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CN104627182A - 混合动力车辆 - Google Patents

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CN104627182A
CN104627182A CN201410610321.3A CN201410610321A CN104627182A CN 104627182 A CN104627182 A CN 104627182A CN 201410610321 A CN201410610321 A CN 201410610321A CN 104627182 A CN104627182 A CN 104627182A
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engine
motor vehicle
controller
vehicle
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Application number
CN201410610321.3A
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English (en)
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罗吉特·乔赫里
马克·斯蒂芬·耶马扎基
王小勇
梁伟
瑞恩·亚伯拉罕·麦吉
邝明朗
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Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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Publication date
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Abstract

本公开提供了一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括：发动机；可逆电机，能够产生并提供电；离合器，用于使发动机与电机选择性地结合。在车辆行驶时，车辆的操作者可释放或松开加速踏板，以指示降低车辆的速度和/或加速度的期望。如果在松开加速踏板期间接合离合器，则至少一个控制器被编程为响应于加速踏板的松开而使离合器分离并改变电机的命令的扭矩，以模拟发动机的压缩制动。如果在松开加速踏板期间车辆在纯电动推进模式下运转，并且如果电池的荷电状态相对较高，则控制器被编程为响应于松开加速踏板而致动发动机并向动力传动系提供压缩扭矩。

Description

混合动力车辆
技术领域
本公开涉及一种混合动力电动车辆中的系统，该系统用于在车辆于加速踏板松开之后滑行的同时控制车辆中的总的负扭矩。
背景技术
在包括内燃发动机的车辆中，当车辆滑行时出现压缩制动。压缩制动是由发动机供应的负扭矩，表示当释放加速踏板时车辆减速。当存在零加速度请求时，压缩制动可由(例如)部分真空的关闭的节气门引起。
混合动力电动车辆(HEV)包括提供用于推进车辆的动力的内燃发动机和电机(例如，电动机/发电机)。如果发动机“起用”并且适于提供立即进行推进的动力，则在车辆滑行期间可由发动机提供压缩制动。由于动力传动系中电机的存在，所以在车辆滑行期间车辆的操作者可感觉到压缩制动的不一致。
发明内容
根据一个实施例，一种混合动力车辆包括发动机、电机、用于使发动机选择性地结合到电机的分离式离合器。设置了加速踏板。至少一个控制器被编程为响应于加速踏板的松开而使分离式离合器分离并改变电机的命令的扭矩，以模拟发动机的压缩制动。所述至少一个控制器还被编程为响应于加速踏板的松开而命令电机的制动扭矩。由所述至少一个控制器命令的制动扭矩的大小响应于相应的不同车速下的不同的加速踏板的松开而变化，使得电机的制动扭矩在不同的车速下模拟不同大小的压缩制动。由所述至少一个控制器命令的制动扭矩的大小根据车速从查询表格确定。还设置了电池。所述电池电连接到电机，以储存由电机产生的电。所述至少一个控制器还被编程为响应于(i)加速踏板不被踩下和(ii)电池的荷电状态(SOC)超过SOC阈值而再接合分离式离合器并致动发动机。所述至少一个控制器还被编程为基于(i)车速和(ii)发动机扭矩而在车辆滑行期间改变电机的命令的扭矩。
