检测动力分配式混合动力车辆中行星齿轮的锁定的方法和策略技术

一种用于控制混合动力电动车辆动力传动系的系统和方法，所述动力传动系具有经由行星齿轮组连接的发动机、发电机和马达，所述系统和方法用于检测行星齿轮组中的锁定并作为响应对动力传动系进行控制。当在发动机被禁用的电动操作模式下分配扭矩时，至少基于实际的发电机速度和期望的发电机速度之间的差异超过阈值来禁用发电机，指示在行星齿轮组中存在锁定。当启动发动机并通过动力传动系分配扭矩时，至少基于发动机加速度和期望的发动机加速度之间的差异超过第一阈值并且发动机速度和环形齿轮速度之间的差异小于第二阈值来禁用发动机和发电机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种车辆及用于控制该车辆的控制系统。
技术介绍
在混合动力电动车辆(HEV)中，内燃发动机和电动马达中的任何一个或两者能够向车辆的车轮提供动力。许多HEV还包括行星齿轮组。例如，在动力分配式混合动力车辆中，行星齿轮组结合到发动机以及为电动马达和电池产生电力的发电机。行星齿轮组可包括行星齿轮架内的行星齿轮、环形齿轮和中心齿轮。当这三个组件中的任何两个组件锁在一起(“锁上”)时，通过行星齿轮组从发动机传递扭矩。在行星齿轮组的组件在不期望的时刻锁定的情况下，可发生意外锁定。这可从发动机向车轮提供意外增加的扭矩。目前，需要有效地检测行星齿轮组中的锁定。还需要减缓锁定状况，并防止在车辆的车轮处扭矩的过传递。
技术实现思路
在一个实施例中，提供一种用于控制混合动力车辆的方法。所述车辆具有结合到传动系的牵引马达和发动机。所述传动系包括具有环形齿轮的行星齿轮组。发电机结合到行星齿轮组并电连接到牵引马达。至少基于发动机加速度和期望的发动机加速度之间的差异超过第一阈值来禁用所述发电机。还基于发动机速度和环形齿轮速度之间的差异小于第二阈值来禁用所述发电机。这些差异与其相应的阈值之间的比较指示行星齿轮组中的锁定。可通过将与发电机中的转子上的磁体异相的电压施加到转子来禁用所述发电机。可选地或者结合地，可通过打开控制发电机的电流和配电的开关来禁用所述发电机。当检测到行星齿轮组中的锁定时，发动机可代替发电机被禁用或者发动机可与发电机一起被禁用。还可至少基于发动机速度和目标发动机速度之间的差异超过第三阈值且发电机扭矩超过第四阈值来禁用发动机和/或发电机。在另一实施例中，提供一种用于控制混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆具有发动机、牵引马达和发电机。所述发电机通过齿轮组选择性地结合到牵引车轮。在电动操作模式下分配扭矩，在电动操作模式中，阻止发动机驱动牵引车轮。至少基于实际的发电机速度和期望的发电机速度之间的差异超过阈值来禁用所述发电机。在又一实施例中，提供一种用于控制车辆的动力传动系的系统。所述系统包括发动机和结合到发动机的行星齿轮组。所述行星齿轮组具有环形齿轮，并在第一操作模式下将扭矩分配给牵引车轮。发电机结合到行星齿轮组。牵引马达电连接到发电机。在禁用发动机的第二操作模式下，马达向牵引车轮提供动力。系统控制器在第一操作模式和第二操作模式下选择性地禁用发动机和/或发电机。在第一操作模式下，如果发动机加速度大于期望的发动机加速度并且发动机速度和环形齿轮速度之间的差异小于第一阈值，则禁用发动机和/或发电机。在第二操作模式下，如果发电机速度和期望的发电机速度之间的差异超过第二阈值，则禁用发动机和/或发电机。根据本公开的实施例可提供各种优点。例如，与局限于车辆速度在一定阈值以上或者车辆驻车时的一些现有的检测策略相比，根据本公开的各个实施例的锁定检测可在更广泛的操作条件下使用。根据本公开的各个实施例的锁定检测及作为响应对发动机和/或发电机的控制减少或防止了在车辆车轮处扭矩的过传递。有效地监测锁定还可减少或防止在车辆以EV模式操作时的阻力和振动，并可提高车辆的总体操作效率。通过下面结合附图对优选实施例进行的详细描述，上述优点及其他优点和特点将显而易见。附图说明图1是根据本公开的实施例的带有锁定检测的动力分配式动力传动系统的示意图；图2是示出根据本公开的各个实施例的用于在多个车辆操作模式下检测和减缓行星齿轮组中的锁定的系统或方法的操作的流程图；图3是示出根据本公开的各个实施例的用于在车辆以电动模式驱动时检测和减缓车辆的行星齿轮组中的锁定的系统或方法的操作的流程图；图4是示出根据本公开的各个实施例的用于在车辆至少部分地由发动机驱动时检测和减缓车辆的行星齿轮组中的锁定的系统或方法的操作的流程图。具体实施例方式在此公开了本专利技术的具体实施例。应该理解的是，公开的实施例仅仅是本专利技术的示例，本专利技术可以以各种形式及替代的形式实施。附图未必合乎比例；一些特征可能会被夸大或最小化，以显示具体组件的细节。因此，在此公开的具体的结构和功能上的细节不应该被解释为限制，而仅仅被解释为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本专利技术的代表性基准。