混合动力电动车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及混合动力车辆，更具体地，涉及动力传动系控制系统。
【背景技术】
[0002]作为一种为驾驶员提供便利的特征，自动变速器是常用的汽车应用。在一些变速器中，使用单一的换档计划映射图来确定变速器从一个档位换至另一档位的时间点。换档计划预先确定，并可针对某种车辆负载下的性能和燃料经济性在可接受的操控性下进行优化。换档点通常是节气门位置和车速的函数，且不考虑车辆负载。已知的是，提供可以调用可选的换档计划的牵引开关。另外，这种牵引式计划是预编程的，因而不是实际的车辆负载的函数，也不能基于运转工况的其他变化而动态地更新。
[0003]在自动变速器操作期间，会出现期间变速器自动升档、车速变慢然后变速器自动降档的循环。车速的降低可起因于负载的增大或者动力传动系可用动力的减小。该循环有时称为动力传动系频繁换档(powertrain hunting)。快速连续的换档可能是不期望的，并会降低驾驶员的满意度。
【发明内容】
[0004]一种车辆设置有动力传动系，所述动力传动系包括电池供电的电动机、内燃发动机、变速器和动力传动系控制器。控制器被配置为:在动力传动系扭矩需求小于对于预定的即将到来的持续时间能够维持的预测的动力传动系可用扭矩时，允许变速器传动比的升档。此外，控制器被配置为:在扭矩需求超过预测的动力传动系可用扭矩时，禁止传动比的升档，以减少连续换档。
[0005]一种规划混合动力车辆的变速器换档的方法，包括:接收指示驾驶员扭矩需求和车速的信号；接收指示对于即将到来的预定的持续时间的牵引电池的可用电能的信号。所述方法还包括:基于扭矩需求、车速和电池的可用电能来预测对于所述持续时间能够维持的最大的动力传动系可用扭矩。所述方法还进一步包括:将最大的动力传动系可用扭矩与一系列升档阈值的计划作比较；在所预测的动力传动系可用扭矩超过驾驶员扭矩需求时，响应于驾驶员扭矩需求而允许变速器的升档命令。
[0006]根据本发明的一个实施例，所述方法还包括:响应于车辆在发动机关闭模式下运转，使最大的动力传动系可用扭矩降低足以重起发动机的量。
[0007]根据本发明的一个实施例，电池的可用电能是针对即将到来的预定的持续时间的总电能量，且所述方法还包括从所述总电能量中减去与车辆电负荷相关联的电能。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述方法还包括:响应于牵引电池的荷电状态小于第一阈值，使最大的动力传动系可用扭矩降低足以利用从车辆的发动机输出的扭矩给电池再充电的量。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述方法还包括:针对发动机开启模式和发动机关闭模式中的每个存储唯一的一系列升档阈值的计划。
[0010]根据本发明的一个实施例，单一的升档阈值的计划适应于发动机开启运转模式和发动机关闭运转模式两者，在发动机关闭模式下响应于驾驶员扭矩需求超过电动机的可用扭矩，发起发动机快速重起，以提供动力传动系扭矩辅助。
[0011 ] 一种混合动力电动车辆设置有动力传动系，所述动力传动系包括电池供电的电动机、内燃发动机、变速器和控制器。所述控制器被配置为:在预定的即将到来的时间段获得的所预测的动力传动系可用扭矩超过所存储的升档阈值时，响应于加速需求而允许变速器的升档命令，以减少传动比换档的总次数。
[0012]控制器还可被配置为:响应于电池的荷电状态小于第一阈值，使所预测的动力传动系可用扭矩降低足以为电池提供再充电的量。
[0013]控制器还可进一步被配置为:在动力传动系于发动机关闭牵引模式下运转时，使所预测的动力传动系可用扭矩降低足以重起发动机的量。
[0014]根据本发明，提供一种车辆，所述车辆包括:动力传动系，包括电池供电的电动机、内燃发动机和变速器；以及控制器，被配置为:在动力传动系扭矩需求小于对于预定的即将到来的持续时间能够维持的预测的动力传动系可用扭矩时，允许变速器传动比的升档；在扭矩需求超过预测的动力传动系可用扭矩时，禁止传动比的升档，以减少连续换档。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括电连接到电动机的牵引电池，其中，预测的动力传动系可用扭矩基于对于即将到来的持续时间预测的电池的可用功率和对于即将到来的持续时间预测的电池的荷电状态中的至少一个。