根据另一实施例，提供了一种用于控制混合动力车辆中的滑行扭矩的系统。所述系统包括：发动机；电机，经由离合器选择性地结合到发动机；电池，电连接到电机；加速踏板。至少一个控制器，被编程为响应于(i)加速踏板的松开和(ii)电池的荷电状态超过充电阈值而在纯电动操作模式期间接合离合器。所述至少一个控制器还被编程为响应于车速的减小而在保持发动机的制动扭矩的同时改变电机的制动扭矩的降低比率。所述至少一个控制器还被编程为基于发动机扭矩的增大而在车辆滑行期间改变电机的制动扭矩的降低比率。
所述至少一个控制器还被编程为响应于离合器的接合而减小电机的制动扭矩。
所述至少一个控制器还被编程为基于发动机扭矩的减小而在车辆滑行期间增大电机的制动扭矩。
在另一实施例中，提供了一种用于控制混合动力车辆中的滑行扭矩的系统。所述系统包括：发动机；电机，具有输出；离合器，使发动机选择性地结合到电机。至少一个控制器，被编程为响应于(i)加速踏板的松开和(ii)电机的输出的转速超过速度阈值而在纯电动操作模式期间接合离合器。还设置了制动踏板。在加速踏板和制动踏板不被踩下的时间段内限定滑行事件。电池电连接到电机，以储存由电机产生的电。所述至少一个控制器还被编程为响应于电池的荷电状态超过荷电状态阈值而在滑行事件期间接合离合器。
一种用于控制混合动力车辆中的滑行扭矩的系统，所述系统包括：发动机；电机，具有输出并经由离合器选择性地结合到发动机；加速踏板；至少一个控制器，被编程为响应于(i)加速踏板的松开和(ii)电机的输出的转速超过速度阈值而在纯电动操作模式期间接合离合器。
所述至少一个控制器还被编程为响应于离合器的接合而减小电机的制动扭矩。
所述系统还包括电池，所述电池电连接到电机，以储存由电机产生的电，其中，所述至少一个控制器还被编程为响应于电池的荷电状态超过一个阈值而在滑行事件期间接合离合器。
所述系统还包括变矩器，所述变矩器具有结合到电机的泵轮，其中，电机的输出为泵轮，所述至少一个控制器还被编程为响应于泵轮的转速超过速度阈值而接合离合器。
所述系统还包括电连接到电机的电池，其中，响应于加速踏板的松开而开始车辆的滑行事件，其中，所述至少一个控制器还被编程为响应于电池的荷电状态低于一个阈值而在滑行事件期间使离合器分离，以使发动机与电机机械地隔离。
所述至少一个控制器还被构造为：在接合离合器之后，响应于电机的输出的转速低于速度阈值而使离合器分离。
附图说明
图1是混合动力电动车辆的动力传动系的示意性示出；
图2是用于在车辆中控制总滑行扭矩的控制策略的示意性示出；
图3是在滑行事件期间用于控制总滑行扭矩的算法的流程图；
图4是在滑行事件期间用于控制总滑行扭矩的另一算法的流程图。
具体实施方式
在此描述本公开的实施例。然而，应理解所公开的实施例仅仅是示例，并且其它实施例可按照各种和可选形式来实施。附图不一定成比例地绘制；一些特征可被夸大或最小化，以显示特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应当被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以不同的方式应用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的多个特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征相组合，以产生未明显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，对于特定应用或实施方式，可期望与本公开的教导一致的特征的多种组合和修改。
参照图1，示出了根据本公开实施例的混合动力电动车辆(HEV)10的示意图。图1示出了组件之间的代表性的关系。在车辆中组件的实际布局和朝向可变化。HEV 10包括动力传动系12。动力传动系12包括驱动传动装置16的发动机14，传动装置16可被称作模块化混合动力传动装置(MHT)。如将要在下面进一步详细地描述的，变速器16包括诸如电动机/发电机(M/G)18的电机、关联的牵引电池20、变矩器22以及多级传动比自动变速器或齿轮箱24。
