控制车轮轴扭矩的方法和用于其的控制系统技术方案

一种控制在车辆轮轴上的扭矩的方法，包括将扭矩干预请求与针对当前车辆速度和车辆的当前运动方向的预定最小轴扭矩进行比较。预定最小轴扭矩随着沿操作者选择的运动方向的车辆速度增大而减小。裁定的轴扭矩被基于操作者请求的扭矩、当前车辆速度、当前运动方向，以及扭矩干预请求和预定最小扭矩中较大的那个而被计算。轴扭矩至少部分地基于裁定的轴扭矩被施加到车辆的轮轴。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制车轮轴扭矩的方法和用于其的控制系统，特别是用于防止沿与意图运动方向相反的方向的推进。
技术介绍
车辆的意图运动方向由车辆的司机决定，通常由司机档位杆位置的位置决定。当司机使档位杆位置处于停车或空挡位置时，并不意图进行向前或倒退的运动。当司机使档位杆位置处于驾驶位置(低档或手动档)时，意图运动方向是向前方向。当司机使档位杆位置处于倒档位置时，意图运动方向是倒退方向。传统的动力传动系通常被保护免于进行沿与意图运动方向相反的运动，因为发动机不能在其本身相反旋转时产生扭矩。变速器通过提供至轴的联动装置而将发动机直接连接到意图运动方向，所述联动支持沿意图运动方向的轴扭矩。但是，在具有一个或多个电马达的混合动力或燃料电池应用中，电马达可在沿任意方向旋转时提供扭矩。因此，沿与意图运动相反的方向推进车辆的可能性存在。
技术实现思路
在一些混合动力的应用中，电子控制模块(ECM)解释操作者的加速器踏板位置，并确定操作者的期望轴扭矩。它然后针对其他轴扭矩“干预”请求进行裁定，诸如车辆超速保护、牵引或稳定性控制和巡航控制。最终的裁定轴扭矩请求随后从ECM发送至混合动力控制模块(HCM)，该混合动力控制模块(HCM)确定如何使用发动机、电马达和变速器的组合来获得期望的轴扭矩。当车辆正以大于相对较低的速度的任意速度沿意图运动方向移动时,诸如大约5英里每小时(mph)，当司机将他的脚离开加速器踏板时，ECM应请求负轴扭矩，以使车辆减速。当车辆速度接近零时，负轴扭矩的施加具有向后推进车辆的可能性，这取决于请求的大小。相应地，随着车辆速度减小到预定临界值正速度之下和当车辆速度变为负时，缓行控制系统应施加增大的正扭矩(且非负扭矩)。当操作者将车辆停在上坡坡度且然后释放制动器时，这将，例如，最小化车辆在山坡上的回退。控制轴扭矩的方法包括确定操作者选择的车辆运动方向、车辆速度和车辆的实际运动方向。至少一个扭矩干预请求然后与针对该车辆速度和实际运动方向的预定最小轴扭矩比较。“预定最小轴扭矩”还称为“预定轴扭矩限制”。“扭矩干预请求”是请求的轴扭矩，其由被控制系统考虑的另外的车辆系统请求，以便确定在车轮处的扭矩。因为扭矩干预请求不是操作者请求，其被称为干预。其他车辆系统可以是，作为非限制性的例子，车辆超速系统、牵引或稳定性控制系统、制动扭矩控制系统或车辆速度限制器系统。在确定“预定最小轴扭矩”时，沿意图运动方向的轴扭矩被视为正。沿与将使车辆沿意图运动方向推进的轴扭矩相反的方向的轴扭矩被视为负，且所以具有随着速度沿意图运动方向增大而增大的负值。操作者请求的轴扭矩可以通过司机操作的加速器装置确定，诸如加速器踏板。操作者选择的运动方向可从司机操作的档位杆确定。方法包括计算裁定的轴扭矩，如果所述至少一个扭矩干预请求大于预定最小轴扭矩，该裁定的轴扭矩基于操作者请求的轴扭矩和所述至少一个扭矩干预请求，但如果所述至少一个扭矩干预请求不大于预定最小轴扭矩，则替代地，该裁定的轴扭矩基于预定最小轴扭矩。裁定的轴扭矩可然后施加到从动轮轴(一个或多个)。预定最小轴扭矩可用作低于第一临界值速度的车辆速度下的缓行下滑系统扭矩限制。相应地，当车辆速度低于预定临界值速度并变慢，且还当车辆的实际运动方向与操作者选择的运动方向相反时，预定最小轴扭矩可增大。此外，随着车辆速度增大，预定最小轴扭矩可减小(即，具有增大的负扭矩值)直到预定临界值。预定临界值可以是可应用的最大负轴扭矩限制，而无关乎车辆速度，以防止过度意外的(即，非操作者请求的)车辆减速。该方法对于具有电马达的混合动力或燃料电池车辆特别有用，所述电马达可沿任何方向增加轴扭矩至轮轴(一个或多个)。在这样的车辆上，第一控制器，诸如发动机控制模块(在混合动力车辆的情况下)，可操作性地与司机操作的档位杆、与司机操作的加速器装置和与提供扭矩干预请求的至少一个扭矩控制系统连接。第一控制器具有处理器，所述处理器具有第一算法，该第一算法计算裁定的轴扭矩，如上所述。第二控制器操作性地与第一控制器和与车辆轴连接。第二控制器可以是混合动力控制器，所述混合动力控制器控制和协调发动机和电马达/发电机，以将轴扭矩施加到车辆轴。第二控制器从第一控制器接收与裁定的轴扭矩相对应的信号，并具有第二算法，该第二算法确定如何建立要被施加到车辆轴的裁定的轴扭矩。相应地，该方法和控制系统通过较大地防止沿与意图运动方向相反的方向的推进而控制沿与意图运动方向相反的方向的推进，甚至是在车辆系统存在扭矩干预请求时。方法和控制系统还限制负轴扭矩以防止过度的车辆减速。在下文结合附图进行的对实施本专利技术的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解本专利技术的上述特征和优点以及其他特征和优点。