在换档过程中用于控制机电式传动装置的方法和设备的制作方法

专利名称：在换档过程中用于控制机电式传动装置的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及适于燃料/电力混合动力系系统的传动控制
系统，并且更具体涉及在换档过程中的传动控制.
背景技术：
燃料/电力混合动力系机构包括扭矩生成设备，扭矩生成设备 包含内燃机和电机，其通过传动设备将扭矩传送给车辆驱动线。这样的一 种传动装置包括,式混合拆分机电式传动装置，其使用 一个用于从内 燃机获取动力扭矩的输入构件和一个用于将动力扭矩从传动装置传送到 车辆驱动线的输出构件。示例性的机电式传动装置可通过扭矩传递离合 器的驱动以固定齿轮模式和连续可变模式进行可选择性的採作。固定齿 轮模式是通常由于一个或多个扭矩传递离合器的驱动，传动装置输出构 件的转速和发动机输入构件的转速成固定比例时形成的。连续可变模式 是传动装置输出构件的转速基于一个或多个电机运行速度进行变化时形 成的。电机可经由离合器的驱动或通过直接连接而连接到输出轴。通过 液压回路通常使得离合器驱动与脱开，液压回路包括电驱动的液压流量 控制阀、压力控制电磁阀和由控制模块控制的压力监测设备。工程师实现了在动力系系统中安装机电式传动装置，同时还 肩负着改进不同操作模式间的换档方案的任务，上述操作模式包括固 定齿轮模式和连续可变模式.换档的执行一般包括脱开一个前序离合器 并且继续操作或驱动一个后继离合器.控制系统通常被程序化以执行下 述任务，即在传动装置换档过程中，控制系统能够实现换档平稳过渡， 并且使车辆操作人员基本不会察觉出这一过程。这种控制任务包括通过 控制发动机和电机的运行参数来使得后继离合器的离合速度同步。操作 参数包括扭矩输出以及发动机和电机的运行速度。然而，如果在脱开前 序离合器的过程中发生了未察觉的故障，那么控制系统就会动作来控制 发动机和电机的运行参数，即使前序离合器还没有脱开，也会进行换档， 这将潜在地导致操作者的不满。因此，在换档过程中，就需要一种用于控制混合传动装置操 作的方法和设备，以致力于有关上述提到的问题。

发明内容
为了致力于有关上述提到的问题，提供一种方法和设备，以 在换档过程中确定在前序离合器中的故障，如已应用于示例性动力系系 统的传动设备中的那样.根据本发明的一个实施例，提供了一种方法以及可操作来执 行该方法的制造产品，从而在执行换档过程中控制电动变速传动设备选 择以固定齿轮模式或连续可变模式的操作来运行。该方法包括脱开前序 扭矩传递离合器，监测前序扭矩传递离合器的滑程，并且限制可操作地 与电动变速传动设备相连的电机的操作变化直到前序扭矩传递离合器的 滑程超过某个阈值.限制电机的操作变化包括限制电机的扭矩输出，其 中包括限制输出扭矩的时率变化和限制输出扭矩的量值.当前序扭矩传 递离合器的滑程超过上述阈值时，解除对电机操作变化的限制，通过阅读和理解以下对实施例的详细论述，本领域的那些技
术人员将会明了本发明的这些和其它方面。


本发明对某些零件采取了实体形态，并且对零件进行了排 列，其优选实施例将在说明书中进行详细描述并在形成说明书一部分的 附图中示出，并且其中图1为一个根据本发明的示例性动力系系统的示意图；图3为根据本发明的图表说明。图4为根据本发明的液压回路的示意图；以及图5为根据本发明的逻辑流程图。
具体实施例方式现在参照附图，其中说明只是为了解释说明本发明的目的， 而非用于限制本发明。图1和2示出的系统包括发动机14，传动装置 10,控制系统和根据本发明的一个实施例构建的驱动线。示例性传动装置10的机械方面在共同转让的美国专利 No. 6， 953， 409中已经详细地公开，其题目为"Two-Mode, Compound-Split, Hybrid Electro—Mechanical Transmission having Four Fixed Ratios",其结合由于此作为参考.图1示出示例性的l漠式混合拆分机
电式混合传动装置，该传动装置体现了本项发明的理念，并且通常用数