发动机14和M/G 18都是用于HEV 10的驱动源。发动机14通常代表可包括内燃发动机(例如，由汽油、柴油或天然气驱动的发动机)或者燃料电池的动力源。发动机14产生发动机功率和对应的发动机扭矩，该发动机扭矩在位于发动机14与M/G 18之间的分离式离合器26至少部分地接合时供应到M/G 18。M/G 18可通过多种类型的电机中的任何一个来实施。例如，M/G 18可以是永磁同步电动机。电力电子器件56使由电池20提供的直流(DC)功率适应于M/G 18的需求，如将在下面描述的。例如，电力电子器件56可向M/G 18提供三相交流电(AC)。
当分离式离合器26至少部分地接合时，动力从发动机14流到M/G 18或从M/G 18流到发动机14是可能的。例如，分离式离合器26可接合并且M/G 18可作为发电机操作，以将由曲轴28和M/G轴30提供的旋转能转换为将存储在电池20中的电能。分离式离合器26还可分离，以使发动机14与动力传动系12的剩余部分隔离，从而M/G 18可充当用于HEV 10的唯一的驱动源。轴30延伸穿过M/G 18。M/G 18持续可驱动地连接到轴30，然而仅在分离式离合器26至少部分地接合时发动机14才可驱动地连接到轴30。
M/G 18经由轴30连接到变矩器22。因此，在分离式离合器26至少部分地接合时变矩器22连接到发动机14。变矩器22包括固定到M/G轴30的泵轮和固定到变速器输入轴32的涡轮。因此，变矩器22在轴30与变速器输入轴32之间提供液压耦合。在泵轮比涡轮更快地旋转时，变矩器22将动力从泵轮传递到涡轮。泵轮扭矩和涡轮扭矩的大小通常取决于相对速度。当泵轮速度与涡轮速度之比足够高时，涡轮扭矩是泵轮扭矩的多倍。还可设置变矩器旁通离合器34，在变矩器旁通离合器34接合时，变矩器旁通离合器34使变矩器22的泵轮和涡轮摩擦地或机械地结合，而允许更有效地传递动力。变矩器旁通离合器34可作为起步离合器操作，以提供平稳的车辆起步。可选地或相结合地，对于不包括变矩器22或变矩器旁通离合器34的应用而言，与分离式离合器26相似的起步离合器可设置在M/G 18与齿轮箱24之间。在一些应用中，分离式离合器26通常被称作上游离合器并且起步离合器34(可以是变矩器旁通离合器)通常被称作下游离合器。
齿轮箱24可包括齿轮组(未示出)，该齿轮组通过诸如离合器和制动器(未示出)的摩擦元件的选择性接合而选择性地以不同的传动比布置，以建立期望的多个离散传动比或多级驱动传动比。摩擦元件可通过换档计划来控制，该换档计划使齿轮组的某些元件连接和分开来控制变速器输出轴36与变速器输入轴32之间的比率。齿轮箱24基于各种车辆和周围的操作环境通过关联的控制器(例如，动力传动系控制单元(PCU)50)从一个传动比自动地换档到另一个传动比。然后，齿轮箱24向输出轴36提供动力传动系输出扭矩。
应理解的是，与变矩器22一起使用的液压控制的齿轮箱24仅仅是齿轮箱或变速器布置的一个示例；接收来自发动机和/或电动机的输入扭矩，然后以不同传动比将该扭矩提供至输出轴的任何多级传动比齿轮箱都是可接受的，而用于本公开的实施例。例如，齿轮箱24可通过机械式自动(或手动)变速器(AMT)而实施，该AMT包括一个或更多个伺服电动机以沿拨叉导轨移动/旋转换档拨叉，从而选择期望的传动比。如本领域的普通技术人员通常地理解，AMT可用在(例如)具有更高扭矩需求的应用中。
如图1的代表性实施例所示，输出轴36连接到差速器40。差速器40经由连接到差速器40的各自的车轴44驱动一对车轮42。差速器40在允许轻微的速度差异的同时(例如，在车辆转弯时)向每个车轮42传递大体上相等的扭矩。不同类型的差速器或类似的装置可用于将扭矩从动力传动系分配到一个或更多个车轮。在一些应用中，扭矩分配可根据(例如)特定的操作模式或条件而变化。
