專利名稱：優(yōu)化的車輛牽引力控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種車輛，在車輛運行過程中驅(qū)動輪在路面上發(fā)生滑移的情況下，利用牽引力控制系統(tǒng)(TCS)控制器來減少滑移量從而改進驅(qū)動的穩(wěn)定性。
背景技術(shù)：
混合動力車有效地結(jié)合了不同類型的動力源來驅(qū)動車輛，并且大多數(shù)混合動力車利用通過燃燒(汽油、化石燃料)燃料產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的發(fā)動機和通過電池電源產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電動機。利用電動機和發(fā)動機來減少廢氣并改善燃油消耗的混合動力車，已被人們積極地改進，以滿足當今對開發(fā)環(huán)境友好型產(chǎn)品和改進燃油消耗率的要求。在混合動力車中，作為一個例子，發(fā)動機、電驅(qū)動電動機和自動變速器可線性布置。特別地，發(fā)動機離合器位于發(fā)動機和驅(qū)動電動機之間以傳遞動力，并且驅(qū)動電動機和自 動變速器直接連接。同時，布置有集成起動機-發(fā)電機(即，輸出起動轉(zhuǎn)矩)以將起動轉(zhuǎn)矩提供給發(fā)動機，并且其中ISG(集成起動機和發(fā)電機)也連接于發(fā)動機。在這種構(gòu)造中，如果發(fā)動機離合器開啟，則傳動軸由電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；如果發(fā)動機離合器閉合，則傳動軸由發(fā)動機和驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)。當車輛起動或低速行駛時，驅(qū)動轉(zhuǎn)矩通常只由驅(qū)動電動機產(chǎn)生。這是因為發(fā)動機的效率低于驅(qū)動電動機的效率，這樣驅(qū)動電動機用于起動車輛在燃油消耗率上是有優(yōu)勢的。當車輛“跑起來”(速度增大)之后，ISG起動發(fā)動機，并且車輛同時利用發(fā)動機輸出和電動機輸出。如上所述，該混合動力車輛基于僅僅利用驅(qū)動電動機的轉(zhuǎn)矩的EV (電動車)模式，和利用發(fā)動機作為主動力轉(zhuǎn)矩、以驅(qū)動電動機作為輔助動力轉(zhuǎn)矩的(混合動力)模式，來驅(qū)動混合動力車，其中通過由ISG起動發(fā)動機將EV模式轉(zhuǎn)變到HEV模式。EV模式和HEV模式之間的模式轉(zhuǎn)變在混合動力車中是一個重要的功能，其中模式轉(zhuǎn)換影響混合動力車的駕駛性、燃油消耗和動力性能。特別地，在包含發(fā)動機、驅(qū)動電動機、自動變速器、ISG和離合器在內(nèi)的混合動力系統(tǒng)中，更精確的模式轉(zhuǎn)換控制是必需的，其中最優(yōu)化的模式轉(zhuǎn)換算法是必需的。同時，TCS (牽引力控制系統(tǒng))產(chǎn)生制動液壓或減小輸出轉(zhuǎn)矩(加速轉(zhuǎn)矩)以減小驅(qū)動輪在例如濕滑的路面上發(fā)生滑移時的滑移量。當檢測到驅(qū)動輪發(fā)生滑移時，TCS控制器控制制動器的液壓和電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，如果驅(qū)動輪的滑移量減小到低于一個預定值時，則解除TCS控制。當TCS控制解除后，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩陡增，使得驅(qū)動輪可能會立刻發(fā)生滑移或者傳動系統(tǒng)可能會發(fā)生振動。在背景技術(shù)部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發(fā)明背景的理解，因此可能包含不構(gòu)成在本國中本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于提供一種車輛，該車輛執(zhí)行TCS控制及其控制方法，具有使在驅(qū)動輪的滑移量減小到預定值時在解除TCS控制之后電動機的輸出轉(zhuǎn)矩恢復時所產(chǎn)生的驅(qū)動輪的滑移和傳動系的振動減小的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的車輛，可以包括電動機控制器，用來控制電驅(qū)動電動機，該電驅(qū)動電動機將轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動輪；和TCS控制器，其執(zhí)行TCS控制以便i)在確定驅(qū)動輪在路面上發(fā)生滑移時，減小被傳遞給驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩從而使驅(qū)動輪不發(fā)生滑移，和ii)在確定驅(qū)動輪未在路面上發(fā)生滑移時，解除TCS控制以逐漸增大沿著預定路線被傳遞給驅(qū)動輪的電動機轉(zhuǎn)矩。