用于混合动力车辆换档的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于混合动力车辆换档的方法和系统。提出用于混合动力传动系的变速器换挡的系统和方法，所述混合动力传动系包括具有锁止离合器的液力变矩器。该系统和方法可以调节前馈马达扭矩命令以使马达扭矩的应用与档位离合器关闭的时间相匹配，以便可以改善换档且使得传动系扭矩扰动可以较不明显。
【专利说明】
用于混合动力车辆换档的方法和系统
技术领域
[0001]本说明书涉及用于混合动力车辆的固定传动比变速器的换档的方法和系统。该方法和系统对于包括传动系分离式离合器的混合动力车辆会特别有用。
【背景技术】
[0002]混合动力车辆可包括内燃发动机和电动马达以推进车辆。马达可以经由传动系分离式离合器被选择性地联接至发动机。马达可在较低驾驶员需求扭矩水平下被使用，而发动机、或发动机和马达可在较高驾驶员需求扭矩水平下运转。如果马达是提供扭矩以推进车辆的唯一车辆扭矩来源，则可以期望尽可能有效地运转发动机传动系以扩大车辆的运转范围。增加传动系运转效率的一种方式是锁定液力变矩器的液力变矩器离合器，该液力变矩器的液力变矩器离合器可位于马达和发动机的下游且在变速器齿轮的上游。然而，当液力变矩器未被锁定时，液力变矩器抑制传动系扭矩扰动并提供扭矩倍增。可以经由液力变矩器抑制的传动系扭矩扰动的一种类型是变速器换档扭矩扰动。如果液力变矩器离合器处于打开状态，则换档扭矩扰动可以经由液力变矩器被衰减。然而，如果在变速器换档期间液力变矩器离合器是打开的，则传动系效率可被降低，从而减小马达可推进车辆的范围。
【发明内容】
[0003]发明人在此已经认识到上述问题并已经研发出一种传动系运转方法，该方法包括:经由传动系中的马达推进车辆，其中分离式离合器打开且液力变矩器离合器锁定;响应于固定变速器换档比(fixed rat1 transmiss1n gear shift)，经由变速器输出轴反馈调节马达的扭矩输出命令;并且基于调节的扭矩输出命令，运转马达。
[0004]通过响应于变速器输出轴加速度或扭矩而调节马达扭矩，在固定比率的变速器换档期间且液力变矩器离合器被锁定时，提供降低传动系扭矩扰动的技术效果会是可能的。在一个示例中，变速器输出轴扭矩反馈可以是变速器输入扭矩与常开离合器(on-comingclutch)的关闭时间对准(align)的基础。使变速器输入扭矩与常开离合器关闭时间对准可以降低由于变速器换档所致的传动系扭矩扰动。另外，通过保持液力变矩器锁止离合器处于关闭状态，可以提高变速器的效率。因此，当变速器输出轴扭矩或加速度被应用为对变速器输入命令扭矩的反馈时，马达进一步推进车辆会是可能的。
[0005]在另一个实施例中，传动系运转方法包括:经由传动系中的马达推进车辆，其中分离式离合器打开且液力变矩器离合器处于第一模式中的锁定状态；响应于第一模式中的第一固定变速器换档比，经由变速器输出轴反馈调节马达的扭矩输出命令;经由传动系中的发动机推进车辆，其中分离式离合器关闭且液力变矩器离合器处于第二模式中的解锁状态；响应于第二模式中的第二固定变速器换档比，调节发动机或马达的扭矩输出命令而没有变速器输出轴反馈;并且基于马达的调节的扭矩输出命令，运转该马达。
[0006]在另一个实施例中，变速器输出轴反馈调节反馈常开离合器调制扭矩。
[0007]在另一个实施例中，进一步从反馈常开离合器调制扭矩减去变速器输出轴反馈调节，以提供反馈常开离合器误差扭矩。
[0008]在另一个实施例中，发动机或马达的没有变速器输出轴反馈的扭矩输出命令经由前馈变速器输入扭矩被进一步调节。
[0009]在另一个实施例中，前馈变速器输入扭矩关于自请求换档的时间被调节。
[0010]在另一个实施例中，前馈变速器输入扭矩基于变速器离合器滑动梯度(slipgradient)。
[0011]在另一个实施例中，提供一种系统。该系统包括:发动机;马达;位于发动机和马达之间的传动系中的分离式离合器;包括联接至马达的锁止离合器的液力变矩器；以及包括存储在非临时性存储器中的可执行指令的控制器，该指令用于:在第一变速器换档期间，响应于变速器输出轴参数调节马达扭矩命令，同时锁止离合器关闭且同时分离式离合器打开。
[0012]在另一个实施例中，输出轴参数是输出轴加速度。
[0013]在另一个实施例中，系统进一步包括在第二变速器换档期间响应于变速器输出轴参数不调节马达扭矩命令的附加的指令。
[0014]在另一个实施例中，系统进一步包括在第二变速器换档期间打开分离式离合器的附加指令。
[0015]在另一个实施例中，系统进一步包括响应于变速器输出轴参数停止调节马达扭矩命令的附加指令，该变速器输出轴参数响应于第一变速器换档的结束。
[0016]在另一个实施例中，系统进一步包括响应于变速器输出轴参数提供反馈调节的变速器输入扭矩的附加指令。
[0017]本说明书可以提供若干优点。特别地，该方法可以提供提高的车辆能量效率。附加地，该方法可以降低变速器换档期间的传动系扭矩扰动。另外，当不期望抑制传动系来降低发动机扭矩脉冲时，该方法可被选择性地应用。
