[发明专利]混合动力车辆爬行控制

说明书

本发明涉及用于控制车辆的移动以提供车辆爬行的控制系统和方法，该车辆包括发动机和牵引电动机，该控制系统包括一个或更多个控制器，其中，该控制系统被配置成：在发动机与第一组车轮之间的扭矩路径断开时，控制牵引电动机向第二组车轮提供牵引扭矩以使车辆自动地移动，从而提供电动车辆爬行，其中，电动车辆爬行受在发动机与第一组车轮之间的扭矩路径连接时将会由发动机提供的发动机爬行扭矩的数学模型控制。

技术领域

本公开内容涉及混合动力车辆控制系统和方法。特别地但非排他地，本公开内容涉及用于控制车辆的移动以提供车辆爬行(creep)的混合动力车辆控制系统和方法。

背景技术

不同的车辆动力系具有不同的特性。车辆爬行现象出现于在原动机(扭矩源)例如内燃发动机(发动机)与车轮之间的扭矩路径中包括变矩器的车辆中。车辆爬行导致车辆在扭矩路径连接的情况下移动，而发动机处于空转。

车辆爬行由于变矩器的设计而出现。变矩器包括连接至发动机的叶轮、连接至车轮的涡轮以及位于叶轮与涡轮之间的定子。涡轮和叶轮通过流体联接器联接在一起。在发动机处于空转并且车辆在水平地面上期间，用于消除叶轮与涡轮之间的滑移的锁止离合器通常是打开的。因此，叶轮以发动机空转速度旋转，并且涡轮被允许以较慢速度旋转或根本不旋转。流体联接器使叶轮的发动机速度相关旋转在涡轮上施加拖曳扭矩。当叶轮旋转比涡轮快时，定子使作用在涡轮上的扭矩倍增(增加)。如果车辆未制动并且在水平地面上，则涡轮扭矩通常足以使涡轮旋转至接近(但未达到)叶轮速度的速度，从而使车辆以通常高达每小时2公里至5公里向前爬行。

爬行速度取决于叶轮的速度(发动机空转速度)以及对涡轮旋转的任何阻力例如斜坡或摩擦制动。例如，在到达上坡时，爬行速度(车辆爬行期间的车辆速度)可能下降到静止。爬行速度还取决于相应变矩器的几何特性和流体特性。流体特性在操作中可以变化，并且可以包括温度、压力等。

在电动车辆或混合动力电动车辆的动力系中，一个或更多个牵引电动机用于贡献至少一些牵引输出扭矩(本文中的“扭矩”)，以减少或消除对发动机的使用并且因此减少燃料消耗和排放。电动驱动期间可能不出现车辆爬行现象。例如，牵引电动机与车轮之间的扭矩路径可能不需要变矩器。可以添加合成的爬行函数以确保车辆以恒定的爬行速度或以恒定的扭矩向前移动，但是这样的爬行函数不能准确地复制变矩器的行为。这意味着车辆爬行行为根据车辆是由发动机驱动还是由牵引电动机驱动而变化。该变化可能降低驾驶员预见车辆接近爬行速度以及在坡度上的能力。

发明内容

本发明的目的是解决与现有技术相关联的一个或更多个缺点，以提供较容易控制的车辆。

本发明的各方面和实施方式提供了如所附权利要求中所要求保护的控制系统、车辆、方法和计算机软件。

根据本发明的一个方面，提供了：一种用于控制车辆的移动以提供车辆爬行的控制系统，该车辆包括发动机和牵引电动机，该控制系统包括一个或更多个控制器，其中，该控制系统被配置成：在发动机与第一组车轮之间的扭矩路径断开时，控制牵引电动机向第二组车轮提供牵引扭矩以使车辆自动地移动，从而提供电动车辆爬行，其中，电动车辆爬行受将由发动机在发动机与第一组车轮之间的扭矩路径连接时提供的发动机爬行扭矩的数学模型控制。

该数学模型在本文中也称为车辆爬行函数或合成的车辆爬行函数。

优点是提高了车辆稳定性并且保持了与混合动力车辆的操作模式无关的相同车辆行为。这是因为车辆爬行函数在发动机驱动情况和电动驱动情况两者下都是可用的，并且因此驾驶员体验了一致的车辆行为。用于电动驱动的合成车辆爬行函数至少部分地复制了变矩器的行为，这是因为扭矩被控制以使外部环境(例如上坡)能够在需要时使车辆自动地减速。类似地，合成车辆爬行函数控制扭矩以使下坡能够在需要时使车辆自动地加速。应当注意，上坡和下坡的含义是相对于所选择的驾驶方向而言的。