專利名稱：控制機(jī)電式變速器中液壓力的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)電式變速器裝置，進(jìn)一步地屬于用于變速器裝置液壓系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一機(jī)電式變速裝置可用作混合動力系統(tǒng)的一個元件以控制來自扭矩產(chǎn)生裝置且輸出到驅(qū)動系統(tǒng)的扭矩和速度。所述扭矩產(chǎn)生裝置通常包括內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)。一個混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括一雙模式復(fù)合分配機(jī)電式變速器，該變速器操作來接收來自扭矩產(chǎn)生裝置的扭矩輸入。扭矩輸入至獲得一輸出的量包括選擇性地促動變速器中的扭矩轉(zhuǎn)換裝置，或離合器。每個離合器的促動通過來自液壓回路的液壓力選擇性地實現(xiàn)。經(jīng)過液壓回路的加壓流體通常由液壓泵供應(yīng)，所述液壓泵由來自發(fā)動機(jī)的輸入軸驅(qū)動。
使用混合動力系統(tǒng)的車輛在一定情況下選擇性地關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)以減少燃料消耗并改善燃油經(jīng)濟(jì)性，例如在車輛遇到紅燈停止，或滑行時。在這種情況下，所述發(fā)動機(jī)驅(qū)動的液壓泵是不起作用的且不能維持液壓回路中的流體壓力。由于液壓力的下降，當(dāng)前的扭矩傳遞離合器可能被停用。工程師通過使用一電動泵輔助液壓泵已經(jīng)解決了在發(fā)動機(jī)停止期間液壓力降低的問題，該輔助液壓泵可操作來提供至扭矩傳遞離合器的壓力。
需要一控制系統(tǒng)來操作電動泵輔助液壓泵，以管理泵的電能消耗并控制用于車輛操作的扭矩分配離合器的液壓力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供一種控制動力系統(tǒng)的方法和產(chǎn)品，該動力系統(tǒng)包括一發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)可操作地連接至一變速器，所述變速器具有一主液壓泵和一輔助液壓泵，每個泵都可操作來為變速器的液壓回路提供液壓流體。所述方法包括確定液壓回路的主要壓力和期望主要壓力，并基于所述主要壓力，所述期望主要壓力和至主泵的輸入控制所述輔助泵的操作。確定液壓回路中的主要壓力優(yōu)選包括基于發(fā)動機(jī)的速度和輔助液壓泵的速度估計變速器液壓回路中的液壓力。
本發(fā)明的一方面包括確定一液壓回路中的期望主要壓力，這包括確定發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)，監(jiān)測液壓流體的溫度，確定用于變速器扭矩傳遞離合器的期望壓力，基于上述參數(shù)產(chǎn)生一用于期望主要壓力的參數(shù)值。
本發(fā)明的另一方面包括一用于動力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，該動力系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)可操作地連接至變速器，所述變速器具有主液壓泵和輔助液壓泵，每個泵都可操作來選擇性地為變速器液壓回路提供加壓流體。控制系統(tǒng)包括可操作來執(zhí)行控制方案的分布式控制模塊系統(tǒng)，該控制方案可操作來確定液壓回路中的壓力，確定液壓回路中的期望壓力，和，基于所述液壓力，期望液壓力，和至主泵的控制輸入來控制輔助液壓泵的操作。所述變速器包括具有四個扭矩分配離合器的雙模復(fù)合分配式的機(jī)電變速器。所述控制系統(tǒng)可操作來選擇性地促動所述四個扭矩分配離合器進(jìn)而選擇性地以四個固定檔和兩電子可變的模式操作所述變速器。主液壓泵的原動力來自源于發(fā)動機(jī)的一輸入軸。所述輔助泵包括一電動泵，該泵可操作來通過分布式控制模塊系統(tǒng)接收動力。
在閱讀和理解實施例的詳細(xì)說明的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的這些和其他方面對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得更加明顯。


