用于确定混合动力变速器输入转矩约束的方法

专利名称：：用于确定混合动力变速器输入转矩约束的方法
技术领域：
：本发明涉及用于混^g力力^I器的控制系统。
背景技术：
：在本部分中的表述仅提供与所公开的内容相关的背景资料并且可能并不构成现有技术。已知动力系的结构包括转矩产生装置(包括内燃机和电机)，其M变速器装置将转矩传递到输出部件上。一个示例性的动力系包括双模式、复合分离、机电变速器，其使用输入部件和输出部件，所述输入部件用于接收来自主动力源(优选为内燃机)的运动转矩。输出部件可操作地连接至U机动车的传动系统上用于传递牵引转矩。电机(可用作电动机或发电机)向器产生与来自内燃机的转矩输入无关的转矩输入。电机可以将车辆的动能(通过车辆的传动系统传递的)转换为可储存在电能存储装置中的电能。控制系统监控来自车辆和操作者的不同输入，并且提供动力系的操作控制，包括控制变速器的工作状态和换档，控制转矩产生装置并调节电能存储装置和电机之间的电能互换以管理变速器的输出(包括转矩和转速)。
发明内容—种混合动力变速器，包括转矩机械和连接到其上的储能装置。该混合动力变速器用于在输入部件和输出部件和转矩机械之间传递动力。一种用于控制所述混合动力变速器的方法，包括监控混合动力变速器运行参数、监控操作者对动力的需求、基于混合动力魏器运行参数状态来确定对输出部件的输出转矩范围、基于操作者对动力的需求来约束输出部件的输出转矩范围和基于受约束的对输出部件的输出车錄巨范围来确定对输入部件的输入转矩约束。现在将参照附图来描述一个或多个实施例，其中图1是本发明的示例性动力系的示意图；图2是用于本发明的控制系统和动力系的示例性结构的示意图；图3至5是用于控制和管理本发明的混合动力系统中的转矩的一控制系统结构的示意性流程图；禾口图6是本发明的图形示意图。具体实施例方式现在参照附图，其中这些显示仅是用于图解而非限制某些示例性实施例。图1和2描述了示例性的混合动力系。图1中描述了本发明的示例性的混合动力系，在一个实JS例中，其包括可操作iikii接到发动机14和转矩机械上的双模式、复合分离、机电的混合动力魏器10，所述转矩机械包括第一和第二电机('MG-A，)56和('MG-B')72。发动机14和第一与第二电机56与72各自产生可以传输到变速器10上的动力。由发动机14和第一与第二电机56与72所产生并且传输到^3I器10中的动力被描述为输入和电动机转矩(此处分别称为T!、Ta和Tb)，和速度(此处分别被称为N!、Na禾眼b)。示例性的发动机14包括有选择地在几种状态中运行以经过输入轴12将转矩传递到变速器10上的多缸式内燃机，并且可以是点燃式或压燃式发动机。发动机14包括可操作地连接到变速器10的输入轴12上的曲轴(未显示)。车fil传感器11监mi入轴12的转速。由于在发动机14和变速器10之间的输入轴12上布置了转矩消耗部件(例如，、鹏泵(未显示)禾口/或转矩管理體(未显示)，所以来自发动机14的功率输出(包括车键和发动机转矩)可以不同于变速器10的输Ail^N浙输入转矢印。示例性的变速器10包括三个行星齿轮组24、26与28，和四个有选择地接合的转矩传递體，即离合,l70、C262、C373禾口C475。如此处所使用的离合器是指任何种类的摩擦转矩传递装置(例如，包括单板或复板离合器，或组件、带式离合器，以及制动器)。、鹏控制回路42({继地，舰魏器控制模块(今后称为'TCM')17)用于控制离合器的状态。离合默262和C475伏选包括应用液压的旋转摩擦离合器。离合H70和C373伏选包括可以有选择地档接到(groundedto)变速箱68上的、舰控制的固定装置。各离合170、C262、C373和C475雌是舰应用的、经过、鹏控制回路42有选择地接收增压ffi流体。第一和第二电机56和72优选包括三相交流电机，其各包括定子(未显示)和转子(未显示)，和相应的分相器80和82。用于各电机的电动机定子档接到变速箱68的外面部分上，并且包括定子铁芯，该定子铁芯具有从其延伸的^^尧电绕组。用于第一电机56的转子经过第二行星齿轮组26支承在毂衬齿轮上，所述毂衬齿轮可操作地附着到轴60上。用于第二电机72的转子固定地附着到一筒形轴毂66上。各分相器80和82优选包括变磁阻的装置，该变磁阻的装置包括分相器定子(未显示)和分相器转子(未显示)。分相器80和82被洽当地定位并且组装在第一和第二电机56和72中相应的一个上。相应的分相器80和82的定子可操作地连接到第一和第二电机56和72的一个定子上。分相器转子可操作地连接到相应的第一和第二电机56和72的转子上。各分相器80和82信号并且可操作:ttt接至'J变速器功率逆变，制模土央(今后称为'TPM')19上，并且所述控制模i央分别检测和监控分相器转子相对于分相器定子的旋转位置，从而监控第一和第二电机56和72中相应的一个的旋转位置。另外，来自分相器80和82的输出信号被译码以分别为第一和第二电机56和72提供旋繊度(即，Na禾眼b)。变速器10包括输出部件64(例如，轴)，所述输出部件可操作地连接到车辆(未显示)的传动系统90上，以向传动系统90提供传递到车轮93上的输出功率，如图l中显示的一个车轮。输出部件64的输出功率表示为输出转MNo和输出车錄盯o。变速器输出速度传感器84监^t出部件64的转速和转动方向。各车轮93配备有适合监控雜微(Vss_whl)的传感器94，舰图2所描述的分布式控制模块系统的控制模±央来监徵万述传感器的输出，以确定用于制动器控制、牵弓腔制与车辆加速度管理的车辆的速度和绝对及相对的车轮车键。来自发动机14的输入转矩和来自第一与第二电机56与72的电动机车转巨(分别为T!、Ta和Tb)，由来自燃料或存储在电能存储装置(今后称为'ESD')74中的电势的能量转换所产生的。ESD74经过直流(DC)传输导线27高压直流连接到TPM19上。传输导线27包括接触器开关38。当接触器开关38被闭合时，在正常条件下，电流可以被SD74和TPIM19之间流动。当接触器开关38断开时，彼SD74和TPIM19之间流动的电流被切断。TPIM19ffi31传输导线29往返于第一电机56传输电能，并且TPM19同样ffl31传输导线31往返于第二电机72传输电能，以响应于电动机转^TA和TB满足第一和第二电机56和72的傲巨指令。根据ESD74充电或放电来向ESD74传输电流或,AESD74中输出电流。TPM19包括一对功率逆变器(未显示)和相应的电动机控制模±央(未显示)，所述电动机控制模块构造成接收转矩指令和控制转换状态，以用于提供满足所指令的电动机转矢ETA和TB的电动机驱动或再生功能。功率逆变器包括已知的补偿三相功率电子装置，并且各包括多个用于将来自ESD74的直流电M:高频切换而转换为用于给第一和第二电机56和72中相应的一个提供动力的交流电的绝缘栅双极晶体管(未显示)。绝缘栅双极晶体管构造成开关式电源，以接收控制指令。一般齡三相电机的各相有一对绝缘栅双极晶体管。控制绝缘栅双极晶体管的状态以控制电动机驱动的机械功率的产生或电力再生功能。三相逆变器经过直流传输导线27接收或供应直流电，并且将所述直流电转换为三相交流电或者由交流电转换为直流电，其经过传输导线29和31被传导到第一和第二电机56和72中或从其中传导出来以分别用作电动机或发电机。图2是分布式控制模块系统的示意性框图。在下文中所描述的元件包括车辆总的控制结构的子集合，并且提供了图1中所描述的示例性混合动力系的控制的协调系统。分布式控制模块系统综合相应的信息和输入，并且执行算法以控制不同的致动器来满足控制目标，包括与燃料经济性、排放物、性能、操纵性能和硬件(包括ESD74的电池、第一与第二电机56与72)保护有关的目标。分布式控制模块系统包括发动机控制模块(今后称为'ECM')23、TCM17、电池组控制模块(今后称为'BPCM')21和TPM19。混合控制模土央(今后称为'HCP，)5提供了ECM23、TCM17、BPCM21和TPIM19的监督控制和协调。用户界面('ur)13可操作地连接到多个装置上，通过该用户界面，车辆操作者控制或指导电动机械的混合动力系的操作。