專利名稱：利用再生制動操作車輛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及混合動力系統(tǒng)控制。
背景技術(shù)：
本部分的描述只是提供與本公開相關(guān)的背景信息，可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。 公知的動力系統(tǒng)構(gòu)架包括轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置，這些裝置包括內(nèi)燃機和電機，電 豐Affl過變速器裝置將扭矩傳遞給輸出部件。 一個典型性的動力系統(tǒng)包括雙模式 復(fù)合分離機電變速器，其采用輸入部件和輸出部件，該輸入部件從牽弓肌功率 源，優(yōu)選是內(nèi)燃機接收運動轉(zhuǎn)矩。輸出部件操作性地連接到牽引轉(zhuǎn)矩所傳遞到 的機動車輛的傳動系統(tǒng)。作為電動機或發(fā)電機運行的電機產(chǎn)生輸入到變速器的 轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩與從內(nèi)燃機輸入的轉(zhuǎn)矩?zé)o關(guān)。電機可以將通過車輛動力系統(tǒng)傳遞 的車輛動能轉(zhuǎn)換成可存儲在電能存儲體中的電能?？刂葡到y(tǒng)監(jiān)視來自車輛和 操作人員的各種輸入并提供動力系統(tǒng)的操作控制，包括控制變速器操作范圍狀 態(tài)和換檔，控制轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置，以及調(diào)節(jié)電能存^^置和電機之間的電功率交 換，從而管理包括,和$鍵的變速器輸出。

發(fā)明內(nèi)容
一種車輛包括動力系統(tǒng)和摩擦制動系統(tǒng)，動力系統(tǒng)包括可運行于固定傳動 比操作范圍狀態(tài)和連續(xù)可變操作范圍狀態(tài)之一的混合變速器，用于在輸入部件 和車轉(zhuǎn)巨機構(gòu)和連接至U傳動系統(tǒng)的輸出部件之間傳遞轉(zhuǎn)矩。 一種操作車輛的方法， 包括監(jiān)視輸入到加速踏板和制動踏板的操作者輸入；監(jiān)視車速；在緊接著操作 人員脫離加i!FI板和操作人員沒有接合制動踏板之后，將變速器維持在當(dāng)前操 作范圍狀態(tài)；在緊接著操作人員脫離加速P對及和操作人員接合制動踏板之后， 將變速器過渡到連續(xù)可變操作范圍狀態(tài)；當(dāng)操作人員接合制動踏板并且車速大 于第一閾值時，通過控制轉(zhuǎn)矩機構(gòu)反作用于通過^I器的轉(zhuǎn)矩以通過傳動系統(tǒng)制動車輛，來執(zhí)行再生制動；當(dāng)操作人員脫離制動^l板而且在車速小于第一閾
值并稍小于第二閾值的情況下再次接合制動踏板時使再生制動失靈。


現(xiàn)在M示例的方式，參考附圖對一個或多個實施例進行描述，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的示意性動力系統(tǒng)的示意圖2是根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)的示意性架構(gòu)的示意圖；禾口 圖3是根據(jù)本發(fā)明的再生制動方法的曲線圖。
具體實施例方式
參考附圖，其示出的目的只是為了說明某些示意性的實施例，而非限制，
圖1和2示出了示意性的混合動力系統(tǒng)。根據(jù)圖1所示的本發(fā)明的示意性混合 動力系統(tǒng)包括操作性地連接到發(fā)動機14以及第一和第二電機('MG-A') 56和 ('MG-B') 72的雙模式復(fù)合分離機電混合變速器10。由發(fā)動機14以及第一和第 二電機56和72每一個都產(chǎn)生育^l多傳遞到變速器10的功率。根據(jù)輸A^口電機轉(zhuǎn) 矩(這里分別用B， Ta和Tb表示)以及速度(這里分別用N!， Na和Nb表示)， 對由發(fā)動機14以及第一和第二電機56和72產(chǎn)生并傳遞到變速器10的功率進 行描述。
示意性的發(fā)動機14包括選擇性運行于幾個狀態(tài)下通過輸入軸12將扭矩傳 遞到變速器10的多缸式內(nèi)燃機，可以是點燃或壓燃發(fā)動機。發(fā)動機14包括操 作性連接到^I器10的輸入軸12的曲軸(未示出)。^3I傳麟11監(jiān)視輸入 軸12的轉(zhuǎn)速。由于發(fā)動機14和 器10之間的輸入軸12上設(shè)置了車轉(zhuǎn)巨消耗 元件，如，液壓泵(未示出)和域轉(zhuǎn)矩管理體(未示出)，所以來自發(fā)動機 14的包括豐fit和發(fā)動機辦巨的功率輸出可以與，器10的輸A3I度N!和輸入
