用于车辆传动系动力输出装置的方法和系统的制作方法

用于车辆传动系动力输出装置的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了用于改善动力输出装置的系统和方法。在一个示例中，可以两个不同的方向旋转动力输出装置。该方法可以改善动力输出装置的运转。
【专利说明】用于车辆传动系动力输出装置的方法和系统【【技术领域】】
[0001]本发明涉及改善车辆的动力输出装置(PTO，power take off)的运转的系统和方法。该方法可能对选择性地连接至电机和变速器的发动机尤其有用。
【【背景技术】】
[0002]来自发动机的动力通常传输至车轮以推进车辆。额外地，发动机动力可以用于驱动辅助的车辆附件比如空调和交流发电机。然而，一些车辆包括位于车辆传动系中发动机和车轮之间的动力输出端口。动力输出装置可以是车辆外部装置或可能没有集成进典型的乘客车辆的装置的动力源。例如，动力输出端口可以驱动升起铲雪器的液压泵或旋转混凝土搅拌器的液压马达。然而，典型的动力输出端口限制于在单个方向上旋转。此外，当使用一些PTO装置时可能减小提供至传动系的车轮扭矩。
【
【发明内容】
】
[0003]发明人在此已经认识到上述缺点并已经开发了一种运转PTO的方法，包含:以第一方向旋转PTO动力源而旋转PTO输出；以及以不同于第一方向的第二方向旋转PTO动力源而反向旋转PTO输出，PTO动力源设置在车辆传动系中。
[0004]通过传动系集成的起动机发电机(DISG)提供动力至PTO输出，即使存在PTO负载也可以提供反向的PTO输出和满足希望的车辆扭矩的车轮扭矩。例如，通过传动系分离离合器将DISG与发动机断开连接，可以提供正向和反向的PTO输出旋转。额外地，当设置在DISG和发动机之间的传动系离合器闭合时，当前运转PTO时可以提供额外的扭矩至车辆传动系使得实际的车轮扭矩匹配于希望的车轮扭矩。
[0005]根据本发明，提供一种运转PTO的方法，包含:通过旋转第一 PTO动力源和第二PTO动力源而旋转PTO输出，第一 PTO动力源和第二 PTO动力源提供正扭矩至车辆传动系；以及响应于第二 PTO动力源的可用输出而改变第一 PTO动力源和第二 PTO动力源的输出。
[0006]根据本发明的一个实施例，第一 PTO动力源是发动机，而第二 PTO动力源是DISG。
[0007]根据本发明的一个实施例，设置在传动系中第一 PTO动力源和第二动力源之间的传动系分离离合器处于闭合状态。
[0008]根据本发明的一个实施例，进一步包含响应于小于希望的车轮扭矩的车轮扭矩而调节第一 PTO动力源的输出。
[0009]根据本发明的一个实施例，进一步包含响应于小于希望的车轮扭矩的车轮扭矩而调节第二 PTO动力源的输出。
[0010]根据本发明的一个实施例，进一步包含当PTO以第二方向旋转时打开传动系分离离合器而当PTO以第一方向旋转时打开或者闭合传动系分离离合器。
[0011]根据本发明的一个实施例，进一步包含响应于电池SOC而终止运转第一 PTO动力源。
[0012]根据本发明的一个实施例，进一步包含通过调节第一 PTO动力源提供的正扭矩而调节PTO输出的转速。
[0013]根据本发明的一个实施例，进一步包含通过调节第二 PTO动力源提供的正扭矩而调节PTO输出的转速。
[0014]根据本发明的一个实施例，第一 PTO动力源是DISG，而第二 PTO动力源是发动机，并且DISG设置在传动系中变速器和发动机之间。
[0015]本发明可以提供多个优点。具体地，该方法可以改善PTO的功能。此外，该方法可以改善PTO运转期间车辆的驾驶性能。更进一步地，该方法可以改善至驾驶员的PTO运转通信。
[0016]单独或结合附图阅读下面的【具体实施方式】，本发明的上述优点和其它优点以及特征将变得显而易见。
[0017]应理解，提供上述概要用于以简化形式引入一系列原理，其将在【具体实施方式】中进一步进行描述。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或实质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由权利要求书确定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决上文或本说明书中任意部分所提到的缺点的实施方式。
