專利名稱：混合動力系統(tǒng)中調(diào)節(jié)發(fā)動機運行的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及混合動力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本部分中的陳述僅是為了提供與本公開有關(guān)的背景信息，可能并不構(gòu)成現(xiàn)
有—技術(shù)。
已知混合動力系的結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置，其通過變速器裝置將轉(zhuǎn)矩傳遞 到輸出元件上。 一個示例性的動力系包括雙模式、復(fù)合分離、機電變速器，其 使用輸入元件和輸出元件，所述輸入元件用于接收來自主動力源(優(yōu)選為內(nèi)燃 機)的牽引轉(zhuǎn)矩。輸出元件可操作地連接到機動車的傳動系上用于傳遞并作用 牽引轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置可以包括內(nèi)燃機，燃料電池，和包括例如電機和液壓 裝置的轉(zhuǎn)矩生成裝置。轉(zhuǎn)矩生成^S育^多用作轉(zhuǎn)矩電動機以獨立于來自內(nèi)燃機 的轉(zhuǎn)矩輸入將轉(zhuǎn)矩傳,變速器。轉(zhuǎn)矩生成裝置育灘用作發(fā)電機以將通過車輛 的傳動系傳遞的車輛動能轉(zhuǎn)換為可以用電功率形式存儲在電能存儲裝置內(nèi)或者 可以用液壓形式存儲在液壓累加器能量存儲裝置內(nèi)的勢能?？刂葡到y(tǒng)監(jiān)控來自 車輛和操作者的各種輸入，并且提供混合動力系的操作控制，例如包括控制發(fā) 動機運行，變速器工作范圍狀態(tài)和換檔，控制轉(zhuǎn)矩生成裝置并調(diào)節(jié)能量存儲裝 置和轉(zhuǎn)矩生成裝置之間的功率互換以管理變速器車轉(zhuǎn)巨，速度和功率輸出。

發(fā)明內(nèi)容
動力系包括連接至混合動力變速器的輸入元件的發(fā)動機?；旌蟿恿ψ兯倨?可操作用于在輸入元件和多個轉(zhuǎn)矩裝置和輸出元件之間傳遞功率。動力系的控 制方法包括監(jiān)控混合動力變速器的操作，確定轉(zhuǎn)矩裝置的電動機轉(zhuǎn)矩偏移量， 將轉(zhuǎn)矩裝置的電動機轉(zhuǎn)矩偏移量轉(zhuǎn)換為混合動力變速器的輸入轉(zhuǎn)矩偏移量和輸 出轉(zhuǎn)矩偏移量，并基于混合動力變速器的輸入轉(zhuǎn)矩偏移量和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量調(diào)節(jié)發(fā)動機運行。


參照附圖，ilii例子的方式，現(xiàn)將描述一個或多個實施例，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性混合動力系的示意圖2是根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)和混合動力系的示例性結(jié)構(gòu)的示意圖；以及
圖3、 4和5是根據(jù)本發(fā)明，控制和管理混合動力系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩的控制系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)的示意性流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖，其中這些顯示僅是用于圖解而非限制某些示例性實施例。 圖1和2描述了示例性的混合動力系。圖1中描述了本發(fā)明的示例性的混合動 力系，其包括可操作地連接到發(fā)動機14和轉(zhuǎn)矩裝置上的雙模式、復(fù)合分離、機 電的混合動力變速器10，所述轉(zhuǎn)矩裝置包括第--和第二電^幾('MG-A') 56和 ('MG-B') 72。發(fā)動機14和第一與第二電機56與72各自產(chǎn)生可以傳遞到變速 器10 t的機械功率。由發(fā)動機14和第一與第二電機56與72所產(chǎn)生并且傳遞 到變速器10中的功率被描述為輸入和電動機轉(zhuǎn)矩(此處分別稱為T卜Ta和Tb)， 和速度(此處分別被稱為N!、 Na禾眼b)。
示例性的發(fā)動機14包括有選擇地在幾種狀態(tài)中運行以經(jīng)過輸入軸12將轉(zhuǎn) 矩傳遞到變速器10上的多缸式內(nèi)燃機，并且可以是點燃式自燃式發(fā)動機。發(fā) 動機14包括可操作地連接到變速器10的輸入軸12上的曲軸(未示出)。車謎 傳感器11監(jiān),入軸12的轉(zhuǎn)速。由于在發(fā)動機14和變速器10之間的輸入軸 12上布置了轉(zhuǎn)矩消耗部件(例如，液壓泵(未示出)和/或轉(zhuǎn)矩管理裝置(未示 出))，所以來自發(fā)動機14的功率輸出(包括轉(zhuǎn)速和發(fā)動機轉(zhuǎn)矩)可以不同于變 速器10的輸A3I度N，輸入轉(zhuǎn)矩Tj。
示例性的變速器10包括三個行星齒輪組24、 26與28，和四個有選擇地接 合的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，即離合H70、 C2 62、 C3 73和C4 75。如此處所使用的 離合器是指任何種類的摩擦轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(例如，包括單板或復(fù)板離合器，或 組件、帶式離合器，以及制動器)。液壓控制回路42 (優(yōu)選地，ilil變速，制 模塊(今后稱為'TCM') 17)用于控制離合器的狀態(tài)。離合^IC2 62禾口C4 75優(yōu) 選包括應(yīng)用液壓的旋轉(zhuǎn)摩擦離合器。離合f!Cl 70和C3 73伏選包括可以有選擇 地接地(groundedto)到變速箱68上的液壓控制的固定裝置。各離合 1 70、
6C2 62、 C3 73和C4 75優(yōu)選是液壓應(yīng)用的、經(jīng)過液壓控制回路42有選擇地接受 增壓液壓流體。
第-一和第二電機56和72優(yōu)選包括三相交流電機，其各包括定子(未示出) 和轉(zhuǎn)子(未示出)，和相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)變壓器80和82。用于各電機的電動機定子接 地到變速箱68的外面部分上，并且包括定子鐵芯，該定子鐵芯具有從其延伸的 盤繞電繞組。用于第一電機56的轉(zhuǎn)子經(jīng)過第二行星齒輪組26支承在轂襯齒輪 上，所述轂襯齒輪可操作地附著到軸60上。用于第二電機72的轉(zhuǎn)子固定地附 著到一筒形軸轂66上。
各旋轉(zhuǎn)變壓器80和82優(yōu)選包括變磁阻的裝置，該變磁阻的裝置包括旋轉(zhuǎn) 變壓器定子(未示出)和旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子(未示出)。旋轉(zhuǎn)變壓器80和82被洽 當?shù)囟ㄎ徊⑶医M裝在第一和第二電機56和72中相應(yīng)的一個上。相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)變 壓器80和82的定子可操作地連接至傑一和第二電機56和72的一個定子上。 旋轉(zhuǎn)M:器轉(zhuǎn)子可操作地連接到相應(yīng)的第一和第二電機56和72的轉(zhuǎn)子上。各 旋轉(zhuǎn)變壓器80和82信號并且可操作地連接到變速器功率逆變器控制模塊(今 后稱為'TPIM') 19上，并且所述控制模塊分別檢測和監(jiān)控旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子相對 于旋轉(zhuǎn)變壓器定子的旋轉(zhuǎn)位置，從而監(jiān)控第-一和第二電^156和72中相應(yīng)的一 個的旋轉(zhuǎn)位置。另外，來自旋轉(zhuǎn)變壓器80和82的輸出信號被譯碼以分別為第 一和第二電機56和72提供旋轉(zhuǎn)速度(即，Na禾眼b)。
M器10包括輸出元件64 (例如，軸)，所述輸出元件可操作itt接到車 輛(未示出)的傳動系90上，以向傳動系90提供傳遞到車輪93上的輸出功率， 如圖1中顯示的一個車輪。輸出元件64的輸出功率表示為輸出il^No和輸出轉(zhuǎn) 矢盯o變速器輸出速度傳感器84監(jiān)控輸出元件64的,和轉(zhuǎn)動方向。各， 93優(yōu)選配備有適合監(jiān)控，轉(zhuǎn)速(Vss—whl)的傳感器94，通過圖2所描述的分 布式控制模塊系統(tǒng)的控制模塊來監(jiān)控所述傳感器的輸出，以確定用于制動器控 制、牽弓腔制與ffi加鵬管理的車輛的速度和鄉(xiāng)樹及相對的雜,。
來自發(fā)動機14的輸入轉(zhuǎn)矩和來自第一與第二電機56與72的電動機轉(zhuǎn)矩 (分別為力、Ta和Tb)，由來自燃料或存儲在電能存儲裝置(今后稱為'ESD') 74 中的電勢的能量轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的。ESD74經(jīng)過直流(DC)傳遞導(dǎo)線27高壓直流 連接到TPIM 19 匕傳遞導(dǎo)線27包括接觸器開關(guān)38。當接觸器開關(guān)38被閉合 時，在正常剝牛下，電流可以在JESD74和TPIM19之間流動。當接觸器開關(guān)38
7斷開時，在ESD74和TPIM19之間流動的電流被切斷。TPIM19M:傳遞導(dǎo)線 29往返于第一電機56傳遞電能，并且TPIM 19同樣M傳遞導(dǎo)線31往返于第 二電機72傳遞電能，以響應(yīng)于電動機轉(zhuǎn)矩指令TA和TB滿足第一和第二電機56 和72的轉(zhuǎn)矩指令。根據(jù)ESD 74充電或放電來向ESD 74傳遞電流或/AESD 74 中輸出電流。
TPIM 19包括一對功率逆變器(未示出)和相應(yīng)的電動機控制模塊(未示 出)，所述電動機控制模i央構(gòu)造來接收電動機轉(zhuǎn)矩指令和控制轉(zhuǎn)換狀態(tài)，以用于
提供滿足所指令的電動機轉(zhuǎn)矩TA和TB的電動機驅(qū)動或再生功能。功率逆變器包
