[发明专利]混合动力车变速器中的电动机辅助的换挡控制

说明书

技术领域

本发明涉及车辆变速器中的换挡控制，尤其地涉及混合动力车的变速器中的电动机辅助的换档控制。

背景技术

在现代车辆中，在车辆传动系统中利用可自动换挡的变速器，以增强车辆操作者的舒适与便利。通常，在开机模式中、即在发动机向变速器供应输入转矩时，实现在这样的变速器的前进档之间的升挡。这样的变速器可用作常规动力系、即采用单个发动机的动力系的一部分，或者用于将诸如发动机和电动机的两个或两个以上的不同的动力源用于推进车辆的混合动力系。

为了使混合动力车的燃料效率最大化，当车辆处于滑行模式时、即当车辆由于道路接触面和车辆传动系统摩擦、以及由于空气阻力、或在制动期间从高速减速时，发动机可关闭。在混合动力车处于滑行模式时，可将车辆惯性用于以发电机模式反向驱动电动机，以便对车辆电池再充电，从而进一步提高效率。还可经由再生制动系统提供混合动力车减速，其中同样发动机可关闭，并且类似地经由电动机回收否则将损失的制动能量。当混合动力车处于减速模式时，由于其发动机通常关闭，所以发动机不能向车辆的自动变速器提供转矩输入。因此，在混合变速器执行换挡的同时，这样的输入转矩中断可产生有害的传动系统干扰。

发明内容

提供一种用于操作具有发动机、电动机-发电机和多档可自动换挡的变速器的机动车辆混合动力系的方法。如在此所使用的，“多档可自动换挡”指的是通常采用诸如行星齿轮组或平行轴齿轮组的齿轮系装置的变速器。这样的变速器通常利用离散的传动比，以产生速度-转矩转换、即档位或减速，以便更加有效地为车辆提供动力。该方法在调档期间使变速器中的输出转矩干扰减小或最小化。

根据该方法，发动机和电动机-发电机分别以可操作的方式连接至变速器，以便为驱动车辆提供转矩供应。该方法包括在调档期间调整从电动机-发电机到变速器的转矩供应，以减小输出转矩干扰。除调整从电动机-发电机到变速器的转矩供应之外，该方法可包括调整来自发动机的转矩供应。

该方法可附加地包括经由待分离的离合器和待接合的离合器在变速器中启动从待分离的档位到待接合的档位的调档。该方法还可包括确定待接合的档位中与变速器输出速度对应的期望变速器输入速度，以及确定换挡期间输出转矩的大小的目标轨迹。此外，该方法还可包括开始待接合的离合器的接合，以及确定由待接合的离合器传递的转矩的大小。

该方法可附加地包括继续待接合的离合器的接合，以在待接合的档位中获得所确定的输出转矩的大小。此外，该方法可包括确定由待分离的离合器传递的转矩大小是否低于预定的转矩阈值，以及如果待分离的离合器的转矩低于预定的转矩阈值，则分离待分离的离合器。该方法还可包括确定待接合的离合器的转差速度是否低于预定的转差速度阈值，并且如果待接合的离合器的转差速度低于预定的转差速度阈值，则完成待接合的离合器的接合。因此，待接合的离合器的接合用于在待接合的档位中获得期望的变速器输入速度和所确定的输出转矩大小。

根据该方法，启动的变速器调档可以是停机降挡，即在发动机不向变速器供应动力的情况下执行的降挡。在这样的降挡过程中，可通过关闭发动机来实现调整来自发动机的转矩供应，并且可通过初始地供应从电动机-发电机到变速器的转矩的第一测量和随后的转矩的第二测量来实现调整来自电动机-发电机的转矩供应。另外，在降挡期间，可经由电动机-发电机再生或回收机动车辆的制动能量，以形成所谓的“再生”降挡。

根据该方法，在降挡期间，可根据表现在换挡期间待接合的离合器的转矩传送阶段的特征的数学关系式T_out＝a1*T_off-going+b1*T1_m-g和N_idot＝a2*T_off-going+b2*T1_m-g确定在通过继续待接合的离合器的接合获得的待接合的档位中输出转矩的大小。在以上的转矩传送阶段关系式中，T_out为输出转矩的大小，T_off-going是待分离的离合器中的转矩，T1_m-g是由电动机-发电机供应至变速器的转矩的第一测量，而N_idot为期望的变速器输入轴加速度。项a1、b1、a2和b2是由各种档位状态下变速器的运动学特性和惯性特性所确定的常数。