用于管理混合动力电动车辆中的降档的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本说明书总体涉及用于管理混合动力电动车辆中的降档的系统，并且更具体地涉及用于中断混合动力电动车辆中的变速器的降档的系统。
【背景技术】
[0002]包括内燃发动机和电动马达/发电机的混合动力电动车辆在多种操作模式中操作，多种操作模式包括电动操作模式、燃烧操作模式和燃烧/电动操作模式。通常，当来自混合动力电动车辆的驾驶员的扭矩需求增加时，混合动力电动车辆可以从电动操作模式切换到燃烧/电动操作模式或到燃烧操作模式。此外，来自驾驶员的增加的扭矩需求可以创始变速器的降档，使得内燃发动机和/或电动马达/发电机可以提供所请求的扭矩至混合动力电动车辆的驱动轮。由于驾驶员扭矩需求、车辆运行速度和车辆运行条件，使操作模式之间的转变变得复杂。
[0003]因此，用于管理混合动力电动车辆中的降档的系统可以是期望的。
【发明内容】
[0004]在一个实施例中，一种用于管理混合动力电动车辆中的降档的系统包括多级变速器，多级变速器具有输入轴、第一齿轮组、选择性地耦接第一齿轮组和输入轴的第一换档离合器、第二齿轮组、选择性地耦接第二齿轮组和输入轴的第二换档离合器、以及控制施加到第一换档离合器和第二换档离合器的液压以选择性地接合第一换档离合器和第二换档离合器的阀体。该系统还包括选择性地耦接到多级变速器的输入轴的内燃发动机，耦接到多级变速器的输入轴的电动马达，以及电子控制单元。电子控制单元编程为:评估扭矩需求，启动内燃发动机，以及通过修改通过阀体的液压以部分分离第二换档离合器并部分接合第一换档离合器来预分级降档换档顺序。电子控制单元还编程为中断所述降档换档顺序直到预定的扭矩补充事件发生，以及通过修改通过阀体的液压以利用第二换档离合器将第二齿轮组与输入轴完全分离并利用第一换档离合器将第一齿轮组与输入轴接合来完成降档换档顺序。
[0005]在另一个实施例中，一种用于管理混合动力电动车辆中的降档的系统包括多级变速器，多级变速器具有输入轴、第一齿轮组、选择性地耦接第一齿轮组和输入轴的第一换档离合器、第二齿轮组、选择性地耦接第二齿轮组和输入轴的第二换档离合器，以及控制施加到第一换档离合器和第二换档离合器的液压以选择性地接合第一换档离合器和第二换档离合器的阀体。该系统还包括选择性地耦接到多级变速器的输入轴的内燃发动机，耦接到多级变速器的输入轴的电动马达，以及电子控制单元。电子控制单元编程为:创始多级变速器的降档换档顺序，通过中断降档换档顺序和保持压力以部分分离第二换档离合器并部分接合第一换档离合器来创始降档换档顺序中的压力延迟，保持压力延迟直到预定的扭矩补充事件发生，以及通过利用第二换档离合器将第二齿轮组与输入轴完全分离并利用第一换档离合器将第一齿轮组与输入轴完全接合来完成降档换档顺序。
[0006]根据本发明的一个实施例，其中电子控制单元进一步编程为在内燃发动机产生净正扭矩之后，命令内燃发动机与输入轴的親接。
[0007]根据本发明的一个实施例，其中当内燃发动机产生预定量的扭矩时，预定的扭矩补充事件发生。
[0008]根据本发明的一个实施例，其中中断降档换档顺序直到内燃发动机和电动马达产生扭矩以完成降档换档顺序而不降低车辆速度。
[0009]根据本发明的一个实施例，其中在从启动内燃发动机开始经过预定时间之后，预定的扭矩补充事件发生。
[0010]根据本发明的一个实施例，该系统进一步包含变速器控制器，变速器控制器包含计算机处理器和存储计算机可读指令集的存储器，当计算机处理器执行计算机可读指令集时，变速器控制器控制阀体内的液压。
[0011]根据本发明的一个实施例，其中电子控制单元进一步编程为:
[0012]评估扭矩需求；
[0013]确定电动马达是否具有足够的额外扭矩容量以满足扭矩需求；以及
[0014]启动内燃发动机。
[0015]根据本发明的一个实施例，其中电子控制单元进一步编程为确定电动马达是否具有足够的额外扭矩容量以完成从第二齿轮组到第一齿轮组的降档换档顺序。
[0016]根据本发明的一个实施例，其中确定电动马达是否具有足够的额外扭矩容量以完成降档换档顺序是通过评估车辆速度、电动马达扭矩生产以及电动马达的额外扭矩输出容量来评估的。
[0017]考虑以下【具体实施方式】连同附图将更完全地理解通过在此所描述的实施例提供的这些和附加特征。
