混合动力传动系统转速控制的制作方法_2

文档序号:9760881阅读:来源:国知局
器26接合时,M/G 18可作为发电机运转,W将曲轴 30经由M/G轴32提供的旋转能转换成电能储存在电池20中。如下文更详细讨论的,通过 能量再生施加在轴上的旋转阻力可W用作使车辆减速的制动器。也可W将分离离合器26 分离W将发动机14与动力传动系统12的其余部分分离,使得M/G 18可W作为车辆10的 唯一驱动源运转。
[0029] 当发动机14正在运转时,利用主传动累46来运转传动装置16。此外,主传动累 46由车辆发动机14驱动。主传动累46从传动装置16底部的油底壳汲取流体并在液压系 统中产生压力。主传动累46通常由M/G 18驱动。只要M/GW足够高的转速旋转,压力便 被提供至变速器和分离离合器。当M/G停止时,辅助电动累52提供主传动累46的某些功 能并支撑一些受限制的传动装置运转。因此,在特定的运转状况期间,可通过辅助电动累52 来接合分离离合器26 W及其它传动机构W维持功能性。
[0030] 可W通过至少一个控制器来支配动力传动系统12的操作状态。在至少一个实施 例中,存在包括多个控制器的更大的控制系统。可W通过整个车辆10中的各种其它控制器 来影响各个控制器或控制系统,其中,车辆系统控制器(VSCH8相对于其它从属控制器W 较高的层次运转。VSC 48输出可直接地或间接地支配或影响若干车辆功能,诸如,启动/停 止发动机14、运转M/G 18 W提供车轮扭矩或为牵引电池20再充电、选择或计划变速器换挡 等。例如,VSC 48可W接收来自其它从属控制器的数据并向其它从属控制器发出命令,所述 从属控制器可W相对于VSC 48 W较低的控制层次运转。例如,与VSC通信的其它控制器包 括传动装置控制模块(TCM)、制动系统控制模块度SCM)、高电压电池能量控制模块度ECM)、 逆变器系统控制器(ISC) W及负责各种车辆功能的相通信的其它控制器。在至少一个实施 例中,所述BECM和所述ISC包括在电力电子器件28中。
[0031] W上提到的任何控制器还可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信 的微处理器或中央处理器(CPU)。例如,计算机可读存储装置或介质可包括只读存储器 (ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性存储和非易失性存储。KAM 是一种可W用于在CPU掉电时存储各种操作变量的永久或非易失性存储器。计算机可读 存储装置或介质可W使用任意数量的已知存储装置(诸如PROM(可编程只读存储器)、 EPROM(电可编程只读存储器)、EEPR0M(电可擦除可编程只读存储器)、闪存或能够存储数 据的任意其它电、磁性、光学或组合的存储装置)来实现,运些数据中的一些数据代表由控 制器使用W控制发动机或车辆的可执行指令。
[0032] VSC 48和其它控制器通过输入/输出(I/O)接口与各种发动机/车辆传感器和致 动器通信,所述I/O接口可W被实施为提供各种原始数据或信号调节、处理和/或转换、短 路保护等的单个集成接口。或者,在将特定信号提供给CPU之前,一个或更多个专用硬件或 固件忍片可用于调节和处理该特定信号。如图1中的代表性实施例总体上示出的,VSC 48 可W向高电压电池20和电力电子器件28中的电子器件传送信号和/或传送来自高电压电 池20和电力电子器件28中的电子器件的信号。电力电子器件28可包括ISC和邸CM两者, 所述ISC和邸CM管理流到电池20的能量和从电池20流出的能量。此外,VSC 48可W与 上述的其它车辆控制器通信,或者直接地与车辆传感器和/或组件(包括发动机14、制动系 统54、DC/DC转换器56、低电压电池58和起动机60)通信。尽管未明确说明,但是本领域 的普通技术人员应认识到,VSC48可W控制上述各个子系统中的各种功能或组件。
[0033] 可使用通过控制器执行的控制逻辑直接或间接致动的参数、系统和/或组件的代 表性示例包括燃料喷射正时、速率和持续时间、节气口位置、(用于火花点火式发动机的) 火花塞点火正时、进气/排气口正时和持续时间、前端附件驱动(阳AD)组件(诸如,交流发 电机)、空调压缩机、电池充电、再生制动、M/G运转、用于分离离合器26、变矩器旁通离合器 36的离合器压力W及传动装置齿轮箱24等。例如,通过I/O接口传输输入的传感器可W用 于指示曲轴位置、发动机转速(RPM)、M/G轴转速、动力传动系统输出轴转速、车轮转速、发 动机冷却剂溫度、进气歧管压力、加速踏板位置、点火开关位置、节气口位置、空气溫度、排 气氧或其他排气成分浓度或存在、进气流量、变速器挡位、传动比或模式、变速器油溫、传动 装置满轮转速、变矩器旁通离合器状态、减速或换挡模式。
