与测量到的换挡曲线图之间的差异而被控制。根据本专利技术的一个实施例，目标换挡曲线图和测量到的换挡曲线图与降挡完成的百分比相关联。根据本专利技术的一个实施例，所述输出扭矩是基于换挡的惯性阶段期间的与变速器换挡相关联的期望的惯性变化和动力传动系制动请求的。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括通过目标换挡曲线图与测量到的换挡曲线图之间的差异而确定的扭矩修整项来调节电机输出扭矩。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括在测量到的换挡曲线图的完
成百分比大于目标换挡曲线图的完成百分比时，降低电机输出扭矩。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括在测量到的换挡曲线图的完成百分比小于目标换挡曲线图的完成百分比时，增大电机输出扭矩。根据本专利技术的一个实施例，在换挡离合器是即将接合的离合器时，所述方法还包括：使即将接合的离合器具有行程；在变速器换挡的开始阶段期间降低即将分离的离合器的液压压力。根据本专利技术的一个实施例，第二离合器在变速器换挡期间被接合。根据本公开的实施例提供了多个优点。例如，多个实施例降低了混合动力车辆的扭矩扰动并提高了总体的换挡质量。此外，所公开的控制策略提供了换挡一致性，确保了各种操作条件的鲁棒性。通过下面结合附图详细描述的优选实施例，以上优点和其他优点和特点将是很明显的。附图说明图1示出了根据本公开的实施例的示例性的混合动力车辆的动力传动系统的框图；图2示出了描述根据本公开的实施例的再生制动降挡控制系统和/或方法的控制序列操作的流程图。具体实施方式在此描述了本公开的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，其它实施例可以采用多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力车辆，包括：电机，分别通过第一离合器和第二离合器连接到发动机和变速器；控制器，被配置成在混合动力车辆处于再生制动模式时进行的变速器降挡事件的惯性阶段期间基于目标换挡曲线图和测量到的换挡曲线图之间的差异来调节变速器输入扭矩。

【技术特征摘要】
2015.04.14 US 14/686,0541.一种混合动力车辆，包括：电机，分别通过第一离合器和第二离合器连接到发动机和变速器；控制器，被配置成在混合动力车辆处于再生制动模式时进行的变速器降挡事件的惯性阶段期间基于目标换挡曲线图和测量到的换挡曲线图之间的差异来调节变速器输入扭矩。2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，所述控制器还被配置成在降挡事件期间使用对至少一个换挡离合器的闭环压力控制来控制压力。3.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，所述控制器还被配置成基于驾驶员需求和期望的惯性扭矩补偿来控制变速器输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯纳德·D·内佛西，丹尼尔·斯科特·科尔文，费列克斯·纳多瑞兹夫，托德·麦克洛夫，
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