本发明专利技术公开了一种混合动力车辆动力系统中电力驱动和并联驱动的转换，具体涉及运行车辆动力的方法，其包含利用电机驱动第一车轮，启动发动机，利用由发动机驱动的第二电机在变速装置的输入端产生同步速度，所述变速装置已接合了期望的档位，接合将所述输入端和发动机连接的离合器，并利用发动机和变速装置驱动第二车轮。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体涉及一种用于混合动力车辆(HEV)的动力系统。更具体地，本专利技术涉及对动力系统的电力驱动和并联驱动运行之间转换的控制。
技术介绍
改进车辆燃油效率的多种有前景的技术之一就是，将常规车辆动力系统用由一个或多个电机和高压电池组成的电力驱动系统混合。汽车工业正投注资金研发这种混合的动力系统概念和结构，来加速车辆的电气化并最终转向充电式(plug-in)混合动力汽车或电动汽车。这些混合动力系统结构可以分为三种类型，即串联式混合系统(series hybrid system)、并联式混合系统(parallel hybrid system)和混联式混合系统(complex hybridsystems)。混联式混合系统具有串联式和并联式结构的特性。一种这样的混联式混合结构是双模驱动(Dual-Drive)混合动力系统。混合动力车辆(HEV)的动力系统对于发展环境友好的和高燃油效率的车辆是重要的。“双模驱动”式全混合动力汽车克服了现有混合动力系统由于发动机、电动机和动力传动系统部件的运动学布置而带来的某些缺陷。这种混合动力系统包含常规的动力系统部件作为其基础，后轴上的电动机、前轴上的整合了曲轴的启动发电机、发动机和传动装置形成混联式结构，其提供超越了常规动力系统的燃油经济性的改进。然而，由于该混联式结构，对电力驱动模式和并联驱动模式之间的转换提出了独特的动力系统控制的挑战，并且需要协调车辆和子系统的控制。因为双模驱动系统在每一个驱动轴上提供了独立的推进能力，所以需要在电力驱动和并联驱动模式之间转换的过程中，在提供响应灵敏的车辆性能和可接受的驾驶性能的同时，控制前轴和后轴之间的扭矩传送。此外，由于在各种工作模式下控制动力系统的多重自由度，所以需要研发一种能量管理控制系统，来执行动力系统工作模式的选择和扭矩、车速及来自多个动力源的动力的混成，使该混合的利益最大化。此外，由于双模驱动混合动力系统使用固定步进比(st印ped-ratio)的自动变速装置，因此需要在发动机的启动/停止、 再生制动和动力系统工作模式转换的过程中，协调传动装置控制(也就是换挡、接合/解离寸乂 O
技术实现思路
一种运行车辆动力系统的方法，包括利用电机驱动第一车轮，启动发动机，利用由发动机驱动的第二电机在变速装置的输入端产生同步速度，该变速装置已接合了期望的档位，接合将所述输入端和发动机连接的离合器，并利用发动机和变速装置驱动第二车轮。双模驱动动力系统使用常规的动力系统作为其基础，从而利用现有的动力系统部件和制造条件，并将它们应用在多种基础动力系统(multiple base powertrains)中，因此提供多种HEV动力系统应用。此外，双模驱动的混合动力系统能够驱动两个独立车轴，并能在前轮驱动、后轮驱动或全轮驱动(all-wheel drive)中运行。而且，灵活的和模块化的设计使得它能够很容易地扩展至大型和小型车辆应用。其提供了在各种模式下，例如在串联驱动和并联驱动模式下，运行动力系统的巨大的灵活性，以满足驾驶者的需求，获得提高了的燃油经济性和其他所需的车辆性能。通过下述详细的说明和附图，本专利技术优选实施例的适用范围将变得显而易见。应当理解的是，尽管表示为本专利技术的优选实施例，但是说明书和具体实例仅仅是以说明的方式给出。对于本领域技术人员来说，对所述的实施例和实例的各种改变和改进是显而易见的。附图说明参照以下说明，结合附图，本专利技术将会更容易理解，其中图1是表示双模驱动的混合电力动力系统的部件和相关控制器的示意图；图2是基本的双模驱动混合动力系统的工作模式的概要；图3是表示图1所示的双模驱动混合系统的高水平状态形式下的PTOM功能示意图表；图4是表示图1的动力系统中电力驱动和并联驱动之间转换的过程中电能和机械能流动的示意图；图5是表示从电力驱动到并联驱动转换的控制阶段的示意图；以及图6是图1的动力系统在从电力驱动向并联驱动转换的过程中的各种参数的变化的图表。