操作混合动力车辆的方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种用于以选择换档模式控制和操作具有无级变速器的车辆以模拟具有阶梯比变速器(step-rat1 transmiss1n)的车辆的方法和系统。
【背景技术】
[0002]对于使用阶梯比变速器或离散比变速器的车辆，除了在变速器从一种传动比换到另一种传动比时的短暂间隔期间以外，变速器输入轴被约束为以一组有限的传动比与车速成比例。当车辆被操作时，控制器选择合适的传动比，并且命令被发送到变速器来换档到有限传动比中的不同的一个。在有限传动比之间的这种换档通常造成发动机转速变化，并在车轮处提供不同的扭矩倍增，还可在变速器改变传动比时造成“换档冲击”。
[0003]混合动力电动车辆通常使用电子无级变速器，电子无级变速器没有在变速器输入轴和变速器输出轴之间施加一组有限的传动比。混合动力电动车辆由控制器操作，控制器在连续可变集中选择准确的传动比而没有档位改变和相关的“换档冲击”。此外，各种动力传动系构造没有在发动机转速和车速之间机械地施加严格的关系，使得发动机转速可独立于车速和变速器传动比而被控制。
[0004]对于配备有自动变速器的车辆，传动比或发动机转速的选择一般由控制器基于当前车辆操作状况和环境状况来确定。一些驾驶员可能更喜欢控制传动比选择并超控(override)控制器。这种车辆可配备有驾驶员界面特征，其允许驾驶员发出信号以期望比由车辆控制器自动选择的传动比更高或更低的传动比，从而与手动变速器类似地操作自动变速器，但是仍然受制于(例如)为防止发动机超速或熄火而由控制器施加的各种限制。在阶梯比自动变速器中，控制器将变速器换档到多个离散传动比中的一个，这相应地调整发动机转速，并在车轮处提供相关的扭矩倍增。在配备有无级变速器或类似变速器的车辆中，由于变速器本身不提供离散的传动比及相关的不同的扭矩倍增，因此，对驾驶员初始换档命令的响应更复杂。因此，离散传动比可被模拟，并且有时被称为虚拟档位或虚拟传动比。
[0005]当从无级变速模式转换到手动或超控模式时，必须确定或选择初始离散虚拟传动比。由于虚拟传动比不受传统的发动机与车辆速比的约束，因此，基于当前车辆操作状况、环境状况和操作者输入(例如，加速器踏板位置、档位选择器位置、换档拨片等)，控制器通常具有不止一个的合适的初始虚拟档位选择。然而，对于升档和降档，驾驶员对车辆行为的期望通常是不同的。
【发明内容】
[0006]在多个实施例中，一种操作具有发动机、牵引电池、牵引电动机、发电机和无级变速器的混合动力电动车辆的方法包括:接收用户发起的升档请求和降档请求以及选择模式请求中的至少一个以模拟阶梯比变速器的操作；进行输出响应于加速器踏板位置和当前车速所选择的虚拟档位以进行显示；以及响应于所选择的虚拟档位、修正的加速器踏板位置和用户发起的升档请求和降档请求中的至少一个，通过控制发动机转速、牵引电动机转速和发电机转速之间的相对转速来改变输出扭矩，以满足增加或减小发动机转速和车辆输出扭矩的驾驶员期望。
[0007]在一个实施例中，一种以阶梯比变速器操作模式操作具有无级变速器的车辆的方法包括:基于响应于相应的虚拟档位选择的修正的踏板位置增加输出扭矩，其中，相应的虚拟档位选择基于踏板位置和降档请求。所述方法还包括:操作发动机和电机中的至少一者以满足增加输出扭矩。
[0008]一种混合动力电动车辆设置有与无级变速器、加速器踏板和选择器装置通信的至少一个控制器。所述控制器被构造为:显示响应于加速器踏板位置以及用户发起的手动换档模式请求、升档请求和降档请求中的至少一个所选择的虚拟档位。所述控制器还被构造为:响应于所选择的虚拟档位和修正的加速器踏板位置来改变变速器输出扭矩。