字10标记。传动装置10具有一输出轴12，其优选直接由内燃机14驱 动。传动装置10还使用了三个行星齿轮组24， 26和28，以及四个扭矩 传递设备，也就是离合器C1 70， C2 62， C3 73以及C4 75,优选由传 动控制模块17控制的电动-液压控制系统42可操作地来控制离合器的驱 动与脱开.离合器C2和C4优选包括液压驱动的旋转摩擦离合器。离合 器Cl和C3优选包括液压驱动的安装到传动装置壳体68的固定设备。每一行星齿轮组24， 26和28包括单个的行星齿轮组。此外， 由于笫一行星齿轮组24的内齿轮构件和第二行星齿轮组26的外部齿轮 构件相啮合，所以第一行星齿轮组24和第二行星齿轮组26配合，并且 连接到包含发电机/电动机56的第一电机，其也被称为"MG-A"。由于第一行星齿轮组24的齿轮架36通过轴60与第二行星 齿轮组26的齿轮架44相啮合，行星齿轮组24和26得到进一步配合， 正因为如此，笫一行星齿轮组24的齿轮架36和笫二行星齿轮组26的齿 轮架44连接在一起。此外通过离合器C2 62选择性地将轴60和第三行 星齿轮组28的齿轮架52连接在一起。笫三行星齿轮組28的齿轮架52 直接连接到传动装置的输出构件64.通过外切于轴60的套筒轴66将笫 二行星齿轮组26的内齿轮构件和笫三行星齿轮组28的内齿轮构件连接 在一起，并且连接到包含发电机/电动机72的第二电机，其被称为"MG-B"。所有的行星齿轮組24， 26和28以及MG-A 56和MG-B 72优 选同轴取向，如围绕轴向设置轴60的取向。MG-A 56和MG-B 72都为环 形构造，其能够与三个行星齿轮组24，"和28外切，这就使得行星齿 轮组24， 26和28径向设置在MG-A 56和MG-B 72的内侧。为了提供动 力扭矩，传动装置输出构件64可操作地与车辆驱动线90相连接。每一 离合器优选为液压驱动的，通过将在下面参照图4进行描述的电动-液压 控制回路42从将在下面进行描述的泵获取加压液压流体加入到离合器中。作为从燃料或储存于电能存储设备USD) 74中的电势能量 转化的结果，传动装置10从包括发动机14， MG-A 56和MG-B 72的扭 矩发生装置获取输入的动力扭矩，ESD 74通常由一个或多个电化学能量 存储电池组成.在不影响本发明的理念的情况下，可用能够存储电力和
分配电力的其它电能和电化学能量存储设备来代替上述电池。ESD 74的 尺寸优选基于以下因素来确定充电要求，与特定公路级别和温度相关 的应用问题，以及推进要求，诸如排放物、电力辅助和电力范围。经由 直流传递导体27， ESD 74高电压直流耦合到传动电力逆变模块("TPIM") 19。 TPIM 19是将在下面参照图2描述的控制系统的一元件。通过传递 导体29， TPIM 19将电能传送到MG-A 56以及传递来自MG-A 56的电能， 以及通过传递导体31, TPIM 19同样地将电能传送到MG-B 72以及传递 来自MG-B 72的电能.根据ESD 74是在充电还是在放电来决定电流是流 出还是流入ESD 74。 TPIM 19包括一对功率逆变器和相应的动力控制模 块，该电动机控制模块构造成接收电动机控制命令和从此控制逆变器状 态以便提供电动机驱动或充电功能。再次参照图1中，驱动齿轮80由输入构件12来体现。如图 所示，驱动齿轮80将输入构件12和第一行星齿轮组24的外齿轮构件30 固定连接在一起，因此驱动齿轮80要通过行星齿轮组24和/或26才能从 发动机14和/或电机56和/或72获取动力。驱动齿轮80和惰轮82啮合， 而惰轮82依次和传递齿轮84啮合，传递齿轮84和轴86的一端相连接。 轴86的另一端可固定到液压/传动流体泵88。液压泵88是一种已知设 备，其优选具有一定的尺寸，从而将液压流体以足以满足系统要求的压力 /流速供应到传动装置的液压回路，上迷的系统要求包括离合器驱动的 压力水平以;5UL以满足系统冷却和润滑所需的流速，示范性液压回路的 进一步细节将结合图4在下文进行论述。现在参照图2，图2为包括配电控制模块体系机构的控制系 统的示意框图。下述元件构成在整体车辆控制体系机构的子设备，并且 可操作来提供在此所述动力系统的配合体系控制。可操作控制系统来综
