用于再生制动的系统和方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]在包括混合动力电动车辆的一些电动车辆中，在车辆制动过程中利用被称为再生制动的制动方式使将车辆置于运动中的能量部分地恢复。可在制动过程中通过将驱动马达配置为发电机实现再生制动。通过马达发电的行为在马达上创建制动扭矩，或再生扭矩。再生扭矩被传递至车轮以放慢车辆。在许多情况下，单独的再生扭矩并不能满足制动请求，并且，因此，使再生扭矩与摩擦制动(例如，盘式或鼓式制动)结合。
[0002]在一些已知的系统中，例如，以图形举例说明在图1A中的系统，车轮和马达之间的传动系被完全锁止。在该系统中，当用户发起制动请求时(例如，踩下制动踏板)，传动系将从马达至车轮传递再生扭矩。在另一已知的系统中，例如，以图形举例说明在图1B中的系统中，在施加任何再生扭矩之前，必须完全锁止(例如，通过驱动变矩器旁通离合器)马达和车轮之间的变矩器。在完全锁止变矩器之后，以相当于再生扭矩极限的水平突然地引入再生扭矩。
【发明内容】
[0003]本发明的一个示例性方面涉及一种包括控制再生扭矩的水平以至少部分满足制动请求的步骤的方法。再生扭矩的水平是以受控的比率逐步引入的。
[0004]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，在完全锁止变矩器之前引入再生扭矩。
[0005]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，控制比率至少部分地基于变矩器的容量。
[0006]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，控制比率对应于变矩器的容量。
[0007]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，控制比率是变矩器的容量的因子。
[0008]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，以控制比率逐步地引入再生扭矩直到再生扭矩的水平达到再生扭矩极限。
[0009]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，当再生扭矩的水平达到再生扭矩极限时，控制再生扭矩的水平等于再生扭矩极限。
[0010]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，方法进一步包括控制摩擦制动的水平以应对再生扭矩的水平和制动请求之间的差的步骤。
[0011]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，在初始偏移之后开始引入所述再生扭矩。
[0012]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，偏移为少于在制动请求之后变矩器完全锁止所花费的时间的时间。
[0013]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，偏移为制动请求之后变矩器完全锁止所花费的时间的时间。
[0014]本发明的另一示例性方面涉及一种方法，包括利用再生扭矩制动车辆以至少部分地满足制动请求的步骤。以控制比率逐步地引入再生扭矩。
[0015]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，在完全锁止变矩器之前引入再生扭矩。
[0016]在上述方法的进一步非限制性的实施例中，控制比率至少部分地基于变矩器的容量。
[0017]本发明的另一示例性方面涉及一种系统，包括电动车辆的电机、和遵循制动请求命令电机施加再生扭矩的水平的控制单元。以控制比率逐步地弓I入再生扭矩的水平。
[0018]在上述系统的进一步非限制性的实施例中，系统包括变矩器。变矩器将电机选择性地连接至至少一个车轮。
[0019]在上述系统的进一步非限制性的实施例中，在完全锁止变矩器之前引入再生扭矩。
[0020]在上述系统的进一步非限制性的实施例中，控制单元命令电机施加再生扭矩的水平，使得以控制比率逐步地引入再生扭矩直到再生扭矩的水平达到再生扭矩极限。
[0021]在上述系统的进一步非限制性的实施例中，当再生扭矩的水平达到再生扭矩极限时，控制单元命令电机施加等于再生扭矩极限的再生扭矩的水平。
