車輛動力傳動系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本公開涉及在再生制動過程中發生的變速器的傳動比變化期間對混合動力車輛動力傳動系統中的再生制動扭矩的控制。
【背景技術】
[0002]混合動力車輛是在動力傳動系統中具有兩種或更多種動力源的車輛。最常見的汽車混合動力是汽油-電動混合動力，其具有內燃發動機和電動馬達/發電機。通常，混合動力車輛使用發動機和馬達兩者，以根據混合動力系統和車輛模式通過在最佳時機在這兩者之間切換(當發動機和馬達中的一個可比另一個更高效時)或者以這兩者的組合(當使用這兩者的組合比僅使用其中一者更高效時)來改善燃料消耗、排放和性能。
[0003]混合動力車輛通常按照動力源之間的能量劃分進行分類；兩種動力源可并聯地運轉以向動力傳動系統同時提供扭矩，或者它們可在一種動力源單獨提供扭矩而另一種動力源用于補充第一種動力源的能量貯備的情況下串聯地運轉。
[0004]混合動力車輛還可在傳動系統中包含自動變速器，自動變速器位于一個或更多個動力源與驅動車輪之間。自動變速器(也被稱為自動變速箱)可在車輛開始運動時自動地換至不同的齒輪比，而駕駛員無須手動換檔。大部分自動變速器都具有一組限定的檔位，這樣的自動變速器被稱為階梯傳動比自動變速器。
[0005]在被稱為再生制動的過程中，馬達通過動力傳動系統而轉動以給高電壓電池充電。馬達通過從動力傳動系統去除扭矩并將其轉換成電能儲存在電池中而提供車輛減速。在再生制動期間，駕駛員扭矩需求可通過再生制動單獨提供或者通過摩擦制動來補充。駕駛員扭矩需求在摩擦制動扭矩和再生制動扭矩(即，經由馬達的負輸入扭矩)之間的分配通過制動過程進行平衡以獲得盡可能多的再生，使得能量隨后可被用于推進車輛并因此提高燃料經濟性。
[0006]在再生制動期間，以下做法會是有利的:使變速器降檔以增加馬達轉速，從而允許馬達將更大的負扭矩輸入提供至動力傳動系統并使電池充電增加。然而，在再生制動降檔期間通過變速器傳遞扭矩會需要被控制，以減小換檔沖擊。在再生制動降檔期間減小換檔沖擊的控制策略的示例可見于美國專利申請US 2013/0296100，該美國專利申請通過弓I用被包含于此。
【發明內容】
[0007]本公開的一方面針對一種具有控制器的動力傳動系統，所述控制器與電機、摩擦制動系統和變速器通信。電機向動力傳動系統提供再生制動扭矩。摩擦制動系統向動力傳動系統提供摩擦制動扭矩。變速器連接到動力傳動系統并提供再生制動降檔，以通過在一系列階段內使即將分離的離合器和即將接合的離合器的接合交換而增加在再生制動期間的能量回收的量。在該動力傳動系統中，控制器被配置為:響應于在再生制動降檔期間駕駛員制動扭矩需求的增加，在即將分離的離合器分離之前利用再生制動扭矩來滿足駕駛員制動扭矩需求的增加，并在即將分離的離合器開始分離之后利用摩擦制動扭矩來滿足駕駛員制動扭矩需求的增加。
[0008]控制器還可被配置為:當即將接合的離合器的接合水平增加時，穩定地增加再生制動扭矩同時減小摩擦制動扭矩，以滿足在再生制動降檔期間駕駛員制動扭矩需求的增加。
[0009]在再生制動降檔開始時，控制器還可被配置為:基于車輪扭矩限制而將即將分離的離合器設置在初始接合水平，從而啟動增壓階段。此外，控制器可被配置為:在整個增壓階段中，使即將分離的離合器保持在基本不變的接合水平。控制器還可被配置為:在整個增壓階段中，阻止即將接合的離合器接合。
[0010]控制器還可被配置為:使即將接合的離合器具有行程，同時阻止即將分離的離合器分離，從而限定起始階段。此外，控制器可被配置為:在整個起始階段中，使即將接合的離合器的接合水平增加，同時阻止即將分離的離合器分離。
[0011]控制器還可被配置為:開始降低即將分離的離合器的接合水平，啟動扭矩階段，同時繼續增加即將接合的離合器的接合水平。動力傳動系統的轉速將因即將分離的離合器與即將接合的離合器的接合的交換而增加，這啟動慣性階段。控制器還可被配置為:繼續降低即將分離的離合器的接合水平，同時繼續增加即將接合的離合器的接合水平。當即將接合的離合器完全接合并且即將分離的離合器完全分離時，控制器還可被配置為:再次僅利用再生制動扭矩來滿足駕駛員制動扭矩需求的增加。
