專利名稱：用于混合動力電動車輛速度控制操作的扭矩控制的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛的混合動力推進系統(tǒng)，具體地涉及用于混合動力電動車輛速度控 制搡作的扭矩控制。
背景技術：
車輛可以配置有使用至少兩個不同的扭矩源以推進車輛的混合動力推進系統(tǒng)。在 一個非限制的示例中，車輛的混合動力推進系統(tǒng)可以配置為混合動力電動車輛(HEV),
其中可以選擇性地操作一個或多個電機和內(nèi)燃發(fā)動機以提供請求的推進力。類似地， 在車輛減速時，可以選擇性地操作電機和發(fā)動機提供車輛傳動系制動以回收車輛的動 能。具體地，在所稱的再生制動中，電機可以用來吸收扭矩，該扭矩可以轉化成存儲 在電池中的電能。以此方式，可以增加車輛效率。
此外，通過基于搡作(operational)車輛速度范圍選擇性地提供加速和減速， 利用閉環(huán)反饋控制來保持車輛的設定速度或速度廓線，可以增加車輛的搡作效率。在 一個方法中，通過車輛的摩擦制動器和/或發(fā)動機壓縮制動可以提供選擇性的減速以 保持車輛沿著斜坡或負坡度行進的速度。
然而，本發(fā)明的發(fā)明人認識到上述方法的缺點。具體地，在車輛下坡時，連續(xù)使 用摩擦制動器來保持期望的速度會造成摩擦制動器損耗，導致使用壽命減少。此外， 為使用發(fā)動機壓縮制動，當進行變速器降擋，在轉換固定傳動比變速器的狀態(tài)時，由 于發(fā)動機壓縮制動扭矩的突然變化，可以導致傳動系擾動。此外，在車輛速度控制中 由于閉環(huán)反饋控制，會頻繁轉換變速器的狀態(tài)，這可以稱為換擋頻繁(shift busyness),會導致車輛駕駛性能降低。

發(fā)明內(nèi)容
在本文描述的至少一個途徑中，通過車輛的混合動力推進系統(tǒng)可以解決上述問題 的至少一些，該混合動力推進系統(tǒng)包括傳遞扭矩到至少一個第一驅動輪的變速器裝 置、連接到內(nèi)燃發(fā)動機和變速器裝置的輸入的第一電能轉化裝置、傳遞扭矩到至少一 個第二驅動輪的第二電能轉化裝置、及控制系統(tǒng)，在將車輛的速度保持在期望的速度 的車輛速度控制操作中，響應于導致車輛速度超過期望的速度且非由車輛駕駛員輸入 引起的加速，控制系統(tǒng)改變第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置的至少一個的扭矩 輸出，以向第一驅動輪的至少一個和第二驅動輪的至少一個提供制動扭矩以將車輛減 速到期望的速度，所述第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置的一個是基于工況選擇的。
在車輛速度控制操作中，通過選擇性地改變混合動力車輛的電能轉化裝置的制動 扭矩以將車輛減速到期望的速度，傳動系制動可以傳遞到車輪，而沒有變速器降擋， 或甚至延遲降擋，且不使用摩擦制動器。以此方式，可以最大化能量回收，最小化發(fā) 動機制動，還可以減少傳動系擾動，從而改進車輛駕駛性能，并延長摩擦制動器的壽 命。此外，通過利用電能轉化裝置的再生制動能力，可以增加儲能裝置的充電狀態(tài)。
在上述混合動力推進系統(tǒng)的一個實施例中，所述工況包括所述第一電能轉化裝置 和第二電能轉化裝置的至少一個的制動扭矩輸出極限，所述控制系統(tǒng)配置為基于操作 制動扭矩輸出極限，加速速率大于減速速率則改變所述第一電能轉化裝置和第二電能 轉化裝置兩者的扭矩輸出，以提供使所述車輛減速到期望的速度的制動扭矩。
在另一個途徑中，提供一種車輛的混合動力推進系統(tǒng)。該混合動力推進系統(tǒng)包括
傳遞扭矩到至少一個第一驅動輪的變速器裝置；連接到變速器裝置的輸入的第一電能 轉化裝置；傳遞扭矩到至少一個第二驅動輪的第二電能轉化裝置；及控制系統(tǒng)，響應 于導致車輛速度超過期望的速度且非由車輛駕駛員輸入引起的加速，在速度控制操作 中，控制系統(tǒng)配置為提供制動扭矩輸出以使車輛減速來保持期望的速度，控制系統(tǒng)配 置為執(zhí)行第一模式，在第一模式中，第一電能轉化裝置提供制動扭矩，第二電能轉化 裝置不提供制動扭矩，控制系統(tǒng)配置為執(zhí)行第二模式，在第二模式中，第二電能轉化 裝置提供制動扭矩，第一電能轉化裝置不提供制動扭矩，及控制系統(tǒng)配置為執(zhí)行第三 模式，在第三模式中，第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置兩者都提供制動扭矩， 及控制系統(tǒng)配置為基于第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置的至少一個的工況，選 擇三個模式中的一個以提供制動扭矩輸出以使車輛減速來保持期望的速度。
在又一個途徑中，提供控制車輛的混合動力推進系統(tǒng)的方法。該混合動力推進系 統(tǒng)包括通過變速器裝置交換扭矩的第一電能轉化裝置、與第一組驅動輪交換扭矩的變 速器裝置，該混合動力推進系統(tǒng)具有與第二組驅動輪交換扭矩的第二電能轉化裝置。 該方法包括在車輛停止工況的車輛搡作中，響應于車輛駕駛員指令的制動力小于保持 車輛處于停止的制動力，接收請求的制動扭矩以保持車輛處于停止；及通過改變在第 一電能轉化裝置和第一組驅動輪之間交換的制動扭矩的水平和改變在第二電能轉化 裝置和第二組驅動輪之間交換的制動扭矩的水平這兩個操作中的至少一個以滿足請 求的制動扭矩。


圖1示出示例混合動力車輛推進系統(tǒng)； 圖2示出圖1的推進系統(tǒng)的能量流圖3是描述示例混合動力推進系統(tǒng)的各種構件可以達到的最大制動力的示圖； 圖4A至圖4F示出示例混合動力推進系統(tǒng)的示例操作模式和相應的操作模式的能量流路；
圖5示出對應于在車輛速度控制操作中控制扭矩輸出以保持期望的車輛速度的 控制例程的流程圖6示出對應于在車輛速度控制操作中選擇搡作模式以控制輸出扭矩的控制例 程的流程圖7示出對應于確定混合動力推進系統(tǒng)的電能轉化裝置的可用性以在車輛速度 控制操作中提供制動扭矩的控制例程的流程圖。
具體實施例方式
圖1示出車輛的示例混合動力推進系統(tǒng)100。在該具體的示例中，混合動力推進 系統(tǒng)100配置為混合動力電動車輛(HEV),可以結合前輪驅動(FWD)車輛平臺操作 該混合動力電動車輛。然而，本文描述的方法可以應用于其他的車輛平臺，包括后輪 驅動、四輪驅動、或全輪驅動系統(tǒng)?；旌蟿恿ν七M系統(tǒng)100包括具有內(nèi)燃發(fā)動機(ICE) 110、第一電能轉化裝置114、向前輪120提供扭矩的變速器116、及向后輪130提供 扭矩的第二電能轉化裝置124。
第一及第二電能轉化裝置可以替代地稱為馬達和/或發(fā)電機。應理解電能轉化裝 置可以是將電能轉化為動能和/或將動能轉化為電能的任何合適的裝置。