本發(fā)明可以以各種部件和部件布置的形式體現(xiàn)，下面將結(jié)合構(gòu)成說明書一部分的附圖對具體實施例進(jìn)行詳細(xì)地說明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性動力系統(tǒng)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性控制結(jié)構(gòu)和動力系統(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的所述示例性控制結(jié)構(gòu)和動力系統(tǒng)的一方面的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的算法流程圖，以及圖5，6，和7是根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)曲線圖。
具體實施例方式
參見附圖，其中所述說明只是為了說明本發(fā)明而不是為了限制本發(fā)明，圖1和2說明了根據(jù)本發(fā)明一實施例的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)14，變速器10，控制系統(tǒng)，和傳動系統(tǒng)。
示例性變速器10的機(jī)械方面已經(jīng)在美國專利號No.6,953,409，題為“具有四個固定傳動比的雙模式復(fù)合分配模式的混合型機(jī)電變速器”的文獻(xiàn)中進(jìn)行了詳細(xì)的說明，在此引用作為參考。體現(xiàn)了本發(fā)明方案的所述示例性的雙模式復(fù)合分配模式的機(jī)電變速器如圖1所示。所述本變速器10具有一優(yōu)選直接地由發(fā)動機(jī)14驅(qū)動的輸入軸12。一瞬時扭矩矩減振器20位于發(fā)動機(jī)14的輸出軸18和變速器10的輸入元件12之間。所述瞬時扭矩減振器20優(yōu)選包括扭矩分配裝置77和一彈簧，扭矩分配裝置77具有阻尼機(jī)構(gòu)的特性。所述瞬時扭矩減振器20允許選擇性的將發(fā)動機(jī)14與變速器10結(jié)合。所述扭矩分配裝置77不是用來改變，或控制，所述變速器10的操作模式。所述扭矩分配裝置77優(yōu)選包括一液壓操作的摩擦離合器，也就是離合器C5。
所述發(fā)動機(jī)14可以是任何形式的內(nèi)燃機(jī)中的一種，例如火花點火式發(fā)動機(jī)或壓燃式發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)14適合于在從空轉(zhuǎn)，處于或大約處于600轉(zhuǎn)/分(RPM)，到超過6,000RPM的速度范圍提供至變速器10的扭矩輸出。無論發(fā)動機(jī)14用何種裝置連接到變速器10的輸入元件12，輸入元件12連接至變速器10中的行星齒輪組24。
現(xiàn)參見圖1，所述變速器10應(yīng)用三個行星齒輪組24，26和28。第一行星齒輪組24具有一外圈齒輪元件30，外圈齒輪元件30限定一內(nèi)側(cè)的，或中心齒輪元件32。多個行星齒輪元件34可旋轉(zhuǎn)地安裝在保持架36上這樣每個行星齒輪元件34可以與外齒輪元件30和內(nèi)齒輪元件32嚙合。行星齒輪組24與輔助齒輪82嚙合，輔助齒輪82與齒輪84嚙合，齒輪84驅(qū)動軸86，軸86可操作地連接至液壓泵88。液壓泵88是一公知的裝置，優(yōu)選為在足夠的滿足系統(tǒng)需求的壓力/流量下給變速器的液壓回路供給液壓流體，系統(tǒng)需求包括用于離合器促動的壓力水平，和滿足系統(tǒng)冷卻和潤滑需要的足夠的流量。示例性液壓回路的更多細(xì)節(jié)將參考圖3在下文中描述。
第二行星齒輪組26具有一外圈齒輪元件38，外圈齒輪元件38限定一內(nèi)側(cè)的中心齒輪元件40。多個行星齒輪元件42可旋轉(zhuǎn)地安裝在保持架44上這樣每個行星齒輪42可以與外齒輪元件38和內(nèi)齒輪元件40嚙合。
第三行星齒輪組28具有一外圈齒輪元件46，外圈齒輪元件46限定一內(nèi)側(cè)的中心齒輪元件48。多個行星齒輪元件50可旋轉(zhuǎn)地安裝在保持架52上這樣每個行星齒輪50可以與外齒輪元件46和內(nèi)齒輪元件48嚙合。
三個行星齒輪組24，26和28每個都包含簡單的行星齒輪組。進(jìn)一步說，第一和第二行星齒輪組24和26是復(fù)合的因為第一行星齒輪組24的內(nèi)齒輪元件32通過一轂襯齒輪54連接至第二行星齒輪組26的外齒輪元件38。所述結(jié)合的第一行星齒輪組24的內(nèi)齒輪元件32和第二行星齒輪組26的外齒輪元件38連接到第一電機(jī)，第一電機(jī)包括一電動/發(fā)電機(jī)56，即MG-A。
行星齒輪組24和26是深度混合的因為第一行星齒輪組24的保持架36是通過軸60連接至第二行星齒輪組26的保持架44。因而，第一和第二行星齒輪組24和26的各自保持架36和44被連接。軸60還選擇性地通過扭矩分配裝置，或離合器C2 62連接到第三行星齒輪組28的保持架52。第三行星齒輪組28的保持架52直接連接到變速器輸出元件64。
在這里所述的實施例中，其中變速器10用于一陸地車輛，輸出元件64可操作地連接到一傳動系統(tǒng)，所述傳動系統(tǒng)包括傳動箱90或其他的扭矩分配裝置，所述扭矩分配裝置提供至一個或多個車軸92或半軸(未顯示)的扭矩輸出。所述軸92，接著，作用于驅(qū)動元件96。所述驅(qū)動元件96可以是車輛使用的前輪或后輪，或者是履帶式車輛的驅(qū)動齒輪。所述驅(qū)動元件96可以具有與其相關(guān)的某種形式的車輪制動器94。
