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用于冷起动润滑油排空的方法

文献发布时间:2024-04-18 19:48:15


用于冷起动润滑油排空的方法

技术领域

本公开涉及用于运行车辆的电气化车桥的方法。该方法可应用于包括电气化车桥电动汽车,该电气化车桥包括齿轮组。

背景技术

车辆可包括具有电机的车桥,该电机直接联接到该车桥。电机可以对车辆提供推进力,以便车辆可以行驶到期望的目的地。该车桥还可以包括齿轮组。电机可以联接到齿轮组,以便电机可以产生期望的车轮扭矩,并且使电机可以在期望的运行区域中运行。该齿轮组可包括换挡致动器和一个或多个离合器。一个或多个离合器可以至少部分地浸没在润滑剂中,并且当润滑剂温度低于阈值时,由于润滑剂在较低温度下的粘度增加,润滑剂可能会防止一个或多个离合器接合。例如,在低温下,润滑可能有足够的阻力以防止致动器关闭齿式离合器(dog clutch)。特别地,润滑剂可以抵抗从与轴一起旋转的齿式离合器的第一半部和与齿轮一起旋转的该齿式离合器的第二半部之间去除,该齿轮可以经由齿式离合器选择性地联接到轴。通过防止离合器接合,润滑剂可能会防止车辆能够从驻车位置开走。

发明内容

发明人已经认识到上述问题,并且已经开发了一种车辆系统,包括:车桥,车桥包括成组的齿轮和电机;以及控制器,控制器包括存储在非暂态存储器中的指令,该指令在执行时使控制器响应于冷起动车桥的请求并且温度小于阈值温度来使电机旋转预定的时间长度。

通过在润滑剂的温度低于阈值温度时使车桥的电机旋转,可以提供在电力驱动的车桥内分散润滑剂的技术结果,以便齿式离合器可以接合到齿轮。使电机旋转允许电机使一个或多个齿轮旋转,齿轮在电机开始旋转之前部分地浸没在润滑剂中。旋转的齿轮将润滑剂飞溅并分布到车桥的其他区域,以便齿式离合器不再浸没在润滑剂中,由此允许齿式离合器关闭。

本说明书可以提供若干优点。特别是,该方法可以改善电气化车桥在冷运行状况下的运行。此外,该方法可以减少离合器致动器劣化的可能性。此外,该方法可以在不增加系统成本的情况下实施。

可以理解,提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征,所要求保护的主题的范围由详细描述之后的权利要求书唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1是包括电气化车桥的示例车辆的图示。

图2示出了示例电气化车桥的剖切立体图。

图3示出了示例电气化车桥的剖切纵向视图。

图4示出了用于电气化车桥的运行顺序。

图5示出了用于运行电气化车桥的方法。

具体实施方式

描述了用于操作(或运行)电气化车桥的方法和系统。该方法和系统可响应于润滑剂的温度使电机选择性地旋转,以便离合器可从脱离状态接合。在一个示例中,离合器是齿式离合器(dog clutch),并且该齿式离合器可以在使电机旋转后接合,致使润滑剂分散于电气化车桥内的其他区域。图1示出了包括电气化车桥的示例车辆。图2和图3示出了电气化车桥及其冷润滑剂水平的视图。图4示出了用于电气化车桥的示例操作顺序。图4的顺序可由图5的方法提供。

图1说明了用于车辆10的示例车辆推进系统199。指示了车辆10的前端110,还指示了车辆10的后端111。当前端引领车辆10的运动时,车辆10以前进方向行驶。当后端引领车辆10的运动时,车辆10以倒退方向行驶。车辆推进系统199包括推进源105(例如,电机),但在其他示例中可以提供两个或更多个推进源。在一个示例中,推进源105可以是作为马达或发电机运行的电机。推进源105紧固到电气化车桥190。在图1中,各部件之间的机械连接以实线表示,而各部件之间的电气连接则以虚线表示。

车辆推进系统199包括电气化车桥190(例如,包括集成式电机的车桥,该集成式电机为车辆提供推进力)。电气化车桥190可以包括两个半轴,包括第一或右半轴190a和第二或左半轴190b。车辆10进一步包括前轮102和后轮103。

电气化车桥190可以是包括差速器齿轮106、齿轮组107和推进源105的集成式车桥。电气化车桥190可包括用于感测推进源105的速度的第一速度传感器119、用于感测输出轴(未示出)的速度的第二速度传感器122、第一离合器致动器112,以及离合器位置传感器113。电力逆变器115电气联接到推进源105。车桥控制单元116电气联接到电气化车桥190的传感器和致动器。