示意性的 器10包括三套行星齒輪組24， 26和28，以及四個可選擇性 接合扭矩傳遞體，艮P，離合器C170， C2 62， C3 73和C4 75。如這里所采用 到的，離合謝旨任意類型的摩擦扭矩傳遞裝置，例如，包括單個或復(fù)合片式離 合器或離合器組(packs),帶式離合器，和制動器。雌由魏鵬制模塊(下 文的'TCM' )17控制的ffi控制回路42可操作控制離合^:態(tài)。離合器C2 62和 C4 75 ，包括液壓應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)摩擦離合器。離合器C1 70和C3 73優(yōu)選包括能 夠選擇性接地到(固定連接到，ground to)傳動箱68的mE控制固定裝置。每個離合器C170， C262, C3 73和C4 75雌都是液壓應(yīng)用的，ffiil液壓控制電 路42選擇性接收加壓的液壓流體。
第一和第二電機56和72 包括三相AC電機和各自的解析器80和82， 每個電機包括定子(未示出)和轉(zhuǎn)子(未示出)。每個電機的電機定子接地至U傳 動箱68的外部，并且包括定子鐵心，該定子鐵心具有從其延伸纏繞的電繞組。 第一電機56的轉(zhuǎn)子支撐在操作性通過第二行星齒輪組26連接到轉(zhuǎn)軸60的轂襯 齒輪上。第二電機72的轉(zhuǎn)子固定連接到套軸輪轂66。
,科斤器80和82優(yōu)選包括包含解析器定子(未示出)和解析器轉(zhuǎn)子(未 示出)的可變磁阻裝置。解析器80和82適當(dāng)定位并組裝在各個第一和第二電 機56和72上。各解析器80和82的定子操作性地連接至操一和第二電機56和 72的一個定子上。解析器轉(zhuǎn)子操作性:tK接到相應(yīng)的第一和第二電機56和72 的轉(zhuǎn)子上。*解析器80和82傳送信號到并操作性地連接到變速器功率變換 器控制模塊(下文的'TPMO 19，而且每一個都檢測并監(jiān)視解析器轉(zhuǎn)子相對于 解析器定子的旋轉(zhuǎn)位置，從而監(jiān)視第一和第二電機56和72各自的旋轉(zhuǎn)位置。 此外，從解析器80和82輸出的信號被編譯以分別用于提供第一和第二電機56 和72旋車fjl度，即，Na和Nb。
^t器10包括輸出部件64，例如，軸，可操作i腿接到車輛(未示出)的 傳動系統(tǒng)90，從而榭專遞至陣輪93圖1示出了其中之一)的輸出功率提供給傳 動系統(tǒng)90 (。輸出部件64處的輸出功率取決于輸出轉(zhuǎn)速No和輸出轉(zhuǎn)矩To。變 速器輸出皿傳 84監(jiān)視輸出部件64的車鍵和轉(zhuǎn)向。*^&93 ，配備 有適于監(jiān)視^,的傳感器94 ，其輸出由圖2所示的分布式控制模塊系統(tǒng)的 控制模塊監(jiān)視，以確定用于制動控制，牽引控制，和車輛加速度管理的車速， 以及l(fā)^t和相對^轉(zhuǎn)速。
發(fā)動機14的輸入轉(zhuǎn)矩以及第一和第二電機56和72的電機轉(zhuǎn)矩(分別為 Tj， Ta和Tb)由燃料或存儲在電能存儲裝置(下文的'ESD') 74中的電能的能 量轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生。ESD74^131DC轉(zhuǎn)接導(dǎo)體27而高壓DC連接到TPIM 19。轉(zhuǎn) 接導(dǎo)體27包括接觸開關(guān)38。當(dāng)接觸開關(guān)38閉合時，在正常操作下，電流可以 在ESD 74和TPIM 19之間流動。當(dāng)接觸開關(guān)38斷開時，ESD 74和TPM 19 之間的電流中斷。TPM 19通過轉(zhuǎn)接導(dǎo)體29將電功率輸送到第一電機56并從 第一電機56輸送電功率，同樣，TPM 19艦轉(zhuǎn)接導(dǎo)體31將電功率輸送到第二電機72并從第二電機72輸送電功率，以響應(yīng)電機轉(zhuǎn)矩Ta和Tb満足第一和 第二電機56和72的轉(zhuǎn)矩指令。根據(jù)ESD 74是充電還是放電向ESD 74輸送電 流或從ESD 74輸送電流。
TPM19包括一對功率變換器(未示出)和各自的電機控制模塊(未示出)， 電機控制模塊構(gòu)成為接收轉(zhuǎn)矩指令并據(jù)此控制變換皿態(tài)，用于提供電機驅(qū)動 或再生功能以滿足指令電機轉(zhuǎn)矩Ta和Tb。功率變換器包括公知的三相功率補償 電子設(shè)備，^設(shè)備包括多個絕緣柵雙極性晶體管(未示出)，用于M高頻轉(zhuǎn) 換將來自ESD 74的DC功率變換成AC功率，從而為各個第一和第二電機56 和72供電。絕緣柵雙極性晶體管構(gòu)成用于接收控制指令的開關(guān)電源。^三相 電機的每一相典型地具有一對絕緣柵雙極性晶體管。控制絕緣柵雙極性晶體管 的狀態(tài)以提供電機驅(qū)動機械功率產(chǎn)生或電功率再生功能。三相變換器通過DC 轉(zhuǎn)接導(dǎo)體27接收或提供DC電功率并將其轉(zhuǎn)換成三相AC功率或?qū)⑷郃C功 率轉(zhuǎn)換，功率分別M51轉(zhuǎn)接導(dǎo)體29和31傳送到第一和第二電機56和72或從 第一和第二電機56和72傳送功率，從而作為電動機或發(fā)電機運行。
