混合動力/電動車輛馬達控制的制作方法
【專利摘要】公開一種混合動力/電動車輛馬達控制。車輛包括：階梯傳動比自動變速器，具有可接合以提供前進擋和倒檔的離合器；電機，選擇性地結合到變速器；主泵，由電機提供動力并供油以致動所選擇的變速器離合器；擋位選擇器，被配置為選擇變速器擋位；控制器，被配置為當擋位選擇器選擇駐車擋或空擋時停止電機，響應于在電機停止時擋位選擇器選擇前進擋或倒擋，使用較高的控制器增益在轉速控制模式下操作電機，直到電機和主泵達到第一轉速閾值為止，以減小可液壓致動的變速器離合器中的至少一個的接合延遲，并在電機和主泵超過第一轉速閾值時使用較低的控制器增益操作電機。
【專利說明】
混合動力/電動車輛馬達控制
技術領域
[0001]本公開涉及一種在變速器從駐車擋或空擋接合期間的混合動力或電動車輛的控制，所述混合動力或電動車輛具有連接到階梯傳動比變速器的電機。
【背景技術】
[0002]在具有連接到自動階梯傳動比變速器的電動馬達/發(fā)電機的各種類型的混合動力和電動動力傳動系統(tǒng)構造中，可以在變速器處于駐車擋或空擋時停止馬達以節(jié)約能量。當馬達停止時，由馬達驅動的變矩器栗輪和變速器主油栗也停止。當駕駛員將擋位選擇器從駐車擋或空擋移動到前進擋或倒擋時，一個或更多個離合器被接合以將變速器置于適當?shù)那斑M擋或倒擋，從而向車輪提供扭矩并推進車輛。然而，在變速器主油栗不運轉時，由任何輔助油栗提供的管路壓力不足以快速地接合換擋離合器。結果是，車輪扭矩傳遞可能被推遲。如果駕駛員在將擋位選擇器移動到前進擋或倒擋時踩下加速踏板，任何明顯的延遲可能特別成問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在各種實施例中，車輛包括:階梯傳動比自動變速器，具有可液壓致動的多個離合器，所述離合器可以選擇性地接合以提供至少一個前進擋和至少一個倒擋；電機，選擇性地結合到變速器;主栗，由電機提供動力并供油以致動可液壓致動的多個變速器離合器中所選擇的那些變速器離合器;擋位選擇器，被配置為選擇用于自動變速器的駐車、空擋、前進和倒車狀態(tài)中的一個;控制器。所述控制器被配置為:當擋位選擇器選擇駐車擋或空擋時停止電機;響應于在電機停止時擋位選擇器選擇前進擋或倒擋，使用較高的控制器增益在轉速控制模式下操作電機，直到電機和主栗達到第一轉速閾值為止，以減小可液壓致動的變速器離合器中的至少一個的接合延遲；當電機和主栗超過第一轉速閾值時，使用較低的控制器增益操作電機。車輛還可包括電池和連接到電池以將加壓的油提供到變速器的電動輔助栗。所述控制器可被配置為:響應于擋位選擇器選擇前進擋或倒擋且在電機和主栗達到第一轉速閾值之后，檢測到制動踏板被踩下而停止電機并操作電動輔助栗。所述控制器被進一步配置為:響應于在電機和主栗達到第一轉速閾值之后加速踏板被踩下，在扭矩控制模式下操作電機以將所需扭矩傳遞到車輪。所述控制器被進一步配置為:在電機和主栗達到第一轉速閾值之后，響應于制動踏板和加速踏板處于松開的位置(未被踩下)，使用較低的控制器增益在轉速控制模式下操作電機，以將爬行扭矩傳遞到車輪。
[0004]在一個實施例中，車輛包括:電動輔助栗，可操作以供油到變速器。所述控制器被進一步配置為操作電動輔助栗直到電機和主栗達到第二轉速閾值為止，所述第二轉速閾值高于第一轉速閾值。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，車輛進一步包括:內(nèi)燃機，通過上游離合器選擇性地結合到電機的輸入軸/輸出軸，所述電機的輸入軸/輸出軸通過下游離合器選擇性地結合到變速器。
[0006]實施例還包括車輛，車輛包括:電機，通過上游離合器結合到發(fā)動機并通過下游離合器結合到階梯傳動比自動變速器;控制器，被配置為在變速器處于駐車擋或空擋時停止電機，并響應于選擇行駛擋而命令較高的電機電流直到電機達到第一轉速為止并在其后命令較低的電機電流，以減小變速器離合器接合延遲。所述車輛可包括由電機驅動的主變速器栗以及電動輔助變速器栗。
