具有处于低速档的分动箱的混合动力的动力总成系统和操作技术方案

技术编号:24721714 阅读:57 留言:0更新日期:2020-07-01 00:45
一种混合动力的动力总成,包括:扭矩提供器(18),不具有变矩器的自动变速箱(88),以及被配置为提供四轮驱动低速范围的分动箱(26)。控制系统接收指示分动箱处于低速范围内的信号以及确定制动踏板扭矩是否指示制动踏板被释放,以及如果是,则命令变速箱的起步离合器(72)的接合以预定最大梯度高至最大蠕动扭矩容量。控制器确定扭矩提供器速度与车辆蠕动速度何时同步,以及根据这种确定,控制起步离合器在混合动力的动力总成处于低速范围内时完全接合到锁定状态以模仿手动变速箱齿轮的接合的行为,从而基本消除与具有变矩器或恒定地滑动的起步离合器的自动变速箱相关的时滞。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有处于低速档的分动箱的混合动力的动力总成系统和操作相关申请的交叉引用本专利申请要求于2017年11月17日递交的序列号62/587,907的美国临时申请的权益和于2018年11月14日递交的序列号16/190,514的美国申请的权益。该专利申请的公开内容通过整体引用并入本文中。
本申请总体涉及一种用于机动车辆的混合动力的动力总成,并且更具体地,涉及一种包括分动箱的混合动力的动力总成,其中,动力总成的行为模仿处于低速档或低速范围内的手动变速箱的行为。
技术介绍
当今的车辆通常配备自动变速箱。许多新型车辆通常不包括手动变速箱的选项,尤其是在这类新型车辆上提供混合动力自动变速箱的情况下。在一些车辆驾驶场景中,例如低速越野驾驶和/或岩石爬行(例如,在低速范围内),由于控制更好、时滞更短,因此,与传统的自动变速箱和混合动力自动变速箱相比,消费者通常更偏好手动变速箱,这种变速箱被已知为与变速箱换档相联系地提供。可能在这种越野驾驶场景下使用的运动型多用途车辆和其他车辆也经常在一般路上使用,并且这些车辆可能没有提供可选的手动变速箱和/或消费者可能不想要手动变速箱,因为车辆可能主要在一般路上行驶。因此,尽管当今的手动、自动和混合动力自动变速箱对于其预期目的确实很好地工作,但是在自动和混合动力自动变速箱的领域仍然需要改进,即,提供例如上面讨论的手动变速箱的益处。
技术实现思路
根据本专利技术的一个示例方面,提供了一种车辆的混合动力的动力总成系统。在一个示例性实施方式中,混合动力的动力总成系统包括:扭矩提供器,其用于向车辆的车轮提供驱动扭矩;混合动力自动变速箱,其包括起步离合器和能够向车轮提供驱动扭矩的电动机,其中,混合动力的动力总成没有任何变矩器;分动箱,其被配置为选择性地被激活,以提供四轮驱动低速档位选择;以及控制系统,其被配置为控制混合动力的动力总成,以使混合动力自动变速箱类似手动变速箱的操作。在一个实施方式中,控制系统被配置为:接收指示分动箱处于四轮驱动低速档范围内的信号;基于该信号,确定制动踏板扭矩是否小于指示制动踏板被释放的阈值;基于确定制动踏板扭矩小于阈值,命令变速箱的起步离合器的接合以预定最大梯度高至最大蠕动扭矩容量;确定扭矩提供器速度与车辆蠕动速度何时同步;以及根据这种确定,当混合动力的动力总成处于低速范围时,控制起步离合器完全接合到锁定状态,以模仿手动变速箱齿轮的接合的行为,从而至少基本消除与具有变矩器或恒定地滑动的起步离合器的自动变速箱相关的时滞。在一些实施方式中,命令变速箱的起步离合器的接合以预定最大梯度高至最大蠕动扭矩容量仅基于确定制动踏板扭矩小于该阈值。在一些实施方式中,确定扭矩提供器速度与车辆蠕动速度何时同步包括:确定起步离合器的滑动速度何时至少基本上等于车辆蠕动速度。在一些实施方式中,扭矩提供器是联接至混合动力自动变速箱的内燃发动机。