圖2是分布式控制模塊系統(tǒng)的示意圖。下文所描述的元件包括總^^fi控 制結(jié)構(gòu)的子組，，供圖1所示的示意性混合動力系統(tǒng)協(xié)調(diào)系統(tǒng)控制。分布式 控制模塊系統(tǒng)綜合相關(guān)的信息和輸入，并執(zhí)行算法來控制各種執(zhí)行機構(gòu)，從而 控制對象，包括與燃料經(jīng)濟性，排放物(emission),性能(performance),駕駛 性能，和硬件(包括ESD74的電池以及第一和第二電機56和72)保護相關(guān)的 對象。分布式控制模塊系統(tǒng)包括發(fā)動豐鵬制模塊(下文的'ECM') 23， TCM17, 電池組控制模土央(下文的'BPCM') 21，和TPM19?；旌蟿恿刂颇Ｍ裂?下文 的'HCP，)5為ECM23， TCM17， BPCM21和TPIM 19提供管理控制和協(xié)調(diào)。
用戶界面('ur) 13操作性iik^接至眵個設(shè)備，車輛操作人員通過這些設(shè)備來
控制或指揮機電混制力系統(tǒng)的操作。這些設(shè)備包括加繊及113 ('AP,)，操 作制動踏板112('BP，)，魏器檔^雄擇器114('PRNDL，)，和車M航(cruise) 控制(未示出)。變速器檔,擇器114可以具有離 量的可選操作位置，包 括輸出部件64的轉(zhuǎn)向，以實現(xiàn)向前和向后之一。
，控制?！姥胪ㄟ^局域網(wǎng)絡(luò)(下文的'LAN')總線6與其它控制模塊，傳感 器，和執(zhí)行機構(gòu)進纟預(yù)信。LAN總線6允許各種控制模塊之間進行操作參數(shù)狀 態(tài)和執(zhí)行指令信號的結(jié)構(gòu)通信。所采用的專門通信協(xié)議是專用的。LAN總線6和合適的協(xié)議在前述控制模塊和其它控制模塊之間提供牢固的通信聯(lián)系和多控 制模±央交接，其它控制模i央提供包括，例如，防抱死制動，牽引控制和車輛穩(wěn) 定性這些功能。多路通信總線可以用來提高通信速度并提供一些程度的信號冗 余和完整性。單個控制模塊之間的通信也可以禾,直接鏈路(例如，串行外圍 接口('SPI')總線(未示出))來實現(xiàn)。
HCP5提供混合動力系統(tǒng)的監(jiān)督控制，用于協(xié)調(diào)ECM23， TCM17, TPIM 19，和BPCM21的操作。HCP5根據(jù)來自用戶界面13和包括ESD74的混合動 力系統(tǒng)的各種輸入信號來確定操作者轉(zhuǎn)矩請求，輸出轉(zhuǎn)矩指令，發(fā)動機輸入轉(zhuǎn) 矩指令，變速器10所施用的扭矩傳遞離合器C170， C2 62， C3 63， C4 75的離 合器轉(zhuǎn)矩，以及第一和第二電機56和72的電機轉(zhuǎn)矩Ta和Tb。 TCM 17操作性 itt接到液壓控制電路42并提供各種功能，這些功能包括監(jiān)視各種壓力傳感裝 置(未示出)以及產(chǎn)生控制信號并將這些控制信號傳送到各種螺線管(未示出)， 從而控制包含在、鵬控制電路42內(nèi)部的壓力開關(guān)和控制閥。
ECM 23操作性i,接到發(fā)動機14并用于S31多個離散線路(為簡單起見 用總的雙向接口電纜35表示)從發(fā)動機14的傳自和控制執(zhí)行機構(gòu)獲取數(shù)據(jù)。 ECM23接收來自HCP5的發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩指令。ECM23根據(jù)基于監(jiān)視的發(fā)動 M3M和負載來及時確定在該時間點上提供給^I器10的實際發(fā)動機輸入車錄巨 Tj，其被傳送給HCP5。 ECM23監(jiān)視來自轉(zhuǎn)速傳感器11的輸入以確定輸入到 輸入軸12的發(fā)動機輸A3I度，其被轉(zhuǎn)換成傳動輸入速度^。 ECM23監(jiān)視傳感 器(未示出)的輸入以確定包括，例如，歧管壓力，發(fā)動機冷卻液溫度，環(huán)境 空氣溫度，和環(huán)境壓力的其它發(fā)動機運行參數(shù)的狀態(tài)。例如，根據(jù)歧管壓力， 或者可替換的，根據(jù)監(jiān)視加3im板113的操作者輸入可以確定發(fā)動機負載。ECM 23產(chǎn)生^H專送指令信號以控制發(fā)動機執(zhí)行機構(gòu)，包括，例如，編噴射器，點 火模塊，以及節(jié)氣門控制模塊(它們都未示出)。
TCM 17操作性地連接到變速器10并監(jiān)視來自傳感器(未示出)的輸入以 確定M器操作參數(shù)的狀態(tài)。TCM 17產(chǎn)生并傳送指令信號以控制^I器10， 包括控制液壓控制電路42。從TCM17到HCP5的輸入包括^h離合器(即， C170， C2 62, C3 73，和C4 75)的估算離合器轉(zhuǎn)矩，以及輸出部件64的旋轉(zhuǎn) 輸出速度N0。可以采用其^#1行機構(gòu)和傳 來為控制目的提供從TCM 17到 HCP5的其它信息。TCM17監(jiān)視來自壓力開關(guān)(未示出)的輸入，并選擇性地啟動壓力控制螺線管(未示出)和液壓控制電路42的換檔螺線管(未示出)，
以選擇性地起動各離合器C1 70， C2 62, C3 73,和C4 75，從而獲得各種， 器操作范圍狀態(tài)，如下文所述。
BPCM 21信號連接至帷麟(未示出)以監(jiān)視包括電流和電壓參數(shù)狀態(tài)的 ESD74，從而為HCP5提供表示ESD74的電池參數(shù)狀態(tài)的信息。電池參數(shù)狀 ^!te包括電池充電狀態(tài)，電池電壓，電池溫度，以及用范國Pbalmin到Pbalmax 表示的可用電池功率。