第二行星齒輪組26的內(nèi)齒輪元件40通過筒形軸66連接到第三行星齒輪組28的內(nèi)齒輪元件48，筒形軸66在軸60的外面。第三行星齒輪組28的外齒輪元件46選擇性地通過扭矩分配裝置或離合器C1 70連接到機(jī)架，機(jī)架由變速箱殼68表示。所述筒形軸66還連接到第二電機(jī)，第二電機(jī)包括一電動/發(fā)電機(jī)72，也就是MG-B。
扭矩分配裝置或離合器C3 73選擇性地將太陽輪40連接到機(jī)架，也就是，變速箱殼體68。扭矩分配裝置或離合器C4 75通過選擇性地連接太陽輪40與保持架44可操作為鎖止離合器，將行星齒輪組24，26，發(fā)電機(jī)56，72以及輸入鎖為一整體旋轉(zhuǎn)。扭矩分配裝置C2 62，C1 70，C373，和C4 75都優(yōu)選為液壓促動摩擦離合器。
變速器10接收來自扭矩產(chǎn)生裝置的輸入驅(qū)動扭矩，扭矩產(chǎn)生裝置包括發(fā)動機(jī)14和發(fā)電機(jī)56和72，驅(qū)動扭矩是燃料或保存在電能存儲裝置ESD74中的電能能量轉(zhuǎn)換的結(jié)果。
所述ESD74是通過直流線路或?qū)w27直流耦合至變速器功率變換器模塊(TPIM)19的高壓。所述TPIM19是控制系統(tǒng)的一個元件，下面將結(jié)合附圖2描述控制系統(tǒng)。所述TPIM19通過導(dǎo)體29和第一發(fā)電機(jī)連接，TPIM19同樣地通過導(dǎo)體31與第二發(fā)電機(jī)72連接。根據(jù)ESD74是否處于充電或放電狀態(tài)，電流流至或流出ESD74。TPIM19包括一對功率變換器和各自的電機(jī)控制模塊用來接收電機(jī)控制命令和控制轉(zhuǎn)化狀態(tài)借此提供電機(jī)驅(qū)動或能量再生功能。
在電機(jī)控制中，各個電流換向器接收來自直流線路的電流并通過導(dǎo)體29和31給各個電機(jī)，也就是，MG-A和MG-B提供交流電流。在再生控制中，各自的電流換向器通過29和31接收來自電機(jī)的交流電流并向直流線路27提供電流。所述提供到或來自所述電流換向器的凈余的直流電決定了電能存儲裝置74的工作狀況是充電還是放電。優(yōu)選，MG-A56和MG-B72是三相的交流電機(jī)，所述電流換向器包括互補(bǔ)的三相的大功率電子學(xué)設(shè)備。
參見圖2，顯示了所述控制系統(tǒng)的示意的方框圖，所述控制系統(tǒng)包括分布式控制模塊結(jié)構(gòu)。下述元件包括全部的車輛控制結(jié)構(gòu)的一子集，并可操作來提供并列的下述動力系統(tǒng)的系統(tǒng)控制。所述控制系統(tǒng)可操作來綜合處理相關(guān)的信息和輸入并執(zhí)行算法以控制各種致動器從而獲得控制目標(biāo)，所述控制目標(biāo)包括這樣的參數(shù)，例如燃油經(jīng)濟(jì)性，排放，性能，駕駛性能和硬件的保護(hù)，所述硬件包括ESD74的電池和MG-A以及MG-B56，72。所述分布式控制模塊結(jié)構(gòu)包括發(fā)動機(jī)控制模塊(′ECM′)23，變速器控制模塊(′TCM′)17，電池組控制模塊(′BPCM′)21，和變速器功率變換器模塊(′TPIM′)19。一混合動力控制模塊(′HCP′)5提供上述模塊間的控制和協(xié)調(diào)。具有一用戶界面(′UI)13，用戶界面13可操作地連接到多個裝置，通過這些裝置車輛操作者控制或直接操作包括變速器10在內(nèi)的動力系統(tǒng)。示例性車輛操作者對用戶界面13的輸入包括加速踏板，制動踏板，變速器檔位選擇器，和，車輛速度巡航控制。上述的每個控制模塊都通過一局域網(wǎng)(′LAN′)總線6與其他模塊和致動器連接。所述局域網(wǎng)總線6允許各種控制模塊間的控制參數(shù)和命令的傳送。
所述HCP5提供所述混合動力系統(tǒng)的綜合控制，所述動力系統(tǒng)提供ECM23，TCM17，TPIM19，和BPCM21的并列操作。基于來自用戶界面13和包括電池組在內(nèi)的動力系統(tǒng)的各種輸入信號，所述HCP5產(chǎn)生各種命令，包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩命令，用于變速器10的各個離合器C1，C2，C3，C4的離合器扭矩命令；和分別用于MG-A和MG-B的電機(jī)轉(zhuǎn)矩命令。所述HCP基于運轉(zhuǎn)情況，電池狀況，和通過用戶界面13輸入的用戶對扭矩的需求決定何時啟動和停止內(nèi)燃機(jī)14。