推进源105可将机械动力传递到齿轮组107或从齿轮组107接收机械动力。因此,齿轮组107可以是当经由车桥控制单元116发指令时可以在齿轮之间切换的多速齿轮组。车桥控制单元116包括处理器116a和存储器116b。存储器116b可以包括只读存储器、随机存取存储器和保持活动存储器。齿轮组107可以将机械动力传递到差速器106或从差速器106接收机械动力。差速器106可以经由右半轴190a和左半轴190b将机械动力传递到后轮103或从后轮103接收机械动力。推进源105可以消耗经由电力逆变器115提供的交流电(AC)电力。。替代地,推进源105b可以将AC电力提供到电力逆变器115。电力逆变器115可以从电能储存装置160(例如,牵引电池或牵引电容器)提供高压直流电(DC)电力。电力逆变器115可以将来自电能储存装置160的DC电力转换为用于推进源105的AC电力。替代地,可以对电力逆变器115提供来自推进源105的AC电力。电力逆变器115可以将来自推进源105的AC电力转换为DC电力,以储存在电能储存装置160中。

电能储存装置160可以从诸如驻留在车辆外部(例如,不是车辆的一部分)的固定电网(未示出)等的动力源周期性地接收电能。作为非限制性的示例,车辆推进系统199可以构造成插电式电动车(EV),由此电能可以经由电网(未示出)供应到电能储存装置160。

电能储存装置160可包括电能储存装置控制器139和电力分配箱162。电能储存装置控制器139可以提供能量储存元件(例如,若干电池单体)之间的充电平衡,以及与其他车辆控制器(例如,车辆控制单元152)通信。

车辆10可包括车辆控制单元(VCU)控制器152,其可经由控制器区域网络(CAN)120与电力逆变器115、车桥控制单元116、摩擦或基础制动控制器170、全球定位系统(GPS)188以及仪表盘130和包括在其中的部件通信。VCU 152包括存储器114,其可以包括只读存储器(ROM或非暂态存储器)和随机存取存储器(RAM)。VCU还包括数字处理器或中央处理单元(CPU)161,以及输入和输出(I/O)118(例如,包括计数器、计时器和离散输入的数字输入、数字输出、模拟输入以及模拟输出)。VCU可以接收来自传感器154的信号并且将控制信号输出提供到致动器156。传感器154可以包括但不限于横向加速度计、纵向加速度计、偏航率传感器、倾角计、温度传感器、电能储存装置电压和电流传感器以及本文所述的其他传感器。此外,传感器154可以包括转向角传感器197、驾驶者需求踏板位置传感器141、包括无线电探测和测距(RADAR)、光探测和测距(LIDAR)、声音导航和测距(SONAR)的车辆范围寻找传感器以及制动踏板位置传感器151。致动器可以包括但不限于本文所述的逆变器、变速器控制器、显示装置、人/机界面、摩擦制动系统以及电能储存装置控制器。

驾驶者需求踏板位置传感器141示出为联接到驾驶者需求踏板140,用于确定由人142发出的驾驶者需求踏板140的应用的程度。制动踏板位置传感器151示出为联接到制动踏板150,用于确定由人142发出的对制动踏板150的应用的程度。转向角传感器197构造成根据方向盘198的位置来确定转向角。

车辆推进系统199示出有全球位置确定系统188,该全球位置确定系统从一个或多个GPS卫星189接收计时和位置数据。全球定位系统还可以包括ROM中的用于确定车辆10的位置和车辆10可能行驶于其上的道路的特征的地理地图。

车辆推进系统还可包括仪表板130,车辆的操作者可以与该仪表板交互。仪表板130可以包括显示系统132,该显示系统构造成向车辆操作者显示信息。作为非限制性示例,显示系统132可包括使车辆操作者能够查看图形信息以及输入命令的触摸屏(或称人机界面(HMI))显示器。在一些示例中,显示系统132可以经由VCU 152无线连接到互联网(未示出)。这样,在一些示例中,车辆操作者可以经由显示系统132与互联网站或软件应用(app)和VCU 152进行通信。