制動控制模i央(下文的'BiCM') 22操作性i鵬接到針車輪93上的摩擦 制動器(未示出)。BiCM22監(jiān)視律慟踏板112的操作者輸入并產(chǎn)生控制信號來 控審峰擦制動器，同時向HCP 5發(fā)，制信號以在!lt^礎(chǔ)上操縱第一和第二電 機56和72。
針控制模塊ECM23， TCM17， TPIM19， BPCM21，和BrCM22雌
為通用型數(shù)字計算機，包括微處理器或中央處理單元；包括只讀存儲器
('ROM')，隨機存取存儲器('RAM')，電可編程只讀存儲器('EPROM')的存 儲介質(zhì)；高速時鐘；模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換('A/D')和數(shù)字一模擬轉(zhuǎn)換('D/A')電路； 輸A/輸出電路和設(shè)備('I/0');以及專用信號調(diào)節(jié)和緩沖電路。每個控制模塊具 有一套控制算法，包括常駐程序指令和存儲在一個存儲介質(zhì)中并用于為每^i十 ^n提供各自功能的標定值?？刂颇K之間的信息傳遞優(yōu)選利用LAN總線6和 SPI總線來實現(xiàn)。在預(yù)定的周期中執(zhí)行控制算法使得齡算法在每個周期中至少 執(zhí)行一次。存儲在非易失存儲器裝置中的算法利用預(yù)定的標定值通過一個中央 處理單元執(zhí)行，以監(jiān)視來自傳感裝置的輸入并執(zhí)行控制和診斷程序，從而控制 執(zhí)行機構(gòu)的操作。在混合動力系統(tǒng)正進行操作期間，以有規(guī)則的間隔執(zhí)行周期， 例如，每3.125， 6.25， 12.5， 25禾口 100毫秒的間隔?？商鎿Q地，可以響應(yīng)事件 的發(fā)生來執(zhí)行算法。
示意性的混合動力系統(tǒng)選擇性ite行于幾個操作范圍狀態(tài)中的一個狀態(tài)， 這些狀態(tài)可以借助發(fā)動機狀態(tài)和變速器狀態(tài)來描述，其中發(fā)動機狀態(tài)包括發(fā)動 禾;m行狀態(tài)('ON')和發(fā)動機停機狀態(tài)('OFF')，變速器狀態(tài)包括多個固定傳 動比和連續(xù)可變運行模式，參考下面表1的描述。表l
說明發(fā)動機狀態(tài)變速器操作范圍施用的離合器
狀態(tài)
Ml_Eng—OffOFFEVT模式lCl 70
Ml—Eng一OnONEVT模式lCl 70
GlON固定傳動比1Cl 70C4 75
G2ON固定傳動比2Cl 70C2 62
M2—Eng—OffOFFEVT模式2C2 62
M2_Eng—OnONEVT模式2C2 62
G3ON固定傳動比3C2 62C4 75
G4ON固定傳動比4C2 62C3 73
* 作范圍狀態(tài)都在表1中進行了描述，且表示對于每個操作范
圍狀態(tài)而言施用了哪些特定離合器C170， C2 62， C3 73，和C4 75。第一連續(xù) 可變模式，艮P， EVT模式1或M1， 3M:僅施用離合器C170総擇，以將第三 行星齒輪組28的外部齒輪部件"接地"。發(fā)動機狀態(tài)可以是ON ('Ml—Eng—On') 或OFF ('Ml_Eng—Off)中的一個。第二連續(xù)可變模式，即，EVT模式2或 M2， ffiil僅施用離合器C262鄉(xiāng)擇，以將軸60連接至lj第三行星齒輪組28的 行星架(canier )。發(fā)動機狀態(tài)可以是ON ('M2_Eng_On，)或OFF ('M2_Eng—Off5) 中的一個。為說明起見，當(dāng)發(fā)動機狀態(tài)為OFF時，發(fā)動機輸Aili^等于0轉(zhuǎn)/ 射中('RPM，)， B卩，發(fā)動機曲軸不轉(zhuǎn)動。固定傳動比操作提供 器10的輸入 與輸出逸度比的固定比操作，艮卩，WN0。第一固定傳動比操作('G1，)通過采 用離合器C1 70和C4 75來選擇。第二固定傳動比操作('G2')通過采用離合器 C170和C262員擇。第三固定傳動比操作('G3，)通ffl^用離合器C262和 C4 75 5l^擇。第四固定傳動比操作('G4，)通過采用離合器C2 62和C3 73來 選擇。由于行星齒輪24， 26，鄰28的傳動比減小，所以輸入與輸出速度的固定 比操作隨著固定傳動比操作的增加而增加。第一和第二電機56和72的特速Na 和NB分另陬決于由離合所限定的機構(gòu)的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并與輸入軸12所檢測的輸入 速度成比例。HCP 5和一個或多個其它控制模塊響應(yīng)于由用戶界面13所捕獲的，通過加 JIFI板113和制動踏板112的操作者輸入來確定轉(zhuǎn)矩指令，以控制包括發(fā)動機 14以，一和第二電機56和72的總E發(fā)生裝置，從而滿足傳遞給傳動系統(tǒng)90 的輸出部件64的操作者轉(zhuǎn)矩請求。HCP5基于來自用戶界面13和包括ESD74 的混合動力系統(tǒng)的輸入信號，分另鵬繊作者總巨請求，從魏器10至帷動系 統(tǒng)90的指令輸出轉(zhuǎn)矩，發(fā)動機14的輸入轉(zhuǎn)矩，變速器10的扭矩傳遞離合器 C170, C2 62， C3 73，和C4 75的離合器車轉(zhuǎn)巨，以及第一和第二電機56和72 的電機轉(zhuǎn)矩，如下文所述。