所述ECM23可操作地連接到發(fā)動機(jī)14，并通過總體表示為集合線35的多個分散的線路起到從各種傳感器獲得數(shù)據(jù)并分別控制多個致動器和發(fā)動機(jī)14的作用。為簡單起見，ECM23通常具有通過集合線35與發(fā)動機(jī)14連接的雙向接口。通過ECM23獲得的各種其他的參數(shù)包括發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度，發(fā)動機(jī)輸入速度，Ni，至軸12通往變速器，進(jìn)氣歧管壓力，環(huán)境氣溫和環(huán)境壓力。由ECM23控制的各種致動器包括燃料噴射器，點火模塊，和節(jié)氣門控制模塊。ECM23對發(fā)動機(jī)的操作包括能夠在車輛正在進(jìn)行的操作期間停止和啟動發(fā)動機(jī)。所述ECM23優(yōu)選接收來自HCP5的命令啟動和停止所述發(fā)動機(jī)。
所述TCM17可操作地連接到變速器10并起到從各種傳感器獲得數(shù)據(jù)以及提供至變速器的控制信號的作用。從所述HCP5到所述TCM的輸出包括用于每個離合器C1，C2，C3，和，C4的促動或不啟動和輸出軸64的轉(zhuǎn)速，No，的控制。所述TCM可操作來監(jiān)測在變速器液壓回路中的各種壓力傳感器(未顯示)，并產(chǎn)生和執(zhí)行用于控制液壓回路中各種壓力控制螺線管和流量電磁閥的控制信號。
所述BPCM21信號連接至一個或多個傳感器，傳感器可操作來監(jiān)測ESD74的電流或電壓參數(shù)以提供有關(guān)電池狀態(tài)的信息給所述HCP5。這樣的信息包括電池的狀態(tài)充電，電池組電壓和可利用的電能。
所述變速器功率變換器模塊(TPIM)19包括一對功率變換器和電動機(jī)控制模塊，電機(jī)控制模塊配置成接收電機(jī)控制命令并控制電流換向器的狀態(tài)借此提供電機(jī)驅(qū)動或再生的功能。所述TPIM19可操作來基于來自所述HCP5的輸入產(chǎn)生用于MG-A56andMG-B72的扭矩命令，HCP5由操作者通過用戶界面13的輸入和系統(tǒng)工作參數(shù)驅(qū)動。所述用于MG-A和MG-B的電機(jī)轉(zhuǎn)矩命令通過包括TPIM19的控制系統(tǒng)執(zhí)行，以控制MG-A和MG-B。MG-A和MG-B各自的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號分別通過TPIM19從電機(jī)的相位信息或傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)動傳感器導(dǎo)出。所述TPIM19確定且與所述HCP5交流電機(jī)轉(zhuǎn)速。電能存儲裝置74是通過直流線路27直流耦合至所述TPIM19的高電壓。根據(jù)所述ESD74是否正在充電或放電電流向或從所述TPIM19轉(zhuǎn)移。TPIM19確定并與所述HCP5交流MG-A和MG-B的工作溫度，優(yōu)選地利用車載溫度傳感器(未顯示)。所述TPIM19可操作地與輔助油泵110的控制裝置，也就是TAOP130連接在一起。
上述的每個控制模塊優(yōu)選為一通用數(shù)字計算機(jī)，所述通用數(shù)字計算機(jī)通常包括微處理器或中央處理器，存儲介質(zhì)，高速時鐘，模擬-數(shù)字(A/D)和數(shù)字-模擬(D/A)電路，和輸入/輸出電路與器件(I/O)以及適當(dāng)?shù)男盘栒{(diào)節(jié)和緩沖電路，存儲介質(zhì)包括只讀存儲器(ROM)，隨機(jī)存取存儲器(RAM)，電可編程序只讀存儲器(EPROM)。每個控制模塊具有一組控制算法，包括保存在只讀存儲器中并執(zhí)行來提供每個計算機(jī)各自起作用的常駐程序指令和校準(zhǔn)。在各種計算機(jī)之間的信息傳遞優(yōu)選利用上述的局域網(wǎng)6完成。
在每一控制模塊中用于控制和狀態(tài)估計的算法通常在預(yù)定循環(huán)過程中被執(zhí)行，這樣每個算法在每個循環(huán)周期中至少被執(zhí)行一次。保存在非易失性存儲器裝置中的算法由一個中央處理器執(zhí)行并可操作來監(jiān)測來自傳感器的輸入以及執(zhí)行控制和診斷程序進(jìn)而利用預(yù)置校準(zhǔn)控制各個裝置的操作。通常每隔一段時間執(zhí)行一次循環(huán)，例如在發(fā)動機(jī)和車輛操作正在進(jìn)行期間每3.125，6.25，12.5，25和100毫秒執(zhí)行一次循環(huán)?？蛇x擇地，算法可能響應(yīng)于一事件的發(fā)生而被執(zhí)行。
響應(yīng)于操作者的動作，也就是通過用戶界面13獲得的，所述監(jiān)控HCP控制模塊5和一個或多個其他控制模塊確定軸64上需求的變速器輸出轉(zhuǎn)矩。可選擇地被操作的變速器10的部件被適當(dāng)?shù)乜刂坪筒僮饕皂憫?yīng)于操作者的需求。例如，在圖1和2所示的示例性實施例中，當(dāng)操作者已經(jīng)選擇一前進(jìn)驅(qū)動檔并操作加速踏板或制動踏板時，所述HCP5確定用于變速器的輸出轉(zhuǎn)矩，該輸出轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)車輛如何以及何時加速或減速。最后的車輛加速作用受其他因素的影響，包括，例如，道路阻力，道路坡度，以及車輛質(zhì)量。所述HCP5監(jiān)測扭矩產(chǎn)生裝置的狀態(tài)參數(shù)，并確定達(dá)到理想扭矩輸出所需的變速器的輸出。在HCP5的控制下，變速器10在一從慢到快的輸出速度范圍內(nèi)運行以便符合操作者的需求。
