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技术领域

本公开涉及混合动力动力传动系控制系统。更具体地讲，本公开涉及再 生制动控制。

背景技术

具有自动变速器的车辆可配备有变矩器，变矩器在动力传动系负载和动 力源之间提供液力耦合。液力耦合通常是这样的，它允许在低速时使来自动 力源的扭矩与车轮分离。虽然有益于管理动力源和负载的不同的扭矩和/或速 度，但关于速度差产生效率损耗。

混合动力车辆可采用与内燃发动机结合的具有电动机-发电机组合的一 个或更多个电机。根据车辆操作状况，电机可在用作动力源或用作动力传动 系上的负载之间选择性地交替。与混合动力车辆的控制系统的复杂度进一步 相关的是，可存在共同作用而影响车辆功能的多个控制器。电机的这种交替 操作的正时可有助于优化燃料经济性。

发明内容

在至少一个实施例中，一种车辆包括动力传动系，所述动力传动系具有 电机，所述电机被配置为响应于制动需求而选择性地施加再生扭矩以导致减 速；所述动力传动系还包括变矩器，所述变矩器被配置为使电机与车辆的车 轮分离。所述车辆还设置有控制器，所述控制器被配置为：在再生制动事件 期间，接收限定再生扭矩极限的信号；响应于与再生扭矩极限相关的故障条 件，基于变矩器打开速度产生替代的再生扭矩极限，以在转变为再生制动期 间和退出再生制动期间降低不平稳性。

根据本发明，提供一种车辆，所述车辆包括：动力传动系，所述动力传 动系具有电机，所述电机被配置为响应于制动需求选择性地施加再生扭矩以 导致减速，所述动力传动系还包括变矩器，所述变矩器被配置为使电机与车 辆的车轮分离；控制器，被配置为：在再生制动事件期间，接收限定再生扭 矩极限的信号，并响应于与再生扭矩极限相关的故障条件，基于变矩器打开 速度产生替代的再生扭矩极限，以在转变为再生制动期间和退出再生制动期 间降低不平稳性。

根据本发明的一个实施例，所述控制器还可被配置为：响应于与变矩器 相关的结合状态的故障条件防止电机施加再生扭矩。

根据本发明的一个实施例，所述控制器还可被配置为：响应于与变矩器 相关的结合状态的打滑状态防止再生扭矩增加。

根据本发明的一个实施例，所述故障条件可包括再生扭矩极限超出与当 前车辆操作状况相对应的预定范围。

根据本发明的一个实施例，所述控制器还可被配置为：基于再生扭矩极 限或变矩器的结合状态选择再生扭矩模式。

根据本发明的一个实施例，所述再生扭矩模式可包括利用再生扭矩极限 的正常模式或者利用替代的再生扭矩极限的受限模式。

根据本发明的一个实施例，所述控制器还可被配置为：在变速器传动比 的降档期间防止再生扭矩增加。

根据本发明的一个实施例，所述变矩器打开速度基于变速器油温和变矩 器泵轮转速。

在至少一个实施例中，一种控制再生制动的方法包括：接收指示从属再 生扭矩极限的信号。所述方法还包括：响应于制动需求，发出命令以使电机 施加再生制动扭矩，其中，(i)如果检测到从属再生扭矩极限故障，则施加 的再生制动扭矩小于或等于替代的再生扭矩极限，或者(ii)如果未检测到故 障，则施加的再生制动扭矩小于或等于从属再生扭矩极限。

在至少一个实施例中，一种车辆包括动力传动系，所述动力传动系具有 电机，所述电机被配置为响应于制动需求选择性地施加再生扭矩以导致减速。 所述车辆还包括第一控制器，所述第一控制器被配置为：验证指示从第二控 制器发送的电机再生扭矩极限的信号；响应于与所述信号相关的故障条件， 基于车速发出替代的极限，使得施加的再生扭矩保持小于替代的极限。

根据本发明，提供一种车辆，所述车辆包括：动力传动系，所述动力传 动系具有电机，所述电机被配置为响应于制动需求选择性地施加再生扭矩以 导致减速；第一控制器，被配置为验证指示从第二控制器发送的电机再生扭 矩极限的信号，并响应于与所述信号相关的故障条件，基于车速发出替代的 极限，使得施加的再生扭矩保持小于替代的极限。