括己知的補償三相功率電子裝置，并且各包括多個用于將來自ESD74的直流電 M高頻切換而轉(zhuǎn)換為用于給第一和第二電機56和72中相應(yīng)的一4^提供功率 的交流電的絕緣柵雙極晶體管(未示出)。絕緣柵雙極晶體管構(gòu)造成開關(guān)式電源， 以接收控制指令。 一般每個三相電機的各相有一對絕緣柵雙極晶體管?？刂平^ 緣柵雙極晶體管的狀態(tài)以控制電動機驅(qū)動的機械功率的產(chǎn)生或電力再生功能。 三相逆變器經(jīng)過直流傳遞導(dǎo)線27接收或供應(yīng)直流電，并且將所述直流電轉(zhuǎn)換為 三相交流電或者由交流電轉(zhuǎn)換為直流電，其經(jīng)過傳遞導(dǎo)線29和31被傳導(dǎo)到第 一和第二電機56和72中或從其中傳導(dǎo)出來以分別用作電動機或發(fā)電機。
圖2是分布式控制模塊系統(tǒng)的示意性框圖。在下文中所描述的元件包括車 輛總的控制結(jié)構(gòu)的子集合，并且提供了圖1中所描述的示例性混合動力系的控 制的協(xié)調(diào)系統(tǒng)。分布式控制模塊系統(tǒng)綜合相應(yīng)的信息和輸入，并且執(zhí)行算法以 控制各種致動器來滿足控制目標，包括與燃料經(jīng)濟性、排放物、性能、駕駛性 能和硬件(包括ESD 74的電池、第一與第二電機56與72)保護有關(guān)的目標。 分布式控制模塊系統(tǒng)包括發(fā)動機控制?！姥?今后稱為'ECM') 23、 TCM17、電 池組控制模塊(今后稱為'BPCM') 21和TPIM 19?；旌峡刂颇K(今后稱為 'HCP，) 5提供了ECM23、 TCM17、 BPCM21和TPIM 19的監(jiān)督控制和協(xié)調(diào)。 用戶界面CUT) 13可操作地連接至眵個裝置上，ffi51該用戶界面，車輛操作 者控制或指導(dǎo)電動機械的混合動力系的操作。所述裝置包括加速踏板113 ('AP')、操作者制動踏板112 ('BF)、變速器檔位選擇器114 ('PRNDL')和車 輛速度巡航控制器(未示出)。變速器檔位選擇器114可能具有離散數(shù)量的操作 者可選位置，包括輸出元件64的轉(zhuǎn)動方向，以允許以前進的方向和相反方向之上述控制模塊經(jīng)過局域網(wǎng)(今后稱為'LAN')總線6與其他控制模塊、傳
感器和致動器進行通訊。局域網(wǎng)總線6允許不同控制模塊之間的運行參數(shù)的狀
態(tài)和致動器指令信號的結(jié)構(gòu)化通訊。所使用的特定通信協(xié)議是專用的。局域網(wǎng)
總線6和適當?shù)膮f(xié)議在上述控制模i;^及提供包括(例如)防抱死制動、牽引控
制和群兩穩(wěn)定性的功能的其他控制模塊之間提供了穩(wěn)定的信息和多控審蝶塊交 接?？梢允褂枚鄺l通信總線來提高通信速度并且提供某種程度的信號冗余度和
完整性。還可以使用直接鏈路(例如，串行外圍接口 ('spr)總線(未示出))
來實現(xiàn)單獨控制模塊之間的通訊。
HCP 5提供了用來協(xié)調(diào)ECM 23、 TCM 17、 TPM 19禾口BPCM 21運行的混 合動力系的監(jiān)督控制?；趤碜杂脩艚缑?3和混合動力系(包括ESD74)的不 同輸入信號，HCP 5確定操作者轉(zhuǎn)矩請求、輸出轉(zhuǎn)矩指令、發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩指 令、用于變速器10所應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩傳遞離合H70、 C2 62、 C3 73、 C4 75的離 合器轉(zhuǎn)矩和用于第一與第二電機56與72的電動機轉(zhuǎn)矢盯A和TB。
ECM 23可操作地連接到發(fā)動機14上，并且用作從傳感器和發(fā)動機14的 控制致動器經(jīng)過多個分散線路(為簡單起見，顯示為集成的雙向接口電纜35) 獲得類漲。ECM23接收來自HCP5的發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩指令。ECM23基于所監(jiān) 控到(傳遞到HCP 5上)的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷來確定在該時間點提供給變速 器10的發(fā)動機的實際輸入轉(zhuǎn)矢印。ECM23監(jiān)控來自轉(zhuǎn)速傳感器11的輸入以確 定傳遞到輸入軸12上的發(fā)動機輸AiIit，所述輸入速度被轉(zhuǎn)換為^I器輸A3！ 度H。 ECM23監(jiān)控來自傳感器(未示出)的輸入以確定發(fā)動機的其他運行參數(shù) (例如，包括歧管壓力、發(fā)動機^4口、皿、環(huán)境溫度和環(huán)境壓力)的狀態(tài)。例如， 可以根據(jù)歧管壓力或者監(jiān)控加速踏板113的操作者輸入來確定發(fā)動機負荷。 ECM23產(chǎn)生荊專遞指令信號以控制發(fā)動機致動器，例如包括燃料噴射器、點火
模塊和節(jié)氣門控制模塊(均未示出)。
TCM 17可操作i鵬接到變速器10上，并且監(jiān)控來自傳繊(未示出)的 輸入以確定變速器運行參數(shù)的狀態(tài)。TCM 17產(chǎn)生并傳遞指令信號以控制變速器 10，包括控制液壓控制回路42。從TCM 17至IJHCP 5的輸入包括用于各離合器 Cl 70、 C2 62、 C3 73和C4 75的估計的離合器轉(zhuǎn)矩和輸出元件64的旋轉(zhuǎn)輸出速 ^No為了控制的目的，可以使用其他致動器和傳感器來從TCM 17向HCP 5 提供輔助信息。如下文所描述的，TCM17監(jiān)控來自壓力開關(guān)(未示出)的輸入并且有選擇i腿文動液壓控制回路42的壓力控制電磁線圈(未示出)和換檔電磁 線圈(未示出)以有選擇地致動各種離合器C1 70、 C2 62、 C3 73和C4 75來獲 得變速器工作范圍的狀態(tài)。
BPCM21信號連接到傳皿(未示出)上以監(jiān)ffiSD74 (包括電流和電壓 參數(shù)的狀態(tài))來向HCP5提供ESD74的電池參數(shù)狀態(tài)的信息指示。電池的參數(shù) 狀態(tài)優(yōu)選包括電池的充電狀態(tài)、電池電壓、電池溫度和可用的電池功率(稱為
P]mt—MN至JPbAT—max的？b圍)。
制動器控制模塊(今后稱為'BrCM') 22可操作地連接到車輪93的摩擦制 動器(未示出)上。BrCM 22監(jiān)控制動踏板112的操作者輸入并且產(chǎn)生控制信 號以控制摩擦制動器并向HCP 5發(fā)送一控制信號以基于該控制信號來操作第一 和第二電機56和72。
針控制模土央ECM23、 TCM17、 TPIM19、 BPCM 21禾口BrCM 22 4腿為 包括微處理器或中央處理器的通用數(shù)字計算機、存儲介質(zhì)、高速時鐘、模擬-數(shù) 字CA/D')和數(shù)^4莫擬('D/A')電路、輸A/輸出電路與裝置('I/O')和適當 的信號調(diào)節(jié)及緩沖電路，所述存儲介質(zhì)包括只讀存儲器('ROM')、隨機存取存 儲器('RAM')、電可編程序只讀存儲器('EPROM')。各控制模塊具有一套控 制算法，包括保存在一個存儲介質(zhì)中并且被執(zhí)行來提供各計算機的相應(yīng)功能的 常駐程序指令和標定。控制模塊之間的信息傳遞,使用局域網(wǎng)(LAN)總線 6禾口SPI總線來完成。在預(yù)置循環(huán)期間執(zhí)行控制算法以便在旨循環(huán)周期至少執(zhí) 行一次。使用預(yù)置標定，通過一個中央處理器來執(zhí)行保存在固定存儲器裝置中 的算法以監(jiān)控來自傳感裝置的輸入并且執(zhí)行控制和診斷程序以控制致動器的運 行。在混合動力系正在運行的工作期間每隔規(guī)則間隔(例如，每隔3.125、 6.25、 12.5、 25和100毫秒)來執(zhí)衍盾環(huán)。另外，可以響應(yīng)事件的發(fā)生來執(zhí)行算法。
示例性的混合動力系有選擇地按可以被描述為發(fā)動機狀態(tài)和^tm態(tài)的 幾禾中狀態(tài)中的一種來運行，所述發(fā)動機狀態(tài)包括發(fā)動機啟動狀態(tài)('ON')和發(fā) 動機停機狀態(tài)('OFF)中的一種，所述變速 :態(tài)包括多個固定檔位和連續(xù)可 變運行方式，參照以下的表1所描述的。描述發(fā)動機狀態(tài)變速器工作范圍狀態(tài)應(yīng)用的離合器M〗一Eng—OffOFFEVT模式1CI 70
Ml—Eng一OnONEVT模式1CI 70
GlON固定傳動比1CI 70C4 75
G2ON固定傳動比2CI 70C2 62
M2Eng—OffOFFEVT模式2C2 62
M2—Eng—OnONEVT模式2C2 62
G3ON固定傳動比3C2 62C4 75
G4ON固定傳動比4C2 62C3 73
上面的表格描述了每個變速器工作范圍狀態(tài)，并且指出了對于每個工作范
圍狀態(tài)應(yīng)用了哪些具體的離合 1 70、 C2 62、 C3 73禾口C4 75。 Mil僅應(yīng)用離 合H 70 用第一連續(xù)可變模式(即，EVT模式1或M1 )，以便"接地"第 三行星齒輪組28的外部齒輪部件。發(fā)動機狀態(tài)可以是ON ('Ml—Eng—On，)或 OFF ('Ml一Eng—Off5)中的一種。通過僅應(yīng)用離合 2 62以將軸60連接到第 三行星齒輪組28的行星架上 用第二連續(xù)可變模式(即，EVT模式2 )。 發(fā)動機狀態(tài)可以是ON ('M2—Eng—On')或OFF ('M2—Eng—OfiP)中的一種。為 了該目的，當發(fā)動機狀態(tài)為OFTF時，發(fā)動機輸AM為0轉(zhuǎn)/每併中('RPM')， 即，發(fā)動機曲軸不轉(zhuǎn)動。固定檔位操作提供了變速器10的輸入與輸出速度(即， WN0)的固定傳動比操作。M應(yīng)用離合器C1 70和C4 75 *^用第一固定傳動 比操作('G1')。通過應(yīng)用離合H 70和C2 62皿用第二固定傳動比操作 ('G2')。 M應(yīng)用離合^C262和C4 75 5K用第三固定傳動比操作('G3')。通 過應(yīng)用離合 2 62禾口C3 73 用第四固定傳動比操作('G4')。由于在行星齒 輪24、 26和28中減小了傳動比，所以輸入與輸出速度的固定傳動比操作隨著 所增大的固定傳動比操作而增大。第一和第二電機56和72的轉(zhuǎn)速(分別為lsU 禾nNB)取決于由離合器所限定的機構(gòu)的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)并且與在輸入軸12處所測得的 輸入速度成正比。