所述體包括加^l板113('AP，)、操作者制动踏板112('BP，)、魏器档雌择器114('PRNDL,)和糊速度巡航控制器(未显示)。魏器档雌择器114可能具有离散数量的操作者可选位置，包括输出部件64的转动方向，以允许以前进的方向和相反方向之一。±^$制模±央经过局域网(今后称为'LAN')总线6与其他控制模块、传感器和致动器进4fffi讯。局域网总线6允许不同控制模±央之间的运行参数的状态和致动器指令信号的结构化通讯。所使用的特定通信协议是专用的。局域网总线6和适当的协议在战控制模i妙提供包括(例如)防抱死制动、牵引控制和车辆稳定性的功能的其他控制模i央之间提供了鲁棒信息和多控制模块交接。可以使用多条通信总线来提高通信速度并且提供某种程度的信号冗余度和完整性。还可以使用直接链路(例如，串行外围接口('SPr)总线(未显示))来实现^^虫控制模块之间的通讯。HCP5提供了用来协调ECM23、TCM17、TPM19禾口BPCM21运行的混合动力系的监督控制。基于来自用户界面13和混合动力系(包括ESD74)的不同输入信号，HCP5确定操作者转矩请求、输出转矩指令、发动机输入转矩指令、用于变速器10所应用的转矩传递离合m:i70、C262、C373、C475的离合器作用转矩禾,于第一与第二电机56与72的电动机转矢ETA和TB。TCM17可操作iK接到液压控制回路42上，并且提供包括监控不同的压力传if^装置(未显示)和产生及向不同的电磁线圈(未显示)传输控制信号从而控制容纳在液压控制回路42内部的压力开关和控制阀的不同功能。ECM23可操作地连接到发动机14上，并且用作从传和发动机14的控制致动器经过多个分散线路(为简单起见，显示为集成的双向接口电缆35)获得。ECM23接收来自HCP5的发动机输入车转巨指令。ECM23基于所监控到(传输到HCP5上)的发动机的繊和负荷来确定在该时间点提供给变速器10的发动机的实际输入转失盯!。ECM23监控来自转速传感器11的输入以确定传输到输入轴12上的发动机输A^度，所述输A3I度被转换为变速器输A^I度Nt。ECM23监控来自传jffl(未显示)的输入以确定发动机的其他运行参数(例如，包括歧管压力、发动机7賴卩温度、环境温度和环境压力)的状态。例如，可以根据歧管压力或者监控加iim板113的操作者输入来确定发动机负荷。ECM23产生并传输指令信号以控制发动t臓动器，例如包括燃料喷射器、点火模块和节气门控制模块(均未显示)。TCM17可操作地连接到变速器10上，并且监控来自传感器(未显示)的输入以确定^I器运行参数的状态。TCM17产生荆专输指令信号以控制^t器10，包括控制、mE控制回路42。从TCM17至ljHCP5的输入包括用于各离合l70、C262、C373和C475的离合器作用转矩和输出部件64的旋转输出速斷o。为了控制的目的，可以!顿其他致动器和传繊来从TCM17向HCP5提供辅助信息。如下文所描述的，TCM17监控来自压力开关(未显示)的输入并且有选择地致动液压控制回路42的压力控制电磁线圈(未显示)和换档电磁线圈(未显示)以有选择地致动不同的离合^C170、C262、C373禾口C475来获得变速器工作范围的状态。BPCM21信号连接至lJ传皿(未显示)上以监控ESD74(包括电流和电压参数的状态)来向HCP5提伊vESD74的电池参数状态的信息指示。电池的参数状态im包括电池的充电状态、电池电压、电池温度和有效的电池功率(称为PBAL,至'JPBALMAX的范围)。制动器控制模土央(今后称为'BrCM')22可操作地连接到车轮93的摩擦制动器(未显示)上。BiCM22监控制动踏板112的操作者输入并且产生控制信号以控制摩擦制动器并向HCP5发送一控制信号以基于该控制信号来操作第一和第二电机56和72。齡控制模块ECM23、TCM17、TPM19、BPCM21禾口BrCM22亍，为包括微处理器或中央处理器的通用数字计算机、存储介质、高速时钟、模拟-数字('A/D')和数参模拟('D/A')电路、输A/输出电路与體('I/0')和适当的信号调节及缓冲电路，所述存储介质包括只读存储器('ROM')、随机存取存储器('RAM')、电可编程序只读存储器('EPROM')。各控制模i央具有一套控制算法，包括保存在一个存储介质中并且被执行来提供各计算机的相应功能的常驻禾旨指令和标定。控制模块之间的信息传tK，使用局域网(LAN)总线6和SPI总线来完成。在予體循环期间执行控制算法以便在每个循环周期至少执行一次。使用预置标定，通过一个中央处理器来执行保存在固定存储器装置中的算法以监控来自传感装置的输入并且执行控制和诊断程序以控制致动器的运行。在混合动力系正在运行的工作期间每隔规则间隔(例如，每隔3.125、6.25、12.5、25和100毫秒)来执行循环。另外，可以响应事件的发生来执行算法。示例性的混合动力系有选择地按可以被描述为发动机状态和变速器状态的几种状态中的一种^ig行，所述发动机状态包括发动机启动状态('ON')和发动机停机状态('OFF')中的一种，所述变速器状态包括多个周定档位和连续可变运行方式，参照以下的表1所描述的。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>上面的表格描述了^变速器工作范围状态，并且指出了对于^工作范围状态应用了哪些具体的离合170、C262、C373和C475。M仅应用离合鉱l705i6i用第一连续可变模式(即，EVT模式1顏1)，以便'档接第三行星齿轮组28的外部齿轮部件。发动机状态可以是ON('Ml—Eng—On，)或OFF('Ml—Eng—Off)中的一种。通过仅应用离合262以将轴60连接到第三行星齿轮组28的行星架上用第二连续可变模式(g卩，EVT模式2或M2)。发动机状态可以是ON('M2—Eng—Qn，)或OFF('M2—Eng—Off)中的一种。为了该目的，当发动机状态为OFF时，发动机输入速度为0转/每分钟('RPM，)，g卩，发动机曲轴不转动。固定档位操作提供了变速器10的输入与输出速度(即，WN0)的固定传动比操作。通过应用离合f!Cl70禾口C475，用第一固定传动比操作('G1')。M应用离合tlCl70和C262，用第二固定传动比操作('G2')。M应用离合:tlC262和C475，用第三固定传动比操作('G3')。M31应用离合:tlC262和C373来选用第四固定传动比操作('G4')。由于在行星齿轮24、26和28中减小了传动比，所以输入与输出速度的固定传动比操作随着所增大的固定传动比操作而增大。第一和第二电机56和72的繊(分别为NA和^)取决于由离合器所限定的机构的内部旋转并且与在输入轴12处所测得的输入驗成正比。响应于fflil用户界面13所捕获的加速踏板113和制动踏板112的操作者输入，HCP5和一个或多个其他控制模块确定转矩指令以控制转矩产生装置(包括发动机14和第一与第二电机56与72)来满足输出部件64上且传递到传动系统90的操作者转矩请求。如下文所描述的，基于来自用户界面13和混合动力系(包括ESD74)的不同输入信号，HCP5确g作者转矩请求、从变速器10到传动系统90的所指令的输出辦巨、来自发动机14的输入转矩、用于变速器10的转矩传递离合170、C262、C373、C475的离合器^;和分别用于第一和第二电机56和72的电动机转矩。最终加速度可能受其他因素(例如，包括道路负载、道路坡度和^^质量)的影响。基于混合动力系的各种工作特性来确定变速器10的工作范围状态。如以前所描述的，这包括M:加iim板ii3和制动踏板m传输到用户界面13中的操作者转矩请求。可以根据指令所弓胞的混合动力系的转矩要求来确定所述工作范围状态，以按电能产生模式或转矩产生模式*^行第一和第二电机56和72。可以通过优化算法或程序来确定所述工作范围状态，所述算法或程序基于操作者对功率的要求、电池充电状态和发动机14与第一及第二电机56及72的能量效率来确定系统的最佳效率。控制系统基于执行优化程序的结果来管理来自发动机14和第一与第二电机56与72的转矩输入，并且优化系统效率，从而管理燃料经济性和电池的充电。此外，可以基于部件或系统中的故障来确定操作。