根据本发明的一个实施例，所述故障条件可包括第一控制器未检测到所 述信号或者再生扭矩极限超出预定范围。

根据本发明的一个实施例，所述车辆还可包括变矩器，所述变矩器被配 置为选择性地使电机与车辆的车轮分离，其中，第二控制器被配置为发出指 示变矩器结合状态的信号，其中，第一控制器还被配置为响应于变矩器结合 状态指示变矩器的打滑状态而防止再生扭矩增加。

根据本发明的一个实施例，所述第一控制器还可被配置为基于变速器油 温和变矩器泵轮转速推导出变矩器打开速度。

根据本发明的一个实施例，所述第一控制器还可被配置为在变速器传动 比的降档期间防止再生扭矩增加。

附图说明

图1是混合动力电动车辆的示意图。

图2是与本公开的方法相对应的流程图。

图3是与本公开的另一方法相对应的流程图。

图4A至图4C是车辆减速和再生制动特征相关的时间曲线图。

图5是与本公开的又一方法相对应的流程图。

具体实施方式

根据需要，在此公开了本发明的详细的实施例；然而，应理解的是，公 开的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种和替代的形式体现。附 图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因 此，在此公开的具体结构和功能性细节不应解释为限制，而仅仅作为用于教 导本领域的技术人员以各种形式使用本发明的代表性基础。

参照图1，示出了根据本公开的实施例的混合动力电动车辆(HEV)10 的示意图。图1示出了部件之间的代表性关系。部件在车辆内的实体布局 (physical placement)和方位可变化。车辆10包括动力传动系12。动力传动 系12包括驱动传动装置16的发动机14。如下面将进一步详细地描述的，传 动装置16包括电机(诸如，电动机/发电机(M/G)18)、相关联的牵引电池 20、变矩器22以及多阶传动比自动变速器或齿轮箱24。

发动机14和M/G 18两者均能够为HEV 10提供原动力。发动机14通常 代表可包括内燃发动机(例如，通过汽油、柴油或天然气提供动力的发动机) 或燃料电池的动力源。当发动机14和M/G 18之间的分离离合器26至少部分 地接合时，发动机14产生供应到M/G 18的发动机功率和相对应的发动机扭 矩。M/G 18可实施为多种类型的电机中的任何一种电机。例如，M/G 18可 以是永磁同步电动机。电源电子装置28调节由电池20提供的直流(DC)电， 以满足M/G 18的要求(如下面将进行描述的)。例如，电源电子装置可向 M/G 18提供三相交流电(AC)。

发动机14可另外结合到涡轮增压器46，以提供进气压力的增加，或“增 压”以迫使较大容积的空气进入到发动机14的燃烧室中。与由涡轮增压器46 提供到发动机14的空气压力增加相关的是，可实现燃料燃烧速率的相应增 加。因此，额外的空气增压允许发动机14实现额外的输出功率，从而增加发 动机扭矩。

齿轮箱24可包括齿轮组(未示出)，该齿轮组通过摩擦元件(例如，离 合器和制动器(未示出))的选择性接合而选择性地以不同齿轮比设置，以建 立期望的多个离散传动比或阶梯传动比。摩擦元件可通过换档计划进行控制， 该换档计划使齿轮组的特定元件连接和分离，以控制变速器输出轴38和变速 器输入轴34之间的传动比。最终，齿轮箱24将动力传动系输出扭矩提供给 输出轴38。

如在图1的代表性实施例中进一步示出的，输出轴38连接到差速器40。 差速器40经由连接至差速器40的各车轴44驱动一对车轮42。差速器在允 许轻微的转速差(比如当车辆转弯时)的同时传递分配到每个车轮42的扭矩。 可以使用不同类型的差速器或类似的装置将扭矩从动力传动系分配至一个或 更多个车轮。在一些应用中，例如，取决于特定的操作模式或状况，扭矩分 配可以变化。

车辆10还包括基础制动系统54。该系统可包括适于通过附着到固定在 车轮的转子上的固定垫子(stationary pad)而选择性地施加压力的摩擦制动器。 在垫子和转子之间施加的压力产生摩擦以阻止车轮42的旋转，从而能够降低 车辆10的速度。

当分离离合器26至少部分地接合时，可能产生从发动机14到M/G 18 或从M/G 18到发动机14的动力流。例如，当分离离合器26接合时，M/G 18 可用作发电机，以将由曲轴30经M/G轴32提供的旋转能转换为电能储存在 电池20中。如下面更详细地讨论的，通过能量的再生施加在轴上的旋转阻力 可用作使车辆减速的制动器。分离离合器26也可分离，以使发动机14与动 力传动系12的其余部分分离，从而M/G 18可用作车辆10唯一的驱动源。

