操作混合動(dòng)力車輛的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種用于以選擇換檔模式控制和操作具有無級變速器的車輛以模擬具有階梯比變速器(step-rat1 transmiss1n)的車輛的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對于使用階梯比變速器或離散比變速器的車輛，除了在變速器從一種傳動(dòng)比換到另一種傳動(dòng)比時(shí)的短暫間隔期間以外，變速器輸入軸被約束為以一組有限的傳動(dòng)比與車速成比例。當(dāng)車輛被操作時(shí)，控制器選擇合適的傳動(dòng)比，并且命令被發(fā)送到變速器來換檔到有限傳動(dòng)比中的不同的一個(gè)。在有限傳動(dòng)比之間的這種換檔通常造成發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化，并在車輪處提供不同的扭矩倍增，還可在變速器改變傳動(dòng)比時(shí)造成“換檔沖擊”。
[0003]混合動(dòng)力電動(dòng)車輛通常使用電子無級變速器，電子無級變速器沒有在變速器輸入軸和變速器輸出軸之間施加一組有限的傳動(dòng)比?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)車輛由控制器操作，控制器在連續(xù)可變集中選擇準(zhǔn)確的傳動(dòng)比而沒有檔位改變和相關(guān)的“換檔沖擊”。此外，各種動(dòng)力傳動(dòng)系構(gòu)造沒有在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車速之間機(jī)械地施加嚴(yán)格的關(guān)系，使得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可獨(dú)立于車速和變速器傳動(dòng)比而被控制。
[0004]對于配備有自動(dòng)變速器的車輛，傳動(dòng)比或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇一般由控制器基于當(dāng)前車輛操作狀況和環(huán)境狀況來確定。一些駕駛員可能更喜歡控制傳動(dòng)比選擇并超控(override)控制器。這種車輛可配備有駕駛員界面特征，其允許駕駛員發(fā)出信號(hào)以期望比由車輛控制器自動(dòng)選擇的傳動(dòng)比更高或更低的傳動(dòng)比，從而與手動(dòng)變速器類似地操作自動(dòng)變速器，但是仍然受制于(例如)為防止發(fā)動(dòng)機(jī)超速或熄火而由控制器施加的各種限制。在階梯比自動(dòng)變速器中，控制器將變速器換檔到多個(gè)離散傳動(dòng)比中的一個(gè)，這相應(yīng)地調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并在車輪處提供相關(guān)的扭矩倍增。在配備有無級變速器或類似變速器的車輛中，由于變速器本身不提供離散的傳動(dòng)比及相關(guān)的不同的扭矩倍增，因此，對駕駛員初始換檔命令的響應(yīng)更復(fù)雜。因此，離散傳動(dòng)比可被模擬，并且有時(shí)被稱為虛擬檔位或虛擬傳動(dòng)比。
[0005]當(dāng)從無級變速模式轉(zhuǎn)換到手動(dòng)或超控模式時(shí)，必須確定或選擇初始離散虛擬傳動(dòng)比。由于虛擬傳動(dòng)比不受傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛速比的約束，因此，基于當(dāng)前車輛操作狀況、環(huán)境狀況和操作者輸入(例如，加速器踏板位置、檔位選擇器位置、換檔撥片等)，控制器通常具有不止一個(gè)的合適的初始虛擬檔位選擇。然而，對于升檔和降檔，駕駛員對車輛行為的期望通常是不同的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在多個(gè)實(shí)施例中，一種操作具有發(fā)動(dòng)機(jī)、牽引電池、牽引電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和無級變速器的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的方法包括:接收用戶發(fā)起的升檔請求和降檔請求以及選擇模式請求中的至少一個(gè)以模擬階梯比變速器的操作；進(jìn)行輸出響應(yīng)于加速器踏板位置和當(dāng)前車速所選擇的虛擬檔位以進(jìn)行顯示；以及響應(yīng)于所選擇的虛擬檔位、修正的加速器踏板位置和用戶發(fā)起的升檔請求和降檔請求中的至少一個(gè)，通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的相對轉(zhuǎn)速來改變輸出扭矩，以滿足增加或減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車輛輸出扭矩的駕駛員期望。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，一種以階梯比變速器操作模式操作具有無級變速器的車輛的方法包括:基于響應(yīng)于相應(yīng)的虛擬檔位選擇的修正的踏板位置增加輸出扭矩，其中，相應(yīng)的虛擬檔位選擇基于踏板位置和降檔請求。所述方法還包括:操作發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)中的至少一者以滿足增加輸出扭矩。
[0008]一種混合動(dòng)力電動(dòng)車輛設(shè)置有與無級變速器、加速器踏板和選擇器裝置通信的至少一個(gè)控制器。所述控制器被構(gòu)造為:顯示響應(yīng)于加速器踏板位置以及用戶發(fā)起的手動(dòng)換檔模式請求、升檔請求和降檔請求中的至少一個(gè)所選擇的虛擬檔位。所述控制器還被構(gòu)造為:響應(yīng)于所選擇的虛擬檔位和修正的加速器踏板位置來改變變速器輸出扭矩。