[0018]当单独或结合随附的附图阅读以下【具体实施方式】，本发明的以上优点和其他优点以及特点将更明显。
[0019]应理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在【具体实施方式】中被进一步描述。这并不意味着确认所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0020]单独或结合附图阅读实施例的示例(本文指【具体实施方式】)，可以更完全地理解本文描述的优点。
[0021]图1是发动机的示意图；
[0022]图2是混合动力车辆传动系的示意图；
[0023]图3A是包括阻尼弹簧的液力变矩器离合器组件的平面图；
[0024]图3B是不包括阻尼弹簧的液力变矩器离合器组件的平面图；
[0025]图4示出用于在换档期间当传动系分离式离合器关闭时供应扭矩至变速器的示例控制框图；
[0026]图5示出用于在换档期间当传动系分离式离合器打开时供应扭矩至变速器的示例控制框图；以及
[0027]图6示出用于运转车辆传动系的方法。
【具体实施方式】
[0028]本说明书涉及在换档期间控制混合动力车辆的传动系。混合动力车辆可包括图1所示的发动机。图1的发动机可以被包括在图2所示的动力传动系统或传动系中。传动系可以包括如图3A和图3B所示的带有或不带有阻尼弹簧的液力变矩器离合器或锁止离合器。传动系可包括基于图4和图5框图的控制。传动系可根据图6所示的方法来运转。
[0029]参考图1，内燃发动机1包含多个气缸，在图1中示出多个气缸中的一个气缸，该内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10由气缸盖35和气缸体33组成，气缸体33包括燃烧室30和气缸壁32。活塞36被定位在气缸壁32中并且通过连接至曲轴40而往复运动。飞轮97和环形齿轮99被联接至曲轴40。起动器96(例如低压(用小于30伏的电压运转)电动机器)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。起动器96可以被直接安装到发动机的前面或者发动机的后面。在一些示例中，起动器96可以选择性地经由皮带或者链条向曲轴40供应扭矩。在一种示例中，当起动器96未被接合至发动机曲轴时，该起动器96处于基本状态。燃烧室30被示为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转每个进气门和排气门。可以由进气凸轮传感器55确定进气凸轮51的位置。可以由排气凸轮传感器57确定排气凸轮53的位置。进气门52可以通过气门激活装置59被选择性地激活或停用。排气门54可以由气门激活装置58被选择性地激活或停用。气门激活装置58和59可以是机电装置。
[0030]燃料喷射器66被示为被定位成将燃料直接喷射至气缸30，这作为直接喷射已被本领域技术人员公知。燃料喷射器66输送与来自控制器12的脉冲宽度成比例的液态燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料栗以及燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)被输送至燃料喷射器66。在一种示例中，可以使用高压双级燃料系统以产生较高的燃料压力。
[0031]此外，进气歧管44被示出与涡轮增压器压缩机162和发动机空气进气装置42连通。在另一些示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161机械地将涡轮增压器涡轮164联接至涡轮增压器压缩机162。可选电子节气门62调节节流板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的空气流。增压室45中的压力可以被称为节气门入口压力，因为节气门62的入口在增压室45内。节气门出口在进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被设置在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。压缩机再循环阀47可以被选择性地调节到完全打开和完全关闭之间的多个位置。废气门163可以经由控制器12调节以允许排气选择性地绕过涡轮164，以控制压缩机162的速度。空气过滤器43清洁进入发动机空气进气装置42的空气。
[0032]无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示为联接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，可以用双态排气氧传感器代替UEGO传感器126。
[0033]在一种示例中，转化器70能够包括多块催化剂砖。在另一种示例中，能够使用每个均带有多块砖的多个排放控制装置。在一种示例中，转化器70能够是三元型催化剂。
