[发明专利]防止混合动力电动车辆倒溜

说明书

技术领域

本发明总体上涉及具有发动机、电机和多速动力换挡变速器的混合动力电动车辆 (HEV)的动力传动系统，具体涉及使用动力传动系统防止斜坡上的车辆倒溜 (rollback)。

背景技术

动力换挡变速器是机动车辆中不使用变矩器的动力传动装置的示例。动力换挡变 速器是产生向前驱动和向后驱动中的多个传动比，并具有将动力源，如发动机或电动 马达连接到两个传动轴的两个输入离合器的齿轮机构。动力换挡变速器使用同步的双 离合器换挡机构(clutch-to-clutch shifts)交替地传递动力到两个轴。

动力换挡变速器结合有在变速器输入及其输出之间以双中间轴配置排列的齿轮 机构。一个输入离合器在输入和关联于偶数挡的第一中间轴之间传递扭矩；另一个输 入离合器在变速器输入和关联于奇数挡的第二中间轴之间传递扭矩。通过交替地接合 第一输入离合器并在当前挡位运行，分离第二输入离合器，在变速器中准备用于目标 挡位操作的动力路径，分离第一输入离合器，接合第二输入离合器并在变速器中准备 用于下一个挡位操作的另一条动力路径，变速器改变传动比。

具有自动变速器的现有车辆包括即使车辆在斜坡上停止或开动也允许变速器保 持挂挡的变矩器。在具有无变矩器变速器，如动力换挡变速器或手动变速器的车辆中， 当车辆在斜坡上停止或开动时离合器必须滑动或分离以避免车辆失速，因此变速器不 能将扭矩立即传递到车轮。

当不带有变矩器的车辆从停止在正斜坡上转换为爬上该斜坡时，向车轮提供加速 车辆所需的扭矩时的延迟会造成不期望的车辆倒溜。在驾驶员下压加速器踏板，称为 “踩加速器踏板(tip in)”并期望爬上斜坡时，需要倒溜控制。如果用发动机向车 轮提供扭矩以开动车辆，则由于可燃烧的空燃混合气对进气歧管和发动机汽缸充气时 的延迟，及产生变速器输入离合器最大扭矩时的延迟，在扭矩传递到车轮之前会发生 延迟。

当HEV停止在正斜坡上时，通常关闭发动机以节约燃料，但特定的工况会要求发 动机继续运行，这些工况包括对电池充电，驾驶员对前端附件传动装置(front accessory drive)作出的进行空气调节的请求，或对其他皮带传动机电装置的请求。 发动机运行时的HEV车辆倒溜会发生在从车辆保持在正斜坡上转换到沿斜坡向上加 速车辆时。当驾驶员施加车轮制动，或制动器松开同时电机提供保持扭矩而发动机怠 速时，HEV车辆可以在正斜坡上保持静止。在HEV中，可以将变速器置于空挡并用作 为马达工作的电机使车辆在斜坡上保持静止。

本领域中需要消除当车辆驾驶员踩加速器踏板以在上坡坡度上从发动机在运行 的车辆静止状态加速车辆时，由于向车辆的车轮提供扭矩时的延迟造成的不期望的倒 溜的方法。

发明内容

在包括发动机和电机的车辆动力传动系统中，一种防止位于斜坡上的有轮车辆倒 溜的方法包括：确定防止车辆倒溜所需的车轮扭矩的量，使用电机在车轮处产生所需 的车轮扭矩的量，传递发动机扭矩至车轮，及减少电机产生的扭矩同时增加发动机扭 矩，以使发动机和电机产生的车轮扭矩的总和基本上等于所述所需的车轮扭矩的量。

电机(ERAD)在驾驶员踩加速器踏板时防止车辆倒溜。ERAD快速提供传递到车 轮的扭矩以避免倒溜。需要ERAD扭矩在发动机歧管充气和变速器接合造成的延迟期 间向车轮提供扭矩。如果电池的充电状态低于基准充电状态或ERAD温度高于热限制， 则降低ERAD最大扭矩，这要求发动机输出扭矩与ERAD的输出扭矩混合。

最后，在发动机扭矩增加时，同步减少所混合的ERAD扭矩，从而保持恒定的车 轮扭矩。这可以在使用发动机推进车辆时提供不易觉察的转换，同时可防止车辆倒溜。

根据发明的另一方面，在包括传动连接到第一车轮、变速器、变速器输入离合器 的发动机和传动连接到第二车轮的电机的车辆动力传动系统中，提供一种防止位于斜 坡上的有轮车辆倒溜的方法。所述方法包括下述步骤：(a)确定防止所述车辆倒溜 所需的车轮扭矩的量；(b)使用所述电机在第二车轮处产生所述所需的车轮扭矩的 量同时接合所述变速器的选择的挡位并使所述变速器输入离合器进行行程运动；(c) 通过所述变速器输入离合器和所述变速器将所述发动机产生的扭矩传递到第一车轮； 及(d)减少所述电机产生的扭矩同时增加发动机扭矩，以使所述发动机产生的第一 车轮处的车轮扭矩和所述电机产生的第二车轮处的车轮扭矩的总和基本上等于所述 所需的车轮扭矩的量。