混合动力电动车辆的起跑控制器制造技术

本发明专利技术提供了一种用于控制具有传动系的车辆的起跑的系统，该传动系包括：用于驱动第一车轮组的第一动力通道，该第一动力通道包括发动机、具有可驱动地连接至发动机的曲轴的输入端的变速箱、当前齿轮、与当前齿轮相关的输入离合器和连接到第一车轮组的输出端；以及用于驱动第二车轮组且包括电机的第二动力通道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及具有发动才几以及一个或多个电才几的混合动 力电动车辆(或混合动力汽车)的传动系，并且具体地，涉及到当 车辆从停止或接近停止的条件被加速(称作车辆起跑)时，控制传 输至驱动轮的转矩。
技术介绍
动力换档变速箱是这样的一种齿轮机构，该机构使用了用于在 前进驾驶和后退驾驶中产生多个传动比的两个输入离合器。其利用同步的离合器-离合器转换(clutch-to-clutch shift )来连续传输动力。所布置的齿轮装置相结合。 一个输入离合器在输入端和与偶数编号 的齿轮相关的第 一副轴之间传输转矩；另 一个输入离合器在变速箱 输入端和与奇数编号的齿轮相关的第二副轴之间传输转矩。该变速 箱通过交替地啮合第一输入离合器并且在当前档位(gear)下运行、 脱离第二输入离合器、在变速箱中预备用于在目标档位中运行的动 力通道、脱离第一离合器、啮合第二离合器并且在变速箱中预备用 于在下一个档位中运行的另一动力通道来产生传动比转换。在其传动系包括动力换档变速箱的传统车辆的车辆起跑状况 下，以协同方式来同时控制发动才几和变速箱，以提供容许的车辆起跑性能,在动力换档变速箱车辆应用中，由于缺乏转矩变换器，因 此提供一致的并且容许的车辆起跑性能可能是十分困难的控制问 题。在这类车辆应用中的车辆起跑状况下，与发动才几转矩协调地谨慎控制变速箱离合器的最大转矩(torque capacity,或转矩传递承载 能力)以及横越离合器的滑移(slip),以提供期望的车辆响应。在 这些事件期间可能发生的问题包括发动机熄火、离合器的过度滑 移、离合器耐久性降低、踏板失灵(dead)、以及响应不一致(这是 一些实例)。动力换档变速箱可以用于混合动力汽车(HEV)中，其中，诸 如马达或集成式起动机-发电机(ISG)的一个或多个电机相串联地 与发动才几并联安置在该车辆中。与具有动力纟奂档变速箱的传统车辆 不同，在具有动力换档变速箱的混合动力电力车辆中，存在着在车 辆起跑状况下发动才几以及电才几可以4吏用的多条4,进通道和多个动 力源。因此，需要更加精密的动力换档车辆起跑控制系统，以响应 于车辆驾马史员的车辆起跑-清求来处理HEV的复杂性以及增加的传动系运转模式。
技术实现思路
用于控制HEV中车辆起跑的系统以及方法利用附加的推进通 道以及转矩致动器来改善车辆起跑性能并且克"良由具有动力换档 变速箱的传统车辆所呈王见的问题以及不足。由于改善的动力换档变速箱控制，因此当在车辆起跑期间为了 推进而使用多条推进通道时，该控制策略支持转矩混合。再者，当 由附加转矩制动器提供推进辅助时，该控制协调离合器最大转矩控 制，由于相应地降低了离合器负荷，因此改善了离合器耐久性。该 控制支持多种HEV传动系模式以及转换，如果未使用附加转矩制 动器，该控制就自动地与具有动力换档的传统车辆一样工作，并且该控制可应用于使用动力换档变速箱(无论该输入离合器是湿式或干式离合器)的任意HEV传动系结构。用于控制车辆起跑的方法适用于这才羊的传动系，该传动系包 括用于驱动第一车轮组的第一动力通道，并且该第一动力通道包 括发动机、具有可驱动地连接到发动机曲轴的输入端的变速箱、当 前齿轮、与当前齿轮相关的输入离合器以及连接到第一车轮组的输 出端；以及第二动力通道，该第二动力通道包括用于驱动第二车寿仑 组的电机。该方法包括确定要在第一车轮组处产生的车轮转矩的 期望量值；利用要在第一车轮组处产生的车轮转矩的期望量值来确 定曲轴转(扭)矩的量值；在输入离合器处产生最大转矩的预定量 值；确定曲轴速度误差；确定曲轴处的转矩在量值上的改变，该改 变将降低曲轴速度误差；以及操作发动机以产生所期望的发动机转 矩，发动机转矩的量值由曲轴处的转矩在量值上的变化以及所期望 的曲轴转矩的量值来确定。由下面详细的描述、权利要求以及附图，优选实施例的应用范 围将变得显而易见。应当理解，尽管示出了本专利技术的优选实施例， 但这些描述以及具体实例仅是为了说明的目的而给出。