[0034]控制器12在图1中被示为常规微型计算机，其包括:微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/0) 104、只读存储器(ROM)106(例如，非临时性存储器)、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)IlO以及常规数据总线。控制器12被示为接收来自联接至发动机10的传感器的各种信号，除了以上讨论的那些信号之外，还包括:来自联接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);联接至加速器踏板130用于感测由脚132施加的力的位置传感器134;联接到制动器踏板150用于感测由脚152施加的力的位置传感器154;来自联接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值;来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器;来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器68的节气门位置的测量值。大气压力也可以被感测(传感器未示出)，以用于由控制器12处理。在本说明书的优选方面，发动机位置传感器118在每次曲轴回转产生预定数量的等距脉冲，由此能够确定发动机转速(RPM)。
[0035]在运转期间，发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环:该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一般地，在进气冲程期间，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44引入燃烧室30，并且活塞36移动至气缸的底部，从而增加燃烧室30内的容积。活塞36邻近气缸的底部并且处于其冲程的结束时(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。
[0036]在压缩冲程期间，进气门52和排气门54都关闭。活塞36朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程的结束并且最靠近气缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室内。在下文中被称为点火的过程中，通过已知的点火设备(例如火花塞92)点燃喷射的燃料，从而导致燃烧。
[0037]在膨胀冲程期间，膨胀的气体推动活塞36回到BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开，从而将燃烧的空气燃料混合物释放至排气歧管48，并且活塞返回到TDC。注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门的打开和/或关闭正时可以变化，诸如提供正的或者负的气门重叠、延迟进气门关闭或者各种其他示例。
[0038]图2是包括传动系200的车辆225的框图。图2的传动系包括图1所示的发动机10。传动系200可以由发动机1提供动力。发动机1可以使用图1所示的发动机起动系统或经由传动系集成起动器/发电机(DISG)240起动。DISG 240(例如，高压(使用高于30伏的电压运转)电动机器)也可以被称为电动机器、马达和/或发电机。进一步地，发动机1的扭矩可以经由扭矩致动器204 (诸如燃料喷射器、节气门等)被调节。
[0039]发动机输出扭矩可以通过双质量飞轮215被传递到传动系分离式离合器236的输入侧。分离式离合器236可以被电动或液压致动。分离式离合器236下游侧被示出机械联接至DISG输入轴237。
[0040]DISG 240可以被运转以提供扭矩到传动系200或将传动系扭矩转换成电能储存在电能储存装置275中。DISG 240具有比图1所示的起动器96高的输出扭矩。进一步地，DISG240直接驱动传动系200或被传动系200直接驱动。没有带、齿轮或链条将DISG 240联接至传动系200。而是，DISG 240以与传动系200相同的速率旋转。电能储存装置275(例如，高压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。DISG 240的下游侧经由轴241被机械联接至液力变矩器206的叶轮285AISG 240的上游侧被机械联接至分离式离合器236。
[0041 ] 液力变矩器206包括涡轮286以将扭矩输出至输入轴270。输入轴270将液力变矩器206机械联接至自动变速器208。液力变矩器206还包括液力变矩器旁路锁止离合器212(TCC)。当TCC被锁定时，扭矩从叶轮285直接传送到涡轮286 JCC由控制器12电运转。替代地，TCC可以被液压锁定。在一种示例中，液力变矩器可以被称为变速器的部件。
