混合动力传动系及用于控制其的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于控制混合动力传动系的方法和系统。
【背景技术】
[0002]一些车辆包括混合动力传动系。混合动力传动系可包括自动变速器、内燃发动机、和至少一个电马达。相应地，车辆可通过内燃发动机、电马达、或二者被推进。
【发明内容】
[0003]在混合动力传动系中，实现平滑的变速器换挡是有用的。还有用的是，将混合动力传动系的操作过程中的燃料消耗最小化。这里公开的方法可用来控制车辆的混合动力传动系，以便最小化燃料消耗和实现平滑的变速器换挡。混合动力传动系包括内燃发动机、操作地联接到内燃发动机的至少一个电马达-发电机、和操作地联接到内燃发动机的自动变速器。自动变速器包括多个离合器。例如，自动变速器包括至少第一离合器和第二离合器。在一实施例中，方法包括以下步骤:(a)经由控制模块，接收扭矩请求；(b)响应于扭矩请求，经由控制模块，命令自动变速器的第一离合器转变到脱开位置；(C)经由控制模块，命令电马达-发电机将扭矩传递到内燃发动机，直到第二离合器的速度与内燃发动机的速度基本同步；和(d)在第二离合器的速度与内燃发动机的速度基本同步之后，经由控制模块，命令第二离合器转变到接合位置。当第二离合器处于接合位置时，自动变速器将变速器速度比从初始速度比转换为随后速度比。
[0004]本公开还涉及混合动力传动系，其包括具体编程为执行上述步骤的控制模块。
[0005]所述混合动力传动系进一步包括操作地联接到内燃发动机的第一和第二车轴，且控制模块编程为确定第一和第二车轴中的当前扭矩。
[0006]电动机-发电机是第一电动机-发电机，且该混合动力传动系包括操作地联接到第二车轴的第二电动机-发电机，且控制模块编程为，当第一离合器正向脱开位置转变时命令该第二电动机-发电机增大其输出扭矩。
[0007]控制模块被编程为，在第二离合器的速度与内燃发动机的速度基本同步之后，命令第二电动机-发电机降低其输出扭矩。
[0008]控制模块被编程为，在第二离合器的速度与内燃发动机的速度基本同步之后，命令第一电动机-发电机降低其输出扭矩。
[0009]第二电动机-发电机直接联接到第二车轴，且第二电动机-发电机配置为，当控制模块命令第二电动机-发电机增大其输出扭矩时，增大第二车轴中的扭矩。
[0010]第一电动机-发电机直接联接到内燃发动机，且第一电动机-发电机配置为，当控制模块命令第一电动机-发电机传递扭矩到内燃发动机时，将扭矩从第一电动机-发电机直接传递到内燃发动机，直到第二离合器的速度与内燃发动机的速度基本同步。
[0011]本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。
【附图说明】
[0012]图1是包括混合动力传动系的车辆的示意图；和
[0013]图2是用于控制该混合动力传动系的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0014]参考附图，其中，贯穿全文相同的元件标有同样的附图标记，图1示意性示出了包括混合动力传动系11的车辆10。混合动力传动系11包括配置为推进车辆10的内燃发动机12、自动变速器14、和配置为将内燃发动机12选择性地联接到自动变速器14的变矩器16。内燃发动机12包括输出发动机构件24，比如轴，其操作地联接到变矩器16。在内燃发动机12的操作过程中，输出发动机构件24可旋转并通过变矩器16将扭矩传递到自动变速器14。
[0015]自动变速器14包括齿轮组和多个离合器(例如第一和第二离合器18、20)或任何其他合适的扭矩传递装置。尽管所示的实施例仅显示了两个离合器(即第一和第二离合器18、20)，但可以预见自动变速器14可包括多于两个的离合器或任何合适的扭矩传递装置。不管离合器的确切数量如何，自动变速器14包括输入变速器构件22，比如轴，其操作地联接到变矩器16。因为变矩器16可选择性地将自动变速器14联接到内燃发动机12，输入变速器构件22可在经由变矩器16接收到来自内燃发动机12的扭矩时旋转。因此，输入变速器构件22可操作地联接到内燃发动机12，且因此，内燃发动机12产生的扭矩可经由变矩器16传递到自动变速器14。由此，自动变速器14操作地联接到内燃发动机12。