[0009]根据本公开的实施例还可包括混合动力动力传动系控制器。所述控制器可向发动机和至少一个牵引电动机发送控制信号。所述控制器对来自选择器装置、升档选择器、降档选择器和加速器踏板的信号作出响应。当选择器装置指示自动驾驶模式时，所述控制器可以以第一无级变速模式操作。当选择器装置指示手动操作换档模式时，所述控制器可从第一模式转换到第二选择换档模式。所述控制器通过控制发动机和牵引电动机的输出转速和扭矩来模拟阶梯比或离散比变速器的操作。在一些实施例中，当操作升档选择器或降档选择器时，所述控制器从无级变速模式转换到选择换档模式。
[0010]根据本公开的实施例还可包括具有带行星齿轮组的变速器、第二电机和控制器的车辆，其中，所述行星齿轮组的元件可驱动地连接到发动机、第一电机和车轮，所述第二电机可驱动地连接到车轮和所述行星齿轮组，所述控制器与发动机、电机、加速器踏板、升档选择器和降档选择器通信。所述控制器可被编程为使发动机、第一电机和第二电机在无级变速模式下操作，使发动机、第一电机和第二电机在离散比模式下操作，并响应于降档选择器的操作从无级变速模式转换到离散比模式。所述控制器可分别通过减小或增加动力传动系输出扭矩而对升档选择器或降档选择器的操作作出响应。
[0011]根据本公开的实施例，提供一种操作混合动力电动车辆的方法，所述混合动力电动车辆具有发动机、牵引电池、牵引电动机、发电机和无级变速器，所述方法包括:接收用户发起的升档请求和降档请求以及选择模式请求中的至少一个来为用户模拟阶梯比变速器的感觉；输出响应于加速器踏板位置和当前车速所选择的虚拟档位以进行显示；以及响应于所选择的虚拟档位和修正的加速器踏板位置以及用户发起的升档请求和降档请求中的至少一个，通过控制发动机转速、牵引电动机转速和发电机转速之间的相对转速来改变输出扭矩。
[0012]所述修正的加速器踏板位置与虚拟档位选择相对应，所述虚拟档位选择基于当前加速器踏板位置和无级变速齿轮操作点以及用户发起的升档请求和降档请求中的至少一个。
[0013]输出虚拟档位以进行显示还包括:当加速器踏板位置指示松开加速器踏板时，响应于用户发起的升档请求和降档请求信号中的至少一个，基于当前车速选择虚拟档位。
[0014]所述方法还包括:当加速器踏板位置的变化指示加速器踏板位置不变时，基于车速输出以显示虚拟档位。
[0015]响应于用户发起降档请求和加速器踏板位置的变化大于阈值，所述修正的加速器踏板位置使输出扭矩增加第一值。
[0016]响应于用户发起降档请求信号和加速器踏板位置的变化小于阈值，所述修正的加速器踏板位置使输出扭矩增加第二值。
[0017]所述第二值大于所述第一值。
[0018]响应于用户发起升档请求和加速器踏板位置的变化大于阈值，所述修正的加速器踏板位置使输出扭矩减小第一值。
[0019]响应于用户发起升档请求和加速器踏板位置的变化小于阈值，所述修正的加速器踏板位置使输出扭矩减小第二值。
[0020]所述第二值大于所述第一值。
[0021]根据本公开的实施例，一种混合动力电动车辆包括:与无级变速器、加速器踏板和选择器装置通信的至少一个控制器，其中，所述控制器被构造为:响应于加速器踏板位置和用户发起的升档请求输出第一初始虚拟档位和响应于加速器踏板位置和降档请求输出以显示第二初始虚拟档位以进行显示；以及响应于第一虚拟档位或第二虚拟档位以及修正的加速器踏板位置来改变输出扭矩。
[0022]所述至少一个控制器还被构造为:当加速器踏板位置指示松开加速器踏板时，基于当前车速输出虚拟档位以进行显示。
[0023]所述至少一个控制器还被构造为:基于加速器踏板位置和修正的加速器踏板位置之间的差异超过相应阈值，使输出扭矩增加第一值；以及基于所述差异小于或等于相应阈值，使输出扭矩增加大于第一值的第二值。
[0024]所述至少一个控制器还被构造为:当与修正的加速器踏板位置相关的输出扭矩和与加速器踏板位置相关的输出扭矩之间的差异超过相应阈值时，使输出扭矩减小第一值；以及当所述差异小于或等于相应阈值时，使输出扭矩减小大于第一值的第二值。
[0025]根据本公开的多个实施例可提供一种或更多种优点。例如，根据本公开的用于控制混合动力车辆的系统和方法在具有无级变速器或类似的变速器(例如，动力分流式变速器)的混合动力电动