仪表板130可以进一步包括操作者界面136,车辆操作者可以经由该操作者界面来调节车辆的操作状态。具体地,操作者界面136可以构造成基于操作者的输入来激活和/或停用车辆传动系统(例如,推进源105)的操作。此外,操作者可以经由操作界面请求车桥模式(例如,驻车、倒车、空挡、驱动)。操作者界面136的各种示例可以包括需要诸如钥匙的物理装置的界面,该物理装置可以插入到操作者界面136中以激活电气化车桥190以及推进源105并且开启车辆10,或者可以移除以关闭电气化车桥和推进源105以关闭车辆10。电气化车桥190以及推进源105可以经由将电力供应到推进源105和/或电力逆变器115来激活。电气化车桥190和电机可以通过停止将电力供应到电气化车桥190以及推进源105和/或电力逆变器115来停用。其它示例可以附加地或可选地使用由操作者手动按下的开始/停止按钮以启动或关闭电气化车桥190以及推进源105使车辆开启或关闭。在其他示例中,远程电气化车桥或电机的起动可以是启动的远程计算装置(未示出),例如蜂窝电话,或基于智能手机的系统,其中使用者的蜂窝电话将数据发送到服务器并且该服务器与车辆控制器152通信以激活包括逆变器和电机的电气化车桥190。车辆10的空间定向经由坐标轴线175来表示。

车辆10还示出有基础或摩擦制动控制器170。摩擦制动器控制器170可以经由允许液压流体流到摩擦制动器172来选择性地应用和释放摩擦制动器172。摩擦制动器172可以应用和释放,以便避免摩擦制动器172对前轮102和后轮103的锁定。车轮位置或速度传感器161可以将车轮速度数据提供到摩擦制动控制器170。车辆推进系统199可以将扭矩提供到后轮103,以推进车辆10。

人类或自主驾驶者可以经由应用驾驶者需求踏板140或者经由将驾驶者需求车轮扭矩/动力需求供应到车辆控制器152来请求驾驶者需求车轮扭矩,或者替代地,驾驶者需求车轮动力。车辆控制器152可以随后经由命令车桥控制单元116来需求来自推进源105的扭矩或动力。车桥控制单元116可以命令电力逆变器115经由电气化车桥190以及推进源105递送驾驶者需求车轮扭矩/动力。电力逆变器115可以将来自电能储存装置160的DC电力转换为AC电力,并将该AC电力供应到推进源105。推进源105旋转并将扭矩/动力传递到齿轮组107。齿轮组107可以从推进源105将扭矩供应到差速器齿轮106,并且差速器齿轮106经由半轴190a和190b将扭矩从推进源105传递到后轮103。

在其中驾驶者需求踏板完全释放的状况期间,当车辆10的速度大于阈值速度时,车辆控制器152可以请求小的负向或再生制动动力以逐渐减缓车辆10。请求的再生制动动力的大小可以根据驾驶者需求踏板位置、电动能量储存装置充电状态(SOC)、车辆速度和其他状况。如果驾驶者需求踏板140完全释放并且车辆速度小于阈值速度,则车辆控制器152可以请求来自推进源105的小的正向扭矩/动力的大小,这可以称为蠕变扭矩或动力。当车辆10在正的坡度上时,蠕动扭矩或动力可允许车辆10保持静止。

人类或自主驾驶者也可以经由应用制动踏板150或经由将驾驶者需求制动动力请求供应到车辆控制单元152来请求负向或再生的驾驶者需求制动扭矩,或者替代地,驾驶者需求制动动力。车辆控制器152可以请求驾驶者需求制动动力的第一部分经由电气化车桥190以及推进源105经由命令车桥控制单元116产生。附加地,车辆控制器152可以请求驾驶者需求制动力的一部分经由摩擦制动器172经由命令摩擦制动器控制器170来提供,以提供驾驶者需求制动力的第二部分。

在车辆控制器152确定制动动力请求后,车辆控制器152可命令车桥控制单元116来递送驾驶者需求制动动力分配给电气化车桥190的部分。电力逆变器115可以将由推进源105产生的AC电力转换为DC电力,以储存在电能储存装置160中。推进源105可以将车辆的动能转换为AC电力。

车桥控制单元116包括预定的变速器换挡时间表,由此齿轮组107的各固定比率齿轮可以选择性地接合和脱离。储存在车桥控制单元116中的换挡时间表可以根据驾驶者需求车轮扭矩和车辆速度来选择换挡点或状况。车桥控制单元116可以选择地接合和脱离图2和图3中所示的一个或多个齿式离合器,以换挡并改变推进源105与后轮103之间的传动比。