所述雙模式復(fù)合分配的機(jī)電變速器，包括輸出元件64，輸出元件64通過變速器10內(nèi)兩套不同的傳動機(jī)構(gòu)接收輸出功率，并操作為各種變速器工作方式，下面結(jié)合圖1和表1進(jìn)行說明。
表1

在表格中描述的各種變速器操作模式指出了那個具體的離合器C1，C2，C3，C4為每一種操作模式被結(jié)合或促動。另外，在各種變速器操作模式中，MG-A和MG-B的每一個都可以操作為電動機(jī)以產(chǎn)生驅(qū)動扭矩，或操作為發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生電能。當(dāng)所述扭矩分配裝置70為了將第三行星齒輪組28的外齒輪元件46與機(jī)架固定而被促動時，一第一連續(xù)可變模式，或傳動機(jī)構(gòu)被選擇。當(dāng)離合器C170被釋放且離合器C2 62被同時地促動以將軸60連接至第三行星齒輪組28的保持架52時，第二連續(xù)變速模式或傳動機(jī)構(gòu)被選中。當(dāng)MG-A和MG-B56，72作為電機(jī)和發(fā)電機(jī)時，超出本發(fā)明范圍的其他因素發(fā)生影響，且不在此論述。
所述控制系統(tǒng)，主要如圖2所示，在每個運行模式中是可操作來提供從相對慢到相對快的大范圍的軸64的變速器輸出轉(zhuǎn)速，No。在每個模式中雙向模式與慢至快的輸出速度范圍的結(jié)合允許變速器10從靜止?fàn)顟B(tài)至高速推進(jìn)推動所述車輛，并滿足上述的各種其他的需求。另外，控制系統(tǒng)并列操作變速器10以便允許在上述模式之間同步換檔。
現(xiàn)參見圖3-7，現(xiàn)在描述所述示例性動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的操作，包括用于控制主要液壓泵88和輔助液壓泵的方法和系統(tǒng)，每個泵可操作來給變速器的液壓回路提供液壓流體。所述方法包括確定一在液壓回路中的主要壓力和確定一在所述液壓回路中的理想主要壓力。輔助液壓泵的操作基于所述主要壓力，所述理想主要壓力，和至主泵的輸入被控制?，F(xiàn)在進(jìn)行詳細(xì)論述。
參見圖3，顯示了一示意圖，該示意圖提供了用于控制示例性變速器中液壓流體流動的示例性控制系統(tǒng)的詳細(xì)說明，該說明包括主要液壓泵88和輔助液壓泵110的操作。如上結(jié)合圖1所述，所述主要液壓泵88由齒輪82和84驅(qū)動，齒輪82和84可操作地從來自發(fā)動機(jī)10的輸入軸上脫離。所述主要液壓泵88接收來自發(fā)動機(jī)的輸入扭矩并最初通過調(diào)節(jié)閥140從油箱中輸出液壓流體至變速器的液壓回路。所述輔助泵110可操作地由TAOP130控制，TAOP130由TPIM19控制。輔助泵110優(yōu)選包括一適當(dāng)大小和容量的電動泵以在操作時向液壓系統(tǒng)提供足夠流量的加壓液壓流體。所述TPIM優(yōu)選產(chǎn)生一固定頻率的脈沖寬度調(diào)制信號和一工作循環(huán)，所述工作循環(huán)可以依靠所述泵的理想輸出在低位值和高位值之間變化。所述泵110接收所述信號并從油箱中吸取液壓流體輸出到所述液壓回路，所述液壓回路流向調(diào)節(jié)閥140，140′。
所述控制閥包括第一實施例140和第二實施例140′中的任何一個，第一實施例140被認(rèn)為是一異-或邏輯(XOR)方案，第二實施例140′被認(rèn)為是混合方案。在第一，異或?qū)嵤├?，依靠來自每個泵的壓力和流量，調(diào)節(jié)閥140被機(jī)械化以通過允許加壓流體至變速器液壓回路的流動控制來自輔助泵和主泵的液壓流體的流量，所述液壓流體流量實質(zhì)上單獨地從輔助泵或者主泵流出。在第二，混合實施例，所述調(diào)節(jié)閥140′被構(gòu)造成混合從輔助泵和主泵流至變速器液壓回路的加壓流體的流量，優(yōu)選地當(dāng)來自所述泵的壓力和流量具有足夠克服位于調(diào)節(jié)閥140′內(nèi)部的閥和彈簧的壓力時。流量控制閥實施例中流量控制閥的具體設(shè)計細(xì)節(jié)和選擇超出了本發(fā)明的范圍。所述異-或邏輯(′XOR′)方案優(yōu)選與后輪驅(qū)動車輛的動力系統(tǒng)一起使用。所述混合方案優(yōu)選與前輪驅(qū)動式車輛的動力系統(tǒng)一起使用。