[0016]根据本发明的一个实施例，控制器还被配置为:响应于电池的荷电状态小于第一阈值，使预测的动力传动系可用扭矩降低足以为牵引电池提供再充电的量。
[0017]根据本发明的一个实施例，电池的可用功率是对于即将到来的持续时间能够从电池传递的总功率。
[0018]根据本发明的一个实施例，控制器进一步被配置为:响应于电池的荷电状态大于第一阈值，使预测的动力传动系可用扭矩增大能够从电动机获得的辅助的扭矩的量，以使电池放电。
[0019]根据本发明的一个实施例，控制器进一步被配置为:响应于动力传动系在发动机关闭牵引模式下运转，使预测的动力传动系可用扭矩降低足以重起发动机的量。
[0020]根据本发明的一个实施例，控制器进一步被配置为:响应于检测到车辆电负荷，使预测的动力传动系可用扭矩降低与车辆电负荷对应的量。
【附图说明】
[0021]图1是混合动力电动车辆的示意图。
[0022]图2是与在发动机开启运转模式下预测能够维持的动力传动系扭矩的方法对应的流程图。
[0023]图3是与在发动机关闭运转模式下预测能够维持的动力传动系扭矩的方法对应的流程图。
[0024]图4是与在发动机开启运转模式下预测能够维持的动力传动系扭矩的可选方法对应的流程图。
【具体实施方式】
[0025]在此描述本公开的实施例。然而，应理解公开的实施例仅仅是示例，并且其它实施例可采用各种和可选的形式。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各种特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征相组合，以产生未被明确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，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可期望用于特定应用或实施方式。
[0026]参照图1，混合动力电动车辆(HEV) 10的示意图示出了车辆组件之间的代表性关系。组件在车辆内的物理布置和方位可改变。车辆10包括动力传动系12，该动力传动系12具有驱动传动装置16的发动机14。如下面将要进一步具体描述的，传动装置16包括诸如电动机/发电机(M/G) 18的电机、相关联的牵引电池20、变矩器22和多级速比自动变速器(multiple step-rat1 automatic transmiss1n)或齿轮箱 24。
[0027]发动机14和M/G 18均能够为HEV 10提供动力。发动机14通常表示可包括内燃发动机(例如，由汽油、柴油或天然气驱动的发动机)或燃料电池的动力源。发动机14产生发动机动力和相应的输出扭矩，当发动机14和M/G18之间的分离离合器26至少部分地接合时，所述相应的输出扭矩被供应到M/G 18。M/G 18可通过多种类型的电机中的任意一种而被实现。例如，M/G18可以是永磁同步电池驱动式电动机。电力电子件(powerelectronics) 28调制由电池20提供的直流电(DC)以满足M/G 18的要求，如下面将要描述的。例如，电力电子件可向M/G 18提供三相交流电(AC)。
[0028]当分离离合器26至少部分地接合时，从发动机14到M/G 18或者从M/G18到发动机14的动力流是可能的。例如，当分离离合器26接合时，M/G 18可作为发电机进行操作，以将由曲轴30提供且经由Μ/G轴32的旋转能转换成电能储存在电池20中。在这种运转模式下，M/G 18对发动机施加了扭矩负载。分离离合器26还可分离以将发动机14与动力传动系12的其余部分断开，从而M/G 18能够作为车辆10的唯一驱动源进行操作。轴32延伸穿过M/G 18o M/G 18持续可驱动地连接到轴32，而发动机14仅当分离离合器26至少部分地接合时才可驱动地连接到轴32。
[0029]M/G 18还经由轴32连接到变矩器22。因此，当分离离合器26至少部分地接合时，变矩器22还连接到发动机14。变矩器22包括固定到32的泵轮和固定到变速器输入轴34的涡轮。变矩器22在轴32与变速器输入轴34之间提供液力耦合。还可设置变矩器旁通离合器36，在该变矩器旁通离合器36接合时使变矩器22的泵轮和涡轮摩擦或机械地结合，而允许传递更大的有效动力。变矩器旁通离合器36可用作起动离合器，以提供平稳的车辆起步。可选地或者相组合地，对于不包括变矩器22或变矩器旁通离合器36的应用，可在M/G 18和齿轮箱24之间设置与分离离合器26类似的起动离合器。在某些应用中，分离离合器26通常称作上游离合器，起动离合