專利名稱：混合動力系用將接合打滑離合器轉(zhuǎn)矩異步換檔方法和設(shè)備的制作方法
混^力系用將接合打滑離合器車^g異步換檔方法和設(shè)備 相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2007年11月4日提交的美國臨時申請No,60/985283的優(yōu)先權(quán) 利，并在此引入作為參考。技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉朋于電-機(jī) 3!器的控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景
本節(jié)說明僅僅是提供與本發(fā)明有關(guān)的背景資料，其可能并不構(gòu)成現(xiàn)有技 術(shù)。
已知的動力系結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置，這些總巨產(chǎn)生裝置包括內(nèi)燃機(jī)和電 機(jī)，這些轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置M變速器裝置向輸出元^H專遞轉(zhuǎn)矩。 —種示例性的動 力系包括輸出元件和雙模式、復(fù)合-分離的電一IW^t器，該變速器利用輸入 元件接收來自于優(yōu)選為內(nèi)燃機(jī)的原動機(jī)動力源的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。該輸出元件可以操 作地連接到機(jī)動車的傳動系上，用于將牽引糊傳遞給該傳動系。作為電動機(jī) 或發(fā)電機(jī)工作的電機(jī)產(chǎn)生給變速器的輸入轉(zhuǎn)矩，iM入轉(zhuǎn)矩獨(dú)立于來自內(nèi)燃機(jī) 的輸入轉(zhuǎn)矩。這些電機(jī)可以將通過車輛傳動系傳遞的車輛動能轉(zhuǎn)換成可存儲在電能存儲設(shè)備中的電能?？刂葡垫鵰控來自于車輛和駕駛員的各種輸入，并且為動力系提供操作控制，包括控制變速器的運(yùn)行范圍狀態(tài)和換檔，控制轉(zhuǎn)矩產(chǎn) 生裝置，以及調(diào)節(jié)電能存儲裝置和電tlt間的電力交換以管理變速器的輸出， 包括鞭和繊。
混合動力系車輛中的上述裝置的運(yùn)行需要管理用于連接上面所提到的發(fā)動機(jī)、電機(jī)和傳動系的若干轉(zhuǎn)矩承受軸或裝置。來自發(fā)動機(jī)的輸入轉(zhuǎn)矩和來自 一個或多個電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)矩可以被單獨(dú)施加或者共同施加來提供輸出轉(zhuǎn)矩。然 而，魏器所要求的輸出鄉(xiāng)的變化(例如由于駕駛員踏板位置的變化或者由 于運(yùn)行范圍狀態(tài)的變換導(dǎo)致的)必須得到平穩(wěn)地鵬。特別難管理的是輸入轉(zhuǎn) 矩，這些輸入轉(zhuǎn)矩被同時施加給變速器，卻對控制輸入具有不同的反應(yīng)時間。 基于單一的控制輸入，各種裝置可以在不同的時間處改變各自的輸入轉(zhuǎn)矩，結(jié) 果導(dǎo)繊過變速器施加的齡轉(zhuǎn)矩的突然改變的增加。對于施加給變速器的各 種輸入轉(zhuǎn)矩的突然或者不協(xié)調(diào)的改變可以導(dǎo)致車輛加速度或者力咖速度的明顯 變化，這會會對糊的駕駛性能產(chǎn)生不利的影響。
混合驅(qū)動系統(tǒng)的各種上述部件之間的各種控制方案和操作性連接都是公知的，并且控律u系統(tǒng)必須育,^a器與所述各種部《條合和使它們分離，以 便執(zhí)行混合動力系統(tǒng)的功能。已知接合和分離是在變速器內(nèi)通過^ffl可選擇性 操作的離合器完成的。本領(lǐng)域中的人熟知離合器是用來接合和分離軸的裝置， 包括管理軸之間的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩差異。接合或者鎖定、分離或者解鎖、被接合或 者被鎖定操作下的運(yùn)行，以及被分離或者被解鎖操作下的運(yùn)行都是離合 態(tài)，為了，正確而平穩(wěn)Jtig行必須要對這些狀態(tài)進(jìn)行管理。
已知離合魏多種設(shè)計(jì)和控制方法。 一種已知的離合^M就題過兩個連接表面的分離或者結(jié)合來操作的機(jī)械式離合器，例如離合片，結(jié)合時的運(yùn)行在彼itk^間施加摩擦,。 一種用于控制這種機(jī)械式離合器的控制方g括采用液壓控制系統(tǒng)施加艦液壓管線傳遞的液壓壓力來施加或者釋放兩個連接表 面之間的夾緊力。如此操作，離合器不是以二元模式運(yùn)行，而是具有接合狀態(tài)的范圍，也就是從完全分離到同步但沒有接合，至IJ接合但只有最小的夾緊力， 再到具有某種最大夾緊力的接合。施加給離合器的夾緊力決定了離合驗(yàn)其滑 移之前可以承載多大的反作用轉(zhuǎn)矩。fflil調(diào)節(jié)夾緊力的各種離合器控制允許在 鎖定和解鎖之間的轉(zhuǎn)換，并且進(jìn)一步允許管理已鎖變速器中的滑移。另外，液 壓管線所能施加的最大夾緊力也可以隨車輛運(yùn)行狀態(tài)改變，并且可以基于控制策略對其進(jìn)fiH周節(jié)。
當(dāng)意圖同步化和鎖定離合器的連接表面時，無論何時只要施加在離合器上 的反作用轉(zhuǎn)矩超過所施加的夾緊力所產(chǎn)生的實(shí)際糊容量，離合器連接表面之 間就會發(fā)生滑移或者相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。{頓了設(shè)計(jì)用于同步操作的離合器的魏 器中出現(xiàn)的滑移導(dǎo)致了變速器內(nèi)的無法預(yù)料的鄉(xiāng)控帝頓失，導(dǎo)致了由來自變 速器的反轉(zhuǎn)矩的突然變化所弓胞的發(fā)動fUI度控繊員失和電^I度控制損失， 以及導(dǎo)致了糊加鵬的突然改變，其駕駛性能產(chǎn)生了負(fù)面影響。 [OOll狹速器運(yùn)行可以使用單個離合器在多種輸入和一 種輸出之間傳遞反作用 轉(zhuǎn)矩。變速器運(yùn)行也可以使用多個離合器在多種輸入和一種輸出之間傳遞反作 用轉(zhuǎn)矩。運(yùn)行范圍狀態(tài)的選擇取決于離合器的選擇性接合，可允許的不同組合 會導(dǎo)致不同的運(yùn)行范圍狀態(tài)。
現(xiàn)在參照附圖并a3i鄉(xiāng)啲方式來描述一個或多個實(shí)施例。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性動力系的示意圖，該示例性動力系包括操作性 ife^接到發(fā)動機(jī)和第一、第二電lOJl的雙模式、復(fù)合-分離、電-機(jī)械混合變速器;
圖2為根據(jù)本發(fā)明的一種示例性分布式控制?！姥胂到y(tǒng)的示意性方塊圖。 [OOIS]圖3根據(jù)本發(fā)明圖示了示例性混合動力系的部件對轉(zhuǎn)矩請求變化的反應(yīng) 時間；
圖5-7根據(jù)本發(fā)明描繪了結(jié)^來實(shí)現(xiàn)示例性換擋的示例性過程； [(X)21]圖5圖示了示例性過渡解鎖狀態(tài)中與離合器相關(guān)的轉(zhuǎn)矩項(xiàng)；
圖6圖示了示例1431渡鎖定狀態(tài)中與離合器相關(guān)的,項(xiàng)； [(K)23圖7根據(jù)本發(fā)明圖示了描述^I器的示例性慣'MJt階段的項(xiàng)；
圖8根據(jù)本發(fā)明以表格的形式舉例說明確定慣'MJt階段時間的示例性 二維查找表的艦；[(X)25]圖9根據(jù)本發(fā)明描述了被分^S個子階段的示例性慣tiM階段； [(X)26]圖10根據(jù)本發(fā)明圖示了系統(tǒng)約束被3勧倒即時控制信號上的例子，暫時 '超控(ovenide)由控制信號所設(shè)定的最力最小值；
圖11和12根據(jù)本發(fā)明用圖對比了示例性同步^^和被用來在對當(dāng)ai呈中 提供Tc的異步^^。[(X)28]圖11為根據(jù)本發(fā)明的示例性同步換檔，在本文公開的實(shí)施例中齢對此 進(jìn)行描述。:
圖12為根據(jù)本發(fā)明的示例性異步換擋，，,娥呈中提供Tc以輔助 H變化。
圖13根據(jù)本發(fā)明圖示了本文所描述的輸出鄉(xiāng)項(xiàng)在^I器換擋過程中的 艦。
圖14根據(jù)本發(fā)明圖示了包括限制項(xiàng)的輸AI口輸出轉(zhuǎn)矩項(xiàng)在魏器樹當(dāng)過 '程中的使用。[(X)32]圖15根據(jù)本發(fā)明辨IJ說明了在慣性M階段控制動力系的示例性MI呈， 其禾,將接合的離合器,維持輸出,。
圖16根據(jù)本發(fā)明示出了控制和管理動力系中的賺流和功率流的示例性 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該動力系具有多個,產(chǎn)生裝置，在控制模塊中駐留有可執(zhí)行 的算法和校準(zhǔn)值。
