動力輸出超過駕駛員需求時M/G34可通過再生制動等方式在再生模式中向電池50充電。M/G34還可以處于發(fā)電機配置以調(diào)節(jié)發(fā)動機32提供至傳動系44的扭矩量。在一個示例中，比如對于具有從電網(wǎng)再充電電池能力的插電式混合動力電動車輛(PHEV)，電池50配置用于連接至外部電網(wǎng)，該電力網(wǎng)向充電站處的電力插口提供能量。還可使用低壓電池向起動機馬達或其它車輛部件提供電力，或者可通過連接至電池50的直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器提供低壓電力。
[0028]在一些實施例中，變速器42是自動變速器并且以常規(guī)方式連接至驅(qū)動輪36，并且可以包括差速機構(gòu)46。變速器42可以是階梯傳動比變速器。在其它實施例中，車輛可以具有其它變速器，包括無級變速器、手動變速器以及其它變速器。車輛30還提供有一對非驅(qū)動車輪；然而，在替代實施例中，可以使用分動箱和第二差速機構(gòu)以主動驅(qū)動所有車輪。
[0029]M/G34和離合器38、40可以設(shè)置在馬達發(fā)電機殼體52內(nèi)，它們可以集成進變速器42的殼體內(nèi)，或者可替代地它們可以設(shè)置在車輛30中獨立的殼體內(nèi)。變速器42具有齒輪箱以提供用于車輛30的多個傳動比。變速器42可以包括離合器和行星齒輪組或者本領(lǐng)域中已知的離合器和齒輪系的其它布局。在替代實施例中，變速器42是無級變速器或機械式自動變速器。變速器42可以是六速自動變速器、其它多級自動變速器或者本領(lǐng)域中已知的其它變速器。
[0030]使用操作換擋計劃(比如產(chǎn)生換擋計劃)的變速器控制單元(TCU) 54或其它控制單元來控制變速器42，該換擋計劃連接和分離變速器中的元件以控制變速器輸出和變速器輸入之間的傳動比。T⑶54還用作控制M/G34、離合器38和40、以及馬達發(fā)電機殼體52內(nèi)的任何其它部件。
[0031]發(fā)動機控制單元(E⑶)56配置用于控制發(fā)動機32的運轉(zhuǎn)。車輛系統(tǒng)控制器(VSC) 58在T⑶54和E⑶56之間傳輸數(shù)據(jù)并且還與多個車輛傳感器通信。用于車輛30的控制系統(tǒng)60可以包括多個控制器并且可以集成為單個控制器或者具有多個模塊?？梢酝ㄟ^控制器局域網(wǎng)(CAN)或其它系統(tǒng)連接一些或所有控制器。控制系統(tǒng)60可以配置用于控制任何數(shù)量的不同狀況下變速器42、馬達發(fā)電機總成52、起動機馬達48和發(fā)動機32的多個部件的運轉(zhuǎn)，包括響應(yīng)于當牽引車輛時的用戶請求以將由于與發(fā)動機起動順序關(guān)聯(lián)的時間導(dǎo)致的車輛動力傳輸?shù)难舆t最小化的方式控制。
[0032]應(yīng)理解本發(fā)明所公開的任何電路或其它電子裝置包括彼此協(xié)作以執(zhí)行本發(fā)明公開的運轉(zhuǎn)的任何數(shù)量的微處理器、集成電路、存儲裝置(例如閃存、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)或者它們其它適當?shù)淖冃?以及軟件。此外，本發(fā)明公開的任何一個或更多個電子裝置可以配置用于執(zhí)行嵌入在非瞬態(tài)計算機可讀媒介內(nèi)的配置用于執(zhí)行本發(fā)明公開的任何數(shù)量的功能的計算機程序。
[0033]在正常的動力傳動系統(tǒng)狀況(沒有子系統(tǒng)/部件故障)下，VSC58解釋駕駛員的需求(例如泊車擋(P)倒擋(R)空擋(N)行駛擋(D)和加速或減速需求)并且隨后基于駕駛員需求和動力傳動系統(tǒng)極限確定車輪扭矩指令。此外，VSC58確定每個動力源需要提供的功率或扭矩的時間和量以滿足駕駛員需求和/或車輛需求并且達到發(fā)動機32和M/G34的運轉(zhuǎn)點(扭矩和轉(zhuǎn)速)。