现在参考图2,示出了电气化车桥190的立体剖切视图。在这个视图中,车桥外壳230的一部分已经剖切,以示出齿轮组107。在一个示例中,齿轮组107是四比率或四速齿轮组。然而,在其他示例中,齿轮组107可以包括不同的传动比数量,例如两个。齿轮组107可以经由第一离合器致动器112来换挡,该第一离合器致动器构造成接合和脱离第一齿轮202和第二齿轮204。第一离合器致动器112可以经由在由箭头240指示的方向上移动换挡拨叉206来接合第一齿轮202。第一离合器致动器112也可以经由在由箭头242指示的方向上移动换挡拨叉206来接合第二齿轮204。在图2中,换挡拨叉206定位在第一齿轮202与第二齿轮204之间的空挡位置,在该空挡位置处第一齿轮202和第二齿轮204都没有接合。换挡拨叉206可以经由在由箭头240指示的方向上移动第一齿式离合器255的第一半部252来接合第一齿轮202,以便第一半部252接合第一齿式离合器255的第二半部250。第一齿式离合器255的犬齿的第一半部252以直接联接到推进源105的轴(未示出)的速度来旋转。第一齿式离合器255的第一半部252可以经由花键(未示出)联接到轴。第一齿式离合器255的第二半部250联接到第一齿轮202,使得第一齿式离合器255的第二半部250以与第一齿轮202相同的速度来旋转。当第一齿式离合器255脱离时,第一齿轮202可能不是与如下的轴以同样的速度旋转,即,第一齿式离合器255的第一半部252经由花键联接到该轴。当第一齿式离合器255接合时,第一齿轮202与如下的轴以同样的速度旋转,即,第一齿式离合器255的第一半部252经由花键联接到该轴。

第一离合器致动器112也可以经由在由箭头242指示的方向上移动来选择性地接合第二齿轮204。类似于第一齿式离合器255,第二齿式离合器(现在示出)可以经由在由箭头242指示的方向上移动第二齿式离合器的第一半部(未示出)来接合第一齿轮202,以便第一半部接合第二齿式离合器的第二半部(未示出)。第二齿式离合器的犬齿的第一半部以直接联接到推进源105的轴(未示出)的速度来旋转。第二齿式离合器的第二半部可以经由花键(未示出)联接到轴。第二齿式离合器的第二半部联接到第二齿轮204,使得第二齿式离合器的第二半部以与第二齿轮204相同的速度旋转。当第一齿式离合器255脱离时,第二齿轮204可能不是与如下的轴以同样的速度旋转,即,第二齿式离合器的第一半部经由花键联接到该轴。当第二齿式离合器接合时,第二齿轮204与如下的轴以同样的速度旋转,即,第二齿式离合器的第二半部经由花键联接到该轴。当第一齿式离合器255接合时,推进源105旋转地联接到图1中的第一齿轮202、差速器齿轮106、轮毂220和车轮103。类似地,当第二齿式离合器355接合时,推进源105旋转地联接到图1的第二齿轮204、差速器齿轮106、轮毂220和车轮103。

第二离合器致动器210可以以类似于第一离合器致动器112选择性地接合和脱离第一齿轮202和第二齿轮204的方式来选择性地接合第三齿轮和第四齿轮。

现在参考图3,示出了在车辆10的纵向方向上的电气化车桥190的剖切截面。图3从与图2中示出不同的角度示出了电气化车桥190的部件。此外,该视图示出了变速器润滑剂的示例水平。

换挡拨叉206示出为在中心位置中,其中第一齿轮202未被第一齿式离合器255接合,并且第二齿轮204未被第二齿式离合器355接合。第一齿式离合器255的第一半部252与第一齿式离合器255的第二半部250分离,使得在第一齿式离合器255的第一半部352的齿374与第一齿式离合器255的第二半部250的齿372之间有间隙370。可以期望的是在扭矩在第一齿式离合器255的第一半部与第二半部之间传递之前减少或消除该间隙。同样,在换挡拨叉206在中间或空挡位置中的同时,第二齿式离合器355的第一半部352与第二齿式离合器355的第二半部350分离。

润滑剂示出为在润滑剂水平360处,该润滑剂水平代表用于冷起动电气化车桥190(例如,当电气化车桥的润滑剂温度低于阈值温度并且在推进源没有旋转阈值时间长度(例如,一个小时)时,将动力施加到电气化车桥的电气部件并且开始旋转电气化车桥)的润滑剂水平。当润滑剂在润滑剂水平360处时,第一齿式离合器255和第二齿式离合器355示出为部分地浸没。当推进源105没有已经转动预定的时间长度(例如20分钟)并且润滑剂温度低于阈值温度时,电气化车桥可以冷起动。当润滑剂362是冷的时,当润滑剂362在润滑剂水平360处时可能无法关闭第一齿式离合器255和第二齿式离合器355,因为润滑剂362抵抗从间隙370和其他类似的间隙被推开。换句话说,当润滑剂温度低于阈值水平并且当润滑剂水平在冷起动水平处时,第一离合器致动器112可能不具有足够的力来关闭间隙370和类似的间隙以关闭第一齿式离合器255。

