控制混合动力车辆中发动机和电机之间的离合器的制造方法_3

文档序号:9739768阅读:来源:国知局
过分离离合器 26将发动机扭矩的至少一部分传输至M/G 18,然后再从M/G 18传输经过变矩器22和齿轮 箱24。M/G 18可以通过提供额外功率来使轴30转动而辅助发动机14。该操作模式可被称 为"混合动力模式"或"电动辅助模式"。
[0034] 为了利用M/G 18作为唯一的动力源驱动车辆,除了分离离合器26将发动机14与 动力传动系统12的其余部分隔离以外,动力流保持相同。在这段时间内可以禁用或者否则 切断发动机14中的燃烧以节省燃料。例如,牵引电池20通过线路54将储存的电能传输至 可包括逆变器的电力电子器件56。电力电子器件56将来自电池20的DC电压转换成AC电 压以供M/G 18使用。控制器50命令电力电子器件56将来自电池20的电压转换成被提供 至M/G 18的AC电压,以将正扭矩或负扭矩提供至轴30。该操作模式可被称为"纯电动"操 作模式。
[0035] 在任何操作模式中,M/G 18都可以用作马达并且为动力传动系统12提供驱动力。 或者,M/G 18可以用作发电机并且将来自动力传动系统12的动能转换成电能储存在电池 20中。例如,当发动机14为车辆10提供推进动力时,M/G 18可以用作发电机。此外,在来 自旋转的车轮42的旋转能通过齿轮箱24回传并转换成电能储存在电池20中的再生制动 期间,M/G 18可以用作发电机。在这些情况中的任一情况下,可以说M/G 18正在提供负扭 矩,使得传递至车轮的总扭矩减小(或不增加)。当M/G 18正作为马达运转并将扭矩提供 至车轮时,可以说M/G 18正在提供正扭矩。
[0036] 应理解,图1中示出的示意图仅仅是示例并不意味着限制。可以预想利用发动机 和马达两者的选择性接合来通过传动装置进行传输的其他构造。例如,M/G 18可偏移于曲 轴28、可以提供额外的马达来起动发动机14和/或M/G 18可设置在变矩器22与齿轮箱 24之间。在不脱离本公开的范围的情况下,可以预想其他构造。
[0037] 在发动机运行的同时M/G 18正作为发电机运转并且正提供负扭矩时,分离离合 器26上的扭矩可显著地增加。分离离合器26上的扭矩可由下面的式(1)表示:
[0039] 其中,L是附属于M/G 18的转子的总惯量,包括变矩器栗轮惯量项和分离离合器 惯量项,4是Μ/G的转子的加速度,1~_是发动机提供的扭矩,T De是分离离合器26上的扭 矩,TM(^ Μ/G扭矩,Μ/G扭矩可以是正的或负的,这取决于Μ/G是处于正扭矩模式(即,向 变速器输入提供正扭矩)还是处于负扭矩/发电模式(即,当在发电模式中产生电流对混 合动力电池进行再充电时产生负扭矩或制动扭矩),Τ ΒΡε是变矩器旁通离合器扭矩,TIMP是变 矩器栗轮扭矩。
[0040] 如果M/G 18的转子的加速度相对小并且变矩器旁通离合器34是打开的,那么在 分离离合器26上的扭矩可由下面的式(2)进行估计:
[0041] TDC= T eng_TMG (2)
[0042] 当M/G 18处于正扭矩模式时,M/G扭矩使分离离合器26上的扭矩减小(或者不 增加)。当M/G 18处于负扭矩模式时,TM(;的符号为负,导致分离离合器上的扭矩显著增加。 为了防止离合器打滑,需要使分离离合器保持容量(holding capacity)同样地大幅增加。
[0043] 常常,即使当发动机14正在运行时,M/G 18也可用作发电机而处于负扭矩模式, 当分离离合器26闭合时,继续提供正的驱动扭矩。例如,这会发生在电池20的荷电状态低 并且车辆正以怠速或爬行模式运转时。在某些时候,当M/G 18用作发电机并且发动机正在 运行时,分离离合器会打滑。长期持续的打滑将损坏分离离合器26中的摩擦材料。因此, 必须控制分离离合器26以应对分离离合器26上的扭矩的这种变化。