动力传动系12还包括关联的动力传动系控制单元(PCU)50。虽然示出为一个控制器，但是PCU 50可以是更大的控制系统的一部分并且可由遍布车辆10的各种其它的控制器(例如，车辆系统控制器(VSC))来控制。因此，应理解的是，动力传动系控制单元50和一个或更多个其它的控制器能够共同地称作“控制器”，该“控制器”响应于来自多种传感器的信号而控制各个致动器，以控制多个功能，诸如起动/停止发动机14、操作M/G 18以提供车轮扭矩或给电池20充电、选择变速器档位或按计划使变速器换档等。控制器50可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可包括易失性存储器和非易失性存储器，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和不失效记忆体(KAM)。KAM是一种可用于在CPU断电时存储各种操作变量的持久性存储器或非易失性存储器。计算机可读存储装置或介质可采用多个已知的存储装置(例如，PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、闪速存储器或能够存储数据(这些数据中的一些代表由控制器使用来控制发动机或车辆的可执行指令)的任何其它电的、磁的、光学的或它们相结合的存储装置)中的任意存储装置来实现。
控制器经由输入/输出(I/O)接口与各种发动机/车辆传感器和致动器通信，该I/O接口可实现为提供各种原始数据或信号调节、处理和/或转换、短路保护等的单独集成接口。可选地，一个或更多个专用的硬件或固件芯片可用于在特定的信号被供应到CPU之前调节并处理所述特定的信号。如图1的代表性的实施例通常示出的，PCU 50可与到达和/或来自发动机14、分离式离合器26、M/G 18、起步离合器34、变速器齿轮箱24和电力电子器件56的信号通信。虽然没有明确地示出，但是本领域的普通技术人员将意识到，可由PCU 50控制的各种功能或组件位于以上标示的子系统中的每个子系统中。可使用由控制器执行的控制逻辑而直接或间接地致动的参数、系统和/或组件的代表性示例包括燃料喷射时间、速率、持续时间、节气门阀位置、火花塞点火时间(用于火花点火式发动机)、进气阀/排气阀时间和持续时间、前端附件驱动(FEAD)组件(诸如交流发电机、空调压缩机)、电池充电、再生制动、M/G操作、用于分离式离合器26、起步离合器34的离合器压力、以及变速器齿轮箱24等。通过I/O接口传递输入的传感器可用于指示(例如)涡轮增压器增压压力、曲轴位置(PIP)、发动机转速(RPM)、车轮速度(WS1、WS2)、车速(VSS)、冷却液温度(ECT)、进气歧管压力(MAP)、加速踏板位置(PPS)、点火开关位置(IGN)、节气门阀位置(TP)、气压(TMP)、废气氧气(EGO)或其它废气组分浓度或存在度、进气流量(MAF)、变速器齿轮、变速器传动比或模式、变速器油温(TOT)、变速器涡轮速度(TS)、变矩器旁通离合器34状态(TCC)、减速或换档模式(MDE)。
由PCU 50执行的控制逻辑或功能可通过流程表或类似的图表表示在一个或更多个图中。这些图提供可使用一个或更多个处理策略(例如，事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)实现的代表性的控制策略和/或逻辑。同样地，示出的各种步骤或功能可以以示出的顺序执行、并行执行或在一些情况下被省略。虽然一直没有明确地示出，但是本领域的普通技术人员将意识到，一个或更多个示出的步骤或功能可根据正在使用的特定的处理策略而重复地执行。类似地，处理的顺序不一定需要获得在此描述的特征和优势，提供处理的顺序仅仅是为了便于说明和描述。控制逻辑可以主要由软件实施，该软件由基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系控制器(例如，PCU50)执行。当然，控制逻辑可根据特定的应用由一个或更多个控制器中的软件、硬件或软件与硬件的结合实施。当由软件实施时，控制逻辑可设置在一个或更多个计算机可读存储装置或介质中，该计算机可读存储装置或介质存储了代表由计算机执行以控制车辆或其子系统的指令或代码的数据。计算机可读存储装置或介质可包括多个已知的物理装置中一个或更多个，该物理装置采用电的、磁的和/或光学的存储器以保持可执行指令和相关的校准信息、操作变量等。
车辆的驾驶员使用加速踏板52来提供需要的扭矩、动力或驱动命令以推进车辆。通常，踩下和释放踏板52分别产生可被控制器50解释为需要增大动力或减小动力的加速踏板位置信号。至少基于来自踏板52的输入，控制器50控制来自发动机14和/或M/G 18的扭矩。
