[发明专利]控制混合动力车辆中用户请求的换挡的方法和系统

说明书

技术领域

本发明中的多个实施例涉及混合动力车辆以及控制混合动力车辆中用户请求的阶梯传动比（step ratio）自动变速器的换挡的方法。

背景技术

具有阶梯传动比自动变速器的一些传统车辆提供有用于挡位选择和换挡的额外用户输入，使变速器成为手自一体变速器。例如，用户可以指令超越变速器的自动行驶（D挡）模式的换挡，变速器具有P挡（泊车挡）、R挡（倒车挡）、N挡（空挡）、D挡（行驶挡）、L挡（低速挡）作为挡位选择。用户可以使用方向盘上的换挡拨片、使用设置进入棘爪用于顺序换挡的自动变速器变速杆或本领域中已知的其它方式提供这种输入。用户输入通常允许用户指令变速器从当时所处的挡位顺序升挡或降挡。

当处于自动模式（比如D挡）时，使用换挡计划控制变速器的换挡。变速器控制器预测换挡并控制发动机转速使得至变速器的输入转速与变速器的输出转速同步，从而允许变速器中的换挡离合器接合并完成换挡。当自动换挡计划或控制器没有预测到换挡时基于用户指令的换挡提供高质量的连续换挡可能存在挑战。同样，在用户指令换挡后满足快速响应来完成换挡的用户期望存在挑战性。由于变速器两边不同步的转速、同步变速器两边转速的时间、发动机响应的时间以及发动机转速控制的精确度，导致可能出现时间延迟。可能还存在的挑战是提供平顺的换挡来满足车辆驾驶性能的期望。

发明内容

在一个实施例中，提供的混合动力车辆具有发动机、通过上游离合器连接至发动机的电机、通过下游离合器连接至电机的变速箱以及控制器。控制器配置用于响应于用户指令的变速器换挡而基于变速箱输出转速和换挡之后的变速器传动比控制电机转速至指令转速，从而同步变速箱两边的转速用于换挡。

在另一个实施例中，提供一种控制混合动力车辆的方法，该车辆具有通过上游离合器选择性连接至电机的发动机，其中该电机通过下游离合器选择性连接至自动变速箱。响应于用户指令的变速箱换挡，基于换挡之后的变速器传动比将电机转速控制至目标转速，其中目标转速与变速箱输出转速同步。

根据本发明的一个实施例，进一步包含指令变速箱中的换挡离合器随着电机转速接近目标转速而减小滑动。

根据本发明的一个实施例，进一步包含将压力控制从变速箱中用于当前传动比的第一换挡离合器切换至变速箱中用于换挡之后的传动比的第二换挡离合器。

根据本发明的一个实施例，下游离合器是用于变矩器的下游离合器，并且其中目标转速进一步基于变矩器的状态。

根据本发明的一个实施例，进一步包含换挡期间控制发动机以保持发动机扭矩输出至变速箱。

根据本发明的一个实施例，进一步包含换挡期间控制下游离合器以保持下游离合器的位置。

根据本发明的一个实施例，用户指令的变速箱换挡是升挡，并且其中控制电机转速至目标转速包括减小电机转速。

根据本发明的一个实施例，减小电机转速包括减小电机扭矩输出至负值使得电机用作发电机。

根据本发明的一个实施例，用户指令的变速箱换挡是降挡，并且其中控制电机转速至目标同步转速包括增加电机转速。

根据本发明的一个实施例，进一步包含在换挡期间提供来自发动机的扭矩以基本满足行驶扭矩的需求并且提供来自电机的扭矩以基本满足换挡扭矩的需求。

在又一个实施例中，提供了一种计算机可读的存储装置，该装置具有代表可通过控制器执行以控制混合动力车辆的指令的存储数据。该装置具有用于测量电机输出转速的指令、用于测量具有换挡离合器的自动变速箱的输出转速的指令、用于测量连接电机和变速箱的离合器装置的位置的指令、以及用于接收用户指令变速箱从一个传动比至另一个传动比换挡的指令。该装置还具有响应于接收到用户指令的换挡而使用控制序列（control sequence）通过基于变速箱的输出转速、另一个传动比以及离合器装置的位置而控制电机的输出转速至目标转速的使变速箱换挡的指令，目标转速与变速器的输出转速同步。

根据本发明的另一个方面，提供一种计算机可读的存储装置，该装置具有代表可通过控制器执行以控制混合动力车辆的指令的存储数据，该存储装置包含：用于测量电机的输出转速的指令；用于测量具有换挡离合器的自动变速箱的输出转速的指令；用于测量连接至电机和变速箱的离合器装置的位置的指令；用于接收用户指令的从一个传动比至另一个传动比的变速箱换挡的指令；用于使变速器换挡的指令，响应于接收到用户指令的换挡，使用控制序列通过基于变速箱的输出转速、另一个传动比和离合器装置的位置而控制电机的输出转速至目标转速，目标转速与变速器的输出转速同步。