不管實施例中應(yīng)用什么樣的控制閥，流入變速器的液壓回路142的加壓液壓流體，可分配至一系列裝置，包括離合器C1 70，C2 62，C3 73，和C4 75，用于機(jī)器MG-A和MG-B的冷卻回路，以及用于冷卻和潤滑變速器10的回路。流至上述每個裝置和回路的液壓流體的流量通過選擇性地促動壓力控制螺線管和流動電磁閥實現(xiàn)，壓力控制螺線管和流動電磁閥位于液壓回路142內(nèi)，并由TCM17控制。
參見圖4，顯示了一用于控制至輔助泵110的命令的控制原理圖200，優(yōu)選地作為一個或多個算法和預(yù)置校準(zhǔn)值被所述TPIM執(zhí)行。在所述控制原理圖中，用于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的參數(shù)，NI，和輔助泵速度參數(shù)，Nx，被輸入至液壓模型(塊210)。所述液壓模型包括一公知的數(shù)學(xué)模型，該數(shù)學(xué)模型被執(zhí)行來為具體的液壓系統(tǒng)確定一用于變速器液壓系統(tǒng)中的主要液壓力的一估計的參數(shù)值。換句話說，液壓力可以利用公知的壓力傳感器直接地測量。所述直接地估計或測量的主要的液壓力，被輸入主要壓力控制模塊(塊220)。至主要壓力控制模塊的其他輸入包括發(fā)動機(jī)起/停狀態(tài)，起/停狀態(tài)表明了所述內(nèi)燃機(jī)處于工作狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)；理想的離合器壓力，離合器壓力由離合器轉(zhuǎn)矩容許載荷和選擇的指令驅(qū)動，所述選擇指令用于促動變速器離合器，即C1，C2，C3，和C4；用于冷卻電機(jī)MG-A和MG-B56和72的命令，優(yōu)選為由測量到的工作溫度驅(qū)動；和，變速器冷卻和潤滑的需要。主要壓力控制模塊的目的在于產(chǎn)生一用于理想主要壓力，也就是P_desired的參數(shù)值。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計一個方案，該方案作為一個算法被執(zhí)行來基于具體的變速器應(yīng)用和具體的工作特性計算用于理想主要壓力的參數(shù)值。所述期望主要壓力被用作至泵控制模塊(塊230)的一個輸入。
泵控制模塊利用發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ni，期望的主要壓力，P_desired，和所述估計的主要壓力，P_main_pump，基于實施例中利用的控制閥，也就是異或閥140或混合閥140’，來計算一用于輔助液壓泵操作的命令，所述閥的操作在下文中描述。
參見圖5，6，和7所示的圖表，示例性系統(tǒng)的操作結(jié)合附圖1，2，3已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，其中圖4中的控制方案被執(zhí)行。參見圖5所示的圖表，描述了當(dāng)發(fā)動機(jī)輸入速度Ni，降低而期望壓力，P_desired保持一恒定值，例如當(dāng)發(fā)動機(jī)14關(guān)閉而車輛繼續(xù)在操作在發(fā)動機(jī)停止-啟動的狀態(tài)時的示例性系統(tǒng)的相關(guān)操作。這個操作結(jié)合一利用異或泵控制閥140的系統(tǒng)進(jìn)行描述。當(dāng)所述發(fā)動機(jī)14是停止時，來自所述主泵的流量，F(xiàn)low_mam_pump和主要的壓力，P_main_pump都減少。當(dāng)所述主要壓力低于一水平，優(yōu)選為大于期望壓力加上一預(yù)定壓力偏移量時，所述TPIM命令所述TAOP130操作110至一足夠獲得期望壓力，P_desired的工作速度。當(dāng)來自輔助泵110的壓力大于來自主泵的壓力時，所述異或控制閥140變換流量，這樣在發(fā)動機(jī)關(guān)閉之前加壓流體從輔助泵提供到變速器的液壓回路142。來自輔助泵110的具體的命令工作速度取決于具體的泵的速度/壓力/流量特性，優(yōu)選校準(zhǔn)到所述TPIM。
參見圖6所示的圖表，描述了示例性系統(tǒng)當(dāng)發(fā)動機(jī)輸入速度NI，增加而期望壓力，P_desired，保持在一恒定值，例如當(dāng)發(fā)動機(jī)開啟而車輛繼續(xù)操作，在發(fā)動機(jī)停止-啟動狀態(tài)又發(fā)生時相關(guān)的操作。這個操作結(jié)合一利用異或泵控制閥140的系統(tǒng)進(jìn)行描述。當(dāng)所述發(fā)動機(jī)14啟動時，來自主泵的流量F_main_pump，增加，作為主要壓力，P_main_pump。在這個圖表開始時，已經(jīng)確定一用于期望壓力，P_desired，的參數(shù)值，且輔助泵已經(jīng)啟動，并被控制至一工作速度，如RPM AUX所示。至變速器的輸入速度，NI，為零，表明主泵沒有運行，進(jìn)一步由流速證明，F(xiàn)_main_pump，是零，并且壓力，P_main_pump是零。