当驾驶员释放加速踏板52时，加速需求降至零并且控制器50不命令额外的加速。这种动作可称作加速踏板52的松开。在加速踏板松开之后，车辆开始滑行。如果在滑行期间发动机14经由分离式离合器26连接到M/G 18，则在没有很多(如果有的话)燃料输入到发动机14中的情况下，动力传动系12由于发动机14中的发动机摩擦和压缩功而承受负扭矩。这种负扭矩可被称作发动机压缩扭矩或发动机制动扭矩。由于发动机制动而导致车辆开始减速直到达到蠕滑速度为止，或者直到驾驶员经由加速踏板52要求进行额外的加速为止。
控制器50除了控制加速需求以外，还控制齿轮箱24中的齿轮换档正时，以及分离式离合器26与变矩器旁通离合器34的接合或分离。与分离式离合器26一样，变矩器旁通离合器34能够在接合位置与分离位置之间的范围内调节。除了由泵轮与涡轮之间的液力耦合产生可变滑移之外，这在变矩器22中也产生了可变滑移。可选地，根据特定的应用，变矩器旁通离合器34可操作为锁止或分离，而不使用被调节的操作模式。
为了由发动机14驱动车辆，分离式离合器26至少部分地接合，以通过分离式离合器26向M/G 18传递发动机扭矩的至少一部分，然后发动机扭矩从M/G 18经过变矩器22和齿轮箱24传递。M/G 18可通过提供额外的动力来辅助发动机14而使轴30转动。这种操作模式可被称作“混合动力模式”或“电力辅助模式”。
为了由用作唯一动力源的M/G 18驱动车辆，除了分离式离合器26使发动机14与动力传动系12的剩余部分隔离以外动力流保持不变。在此期间，发动机14中的燃烧可禁用或以其他方式关闭以节省燃料。牵引电池20通过线路54向可包括(例如)转换器的电力电子器件56传递所存储的电能。电力电子器件56将来自电池20的DC电压转换为供M/G 18使用的AC电压。PCU 50命令电力电子器件56将来自电池20的电压转换为提供到M/G 18的AC电压，以向轴30提供正扭矩或负扭矩。这种操作模式被称作“纯电动”操作模式。
在任何操作模式中，M/G 18可作为电动机并提供用于动力传动系12的驱动力。可选地，M/G 18可作为发电机并将来自动力传动系12的动能转换为将存储在电池20中的电能。M/G 18可在(例如)发动机14提供用于车辆10的推进动力期间作为发电机。此外，M/G 18可在再生制动期间作为发电机，其中，在再生制动期间来自旋转的车轮42的旋转能通过齿轮箱24往回传递并被转换成电能而存储在电池20中。
应理解的是，图1中的示意性示出仅仅是示例性的而并没有意图限定。可预期采用发动机与电动机的选择性的组合来通过变速器进行传递的其它构造。例如，M/G 18可相对于曲轴28偏移，可设置额外的电动机以起动发动机14，和/或M/G 18可设置在变矩器22与齿轮箱24之间。可预期不脱离本公开的范围的其它构造。
如之前描述的，当加速需求为零并且起用了发动机时，车辆(例如，图1中示出的车辆)可承受由于发动机中的压缩而导致的发动机制动扭矩。在HEV 10中，仅在分离式离合器26至少部分地接合而使发动机14至少部分地连接到M/G 18时，才能在动力传动系12中实现由于发动机14中的压缩而导致的发动机制动。在动力传动系12中所承受的发动机压缩制动扭矩的量取决于某些操作条件，例如，发动机速度。然而，对于指定的发动机速度，发动机压缩制动扭矩的量可基于多个其它因素(例如，海拔、发动机老化和发动机温度等)而变化，这些因素在整个发动机压缩制动事件中在活塞冲程运动期间影响发动机的活塞所承受的阻力的量。
另外，在MHT车辆中，发动机14中的压缩制动扭矩的量可根据动力传动系的操作状态而变化。例如，在纯电动操作模式下，不存在来自发动机14的压缩制动扭矩，这是因为发动机14与动力传动系12的剩余部分隔离。在混合动力操作模式下，或者在分离式离合器26至少部分地接合(例如，起动/停止发动机14)的时间段内，来自发动机14的压缩制动扭矩有时可仅部分地传递到整个动力传动系12。在车辆的各个驱动范围内发动机压缩扭矩的这些改变会导致大小不一致的压缩制动以及不可预测的车辆行为。例如，当车辆正在混合动力操作模式下运转时，由于发动机压缩，车辆可响应于加速踏板的松开而承受相对较高的负扭矩；然而，当车辆正在纯电动模式下运转时，车辆不承受来自发动机的负扭矩。
根据本公开，提供了一种在滑行事件在动力传动系中传递一致的总的负扭矩(或“总滑行扭矩”)的系统。换言之，不管发动机的状态如何，在加速踏板松开之后，该系统提供一致的总滑行扭矩。为了提供一致的总滑行扭矩，控制器50控制M/G 18补充(或替代)发动机压缩扭矩。例如，即使在车辆在纯电动模式下运转时，车辆的操作者在车辆滑行时会感知到车辆的动力传动系中的负扭矩，该负扭矩与发动机起用的混合动力操作模式期间所可能另外地感知到的发动机压缩扭矩类似。