[0016]自动变速器14包括输出变速器构件26，其配置为传递扭矩。输出变速器构件26可旋转，且其速度至少部分地取决于在自动变速器14中接合的离合器(例如，第一和第二离合器18、20)。第一和第二离合器18、20的每一个可从脱开位置运动到接合位置。在接合位置中，自动变速器14的离合器(例如，第一和第二离合器18、20)可传递扭矩，且源自内燃发动机12的扭矩通过处于接合位置中的离合器(例如，第一和第二离合器18、20)被传递到第一或前车轴28。相反，在脱开位置中，离合器(例如，第一和第二离合器18、20)不传递扭矩，且因此，这些脱开的离合器不传递源自内燃发动机12的扭矩。此外，输出变速器构件26联接到车辆10的第一车轴28。相应地，输出变速器构件26可将来自内燃发动机12的扭矩传递到第一车轴28。第一车轴28则联接到车辆10的前轮30。自动变速器14可转变其变速器速度比(例如齿轮比)以便调整传递到前轮30的扭矩。如这里所使用的，术语“变速器速度比”表示输入变速器构件22的速度(例如旋转速度)与输出变速器构件26的速度(例如旋转速度)的比。相应地，自动变速器14是多速可自动换挡变速器，其能够产生输入变速器构件22与输出变速器构件26之间的不连续的速比(例如齿轮比)。一些离合器(例如第一离合器18)可以处于接合位置，而其他离合器(例如第二离合器20)可处于脱开位置，以便控制自动变速器14的变速器速度比。作为非限制性示例，当第一离合器18处于接合位置中时，第二离合器20处于脱开位置，自动变速器14的变速器速度比可以是第一或初始速度比。另一方面，当第二离合器20处于接合位置中且第一离合器18处于脱开位置时，自动变速器14的变速器速度比可以是第二或随后速度比。自动变速器14的初始速度比可以不同于自动变速器14的随后速度比。随后速度比可以大于或小于初始速度比。除了第一车轴28之外，车辆10包括第二或后车轴32。第二车轴32联接到车辆10的后轮31。
[0017]混合动力传动系11进一步包括第一电动机-发电机34，其操作地联接到内燃发动机12。第一电动机-发电机34还电连接到能量存储装置36，比如一个或多个电池，且可因此从能量存储装置36接收电能。能量存储装置36可以是直流(DC)电源，且可存储电能。第一电动机-发电机34可以电动机模式(motoring mode)和再生模式(regeneratingmode)操作。在电动机模式中，第一电动机-发电机34可通过将从能量存储装置36接收的电能转换为动能而推进车辆10。该动能随后被传递(以扭矩的形式)到前轮30，以便推进车辆10。在再生模式中，第一电动机-发电机34将动能(源自另一动力源，比如内燃发动机12)转换为电能。该电能随后被供应到能量存储装置36。
[0018]混合动力传动系11还包括第二电动机-发电机38，其电连接到能量存储装置36。第二电动机-发电机38可以操作地联接到第二车轴32，且可以电动机模式和再生模式操作，如上文参考第一电动机-发电机34所讨论的。
[0019]车辆10包括控制模块40，其与内燃发动机12、自动变速器14、第一电动机-发电机34、能量存储装置36和第二电动机-发电机38通信(例如电子通信)。术语“控制模块”、“模块”、“控制”、“控制器”、“控制单元”、“处理器”和类似术语意思是以下的一个或多个中的任一个或各种组合:专用集成电路(一个或多个)(ASIC)、电子电路(一个或多个)、执行一个或多个软件或固件程序或例程的中央处理单元(一个或多个)(优选地为微处理器(一个或多个))和相关存储器和储存器(只读、可编程只读、随机访问、硬盘驱动器等)，组合的逻辑电路(一个或多个)、顺序逻辑电路(一个或多个)、输入/输出电路(一个或多个)和装置、适当的信号调制和缓冲电路、和提供所需的功能性其他部件。“软件”、“固件”、“程序”、“指令”、“例程”、“代码”、“算法”和类似术语意思是任何控制器可执行指令集。在所示实施例中，控制模块40包括至少一个存储器44 (或任何其他非瞬时性计算机可读存储介质)和处理器42，该处理器42配置为执行存储在所述存储器44或任何其他计算机可读存储介质中的计算机可读指令或步骤。此外，控制模块40包括能够测量时间的计时器。控制模块40是用于控制混合动力传动系11的系统46的一部分。可设想，控制模块40可以是混合动力传动系11的一部分。
[0020]控制模块40可接收来自各传感器的输入。作为非限制性示例，车辆