現(xiàn)在録附圖，其中附圖只是為了示出某些示例性實(shí)施例，而不是限制這些實(shí)施例，圖l和2描繪了一種示例性電-機(jī)械混合動力系。圖l所描繪的本 發(fā)明的該示例性電-機(jī)械混合動力系包括雙模式、混合-分離、電-機(jī)械混合魏 器10，該變速器10操作連接至發(fā)動機(jī)14和第一和第二電機(jī)('MG-A，)56和 ('MG-B')72。發(fā)動機(jī)14和第一和第二電機(jī)56和72 ^都產(chǎn)生能傳遞給M器 10的功率。由發(fā)動機(jī)14和第一和第二電機(jī)56和72所產(chǎn)生的并且傳遞給z^i器 10的功率用術(shù)語輸入轉(zhuǎn)矩(在這里分別稱為T!、 Ta和Tb)和速度(這里分別 稱為M、 Na和Nb)來描述。示例性發(fā)動機(jī)14包括多缸內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其選擇性地在多個狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)， 以經(jīng)由輸AI由12將轉(zhuǎn)矩傳遞給M器10，該發(fā)動機(jī)14可以是點(diǎn)燃式或者壓燃 ^:動機(jī)。發(fā)動機(jī)14包括操作聯(lián)接至授速器10的輸入軸12上的曲軸(未示出)。 車I3I傳感器11監(jiān)纖入軸12的^1。從發(fā)動機(jī)14輸出的功率輸出(由轉(zhuǎn)速和 輸出,構(gòu)成)可能與傳遞給^t器10的輸A^N!和輸入,^不同，這 是由于在發(fā)動機(jī)14和^3S器10之間的輸入軸12上放置了轉(zhuǎn)矩消耗部件，例如 艦泵(未示出)和/或轉(zhuǎn)矩管理體。該示例性的魏器10包含三組行星齒輪組24、 26、 28以及四個選擇性 接合的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，即離合器C170、 C2 62、 C373和C475。本文所j柳的 離合器是指任何類型的摩擦轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，例如它們包括單盤式或復(fù)合盤式離 合器或組件、帶式離合器及制動器。雌由z魏器控制模塊(下面用TCM'表 示)17控制的艦控制回路(HYD) 42操作控制離合器的狀態(tài)。離合器C262 和C4 75 tt^包括mE接合的旋轉(zhuǎn)摩擦離合器。離合器Cl 70和C3 73 ifc^包括 可選擇性地接到變速器殼體68上的艦控帝幗定體。離合器C170、 C2 62、 C3 73和C4 75中的每一個都雌是以、mE方式接合的，選擇性iiWl液壓控制 回路42接收已加壓的液壓流體。第一和第二電機(jī)56和72 iM包括三相交流電機(jī)以及各自的第一和第二 解算教resolver)80和82，旨三相交流電機(jī)都包括定子(未示出)和轉(zhuǎn)子(未 示出)。^t電機(jī)的電機(jī)定子都接至ij^l器殼體68的外部上，并且還包括定子 心，纖的電繞組自該定子心開始延伸。第一電機(jī)56的轉(zhuǎn)子支撐在M:齒ffe(hub plate gear)上，該織齒f^5由第二行星齒輪組26操作地附接到軸60上。第二 電機(jī)72的轉(zhuǎn)子固定地附接到襯套軸轂(sleeve shaft hub)66上。
來自發(fā)動機(jī)14以皿一和第二電機(jī)56和72的輸入轉(zhuǎn)矩(分別為T!、 Ta和Tb)是由燃料或存儲于電能存儲裝置(下面用TSD'5)^) 74中的電 勢能的能量轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的。ESD 74經(jīng)由直流電傳遞導(dǎo)線27而高壓直流地連接 到TPM 19。傳遞導(dǎo)線27包括接觸器開關(guān)38。在正常工況下，當(dāng)接觸器開關(guān) 38閉合時，電流會,在ESD 74和TPIM19之間流動。當(dāng)接觸器開關(guān)38斷幵時， ESD74和TPIM19之間的電流流動則中斷。M31傳遞導(dǎo)線29， TPM19將電能 傳遞給第一電機(jī)56，及傳棘自于第一電機(jī)56的電能，并且類似地，Mil傳遞 導(dǎo)線31， TPM 19將電能傳遞給第二電機(jī)72，及傳棘自于第二電機(jī)72的電 能，以響應(yīng)對第一和第二電機(jī)56和72的轉(zhuǎn)矩請求，從而實(shí)現(xiàn)^f入鞭TA和 TB。電流被傳齢ESD 74及從ESD 74中輸出是要依據(jù)ESD 74是被充電還是 微電。 TPM19包括一對功率變換器(未示出)和對應(yīng)的電機(jī)控制模i央(未示出)， 該電機(jī)控帝蝶塊配置成接受轉(zhuǎn)矩命令并基于此來控制變換 態(tài)，以便提供電 機(jī)驅(qū)動或者再生功能，從而滿足所命令的電機(jī),TA和TB。功率變換器包括公知的互補(bǔ)型三相功率電子體，齡驢都包括多個絕緣柵雙極晶體管(未示
出)，其艦高頻下的轉(zhuǎn)換而將來自ESD74的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，用于為?應(yīng)的第一和第二電機(jī)56和72衛(wèi)共功率。絕緣柵雙極晶體管形成為用于接收控 制命令的開關(guān)模式功率供給源。典型地，每一個三相電機(jī)的每一相都配有一對 絕緣柵雙極晶體管。ffi31控偉機(jī)緣柵雙極晶體管的狀態(tài)來提供電機(jī)驅(qū)動機(jī)械能 的產(chǎn)生或者電能再生的功能。三相變換器通ill:流電傳遞導(dǎo)線27接收或者提供 直流電，并且把直流電轉(zhuǎn)化為三相交流電或者將三相交流電轉(zhuǎn)化為直流電，該 交流電分別ii^傳遞導(dǎo)線29和31傳導(dǎo)給第一和第二電機(jī)56和72或M^—禾口 第二電機(jī)56和72傳導(dǎo)出，以便作為電動機(jī)或者發(fā)電豐JU:作。
圖2示出了分布式控制模塊系統(tǒng)的示意性框圖。下文中將描述的元件包 括^h車輛控制結(jié)構(gòu)的一^f集，其對圖1所描述的示例性動力系提供了協(xié)調(diào) 系統(tǒng)控制。該分布式控制模塊系統(tǒng)綜合有關(guān)的信息和輸入，并且執(zhí)行算法來控 制各個致動器以實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)，這些控制目標(biāo)包括腦經(jīng)濟(jì)性、排放物、性 會旨、駕駛性能以及包括ESD74的電池及第一和第二電機(jī)56和72在內(nèi)的硬件的 保護(hù)。分布式控制模塊系統(tǒng)包括發(fā)動豐鵬制模i央(下面用'ECM，^^) 23、 TCM17、電池組控制模塊(接下來用，BPCM,^^) 21以及TPM19?；旌?控制模塊(下面用《HCP，^示)5對ECM23、 TCM17、 BPCM21和TPIM 19提供監(jiān)督控制和協(xié)調(diào)。用戶接口 CUT) 13操作連接至多，置，fflm些 裝置，車輛駕駛員就能控制或者指揮電-機(jī)械混合動力系的運(yùn)行。這些裝置包括
>加iim板113 CAF)、駕駛員制動踏板112 ('BPO、變速器檔位選擇器114 ('PRNDL')和^ffi速度巡航控制器(未示出)，其中，由力口3g^板113確定駕 駛員,請求。變速器檔,擇器114可以具有離散數(shù)目的駕駛員可選位置， 這些可選位置包括輸出元件64的旋轉(zhuǎn)方向，以便能實(shí)現(xiàn)前進(jìn)和倒退方向之一。
前面提至啲這些控制模塊艦局域網(wǎng)(下面用'LAN'5J^)總線6與 其它控制模塊、傳感器和致動器通信。LAN總線6允許在各種控制模塊之間進(jìn) 行運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)和致動器命令信號的結(jié)構(gòu)化通信。所采用的特定通信協(xié)議是專 用的(application-spec迅c)。 LAN總線6和合適的協(xié)議在前面提到的控制模塊之間 以及和其他控制模塊之間提供了魯棒通訊和多控帝鵬塊接口連接，這些其他控 制模i娥供了諸如防抱死制動、牽引控制和車輛穩(wěn)定性等功能?？梢杂枚鄠€通
'信總線來改itil信速度，瓶供某種7jC平的信號冗余性禾皖整性。4頓直接鏈路，例如串行外圍接口 ('spr)總線(未示出),.還可以進(jìn)行^h控娜勢央之間 的通信。 HCP 5肯樹動力系提供監(jiān)督控制，用于ECM23、 TCM 17、 TPM19和 BPCM21的協(xié)調(diào)運(yùn)行?；趤碜杂脩艚涌?13禾口包括ESD74在內(nèi)的動力系的各
種輸入信號，HCP5生g種命令，包括駕駛員轉(zhuǎn)矩請求('To—req，)、輸出至
傳動系90的命令輸出轉(zhuǎn)矩('TcMD')、發(fā)動機(jī)輸入轉(zhuǎn)矩請求、^t器10的, 傳遞離合器C170、 C2 62、 C3 73、 C4 75的離合器,、以及第一和第二電機(jī) 56和72各自的,請求。TCM17操作連接到艦控制回路42瓶供各種功 能，包括監(jiān)測各種壓力傳感裝置(未示出)和產(chǎn)生和傳送控制信號至各種螺線 管(未示出)，從而控帝iMffi控制回路42內(nèi)包含的壓力開關(guān)和控制閥。
作為對由用戶接口 13所捕獲的經(jīng)由力卩^JT老板113和制動踏板112輸入的 駕駛員輸入的響應(yīng)，HCP 5和一個或多個其他控制?！姥氪_定出該命令輸出辦巨 Tcmd，以便滿足在輸出元件64處執(zhí)行并傳遞給傳動系90的駕駛員轉(zhuǎn)矩請求 T0—reQ。最終的車輛加速受到其他因素的影響，這些其它因素包括，例如路面 載荷、道路等級以及 重量?；趧恿ο档母鞣N運(yùn)^#性可以確定出變速器 的運(yùn)行范圍狀態(tài)。這包括如前面所描述的，M31加^m板113和制動踏板112 傳輸給用戶接口 13的駕駛員鄉(xiāng)請求。在電會浐生模式或,產(chǎn)生模式下，根 據(jù)由運(yùn)行第一和第二電機(jī)56和72的命令所導(dǎo)致的動力系的 ^g要求，可以斷 定該運(yùn)行范圍狀態(tài)。該運(yùn)行范圍狀態(tài)可以通過優(yōu)化算法或程序來確定，例如在 HCP 5的混合戰(zhàn),制模塊中開始進(jìn)行，該優(yōu)化算法^f呈序根據(jù)駕駛員的功率要求、電池荷電狀態(tài)以雄動機(jī)14和第一和第二電機(jī)56和72的能效確定最優(yōu) 的系統(tǒng)效率。控制系統(tǒng)根據(jù)所執(zhí)行的優(yōu)化程序的結(jié)果來管理來自于發(fā)動機(jī)14及 第一和第二電機(jī)56和72的,輸入，并且由此使管 *經(jīng)濟(jì)性及電池充電 的系統(tǒng)效率得到優(yōu)化。此外，還可以根據(jù)部件或系統(tǒng)的故P章來決定操作。HCP5 監(jiān)控轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置，并且確定M器10的功率輸出，以實(shí)現(xiàn)滿足駕駛員,請 求所需要的輸出辦巨。根據(jù)上面所描述的，顯然，ESD74與第一和第二電機(jī)56 和72操作電連接以便在它們之間形成功率流。財(cái)卜，發(fā)動機(jī)14、第一和第二電 機(jī)56和72以及電-機(jī) 31器10操作地機(jī)M^接以在它們之間傳遞功率，進(jìn)而 向輸出元件64傳遞功率流。如上面所討論的，管理輸出轉(zhuǎn)矩以保持駕駛性能在控制混合動力系統(tǒng)中 是優(yōu)先的。通過變速器所施加的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)于輸出$ 請求變化的任何變化都會 導(dǎo)致施加給傳動系的輸出轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化，從而導(dǎo)致車輛推進(jìn)力的變化和車輛加 速度的變化。轉(zhuǎn)矩請求的變化可以來自于駕駛員輸入(比如涉及駕駛員轉(zhuǎn)矩請 求的踏板位置)、車輛中的自動控制變化(例如巡航控制或者其它控制策略)、 或者響應(yīng)環(huán)境斜牛的發(fā)動機(jī)變化(例如車輛跟lj上坡或者下坡)。通鵬制施加