[0042]当液力变矩器锁止离合器212被完全分离时，液力变矩器206经由液力变矩器涡轮286和液力变矩器叶轮285之间的流体传送将发动机扭矩传递至自动变速器208，从而使扭矩倍增。相比之下，当液力变矩器锁止离合器212完全接合时，发动机输出扭矩经由液力变矩器离合器被直接传送到变速器208的输入轴(未示出)。替代地，液力变矩器锁止离合器212可以部分接合，从而使扭矩量能够被直接转送到有待被调节的变速器。响应于各种发动机工况，或基于基于驾驶员的发动机运转请求，控制器12可以被配置为通过调节液力变矩器锁止离合器来调节由液力变矩器212传递的扭矩量。
[0043]自动变速器208包括档位离合器(例如，档位1-6)211和前进离合器210。档位离合器211(例如，1-10)和前进离合器210可以被选择地接合以推进车辆。来自自动变速器208的扭矩输出可以进而经由输出轴260被转送至车轮216以推进车辆。具体地，响应于在传递输出驱动扭矩至车轮216之前的车辆行进状况，自动变速器208可以传送输入轴270处的输入驱动扭矩。
[0044]进一步地，可以通过接合车轮制动器218将摩擦力施加至车轮216。在一种示例中，车轮制动器218可以响应于驾驶员将他的脚压在制动踏板(未示出)上而被接合。在另一些示例中，控制器12或链接到控制器12的控制器可以应用接合车轮制动器。同样地，通过响应于驾驶员将他的脚从制动踏板释放而分离车轮制动器218可以降低至车轮216的摩擦力。进一步地，车辆制动器可以经由控制器12将摩擦力施加到车轮216作为自动发动机停止程序的一部分。
[0045]控制器12可以被配置成从发动机10接收输入(如图1更详细示出的)并且因此控制发动机的扭矩输出和/或液力变矩器、变速器、DISG、离合器和/或制动器的运转。如一种示例，可以通过调节火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合，通过控制节气门开度和/或气门正时、气门升程和用于涡轮增压发动机或机械增压发动机的增压来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的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下，可在逐缸基础上执行发动机控制以控制发动机扭矩输出。控制器12还可通过调节往返于DISG的磁场和/或电枢绕组(如本领域中已知的)流动的电流来控制扭矩输出以及由DI SG产生的电能。控制器12经由位置传感器271接收变速器输入轴位置。控制器12可以经由对来自位置传感器271的信号求微分将变速器输入轴位置转换成输入轴速度。控制器12可以接收来自扭矩传感器272的变速器输出轴扭矩。替代地，传感器272可以是位置传感器，或扭矩和位置传感器。如果传感器272是位置传感器，控制器12对位置信号求微分以确定变速器输出轴速度。控制器12还可以对变速器输出轴速度求微分以确定变速器输出轴加速度。
[0046]当满足怠速停止状况时，控制器12可以通过切断至发动机的燃料和火花而开始发动机关机。然而，在一些示例中，发动机可以继续旋转。进一步地，为了维持变速器的扭转量，控制器12可使变速器208的旋转元件接地到变速器箱259，并从而接地到车辆的框架。当满足发动机重启状况时和/或车辆操作者想要发动车辆时，控制器12可以通过起动转动发动机10和重新开始气缸燃烧而重新激活发动机10。
[0047]图1和图2的系统提供一种系统，其包括:发动机；马达;位于发动机和马达之间的传动系中的分离式离合器;包括联接至马达的锁止离合器的液力变矩器；以及包括存储在非临时性存储器中的可执行指令的控制器，该指令用于:在第一变速器换档期间，响应于变速器输出轴参数调节马达扭矩命令，同时锁止离合器关闭且同时分离式离合器打开。系统包括其中输出轴参数是输出轴加速度。系统进一步包括在第二变速器换档期间，响应于变速器输出轴参数不调节马达扭矩命令的附加指令。系统进一步包括在第二变速器换档期间，打开分离式离合器的附加指令。系统进一步包括响应于变速器输出轴参数停止调节马达扭矩命令的附加指令，该变速器输出轴参数响应于第一变速器换档的结束。系统进一步包括响应于变速器输出轴参数提供反馈调节的变速器输入扭矩的附加指令。
[0048]现在参考图3A，其示出包括阻尼弹簧的液力变矩器锁止离合器212的平面图。离合器从动盘302可以经由液压致动与离合器主动盘304选择性地接合。当液力变矩器离合器未被锁定时，离合器从动盘302可以关于离合器主动盘304旋转。离合器主动盘304可以相对于轮毂320沿箭头370指示的方向可旋转地移动。弹簧340将离合器主动盘304联接至驱动轮毂320，从而允许如箭头370所指示的转动柔顺性。驱动轮毂320经由齿360被机械联接至驱动轴(未示出)。因而，当离合器主动盘304接合离合器从动盘302时，弹簧340可以阻尼会在离合器从动盘302和离合器主动盘304之间出现的液力变矩器离合器振荡。以此方式，液力变矩器离合器可以展现转动柔顺性，以提供传动系阻尼。