如本领域的普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的实施例的各种特征可与在一个或更多个其他附图中示出的特征结合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的结合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种结合和变型对于具体应用或实施方式可能是想得到的。在图示中使用的代表性实施例总体上涉及一种用于检测动力分配式混合动力电动车辆中的行星齿轮组锁定的系统或方法。然而，本公开的教导还可用于其他应用。本领域的普通技术人员可利用其他车辆构造或技术实现相似的应用或实施方式。参照图1，混合动力电动车辆(HEV)包括动力分配式动力传动系10。车辆系统控制器(VSC)和动力传动系控制模块(PCM) 12控制电动牵引电池14。电池14具有双向电连接件，由此电池14接收并储存电能，并且电池14还将能量供应到电动牵引马达16。控制器12还控制内燃发动机(ICE) 18的操作。马达16和发动机18均能够驱动变速器20，变速器20最终将扭矩传递到车辆的车轮。发动机18将动力传递到扭矩输入轴22，扭矩输入轴22通过单向离合器连接到行星齿轮组24。输入轴22驱动行星齿轮组24，行星齿轮组24包括环形齿轮26、中心齿轮28和行星齿轮架总成30。输入轴22可驱动地连接到行星齿轮架总成30，以驱动行星齿轮组24。中心齿轮28可驱动地连接到发电机32。发电机32可与中心齿轮28接合，从而发电机32可与中心齿轮28 —起旋转或者可不与中心齿轮28 —起旋转。当单向离合器将发动机18结合到行星齿轮组24时，发电机32作为行星齿轮组24的操作的反作用元件产生能量。由发电机32产生的电能通过电连接件36传送到电池14。电池14还通过再生制动以已知的方式接收并储存电能。电池14将储存的电能供应给马达16以使马达16进行操作。从发动机18传递到发电机32的那部分动力也可被直接传递到马达16。电池14、马达16和发电机32均通过电连接件36以双向电流路径互相连接。车辆可由发动机18单独驱动，由电池14和马达16单独驱动或者由发动机18与电池14和马达16的组合驱动。在第一操作模式下，发动机18启动以通过行星齿轮组24传递扭矩。环形齿轮26将扭矩分配给包括啮合齿轮元件40、42、44和46的有级齿轮38。齿轮42、44和46安装在副轴上，齿轮46将扭矩分配给齿轮48。然后，齿轮48将扭矩分配给扭矩输出轴50。在第一操作模式下，也可启动马达16以辅助发动机18。当马达16启动以进行辅助时，齿轮52将扭矩分配给齿轮44和副轴。在第二操作模式或EV模式下，禁用发动机18或者以其他方式阻止发动机18将扭矩分配给扭矩输出轴50。在第二操作模式下，电池14给马达16提供电力，以通过有级齿轮38分配扭矩并将扭矩分配给扭矩输出轴50。扭矩输出轴50连接到差速器和车轴机构56，差速器和车轴机构56将扭矩分配给牵引车轮58。在第一操作模式或者第二操作模式下,控制器12控制电池14、发动机18、马达16和发电机32，以将扭矩分配给车轮58。如前所述，针对传动系，存在两种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.30 US 61/388,248;2011.09.23 US 13/242,6911.一种用于控制混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆具有结合到传动系的发动机和牵引马达，所述传动系包括发电机及具有环形齿轮的行星齿轮组，所述方法包括: 至少基于下述条件禁用发电机: 发动机加速度和期望的发动机加速度之间的差异超过第一阈值； 发动机速度和环形齿轮速度之间的差异小于第二阈值，指示在行星齿轮组中存在锁定。2.如权利要求1所述的方法，其中，发电机结合到行星齿轮组并电连接到牵引马达，所述方法还包括:当指示在行星齿轮组中存在锁定时，禁用发动机。3.如权利要求1所述的方法，其中，禁用发电机包括至少基于下述条件禁用发电机: 发动机速度和目标发动机速度之间的差异超过第三阈值； 发电机扭矩超过第四阈值。4.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括:在发电机被禁用时，从牵引马达向车辆的车轮传递扭矩。5.如权利要求1所述的方法，其中，禁用发电机包括:向转子施加与发电机中的磁体异相的电压。6.如权利要求1所述的方法，其中，禁用发电机包括:打开控制发电机的配电的开关。7.一种用于控制混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆具有发动机、牵引马达和通过齿轮组选择性地 结合到牵引车轮的发电机，所述方法包括: 在电动操作模式下分配扭矩，在电动操作模式下，阻止发动机驱动牵弓I车轮；以及 至少基于实际的发电机速度和期望的发电机速度之间的差异超过阈值来禁用发电机。8.如权利要求7所述的方法，其中，齿轮组包括行...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝明朗，沙雷斯·斯坎特·柯扎雷卡尔，法扎尔·阿拉曼·塞伊德，爱德华·威廉·哈伦，乔纳森·安德鲁·布彻，金伯利·墨菲，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：
国别省市：