發(fā)動機IIO可以包括燃燒燃料的一個或多個燃燒室或汽缸112。在一個非限制的 示例中，發(fā)動機110可以在所稱的阿特金森(Atkinson)循環(huán)中操作。發(fā)動機在阿特 金森循環(huán)中操作以實現(xiàn)比類似尺寸的奧拓(Otto)循環(huán)發(fā)動機更高的燃料效率，從而 例如可以在車輛的加速中操作電動馬達以輔助發(fā)動機提供請求的傳動系扭矩。然而， 在其他的示例中，發(fā)動機110可以在奧拓循環(huán)或其他任何合適的燃燒循環(huán)中操作。應 理解在不同的操作模式中，發(fā)動機可以在一些或所有汽缸中停止燃料的燃燒。以此方 式，可以增加燃料效率。在一些實施例中，發(fā)動機110可以是柴油發(fā)動機，例如直列 式五汽缸柴油發(fā)動機。
第一馬達114可以連接到發(fā)動機110的輸出軸。在一些實施例中，第一馬達可以 通過齒輪構造與發(fā)動機操作連接。在一個非限制的示例中，第一馬達114可以配置為 所稱的曲軸集成式起動機/發(fā)電機(crankshaft integrated starter/generator, CISG)系統(tǒng)。在混杏動力推進系統(tǒng)的起動中，CISG可以提供扭矩來轉動發(fā)動機以有 助于發(fā)動機的起動。在一些工況下，CISG可以供應扭矩輸出以補充或替代發(fā)動機扭 矩。此外，在一種工況下，CISG可以供應可轉化為電能的負扭矩輸出。
發(fā)動機110和/或第一馬達114可以傳遞扭矩到變速器116的輸入。變速器116 可以通過前軸(或主減速器)118向前輪120傳遞扭矩。變速器116可以包括兩個或 多個可選擇的傳動比，以用來改變在變速器輸入(即發(fā)動機/CISG)和變速器輸出(即 主減速器/前輪)之間交換的轉速比和/或扭矩比。在一個非限制的示例中，變速器116可以包括六個可選擇的擋位，然而，可以使用具有更多或更少的擋位的其他變速 器。變速器116可以配置為無級變速器(CVT)。此外，變速器116可以配置為雙離 合器式(即動力換擋)變速器或自動換擋手動變速器或任何不帶變矩器 (converter-less)的自動變速器，所有這些變速器都不使用變矩器。在替代的實施 例中，變速器116可以包括具有葉輪和渦輪的變矩器。通過改變變矩器的狀態(tài)可以接 合或分離變速器以改變?nèi)~輪和渦輪之間的扭矩傳遞。
應理解第一馬達114可以配置在包括任何合適的傳動裝置的馬達系統(tǒng)中以能夠 獨立于發(fā)動機110選擇性地操作第一馬達114。例如，離合器可以用來在CISG系統(tǒng) 和發(fā)動機之間提供操作上的分離以減少來自發(fā)動機的摩擦扭矩損耗，同時CISG系統(tǒng) 用來產(chǎn)生電能。
繼續(xù)參考圖1，第二電能轉化裝置124可以通過齒輪構造(或主減速器)126與 后軸或驅動軸128和后輪130連接。在一些實施例中，第二電能轉化裝置(或馬達) 124可以配置為所稱的電動后軸裝置(electric rear axle device, ERAD)系統(tǒng)。 ERAD系統(tǒng)可以包括能夠使第二馬達向后輪提供扭矩輸出的任何合適的傳動裝置。例 如，齒輪構造H6可以包括具有齒輪架(C)、太陽輪(S)、及環(huán)齒輪(R)的行星 齒輪組。通過改變行星齒輪組的狀態(tài)，可以改變在第二馬達124和后軸128之間交換 的扭矩量。以此方式，第二馬達124可以選擇性地向驅動軸128和后輪130供應或吸 收扭矩。在替代的實施例中，第二馬達124可以直接連接到主減速器126。
可以操作CISG系統(tǒng)114和ERAD系統(tǒng)124以分別與驅動軸118和128交換扭矩。 例如，響應于從儲能裝置132接收的電能，可以操作CISG系統(tǒng)114以向驅動軸118 供應扭矩。類似地，響應于從儲能裝置132接收的電能，可以操作ERAD系統(tǒng)124向 驅動軸128供應扭矩。以此方式，可以操作CISG和/或ERAD以輔助發(fā)動機推進車輛 或不搡作發(fā)動機而推進車輛。
此外，可以選擇性地操作CISG系統(tǒng)114和/或ERAD系統(tǒng)124分別從驅動軸118 和12 8吸收扭矩，從而能量可以存儲在儲能裝置13 2中或可以在CIS G系統(tǒng)114和E R A D 系統(tǒng)124之間交換。例如，ERAD產(chǎn)生的電能可以供應到CISG來旋轉發(fā)動機110以作
為消耗能量的手段。此外，在一個示例中，可以調節(jié)發(fā)動機的氣門正時來增加泵氣損 失(pumping losses)來改變和影響儲能裝置的能量消耗率。在另一個示例中，CISG 經(jīng)齒輪構造連接到發(fā)動機輸出軸，可以調節(jié)齒輪構造的減速比以改變能量消耗率。在 能量消耗操作中，在一些工況下，CISG/發(fā)動機與變速器分離以便沒有扭矩傳遞到車 輪。儲能系統(tǒng)132可以包括一個或多個電池、電容器、或其他合適的儲能裝置。應理 解前輪120和后輪130的每個可以包括一個或多個摩擦制動器134以提供用于車輛減 速的補充制動。
控制系統(tǒng)122可以通信連接到混合動力推進系統(tǒng)100的各種構件的一些或所有。 例如，控制系統(tǒng)122可以從發(fā)動機110接收工況信息，如發(fā)動機轉速、CISG系統(tǒng)114、包括當前選擇的擋位的變速器116、變速器渦輪和驅動軸轉速、變矩器狀態(tài)、ERAD124、 包括充電狀態(tài)(S0C)和充電率的儲能裝置132、包括車輛速度的車輪120和130、及 摩擦制動器的位置的信息。
在一些實施例中，控制系統(tǒng)可以通過用戶輸入裝置接收車輛駕駛員輸入。例如， 控制系統(tǒng)可以經(jīng)踏板140從車輛駕駛員接收通過踏板位置或壓力傳感器142檢測到的 車輛制動請求138。此外，控制系統(tǒng)可以從用戶接收車輛和/或發(fā)動機制動請求，如 經(jīng)換擋選擇器(shift selector)接收的低范圍選擇。在一些實施例中，控制系統(tǒng)通 過傾斜計或其他合適的裝置確認路面的傾斜角或坡度。具體地，傳感器136可以與控 制系統(tǒng)1"通信，且可以提供各種車輛工況的測量值。例如，傳感器136可以是檢測 車輛的一個或多個車輪的轉速的速度傳感器。此外，混合動力推進系統(tǒng)可以包括監(jiān)測 車輛的每個車輪的轉速的傳感器。在一些實施例中，傳感器可以是提供車輪的加速指 示或可以用來檢測坡度，更具體地包括檢測路面的加速計。在一個示例中，可以使用 傳感器136與其他合適的傳感器來確定車輛的減速工況。此外，可以使用傳感器136 與其他合適的傳感器來確定其他車輛工況。