对于本领域 的那些技术人员来说，对于所描述的实施例以及实例的多种改变以 及》务正将是显而易见的。附图说明通过结合附图来参考下面的描述，本专利技术将更加易于理解，其中图1是可以应用该4空制的车辆传动系系^^的示意图2是示出了图1的车辆传动系系统的其他细节的示意图3是车辆起跑控制系统的示意图4是示出了车辆起跑控制方法步骤的图表；图5A是示出了在通过执行控制算法所产生的车辆起跑运转期 间，所期望的车轮转矩的随时间的变4b的曲线图5B是示出了在车辆起跑才喿作期间，从动(subject)输入离 合器的所期望的最大转矩随时间的变化的曲线图5C是示出了在车辆起跑运转期间，车速随时间变化的曲线图5D是示出了在车辆起跑运转期间，发动机曲轴速度、期望 的发动机曲轴速度、以及离合器输出速度随时间的变化的曲线图5E是示出了在车辆起跑运转模式期间，发动机转矩和期望 的曲轴转矩随时间变化的曲线图5F是示出了在车辆起跑运转期间，变速箱输出转矩和ERAD 寿争矩随时间变4匕的曲线图6是示出了动力换档变速箱的细节的示意图。 具体实施例方式如图1和2中所示，车辆传动系12包括发动机14 (诸如柴 油或汽油发动机)；变速箱16 (诸如双湿式离合器动力换档变速箱 或其他不具有转矩变换器的多比率变速箱)；电才几18 (诸如可驱动 地连接至变速箱输入端20的ISG );以及附加电才几22(诸如电马达)。 电才几18具有起动4几/发电才几性能。电才几22 (有时净皮4尔作电子后桥马区动单元(electric rear axle drive, ERAD ))净皮连接到后桥24的主减速器(final drive )并且在电驱动 或混合动力(串行/并行)驱动模式下提供辅助推进性能。在全FWD 应用中，电机22还可以连接至变速箱的输出端处的前桥的主减速 器，并被称作电动前桥驱动(EFAD)单元。由电4几22所l命出的动 力通过ERAD传动装置28以及主减速器单元30 (该主减速器具有 4仑间差速^^构的形式)来驱动车辆车4仑26、 27。类似地，变速箱输 出端32通过主减速器单元36可驱动地(机械地)连接至车轮34、 25，该主减速器单元包括了轮间差速器机构。传动系12可以在如下的主要模式中运转，这些模式包括(1) 电驱动，其中ERAD 28作为电马达或作为发电4几运转；(2)电驱 动，其中发动4几14运4亍并且产生燃烧，CISG18生成电力，并且 ERAD 22交^^;也运转(motor)并且生成电动力；(2)串4亍混合动 力驱动，其中发动机14运行并且产生燃烧，并且ERAD22运转或 产生电力；(3)发动机马区动，其中发动机14运行而ERAD22关闭； (4 )并4亍'混合动力马区动，其中发动才几14或ERAD 22运4亍或者两 者都运行；(5)发动机起动，其中CISG18运转以通过驱动发动机 飞轮来起动发动机；以及(6)发动才几停止，其中发动才几14关闭。 当以并行混合动力驱动模式工作时，传动系可以在多种子模式中运 转，这些子才莫式包括(4.1)并行混合动力驱动1，其中CISG 18 关闭，ERAD22运转或发电；以及(4.2 )并行混合动力驱动2,其 中CISG18发电而ERAD22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制车辆起跑条件的系统，所述系统包括：　第一车轮组，可驱动地连接至包括曲轴的发动机；　变速箱，包括输入端和输出端，所述输入端可驱动地连接至所述曲轴，所述变速箱能够在当前齿轮中运转；　输入离合器，用于交替地关闭和打开所述曲轴和变速箱输入端之间的驱动连接；以及　电机，可驱动地连接至第二车轮组；　控制器，被配置为确定将在所述第一车轮组和所述第二车轮组处产生的车轮转矩的期望量值；确定曲轴转矩量值；产生所述输入离合器的最大转矩的预定量值；确定曲轴速度误差；确定所述曲轴处的转矩在量值上的改变，所述改变将降低所述曲轴速度误差；运转所述发动机以产生期望的发动机转矩，所述发动机转矩的量值由所述曲轴处的转矩在量值上的改变和期望的曲轴转矩量值所确定；以及运转所述电机以在所述第二车轮组处产生所期望的转矩量值。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊哈布索利曼，安德鲁西尔韦里，迪帕克阿斯瓦尼，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]