【【专利附图】

【附图说明】】
[0018]图1是发动机的示意图；
[0019]图2显示了第一示例的车辆传动系配置；
[0020]图3显示了第二示例的车辆传动系配置；
[0021]图4是控制混合动力车辆的传动系的流程图的第一部分；
[0022]图5是控制混合动力车`辆的传动系的流程图的第二部分；
[0023]图6是控制混合动力车辆的传动系的流程图的第三部分；
[0024]图7是控制混合动力车辆的传动系的流程图的第四部分；
[0025]图8是控制混合动力车辆的传动系的流程图的第五部分；
[0026]图9是控制混合动力车辆的传动系的流程图的第六部分；
[0027]图10是控制混合动力车辆的传动系的流程图的第七部分；
[0028]图11是运转包括PTO的车辆的预想示例序列；
[0029]图12是运转包括4x4低速挡位范围模式(low gear range mode)的车辆的预想示例序列；以及
[0030]图13是响应于行驶路面而运转车辆的预想示例序列。
【【具体实施方式】】
[0031]本发明涉及控制混合动力车辆的传动系。如图1-3显示的混合动力车辆可以包括发动机和电机。在车辆运转期间可以通过或不通过传动系集成的起动机/发电机(DISG)运转发动机。DISG集成在传动系中与发动机曲轴在相同的轴线上并且每当变矩器泵轮旋转时旋转。此外，DISG可以与传动系选择性地不接合或分离。当然，DISG是传动系的必要部件。更进一步地，可以在发动机运转或不运转时运转DISG。当DISG不运转以从传动系提供或吸收扭矩时DISG的质量和惯性属于传动系。可根据图4-10显示的方法运转车辆传动系。图11-13显示了根据图4-10显示的方法的示例车辆运转序列。[0032]参考图1，内燃发动机10包含多个汽缸，其显示在图1中的一个汽缸通过电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和活塞36位于其中并连接至曲轴40的汽缸壁32。飞轮97和环形齿轮99连接至曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推进小齿轮95以接合环形齿轮99。起动机96可直接地安装在发动机的前面或发动机的后面。在一些示例中，起动机96可通过带或链选择性地提供扭矩至曲轴40。在一个示例中，当与发动机曲轴不接合时起动机96处于基准状态。燃烧室30显示为分别通过进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。可以通过朝气凸轮51和排气凸轮53运转每个进气和排气门。进气凸轮51的位置可以通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以通过排气凸轮传感器57确定。
[0033]燃料喷射器66显示为设置以直接将燃料喷射到燃烧汽缸30内，本领域内技术人员称之为直接喷射。可替代地，可将燃料喷射至进气道，本领域内的技术人员称之为进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地传输燃料。燃料通过燃料系统(未示出)运送到燃料喷射器66，所述燃料系统包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨(未不出)。燃料喷射器66从响应于控制器12的驱动器68提供工作电流。此外，进气歧管44显示为与可选的调节节流板64的位置的电子节气门62连通以控制空气从空气进气42流向进气歧管44。在一个示例中，可以使用低压直接喷射系统，其中燃料压力可以提升至约20-30bar。可替代地，高压、双级燃料系统可用于产生较高的燃料压力。在一些示例中，节气门62和节流板64可以设置在进气门52和进气歧管44之间使得节气门62是进气道节气门。
[0034]无分电器点火系统88响应于控制器12通过火花塞92给燃烧室30提供点火火花。通用或宽域排气氧(UEGO)传感器126显示为连接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，可用双态排气氧传感器代替UEGO传感器126。