合相关信息和输入，并执行算法来控制不同的驱动器，从而达到控制目 的，其包括如燃料节约，排放物，性能，驱动能力的参数以及硬件保护，
硬件包括BSD 74的电池以及MG-A 56和MG-B 72,配电控制模块体系 机构包括发动机控制模块(ECM) 23，传动装置控制模块(TCM) 17，电池 组控制模块(BPCM) 21和TPIM 19,混合控制模块(HCP) 5提供上述模 块的交叉控制和协调。用户界面(UI) 13可操作地与若干设备相连。通 过用户界面，车辆操作者通常通过对扭矩T。的需求来控制或指引传动系 (包括传动装置IO)的操作。示范性的车辆操作者到UI 13的输入包含 加速器踏板，刹车踏板，传动齿轮选择器和牟辆速度巡航控制。每一上 述控制模块经由局域网(LAN)总线6和其它控制模块、传感器和驱动器相 通讯。局域网(LAN)总线6允许在不同的模块间进行控制参数和命令的结 构化通讯。使用具体通讯协议来实现具体应用.局域网(LAN)总线和适当 的协议能够提供加强的信息以及前述控制模块和其他控制模块间的多控 制模块接口，其他控制模块能够提供例如防抱制动，牵引控制和车辆的 稳定性的功能。 HPC 5提供混合动力系系统的交叉控制，起到协调ECM 23， TCM 17，TPIM 19和BPCM 21操作的作用，基于来自UI 13和传动系(包括电 池组)的各种输入信号，HCP 5产生各种命令，包括操作者扭矩T。， 发动机扭矩命令，传动装置10的各离合器C1， C2， C3， C4的离合器扭 矩命令，以及MG-A和MG-B的电动机扭矩命令，TCM可操作地连接到图4 的电动-液压控制回路42，包括监测各种压力传感设备(统称为传感设备 78)，以及产生和执行各种电磁阀的控制信号，用来控制压力继电器和 包含于其中的阀。 ECM 23可操作地连接到发动机14,且其功能是获取来自各 种传感器的数据，并且通过大量的离散线(统称为联动线35)来分别控制 发动机14的各个驱动器。ECM 23接受来自HCP 5的发动机扭矩命令， 并产生理想的轴扭矩，以及还产生从发动机到传动装置的实际输入扭矩 L的一个指示，其通讯到HCP 5.为了简单起见，通常示出ECM 23和发 动机14经由联动线35连接，并且具有双向界面，由BCM23感测到的各 种其他参数包括发动机冷却液的温度，从发动机到通到传动装置的轴12 的输入速度N,，歧管压力，环境气温和环境压力。可由ECM23控制的各 种驱动器包括燃料注射器，点火模块和节流控制模块。 BCPM 21靠信号和一个或多个传感器相连，这些传感器可操 作来监测ESD 74的电流或的电压参数从而将有关电池的状态信息提供给 HCP5.上述信息包括电池的荷电状态，电池电压和可用到的蓄电池电源。 TPIM 19包括前述的功率逆变器以及电动机控制模块，电动 机控制模块构造成接收电动机控制命令和从此控制逆变器状态以便提供 电动机驱动或充电功能。基于来自HCP 5的输入，TPIM 19可操作来产 生适于MG-A 56和MG-B 72的扭矩命令，其由操作者输入通过UI 13和 系统操作参数来驱动，为了控制MG-A和MG-B，对MG-A和MG-B发出的 电动机扭矩命令由包括TPIM 19的控制系统来执行。MG-A和MG-B的单 个电动机速度信号由TPIM 19从电动机相位信息或普通的旋转式传感器 的信号来推导出。TPIM 19确定电动机的速度，并将电动机速度传输到 HCP 5 .电能存储设备74经由直流线路27高电压直流耦合到HPIM 19。 根据ESD 74是在充电还是在放电来决定电流是流出还是流入TPIM 19。每一所述控制模块优选是一个通用数字计算机，其通常包 括 一个微处理器或中央处理单元，包括只读存储器(ROM)的存储介质， 随机存取存储器(RAM)，可擦可编程只读存储器(EPROM),高速仪表，模 数(A/D)转换和数模(D/A)转换电路，以及输入/输出回路和设备(I/O)和 适当的信号调节和緩冲回路.每一控制模块都有一组控制算法，控制算 法包含机读码，机读码由存储于只读存储器UOM)中的常驻程序指令和 校准码组成，并执行来提供每一计算机的相应功能.