为了增加在冷的状况期间关闭齿式离合器和换挡的可能性,推进源105可以使第一齿轮202和第二齿轮204旋转,以便润滑剂的水平362降低到第二润滑剂水平364,其中第二润滑剂水平364低于润滑剂水平360。通过降低润滑剂362的水平,更少的润滑剂362可以需要从间隙370和类似的间隙排空,以便第一离合器致动器112可以关闭第一齿式离合器255。此外,降低润滑剂362的水平可以允许第一离合器致动器112关闭第二齿式离合器355,如果被命令这样做的话。第二离合器致动器210能够在第三和第四齿式离合器没有浸没在润滑剂362中时关闭第三和第四齿式离合器(未示出)。

因此,图1-3的系统提供了一种车辆系统,包括:车桥,车桥包括成组的齿轮和电机;以及控制器,控制器包括存储在非暂态存储器中的指令,该指令在执行时使控制器响应于冷起动车桥的请求并且温度小于阈值温度来使电机旋转预定的时间长度。在第一示例中,车辆系统进一步包括车桥内的润滑剂,并且其中温度是润滑剂的温度。在可以包括第一示例的第二示例中,车辆系统包括其中冷起动车桥包括从停用状态激活电机。在可包括第一和第二示例中的一个或两个示例的第三示例中,车辆系统进一步包括附加的指令,该指令使控制器在电机旋转预定的时间长度的同时抑制齿轮组的换挡。在可包括第一至第三示例中的一个或多个示例的第四示例中,车辆系统包括其中的电机以预定的速度旋转。在可包括第一至第四实施例中的一个或多个示例的第五示例中,车辆系统进一步包括附加的指令,该附加的指令使控制器在电机旋转了预定的时间长度后使电机的旋转停止。在可包括第一至第四示例中的一个或多个示例的第六示例中,车辆系统进一步包括附加的指令,该附加的指令使控制器响应于关断车桥的请求而将变速箱切换到空挡状态。在可以包括第一至第六个示例中的一个或多个示例的第七个示例中,车辆系统进一步包括一个或多个换挡致动器和一个或多个齿式离合器。

现在参考图4,示出了预言性车辆操作顺序。图4的操作顺序可以经由图1-3的系统与图5的方法协助来提供。时间t0-t7处的竖直线代表在操作顺序期间的关注的时间。曲线是时间对齐的。双SS线代表时间的中断,并且时间中断的持续时间可长可短。

从图4的顶部开始的第一曲线是车桥激活请求状态与时间的曲线。竖直轴线代表车桥激活请求状态,并且当迹线402处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时,声明(assert)车桥激活请求状态。当迹线402处于靠近水平轴线的较低水平时,没有声明车桥激活请求状态。水平轴线代表时间,并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。迹线402表示车桥激活请求的状态。车桥激活请求可以经由车辆操作者按压按钮以激活车辆、在车辆的阈值距离内的装置(例如,钥匙扣)、或者来自车辆外部的装置的远程(例如,无线电频率)起动请求来声明。

从图4的顶部开始的第二曲线是电气化车桥运行模式与时间的曲线。竖直轴线代表电气化车桥的运行模式(电气化车桥运行于其中的当前的模式),并且电气化车桥的运行模式可以是前进(前进挡位是接合的)、空挡/驻车(没有挡位是接合的)或倒退(倒退挡位是接合的)。水平轴线代表时间,并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。迹线404代表电气化车桥的运行模式。

从图4的顶部开始的第三曲线是电气化车桥模式请求与时间的曲线。竖直轴线代表请求的电气化车桥模式(请求电气化车桥要运行于其中的模式),并且请求的电气化车桥运行模式可以是前进、空挡/驻车、或倒退(倒退挡位是接合的)。水平轴线代表时间,并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。迹线406代表请求的电气化车桥的运行模式。

从图4的顶部开始的第四曲线是制动踏板运行状态与时间的曲线。竖直轴线代表制动踏板运行状态,并且当迹线408处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时,应用制动踏板。当迹线408处于靠近水平轴线的较低水平时,没有应用制动踏板。水平轴线代表时间,并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。迹线408代表制动踏板运行状态。