[0012]根據本公開的另一方面，公開了一種再生制動降檔方法。在該方法中，通過設置即將分離的離合器的接合水平以保持駕駛員扭矩需求，來啟動增壓階段。通過使即將接合的離合器具有行程并使即將接合的離合器接合來啟動起始階段，而結束增壓階段。通過增加再生制動扭矩來實現對在增壓階段和起始階段期間駕駛員扭矩需求的任何增加的滿足。通過使即將分離的離合器分離來啟動扭矩階段，而結束起始階段。現在通過增加摩擦制動扭矩來實現對在扭矩階段期間駕駛員扭矩需求的任何增加的滿足。
[0013]在該方法中，足以保持駕駛員扭矩需求的即將分離的離合器的接合水平可基于車輪扭矩限制。該方法還可包括:減小摩擦制動扭矩，從而通過以受控速率增加再生制動扭矩而滿足在扭矩階段期間駕駛員扭矩需求的增加。在該方法中，當動力傳動系統的轉速因即將分離的離合器與即將接合的離合器的接合的交換而增加時，結束扭矩階段并啟動慣性階段。然后，在慣性階段期間，所述方法可繼續減小摩擦制動扭矩，從而通過以受控速率增加再生制動扭矩而滿足駕駛員扭矩需求的增加。
[0014]當即將接合的離合器完全接合，即將分離的離合器完全分離時，用于滿足駕駛員扭矩需求的增加的摩擦制動扭矩完全由再生制動扭矩所代替，慣性階段可結束，從而啟動結束階段。然后，所述方法可通過再次增加再生制動扭矩而滿足駕駛員扭矩需求的任何額外的增加。
[0015]本公開的又一方面針對一種用于在再生制動降檔期間向變速器提供再生制動扭矩限制的方法。再生制動降檔按順序具有增壓階段、起始階段、扭矩階段和慣性階段。該方法包括:在增壓階段和起始階段期間，在沒有再生制動扭矩限制的情況下操作變速器。該方法還包括:在扭矩階段和慣性階段期間，在有再生制動扭矩限制的情況下操作變速器。
[0016]所述方法可在扭矩階段和慣性階段期間提供摩擦制動來補償超出再生制動扭矩限制的駕駛員扭矩需求。所述方法還可包括:在扭矩階段和慣性階段，使再生制動扭矩限制以受控速率朝著超出再生制動扭矩限制的駕駛員扭矩需求增加。此外，所述方法可包括:在慣性階段結束時，去除再生制動扭矩限制。
[0017]下面將參照附圖對本公開的上述方面和其他方面進行更加詳細的說明。
【附圖說明】
[0018]圖1是并聯式混合動力車輛中的動力傳動系統的示意圖。
[0019]圖2a和圖2b是用于在再生制動變速器降檔期間使通過變速器的扭矩傳遞最大化的控制策略的曲線圖。
【具體實施方式】
[0020]參照附圖公開了說明的實施例。然而，應理解，公開的實施例意在僅為可以以多種和替代的形式實施的示例。附圖不一定按比例繪制，并且可夸大或最小化一些特征以顯示特定組件的細節。公開的具體結構和功能細節不應解釋為限制，而僅為用于教導本領域技術人員如何實踐公開的構思的代表性基礎。
[0021]圖1示出了混合動力電動車輛(HEV) 10的示意圖，并示出了車輛10的一些組件之間的代表性關系。組件在車輛10內的實體布局(physical placement)和方位可改變。盡管車輛10按照傳統的并聯式混合動力動力傳動系統12被示出，但是車輛10也可使用其他動力傳動系統。動力傳動系統12包括驅動傳動系統16的發動機14。傳動系統16包括電機(諸如，電動馬達/發電機(M/G))18(以下簡稱為馬達18)。馬達18與牽引電池20電通信。馬達18還連接到變矩器22以及自動變速器24。分離離合器26也可以是傳動系統16的一部分(如在此所示出的)，或者分離離合器26可不包含在傳動系統16內。
[0022]發動機14和馬達18兩者均為車輛10的驅動源。發動機14通常表示可包括內燃發動機(諸如，汽油、柴油或天然氣驅動的發動機)的動力源。當發動機14和馬達18之間的分離離合器26至少部分地接合時，發動機14產生提供至傳動系統16的發動機功率和對應的發動機扭矩tOTg。發動機14在運轉時還具有發動機轉速ω_。發動機14可具有曲軸28或發動機輸出軸28，曲軸28或發動機輸出軸28向傳動系統16提供發動機扭矩teng和發動機轉速ω_。
[0023]