附图说明图1是具有控制系统的混合动力车辆的示意图，该控制系统防止沿与意图运动方向相反的方向的推进；图2是轴扭矩对车辆速度的图表，显示出预定轴扭矩限制曲线。该预定轴扭矩限制曲线建立对施加在车辆的轮轴处的负轴扭矩的限制，以防止沿与意图方向相反的方向的推进，且该预定轴扭矩限制曲线具有最小临界值轴扭矩，其独立于车辆速度，以防止过度的减速；和图3是控制车辆的轮扭矩的方法的流程图。具体实施例方式参考附图，其中，相同的附图标记在多幅图中表示相同的部件，图1显示了车辆10，所述车辆10当轴扭矩被提供给车轮14的轮轴12时被推进。仅仅一个轮轴12被示出。在请求保护的本专利技术的范围内，车辆10可以是前轮驱动、后轮驱动或全轮驱动车辆。如所示，车辆10是混合动力车辆，具有发动机16和两个马达/发电机18、20。但是，车辆10可替代地是电动车辆，其具有马达/发电机，但没有发动机；或可以是燃料电池车辆，其仅具有为一个或多个电马达/发电机供电的燃料电池。车辆10可具有多个操作模式,这取决于变速器22中离合器或制动器的接合，并取决于发动机16是否在工作和马达/发电机18、20是否每一个被分立地被控制为作为马达运行或作为发电机运行。发动机16操作性地连接到变速器22的输入构件23。从变速器22的输入构件23到输出构件25的速度比通过在变速器22中根据接合的离合器和制动器以及发动机16是否在工作和/或马达/发电机18、20是否被控制作为马达或发电机而建立的速度比确定。最终传动齿轮装置27可在输出构件25和轮轴12之间建立另外的速度比。车辆10可具有多个操作模式，诸如纯电动操作模式，其中，发动机16关闭，且车辆10通过作为马达运行的一个马达/发电机18提供动力；负载分配(load sharing)的纯电动操作模式，其中，发动机16关闭，且车辆10通过作为马达运行的两个马达/发电机18、20提供动力；电荷持续(charge sustaining)串行操作模式，其中，发动机16为作为发电机运行的马达/发电机18提供动力，且马达/发电机18将电力提供给作为马达运行的马达/发电机20。最后，车辆10可具有电荷持续操作模式，其中，发动机16为马达/发电机18提供动力，以作为马达运行，而马达/发电机20也作为马达运行。这些操作模式通过混合动力控制模块(HCM) 24协调，在此称为第二控制器，其包括混合动力控制处理器29，该混合动力控制处理器29具有存储的算法，该算法确定如何使用发动机16和马达/发电机18、20中的一个或多个提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制在轮轴上的扭矩的方法，包括：将至少一个扭矩干预请求与针对当前车辆速度和车辆的当前运动方向的预定最小轴扭矩进行比较；其中，预定最小轴扭矩随着沿操作者选择的运动方向的车辆速度增大而减小；基于操作者请求的轴扭矩、当前车辆速度、当前运动方向，以及所述至少一个扭矩干预请求和预定最小轴扭矩中较大的那个计算裁定的轴扭矩，；和至少部分地基于裁定的轴扭矩将轴扭矩施加到轮轴。

【技术特征摘要】
2011.10.13 US 13/272,4551.一种控制在轮轴上的扭矩的方法，包括 将至少一个扭矩干预请求与针对当前车辆速度和车辆的当前运动方向的预定最小轴扭矩进行比较；其中，预定最小轴扭矩随着沿操作者选择的运动方向的车辆速度增大而减小; 基于操作者请求的轴扭矩、当前车辆速度、当前运动方向，以及所述至少一个扭矩干预请求和预定最小轴扭矩中较大的那个计算裁定的轴扭矩，；和至少部分地基于裁定的轴扭矩将轴扭矩施加到轮轴。2.如权利要求1所述的方法，其中，预定最小轴扭矩被限制为大于针对所有车辆速度的预定临界值的值，由此限制最大车辆减速。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个扭矩干预请求包括车辆超速系统扭矩请求、牵引或稳定性控制系统扭矩请求、制动扭矩控制系统扭矩请求和车辆速度限制器系统扭矩请求中的至少一个。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定最小轴扭矩用作在第一临界值速度以下的车辆速度下的缓行下滑系统扭矩限制。5.—种控制轮轴扭矩的方法，包括 确定车辆的操作者选择的运动方向； 确定车辆速度； 确定车辆的实际运动方向； 将至少一个扭矩干预请求与针对车辆速度和实际运动方向的预定轴扭矩限制进行比较； 计算裁定的轴扭矩；其中，如果所述至少一个扭矩干预请求大于预定轴扭矩限制，裁定的轴扭矩基于操作者请求的轴扭矩和所述至少一个扭矩干预请求； 其中，如果所述至少一个扭矩干预请求不大于预定轴扭矩限制，裁定的轴扭矩基于操作者请求的轴扭矩和预定轴扭矩限制；以及 将裁定的轴扭矩施加至车辆的轮轴，由此防止车辆沿与操作者选择的运动方向相反的方向的运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：CE惠特尼，RB杰斯，D阿布多，TR德金，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：