[0007]在各種實施例中，車輛可包括控制器，所述控制器被配置為:響應于選擇行駛擋而操作電動輔助栗直到電機達到高于第一轉速的第二轉速為止。所述控制器被配置為:響應于選擇行駛擋而操作電動油栗，并在電機達到第一轉速之后響應于踩下制動踏板而停止電機，同時保持電動油栗運行。所述控制器可使用較高的控制系統(tǒng)增益在轉速控制模式下操作電機直到電機達到第一轉速為止，并且在電機達到第一轉速之后使用較低的控制系統(tǒng)增益。所述控制器可在電機達到第一轉速之后響應于加速踏板信號，在扭矩控制模塊下操作電機。在一些實施例中，所述控制器被進一步配置為:響應于電機達到第一轉速之后加速踏板未被踩下，使用較低的控制系統(tǒng)增益在轉速控制模式下操作電機以將爬行扭矩提供到車輪。所述控制器可被進一步配置為:在行駛擋被選擇并且電機已達到第一轉速時，響應于制動踏板被踩下而停止電機。
[0008]實施例還包括用于控制混合動力車輛的方法，所述混合動力車輛具有結合到發(fā)動機和液壓致動的自動變速器的電機。所述方法可包括:響應于控制器接收指示擋位選擇器從非行駛狀態(tài)改變?yōu)樾旭偁顟B(tài)的信號而控制電機以較高的速率使變速器栗轉速加速，直到所述栗達到第一轉速為止，并在其后以較低的速率使變速器栗轉速加速，以減小變速器接合延遲。在一個實施例中，所述方法包括:控制器在變速器栗的轉速達到第一轉速之后響應于制動踏板被踩下而停止電機。所述方法還可包括:響應于接收所述信號，控制器操作電動變速器栗直到所述栗達到高于第一轉速的第二轉速。在各種實施例中，所述方法包括:控制器施加較高的控制系統(tǒng)增益直到變速器栗達到第一轉速為止，并且在變速器栗達到第一轉速之后施加較低的控制系統(tǒng)增益。所述方法還包括:響應于來自加速踏板的信號，控制器將馬達的操作從轉速控制模式改變?yōu)樵谂ぞ乜刂颇Ｊ较虏僮?。在一些實施例中，所述方法包?響應于來自加速踏板的指示加速踏板未被踩下的信號，控制器在轉速控制模塊下操作馬達以將爬行扭矩提供到車輪。
[0009]代表性實施例可具有一個或更多個相關的優(yōu)點。例如，在馬達已被停止之后，根據(jù)各種實施例的車輛控制在駐車擋/空擋到行駛擋之間轉換期間顯著地減小自動變速器擋位接合延遲，使得對于駕駛員來說，車輪扭矩傳遞是快速和直觀的。各種實施例利用相關動力傳動系統(tǒng)構造的特征減小接合延遲，而不將任何討厭的扭矩擾動引入到車輪。由于在前進或倒擋離合器被接合前，當駕駛員移動擋位選擇器或換擋器時是馬達控制在操作，所以傳動系是斷開的并且沒有扭矩被從動力傳動系統(tǒng)傳遞到車輪。此外，在栗輪(馬達)轉速低于特定轉速(例如，約350rpm)時，即使變速器離合器被接合，變矩器也不傳遞扭矩。此外，在各種代表性實施例中，例如，在馬達以約300到350rpm旋轉時，由主油栗所產(chǎn)生的壓力足以接合變速器離合器。因此，本公開識別出存在時間窗口，在時間窗口中可以使用較高的控制系統(tǒng)增益強有力地操作馬達，以使馬達快速地加速并旋轉到相應的接合速度閾值，而不將任何擾動引入到車輪，從而更快地接合相關的變速器離合器并減小擋位選擇器移動與到車輪的扭矩傳遞之間的延遲。
[0010]通過下面結合附圖對實施例的詳細描述，與各種實施例相關聯(lián)的上述優(yōu)點以及其它優(yōu)點和特點對于本領域普通技術人員將顯而易見。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是示出了根據(jù)本公開的代表性實施例的在自動變速器的擋位接合期間用于控制具有電機的車輛的系統(tǒng)或方法的操作的框圖；
[0012]圖2是示出了根據(jù)本公開的代表性實施例的控制具有電機的車輛的系統(tǒng)或方法的操作的流程圖。