[0049]现在参考图3B，其示出不包括阻尼弹簧的液力变矩器锁止离合器212的平面图。离合器从动盘302可以经由液压致动与离合器主动盘304选择性地接合。当液力变矩器离合器未被锁定时，离合器从动盘302可以关于离合器主动盘304旋转。离合器主动盘304关于驱动轮毂320静止并被直接联接至驱动轮毂320。驱动轮毂320经由齿370机械联接至驱动轴(未示出)。因而，当离合器主动盘304接合离合器从动盘302时，在驱动轮毂320和离合器主动盘304之间不具有柔顺性。因此，液力变矩器离合器转动柔顺性会被降低，使得传动系相比于图3A所示的液力变矩器锁止离合器具有较低的阻尼。当仅经由马达向变速器输送动力时，图3B的液力变矩器锁止离合器对于改善变速器换档可以是期望的。由于马达向变速器提供扭矩的幅度变化比发动机小，所以传动系可以平滑运转(例如，以驾驶员可注意到的较小扭矩扰动)，即使在传动系内存在较小柔顺性时。进一步地，当经由液力变矩器离合器阻尼弹簧的缺失出现较小传动系柔顺性时，档位离合器滑动和扭矩传送可观测性可以增加或改口 ο
[0050]现在参考图4，其示出在闭合传动系分离式离合器、液力变矩器离合器未被锁定时并且在变速器换档期间运转车辆传动系的控制方法的框图。图4的控制器可以作为储存在非临时性存储器中的可执行指令被包括在图1和图2的系统中。
[0051]在框图的左侧处输入期望的变速器输入扭矩。在一种示例中，期望的变速器扭矩基于根据加速器踏板位置和车辆速度确定的驾驶员需求扭矩。例如，驾驶员需求扭矩可以被转换成期望的车轮扭矩，并且期望的车轮扭矩可以通过将车轮扭矩乘以车轴传动比、变速器传动比和液力变矩器传递函数被转换成期望的变速器输入扭矩。替代地，驾驶员需求扭矩可以被直接转换成期望的变速器输入扭矩。
[0052]期望的变速器输入用于索引表或函数402，该表或函数402基于变速器换档期间(例如，升档至较高传动比或降档至较低传动比)的期望的变速器输入扭矩输出前馈变速器输入扭矩。该表或函数输出基于期望的变速器输入扭矩和自换档惯性阶段开始(例如，常开离合器关闭的开始)的时间的值。该表或函数中的值可以基于常开离合器的预期滑动梯度(例如，常开离合器滑动的速率)。在求和点404处，前馈变速器输入扭矩被加至期望的变速器输入扭矩。自求和点404得到的扭矩命令在发动机10和马达240之间被分配。在一种示例中，由发动机和马达提供的动力基于供应动力到马达的电池中储存的电荷量。
[0053]发动机10和/或马达240供应扭矩至液力变矩器206，在闭合传动系分离式离合器时，液力变矩器206未被锁定，用于变速器换档。液力变矩器206阻尼由发动机气缸中的燃烧事件引起的发动机扭矩脉冲。进一步地，图2示出的双质量飞轮在传动系分离式离合器被闭合时的变速器换档期间供应一些阻尼至传动系。控制器12根据变速器位置传感器确定变速器输入轴速度和变速器输出轴速度。在408处，控制器12确定常开离合器的滑动梯度。滑动梯度针对常开离合器完全打开以100%开始，并针对常开离合器完全关闭以0%结束。在一种示例中，在变速器换档期间，滑动梯度可以基于常开离合器滑动在两个不同时刻被确定。滑动梯度是常开离合器滑动的变化速率。常开离合器滑动可以通过从变速器输入速度减去变速器输出速度并用所得结果除以变速器输入速度来确定。滑动梯度基于自换档开始的时间与期望滑动梯度相比较，并且期望滑动梯度和实际滑动梯度之间的差乘以离合器致动器命令，以经由换档螺线管调节常开离合器应用压力。
[0054]因而，图4的方法经由前馈变速器输入扭矩调节变速器输入扭矩以控制变速器输入扭矩。并且，常开离合器应用压力响应于常开离合器滑动梯度被调节。打开的液力变矩器锁止离合器向系统提供阻尼并且常开离合器致动器反馈调节离合器应用压力以使常开离合器关闭时间与变速器输入扭矩达到提供变速器输出扭矩当量或稍微大于紧接换档发生之前的变速器输出扭矩的时间对准。
[0055]现在参考图5，其示出在传动系分离式离合器打开、液力变矩器离合器被锁定(例如，小于液力变矩器输入速度和输出速度之间的阈值速度差)时且在变速器换档期间，运转车辆传动系的控制方法的框图。图5的控制器可以作为存储在非临时性存储器中的可执行指令而被包括在图1和图2的系统中。
[0056]期望的变速器输入扭矩在框图的左侧处被输入。在一种示例中，期望的变速器扭矩基于根据加速器踏板位置和车辆速度确定的驾驶员需求扭矩。例如，驾驶员需求扭矩可以被转换成期望的车轮扭矩，并且期望的车轮扭矩可以通过将车轮扭矩乘以车轴传动比、变速器传动比和液力变矩器传递函数被转换成期望的变速器输入扭矩。替代地，驾驶员需求扭矩可以被直接转换成期望的变速器输入扭矩。
