专利名称：优化的车辆牵引力控制的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种车辆，在车辆运行过程中驱动轮在路面上发生滑移的情况下，利用牵引力控制系统(TCS)控制器来减少滑移量从而改进驱动的稳定性。
背景技术：
混合动力车有效地结合了不同类型的动力源来驱动车辆，并且大多数混合动力车利用通过燃烧(汽油、化石燃料)燃料产生转矩的发动机和通过电池电源产生转矩的电动机。利用电动机和发动机来减少废气并改善燃油消耗的混合动力车，已被人们积极地改进，以满足当今对开发环境友好型产品和改进燃油消耗率的要求。在混合动力车中，作为一个例子，发动机、电驱动电动机和自动变速器可线性布置。特别地，发动机离合器位于发动机和驱动电动机之间以传递动力，并且驱动电动机和自 动变速器直接连接。同时，布置有集成起动机-发电机(即，输出起动转矩)以将起动转矩提供给发动机，并且其中ISG(集成起动机和发电机)也连接于发动机。在这种构造中，如果发动机离合器开启，则传动轴由电动机旋转驱动；如果发动机离合器闭合，则传动轴由发动机和驱动电动机旋转。当车辆起动或低速行驶时，驱动转矩通常只由驱动电动机产生。这是因为发动机的效率低于驱动电动机的效率，这样驱动电动机用于起动车辆在燃油消耗率上是有优势的。当车辆“跑起来”(速度增大)之后，ISG起动发动机，并且车辆同时利用发动机输出和电动机输出。如上所述，该混合动力车辆基于仅仅利用驱动电动机的转矩的EV (电动车)模式，和利用发动机作为主动力转矩、以驱动电动机作为辅助动力转矩的(混合动力)模式，来驱动混合动力车，其中通过由ISG起动发动机将EV模式转变到HEV模式。EV模式和HEV模式之间的模式转变在混合动力车中是一个重要的功能，其中模式转换影响混合动力车的驾驶性、燃油消耗和动力性能。特别地，在包含发动机、驱动电动机、自动变速器、ISG和离合器在内的混合动力系统中，更精确的模式转换控制是必需的，其中最优化的模式转换算法是必需的。同时，TCS (牵引力控制系统)产生制动液压或减小输出转矩(加速转矩)以减小驱动轮在例如湿滑的路面上发生滑移时的滑移量。当检测到驱动轮发生滑移时，TCS控制器控制制动器的液压和电动机的输出转矩，如果驱动轮的滑移量减小到低于一个预定值时，则解除TCS控制。当TCS控制解除后，电动机的输出转矩陡增，使得驱动轮可能会立刻发生滑移或者传动系统可能会发生振动。在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于提供一种车辆，该车辆执行TCS控制及其控制方法，具有使在驱动轮的滑移量减小到预定值时在解除TCS控制之后电动机的输出转矩恢复时所产生的驱动轮的滑移和传动系的振动减小的优点。根据本发明一个示例性实施例的车辆，可以包括电动机控制器，用来控制电驱动电动机，该电驱动电动机将转矩传递给驱动轮；和TCS控制器，其执行TCS控制以便i)在确定驱动轮在路面上发生滑移时，减小被传递给驱动轮的转矩从而使驱动轮不发生滑移，和ii)在确定驱动轮未在路面上发生滑移时，解除TCS控制以逐渐增大沿着预定路线被传递给驱动轮的电动机转矩。该车辆还可以包括可选择地将转矩传递给驱动轮的内燃机。该驱动电动机可以与内燃机一同将转矩传递给驱动轮。该车辆还可包括充电电池，其中该驱动电动机可以利用电池的电力以将转矩传递 给驱动轮。该电池可以通过内燃机来充电。该电池可以是燃料电池。该TCS控制器可以在从电动机传递到驱动轮的转矩增大时检测电动机的转速以计算速度振动，并且电动机控制器可以使电动机沿着与速度振动相反的方向产生主动阻尼转矩。根据本发明一个示例性实施例的用于车辆的控制方法，其包括确定驱动轮是否在路面上发生滑移，执行TCS控制，如果确定驱动轮在路面上发生滑移，则解除TCS控制，如果确定驱动轮在路面上未发生滑移，则逐渐增大从电动机传递到驱动轮的输出转矩。该车辆的控制方法还包括利用电动机的转速来计算速度振动，并且执行主动阻尼模式，该模式通过在与速度振动相反的方向上形成电动机的输出转矩来减小速度振动。如上所述，在根据本发明的车辆中，在解除TCS时，电动机的电动机转矩逐渐沿着预定的斜率(slope)增大，使得驱动轮的滑移减小以及传动系统的振动减少。此外，在解除TCS控制时，应用主动阻尼转矩来抵抗电动机的速度振动，从而减少电动机的速度振动，使得传动系统的振动快速减小。