图2是根据本公开的一个实施例的总滑行扭矩控制策略的示意性示出。例如，这种策略可通过诸如PCU 50的控制器而实施。
期望的总滑行扭矩表存储在与控制器通信的计算机可读存储装置中。期望的总滑行扭矩随着车速的增大而负向地增大。例如，如果在当车辆以60英里/小时行驶时出现松开加速踏板的事件，则期望在动力传动系12中实现的负扭矩的量比在当车辆以30英里/小时行驶时出现松开加速踏板事件的情况下的负扭矩的量大。期望的总滑行制动表可以以查询表的形式储存。应理解的是，任何期望的总滑行扭矩值都可存储在查询表中，并且图2中示出的一个期望的总滑行扭矩值仅仅是示例性的。例如，期望的总滑行扭矩的量可以是线性的和/或恒定的。响应于松开加速踏板事件，处理器将确定车速并查询期望的总滑行扭矩。
响应于松开加速踏板事件，控制器还确定发动机压缩扭矩的量。这可(例如)通过扭矩传感器或其它类似的传统方式来确定。发动机压缩扭矩的量通常随较高的车速一起增大。如之前描述的，如果发动机14与M/G 18分离，则发动机压缩扭矩的量可以是零。
然后，控制器将发动机压缩扭矩的量与来自查询表的期望的总滑行扭矩的量作比较。修剪二者之间的差(以去除非常高和非常低的读数)，所得到的结果是命令的电动机扭矩输出。将命令的电动机扭矩输出发送到用于再生制动或电制动的M/G 18。因此，通过发动机14的负扭矩输出(发动机压缩扭矩)和M/G 18的负扭矩输出(电制动)的组合来实现期望的总滑行制动。
图3示出了由控制器50实施用于命令和控制总滑行扭矩的总算法300的示例的流程图300。在框302处，控制器确定滑行事件开始。这通过如之前描述的加速踏板52的释放或松开来指示。一旦滑行事件开始，系统便控制M/G 18的负扭矩(再生制动)以提供用于模拟一致的发动机压缩制动的一致的总滑行扭矩，如下面将要描述的。滑行事件和控制策略继续，直到随后踩下加速踏板、制动踏板或车速平稳为止。
在框304处，控制器确定发动机14是否起用和/或经由分离式离合器26结合到M/G 18。如果发动机14关闭，则在框306处，M/G 18的命令的负扭矩输出是车速的函数。一旦确定了命令的负扭矩输出，在框308处对该命令的负扭矩输出进行修剪，使得发送到M/G 18的最终的负扭矩输出命令在最小阈值(M/GMin)与最大阈值(M/GMax)之间。这防止了任何可能会损坏(例如)电力电子器件56或电池20的由M/G 18产生的再生制动的过高传输或过低传输。
如果控制器确定发动机14起用并且分离式离合器26接合而使发动机14结合到M/G 18，则这指示发动机14正向动力传动系提供压缩制动。因此，在框310处，M/G 18的命令的负扭矩输出被确定为车速的函数减去发动机压缩扭矩的量。因此，由控制器向M/G 18命令的再生制动的量取决于发动机14所保持的发动机压缩扭矩的量。在框308处，对命令的负扭矩输出进行修剪，以再次防止再生制动的任何的过高传输或过低传输。在框312处，控制系统结束并返回，以基于车速的变化而将总滑行扭矩保持在期望的量，如由查询表所指示的。
图4是示出了由控制器50实施用于命令和控制总滑行扭矩的另一示例性算法400的流程图。图4中示出的算法400是比图3中的算法300更详细的算法，并基于多个因素来控制总滑行扭矩，所述多个因素包括发动机14是否主动提供压缩制动、分离式离合器26的状态和电池20的荷电状态(SOC)。
在框402处，控制器检测加速踏板52松开。这指示滑行事件的开始。在框404处，控制器确定分离式离合器26是否接合以使发动机14结合到M/G18。这指示在滑行事件期间发动机14是否正提供一定量的发动机压缩扭矩。如果在框404处确定的结果为否，则算法进行到框406，在框406处控制器确定车速。在框408处，控制器命令M/G 18再生制动，以通过使用(例如)查询表格提供其大小基于车速的负扭矩。
通过实现如到目前为止所描述的图4的系统，M/G 18是动力传动系12中的负扭矩的唯一来源。当发动机14不提供任何压缩制动时，M/G 18通过提供一定大小的再生制动(例如，该再生制动期望用于有效地模拟在非混合动力车辆中出现的压缩制动)而模拟压缩制动。