[0044] 例如,分离离合器26的控制的致动可通过控制致动摩擦材料的液压压力来实现。 这可以以各种其他方式来实现,比方说,例如电致动器或机械致动器、在承受空气或液压流 体时释放的弹簧偏置的压力盘或其它这样的方法。当分离离合器26中的摩擦材料被"压" 在一起使得离合器机构的两侧至少部分地一起旋转时,这可被称为"离合器压力"被施加到 分离离合器26。
[0045] 根据本公开的多个预想的方面,提供一种控制策略以在发动机正在运行同时M/G 开始提供负扭矩的时刻(或就在Μ/G开始提供负扭矩之前)增加分离离合器容量或离合器 压力。以上所述的控制器可具体被配置为:在发动机开启的情况下Μ/G开始作为发电机运 转时,改变分离离合器的压力以增加离合器容量从而抑制分离离合器中不必要的打滑。
[0046] 参照图2,示出了能够通过至少一个控制器实现的示例性算法。在102,控制器确 定发动机是否"开启"或"正在运行"。换句话说,控制器确定曲轴是否正在旋转,是否由于 燃烧而具有一些扭矩输出,或者发动机是否另外主动地参与向分离离合器提供扭矩。在发 动机开启的这些时间期间,归因于相对于可通过离合器中的夹紧压力被保持的扭矩的量从 发动机提供至分离离合器的扭矩的大小,分离离合器打滑可能会发生。
[0047] 如果发动机正在运行,并且假设Μ/G已经作为马达运行或者不另外提供负扭矩, 那么在104,处理器确定使Μ/G开始提供负扭矩(例如,从作为马达运转变为作为发电机运 转)的条件是否存在。
[0048] 预想各种方法以确定Μ/G的操作状态的即将到来的变化或预期的变化的条件是 否存在。例如,控制器可接收指示车辆操作者踩下制动踏板的信号。响应于制动踏板被踩 下,控制器可确定接收指示电池荷电状态(S0C)的信号。如果(i)电池的S0C小于第一预 定的荷电阈值(S0C ragOT__」J (指示期望给电池充电),(ii) S0C小于更高的第二预定的荷 电阈值(S0C_n__ hlgh),以及(iii)如果请求的制动扭矩大于预定的制动扭矩阈值,则M/G 将开始产生电力(或继续如此)。在Μ/G从提供驱动扭矩切换到产生电力之前(例如,几分 之一秒、几毫秒内)可立即出现这三种条件。这三种条件指示Μ/G中的扭矩切换之前的确 切的时间段。
[0049] 如果满足这些条件或者满足将指示来自Μ/G的负扭矩的预期的供应的其他这样 的条件(如下面所论述的),那么在106处,使分离离合器的压力增加。离合器压力的增加 可借助增加液压压力、增加支持离合器中的机械接合的力或增加分离离合器中的两个或更 多个部件之间的压紧力的上述其他这样的方法来实现。在一个优选的实施例中,通过向传 动装置线路压力控制螺线管发送将压力从当前值增加至高值(例如,从60PSI的正常值至 100-150PSI的更高值)的命令来增加传动装置液压回路线路压力。这提高了分离离合器 的容量以承受离合器任一侧的增加的力而不打滑。通过命令离合器压力这样增加,就在M/ G的运转模式从用作马达(或自由旋转)至用作发电机的即将到来的变化之前,使分离离合 器的容量提高。
[0050] 应该理解的是,其它方法策略可考虑用来检测Μ/G即将到来的负扭矩的供应。例 如,控制器可监测Μ/G提供的扭矩的变化率,并且如果扭矩的变化率是阈值以上的负值(指 示Μ/G的扭矩接近零),则相应地增加分离离合器的压力。考虑其它的实施例,并且其它的 实施例应该作为用来确定在Μ/G中是否将出现即将到来的扭矩变化(例如,从正至负)的 充分方法而被认为在本公开的范围内。
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