一种复合动力车的排档式变速箱的换档控制方法技术

本发明专利技术公开了一种复合动力车的排档式变速箱的换档控制方法，该排档式变速箱包含手排变速箱、自动离合手排变速箱、自动手排变速箱以及双离合器自动手排变速箱。该方法可用于一复合动力系统（一内燃机引擎与一马达暨发电机结合）的排档式变速箱升、降档控制。该内燃机引擎与该电动马达暨发电机相连接并经一离合器连结一变速箱而驱动车辆。在换档过程中，通过该电动马达暨发电机的辅助控制该内燃机引擎转速，达到与该变速箱的输入轴转速同步，使该离合器快速、平顺咬合，减少离合器片磨耗及缩短换档时间。在换档过程中，通过该电动马达暨发电机的辅助控制该内燃机引擎的输出轴所输出扭力为零，以减少因引擎节气阀门瞬时变化所造成的污染及油耗增加。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及一种利用电动马达暨发电机的辅助控制内燃机引擎转速，达到与变速箱的输入轴转速同步以及控制内燃机引擎的输出轴所输出扭力为零的。
技术介绍
请参阅图1以及图2A所示，图1为本专利技术复合动力车的排档式变速箱的换档控制方法的动力装置示意图；图2A为传统升档状态下引擎转速与变速箱输入轴转速与时间关系示意图。其中图2A的纵轴代表转速，横轴代表时间。在换档时间点20前该变速箱的档位为在低档位且该内燃机引擎11的引擎输出轴111以及该变速箱14的输入轴141为同步转动。传统的排档动作中，以低档位至高档位为例，当该排档装置18从低档位切换到高档位时，由于高档位需要的转速较低，所以在换档时间点20开始之后，首先变速箱输入轴转速22由于车辆惯性的关系会先到达目标转速T。当离合器13于离合器咬合时间点23a开始时，引擎转速21a需要经过一咬合时间24，使引擎输出轴111转速与变速箱输入轴141转速同步，而使得该离合器13可于一同步时间点23b顺利咬合。请参阅图1以及图2C所示，图2C为传统降档状态下引擎转速与变速箱输入轴转速与时间关系示意图。其中图2C的纵轴代表转速，横轴代表时间。在换档时间点20前该变速箱的档位为在低档位且该内燃机引擎11的引擎输出轴111以及该变速箱14的输入轴141为同步转动。传统的排档动作，以高档位至低档位为例，当该排档装置18从高档位切换到低档位时，由于低档位需要的转速较高，所以在换档时间点20开始后，首先变速箱输入轴转速25由于车辆惯性的关系会先到达目标转速T。当离合器13于离合器咬合时间点27a开始之后，引擎转速26a需要通过一咬合时间28，使引擎输出轴111转速与变速箱输入轴141转速同步，而使得该离合器13可于一同步时间点27b顺利咬合。由于图2A以及图2C的换档过程，容易造成离合器控制困难及离合器磨耗产生。所以为了解决上述的问题，投入的相关技术也非常的多，在此将现有的技术以及相关的研究列举如下(1)、例如美国专利US5620391、US5508916以及US6220219车辆升档过程，以控制引擎燃油量方式或控制发动机排气制动(Engine Exhaust Brake)，以缩短换档时间。车辆升档过程想达到同步效果，汽油引擎则无法正确、快速控制引擎转速(only set Torque＝0)。(2)、例如美国专利US5620391、US5508916、US6220219车辆降档过程，以控制引擎燃油量方式(Fuel Control)，缩短换档时间。车辆升档过程想达到此同步效果，控制困难度较高，引擎转速会有加减速情况。(3)、例如美国专利US5582558、US5571059、US5741202以控制引擎燃油量方式(Fuel Control)，在离合器不脱离情况下，进行引擎转速同步动作完成换档。换档时引擎节气阀首先需关至怠速，待入档后同时控制引擎节气阀及离合器位置。(4)、例如美国专利US6319168、US6019698、US5741202以及US5979257提供一种手自排变速箱(Auto Manual Transition，AMT)换档控制方法，其于离合器与变速箱之间设置一马达暨发电机，当换档时，使变速箱的输入轴与变速箱的输出轴能快速同步以减少同步器、变速箱输入轴以及变速箱输出轴的速差，进而缩短换档时间。然而上述所提供的技术对于离合器的磨耗、以及引擎油耗、污染的问题，并无法有效解决。综合上述的现有技术，虽然有很多的技术投入，不过对于如何降低离合器的磨耗以及因为换档所造成的油耗和废气污染的问题，还是无法具体解决，因此亟需，控制在离合器咬合前控制引擎轴转速，达到与变速箱输入轴转速同步状况，来解决此问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供，其利用控制与内燃机引擎相连接的电动马达暨发电机的转速，以达到换档平顺的目的。