【具體實施方式】
[0013]在此描述本公開的實施例。然而，應理解，公開的實施例僅為示例并且其它實施例可以采用各種和替代的形式。附圖不一定按比例繪制；一些特征會被夸大或最小化以顯示特定部件的細節(jié)。所以，在此公開的具體結構和功能細節(jié)不應被解釋為限制，而僅作為用于教導本領域技術人員以各種形式使用實施例的代表性基礎。如本領域的普通技術人員將理解的，參考任一附圖示出和描述的各種特征可以與一個或更多個其它附圖中示出的特征組合以產(chǎn)生未明確示出或描述的實施例。示出的特征的組合為典型應用提供代表性實施例。然而，與本公開的教導一致的特征的各種組合和變型可能期望用于特定應用或實施方式。
[0014]圖1示出了根據(jù)實施例的混合動力車輛10的示意圖。雖然示出的代表性實施例是混合動力車輛，但本領域的普通技術人員將認識到，本公開在各種其它類型車輛中的使用是有益的，例如，諸如電動車輛或插電式混合動力電動車輛。類似地，本公開不限于參考圖1所示出和描述的特定動力傳動系統(tǒng)或傳動系構造，并且可以將此處所描述的各種特性應用到其它混合動力車輛和電動車輛構造中。在示出的代表性實施例中，車輛10包括發(fā)動機12以及作為馬達/發(fā)電機(M/G)14實施的電機(根據(jù)特定的操作模式作為馬達和發(fā)電機)。在一些實施例中，電機可以通過牽引馬達來實施，牽引馬達具有產(chǎn)生電能的單獨的發(fā)電機。類似地，雖然在代表性實施例中示出了單個M/G 14，但是各種車輛構造可包括多于一個電機或馬達/發(fā)電機。M/G 14被構造為將扭矩傳遞到發(fā)動機12或車輪16。
[0015]在圖1的代表性實施例中，使用第一離合器18(還被稱為分離式離合器或上游離合器)將M/G 14選擇性地結合或連接到發(fā)動機12。離合器18還可包括阻尼器機構(諸如，一系列板和彈簧)，阻尼器機構被構造為當分離式離合器18接合時，幫助抑制在發(fā)動機12和M/G14之間傳遞的扭矩改變。將發(fā)動機12的輸出軸連接到分離式離合器18，進而將分離式離合器18連接到M/G 14的輸入軸70。在示出的代表性實施例中，輸入軸70延伸通過M/G 14，但是根據(jù)特定實施方式，具有單獨輸入軸和輸出軸的M/G 14的其它構造是可能的。
[0016]第二離合器22(還被稱為起動離合器或下游離合器)將M/G 14連接到變速器24，并且在起動離合器22接合時傳遞到變速器24的輸入扭矩流動通過起動離合器22。可以控制起動離合器22將包括M/G 14和發(fā)動機12的傳動系26與變速器24、差速器28和車輛驅動車輪16隔離。雖然離合器18、22被描述并示出為液壓離合器，但是也可使用其它類型的離合器(諸如機電離合器)。在示出的代表性實施例中，下游離合器22可作為旁通離合器62被實施在變矩器52中，旁通離合器62可以在變矩器52旋轉時提供機械耦合，所述機械耦合繞過栗輪60和渦輪54提供的液力耦合。在不同的實施例中，下游、起動或第二離合器22可以指用于車輛10的各種聯(lián)結裝置，包括傳統(tǒng)離合器或如所示的具有旁通(鎖止)離合器的變矩器。
[0017]如前面所描述的，在一些實施例中，下游離合器22由具有旁通離合器62的變矩器52實施。在這些實施例中，M/G 14的輸入/輸出軸70驅動變矩器52的栗輪60，栗輪60與渦輪54流體地結合，渦輪54被結合到自動階梯傳動比變速器24的變速器輸入軸56。變矩器52可使用該流體結合傳遞扭矩，并且可根據(jù)栗輪60和渦輪54之間的轉速差產(chǎn)生扭矩倍增。變矩器52的旁通或鎖止離合器62可以選擇性地接合，以在栗輪側和渦輪側之間建立機械連接用于直接的扭矩傳遞。旁通離合器62可打滑和/或斷開，以控制傳遞通過下游離合器裝置22的扭矩量。