此外，控制系統(tǒng)122可以發(fā)送控制信號到發(fā)動機110以控制燃料輸送量和正時、 點火正時、氣門正時、節(jié)氣門位置、及其他的發(fā)動機操作參數(shù)，發(fā)送控制信號到CISG 114以控制與變速器116和/或發(fā)動機110交換的扭矩量，發(fā)送控制信號到變速器116 以改變擋位選擇和控制變矩器或一個或多個離合器的狀態(tài)，發(fā)送控制信號到ERAD124 以控制與驅動軸128交換的扭矩量，發(fā)送控制信號到儲能裝置132以控制向ERAD和 CISG系統(tǒng)接收或供應的能量的量，及發(fā)送控制信號到摩擦制動器以改變在車輪120 和130上施加的制動力的量，如本文詳細描述。本領域技術人員應理解根據(jù)本發(fā)明經(jīng) 機電執(zhí)行器、電液執(zhí)行器或其他合適的裝置可以調節(jié)各種傳動系構件的操作參數(shù)。
控制系統(tǒng)122可以包括一個或多個微計算機，包括微處理器單元、輸入/輸出端 口、如配置為只讀存儲器芯片、隨機存取存儲器、和/或?；畲鎯ζ鞯挠糜诳蓤?zhí)行程 序和校準值的電子存儲媒體、及數(shù)據(jù)總線。因此，應理解控制系統(tǒng)122可以執(zhí)行本文 描述的各種控制例程以控制混合動力推進系統(tǒng)100的操作。在一個示例中，在制動操 作中為實現(xiàn)最優(yōu)化的負傳動系扭矩控制，控制系統(tǒng)可以配置為增加和/或最大化能量 回收，而在儲能裝置的儲能能力和能量交換極限之內(nèi)，通過利用電機的再生制動能力 減少和/或最小化發(fā)動機制動。
在一些實施例中，控制系統(tǒng)122可以包括多個控制模塊，每個控制模塊可以控制 車輛的子系統(tǒng)。例如，控制系統(tǒng)122可以包括控制發(fā)動機操作的發(fā)動機控制模塊 (ECM),控制變速器操作的變速器控制模塊(TCM),控制電能轉化和存儲裝置的控 制操作的集成系統(tǒng)控制器(ISC)。
圖2示出對應于圖1的混合動力推進系統(tǒng)的示例能量流圖；能量流圖包括機械推 進路徑210和電氣推進路徑212。機械推進路徑210可以向前軸(或主減速器)118和前輪120提供車輛推進。具體地，發(fā)動機110和/或CISG 114可以產(chǎn)生扭矩輸出， 該扭矩輸出可以通過變速器116傳遞向前輪120提供扭矩以推進車輛(或推進系統(tǒng)) 100。此外，在減速工況中，可以操作發(fā)動機110和/或CISG 114以產(chǎn)生負扭矩，該 負扭矩通過變速器116傳遞到前輪120以提供發(fā)動機制動能力以減速車輛100。在一 個示例中，在減速工況中，控制系統(tǒng)操作CISG有利地通過機械推進路徑提供額外的 制動扭矩以在CISG的操作極限(limits)之內(nèi)使負扭矩輸出最大化，從而產(chǎn)生可以 存儲在儲能裝置中的電能來增加儲能裝置的充電狀態(tài)，這可以稱為再生制動。
應理解在一些工況下，可以僅操作CISG以提供制動扭矩來減速車輛。在一些情 況下，在減速工況中可以停用發(fā)動機的一個或多個汽缸。以此方式，可以改進發(fā)動機 的燃料經(jīng)濟性。此外，在一些工況下可以在發(fā)動機的一個或多個汽缸中停止燃料和火 花，和/或可以調節(jié)發(fā)動機的氣門正時。以此方式，可以增加泵氣損失，從而可以有 利地增加機械推進路徑的發(fā)動機制動能力。
通過向后軸(或主減速器)128和后輪130直接提供扭矩，電氣推進路徑212可 以提供車輛推進。具體地，ERAD 124可以產(chǎn)生通過ERAD傳動裝置126和后軸128傳 遞到后輪130以推進車輛100的扭矩輸出。此外，在減速工況中，可以操作ERAD124 產(chǎn)生負扭矩，該負扭矩通過ERAD傳動裝置126傳遞到后輪130以提供制動能力以減 速車輛100。通過控制ERAD 124以向后輪130提供負制動扭矩，可以產(chǎn)生能夠存儲 在儲能裝置中的電能以便可以增加儲能裝置的充電狀態(tài)。
在一些工況下，可以協(xié)作地操作CISG和ERAD以分別向前輪和后輪提供制動扭矩， 而不操作發(fā)動機，以使儲能裝置的再生最大化。此外，在一些工況下，可以協(xié)作地操 作發(fā)動機和ERAD以分別向前輪和后輪提供制動扭矩。應理解可以控制變速器和/或 ERAD傳動裝置以滿足請求的制動扭矩要求。在下文參考圖4至圖7詳述提供制動扭 矩以減速車輛的控制策略。
在車輛搡作中，控制系統(tǒng)可以通過機械推進路徑210和/或電氣推進路徑212控 制扭矩輸出以使用不同的操作模式操作車輛100。例如，控制系統(tǒng)可以用所稱的電動 驅動來操作車輛，在電動驅動中僅控制ERAD以提供驅動/發(fā)電能力(即分別為正扭矩 輸出和負扭矩輸出)。
在另一個示例中，控制系統(tǒng)可在所稱的串聯(lián)混合動力驅動中操作車輛，在串聯(lián)混 合動力驅動中發(fā)動機可以燃燒空氣和燃料，可以操作CISG以提供發(fā)電能力(例如負 扭矩，如用于增加儲能裝置的充電狀態(tài))，取決于工況可以搡作ERAD以提供驅動/ 發(fā)電能力。
在又一個示例中，控制系統(tǒng)可在所稱的發(fā)動機驅動中搡作車輛，在發(fā)動機驅動中 發(fā)動機燃燒燃料和火花，變速器傳遞扭矩(即接合或滑動)，CISG和ERAD兩者都關 閉。該操作模式類似于不包括電能轉化裝置的非混合動力車輛的操作。
在又一個示例中，控制系統(tǒng)可在所稱的并聯(lián)混合動力驅動中操作車輛，在并聯(lián)混合動力驅動中發(fā)動機燃燒空氣和燃料，且CISC和/或ERAD可操作。在一些工況下， 在并聯(lián)混合動力驅動中，可以關閉CISG, ERAD可以提供驅動/發(fā)電能力。在一些工況 下，在并聯(lián)混合動力驅動中，CISG可以提供驅動能力，且ERAD可以關閉。在一些工 況下，在并聯(lián)混合動力驅動中，CISG和ERAD可以提供驅動能力。在一些工況下，在 并聯(lián)混合動力驅動中，CISG可以提供發(fā)電能力，EMD可以提供驅動/發(fā)電能力或可以 關閉。
在又一個示例中，控制系統(tǒng)可在所稱的發(fā)動機起動模式中操作車輛，在發(fā)動機起 動模式中CISG可以提供驅動能力以起動發(fā)動機。具體地，CISG可以向發(fā)動機提供扭 矩以有助于發(fā)動機起動轉動。
在又一個示例中，控制系統(tǒng)可在所稱的發(fā)動機停止模式中操作車輛，在發(fā)動機停 止模式中發(fā)動機起動轉動可以關閉。
應理解上述發(fā)動機操作模式是示例性的，且在操作中可以利用其他操作模式控制 車輛。在一個示例中，車輛控制策略可以包括在車輛速度控制操作中執(zhí)行以提供平滑 的制動能力來保持期望的速度的不同操作模式?？梢詫嵤┰摽刂撇呗砸钥紤]加速，該 加速不包括通過如加速器踏板的車輛駕駛員輸入裝置由車輛駕駛員指令的加速。該控 制策略可以選擇搡作模式，并考慮車輛穩(wěn)定性，同時最大化能量回收。該控制策略可 以在特定負傳動系扭矩(或制動力)請求下協(xié)調利用發(fā)動機、電機、及多級固定傳動 比變速器裝置或無級變速器裝置的動力傳動系控制。具體地，可以協(xié)調變速器和/或 發(fā)動機的狀態(tài)與混合動力推進系統(tǒng)的再生制動能力，作為在電池的充電狀態(tài)(soc) 和能量交換極限之內(nèi)使車輛減速的超過其他車輛的能力的增強手段。通過協(xié)調和控制 動力傳動系，可以實現(xiàn)請求的傳動系制動力，同時在減速工況中最大化能量回收以保 持期望的車輛速度。
