[发明专利]用于混合动力车辆的发动机重起动扭矩尖峰管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于混合动力车辆的发动机重起动扭矩尖峰(torque spike)管理系统。

背景技术

混合动力车辆动力传动系包括发动机和电机。由发动机和/或电机产生的扭矩可通过变速器可被传递到车辆驱动车轮。连接到电机的牵引电池将能量供应给电机，使得电机产生电机扭矩。电机(例如在再生制动期间)可将负电机扭矩提供给变速器。在这样的情况下，电机对于电池起到发电机的作用。

混合动力车辆可具有并联式构造、串联式构造或两者的组合。在并联式构造(即，模块化混合动力变速器(“MHT”)构造)中，发动机可通过分离离合器连接到电机，电机连接到变速器。电机可通过具有变矩器离合器的变矩器连接到变速器。发动机、分离离合器、电机、变矩器和变速器依次串联连接。

发明内容

本发明的实施例涉及用于控制混合动力电动车辆的控制器和控制策略，所述车辆具有发动机、电机、具有变矩器离合器的变矩器以及变速器。所述控制器和控制策略通过响应于进行起动的致动器的致动速率来调整变速器锁定力和/或使变速器降档，来在起动期间管理发动机重起动扭矩尖峰。此外，可基于分离离合器的应用的速率和时序来对执行步骤进行协调和安排。

有利的是，所述控制器和控制策略可被用作减小发动机重起动扭矩尖峰的机制。应该理解，起动可以指的是发动机起动或电机起动。在特定条件下，可期望自动起动和停止车辆。停止发动机可减少燃料消耗，特别是例如当在停停走走的交通情况下车辆较长时间停留时。然而，因为变速器内的扭矩管理，导致在重起动之后立即向驾驶者提供期望的量的车轮扭矩是困难的。例如，如果在重起动期间变速器离合器处于打开状态，则驾驶者可感觉到车轮扭矩响应延迟。此外，当由于中压至高压加速踏板致动而导致发动机重起动时，分离离合器尽可能快地被应用。在这样的条件下，当发动机重起动时，由于歧管处于大气压并且任何发动机速度尖峰与变矩器和变速器齿轮速比相乘，导致产生扭矩尖峰。

在典型的情形下，在快压踏板(诸如加速踏板的重压应用)的情况下，分离离合器被快速连接，以尽可能平稳地提供最大扭矩。然而，通过快速连接分离离合器，由于发动机重起动期间出现尖峰并且电机速度可能不与发动机速度匹配(尤其是如果电机用于起动发动机)，所以导致动力传动系扰动。为了减小扰动，可使用分离离合器的接合，直到发动机速度基本等于电机速度，然后快速锁闭离合器。

已经建议了减小这种扭矩尖峰的方法。如上所述，分离离合器应用被延迟或变慢。然而，在这样的条件下，会导致延迟的和/或不均匀的起动。作为第二种方法，可通过结合分离离合器的快速锁闭使用较高档位组合来调整变速器锁定力。该方法在US2012/0010045中公开，US2012/0010045的内容通过引用完全包含于此。

与前面所阐述而进行的一般操作相比，根据本发明实施例的控制器和控制策略将变速器锁定力事件和降档事件与分离离合器锁闭事件进行协调，以允许增大分离离合器的扭矩容量，从而确保平稳的驱动事件。如果输入是轻压踏板，则应用分离离合器的缓慢接合。其结果是，因为扭矩尖峰被分离离合器减小，所以变速器锁定力快速减小。如果输入是中压踏板到重压踏板，则应用分离离合器的快速接合。其结果是，变速器锁定力施加被延迟，以吸收初始扭矩尖峰并提供单调的扭矩上升。该控制策略可有利地用于当驾驶者不期望任何扭矩被传递到车轮时，在相对高的重起动发动机速度期间(诸如由于电池荷电状态导致的重起动期间)使得发动机控制尖峰最小化。

在实施例中，提供一种方法。该方法包括：使车辆停止，在车辆起动期间执行下列操作中的至少一个：调节变速器锁定力；响应于使得车辆起动的致动器的致动速率，对变速器降档。

在实施例中，提供一种系统。所述系统包括控制器，所述控制器被配置为使车辆停止，在车辆起动期间执行下列操作中的至少一个：调节变速器锁定力；响应于使得车辆起动的致动器的致动速率，对变速器降档。

在实施例中，提供一种混合动力电动车辆。所述车辆包括发动机、电机、具有旁路离合器的变矩器、变速器和控制器。该控制器被配置为使车辆停止，在车辆起动期间执行下列操作中的至少一个：调节变速器锁定力；响应于使得车辆起动的致动器的致动速率，对变速器降档。

在实施例中，提供一种在混合动力车辆的起动期间控制混合动力车辆的方法，所述车辆具有位于发动机和有级自动变速器的之间的牵引电机，所述方法包括：执行下列操作中的至少一个：(1)调节离合器或油压，以改变变速器锁定力；(2)响应于车辆驾驶者需求的致动速率，对变速器降档。