[0022]在上述系统的进一步非限制性的实施例中，系统进一步包括摩擦制动器。控制单元命令摩擦制动器施加摩擦制动的水平以应对再生扭矩的水平和制动请求之间的差。
[0023]包括任何它们的各个方面或各自单独的特征的前述段落、权利要求、或以下说明书和附图的实施例、示例和替换物，可单独或以任何组合实施。结合一个实施例所描述的特征适用于所有实施例，除非这样的特征是矛盾的。
【附图说明】
[0024]附图可被简述如下:
[0025]图1A以图形举例说明了第一现有技术控制方案；
[0026]图1B以图形举例说明了第二现有技术控制方案；
[0027]图2示意性地举例说明了车辆的动力传动系统；
[0028]图3A是根据本发明的第一示例方法的流程图；
[0029]图3B以图形举例说明了图3A的方法；
[0030]图4A是根据本发明的第二示例方法的流程图；
[0031 ]图4B以图形举例说明了图4A的方法。
【具体实施方式】
[0032]本发明涉及一种再生制动控制方案，并且尤其涉及一种逐步引入再生扭矩以最小化传动系扰动的控制方案。
[0033]图2示例性地举例说明了车辆10。虽然在一些实施例中举例说明为混合动力电动车辆(HEV)，但本发明可适用于其它类型的车辆，包括停止/启动车辆。此外，虽然在图2中举例说明了特定的部件关系，但该举例说明并不旨在限制本发明。换言之，应该容易地理解的是，车辆10的各种部件的布置和定位可在本发明的范围内变化。
[0034]示例性的车辆10包括动力传动系统12。动力传动系统12包括发动机14和由发动机14选择性地驱动的变速器系统16。在一个实施例中，变速器系统16是模块化的混合变速器(MHT)。变速器系统16可包括由高压电池20提供动力的电机18、变矩器22、和多级比率自动变速器或变速箱24。在一个实施例中，电机18配置为电动马达。在另一实施例中，电机18配置为发电机或组合的马达/发电机。
[0035]发动机14和电机18可都用作车辆10的有效的驱动源。发动机14通常代表电源，其可包括内燃发动机，例如，汽油、柴油、或天然气动力发动机、或燃料电池。当接合设置在发动机14和电机18之间的发动机分离离合器26时，发动机14产生供应至电机18的动力和相应的扭矩。
[0036]在一些实施例中，利用电机18启动发动机14以使发动机14转动。启动发动机14的扭矩可由发动机分离离合器26提供。可选择地，车辆10可装备有低压启动机54，其例如通过皮带或齿轮传动可操作地连接至发动机14。启动机54可用于提供扭矩以启动发动机14，而无需从电机18添加扭矩。启动机54可由高压电池20提供动力，或车辆10可包括低压电池56，例如，12V(伏特)电池，以为启动机54和/或其它车辆部件提供动力。
[0037]电机18可以是多个类型的电机中的任何一个。通过一个非限制性的实施例，电机18可以是永磁同步马达。
[0038]当发动机分离离合器26至少部分地接合时，动力从发动机14流向电机18，或者从电机18流向发动机14是可能的。例如，可接合发动机分离离合器26并且电机18可起发电机的作用，以将由曲轴30和电机轴32提供的转动能转换成将要存储在电池20中的电能。也可解离发动机分离离合器26，以将发动机14与动力传动系统12的剩余部分隔离，使得电机18可用作推进车辆10的唯一的动力源。
[0039]电机轴32可延伸穿过电机18。电机18连续地可驱动地连接至电机轴32，而只有当发动机分离离合器26至少部分地接合时，发动机14才可驱动地连接至电机轴32。
[0040]电机18通过电机轴32连接至变矩器22。当发动机分离离合器26至少部分地接合时，变矩器22因此连接至发动机14。变矩器22包括固定至电机轴32的栗轮和固定至变速器输入轴34的涡轮。变矩器22因此在电机轴32和变速器输入轴34之间提供液压联轴器。
[0041]当栗轮比涡轮旋转得更快时，变矩器22将动力从栗轮传输至涡轮。涡轮扭矩和栗轮扭矩的量级通常取决于相对速度。栗轮和涡轮的相对速度、以及变矩器中的流体的属性和变矩器的相对尺寸，提供变矩器容量。变矩器的最大容量由变矩器的机械性能限定，包括其中的流体的属性。当栗轮速度与涡轮速度的比值足够高时，涡轮扭矩是栗轮扭矩的数倍。
[0042]也可提供变矩器旁通离合器36。在一个示例中，变矩器旁通离合器36包括多个盘，其通过响应于由驱动器加压的液压流体而压在一起。当接合时，变矩器旁通离合器36摩擦地或机械地连接变矩器22的