可通过至少一个控制器来指令动力传动系12的操作状态。在至少一个实 施例中，存在包括多个控制器的较大的控制系统。各个控制器或控制系统可 受整个车辆10中的各种其他控制器的影响，其中，车辆系统控制器(VSC) 48相对于其他从属控制器以较高的层级操作。VSC 48的输出可直接或间接指 令或影响多种车辆功能，例如，启动/停止发动机14、操作M/G 18以提供车 轮扭矩或给牵引电池20再充电、选择或计划变速器换档等。例如，VSC 48 可从与传动装置16的部件直接通信的传动装置控制模块(TCM)56接收数 据并向TCM 56发出命令。可按照比VSC 48低的控制器层级操作的其他从属 控制器的示例包括制动系统控制模块(BSCM)、高电压电池能量控制模块 (BECM)以及负责各种车辆功能的相通信的其他控制器。VSC 48还可操作 为用于验证(verify)从其他控制器接收的数据。

上述控制器中的任何控制器还可包括与各种类型的计算机可读存储装置 或介质通信的微处理器或中央处理器(CPU)。计算机可读存储装置或介质可 包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM， keep-alive memory)中的易失性存储器和非易失性存储器。KAM是可用于在 CPU断电时存储各种操作变量的持久性或非易失性存储器。计算机可读存储 装置或介质可使用任何数量的已知存储装置(例如，PROM(可编程只读存 储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪存或能够存 储数据的任何其他电、磁、光或组合的存储装置)实施，所述数据中的一些 表示在控制发动机或车辆时由控制器使用的可执行指令。

VSC 48和其他控制器通过输入/输出(I/O)接口与各种发动机/车辆传感 器和致动器通信，I/O接口可被实施为提供各种原始数据或信号调节、处理和 /或转换、短路保护等的单个集成接口。可选地，一个或更多个专用的硬件或 固件芯片可用于在特定信号被供应到CPU之前调节和处理该信号。如图1的 代表性实施例中总体上示出的，VSC 48可将信号传输到TCM 56和/或从TCM 56接收信号。此外，VSC 48可与如上所述的其他车辆控制器通信，或者可直 接与车辆传感器和/或包括发动机14、涡轮增压器46、电源电子装置28和制 动系统54的部件通信。虽然未明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到 在如上限定的每个子系统内可通过VSC 48控制的各种功能或部件。可利用由 控制器执行的控制逻辑被直接或间接致动的参数、系统和/或部件的代表性示 例包括燃料喷射正时、速率及持续时间、节气门位置、火花塞点火正时(针 对火花点火式发动机)、进气/排气门正时和持续时间、前端附件驱动(FEAD) 部件(例如，交流发电机、空调压缩机)、电池充电、再生制动、M/G操作、 用于分离离合器26、变矩器旁通离合器36的离合器压力以及传动装置齿轮 箱24等。通过I/O接口传送输入的传感器可用于指示(例如)涡轮增压器增 压压力、涡轮增压器的转速、曲轴位置、发动机转速(RPM)、车轮转速、车 速、发动机冷却剂温度、进气歧管压力、加速器踏板位置、点火开关位置、 节气门位置、空气温度、废气氧或其他废气成分的浓度或存在情况、进气流 量、变速器档位、传动比或模式、变速器油温、变速器涡轮转速、变矩器旁 通离合器的状态、减速或换档模式。

VSC 48还包括扭矩控制逻辑特征。VSC 48能够基于多个车辆输入解释 驾驶员请求。例如，这些输入可包括档位选择(PRNDL)、加速器踏板输入、 制动踏板输入、电池温度、电压、电流以及电池的荷电状态(SOC)。VSC 48 进而可向TCM 56发出命令信号，以影响M/G 18的操作。

M/G 18还通过轴32与变矩器22连接。因此，当分离离合器26至少部 分地接合时，变矩器22也连接到发动机14。变矩器22包括固定到M/G轴 32的泵轮和固定到变速器输入轴34的涡轮。变矩器22在轴32和变速器输 入轴34之间提供液力耦合。也可在变矩器22中设置内部旁通离合器36，使 得内部旁通离合器36在接合时将变矩器22的泵轮和涡轮摩擦地或机械地结 合，从而允许更有效的动力传输。变矩器22及其旁通离合器36可替换为起 步离合器，以提供车辆起步。相反，当旁通离合器36分离时，M/G 18可与 差速器40和车轴44机械地分离。例如，在减速期间，旁通离合器36可以在 低车速分离，使发动机与变速器和传动系分离，以允许发动机在低车速怠速 和操作或停止。