[0035]当用脚152运用制动器踏板150时可以提供车轮制动或经由DISG的再生制动。制动器踏板传感器154向控制器12提供指示制动器踏板位置的信号。通过制动器助力器140辅助器152辅助脚应用车辆制动器。
[0036]在一个示例中，转化器70可包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可使用多个排放控制设备，其每个具有多个砖。在一个示例中转化器70可以是三元催化剂。
[0037]图1中控制器12显示为常规的微型计算机，包括:微处理器单元102、输入/输出端口 104、只读存储器106、随机存取存储器108、不失效(ke印alive)存储器110和常规数据总线。控制器12显示为接收来自连接至发动机10的传感器的各种信号，除了上文讨论的那些信号，还包括:来自连接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT);连接至加速踏板130用于感应脚132应用力的位置传感器134的信号；来自连接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自感应曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器信号；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；来自传感器58的节气门位置的测量值。也可感应大气压力(传感器未显示)用于由控制器12处理。在本发明的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴每个旋转时产生预订数目的等距脉冲，根据其可确定发动机转速(RPM)。
[0038]在一些示例中，如图2和3显示的在混合动力车辆中发动机可连接至电动马达/电池系统。此外，在一些示例中，可采用其它发动机配置，例如柴油发动机。[0039]在运转期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环:循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程中，通常排气门54关闭且进气门52打开。空气通过进气歧管44流入燃烧室30，并且活塞36移动到汽缸的底部以便增加燃烧室30内的容积。本领域技术人员通常将活塞36接近汽缸的底部并且在其冲程的终点时(例如当燃烧室30处于最大容积时)所处的位置称为下止点(BDC)。在压缩冲程中，进气门52和排气门54关闭。活塞36向汽缸的顶部运动以便压缩燃烧室30内的空气。本领域技术人员将活塞36处于其冲程的终点并且接近汽缸的顶部时(例如当燃烧室30处于最小容积时)所处的位置称为上止点(TDC)。在下文称为喷射的过程中，将燃料引入燃烧室。在下文称为点火的过程中，通过已知的点火方式例如火花塞92点燃喷射的燃料致使燃烧。在膨胀冲程中，膨胀的气体将活塞36推回至下止点。曲轴40将活塞的运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气过程期间，排气门54打开以将燃烧过的空气燃料混合物释放至排气歧管48，并且活塞回到上止点。需要指出的是上文仅描述为实施例，并且可改变进气门、排气门的打开和/或关闭正时，例如以提供正气门重叠或负气门重叠、推迟进气门关闭或各种其它的实施例。
[0040]图2是车辆传动系200的框图。传动系200可以通过发动机10驱动。可以通过图1显示的发动机起动系统或经由DISG240起动发动机10。此外,发动机10可以通过扭矩驱动器204 (比如燃料喷射器、节气门等)产生或调节扭矩。
[0041]发动机输出扭矩可以传输至双质量飞轮232的输入侧。发动机转速以及双质量飞轮输入侧位置和转速可以通过发动机位置传感器118确定。双质量飞轮232可以包括弹簧和单独质量(未显示)用于抑制传动系扭矩扰动。双质量飞轮232的输出侧显示为机械连接至分离离合器236的输入侧。可以电动地或液压地驱动分离离合器236。位置传感器234设置在双质量飞轮232的分离离合器一侧上以感应双质量飞轮232的输出位置和转速。分离离合器236的下游侧显示为机械连接至DISG输入轴237。