HCP5监控车转巨产生装置，并且响应于输出部件64处的期望输出功率来确定需要从变速器10处输出的功率以满足操作者转矩请求。如在，说明中所显而易见的，ESD74和第一与第二电机56和72被电气地可操作i4ii接在一起以用于它们之间的功率流。此外，将发动机14、第一与第二电机56与72和电动^3I器10机械地可操作ityi接在一起以在它们之间传递能量转换以向输出部件64产生功率流。图3显示了用于控制和管理具有多个转矩产生装置的混合动力系统中的信号流的控制系统结构，在下文中参照图1和2的混合动力系统来描述，并且以可执行的算法和标定的形式常驻于上述控制模块中。所述控制系统结构适用于具有多个转矩产生装置的备选的混合动力系统，例如，包括具有发动机和单个电机的混合动力系统、具有发动机和多个电机的混合动力系统。另外，所述混合动力传统可以4顿非电动的鄉机械和储能系统，例如，{顿液压传动的车錄巨机械(未显示)的液力机械混^J力变速器。在操作中，监控加3im板113和制动踏板112的操作者输入来确定操作者转矩请求。加^im板113禾喻动踏板112的操作者输入包括可分别确定操作者转矩请求输入，其包括实时加速器输出转矩请求('OutputTorqueRequestAccelImmed')、预计力口速器输出转矩请求('OutputTorqueRequestAccelPrdtd，)、实时制动器输出转矩请求('OutputTorqueRequestBrakeImmed')、预计制动器输出转矩请求('OutputTorqueRequestBrakePrdtd')和轴车转巨响应类型('AxleTorqueResponseType')。如此处所^[顿的，术语"加速器"是指当魏器档^i^择器114的操作者选用位置指令按前进方向行驶时向前的操作者请求引起车速在当前车处增加。术语"MiM"和"制动器"是指操作新青求弓胞车速从当前车速下降。实时加速器输出转矩请求、预计加速器输出转矩请求、实时制动器输出转矩请求、预计制动器输出,请求和轴转矩响应类型是控制系统的独立输入。另外，监控发动机14和魏器10的运行以确定输AiliS(N!)和输出速度(No)。实时加速器输出转矩请求包括基于加速踏板113的操作者输入所确定的实时转矩请求。控制系统响应实时加速器输出转矩请求控制来自混合动力系统的输出转矩以弓胞车辆的正加速度。实时制动器输出转矩请求包括基于制动踏板112的操作者输入所确定的实时制动请求。控制系统响应实时伟恸器输出转矩请求控制来自混合动力系统的输出转矩以引起车辆的减速度或负加速度。将通过控制来自混合动力系统的输出转矩所产生的车辆减速度与车辆制动系统(未显示)为降低车辆速度所产生的减速度结合在一起以获得实时制动请求。基于加^im板113的当M作者输入来确定实时加速器输出辦巨请求，并且雌包括在输出部件64处产生实时输出转矩以给辆加速的请求。实时加速器输出转矩请求是未整形的(unshaped)，但是可以通过在动力系控制之外影响，运行的事件来整形。所述事件包括动力系控制中用于防抱死制动、牵弓l控制和车辆稳定性控制的车辆级中止，其可以被用于未整形或速率限制实时加速器输出转矩请求。基于加3II餅及113的操作者输入来确定预计加速器输出转矩请求，并且包括输出部件64处的最优或i^输出總巨。在正常工作状态期间(例如，当不指令防抱死制动、牵引控制或糊稳定性中的任何一个)，预计加速器输出转矩请求雌等于实时加速器输出转矩请求。当指令防抱死制动、牵引控制或车辆稳定性中的任何一个时，预计加速器输出转矩请求响应于防抱死制动、牵弓腔制或车辆稳定性控制有关的输出辦巨指令保謝吏实时加速器输出转矩请求减小的伏逸输出转矩。基于制动踏板112的操作者输ASI控制摩擦制动器以产生摩擦制动力矩的控制信号来确定实时制动器输出转矩请求。预计制动器输出转矩请求包括在输出部件64处响应制动踏板112的操作者输入的最优或优选制动器输出转矩，该最优或优选制动器输出转矩受限于容许在输出部件64处产生的的最大制动器输出转矩，而与制动踏板112的操作者输入无关。在一个实施例中，在输出部件64处产生的最大制动器输出转矩被限制为-0,2g。当车辆驗接近零时，可以将预计制动器输出转矩请求逐步减小至瞎，而与制动踏板112的操作者输入无关。如用户愿意，可以存在预计制动器输出转矩请求被设置为零的工作条件，例如，当操作者将变速器档位选择器114设置为倒档，并且当^I箱(未显示)设置为四轮驱动的低范围时。由于车辆的运行因数，预计制动器输出车錄巨请求被设置为零的工作条件是混合制动不是tti^的工作条件。轴转矩响应类型包括用于整形和速率限制通过第一与第二电机56与72的输出车转E响应的输入状态。用于轴转矩响应类型的所述输入状态可以是主动状态(包括舒适性受限的状态或最大范围状态之一)和被动状态。当所指令的轴转矩响应类型为工作状态时，输出转矩指令为实时输出转矩。优选地，尽可能决地响应该响应类型的转矩响应。混合制动转矩包括在车轮93上产生的摩擦制动转矩和在输出部件64上产生的输出转矩的组合，其响应于制动踏板112的操作者输入来与传动系统90作用以降低车辆的速度。BrCM22命令雜93上的摩擦制动器施加制动力并且产生变速器10产生负的输出转矩的指令，负的输出转矩响应于实时制动请求与传动系统90作用。4爐地，所施加的制动力和负的转矩输出使车辆减速和停止，只要它们足以克服雜93上的车辆动能。所述负的输出转矩与传动系统90作用，从而向机电^I器10和发动机14传递转矩。可以将3131机电变速器10作用的负的输出转矩传递到第一和第二电机56和72上以产生用于存储在ESD74中的电能。战sm化控制方案('StrategicControD310基于输出速度和操作者车教巨请求并基于混合动力系的其4艇行参数(包括电池功率限制和发动机14、变速器10和第一与第二电机56与72的响应极限)来确定优选输入速度('NiJDes')和优选发动机状态及变速器工作范围状态('HybridRangeStateDes')。将预计加速器输出转矩请求和预计制动器输出转矩请求输入到该战略优化控制方案310中。在每100毫秒的循环周期和每25毫秒循环周期期间，优选iMHCP5来执行所述战Bm化控制方案310。用于变速器10的期望工作范围状态和从发动机i4到器io的期望输Am度^t换档执行和发动机启/停控制方案320的输入。所述换档执行和发动机启/停控制方案320指令在变速器运行的变化('TransmissionCommands')，包括基于动力系统的输入和运行来改变工作范围状态。这包括如果优选工作范围状态不同于当前工作范围状态，通过命令离合器CI70、C262、C373和C475中所选用的一个或多个中的变化及其他的变速器指令执行变速器工作范围状态的变化。可以确定当前工作范围状态('HybridRangeStateActual')和输AiI度分布('Ni_Prof)。输入分布是即将来临的输入速度的估算并且优选包括标量参数值，其是用于即将来到的循环周期的目标输AiI度。在一个控制循环期间重复执行战术控制方案(TacticalControlandOperation')330以基于输出速度、输入速度和操作者转矩请求确定用于操纵发动机14的发动机指令('EngineCommands'),包括从发动机14到变速器10的{，输入转矩，所述转操作者矩请求包括实时加速器输出转矩请求、预计加速器输出转矩请求、实时制动器输出转矩请求、预计制动器输出转矩请求、轴转矩响应类型和用于变速器的当前工作范围的状态。发动机指令还包括包括全缸工作状态与气缸停用工作状态中的一种的发动机状态，以及包括供给燃料状态与停供燃料状态中的一种的发动机状态，在所述气缸停用工作状态中，一部分.发动机气缸被停用并且停供燃料。优选fflCM23中确定包括发动机14的tM输入徵巨和在发动机14和输入部件12之间起作用的当前输入辦巨('Ti')的发动机指令。tM在TCM17中估算用于(包括目前应用的离合器和未应用的离合器)各离合器二170、C262、C373和C475的离合器转矩('Tcl，)。执行输出转矩和电动机转矩确定方案('OutputandMotorTorqueDetermination')340确定来自动力系的优选输出转矩(To—cmd')。