該車輛還可以包括可選擇地將轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動輪的內(nèi)燃機。該驅(qū)動電動機可以與內(nèi)燃機一同將轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動輪。該車輛還可包括充電電池，其中該驅(qū)動電動機可以利用電池的電力以將轉(zhuǎn)矩傳遞 給驅(qū)動輪。該電池可以通過內(nèi)燃機來充電。該電池可以是燃料電池。該TCS控制器可以在從電動機傳遞到驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩增大時檢測電動機的轉(zhuǎn)速以計算速度振動，并且電動機控制器可以使電動機沿著與速度振動相反的方向產(chǎn)生主動阻尼轉(zhuǎn)矩。根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的用于車輛的控制方法，其包括確定驅(qū)動輪是否在路面上發(fā)生滑移，執(zhí)行TCS控制，如果確定驅(qū)動輪在路面上發(fā)生滑移，則解除TCS控制，如果確定驅(qū)動輪在路面上未發(fā)生滑移，則逐漸增大從電動機傳遞到驅(qū)動輪的輸出轉(zhuǎn)矩。該車輛的控制方法還包括利用電動機的轉(zhuǎn)速來計算速度振動，并且執(zhí)行主動阻尼模式，該模式通過在與速度振動相反的方向上形成電動機的輸出轉(zhuǎn)矩來減小速度振動。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的車輛中，在解除TCS時，電動機的電動機轉(zhuǎn)矩逐漸沿著預定的斜率(slope)增大，使得驅(qū)動輪的滑移減小以及傳動系統(tǒng)的振動減少。此外，在解除TCS控制時，應(yīng)用主動阻尼轉(zhuǎn)矩來抵抗電動機的速度振動，從而減少電動機的速度振動，使得傳動系統(tǒng)的振動快速減小。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的車輛的示意圖；圖2是用于控制根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的車輛的流程圖；圖3是用于說明根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的車輛的TCS控制的圖；圖4是示出用于提取根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的車輛中的電動機的振動元件的方法的視圖；圖5是示出用于提取根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的車輛中的電動機的速度振動的步驟的視圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖詳細地描述本發(fā)明的示例性的實施方式。可以理解的是，本文中所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似的術(shù)語包括一般而言的機動車輛，比如包含運動型多用途車輛(SUV)、公共汽車、貨車，各種商用車輛的客車、包含各種輪船和艦船的船只、飛行器等等，并且包括混合動力車輛、電動汽車、混合動力電動汽車、氫動力汽車和其它替代燃料汽車(例如，從除了石油以外的資源中取得的燃料)。如在本文中所引用的，混合動力車輛是具有兩種或多種動力來源的車輛，例如汽油動力車輛和電動動力車輛二者。圖I是根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的車輛的示意圖。參考圖1，該車輛包括TCS控制器100、制動轉(zhuǎn)矩控制器110和電動機轉(zhuǎn)矩控制器120，其中制動控制器110控制制動器112，而電動機控制器120控制電動機122。TCS控制器100檢測車輛的運行情況，其中通過車輛速度和驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速檢測到驅(qū)動輪(胎)發(fā)生滑移，則TCS控制器控制制動控制器110和電動機控制器120，從而減少