給混合動力系內(nèi)的變速器的各種輸入糊的變化，就可以控制和最小化車輛加 M的突然變化，以便減小對駕駛性能的負(fù)面影響。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的，任何控制系統(tǒng)都包括反應(yīng)時間。動力系 的運(yùn)行點(diǎn)的改變由控帶臘號的變化驅(qū)動，所述動力系的運(yùn)行點(diǎn)包括獲得期望的 車輛運(yùn)行所要求的動力系的各種部件的速度和,。這些控制信號變化作用于 動力系的各種部件，并且根據(jù)它們各自的反應(yīng)時間在它們每一個中產(chǎn)生反應(yīng)。 施加給混合動力系并指示一種新的轉(zhuǎn)矩請求的任何控制信號的變化(例如，由 駕駛員轉(zhuǎn)矩請求所驅(qū)動的或者執(zhí)行^I^I奐擋所要求的)在每一個受影響的轉(zhuǎn) 矩產(chǎn)生裝置中引起了反應(yīng)，以便對相應(yīng)的輸入,執(zhí)行所要求的變化。發(fā)動機(jī) 所提供的輸入轉(zhuǎn)矩的改變是由設(shè)定發(fā)動機(jī)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的發(fā)動機(jī)車規(guī)請求所控 制的，例如通過ECM控制。發(fā)動豐鵬發(fā)動機(jī),請求變化的反應(yīng)時間受到本領(lǐng) 域所公知的若干因素的影響，并且發(fā)動IHii行變化的各項(xiàng)細(xì)節(jié)很大程度上取決 于所使用發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)以及所使用的一種或多種的燃燒模式。在許多情形中， 發(fā)動機(jī)對轉(zhuǎn)矩請求變化的反應(yīng)時間在混合驅(qū)動系統(tǒng)的部件中是最長的。電機(jī)對 轉(zhuǎn)矩請求變化的反應(yīng)時間包括致動任何必要開關(guān)、繼電器或者其它控制元件的時間，以及隨所施加電能的變化給電trui電或者斷電的時間。圖3根據(jù)本發(fā)明用圖描繪了示例性混合動力系部件對^g請求變化的反
應(yīng)時間。所舉例子是示例性混合動力系的部件包括發(fā)動機(jī)和兩個電機(jī)。圖顯示了微請求和所弓胞的齡轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的輸入轉(zhuǎn)矩的變化。如上面所
描述的，數(shù)據(jù)顯示了電機(jī)快速地響應(yīng)了轉(zhuǎn)矩請求的變化，但是發(fā)動in^艮隨,請求變化則比較漫?，F(xiàn)公開一種方法，其中混合動力系內(nèi)的發(fā)動機(jī)和一個或多個電機(jī)的反應(yīng)
時間被用來并行控制提前即時轉(zhuǎn)矩請求(控制發(fā)動機(jī))和即時轉(zhuǎn)矩請爽控制電
機(jī))，這些糊請 31各自的磁時間被協(xié)調(diào)，以便基本實(shí)現(xiàn)輸入糊的同時變化。如上面所述的，因?yàn)橐阎獊碜园l(fā)動機(jī)的輸入鞭的變化比來自電機(jī)的輸
入轉(zhuǎn)矩的變化始終需要更長的反應(yīng)時間，所以所公開方法的一種示例性具體實(shí)施方式
可以實(shí)現(xiàn)給發(fā)動機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)矩請求的變化，如上面所述的并行作用，包括相對于反應(yīng)更快速的裝置(電機(jī))的提前期。通過建模或者其它能夠用來精確預(yù)測發(fā)動機(jī)和電in^行的技術(shù)可以實(shí)驗(yàn)地、經(jīng)驗(yàn)地、預(yù)測地得到該提前期,并且同一個混合動力系可以{頓多個提前期，這取決于不同的發(fā)動機(jī)設(shè)置、條件、運(yùn)行和范圍以及 狀態(tài)。 一個根據(jù)本發(fā)明的可以用來結(jié)合裝置反應(yīng)時間
的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或者估計(jì)值計(jì)算提前期的示例性方程包括下式
TLead —Reacticm T]mmediate Reaction [ 1 ]
其中T^等于用在這里所描述的方法中的提前期，這個方程使用了兩個,產(chǎn)
生裝置。Ti^一。J樣具有較長反應(yīng)時間的裝置的反應(yīng)時間，以及TW^Reacdon代表具有較短反應(yīng)時間的裝置的反應(yīng)時間。如果^ffi不同的系統(tǒng)，例如包括具有長提前期的發(fā)動機(jī)，具有中等提前期的第一電機(jī)，和具有短提前期的第二電機(jī)，則這些提前期可以通過比^M有的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置而得出。在本示例性系統(tǒng)中，如果所有的三個車維產(chǎn)生裝置都被涉及，那么兩個提前期(發(fā)動機(jī)與每個電機(jī)相比較得到一個提前期)將被用來同步^N^S中的響應(yīng)。在一不同時間，該同一個系統(tǒng)可以在發(fā)動機(jī)停機(jī)并與 器分離的瞎況下運(yùn)行，比較第一電機(jī)和第二電機(jī)的提前期將被用來使得兩個電機(jī)中的響應(yīng)同步化。以這種方式，可以推導(dǎo)出提前期，以協(xié)調(diào)各種,產(chǎn)生裝置之間的反應(yīng)時間。如在，公開的方法中所述的，公開了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩即時請求和電機(jī)的轉(zhuǎn)矩請求用于并行控制對駕駛員轉(zhuǎn)矩請求的變化的反應(yīng)具有不同反應(yīng)時間的不同轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置。駕駛員轉(zhuǎn)矩請求的變化可以包括在特定的變速器運(yùn)行范圍狀態(tài)下所期望的輸出轉(zhuǎn)矩的簡單變化，或者可以要求將駕駛員轉(zhuǎn)矩請求的變化與不同運(yùn)行范圍狀態(tài)之間的M器換檔聯(lián)系起來。如上所述，與變速職擋相聯(lián)系的駕駛員轉(zhuǎn)矩請求的變化比包含在單一運(yùn)行范圍狀態(tài)中的變化更為復(fù)雜，因?yàn)楸仨毠芾砀鞣N混合動力系部件的轉(zhuǎn)矩和軸轉(zhuǎn)速，以便將第一離合器施加的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換至恍箭沒有接合的第二離合器而沒有打滑。 ^S器中的換擋，如圖1所示的示例性的^t器，通常涉及卸織一離合器，經(jīng)過慣性速度階段狀態(tài)的過度，接著加載第二離合器。在僅f頓發(fā)動機(jī)的傳統(tǒng)動力車輛的變速器中，變速器內(nèi)從一個固定檔位狀態(tài)到另一個固定檔位狀態(tài)的改變通常包括卸載第一離合器，允許車輛短暫滑行，然后加i^二離合器。但是，如上面關(guān)于圖1和表1所描述的，混合動力系^I器中的離合器經(jīng)常是m或者成組地接合，并且變速器中的換擋可以涉及僅卸載所接合的離合器中的一個，然后加載另一個離合器，并在整個^^MI呈中使第三離合器保持接合。圖4根據(jù)本發(fā)明說明了一種示例性混翰力系魏器的檔位變換關(guān)系，特別是在圖1和表1中的示例性具體實(shí)施方式
中所描述的混合動力系^t器。
N！對No的坐標(biāo)圖被繪出。在任何固定檔位狀態(tài)處，M:沿固定檔位狀態(tài)曲線
的相應(yīng)N!確定No。 EVT模式I或者EVT模式n中的運(yùn)行可以發(fā)生在圖上所顯示的對應(yīng)區(qū)域內(nèi)，其中，在EVT模式I或者EVT模式n中禾,連續(xù)變化傳動比提供來自固定輸A5i度的功率。表1描述了在圖1中的實(shí)施例里面所描述的離合器Cl^C4的狀態(tài)。例如，在第二固定檔位狀態(tài)中的運(yùn)行要求接合或者加載離合器Cl和C2，同時不接合或者卸載離合器C3和C4。當(dāng)圖4描述了圖1中所顯示的示例性動力系中的可能的檔位變換時，本領(lǐng)普通技術(shù)人員)j絵明白這樣一種檔位變換描m于任何混合動力系的變速器都是可能的，并且沒有意圖將本發(fā)明限制在本文所描述的具體實(shí) 式上。圖4可以描述示例性系統(tǒng)在固定檔位狀態(tài)或者EVT模式下的運(yùn)行,如上面所描述的，并且它也可以被用來描述各種M器運(yùn)行范圍狀態(tài)之間的換擋變換。圖上的區(qū)域和曲線描述了變換期間運(yùn)行范圍狀態(tài)的操作。例如，在一種EVT模式區(qū)域內(nèi)的固定檔位狀態(tài)之間的變換需要短暫運(yùn)行位于這些固定檔位狀態(tài)之
>間的該EVT模式。對鵬，從EVT模式I到EVT模式n的變換則需要過渡通過第二固定檔位狀態(tài)，該第二固定檔位狀態(tài)處于這兩種模式之間的邊界線處。
根據(jù)圖1和圖4以及表1，進(jìn)一步描^/人第三固定檔位狀態(tài)至悌四固定檔位狀態(tài)的示例性^I器換檔。參照圖4，開始的運(yùn)行范圍狀態(tài)和，的運(yùn)行范圍汰態(tài)都存在于EVT模式n的區(qū)域內(nèi)。因此，從第三檔位狀態(tài)到第四檔位狀態(tài)
:的變換要求先從第三固定檔位狀態(tài)變換到EVT模式n，再從EVT模式n變換至悌四固定檔位狀態(tài)?，F(xiàn)在參照表l，開始于第三固定檔位狀態(tài)的混合動力系變速器將使得離合器C2和C4接合。表1進(jìn)一步描述了第一次換檔的目標(biāo)~~EVT模式n的運(yùn)行，其接合離合器C2。因此，/廟三固定檔位狀恭變換到EVT模
式n需要將離合器C4從接合狀態(tài)改^^接合狀態(tài),同時需要保^合離合器