【附图说明】
[0018]在附图中所阐明的实施例本质上是说明性和示例性的，并非旨在限制由权利要求所限定的主题。当连同以下附图阅读时，可以理解说明性实施例的以下【具体实施方式】，在附图中，相同的结构用相同的附图标记表示，并且其中:
[0019]图1示意性地描绘了用于具有根据在此所示或所描述的一个或多个的实施例的模块化混合动力技术的混合动力电动车辆的动力传动系统；
[0020]图2示意性地描绘了用于根据在此所示或所描述的一个或多个实施例的混合动力电动车辆的多级变速器；
[0021]图3示意性地描绘了根据在此所示或所描述的一个或多个实施例的电动马达的假设扭矩输出曲线；
[0022]图4示意性地描绘了根据在此所示或所描述的一个或多个实施例的降档换档顺序;
[0023]图5示意性地描绘了根据在此所示或所描述的一个或多个实施例的降档换档顺序；以及
[0024]图6示意性地描绘了用于根据在此所示或所描述的一个或多个实施例控制降档换档顺序的逻辑。
【具体实施方式】
[0025]现在将详细参照用于管理混合动力电动车辆的降档的系统的实施例。该系统包括具有选择性地接合齿轮组和输入轴的液压操作的离合器的多级变速器，选择性地耦接到多级变速器的输入轴的内燃发动机，以及耦接到多级变速器的输入轴的电动马达。该系统进一步包括与电动马达、内燃发动机的组件、以及多级变速器的阀体电子通信的电子控制单元，其引导多级变速器内的液压流体以实现多个齿轮组之间的换档。当混合动力电动车辆正在电动操作模式中操作且驾驶员需求增加的扭矩时，电子控制单元评估扭矩需求并确定电动马达是否具有足够的额外扭矩输出容量以满足驾驶员的扭矩需求。如果电动马达不能满足扭矩需求，则电子控制单元启动内燃发动机并通过修改阀体中的液压以部分分离第二换档离合器并部分接合第一换档离合器来预分级降档换档顺序。电子控制单元中断降档换档顺序，保持第一和第二换档离合器的部分接合直到预定的扭矩补充事件发生，例如，内燃发动机产生预定的扭矩量或在预定的时间量之后。在预定的扭矩补充事件发生之后，电子控制单元通过修改阀体中的液压以利用第二离合器将第二齿轮组与输入轴完全分离并利用第一离合器将第一齿轮组与输入轴完全接合来完成降档换档顺序。用于管理混合动力电动车辆中的降档的系统的各个实施例将在此进行更详细地描述。
[0026]现在参照图1，示出了包含模块化混合动力技术(MHT)的混合动力电动车辆100的动力传动系统110的一个实施例。具有MHT的混合动力电动车辆100包括具有输出轴122的内燃发动机120，输出轴122通过发动机离合器124耦接到电动马达130的输入轴132。在一些实施例中，内燃发动机120也耦接到电动启动马达112，电动启动马达112电耦接到电池136。
[0027]混合动力电动车辆100的电动马达130包括输出轴134，输出轴134耦接到电动马达130的转子。电动马达130的输出轴134通过马达离合器138选择性地耦接到多级变速器140的输入轴142。马达离合器138提供电动马达130的输出轴134与多级变速器140的输入轴142的选择性耦接。电动马达130也耦接到电池136。在一些实施例中，电动马达130耦接到的电池136不同于混合动力电动车辆100的附加电气组件耦接到的电池136，使得混合动力电动车辆100可以在多种电压下操作电气组件。
[0028]多级变速器140包括可以接合或分离以修改多级变速器140的输入轴142和输出轴144的旋转的相对速率的多个可选择的齿轮组146a，146b，146c，146d，如将在以下更详细地描述。多级变速器140的输出轴144可以与差速器160配合，引导扭矩从多级变速器140通过轮轴162至驱动轮170。在一些实施例中，多级变速器140的组件，输出轴144，差速器160和轮轴162的配合元件可以并入到驱动桥(未示出)中。
[0029]混合动力电动车辆100可以在多种操作模式中操作，多种操作模式包括在通过电动马达130提供扭矩至多级变速器140的输入轴142的电动操作模式中操作，在通过内燃发动机120提供扭矩至多级变速器140的输入轴142的燃烧操作模式中操作，或在通过内燃发动机120和电动马达130 二者提供扭矩至多级变速器140的输入轴142的混合电动/燃烧操作模式中操作。在一些操作模式中，例如当混合动力电动车辆100在燃烧操作模式中操作时，可以修改电动马达130的操作使得