混合动力车辆控制操作制造技术

本发明专利技术涉及一种用于混合动力车辆的驱动系统，包括差速器，该差速器包括行星齿轮组和至少一个接合元件，该行星齿轮组具有多个旋转元件。第一马达发电机、发动机、驱动轮和第二马达发电机中的每一个与至少一个旋转元件相连接。所述至少一个接合元件为差速器选择性提供可变速比模式和固定速比模式。在可变速比模式下，第一马达发电机从发动机和第二马达发电机的至少一个的输出功率中产生电力。驱动系统还包括在电池的充电状态低于预定值时选择可变速比模式，以给混合动力车辆的电池充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制混合动力车辆的驱动模式。
技术介绍
混合动力车辆包括具有内燃机和一个或多个电动机/发电机的动力总成系统。在一些实施例中，混合动力车辆的动力总成系统可以包括两个马达/发电机和具有二自由度的差速器。这种二自由度允许来自内燃机和/或两个马达/发电机的动力用于驱动车辆的车轮。例如，差速器可以包括行星齿轮机构，以提供所述二自由度。动力总成系统还可以包括制动器，以接合差速器的元件，来将差速器限制为一个自由度。差速器提供如下的驱动模式，这些驱动模式包括电动车辆(EV)驱动模式，利用该驱动模式，可变的速比仅通过两个马达获得；电动车辆/低速制动(EV-LB)驱动模式，利用该驱动模式，车辆在制动器接合的情况下由两个马达以固定的传动比驱动；电动无极变速传动(EIVT)驱动模式，利用这种模式，在发动机和两个马达/发电机被驱动的同时获得可变的速比；以及低速制动(LB)驱动模式，利用该模式，在发动机和两个马达/发电机被驱动的同时获得固定的传动比。驱动模式基于车辆的运行状态从驱动模式控制图中任意地选择。
技术实现思路
传统技术的问题在于如果在车辆以可变速比驱动模式在低速范围内运行时驱动力增大，除非由马达/发电机中的一个或多个产生电力，否则不能增大驱动力，如果不这样产生电力，就不能获得充足的驱动力，这是因为连接到马达/发电机、发动机和输出轴上的差速器元件之间的关系所致。这个关系可以在列线图中予以说明。本专利技术的各实施例可用于减少不期望的驱动模式的变化。例如，当车辆起动时，由于选择LB驱动模式，并然后低速制动LB释放，且选择可变传动比驱动模式，因此会产生换档(shift transmission)震动。在一个实施例中，本专利技术旨在一种混合动力车辆的驱动总成，其包括差速器，该差速器包括提供多个旋转元件的一组行星齿轮。混合动力车辆的第一马达发电机、混合动力车辆的发动机、混合动力车辆的驱动轮以及混合动力车辆的第二马达发电机中的每一个连接至少一个所述多个旋转元件的旋转元件。至少一个接合元件选择性为差速器提供可变速比模式和固定速比模式。在可变速比模式下，第一马达发电机从发动机和第二马达发电机中的至少一个的输出功率中产生电力。驱动系统还包括控制器，该控制器在电池的充电状态低于预定值时选择可变速比模式，来给混合动力车辆的电池充电。在另一实施例中，本专利技术旨在一种混合动力车辆，该混合动力车辆包括第一马达发电机、第二马达发电机、发动机、向驱动轮输出驱动力的输出轴、以及包括提供多个旋转元件的一组行星齿轮的差速器。混合动力车辆的第一马达发电机、混合动力车辆的发动机、混合动力车辆的驱动轮以及混合动力车辆的第二马达发电机中的每一个连接至少一个所述多个旋转元件的旋转元件。至少一个接合元件选择性地约束第一马达发电机的转动，且响应混合动力车辆的车辆驱动条件，差速器选择性地提供可变速比模式和固定速比模式。在可变速比模式下，第一马达发电机产生电力。在固定速比模式下，所述至少一个接合元件约束第一马达发电机的转动。该系统还包括电池和控制器，其中所述电池电连接到第一和第二马达发电机，而所述控制器在所述电池的充电状态低于预定值时选择可变速比模式。本专利技术的一个或多个实施例的细节将在附图以及下面的描述中给出。本专利技术的其他特征、目的和优点将从附图和说明书以及从权利要求中得以理解。