在该实施例中,这包括舰控制第一和第二电机56和72来确定向变速器10的输出部件64传输指令的净(netcommanded)输出转矩(其满足操作者转矩请求)的电动机转矩指令('Ta','Tb')。实时加速器输出转矩请求、实时制动器输出转矩请求、来自发动机14的当lfij入總g和估算的应用离合器转矩、变速器10的当前工作范围状态、输入速度、输入速度分布和轴转矩响应类型是输入。在一个循环周期的每一次重复期间，执行输出转矩和电动机转矩确定方案340以确定电动机转矩指令。输出转矩和电动机车转巨确定方案340，包括算法代码，在6.25毫秒和12.5毫秒的循环周期的期间内定期执行所述算法代码以确定^^电动机转矩指令。当M器档tm择器114的操作者选用位置指令车辆按前进方向行驶时，响应加ill沓板113的操作者输入来控制混合动力系向输出部件64传递输出转矩以与传动系统90作用而在$^93上产生牵弓瞎矩向前推动车辆。同样,当变速器档位选,114的操作者选用位置指令车辆按相反方向行驶时，响应加iim板113的操作者输入，制混合动力系向输出部件64传递输出總巨以与传动系统90作用而在车轮93上产生牵引辩巨^^述相反方向上推动车辆。优选是，只要输出转矩足以克服车辆上的外部负荷(例如，由于道路的坡度、气动负荷及其他负荷而产生的)，推动^ffi就引起ffi加速。图4参照图1和2的混合动力系统和图3的控制系统结构来详细描述了用于发动机14的控制操作的战术控制方案('TacticalControlandOperation')330。战术控制方案330包括t^同时执行的战术优化控制路径350和系统约束控制路径360。战术优化控制路径350的输出被输入到发动机状态控制方案370中。发动机状态控制方案370和系统约束控制路径360的输出被输入到发电机响应类型确定方案('EngineResponseTypeDetermination')380中以用于控制发动机状态、实时发动机车教E请求和页计发动机车錄巨请求。当发动机14包括点燃式发动机时，通过应用电子节气门控制装置(未显示)来控制发动机节气门(未显示)的位置以控制发动机14的进气空气17质量,多获得被描述为输入转矩和输A^的发动机14的工作点。这包括打开节气门来增大发动机输入速度和输出转矩，和关闭节流阀来减小发动机输A^1度和转矩。可以通过调整点火定时来获得发动机的工作点，通常将点火定时延迟到最佳的平均转矩的点火定时以减小发动机转矩。当发动机14包括压燃式发动机时，可以3I31控制喷射燃料的质量来获得发动机14的工作点，并且M31将喷油定时延迟为最佳的平均转矩的喷油定时来减小发动机转矩。可以M在发动机停用和发动机工作状态之间改变发动机状态来获得发动机工作点。可以通过在全缸状态和气缸停用状态之间控制发动机状态来获得发动机工作点，在所述气缸停用状态中，未向发动机气缸的一部分供应燃料并且停用发动机阔门。发动机状态可以包括停供燃料状态，在所述停供燃料状态中，发动机旋转并且未被供应燃料以实施发动机制动。战术优化控制路径350作用于大致稳态的输入上以选掛，发动机状态，并且确定从发动机14到M器10的iM输入转矩。所述输入来源于换档执行和发动机工作状态控制方案320中。战术优化控制路径350包括优化方案('TacticalOptimization,)354以确定以Ml状态('OptimumInputTorqueFull')、气缸停用状态('OptimumInputTorqueDeac，)、停供燃料的全缸状态('InputTorqueFullFCO，)、停供燃料的气缸停用状态('InputTorqueDeacFCO，)操纵发动机14的输入转矩和发动机状态('OptimalEngineState')。优化方案354的输入包括变速器10的超前工作范围状态('LeadHybridRangeState')、预计超tlff俞入加速度分布('LeadInputAccelerationProfilePredicted')、用于当前所用的各离合器的预计离合器作用转矩范围('PredictedClutchReactiveTorqueMin/Max，)、预计电池功率限制('PredictedBatteryPowerLimits')和用于力口速('OutputTorqueRequestAccelPrdtd，)禾口制云力('OutputTorqueRequestBrakePrdtd')的预计输出转矩请求。结合用于加速和制动的预计输出转矩请求并且通过预计输出转矩的整形滤波器352来与轴转矩响应类型一起整形以产生预计净输出转矩请求(ToN改Prdtd，)和预计速器输出转矩请求('ToAccelPrdtd，)，它们是优化方案354的输入。，器10的超前工作范围状态包括变速器10的工作范围状态的超前时间移位以适应在工作范围状态中所指令的变化和工作范围状态中所测得的变化之间的响应时间滞后。所述预计超frf俞入加速度分布包括输入部件12的预计输入加速度分布的超前时间移位以适应在预计输入加，分布中所指令的变化和预计输入加速度分布中所测得的变化之间的响应时间滞后。优化方案354确定用于运行处于发动机状态中的发动机14的成本，其包括运行供给燃料并处于全缸状态中的发动机('PCOSTFULLFUEL')、运行未供燃料并处于鲍状态中的发动机('PCOSTFULLFCO')、运行供给燃料并处于气缸停用状态中的发动机('P(X)STDEACFUEL乂和运行未供燃料并处于气缸停用状态中的发动机('PcosTDEACFCo')。将用于运行发动机14的战成本和实际发动机状态('ActualEngineState')与许可或容许发动机状态('EngineStateAllowed')—起输入到稳定性分析方案('StabilizationandArbitration，)356中tt择一个发动机状态作为4媳发动机状态('OptimalEngineState')。将在有和没有停供燃料的^il状态和气缸停用状态中运行发动机14的im输入车转巨输入到一发动机转矩转换计算器355中，并且通过考虑发动机14和变速器10之间弓|入的寄^其他负荷来将所述输入转矩分别换算为Mt状态和气缸停用状态('EngineTorqueFull')和('EngineTorqueDeac')及停供燃料的，状态和气缸停用状态('EngineTorqueFullFCO')和('EngineTorqueDeacFCO，)中的j雌发动机转矩。用于在全缸状态与气缸停用状态中运行的所述{爐发动机转矩和{发动机状态包括发动机状态控制方案370中的输入。用于运行发动机14的成本包括操作成本，其通常是基于包括车辆驾驶性能、燃料经济性、排放物和电池利用率的因素来确定的。成本被分配与燃料及电力消耗相关，并且与混合动力系的具体的工作点相关。低生产成本通常与高转换效率下的低油耗、低电池功率利用率和每个发动机转激负载工作点处的的低排放有关，并且考虑到发动机14的当前工作状态。将全缸状态和气缸停用状态中的iM发动机状态和伏选发动机转矩输入到发动机状态控制方案370中，所述控制方案370包括发动机状态机('EngineStateMachine"372。发动机状态机372基于iM发动机總巨和《爐发动机状态来确定目标发动机转矩('TargetEngineTorque')和目标发动机状态('State')。所述目标发动机转矩和目标发动机状态被输入到转换滤波器374中，所述转换滤波器监控发动机状态中的任何指令转换并且滤波目标发动机转矩以提供滤波过的目标发动机转矩('FilteredTargetEngineTorque')。发动机状态机372输出指令，该指令指示选择气缸停用状态和Ml状态中的一种状态('DEACSelected')，并且指示选择发动机运行状态和停供燃料的减速状态中的一种状态('FCOSelected')。将气缸停用状态与ML状态中的一种状态的选择和发动mM行状态与停供燃料的减速状态中的一种状态的选择及滤波过的目标发动机转矩、最小和最大发动机辦E输入至拨电机响应鄉确定方案380中。