使用道路坡度及质量估算值的缓慢行进补偿的制作方法_3

文档序号:9700278阅读:来源:国知局
36的接合或分离。像发动机分离离合器26 —样,可以跨越接合和分离位置的范围调制变矩器旁通离合器36。除了由在叶轮和涡轮之间的液压联轴器产生的可变滑差,这还产生变矩器22内的可变滑差。可替换地,在不使用调制操作模式的情况下,可以根据特定应用将变矩器旁通离合器36操作为锁止或打开。
[0055]为了使用发动机14驱动电动车辆10,发动机分离离合器26至少部分接合以通过发动机分离离合器26将至少一部分发动机扭矩传送至电机18,并且然后通过变矩器22自电机18传送至变速箱24。电机18可以通过提供额外的动力辅助发动机14转动电机轴32。该操作模式可以称为“混合模式”或“电力辅助模式”。
[0056]为了使用电机18作为独立动力源驱动电动车辆10,除了发动机分离离合器26将发动机14与动力传动系统12的剩余部分隔离之外,动力流保持相同。在此期间发动机14内的燃烧可以停用或者以其他方式关闭以保存燃油。电力电子器件(未示出)可以将来自电池20的直流(DC)电压转换为由电机18使用的交流(AC)电压。控制单元40命令电力电子器件将来自电池20的电压转换为提供给电机18的AC电压以向电机轴32提供正的或负的扭矩。该操作模式可以称为“仅电力”或“电动(EV)”操作模式。
[0057]在任意操作模式中,电机18可以用作马达并为动力传动系统12提供驱动力。可替换地,电机18可以用作发电机并将来自电动车辆10的动能转换为电能以存储在电池20中。例如,当发动机14正为电动车辆10提供推动力时,电机18可以用作发电机。在来自旋转车轮44的转动能通过变速箱24传回并且转换为电能用于存储在电池20中的再生制动过程中,电机18可以额外地用作发电机。
[0058]应该理解的是,图1的高度示意性的描述仅仅是示例性的,并不旨在限制本公开。其他配置是另外或可替换地可预期的。
[0059]图2示出了可以并入例如图1的电动车辆10或任何其他电动车辆的电动车辆中的车辆系统60。车辆系统60适用于估算车辆缓慢行进状态期间出现的负载,并且在车辆缓慢行进状态期间通过调整电机的扭矩输出补偿这些负载。在一个实施例中,如下面所讨论的,当电动车辆正以驱动挡运行并且车辆的加速器或制动踏板均没有被驾驶员压下时,产生车辆缓慢行进状态。
[0060]在一个非限制性实施例中,示例性车辆系统60包括加速器踏板61、制动踏板63、换挡装置62、控制单元64、电机66、变速器栗68、变矩器78以及变速箱70。加速器踏板61、制动踏板63及换挡装置62的每一个均可以位于在车辆上的乘客舱72 (示意性示出)内。
[0061]可以由驾驶员驱动加速器踏板61以请求用于推动或减速车辆的扭矩、动力或驱动命令。加速器踏板61可以定位在完全释放(示为位置T1,也被称为抬起踏板)和踩下(示为位置T2)之间的多个加速器踏板位置。加速器踏板61可以是电子装置,该电子装置包括用于指示车辆运行过程中加速器踏板位置的传感器65。通常,传感器65可以生成踏板位置信号S1,随着加速器踏板61被压下和/或释放,该信号传输至控制单元64。
[0062]可以由驾驶员驱动制动踏板63以减速车辆。制动踏板63可以被压下以触发电动车辆(未示出)的再生制动和/或触发电动车辆(未示出)的摩擦式制动器。在一个实施例中,制动踏板63是电子装置,该电子装置包括用于指示制动踏板63的踏板位置的传感器67。传感器67可以生成传输至控制单元64的踏板位置信号S2。踏板位置信号S2可以指示施加到制动踏板63的压力的量。
[0063]换挡装置62通常用于改变变速箱70的挡位。换挡装置62可以是包括可移动的手柄74的变速杆。然而,在另一非限制性实施例中,换挡装置62可以包括电子换挡装置,该电子换挡装置包括一个或多个操纵杆、刻度盘和/或按钮。
[0064]换挡装置62还与控制单元64通信。当换挡装置62从空挡(例如,驻车或空挡)移动到驱动挡(例如,驱动挡、倒挡、低速挡等)时,换挡信号S3可以传输至控制单元64指示期望变速箱70的其中一个挡位的接合。
