车辆的动力传动系及其操作方法与流程

车辆的动力传动系及其操作方法本申请要求于2012年5月7日提交的第61/643,508号美国临时申请的权益并要求于2013年4月18日提交的第13/865,587号美国申请的优先权，这两个申请公开的全部内容通过引用被包含于此。技术领域本公开涉及一种用于混合动力电动车辆的控制策略。具体地讲，本公开涉及一种利用内燃发动机给电池充电的策略。

背景技术：
车辆通常采用可变速比变速器（variableratiotransmission）在内燃发动机和车辆车轮之间传递动力。在自动变速器中，控制器响应于通常通过踩下加速踏板传达的驾驶员需求和车辆速度选择变速器速比。在模块化混合动力传动装置（MHT）结构中，车辆还具有连接在变速器的输入处的牵引马达。牵引马达电连接到电池。马达既可用于马达驱动模式，又可用于发电模式，在马达驱动模式中，来自电池的能量用于补充发动机功率，在发电模式中，马达将机械能转换成电能储存在电池中。

技术实现要素：
一种操作模块化混合动力车辆的动力传动系的方法包括：使发动机分离离合器接合；操作牵引马达，以通过基于电池的荷电状态产生充电扭矩而给电池充电；控制发动机，以通过增加发动机扭矩而对增加的负荷作出响应。如果发动机速度降低至阈值以下，则所述方法可包括：减小充电扭矩，以减小发动机上的负荷。所述方法还可包括：使起动离合器接合；控制发动机，以基于发动机速度和电池的荷电状态产生发动机扭矩；控制马达产生充电扭矩，使得发动机和马达的总扭矩满足驾驶员需要的扭矩。所述方法还可包括：控制马达，以基于发动机速度产生最小的充电扭矩。一种操作牵引马达的方法包括：向发动机施加负扭矩同时产生电力，使得负扭矩独立于转子速度，然后，通过增加负扭矩而对转子速度降低至阈值以下作出响应，以减小发动机上的负荷。所述负扭矩可基于电池的荷电状态。一种车辆的动力传动系包括：发动机；马达，电连接到电池；发动机分离离合器，将发动机选择性地结合到马达；控制器。所述控制器被编程为用于：使发动机分离离合器接合；操作马达，以基于电池的荷电状态产生充电扭矩；通过增加由发动机产生的扭矩而对导致的发动机速度的任何降低作出响应。所述控制器还可被编程为用于：通过调节充电扭矩而对发动机速度降低至阈值以下作出响应，以减小发动机上的负荷。所述动力传动系还可包括：变速器齿轮箱；起动离合器，将马达选择性地结合到变速器齿轮箱的输入。所述控制器还可被编程为用于：使起动离合器接合；控制发动机，以基于发动机速度和电池的荷电状态产生发动机扭矩；控制马达产生充电扭矩，使得发动机扭矩与充电扭矩之和满足驾驶员需要的扭矩。附图说明图1是根据本发明的实施例的示例性混合动力车辆的动力传动系的框图。图2是示出公开的方法的实施例的流程图。具体实施方式在此描述本公开的实施例。然而，应该理解的是，公开的实施例仅仅是示例，其他实施例可采取各种形式及替代的形式。附图未必合乎比例；一些特征可能会被夸大或最小化，以显示特定组件的细节。因此，在此公开的具体的结构和功能上的细节不应该被解释为限制，而仅仅被解释为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基准。如本领域的普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各种特征可与在一个或更多个其他附图中示出的特征结合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的结合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种结合和变型对于具体应用或实施方式可能是想得到的。图1示出了具有模块化混合动力传动装置的车辆。图1中连接组件的实线指示可驱动的连接，其通过将一个组件的输出的速度限制成与另一组件的输入的速度成比例的机构而将动力从一个组件的输出传递到另一组件的输入。可例如通过轴或通过齿轮装置建立可驱动的连接。在稳态运行期间，内燃发动机20提供牵引扭矩。在瞬变事件期间，牵引马达22增加补充扭矩，在制动期间及其他时候，牵引马达22可用作发电机。牵引马达22电连接到电池24。内燃发动机20和牵引马达22通过分离离合器26选择性地结合。换句话说，当离合器26接合时，发动机20和马达22可驱动地连接，当离合器26分离时，发动机20和马达22分离。来自发动机20和牵引马达22的扭矩通过变速器齿轮箱28和差速器32传递到一组驱动车轮30。变速器齿轮箱28选择性地占用变速器速比，使得发动机在宽的车辆速度范围内以有效速度运行。变速器既可以是具有有限数量的离散速比的有级变速器，也可以是无级变速器。在车辆转弯时，差速器32允许外侧车轮比内侧车轮旋转得略快。当车辆静止时，起动离合器34使发动机20和牵引马达22与变速器28和车轮30分离，从而发动机可空转。为了起动车辆，起动离合器34逐渐接合。最后，变速器泵36提供液压以使离合器（诸如，分离离合器26、起动离合器34或变速器齿轮箱28内部的离合器）接合。MHT混合动力车辆以多种不同的运行模式运行。当车辆静止时，起动离合器34分离，发动机既可空转也可关闭。如果发动机关闭，则分离离合器26也可分离。当驾驶员表示希望车辆运动时，牵引马达可使用来自电池的电力驱动变速器泵，从而使变速器准备就绪。如果发动机空转，则分离离合器26可接合。发动机控制器调节发动机扭矩以保持目标空转速度。发动机控制器可操纵节气门开度、燃料喷射参数、点火正时等，以调节发动机扭矩。在发动机空转时，牵引马达可通过施加充电扭矩而给电池充电。当车辆正在运动时，车轮通过发动机功率和来自电池的电力的结合被推进。控制器基于加速踏板位置和发动机速度确定传递的总扭矩的量。控制器还在各个变速器...