[0057]期望的变速器输入扭矩用于索引表或函数502，该表或函数502基于变速器换档期间(例如，升档至较高传动比或降档至较低传动比)的期望的变速器输入扭矩和变速器输出轴加速度或扭矩输出反馈调整的常开离合器调制扭矩。表或函数中的值可以基于变速器输出轴加速度或扭矩。替代地，变速器输入扭矩可以乘以表中的值。因而，表中的值可以是增益。在求和点504处，从反馈调节的常开离合器调制扭矩减去变速器输出轴扭矩或加速度，以提供反馈常开离合器误差扭矩。反馈常开离合器误差扭矩在求和点506处被加至期望的变速器输入扭矩，从而产生命令的反馈调整的变速器输入扭矩。应当注意，变速器输出轴扭矩或变速器输出加速度可以被反馈至502和504，然而，由于变速器扭矩正受控制，所以可优选反馈变速器输出轴扭矩。
[0058]马达240基于命令的反馈调整的变速器输入扭矩将扭矩供应至液力变矩器206。液力变矩器离合器在马达240为传动系的唯一扭矩源的模式中被锁定。锁定的液力变矩器206具有阻尼传动系扭矩扰动的较少倾向，但马达扭矩不包括类似发动机扭矩所包括的气缸扭矩脉冲。液力变矩器离合器可以或不可以包括阻尼弹簧。然而，由于弹簧可使得常开离合器扭矩观测更困难，因此不包括阻尼弹簧会是更期望的。控制器12根据变速器位置和/或扭矩传感器确定变速器输出轴扭矩或加速度。
[0059]因而，图5的方法经由反馈变速器输出轴扭矩调节变速器输入扭矩以控制变速器输入扭矩。同样，在一些示例中，响应于常开离合器滑动梯度，常开离合器应用压力或扭矩可以被调节，如在图4中的408处所描述的。闭合的液力变矩器锁定离合器为仅以马达模式运转传动系提供改善的传动系效率。响应于变速器换档，应用图4和图5所示的控制器并且当变速器换档完成时，所述控制器停止运转。
[0060]现在参考图6，其示出用于运转车辆传动系的方法。图6的方法可以作为储存在非临时性存储器中的可执行指令被包括在图1和图2的系统中。
[0061]在602处，方法600确定期望的变速器输入扭矩。在一种示例中，期望的变速器扭矩基于如根据加速器踏板位置和车辆速度确定的驾驶员需求扭矩。例如，驾驶员需求扭矩可以被转换成期望的车轮扭矩，并且期望的车轮扭矩可以通过将车轮扭矩乘以车轴传动比、变速器传动比和液力变矩器传递函数被转换成期望的变速器输入扭矩。替代地，驾驶员需求扭矩可以被直接转换成期望的变速器输入扭矩。在确定期望的变速器输入扭矩后，方法600前进至604。
[0062]在604处，方法600判断是否请求固定比率的变速器的变速器传动比切换。在一种示例中，可以响应于车轮速度和驾驶员需求扭矩请求变速器换档。如果方法600判断变速器换档被请求，则答案为“是”且方法600前进至606 ο否则，答案为“否”且方法600前进至退出。
[0063]在606处，方法600判断传动系分离式离合器是否打开。方法600可以基于存储器中位(bit)的值、供应至传动系分离式离合器的液压流体的压力或传动系分离式离合器位置，确定传动系分离式离合器是否是打开的。如果方法600判断分离式离合器未打开，则答案为“否”并且方法600前进至608。否则，答案为“是”并且方法600前进至620。
[0064]在608处，方法600将前馈扭矩应用于期望的扭矩。前馈扭矩可以基于预期的常开离合器滑动梯度，但未应用反馈。前馈值可以相加或相乘。在一种示例中，前馈增益或相加值凭经验确定并储存在表或函数中，该表或函数基于自换档请求或换档开始的时间输出前馈扭矩。在前馈扭矩被确定后，方法600前进至610。
[0065]在610处，方法600基于在608处确定的前馈扭矩和期望的变速器输入扭矩调节发动机和/或马达扭矩。在一种示例中，前馈扭矩被加至期望的变速器输入扭矩，如图4所示。发动机和/或马达基于前馈扭矩被命令为扭矩。由发动机和/或马达提供的扭矩量可以基于传动系工况，该工况包括电池荷电状态和驾驶员需求扭矩。在基于前馈扭矩命令发动机和/或马达后，方法600前进至612。
[0066]在612处，方法600通过调节常开离合器致动器来调节常开离合器应用力。在一种示例中，如图4所述确定常开离合器梯度，并且基于如图4所述的来自变速器输入和输出轴的常开离合器梯度反馈来调节常开离合器致动器。在常开离合器被调整后，方法600前进至退出。
[0067]在620处，方法600判断变速器液力变矩器锁止离合器(TCC)是否被锁定。在一种示例中，方法600可以基于存储器中的变量的值或供应至TCC的液压流体的压力判断TCC是被锁定的。如果方法600判断TCC未被锁定，则答案为“否”并且方法600前进至608。否则，答案为“是”并且方法600前进至622。
[0068]在622处，方法600判断变速器液力变矩器锁止离合器是否包括阻尼弹簧(例如，图3A)。在一种示例中，方法600可以基于存储器中的变量的值判断TCC包括阻尼弹簧。如果方法600判断TCC包括阻尼弹簧，则答案为“是”并且方法600前进至630。否则，答案为“否”并且方法600前进至640。
[0069]在640处，方法600基于TCC阻尼弹簧的缺失调节变速器输出轴加速度或扭矩增益。例如，增益框可以被包括在图5所示的控制器中，在变速器208的输出轴加速度/扭矩输出和框502之间以及在变速器208的输出轴加速度/扭矩输出和框504之间。可以响应于TCC中阻尼弹簧的缺失调节增益。以此方式，可以响应于TCC阻尼弹簧的缺失调节变速器输出轴扭矩/加速度反馈。在调节增益后，方法600前进至642。