[0018]在一些實施例中，發(fā)動機12是直噴式內(nèi)燃發(fā)動機?？梢允褂酶鞣N其它類型的發(fā)動機或原動機，諸如具有一個或更多個燃料源(諸如，柴油、生物燃料、天然氣、氫或諸如此類)的進氣口噴射發(fā)動機。類似地，例如，可以使用諸如氫燃料電池的其它原動機來為車輛提供動力?？梢允褂肕/G 14起動發(fā)動機12，以使用通過離合器18提供的扭矩來轉動發(fā)動機12?？商娲?，車輛10可包括操作性地連接(例如，通過皮帶或齒輪驅動)到發(fā)動機12的電動起動機30?？梢允褂闷饎訖C30來提供扭矩，以在不增加來自M/G 14的扭矩的情況下起動發(fā)動機
12。這樣在發(fā)動機起動期間隔離M/G 14并且可以消除或降低扭矩擾動(否則扭矩擾動將從M/G 14到發(fā)動機12傳遞的扭矩中產(chǎn)生)以協(xié)助發(fā)動機起動。
[0019]如在圖1的代表性實施例中所示出的，M/G 14可以與電池32通信，電池32可以是高電壓電池。M/G 14可被構造為在動力輸出超過駕駛員需求時在各種操作模式下對電池32充電，各種操作模式可包括在更有效率的操作點或超過當前扭矩需求的穩(wěn)定的操作點處操作發(fā)動機12、再生制動等。在一個示例中，電池32被構造為連接到外部電網(wǎng)，例如，對于具備對電池再充電能力的插電式混合動力電動車輛(PHEV)，使用結合到充電站電源插座的車載充電器和電動車輛供電設備(EVSE)(未特別示出)從外部電網(wǎng)進行充電。還可以將低電壓電池20設置為為起動機30或其它車輛組件提供動力，并且可通過DC/DC轉換器34將低電壓電池20連接到電池32。
[0020]如前所述，變速器24是以包括差速器28的常規(guī)方式連接到驅動輪16的自動階梯傳動比變速器。車輛10可包括非驅動輪，或可包括分動箱和第二差速器以主動地驅動所有車輪。
[0021]變速器24具有提供各種可選擇的傳動比的齒輪箱50，傳動比除了用于車輛10的駐車和空擋狀態(tài)之外，還可包括一個或更多個前進傳動比和一個或更多個倒擋傳動比。變速器齒輪箱50可包括通常由標號58指示的液壓致動的離合器Cl、C2和C3，離合器Cl、C2和03與一個或更多個行星齒輪組(未示出)協(xié)作以提供預定數(shù)量的前進和倒擋離散擋位或傳動比。如在下文中更詳細描述的，可基于相關的車輛和環(huán)境操作狀況而通過相關的控制器自動選擇前進傳動比，或者通過操作者使用PRNDL或擋位選擇器76手動選擇前進傳動比。與統(tǒng)稱為非行駛狀態(tài)或擋位的空擋或駐車狀態(tài)相比，前進傳動比和倒擋傳動比可以統(tǒng)稱為行駛擋位、行駛狀態(tài)或行駛傳動比，。類似地，前進傳動比還可以統(tǒng)稱為變速器或擋位選擇器處于行駛狀態(tài)。
[0022]用于變速器的加壓流體由主變速器栗36提供。主變速器栗36連接到M/G14或鄰近于M/G 14，使得主變速器栗36隨著M/G 14的輸入/輸出軸70轉動，以將加壓流體或油供應到變速器24。當包括主變速器栗36的傳動系26的部分處于靜止，S卩，當電機或M/G 14停止或不轉動時，主變速器栗36也處于靜止和未激活狀態(tài)。如在下文中更詳細描述的，響應于擋位選擇器76從駐車或空擋(P/N)位置換到前進或倒擋(或行駛)位置，可以使用較高的控制系統(tǒng)增益在轉速控制模式下更強有力地操作M/G 14以將較高的電流和相關的加速度提供到M/G14，直到Μ/G的轉速和主栗36的相應速度達到相關的第一閾值，以提供加壓的油或流體而致動變速器24的離合器58，來降低接合延遲。一旦取得或達到接合轉速閾值，可以使用較低的控制系統(tǒng)增益和相關的較低的電流和加速度來更保守地操作M/G 14。
