[发明专利]混合动力车辆的扭矩调节控制

说明书

技术领域

本发明总体上涉及混合动力车辆(HEV)的动力传动系统，并且更具体地涉及在执行变速换档(transmission shift)时控制通过动力传动系统的输出传递至车轮的扭矩。 

背景技术

在具有固定比率的变速器的传统车辆中，驾驶员在变速换档(即换高速档或换低速档)期间会经历传动系统干扰。传动系统干扰由于发动机和变速器部件的加速或减速而发生，其中，加速和减速在换档期间产生惯性扭矩。在换高速档的情况下，变速器输出扭矩在换档的比率变化阶段(即惯性阶段)由于发动机速度改变而增加，如图1的点12处所示。车辆中的乘员会感到这种输出扭矩干扰并严重地降低换档质量。 

因为发动机减速的量级越大，输出轴扭矩干扰的量级增加使得换高速档执行得越快。通过减小在换高速档期间产生的发动机扭矩，如点14处所示，可以使惯性扭矩偏移，并且输出轴扭矩的增长可以减到最小，如点16处所示，因此提高了换档质量。参考图1所描述的方法被称为“输入扭矩调节”控制。 

在换低速档的情况下，随着发动机和变速器部件加速到低速档的同步速度，变速器输出扭矩在比率变化阶段减小，如图2中点18处所示。此外，如图中点20处所示，在扭矩传递阶段期间，随着 发动机加速，变速器输出扭矩可以在接近换低速档完成时结束达到峰值。车辆中的乘客可以感觉到输出扭矩在比率变化阶段期间降低，并且可以感受到当执行换低速档时加速度中断。输出扭矩在换低速档结束时达到峰值会降低换档质量，并且乘客会因换档而感到难受或不适。此外，输出轴扭矩降的大小和换低速档结束时的峰值与换低速档时的速度成比例地增加。为了减小换档结束时的发动机的加速度，通过使用输入扭矩调节，使发动机燃烧扭矩在接近换低速档结束时降低，如点22处所示。结果，可以使变速器输出扭矩峰值减到最小并且得以避免，如点24处所示，因此降低了换档干扰。 

在传统车辆的应用中，在换档期间伴随输入扭矩调节引发的问题包括由于其它约束(诸如辐射、响应于扭矩调节需求的延迟或不足的发动机扭矩、进一步降低的换档质量)而导致的有限发动机扭矩降低权；并且因为火花放电延迟而浪费的燃料能量和功效通常用于实现扭矩调节需求。 

发明内容

在一种机动车辆的动力传动系统中，该动力传动系统包括：发动机；第一电机和第二电机，每个都可以选择性地作为发动机和发电机；变速器，具有可驱动地连接至发动机和第一电机的输入和可驱动地连接至第二电机和车辆的车轮的传动输出，一种用于控制动力传动系统的方法，包括：使用发动机来产生车轮扭矩；使用变速器来执行换档；如果在换档期间调节扭矩的同时出现动力传动系统输出扭矩的降低，那么使第一电机和第二电机中的一个作为发电机运行来降低传送至动力传动系统输出的扭矩净值(net magnitude)，而如果在换档期间调节扭矩的同时出现动力传动系统输出扭矩的增加，那么使第一电机和第二电机中的一个作为电动机运行来增加传送至动力传动系统输出的扭矩净值。 

在实现所需的扭矩调节并提供最佳的换档质量的同时，将额外的变速器输出扭矩转化成通过电池存储的电能。 

通过利用电机的响应度来避免曲轴扭矩降低的延迟，从而产生扭矩调节的精确值。 

在一些情况下，电机和发动机中的一个或多个都降低了总的传动机构(driveline)输出扭矩换档干扰，以满足所需的扭矩调节程度。这在电机可能不是完全适用于扭矩调节或电池的充电状态接近最大极限的情况下是有用的。 

从下面详细的描述、权利要求和附图中，优选实施例的适用范围将变得显而易见。应当理解的是，描述和具体的例子虽然在优选实施例中指明，但仅是以示例的方式给出，对本领域技术人员而言，对所述实施例和例子的各种变化和修改将变得显而易见。 

附图说明

通过参考下面结合附图的描述，本发明将更易于理解，附图中： 

图1是示出了在传统车辆的传动机构中对于输入扭矩调节，在换高速档期间变速器输出轴扭矩、传动比和发动机扭矩的变化的曲线图； 

图2是示出了在传统车辆的传动机构中对于输入扭矩调节，在换低速档期间变速器输出轴扭矩、传动比和发动机扭矩的变化的曲线图； 

图3是HEV的动力传动系统的示意性框图； 

图4是示出了在图3的HEV动力传动系统中推进力和能量流(或功率流)的示意性框图； 

图5是示出了表示在模式A下运行的动力传动系统各部件中的扭矩传递的向量的示意性框图，其中，第二电机降低了换档期间的总的传动机构输出扭矩；