在一些实施方式中,扭矩提供器是电动机。在一些实施方式中,用于使起步离合器的接合爬升至最大蠕动扭矩的预定最大梯度被校准以模仿当相关的离合器踏板被释放时的手动变速箱的选定档位的档位接合率。在一些实施方式中,混合动力自动变速箱需要接合三个离合器以建立功率流,并且其中,当车辆静止且变速箱处于驱动档时,三个离合器中的两个离合器被控制为完全接合,并且第三个离合器是起步离合器,起步离合器被控制为在制动踏板扭矩小于阈值之前处于接触点。在一些实施方式中,在最大蠕动扭矩容量的起步离合器的接合独立于车辆速度被保持,直到确定扭矩提供器速度至少基本等于车辆速度,起步离合器的扭矩容量则将仅增大。在一些实施方式中,用以打开起步离合器的脱开接合速度低于车辆蠕动速度,并且不是车辆的加速器踏板的位置的函数。在一些实施方式中,最大蠕动扭矩仅是制动扭矩的函数,并且不是起步离合器上的滑动的函数。根据下文中提供的描述和附图,本申请的教导的其他应用领域将变得显而易见。应该理解的是,包括所公开的实施例和附图参考在内的说明书在本质上仅是示例性的,其仅出于说明的目的,并不旨在限制本公开、其应用或用途的范围。因此,不脱离本专利技术的主旨的变型意在落入本公开的范围内。附图说明图1是根据本申请的原理的包括混合动力自动变速箱和分动箱的混合动力的动力总成的示例实施方式的示意图。图2是根据本申请的原理的图1的混合动力自动变速箱的示例示意图;图3A-3C示出了根据本申请的原理的在电动车辆(EV)模式下从EV蠕动滑动到EV蠕动锁定场景的混合动力的动力总成的操作和控制状态特性;以及图4A-4C示出了在EV模式下从EV蠕动滑动通过图3A-3C的图表的点4的被以传统方式控制的传统混合动力的自动动力总成的运行和控制状态特性,请注意,为了简单起见,图3A-3C和图4A-4C示出了EV模式,并且所提供的通用功能也适用于其他混合动力和仅发动机模式。具体实施方式根据本专利技术的示例方面,并且如将在本文中更详细地讨论的,车辆14的混合动力的动力总成10包括发动机或原动机18、混合动力自动变速箱组件22、用于提供四轮驱动(例如,越野情形)中的低速档或者低速范围的分动箱26、以及包括最终驱动单元34和相关的后轴38的传动系30,如图1中总体所示。分动箱经由前驱动轴46和前驱动单元或差速器50选择性地联接至前轴42,同样如图1所示。在该示例性实施方式中,混合动力的动力总成架构10可以被称为“P1f/P2”、“P0/P2”和/或“P1/P2”型动力总成架构。在一个示例性实施方式中,混合动力的动力总成架构包括输入轴60、阻尼器系统64、分开的起步和分离离合器72、76、第一电机(P1f)布置/组件84和第二电机(P2)布置/组件88。本领域技术人员将理解,混合动力的动力总成包括在其整个操作中使用的其他特征和部件。还应当理解,本申请的控制系统和方法还可以应用于其他架构,包括“P1r/P2”架构。在图1所示的示例性实施方式中,Plf84经由皮带96联接至发动机18的前部,例如在所示的皮带-起动机-发电机(BSG)系统中。发动机18和P1f84可以利用单独的分离离合器76选择性地连接至动力总成或者与动力总成脱开。对于起步操作,变速箱22内的离合器B/72用作起步离合器。如下面将要讨论的,起步离合器是图1和图2的物理变速箱中的离合器“B”/72,但是出于建模和校准的目的,该离合器被称为或可视化为虚拟起步离合器(ILE)。在物理变速箱中,由物理离合器B负责虚拟ILE离合器的功能。一般而言,与起步离合器B/72连接的P288负责传统自动变速箱的变矩器的功能,因此被如此校准/建模,请注意,本申请的混合动力的动力总成不包括变矩器。在图2所示的示例性实施方式中,混合动力自动变速箱组件22包括8个前进速度/档位和倒档,并且构造成用于四轮驱动/后轮驱动车辆构造。