[0009]根據(jù)本公開的實(shí)施例還可包括混合動(dòng)力動(dòng)力傳動(dòng)系控制器。所述控制器可向發(fā)動(dòng)機(jī)和至少一個(gè)牽引電動(dòng)機(jī)發(fā)送控制信號(hào)。所述控制器對來自選擇器裝置、升檔選擇器、降檔選擇器和加速器踏板的信號(hào)作出響應(yīng)。當(dāng)選擇器裝置指示自動(dòng)駕駛模式時(shí)，所述控制器可以以第一無級變速模式操作。當(dāng)選擇器裝置指示手動(dòng)操作換檔模式時(shí)，所述控制器可從第一模式轉(zhuǎn)換到第二選擇換檔模式。所述控制器通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)和牽引電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速和扭矩來模擬階梯比或離散比變速器的操作。在一些實(shí)施例中，當(dāng)操作升檔選擇器或降檔選擇器時(shí)，所述控制器從無級變速模式轉(zhuǎn)換到選擇換檔模式。
[0010]根據(jù)本公開的實(shí)施例還可包括具有帶行星齒輪組的變速器、第二電機(jī)和控制器的車輛，其中，所述行星齒輪組的元件可驅(qū)動(dòng)地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)和車輪，所述第二電機(jī)可驅(qū)動(dòng)地連接到車輪和所述行星齒輪組，所述控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、加速器踏板、升檔選擇器和降檔選擇器通信。所述控制器可被編程為使發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)和第二電機(jī)在無級變速模式下操作，使發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)和第二電機(jī)在離散比模式下操作，并響應(yīng)于降檔選擇器的操作從無級變速模式轉(zhuǎn)換到離散比模式。所述控制器可分別通過減小或增加動(dòng)力傳動(dòng)系輸出扭矩而對升檔選擇器或降檔選擇器的操作作出響應(yīng)。
[0011]根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供一種操作混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的方法，所述混合動(dòng)力電動(dòng)車輛具有發(fā)動(dòng)機(jī)、牽引電池、牽引電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和無級變速器，所述方法包括:接收用戶發(fā)起的升檔請求和降檔請求以及選擇模式請求中的至少一個(gè)來為用戶模擬階梯比變速器的感覺；輸出響應(yīng)于加速器踏板位置和當(dāng)前車速所選擇的虛擬檔位以進(jìn)行顯示；以及響應(yīng)于所選擇的虛擬檔位和修正的加速器踏板位置以及用戶發(fā)起的升檔請求和降檔請求中的至少一個(gè)，通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的相對轉(zhuǎn)速來改變輸出扭矩。
[0012]所述修正的加速器踏板位置與虛擬檔位選擇相對應(yīng)，所述虛擬檔位選擇基于當(dāng)前加速器踏板位置和無級變速齒輪操作點(diǎn)以及用戶發(fā)起的升檔請求和降檔請求中的至少一個(gè)。
[0013]輸出虛擬檔位以進(jìn)行顯示還包括:當(dāng)加速器踏板位置指示松開加速器踏板時(shí)，響應(yīng)于用戶發(fā)起的升檔請求和降檔請求信號(hào)中的至少一個(gè)，基于當(dāng)前車速選擇虛擬檔位。
[0014]所述方法還包括:當(dāng)加速器踏板位置的變化指示加速器踏板位置不變時(shí)，基于車速輸出以顯示虛擬檔位。
[0015]響應(yīng)于用戶發(fā)起降檔請求和加速器踏板位置的變化大于閾值，所述修正的加速器踏板位置使輸出扭矩增加第一值。
[0016]響應(yīng)于用戶發(fā)起降檔請求信號(hào)和加速器踏板位置的變化小于閾值，所述修正的加速器踏板位置使輸出扭矩增加第二值。
[0017]所述第二值大于所述第一值。
[0018]響應(yīng)于用戶發(fā)起升檔請求和加速器踏板位置的變化大于閾值，所述修正的加速器踏板位置使輸出扭矩減小第一值。
[0019]響應(yīng)于用戶發(fā)起升檔請求和加速器踏板位置的變化小于閾值，所述修正的加速器踏板位置使輸出扭矩減小第二值。
[0020]所述第二值大于所述第一值。
[0021]根據(jù)本公開的實(shí)施例，一種混合動(dòng)力電動(dòng)車輛包括:與無級變速器、加速器踏板和選擇器裝置通信的至少一個(gè)控制器，其中，所述控制器被構(gòu)造為:響應(yīng)于加速器踏板位置和用戶發(fā)起的升檔請求輸出第一初始虛擬檔位和響應(yīng)于加速器踏板位置和降檔請求輸出以顯示第二初始虛擬檔位以進(jìn)行顯示；以及響應(yīng)于第一虛擬檔位或第二虛擬檔位以及修正的加速器踏板位置來改變輸出扭矩。
[0022]所述至少一個(gè)控制器還被構(gòu)造為:當(dāng)加速器踏板位置指示松開加速器踏板時(shí)，基于當(dāng)前車速輸出虛擬檔位以進(jìn)行顯示。
[0023]所述至少一個(gè)控制器還被構(gòu)造為:基于加速器踏板位置和修正的加速器踏板位置之間的差異超過相應(yīng)閾值，使輸出扭矩增加第一值；以及基于所述差異小于或等于相應(yīng)閾值，使輸出扭矩增加大于第一值的第二值。
[0024]所述至少一個(gè)控制器還被構(gòu)造為:當(dāng)與修正的加速器踏板位置相關(guān)的輸出扭矩和與加速器踏板位置相關(guān)的輸出扭矩之間的差異超過相應(yīng)閾值時(shí)，使輸出扭矩減小第一值；以及當(dāng)所述差異小于或等于相應(yīng)閾值時(shí)，使輸出扭矩減小大于第一值的第二值。
[0025]根據(jù)本公開的多個(gè)實(shí)施例可提供一種或更多種優(yōu)點(diǎn)。例如，根據(jù)本公開的用于控制混合動(dòng)力車輛的系統(tǒng)和方法在具有無級變速器或類似的變速器(例如，動(dòng)力分流式變速器)的混合動(dòng)力電動(dòng)