> C2。此外，表l描述了第二次換檔目標(biāo)一第四固定檔位模式的運(yùn)行，其中使用了離合器C2和C3。因此，從EVT模式n變換到第四固定檔位狀態(tài)要求接合并加載離合器C3，同時需要保持接合離合器C2。因此，離合器C4和C3標(biāo)例性換擋過程中被轉(zhuǎn)換，而離合器C2在整個換擋3if呈中保皿合，并向傳動系傳遞紘
:
禾U用本文所公開的方法，基于各種部件的反應(yīng)時間，ffl3i協(xié)調(diào)給各種轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置的信號命令可以調(diào)節(jié)變速器換檔過程中的輸入轉(zhuǎn)矩的變化以減小對駕駛性能的負(fù)面影響。如上所述,許多換擋可以被儘為三個階段第一,階段，在該階段中初始接合的離合器/A^受轉(zhuǎn)矩、鎖定且同步的離合 態(tài)變換至,鎖且去同步的離合^;態(tài)；慣性速度階段，在該階段中受影響的離合器
'被解鎖并且處于過渡狀態(tài)；第二轉(zhuǎn)矩階段，在該階段中先前沒有接合的第二離合器MI 鎖且去同步的離合^R態(tài)變換到承受車轉(zhuǎn)巨、鎖定且同步的離合^t態(tài)。 如上所提及的，在變速器換檔過程中皿避免離^打滑以避免對駕駛性能的 不利影響，當(dāng)施加給離合器的反作用糊超過離合器的實(shí)際鄉(xiāng)容量時，就會 產(chǎn)生離合器打滑。因此，在變速^^奐擋期間，必須相對于目前接合的離合器的 實(shí)際,容量管理輸入,，這樣可以完成^t器換擋，而不會出現(xiàn)打滑。圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的與經(jīng)M^例性過渡解鎖狀態(tài)的離合g關(guān)的轉(zhuǎn) 矩項(xiàng)的圖形^/示。圖形te端所示的線描繪了鎖定狀態(tài)下的離合器操作。圖形 描繪了由離合器控制系繊制的離合 令$統(tǒng)和所得到的估計(jì)轉(zhuǎn)矩容量。由 ""^令轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生的離合器中的離合器車魏容量是許多因素作用的結(jié)果，包括 離合器的可用夾緊壓力、設(shè)計(jì)和斜牛因素，以及離合器對離合鵬制系統(tǒng)變化 的反應(yīng)時間。正如初始鎖定區(qū)域中圖形的示例性 所示，己知的是命令^l貞 定離合器的,皿離合器容量并允許影響離合器的其它因素確定最終的離合 器容量。在描繪處于鎖定狀態(tài)的離合,作的圖形的:te端，還描繪了作為來 自發(fā)動機(jī)和電機(jī)的輸入,的結(jié)果被施加給離合器的估計(jì)反作用轉(zhuǎn)矩。在標(biāo)識 為，加彌鎖狀態(tài)"的時間處，離合鵬制系統(tǒng)鄉(xiāng)CM (己經(jīng)確定需要將離合器 從鎖定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到解鎖狀態(tài))內(nèi)的邏輯將命令,變?yōu)榈陀?容量的某一級 別但是仍舊高于目前施加到該離合器的反作用轉(zhuǎn)矩。在該點(diǎn)處，離合器控制系 統(tǒng)內(nèi)部的機(jī)構(gòu)(例如示例性液壓離合離制系統(tǒng)內(nèi)的可艦控制螺線管)改變 設(shè)置來調(diào)整離合器內(nèi)的夾緊九結(jié)果，離合器的鄉(xiāng)容量開始隨施加給該離合 器的夾緊力變化而變化。正如以上所討論的，離合驗(yàn)鵬時間內(nèi)對命令糊 的變化作出反應(yīng)，并且特定離合器的反應(yīng)時間取決于應(yīng)用的具體瞎況。在圖5 的示例性圖形中，^g容量對命令轉(zhuǎn)矩的減少作出反應(yīng)并且因此開始M^。
如上所述，在同"i^鎖狀態(tài)中，由輸入鄉(xiāng)和電機(jī)轉(zhuǎn)矩弓胞的反作用, 也必須從該離合器卸載下來。在^N 鎖狀態(tài)鵬中，如果反作用,沒有被 維持低于,容量，就會出現(xiàn)不希望的打滑。在解鎖狀態(tài)的開始(處于圖5的 基本相同位置上，在該位置處,容量被減少以開始解鎖狀態(tài))啟動限制并將 其虧勧卩給來自發(fā)動機(jī)和電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)矩，以便實(shí)現(xiàn)每鋪入糊急降為零。正 如 公開的方法和上^例性實(shí)施例中所描述的，包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩即時請求 和即時轉(zhuǎn)矩請求的限制的變化在協(xié)調(diào)禾歸中進(jìn)行，實(shí)5艦各種鄉(xiāng)提供裝置的 反應(yīng)時間的校準(zhǔn)提前期，使得這些裝置的導(dǎo)致的輸入,基本同時地被減少。
圖5圖示了一種對車魏請^a衍辦調(diào)變化的方法，該方法柳蹄値以約束發(fā)動
機(jī)鄉(xiāng)即時請求的離合器反作用,提前即時最小/最大值的形式和以抑制給電 機(jī)的車統(tǒng)要求的離合器反作用車統(tǒng)即時最小/最大值的形坳卩在糊請求上。這 些最大反作用轉(zhuǎn)矩值表示允許命令每個車，提供裝置提供的最大轉(zhuǎn)矩實(shí)際發(fā) 動機(jī)轉(zhuǎn)矩即時請求和實(shí)際即時轉(zhuǎn)矩請求可以小于最大反作用^^g值，但是當(dāng)最 大值M^、時，實(shí)際$魏請求值也會最^1>。來自發(fā)動機(jī)和電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)矩(每
個都超順定的最大值)一起提供^ir入車魏的一部分，^hlr入車魏部分 都是由HCP控制的。由于校準(zhǔn)的提前期，離合器反作用,提前即時最小/最大 值以及離合器反作用轉(zhuǎn)矩最小/最大值基本同時^1>了施加給離合器的反作用轉(zhuǎn)
矩，導(dǎo)致如圖5所示的實(shí)際離合器反作用轉(zhuǎn)矩的M^。正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人
員4絵理解的，另夕卜需要禾,其他安全措施來#^在齡卸載過程中最大糊
保^31反作用,。有很多這樣的方法，圖5描繪了可以{，的一組示例性
的項(xiàng)。例如，校準(zhǔn)偏移項(xiàng)可用來確保在實(shí)際l^g低于某個閾值之前設(shè)定離合器
容量的命令保^^1實(shí)際離合器反作用傲巨。用于這種目的的示例性閾值在圖5
中定義為反作用糊的校準(zhǔn)閾值。在保持該鞭容量請求高于實(shí)際離合器反作 用,中，記住包括離合器夾緊機(jī)構(gòu)的所有裝置包括對請求變化的反應(yīng)時間， 響應(yīng)結(jié)合了這個偏移項(xiàng)的離合器命令變化的,容量變化的延遲將使維持車魏 容am實(shí)際的離合器反作用鞭。另外，另一個閾值，即^^g估計(jì)的校準(zhǔn)閾 值，可用于限定魏階段的結(jié)束。例如，如果由建模離合器操作的算法確定的 離合器轉(zhuǎn)矩容量的估計(jì)值在整個校準(zhǔn)的時間段內(nèi)保持低于該閾值，那么可以確 定離合器處于解鎖狀態(tài)。圖6是根據(jù)本公開內(nèi)容與經(jīng)歷示例性變換鎖定狀態(tài)的離合g關(guān)的車專矩項(xiàng)的圖形表示。如上所述，在許多的^I器換擋戰(zhàn)呈中， 一第二離合^l皮同步 并且被鎖定，轉(zhuǎn)矩 加給該離合器。圖示在圖形最左端的線描述了解鎖狀態(tài)
下的離合 作。鎖定狀態(tài)的開始需要將離合^MIf鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)換到鎖定狀態(tài)所 需的一系列幫助命令。如戰(zhàn)有失Bi親娥中轉(zhuǎn)換至勝二糊階段的描述， 包括連接到待接合的轉(zhuǎn)矩提供軸的軸和驗(yàn)至嚇出元件的軸的離合器必須是同 步的。一旦附接于這些軸的離合器連接面已經(jīng)減小并以相同轉(zhuǎn)動速度移動，夾 緊力開始被施加給離合器，以將離合器帶入鎖定狀態(tài)并且開始增加離合器的轉(zhuǎn) 矩容量。如上面關(guān)于在,階段期間避免打滑的描述，在離合器的反作用, 增加之前必須增加離合器容量。為了會,盡快i繊加導(dǎo)致離合器上的反作用轉(zhuǎn) 矩的輸入轉(zhuǎn)矩，要預(yù)先命令增加離合器容量以在離合器到達(dá)鎖定狀態(tài)的同時實(shí) 現(xiàn)離合器容量的初始增加。通過憑借本文所公開的方制柳提前期計(jì)算反應(yīng)時 間，然后就可以以短延遲及時地命令反作用,艮隨增加的離合器,容量。 這種方法的一個示例性實(shí)施例(起的作用與圖5所描述的強(qiáng)加給，請求的限 制相反)，根據(jù)避免打滑選擇的校準(zhǔn)斜率將限制強(qiáng)加在發(fā)給發(fā)動機(jī)和電機(jī)的鄉(xiāng)
請求上。如圖6中所描述的，在從作用為發(fā)動機(jī)^請求的約束的增加的離合
器反作用,提前即時最小和最大值開始的校準(zhǔn)提前期之后，作用為電機(jī),
請求的約束的離合器反作用轉(zhuǎn)矩即時最小和最大值增加。M31利用該提前期， 根據(jù)在此公開的方法，來自發(fā)動機(jī)和電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)矩的增加基本同時的增加了 施加給該離合器的反作用鄉(xiāng)。當(dāng)根據(jù)施加^h限制的校瓶斜率升高轉(zhuǎn)矩產(chǎn) 生裝置上的限制時校準(zhǔn)，HCP可以命令發(fā)動機(jī)和電機(jī)實(shí)現(xiàn)離合器所需的一部分 反作用轉(zhuǎn)矩，每個都達(dá)到各自的最大值。通皿種方式，發(fā)動機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)矩 請求穀ij協(xié)調(diào)以禾M嘗反應(yīng)時間，這是為了基本同時地增加換擋過程中來自每一 個的輸入,。，示例性變速觀奐擋中所用的校準(zhǔn)斜率;^定值，該選定值fflm將輸