[0023]為了在主栗36未激活時提供加壓的變速器流體，車輛10可包括輔助栗38，輔助栗38可被電驅動，例如由電池32通過DC/DC轉換器34驅動。在一些實施例中，當僅有輔助栗38運轉時，輔助栗38為變速器24提供變速器流體的一部分，以使變速器24在操作中受限制，例如，變速器24受限于某些致動器或傳動比。如在下文中更詳細描述的，輔助栗38可結合主栗36運轉，以在各種運轉狀況下進一步減小一個或更多個變速器離合器58的接合延遲。類似地，在主栗36減速和停止時，可以運轉輔助栗38以保持一個或更多個變速器離合器58的接入口 ο
[0024]如圖1總體所示，M/G 14、離合器18、22、58、主變速器栗36和輔助離合器栗38可以至少部分地位于電動發(fā)電機殼體40中，電動發(fā)電機殼體40可與變速器殼體集成在一起，或者可替代地，是車輛10中的單獨殼體。因此，由主栗36和/或輔助栗38所提供的加壓流體還可以用于致動離合器18并提供M/G 14的冷卻和潤滑。
[0025]盡管各種離合器(諸如離合器18、22)的操作可關于壓力或者加壓流體或油進行描述(意味著離合器是液壓離合器)，但是也可以使用諸如機電離合器或變矩器的其它類型的裝置。就液壓離合器來說，離合器片上的壓力與扭矩容量有關。同樣地，作用在非液壓離合器片上的力也與扭矩容量有關。當離合器18和/或離合器22被鎖定或接合時，在離合器兩側的傳動系組件的轉速是相同的。當所述離合器被部分地使用或打滑時，可產(chǎn)生從離合器一側到另一側的轉速差。當下游離合器22是用于變矩器的旁通離合器時，下游離合器22可被認為在其完全斷開時是打滑的，這是因為即使沒有扭矩傳遞通過旁通離合器，在離合器上也存在轉速差。
[0026]可以根據(jù)諸如出廠換擋規(guī)律的換擋規(guī)律而使用變速器控制單元(TCU)42來控制自動階梯傳動比變速器24的操作，所述換擋規(guī)律致動離合器58和齒輪箱中各種其它元件以控制變速器輸入軸56和輸出軸64之間的傳動比。通常，當參照圖2的描述來操作主栗36或輔助栗38時，T⑶42可以改變換擋規(guī)律或變速器24的操作。T⑶42還可以用于控制電動發(fā)電機殼體40中的M/G 14、離合器18、22以及任何其它組件。
[0027]發(fā)動機控制單元(E⑶)44被配置為控制發(fā)動機12的運轉。車輛系統(tǒng)控制器(VSC)46在TCU 42和ECU 44之間傳輸數(shù)據(jù)，并且還與各種車輛傳感器以及包括擋位選擇器(PRNDL)76、加速踏板78和制動踏板80的駕駛員輸入進行通信。用于車輛10的控制系統(tǒng)48可包括任意數(shù)量的控制器，并且可被集成到單個控制器中，或者具有各種模塊。控制器中的一些或全部可以通過控制器局域網(wǎng)(CAN)或其它系統(tǒng)連接?？刂葡到y(tǒng)48通常可被稱為控制器并被配置為在多個不同狀況中的任何狀況下，控制變速器24的各種組件、電機或M/G 14、起動機30和發(fā)動機12的操作。如參照圖2更詳細描述的，控制器或控制系統(tǒng)48可以在擋位選擇器76處于駐車或空擋(Μ/G)位置或狀態(tài)時停止M/G 14。類似地，響應于擋位選擇器76從P/N或非行駛狀態(tài)變更為諸如R、D、L的行駛狀態(tài)，通過從電池32施加較高的電流，控制系統(tǒng)48可施加較高的控制系統(tǒng)增益或多個增益，并在轉速控制模式下操作M/G 14更快地或更強有力地對M/G 14和相關聯(lián)的主栗36加速，直到M/G 14的轉速達到第一閾值為止，而在其后將較低的控制系統(tǒng)增益和相關的電流施加到M/G 14。
[0028]VSC 46基于來自例如PRNDL 76、加速踏板78和制動踏板80的信號解釋駕駛員需求(例如，車輪扭矩需求)，并隨后確定用于發(fā)動機12和M/G 14的適當?shù)牟僮髂Ｊ?諸如轉速控制模式或扭矩控制模式)，并選擇適當?shù)膿跷换蜃兯倨鳡顟B(tài)以將相關的車輪扭矩傳遞到車輪16。此外，VSC 46可以確定每個動力源需要提供多少扭矩以滿足駕駛員請求的車輪扭矩并滿足任何附件需求。在硬件和/或軟件中實施的控制邏輯可以包括在控制系統(tǒng)48中控制M/G14和變速器24的操作的算法、程序或配置，通常如圖2的流程圖表示的，以在M/G 14和主變速器栗36停止而擋位選擇器76從P/N擋移動或變更到前進擋或倒擋時，減小變速器或離合器接合的延遲。