[0042]可以运转DISG240以提供扭矩至传动系200或者将传动系扭矩转换为存储在电能存储装置275中的电能。DISG240比图1中显示的起动机96具有更高的输出功率容量(power capacity)。此外，DISG240直接驱动传动系200或者被传动系200直接驱动。没有带、齿轮或链将DISG240连接至传动系200。但是，DISG240与传动系200以相同的速率旋转。电能存储装置275可以是电池、电容器或电感器。DISG240的下游侧经由轴241机械连接至变矩器206的泵轮285。DISG240的上游侧机械连接至分离离合器236。变矩器206包括输入扭矩至输入轴270的涡轮286。输入270将变矩器206机械地连接至自动变速器208。变矩器206可包括能将传动系扭矩导向外部或辅助的机械负载252的动力传输装置(PTO)0 PT0251可以位于变矩器的泵轮侧或者变矩器的涡轮侧。在一些示例中，PTO可以包括在自动变速器208中。PT0251还可以包括反向齿轮287。
[0043]变矩器206还包括变矩器旁通锁止离合器(TCC) 212。当TCC锁定时扭矩从泵轮285直接传输至涡轮286。通过控制器12电动操作TCC。可替代地，可以液压锁定TCC。在一个示例中，变矩器可以指变速器的部件。可通过位置传感器239确定变矩器涡轮转速和位置。在一些示例中，238和/或239可以是扭矩传感器或者可以是组合式的位置和扭矩传感器。
[0044]当变矩器锁止离合器212完全分离时，变矩器206通过变矩器涡轮286和变矩器泵轮285之间的流体传输将发动机扭矩传输至自动变速器208，从而能放大扭矩。相反，当变矩器锁止离合器212完全接合时，通过变矩器离合器将发动机输出扭矩直接传输至变速器208的输入轴270。可替代地，可以部分接合变矩器锁止离合器212，从而能调节直接传输至变速器的扭矩量。控制器12可配置用于通过响应于多个发动机工况或者基于基于驾驶员的(driver-based)发动机运转请求而调节通过变速器212传输的扭矩量。
[0045]机械负载252可以是运转铲雪器升起或混凝土搅拌器的液压泵。可替代地，机械负载252可以是旋转的机械装置。机械负载控制器253可以通过通信连接291与控制器12通信以经由传感器254提供机械负载252的位置、转速和扭矩信息。传感器254提供位置和转速信息至可以相应地传输信息至控制器12的机械负载控制器253使得可以控制ΡΤ0。
[0046]自动变速器208包括挡位离合器(例如挡位1-6) 211和前进离合器210。可以选择性地接合挡位离合器211和前进离合器210以推进车辆。来自自动变速器208的扭矩输出从而可以经由输出轴260传输至后轮216以推进车辆。具体地，在输出驱动扭矩传输至后轮216之前自动变速器208可以在输入轴270处传输响应于车辆行驶状况的输入驱动扭矩。扭矩还可以经由分动器261导向前轮217。
[0047]此外，通过接合车轮制动器218还可以施加摩擦力至车轮216。在一个示例中，响应于驾驶员用他的脚踩压制动器踏板(未显示)而可以接合车轮制动器218。在其它示例中，控制器12或连接至控制器12的控制器可以申请接合车轮制动器。同样，响应于驾驶员将他的脚从制动器踏板释放而可以通过分离车轮制动器218减小至车轮216的摩擦力。此夕卜，作为发动机自动停止程序的一部分，车辆制动器可以经由控制器12而施加摩擦力至车轮 216。
[0048]机械油泵214可以与自动变速器208流体连通以提供液压压力而接合多个变速器，比如前进离合器210、挡位离合器211和/或变矩器锁止离合器212。例如，机械油泵214可以根据变矩器206而运转，并且可以通过发动机或DISG的旋转经由输入轴241驱动。从而，机械油泵214中产生的液压压力可以随发动机转速和/或DISG转速的增加而增加，并且可以随发动机转速和/或DISG转速的减小而减小。
