利用电机扭矩调整来管理传动系振荡的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种利用电机扭矩调整管理传动系振荡的方法和系统。一种用于控制具有通过离合器结合到变速器的牵引电机的车辆的系统和方法包括：当离合器被锁住时，响应于传动系部件的旋转速度和传动系部件的已滤波的旋转速度之间的差修改牵引电机扭矩，以减小传动系振荡。可响应于可另外引起传动系振荡的车辆事件(诸如，例如变速器速比改变或再生制动)修改牵引电机扭矩。

【技术实现步骤摘要】
利用电机扭矩调整来管理传动系振荡的方法和系统本申请要求于2012年5月7日提交的第61/643,839号美国临时申请的利益，并且要求于2012年9月13日提交的第13/613,651号美国申请的优先权，这些申请的全部公开通过引用包含于此。
本公开涉及一种具有电动牵引电机的车辆和用于控制该车辆的控制系统。
技术介绍
不期望的传动系振荡可发生在许多类型的车辆中，所述车辆包括混合动力电动车辆(HEV)以及电池电动车辆(BEV)，HEV包括内燃发动机(ICE)和电动牵引电机以推进车辆，BEV使用电池或燃料电池为牵引电机供电而没有ICE。可通过换档、起动发动机、再生制动、离合器的接合/脱离接合和各种其它扰动引入传动系振荡。在这些情况下，车辆的操作者可在车辆的车厢内经历令人不适的振荡。以前针对传动系振荡的解决方案包括：测量两个不同的传动系部件之间的速度差以检测扭曲和关联的振荡，并且基于该速度差调整针对电机的扭矩命令。当前需要更有效地管理对各种车辆系统的控制，以减小或消除可感知的传动系振荡。
技术实现思路
一种用于控制具有结合到传动系的牵引电机的车辆的方法包括：响应于传动系部件的旋转速度和传动系部件的已滤波的旋转速度之间的差修改牵引电机扭矩，以减小传动系振荡。在一个实施例中，牵引电机通过位于牵引电机和车辆牵引车轮之间的离合器选择性地结合到车辆牵引车轮，并且仅当离合器被锁住时执行修改牵引电机扭矩的步骤。传动系部件可包括牵引电机输出轴或具有与牵引电机输出轴相关的旋转速度的任何其它传动系部件。在一个实施例中，该方法包括：使用第一低通滤波器对传动系部件的旋转速度进行滤波，第一低通滤波器具有作为传动系部件的旋转速度的函数而变化的截止频率；使用第二低通滤波器对传动系部件的旋转速度进行滤波，第二低通滤波器具有比第一低通滤波器的截止频率高的固定的可校准的截止频率。该方法可包括：对旋转速度和已滤波的旋转速度之间的差进行积分，并且响应于第二低通滤波器的输出与已进行积分的旋转速度和已滤波的旋转速度之差之间的差值修改牵引电机扭矩。在各种实施例中，车辆包括变速器，并且修改牵引电机扭矩的步骤包括：响应于变速器的速比改变来修改牵引电机扭矩。实施例可还包括：响应于车辆再生制动系统的启动来修改牵引电机扭矩。根据本公开的实施例可包括一种用于控制车辆的传动系的系统，该系统具有：牵引电机，用于为车辆的车轮提供动力；控制器，与牵引电机通信，控制器被构造为响应于传动系部件的旋转速度和传动系部件的已滤波的旋转速度之间的差修改牵引电机扭矩，以减小传动系振荡。在一个实施例中，该系统包括：离合器，位于牵引电机和车辆的车轮之间，并且当离合器被锁住时，控制器修改牵引电机扭矩。在一些实施例中，仅当离合器打滑低于相应阈值时，控制器修改牵引电机扭矩。在一个实施例中，控制器使用第一低通滤波器对传动系部件的旋转速度进行滤波，第一低通滤波器具有作为传动系部件的旋转速度的函数而变化的截止频率，并且控制器使用第二低通滤波器对传动系部件的旋转速度进行滤波，第二低通滤波器具有比第一低通滤波器的截止频率高的截止频率。该系统还包括：多速比变速器，位于牵引电机和车辆牵引车轮（车辆的车轮）之间；第一离合器，选择性地将内燃发动机结合到牵引电机；第二离合器，选择性地将牵引电机结合到变速器。控制器响应于变速器的速比改变来修改牵引电机扭矩。该系统还包括再生制动系统，控制器响应于再生制动系统的启动来修改牵引电机扭矩。根据本公开的实施例可还包括一种系统或车辆，该系统或车辆具有：多速比变速器，设置在牵引电机和车辆牵引车轮之间；第一离合器，选择性地将内燃发动机结合到牵引电机；和第二离合器，选择性地将牵引电机结合到变速器。与牵引电机、内燃发动机和变速器通信的控制器响应于变速器的速比改变修改牵引电机扭矩。在一个实施例中，该系统或车辆包括再生制动系统，其中，控制器响应于再生制动系统的启动来修改牵引电机扭矩。本公开的各种实施例包括一种混合动力电动车辆，该混合动力电动车辆具有：发动机；牵引电机，通过第一离合器选择性地结合到发动机；牵引电池，电连接到牵引电机；有级变速器，通过第二离合器选择性地结合到牵引电机；控制器，与牵引电机、发动机和变速器通信。