驅(qū)動輪的滑移。這種防止驅(qū)動輪滑移的方式就稱作TCS控制。如果執(zhí)行TCS控制，則制動控制器110操縱制動器112以輸出預定制動力以防止驅(qū)動輪發(fā)生滑移或電動機控制器120操縱電動機122以減少電動機轉(zhuǎn)矩或?qū)﹄姵爻潆姟．斀獬鶕?jù)本發(fā)明示例性實施方式的TCS控制時，電動機控制器120逐漸增大電動機122的電動機轉(zhuǎn)矩，以減小傳動系統(tǒng)的振動。圖2是用于控制根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的車輛的流程圖。參考圖2，該控制從步驟S200開始，并且在S210中確定TCS控制是否開始。如果確定TCS控制開始，則在步驟S220中調(diào)整輸出轉(zhuǎn)矩。在此，根據(jù)驅(qū)動輪的滑移，制動控制器110使制動器112輸出制動請求轉(zhuǎn)矩和/或電動機控制器120控制從電動機122輸出的電動機轉(zhuǎn)矩。在步驟S230中，如果驅(qū)動輪的滑移量減小到預定值內(nèi)，則確定TCS控制已經(jīng)完成。在本發(fā)明的一個不例性實施方式中，驅(qū)動輪的輸出轉(zhuǎn)矩同時被制動器112和電動機122控制。如果確定TCS控制已經(jīng)完成，則在步驟S240中控制輸出轉(zhuǎn)矩，這樣的控制使電動機122的電動機轉(zhuǎn)矩沿著預定斜率(slope)轉(zhuǎn)變。此外，可以產(chǎn)生主動阻尼轉(zhuǎn)矩以減少從電動機122輸出的電動機轉(zhuǎn)矩的速度振動(speed vibration)。后面將參考圖4和圖5來說明主動阻尼轉(zhuǎn)矩(active dampingtorque)。圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的車輛的TCS控制的說明圖。參考圖3，水平軸表示時間，豎直軸表示驅(qū)動輪的滑移量(車輪滑移)和從電動機122輸出的電動機轉(zhuǎn)矩(TORQUE)。如圖所示，當TCS控制開始時，TCS控制器100的請求水平(A)減小到預定值，并且電動機122的電動機轉(zhuǎn)矩(C)也減少。在此情況下，電動機轉(zhuǎn)矩命令(B)連續(xù)地保持以操作電動機122。如果TCS控制開始，則滑移量(D，車輪滑移)減小，并且如果滑移量減小到低于預定值，則解除TCS控制。如上所述，如果解除TCS控制，則TCS控制器100的請求值(A)增大到預定值，并且電動機122的電動機轉(zhuǎn)矩(C)增大。更特別地，電動機轉(zhuǎn)矩(C)沿著具有預定斜率的轉(zhuǎn)矩輪廓線慢慢增大。相應(yīng)地，振動減小，其由突然增大的電動機轉(zhuǎn)矩(C)產(chǎn)生。
此外，進一步產(chǎn)生主動阻尼轉(zhuǎn)矩以減少電動機轉(zhuǎn)矩(C)的速度振動。主動阻尼轉(zhuǎn)矩是由電動機控制器120額外產(chǎn)生的電動機122的轉(zhuǎn)矩。圖4是示出用于提取根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的車輛中的電動機的振動元件的方法的視圖，而圖5是示出用于提取根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的車輛中的電動機的速度振動的步驟的視圖。參考圖4和圖5，“#1”表示電動機122的真實速度，“#2”表示通過低通過濾器LPFl過濾的電動機122的真實速度所計算的速度線。此外，“#3”表示被過濾值和真實速度之間的速度差(偏差)，而“#4”表示通過第二低通過濾器LPF2過濾速度差所計算的平均值。此外，“#5”表示通過速度差和平均值計算的電動機122的速度振動。當速度振動值為正時，電動機122的速度增大，而當速度振動值為負時，電動機122的速度減小。
相應(yīng)地，電動機控制器120控制電動機122以進一步根據(jù)速度振動值來產(chǎn)生主動阻尼轉(zhuǎn)矩。該主動阻尼轉(zhuǎn)矩還進一步由電動機122沿著與速度振動值相反的方向產(chǎn)生，其中，通過主動阻尼轉(zhuǎn)矩來減小速度振動值。本發(fā)明的一個示例性實施方式可被用于電動車(EV)、混合動力車(HEV)和燃料電池車(FCEV)。盡管已經(jīng)結(jié)合被認為是實際的示例性實施方式來描述本發(fā)明，但是應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不限于所公開的實施方式，相反地，意圖覆蓋包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種變型和等效配置。例如，可以清楚地預期，在此描述的部件和/或元件可以作為軟件來實施，該軟件被存儲在有形(非瞬時性的)可讀計算機介質(zhì)(例如，磁盤/光盤等)上，其具有在計算機上執(zhí)行的程序指令、硬件、固件或其組合。
權(quán)利要求