最終車輛的加速度可能受其它因素的影響，這些因素包括，例如，道路負 載，道路坡度，和車輛質(zhì)量。變速器10的操作范圍狀態(tài)取決于基于混合動力系 統(tǒng)的各種運行特性。這包括通過加3Iir對及113和制動踏板112傳遞到用戶界面 13的操作者轉(zhuǎn)矩請求，如前面所述?？梢愿鶕?jù)在電能產(chǎn)生模式或轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生模式 下操作第一和第二電機56和72的指令所產(chǎn)生的混合動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩需求來判定 操作范圍狀態(tài)?？梢酝ㄟ^優(yōu)化算法或程序來確定操作范圍狀態(tài)，該算法或程序 根據(jù)對功率的操作需求，電池充電狀態(tài)，以皿動機14和第一和第二電機56 和72的能量效率來確定最佳系統(tǒng)效率?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)己執(zhí)行的優(yōu)化程序的結(jié)果 來管理來自發(fā)動機14以及第一和第二電機56和72的轉(zhuǎn)矩輸入，從而以系統(tǒng)效 率最優(yōu)化的方式來管理燃料經(jīng)濟和電池充電。此外，可以根據(jù)構(gòu)件或系統(tǒng)的故 障來確定操作方式。HCP5監(jiān)視車錄巨產(chǎn)生裝置，并響應(yīng)于輸出部件64的期望輸 出轉(zhuǎn)矩來確定變速器10所需的功率輸出，以滿足操作者轉(zhuǎn)矩請求。從上面的描 述應(yīng)該清楚，DSD74以及第一和第二電機56和72操作性地電連接以用于它們 之間的功率流。此外，發(fā)動機14，第一和第二電機56和72，以及機電變速器 IO操作性地機械連接，以在其間傳遞功率，從而產(chǎn)生輸出到輸出部件64的功率 流。
操作者轉(zhuǎn)矩請求M^視加iim板113和制動踏板112的接合程，確定。 制動踏板112和加^J^板113的接合禾號分別對應(yīng)于制動踏板112和加^IF敲反 113被操作人員壓下的程度。制動踏板112和加3im板113的接合程頗應(yīng)于從 零到百分之百相對接合的程度。當(dāng)再生制動被啟用時，再生制動可以與摩擦制 動結(jié)合使用，以響應(yīng)于操作者轉(zhuǎn)矩請求的減小來降低車速。再生制動包括車輛 運行狀態(tài)，其中輔動育^1輸出部件64從傳動系統(tǒng)90傳避咬速器10。第一和第二電機56和72 iKl反作用于動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩來產(chǎn)生存儲在ESD 74中的電 能，該$統(tǒng)由 動育,傳動系統(tǒng)90產(chǎn)生。摩擦制動包括通過4柳摩擦制動 系統(tǒng)(未示出)的制動裝置(未示出)而產(chǎn)生摩擦力的制動。制動裝置包括盤 式制動器和鼓式制動器，其用于在制動裝置和^93之間產(chǎn)生摩擦力，從而使 車輛減速。當(dāng)再生制動被禁止時，響應(yīng)于操作者轉(zhuǎn)矩請求的減小而單獨采用摩 擦制動來斷氐車速。
圖3用曲線示出了操作車輛(未示出)的方法200的結(jié)果，該車輛配備有 混合動力系統(tǒng)，例如，如圖1和2所示，用以實現(xiàn)包括摩擦制動和功率再生制 動的混合制動。方法200利用來自包括車速傳感器94的車輛傳感器的信號 ('VehSpd')和利用加速P身板113 ('Accel Pedal')和制動踏板112 ('Brake')所 檢測的操作者輸入，它們同時作為所經(jīng)過時間的函數(shù)給出操作者輸入。方法200 禾U用監(jiān)視信號來確定和控制車輛響應(yīng)和變速器10的操作范圍狀態(tài)('Trans Range State')，車輛響應(yīng)包括來自傳動系統(tǒng)90的輪軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)('AxleTorque，)。
方法200響應(yīng)于制動事件期間的操作者轉(zhuǎn)矩請求來控制功率再生，從而控 制輸出轉(zhuǎn)矩To和輸出速度No的變化率。例如，由于變速器10的操作范圍狀態(tài) 的改變和發(fā)動機狀態(tài)的改變，所以方法200使輸出轉(zhuǎn)矩To和輸出速度No的變 化率中的差異減小。方法200包括當(dāng)操作者車魏請求包括被壓下的制動踏板112
和被分離的加^F對反113 (即，加iim板百分之雜合)時，禁止操作范圍狀態(tài)
改變(220)。操作范圍狀態(tài)可以通過算法或程序來確定，算法或程序基于操作 者車統(tǒng)請求，ESD 74的充電狀態(tài)，和發(fā)動機14以及第一和第二電機56和72 的能量效率來確定雌系統(tǒng)效率。當(dāng)操作人員將加3Ilt板113接合瓶著將加 i^沓板113分離('Brake ON-OFF Cycling')時，操作范圍狀態(tài)禁止轉(zhuǎn)換并因此 保持當(dāng)前操作范圍狀態(tài)。例如，圖3示出了保持在第四固定傳動比模式G4下的 操作范圍狀態(tài)。