[0070]在642处，方法600基于变速器输出轴加速度/扭矩调节反馈扭矩调制。如图5的502处所述，变速器输出扭矩或加速度反馈调节常开离合器调制扭矩(例如，在常开离合器应用期间由马达供应的扭矩)。在变速器换档的惯性阶段(例如，关闭常开离合器)期间，常开离合器的反馈扭矩调制扭矩被调节以维持或稍微增加变速器输出扭矩。在调节反馈扭矩调制后，方法600前进至644。
[0071]在644处，方法600确定反馈常开离合器误差扭矩。可以如图5的504处所示确定反馈常开离合器误差扭矩。具体地，可以从反馈扭矩调制减去变速器输出扭矩或加速度以确定反馈常开离合器误差扭矩。在反馈常开离合器误差扭矩被确定后，方法600前进至646。
[0072]在646处，方法600将反馈常开离合器误差扭矩应用于期望的变速器输入扭矩。如图5的502处所示，反馈常开离合器误差扭矩可以被加至期望的变速器输入扭矩以提供变速器输入扭矩命令。在反馈常开离合器误差扭矩被应用于期望的变速器输入扭矩后，方法600前进至648。
[0073]在648处，方法600基于期望的变速器输入扭矩和在646处确定的反馈常开离合器误差扭矩来调节供应扭矩至变速器的马达的马达扭矩。基于期望的变速器输入扭矩和反馈常开离合器误差扭矩的和，命令马达。在一种示例中，供应至马达的电流可以通过命令逆变器的电流和/或电压输出而被调节。在命令马达扭矩后，方法600前进至退出。
[0074]在630处，方法600基于TCC中TCC阻尼弹簧的存在调节变速器输出轴加速度或扭矩增益。例如，增益框可以被包括在图5所示的控制器中，在变速器208的输出轴加速度/扭矩输出和框502之间以及在变速器208的输出轴加速度/扭矩输出和框504之间。可以响应于TCC中阻尼弹簧的存在调节增益。以此方式，可以响应于TCC阻尼弹簧的存在调节变速器输出轴扭矩/加速度反馈。在调节增益后，方法600前进至632。
[0075]在632处，方法600基于变速器输出轴加速度/扭矩调节反馈调制扭矩。如图5的502处所述，变速器输出扭矩或加速度反馈调节常开离合器调制扭矩(例如，在常开离合器应用期间由马达供应的扭矩)。在变速器换档的惯性阶段(例如，关闭常开离合器)期间，常开离合器反馈扭矩调制扭矩被调节以维持或稍微增加变速器输出扭矩。在调节反馈扭矩调制后，方法600前进至634。
[0076]在634处，方法600确定反馈常开离合器误差扭矩。可以如图5的504处所示确定反馈常开离合器误差扭矩。具体地，可以从反馈扭矩调制减去变速器输出扭矩或加速度以确定反馈常开离合器误差扭矩。在确定反馈常开离合器误差扭矩后，方法600前进至636。
[0077]在636处，方法600将反馈常开离合器误差扭矩应用于期望的变速器输入扭矩。如图5的502处所示，反馈常开离合器误差扭矩可以被加至期望的变速器输入扭矩以提供变速器输入扭矩命令。在反馈常开离合器误差扭矩被应用于期望的变速器输入扭矩后，方法600前进至648。
[0078]因而，方法600可以在608至612处基于图4的控制框图调节到变速器的扭矩输入。进一步地，方法600可以在640至648和630至648处基于控制框图500调节至变速器的扭矩输入。以此方式，在当传动系分离式离合器被锁定或打开时的变速器换档惯性阶段期间，方法600调节变速器输入扭矩。此外，方法600基于TCC阻尼弹簧是否存在以调节变速器输入扭矩。因此，混合动力车辆变速器换档可以被改善。
[0079]图6的方法提供用于传动系运转方法，其包括:经由传动系中的马达推进车辆下坡，其中分离式离合器打开并且锁定液力变矩器离合器;响应于固定变速器换档比，经由变速器输出轴反馈来调节马达的扭矩输出命令;并且基于换档期间调节的扭矩输出命令来运转马达。根据本申请公开的方法，变速器输出轴反馈是扭矩反馈。该方法包括其中变速器输出轴反馈是加速度反馈。
[0080]在一些示例中，该方法包括其中变速器输出轴反馈调节反馈常开离合器调制扭矩。进一步地，该方法包括其中从调节的反馈常开离合器调制扭矩减去变速器输出轴反馈以提供反馈常开离合器误差扭矩。进一步地，该方法包括其中反馈常开离合器误差扭矩被加至期望的变速器输入扭矩。
[0081]在另一种示例中，图6的方法提供用于传动系运转方法，其包括:经由传动系中的马达推进车辆，其中分离式离合器打开且液力变矩器离合器处于第一模式中的锁定状态；响应于第一模式中的第一固定变速器换档比，经由变速器输出轴反馈调节马达的扭矩输出命令;经由传动系中的发动机推进车辆，其中分离式离合器关闭且液力变矩器离合器处于第二模式中的解锁状态；响应于第二模式中的第二固定变速器换档比，调节发动机或马达的扭矩输出命令而没有变速器输出轴反馈;并且基于马达的调节的扭矩输出命令，运转该马达。