车辆10的驾驶员可在加速器踏板50处提供输入，并产生推进车辆10 所需求的扭矩、功率或驱动命令。通常，踩下和松开踏板50产生可被VSC 48 分别解释为增加功率或减小功率的需求的加速器输入信号。至少基于来自踏 板的输入，控制器48在发动机14和/或M/G 18中的每个之间分配扭矩命令， 以满足驾驶员所需求的车辆扭矩输出。控制器48还可控制齿轮箱24内的换 档正时以及分离离合器26和变矩器旁通离合器36的接合或分离。变矩器旁 通离合器36可在接合位置和分离位置之间的范围内进行调制。除泵轮和涡轮 之间的液力耦合产生的可变打滑之外，这还可在变矩器22中产生可变打滑。 可替代地，变矩器旁通离合器36可根据特定应用在不使用调制的操作模式的 情况下被操作为锁定或打开。

另外，车辆10的驾驶员可在制动踏板52处提供输入，以产生车辆制动 需求。踩下制动踏板52产生制动输入信号，该信号由控制器48解释为使车 辆减速的命令。VSC 48进而可发出命令，使得负扭矩施加到动力传动系输出 轴。另外地或相结合地，控制器可发出命令来激活制动系统54，以施加摩擦 制动阻力来抑制车轮42的旋转。由动力传动系和摩擦制动器两者提供的负扭 矩值可被分配，以改变动力传动系和摩擦制动器中的每者满足驾驶员制动需 求的量。

为了利用发动机14驱动车辆，分离离合器26至少部分地接合，以通过 分离离合器26将发动机扭矩中的至少一部分传递至M/G 18，然后从M/G 18 经过变矩器22和齿轮箱24。M/G 18可通过提供另外的驱动扭矩来使轴32 转动而辅助发动机14。该操作模式可被称为“混合动力模式”。如上所述，VSC 48还可操作为发出命令来分配发动机14和M/G 18两者的扭矩输出，使得两 者的扭矩输出的组合满足来自驾驶员的加速器50的输入。

为了使用M/G 18作为唯一动力源来驱动车辆10，除了分离离合器26使 发动机14与动力传动系12的其余部分隔离开之外，动力流保持相同。例如， 在此期间可禁止发动机14中的燃烧或以其他方式关闭发动机14，以节约燃 料。牵引电池20通过线(wiring)51将储存的电能传输到可包括逆变器的电 源电子装置28。电源电子装置28将来自电池20的高电压直流电转换为供 M/G 18使用的交流电。VSC 48还可向电源电子装置28发出命令，使得M/G 18能够向轴32提供正扭矩或负扭矩。M/G 18作为唯一动力源的这种操作可 被称为“纯电动”操作模式。

此外，M/G 18可操作为发电机，以将来自动力传动系12的动能转换为 电能储存在电池20中。例如，在发动机14为车辆10提供唯一的推进动力时， M/G 18可操作为发电机。此外，M/G 18可在再生制动期间用作发电机，在 再生制动时，来自输出轴38的旋转的旋转能通过齿轮箱24回传并被转换为 电能储存在电池20中。

在再生制动事件期间，M/G可选择性地施加拖曳或负扭矩，以促进车辆 减速。当变矩器旁通离合器36锁定时，再生制动扭矩更有效。在锁定状态下， 泵轮和涡轮通过离合器机械地锁定。该锁定消除了部件之间的打滑，从而提 高了效率。在减速期间使旁通离合器36尽可能长地保持锁定允许比利用传统 的变矩器计划以其他方式收集的再生能量更多。如果在减速期间变矩器离合 器从接合转变为分离，则减速速率可能会发生突变，从而导致驾驶员感受到 不平稳性(roughness)。因此，这样的转变可逐渐进行，以提高减速的平稳性。 随着车速降为低速或车辆停下来再生制动事件接近结束时，由M/G 18提供的 制动扭矩必须传递到摩擦制动系统，以避免当旁通离合器36分离时干扰车辆 总的制动扭矩。该传递应当在一定时间段内执行，以确保平稳驾驶和驾驶员 满意度。根据本公开，再生扭矩“渐变(blend-out)”可与变矩器旁通离合器 的分离相协调。术语“渐变”指的是施加的再生扭矩逐渐降低，换句话说，在 预期的变矩器离合器打开之前施加的再升扭矩缓降或朝向零衰减，以提高转 变的平稳性。