在示意性的實施例中，主動燃料管理控制方案控制發(fā)動機狀態(tài)，以控制輸 入到發(fā)動機的燃料，從而提高燃料效率。主動燃料管理控制方案能夠控制發(fā)動 機14是否運行于ME (all-cylinder)狀態(tài)和汽缸停用狀態(tài)中的一個狀態(tài)，以及 燃料供應(yīng)狀態(tài)和燃料切斷狀態(tài)中的一個狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動機14運行于汽缸停用狀態(tài) 下時，部分發(fā)動機汽缸停用并且無燃料。當(dāng)發(fā)動機14運行于燃料切斷狀態(tài)下時， 切斷發(fā)動機14的燃料?；趦?yōu)化函數(shù)來控制發(fā)動機14的運行，優(yōu)化函數(shù)基于操作者轉(zhuǎn)矩請求和當(dāng)前車速確定優(yōu)選發(fā)動機狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動機14從當(dāng)fnm發(fā)動
機狀態(tài)轉(zhuǎn)換至噺的tt^發(fā)動機狀態(tài)時，不會因魏器10的操作范圍狀態(tài)的改變
而出現(xiàn)復(fù)合加檔(compound upshift)干擾，原因在于當(dāng)操作人員接合加3IF斜及 113瓶著分離加iUE沓板113時，魏器10的操作范圍狀態(tài)是禁止轉(zhuǎn)換的。
方法200還包括當(dāng)^ffi繊率高于閾值時，將操作范圍狀態(tài)從固定傳動比 操作范圍狀態(tài)轉(zhuǎn)換到連續(xù)可變操作范圍狀態(tài)，在制動踏板112被接合并且加速 踏板113被分離時發(fā)生，如圖3所示(222)。當(dāng)操作范圍狀態(tài)處于固定傳動比 Gl， G2， G3， G4之一并且當(dāng)制動踏板112被接合時，指令觸發(fā)操作范圍狀態(tài) 從固定傳動比模式轉(zhuǎn)換到連續(xù)可變模式M1， M2中的一個模式。在一個實施例 中，命令操作范圍狀態(tài)從固定傳動比G3， G4之一轉(zhuǎn)換到連續(xù)可變模式M2，從 固定傳動比Gl ， G2之一轉(zhuǎn)換到連續(xù)可變模式Ml 。
器10的操作范圍狀態(tài) 在再生制動動作一開始就被轉(zhuǎn)換到連續(xù)可變操作范圍狀態(tài)中的一個狀態(tài)，例如， Ml或M2。因此，當(dāng)再生制動有效時，操作范圍狀態(tài)中唯一允許的轉(zhuǎn)換處于第 一和第二連續(xù)可變操作范圍狀態(tài)之間。再生制動操作不會因固定和連續(xù)可變操 作范圍狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換而中斷，從而降低因此引起的傳動系統(tǒng)干擾。此外，當(dāng) ^!器10處于連續(xù)可變傳動比操作范圍狀態(tài)時，來自發(fā)動機14的輸入鵬將 被調(diào)整到4腿等級，以斷氐反向驅(qū)動摩擦，從而增加再生制動期間所回收的能 量。圖3示出的實線表示基于制動踏板112的實際接合的車軸轉(zhuǎn)矩('Axle Torque')，其中操作人員在步驟222之前分離制動踏板112，而操作人員在步驟 222之后接合制動踏板112。圖3另外示出的虛線表示，當(dāng)接著步驟222之后制 動踏板112分離時在相應(yīng)的車速和操作范圍狀態(tài)下與辯由辦樹應(yīng)的制動分離 糊轉(zhuǎn)矩('Axle Torque Brake OFF )。
方法200包括當(dāng)加速l沓板113接合和制動踏板112分離中的一種情形出現(xiàn) 時，并且當(dāng)車速小于第一閾值速度('W)時，禁止再生制動(224)。當(dāng)制動踏 板112分離并且車輛滑行時，車軸辯e從步驟220和224之間所示的高車速(例 如，80km/h以上)時的負群由轉(zhuǎn)矩斜線上升到步驟224和226之間的低車速正 車轉(zhuǎn)巨。當(dāng)在低車速下再生制動不動作時，用傳動系統(tǒng)90的正車軸轉(zhuǎn)矩給車輪93 采用的摩擦制動器預(yù)加載，以降低動力傳動系統(tǒng)的沖擊干擾。此外，在低車速 下，第一和第二電機56和72肖,產(chǎn)生傳遞給^^I器10的電機轉(zhuǎn)矩Ta和Tb， 以產(chǎn)生反作用于傳動系統(tǒng)90的輸出轉(zhuǎn)矩Tq，從而降低車速。所以，低車速下的交替再生制動會使得再生制動時傳動系統(tǒng)90的負群醉轉(zhuǎn)巨和不再生制動時傳
動系統(tǒng)90的正群由轉(zhuǎn)矩交替出現(xiàn)('BrakeON"OFFCycling'),從而引起不希望 的驅(qū)動質(zhì)量。因此，當(dāng)加速踏板113接合和制動踏板112分離中的一種情形出 現(xiàn)時，并且當(dāng)車輛在第一閾值速度以下運行時，禁止再生制動以維持期望的驅(qū) 動質(zhì)量。