图I是根据本发明的示例性实施方式的车辆的示意图；图2是用于控制根据本发明的示例性实施方式的车辆的流程图；图3是用于说明根据本发明的示例性实施方式的车辆的TCS控制的图；图4是示出用于提取根据本发明示例性实施方式的车辆中的电动机的振动元件的方法的视图；图5是示出用于提取根据本发明示例性实施方式的车辆中的电动机的速度振动的步骤的视图。
具体实施例方式下面将结合附图详细地描述本发明的示例性的实施方式。可以理解的是，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语包括一般而言的机动车辆，比如包含运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、货车，各种商用车辆的客车、包含各种轮船和舰船的船只、飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动汽车、混合动力电动汽车、氢动力汽车和其它替代燃料汽车(例如，从除了石油以外的资源中取得的燃料)。如在本文中所引用的，混合动力车辆是具有两种或多种动力来源的车辆，例如汽油动力车辆和电动动力车辆二者。图I是根据本发明示例性实施方式的车辆的示意图。参考图1，该车辆包括TCS控制器100、制动转矩控制器110和电动机转矩控制器120，其中制动控制器110控制制动器112，而电动机控制器120控制电动机122。TCS控制器100检测车辆的运行情况，其中通过车辆速度和驱动轮的转速检测到驱动轮(胎)发生滑移，则TCS控制器控制制动控制器110和电动机控制器120，从而减少
驱动轮的滑移。这种防止驱动轮滑移的方式就称作TCS控制。如果执行TCS控制，则制动控制器110操纵制动器112以输出预定制动力以防止驱动轮发生滑移或电动机控制器120操纵电动机122以减少电动机转矩或对电池充电。当解除根据本发明示例性实施方式的TCS控制时，电动机控制器120逐渐增大电动机122的电动机转矩，以减小传动系统的振动。图2是用于控制根据本发明示例性实施方式的车辆的流程图。参考图2，该控制从步骤S200开始，并且在S210中确定TCS控制是否开始。如果确定TCS控制开始，则在步骤S220中调整输出转矩。在此，根据驱动轮的滑移，制动控制器110使制动器112输出制动请求转矩和/或电动机控制器120控制从电动机122输出的电动机转矩。在步骤S230中，如果驱动轮的滑移量减小到预定值内，则确定TCS控制已经完成。在本发明的一个不例性实施方式中，驱动轮的输出转矩同时被制动器112和电动机122控制。如果确定TCS控制已经完成，则在步骤S240中控制输出转矩，这样的控制使电动机122的电动机转矩沿着预定斜率(slope)转变。此外，可以产生主动阻尼转矩以减少从电动机122输出的电动机转矩的速度振动(speed vibration)。后面将参考图4和图5来说明主动阻尼转矩(active dampingtorque)。图3是根据本发明示例性实施方式的车辆的TCS控制的说明图。参考图3，水平轴表示时间，竖直轴表示驱动轮的滑移量(车轮滑移)和从电动机122输出的电动机转矩(TORQUE)。如图所示，当TCS控制开始时，TCS控制器100的请求水平(A)减小到预定值，并且电动机122的电动机转矩(C)也减少。在此情况下，电动机转矩命令(B)连续地保持以操作电动机122。如果TCS控制开始，则滑移量(D，车轮滑移)减小，并且如果滑移量减小到低于预定值，则解除TCS控制。如上所述，如果解除TCS控制，则TCS控制器100的请求值(A)增大到预定值，并且电动机122的电动机转矩(C)增大。更特别地，电动机转矩(C)沿着具有预定斜率的转矩轮廓线慢慢增大。相应地，振动减小，其由突然增大的电动机转矩(C)产生。
此外，进一步产生主动阻尼转矩以减少电动机转矩(C)的速度振动。主动阻尼转矩是由电动机控制器120额外产生的电动机122的转矩。图4是示出用于提取根据本发明示例性实施方式的车辆中的电动机的振动元件的方法的视图，而图5是示出用于提取根据本发明示例性实施方式的车辆中的电动机的速度振动的步骤的视图。参考图4和图5，“#1”表示电动机122的真实速度，“#2”表示通过低通过滤器LPFl过滤的电动机122的真实速度所计算的速度线。此外，“#3”表示被过滤值和真实速度之间的速度差(偏差)，而“#4”表示通过第二低通过滤器LPF2过滤速度差所计算的平均值。此外，“#5”表示通过速度差和平均值计算的电动机122的速度振动。当速度振动值为正时，电动机122的速度增大，而当速度振动值为负时，电动机122的速度减小。