系统约束控制路径360确定了输入转矩上的约束，所述约束包括由变速器10作用的最小和最大输入转矩('InputTorqueHybridMinimum'和'InputTorqueHybridMaximum')。基于对变速器10和第一与第二电机56与72的约束来确定最小和最大输入转矩，其包括离合器转矩和电池功率限制，该限制影响在当前循环期间，器10反抗输入徵巨的容量。系统约束控制路径360的输入包括由加速f沓板113测量的实时输出转矩请求('OutputTorqueRequestAccelImmecf)和由制动踏板112来测量的实时输出转矩请求('OutputTorqueRequestBrakeImmed')，所述转矩请求结合在一起并且通过实时输出转矩整形滤波器362来与轴车转巨响应IIM整形以产生实时净输出转矩('ToNetlmmed')和实时加速器输出傲巨('ToAccelImmed')。实时净输出转魁腿包括由加速踏板113来测量的实时输出總巨请求和由制动踏板112来测量的实时输出转矩请求的算术和。将所述实时净输出转矩和实时加速器输出转矩输入到约束方案('OutputandInputTorqueConstraints')中。约束方案364的其他输入包括，器10的当前工作范围状态、实时超ffll入加速度的分布('LeadInputAccelerationProfileImmed')、当前所应用的各离合器的超前实时离合器作用转矩范围('LeadImmediateClutchReactiveTorqueMin/Max，)和包括范国Pbat—國至(JPbat—max的可用电池功率('BatteryPowerLimits')。所述实时超fff俞入加i!M分布包括输入部件12的实时输入加速度分布的超前时间移位以适应在实时输入加速度分布中所指令的变化和实时输入加速度分布中所观幌的变化之间的响应时间滞后。超前实时离合器作用转矩的范围包括离合器的实时离合器作用转矩范围的超前时间移位以适应实时离合器转矩范围中所指令的变化和实时离合器转矩范围中所测得的变化之间的响应时间滞后。约束方案364基于上述输入来确定用于变速器10的输出辩巨范围，并且然后确定可以被变速器10作用的最小和最大容许输入车专矢巨('InputTorqueHybridMinimum'禾口'InputTorqueHybridMaximum,)。由于在上述输入的变化，所以可以在正在进行工作的期间改变最小和最大容许输入转矩，所述改变包括增加通过变速器14和第一与第二电机56与72电功率再生的能量回收。最小和最大容许输入转矩被输入到发动机鄉转换计算器355中，并且在考虑在发动机14和^I器10之间所弓|入的寄生及其他负辦被转换为最小和最大发动机转矩(分别为'EngineTorqueHybridMinimum'和'EngineTorqueHybridMaximum')。滤波过的目标发动机转矩、发动机状态机372的输出被和发动机的最小与最大发动机转矩被输入到发电机响应类型确定方案380中，所述确定方案380将发动机指令输入到ECM23中，用于控制发动机状态、实时发动机转矩请求和预计发动机转矩请求。所述发动机指令包括可以基于滤波过的目标发动机转矩来确定的实时发动机转矩请求('EngineTorqueRequestImmed，)和预计发动机转矩请求('EngineTorqueRequestPrdtd，)。其他指令将发动机状态控律沩发动机供给燃料状态和停供燃料的状态中的一种('FCORequest'),和气缸停用状态和Mt状态中的一禾中('DEACRequest')。另外的输出包括发电机响应类型('EngineResponseType')。当滤波过的目标发动机转矩处于最小和最大发动机转矩之间的范围内时，发电机响应类型是被动的。当滤波过的目标发动机转矩超出最小和最大发动机转矩('EngineTorqueHybridMinimum')禾n('EngineTorqueHybridMaximum')的约束之外时，发电机响应类型为主动的，表示发动机转矩需要实时变化，例如，通过发动机火花控制并延迟来改变发动机转矩和输入转矩以使其落入最小和最大发动机傲巨的约束范围内。图5显示了战术控制方案330的系统约束控制路径360的约束方案('OutputandInputTorqueConstraints')364的示意性详图，在图6中以图形显示了其运行。约束方案364确定了输入$转巨上的约束，包括从发动机14到输入部件12中的最小和最大输入转矩('InputTorqueHybridMinimum'和'InputTorqueHybridMaximum')。基于对变速器10和第一与第二电机56与72的约束来确定最小和最大输入转矩，其包括离合器作用转矩和电池功率限制，它们影响变速器10作用输入转矩的容量。系统约束控制路径360的输入包括由加速踏板113来测量的实时输出车錄巨请求('OutputTorqueRequestAccdlmmed')和由制动踏板112来测量的实时输出车錄巨请求('OutputTorqueRequestBrthekelmmed')，所述转矩请求结合在一起并且通过实时输出转矩整形滤波器362来与轴转矩响应整形以产生所述实时出转矩('ToNetlmme(T)和实时加速器输出转矩('ToAccelImmed')。约束方案364的其他输入包括变速器IO的超前工作范围状态('LeadHybridRangeState')、超前实时输入加速度分布('LeadInputAccelerationProfileImmed，)、用于所应用的离合器二l70、C262、C373和C475的超前实时离合器作用转矩范围('LeadImmediateCluctchReactiveTorqueMin/Max')，和可用电池功率('BatteryPowerLimits'),所述可用电池功率包括范围PBAT一MN至lJPBAT—MAX。所，前实时输入加分布包括输入部件12的实时输入加速度分布，所述分布时间移位以适应在实时输入加速度分布中所指令的变化和实时输入加速度分布中所观幌的变化之间的响应时间滞后。超前实时离合器作用转矩的范围包括离合器的实时离合器作用转矩范围，所述范围是时间移位的以适应实时离合器转矩范围中所指令的变化和实时离合器辩巨范围中所测得的变化之间的响应时间滞后。变速器io的超前工作范围状态包括M器的时间移位的工作范围状态，以适应在工作范围状态中所指令的变化和工作范围状态中所测得的变化之间的响应时间滞后。表示为"超ltr的参数用来适应通过动力系而(使用具有不同响应时间的装置)汇合在公共输出部件64处的转矩的同时传递。具体地说，发动机14可以具有300-600毫秒数量级的响应时间，并且各车錄巨传递离合就170、C262、C373和C475可以具有150-300毫秒数量级的响应时间，并且第一与第二电机56与72可以具有10毫秒数量级的响应时间。输出转矩约束算法510基于^I器10的超前工作范围状态、实时超frf俞入加速度分布、当前应用的各离合器的超前实时离合器作用车錄巨范围和可用电池功率及包括电动机转矩限制的其他参数来确定最小和最大原始输出转矩的约束('OutputTorqueMinimumRaw，禾口'OutputTorqueMaximumRaw,)。最小和最大原始输出转矩由操作者转矩请求(具体地说，实时)fif出转矩和实时加速器输出转矩)来限制。基于由实时净加速度转矩请求进一步限制的最小和最大原始输出转矩来执行输出转矩范围算法('OutputTorqueRange')520以确定包括最小输出转矩和最大输出转矩的输出转矩范围。执行输入转矩约束算法('InputTorqueConstraints')530以确定最小和最大原始输入转矢巨('InputTorqueMinimumRaw，禾口'InputTorqueMaximumRaw')，其可以禾ll用整形算法('InputTorqueConstraintShaping')540来整形以确定最小和最大输入22转矢巨('InputTorqueHybridMinimum,禾口'InputTorqueHybridMaximum')。所述输出转矩约束算法510确定包括原始最小和最大输出转矩的输出转矩范围。