響應(yīng)于通過用戶界面13所捕獲的加速FI板113和制動踏板112的操作者輸
ii入，HCP 5和一個或多個其他控制模塊確定轉(zhuǎn)矩指令以控制轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置(包
括發(fā)動機14和第一與第二電機56與72)來滿足輸出元件64上且傳遞到傳動系 90的操作者轉(zhuǎn)矩請求。如下文所描述的，基于來自用戶界面13和混合動力系(包 括ESD74)的不同輸入信號，HCP5確定操作者轉(zhuǎn)矩請求、從變速器10到傳動 系90的所指令的輸出轉(zhuǎn)矩、來自發(fā)動機14的輸入轉(zhuǎn)矩、用于變速器10的轉(zhuǎn)矩 傳遞離合器二l 70、 C2 62、 C3 73、 C4 75的離合器$統(tǒng)；和分別第一和第二電 機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩。
最終車輛加速度可能受其他因素(例如，包括道路負載、道路坡度和， 質(zhì)量)的影響?；诨旌蟿恿ο档牟僮魈匦源_定發(fā)動機狀態(tài)和變速器工作范圍 狀態(tài)。如以前所描述的，這包括M加^m板113和制動踏板112傳遞到用戶 界面13中的操作者轉(zhuǎn)矩請求。可以根據(jù)指令所引起的混合動力系的轉(zhuǎn)矩要求來 確定發(fā)動機狀態(tài)和變速器工作范圍狀態(tài)，以按電能產(chǎn)生模式或轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生模式來 運行第一和第二電機56和72。可以ffiil優(yōu)化算法或程序來確定發(fā)動機狀態(tài)和變 速器工作范圍狀態(tài)，所述算法或程序基于操作者對功率的要求、電池充電狀態(tài) 和發(fā)動機14與第一及第二電機56及72的能量效率來確定系統(tǒng)的最佳效率?？?制系統(tǒng)基于執(zhí)行優(yōu)化程序的結(jié)果來管理來自發(fā)動機14和第一與第二電機56與 72的轉(zhuǎn)矩輸入，并且優(yōu)化系統(tǒng)效率，從而管理燃料經(jīng)濟性和電池的充電。此外， 可以基于部件或系統(tǒng)中的故障來確定操作。HCP5監(jiān)控轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置，并且確 定M器10在輸出元件64處的功率輸出，所需功率輸出在滿足操作者轉(zhuǎn)矩請 求的同時滿足其他動力系運行要求，例如為ESD74充電。如在上述說明中所顯 而易見的，ESD 74和第一與第二電機56和72被電氣地可操作地連接在一起以 用于它們之間的功率流。此外，將發(fā)動機14、第一與第二電機56與72和電動 變速器10機械地可操作地連接在一起以在它們之間傳遞能量轉(zhuǎn)換以向輸出元件 64產(chǎn)生功率流。
圖3顯示了用于控制和管理具有多個轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置的混合動力系統(tǒng)中的信 號流的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在下文中參照圖1和2的混合動力系統(tǒng)來描述，并且以 可執(zhí)行的算法和標定的形式常駐于上述控制模塊中。所述控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)適用于 具有多個轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置的備選的混合動力系統(tǒng)，例如，包括具有發(fā)動機和單個 電機的混合動力系統(tǒng)、具有發(fā)動機和多個電機的混合動力系統(tǒng)。另外，所述混 合動力傳統(tǒng)可以使用非電動的轉(zhuǎn)矩裝置和儲能系統(tǒng)，例如，使用、M傳動的轉(zhuǎn)
12矩裝置(未示出)的液力機械混合動力變速器。
在運行中，監(jiān)控加3IF對反113和制動踏板12的操作者輸入來確定操作者 轉(zhuǎn)矩請求。加速踏板113和制動踏板112的操作者輸入包括可分別確定操作者
轉(zhuǎn)矩請求輸入，其包括實時加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求('Output Torque Request Accel Immed，)、預(yù)計加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求('Output Torque R叫uest Accel Prdtd，)、實 時制動器輸出轉(zhuǎn)矢巨請求('Output Torque Request Brake Immed')、預(yù)計制動器輸 出轉(zhuǎn)矩請求('Output Torque Request Brake Prdtd')和軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型('Axle Torque Response Type')。如此處所f柳的，術(shù)語"加速"是指當變速器檔位選擇器 114的操作者選用位置指令車輛按前進方向行駛時向前推進的操作者請求引起 車速在當前車速上增加。術(shù)語"減速"和"制動"是指操作新青求弓胞車速從當前車 速下降。實時加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求、預(yù)計加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求、實時制動器輸 出轉(zhuǎn)矩請求、預(yù)計制動器輸出轉(zhuǎn)矩請求和軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型是控制系統(tǒng)的獨立輸 入。另夕卜，監(jiān)控發(fā)動機14和變速器10的運行以確定輸入速度(N》和輸出速 度(N0)。
實時加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求包括基于加速踏板113的操作者輸入所確定的實 時轉(zhuǎn)矩請求?？刂葡到y(tǒng)響應(yīng)實時加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求控制來自混合動力系統(tǒng)的 輸出轉(zhuǎn)矩以弓胞車輛的正加速度。實時制動器輸出轉(zhuǎn)矩請求包括基于制動踏板 112的操作者輸入所確定的實時制動請求?？刂葡到y(tǒng)響應(yīng)實時制動器輸出轉(zhuǎn)矩請 求控制來自混合動力系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩以引起車輛的減速度或負加速度。將通過 控制來自混合動力系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生的車輛減速度與車輛制動系統(tǒng)(未示 出)為降低 速度所產(chǎn)生的減速度結(jié)合在一起以獲得實時制動請求。
基于加iIFl板113的當 作者輸入來確定實時加速器輸出$統(tǒng)請求，并 且im包括在輸出部件64處產(chǎn)生實時輸出車轉(zhuǎn)巨以給 加速的請求。實時加速 器輸出轉(zhuǎn)矩請求是未整形的(unshaped)，但是可以通過在動力系控制之外影響車 輛運行的事件來整形。所述事件包括動力系控制中用于防抱死制動、牽引控制 和車輛穩(wěn)定性控制的車輛中止，其可以被用于未整形或速率限制實時加速器輸 出轉(zhuǎn)矩請求。
基于加iim板113的操作者輸入來確定預(yù)計加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求，并且包 括輸出部件64處的最優(yōu)或^^輸出車轉(zhuǎn)巨。在正常工作狀態(tài)期間(例如，當不指 令防抱死制動、牽引控制或ffl穩(wěn)定性中的任何一個)，預(yù)計加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求優(yōu)選等于實時加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求。當指令防抱死制動、牽引控制或車輛穩(wěn) 定性中的任何一個時，預(yù)計加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求響應(yīng)于防抱死制動、牽引控制 或車輛穩(wěn)定性控制有關(guān)的輸出轉(zhuǎn)矩指令保持使實時加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求減小的 優(yōu)選輸出轉(zhuǎn)矩。
基于制動踏板112的操作者輸入和控制摩擦制動器以產(chǎn)生摩擦制動力矩的
控制信號來確定實時制動器輸出轉(zhuǎn)矩請求。
預(yù)計制動器輸出轉(zhuǎn)矩請求包括在輸出部件64處響應(yīng)制動踏板112的操作者 輸入的最優(yōu)或4m制動器輸出轉(zhuǎn)矩，該最優(yōu)或ite制動器輸出轉(zhuǎn)矩受限于容許 在輸出部件64處產(chǎn)生的最大制動器輸出轉(zhuǎn)矩，而與制動踏板112的操作者輸入 無關(guān)。在一個實施例中，在輸出部件64處產(chǎn)生的最大制動器輸出轉(zhuǎn)矩被限制為 -0.2g。當車輛速度接近零時，可以將預(yù)計制動器輸出轉(zhuǎn)矩請求逐步減小到零， 而與制動踏板112的操作者輸入無關(guān)。如用戶愿意，可以存在預(yù)計制動器輸出 轉(zhuǎn)矩請求被設(shè)置為零的工作條件，例如，當操作者將變速器檔位選擇器114設(shè) 置為倒檔，并且當變速箱(未示出)設(shè)置為四輪驅(qū)動的低范圍時。由于車輛的 運行因素，預(yù)計制動器輸出轉(zhuǎn)矩請求被設(shè)置為零的工作條件是混合制動不是優(yōu) 選的工作條件。
軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)鄉(xiāng)包括用于整形和速斜艮制通過第一與第二電機56與72的 輸出轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的輸入狀態(tài)。用于軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型的所述輸入狀態(tài)可以是主動狀 態(tài)(優(yōu)選包括舒適性受限的狀態(tài)或最大范圍狀態(tài)之一)和被動狀態(tài)。當所指令 的軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型為工作狀態(tài)時，輸出轉(zhuǎn)矩指令為實時輸出轉(zhuǎn)矩。4雄地，盡 可能快地響應(yīng)該響應(yīng)類型的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。
混合制動轉(zhuǎn)矩包括在車輪93上產(chǎn)生的摩擦制動轉(zhuǎn)矩和在輸出部件64上產(chǎn) 生的輸出轉(zhuǎn)矩的組合，其響應(yīng)于制動踏板m的操作者輸入來與傳動系90作用 以降低車輛的速度。BrCM22命令車輪93上的摩擦制動器施加制動力并且產(chǎn)生 變速器10產(chǎn)生負的輸出轉(zhuǎn)矩的指令，負的輸出轉(zhuǎn)矩響應(yīng)于實時審慟請求與傳動 系90作用。4腿地，所施加的制動力和負的轉(zhuǎn)矩輸出使車輛MiI和停止，只要 它們足以克服雜93上的車輛動能。所述負的輸出轉(zhuǎn)矩與傳動系90作用，從 而向機電變速器10和發(fā)動機14傳遞轉(zhuǎn)矩。可以將通過機電變速器10作用的負 的輸出轉(zhuǎn)矩傳遞到第一和第二電機56和72上以產(chǎn)生用于存儲在五SD 74中的電戰(zhàn)略優(yōu)化控制方案('Strategic Control') 310基于輸出速度和操作者車轉(zhuǎn)巨請 求并基于混合動力系的其他運行參數(shù)(包括電池功率限制和發(fā)動機14、，器 10和第一與第二電機56與72的響應(yīng)限制)來確定優(yōu)選輸AiI度('Ni—Des，) 和優(yōu)選發(fā)動機狀態(tài)及變速器工作范圍狀態(tài)('Hybrid Range State Des')。將預(yù)討加 速器輸出轉(zhuǎn)矩請求和預(yù)計制動器輸出轉(zhuǎn)矩請求輸入到該戰(zhàn)略優(yōu)化控制方案310 中。在每100毫秒的循環(huán)周期和每25毫秒循環(huán)周期期間，優(yōu)選ili!HCP5來執(zhí) 行所述戰(zhàn)略優(yōu)化控制方案310。將用于變速器10的期望工作范圍狀態(tài)和從發(fā)動 機14到變速器10的期望輸入速度是換檔執(zhí)行和發(fā)動機啟/停控制方案320中。
換檔執(zhí)行和發(fā)動機啟/停控制方案320指令在變速器運行的變化 ('Transmission Commands')，包括基于動力系統(tǒng)的輸A^n運行來改變工作范圍狀 態(tài)。這包括如果優(yōu)選工作范圍狀態(tài)不同于當前工作范圍狀態(tài)，通過命令離合器 CI 70、 C2 62、 C3 73和C4 75中所選用的一個或多個中的變化及其他的變速器 指令執(zhí)行變速器工作范圍狀態(tài)的變化?？梢源_定當前工作范圍狀態(tài)('Hybrid Range State Actual')和輸AiI度曲線('Ni—Prof )。輸入速度曲線是即將來臨的 輸入速度的估計并且優(yōu)選包括標量參數(shù)值，其是用于即將來到的循環(huán)周期的目 標輸A3I度。為了確定目標發(fā)動機速度達到作用同步離合器速度以使離合器滑 動最小化的輸入速度，輸A3I度曲線在變速器換檔期間是很有用的。
在一個控制循環(huán)期間重復(fù)執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)控制方案('Tactical Control and Opemtion') 330以基于輸出速度、輸入速度和操作者轉(zhuǎn)矩請求確定用于操縱發(fā) 動機14的發(fā)動機指令('Engine Commands'),包括從發(fā)動機14到變速器10的 4雌輸入轉(zhuǎn)矩，所述操作者轉(zhuǎn)矩請求包括實時加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求、預(yù)計加速 器輸出轉(zhuǎn)矩請求、實時制動器輸出轉(zhuǎn)矩請求、預(yù)計制動器輸出轉(zhuǎn)矩請求、軸轉(zhuǎn) 矩響應(yīng)類型和用于變速器的當前工作范圍的狀態(tài)。發(fā)動機指令還包括全缸工作 狀態(tài)與氣缸停用工作狀態(tài)中的一種的發(fā)動機狀態(tài)，以及包括供鄉(xiāng)合燃料狀態(tài)與停 供'燃料狀態(tài)中的一種的發(fā)動機狀態(tài)，在所述氣缸停用工作狀態(tài)中， 一部分發(fā)動 機氣缸被停用并且停供燃料。優(yōu)選^ECM 23中確定包括發(fā)動機14的，輸入 轉(zhuǎn)矩和在發(fā)動機14和輸入部件12之間起作用的當 入轉(zhuǎn)矩('Ti')的發(fā)動機 指令。伏選在TCM 17中估計用于(包括目前應(yīng)用的離合器和未應(yīng)用的離合器) 各離合器二170、 C2 62、 C3 73和C4 75的離合器轉(zhuǎn)矩('Tcl，)。
執(zhí)行輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定方案('Output and Motor Torque Determination')
15340確定來自動力系的j腿輸出車錄巨('To—cmd')。在該實施例中,這包括ffi31控 制第一和第二電機56和72來確定向變速器10的輸出部件64傳遞指令的凈(net commanded)輸出轉(zhuǎn)矩(其滿足操作者轉(zhuǎn)矩請求)的電動機轉(zhuǎn)矩指令('TAYTB，)。 實時加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求、實時制動器輸出轉(zhuǎn)矩請求、來自發(fā)動機14的當前輸 入轉(zhuǎn)矩和估計的應(yīng)用離合器轉(zhuǎn)矩、變速器10的當前工作范圍狀態(tài)、輸Ail度、 輸入速度曲線和軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型是輸入。在一個循環(huán)周期的每一次重復(fù)期間， 執(zhí)行輸出轉(zhuǎn)矩和電動機轉(zhuǎn)矩確定方案340以確定電動機轉(zhuǎn)矩指令。輸出轉(zhuǎn)矩和 電動機轉(zhuǎn)矩確定方案340，包括算法代碼，在6.25毫秒和12.5毫秒的循環(huán)周期 的期間內(nèi)定期執(zhí)行所述算法代碼以確定優(yōu)選電動機轉(zhuǎn)矩指令。
當變速器檔位選擇器114的操作者選用位置指令車輛按前進方向行駛時， 響應(yīng)加速F對及113的操作者輸入來控制混合動力系向輸出部件64傳遞輸出轉(zhuǎn)矩 以與傳動系90作用而在雜93上產(chǎn)生牽弓l車魏向前推動車輛。同乾當魏器 檔位選擇器114的操作者選用位置指令車輛按相反方向行駛時，響應(yīng)加i!F對及 113的操作者輸入來控制混合動力系向輸出部件64傳遞輸出轉(zhuǎn)矩以與傳動系90 作用而在 93上產(chǎn)生牽引轉(zhuǎn)矩在所述相反方向上推動車輛。4繼是，只要輸 出轉(zhuǎn)矩足以克服車輛上的外部負荷(例如，由于道路的坡度、氣動負荷及其他 負荷而產(chǎn)生的)，推動 就引起 加速。
參照對圖1和圖2中的混合動力系統(tǒng)和圖3中的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的介紹，圖 5詳細示出了用于控制和管理第一和第二電機56和72的輸出轉(zhuǎn)矩的輸出和電動 機轉(zhuǎn)矩確定方案340的信號流。輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定方案340控制第一和第 二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩指令以將經(jīng)過約束和整形的 M出轉(zhuǎn)矩傳遞到變 速器10的輸出元件64以和傳動系90互相作用并滿足操作者轉(zhuǎn)矩請求。輸出和 電動機轉(zhuǎn)矩確定方案340 ife^地包括在6.25ms和12.5ms的循環(huán)周期內(nèi)規(guī)則執(zhí)行 以確定用于控制本實施例中的第一和第二電機56和72的優(yōu)選電動機轉(zhuǎn)矩指令 ('TA'， TB')的算法代碼和預(yù)定的標定代碼。
輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定方案340確定并使用多，入以確定輸出轉(zhuǎn)矩上的 約束，由此來確定輸出轉(zhuǎn)矩指令(To一cmd')。第一和第二電機56和72的電動 機轉(zhuǎn)矩指令(TA'， 'TV)可以根據(jù)輸出轉(zhuǎn)矩指令確定。輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定方 案340的輸入包括操作者輸入，動力系統(tǒng)輸入和約束，以及自主控制輸入。
操作者輸入包括實時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求('Output Torque Request Accel
16Immed')和實時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求('Output Torque Request Brake Immed')。
自主控制輸入包括用于實現(xiàn)傳動系90的主動阻尼(412)，用于實現(xiàn)發(fā)動機 脈沖對消(408)，和用于實現(xiàn)基于輸入和離合器滑動速度的閉循環(huán)校正的電動 機轉(zhuǎn)矩偏移量(410)。第一和第二電機56和72用于實現(xiàn)傳動系90的主動阻尼 的電動機轉(zhuǎn)矩偏移量(TaAD'， TbAD')能夠被確定，例如用于控制和實現(xiàn)傳動 系分配調(diào)節(jié)，并且是來自主動阻尼算法('AD') (412)的輸出。主動阻尼包括對 電動機轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)以在低,和低轉(zhuǎn)矩運行劍牛下保持傳動系90的部件上的最 小轉(zhuǎn)矩從而防止傳動系的噪音。用于實現(xiàn)發(fā)動機脈沖對消的電動機轉(zhuǎn)矩偏移量 (TaPC， 'TbPC')在發(fā)動機的啟動和停機期間在發(fā)動機O:作狀態(tài)('ON1)和發(fā)動 機關(guān)閉狀態(tài)('OFF)之間轉(zhuǎn)換時被確定用于抵消發(fā)動機轉(zhuǎn)矩干擾，并且是來自 脈沖對消算法(卩C) (408)的輸出。