[0034] VSC 48还包括扭矩控制逻辑功能。VSC 48能够基于多个车辆输入解释驾驶员请 求。例如,运些输入可包括挡位选择(PRNDL)、加速踏板输入、制动踏板输入、电池溫度、电 压、电流和电池荷电状态(S0C)。进而,VSC48可W向电力电子器件28发出影响M/G 18运 转的命令信号。
[0035] M/G 18还通过轴32与变矩器22连接。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M/G轴32的累轮和固定到变速器 输入轴34的满轮。变矩器将电机流体地结合到输出轴。更具体地,变矩器22在轴32和变 速器输入轴34之间提供液力禪合。变矩器还可设置内部旁通离合器36,使得内部旁通离合 器36在接合时摩擦地或机械地结合变矩器22的累轮和满轮,从而允许更高效的动力传递。 变矩器22及其旁通离合器36可W使用提供车辆起步的起步离合器来代替。相比之下,当 旁通离合器36分离时,M/G 18可W与差速器40和车桥44机械地分离。例如,在减速期间, 旁通离合器36可W在车速低时分离,W将发动机与传动装置和传动系分离,从而允许发动 机在车速低时怠速运转或者停止。M/G的交替运转的正时和程度可用于优化燃料经济性,并 且应当符合变速器的换挡操作。
[0036] 车辆10的驾驶员可W在加速踏板50处提供输入并产生所需求的扭矩、功率或驱 动命令W推进车辆10。通常,踩下和松开踏板50产生可被VSC 48分别解释为需要增加动 力或减小动力的加速器输入信号。至少基于来自踏板的输入,控制器48可W在发动机14 和/或M/G 18中的每者之间分配扭矩命令,W满足驾驶员所需求的车辆扭矩输出。控制器 48还可控制齿轮箱24中的换挡正时W及分离离合器26和变矩器旁通离合器36的接合或 分离。可W在接合位置和分离位置之间的范围内调节变矩器旁通离合器36。除由累轮和满 轮之间的液力禪合产生的可变打滑之外,运也可在变矩器22中产生可变打滑。或者,根据 特定应用,可在不使用调节的运转模式的情况下将变矩器旁通离合器36操作为锁止或者 打开。
[0037] 另外,车辆10的驾驶员可W在制动踏板处提供输入W产生车辆制动需求。踩下制 动踏板产生制动输入信号,该制动输入信号被控制器48解释为使车辆减速的命令。进而, VSC 48可W向动力传动系统输出轴38发出导致负扭矩的施加的命令。另外或组合地,控制 器可W发出激活制动系统54的命令W施加摩擦制动阻力,从而抑制车轮42的旋转。由动 力传动系统和摩擦制动器两者提供的负扭矩值可被分配W改变各自满足驾驶员的制动需 求的量。
[0038] M/G 18可W作为发电机运转W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提供用于车辆10的唯一推进动力时,M/G 18可W用作发电 机。另外,在输出轴38旋转产生的旋转能通过齿轮箱24回传并转换成储存在高电压电池 20或低电压电池 58中的电能的再生制动期间,M/G 18可用作发电机。
[0039] 应理解,图1中示出的示意图仅仅是示例性的并不意味着限制。可W考虑利用发 动机和马达两者的选择性接合W通过变速器进行传递的其它配置。在不脱离本公开的范围 的情况下,可W考虑其它运样的配置。
[0040] 通常,与发动机相比,电机具有较高的扭矩带宽。因此,发动机通常在扭矩控制下 运转,当需要时,电机可W使用转速控制来运转,从而更精确地控制整个动力传动系统输出 转速。根据本公开的动力传动系统,发动机支配系统功率输出,而电机调节系统转速。在运 种情况下,使用电机来调节整个动力传动系统的转速输出。
[0041] 可通过测量变矩器22的累轮输入处的扭矩和转速来监测使用电机调节系统转速 的有效性。通常,可W通过下式(1)来描述累轮的扭矩。 阳〇创 τ imp= τ e+ T m (D
[00创在式(1)中,τ胃是累轮扭矩,τ e是发动机输出扭矩,τ m是电机的输出扭矩。如 果电机辅助发动机推进车辆,则Tm为正。当电机运转为发电机且吸收一部分发动机输出
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