本专利技术的次要目的是提供，其利用在升档过程，电动马达暨发电机充当发电机降低引擎转速，达到与变速箱输入轴转速同步的目的。本专利技术的另一目的是提供，其利用在降档过程，电动马达暨发电机提升动力增加引擎转速，达到与变速箱输入轴转速同步的目的。本专利技术的又一目的是提供，其利用换档过程依据计算目前引擎转速与目标引擎转速差距，再经由逻辑判断来决定采用电动马达暨发电机控制或引擎燃油控制或两者共同控制的目的。本专利技术的再一目的是提供，其利用在换档过程通过电动马达暨发电机的辅助控制引擎轴输出扭力为零，减少引擎节气阀门变动的目的。为了达到上述目的，本专利技术提供，其用于控制该复合动力车的一动力装置换档动作，该动力装置以一内燃机引擎与一电动马达暨发电机以并联方式结合，再经由一离合器连结一变速箱而驱动该复合动力车，该电动马达暨发电机可选择发电以供应一电池所需的电量以及选择提升引擎转速其中之一者，该内燃机引擎可通过控制一油门踏板调节一引擎节气门来控制该内燃机引擎的转速，该控制方法包括有下列步骤(a)，控制该内燃机引擎输出扭力为零并脱离该离合器；(b)，进行退出原先档位然后进入一新档位的动作；(c)，依据该新档位决定该内燃机引擎的一目标转速，并计算目前该内燃机引擎的转速与该目标转速的一差异值；(d)，决定控制该电动马达暨发电机选择发电以及选择提升引擎转速其中之一者，使该内燃机引擎的输出轴转速与该新档位下的该变速箱的输入轴转速同步；(e)，完成入档；以及(f)，控制该离合器与该变速箱的输入轴咬合以恢复引擎输出扭力。为了达到上述目的，本专利技术提供，其用于控制该复合动力车的一动力装置换档动作，该动力装置以一内燃机引擎与一电动马达暨发电机以并联方式结合，再经由一离合器连结一变速箱而驱动该复合动力车，该电动马达暨发电机可选择发电以供应一电池所需的电量以及选择提升引擎转速其中之一者，该内燃机引擎可通过控制一油门踏板调节一引擎节气门来控制该内燃机引擎的转速，该控制方法包括有下列步骤(a)，根据该电池的残电量以及该油门踏板的位置以决定控制该电动马达暨发电机选择发电以及选择提升引擎转速其中之一者，来使该内燃机引擎输出扭力为零以及脱离该离合器；(b)，进行退出原先档位然后进入一新档位的动作；(c)，控制该内燃机引擎的输出轴转速与该新档位下的该变速箱的输入轴转速同步；(d)，完成入档；以及(e)，控制该离合器与该变速箱的输入轴咬合以恢复引擎输出扭力。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1为本专利技术复合动力车的排档式变速箱的换档控制方法的动力装置示意图；图2A为传统升档状态下引擎转速与变速箱输入轴转速与时间关系示意图；图2B为利用本专利技术的控制方法在升档状态下引擎转速与变速箱输入轴转速与时间关系示意图；图2C为传统降档状态下引擎转速与变速箱输入轴转速与时间关系示意图；图2D为利用本专利技术的控制方法在降档状态下引擎转速与变速箱输入轴转速与时间关系示意图；图3A、图3B为本专利技术控制方法的第一较佳实施例流程示意图；图4A、图4B为本专利技术控制方法的第二较佳实施例流程示意图；及图5A～图5C为本专利技术控制方法的第三较佳实施例流程示意图。其中，附图标记1 动力装置11内燃机引擎12电动马达暨发电机13离合器14变速箱15电池 16油门踏板17节气门18排档装置20换档时间点21a、21b、26a、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合动力车的排档式变速箱的换档控制方法，用于控制该复合动力车的一动力装置换档动作，该动力装置以一内燃机引擎与一电动马达暨发电机以并联方式结合，再经由一离合器连结一变速箱而驱动该复合动力车，该电动马达暨发电机可选择发电供应一电池所需的电量以及选择提升引擎转速其中之一者，其特征在于，该控制方法在换档开始时，通过控制该电动马达暨发电机以选择发电降低引擎转速以及选择马达运转以提升引擎转速其中之一者，以辅助控制该内燃机引擎转速。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：解潘祥，陈义仁，陈立宇，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]