第一和第二電機56和72用于實現(xiàn)閉循環(huán)校正車轉(zhuǎn)巨的電動機轉(zhuǎn)矩偏移量通 ，控變速器10的輸AiI度和離合flCl 70， C2 62， C3 73和C4 75的離合器滑 動速度而被確定。第一和第二電機56和72的閉循環(huán)校正電動機轉(zhuǎn)矩偏移量 ('TaCL'， TbCL')能夠根據(jù)輸AiIit誤差，也就是來自傳感器11的輸AiI度(W) 和輸AiI度曲線(Ni一Prof)之間的差異，和離合器滑動速度誤差，也就是離合 器滑動速度和目標離合器滑動速度例如用于目標離合H 70的離合器滑動速 度曲線之間的差異來確定。當在工作范圍狀態(tài)中的一種模式下運行時，第一和 第二電機56和72的閉循環(huán)校正電動機車統(tǒng)偏移量('TaCL'， 'TbCL')能夠主要 基于輸入速度誤差來確定。當在空檔運行時，閉循環(huán)校正基于輸A3I度誤差和 用于目標離合器例如C1 70的離合器滑動速度誤差進行。閉循環(huán)校正電動機轉(zhuǎn)矩 偏移量是來自閉循環(huán)控制算法('CL') (410)的輸出。未使用離合器的離合器滑 動速度可以根據(jù)第一和第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)速以及輸出元件64的$鍵 被確定用于特定的工作范圍狀態(tài)。目標離合器滑動速度和離合器滑動曲線優(yōu)選 地在轉(zhuǎn)換變速器的工作范圍狀態(tài)期間被使用以在將要施加離合之前同步離合器 滑動速度。閉循環(huán)電動機轉(zhuǎn)矩偏移量和用于實現(xiàn)傳動系90的主動阻尼的電動機 轉(zhuǎn)矩偏移量被輸入低通濾波器('LPF) 405以確定第一和第二電機56和72的濾 波電動機轉(zhuǎn)矩校正(TaLPF和TbLPF)。
第一和第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩偏移量利用線性變換(卩M叩to Ti， To') (406)被轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的輸入轉(zhuǎn)矩偏移量T!CL和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量ToCL。線性變換包括從電動機轉(zhuǎn)矩，例如第一和第二電機56和72的濾波電動機轉(zhuǎn)矩校正('Ta LPF鄰'TbLPF)，到對應(yīng)的輸入轉(zhuǎn)矩T湘輸出轉(zhuǎn)矢gTo的變換。電動機轉(zhuǎn)矩和輸入
及輸出轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系如下所示
all al2 a21 "22
其中系數(shù)all,al2,a21,a22是基于用于在輸入元件12和包括獨立可控部件的輸出 元件64之間傳遞動力的 器14的各部件之間的物理關(guān)系確定的，該物理關(guān) 系包括電動機轉(zhuǎn)矩以及變速器14的輸入和輸出速度并取決于變速器14的工作 范圍狀態(tài)。
公式1的關(guān)系在公式2和公式3中進行說明和校準并簡化為用于優(yōu)選地在 HCP5內(nèi)執(zhí)行的算法代碼。當變速器14處于一禾中固定檔位的工作范圍狀態(tài)時，
線性變換如下所示
一
其中bl-b4是可校準的標量值，參照對all-a22的描述，而^,是輸入元件12的 輸A3t度的時間率變化。
當變速器14處于一種工作范圍狀態(tài)模式時，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換鵬寸如下所示
7;丄尸F(xiàn)豐62 63 64
cllc12c13 c14
c21c22c23 c24
義
其中cll-c24是可校準的標量值，而n'。是輸出速度的時間率變化。因此，取決 于發(fā)動機輸入功率的第一和第二電機56和72的總的電動機轉(zhuǎn)矩偏移量肖灘被 線性變化為被輸入策略控制方案330的輸入和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量T!CL和ToCL。
現(xiàn)在描述輸出和電動機轉(zhuǎn)矩確定方案340的其他方面。包括輸入加速曲線 (Widot—Prof)和離合t^骨動加速曲線('Clutch Slip Accel Prof)的輸入與系統(tǒng)輸 入，工作范圍狀態(tài)以及第一和第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩校正('TaLPF和 'TbLPF') —起被輸入預(yù)優(yōu)化算法(415)。輸入加速曲線是對將要發(fā)生的輸入加速的估計，其伏選地包括用于即將來臨的循環(huán)周期的目標輸入加3I度。離合器 滑動加速曲線是對一個或多個未使用離合器將要發(fā)生的離合器加速的估計，并 且伏選地包括用于即將來臨的循環(huán)周期的目標離合器滑動加速度?？梢园?br> 動機轉(zhuǎn)矩，離合器轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩的數(shù)值的優(yōu)化輸入('OptInputs')能夠針對當 前工作范圍狀態(tài)進行計算并在優(yōu)化算法(440)中使用。優(yōu)選地執(zhí)行優(yōu)化算法 (440)以確定最大和最小原始輸出轉(zhuǎn)矩約束(440)并確定第一和第二電機56 和72之間的開循環(huán)轉(zhuǎn)矩指令的優(yōu)選分配(440')。分析優(yōu)化輸入，最大和最小電 池功率限制，系統(tǒng)輸入以及當前工作范圍狀態(tài)以確定優(yōu)選的或最優(yōu)的輸出轉(zhuǎn)矩 (ToOpt')以及能夠被整形和濾波(420)的最小和最大原始輸出轉(zhuǎn)矩約束(ToMm Raw'， ToMaxRaw')。優(yōu)選的輸出轉(zhuǎn)矩(To Opt')包括將承受小于實時加速輸 出轉(zhuǎn)矩請求的一定范圍內(nèi)的凈輸出轉(zhuǎn)矩的電池功率最小化的輸出轉(zhuǎn)矩。優(yōu)選的 輸出轉(zhuǎn)矩包括小于實時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求的凈輸出轉(zhuǎn)矩并產(chǎn)生承受輸出轉(zhuǎn)矩約 束的最低電池功率。實時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求和實時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求均被整形 和濾波并受到最小和最大輸出轉(zhuǎn)矩約束('ToMinFilt'， ToMaxFilt')的限制以確 定最小和最大濾波輸出轉(zhuǎn)矩請求約束('ToMinReqFilt'， To Max Req Filt')。被 約束的加速輸出轉(zhuǎn)矩請求(To Req Accel Cnstod')和被約束的制動輸出轉(zhuǎn)矩請 求(To Req Brake Cnstmd')肖巨夠根據(jù)最小和最大濾波輸出轉(zhuǎn)矩請求約束(425) 確定。
另外， 器10的再生制動能力('OptRegenCapacity')包括變速器10作 用傳動系轉(zhuǎn)矩的能力，并能夠基于約束確定，考慮到電池功率限制，所述約束 包括來自轉(zhuǎn)矩裝置的最大和最小電動機轉(zhuǎn)矩輸出以及使用的離合器的最大和最 小作用轉(zhuǎn)矩在內(nèi)。再生制動能力確定了實時制動輸出轉(zhuǎn)矩請求的最大值。再生 制動能力是基于被約束的加速輸出轉(zhuǎn)矩請求和優(yōu)選的輸出轉(zhuǎn)矩(To Opt')之間 的差值而確定的。被約束的加速輸出轉(zhuǎn)矩請求被整形和濾波并與被約束的經(jīng)過 整形和濾波的制動輸出轉(zhuǎn)矩請求相結(jié)合以確定凈輸出轉(zhuǎn)矩指令。凈輸出轉(zhuǎn)矩指 令與最小和最大的請求濾波的輸出轉(zhuǎn)矩相比以確定輸出轉(zhuǎn)矩指令(To—cmd') (430)。當凈輸出轉(zhuǎn)矩指令處于最大和最小的請求濾波的輸出轉(zhuǎn)矩之間時，輸出 轉(zhuǎn)矩指令被設(shè)置為凈輸出轉(zhuǎn)矩指令。當凈輸出轉(zhuǎn)矩指令超過最大的請求濾波的 輸出轉(zhuǎn)矩時，輸出轉(zhuǎn)矩指令被設(shè)置為最大的請求濾波的輸出轉(zhuǎn)矩。當凈輸出轉(zhuǎn) 矩指例氐于最小的請求濾波的輸出轉(zhuǎn)矩時，輸出轉(zhuǎn)矩指令被設(shè)置為最小的請求濾波的輸出轉(zhuǎn)矩。
動力系運行被監(jiān)控并與輸出轉(zhuǎn)矩指令相結(jié)合以確定滿足離合器作用轉(zhuǎn)矩能
力的第一和第二電機56和72之間的開循環(huán)轉(zhuǎn)矩指令的優(yōu)選分配('Ta Opt'和Tb Opt')，并提供與優(yōu)選的電池功率(TPbat Opt')相關(guān)的反饋(440')。減去對第一 和第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩校正('TaLPF鄰TbLPF')以確定開循環(huán)電動 機轉(zhuǎn)矩指令(TaOL鄰TbOL') (460)。
幵循環(huán)電動機轉(zhuǎn)矩指令被與自主控制輸入相結(jié)合，自主控制輸入包括電動 機轉(zhuǎn)矩偏移量，其用于實現(xiàn)傳動系90的主動阻尼(412)，用于實現(xiàn)發(fā)動機脈沖 對消(408)，用于實現(xiàn)基于輸入和離合器滑動速度的閉循環(huán)校正(410)，并用 于確定控制第一和第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩TTA和丁B (470)。上述的約束， 整形和濾波輸出轉(zhuǎn)矩請求以確定被轉(zhuǎn)化為第一和第二電機56和72的轉(zhuǎn)矩指令 的輸出轉(zhuǎn)矩指令的步驟4，地是作用在輸入上并使用算法代碼計算轉(zhuǎn)矩指令的 前饋操作。