[0034]VSC58基于車輛工況和預(yù)定義的策略選擇功率和扭矩傳輸模式。為此，VSC58從變速器擋位范圍選擇器(PRNDL)、加速器踏板位置傳感器輸出(APPS)和制動器踏板位置傳感器輸出(BPPS)接收信號。VSC還從道路狀況監(jiān)視器(RCM)或具有一個或更多個加速度計的另一個車載控制器接收信號。加速度計可以測量車輛縱向、側(cè)向和/或垂直方向的加速度并且還可以測量其它方向上的加速度。加速度計可以測量沿包括一個、兩個、三個和六個軸的任何數(shù)量個軸的加速度。
[0035]在替代實施例中，可以通過包括變矩器和鎖止離合器或旁通離合器的變矩器單元取代離合器40。當變矩器兩邊存在特定轉(zhuǎn)速差異時變矩器具有扭矩放大效應(yīng)。在扭矩放大期間，由于變矩器兩邊的扭矩放大使得變矩器的輸出扭矩大于輸入扭矩。例如當車輛30從靜止啟動并且變矩器的輸入軸開始旋轉(zhuǎn)而變矩器的輸出軸仍然靜止或剛好開始旋轉(zhuǎn)時，存在扭矩放大。
[0036]鎖止離合器或旁通離合器用于鎖止變矩器使得下游扭矩傳輸裝置40的輸入和輸出扭矩彼此相等，并且裝置40的輸入和輸出轉(zhuǎn)速彼此相等。例如當變矩器兩邊的轉(zhuǎn)速比高于約0.8時，鎖止的離合器消除了變矩器兩邊的滑動和傳動系低效，并且可以增加車輛30的燃料效率。
[0037]在其它實施例中，本發(fā)明描述的方法可以應(yīng)用于具有其它系統(tǒng)構(gòu)架的混合動力車輛。在一個示例中，功率分流(powersplit)的車輛構(gòu)架可以使用。美國專利6，994，360 (授權(quán)日2006年2月7日)描述了功率分流的混合動力車輛的示例，此處將其內(nèi)容全文引入作為參考。
[0038]對于車輛30,出于多個原因可以起動(pulled up, or started)發(fā)動機32。當車輛功率需求接近或超過電機和電池在那時可以提供的可用電功率時可以起動發(fā)動機32。例如，可用的電能和功率量可以基于電池荷電狀態(tài)，電池的最大放電速率，電機的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩極限等而變化。
[0039]車輛功率需求可以包括駕駛員需求(比如踩加速器踏板請求)和其它附件車輛負荷(包括乘客艙空調(diào)系統(tǒng)、外部的燈等)。
[0040]當車輛扭矩需求接近或超過電機和電池在那時可以提供的可用電動扭矩時可以起動發(fā)動機32?？捎玫碾妱优ぞ乜梢匀Q于電池狀態(tài)和電機的扭矩極限。
[0041]發(fā)動機起動請求的其它原因包括電池荷電狀態(tài)達到最小閾值、計劃的催化劑后處理再生程序等。
[0042]圖2說明根據(jù)實施例的描述用于控制混合動力車輛的方法100的流程圖。在其它實施例中，方法100可以包括更多或更少步驟，并且可以彼此順序地或并列地執(zhí)行多個步驟。該方法的步驟也可以與其它實施例中說明的方法的順序不同。
[0043]控制器在102處開始方法100并且前進至框104，在框104處控制器接收指示車輛加速度的信號。車輛加速度可以通過加速度計測量并且在一個實施例中使用來自RCM的信號來確定，但是可替代地可以使用來自防抱死制動系統(tǒng)(ABS)或其它模塊的信號來確定。
[0044]在框106處，控制器將加速度信號轉(zhuǎn)換成用于車輛的牽引力測量或坡度力(grade force)?？刂破骺梢允褂枚鄠€算法或方法來使用坡度力確定牽引力。美國專利6，714，851 (授權(quán)日2004年3月30日)給出非限制性示例，此處將其內(nèi)容全文引入作為參考。美國專利申請12/888,546(公開日2011年4月14日，公開號2011/0087398)給出另一個非限制性示例，此處將其內(nèi)容全文引入作為參考。
[0045]控制器可以從道路狀況監(jiān)視器(RCM)加速度計接收實際的基于坡道的車輛加速度等?？刂破魇褂米鳛檐囍卦谄露葍A角的切線上的基于坡道的加速度計算坡度傾角。加速度計信號是至VSC的輸入，該輸入估算出道路坡度或道路梯度。通過坡度傾角，控制器可以隨后確定由于坡度造成的反推車輛的牽引力(TF):(TF=車重*sine (坡度傾角))。控制器隨后可以使用其它已知或確定的值(比如傳動比、車輪半徑、最終傳動比、變矩器狀態(tài)等)來