然而，當(dāng)制動踏板112保,續(xù)接合并且車輛從高于第一閾值速度V,的車 速繊到低于第一閾值速度W的車速時，在第一閾值鵬V！時不禁止再生制 動，而是只有當(dāng)糊達到小于第一閾^I3I^的第二閾值鵬V2 (未示出)時才 禁止。此外，當(dāng)在第一閾值速度W以下制動踏板112分離時，保留再生制動禁 止直到車輛達到等于第一閾值速度V,與滯后速度值Vh之和的第三閾值速度V3 。 在示意性的實施例中，第一閾值速度V,等于大約16km/h。滯后鵬值Vh等于 8km/h，第二閾值速度V2等于5km/h。所以，第三閾值速度Vs等于24 km/h。 因此，當(dāng)再生制動禁止時，它不會重新起用，直到車速皿24km/h的第三閾值 皿V3并且fOT制動踏板。ilil釆用兩個不同的閾值速度來控制再生制動，當(dāng) 從高于第一閾值鵬V！的車速到第三閾值避V3連續(xù)制動時動力系統(tǒng)會,利 用再生制動通過整個制動曲線進行功率轉(zhuǎn)換，同時在低車速下的加速和減速交 替出現(xiàn)的情況下能夠保持期望的驅(qū)動質(zhì)量。當(dāng)車速等于零時使 停止(226)。
應(yīng)當(dāng)理解的是，在本公開范圍之內(nèi)的修改是可以允許的。已經(jīng)具體參考優(yōu) 選實施例及其修改對本公開進行了描述。其他人在閱讀和理解本說明書的基礎(chǔ) 上可以作進一步的修改和變化。本發(fā)明旨在包括落在本公開的范圍之內(nèi)的所有 這種修改和變化。
權(quán)利要求
1、一種操作包括動力系統(tǒng)和摩擦制動系統(tǒng)的車輛的方法，動力系統(tǒng)包括混合變速器和連接到傳動系統(tǒng)的輸出部件，混合變速器運行于固定傳動比操作范圍狀態(tài)和連續(xù)可變操作范圍狀態(tài)中的一個狀態(tài)下，以在輸入部件和轉(zhuǎn)矩機構(gòu)之間傳遞轉(zhuǎn)矩，該方法包括監(jiān)視加速踏板和制動踏板的操作者輸入；監(jiān)視車速；在操作人員分離加速踏板并且操作人員不接合制動踏板之后，使變速器保持在當(dāng)前操作范圍狀態(tài)；在操作人員分離加速踏板并且操作人員接合制動踏板之后，使變速器裝置轉(zhuǎn)換到連續(xù)可變操作范圍狀態(tài)；當(dāng)操作人員接合制動踏板并且車速大于第一閾值時，通過控制轉(zhuǎn)矩機構(gòu)反作用于通過變速器的轉(zhuǎn)矩以通過傳動系統(tǒng)制動車輛，來執(zhí)行再生制動；和當(dāng)操作人員分離制動踏板并且緊接著在車速小于第一閾值并且大于第二閾值的情況下再接合制動踏板之后禁止再生制動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括當(dāng)車速從低于第一閾值的第一車速增加 到超過第三閾值的第二車速時，M31傳動系統(tǒng)再次允許再生制動。
3、 根據(jù)^5l利要求2的方法，其中第三閾值基于第一閾值和滯后速度值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括當(dāng)再生制動允許N"^行摩擦制動和再生 制動來降低車速，并且當(dāng)再生制動禁止0 行摩擦制動來降低車速。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括當(dāng)車速處于第一閾值和第二閾值之間時為 動力系統(tǒng)提供來自摩擦制動的予勛據(jù)辦巨。
6、 根據(jù)t5l利要求l的方法，還包括基于制動踏板的接合程度和加3im板的接合程度確定操作者轉(zhuǎn)矩請求；并且當(dāng)操作人員接合加速1@板時基于優(yōu)化程序根據(jù)操作者轉(zhuǎn)矩請求確定 器 裝置的操作范圍狀態(tài)。
7、 根據(jù)^^利要求1的方法，還包括 當(dāng)加速F射反分離時確定優(yōu)選發(fā)動機狀態(tài)；和當(dāng)加速踏板分離時將發(fā)動機從當(dāng)前發(fā)動機狀態(tài)轉(zhuǎn)換到伏選發(fā)動機狀態(tài)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中發(fā)動機狀跡括燃料切斷發(fā)動機狀態(tài)。汽 缸停用發(fā)動機狀態(tài)，以及燃料切斷且汽缸停用發(fā)動機狀態(tài)中的一個。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中當(dāng)前發(fā)動機狀^&括供油，全缸發(fā)動機狀 態(tài)之一。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，包括當(dāng)采用再生制動時在第一連續(xù)可變操作 范圍狀態(tài)和第二連續(xù)可變操作范圍狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換，中間不轉(zhuǎn)換到固定傳動 比操作范圍^^態(tài)之一。