如配置的系統(tǒng)運行導(dǎo)致基于動力系統(tǒng)的當前運行和約束確定輸出轉(zhuǎn)矩約 束。操作者轉(zhuǎn)矩請求是基于操作者對制動踏板和加速踏板的輸入而確定的。操 作者轉(zhuǎn)矩請求能夠被約束，整形和濾波用于確定輸出轉(zhuǎn)矩指令，包括確定4， 的再生制動能力。輸出轉(zhuǎn)矩指令育^)多基于約束和操作者轉(zhuǎn)矩請求而被約束確定。 輸出轉(zhuǎn)矩指令通過指令控制轉(zhuǎn)矩裝置運行而執(zhí)行。系統(tǒng)運行實現(xiàn)了響應(yīng)操作者 轉(zhuǎn)矩請求并位于系統(tǒng)約束內(nèi)的動力系運行。系統(tǒng)運行的結(jié)果是參照操作者的駕 駛性能要求而整形的輸出轉(zhuǎn)矩，包括在再生制動操作期間的平滑操作。
優(yōu)化算法(440， 440')包括執(zhí)行用于確定響應(yīng)于最小化電池功率消耗的操 作者轉(zhuǎn)矩請求的動力系統(tǒng)控制參數(shù)的算法。優(yōu)化算法(440， 440')包括基于系 統(tǒng)輸入和約束，當前工作范圍狀態(tài)，和可用的電池功率限制來監(jiān)控電動機械混 合動力系(例如上述動力系統(tǒng))的當前工作狀態(tài)。對于候選輸入轉(zhuǎn)矩，優(yōu)化算 法(440， 440')計算動力系統(tǒng)輸出，該動力系統(tǒng)輸出響應(yīng)于包括上述輸出轉(zhuǎn)矩 指令并在來自第一和第二電機56和72的最大和最小電動機轉(zhuǎn)矩輸出和可用電 池功率之內(nèi)，并且在來自變速器10的當前工作范圍狀態(tài)使用的離合器的離合器 作用轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)的系統(tǒng)輸入，并且考慮了系統(tǒng)慣性，阻尼，離合器滑動以及私 機械功率轉(zhuǎn)化效率。優(yōu)選地，動力系輸出包括優(yōu)選的輸出轉(zhuǎn)矩(ToOpt')，來自 第一和第二電機56和72的可實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩輸出(TaOpt'， Tb Opt')以及與可實現(xiàn)
20轉(zhuǎn)矩輸出相關(guān)聯(lián)的4腿電池功率(PbatOpt')。
包括最大和最小未濾波輸出轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩請求上的約束(440)基于輸入
確定，所述輸入包括輸入速度，輸出速度，電動機轉(zhuǎn)矩約束，對所使用離合器 的離合器作用轉(zhuǎn)矩約束，以及輸入和輸出加速度。優(yōu)選的輸出轉(zhuǎn)矩受到輸出轉(zhuǎn) 矩約束的限制并基于可允許輸出轉(zhuǎn)矩的范圍確定，其能夠變化，并且可以包括 實時加速輸出轉(zhuǎn)矩請求。優(yōu)選的輸出轉(zhuǎn)矩可以包括對應(yīng)于最小電池放電功率的 輸出轉(zhuǎn)矩或者對應(yīng)于最大電池充電功率的輸出轉(zhuǎn)矩。優(yōu)選的輸出轉(zhuǎn)矩基于動力
系用于傳遞電功率并通過第一和第二電機56和72將電功率轉(zhuǎn)化為機械轉(zhuǎn)矩的 能力，和實時或當前轉(zhuǎn)矩，速度，和離合器作用轉(zhuǎn)矩約束，以及對它的電功率
輸入而確定。在進行運行期間，m使用前饋控制確定和調(diào)節(jié)來自發(fā)動機i4的
輸入轉(zhuǎn)矩和發(fā)動機狀態(tài)，控制系統(tǒng)使用控制方案控制本文所述的動力系統(tǒng)。監(jiān) 控操作者對加速踏板和制動踏板的輸入以確定輸出轉(zhuǎn)矩請求或操作者轉(zhuǎn)矩請求。
圖4參照圖1和2的混合動力系統(tǒng)和圖3的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來詳細描述了用 于發(fā)動機14的控制操作的戰(zhàn)術(shù)控制方案('Tactical Control and Operation') 330。 戰(zhàn)術(shù)控制方案330包括優(yōu)選同時執(zhí)行的戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化控制路徑350和系統(tǒng)約束控制 路徑360。戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化控制路徑350的輸出被輸入到發(fā)動機狀態(tài)控制方案370中。 發(fā)動機狀態(tài)控制方案370和系統(tǒng)約束控制路徑360的輸出被輸入到發(fā)動機響應(yīng) ，確定方案('Engine Response Type Determination' ) 380中以用于控制發(fā)動機 狀態(tài)、實時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩請求和預(yù)計發(fā)動機轉(zhuǎn)矩請求。
當發(fā)動機14包括點燃式發(fā)動機時，M應(yīng)用電子節(jié)氣門控制裝置(未示出) 來控制發(fā)動機節(jié)氣門(未示出)的位置以控制發(fā)動機14的進氣空氣質(zhì)量能夠獲 得被描述為輸入轉(zhuǎn)矩和輸AiI度的發(fā)動機14的工作點。這包括打開節(jié)氣門來增 大發(fā)動機輸入速度和輸出轉(zhuǎn)矩，和關(guān)閉節(jié)流閥來減小發(fā)動機輸入速度和轉(zhuǎn)矩。 可以fflil調(diào)整點火定時來獲得發(fā)動機的工作點，通常將點火定時延遲到最佳的 平均車統(tǒng)的點火定時以減小發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。
當發(fā)動機14包括壓燃式發(fā)動機時，可以通過控制噴射燃料的質(zhì)量來獲得發(fā) 動機14的工作點，并且S31將噴油定時延遲為最佳的平均轉(zhuǎn)矩的噴油定時來減 小發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。
可以通過在發(fā)動機停用和發(fā)動機工作狀態(tài)之間改變發(fā)動機狀態(tài)來獲得發(fā)動機工作點。可以通過在全缸狀態(tài)和氣缸停用狀態(tài)之間控制發(fā)動機狀態(tài)來獲得發(fā) 動機工作點，在所述氣缸停用狀態(tài)中，未向發(fā)動機氣缸的一部分供應(yīng)燃料并且 停用發(fā)動機閥門。發(fā)動機狀態(tài)可以包括停供燃料狀態(tài)，在所述停供燃料狀態(tài)中， 發(fā)動機旋轉(zhuǎn)并且未被供應(yīng)燃料以實施發(fā)動lfl制動。
輸入和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量TiCL和ToCL是戰(zhàn)術(shù)控制方案330的低通濾波器335 的輸入，產(chǎn)生被輸入至戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化控制路徑350和系統(tǒng)約束控制路徑360的濾波 輸入和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量TiCL Filt和ToCL Filt。
戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化控制路徑350作用于大致穩(wěn)態(tài)的輸入上以選擇優(yōu)選發(fā)動機狀態(tài)， 并且確定從發(fā)動機14到變速器10的伏選輸入轉(zhuǎn)矩。戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化控制路徑350包 括優(yōu)化方案('Tactical Optimization')354以確定以全缸狀態(tài)('Input Torque Full')、 氣缸停用狀態(tài)('Input Torque Deac')、停供燃料的全缸狀態(tài)('Input Torque Full FCO')、停供燃料的氣缸停用狀態(tài)('Input Torque DeacFCO')和優(yōu)選發(fā)動機狀 態(tài)('Engine State')中運行發(fā)動機14的優(yōu)選輸入轉(zhuǎn)矩。
優(yōu)化方案354的輸入包括濾波輸入和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量T]CLFil湘ToCLFilt、 變速器10的超前工作范圍狀態(tài)('LeadHybridRangeState')、預(yù)計超| 入加速 度曲線('Lead InputAcceleration Profile Predicted')、在超前工作范圍狀態(tài)中覆蓋 ^^應(yīng)用的離合器的預(yù)計離合器作用轉(zhuǎn)矩范圍('Predicted Clutch Reactive Torque Mm/Max，)、預(yù)計電池功率限制('PredictedBatteiy Power Limits')。
結(jié)合用于加速和制動的預(yù)計輸出轉(zhuǎn)矩請求并且通過預(yù)計輸出轉(zhuǎn)矢巨的整形濾 波器352來與軸轉(zhuǎn)矩響應(yīng)類型一起整形以產(chǎn)生預(yù)計凈輸出轉(zhuǎn)矩請求('To Net Prdtd')和預(yù)計加速器輸出轉(zhuǎn)矩請求('ToAccelPrdtd，)，它們是優(yōu)化方案354的 輸入，并以濾波輸出轉(zhuǎn)矩偏移量ToCLFilt調(diào)節(jié)。，器10的超前工作范圍狀態(tài) 包括變速器10的工作范圍狀態(tài)的超前時間移位以適應(yīng)在工作范圍狀態(tài)中所指令 的變化和工作范圍狀態(tài)中所觀,的變化之間的響應(yīng)時間滯后。因此變速器10的 超前工作范圍狀態(tài)是指令的工作范圍狀態(tài)。所述預(yù)計超前輸入加速度曲線包括 輸入部件12的預(yù)計輸入加速度曲線的超前時間移位以適應(yīng)在預(yù)計輸入加速度曲 線中所指令的變化和預(yù)計輸入加速度曲線中所測得的變化之間的響應(yīng)時間滯 后。