为了实现达到协调所需的精确正时，可预计变矩器旁通离合器的分离， 并且渐变过程可以以充足的持续时间提前发起，以实现平稳转变。再生扭矩 与车辆的减速需要的协调可产生更平稳的车辆操作。在渐变过程期间，当车 辆减速为低速时，控制器可使再生扭矩衰减，同时按照补偿速率 (countervailing rate)增加摩擦制动器的阻力。

使需求的再生扭矩提前衰减可有益于在再生制动期间使变矩器旁通离合 器36分离的任何条件。这样的条件的一个示例是变速器传动比的降档。在利 用再生制动的低速减速中，车辆变速器可从第二档传动比切换为第一档传动 比。变矩器可被配置为当变速器切换为第一档时，自动打开而进入“超限 (overrun)”模式。在不对由电动机施加的负扭矩进行调节的情况下，驾驶员 会感觉到不平稳减速。通过预计到旁通离合器36的分离而暂时衰减再生扭矩 命令，可避免波动(surge)。

应理解，图1中示出的示意图仅仅是示例并且不意味着限制。可以预想 利用发动机和电动机两者的选择性接合而通过变速器进行传输的其它构造。 例如，M/G 18可以从曲轴30偏移和/或可以提供额外的电动机来启动发动机 14。在不脱离本公开的范围的情况下可以预想其它构造。

图2是基于车辆状况选择再生制动模式的方法的流程图。可通过VSC 48 基于从从属控制器(诸如，TCM 56)接收的数据执行整体的模式选择。在步 骤202处，VSC接收指示变矩器离合器(TCC)的结合状态的信号。在步骤 204处，VSC接收指示由TCM计算的再生制动扭矩极限的信号。基于这两 个信号的健康状况，VSC确定合适的再生制动模式。在步骤206处，VSC可 验证来自TCM的极限的健康状况。如果在步骤206处，由TCM限定的再生 制动极限是健康的，则VSC可传递该极限并向电机发出命令，以在步骤208 处进入正常的再生制动模式。

如果在步骤206处存在与再生极限相关的故障条件，则VSC可响应于该 故障条件而改变再生制动的模式。再生扭矩极限的故障条件可包括不存在信 号、不具备检测来自TCM的极限的能力、来自TCM的信号错误或者接收的 极限值超出与当前车辆操作状况相关的预定范围。故障条件的存在可导致 VSC忽略由TCM提供的从属再生扭矩极限。

在步骤210处，VSC确定表示变矩器离合器状态的信号是否健康。如果 该信号健康，则VSC可在步骤212处进入受限的再生制动模式。在该受限的 模式下，VSC可计算替代的再生扭矩极限(如下面详细地描述的)。如果在步 骤210处，存在与变矩器离合器状态信号相关的故障条件，则VSC可在步骤 214处禁用再生制动。变矩器离合器状态的故障条件可包括(例如)不存在 信号或者来自TCM或变矩器本身的信号错误。如图2中所示，在选择任何制 动模式之后，VSC可重复地检查来自TCM的再生扭矩极限以及变矩器结合 状态两者，以确保选择合适的制动模式。

图3是受限的再生制动模式方法300的流程图。例如，该受限模式可在 如上所述的步骤212处发起。此外，该方法可由相对于车辆系统中的从属控 制器处于较高层级位置的主控制器执行。在步骤302处，控制器接收指示变 速器的当前档位状态的信号。在步骤304处，主控制器可接收指示期望的变 速器档位的信号。在步骤306处，主控制器接收指示变速器油温的信号。在 步骤307处，控制器接收指示变矩器的泵轮转速的信号。在步骤308处，主 控制器接收指示当前车速的信号。

基于在步骤304处提供的期望的档位信号是否表示不同于在步骤302处 接收的当前档位信号的档位，主控制器可限制再生制动扭矩。如果在步骤310 处，车辆以当前的或者即将到来的变速器传动比降档挂档，则主控制器可在 步骤312处防止再生制动扭矩增加，从而降低再生制动事件的不平稳性。然 后，该方法可(例如)通过返回到上述方法200的步骤202而再次评估具体 的制动模式。