使用所述局域网(LAN) 6来优选实现各个计算器间的信息传递。在每个控制模块中用来控制和估计评估的算法通常在预定周 期内执行，所以每一算法在每个周期内至少被执行一次.储存于非易失 性储存器件中的算法由中央处理单元来执行，并且可操作来监测来自传 感设备的输入，并且执行控制和诊断程序以达到使用预定校准控制相应 设备操作的目的。通常以规律间隔例如在发动机或车辆运行过程中的每 3.125， 6.25， 12.5， 25和100毫秒来执行上述周期。可选的，可响应于某个事件的发生来执行算法，为了响应操作者的命令(例如在用户界面13采集到的)， 监控的HCP控制模块5，并且其他的一个或多个控制模块确定在轴64处 需求的扭矩输出T ，也被称为操作者扭矩需求.对传动装置IO选择性操 作的組件合适地进行控制和处理，以响应操作者的要求。例如，在图l和 图2所示的示范性实施例中，当操作者选择了向前驱动的范围并且操纵 加速踏板或刹车踏板时，HCP 5就会确定输出扭矩T。，输出扭矩T。影响 着汽车如何和何时加速或减速。最终的车辆加速度受到其它因素的影 响，例如道路负荷，道路等级，和车辆质量.HCP 5监测扭矩生成器的参 数状态，并且确定所需的传动装置输出，以达到所需的扭矩输出。在HCP 5的指导下，为了满足操作者的要求，传动装置10在从慢到快的输出速 度范围内进行操作.在上表中所述的各种传动操作模式表明对于每一操作模式 来说啮合或驱动特定的离合器C1， C2， C3和C4。此外，在各种传动装 置操作模式下，每一MG-A和MG-B可作为电动机来产生动力扭矩，或可 作为发电机来产生电能。运行的第一和二模式涉及环境，其中传动装置的功能由一个 离合器(也就是离合器C1 62或C2 70)和由电机56和72的受控速度 和扭矩来控制，被称为连续可变传动模式。将在下文进对特定的操作范 围进行论述，其中通过应用另外一个离合器来实现固定比。该另外的离 合器可以是上述表l中所述的离合器C3 73或C4 75.当应用另外的离合器时，就能够实现传动装置的输入/输出 速度(也就是N,/N。)成固定比操作。电机MG-A 56和MG-B 72的旋转速 度取决于由离合限定机构的内部转速，并且和在轴12处确定或测得的输 入速度N,成比例。电机MG-A和MG-B具有用作发动机或发电机的功能. 它们完全独立于用来输出功率通量的发动机，并且可以同时作为发动 机，或同时作为发电机，或其任意结合。例如在以固定比l操作的过程 中，通过由行星齿轮组28接受来自能量存储设备74的能量，上述允许 由发动机，MG-A和MG-B来提供在轴64处从传动装置的动力功率输出，现在参照图3，对图l和图2描述的示范性变速器和控制系 统来说，各种传动操作模式被绘制成传动装置输出速度N。与传动装置输 入速度仏的函数图形.如参照上述表1进行的描述，对每个具体的齿轮 比GR1，GR2，GR3和GR4来说，固定比运行的操图作示为直线。连续可变 模式操作图示为每一模式I和模式n的操作范围，通过启用或脱开具体 的离合器，传动操作模式在固定比操作和连续可变操作模式间变化。基 于各种标准，使用由控制系统执行的算法和校正，可操作控制系统来确 定一个具体传动操作模式，且控制系统不在本发明的范围之内。对传动採作模式选择主要取决于操作者的输入和动力系系 统满足输入的能力。当离合器C1和C4啮合时，在连续可变模式I下可 得到笫一固定齿轮比GR1。当离合器C1和C2啮合时，在模式I下可得 到第二固定齿轮比GR2。当离合器C2 62和C4 75啮合时，在连续可变 模式I以及连续可变模式n下可得到笫三固定齿轮比GR3。且当离合器 C2 62和C3 73啮合时，在模式D下可得到第四固定齿轮率GR4。应该认 识到模式I和模式n的连续可变操作范围可部分重叠。本文所迷的示范性动力系系统的输出由于机械和系统的局 限性而受到限制。由于在轴18处测得的发动机输出速度的限制，以及在 轴12处测得的传动装置输入速度N,的限制，和电机MG-A和MG-B的速