因此預(yù)計超 入加速度曲線是換擋時間后發(fā)生的輸入元件12的預(yù)計輸 入加速度曲線。注以"超前"的參數(shù)被用于適應(yīng)利用具有可變響應(yīng)時間的裝置M動力系匯集在公共輸入元件64處的同時發(fā)生的轉(zhuǎn)矩傳遞。具體地，發(fā)動機
14能夠具有數(shù)量級為300-600ms的響應(yīng)時間，而*轉(zhuǎn)矩傳遞離合 1 70， C2 62， C3 73和C4 75都可以具有數(shù)量級為150-300ms的響應(yīng)時間，并且第一和第 二電機56和72可以具有數(shù)量級為10ms的響應(yīng)時間。
優(yōu)化方案354確定用于運行處于發(fā)動機狀態(tài)中的發(fā)動機14的成本，其包括
短亍供給燃料并處于全缸狀態(tài)中的發(fā)動機('pcostfullfuel')、運行未供燃料并處 于她狀態(tài)中的發(fā)動機('pcostfullfco')、運行供給燃料并處于氣缸停用狀態(tài)中 的發(fā)動機('pcostdeacwel')和運行未供燃料并處于氣缸停用狀態(tài)中的發(fā)動機
('Pcostdeacfco，)。將用于運行發(fā)動機14的上述成本和實際發(fā)動機狀態(tài)('Actual Engine State')與許可或容許發(fā)動機狀態(tài)('Engine State Allowed')-起輸入到穩(wěn) 定性分析方案('Stabilization and Arbitration') 356中來選擇一個發(fā)動機狀態(tài)作為 雌發(fā)動機狀態(tài)('Optimal Engine State，)。
將在有和沒有停供燃料的全缸狀態(tài)和氣缸停用狀態(tài)中運行發(fā)動機14的優(yōu) 選輸入轉(zhuǎn)矩輸入到一發(fā)動機轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換計算器355中，并且通過考慮發(fā)動機14和
變速器10之間弓l入的寄生及其他負荷來將所述4腿輸入轉(zhuǎn)矩分別換算為飾狀 態(tài)和氣缸停用狀態(tài)('Engine Torque Full"禾口 ('Engine Torque Deac')及停供燃 料的:Mt狀態(tài)和氣缸停用狀態(tài)('Engine Torque Full FCO')禾口 ('Engine Torque DeacFCO')中的優(yōu)選發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。tt^發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和優(yōu)選發(fā)動機狀態(tài)包括發(fā)動 機狀態(tài)控制方案370中的輸入。
用于運行發(fā)動機14的成本包括操作成本，其為基于包括車輛駕駛性能、燃 料經(jīng)濟性、排放物和電池利用率的因素來確定的。成本被分配與燃料及電力消 耗相關(guān)，并且與混合動力系的具體的工作點相關(guān)。低生產(chǎn)成本與高轉(zhuǎn)換效率下 的低油耗、低電池功率利用率和每個發(fā)動機街I/負載工作點處的低排放有關(guān)， 并且考慮到發(fā)動機14的當前工作狀態(tài)。
雌發(fā)動機狀態(tài)和tti^發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸入至撥動機狀態(tài)控制方案370中，所 述控制方案370包括發(fā)動機狀態(tài)機('Engine State Machine') 372。發(fā)動機狀態(tài) 機372基于優(yōu)選發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和優(yōu)選發(fā)動機狀態(tài)來確定目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩('Target Engine Torque')和目標發(fā)動機狀態(tài)('State')。所述目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和目標發(fā)動 機狀態(tài)被輸入到轉(zhuǎn)換濾波器374中，所述轉(zhuǎn)換濾波器監(jiān)控發(fā)動機狀態(tài)中的任何 指令轉(zhuǎn)換并且濾波目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩以提供濾波過的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩('RlteredTarget Engine Torque')。發(fā)動機狀態(tài)機372輸出指令，該指令指雜擇氣缸停用 狀態(tài)和全缸狀態(tài)中的一種狀態(tài)('DEACSelected'),并且指示選擇發(fā)動機運行狀 態(tài)和停供燃料的減速狀態(tài)中的一種狀態(tài)('FCO Selected')。將氣缸停用狀態(tài)與全 缸狀態(tài)中的一種狀態(tài)的選擇和發(fā)動機運纟于狀態(tài)與停供燃料的 咸速狀態(tài)中的一種 狀態(tài)的選擇及濾波過的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、最小和最大發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸入到發(fā)動機 響應(yīng)，確定方案380中。
系統(tǒng)約束控制路徑360確定了輸入轉(zhuǎn)矩上的約束，所述約束包括由，器 10作用的最小和最大輸入轉(zhuǎn)矩('Input Torque Hybnd Minimum'和'Input Torque Hybrid Maximum')。基于對變速器10和第一與第二電機56與72的約束來確定 最小和最大輸入轉(zhuǎn)矩，其包括離合器轉(zhuǎn)矩和電池功率限制，該限制影響在當前 循環(huán)期間變速器10反抗輸入轉(zhuǎn)矩的容量。系統(tǒng)約束控制路徑360的輸入包括由 加3IF射及113測量的實時輸出轉(zhuǎn)矩請求('Output Torque Request Accel Immed') 和由制動踏板112來測量的實時輸出轉(zhuǎn)矩請求('Output Torque Request Brake Immed')，所述轉(zhuǎn)矩請求結(jié)合在一起并且通過實時輸出轉(zhuǎn)矩整形濾波器362來與 軸車敦巨響應(yīng)類型整形以產(chǎn)生實時凈輸出轉(zhuǎn)矩('To Net Immed')和實時加速^l輸 出轉(zhuǎn)矩('To Accel Immed')。實時7ftl出轉(zhuǎn)矩tt^包括由加3im板113來測量的 實時輸出轉(zhuǎn)矩請求和由制動踏板112來測量的實時輸出轉(zhuǎn)矩請求的算術(shù)和。將 所述實時凈輸出轉(zhuǎn)矩和實時加速器輸出轉(zhuǎn)矩輸入到約束方案('Output and Input Torque Constraints')中。約束方案364的其他輸入包括變速器10的當前工作范 圍狀態(tài)、實時超flli入加速度的分布('Lead InputAcceleration Profile Immed')、 當前所應(yīng)用的各離合器的超前實時離合器作用轉(zhuǎn)矩范圍('Lead Immediate Clutch Reactive Torque Min/Max')和包括范園Pbal副到Pbat—max的可用電池功率 ('Batteiy Power Limits')。濾波輸入和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量TiCLFilt和ToCL Filt也是輸 入。
目標超frti入加速度曲線包括輸入部件i2的實時輸入加速度曲線的超前 時間移位以適應(yīng)在實時輸入加速度分布中所指令的變化和實時輸入加速度分布 中所測得的變化之間的響應(yīng)時間滯后。超前實時離合器作用轉(zhuǎn)矩的范圍包括離 合器的實時離合器作用轉(zhuǎn)矩范圍的超前時間移位以適應(yīng)實時離合器轉(zhuǎn)矩范圍中 所指令的變化和實時離合器轉(zhuǎn)矩范圍中所測得的變化之間的響應(yīng)時間滯后。約
束方案364確定用于變速器10的輸出轉(zhuǎn)矩范圍，包括基于所述系統(tǒng)運行限制的
24約束(包括輸出轉(zhuǎn)矩偏移量T!CLF娘盯oCLFilt)可用的最大和最小輸出車轉(zhuǎn)巨。 約束方案364然后基于上述變速器10的輸入和輸出轉(zhuǎn)矩范圍(包括最大和最小 可用輸出轉(zhuǎn)矩)確定可以被變速器10作用的最小和最大輸入轉(zhuǎn)矩。
最小和最大容許輸入轉(zhuǎn)矩被輸入至撥動機轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換計算器355中，并且在 考慮在發(fā)動機14和變速器10之間所引入的寄生及其他負載后被轉(zhuǎn)換為最小和 最大發(fā)動機轉(zhuǎn)矩(分別為'Engine Torque Hybrid Minimum'和'Engine Torque Hybrid Maximum')。
濾波過的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機狀態(tài)機372的輸出被和發(fā)動機的最小與 最大發(fā)動機轉(zhuǎn)矩被輸入到發(fā)動機響應(yīng)類型確定方案380中，所述確定方案380 將發(fā)動機指令輸入到ECM23中，用于控制發(fā)動機纟犬態(tài)、實時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩請求和 預(yù)計發(fā)動機轉(zhuǎn)矩請求。所述發(fā)動機指令包括可以基于濾波過的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩 來確定的實時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩請求('Engine Torque Request Immed')和預(yù)計發(fā)動機 轉(zhuǎn)矩請求('Engine Torque Request Prdtd')。其他指令將發(fā)動機狀態(tài)控制為發(fā)動機 供給i然料狀態(tài)和停供燃料的減速狀態(tài)中的一種('FCORequest'),和氣缸停用狀 態(tài)和全缸狀態(tài)中的一種('DEAC Request')。另外的輸出包括發(fā)動機響應(yīng)類型 ('Engine Response Type')。當濾波過的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩處于最小和最大發(fā)動機轉(zhuǎn) 矩之間的范圍內(nèi)時，發(fā)動機響應(yīng)類型是被動的。當濾波過的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩超 出最小禾口最大發(fā)云力豐幾車專矩('Engine Torque Hybrid Minimum')禾口 ('Engine Torque Hybrid Maximum')的約束之外時，發(fā)動機響應(yīng)類型為主動的，表示發(fā)動機轉(zhuǎn)矩 需要實時變化，例如，通過發(fā)動機火花控制并延遲來改變發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和輸入轉(zhuǎn) 矩以使其落A^小和最大發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的約束范圍內(nèi)。