入,級別調(diào)整到期望的范圍，但是似呆劍氐于離合器的,容量以便避免打 滑。逸斜率可以通過建?；蚱鋇￡以準(zhǔn)確預(yù)測發(fā)動機(jī)與電機(jī)運(yùn)行的技術(shù)逸魁也， 經(jīng)驗(yàn)地，預(yù)測地得到，并且眾多的斜率可以由相同的混絲力系i頓，這取決 于不同的發(fā)動機(jī)設(shè)置、狀態(tài)或運(yùn)行范圍以及致動離合器,容量的控制系統(tǒng)的 動作。用來 >解鎖過程中輸入鄉(xiāng)的斜率可以不必是用來增加鎖定縱呈中斜
率的倒數(shù)。類似地，用于協(xié)調(diào)輸入轉(zhuǎn)矩的提前期可以但不必是兩種變速器轉(zhuǎn)換狀態(tài)中所用的同一時間段值，其可以根據(jù)車輛及其部件的特定動作而改變。如上所述，在變速^奐擋MI呈中(例如，在如上所述的示例性魏器中限 定的兩個固定檔位狀態(tài)之間)^t器經(jīng)過位于第一轉(zhuǎn)矩階段和第二車婉階段之 間的慣性繊階段。在該慣性驗(yàn)階段期間，原先接合的、待分離的離合器和 待接合被接合的離合器都處于解鎖狀態(tài)，輸Aft初以一轉(zhuǎn)動繊旋轉(zhuǎn)，就鄉(xiāng) —離合器失去同步之前在第一離合器中的離合器元件之間共享該轉(zhuǎn)動速度。為 了在第二,階段中要接合并加載的第二離合器中實(shí)現(xiàn)同步，將要連接到第二 離合器的輸入必須改變N必匹S2M處于某種新傳動比的變速器附接的傳動 系。在混合動力系魏器的換檔3if呈，，封當(dāng)可以發(fā)生在齡運(yùn)行范圍狀態(tài)中， 在這種運(yùn)行范圍狀態(tài)中接合了至少一個離合器而另一個離合器即將被轉(zhuǎn)換至懶 定狀劍旦保持不同步。處于可變、非固定狀態(tài)的^I器的操作，例如如上所述 的示例^EVT模勸和EVT模幼，允許輸AI口輸出速度的可變比。因此，禾, EVT模式之一作為貫穿慣'M度階段的過渡狀態(tài)，N河以從初始，轉(zhuǎn)換為目 標(biāo)自同時保持T。的傳遞。根據(jù)本公開內(nèi)容的在 器對當(dāng)?shù)膽T性速度階段實(shí)現(xiàn)這種同步的示例性 方法在圖7中進(jìn)行了描繪。依據(jù)對當(dāng)娥呈的兩個描述性項(xiàng)，換擋的結(jié)果圖^ 具有共同時間軸的兩個部分中。上面部分描述了Np該N覆初iKl第一、最初 使用的離合器連接。上部的虛^/示在^^開始之前N舶皿分布，同時第一 離合器處于鎖定狀態(tài)。底部的虛皿示必須獲得的Nz的速度分布，以便使第二 離合器的輸出速度與N洞步。兩條虛線之間的過渡表示實(shí)現(xiàn)換擋必須發(fā)生的輸 AM的變化。圖7的下面部分描述了輸入加速度諷—dot)或者對^的時間導(dǎo) 數(shù)。在這種情況TNux)t被描述為輸入加速度的即時分布或者由電機(jī)的相對快速 反應(yīng)時間驅(qū)動的力img分布，并且該項(xiàng)緊跟實(shí)P示NLdot。輸入加M即時分布顯 示了必須實(shí)現(xiàn)的速率變化，以^Ni從第一離合器的處于同步狀態(tài)的初始N燕換 為第二離合器的處于同步狀態(tài)的目標(biāo)輸出速度。開始的水平部分描述了加速度， 在換擋開始之前利用該加鵬增加輸A3M，該恒定值在圖7上面部分的左側(cè) 部分體現(xiàn)了輸A^j變的斜率。在樹當(dāng)開始的時候，根據(jù)例如踏板位置的操作者 輸A^變速鵬律係統(tǒng)內(nèi)部的算法(包括確定雌的運(yùn)行范圍狀態(tài))確定實(shí)現(xiàn) 同步所需的目標(biāo)輸Ait度和弓l起N舶必要變化所需的目標(biāo)輸入加速度分布。在 完成換擋之后，基于No和目標(biāo)運(yùn)行范圍狀態(tài)的目標(biāo)輸A3IE Dor可術(shù)語化為輸入力口3I^提前 娜份布并且描述了在完成慣性鞭階段之后需要雜的NLDor。公 開一種方法來限定輸入加速度即時分布，以根據(jù)貫穿慣(^I度階段的同步銜當(dāng) 實(shí)HH的變化。對初始值和目標(biāo)值之間的變化約束還包括實(shí)現(xiàn),所期望的時間?？偲谕?br> M階段時間可以根據(jù)動力系操作的前后關(guān)系來確定，例如如加itm板位S^ 描述的。例如，完全踩下加ili^板(100%踏板)的，射當(dāng)暗示操作者要求盡快實(shí)現(xiàn) 換擋和任何有關(guān)斷0減少。0%踏板的慣性向下降檔的換擋日音示換擋時間可以相 對長些而不會不利地影響操控性。另外，初始的輸Aiffi增量可被用來描述實(shí) 現(xiàn)期望的，射當(dāng)所需的N!^化的程度。初始的輸AM增量描述了在慣'^I度階 段開始的瞬間的輸A3I度與假設(shè)動力系已經(jīng)處于期望的運(yùn)行范圍狀態(tài)的瞬間所 需的輸AM之間的差異。示例性初始輸Ai!E增量圖y舒圖7中。駄的初 始輸Ait度增量暗示在慣性速度階段需要發(fā)生^:的N凍化，這要求更急劇的 發(fā)動機(jī)輸出變化或者更大的期望的總M階段時間。
根據(jù)加^m板健和初始輸A^增戟設(shè)置期望的總職階段時間的 示例性方,括OT校準(zhǔn)的二維檢查表。圖8以表格形式圖示了根據(jù)本公開內(nèi) 容確定慣1Mt階段時間的示例性二維檢查表的使用。如上所述，加速踏板位 置和初始N鴻量允許預(yù)觀!)H所需的變化，隨后允荊古計(jì)慣性艦階段時間。根 據(jù)給定的輸入，可以估計(jì)預(yù)計(jì)的慣性鵬階段時間。檢查表中初始N鴻量的值 可以,正負(fù)值，允許與調(diào)高檔和調(diào)低檔對應(yīng)的不同校準(zhǔn)。
—旦Ml在慣iag階段的開始處的N游行為，基于期望運(yùn)行范圍狀態(tài)的 目標(biāo)輸A3i^的行為和期望的總皿P介段時間，就可以描述由輸入加速度即時 分布所描述的轉(zhuǎn)換。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)任一M值和時間的比較關(guān)系(其中根^No、 不同的運(yùn)行范圍狀態(tài)具有不同的N敗射，正如圖7中N都分中虛線所描述的) 慣'1MS階段N魂線可能具有S形，具有在初始和目標(biāo)輸Ail^禾PNux)T值之間 轉(zhuǎn)換的過渡子階段和連接這些子階段的中間子階段。通51將慣1^I度階段分為 三W階段，可以描述輸入加速度即時分布的必要轉(zhuǎn)換。圖9描述了根據(jù)本發(fā) 明的被分成三個子階段的示例性慣性M階段。子階段1描述了從初始N!至帆-DOT值的變化。子階段l或第一階段的時間T,可由下列公式計(jì)算 T尸K^總的期望總速度階段時間 [2〗
其中K是描述期望的N肝為的零和一之間的校準(zhǔn)值。Ki可以是可變量，由 描述對當(dāng)所需特性的動力系操作的上下關(guān)系的指示來設(shè)定，或者K,是固定的校
準(zhǔn)值。子階段3描述了目標(biāo)輸AiM^至帆—DOT值的幼度。子階段3，三階段
的時間T3可由下列公式計(jì)算
T3= K3 *總的期望 階段時間 [3〗
其中&是描述期望的N折為的零和一之間的校準(zhǔn)值并可以通過類似于Id
的方法設(shè)定。子階段2描述了子階段1和3之間的過渡。時間T2或作為在限定
T！和T3之后設(shè)定的總的期望皿階段時間(TotalDesiredSpeedPhaseTime)的剩余
部分的第二階段，可通過下列公式計(jì)算。
T2 -總的期望M階段時間-Tr T3 [ 4〗
子階段2在圖9的示例性數(shù)據(jù)中描述為直線。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)期望的總速
度階段時間和示例性動力系的行為，在在子階段2區(qū)域可以限定彎曲過渡。然
而，所描述的直線對繼的。子階段2中H曲線的斜率描述了必須獲得的峰值M階段輸入加速度，以便實(shí)現(xiàn)期望的總速度階段時間中期望盼慣ttM階段。
在該示例性方法中，子階段2的l^—Dor是疸定值，這個峰值繊階段輸入加速度 (PeakSpeadPhasdnputAccel)可以ffi31下列公式計(jì)算。
<formula>formula see original document page 26</formula>
ffl31描述慣'腿度階段所需的^—Doi4亍為，可以確定輸入加速度即時分布以
在慣性速度階段中改 10如上所描述的，發(fā)動tW控制指令的反應(yīng)時間相對于動力系其它部件的反 應(yīng)時間要慢。結(jié)果是，傳達(dá)給發(fā)動機(jī)的同時到達(dá)輸入加速度實(shí)時曲線的發(fā)動機(jī) 指令將包括N改化的結(jié)果滯后?？商娲模硗夤_了一種方法，該方法基于 描述發(fā)動機(jī)反應(yīng)時間的提前期定義輸入加tt提前即時曲線。這種提前期可以 與上面公式[l]中所計(jì)算的提前期一樣，或者可以基于在慣性，階皿動機(jī)的 特殊行為^^蟲計(jì)算。例如，因?yàn)樵贜y:ar中沒有電t/Ui行的直接反映，所以輸 入加速度提前即時曲線的提前期可以包括用于電機(jī)的因子，與發(fā)動機(jī)單獨(dú)改變 Nux)t相比，該電機(jī)幫助更快地改變Nu)or。圖7所描述的輸入加M提前即時 曲線包括慣性速度開始前的一部分提前曲線。在從固定檔位狀態(tài)開始換擋的情 況下，其中在換擋開始后將分離離合器必定會發(fā)生解鎖事件，該解鎖事件的時 間周期為在M發(fā)生預(yù)期變^前向發(fā)動機(jī)傳達(dá)指令提供了時期。按照如上所述
的判定，早于慣性速度階段的這個提前對保持慣liiS度階段的總的預(yù)期速度階
段時間是有利的。在允許輸入加速度即時曲線根據(jù)輸入加速度即時曲線影響發(fā) 動機(jī)變化的提前期不存在或不足的情況下，可對慣性速度階段進(jìn)衍周整以補(bǔ)償 發(fā)動機(jī)反應(yīng)時間和N!變化的結(jié)果滯后。提前不可能的情況包括從示例性的EVT 模式開始的換檔，其中只有一個離合器初始被使用，慣1M度階段可以根據(jù)指 令立即開始。在這種情況下，根據(jù)所確定的提前期，在向發(fā)動機(jī)傳達(dá)指令之后 可以延遲慣[4M度階段。