[0029]如圖1的代表性實施例中所示，以及參照圖2的流程圖更詳細地描述，車輛10包括階梯傳動比自動變速器24，階梯傳動比自動變速器24具有可選擇性地接合的多個液壓致動的離合器58以提供至少一個前進擋和至少一個倒擋。車輛10可包括通過下游離合器22和/或變矩器52選擇性地結合到變速器24的電機14。通過電機14提供動力的主栗36供油以致動從多個液壓致動的變速器離合器58中所選擇的液壓致動的變速器離合器58。被配置為選擇自動變速器24的駐車、空擋、前進和倒擋行駛狀態(tài)中的一個的擋位選擇器76與控制器(諸如T⑶42、E⑶44和/或VSC 46，統(tǒng)稱為控制器或控制系統(tǒng)48)通信，所述控制器被配置為在擋位選擇器76選擇駐車或空擋時停止電機14。響應于擋位選擇器76在電機14停止時選擇前進或倒擋，控制器或控制系統(tǒng)48使用較高的控制器增益在轉速控制模式下操作電機14直到電機14和主栗36達到第一轉速閾值為止，以減小液壓致動的變速器離合器58中的至少一個的接合延遲。此后，當電機14和主栗36超過第一轉速閾值時，控制器或控制系統(tǒng)48使用較低的控制器增益或控制系統(tǒng)增益操作電機14。
[0030]在一個實施例中，車輛10包括通過上游離合器18結合到發(fā)動機12并通過下游離合器22結合到階梯傳動比自動變速器24的電機14?？刂破骰蚩刂葡到y(tǒng)48被配置為在變速器24被擋位選擇器76選擇為處于駐車或空擋時停止電機14。響應于選擇行駛擋(諸如R、D或L)，控制器或控制系統(tǒng)48從電池32和相關電子設備處命令較高的電機電流，直到電機14達到第一轉速為止，并且在此后命令較低的電機電流，以減小變速器24的齒輪箱50中的一個或更多個離合器58的變速器離合器接合延遲。
[0031]現(xiàn)在參考圖2，流程圖示出了根據(jù)本公開的各種實施例的用于控制車輛減小自動變速器接合延遲的系統(tǒng)或方法的操作。流程圖200總體上示出了由作為控制系統(tǒng)48(圖1)的一部分的硬件和/或軟件執(zhí)行的控制邏輯、功能或特征。一個或更多個控制器可包括處理器、處理電路或由流程圖代表的其它控制電路，流程圖被配置為執(zhí)行或控制示出的特征或功能。
[0032]圖2示出了用于可使用一個或更多個處理策略(諸如，事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等)實施的系統(tǒng)或方法的代表性控制策略和/或邏輯。因此，可以按照所示的順序、并行地、以不同的順序執(zhí)行示出的各種步驟或功能，或者在某些情況下省略各種步驟或功能。盡管不總是明確示出，但本領域普通技術人員將認識到，根據(jù)所使用的特定處理策略，可重復地執(zhí)行一個或更多個示出的步驟或功能。類似地，不一定需要處理的順序而實現(xiàn)在此描述的特征和優(yōu)點，但是在此提供處理的順序以便于說明和描述?？刂七壿嬁梢灾饕杂杀慌渲脼閳?zhí)行所示的任務或功能的基于微處理器的控制器所執(zhí)行的軟件實現(xiàn)。當然，根據(jù)特定應用，控制邏輯可以實現(xiàn)在一個或更多個控制器或處理器的軟件、硬件或者軟件和硬件的組合中。當控制邏輯實現(xiàn)在軟件中時，控制邏輯可被設置在具有代表由處理器或計算機執(zhí)行的代碼或指令的存儲數(shù)據(jù)的一個或者更多個非暫時性計算機可讀存儲裝置或介質中。