[0082]在一些示例中，该方法包括其中传动系分离式离合器在发动机下游和马达上游的位置处被定位在传动系中。该方法包括其中马达经由传动系分离式离合器和双质量飞轮被联接至发动机。该方法包括其中变速器输出轴反馈调节反馈常开离合器调制扭矩。该方法包括其中进一步从反馈常开离合器调制扭矩减去变速器输出轴反馈以提供反馈常开离合器误差扭矩。该方法还包括其中发动机或马达的没有变速器输出轴反馈的扭矩输出命令经由前馈变速器输入扭矩被进一步调节。该方法还包括其中前馈变速器输入扭矩关于自请求换档的时间被调节。该方法包括其中前馈变速器输入扭矩基于变速器离合器滑动梯度。
[0083]注意，本文所包括的示例控制和估计例程能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。这里公开的控制方法和例程可以作为可执行指令被存储在非临时性存储器中并且可以由包括控制器的与各种传感器、致动器和其他发动机硬件的结合的控制系统实施。这里描述的具体例程可代表任何数量的处理策略中的一者或多者，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样，各种动作、操作和/或功能可以按说明的顺序执行、并行地执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现本文描述的示例实施例的特点和优点时，处理的顺序不是必须要求的，而是为了便于说明和描述。根据所用的具体策略，一个或多个说明性的动作、操作和/或功能可以重复执行。此外，所示的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器内的代码，其中通过结合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令而使所描述的动作得以实现。
[0084]描述到此结束。在不脱离本描述的精神和范围的情况下，本领域的技术人员在阅读本说明书时可想到许多变体和修改。例如，使用天然气、汽油、柴油或替代燃料配置运转的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机能够使用本说明书以获益。
【主权项】
1.一种传动系运转方法，其包括: 经由传动系中的马达推进车辆，其中分离式离合器打开且液力变矩器离合器锁定； 响应于固定变速器换档比，经由变速器输出轴反馈调节所述马达的扭矩输出命令;并且 基于所述调节的扭矩输出命令，运转所述马达。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述变速器输出轴反馈是扭矩反馈。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述变速器输出轴反馈是加速度反馈。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述变速器输出轴反馈调节反馈常开离合器调制扭矩。5.根据权利要求4所述的方法，其中进一步从所述调节的反馈常开离合器调制扭矩减去所述变速器输出轴反馈，以提供反馈常开离合器误差扭矩。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述反馈常开离合器误差扭矩被进一步加至期望的变速器输入扭矩。7.一种传动系运转方法，其包括: 经由传动系中的马达推进车辆，其中分离式离合器打开且液力变矩器离合器处于第一模式中的锁定状态； 响应于所述第一模式中的第一固定变速器换档比，经由变速器输出轴反馈调节所述马达的扭矩输出命令； 经由所述传动系中的发动机推进所述车辆，其中所述分离式离合器关闭且所述液力变矩器离合器处于第二模式中的解锁状态； 响应于所述第二模式中的第二固定变速器换档比，调节所述发动机或所述马达的扭矩输出命令而没有变速器输出轴反馈;并且 基于所述马达的调节的扭矩输出命令，运转所述马达。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述传动系分离式离合器在所述发动机的下游和所述马达的上游的位置处被定位在传动系中。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述马达经由所述传动系分离式离合器和双质量飞轮被联接至所述发动机。10.根据权利要求7所述的方法，其中所述变速器输出轴反馈调节反馈常开离合器调制扭矩。
【文档编号】B60W20/30GK106043290SQ201610230009
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月14日 公开号201610230009.0, CN 106043290 A, CN 106043290A, CN 201610230009, CN-A-106043290, CN106043290 A, CN106043290A, CN201610230009, CN201610230009.0
【发明人】A·O’C·吉普森, F·內多雷佐夫, M·J·谢尔顿, S·N·福特, T·麦卡洛
【申请人】福特环球技术公司