度限制，在轴64处测得的传动装置的输出速度N。也受到限制。由于在一 个瞬间扭矩阻尼与MG-A 56和MG-B 72的扭矩限制之后在轴12处测得的 输入扭矩T,是受到限制的，所以传动装置64的输出扭矩T。也同样受到限 制。再次参照图4，图4是示意图，其对示范性电动-液压系统 进行了更详细的描述，其中上述系统用来控制在示范性传动装置中的液 压流体的流量。如参照图1进行的先前描述，主要的液压泵88由齿轮82 和84驱动，而齿轮82和84可操作地由发动机10的输入轴来驱动。主 要的液压泵88接受来自发动机的输入扭矩，并且通过控制阀140将从油 箱中汲取的液压流体泵送到传动装置的液压回路中。辅助泵110可操作 地由辅助操作泵控制模块(TAOP)来控制(图中未显示)，TAOP可操作 地由TPIM 19来控制.辅助泵110优选包括一个具有适当型号和容量的 电动泵，当辅助泵运行时，其能将足够的加压液压流体流量输入到液压 系统中。TPIM优选产生一个固定频率的脉冲宽度调制的信号和占空因 数，占空因数从一个低值变动到一个高值从而来驱动辅助泵IIO，占空因 数取决于泵的所需输出，泵110接收信号，并且将从油箱中汲取的液压 流体泵送到传动装置的液压回路中，其流向流体控制阀140.加压液压流体流入电动-液压控制回路42中，可操作回路 42选择性地将液压压力分配到一系列的设备中，包括C1 70， C2 62， C3 73 和C4 75的扭矩传递离合器，适于MG-A和MG-B设备的活性冷却回路， 以及经由通路142， 144来冷却和润滑传动装置10的基础冷却回路。如 前文所述，优选可操作TCM17来驱动各种离合器，从而通过选择致动液 压回路流量控制设备来实现各种传动操作模式，该液压回路流量控制设 备包括压力控制螺线管(PCS) PCS1 108， PCS2 112， PCS3 114， PCS4 116和螺线管控制的流量控制阀X-阀118和Y-阀120,经由通路124， 122， 126和128，液压回路分别和压力开关PS1， PS2, PS3和PS4流体 相连。压力控制螺线管PCS1 108有一个通常高的控制点，并且可操作地 通过压力调节器109的射流交互作用来调节液压回路的射流压力。压力 控制螺线管PCS2 112有一个通常低的控制点，并且和分流阀113流体相 连，并且当开启PCS2 112时，可操作的来调节通过其的流量，通过通路 126可将分流阀113和压力开关PS3流体连接。压力控制螺线管PCS3 114 有一个通常低的控制点，并且和分流阀门115流体相连，并且当开启PCS3 114时，可操作的来调节通过其的流量.通过通路124可将分流阀 115和压力开关PS1流体相连.压力控制螺线管PCS4 116有一个通常低 的控制点，并且和分流阀117流体相连，并且当开启PCS4 116时，可操 作的来调节通过其的流量.通过通路128可将分流阀117和压力开关PS4 流体相连。在示范性的系统中，X-阀119和Y-阀121包括分别由转换 螺线管118， 120控制的流量控制阀，并且有两种控制状态高(l)和 低(O),每个阀的控制状态参照位置影响对液压回路42和传动装置10 中不同设备的流量控制.X-阀119可操作地通过射流通路136, 138， 144， 142 (根据射流输入源来选择通路)分别将加压流体导引到离合器C3和 C4以及适于MG-A和MG-B定子的冷却系统中，如将在下文描述的那样。 Y -阀121可操作地通过射流通路132和134 (根据射流输入源来选择通 路)分别将加压流体导引到离合器C1和C2，如将在下文描述的那样，Y-阀121通过通路122和压力开关PS2流体相连 选择控制X-阀和Y-阀以 及启动螺线管PCS2， PCS3和PCS4促进液压流体流动到离合器C1， C2, C3和C4，并且为MG-A和MG-B的转子提供冷却.通过压力控制螺线管和转换螺线管的选择开启，优选操作 TCM 17来驱动各种离合器来达到不同的传动操作状态。使用电动-液压 控制回路42来完成上述控制的示范性逻辑表在下面的表2中提供。
表2
X-Y-PCS1 PCS2 PCS3PCS4
逻辑阀逻辑阀
操作模式未卡锁C2卡锁通常高通常高 通常高通常低
模式I00线路调制MG-B定子冷却 ClMG-A定子冷却
模式n01线路调制 C2MG-B定子冷却MG-A定子冷却