在一個示例中，在機動車輛速度控制操作中，例如在可以稱為斜坡緩降控制(hill decent control )的在下坡的巡航控制或車輛速度控制中可以發(fā)生減速工況。具體地， 斜坡緩降速度控制或傳動系制動速度控制可以包括保持期望的車輛速度的選擇性的 傳動系制動。在一個示例中，傳動系制動速度控制可以保持期望的車輛速度，且響應 于沒有駕駛員輸入(例如踏板位置變化)的車輛的加速，可以應用傳動系制動以使車 輛減速到期望的車輛速度。協(xié)調電機、發(fā)動機、及變速器的操作以提供保持期望的車 輛速度的傳動系制動的策略如參考圖5至圖7進一步詳述。
在另一個示例中，減速工況可以包括將車輛的速度降到較低的車輛速度或完全使 車輛停止的請求。該請求可以例如由閉合的制動器踏板情況(駕駛員要求)、滑行 (coast down)、或其他制動產(chǎn)生。在又一個示例中，減速工況可以包括當車輛位于 斜坡上時在斜坡/斜面上或當車輛停止在水平地面上時防止車輛移動的傳動系制動力 的請求。在這種減速工況中，可以施加傳動系制動力以將車輛保持在相同位置。在一 個示例中，傳動系制動速度控制可以通過監(jiān)測制動器踏板位置和傾斜計位置將車輛保
10持在零速度，如將車輛停止在斜面/斜坡上或停止在平坦表面上，及響應于制動器踏 板位置變化，可以施加傳動系制動力將車輛保持在適當位置。傳動系制動力可以基于 傾斜的程度以及其他合適的因素。協(xié)調電機、發(fā)動機、及變速器的操作以提供保持車 輛位置的傳動系制動的策略如參考圖5至圖7詳述。
應理解駕駛員通過使用制動系統(tǒng)或傳動系(例如低范圍選擇的最大發(fā)動機制動或 手動擋位請求)可以直接發(fā)出車輛制動請求。此外，可以通過獨特的車輛模式或功能， 如斜坡緩降控制或適應性巡航控制，自動地控制和發(fā)出這些請求。在上述減速工況中 的任何一個中，可以控制傳動系以提供期望的制動力來最大化能量回收，且延長摩擦 制動器的壽命。
因此，控制系統(tǒng)可以從圖4A至圖4F中詳細示出的多個示例操作模式中選擇操作 模式以實現(xiàn)制動扭矩請求，同時最大化能量回收。在一個示例中，控制系統(tǒng)可以響應 于存儲值選擇操作模式?？刂葡到y(tǒng)還可以使用適應性學習以基于先前的傳動系制動或 降擋響應來選擇合適的操作模式。
注意CISG和ERAD提供的制動力的水平可以由其相應的極限限制。另外，儲能裝 置的儲能能力(例如電池充電狀態(tài)(S0C))和/或能量交換率極限還可以進一步限制 CISG和ERAD提供的制動力的水平。在一個示例中，如圖3的圖示所述，CISG和ERAD 兩者的傳動系制動能力可以隨著車輛速度增加而降低。此外，CISG和發(fā)動機的制動 能力還可以作為特定車輛速度下的變速器狀態(tài)的函數(shù)改變，因為發(fā)動機轉速可以響應 于變速器換擋而增加或降低。
圖3提供了描述隨著車輛速度和混合動力推進系統(tǒng)100的變速器狀態(tài)改變的 ERAD、 CISG及發(fā)動機的制動極限的示圖。具體地，ERAD提供的最大制動力隨著車輛 速度改變的示例如在410所示?；谶x擇的具體的變速器擋位，CISG提供的最大制 動力的范圍如在420-430所示。例如，當選擇變速器的第一擋位時，CISG可以提供 的最大制動力如在420所示。當選擇變速器的第二、第三、第四、第五、及第六擋中 的一個時，CISG提供最大制動力的示例如分別在422、 424、 426、 428、及430所示。 如圖3的示圖所述，CISG提供的制動力的最大值隨著車輛速度增加而降低，且在低 擋位比在高擋位大。
圖3還示出由發(fā)動機提供的制動力440-450隨著車輛速度變化的范圍。例如，當 選擇變速器的第一擋時，發(fā)動機可以提供最大制動力如在440所示。當選擇變速器的 第二、第三、第四、第五、及第六擋中的一個時發(fā)動機可以提供最大制動力的示例如 分別在442、 444、 446、 448、及450所示。如圖3的示圖所述，發(fā)動機提供的制動 力的量可以隨著車輛速度增加而增加，且在低擋位大于在高擋位。注意除了在特定車 輛速度下的摩擦元件能量極限外，選擇的變速器狀態(tài)(例如變速器擋位和/或變矩器 狀態(tài))可以考慮到發(fā)動機轉速限制(例如滯后和/或超速)。因此，CISG和發(fā)動機提 供傳動系制動的能力還可以由允許的最大和/或最小發(fā)動機轉速限制。圖3還描述了對于道路坡度改變和車輛速度改變時的道路負荷。例如，0%坡度如 在460所示，-5%坡度如在462所示，-10%坡度如在464所示，-15%坡度如在466所 示，-20%坡度如在468所示，-25%坡度如在470所示。注意本文描述的負坡度涉及車 輛沿著傾斜表面向下行駛。
因此，圖3示出混合動力推進系統(tǒng)100的發(fā)動機、CISG、及ERAD的示例極限隨 著車輛速度和變速器狀態(tài)變化。注意這些極限僅作為示例提供，且隨著控制系統(tǒng)使用 的具體的傳動系構造和傳動系執(zhí)行器改變。如圖3所示，在一些工況下，若超過傳動 系構件中的任何一個的最大制動力，可以操作發(fā)動機、CISG、及ERAD中的兩個或多 個以提供請求的傳動系制動力。注意也可以使用摩擦制動器以減少傳動系制動從而避 免各種傳動系構件的極限。因此，可以使用發(fā)動機、CISG、及ERAD的具體的組合以 平滑的方式提供滿足期望的制動力的制動扭矩。具體地，由于電能轉化裝置的快速的 扭矩輸出響應，在減速工況下電能轉化裝置可以改變制動扭矩以考慮變速器狀態(tài)或發(fā) 動機操作中的變化以提供滿足期望的制動要求的制動扭矩。以此方式，可以平滑地執(zhí) 行發(fā)動機制動和車輛滑行，同時減少換擋頻繁。
扭矩源的組合在下文中由不同的操作模式1至6確定，如參考圖4詳述。具體地， 在車輛制動中可以特別地利用這些操作模式提供更平滑的車輪制動扭矩以改進車輛 的駕駛性能，同時最大化能量回收。使用這些操作模式時，可以要求或不要求摩擦制 動器的操作以提供請求的制動扭矩。以此方式，當選擇具體的操作模式時可以考慮到 發(fā)動機、CISG、及ERAD的每個提供的傳動系制動力的量的極限，以便以有效率的方 式實現(xiàn)請求的傳動系制動力。
圖4A至圖4F示出在車輛減速中向車輪提供制動扭矩可以執(zhí)行的六個不同的操作
模式。不同的操作模式可以考慮工況以及車輛推進系統(tǒng)構件的搡作極限。在減速工況 中選擇操作模式以提供制動扭矩來實現(xiàn)請求的傳動系制動力的策略在下文中如參考 圖6詳述。
圖4A示出執(zhí)行第一操作模式的示例混合動力推進系統(tǒng)的能量流路的示意圖，該 第一操作模式可以在減速工況中執(zhí)行以實現(xiàn)請求的傳動系制動力。第一操作模式包括 使用ERAD以實現(xiàn)請求的傳動系制動力。在第一搡作模式中，ERAD可以吸收扭矩且將