控制发动机14和变速器10以在输出部件64上产生由发动机14、第一和第二电机56与72、蓄电装置74和取决于工作范围状态所应用的离合器CI70、C262、C373或C475的功率、转矩或速度极限所约束的输出转矩。可以将发动机14和变速器10上的运行约束转换为在一个控制模块(例如，HCP5)中作为一个或多个算法来执行的一套系统约束方程。在一个实施例中，Mii择性地应用辦巨传递离合器，变速器10在一个工作范围状态下运行。确定各发动机14禾瞧一与第二电机56与72的转矩约束和各发动机14和第一与第二电机56与72的速度约束。确叙SD74的电池功率约束，并且用于进一斜蹄勝一和第二电机56和72的运行。j顿系统约束方程来确定用于动力系的优选工作范围，所述方程基于电池功率约束、电动机转矩约束、速度约束和离合器作用转矩约束。优选工作范围包括用于发动机14和第一与第二电机56与72的允许操作力矩或速度的范围。通过推导并同时求解变速器10的动态方程，可以确定转矩约束(在该实施例中包括最大和最小输出转矩)。可以j顿公式l如同下述将所述输出转矩建立为参数转矩方程TM1=TAtoTM1*TA+TBtoTM1*TB+Misc—TM1[1]其中Tm是输出车转巨。输出转矩范围受表示为参数转矩方程TM2和Tm3的约束，所述方程建立为公式2和3:TM2二TAtoTM2叮A+TBt0TM2叮B+MsC—TM2[2]TM3:TAt0TM3叮A+TBt0TM3叮B+MsC—Tm3[3]其中TAtolM]、TAtoTM2禾口TAt0TM3分别是TAXvjTM,、Tm2、Tm3起作用的因子，TBt0TM1、TBtoTM2和TBtoTM3分别是TB)^TMbTm2、Tm3起作用的因子，Misc_TM1、Misc—Tm2和Msc—Tm3是常数，其是非Ta、Tb、TM1、Tm2和Tm3的参WTnH、Tm2和Tm3起作用的常数，如，输入部件12速度中的时间-速率变化，输出部件64速度中的时间-速率变化和依据所应用的转矩传递离合l70、C262、C373、C475的滑移速度，并且TA和TB是来自第一和第二电机56和72的电动机转矩。M1、TM2和TM3包括取决于所寻找的答案所选择的三个独立可控的参数，来建立公式l、2、3以进行搜索。在方框510中搜索最小和最大原始输出转矩的过程中，基于输出转矢盯o、输入转矩T!、分别传递经过魏器10的车统传递离合170、C262、C373、C475的作用转矩的离合器转矩rd、Ta、TC3与1和输入轴加速^Nidot、输出轴加速modot及离合器滑移速，cdot来,参数方程Tm!、Tm2、Tm3。如下的混杂项在任何时亥嘟是不变的MiscJTml:是除Ta、Tb、TM1、Tm2禾口丁m3之外的其他體附mj的贡隨，Misc—Tm2:是除Ta、Tb、TM1、Tm2和Tm3之外的其他，附m2的贡献量，禾口Misc—Tm3:是除Ta、Tb、TM1、Tm2和Tm3之外的其他體柳m3的贡驢。如下所述，基于所指令的输出转矩来确定输出转矩范围(包括最小和最大输出车转巨)。可以搜索公式1中所描述的参数辦巨方程TMi以确定包括最大和最小输出转矩的一范围，所述范围受包括基于电动机转矩、电池转矩所确定的转矩约束和参考公式2与3所描述的其他约束的参数转矩方程TM2禾nTM3的影响。当变速器10的超前工作范围状态处于模式1时，如下所述来重写公式l、2和3的参数车魏方程TM1=T0=TAtoT0*TA+TBtoT0*T0+Misc—T0[1A]TjvCTAtoTTA+TBtolTB+Msc—力[2A]TM3=Tcl=TAtoTcl*TA+TBtoTcl*TB+Msc—TC1[3A]当魏器10的超前工作范围状态处于模式2时，如下所述来重写公式l、2和3的参数转矩方程TM1=T0=TAtoT0*TA+TBtoT0*T0+Msc—T。[IB]T,T尸TAtoTTA+TBtoT,TB+Msc—力[2B]TM3=TC2=TAtoTc2*TA+TBtoTC2*TB+Msc—Tc2〖3B]当^I器10的超前工作范围状态处于G1时，如下所述来重写公式1、2禾口3的参数總巨方程TM1=T0=TAtoT0*TA+TBtoT0*T0+Msc—T。[1C]TM2=Ta=TAtoTcl*TA+TBtoTcl*TB+Misc—TC1[2C]TM3=Tc4=TAtoWTA+TBtoWTB+Msc—Tc4[3C]当变速器10的超前工作范围状态处于G2时，如下所述来重写公式1、2和3的参数转矩方程TM1=T0=TAtoT0*TA+TBtoT0*T0+Misc—T0[ID]TjvCoWTA+TBtoTCTB+MiscJTcn岡TM3=TC2=TAtoTc4*TA+TBtoTC2*TB+Misc—To[3D〗当器10的超前工作范围状态处于G3时，如下所述来重写公式1、2和3的参数傲巨方程TMi=T0=TAtoT0*TA+TBtoT0*T0+Msc—T0[l曰TM2=TC2=TAtoWTA+TBtoTC2*TB+Misc—Tc2[2曰TM3=Tc4=TAtoTc4*TA+TBtoTc4*TB+Misc—T"[3曰当魏器10的超前工作范围状态处于G4时，如下所述来重写公式1、2和3的参数转矩方程TM=T0=TAtoT0*TA+TBtoT0*T0+Msc—T0[IF]T^CoWTA+TBtoWTB+MiscJTc2[2F]TM3=TC3=TAtoTC3*TA+TBtoTC3*TB+Msc—TC3[3F]当M器10的超前工作范围状态处于空档时，如下所述来重写公式1、2和3的参数车统方程T,T0=TAtoT0*TA+TBtoT0*T0+Misc—T0[1G]TM2-T产TAtolTA+TBtoT严TB+Msc—T![2G]TM3=Tcl=TAtoTcl*TA+TBtoTcl*TB+Msc—TC1[3G]由于机械和系统限制，所以发动机14和变速器10及第一与第二电机56与72具有速度约束、转矩约束和电池功率约束。速度约束可以包括N尸O(发动机停用状态)和发动机14的N!的范围从600转/射中(怠速)到6000掛女H中的发动aiI度约束。该实施例中的第一和第二电机56和72的速度约束可以如下变动-10,500转/5H中$NAS+10,500转/射中，和-10,500转/^H中SNB<+10,500转/^H中可以基于具体的工作点来改^^f^I度约束。车规约束包括用于第一和第二电机56和72的电动机傲E约束，其电动机转矩约，amax和Tamm包括当第一电机56分别当作转矩电动机和发电机时的转矩限制。电动机转矩约束TBmax和Tb廳包括当第二电机72分别当作转矩电动机和发电机时的转矩限制。25优选从以表格形式保存在一个控制模块的一个储存装置内部的数据集中获得所述最大和最小电动机转矩TAmax、Ta画、丁bmax禾口Tb固。所述数据集可以是以经验为根据地从不同的^jt和电压斜牛下结合电机和电力电子设备(例如，TPM19)的传统测功i&验中所获得的。电池功率约束包括^PBALMN至lJPMT—MAX范围内可用电池功率，其中PBALMN是容许的最大电池充电功率，并且PbAT—MAX是容许的最大电池放电功率。按已知的发动机输AiI度和转矩来确定下文中所描述的系统操作，并从而基于器14内部的辦巨传递来推导所述方程。基于ESD74的电池功率约束可确定工作范围(包括输出转矩范围)。计算电池功率利用率，Pmt如下Pbat=Pa^elec+Pbjelec+Pdc一load[4]其中Py^LEc包括来自第一电机56的电功率，PB3LEC包括来自第二电机72的电功率，Pdc—mAD包括已知的直流负载(包括辅助设备的负荷)。^Pa3LEC,和PbJ3LEC代入方程，得到了如下的方程Pbat"^ajvEch+Pajx)ss)^(JViech+Pb二oss)+Pdc—load[5]其中PA^ech包括来自第一电机56的机械功率，PAjDss包括来自第一电机56的功率损耗，PaMECH包括来自第二电机72的机械功率，和Pmx3ss包括来自第二电机72的功率损耗。公式5可以被重新表述为以下的公式6，其中功率Pa和Pb用速，a与NB和转矢盯a与TB来替代。