相应地，电动机控制器120控制电动机122以进一步根据速度振动值来产生主动阻尼转矩。该主动阻尼转矩还进一步由电动机122沿着与速度振动值相反的方向产生，其中，通过主动阻尼转矩来减小速度振动值。本发明的一个示例性实施方式可被用于电动车(EV)、混合动力车(HEV)和燃料电池车(FCEV)。尽管已经结合被认为是实际的示例性实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，本发明并不限于所公开的实施方式，相反地，意图覆盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种变型和等效配置。例如，可以清楚地预期，在此描述的部件和/或元件可以作为软件来实施，该软件被存储在有形(非瞬时性的)可读计算机介质(例如，磁盘/光盘等)上，其具有在计算机上执行的程序指令、硬件、固件或其组合。
权利要求
1.一种车辆,包括 电动机控制器，其被配置成控制电驱动电动机，所述电驱动电动机将转矩传递给驱动轮；和 牵引力控制系统(TCS)控制器，其被配置成执行TCS控制以便I)在确定所述驱动轮在路面上发生滑移时，减小被传递给所述驱动轮的转矩，使得所述驱动轮不发生滑移，和2)在确定所述驱动轮未在路面上发生滑移时，解除TCS控制以逐渐增大沿着预定路线被传递给所述驱动轮的所述电动机转矩。
2.如权利要求I所述的车辆，还包括内燃机，所述内燃机被配置成可选择地将转矩传递给所述驱动轮。
3.如权利要求2所述的车辆，其中所述驱动电动机被配置成与所述内燃机一同将转矩传递给所述驱动轮。
4.如权利要求2所述的车辆，还包括充电电池，其中所述驱动电动机被配置成利用所述电池的电力将所述转矩传递给所述驱动轮。
5.如权利要求4所述的车辆，其中所述电池通过所述内燃机来充电。
6.如权利要求4所述的车辆，其中所述电池是燃料电池。
7.如权利要求I所述的车辆，其中所述TCS控制器被配置成在从所述电动机传递到所述驱动轮的转矩增大时检测所述电动机的转速以计算速度振动，并且所述电动机控制器被配置成使所述电动机沿着与所述速度振动相反的方向产生主动阻尼转矩。
8.一种用于车辆的控制方法，包括 确定驱动轮是否发生滑移； 响应于确定所述驱动轮发生滑移，执行牵引力控制系统(TCS)控制；并且 响应于确定所述驱动轮未在路面上发生滑移，解除所述TCS控制，同时逐渐增大从电驱动电动机传递到所述驱动轮的输出转矩。
9.如权利要求8所述的用于车辆的控制方法，还包括 通过利用所述电动机的转速来计算速度振动；并且 执行主动阻尼模式，所述主动阻尼模式通过在与所述速度振动相反的方向上形成所述电动机的输出转矩来减小所述速度振动。
10.一种有形的非瞬时的计算机可读介质，所述计算机可读介质包括由处理器执行的指令，其被操作为 确定驱动轮是否发生滑移； 响应于确定所述驱动轮发生滑移，执行牵引控制系统(TCS)控制；并且 响应于确定所述驱动轮未在路面上发生滑移，解除所述TCS控制，同时逐渐增大从电驱动电动机传递到所述驱动轮的输出转矩。
11.如权利要求10所述的计算机可读介质，其中所述指令在被执时还被操作为 通过利用所述电动机的转速来计算速度振动；和 执行主动阻尼模式，所述主动阻尼模式通过在与所述速度振动相反的方向上形成所述电动机的输出转矩来减小所述速度振动。
全文摘要
本发明涉及一种优化的车辆牵引力控制。在一个实施方式中，车辆电动机控制器控制电驱动电动机，该电动机将转矩传递给驱动轮，牵引力控制系统(TCS)控制器执行TCS控制以1)在确定驱动轮在路面上发生滑移时，减小传递给驱动轮的转矩从而使驱动轮不发生滑移，和2)在确定驱动轮未在路面上发生滑移时，解除TCS控制以逐渐增大沿着预定线路传递给驱动轮的电动机转矩。同样地，在解除TCS时，电动机的电动机转矩沿着预定斜率逐渐增大，使得车辆中的驱动轮滑移减小和传动系统的振动减小。还可以通过施加抵抗电动机的速度振动的主动阻尼转矩，来减小传动系统的振动。
文档编号B60W30/02GK102756733SQ20111045521
公开日2012年10月31日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年4月29日
发明者金尚准 申请人:现代自动车株式会社