制動力轉化成可以存儲在儲能裝置中的電能，如粗實線和方向箭頭所示。在第一模式 中，可以將變速器分離以使其進入空擋狀態(tài)以便前輪不受發(fā)動機和/或CISG的輸出的 影響。在減速工況下第一操作模式可以有利地以直接的方式提供制動扭矩，因為制動 扭矩可以獨立于發(fā)動機和/或變速器的狀態(tài)供應到車輪。此外，當CISG不可用或不能 夠提供滿足期望的制動力的制動扭矩時，可以使用第一操作模式。
圖4B示出執(zhí)行第二操作模式的示例混合動力推進系統(tǒng)的能量流路的示意圖，該
第二操作模式可以在減速工況下執(zhí)行以實現(xiàn)請求的傳動系制動力。第二操作模式包括 使用ERAD以在電池充電狀態(tài)較高時的工況下實現(xiàn)請求的傳動系制動力。具體地，ERAD可以吸收扭矩，且將制動力轉化成可以存儲在儲能裝置中的電能，CISG可以產(chǎn)生扭 矩輸出以使用儲能裝置的能量，以便電池充電狀態(tài)不增加。此外，變速器可以處于空 擋狀態(tài)或與CISG分離，以便CISG的扭矩輸出不會傳遞到車輪。在一些情況下，發(fā)動 機不燃燒燃料和空氣，且CISG的扭矩輸出可以傳遞到發(fā)動機以轉動發(fā)動機。以此方 式，在減速工況下回收的額外能量可以通過轉動發(fā)動機消耗。取決于制動扭矩請求和 CISG及ERAD的操作極限，可以有利地調節(jié)CISG和ERAD的操作效率以產(chǎn)生充電中性 狀態(tài)(charge neutral state),以便在減速工況下電池的充電狀態(tài)不增加。
在一些實施例中，可以調節(jié)CISG和/或ERAD的傳動裝置改變輸出效率以產(chǎn)生充
電中性狀態(tài)，同時滿足請求的傳動系制動力。在一個示例中，在延伸的斜坡緩降中可 以選擇第二模式以最少地使用或不使用摩擦制動器來提供制動力，在緩降的第一部分
由于再生制動可以給電池充電。通過如上所述協(xié)作操作CISG和ERAD，可以延長提供 傳動系制動的時期而不使用摩擦制動器。以此方式，可以延長摩擦制動器的壽命。
圖4C示出執(zhí)行第三操作模式的示例混合動力推進系統(tǒng)的能量流路的示意圖，該 第三操作模式可以在減速工況下執(zhí)行以實現(xiàn)請求的傳動系制動力。第三操作模式包括 使用CISG和ERAD兩者以及發(fā)動機壓縮制動以在減速工況下實現(xiàn)請求的制動力。在第 三操作模式中，CISG和ERAD兩者可以吸收扭矩且可以將制動力轉化成由儲能裝置存 儲的電能，如粗實線和方向箭頭所示。因為CISG和ERAD兩者都將制動力轉化成由儲 能裝置存儲的能量，在六個操作模式中第三操作模式可以提供最大的儲能裝置再生能 力。因此，可以有利地執(zhí)行第三操作模式以改進儲能裝置的能量回收。此外，因為在 第三搡作中使用兩個電能轉化裝置提供制動力，在六個搡作模式中第三搡作模式可以 提供最大量的制動力。應理解在第三操作模式中，通過使變速器換擋，發(fā)動機可以選 擇性地提供發(fā)動機壓縮制動以基于期望的制動力補充CISG和ERAD兩者的制動扭矩輸 出。此外，在一個示例中，若在后輪存在牽引力損耗，為保持車輛穩(wěn)定性可以增加 CISG的制動扭矩輸出和發(fā)動機壓縮制動，同時減少ERAD制動扭矩輸出。
圖4D示出執(zhí)行第四操作模式的示例混合動力推進系統(tǒng)的能量流路的示意圖，該 第四操作模式可以在減速工況下執(zhí)行以實現(xiàn)請求的傳動系制動力。在第四模式中，發(fā) 動機可以提供發(fā)動機壓縮制動以實現(xiàn)請求的傳動系制動力。具體地，可以接合變速器 且發(fā)動機可以通過變速器向前輪提供制動扭矩以實現(xiàn)請求的傳動系制動力。在一些情 況下，可以調節(jié)變速器狀態(tài)以增加傳遞到車輪的扭矩的量。例如，變速器可以降擋到 產(chǎn)生高傳動比的低擋位以向車輪傳遞扭矩。此外，在請求的傳動系制動力超過發(fā)動機 的制動扭矩能力時，可以使用摩擦制動器以提供補充的制動力。當由于搡作極限和/ 或車輛穩(wěn)定性工況CISG和ERAD不可用時可以使用第四操作模式。電能轉化裝置對于 產(chǎn)生實現(xiàn)請求的傳動系制動力的制動扭矩的可用性如圖7中進一步詳述。
圖4E示出執(zhí)行第五操作模式的示例混合動力推進系統(tǒng)的能量流路的示意圖，該 第五操作模式可以在減速工況下執(zhí)行以實現(xiàn)請求的傳動系制動力。第五操作模式可以包括使用CISC以實現(xiàn)請求的傳動系制動力。在第五操作模式中，CISG可以吸收扭矩 且將制動力轉化成存儲在儲能裝置中的電能，如粗實線和方向箭頭所示。當ERAD不 可用來提供制動扭矩輸出使車輛減速時可以選擇第五模式。在一個示例中，由于速度、 溫度、或車輛穩(wěn)定性極限ERAD不可用。應理解在第五操作模式中，通過使變速器換 擋，發(fā)動機可以選擇性地提供發(fā)動機壓縮制動以基于期望的制動力補充CISG的制動 扭矩輸出。
圖4F示出執(zhí)行第六操作模式的示例混合動力推進系統(tǒng)的能量流路的示意圖，該 第六操作模式可以在減速工況下執(zhí)行以實現(xiàn)請求的傳動系制動力。第六操作模式可以 包括使用發(fā)動機和ERAD以實現(xiàn)請求的傳動系制動力。在第六操作模式中，ERAD可以 吸收扭矩且將制動力轉化成存儲在儲能裝置中的電能，如粗實線和方向箭頭所示。當 CISG不可用來提供制動扭矩輸出使車輛減速時可以選擇第六操作模式。在一個示例 中，由于速度、溫度、或車輛穩(wěn)定性極限CISG不可用。此外，當傳動系制動力大于 ERAD的操作扭矩輸出極限時可以選擇第六模式，因此可以使用發(fā)動機壓縮制動以補 充ERAD提供的制動扭矩來滿足期望的傳動系制動力。
圖5是描述在車輛速度控制操作中控制混合動力推進系統(tǒng)IOO的傳動系制動的示 例控制策略的流程圖。具體地，可以利用該控制策略以平滑的方式向車輛車輪提供制 動扭矩，從而使車輛減速或保持車輛當前的速度(或位置)，同時考慮到車輛穩(wěn)定性 和電能情況。在510,控制策略評估車輛的工況，包括當前、過去、和/或將來的工 況。如本文所述，工況可以包括但不限于下列中的一個或多個儲能裝置的能量水平 或充電狀態(tài)(S0C)、與儲能裝置的能量交換率、在傳動系及ERAD和/或CISG之間交 換的扭矩的量、如制動器踏板的車輛駕駛員輸入裝置的位置、如空氣溫度和壓力的環(huán) 境工況、路面的傾斜角或坡度、包括選擇的擋位和/或變矩器狀態(tài)的變速器狀態(tài)、變 速器渦輪和輸出轉速、發(fā)動機轉速、車輛速度、ERAD和CISG溫度，以及發(fā)動機、CISG、 ERAD、變速器、及儲能裝置的其他操作狀態(tài)。