如果在步骤310处，车辆未以变速器降档挂档，则该方法继续进行受限 的再生制动模式。如果在步骤314处，存在来自从属控制器的指示变矩器离 合器打开速度阈值的信号，则主控制器可在步骤316处利用接收的信号推导 出合适的再生扭矩极限。如果不存在来自从属控制器的变矩器离合器打开速 度的信号，则主控制器自己可在步骤317处开始主动估计离合器打开速度。 在至少一个实施例中，主控制器可根据变速器油温和变矩器泵轮转速的函数 推导出估计的变矩器离合器打开速度。例如，这可通过利用预存储的算法进 行主动计算来执行。在至少一个替代实施例中，主控制器设置有预存储的校 准表，以基于车辆操作状况查找并确定变矩器离合器打开速度。

在无论是由另一控制器提供离合器打开速度阈值还是主控制器确定该阈 值的任一情况下，主控制器都分别在步骤316或步骤318处推导出合适的变 速器再生扭矩极限。再生扭矩极限可至少基于与变矩器离合器打开速度相关 的当前车速。

一旦获得再生扭矩极限，主控制器便可再次评估变矩器离合器的当前状 态。在步骤320处，主控制器检查指示当前变矩器离合器结合状态的信号。 如果在步骤320处变矩器离合器已经打开或者其处于故障状态，则在步骤322 处主控制器可禁用再生制动。在至少一个实施例中，主控制器在步骤322处 向再生扭矩施加零极限。然后，该方法可(例如)通过返回至如上所述的方 法200的步骤202而再次评估具体的制动模式。

如果在步骤320处，既不存在与变矩器离合器结合状态相关的打开条件 也不存在与变矩器离合器结合状态相关的故障条件，则主控制器可在步骤324 处确定是否存在指示变矩器锁定状态或打滑状态的信号。如果在步骤324处， 变矩器离合器实际结合状态为打滑状态，则在存在打滑状态时主控制器可在 步骤312处防止再生制动扭矩增加。

如果在步骤324处，变矩器离合器实际状态为锁定状态，则在步骤326 处将在步骤316或步骤318处计算的再生扭矩极限作为命令的扭矩极限向 M/G发出，以提供再生制动扭矩的上边界。然后，该方法可循环并返回以再 次评估再生制动的模式。例如，主控制器可在步骤202处重新进入方法200。

图4A至图4C在时间上对应，并且是根据本公开的针对动力传动系操作 参数的曲线图。在图4A至图4C中表示的极限可在正常的再生制动模式或受 限的再生制动模式下被确定。曲线图表示车辆对这样的极限的响应的示例。

图4A描绘了车速与时间的关系。例如，曲线410表示车辆减速的曲线。 曲线412表示变矩器旁通离合器分离从而使动力传动系扭矩输出与差速器机 械地分离时的预定速度阈值。应注意的是，变矩器离合器打开速度阈值曲线 412的值可基于多个车辆操作状况而改变。例如，所述阈值可至少基于变速 器传动比和/或车辆减速速率而不同。当车速410在点414处减小为小于预定 阈值412时，M/G可与车轮机械地分离。

仍参照图4A，缓冲阈值曲线被设置为曲线416。缓冲阈值速度416基于 确定变矩器打开的速度阈值412。缓冲阈值速度416比速度阈值412大预定 量，使得车速410在与速度阈值412相交之前的持续时间Δt处在点418处与 缓冲阈值416相交。持续时间Δt可根据车辆减速速率而变化。还可预想缓冲 曲线可基于车辆减速速率而变化，使得点414和点418之间的持续时间Δt对 于较高的减速速率和较低的减速速率保持相对恒定。此外，图4A描绘了缓 冲速度阈值416和速度阈值412之间的差是标量值的缓冲速度阈值416的曲 线。然而，可预想到的是，缓冲阈值速度416和速度阈值412之间的差可基 于多个车辆操作参数(例如，包括变速器传动比以及车辆减速速率)而变化。 在至少一个实施例中，缓冲阈值速度和变矩器离合器打开速度阈值是预定的 并存储在查找表中，并且针对一系列车辆状况中的每个可通过控制器检索得 到。

参照图4B和图4C，描绘了与动力传动系相关的车辆扭矩的各方面。曲 线420表示驾驶员制动需求曲线，该曲线可对应于驾驶员制动踏板输入。当 车辆处于再生制动模式时，可有益于燃料经济性，从而从M/G获得尽可能多 的制动，以回收可能的最大能量。在可能的情况下，由曲线422表示的施加 的负再生扭矩充分地满足驾驶员制动需求420。能够被施加的再生扭矩的量 可受M/G的物理容量的限制。再生扭矩的量可基于多个车辆操作状况(诸如， 车速、变速器传动比和电池的荷电状态)而变化。曲线424表示动力传动系 再生扭矩极限，并且该极限根据变速器传动比和/或车速而变化。

