[发明专利]混合动力车辆的起动控制

说明书

技术领域

本发明总体上涉及具有发动机和一个或多个电机的混合动力车辆的 动力总成，具体地，涉及在车辆从停止或几乎停止的状态加速时，即所谓 的车辆起动时，控制传送到驱动轮的转矩。

背景技术

动力换档变速器是使用两个输入离合器的啮合机构，所述两个输入离 合器在前进驱动和倒车驱动中产生多个传动比。其使用同步双离合器换档 连续传送动力。

变速器具有设置在变速器的输入端和其输出端之间的双副轴构造中 的传动装置。一个输入离合器在输入端和与偶数档相关的第一副轴之间传 送转矩；另一个输入离合器在变速器输入端和与奇数档相关的第二副轴之 间传送转矩。变速器通过交替地啮合第一输入离合器并在当前档行进、松 开第二输入离合器、准备变速器中的动力路径以在目标档运行、松开第一 离合器、啮合第二离合器并准备变速器中的另一动力路径以在下一挡运行 产生传动比。

传统的具有包括动力换档变速器的动力总成的车辆在车辆起动状态 中，发动机和变速器以协调的方式被同时控制以提供可接受的车辆起动性 能。在动力换档变速器车辆的应用中，由于缺少转矩转换器，提供的一致 的、可接受的车辆起动性能是十分困难的控制问题。在这类车辆使用的车 辆起动状态中，变速器离合器的最大转矩和离合器的滑差配合发动机转矩 被小心地控制，以提供需要的车辆响应。在这些事件中会发生的包括发动 机熄火、过多的离合器滑差、降低的离合器耐久性、固定脚踏感和响应不 一致的问题便是一些例子。

动力换档变速器可以用于混合动力车辆(HEV)，其中一个或多个电机 例如电动机或集成启动发电机(ISG)被设置为与发动机串联和并联。与传统 的具有动力换档变速器的车辆不同，带动力换档变速器的混合动力车辆中 具有可在车辆起动状态中使用的多个推进路径和多个动力源、以及发动机 和电机。因此，需要更完善的动力换档车辆起动控制系统，以响应车辆驾 驶员的车辆起动请求，应付复杂的情况和增加的HEV动力总成操作模式。

发明内容

HEV中用于控制车辆起动的系统和方法利用附加推进路径和转矩执 行器提升车辆起动性能，克服带动力换档变速器的传统车辆表现出的问题 和不足。

由于增强的动力换档变速器的控制，在车辆起动中将多个推进路径用 于推进时，上述控制策略支持转矩混合。该方法因在控制机轴转矩时的电 机响应性提高了离合器的耐久性和滑差控制。此外，当附加转矩执行器提 供推进辅助时，该控制协调离合器最大转矩的控制，从而因离合器负载减 小而使离合器的耐久性提高。该控制支持多个HEV动力总成操作模式和 转换，如果不使用附加转矩执行器，其与带动力换档的传统车辆一样自动 操作，并且不论输入离合器是湿式或干式离合器，其都可用于任何使用动 力换档变速器的HEV动力总成结构。

可以使用车辆起动控制的动力总成包括具有输入端、当前档、与目标 档相关的输入离合器和输出端的变速器，以及发动机和驱动输入端的第一 电机。控制动力总成的方法包括以下步骤：确定要在变速器输出端产生的 所需的转矩量，为目标档产生输入离合器的最大转矩的预定量(倒车或第 二档时起动车辆的情况)，运行发动机使得变速器输出端的转矩量实质上 等于所需的变速器输出转矩，基于所需的离合器滑差确定机轴速度误差， 确定将减小机轴速度误差的变速器输入端所需的转矩变化，调整第一电机 产生的转矩量使得变速器输入端的转矩量实质上等于变速器输入端所需 的转矩，以及啮合输入离合器。

根据以下详细说明、权利要求和附图，较佳实施例的适用范围将变得 显而易见。应当知道的是，该说明和特定的实例尽管表示本发明的较佳实 施例，却仅通过示例说明的方式给出。对所述实施例和实例的多种变化和 更改对于所属技术领域的技术人员而言显而易见。

附图说明

参照以下说明和附图，本发明将更容易被理解，其中：

图1是可使用控制的车辆动力总成系统的示意性图表；

图2是表示图1的车辆动力总成系统的附加细节的示意性图表；

图3是车辆起动控制系统的示意性图表；

图4是表示车辆起动控制方法的步骤的图表；

图5A是表示通过执行控制算法产生的车辆起动操作中，所需的车轮 转矩随时间变化的图；

图5B是表示车辆起动操作中所述输入离合器所需的最大转矩随时间 的变化的图；