[0033]在各種實施例中，通常如框210所示，控制器或控制系統(tǒng)可以在擋位選擇器處于駐車或空擋(P/N)時使電機或M/G 14停止轉動以節(jié)能。換句話講，所述控制器在變速器或車輛處于駐車或空擋時停止電機。如框212所示，在變速器擋位選擇器或擋位狀態(tài)從P/N變換到前進或倒擋時，如214處所示，所述控制器使用較高的控制器增益在轉速控制模式下操作電機。如框214所示，所述控制器還可操作電動輔助變速器栗。較高的控制系統(tǒng)增益導致由控制系統(tǒng)電子設備(通過電池32供電)所施加的較高的電流以及相應的馬達轉速的較高的加速度。如框216所示，施加較高的控制系統(tǒng)增益直到馬達轉速(以及相應的主變速器栗轉速)達到或超過相應的轉速閾值。如在218處所示，更強有力的控制和所產(chǎn)生的電機轉速的加速度有助于從主栗36更快地供應加壓流體，以為選擇的變速器擋位接合液壓致動的變速器離合器。加壓流體還通過電動輔助栗38的操作來提供。
[0034]在電機如216處所示達到第一速度閾值并且變速器離合器如框218所示正在接合或已經(jīng)接合后，如框220和框222所示，所述控制器響應于制動踏板被踩下而停止電機。如框224所示，響應于電機達到比第一轉速閾值高的第二轉速閾值，并且如框220所示制動踏板未被踩下，所述控制器可如226處所示關閉電動輔助栗。響應于在228處所示的加速踏板被踩下，所述控制器可如230處所示在扭矩控制模式下操作電機以傳遞需要的扭矩。如果分別如框220和框228所示，既不踩下制動踏板也不踩下加速踏板，所述控制器可如232處所示通過較低的控制系統(tǒng)增益在轉速控制模式下操作電機，以將爬行扭矩提供到車輪。
[0035]總體上如圖1和圖2所示，用于控制具有結合到發(fā)動機12和液壓致動的自動變速器24的電機14的混合動力車輪10的方法包括:響應于控制器48接收指示擋位選擇器76從非行駛狀態(tài)(P/N)變更到行駛狀態(tài)(前進、倒擋、D、R、L等)，控制電機14以較高的速率使變速器栗36的轉速加速，直到栗達到第一轉速(閾值I)為止，并且此后以較低的速率使變速器栗的轉速加速，以減小變速器接合延遲。所述方法可包括:在變速器栗達到第一轉速(閾值I)之后，如222處所示，控制器響應于制動踏板被踩下而停止電機。所述方法還可包括:控制器或控制系統(tǒng)48響應于從擋位選擇器76接收到信號而操作電動變速器栗38，直到所述栗達到高于第一轉速(閾值I)的第二轉速(閾值2)為止。
[0036]在一些實施例中，所述方法可包括:如214處所示，控制器或控制系統(tǒng)48施加較高的控制系統(tǒng)增益以控制電機14，直到變速器栗達到第一轉速(閾值I)為止，并在變速器栗36達到第一轉速(閾值I)之后如232處所示施加較低的控制系統(tǒng)增益。所述方法還可包括:響應于如228處所示的來自加速踏板的信號，控制器或控制系統(tǒng)48將電機馬達的操作從214、232處的轉速控制模式變更到230處的扭矩控制模式下操作。所述方法還可包括:響應于如228處所示的來自加速踏板的指示加速踏板78未被踩下的信號，控制器或控制系統(tǒng)48在232處的轉速控制模式下操作電機14以將爬行扭矩提供到車輪。
[0037]因此，根據(jù)本公開的各種實施例在電機或馬達/發(fā)電機已停止之后在駐車/空擋與行駛擋之間的轉換期間顯著地減小自動變速器擋位接合的延遲，以使車輪扭矩傳遞對于駕駛員是快速和直觀的。各種實施例利用相關動力傳動系統(tǒng)構造的特征減小接合延遲，而不將任何討厭的扭矩擾動引入到車輪。由于在前進或倒擋離合器接合前駕駛員移動擋位選擇器或換擋器時是更強有力的馬達控制在操作，所以傳動系是斷開的并且沒有扭矩將被從動力傳動系統(tǒng)傳遞到車輪。此外，在栗輪(電動馬達/電機)轉速低于特定轉速閾值(例如，約350rpm)時，即使變速器離合器正接合，變矩器也不傳遞扭矩。此外，在各種代表性實施例中，例如，在馬達以約300到350rpm旋轉時，由主油栗和/或輔助油栗所產(chǎn)生的壓力足以接合變速器離合器。因此，本公開的代表性實施例使用時間窗口，在時間窗口中可以使用較高的控制系統(tǒng)增益強有力地操作馬達，以使馬達快速地加速并旋轉到相應的接合速度閾值，而不將任何擾動引到車輪，從而更快地接合相關的變速器離合器并減小擋位選擇器移動與到車輪的扭矩傳遞之間的延遲。