[0049]控制器12可配置用于接收如图1中更详细显示的来自发动机10的输入并相应地控制发动机的扭矩输出和/或变矩器、变速器、DISG、离合器和/或制动器的运转。作为一个示例，可以通过调节火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气(通过控制节气门开度和/或气门正时、气门升程)以及用于涡轮或机械增压发动机的增压的组合而控制发动机扭矩输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气控制发动机扭矩输出。在所有的情况中，可在逐缸基础(cyIinder-by-cyIinder basis)上执行发动机控制以控制发动机扭矩输出。如本【技术领域】中已知，控制器12还可以通过调节流向或流自DISG的磁场(field)和/或电枢绕组的电流而控制DISG产生的扭矩输出和电能。
[0050]当满足怠速停止(idle-stop)状况时，控制器12可以通过停止至发动机的燃料和火花而发起发动机停止。然而，在一些示例中发动机可以继续旋转。此外，为了维持变速器中一定量的转矩，控制器12可将变速器208的旋转部件固定在变速器的壳体259上并从而固定在车架上。特别地，如美国专利(申请号为12/833788，名称为“控制可以自动停止的发动机的方法”，在此将其全文引入作为参考用于所有意图和目的)描述的，控制器12可以接合一个或多个变速器离合器(比如前进离合器210)，并且锁定接合的变速器离合器至变速器的壳体259以及车架。可以改变(例如增加)变速器离合器的压力以调节变速器离合器的接合状态，并且提供希望的变速器转矩。
[0051]发动机停机期间还可以基于变速器离合器压力调节车轮制动器压力以在减小通过车轮传输的扭矩时辅助锁定(tie up)变速器。具体地，当锁定一个或多个接合的变速器离合器时通过应用车轮制动器218，可以在变速器上施加相反的力，并因此施加在传动系上，从而保持变速器齿轮处于主动接合以及变速器齿轮系中的潜在旋转能量，而不移动车轮。在一个示例中，在发动机停机期间可以调节车轮制动器压力以协调车辆制动器的应用和接合的变速器离合器的锁定。这样，通过调节车轮制动器压力和离合器压力，当发动机停机时可以调节变速器中保留的转矩量。当满足再起动状况时和/或车辆驾驶员想要启动车辆时，控制器12可以通过恢复汽缸燃烧再起动发动机。
[0052]现在参考图3，显示了第二示例车辆传动系配置。传动系300中与图2中的元件具有相同标号的元件是相同的元件并按图2中描述的运转。所以，出于简洁的目的，省略掉图2和图3之间通用的元件的描述。图3的描述限于与图2中元件不同的元件。
[0053]传动系300包括双离合器-双中间轴变速器308。变速器308本质上是自动运转的手动变速器。控制器12运转第一离合器310、第二离合器314，并移动机构315以在挡位(例如1-5挡)317之间选择。可以选择性地打开和闭合第一离合器310和第二离合器314以在挡位317之间换挡。输出轴260将扭矩从变速器308传输至车轮216。
[0054]现在参考图4，显示了用于控制混合动力车辆的传动系的示例方法的流程图。图4中的方法可以在图1-3的系统中显示的控制器12的非瞬态存储器中存储为可执行的指令。
[0055]在401处，方法400确定车辆工况。车辆工况可包括但不限于车速、制动器踏板位置、发动机转速、发动机负荷、4x4选择模式、4x2选择模式、车辆底盘信息(例如车轮垂直运转、偏航、颠簸和摇摆)以及行驶路面坡度。确定车辆工况之后方法400前进至402。
[0056]在402处，方法400判断是否接收至PTO运转请求。可通过车辆驾驶员或与图1_3中显示的动力传动系统控制器12通信的外部控制器作出PTO运转请求。PTO运转请求指示希望对外部负载从发动机10和/或电机240接收动力。如果方法400判断已经作出PTO运转请求，如果答案为是则方法400前进至图5的412。否则，方法为否则方法400前进至403。