参照图4B，在由M/G施加以使车辆减速的负再生扭矩上可施加有另外 的极限。如上所述，在特定条件下，在给定的车速下施加过多的负扭矩可能 导致不稳定性并降低车辆操纵性和/或驾驶员控制。为此，如由曲线426所表 示的制动稳定性极限被施加到负扭矩。制动稳定性极限426还可用来限制施 加的负再生扭矩422。对稳定性扭矩极限的需求通常随着车速接近于零而减 小。

进一步参照图4B，另外施加由曲线428表示的渐变扭矩极限，以限制负 再生扭矩422。如在曲线图中可以看出，渐变扭矩极限428在车速较高时被 设置为有效值，以免在所有状况下都限制施加的负再生扭矩422。然而，当 车速下降到小于缓冲阈值416时，渐变扭矩极限操作为衰减，或者使施加的 负再生扭矩422在持续时间Δt内从现有的当前再生扭矩值“渐变”至零。应理 解的是，公开的使施加的负再生扭矩422衰减的技术在渐变极限激活时对宽 范围的扭矩有效。

图4B还描绘了多个区域，所述多个区域中的每个区域反映了对施加的 负再生扭矩422的不同的限制因子。区域I表示M/G的容量控制的车速区域， 并且动力传动系再生扭矩极限424表示最大可用再生制动扭矩。一旦车辆减 速并降档为较低的传动比，动力传动系再生扭矩极限便增加。在区域II中， 最大允许的动力传动系再生扭矩由制动稳定性极限426表示。一旦在区域III 中激活渐变，动力传动系再生扭矩便由渐变极限428表示并衰减为零。虽然 以示例的方式示出了驾驶员制动请求420，但动力传动系再生扭矩422的幅 值可更大，可达到区域I、II或III的各自的极限。

参照图4C，负再生扭矩422渐变并在时间段Δt内衰减，从而当变矩器 打开时基本上没有负再生扭矩存在。该特性被呈现为与如上所述的与变矩器 的打开相关的再生扭矩的突然去除相反。同时，来自摩擦制动的负扭矩增加， 以补偿该衰减并满足驾驶员的减速需求。例如，曲线430表示由摩擦制动器 施加的负扭矩。在较高速度时，来自M/G的动力传动系再生扭矩422满足驾 驶员制动请求420。当预计到变矩器离合器打开而使动力传动系负扭矩422 开始衰减时，摩擦制动器扭矩430缓增(ramp up)，从而在转变期间通过两 个负扭矩的结合来满足驾驶员制动请求420。

图5是描绘根据本公开的计算扭矩渐变极限的实施例的方法500的流程 图。在步骤502处，控制器接收指示通过制动请求或制动需求的驾驶员输入 的信号。在步骤504处，控制器可接收指示车速测量值的信号。基于当前速 度，控制器在步骤506处计算可被施加并维持可接受的车辆稳定性的最大减 速扭矩。控制器还可在步骤508处确定能够在给定条件下由动力传动系传递 的最大减速扭矩。如上所述，例如，这可取决于车速、电池的荷电状态、变 速器传动比以及其他条件。

然后，控制器可确定上述哪个减速扭矩极限将管控由M/G命令的最大再 生扭矩。在步骤510处，控制器可确定是稳定性扭矩极限还是动力传动系的 再生制动容量将管控制动命令。如果稳定性扭矩极限是限制因子(稳定性极 限扭矩的绝对值小于动力传动系再生制动容量的绝对值)，则在步骤512处， 将驾驶员制动需求与稳定性扭矩极限进行比较。如果驾驶员制动需求小于稳 定性极限，则在步骤514处，控制器计算与全部的驾驶员需求相对应的再生 制动扭矩命令。如果在步骤512处，驾驶员需求大于稳定性制动极限，则控 制器在步骤516处计算一命令，使得将由动力传动系施加的最大再生扭矩与 车辆的稳定性极限相对应，而不是与全部的驾驶员需求相对应。