戰(zhàn)方法描述了作為正值比較的轉(zhuǎn)矩管理娥呈。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員肯^ 理解的是離合器,被描述為正轉(zhuǎn)矩和負(fù)轉(zhuǎn)矩，^將轉(zhuǎn)矩施加在一個旋轉(zhuǎn)方 向上或另一個方向上。上述方法可用于正的或負(fù)的轉(zhuǎn)矩施加，用一種方式來調(diào) 節(jié)轉(zhuǎn)矩的大小使得所施加的反用用糊的大小不會超過特定離合器的轉(zhuǎn)矩容量 的大小。圖10根據(jù)本發(fā)明用圖說明了示例性的慣'(43I度階段，其中輸入加邀變即 時曲線受到強(qiáng)力撮小輸入加速度約束的影響。在魏器換檔的示例性操作中， 所描繪的一個例子已經(jīng)確定了用于慣'腿度階段中的發(fā)動機(jī)控制的輸入加M 提前即時曲線，并且還確定了用于慣性速度階段中的電機(jī)控制的相應(yīng)輸入加速 度即時曲線。圖10描述了兩個部分，包括描繪了輸Aii^時間的頂部部分和 描繪了輸入加速度對時間的底部部分，兩部分共用一個時間軸。在慣性速度階
段中發(fā)動機(jī)發(fā)生負(fù)的Ni一dot或者減速的例子中，通過發(fā)動機(jī)內(nèi)的內(nèi)部磨擦力或
泵力簡單地允許發(fā)動機(jī)減速的工況是非常普遍的情況。然而，當(dāng)電機(jī)減速時， 這種工況普遍由仍提供功率或相反地處于發(fā)電模式的電機(jī)來完成。由于電機(jī)仍 然在系統(tǒng)控制下運(yùn)行并帶有動力系系統(tǒng)其余部分的暗示，所以電動機(jī)仍然要服 從系統(tǒng)約束，例如，驅(qū)動該電動機(jī)的可用電池功率。圖10將這樣一種系統(tǒng)約束 強(qiáng)加在最小輸入加，約束上。在圖的頂部部分中可以看到強(qiáng)加在輸A3I度上 的約束的效果，其中憒性速度階段中部的直線部分被一變平的部分中斷。在這 種約束干擾輸入加速度即時的情況下，電機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)的程序就會修改輸入加 速度即時以包容該約束。在目前的例子中，輸入加速度即時曲線受到最小輸入 加速度約束的影響，使得輸AiI度的負(fù)加速度被,。一旦在輸入加速度即時 內(nèi)該約束不再限制電機(jī)運(yùn)行，控制系統(tǒng)則運(yùn)行恢復(fù)Nz—dot到Nz的預(yù)期變化的效 果。如上所述，經(jīng)常在在控制方案下操作設(shè)計(jì)用于同步化運(yùn)行的離合器，ffl31 該控制方案離合器轉(zhuǎn)矩容量總是被維持高于通過該離合器傳遞的反作用轉(zhuǎn)矩， 以避免打滑。在上述的示例性的換擋中，這樣的方案經(jīng)常在單獨(dú)的事件中卸載 或加載離合器，保^h單獨(dú)的事件中零滑動工況。慣l!iil度階段的l頓也被 公開了，其中輸入元件的驗(yàn)N！從與纟紛離離合器同步的繊變化到與鵬合
離合器同步的速度。aii^接到輸入元件上的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置施加轉(zhuǎn)矩可以改變
N!。例如， 一個或多個電機(jī)可以施加l統(tǒng)給輸入元件以改變Nj?？蒳tt也或者附加地，發(fā)動機(jī)可改變輸出轉(zhuǎn)矩以改變輸入元件的繊。電機(jī)可經(jīng)?？焖?、有效
地改変Ta和Tb。在某些情況下，電機(jī)可施加負(fù)轉(zhuǎn)矩，擔(dān)當(dāng)發(fā)電機(jī)的角色，為儲 能裝置提供以后i頓的能量。然而，由電機(jī)施加的轉(zhuǎn)矩可受許多因斜艮制，包 括電機(jī)容量、儲能體極P艮和運(yùn)行以傲戶動力系的其它限制方案。另一方面， 發(fā)動機(jī)改^l加到輸入元件上的糊較優(yōu)。根據(jù)較決的控制方法可以減少 例如改變點(diǎn)火或噴射計(jì)時變化以暫時陶氐燃料效率，或者根據(jù)較廈的方法改變 1，如節(jié)氣門變化。較快的發(fā)動機(jī)控律仿法通過產(chǎn)生更多的響應(yīng)變化降低了對 駕駛性能的影響，并相對快速地將^的變化恢復(fù)到原彩K平，但是斷氐^h燃 料效率。較慢的發(fā)動+鵬制方法響應(yīng)明顯更少，其需要發(fā)動機(jī)燃燒循環(huán)內(nèi)的大 量變化以改m發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的TIQ另外，在節(jié)氣門改變之后，修復(fù)T!的改變同 樣不響應(yīng)初始變化，需要節(jié)氣門改變到新的位置。皿較快的發(fā)動機(jī)控制方法 或者3K較慢的發(fā)動機(jī)控制方法得到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩變化，將引起動力系輸出的 改變并影響駕駛性能。
如上所述，特定的離合器設(shè)計(jì)，盡管最佳地是用在基本維持零滑動的同步 操作中，可以另夕卜用來提供具有一定，雖滑動的體操作。現(xiàn)公開了一種方法 來執(zhí)行受控的同步化，即離合器輔助換檔，其S31將接合離合器為改變^提供 輔助，同時在整個慣性速度階段傳遞,至嚇出軸。這種方法想要區(qū)分通常用 于變速器換擋中的異步換擋和在異步離合器輔助換擋方法中通常被同步操作的 離合器的使用。出于簡化這里所公開方法的原因，這些 將被稱為是異步換 擋，但是可以理解的是貫穿這些方法所描述的換擋方法是離合器輔助換擋。在 另一種同步換擋中，如上所述，通過提高將接合離合器的接觸狀態(tài)和隨后的夾 緊力，可利用離合器,CTc，)來影響Nt和To的變化。 合離合器的 使用，來自輸出元件的以反作用轉(zhuǎn)矩形式穿過將接合離合器的功率可被用來使 Nj更加接近目標(biāo)輸A^度。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是來自輸入元件的 功率的利用將影響輸出元件的車統(tǒng)，并因此影響駕駛性能。然而，由Tc的產(chǎn)生 所弓胞的對駕駛性能的影響一般比發(fā)動機(jī)命令變化所產(chǎn)生的對駕駛性能的影響 要小，另外，在換檔后不會對命令發(fā)動機(jī)咴復(fù)到正常7K平產(chǎn)生負(fù)面影響。因此， 根據(jù)所公開的方法的變化優(yōu)選受Ta和Tb的影響，然后根據(jù)附加地受Tc的影 響。如果Ta、 Tb和Tc完全被利用，根據(jù)需要可以另夕卜用T凍影響變化。 [Q079圖11和12根據(jù)本發(fā)明用圖比較了示例性的同步換擋和異步的離合器輔助換檔，該異步的離合器輔助^^OT來提供換擋中的Tc。圖ll為示例性的同步 換擋，如本文所公開的實(shí)施例中所描述。開始由初始接合檔位狀態(tài)所限定的、 用N0*GR』描述的輸入速度從慣性速度階段變換到由目標(biāo)檔位狀態(tài)所限定
的、用No*GR s^描述的直線。如上面圖5中所描述的，傳遞TcM)FTOOING的將
分離離合驗(yàn)轉(zhuǎn)矩階^/人凝中被正常傳遞的反作用轉(zhuǎn)矩水平變換至l厚。另外，
如上面圖6中所描述的，傳遞TauMK^NG的)l^合離合M第二,階段從零
變換到某種被正常傳遞的反作用轉(zhuǎn)矩7K平。在轉(zhuǎn)矩階段之間的時期產(chǎn)生慣性速
度階段，其中輸AJtt從由初始檔位狀態(tài)所設(shè)置的某種速度變化到由目標(biāo)檔位
狀態(tài)所設(shè)置的某種速度。由于通過第三、 一直接合的離合器維持M變速器的
糊的原因，To和No在慣性艘階段很;^艘上不魏^^化的影響。根據(jù) 這里所描述的方法操作，用這種方式執(zhí)行的同步換擋提供了接合檔位之間的變 化，其對駕駛性能有最小的影響。
這樣， 娥中To可按照ToX來描述，特另提關(guān)于在給定銜當(dāng)中的TqXmax， 并與用于該換擋的丁0_ 比較。這種比較產(chǎn)#^異，為了維持換擋中的To,就 必須填充該差異。這個差異可用來計(jì)算^S中的Tc，以產(chǎn)生ToC來匹配所確定 的差異。在控制Tc中必須遵守對T0、 T!和Tc的限制。ToXMAx4樣賴幾能產(chǎn)生的
最大，。ToCMAxf^^^合離合器育,^^的最大^g。 T！—MAxf^發(fā)動機(jī)
施加$統(tǒng)的容量極限。圖14根據(jù)本發(fā)明用圖說明了在 檔中輸入和輸出 轉(zhuǎn)矩項(xiàng)(包括限帝頓)的示例性使用。圖描繪了示例性換檔過程中對共同時間 軸的To、 T!和Tc。圖的上部分描述了與圖13上部分相似的期望輸出轉(zhuǎn)矩曲線， 但是，如上所述，根據(jù)動力系的期望對當(dāng)平順性，圖14的曲線與圖13的曲線
^t不同。圖描繪了ToXMAX和ToCMAX，包括結(jié)果To一max線，該結(jié)果TOMAX線描述了影響T0的一個或多個電機(jī)和纟維合離合器的柳艮。雌命令Tc維持
期望的輸出,曲線，但是Tc鼓ljTo一max線柳蹄U，使得期望的輸出糊曲線 和To一max線中的較小者根據(jù)To集限定了期望的離合器鄉(xiāng)曲線。但是，被一起
描述成為期望的離合器轉(zhuǎn)矩曲線的這些期望的ToC指令必須要按照公式11-13 所描述的關(guān)系從ToC集轉(zhuǎn)換到Tc集中，然后根據(jù)系統(tǒng)約束對它們進(jìn)行限制。
必須確定和4OT基于^和Tc的限制以約束結(jié)果的Tc指令。圖的中間部分
描述了基于TV的限制。T!一MAxf^發(fā)動機(jī)容量極限或者在沒有違反發(fā)動機(jī), 極限時發(fā)動m^能提供的轉(zhuǎn)矩的多少。 T逸TqXmaX描述了施力口 ToXMAX時出現(xiàn) 的力。TiCMAX描述了施加ToCMAX時出現(xiàn)的^。這兩個值的和ft^產(chǎn)生于一個 或多個電機(jī)和將接合離合器的^。圖描述了兩個示例性的T!CMAX曲線。例l描 述了TjCMAX較小的值。這對直不會產(chǎn)生違反Ti—max線，因此不需要修改相應(yīng)的
Tc值。例2描述了 TjCMAx駄的值。這^t違反Tr—MAx線。必須斷氐相應(yīng)的 Tc值以使TtC值斷氐。圖的底部描述了強(qiáng)力齢Tc指令柳艮制。在Tc集中描繪 來自圖中間部分的TIMAX。另外，圖描繪了 Tc max energy, 其描述了離合器上
的會讀極限。速度階段的這種育遣極限可以ffi31下面的公式來描述。
速度階段時間
總離合器能量=皿jw, *~ W [12]
0
可以理解的是在整個時間內(nèi)育g量都要受到管理，其中利用可控制的滑動來
產(chǎn)生Tc。 M階段中可允許的離合器肖罎的理解和校準(zhǔn)允剤乍為可以被施加的
Tc限制的Tc max energy 的描述。為了確定對Tc的限制，可假設(shè)TC max energy
是常量，使得在旨慣性皿階段將Tc限制在下面可確保不會違反離合器能量 極限。進(jìn)一步地，可假設(shè)圖13中間部分所描述Nc曲線具有恒定斜降率。作出 這對叚設(shè)，就可il31下面的公式計(jì)算Tc max energy-