[0057]现在参考图5，方法400在412处判断PTO运转请求是针对车辆泊车的静止模式还是车辆可以移动的非静止模式。对于不需要移动的外部负载而言静止模式是有用的。在静止模式中，当车辆停止和/或泊车时PTO转速可以请求为经由来自外部负载装置(例如液压泵控制器)的控制指令或驾驶员输入的固定转速(例如540RPM))。在非静止模式中，PTO转速可能随发动机/马达转速和车速而改变。从而，扭矩可以提供至PTO并提供车辆的原动力。如果方法400判断请求静止模式，答案为是则方法400前进至413。否则，答案为否则方法400前进至424。
[0058]在413处，方法400判断是否选择纯DISG或电机PTO模式。在纯DISG或电机PTO模式中，仅通过DISG而不是发动机向PTO提供扭矩。这种运转允许PTO以反向和正向运转。如果方法400判断选择纯DISG的PTO模式，答案为是则方法400前进至414。否则，答案为否则方法400前进至图6的434。
[0059]在434处，方法400闭合传动系分离离合器使得发动机和DISG机械地连接在一起。当传动系离合器闭合时可以选择性地停用发动机或DISG。闭合分离离合器之后方法400前进至435。
[0060]在435处，方法400判断发动机输出是否高于阈值扭矩水平的阈值扭矩范围或可替代地在其范围内。如果发动机输出扭矩高于阈值扭矩范围或在之内，答案为是则方法400前进至437。否则，答案为否则方法前进至436。例如，如果发动机扭矩为100牛-米(N-m)，阈值扭矩范围是土 10N-m，并且阈值扭矩为108N-m，则答案为是则方法400前进至437。
[0061]在437处，方法400调节发动机扭矩和DISG扭矩以提供希望的PTO转速。在一个示例中，调节发动机负载至阈值水平(例如最大发动机扭矩的90%)并且随后DISG输出扭矩增加至提供希望的PTO转速的水平。如果DISG输出扭矩处于最大水平而PTO转速小于希望的PTO转速，在当前PTO转速处发动机扭矩可以增加至最大水平。调节发动机和DISG扭矩之后方法400前进至图4的404。
[0062]在其它示例中，当电池荷电状态(SOC)高于阈值水平，在启用发动机之前DISG可以输出扭矩至阈值水平。此外，当PTO处于静止模式而PTO扭矩需求小于可用的发动机输出扭矩时发动机可以充电车辆电池并提供电力至车辆的电子网络。从而，发动机可以驱动PTO同时DISG将发动机扭矩转换为电能以充电车辆电池。
[0063]在436处，方法400调节发动机扭矩以提供希望的PTO转速同时停用DISG。可替代地，在436处DISG可以处于提供电流至车辆电池的发电模式。可以通过确定希望的PTO转速和实际的PTO转速之间的误差的控制器12保持PTO转速。如果实际的PTO转速小于希望的PTO转速，可以进一步打开发动机节气门以增加发动机扭矩，从而增加PTO转速。如果实际的PTO转速高于希望的PTO转速，可以通过多个驱动器(例如节气门、凸轮正时、废气门、燃料喷射器、火花正时等)中的至少一者减小发动机扭矩，从而减小PTO转速。调节发动机扭矩之后方法400前进至图4的404。
[0064]现在返回图5，在414处方法400判断电池荷电状态(SOC)是否高于阈值水平。在一个示例中，可通过测量电池电压而估算阈值荷电状态。如果电池荷电高于阈值水平，答案为是则方法400前进至417。否则，答案为否则方法400前进至415。在一个示例中，阈值荷电状态是不出现电池劣化的最小荷电水平。
[0065]在415处，方法400指示即将发生的DISG停机。可通过光、显示面板或语音执行器指示DISG停机。可以在电池荷电状态高于414处提到的阈值荷电水平时提供即将发生的停机的指示。可替代地，当电池荷电减小至阈值水平并且PTO继续运转时可以自动起动发动机。
[0066]在416处，方法400停止通过DISG向PTO提供扭矩。可以控制的方式斜坡下降(ramp down) DISG扭矩以避免PTO扭矩的迅速改变。方法400前进至图4的404。
[0067]在417处，方法400打开传动系分离离合器。打开的传动系分离离合器自动地将发动机从DISG分离。从而，DISG可以提供扭矩至PTO而没有由于旋转不燃烧空气-燃料混合物的发动机导致的损耗。由于PTO处于静止模式，通过DISG提供的大多数扭矩传输至PTO0打开分离离合器之后方法400前进至418。