这包括假定转矩电机和逆变器损耗可以数学建模为一个基于转矩的二次方程，如下所示PBAKNATA+(ai(NA)TA2+a2(NA)TA+a3(NA)》十(NbTb+,b)Tb2+B2(Na)Tb+B3(Nb)))+Pdc—扁问其中Na、Ne包括第一和第二电机56和72的电动机键，TA、TB包括第一和第二电机56和72的电动机转矩，禾口a]、a2、a3、b!、h、b3各包括二次方程的系数，所述系数是相应的电动机转逝4、Nb的函数。这可以被重新如下所示PBAf^TA2+(NA+a2)叮A+b,TB2+(NB+b2)叮B+a3+b3+PDc一扁[7]这折算为PbAI^Pa一ELEC+Pb—ELEC+PlX—LOAD和Pmi^[TA2+TA(NA+a2)/ai+((NA+a2)/(2*ai))2]+b1[TB2+TB(NB+b2)/b1+((NB+b2)/(2*b1))2]+a3+b3+PDC—画-(NA+a^^KNB+b^bO[8]这折算为PBAI^[TA+(NA+a2)/(2、)]2+b![TB+(NB+b2)/(2承b0]2+a3+b3+P]xloaet这折算为PBAHSQRT(ai)*TA+(NA+a2)/(2*SQRT(ai))]2MSQRTCb^TB+CNB+t^SQRTCbO)]2+a3+b3+PDC_,-(NA+a2)2/(4*a1HNB+b2)2/(4*b1)这折算为PbaKA叮a+A2)2+(B*Tb+B2)2+C其中，A尸SQRT(a)，B尸SQRT(bO，A2=(NA+a2)/(2*SQRT(ai》，B2KNB+b2)/(2承SQRT歸，和C+b3+pdcload-这可以被重新表述为卩1A]其中，Pa—eih:KA^Ta+A2)2+Ca，Pbelec—(B^Tb+B^+Cb其中，CA=a3-(NA+a2)2/(4*ai)禾口CB:b3-(NB+b2)2/(线0，和C《a+Cb+Pdcjload电动机转矢gTA和TB可以转换为如下所示的Tx和Ty:一r—40——71一+a—二氺々」0一s_52其中Tx是TA的变换，Ty是TB的变换，和A、A2、B,、B2包括具体应用的标量值。公式11还换算为如下所示。PbaKTx'+丁y，C[13]PBAf=R2+C[14]公式12说明了电动机转矢gTA至ljTx和电动机转敏B至UTY的变换。从而，将Tx/TV空间定义为新坐标系，并且公式13包括变换到TxAIV空间中的电池功率PbAT。因此，可以计算最大和最小电池功率PBAT一max禾卩PBALMN之间可用电池功率，并且用曲线图表示为中心位于iyiv^间中用字母K棘示的位置(0，0)上的半径('Rmax，和'RmN，)，其中RMnsr^QRT(PBAT一M[N"C)Rmax=SQRT(Pbat—max"C){继地，最小和最大电池功率(Pbalmn和Pbalmax)与不同的条件(例如，充电状态、温度、电压和利用率(安培-小时/小时))相关。上述的参数C定义为在给定电动机转逾、、NB(忽略了电动机转矩限制)时的绝对最小的可能电池功率。实际上，当Ta^0并且Tb-O时，来自第一和第二电机56和72的机械输出功率为零。实际上，TfO和TfO相当于ESD74的最大充电功率状态。正号('+')定义为从ESD74中放电，并且负号('-')定义为向ESD74充电。rmax定义为最大电池功率，一般为放电功率，并且rmn定义为最小电池功率，一般为充电功率。图6中图示了到第二坐标蘇所^的空间Tx/IV上的变换，其中电池功率约束表示为具有半径rmn禾吸max的同心圆，并且电动机转矩约束的线性表不('Ta画,、'Tamax'、'丁b國，禾口'Tbmax，)限制了容许工作范围。采用分析法,同时利用公式13中所定义的矢量来求解公式12中所定义的转换矢量[1xAV]，以确定TxATY空间中的许可转矩的范围，所述许用转矩是由受最小和最大电池功率pbat—mn到pbat一max约束的电动机转矩TA和TB组成的。图6显示了T/IV空间中的许可电动机转矩的范围。可以将恒定的转矩线限定在Tx/TV空间中，包括上述方程l中所描述的限制转矢盯MP如上所述，在该实施例中，参数转矩方程Ik包括输出转矢盯o，并且可以如下所述to/IV空间中重新，公式1、2和3。TM尸TAtoW(Tx-a2)/A+TBtoW(tvb2)/B+Msc—TM1[15]T,TAtoW(Tx-a2)/A!+TBtoW(TY"b2)/^+Msc一tm2[16]HtoTM3承(Tx-a2)/A!+TBtoW(TY"b2)/B!+Misc—Tm3[17〗将TVxy、TM2XY和TM3一xy定义为仅受TA、TB影响的Tj^、Tm2和Tm3的一部分，然后TM1—xY=TAtoTM1承(Tx-A2)/A线toTMi*OVB2)/B1[18]TM2,TAtoTM2承(Tx-A2)/A+TBtoWOVB2)/^[19]Tmb—xY^TAtoTM3承(Tx-A2)/A汁TBtoW(TrB2)/^[20〗下列系数可以定义为TxtoTM1=TAtoIWA！;TYtoTM尸TBtoTM/B"TM1Intercept=TAtoTM1*A2/A汁TBtoTM1*B2/;TxtoT,TAtoIWA);TYtoTM2=TBtoTM2/Bi;Tm2—Intercept^TAtoTM2*A2/A+TBtoTM2*'，TxtoTM3=TAtolWA!;TytoTM3二TBtoTM3/Bj;禾BTm3—Intercept=TAtoTM3*A^+TBtoT^B^。从而，如下所述，可以将方程l、2和3的参数转矩方程转换至ljTxATY空间中Tmi—xy=TxtoTM1*Tx+TYtoTM1*Ty+TM1—Intercept[21]TM2—x^TxtoTM2叮x+TYtoTM2沐TY+TM2—Intercept[22〗丁M3一xY^TxtoTM3承！VKrYtoTM3承TY+TM3—Intercept[23]可以同时求解公式21、22和23(表示转换至ljTyTy^间中的参数转矩方程T認、Tm2和Tm3)，以确定由tm2禾盯m3所约束的T^的最小和最大值。图6采用图形的方式显示了电池功率约束('H卩'IW')和用于第一和第二电机56和72的电动机转矩约束，其包括(纟魏依Tx/TV空间中的)用于第一和第二电机56和72的最大和最小电动机转矩('Ta一max'，'Tamn'，Tb一max'，'Tb一mn')。可以同时求解使用速度约束、电动机转矩约束和电池功率约束所推导出的参数转矩方程，以确定在TxAIV空间中的最大和最小原始输出转矩(包括TmlxyMAX和Ti^xyMN)。随后，可以将TVTY^间中的输出转矩的最大和最小极限从Tx/TY空间还原出最大和最小原始输出车转E，所述原始输出车转巨被输出到输出转矩范围确定算法('OutputTorqueRange')520中，并且被绘制29成图形('OutputTorqueMaximumRaw，禾口'OutputTorqueMinimumRaw')。fflil实时净输出转矩和实时加速器输出转矩来约束所述最大和最小原始输出转矩以基于操作者转矩请求来限制动力系统的运行。显示了图解约束最大和最小原始输出转矩的原理的示例性数据，其形成了受约束的最小输出转矩('OutputTorqueMinimumRange')和受约束的最大输出转矩('OutputTorqueMaximumRange'),可以考虑实时净输出转矩和实时加速器输出转矩(未显示)来确定所述最大和最小输出转矩。在输入转矩约束算法530中,基于由第一和第二电机56和72的最小和最大电动机转矩所约束的最小禾嘬大输出转矩来确定输入转矩的范围。可以j顿参数方程l、2和3来确定所述输入转矩的范围，构造所述方程来求解输入转矩。例如，当变速器10的超前工作范围状态处于模式1时，如下所舰阐述公式l、2和3的参数车魏方程TM尸T尸TAtoT,TA+TBtoTTB+Msc—T!岡TM2=T0=TAtoT0*TA+TBtoT0*T0+Msc—T0[2H]TM3=Tcl=TAtoTcl*TA+TBtoTcl*TB+Misc—TC1[3H]当变速器10的超前工作范围状态处于模式2时，公式l、2和3的参数糊方程如下Tm尸T尸丁TA+丁TB+Misc一T工[II]T,To:TAtoT0*TA+TBtoT0*T0+Misc一T。