附图说明图1是示出利用第一示例性实施例的发动机起动控制装置的混合动力车辆的整个系统图；图2A-2E是示出在配备有第一示例性实施例的发动机起动控制装置的电动车辆驱动模式中混合车辆的五个驱动模式的列线图； 图3A-3E是示出在配备有第一示例性实施例的发动机起动控制装置的混合动力车辆驱动模式中混合车辆的五个驱动模式的列线图；图4是示出用于选择配备有第一示例性实施例的发动机起动控制装置的混合动力车辆的驱动模式的驱动模式控制图的示例的视图；图5是配备有第一示例性实施例的发动机起动控制装置的混合动力车辆的发动机、发动机离合器、马达发电机、低速制动器、高速离合器、高速/低速制动器、串联离合器(series clutch)和10驱动模式的马达发电机离合器的操作图表；图6是示出在配备有第一示例性实施例的发动机起动控制装置的混合动力车辆的每个接合元件之间的关系的列线图；图7是示出由第一示例性实施例的集成控制器做出的驱动模式控制图变化的流程的流程图；图8是示出第一示例性实施例的马达发电机扭矩比的视图；图9是第一示例性实施例的低速-iVT驱动模式的充电状态的列线图；图10是示出在低速-iVT驱动模式下的驱动力线的视图；图11是第一示例性实施例的高速-iVT驱动模式的充电状态的列线图。具体实施例方式图1是示出使用第一示例性实施例的发动机起动控制装置的混合动力车辆的驱动系统的系统图。如图1所示，第一示例性实施例的混合动力车辆的驱动系统由发动机E、第一马达发电机MG1、第二马达发电机MG2、输出轴OUT(输出轴)和驱动力结合变速器，该变速器具有差速结构(第一行星齿轮PG1、第二行星齿轮PG2、和第三行星齿轮PG3)，其中，输入和输出元件E、MG1、MG2和OUT相连接。第一示例性实施例的混合动力车辆是后轮驱动类型的，其驱动驱动轮18。接合元件的接合和释放基于所选择的驱动模式由油压控制装置5所控制的油压来加以控制，第一示例性实施例的混合动力车辆的驱动系统具有高速离合器HC、发动机离合器EC、串联离合器SC、马达发电机离合器MGC、低速制动器LB和高速/低速制动器HLB。发动机E是汽油机或柴油机，其中，节气门的节气门开度基于来自发动机控制器1的控制命令而得以控制。第一马达发电机MG1和第二马达发电机MG2是同步马达发电机，具有其中嵌入永久磁铁的转子和缠绕定子线圈的定子，并且，基于马达控制器2，它们向每个定子线圈提供由逆变器产生的三相交流电，并单独被控制。第一行星齿轮PG1、第二行星齿轮PG2和第三行星齿轮PG3是带有二自由度的单个小齿轮型行星齿轮，具有三个元件并且作为混合动力车辆的驱动总成的一部分。第一行星齿轮PG1由第一太阳轮S1、支撑第一小齿轮P1的第一行星架PC1和与第一小齿轮P1相啮合的第一齿圈R1构成。第二行星齿轮PG2由第二太阳轮S2、支撑第二小齿轮P2的第二行星架PC2以及与第二小齿轮P2相啮合的第二齿圈R2构成。第三行星齿轮PG3由第三太阳轮S3、支撑第三小齿轮P3的行星架PC3和与第三小齿轮P3啮合的第三齿圈R3构成。第一太阳轮S1由第一旋转元件M1直接连接到第二太阳轮S2。第一齿圈R1由第二旋转元件M2直接连接到第三太阳轮S3。第二行星架PC2由第三旋转元件M3直接连接到第三齿圈R3上。因此，三组行星齿轮PG1、PG2和PG3具有6个旋转元件第一旋转元件M1、第二旋转元件M2、第三旋转元件M3、第一行星架PC1、第二齿圈R2和第三行星架PC3。现在描述驱动力源E、MG1和MG2及输出轴OUT与对应于差速结构的六个旋转元件的每个接合元件LB、HC、HLB、EC、SC和MGC之间的连接关系。第二马达发电机MG2连接到第一旋转元件M1(S1和S2)。第二旋转元件M2(R1和R3)不连接到任何输入和输出元件。发动机E通过发动机离合器EC连接到旋转元件M3(PC2和R3)。第一行星架PCI通过高速离合器HC连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混合动力车辆的驱动系统，包括：差速器，该差速器包括行星齿轮组和至少一个接合元件，该行星齿轮组具有多个旋转元件；其中，所述混合动力车辆的第一马达发电机、所述混合动力车辆的发动机、所述混合动力车辆的驱动轮以及所述混合动力 车辆的第二马达发电机中的每一个与所述多个旋转元件中的至少一个旋转元件相连接；其中，所述至少一个接合元件选择性地为所述差速器提供可变速比模式和固定速比模式；其中，在可变速比模式下，第一马达发电机从发动机和第二马达发电机的至少一 个的输出功率中产生电力；以及控制器，在电池的充电状态低于预定值时，该控制器选择可变速比模式，以给混合动力车辆的电池充电。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：土川晴久，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]