然而，如果发动机14正提供压缩制动，如在框404处所确定的，则算法进行到框410。在框410处，控制器确定电池20的SOC并将电池20的SOC与第一SOC阈值(thresh_low)作比较。如果电池20的SOC低于这个阈值，则电池20的SOC可能较低并期望通过再生制动给电池20充电。在框412处，分离式离合器26分离，使发动机14与M/G 18不结合。这从动力传动系12的剩余部分所要实现的总滑行扭矩中去除了发动机14的任何的压缩制动。随着压缩制动的排除，全部的总滑行扭矩可由M/G 18中的再生制动供应，从而使供应到电池20的充电量最大化并更有效地提高电池20的SOC。在不连接发动机14的框406和408中，再生制动可供应实现期望的总滑行扭矩所需要的必要的负扭矩。
在分离式离合器26接合而使发动机14与M/G 18结合的情况下，如果在框410处电池20的SOC不低于第一SOC阈值，则不必优先给电池20快速地充电。这样，在滑行事件期间发动机14可保持结合到M/G 18以供应压缩扭矩。在框414处，控制器确定车速，并在框416处使用查询表格确定期望的总滑行扭矩。然后，控制器确定由发动机14提供的压缩扭矩的量，并且，如果需要的话，与M/G 18中的再生制动一起补充发动机压缩扭矩以实现期望的总滑行扭矩。在与框310类似的框418处，控制器基于车速和发动机压缩扭矩的大小来命令再生制动。在框420处，滑行事件和控制策略持续，直到随后踩下加速踏板、制动踏板或车速平稳为止。
返回到分离式离合器26分离(如在框404处确定的或如在框412处命令的)因而发动机14不提供压缩扭矩的情形，在框422处，在整个滑行事件中连续地监视电池20的SOC。如果电池20的SOC保持低于第二阈值(thresh_high)，则在没有来自发动机14的任何压缩制动的情况下，系统通过命令M/G 18中的再生制动而持续满足期望的总滑行扭矩。
然而，如果在框422处电池20的SOC增大而超过第二阈值(thresh_high)，则确定电池20的SOC过高并且额外的再生制动可能会损坏电池20。响应于电池20的SOC超过第二阈值，在框424处命令分离式离合器26再接合以使发动机14再次结合到M/G 18。然后，可向发动机中添加燃料以“起动”发动机，使在发动机14中出现能够燃烧。通过致动分离式离合器26，发动机14能够向动力传动系12提供压缩制动，从而可降低再生制动的量，进而抑制电池20的过度充电。在压缩制动导致车辆减速的情况下，控制系统改变其命令的再生制动，使得发动机压缩扭矩的量与期望的总滑行扭矩作比较，二者之差由M/G 18命令。换言之，在框424处，在分离式离合器接合之后，算法进行到框416。然后，在框418处，基于车速和发动机压缩扭矩的量命令再生制动的量。
应理解的是，在电池20的SOC超过第二阈值时，控制器可命令在车辆中进行摩擦/液压制动来满足期望的总滑行扭矩，而不是接合分离式离合器。这可在车辆中提供更好的燃料效率，这是因为不需要致动发动机14来提供压缩制动。在电池20的SOC达到充电阈值(即，第二阈值)的事件中，可在控制策略中的任何时间激活摩擦制动来替代再生制动以防止电池20过度充电。
第一SOC阈值的一个示例为电池的最大充电量的40％，并且第二阈值的一个示例为最大充电量的60％。这提供最适宜的电池操作窗口40％-60％。应理解的是，针对任何的混合动力车辆这些阈值可变化并可最优地设置。
在框422处，代替(或组合)在滑行事件期间持续地监视电池20的SOC和基于电池20的SOC超过第二阈值而相应地再接合分离式离合器26，控制器可基于M/G 18的输出的转速而命令分离式离合器26再接合。如之前描述的，变矩器22包括连接到M/G 18的输出的泵轮。因此，泵轮的转速指示M/G 18的输出的转速。假设在滑行事件期间M/G 18高速旋转，那么不期望由于再生制动系统的最大极限而在没有发动机压缩的辅助的情况下命令再生制动。因此，在滑行事件(在松开加速踏板52之后)期间，响应于泵轮的转速超过转速阈值(例如，2000RPM)，发动机14可经由分离式离合器26再结合到M/G 18。这保证压缩制动是可获得的，并且相对于在没有压缩制动的辅助的情况下所另外地命令提供的再生制动的量而言，再生制动的量可减小，以实现期望的总滑行扭矩。一旦转速下降至低于转速阈值，控制器可命令分离式离合器26再次分离，因此，由于不存在发动机压缩制动，可命令再生制动的量急剧地增大。