混合动力自动变速箱22和发动机布置18构造成以各种模式运行,包括但不限于EV、发动机开启和混合动力。尽管示出了8速变速箱,但是本领域技术人员将理解,混合动力自动变速箱组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆的混合动力的动力总成系统,所述混合动力的动力总成系统包括:/n扭矩提供器,其用于向所述车辆的车轮提供驱动扭矩;/n混合动力自动变速箱,其包括起步离合器和能够向所述车轮提供驱动扭矩的电动机,所述混合动力的动力总成没有变矩器;/n分动箱,其被配置为选择性地被激活,以提供四轮驱动低速档位选择;以及/n控制系统,其被配置为控制所述混合动力的动力总成,以使所述混合动力自动变速箱模仿手动变速箱的操作行为,所述控制系统被配置为:/n接收指示分动箱处于四轮驱动低速范围内的信号;/n基于所述信号,确定制动踏板扭矩是否小于指示制动踏板被释放的阈值;/n基于确定所述制动踏板扭矩小于所述阈值,命令起步离合器的接合以预定最大梯度高至最大蠕动扭矩容量;/n确定扭矩提供器速度与车辆蠕动速度何时同步;以及/n根据这种确定,控制起步离合器在混合动力的动力总成处于低速范围时完全接合到锁定状态,以模仿手动变速箱齿轮的接合的行为,从而基本消除与具有变矩器或恒定地滑动的起步离合器的自动变速箱相关的时滞。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171117 US 62/587,907;20181114 US 16/190,5141.一种车辆的混合动力的动力总成系统,所述混合动力的动力总成系统包括:
扭矩提供器,其用于向所述车辆的车轮提供驱动扭矩;
混合动力自动变速箱,其包括起步离合器和能够向所述车轮提供驱动扭矩的电动机,所述混合动力的动力总成没有变矩器;
分动箱,其被配置为选择性地被激活,以提供四轮驱动低速档位选择;以及
控制系统,其被配置为控制所述混合动力的动力总成,以使所述混合动力自动变速箱模仿手动变速箱的操作行为,所述控制系统被配置为:
接收指示分动箱处于四轮驱动低速范围内的信号;
基于所述信号,确定制动踏板扭矩是否小于指示制动踏板被释放的阈值;
基于确定所述制动踏板扭矩小于所述阈值,命令起步离合器的接合以预定最大梯度高至最大蠕动扭矩容量;
确定扭矩提供器速度与车辆蠕动速度何时同步;以及
根据这种确定,控制起步离合器在混合动力的动力总成处于低速范围时完全接合到锁定状态,以模仿手动变速箱齿轮的接合的行为,从而基本消除与具有变矩器或恒定地滑动的起步离合器的自动变速箱相关的时滞。


2.根据权利要求1所述的混合动力的动力总成系统,其中,命令所述起步离合器的接合以所述预定最大梯度高至最大蠕动扭矩容量仅基于确定所述制动踏板扭矩小于所述阈值。


3.根据权利要求1所述的混合动力的动力总成系统,还包括将所述最大蠕动扭矩作为扭矩请求传达至所述扭矩提供器和所述电动机中的一个或两者,以使所述车辆运动至所述车辆蠕动速度。


4.根据权利要求1所述的混合动力的动力总成系统,其中,确定所述扭矩提供器速度与车辆蠕动速度何时同步包括:确定所述起步离合器的滑动速度何时至少基本上等于所述车辆蠕动速度。...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·斯密琴斯基N·帕特尔S·森夫特
申请(专利权)人:FCA美国有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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