内的齿轮比。因此，目标马达转速可 以是目标马达转速范围，并且管理流程100可包括：当由马达转速112超出目标马达转速范 围触发时，发送信号来使变速器换档（122)。管理流程100还可包括：当由驾驶员扭矩需求 108的变化触发时，发送信号来使变速器换档（122)。管理流程100可包括：当由电池的荷 电状态110的变化触发时，发送信号来使变速器换档（122)，或者管理流程100可包括：当 由马达转速112超出目标马达转速范围、驾驶员扭矩需求108的变化和电池的荷电状态110 的变化中的任意组合触发时，发送信号来使变速器换档（122)。
[0064]图2的管理流程100还支持修改并联式混合动力动力传动系统中的阶梯传动比变 速器的换档计划的方法。一旦接收到马达充电/放电信息110,该方法便包括：响应于马达 充电（110)而向变速器发送第一换档计划（122)，以及响应于马达放电（110)而向变速器发 送第二换档计划（122)。
[0065]向变速器发送第一换档计划或第二换档计划（122)的步骤可由叶轮或转子转速 112超出适合于提高的燃料经济性的目标叶轮或转子转速范围触发。向变速器发送第一换 档计划或第二换档计划（122)的步骤还可由驾驶员扭矩需求108的变化触发。可选地，向 变速器发送第一换档计划或第二换档计划（122)的步骤可由马达充电/放电110的变化 触发，或者向变速器发送第一换档计划或第二换档计划（122)的步骤可由叶轮或转子转速 112超出适合于提高的燃料经济性的目标叶轮或转子转速范围、驾驶员扭矩需求108的变 化和马达充电/放电110的变化中的任意组合触发。
[0066] 该方法还可包括：一旦接收到叶轮或转子转速112和驾驶员扭矩需求108,便发送 信号（122)而不遵循第一换档计划或第二换档计划，使得变速器118换档，以使叶轮转速接 近目标叶轮转速，从而提高燃料经济性，所述目标叶轮转速是根据驾驶员扭矩需求的大小 以及马达是正在消耗电流还是正在产生电流而进行选择的。
[0067] 图3是示出用于选择目标发动机扭矩tmg和目标马达扭矩的算法的流程图 150。在混合动力模式下，并联式混合动力动力传动系统的发动机和马达结合在一起，从而 这两者的组合具有相同转速并且它们各自的输出扭矩被累计。驾驶员需求扭矩tdd可由操 作者提供，如活动框152所示。当前的发动机和马达转速ω也可在活动框152处获得。
[0068] 马达可具有取决于荷电状态的扭矩可用范围。例如，如果马达正在给电池充电，则 马达可根据需要提供不同的电池充电速率；较大的电池充电速率会需要较高的扭矩载荷， 而较低的电池充电速率可以以较低的扭矩载荷实现。类似地，如果马达正在使电池放电，则 马达可使电池较快地放电并向动力传动系统提供较高的马达扭矩，或者马达可使电池较慢 地放电并向动力传动系统提供较低的马达扭矩贡献。马达扭矩可用范围可受荷电状态、电 池充电和放电速率极限以及电池中的可用电荷量的支配。马达扭矩可用范围在活动框154 处被提供给算法。
[0069] 算法在判定菱形框156处分岔，并遵循放电路径或充电路径。如果电池正在放电 (如果电流正在流向马达并且马达正在向动力传动系统添加正扭矩），则遵循活动框158中 的效率公式
其中，Λ表示燃料质量流量，Elhv 表;^混合动力车辆中的电损失，Peltjss表;^在充电或放电期间传输电力时的电功率损失。如 果电池正在充电（如果马达正在从动力传动系统移除扭矩以给电池提供电流），则遵循活 动框160中的效率公式
> 遵循任一路径均使流 程图150行进到活动框162,在活动框162中，应用最佳马达扭矩公式（不同的效率公式中 的最大值所对应的马达扭矩）。
[0070] 活动框162基于在158和160处提供的充电或放电效率公式提供由在154处提供 的可用马达扭矩界定的目标马达扭矩。然后，在活动框164处，最佳发动机扭矩t mg被提供 为驾驶员需求扭矩与马达扭矩之差。利用算法150,控制器可调节马达扭矩和发动机扭矩， 以在任何给定的转速提供驱动动力传动系统的最高的组合效率。
[0071] 应注意，效率公式中考虑了马达转速与发动机转速相等以及马达扭矩和发动机扭 矩被累计以提供驾驶员需求扭矩两者。当选择了新的驾驶员需求扭矩时，算法150可运行， 以根据荷电状态和转速来确定发动机扭矩和马达扭矩的最佳组合，因此驾驶员需求扭矩的 变化可触发该算法。类似地，转速的变化可触发该算法，这可发生在变速器换档时，因此变 速器换档可触发该算法。此外，如果电池的充电水平变化到充电速率范围会发生变化的程 度，并因此可使可用马达扭矩发生变化，则也可触发该算法。