从图4的顶部开始的第五曲线是车辆摩擦制动器的运行状态与时间的曲线。竖直轴线代表车辆摩擦制动器的运行状态,并且当迹线410处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时,应用摩擦制动器。当迹线410处靠近水平轴线的较低水平时,没有应用摩擦制动器。水平轴线代表时间,并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。迹线410代表车辆制动器的运行状态。

从图4的顶部开始的第六曲线是润滑剂(例如,润滑油(lube))温度与时间的曲线。竖直轴线代表润滑油(lube)温度,并且润滑油温度沿竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线代表时间,并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。迹线412代表润滑油温度。阈值450(水平线450)代表的阈值润滑剂温度。如果润滑油温度低于阈值450,则电机可以在不推进车辆的情况下旋转,以便润滑油可以在整个电气化车桥上分布。

从图4的顶部开始的第七曲线是电机速度与时间的曲线。竖直轴线代表电机速度,并且电机速度沿竖直轴线箭头的方向增加。当迹线414在水平轴线的水平处时,电机速度为零。水平轴线代表时间,并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。迹线414代表电机速度。

在时间t0处,没有声明电气化车桥激活请求,并且车桥模式为空挡。电气化车桥可以在其齿轮组在空挡状态中时关断,在空挡状态下,来自电机的扭矩不传递到车辆的车轮。车桥模式请求也是空挡,并且没有应用制动踏板。没有应用车辆制动器,并且车桥润滑剂温度低于阈值温度450。电机速度为零。

在时间t1处,在车桥在空挡模式中的同时,声明电气化车桥激活请求。电气化车桥的激活请求可以经由输入到人/机界面(例如,按钮、触摸显示屏等)、接近信号或经由远程信号来声明。车桥模式请求保持空挡,并且没有应用制动踏板。现在应用车辆制动器,并且润滑剂温度保持低于阈值450。响应于声明电气化车桥请求和润滑剂温度低于阈值450,应用车辆制动器。响应于声明电气化车桥激活请求和润滑剂温度低于阈值450,电机速度开始增加。

在时间t2处,保持声明电气化车桥激活请求,并且车桥模式保持在空挡中。车桥模式请求也是空挡,但是当前制动踏板是由使用者(未示出)应用的。保持应用车辆制动器,并且车桥润滑油温度保持低于阈值450。电机速度已经在预定的速度下趋于平缓。

在时间t3处,车桥模式请求经由操作者(未示出)改变,但是车桥模式保持在空挡中,因为在电机响应于车桥激活请求状态和车桥润滑油温度低于阈值温度450而正在旋转的同时,禁止车桥模式改变。保持声明车桥激活请求,并且保持应用车辆制动器。也应用制动踏板并且电机继续旋转,以便润滑剂可以在车桥内分布,以便车桥中的润滑剂的水平可以减少。

在时间t4处,电机已经旋转了预定的时间长度(或时间量),所以电机的速度降低。保持声明车桥激活请求,并且车桥模式保持在空挡中。车桥模式请求保持在前进挡位。

在时间t5处,电机速度降低到零,并且应用制动踏板,所以允许车桥模式改变为请求的车桥模式。因此,车桥模式从空挡切换到前进(例如,驱动),并且齿式离合器接合前进齿轮(未示出)。保持声明车桥激活请求,并且保持应用车辆制动器。润滑油温度少量增加。

在时间t5和时间t6之间,发生了时间中断,并且在时间t6之前,每个曲线中的数值在时间中断后变化。特别地,没有声明车桥激活请求。车桥模式为空挡并且车桥模式请求为空挡。没有应用制动踏板并且也没有应用车辆制动器。车桥润滑剂温度高于阈值温度450,并且电机速度为零。

在时间t6处,在车桥在空挡模式中的同时,声明电气化车桥激活请求。车桥模式请求保持空挡,并且没有应用制动踏板。没有应用车辆制动器,并且润滑剂温度保持在高于阈值450。由于没有命令电机响应于润滑油温度来旋转,因此没有应用车辆制动器。没有应用车辆制动踏板,并且电机速度为零。

在时间t7处,保持声明车桥激活请求,并且操作者(未示出)将车桥模式请求改变为前进。车桥模式改变以遵循车桥模式请求,并且在车桥模式正在改变状态的同时,应用制动踏板。在应用制动踏板的同时,应用车辆制动器。润滑油温度保持高于阈值450。电机不是正在旋转。在时间t7之后不久,电机速度响应于正在增加的驾驶者需求扭矩(未示出)而开始增加。