在一時間點，至變速器的輸入速度，Ni，開始增加，也就是發(fā)動機(jī)啟動導(dǎo)致的。所述輸入速度增加穩(wěn)定地，同樣所述流速，F(xiàn)_main_pump和主泵壓力，P_main_pump也增加。在隨后的時間點，主泵壓力，P_main_pump，達(dá)到期望壓力，P_desired。當(dāng)所述主泵壓力時，P_main_pump，超過所述期望壓力，P_desired，一預(yù)定偏移值時，認(rèn)為主泵能維持系統(tǒng)壓力，也就是，滿足所述期望壓力，P_desired。至輔助泵的控制信號隨后關(guān)閉。輔助泵關(guān)閉的動作，以及來自輔助泵壓力的相應(yīng)降低，導(dǎo)致所述異或控制閥140變換流量至主泵。
參見圖7所示的圖表，描述了結(jié)合圖1，2，3進(jìn)行說明的示例性系統(tǒng)與上述混合控制閥140′的操作，其中圖4中的控制方案被執(zhí)行。在這個圖表開始時，已經(jīng)確定一用于期望壓力，P_desired的參數(shù)值，并且輔助泵已經(jīng)啟動，且已經(jīng)命令至一工作速度如RPM_AUX所示，和相應(yīng)的流量Flow_Aux。至變速器的輸入速度，NI，為零，表明主泵沒有運行，進(jìn)一步由流速證明，F(xiàn)_main_pump，是零，并且主泵壓力，P_mam_pump是零。如前所述，至變速器的輸入速度，Ni，開始增加。所述輸入速度穩(wěn)定地增加，同樣所述流速，F(xiàn)_main_pump和主泵壓力，P_main_pump也增加。在后來的時間點，通過混合控制閥140′來自主泵的流量由來自輔助泵的流量補(bǔ)充。由于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，Ni，的增加而導(dǎo)致來自主泵的流量增加時，所述控制方案減少輔助泵的速度和流量。當(dāng)所述主泵壓力時，P_main_pump，超過所述期望壓力，P_desired，一預(yù)定偏移值時，認(rèn)為主泵能維持系統(tǒng)壓力，也就是，滿足所述期望壓力，P_desired。所述輔助泵被完全關(guān)閉。從此刻開始主泵泵送所有的液壓流體流量。
本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合具體實施例和相應(yīng)的改進(jìn)進(jìn)行了具體的論述。他人可以在閱讀和理解說明書的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步地改進(jìn)和變型。其包括目前為止所有的改進(jìn)和變型，因為它們落入本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.用于控制動力系統(tǒng)的方法，所述動力系統(tǒng)包括一可操作地連接到變速器的發(fā)動機(jī)，所述變速器具有主液壓泵和輔助液壓泵，每個泵都可操作來提供至變速器液壓回路的液壓流體，包括確定液壓回路中的主要壓力；確定液壓回路中的期望主要壓力；基于所述主要壓力，所述期望主要壓力，和至主泵的輸入控制輔助液壓泵的操作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于確定液壓回路中的主要壓力包括基于發(fā)動機(jī)的速度和輔助液壓泵的速度估計變速器液壓回路中的液壓力。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中確定液壓回路中的期望主要壓力包括確定發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)；監(jiān)測液壓流體的溫度；確定用于變速器的扭矩傳遞離合器的期望壓力；以及，基于上述參數(shù)產(chǎn)生一用于期望主要壓力的參數(shù)值。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中確定液壓回路中的期望主要壓力進(jìn)一步包括監(jiān)測可操作地連接到變速器的電機(jī)的溫度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中控制輔助泵的操作包括控制所述輔助泵至一工作速度。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中基于主要壓力，期望主要壓力，和至主泵的輸入控制所述輔助液壓泵的操作包括當(dāng)主要壓力小于所述期望壓力加上一預(yù)定偏移量時命令所述輔助泵操作。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中基于主要壓力，期望主要壓力，和至主泵的輸入控制所述輔助液壓泵的操作進(jìn)一步地包括當(dāng)主要壓力大于所述期望壓力加上一預(yù)定偏移量時停止所述輔助泵操作。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中基于主要壓力，期望主要壓力，和至主泵的輸入控制所述輔助液壓泵的操作包括當(dāng)主要壓力小于所述期望壓力加上一預(yù)定偏移量時命令所述輔助泵操作。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中控制輔助液壓泵的操作包括當(dāng)主要壓力實質(zhì)上小于期望壓力加上所述預(yù)定偏移量時操作所述輔助泵以補(bǔ)償主泵的操作。