[0072] 图4是示出用于选择适合于最高效的系统的目标马达转速ω的算法的流程图 200。在混合动力模式下，并联式混合动力动力传动系统的发动机和马达结合在一起，从而 这两者的组合具有相同转速并且它们各自的输出扭矩被累计。驾驶员需求扭矩t dd可由操 作者提供，如活动框202所示。在活动框204处，马达扭矩可用范围被提供给算法。
[0073] 算法200在判定菱形框206处分岔，并遵循放电路径或充电路径。如果电池正在 放电（如果电流正在流向马达并且马达正在向动力传动系统添加正扭矩），则遵循活动框 208中的效率公式
如果电池正在充电（如果 马达正在从动力传动系统移除扭矩以给电池提供电流），则遵循活动框210中的效率公式
遵循任一路径均使流程图200行进到活动框 212,在活动框212中，应用最佳马达转速公式（不同的效率公式中的最大值所对应的马达 转速）。
[0074] 然后，控制器可将最佳马达转速ω发送到传动比管理器。然后，传动比管理器可 评定在最佳马达转速处是否可实现驾驶员扭矩需求t dd，以及哪个档位可提供该转速。与上 面类似，驾驶员扭矩需求的变化、荷电状态的变化、发动机/马达转速的变化、变速器换档 和可用马达扭矩的变化均可以是使算法200运行的触发因素。
[0075] 算法200的结果为给定的驾驶员扭矩需求提供最佳马达转速，从而推荐传动比管 理器换档以实现该转速，算法150的结果为给定的马达转速和驾驶员扭矩需求提供最佳发 动机扭矩和最佳马达扭矩。控制器可并联或串联地使用算法150和算法200两者来管理混 合动力动力传动系统的整体效率。
[0076] 虽然上文描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了公开的设备和 方法的所有可能的形式。相反，说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应 理解，在不脱离要求保护的本公开的精神和范围的情况下，可以作出各种改变。可以组合实 现的多个实施例的特征以形成公开的构思的进一步的实施例。
【主权项】
1. 一种并联式混合动力动力传动系统，包括： 自动变速器； 发动机，与所述变速器连接； 马达，与发动机连接，所述马达包括转子； 控制器，被配置为：用于使变速器换档，以使转子转速接近目标转子转速，从而提高燃 料经济性，所述目标转子转速是根据驾驶员扭矩需求的大小和马达是正在消耗电流还是正 在产生电流而进行选择的。2. 如权利要求1所述的动力传动系统，还包括电池，所述电池具有电流极限，其中，马 达具有马达扭矩以及与电池的电流极限相关联的可用马达扭矩范围，其中，所述控制器还 被配置为：用于使变速器换档，并使马达扭矩保持在所述可用马达扭矩范围内。3. 如权利要求1所述的动力传动系统，其中，所述控制器还被配置为：响应于驾驶员扭 矩需求的变化而使变速器换档。4. 如权利要求1所述的动力传动系统，其中，所述控制器还被配置为：响应于马达消耗 电流或产生电流的变化而使变速器换档。5. 如权利要求1所述的动力传动系统，其中，所述变速器是阶梯传动比变速器，所述控 制器还被配置为：通过从即将离开的齿轮比换至即将到来的齿轮比而使变速器换档，并在 使变速器换档之前验证即将到来的齿轮比能够提供驾驶员扭矩需求。6. 如权利要求1所述的动力传动系统，其中，目标转子转速是转子转速、传递给动力传 动系统的发动机扭矩、传递给动力传动系统的马达扭矩和基于电池正在充电或放电的效率 函数的函数。
【专利摘要】本发明提供一种混合动力车辆阶梯传动比变速器控制。一种并联式混合动力电动车辆的离散阶梯传动比自动变速器换档策略试图使马达转速接近目标马达转速，以提高在混合动力模式下被连接的发动机的燃料经济性。控制器根据驾驶员扭矩需求的大小、当前的转子或叶轮转速和马达是正在消耗电流还是正在产生电流而使变速器换档。
【IPC分类】B60W10/11, B60K6/547, B60W20/00
【公开号】CN104972891
【申请号】CN201510163065
【发明人】王小勇, 梁伟, 邝明朗, 罗吉特·乔赫里, 丹尼尔·斯科特·科尔文, 马克·斯蒂芬·耶马扎基
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月8日
【公告号】DE102015206061A1, US20150283996