1.一種車輛,包括 電動機控制器，其被配置成控制電驅(qū)動電動機，所述電驅(qū)動電動機將轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動輪；和 牽引力控制系統(tǒng)(TCS)控制器，其被配置成執(zhí)行TCS控制以便I)在確定所述驅(qū)動輪在路面上發(fā)生滑移時，減小被傳遞給所述驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩，使得所述驅(qū)動輪不發(fā)生滑移，和2)在確定所述驅(qū)動輪未在路面上發(fā)生滑移時，解除TCS控制以逐漸增大沿著預定路線被傳遞給所述驅(qū)動輪的所述電動機轉(zhuǎn)矩。
2.如權(quán)利要求I所述的車輛，還包括內(nèi)燃機，所述內(nèi)燃機被配置成可選擇地將轉(zhuǎn)矩傳遞給所述驅(qū)動輪。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛，其中所述驅(qū)動電動機被配置成與所述內(nèi)燃機一同將轉(zhuǎn)矩傳遞給所述驅(qū)動輪。
4.如權(quán)利要求2所述的車輛，還包括充電電池，其中所述驅(qū)動電動機被配置成利用所述電池的電力將所述轉(zhuǎn)矩傳遞給所述驅(qū)動輪。
5.如權(quán)利要求4所述的車輛，其中所述電池通過所述內(nèi)燃機來充電。
6.如權(quán)利要求4所述的車輛，其中所述電池是燃料電池。
7.如權(quán)利要求I所述的車輛，其中所述TCS控制器被配置成在從所述電動機傳遞到所述驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩增大時檢測所述電動機的轉(zhuǎn)速以計算速度振動，并且所述電動機控制器被配置成使所述電動機沿著與所述速度振動相反的方向產(chǎn)生主動阻尼轉(zhuǎn)矩。
8.一種用于車輛的控制方法，包括 確定驅(qū)動輪是否發(fā)生滑移； 響應(yīng)于確定所述驅(qū)動輪發(fā)生滑移，執(zhí)行牽引力控制系統(tǒng)(TCS)控制；并且 響應(yīng)于確定所述驅(qū)動輪未在路面上發(fā)生滑移，解除所述TCS控制，同時逐漸增大從電驅(qū)動電動機傳遞到所述驅(qū)動輪的輸出轉(zhuǎn)矩。
9.如權(quán)利要求8所述的用于車輛的控制方法，還包括 通過利用所述電動機的轉(zhuǎn)速來計算速度振動；并且 執(zhí)行主動阻尼模式，所述主動阻尼模式通過在與所述速度振動相反的方向上形成所述電動機的輸出轉(zhuǎn)矩來減小所述速度振動。
10.一種有形的非瞬時的計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀介質(zhì)包括由處理器執(zhí)行的指令，其被操作為 確定驅(qū)動輪是否發(fā)生滑移； 響應(yīng)于確定所述驅(qū)動輪發(fā)生滑移，執(zhí)行牽引控制系統(tǒng)(TCS)控制；并且 響應(yīng)于確定所述驅(qū)動輪未在路面上發(fā)生滑移，解除所述TCS控制，同時逐漸增大從電驅(qū)動電動機傳遞到所述驅(qū)動輪的輸出轉(zhuǎn)矩。
11.如權(quán)利要求10所述的計算機可讀介質(zhì)，其中所述指令在被執(zhí)時還被操作為 通過利用所述電動機的轉(zhuǎn)速來計算速度振動；和 執(zhí)行主動阻尼模式，所述主動阻尼模式通過在與所述速度振動相反的方向上形成所述電動機的輸出轉(zhuǎn)矩來減小所述速度振動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種優(yōu)化的車輛牽引力控制。在一個實施方式中，車輛電動機控制器控制電驅(qū)動電動機，該電動機將轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動輪，牽引力控制系統(tǒng)(TCS)控制器執(zhí)行TCS控制以1)在確定驅(qū)動輪在路面上發(fā)生滑移時，減小傳遞給驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩從而使驅(qū)動輪不發(fā)生滑移，和2)在確定驅(qū)動輪未在路面上發(fā)生滑移時，解除TCS控制以逐漸增大沿著預定線路傳遞給驅(qū)動輪的電動機轉(zhuǎn)矩。同樣地，在解除TCS時，電動機的電動機轉(zhuǎn)矩沿著預定斜率逐漸增大，使得車輛中的驅(qū)動輪滑移減小和傳動系統(tǒng)的振動減小。還可以通過施加抵抗電動機的速度振動的主動阻尼轉(zhuǎn)矩，來減小傳動系統(tǒng)的振動。
文檔編號B60W30/02GK102756733SQ20111045521
公開日2012年10月31日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者金尚準 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社