在512,控制例程可以包括確定是否執(zhí)行車輛速度控制。車輛速度控制操作可以 包括傳動系扭矩源的閉環(huán)控制以滿足期望的車輛速度，而沒有通過如制動器或加速器 踏板的輸入裝置進行的主動的車輛駕駛員輸入。在一個具體的示例中，當車輛下坡行 駛，如下坡緩降時可以進行車輛速度控制，且可以執(zhí)行選擇性的傳動系制動以保持期 望的車輛速度，最少地使用或不使用摩擦制動器。若確定執(zhí)行車輛速度控制，控制例 程進行到514。否則，控制例程再次移到512,并進行用于車輛速度控制操作的輪詢 (poll)。
在514,控制例程可以包括檢測車輛加速，更具體地為檢測非由駕駛員指令的無 意的車輛加速。在一個示例中，基于促使車輛速度增加的傾斜的路面坡度可以發(fā)生非 指令的車輛加速。若確定車輛加速，且車輛速度大于期望的車輛速度時，控制例程移 到516。否則，控制例程再次移到514，并進行用于無意的車輛加速的輪詢。在516,控制例程可以包括確定使車輛減速到期望的車輛速度的制動力。該制動 力可以基于各種工況，例如車輛速度、路面坡度、車輛重量等。在一些實施例中，制 動力可以通過存儲在控制系統(tǒng)的存儲器中的查找表確定。此外，在一些實施例中，通 過使用基于在相同工況下的先前的車輛減速事件的適應性學習可以確定制動力。
接下來在518,控制例程可以包括基于評估的工況和確定的制動力選擇操作模式 以使車輛減速到期望的速度。對于特定請求的制動力或請求的負傳動系扭矩，控制例 程可以應用基于規(guī)則的狀態(tài)機方案(scheme)以增加和/最大化能量回收，同時實現(xiàn) 請求的傳動系制動力。參考圖4A至圖4F,從如上所述的六個操作模式中選擇操作模 式?；谡埱蟮膫鲃酉抵苿恿Φ牧?、儲能裝置的當前的SOC情況和/或能量交換極限、 及傳動系構件的其他極限，選擇搡作模式。參考圖6在下文進一步詳述操作模式選擇 策略。在一個示例中，控制系統(tǒng)可以響應于存儲值選擇操作模式?？刂葡到y(tǒng)還可以使 用適應性學習以基于先前的傳動系制動響應來選擇合適的制動模式。
接下來，在520,可以執(zhí)行在518選擇的操作模式以提供在車輛車輪上的制動扭 矩來使車輛減速到期望的車輛速度。以此方式，可以協(xié)調一個或多個制動扭矩源以使 車輛速度控制中的傳動系制動廓線平滑，同時增加能量回收并考慮傳動系構件的各種 極限。
應理解上述控制例程可以應用到期望的車輛速度基本上為零的速度控制操作中。 在一個示例中，車輛可以定位停止在斜面/斜坡上，提供傳動系制動力以防止在車輛 駕駛員的腳松開制動器踏板時車輛滑動(rolling)。在該示例中，可以預測或預期 車輛加速，因此車輛加速的確定可以基于制動器踏板的位置。因此，可以選擇和執(zhí)行 制動模式以提供將車輛保持在停止的位置的制動力。此外，響應于如通過加速器踏板 的車輛駕駛員指令的加速，可以調節(jié)傳動系以提供正扭矩輸出。
圖6示出對應于在車輛速度控制操作中選擇合適的操作模式以提供使車輛減速到 期望的車輛速度的傳動系制動扭矩的示例控制例程的流程圖。示例控制例程可以基于 儲能裝置的當前的S0C情況和/或能量交換極限、及傳動系構件的其他極限或工況， 考慮請求的傳動系制動力的量以及電能轉化裝置的可用性。在610,控制例程可以包 括確定儲能裝置的充電狀態(tài)是否大于閾值極限。在一個示例中，閾值極限可以是最大 的充電狀態(tài)。換言之，因為儲能裝置基本上充滿電能，沒有更多的電能可以傳遞到儲 能裝置。因此，若沒有兩個裝置之間的充電平衡(charge balance),則不使用第一 電能轉化裝置和/或第二電能轉化裝置執(zhí)行再生制動。若SOC大于閾值極限，控制例 程移到612。否則，若SOC小于閾值極限，可以執(zhí)行再生制動，控制例程移到"8。 應理解儲能裝置的充電的閾值極限可以包括其他的充電水平。例如，閾值極限可以是 儲能裝置的充電能力的百分之八十或另一個合適的百分比。
在612,控制例程可以包括確定ERAD和CISG的可用性(或能力)以基于ERAD、 CISG、及車輛的工況提供(正或負的)扭矩輸出。盡管儲能裝置的S0C足夠高，但是可以協(xié)作使用可用的ERAD和CISG以產(chǎn)生制動扭矩輸出，同時相對于儲能裝置產(chǎn)生基 本上中性充電(neutral charge)。具體地，ERAD可以吸收扭矩或產(chǎn)生使車輛減速 的制動扭矩，這進而可以產(chǎn)生電能，CISG可以與變速器輸入分離，且可以與ERAD相 同的效率或另一效率產(chǎn)生轉動發(fā)動機的正扭矩，從而達到基本上充電中性狀態(tài)。因此， 若確定ERAD和CISC可用，控制例程移到614,可以選擇第二操作模式(圖4B所示) 以產(chǎn)生使車輛減速到期望的速度的制動扭矩。否則確定ERAD和CISG不可用，且控制 例程移到616,可以選擇第四操作模式(圖4D所示)以產(chǎn)生使車輛減速到期望的速 度的制動力。在第四操作模式中，內(nèi)燃發(fā)動機可以提供使車輛減速的發(fā)動機壓縮制動 扭矩，且電能轉化裝置基本上不產(chǎn)生制動扭矩。具體地，可以調節(jié)變速器的狀態(tài)以增 加或減少用來使車輛減速的發(fā)動機壓縮制動的量。參考圖7進一步詳述電能轉化裝置 的可用性。
在618,儲能裝置的S0C可以小于閾值極限，且控制例程可以確定ERAD是否可用 來提供使車輛減速到期望的速度的傳動系制動扭矩。若例程確定ERAD可用，控制例 程移到620。否則，ERAD不可用，控制例程移到630。參考圖7詳述電機的可用性。
在620，控制例程可以確定使車輛減速到期望的速度的制動扭矩是否小于ERAD 的操作(operational)制動扭矩輸出極限。操作制動扭矩輸出極限可以基于各種工 況，如車輛速度、溫度、及關于圖5的評估工況的上述其他工況。若制動扭矩小于 ERAD的搡作扭矩輸出極限，控制例程移到622,且可以選擇第 一搡作模式(圖4A所 示)。第一操作模式可以調節(jié)ERAD的扭矩輸出以產(chǎn)生使車輛減速到期望的速度的制 動扭矩。在第一操作模式中，ERAD可以獨立于CISG和發(fā)動機操作，且發(fā)動機可以基 本上不輸出制動扭矩。若確定使車輛減速到期望的速度的制動扭矩大于ERAD的操作 制動扭矩輸出極限，控制例程移到624。
在624,控制例程可以確定CISG是否可用來提供制動扭矩。若CISG可用來提供 制動扭矩，控制例程移到626且可以選擇第三操作模式。在第三操作模式中，ERAD 和CISG可以產(chǎn)生使車輛減速到期望的速度的制動扭矩。在請求的制動扭矩大于ERAD 和CISG結合的操作制動扭矩輸出極限的情況中，可以調節(jié)發(fā)動機以提供發(fā)動機壓縮 制動。此外，在第三操作模式中，變速器可以與CISG接合以便CISG和/或發(fā)動機產(chǎn) 生的扭矩可以傳遞到驅動輪。若確定CISG不可用來提供制動扭矩，控制例程移到628 且可以選擇第六操作模式。在第六操作模式中，EMD產(chǎn)生制動扭矩和發(fā)動機產(chǎn)生發(fā) 動機壓縮制動協(xié)作使車輛減速到期望的速度。在第六搡作模式中，可以接合變速器以 便發(fā)動機壓縮制動扭矩可以傳遞到驅動輪中。