[21]Tmb=TC2=TAtoTC2*TA+TBtoTc2*TB十Msc—Ta[31]可以如上文所述利用Tm^Tq来求解公式1、2和3，并且定义To为从受约束的最小输出转矩('OutputTorqueMinimumRange')到受约束的最大输出转矩('OutputTorqueMaximumRange')的范围。图6中^fj了自最大和最小输出转矩进行任何整形(例如，滤波)后的输入傲巨的范围，其可能在输入转矩整形算法('InputTorqueConstraintShaping')540中进行，以确定最小和最大混合动力输入转矩('InputTorqueHybridMinimum'和'InputTorqueHybridMaximum')。可以确定优选最大输入转矩，其包括满足受约束的最大输出转矩并满足第一和第二电机56和72的电动机转矩约束及满;SESD74的可用电池功率的最大输入转矩，如点H所图示的。可以确定优选最小输入转矩，其包括满足受约束的最小输出转矩并满足第一和第二电机56和72的电动机转矩约束及满30^ESD74的可用电池功率的最小输入车，，如点J所示的。所述优选最小和最大输入转矩定义了Tx/IV空间中的输入转矩上的最大和最小限制。可以将所述itt最小和最大输入转矩从TVIV空间夕卜还原为最小和最大混合动力输入转矩('InputTorqueHybridMinimum'和'InputTorqueHybridMaximum')，将所述混合动力输入转矩输出至拨动机车转薛封奂计算器355中，并且M考虑到发动机14和变速器10之间所产生的附力晚载及其他负载将其转换为最小和最大发动机转矩(分别为'EngineTorqueHybridMinimum'禾口'EngineTorqueHybridMaximum')。将所述最小和最大发动机转矩输入到发电机响应类型确定方案380中来约束发动机14的运行，包括确定发电机响应类型是主动的还是被动的。本发明已经描述了某些j尤选实施例及其变体。当阅读和理解本说明书时，可以想到进一步的修改和变化。因此，本发明不限于用于执行本发明的作为最佳方式的所公开的特殊实施例，但是本发明包括落入权禾腰求范围内的全部实施例。权利要求1.一种用于控制混合动力变速器的方法，该混合动力变速器包括转矩机械和连接到转矩机械上的储能装置，所述混合动力变速器可操作地在输入部件和输出部件和所述转矩机械之间传递动力，所述方法包括监控所述混合动力变速器的运行参数；监控操作者对动力的需求；基于所述混合动力变速器的运行参数状态来确定所述输出部件的输出转矩范围；基于操作者对动力的需求来约束对所述输出部件的所述输出转矩范围；和基于受约束的对所述输出部件的输出转矩范围来确定对输入部件的输入转矩约束。2.如权利要求1所述的方法，还包括基于对所述输入部件的输入转矩约束来控制连接到所述输入部件上的发动机的运行。3.如权利要求1所述的方法，还包括确定所述储能體的最大和最小功率约束；确定来自于所述赚机械的最大和最小电动机转矩输出；和基于所述储能装置的最大和最小功率约束及来自于所述转矩机械的最大和最小电动机转矩输出来确定对所述输出部件的输出转矩范围。4.如权利要求1所述的方法，还包括监m加3im板和制动踏板的操作者输入；基于对所述加速踏板和制动踏板的操作者输入来确定实时加速器转矩请求和净加速器车转巨请求；和基于所述实时加速器转矩请求和净加速器转矩请求来约束对所述输出部件的输出转矩范围。5.如权利要求1所述的方法，还包括^:表示第一和第二转矩机械的最大和最小电动机转矩约束的方程及表示所述储能装置的最大和最小功率约束的方程；^^示所述输出转矩的参数方程；^:第一转矩约束范围的参数方程；^:^第二转矩约束范围的参数方程；将所述^^储能装置的最大和最小功率约束的方程转换为包括具有相应半径的同心圆的方程；将表示第一和第二转矩机械的最大和最小电动机转矩约束的方程转换为包括直线的方程；转换^/f第一转矩约束范围的所述参数方程；转换表示第二转矩约束范围的所述参数方程；转换表示所述输出转矩的参数方程；和基于已转换的第一与第二转矩机械的最小和最大电动机转矩约束、已转换的所述储能装置的最大和最小功率约束、已转换的第一转矩约束范围和已转换的第二转矩约束范围来确定已转换的最小和最大原始输出转矩。6.如权利要求5所述的方法，还包括同时求解已转换的第一与第二转矩机械的最小与最大电动机转矩约束、已转换的所述储能體的最大禾嘬小功率约束、已转换的第一转矩约束范围和已转换的第二转矩约束范围的参数方程来确定所述已转换的最大和最小原始输出辦巨。7.如权利要求5所述的方法，还包括还原所述已转换的最小和最大原始输出转矩以确定来自所述变速器的最小和最大原始输出转矩。8.如权利要求5所述的方法，还包括te表示所述输入辦E的第一参数转矩方程；Kt表示所述最小和最大原始输出转矩的第二参数转矩方程；建立表示第二转矩约束范围的第三参数转矩方程；转换所述第一、第二和第三参数方程；和基于已转换的第一与第二转矩机械的最小和最大电动机转矩约束、已转换的所述储能装置的最大和最小功率约束、己转换的最小和最大原始输出转矩范围和己转换的第二转矩约束范围来确定已转换的最小和最大原始输入转矩。9.如权利要求8所述的方法，还包括同时求解已转换的第一与第二转矩机械的最小与最大电动机转矩约束、已转换的所述储能装置的最大和最小功率约束、已转换的第一转矩约束范围和己转换的第二转矩约束范围的参数方程来确定所述已转换的最大和最小原始输入转矩。10.如权利要求8所述的方法，还包括还原所述已转换的最小禾嘬大原始输入转矩来确定最小和最大原始输入转矩。11一种用于控制动力系的方法，该动力系包括机械itt接到变速器上的发动机，所述变速器通过有选择地应用车魏传递离合器可在工作范围状态中运行以在所述发动机和第一与第二电机和输出部件之间传递动力，第一和第二电机电气连接到电能存储體上，所述方纟雄括监控所述混合动力变速器的运行参数；监控操作者对动力的需求；基于所述混合动力变速器运行参数状态来确定对所述输出部件的输出转矩范围；基于操作者对动力的需求来约顿所述输出部件的所述输出转矩范围；基于受约束的对输出部件的输出转矩范围来确定对所述输入部件的输入转矩约束；禾n基于对所述输入部件的输入转矩约束和操作者对动力的需求来约束发动机转矩。12.如权利要求11所述的方法，还包括确定来自所述电能存储装置的可用电池功率、确定来自第一与第二电机的最大与最小电动机转矩和据此来确定所述输出部件的输出转矩范围。13.如权利要求12所述的方法，还包括确定所述电能存储装置的最大和最小功率约束；确定来自第一和第二电机的最大和最小电动机转矩；禾口基于所述电能存储装置的最大和最小功率约束及来自第一和第二电机的最大和最小电动机總巨来确定对所述输出部件的输出转矩范围。14.如权利要求11所述的方法，还包括基于受约束的发动机转矩来控制连接的发动机的运行。15.—种用于控制混合动力变速器的方法，所述混合动力变速器包括第一和第二转矩机械和连接到其上的储能装置，所述混合动力变速器可操作地在输入部件和输出部件和第一与第二转矩机械之间传递动力，所述方法包括监控所述混合动力^3I器的运行参数；监控操作者对动力的需求；基于所述混合动力变速器运行参数状态来确定对所述输出部件的输出转矩范围；基于操作者对动力的需求来约顿所述输出部件的所述输出總巨范風和基于受约束的对输出部件的输出转矩范围来确定对所述输入部件的输入转矩约束。全文摘要用于确定混合动力变速器输入转矩约束的方法，混合动力变速器包括转矩机械和连接到转矩机械上的储能装置。所述混合动力变速器可操作地在输入部件和输出部件和转矩机械之间传递动力。用于控制所述混合动力变速器的方法，包括监控混合动力变速器运行参数、监控操作者对动力的需求、基于混合动力变速器运行参数状态来确定输出部件的输出转矩范围、基于操作者对动力的需求来约束对输出部件的输出转矩范围和基于受约束的对输出部件的输出转矩范围来确定对输入部件的输入转矩约束。文档编号B60W20/00GK101445110SQ20081018872公开日2009年6月3日申请日期2008年11月3日优先权日2007年11月3日发明者A·H·希普,T·-M·谢申请人:通用汽车环球科技运作公司