7;
2*總離合器能量 A^^速度階段時間作為上述計(jì)算的結(jié)果，可以畫出產(chǎn)生Tc指令的To指令曲線。這個曲線在 圖14中用虛線標(biāo)。確定用來產(chǎn)生Tc指令的ToC值的計(jì)算基于處于凝中取樣 率的指令曲線產(chǎn)生，該指令曲線由處理器和用來確定數(shù)值的程序確定。如本領(lǐng) 域已知的，高的取樣率Hf共更準(zhǔn)確的控制，但是需要更多的處理功率。圖14還 描述了 ToC值的示例性確定和所產(chǎn)生的值的結(jié)果取樣率。在示例性的慣'MS 階段，產(chǎn)生了七個ToC值，其為精確控制Tc提供了足夠的^P率。取樣率可依 靠，階段時間或可為經(jīng)校準(zhǔn)對可能的速度P介段時間范圍有效的固定值。特定 的取樣率可以通過建模艦以精確地預(yù)澳慟力系操作的其它技術(shù)實(shí)驗(yàn)性地、經(jīng) 驗(yàn)性地、或預(yù)測地得到，同一動力系可以使用用于不同條件或操作范圍的大量 的取樣率。圖15根據(jù)本發(fā)明說明了一種示例性禾歸，通過該程雜制處于慣ffiijg 階段中的動力系，該程序禾,^^合離合器,維持輸出,。程序500從步 驟502開始。在步驟504中，本文所描述的方法被用來計(jì)劃待處理的期望的變 速親射當(dāng)。為了產(chǎn)生同步織合離合器所要求的所需輸A3I度曲線，估計(jì)速度 階段時間，例如通過j頓基于踏板輸入的查找表、期望的換擋的初始運(yùn)行范圍
狀態(tài)和期望的目標(biāo)運(yùn)行范圍狀態(tài)和位于當(dāng)frtrA3i;度與目標(biāo)輸AM之間的滑
動速度。在步驟506中估計(jì)期望的動力系操作，例如基于To—beq。步驟508利 用步驟506的期望動力系操作確定期望的輸出轉(zhuǎn)矩曲線，例如通過查找表。這 個期望的輸出轉(zhuǎn)矩曲線可用來作為Y曲線?；阪ⅢE510的輸AIU在步驟504 中形成的速度階段時間，在步驟510中產(chǎn)生了輸A^曲線、輸入加速度提前 即時曲線、輸入加速度即時曲線，這些曲線限定了包括慣性速度階段的換擋的 預(yù)期邊界。在步驟512中，基于本文所描述的因素估計(jì)一個或多個電機(jī)的容量， 并限定TqXmax。在步驟514中，基于本文所描述的因素估計(jì)用來 的將 接合離合器的容量，包括估計(jì)離合器能量容量，并限定ToCmax。在步驟516中， 確定由基于包括TtMAX、力—自的不同因素的T,強(qiáng)加的限定、期望的輸出轉(zhuǎn)矩曲線、ToX匿和ToC。在步驟518中，評價(jià)來自早先步驟的容量和限制，產(chǎn)生了 期望的離合器轉(zhuǎn)矩曲線。在步驟520中，基于期望的離合器,曲線和期望的Y 輸出,曲線，產(chǎn)生了離合器轉(zhuǎn)矩指令和提前離合器轉(zhuǎn)矩指令。提前離合器轉(zhuǎn) 矩指令和提繊入加繊曲線被用來確定用于ECM微控制的最佳輸A^ 指令。給ECM和TCM的指令在步驟522中產(chǎn)生。離合器,指令被傳送給變 速鵬制模塊用于適當(dāng)控制離合器以產(chǎn)生期望的鄉(xiāng)容量。ECM和TCM樹艮 告所產(chǎn)生的估計(jì)的發(fā)動機(jī)和離合器,，與Nyxyr曲線一起，^!定算法將 計(jì)算開環(huán)電動機(jī)l^go結(jié)合了通過PI控制器^ffi輸A3I度曲線計(jì)算出的閉環(huán)電
動機(jī)轉(zhuǎn)矩，最終,指令然后被傳送給電動in^偉i藤以產(chǎn)生最終的,。圖16顯示了控制和管理動力系統(tǒng)的糊和功率流的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該動 力系統(tǒng)具有多個，產(chǎn)生裝置，在下文中參考圖1和2所示的混合動力系 其進(jìn)行描述，其以可執(zhí)行的算法或校準(zhǔn)值的形式存于上面所駄的控制模塊中。 該控制模塊結(jié)構(gòu)可用于具有多個轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生裝置的任何動力系統(tǒng)，例如包括具有 單個電機(jī)的混合動力系統(tǒng)、具有多個電機(jī)的混歸力系統(tǒng)和非混合動力系統(tǒng)。0090]圖16的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)畫出了穿過控制模塊的相雜號流。在運(yùn)行中，監(jiān) 控駕駛員對加速器踏板113和制動踏板112的輸入以確定駕駛員轉(zhuǎn)矩請求 (，To一req')o監(jiān)控發(fā)動機(jī)14和 器10的運(yùn)行以確定輸AiljS (，H，)和輸出 速度(，No，)。 一種戰(zhàn)略優(yōu)化控制方案('戰(zhàn)H^制，)310基于輸出速度和駕駛員 ^g請求確定t^輸入鵬('N!des，)、雌發(fā)動機(jī)狀態(tài)和3^I器運(yùn)行范圍狀態(tài)('混合范圍狀態(tài)Des')，并基于混合動力系的其^S行參數(shù)將它們最優(yōu)化，這其 它運(yùn)行參數(shù)包括電池功率極限和發(fā)動機(jī)14、 ^t器10以鄉(xiāng)一、第二電機(jī)56、 72的的響應(yīng)極限。該戰(zhàn)BM化控制方案310優(yōu)選由由HCP5按每100ms的循環(huán) 周期和每25ms的循環(huán)周期執(zhí)行。戰(zhàn)Bm化控制方案310的輸出用在換檔執(zhí)行和發(fā)動機(jī)啟/停控制方案('換 檔執(zhí)行和發(fā)動機(jī)啟/停，)320中以命令改變7^t器運(yùn)行('^t親旨令，)，包括改 變運(yùn)行范圍狀態(tài)。這包括命令執(zhí)行運(yùn)行范圍狀態(tài)的變化，如果優(yōu)選的運(yùn)行范圍 狀態(tài)不同于當(dāng)前的運(yùn)行范圍狀態(tài)，這種執(zhí)行M31命令改變離合器Cl 70、 C2 62、 C3 73、 C4 75中一個或多個的j頓和其它離合器命令進(jìn)行的。當(dāng)前的運(yùn)行 范圍狀態(tài)('實(shí)際混合范圍狀態(tài)')和輸A3I度曲線('Nu^F')可被確定。
入速度曲線是對下一，A^度的估計(jì)，其t^t皿標(biāo)量參數(shù)值，也就是下一 次循環(huán)周期的目標(biāo)輸AiI度。在變速器運(yùn)行范圍狀態(tài)變換期間，發(fā)動禾/Ui行命 令和駕駛員,請求都是以輸A^度曲線為基礎(chǔ)的。在控帝鵬環(huán)之一中重復(fù)執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)控制方案('戰(zhàn)術(shù)控制和運(yùn)行')330，以確 定運(yùn)行發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)指令('發(fā)動機(jī)指令，)，包括從發(fā)動機(jī)14至lJ3^i器10的 輸入轉(zhuǎn)矩，該輸入轉(zhuǎn)矩基于輸出速度、輸A3I度、駕駛員轉(zhuǎn)矩請求和變速 器的當(dāng)前運(yùn)行范圍狀態(tài)。發(fā)動機(jī)指令還包括發(fā)動機(jī)狀態(tài)，該發(fā)動機(jī)狀態(tài)包括所 有氣,行狀態(tài)和氣缸惰性化運(yùn)行狀態(tài)中的一個，在該氣缸惰性4I^行狀態(tài)中 一部分發(fā)動機(jī)氣缸惰性化，沒有供纟合燃料，該發(fā)動機(jī)指令還包括的發(fā)動機(jī)狀態(tài) 包括供給燃料狀態(tài)和停供燃料狀態(tài)中的一個。在TCM17中估計(jì)旨離合器的離合器，('Tcl，)，離合器包括當(dāng)前使 用的離合器和沒有使用的離合器，并在TCM23中確定與輸入元件12反作用的 當(dāng)前發(fā)動機(jī)輸入轉(zhuǎn)矩('TY)。執(zhí)行電動機(jī)轉(zhuǎn)矩控制方案('輸出和電動機(jī),確 定，)340來確定來自動力系的,輸出轉(zhuǎn)矩('To—cmd，)，該im輸出總巨在本 實(shí)施例中包括用于控制第一和第二電機(jī)56和72的電動機(jī),指令('TA， ， 'TV )。 tt^輸出轉(zhuǎn)矩是基于W^離合器的估計(jì)離合器,、當(dāng)前來自發(fā)動機(jī)14的輸入 轉(zhuǎn)矩、當(dāng)前運(yùn)行范圍狀態(tài)、輸入速度、駕駛員轉(zhuǎn)矩請求和輸Ait^曲線。通過 TPM19控制第一和第二電機(jī)56和72以滿足基于^^輸出,的優(yōu)選電動機(jī)轉(zhuǎn) 矩指令。電動機(jī)轉(zhuǎn)矩控制方案340包括在6.25ms到12.5ms的循環(huán)周期內(nèi)定期執(zhí) 行的算法代碼以確定，電動機(jī),指令。