[0068]在418处，方法400与机械负载控制器(例如图2中的253)交换控制信号。机械负载控制器可以控制PTO和发动机以提供希望的PTO输出。可替代地，机械负载控制器可以接收来自动力传动系统控制器的指令并从传感器提供控制信息至动力传动系统控制器。在机械负载控制器和动力传动系统控制器之间交换的不例信号包括但不限于PTO转速、PTO装置位置(例如执行器(滚珠丝杠)的位置)、PTO接合信号、PTO分离信号、PTO装置行程终点、PTO旋转方向、和PTO停止信号。机械负载控制器和动力传动系统控制器之间交换信号之后方法400前进至419。
[0069]在419处，方法400判断是否请求反向的PTO旋转。可通过驾驶员或控制器(比如机械负载控制器)请求反向的PTO旋转。如果方法400判断出现反向运转的请求，答案为是则方法400前进至420。如果方法400判断没有出现反向旋转的请求，答案为否(ΡΤ0以正向旋转)则方法400前进至421。
[0070]在420处，旋转DI SG使得PTO反向旋转。可通过集成在PTO装置中的反向齿轮提供反向的PTO旋转。可以选择性地接合反向齿轮。可替代地，可以反向旋转DISG使得PTO以反向旋转而不需要反向齿轮。可通过电子整流或者可替代地在一些配置中通过反接施加在DISG上的电力而提供反向的DISG旋转。
[0071]在421处，方法400以希望的转速运转DISG和ΡΤ0。在一个示例中，根据实际的PTO转速控制DISG转速。例如，可从希望的PTO转速减去实际的PTO转速以提供PTO转速误差。然后可以调节施加在DISG上的电流以调节DISG扭矩以在实际的PTO转速和希望的PTO转速之间提供零误差。如果实际的PTO转速小于希望的PTO转速，可以增加DISG电流。可替代地，取决于DISG设计，可以调节提供至DISG的电力的频率以调节DISG扭矩。调节DISG转速提供希望的PTO转速之后方法400前进至422。
[0072]在422处，方法400判断PTO运转的装置是否处于极限。在一个示例中，PTO运转的装置可以是具有行程起点和行程终点限制开关的滚珠丝杠。如果PTO运转的装置处于行程极限，答案为是则方法400前进至423。否则，答案为否则方法400前进至图4的404。
[0073]在423处，方法400停止DISG和PTO旋转。一旦PTO运转的装置达到极限状况则以预定的速率斜坡降低(ramp down)DISG和PTO旋转。可通过驾驶员或控制器输入以相反的方向再启动DISG。这样，可以运转DISG和PTO使得PTO运转的装置在两个极限位置之间移动。终止DISG旋转之后方法400前进至图4中的404。
[0074]在424处，方法判断电池荷电状态是否高于阈值荷电状态。如果电池荷电状态高于阈值水平，答案为是则方法前进至427。否则，答案为否则方法400至425。阈值荷电状态帮助确保可以提供足够的电力至DISG以继续旋转ΡΤ0。
[0075]在425处,如果发动机是停止的方法400启用发动机。可通过起动发动机而启用发动机。在一个示例中，当分离离合器接合时可通过DISG旋转经由提供空气、火花和燃料至发动机而起动发动机。启用发动机之后方法400前进至426。
[0076]在426处，方法400停止经由DISG提供正扭矩(例如旋转传动系的扭矩)。然而，DISG通过将传动系旋转能转换为电能而可以提供电能至车辆电池。已经减小DISG正输出扭矩之后方法400前进至427。
[0077]在427处，方法400判断DISG是否能提供希望的车轮扭矩量以及旋转PTO的额外的预定扭矩量。在一个示例中，保留可用DISG扭矩的25%用于PTO运转。例如，如果DISG在其基准转速以下的转速处具有100N-m的扭矩输出容量，可以提供75N-m的DISG扭矩产生车轮扭矩。保留剩下的25N-m用于提供PTO扭矩。然而，如果希望的车轮扭矩较低，PTO可以接收高达75%的可用DISG输出扭矩。可通过将加速器踏板位置输入进将踏板位置转换为希望的泵轮、涡轮、变速器输出或车轮扭矩的查值函数或表而确定希望的车轮扭矩。然后将希望的扭矩与可用的DISG扭矩比较。可用的DISG扭矩可以存储在存储器中通过电池荷电状态或DISG转速索引的查值表中。如果可用的DISG扭矩高于产生希望扭矩的DISG扭矩，答案为是则方法400前进至432。否则，答案为否则方法400前进至428。注意，适当的取决于希望的扭矩的形式，通过考虑变速器传动比和变速器损耗而可以将希望的扭矩转换为希望的DISG扭矩。