如果在步骤510处，动力传动系的再生制动容量是限制因子(动力传动 系再生制动容量的绝对值小于稳定性极限扭矩的绝对值)，则在步骤518处控 制器将驾驶员制动需求与动力传动系扭矩极限进行比较。如果驾驶员需求小 于动力传动系扭矩极限，则在步骤520处，控制器计算与全部的驾驶员制动 需求相对应的再生制动扭矩命令。如果驾驶员制动需求超出动力传动系扭矩 极限，则控制器在步骤522处计算一命令，使得将由动力传动系施加的再生 制动扭矩与动力传动系极限相对应，而不是与全部的驾驶员制动需求相对应。

一旦控制器在步骤514、516、520或522中的任一步骤处确定了合适的 制动命令极限，控制器便可确定变矩器离合器是否将马上分离。在至少一个 实施例中，通过速度阈值触发该分离。预定的缓冲速度阈值基于变矩器锁定 离合器将释放时的速度阈值。在至少一个实施例中，缓冲速度是当前车速、 变速器油温以及变矩器的泵轮转速的函数。可执行主动计算以推导出缓冲速 度，或者可替代地，预存储的校准查找表可基于操作参数储存合适的缓冲速 度值。如果在步骤524处，车速大于缓冲速度，则控制器将在步骤526处发 出与在步骤514、516、520或522中的一个步骤处计算的命令相对应的再生 扭矩命令。

如果在步骤524处，车速小于缓冲速度阈值，则控制器将进入再生扭矩 渐变过程。在步骤528处，控制器计算车辆的减速速率。控制器可在步骤530 处考虑到减速速率计算车速下降使得变矩器锁定离合器分离之前的持续时 间。基于该持续时间，控制器在步骤532处计算再生扭矩命令的衰减，从而 在到变矩器锁定离合器分离时使再生扭矩减小为接近于零。同时，控制器在 步骤534处计算摩擦制动阻力在该持续时间内的增加，使得当再生扭矩达到 零时，摩擦制动器扭矩缓增以替代再生扭矩并满足驾驶员制动需求。

在步骤536处，控制器发出命令，使得摩擦制动器根据在渐变过程中的 计算施加阻力。在步骤526处，控制器基于在步骤532和步骤534处计算的 渐变调节相应地发出命令。在经历渐变过程之后，衰减可有效地调节在步骤 514、516、520或522处计算的再生扭矩命令中的一个。然后，控制器可通 过再次评估是否存在当前驾驶员制动需求而重新开始方法500。

本公开提供可利用一个或更多个处理策略(诸如，事件驱动、中断驱动、 多任务、多线程等)执行的代表性的控制策略和/或逻辑。这样，在此示出的 各个步骤或功能可按照示出的顺序、并列地或在省略一些步骤或功能的情况 下执行。虽然未总是明确地示出，但本领域的普通技术人员将意识到，示出 的步骤或功能中的一个或更多个步骤或功能可根据使用的具体处理策略重复 地执行。类似地，处理顺序对实现在此描述的特点和优点不一定是必需的， 而是为了便于进行说明和描述才提供。

控制逻辑可主要在由基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系控制 器执行的软件中实施。当然，根据具体应用，控制逻辑可在一个或更多个控 制器中的软件、硬件或软件和硬件的组合中实施。当在软件中实施时，控制 逻辑可设置在存储有表示由计算机执行以控制车辆或其子系统的代码或指令 的数据的一个或更多个计算机可读存储装置或介质中。计算机可读存储装置 或介质可包括利用电、磁和/或光存储器来保存可执行的指令和相关的校准信 息、操作变量等的多个已知物理装置中的一个或更多个。可替代地，过程、 方法或算法可利用合适的硬件组件(诸如，专用集成电路(ASIC)、现场可 编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其它硬件组件或装置)或者硬件、 软件和固件组件的结合被完整或部分地实施。

虽然上面描述了示例性实施例，但不意味着这些实施例描述了由权利要 求包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语是描述性而非限制性的词语， 应理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可作出各种改变。如 上所述，多个实施例的特征可被结合，以形成本发明的可能未被明确描述或 示出的进一步的实施例。虽然各个实施例可能已被描述为提供优点或者在一 个或更多个期望的特性方面优于其它实施例或现有技术的实施方式，但是本 领域的普通技术人员应认识到，一个或更多个特点或特性可被折衷，以实现 期望的整体系统属性，期望的整体系统属性取决于具体的应用和实施方式。 这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、 外观、包装、尺寸、维护保养方便性、重量、可制造性、装配容易性等。这 样，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术的实施方 式合意的实施例并不在本公开的范围之外，并且可被期望用于特定的应用。