用于生成车辆的动力传动系的电动机器的扭矩设定点的方法及车辆的动力传动系技术

一种用于生成用于车辆的动力传动系(GMP)的电动机器(ME，HSG)的扭矩设定点的方法，该动力传动系包括至少一个具有受控牙嵌式离合器的变速箱、能够以两个单独的变速比将扭矩传递至该车辆的车轮的主电动机器(ME)、以及能够在该主机器比率变化期间向车轮提供补偿扭矩的副电动机器(HSG)，其中，在所建立的比率引入在这两个电动机器上的最大扭矩和最小扭矩是根据共享供电电池的预测未来状态来计算的，其特征在于，在预期该主机器(ME)比率变化时，预先对这两个电动机器的扭矩引入比所建立的比率的限制更严格的新限制，以确保通过该副机器(HSG)补偿扭矩而使得该主机器(ME)在比率变化期间同步到新比率而不会间断。

Method of torque set point of electric machine for generating power train of vehicle and power train of vehicle

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生成车辆的动力传动系的电动机器的扭矩设定点的方法及车辆的动力传动系
本专利技术涉及对电动或混合动力车辆动力传动系(PT)自动变速器的控制，这些自动变速器包括将来自若干致动器(燃烧发动机和电动机器)的扭矩进行组合并且以各种传动比借助于差动件将该扭矩传送到车辆的车轮的变速箱。更具体地，本专利技术涉及一种用于生成用于车辆动力传动系的电动机器的扭矩设定点的方法，该动力传动系包括至少一个受控爪式变速箱、能够以两个不同的变速比将扭矩传递至该车辆的车轮的主电动机器、以及能够在该主机器的传动比变化期间向车轮提供补偿扭矩的副电动机器。在这种方法中，在所建立的比率引入在这两个电动机器上的最大扭矩和最小扭矩是基于共用供电电池的最终预测状态来计算的。本专利技术的另一个主题是一种车辆电动动力传动系，该电动动力传动系包括至少一个受控爪式变速箱、能够以两个不同的变速比将扭矩传递至该车辆的车轮的主电动机器(EM)、以及副电动机器(HSG)。本专利技术的另一个主题是一种车辆混合动力传动系(PT)，该混合动力传动系包括至少一个受控爪式变速箱、燃烧发动机、能够以两个不同的变速比将扭矩传递至该车辆的车轮的主电动机器(EM)、以及能够在该主机器的传动比变化期间向车轮提供补偿扭矩的副电动机器(HSG)。本专利技术尤其涉及这种类型的动力传动系(PT)，其中，通过不带同步器的受控联接系统使用爪形件或平齿(也称为“钳口件”)来使得传动比接合和脱离接合，该爪形件或平齿能够沿轴轴向移动。这些爪形件由控制拨叉控制，以朝着在其轴上自由旋转的轴向固定的传动比小齿轮移动。活动爪形件与小齿轮的接合使轴和小齿轮彼此啮合，以便以接合的传动比将扭矩传递至车轮。
技术介绍
可以参考的公开文件FR3007696描述了一种具有三个轴的混合动力变速器和两个电动机器的设计，这两个电动机器一个是主机器(EM)，并且另一个是副机器(HSG)。该变速器采用了三个特定的爪形联接系统。这是半自动变速箱(SAG)类型的变速箱，其机械性能类似于手动变速箱。传动比的变化是使用致动系统自动进行的，该致动系统允许爪形件接合和脱离接合。这两个电动机器(EM)和(HSG)由同一电池供电，该电池提供PT的操作所需量的能量。此量取决于每个机器(用作马达或发电机)的操作以及每个机器所需的电池功率水平。该水平取决于车轮处的功率需求，并且取决于这些电动机器与燃烧发动机之间的扭矩分配。电池所提供的电功率受其最小电压、其温度和其电量状态(SOC)限制。电池中可用的电功率决定了每种情况下该电池可以对扭矩做出的最大潜在贡献。对于每个电动机器，此贡献被限制在最大扭矩与最小扭矩之间。该贡献考虑了每个电动机器的使用模式(作为马达或发电机)。为了延长电池寿命并且尽可能长时间地使用电池，通常“长期地”(例如在至少20秒上的预测)计算出对电动机器的最小/最大有效扭矩的限制。在计算由电池对电动机器的机械功率(和扭矩)引入的最小/最大限制时所考虑的值是根据电池的长期能量潜力和每个机器的使用模式来计算的。在传动比变化期间，可能会出现许多现象，并且这些现象可能会被用户不舒适地感知到，诸如加速度曲线中的孔洞、震动或颠簸、减速、“下倾”效应等。对电动机器引入的最小/最大扭矩限制使得能够在一定程度上缓解这些现象。具体地，加速度曲线中的孔洞通常与电动机器表现不佳相关联。如果由电池分配给机器的功率不足以确保驾驶员要求的加速度，特别是如果该功率是根据对电池状态的过长的长期预测来限制的，则这是将机器控制为其最大扭矩时的情况。
技术实现思路