控制器被构造为当第二离合器被锁住时响应于传动系部件的旋转速度和传动系部件的已滤波的旋转速度之间的差修改牵引电机扭矩。在各种实施例中，第二离合器位于变速器或变速器部件(诸如，变矩器)内。传动系部件包括牵引电机输出轴。控制器可包括：第一低通滤波器，具有作为传动系部件的旋转速度的函数而变化的截止频率；和第二低通滤波器，具有比第一低通滤波器的截止频率高的截止频率。可响应于变速器的速比改变和/或再生制动系统的启动来控制牵引电机扭矩。可在关联的触发事件(诸如，变速器速比改变或再生制动系统的启动)之后的预定时间期间执行用于减小或抑制传动系振荡的扭矩修改或校正。根据本公开的各种实施例提供关联的优点。例如，根据本公开的实施例的传动系扭矩管理减小另外可特别地在电动车辆或混合动力电动车辆的再生制动期间由变速器速比改变导致的传动系振荡。然而，可例如响应于当车辆起动离合器被锁住时的任何换档或扰动(诸如，通电换档)以及在发动机带动之后使用扭矩管理策略。各种实施例的系统和方法使用单个传动系部件(诸如，牵引电机)的旋转速度修改牵引电机扭矩，并通过减小或消除传动系振荡来提高驾驶性能。通过下面结合附图进行的优选实施例的详细描述，以上优点和其它优点和特点将会容易地变得清楚。附图说明图1是根据本公开的实施例的传动系的示意性表示；图2是根据本公开的实施例的变速器的示意性表示；图3是示出根据本公开的各种实施例的用于减小或抑制传动系振荡的系统或方法的操作的流程图；图4A是在传动系中存在振荡的情况下牵引电机速度随时间的图形表示；图4B是根据本公开的实施例的与已滤波的电机速度相比较的牵引电机速度的图形表示；图4C是根据本公开的实施例的牵引电机扭矩信号和用于减小传动系振荡的修改的或校正的扭矩信号的图形表示；和图5是示出根据本公开的实施例的用于修改牵引电机扭矩以减小或抑制传动系振荡的系统或方法的操作的示图。具体实施方式这里公开本专利技术的详细实施例。应该理解，公开的实施例仅仅是本专利技术的示例，可按照各种可选择的形式实现本专利技术。附图未必按照比例绘制；一些特征可被夸大或缩小以显示特定部件的细节。因此，这里公开的特定结构和功能细节不应被解释为是限制性的，而仅应被解释为用于教导本领域技术人员以各种方式应用本专利技术的代表性基础。本领域普通技术人员将会理解，参照任何一个附图示出并描述的实施例的各种特征可与在一个或多个其它附图中示出的特征组合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，对于特定应用或实现方式，可能希望对根据本公开的教导的特征进行各种组合和修改。在示图中使用的代表性实施例总体上涉及用于调整牵引电机的扭矩以减小或消除电动车辆或混合动力电动车辆的传动系中的振荡的系统或方法。然而，本公开的教导也可用在其它应用中。本领域普通技术人员可识别具有其它车辆结构或技术的类似的应用或实现方式。参照图1，示意性地示出具有混合动力电动传动系的代表性车辆10。车辆10包括内燃发动机(ICE)12，ICE12具有连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制车辆的传动系的系统，包括：牵引电机，用于为车辆的车轮提供动力；和控制器，与牵引电机通信，所述控制器被构造为响应于传动系部件的旋转速度和传动系部件的已滤波的旋转速度之间的差修改牵引电机扭矩，以减小传动系振荡。

【技术特征摘要】
2012.05.07 US 61/643,839;2012.09.13 US 13/613,6511.一种用于控制车辆的传动系的系统，包括：牵引电机，用于为车辆的车轮提供动力；多速比变速器，位于牵引电机和车辆牵引车轮之间；第一离合器，选择性地将内燃发动机结合到牵引电机；第二离合器，选择性地将牵引电机结合到变速器；和控制器，与牵引电机通信，所述控制器被配置为：当第二离合器打滑时，响应于传动系部件的旋转速度和传动系部件的已滤波的旋转速度之间的差而改变第二离合器上的压力，以将牵引电机扭矩完全传递至牵引电机的下游，当第二离合器被接合时，响应于所述差而修改牵引电机扭矩，以减小传动系振荡。2.如权利要求1所述的系统，还包括：离合...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯纳德·D·内佛西，马文·保罗·克拉斯卡，丹尼尔·斯科特·科尔文，克里斯多佛·艾伦·李尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：