[0038]雖然上文描述了示例性實施例，但是并不意味著這些實施例描述了所要求保護的主題的所有可能的形式。更確切地，說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制，并且應理解在不脫離本公開的精神和范圍的情況下可以做出各種改變。此外，可以組合各個實施的實施例的特征以形成未明確描述或說明的進一步的實施例。盡管一個或更多個實施例可能已經(jīng)被描述為提供優(yōu)點或者就一個或更多個期望特性來說優(yōu)于其它實施例或現(xiàn)有技術，但是本領域普通技術人員應該認識到，根據(jù)具體應用和實施方式，為了達到期望的整體系統(tǒng)屬性，可以在各個特征之間進行折衷。這些屬性可包括但不限于:成本、強度、耐久性、生命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可維修性、重量、可制造性、易組裝性等。因此，被描述為在一個或更多個特性上不如其它實施例合意的任何實施例并不在所要求保護的主題的范圍之外。
【主權項】
1.一種車輛，包括: 電機，通過上游離合器結合到發(fā)動機并通過下游離合器結合到階梯傳動比自動變速器； 控制器，被配置為:在變速器處于駐車或空擋時停止電機，并響應于選擇行駛擋而命令較高的電機電流直到電機達到第一轉速為止，并在其后命令較低的電機電流，以減小變速器離合器接合的延遲。2.如權利要求1所述的車輛，進一步包括: 主變速器栗，由電機驅動； 電動輔助變速器栗，所述控制器被進一步配置為:響應于選擇行駛擋而操作電動輔助變速器栗直到電機達到高于第一轉速的第二轉速為止。3.如權利要求1所述的車輛，進一步包括: 電動油栗，所述控制器被進一步配置為:響應于選擇行駛擋而操作電動油栗，并在電機達到第一轉速之后響應于制動踏板被踩下而停止電機同時保持電動油栗運行。4.如權利要求1所述的車輛，所述控制器使用較高的控制系統(tǒng)增益在轉速控制模式下操作電機直到電機達到第一轉速為止，并且在電機達到第一轉速之后使用較低的控制系統(tǒng)增益。5.如權利要求4所述的車輛，所述控制器在電機達到第一轉速之后在扭矩控制模式下操作電機。6.如權利要求4所述的車輛，在電機達到第一轉速之后，響應于加速踏板被踩下，所述控制器在扭矩控制模式下操作電機。7.如權利要求4所述的車輛，所述控制器被進一步配置為:在電機達到第一轉速之后，響應于加速踏板未被踩下，使用較低的控制系統(tǒng)增益在轉速控制模式下操作電機，以將爬行扭矩提供到車輪。8.如權利要求1所述的車輛，所述控制器被進一步配置為:在行駛擋被選擇并且電機已達到第一轉速時，響應于制動踏板被踩下而停止電機。
【文檔編號】B60W20/30GK106064622SQ201610261865
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月25日 公開號201610261865.2, CN 106064622 A, CN 106064622A, CN 201610261865, CN-A-106064622, CN106064622 A, CN106064622A, CN201610261865, CN201610261865.2
【發(fā)明人】王小勇, 羅吉特·喬赫里, 馬克·斯蒂芬·耶馬扎基, 杰弗里·艾倫·多林, 鄺明朗, 梁偉
【申請人】福特全球技術公司