本专利技术力图改进车辆的用户所感知到的变速质量。为此，提供的是在预期主机器的传动比变化时，预先对这两个电动机器的扭矩引入比在所建立的比率的限制更严格的新限制，以确保通过副电动机器补偿扭矩而使得该主机器同步到新比率而不会有间断。根据本专利技术，比率的预期变化是基于对驾驶员意愿的解释来确定的。附图说明通过阅读对本专利技术的一个非限定性的实施例的以下描述并参考附图，本专利技术的进一步特征和优点将变得清楚明了，在附图中：-图1是混合动力PT架构的简化实例，-图2汇总了该架构的挡位变换曲线，-图3展示了针对换挡的惯用扭矩限制约束，-图4概述了策略，并且-图5展示了变速期间扭矩和功率的演变情况。具体实施方式图1是具有三个轴和两个电动机器的混合动力传动系(PT)1的功能图，该混合动力传动系使用三个爪形联接系统，这些爪形联接系统的操作由所引用的公开文件展示。PT1包括三个致动器(燃烧发动机2、主电动机器3(EM)、副电动机器4(HSG))、连接到该燃烧发动机的实心主轴5、连接到主电动机器3的空心主轴6、副轴7以及连接到副电动机器4的中间轴8。传动比由不具有机械同步器的三个爪形联接器C1、C2、C3接合：变速箱将来自燃烧发动机1的扭矩、来自主电动机器3的扭矩以及来自副电动机器4的扭矩组合到公用输出轴7上，以将其传送到车辆的车轮。传动比的变化在分别布置在实心主轴5、副轴6和传递轴8上的三个爪形联接器C1、C2、C3的控制下发生。位于实心主轴5上的第一联接器(称为主联接器C1)允许将较长燃烧发动机比率ICE4接合至右侧并将这两个主轴联接至左侧。位于副轴上的第二联接器(称为副联接器C2)允许接合两个电动比率EV1和EV2。位于中间轴8上的第三联接器(称为传递联接器C3)允许将扭矩从副电动机器传递至副轴7(在右侧)或空心主轴6(在左侧)。变速箱具有：称为电动比率的两个比率，其用于来源于主电动机器EM的运动；以及称为燃烧发动机比率的四个比率，其用于来源于在此呈现的副电动机器(HSG)和燃烧发动机(ICE)的组合的运动。这些比率的组合允许变速箱具有15个传动比。每个传动比根据车辆的行驶速度将最大的力传递给车轮。通过举例的方式，图2描绘了针对这些传动比中的一些的变速曲线。车辆的行驶速度V以公里/小时表示。针对两个电动速度(ZE1和ZE2)和四个混合动力速度(分别称为Hyb21、Hyb22、Hyb32、Hyb42)，车轮处的最大力F作为速度的函数以牛顿(N)表示。第一个数字指示变速箱的燃烧发动机比率。第二个数字指示变速箱的电动比率。如上文所指示的，在计算对电动机器的机械功率的最小/最大限制时所考虑的值有利地反映了由电池根据其“长期”能量潜力和每个机器的使用模式而施加的限制。改进变速质量的第一个措施是脱离基于电池的“长期”(大约20s)状态的限制，并且暂时切换到较短期(大约2秒)的预测。当变速箱控制器接管其致动器的控制以完成变速时，电池的功率潜力处于没有先前那种限制那么严格的“短期”限制下。因此，可以利用系统的性能来改进变速质量并且尽可能快地进行转换。然而，如果在变速箱控制器控制PT以进行变速的那一刻发生限制变化，则可能会响应于施加于电动机器(特别是施加于在联接器处于空挡时要为扭矩提供补偿的电动机器)的扭矩设定点的突然变化而引起扭矩跳跃。尽管这是期望的目的，但是这种扭矩跳跃会导致颠簸，而颠簸有损于驾驶车辆的愉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生成用于车辆动力传动系(PT)的电动机器(EM，HSG)的扭矩设定点的方法，该动力传动系包括至少一个受控爪式变速箱、能够以两个不同的变速比将扭矩传递至该车辆的车轮的主电动机器(EM)、以及能够在该主机器的传动比变化期间向该车轮提供补偿扭矩的副电动机器(HSG)，其中，在所建立的比率引入在这两个电动机器上的最大扭矩和最小扭矩是基于共用供电电池的最终预测状态来计算的，其特征在于，在预期该主机器(EM)的传动比变化时，预先对这两个电动机器的扭矩引入比在所建立的比率的限制更严格的新限制，以确保通过该副电动机器(HSG)补偿扭矩而使得该主机器(EM)在比率变化期间同步到新比率而不会间断。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170609 FR 17551921.一种用于生成用于车辆动力传动系(PT)的电动机器(EM，HSG)的扭矩设定点的方法，该动力传动系包括至少一个受控爪式变速箱、能够以两个不同的变速比将扭矩传递至该车辆的车轮的主电动机器(EM)、以及能够在该主机器的传动比变化期间向该车轮提供补偿扭矩的副电动机器(HSG)，其中，在所建立的比率引入在这两个电动机器上的最大扭矩和最小扭矩是基于共用供电电池的最终预测状态来计算的，其特征在于，在预期该主机器(EM)的传动比变化时，预先对这两个电动机器的扭矩引入比在所建立的比率的限制更严格的新限制，以确保通过该副电动机器(HSG)补偿扭矩而使得该主机器(EM)在比率变化期间同步到新比率而不会间断。


2.如权利要求1所述的用于生成扭矩设定点的方法，其特征在于，比率的预期变化是基于对驾驶员意愿的解释来确定的。


3.如权利要求1或2所述的用于生成扭矩设定点的方法，其特征在于，用于解释驾驶员意愿的PT管理单元(WP4)向变速箱管理单元(WP6)发送预期比率变化要求。


4.如权利要求3所述的用于生成扭矩设定点的方法，其特征在于，该变速箱管理单元(WP6)会在同步开始之前预先限制这些电动机器的扭矩。


5.如权利要求4所述的用于生成扭矩设定点的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·本贝尔迪，L·梅里耶纳，
申请(专利权)人：雷诺股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR