用于控制混合动力车辆中的牵引电机的方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及具有发动机和牵引电机的混合动力车辆以及在发动机缺火期间改变由牵引电机提供的扭矩。
【背景技术】
[0002]混合动力电动车辆包括发动机和牵引电机，发动机和牵引电机中的每个均具有到牵引车轮的扭矩传递路径。发动机包括在其内发生燃烧以产生作用于曲轴的扭矩的多个汽缸。在一些情况下，汽缸会缺火，或者产生减小的扭矩或不产生扭矩。如果汽缸连续地缺火，则在汽缸之间出现扭矩失衡，导致向曲轴提供的扭矩发生变化。
【发明内容】
[0003]一种用于控制混合动力车辆中的牵引电机的系统和方法，所述方法包括改变牵引电机扭矩以补偿由于发动机汽缸缺火而导致的发动机扭矩短缺。
[0004]在一个实施例中，改变牵引电机扭矩以补偿扭矩短缺的操作包括响应于额定发动机输出扭矩曲线和实际发动机输出扭矩曲线之间的差而增大或减小牵引电机扭矩。在另一实施例中，改变牵引电机扭矩以补偿扭矩短缺的操作包括命令牵引电机提供具有第一幅值的第一扭矩脉冲和具有第二幅值的第二扭矩脉冲，所述第二幅值响应于发动机转速变化而从第一幅值改变而来。在又一实施例中，所述方法还包括使牵引电机扭矩脉冲与对应于缺火的汽缸的发动机曲轴位置同步。在另一实施例中，所述方法还包括向操作者发出指示发动机汽缸缺火的警报。
[0005]一种混合动力电动车辆包括具有多个汽缸的发动机、牵引电机和控制器。控制器被配置为响应于由于发动机汽缸缺火导致的发动机扭矩短缺而命令牵引电机提供补偿扭矩。
[0006]在一个实施例中，所述补偿扭矩是具有与额定发动机汽缸燃烧扭矩脉冲的幅值和相位相同的幅值和相位的扭矩脉冲。在另一个实施例中，控制器还被构造为响应于发动机转速变化而改变所述补偿扭矩的相位和幅值。在又一实施例中，控制器还被配置为向操作者发出指示发动机汽缸缺火的警报。
[0007]根据本发明，提供了一种用于控制混合动力电动车辆中的牵引电机的方法，所述方法包括响应于在多个发动机汽缸之间检测到扭矩失衡而周期性地改变牵引电机扭矩以提供补偿扭矩。
[0008]在一个实施例中，检测到扭矩失衡包括检测到不点火的汽缸。在这个实施例中，周期性地改变牵引电机扭矩的操作包括命令牵引电机提供扭矩脉冲，所述扭矩脉冲的幅值与额定汽缸燃烧扭矩的幅值相等，相位与对应于不点火的汽缸的曲轴位置同步。在另一实施例中，检测到扭矩失衡包括检测到工作不如预期的汽缸。在这种实施例中，所述周期地改变牵引电机扭矩包括命令牵引电机提供具有第一幅值的第一扭矩脉冲和具有第二幅值的随后的第二扭矩。第二幅值响应于发动机转速变化而从第一幅值改变。
[0009]根据本公开的实施例提供许多优点。例如，本公开提供了一种响应于缺火的汽缸而使用牵引电机提供补偿扭矩的方法，以防止降低驾驶员满意度的噪声、振动和声振粗糙度。
[0010]当结合附图时，本公开的以上优点和其它优点和特征将通过下面对优选实施例进行的详细描述而变得明显。
【附图说明】
[0011]图1是具有模块化动力传动系构造的混合动力电动车辆的示意性示出。
[0012]图2A是示出了在发动机正常运转期间发动机汽缸的扭矩传递的示意图。
[0013]图2B是示出了在汽缸缺火期间发动机汽缸的扭矩传递的示意图。
[0014]图3是示出了控制混合动力车辆中的发动机的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]在此描述本公开的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅仅是示例，并且其它实施例可采取多种和可选形式。附图不一定成比例地绘制；一些特征可被夸大或最小化，以显示特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应当被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以不同的方式应用这些实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的多个特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征组合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式，可期望与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型。
[0016]参照图1，示出了根据本公开的实施例的混合动力电动车辆(HEV) 10的示意图。图1示出了组件之间的代表性的关系。在车辆中组件的物理布局和方位可变化。HEV 10包括动力传动系12。动力传动系12包括驱动传动装置16的发动机14，传动装置16可被称作模块化混合动力传动装置(MHT)。如将要在下面进一步详细地描述的，传动装置16包括诸如电动机/发电机(M/G) 18的电机、相关联的牵引电池20、变矩器22以及多级传动比自动变速器或齿轮箱24。
[0017]发动机14和M/G 18都是用于HEV 10的驱动源。发动机14通常代表可包括内燃发动机(例如，汽油发动机或柴油发动机)的动力源，并且发动机14包括多个发动机汽缸。发动机14产生发动机功率和对应的发动机扭矩，该发动机扭矩在位于发动机14与M/G 18之间的分离式离合器26至少部分地接合时供应到M/G 18o M/G 18可通过多种类型的电机中的任何一个来实现。例如，M/G 18可以是永磁同步电机。电力电子器件56调制由电池20提供的直流(DC)电力以满足M/G 18的需求，如将在下面描述的。例如，电力电子器件可向M/G 18提供三相交流电(AC)。
[0018]当分离式离合器26至少部分地接合时，从发动机14流到M/G 18或从M/G 18流到发动机14的动力流是可能的。例如，分离式离合器26可接合并且M/G 18可作为发电机操作，以将由曲轴28和Μ/G轴30提供的旋转能转换为将存储在电池20中的电能。分离式离合器26还可分离，以使发动机14与动力传动系12的剩余部分断开，从而M/G 18可充当用于HEV 10的唯一的驱动源。轴30延伸穿过M/G 18。M/G 18持续可驱动地连接到轴30，然而仅在分离式离合器26至少部分地接合时发动机14才可驱动地连接到轴30。
[0019]M/G 18经由轴30连接到变矩器22。因此，在分离式离合器26至少部分地接合时变矩器22连接到发动机14。变矩器22包括固定到Μ/G轴30的泵轮和固定到变速器输入轴32的涡轮。因此，变矩器22在轴30与变速器输入轴32之间提供液压耦合。当泵轮比涡轮更快地旋转时，变矩器22将动力从泵轮传递到涡轮。泵轮扭矩和涡轮扭矩的幅值通常取决于相对转速。当泵轮转速与涡轮转速之比足够高时，涡轮扭矩是泵轮扭矩的多倍。还可设置变矩器旁通离合器34，在变矩器旁通离合器34接合时，变矩器旁通离合器34使变矩器22的泵轮和涡轮摩擦地或机械地结合，以允许更有效地传递动力。变矩器旁通离合器34可作为起步离合器操作，以提供平稳的车辆起步。可选地或相结合地，对于不包括变矩器22或变矩器旁通离合器34的应用而言，与分离式离合器26相似的起步离合器可设置在M/G 18与齿轮箱24之间。在一些应用中，分离式离合器26通常被称作上游离合器并且起步离合器34 (可以是变矩器旁通离合器)通常被称作下游离合器。
[0020]齿轮箱24可包括齿轮组(未示出)，该齿轮组通过诸如离合器和制动器(未示出)的摩擦元件的选择性接合而选择性地以不同的传动比布置，以建立期望的多个离散传动比或多级驱动传动比。摩擦元件可通过换档计划来控制，该换档计划使齿轮组的某些元件连接和分开来控制变速器输出轴36与变速器输入轴32之间的比率。齿轮箱24基于各种车辆和周围的操作环境通过关联的控制器(例如，动力传动系控制单元(PCU) 50)从一个传动比自动地换档到另一个传动比。然后，齿轮箱24向输出轴36提供动力传动系输出扭矩。
[0021]应理解的是，与变矩器22 —起使用的液压控制的齿轮箱24仅仅是齿轮箱或变速器布置