以这种方式,当润滑剂温度较低时并且响应于声明的车桥激活请求,电机可以旋转。然而,当车桥润滑剂温度较高并且声明车桥激活请求时,电机可能不会旋转以在整个电气化车桥上分配润滑剂。

现在参考图5,示出了用于操作车辆的方法。该方法可以至少部分地实施为存储在图1-3的系统中的控制器存储器中的可执行指令。此外,该方法可包括物理世界中采取的以转变图1-3的系统的运行状态的行动。此外,该方法可以提供图4中所示的运行顺序。

在502处,方法500确定车辆运行状况。车辆运行状况可以经由本文所述的各种传感器确定,或者可以推断出车辆运行状况。在一个示例中,运行条件可以包括但不限于变速器润滑剂温度、车速、电机速度、驾驶者需求的扭矩或动力,以及环境温度。方法500进行到504。

在504处,方法500判断是否请求电气化车桥停用。电气化车桥停用可以经由操作者对人/机界面的输入,经由远程装置,或者响应于车辆运行状况(例如,驾驶者需求的扭矩、车辆速度等)来请求。如果方法500判断出请求电气化车桥停用,则答案为是(“Yes”),并且方法500行进到530。否则,答案为否(“No”),并且方法500进行到506。

在530处,方法500将车桥切换到空挡状态(例如,各车桥齿式离合器都没有接合)。此外,如果请求车桥模式是驻车,则方法500可以接合驻车棘爪以减少车辆移动的可能性。方法500进行至532。

在532处,方法500停止将电力递送到电机和/或这样的逆变器,即,将电力递送到电机的逆变器。因此,电气化车桥停用。方法500进行至退出。

在506处,方法500判断是否请求电气化车桥激活。电气化车桥激活可以经由操作者对人/机界面的输入,经由远程装置,或者响应于车辆运行状况(例如,驾驶者需求的扭矩、车辆速度等)来请求。如果方法500判断出请求电气化车桥激活,则答案为是(“yes”),并且方法500行进到508。否则,答案为否(“No”),并且方法500进行到540。

在540处,方法500如先前命令地运行电气化车桥。例如,如果电气化车桥已经命令为经由递送基于驾驶者需求扭矩或动力的扭矩或动力的大小来推进车辆,则电气化车桥产生所请求的动力或扭矩的大小并且推进车辆。如果电气化车桥已命令为关断,则电气化车桥不会将扭矩或动力递送到车辆的车轮。方法500进行至退出。

在510处,方法500可选地应用车辆的摩擦制动器。车辆的摩擦制动器可以经由车辆控制器或车桥控制器将制动命令发生到制动控制器来自动地应用。应用摩擦制动器以减少在电气化车桥正在冷起动的同时车辆移动的可能性。方法500进行至512。

在512处,方法500经由防止第一离合器致动器112使换挡拨叉206移出其中齿式离合器未接合的空挡位置来防止或抑制齿轮组离合器(例如,255和355)的接合。通过抑制齿式离合器的接合,车辆移动的可能性可以减少,并且齿式离合器劣化的可能性可以减少。方法500进行至514。

在514处,方法500开始使电机(例如,105)以预定的速度(例如,200RPM)旋转预定的时间长度(例如,30秒)。在一个示例中,预定的速度和预定的时间长度可以经由以下行为来经验性地确定,即测量在电气化车桥以不同速度(例如,100RPM、200RPM、500RPM等)旋转后该车桥中的润滑剂水平并且观察润滑剂水平降低到其中第一离合器致动器112可以接合第一或第二齿式离合器的期望水平所需的时间。使电机旋转致使至少部分地浸没在润滑剂中的一个或多个齿轮将润滑剂在整个电气化车桥上分布。旋转的齿轮在空挡状态中,使得来自电机的动力和扭矩不传递到车辆的车轮。方法500进行至516。

在516处,方法500判断电机是否已经旋转了阈值的时间长度。如果是这样,则答案为“是”,并且方法500进行到518。否则,答案为“否”,并且方法500返回到514。

在518处,方法500使电机的旋转停止,并且根据可基于制动踏板位置的制动请求来应用车辆的摩擦制动器。例如,如果应用车辆的制动踏板,则应用摩擦制动器。如果没有应用制动踏板,则没有应用摩擦制动。方法500进行至520。

在520处,方法500根据离合器接合请求来接合电气化车桥190的离合器(例如,255或355)。例如,如果请求变速器以前进挡位接合(例如,前进车桥模式),则方法500响应于变速器请求要成为前进模式来接合请求要接合的离合器,以接合所请求的挡位。因此,第一齿式离合器255或第二齿式离合器355可以接合。方法500进行至退出。