11、 一種操作包括摩擦制動系統(tǒng)和變速器裝置的車輛的方法，變速器裝置 運行于包括固定傳動比模式和連續(xù)可變模式的多個操作范圍狀態(tài)中的一個狀態(tài)下，以在發(fā)動機和連接至職量存儲裝置的電t;it間傳遞轉(zhuǎn)矩，該方 雄括監(jiān)視加iim板和制動踏板的操作者輸入并監(jiān)視車速；在操作人員分離加Mlf射及之后，使變速器^a保持在當(dāng)M作范圍狀態(tài)； 在操作人員接合制動踏板之后，使變速器裝置轉(zhuǎn)換到連續(xù)可變操作范圍狀態(tài)；當(dāng)操作人員接合制動踏板并且車速大于第一閾值時，通過控制轉(zhuǎn)矩機構(gòu)反 作用于通過 器的轉(zhuǎn)矩以通過傳動系統(tǒng)制動 ，來執(zhí)行再生制動；和 只要制動踏板接合并且車速大于第二閾值就允許再生制動。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，還包括當(dāng)操作人員分離制動踏板并且車速小 于第一閾值時禁止再生制動。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括只有當(dāng)車，過第三閾值時才再次允 許再生制動。
14、 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，還包括 當(dāng)加速踏板分離時確定優(yōu)選發(fā)動機狀態(tài)； 當(dāng)操作人員分離加^1@板時將發(fā)動機轉(zhuǎn)換到 發(fā)動機狀態(tài)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中雌發(fā)動機狀態(tài)包括燃料切斷發(fā)動機狀 恭汽缸停用發(fā)動機狀態(tài)，以及燃料切斷且汽缸停用發(fā)動機狀態(tài)中的一個狀態(tài)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，還包括基于加速F身板的接合程度和制動踏板的接合程度確定操作者轉(zhuǎn)矩請求；以及基于操作人員接合加速踏板時的操作者轉(zhuǎn)矩請求確定加速器的，操作范 圍狀態(tài)。
17、 一種操作包括摩擦制動系統(tǒng)和混合變速器的車輛的方法，混合變速器 運行于包括固定傳動比和連續(xù)可變模式的多個操作范圍狀態(tài)中的一個狀態(tài)下， 以在發(fā)動機和連接到能量存儲裝置的電機之間傳遞轉(zhuǎn)矩，該方法包括監(jiān)視加iim板和制動踏板的操作者輸入；監(jiān)視車速；在操作人員分離加速踏板并且不接合制動踏板之后，使變速器保持在當(dāng)前操作范圍狀態(tài)；在分離加iim板雜合制動踏板之后，使變速器轉(zhuǎn)換至嗨續(xù)可變模式； 當(dāng)制動踏板接合并且車速大于第一閾值時，通過控制轉(zhuǎn)矩機構(gòu)反作用于通過變速器的$轉(zhuǎn)巨以通31傳動系統(tǒng)制動 ，來執(zhí)行再生制動；和在以下狀態(tài)之一時禁止再生制動，即車輛的速度小于第二閾值時，和當(dāng)車速小于第三閾值時制動踏板被分離并緊接著再接合時。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，還包括 基于加3IFI板的接合程度確定操作者轉(zhuǎn)矩請求；禾口 基于操作者,請求確定^1器的 ^作范圍狀態(tài)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，還包括當(dāng)加ilFI板分離時^(撥動機狀態(tài)轉(zhuǎn) 換到新的，發(fā)動機狀態(tài)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，包括在再生制動的同時，在第一連續(xù)可 作范圍狀態(tài)和第二連續(xù)可變操作范圍狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換，中間不轉(zhuǎn)換到固定傳 動比操作范圍狀態(tài)之一。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用再生制動操作車輛的方法。操作車輛的方法包括，監(jiān)視加速踏板和制動踏板的操作者輸入；監(jiān)視車速；在操作人員分離加速踏板并且操作人員不接合制動踏板之后，使變速器保持在當(dāng)前操作范圍狀態(tài)；在操作人員分離加速踏板并且操作人員接合制動踏板之后，使變速器裝置轉(zhuǎn)換到連續(xù)可變操作范圍狀態(tài)；當(dāng)操作人員接合制動踏板并且車速大于第一閾值時，通過控制轉(zhuǎn)矩機構(gòu)反作用于通過變速器的轉(zhuǎn)矩以通過傳動系統(tǒng)制動車輛，來執(zhí)行再生制動；當(dāng)操作人員分離制動踏板緊接著在車速小于第一閾值并且大于第二閾值的情況下再接合制動踏板時禁止再生制動。
文檔編號B60W30/18GK101434201SQ200810177849
公開日2009年5月20日 申請日期2008年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月3日
發(fā)明者A·H·希普, G·塔梅, J·-J·F·薩, L·A·卡明斯基, S·J·湯普森, T·S·米勒 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司