現(xiàn)返回到618,確定儲能裝置的SOC在閾值極限之下，且電能轉化裝置可以執(zhí)行 再生制動以使車輛減速到期望的速度。若確定ERAD不可用來產(chǎn)生使車輛減速到期望 的速度的制動扭矩，控制例程移到630。在630,控制例程可以確定是否CISG可用來 產(chǎn)生使車輛減速到期望的速度的制動扭矩。若確定CISG可用來產(chǎn)生制動扭矩，控制
16例程移到632,且可以選擇第五操作模式。在第五搡作模式中，CISG可以產(chǎn)生使車輛 減速到期望的速度的制動扭矩。若使車輛減速的制動扭矩大于CISG的搡作制動扭矩 輸出極限，發(fā)動機可以產(chǎn)生發(fā)動機壓縮制動扭矩以和CISG協(xié)作使車輛減速到期望的 速度。在第六操作模式中可以接合變速器，且CISG和/或發(fā)動機產(chǎn)生的制動扭矩可以 傳遞到驅動輪。若確定CISG不可用來產(chǎn)生制動扭矩，控制例程移到634。
在634,可以選擇第四操作模式。如上所述在第四操作模式中，發(fā)動機可以產(chǎn)生 使車輛減速到期望的速度的發(fā)動機壓縮制動。在第四操作模式中，可以接合變速器以 向驅動輪傳遞制動扭矩?；趦δ苎b置的SOC和相應的電能轉化裝置的可用性和能力 選擇操作模式以提供使車輛減速到期望的速度的制動扭矩，可以控制混合動力推進系 統(tǒng)以在車輛的速度控制操作中以有效率的方式提供傳動系制動來滿足請求的制動力， 同時最大化儲能裝置的S0C。以此方式，可以用平滑的方式提供制動，同時減少使用 摩擦制動器。此外，通過使用電能轉化裝置提供制動扭矩，可以不必頻繁地轉換變速 器的狀態(tài)，因為在車輛的速度控制操作中可以不必頻繁地使用發(fā)動機壓縮制動從而改 進駕駛性能。
圖7示出對應于評估混合動力推進系統(tǒng)的電能轉化裝置的可用性以在車輛速度控 制搡作中產(chǎn)生使車輛減速到期望的速度的制動扭矩的示例控制例程的流程圖。示例控 制例程可以考慮車輛速度、發(fā)動機轉速、電能轉化裝置的操作溫度、車輛穩(wěn)定性情況、 和/或能量交換極限、及傳動系構件的其他極限。在710,控制例程首先評估車輛的 工況，包括當前、過去、和/或將來的工況。如上所述，工況可以包括但不限于下列 的一個或多個儲能裝置的能量水平或充電狀態(tài)(S0C)、與儲能裝置的能量交換率、 在傳動系及ERAD和/或CISG之間交換的扭矩的量、如制動器踏板的車輛駕駛員輸入 裝置的位置、如空氣溫度和壓力的環(huán)境工況、路面的傾斜角或坡度、包括選擇的擋位 和/或變矩器狀態(tài)的變速器狀態(tài)、變速器渦輪和輸出轉速、發(fā)動機轉速、車輛速度， 以及發(fā)動機、CISG、 ERAD、變速器、及儲能裝置的其他操作狀態(tài)。
在712,控制例程可以確定車輛速度是否大于CISG的操作速度極限。在一些工況 下，發(fā)動機轉速可以指示CISG的操作速度極限。若控制例程確定車輛(或發(fā)動機) 速度大于CISG的操作速度極限，在720控制例程確定CISG不能完全用來提供使車輛 減速的制動扭矩。否則，控制例程移到714。
在714,控制例程可以確定CISG的溫度是否大于CISG的操作溫度極限。若確定 CISG的溫度大于CISG的操作溫度極限，在720控制例程確定CISG不能完全用來提 供使車輛減速的制動扭矩。否則，控制例程移到716。
在716,控制例程可以確定是否在CISG可以向其提供制動扭矩的驅動輪發(fā)生牽引 力控制事件。在圖1所示的配置中，CISG向其提供制動扭矩的驅動輪為前輪。在一 個示例中，牽引力控制事件可以包括驅動輪的滑移。若確定在CISG向其提供制動扭 矩的驅動輪處發(fā)生牽引力事件，在720控制例程確定CISG不能完全用來提供使車輛減速的扭矩。否則，若確定在CISG向其提供制動扭矩的驅動輪處未發(fā)生牽引力控制 事件，控制例程移到718,且確定CISG可用來和/或能夠產(chǎn)生使車輛減速的制動扭矩。
在722,控制例程可以確定車輛速度是否大于ERAD的操作速度極限。若控制例程 確定車輛速度大于ERAD的操作速度極限，在730控制例程確定ERAD不能完全用來提 供使車輛減速的制動扭矩。否則，控制例程移到724。
在724，控制例程可以確定ERAD的溫度是否大于ERAD的操作溫度極限。若控制 例程確定ERAD的溫度大于ERAD的操作溫度極限，在730控制例程確定ERAD不能完 全用來提供使車輛減速的制動扭矩。否則，控制例程移到726。
在726，控制例程確定是否在ERAD向其提供制動扭矩的驅動輪發(fā)生牽引力控制事 件。在如圖1所示的配置中，ERAD可以向其提供制動扭矩的驅動輪是后輪。在一個 示例中，牽引力控制事件可以包括驅動輪的滑移。若確定在ERAD向其提供制動扭矩 的驅動輪處發(fā)生牽引力控制事件，在730控制例程確定ERAD不能完全用來提供使車 輛減速的制動扭矩。否則，若確定在EMD向其提供制動扭矩的驅動輪處未發(fā)生牽引 力控制事件，控制例程移到728,且可以確定ERAD可用來和/或能夠產(chǎn)生使車輛減速 的制動扭矩。
注意，若確定CISG和/或ERAD不能完全用來提供使車輛減速的制動扭矩，則CISG 和/或ERAD可以提供一些或不提供使車輛減速的制動扭矩。此外，CISG和/或ERAD 產(chǎn)生的制動扭矩可以傳遞到一個或多個驅動輪，且可以基于牽引力控制事件的發(fā)生將 制動扭矩傳遞到具體的驅動輪。通過確定電能轉化裝置的可用性或能力，可以選擇合 適的操作模式來以平滑的方式提供傳動系制動扭矩。以此方式，可以在車輛工況的范 圍內(nèi)以最大化儲能裝置的SOC和延長摩擦制動器的壽命的方式執(zhí)行車輛制動。
應注意本文中包括的示例控制和估值例程可用于各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配 置。本文所述的具體例程可以表示任何數(shù)量的處理策略中的一種或多種，如事件驅動、 中斷驅動、多任務、多線程等。因此，所示的各種步驟、操作或功能可以按所示的順 序執(zhí)行、并行執(zhí)行，或在一些情況下略去。類似地，處理的順序不是實現(xiàn)本文中所述 的示例實施例的特征和優(yōu)點所必需的，而是為便于演示和說明而提供。取決于所使用 的具體策略，可以重復執(zhí)行所示步驟或功能中的一個或多個。此外，所述步驟可以在 圖形上表示編程到車輛控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質中的代碼。
應理解，在本文中公開的配置和例程本質上是示例性的，且這些具體實施例不應 被視為具有限制意義，因為大量的變體是可能的。例如，上述技術可以應用于V-6、 1-4、 1-6、 V-12、對置4、及其他的發(fā)動機類型。本公開的主題包括在本文中公開的 各種系統(tǒng)和配置，及其他特征、功能，和/或屬性的所有新穎和非顯而易見的組合及 子組合。