以这种方式,可以运行电气化车桥,以便其在冷起动状况期间可以可靠地换挡。因此,在请求车桥激活之后,并且与紧接在声明请求车桥激活之前的润滑剂水平相比在车桥中在第一齿式离合器位置处的润滑剂水平已经降低之后,第一齿式离合器255和第二齿式离合器355之一可以接合。然而,从车桥激活请求的时间到在车桥激活请求之后电机旋转后停止旋转的时间,阻止或抑制第一齿式离合器255和第二齿式离合器355接合。如果电气化车桥在冷状况以外的其他状况期间请求起动或激活,则在第一齿式离合器255和第二齿式离合器355之一接合之前,电机不需要转动。

因此,图5的方法提供了一种用于运行车辆的方法,包括:响应于请求激活车桥并且润滑剂的温度小于阈值温度,经由控制器来使车桥的电机旋转,同时不允许车桥的离合器的接合。在第一示例中,该方法包括其中电机紧固到车桥,并且其中使电机旋转包括使电机以预定的速度旋转。在可以包括第一示例的第二示例中,该方法包括其中使电机旋转包括使电机旋转预定的时间长度。在可包括第一和第二示例中的一个或两个示例的第三示例中,该方法进一步包括经由使电机旋转来使至少部分地浸没在变速器润滑剂中的一个或多个齿轮旋转。在可包括第一至第三示例中的一个或多个示例的第四示例中,该方法进一步包括在使电机旋转的同时应用车辆制动器。在可包括第一至第四实施例中的一个或多个示例的第五示例中,该方法包括其中使电机旋转包括在齿轮组在空挡状态中的同时使齿轮组中的一个或多个齿轮旋转。在可包括第一至第五示例中的一个或多个示例的第六示例中,该方法进一步包括在使电机旋转的同时防止齿轮的接合。

方法500还提供了用于运行车辆的方法,包括:响应于激活车桥的请求并且润滑剂的温度小于阈值温度,经由控制器来使车桥的电机旋转。在第一示例中,该方法包括其中请求激活车桥是基于操作者对人/机界面的输入的。在可以包括第一示例的第二示例中,该方法包括其中电机在齿轮组在空挡状态中的同时使齿轮组的一个或多个齿轮旋转。在可包括第一和第二示例中的一个或多个示例的第三示例中,该方法包括其中空挡状态包括一个或多个齿式离合器脱离。在可包括第一至第三示例中的一个或多个示例的第四示例中,该方法进一步包括在将电机旋转了预定的时间长度后使该电机停止旋转。

要注意的是,本文包括的示例控制和估计例程可以与各种动力系和/或车辆系统构造一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂态存储器中,并且可以由包括与各种传感器、致动器和其它或车辆硬件结合的控制器的控制系统来执行。此外,方法的若干部分可以是在现实世界中采取的用以改变装置状态的物理动作。因此,所描述的动作、操作和/或功能可以图形化地表示要编程到车辆和/或变速器控制系统中的计算机可读存储介质的非暂态存储器中的代码。本文描述的特定例程可以代表任何数量的诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等的处理策略中的一个或多个。这样,所示出的各种动作、操作和/或功能可以以所示出的顺序、并行地来执行,或者在某些情况下省去。同样,实现本文描述的示例性示例的特征和优点的处理顺序不是必要的,而是为了便于说明和描述而提供。取决于使用的特定策略,可以重复地执行所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个。如果需要,可以省略本文所述的一个或多个方法步骤。

尽管以上已描述了各种实施例,但可以理解,它们作为示例而非限制的方式呈现。对相关领域的技术人员来说显而易见的是,所公开的主题可以以其他特定的形式实施而不脱离本主题的精神。因此,上述实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。因此,本文所公开的构造和例程本质上是示例性的,并且这些具体示例不应被认为是限制性的,因为许多变型是可能的。例如,以上技术可以应用于包括不同类型的推进源的动力系,该推进源包括不同类型的电机、内燃发动机和/或变速器。本公开的主题包括本文公开的各种系统和构造以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求书特别指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求书可以指“一个”元件或“第一”元件或其等同物。应当将这种权利要求书理解为包括一个或多个这种元件的结合,既不需要也不排除两个或多个这种元件。在本申请或相关申请中,可以经由修改本权利要求书或经由提出新权利要求书来主张所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合。这种权利要求书,无论在范围上与原权利要求书相比更宽、更窄、相等还是不同,都认为包括在本公开的主题内。

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