圖17是根據(jù)本發(fā)明的示意圖，該圖例證了換檔執(zhí)行中的數(shù)據(jù)流并更加詳 細(xì)地描述了例如圖16的系統(tǒng)的控偉係統(tǒng)結(jié)構(gòu)的更加詳細(xì)的示例性執(zhí)行。動力系 控制系統(tǒng)400被闡明包括幾個混合驅(qū)動部件，包括發(fā)動機(jī)410、電機(jī)420和離合 器ffi設(shè)備430?？刂颇?t^^括戰(zhàn)略控制模塊310、換檔執(zhí)行模塊450、離合器 容量控制模塊460、戰(zhàn)術(shù)控制和運(yùn)行模塊330、輸出和電動機(jī)轉(zhuǎn)矩確定模塊340 和離合器控制模塊490，它們處理信息和對發(fā)動機(jī)410、電機(jī)420和離合器鵬 設(shè)備430發(fā)出控制命令。這些控制模塊可以在物理上是獨(dú)立的，由^P個不同 的控制裝置組合到一起，或者可以完全在單一的物理控制裝置中執(zhí)行。模塊310 為戰(zhàn)W^制模塊，執(zhí)行關(guān)于如圖16所描述的,動力系運(yùn)行點(diǎn)和it^行范圍 狀態(tài)的確定。模塊450為換檔執(zhí)行模塊，接收來自戰(zhàn)ffl^偉訴莫塊310和關(guān)于換 檔啟動的期tk^源的輸入。?！姥?50鵬關(guān)于當(dāng)前施加給離合器的反作用鄉(xiāng) 的輸AS]將被轉(zhuǎn)換成的優(yōu)i^g行范圍狀態(tài)。然后模塊450應(yīng)用程序，確定用于 執(zhí)行換檔的參數(shù)，這些參數(shù)包括描述轉(zhuǎn)矩供給裝置的所,入轉(zhuǎn)矩的平衡的混 合范圍狀態(tài)參數(shù)、關(guān)于轉(zhuǎn)換至iKtt運(yùn)行范圍狀態(tài)所要求的目標(biāo)輸AiS度和輸入 加速度提前預(yù)湖啲細(xì)節(jié)、如前面所描述的輸入加皿提前即時和如前面所描述 的離合器反作用轉(zhuǎn)矩提前即時最小/最大值和離合器反作用轉(zhuǎn)矩即時最小/最大 值。來自模塊450的離合器反作用離參數(shù)和混合范圍狀剤言息被供給離合器 容量控制模塊460,來自模塊450的提前控制參數(shù)和信號被供給戰(zhàn)術(shù)控制和運(yùn)行 模塊330，來自模塊450的即時控制參數(shù)和信號被供，出和電動機(jī),確定模 塊340。根據(jù)本文所描述的方法，離合器容量控銅擴(kuò)塊460處理反作用轉(zhuǎn)矩和混 合范圍狀態(tài)廣息，并產(chǎn)生描述離合器反作用轉(zhuǎn)矩極限的邏輯，該邏輯能夠通過 模土央330控制發(fā)動機(jī)，通過模塊340控制電機(jī)，通過模塊490控制離合器。戰(zhàn) B^制和運(yùn)4亍模i央330包括發(fā)送轉(zhuǎn)矩請求的 和對由發(fā)動機(jī)410提供的輸入 ,施加限制的裝置，另夕卜還包括向模塊340提供描述了由發(fā)送機(jī)提供的輸入 車統(tǒng)的供料的縫，i^^入^E用雜制電機(jī)420。類微也，輸出和電動機(jī), 確定模塊340接收和處理信息以發(fā)送電機(jī)轉(zhuǎn)矩請求到電機(jī)420。另外，模塊340 產(chǎn)生由離合 諱訴莫決490使用的離合器反作用^g命令。模決490處理來自 模決460和340的信息，并發(fā)送液壓命令以取得操作 器所要求的所需離合 器轉(zhuǎn)矩容量。這^K寺定的數(shù)據(jù)流實(shí)施例說明了一種可能的示例性程序，根據(jù)本 文所述的方法通過程序可以控制車輛轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生,和相關(guān)離合器。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，所^ffl的特定程序可以變化，所公開的并不局限于這里所 述的特定的示例性實(shí)施例?？梢岳斫獾氖?，允許在所公開的范圍內(nèi)進(jìn)行修改。財(cái)卜公開的內(nèi)容己經(jīng)具 體參考優(yōu)選實(shí)施例和修改進(jìn)行描述。其他人閱讀和理解了說明書后可進(jìn)行進(jìn)一 步的修改和改變。所有這樣的修改和改變，都包含在所公開的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于控制動力系的方法，所述動力系包括機(jī)械地-操作地聯(lián)接到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)上的電-機(jī)械變速器和適于選擇性地傳遞機(jī)械功率給輸出元件的電機(jī)，所述方法包括監(jiān)控期望的變速器換擋；監(jiān)控所述動力系的運(yùn)行參數(shù)；監(jiān)控最大電機(jī)轉(zhuǎn)矩容量；確定所述期望的變速器換擋過程中的期望輸出轉(zhuǎn)矩曲線；基于所述最大電機(jī)轉(zhuǎn)矩容量和所述運(yùn)行參數(shù)，確定所述期望變速器換擋過程中的最大電機(jī)轉(zhuǎn)矩容量曲線；比較所述期望輸出轉(zhuǎn)矩曲線和所述最大電機(jī)轉(zhuǎn)矩容量曲線；基于所述的比較，確定所述期望變速器換擋過程中的優(yōu)選的將接合的離合器轉(zhuǎn)矩曲線；基于所述優(yōu)選的將接合的離合器轉(zhuǎn)矩曲線，執(zhí)行離合器輔助換擋。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括監(jiān)控離合器功率極限，其中，確 定所述期望變速器換擋過程中的所述，的將接合的離合器轉(zhuǎn)矩曲線進(jìn)一步以 所述離合器功率極限為基礎(chǔ)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中基于所述離合器功率極限確定所述期 望魏器換擋過程中的所述雌的將接合的離合器轉(zhuǎn)矩曲線包括通過對將接合的離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩和將接合的離合器打滑速度的積求積 分，確定^t器樹當(dāng)娘呈中的離合器能量曲線；比較所述期望變速器換擋ai呈中的所述離合器能量曲線和所述離合器功率 極限；以及基于所述離合器能量曲線和所述離合器功率極限的所述比較，限制所述將 接合的離合器轉(zhuǎn)矩曲線。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述動力系進(jìn)一步包括第二電機(jī)，監(jiān) 控所述最大電機(jī)糊容量包括監(jiān)控所述這些電機(jī)一起提供轉(zhuǎn)矩的能力。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，監(jiān)控所述動力系的運(yùn)〗，數(shù)包括 監(jiān)控當(dāng)前的發(fā)動機(jī)輸出；監(jiān)^ir入元件至^^合離合器的當(dāng)M iA^度； 監(jiān)^ir出元件至^合離合器的當(dāng)M出3IS;以及 監(jiān)掛/fi青求的輸出,。
6. 如權(quán)利要求i所述的方法，其中，執(zhí)行臓的離合器輔助J娥包括 在將接合的離合器的打滑速度達(dá)到零之前，執(zhí)行所述期望變速器換擋的離合器輔助部分；以及在將接合的離合器的打滑速度達(dá)到零之后，執(zhí)行戶腿期望變速器換擋的同 步部分。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述期望離合^娥包括換擋到模式運(yùn)行范圍狀態(tài)，基于所述,的將接合的離合器I^E曲線執(zhí)行所述的離合器輔助換擋包括基于所述雌的將接合的離合器轉(zhuǎn)矩曲線，利用將接合的離合器產(chǎn) 生轉(zhuǎn)矩，然后再分離所述將接合的離合器。
8. —種用于控制動力系的方法，所述動力系包括機(jī)械地-操作地聯(lián)接至吶燃 發(fā)動t/U的電-機(jī)IR3I器和適M擇性地傳遞機(jī)械功率給輸出元件的電機(jī)，所述方飽括-監(jiān)控期望的魏謝娥；基于所述期望的^t器銜當(dāng)確定，合的離合器； 監(jiān)控所述動力系的運(yùn)行；基于戶腐期望的^I器銜當(dāng)和所述動力系的所^^行，確定輸出鄉(xiāng)曲線; 確定戶腐電機(jī)能否達(dá)到所述的輸出轉(zhuǎn)矩曲線；如果所述電機(jī)不能達(dá)到所述的輸出轉(zhuǎn)矩曲線，確定所述將接合的離合器的 離合器輔助操作和所述電機(jī)能否達(dá)到所述的輸出鞭曲線；以及如果所述將接合的離合器的離合器輔助操作和所述電機(jī)可以達(dá)至斷述輸出 轉(zhuǎn)矩曲線，貝訴IJ用所淑維合的離合器的所述離合器輔助操作和所述電機(jī)完成 所述輸入 ^巨曲線。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，確定所述輸出,曲線是基于將所述 將接合的離合器的輸入元件從與當(dāng)前運(yùn)行范圍狀態(tài)同步的輸A3I度變換到換擋 之后的與目1^t行范圍狀態(tài)同步的目標(biāo)輸AM。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，確定所述電機(jī)能否超l術(shù)述輸出轉(zhuǎn) 矩曲線包括基于所述期望變速器換擋和所述動力系的所述操作，確定期望的輸出轉(zhuǎn)矩曲線；基于所述動力系的所述操作，確定最大電機(jī),容量； 基于所腿大電機(jī)轉(zhuǎn)矩容量和所述輸出轉(zhuǎn)矩曲線，確定所述期望變速器換 擋娥呈中的最大電機(jī)轉(zhuǎn)矩容量曲線；比^^f述期望的輸出轉(zhuǎn)矩曲線和所述最大電機(jī)^g容量曲線。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，確定所述將接合的離合器的所述離 合器輔助操作和所述電機(jī)能否達(dá)到所述輸出轉(zhuǎn)矩曲線包括基于所述期望的輸出 轉(zhuǎn)矩曲線和所述最大電機(jī)轉(zhuǎn)矩容量曲線確定所述期望的變速 擋過程中的輸 出$^5不足曲線。
12. 如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括如果所述將接合的離合器的 所述離合器輔助操作和所述電機(jī)不能達(dá)到所述輸出轉(zhuǎn)矩曲線，貝IJ利用所述發(fā)動 機(jī)、所述將接合的離合器的所述離合器輔助操作和所述電機(jī)完成所述輸出轉(zhuǎn)矩 曲線。
全文摘要
一種混合動力系用將接合打滑離合器轉(zhuǎn)矩異步換檔方法和設(shè)備?？刂瓢兯倨?、發(fā)動機(jī)和電機(jī)的動力系的方法，其包括監(jiān)控包括將接合的離合器的期望的變速器換檔，監(jiān)控動力系的操作參數(shù)，監(jiān)控最大電機(jī)轉(zhuǎn)矩容量，確定期望的變速器換檔過程中的期望輸出轉(zhuǎn)矩曲線，基于最大電機(jī)轉(zhuǎn)矩容量和操作參數(shù)確定變速器換檔過程中的最大電機(jī)轉(zhuǎn)矩容量曲線，比較期望的輸出轉(zhuǎn)矩曲線和最大電機(jī)轉(zhuǎn)矩容量曲線，基于所述比較確定期望的變速器換檔過程中的優(yōu)選將接合的離合器的轉(zhuǎn)矩曲線，以及基于優(yōu)選將接合的離合器的轉(zhuǎn)矩曲線執(zhí)行離合器輔助換檔。
文檔編號B60W20/00GK101531197SQ200810191080
公開日2009年9月16日 申請日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月4日
發(fā)明者A·H·希普, J·-J·F·薩 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司