[0065]控制单元64可以是整个车辆控制单元的一部分,例如图1的控制单元40,或者可以可替换地是与控制单元40分离的独立的控制单元,或彼此通信的多个控制单元。控制单元64可以响应于接收信号S1、S2和S3将扭矩请求信号S4传输至电机66。扭矩请求信号S4命令电机66提供足以为变矩器78提供动力的扭矩输出,并且因此以所需的扭矩和速度旋转变速箱70的输入轴80。在一个实施例中,电机66是电动马达。旋转输入轴80加压变速器栗68,这样其可以将足够量的变速器流体传输至离合器、齿轮及变速箱70的其他部件。
[0066]如下面更加详细地讨论的,可以控制(即,增加或减低)车辆缓慢行进状态期间电机66的扭矩输出以补偿可能在车辆缓慢行进状态期间出现的各种传动系扰动。在本公开的一个非限制性实施例中,当踏板位置信号Sl、S2指示释放位置(即,驾驶员没有压下加速器踏板61或制动踏板63)并且换挡信号S3指示车辆处于驱动挡时发生车辆缓慢行进事件。
[0067]在继续参照图1和图2的情况下,图3示意性说明了装配有上面描述的车辆系统60的电动车辆的车辆控制策略100。示例性车辆控制策略100可以执行为补偿车辆缓慢行进状态期间道路坡度和车辆质量变化。例如,车辆控制策略100可以通过调整电机66的扭矩输出相应地补偿车辆缓慢行进状态期间道路坡度或车辆质量的变化。当然,车辆系统60能够实施并执行本公开的范围内的其他控制策略。在一个实施例中,车辆系统60的控制单元64可以利用适于执行车辆控制策略100或任意其他控制策略的一个或多个算法进行编程。
[0068]如图3所示,车辆控制策略100在框102开始。在框104,车辆系统60确定是否已经满足车辆缓慢行进状态。在一个实施例中,当换挡装置62处于驱动挡并且驾驶员已经从制动踏板63抬起他或她的脚但是在预定量的时间内尚未踩下加速器踏板61时,产生缓慢行进状态。在这样的车辆缓慢行进状态期间电动车辆10将仍然以公称速度移动。在另一实施例中,电动车辆10仅仅使用来自电机66 (即,发动机14关闭)的马达扭矩缓慢行进。如果没有检测到车辆缓慢行进状态,则车辆控制策略100在框106结束。然而,如果已经检测到车辆缓慢行进状态,则在车辆控制策略100前进至框107。
[0069]在框107,车辆系统60可以确定所需的电机66的转速(NEM—des)。该确定可以基于各种因素。在一个实施例中,控制单元64判别所需的发动机14的怠速以及变矩器78的最小叶轮速度以计算所需的电机66的转速。在一个非限制性实施例中,所需的怠速和最小叶轮速度可以从其他控制模块传输至控制单元64,例如从发动机控制模块及变速器控制模块。另外,所需的怠速及最小的叶轮速度可以是各种因素的函数,这些因素包括但是不限于发动机冷却剂温度、环境温度、催化剂温度、变速器约束等。所需的电机66的转速用于与车辆控制策略100相关的额外计算(例如,见下面讨论的方程式(4))。
[0070]接下来,在框108,车辆系统106确定道路坡度估算值以及可以由道路坡度得出的扭矩补偿值Τρ道路坡度估算值可以是车辆缓慢行进状态期间出现的负载的一部分,并且可以使用任意已知的道路坡度估算技术进行估算。在一个非限制性实施例中,可以基于车辆速度、车辆加速度、横摆率、车轮扭矩、车辆质量、拖拽力等中的一个或多个之间的关系计算道路坡度估算值。扭矩补偿值I表示电机66必需额外输出以补偿车辆缓慢行进状态期间道路坡度估算值的扭矩的量。
[0071]类似地,在框110,车辆系统60确定车辆质量估算值以及可以由车辆质量估算值得出的扭矩补偿值TM。车辆质量估算值是可能在车辆缓慢行进状态期间出现的负载的另一部分,并且可以使用任意已知的车辆质量估算技术进行估算。在一个非限制性实施例中,可以基于纵向加速度、车轮扭矩,车辆速度、横摆率、纵向加速度等中的一个或多个之间的关系计算车辆质量估算值。扭矩补偿值TM表示电机66必需额外地输出以补偿车辆缓慢行进状态期间车辆质量估算值的扭矩的量。
[0072]可以使用多种方法计算道路坡度估算值和车辆质量估算值。在美国专利申请公开号2014/
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