本申請的權利要求特別指出視為新穎和非顯而易見的特定組合及子組合。這些權 利要求可能引用"一個"元素或"第一"元素或其等價。這樣的權利要求應被理解為包括對一個或一個以上這樣的元素的結合，而不是要求或排除兩個或兩個以上這樣的 元素。所公開的特征、功能、元素和/或屬性的其他組合及子組合可以通過本申請權 利要求的修改或通過在本申請或相關申請中提出新的權利要求來請求保護。這樣的權 利要求，無論是在范圍上比原始權利要求更寬、更窄、等價或不同，都應被視為包括 在本申請的主題之內(nèi)。
權利要求
1. 一種車輛的混合動力推進系統(tǒng)，包括傳遞扭矩到至少一個第一驅動輪的變速器裝置；連接到變速器裝置的輸入的第一電能轉化裝置；傳遞扭矩到至少一個第二驅動輪的第二電能轉化裝置；控制系統(tǒng)，在將車輛速度保持在期望的速度的車輛速度控制操作中，響應于導致車輛速度超過期望的速度且非由車輛駕駛員輸入引起的加速，所述控制系統(tǒng)改變所述第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置的至少一個的扭矩輸出，以向所述至少一個第一驅動輪和至少一個第二驅動輪中的至少一個提供使所述車輛減速到期望的速度的制動扭矩，所述第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置中的一個是基于工況選擇的。
2. 如權利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工況包括至少一個第二驅動輪 的滑移，所述控制系統(tǒng)配置為基于所述至少一個第二驅動輪的滑移改變所述第一電能 轉化裝置的扭矩輸出，以在至少一個第一驅動輪上提供使所述車輛減速到期望的速度 的制動扭矩的至少部分。
3. 如權利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工況包括所述至少一個第一驅 動輪的滑移，所述控制系統(tǒng)配置為基于所述至少一個第一驅動輪的滑移改變所述第二 電能轉化裝置的扭矩輸出，以在至少一個第二驅動輪上提供使所述車輛減速到期望的 速度的制動扭矩的至少部分。
4. 如權利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工況包括所述第一電能轉化裝 置和第二電能轉化裝置的至少一個的制動扭矩輸出極限，所述控制系統(tǒng)配置為基于操 作制動扭矩輸出極限，加速速率大于減速速率則改變所述第一電能轉化裝置和第二電 能轉化裝置兩者的扭矩輸出，以提供使所述車輛減速到期望的速度的制動扭矩。
5. 如權利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置電氣連接的儲能裝置；所述工況包 括所述儲能裝置的充電狀態(tài)，且響應于所述儲能裝置的充電狀態(tài)超過閾值極限，所述 控制系統(tǒng)配置為調節(jié)所述第二電能轉化裝置以提供使所述車輛減速到期望的速度的 制動扭矩，使所述變速器裝置與所述第一電能轉化裝置分離，及調節(jié)所述第一電能轉 化裝置提供正扭矩輸出以便所述第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置的搡作之間 的充電平衡基本上是中性的。
6. 如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括向變速器裝置的輸入提供扭矩的內(nèi)燃發(fā)動機，所述變速器裝置為多級固定傳動比 變速器裝置，響應于所述電能轉化裝置的充電狀態(tài)超過閾值極限，以及車輛速度超過 所述第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置的至少一個的操作速度極限和溫度超過 所述第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置的至少一個的操作溫度極限這兩種情況 中的至少一個，所述控制系統(tǒng)配置為調節(jié)所述內(nèi)燃發(fā)動機提供使所述車輛減速到期望 的速度的發(fā)動機壓縮制動扭矩的至少部分。
7. 如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)配置為基于所述儲能 裝置的充電狀態(tài)調節(jié)所述多級固定傳動比變速器的狀態(tài)以調節(jié)傳遞到至少一個第一 驅動輪的制動扭矩的量。
8. 如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述混合動力推進系統(tǒng)為全輪驅動 配置，所述內(nèi)燃發(fā)動機和所述第一電能轉化裝置向至少一個前驅動輪提供扭矩，所述 第二電能轉化裝置向至少一個后驅動輪提供扭矩。
9.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛速度控制操作包括保持車 輛速度基本上為零，響應于車輛駕駛員指令的制動力小于將車輛速度保持在零的制動 力的量，所述控制系統(tǒng)配置為改變所述第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置的至少 一個的扭矩輸出以向所述至少一個第一驅動輪和至少一個第二驅動輪中的至少一個 提供使車輛速度保持在零的制動扭矩。
10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)配置為改變所述第一 電能轉化裝置和第二電能轉化裝置的至少一個的扭矩輸出以向至少一個第一驅動輪 和至少一個第二驅動輪中的至少一個提供制動扭矩，以將車輛速度保持在零直到發(fā)生 車輛駕駛員指令的車輛加速。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于混合動力電動車輛速度控制操作的扭矩控制。一種車輛的混合動力推進系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括傳遞扭矩到至少一個第一驅動輪的變速器裝置、連接到變速器裝置的輸入的第一電能轉化裝置、傳遞扭矩到至少一個第二驅動輪的第二電能轉化裝置、及控制系統(tǒng)，在將車輛的速度保持在期望的速度的車輛速度控制操作中，響應于導致車輛速度超過期望的速度且非由車輛駕駛員輸入引起的加速，所述控制系統(tǒng)改變所述第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置的至少一個的扭矩輸出，以向所述至少一個第一驅動輪和至少一個第二驅動輪的至少一個提供使車輛減速到期望的速度的制動扭矩，所述第一電能轉化裝置和第二電能轉化裝置的一個是基于工況選擇的。
文檔編號B60W30/18GK101450665SQ20081017984
公開日2009年6月10日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權日2007年12月5日
發(fā)明者伊哈勃·S·索里曼, 迪帕克·阿斯瓦尼 申請人:福特環(huán)球技術公司