所述的操作系統(tǒng)指令控制來自發(fā)動機的輸入轉(zhuǎn)矩與來自第一和第二電機56 和72的電動機轉(zhuǎn)矩以實現(xiàn)優(yōu)選的輸出車轉(zhuǎn)巨來響應(yīng)操作者的轉(zhuǎn)矩請求。當從發(fā)動 機14到混合動力變速器10的輸入轉(zhuǎn)矩內(nèi)存在誤差時，執(zhí)4亍輸出和電動機轉(zhuǎn)矩 確定方案340，包括調(diào)節(jié)第一和第二電機56和72的電動機轉(zhuǎn)矩指令，以達到優(yōu) 選輸出轉(zhuǎn)矩，這有可能導(dǎo)至妬SD 74的過度充電或放電。來自發(fā)動機14的輸入 轉(zhuǎn)矩內(nèi)的誤差可能是基于誤差的發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩估計和機械旋轉(zhuǎn)損失中的誤 差。因此，所述系統(tǒng)能夠被用于確定來自發(fā)動機的輸入中的誤差，例如通過輸 入速度內(nèi)的誤差或離合器滑動速度中的誤差所表明的誤差，并且能夠調(diào)節(jié)發(fā)動 機14的操作以最小化和消除ESD74的過度充電或放電。調(diào)節(jié)發(fā)動機14的操作包括改變發(fā)動機運行以改^>人發(fā)動機14到變速器10的輸入轉(zhuǎn)矩，改變發(fā)動機 狀態(tài)以改變發(fā)動機運行效率，和改變發(fā)動機操作上的約束以實現(xiàn)發(fā)動機狀態(tài)和
發(fā)動+幾工作點的改變并防止JESD74的過度充電^^夂電。
應(yīng)當理解在本公開的范圍內(nèi)允許進行修改。本公開已經(jīng)具體參考優(yōu)選實施 例和其修改進行了描述?；陂喿x和理解本說明書可做出進一步的修改和替換。 其旨在包括進入本公開范圍內(nèi)的所有此類修改和替換。
權(quán)利要求
1，一種動力系的控制方法，所述動力系包括連接到混合動力變速器的輸入元件的發(fā)動機，所述混合動力變速器可操作用于在輸入元件和多個轉(zhuǎn)矩裝置以及輸出元件之間傳遞功率，所述方法包括監(jiān)控所述混合動力變速器的運行；確定所述轉(zhuǎn)矩裝置的電動機轉(zhuǎn)矩偏移量；將所述轉(zhuǎn)矩裝置的所述電動機轉(zhuǎn)矩偏移量轉(zhuǎn)換為所述混合動力變速器的輸入轉(zhuǎn)矩偏移量和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量；以及基于所述混合動力變速器的所述輸入轉(zhuǎn)矩偏移量和所述輸出轉(zhuǎn)矩偏移量調(diào)節(jié)所述發(fā)動機的運行。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其還包括當在連續(xù)可變的工 作范圍狀態(tài)下運行所述混合動力變速器時，基于所述輸入元件的輸入速度誤差 來確定所述轉(zhuǎn)矩裝置的所述電動機轉(zhuǎn)矩偏移量。
3，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其還包括當在空檔模式下運 行所述混合動力變速器時，基于輸入元件的輸入速度誤差和離合器滑動速度誤 差來確定所述轉(zhuǎn)矩裝置的所述電動機轉(zhuǎn)矩偏移量。
4，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括基于所述混合動力變 速器的所述輸入轉(zhuǎn)矩偏移量和所述輸出轉(zhuǎn)矩偏移量調(diào)節(jié)發(fā)動機運行。
5，根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，其還包括基于所述混合動力 變速器的所述輸入轉(zhuǎn)矩偏移量和所述輸出轉(zhuǎn)矩偏移量調(diào)節(jié)從所述發(fā)動機到所述 輸入元件的雌輸入轉(zhuǎn)矩。
6，根據(jù)權(quán)禾腰求5所述的方法，其特征在于，其還包括基于所述混合動力 ^1器的所述輸入車，偏移量和所述輸出轉(zhuǎn)矩偏移量調(diào)節(jié)優(yōu)選的發(fā)動機狀態(tài)。
7，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其還包括根據(jù)所述混合動力 變速器的所述輸入轉(zhuǎn)矩偏移量和所述輸出轉(zhuǎn)矩偏移量調(diào)節(jié)對所述混合動力變速 器的輸入轉(zhuǎn)矩約束。
8，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其還包括基于測量的輸入速度和輸Ail度曲線確定所述輸入元件的輸Ailit誤差；基于所述輸Ait度誤差確定所述轉(zhuǎn)矩裝置的所述電動機轉(zhuǎn)矩偏移量；將所述轉(zhuǎn)矩裝置的所述電動機轉(zhuǎn)矩偏移量轉(zhuǎn)換為所述混合動力變速器的輸 入轉(zhuǎn)矩偏移量和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量；以及基于所述混合動力變速器的所述輸入轉(zhuǎn)矩偏移量和所述輸出轉(zhuǎn)矩偏移量調(diào) 節(jié)發(fā)動機運行。
9， 一種動力系統(tǒng)的控制方法，所述動力系統(tǒng)包括連接到變速器的輸入元件 的發(fā)動機和多個連接至能量存儲裝置的轉(zhuǎn)矩裝置，所述變速器可操作用于在所 述發(fā)動機和所述轉(zhuǎn)矩裝置以及連接至傳動系的輸出元件之間通過多個轉(zhuǎn)矩傳遞離合器的選擇性致動來傳遞功率，所述方法包括 監(jiān)控操作者對加j^沓板和制動踏板的輸入；基于操作者對所述加速踏板和所述制動踏板的所述輸入確定輸出轉(zhuǎn)矩請求；監(jiān)控變速器的所述輸入元件的輸A3I度； 確定所述轉(zhuǎn)矩傳遞離合器其中一個的離合器滑動速度； 確定目標輸AiI度和目標離合器滑動皿；基于所述輸入速度和所述目標輸A3I度之間的差異以及所述離合器滑動速 度和所述目標離合器滑動速度之間的差異確定所述轉(zhuǎn)矩裝置的電動機轉(zhuǎn)矩偏移將轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置的所述電動機轉(zhuǎn)矩偏移量轉(zhuǎn)換為所述變速器的輸入轉(zhuǎn)矩偏 移量和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量；以及基于所述，器的所述輸入轉(zhuǎn)矩偏移量和所述輸出轉(zhuǎn)矩偏移量調(diào)節(jié)從所述 發(fā)動機到所述變速器的所述輸入轉(zhuǎn)矩并選擇優(yōu)選的發(fā)動機狀態(tài)。
10， 一種動力系統(tǒng)的控制方法，所述動力系統(tǒng)包括可操作用于在發(fā)動機， 轉(zhuǎn)矩裝置，能量存儲裝置和輸出元件之間傳遞功率的混合動力變3I器，所述方 飽括確定輸出轉(zhuǎn)矩指令；監(jiān)控從所述發(fā)動機到所述^3I器的輸入?yún)?shù)； 確定來自所述發(fā)動機的所述輸入?yún)?shù)的目標狀態(tài)；基于所述輸入?yún)?shù)的監(jiān)控狀態(tài)和所述輸入?yún)?shù)的目標狀態(tài)之間的差異確定 所述轉(zhuǎn)矩裝置的電動機轉(zhuǎn)矩偏移量；將所述轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置的所述電動機轉(zhuǎn)矩偏移量轉(zhuǎn)換為所述變速器的輸入和i^出轉(zhuǎn)矩偏移量；基于所述變速器的所述輸入和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量調(diào)節(jié)所述發(fā)動機運行；以及基于已調(diào)節(jié)的所述發(fā)動機運行，控制所述發(fā)動機，所述轉(zhuǎn)矩裝置，所述能 量存儲裝置和所述輸出元件之間的功率流以達到所述輸出轉(zhuǎn)矩指令。
全文摘要
本發(fā)明涉及混合動力系統(tǒng)中調(diào)節(jié)發(fā)動機運行的方法和裝置。動力系包括連接到混合動力變速器的輸入元件的發(fā)動機。混合動力變速器可操作用于在輸入元件和多個轉(zhuǎn)矩裝置以及輸出元件之間傳遞功率。動力系的控制方法包括監(jiān)控混合動力變速器運行，確定轉(zhuǎn)矩裝置的電動機轉(zhuǎn)矩偏移量，將轉(zhuǎn)矩裝置的電動機轉(zhuǎn)矩偏移量轉(zhuǎn)換為混合動力變速器的輸入轉(zhuǎn)矩偏移量和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量，并基于混合動力變速器的輸入轉(zhuǎn)矩偏移量和輸出轉(zhuǎn)矩偏移量調(diào)節(jié)發(fā)動機運行。
文檔編號B60W20/00GK101492047SQ20081010745
公開日2009年7月29日 申請日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者A·H·希普 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司