[0078]在428处，方法400闭合分离离合器。闭合分离离合器使得可通过发动机扭矩增加通过DISG提供的扭矩。此外，如果发动机还未运行则起动发动机。这样，当PTO运转且车辆移动时通过DISG提供的扭矩可以与发动机扭矩结合以提供希望的车轮扭矩。闭合分离离合器并起动发动机之 后方法400前进至429。
[0079]在429处，方法400判断没有DISG提供正扭矩至传动系的情况下，发动机单独是否具有提供希望的车轮扭矩以及旋转PTO的额外的预定扭矩量的扭矩容量。在一个示例中，可通过考虑变速器传动和损耗而将希望的车轮扭矩转换为希望的发动机扭矩。在一个示例中，保留25%的可用发动机扭矩用于PTO运转。例如，如果发动机在特定转速处具有200N-m的扭矩输出容量，可以提供150N-m的发动机扭矩产生车轮扭矩。保留剩下的50N_m用于提供PTO扭矩。然而，如果希望的车轮扭矩较低，PTO可以接收高达75%的可用发动机输出扭矩。在一个示例中，将希望的车轮扭矩与可用的发动机扭矩比较。可用的发动机扭矩可以存储在存储器中通过发动机转速索引并随环境空气密度调节或基于当前状况和硬件能力(hardware capability)处最大发动机扭矩的模型实时计算的查值表。如果可用的发动机扭矩高于产生希望的车轮扭矩的发动机扭矩，答案为是则方法400前进至430。否贝U，答案为否则方法400前进至431。注意，可以通过考虑变速器传动比和变速器损耗而将希望的车轮扭矩转换为希望的发动机扭矩。
[0080]在430处，当PTO当前驱动外部装置时方法400调节发动机扭矩以提供希望的车轮扭矩。在一些示例中由于可能不知道传输至PTO的发动机扭矩量，可以确定提供至PTO的扭矩并添加至希望的发动机扭矩以提供希望的车轮扭矩。在一个示例中，可从下面的方程式确定提供至PTO的扭矩:
【权利要求】
1.一种运转PTO的方法，包含: 通过以第一方向旋转PTO动力源而旋转PTO输出；以及 通过以不同于所述第一方向的第二方向旋转所述PTO动力源而反向旋转所述PTO输出，所述PTO动力源设置在车辆传动系中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述PTO动力源设置在发动机和变矩器之间。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述PTO动力源是DISG。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述PTO动力源还设置在传动系分离离合器和所述变矩器之间。
5.根据权利要求3所述的方法，进一步包含响应于PTO运转的装置当前处于行程终点而终止所述DISG的输出。
6.根据权利要求4所述的方法，其中当旋转所述PTO输出时所述传动系分离离合器处于打开状态。
7.根据权利要求1所述的方法，其中以车辆没有移动的静止PTO模式运转包括所述车辆传动系的车辆。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包含响应于电池SOC而提供PTO即将停机的指/Jn ο
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包含提供所述PTO即将停机的所述指示之后终止通过所述PTO动力源提供动力至所述PTO输出。
10.一种运转PTO的方法，包含: 在静止的车辆中运转所述ΡΤ0，所述PTO以静止模式运转； 通过以第一方向和第二方向旋转第一 PTO动力源而旋转PTO输出；以及通过所述第一 PTO动力源提供的正扭矩和通过第二 PTO动力源提供的正扭矩旋转所述PTO输出。
【文档编号】B60W30/18GK103723149SQ201310481301
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2012年10月15日
【发明者】A·O`C·吉布森, G·M·皮尔特伦, 藤井雄二, J·A·多尔因, J·W·L·麦克卡莱姆 申请人:福特环球技术公司