具体实施例方式参照附图，图1中表示了双模驱动的混合动力系统10，其包括两个电机12、14 ；内燃机16，例如直列五缸柴油发动机；以及自动变速装置，例如六速湿式双离合自动变速器 (DCT)。第一电机12，所谓的集成曲轴的启动机/发电机(CISG)，机械地集成在发动机16 和变速装置18之间，其形成作用于第一车轴20，优选前轴，的基本的推进路径。CISG12负责发动机的启动/停止，并能够在发电模式下运行，以将来自发动机的机械能转化为电能， 其或者用来为高压电池22充电，或者用来在串联驱动模式或并联驱动模式下直接驱动第二电机14。CISG12还通过向轴20直接传递扭矩作为附加的推进力源。第二电机14，所谓的电力后轴驱动(ERAD)，与第二轴对，优选为后轴连接，以便在电力驱动或者混合驱动模式中提供额外的推进能力，产生两个独立的驱动轴20、24。由于 ERAD14直接与后轮沈、27联接，所以其也可以用于再生制动。CISG12和ERAD14由高压(HV)电池22使用逆变器驱动。此外，通过接合或解离变速装置18，发动机16和CISG12能够与前轴20连接或脱离，从而提供可用的串联驱动、电力驱动和并联驱动模式。当发动机启动和停止时，变速装置的控制还可以用于使发动机16和CISG12与前轮28、29分离。图1还表示了双模驱动混合动力系统10中使用的子系统控制器。这些控制器包括发动机控制器(E⑶)30、变速装置控制器(TCU) 32、电动机控制器(MCU) 34、发电机控制器(G⑶)36、高压牵引电池控制器(TBCM) 38和再生制动系统(BSCM) 40。这些控制器分别控制发动机16、变速装置18、ERAD14、CISG12、HV电池22和再生制动子系统。此外，监管的车辆系统控制器(VSC)42与子系统控制器进行通信，以在运行和在各种的动力系统工作模式之间转换时，协调发动机、变速装置、CISG和ERAD之间的控制。VSC42控制和协调动力传动系统功能以满足驾驶者的需求，并平衡进出多个动力单元的能量流动。VSC42还确保满足高压电池电量和电压的限制。双模驱动混合动力系统11根据发动机、变速装置、CISG和ERAD的状态提供不同的工作模式。当发动机12关闭时，ERAD14从电池22中吸取电力以推进车辆，即所谓的电力驱动工作模式。当发动机16工作，并且变速器18解离，即输入离合器44、46均打开或完全解离， 发动机可以驱动CISG12，从而发电供ERAD14吸取来驱动车辆，即所谓的串联驱动工作模式。当发动机16工作，并且变速装置18接合，发动机和ERAD14可以分别通过轴20、24 同时推进车辆，即所谓的并联驱动工作模式。此外，发动机输出功率的一部分可以通过CISG12传递至ERAD14，ERAD14驱动轴 24，即所谓的并联式分离驱动工作模式(parallel-split-drive operation)。图2中表示了基本的双模驱动混合动力系统工作模式的概要。车辆系统控制器42的一个功能，即所谓的动力系统工作模式(PTOM)控制，是需要确定，对于既定的驾驶者的需求、车辆和周围的工作条件，动力系统10应当在哪种模式下工作，使得在获得最佳的燃油经济性的同时满足驾驶者的需求。在选择期望的工作模式后， P本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种运行车辆动力系统的方法，其特征在于，包含：（ａ）利用电机驱动第一车轮；（ｂ）利用由发动机驱动的第二电机在变速装置的输入端产生同步速度，所述变速装置已接合了期望的档位；（ｃ）接合将所述输入端和发动机连接的离合器；（ｄ）利用发动机和变速装置驱动第二车轮。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊哈布·S·苏里曼，法扎勒·U·赛义德，马克·S·山崎，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：US
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