10.一種產(chǎn)品，包括其中具有計算機(jī)程序編碼的存儲介質(zhì)，該計算機(jī)程序編碼用于控制一動力系統(tǒng)，該動力系統(tǒng)包括可操作連接至變速器的發(fā)動機(jī)，所述變速器具有主液壓泵和輔助液壓泵，每個泵都可操作來提供至變速器液壓回路的液壓流體，所述計算機(jī)程序包括確定液壓回路中主要壓力的代碼；確定液壓回路中期望主要壓力的代碼；基于所述主要壓力，所述期望主要壓力，和至主泵的輸入控制輔助液壓泵操作的代碼。
11.如權(quán)利要求10所述的產(chǎn)品，其中所述基于所述主要壓力，所述期望主要壓力，和至所述主泵的輸入控制所述輔助液壓泵的操作的代碼包括當(dāng)所述主要壓力小于期望壓力加上一預(yù)定偏移量時命令輔助泵操作的代碼。
12.如權(quán)利要求11所述的產(chǎn)品，其中基于所述主要壓力，所述期望主要壓力，和至主泵的輸入控制輔助液壓泵的操作的代碼進(jìn)一步地包括當(dāng)所述主要壓力大于所述期望壓力加上所述預(yù)定偏移量時停止輔助泵操作的代碼。
13.如權(quán)利要求10所述的產(chǎn)品，其中基于所述主要壓力，所述期望主要壓力，至主泵的輸入控制輔助液壓泵操作的代碼包括當(dāng)所述主要壓力基本上小于一預(yù)定水平時命令輔助泵操作的代碼。
14.如權(quán)利要求13所述的產(chǎn)品，其中控制輔助液壓泵操作的代碼包括當(dāng)所述主要壓力基本上小于所述預(yù)定水平時操作輔助泵補(bǔ)充主泵操作的代碼。
15.如權(quán)利要求10所述的產(chǎn)品，其中變速器的液壓回路包括選擇性地可操作連接到多個扭矩傳遞離合器的回路。
16.用于動力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述動力系統(tǒng)包括可操作連接至變速器的發(fā)動機(jī)，該變速器具有主液壓泵和輔助液壓泵，每個泵都可操作來選擇性地提供至變速器液壓回路的加壓流體，所述控制系統(tǒng)包括可操作來執(zhí)行一控制方案的分布式控制模塊系統(tǒng)，該控制方案可操作來確定液壓回路中的壓力；確定液壓回路的期望壓力，以及基于所述液壓力，所述期望液壓力，和至主泵的控制輸入控制輔助液壓泵的操作。
17.如權(quán)利要求16所述的控制系統(tǒng)，其中所述變速器包括具有四個扭矩傳遞離合器的雙模復(fù)合分配模式的機(jī)電變速器和兩電機(jī)。
18.如權(quán)利要求17所述的控制系統(tǒng)，進(jìn)一步地包括所述控制系統(tǒng)可操作來選擇性地促動所述四個扭矩傳遞離合器進(jìn)而以四固定檔和兩連續(xù)可變模式之一操作所述變速器。
19.如權(quán)利要求16所述的控制系統(tǒng)，其中所述主液壓泵利用一源于發(fā)動機(jī)的輸入軸驅(qū)動。
20.如權(quán)利要求16所述的控制系統(tǒng)，其中所述輔助泵包括一電動泵，該電動泵可操作地被分布式控制模塊系統(tǒng)的控制模塊控制。
21.如權(quán)利要求16所述的控制系統(tǒng)，其中每個泵可操作來選擇性地提供至變速器液壓回路的加壓流體，每個泵進(jìn)一步地包括一控制閥，該控制閥流體連通地連接到所述主泵和輔助泵輸出端從而基本上完全地控制從所述主泵和所述輔助泵中的任何一個流至所述液壓回路的液壓流體流量。
22.如權(quán)利要求16所述的控制系統(tǒng)，其中每個泵可操作來選擇性地提供至變速器液壓回路的加壓流體，每個泵進(jìn)一步地包括一控制閥，該控制閥具有流體連通的輸入端，該輸入端流體連通地連接到所述主泵和輔助泵輸出端從而控制從所述主泵和所述輔助泵流至所述液壓回路的液壓流體流量。
全文摘要
本發(fā)明包括一用于控制動力系統(tǒng)的方法，產(chǎn)品，和控制系統(tǒng)，該動力系統(tǒng)具有主液壓泵和輔助液壓泵，每個泵都可操作來提供液壓流體至變速器的液壓回路。其包括確定一主要壓力和一期望主要壓力，并控制所述輔助液壓泵。確定液壓回路中的主要壓力包括估計液壓力。所述輔助泵被控制至一工作速度。來自所述輔助泵和主泵的流量控制可以包括一專用的′異或′流量，或一混合流量。
文檔編號F16H3/72GK101082376SQ20071010456
公開日2007年12月5日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月25日
發(fā)明者J·-J·F·薩, B·R·斯奈德 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司