上述的实施例解释了一种用于通过命令M/G 18的不同输出来控制车辆的总滑行扭矩的系统。对于基于加速踏板的松开(指示滑行事件的开始)而起动控制系统进行了说明。然而，应理解的是，当车辆停止时制动踏板的释放可导致车辆蠕滑。车辆的蠕滑还可当作滑行事件，因此，可基于制动踏板的松开而类似地致动上述算法。
在此公开的过程、方法或算法可传输到处理装置、控制器或计算机/由处理装置、控制器或计算机实施，处理装置、控制器或计算机可能包括任何现存的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，所述过程、方法或算法可被存储为可能以多种形式由控制器或计算机执行的数据和指令，所述多种形式包括但是不限于永久地存储在不可写入存储介质(例如，ROM装置)上的信息和可变地存储在可写入存储介质(例如，软盘、磁带、CD、RAM装置、其它磁性介质和光学介质)上的信息。所述过程、方法或算法还可能以软件可执行对象实现。可选地，所述过程、方法或算法可利用合适的硬件组件(例如，特定用途集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其它硬件组件或装置)或者硬件、软件和固件组件的组合而整体或部分地实现。
虽然在上面描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了由权利要求所包含的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下能够进行各种改变。如之前描述的，各个实施例的特征可组合，以形成可能未明确描述或示出的本发明的进一步的实施例。虽然各个实施例可能已经被描述为提供优点或者在一个或更多个期望特性方面优于其它实施例或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员认识到，根据具体应用和实施方式，一个或更多个特征或特性可折衷，以实现期望的总体系统属性。这些属性可包括但是不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、装配容易性等。这样，被描述为在一个或多个特性方面比其它实施例或现有技术实施方式更不令人期望的实施例不在本公开的范围之外，且可期望用于具体应用。

Claims (9)

1.一种混合动力车辆，包括：
发动机；
电机，经由离合器选择性地结合到发动机；
加速踏板；
至少一个控制器，被配置为响应于加速踏板的松开而使离合器分离并改变电机的命令的扭矩，以模拟发动机的压缩制动。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，所述至少一个控制器还被配置为响应于加速踏板的松开而命令电机的制动扭矩。
3.根据权利要求2所述的混合动力车辆，其中，响应于在相应的不同车速下发生的不同的加速踏板的松开，由所述至少一个控制器命令的制动扭矩的大小变化，使得电机的制动扭矩模拟在不同的车速下不同的发动机压缩制动的大小。
4.根据权利要求3所述的混合动力车辆，其中，由所述至少一个控制器命令的制动扭矩的大小根据车速从查询表确定。
5.根据权利要求1所述的混合动力车辆，所述混合动力车辆还包括电池，所述电池电连接到电机，以储存由电机产生的电，其中，所述至少一个控制器还被配置为响应于(i)加速踏板不被踩下和(ii)电池的荷电状态超过荷电状态阈值而再次接合离合器并致动发动机。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆，其中，所述至少一个控制器还被配置为基于(i)车速和(ii)发动机扭矩而在车辆滑行期间改变电机的命令的制动扭矩。
7.根据权利要求6所述的混合动力车辆，其中，所述至少一个控制器还被配置为响应于车速的减小而在保持发动机的压缩制动扭矩的同时减小电机的命令的制动扭矩。
8.根据权利要求6所述的混合动力车辆，其中，所述至少一个控制器还被配置为基于发动机扭矩的减小而在车辆滑行期间增大电机的命令的制动扭矩。
9.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，电机包括输出，其中，所述至少一个控制器还被配置为响应于(i)加速踏板保持不被踩下和(ii)电机的输出具有超过速度阈值的转速而再次接合离合器并致动发动机。
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