GR1,GR2 10线路调制C2 Cl C4
GR3
GR3,GR4 11线路调制C2 C3 C4 X-阀和Y-阀的选择控制与螺线管PCS1到PCS4的开启促进 液压流体的流动以驱动离合器C1， C2， C3和C4，并且为MG-A和MG-B 的定子提供冷却("MG-A定子冷却"，"MG-B定子冷却")。因此，经
由参照表1和表2的例子，通过启动离合器C2和C3，示范性的传动装置 可以固定齿轮比GR4运行，其通过控制X-Y流量转换阀处于高位(1)控 制状态并且使PCS2和PCS3处于高位状态而完成.由于动力系系统操作特性的多样性，所以在操作过程中就会 发生示范性传动装置的换档操作。可能会根据操作者对扭矩的需求而改 变。如上所迷，这些要求通常通过到UI 13的输入来通讯.此外，根据 外部条件的改变对扭矩输出的要求也发生改变，其中上述外部条件的改 变例如包括公路等级的改变，路面条件变化或风栽荷的变化。由控制模 块发出命令对处于电能生成模式和扭矩生成模式间的 一个电机进行改 变，这种操作将会引起传动系扭矩需求的变化进而引起换档操作。优化 算法或程序的改变会引起档位变化。基于操作者对电能，电池充电状态 以及发动机14、 MG-A 56和MG-B 72的能效的要求，优化算法或程序可 以决定最优系统效率.根据最优程序执行的结果，控制系统控制来自发 动机14， MG-A 56和MG-B 72的扭矩输入，并且在系统优化中可能会发 生变化，这些变化将会引起强制换档从而实现系统效率的优化来提高燃 料节约和控制蓄电池充电.此外，当在组件或系统发生故障时，可能发 生换档.分配的控制模块体系机构决定是否需要对传动操作模式进行改 变，并且进一步执行来影响上迷改变。在示范性系统中的换档包含至少 四种可能的情况之一。可能发生从一个固定齿轮到另 一个固定齿轮的转 换.可能发生从固定齿轮模式到连续可变模式之一的转变。可能发生从 连续可变模式之一到固定齿轮的转变。也可能发生从连续可变模式之一 到另一个连续可变模式的转变。再次参照图5，提出一个在固定齿轮模式之外执行换档的操 作命令(框200 )。扭矩从前序("OG")离合器卸载下来。通过对电 动-液压控制回路42中的元件进行选择控制(包括减少加压液压流体流 入OG离合器的流量)来脱开OG离合器(框202 )。控制系统强行限制 扭矩输出(ATA， ATb)与来自MG-A和MG-B电机的绝对扭矩输出(L， TB) 的变化(框204 )。使用已知的传感设备(框206 )来监测输入速度^ 和输出速度N。。用速度和耗用时间来表征离合器滑移，其中输入速度^的参 数值与输出速度N。乘以前序齿轮的齿轮比("GR-OG-Gear")的参数值 相比较，即表示为N广[V GR一OG-Gear],监测离合器滑移情况(框208 ), 并且和阈值差相比较，即Slip—Thr.当离合器的滑移超过阈值差， Slip-Thr，并且这种情况的耗用时间比第一阈值时间Time-Thr —1长(框 210)时，取消对扭矩输出与来自MG-A和MG-B电机的绝对扭矩输出变化 的强行限制(框212),并且继续执行换档操作(框214)。当离合器滑 移没有超过滑移阈值，Slip-Thr，并且在耗用时间大于第二阈值时间 Time-Thr-2(框220 )时没有超过滑移阈值时，将会探测出故障(框222 )， 并且控制系统将要采取补救行动(框224 ).控制系统对扭矩输出(ATa， ATB)与来自MG-A和MG-B电机 的绝对扭矩输出(TA， TB)的变化(框204 )的强加限制优选包括基于在 执行换档时动力系系统的操作条件来动态确定扭矩值.为动态确定强加 限制而设计控制系统的目的就是使这些限制能够最小化扭矩输出对动力 系系统的影响，包括在车辆扭矩中发生突然推进和其他未预料的变化。 将耗用时间阈值，Time_Thr_2，校准到某一个数量级以使无关扭矩的风 险达到最小，并且对于在本发明示范性实施例来说，耗用时间阁值 Time—Thr-2最好在50毫秒的范围之内 在执行换档过程中，在耗用时期之后，OG离合器的离合器滑
移没有超过滑移阁值，控制系统采取补救措施(框224 ).补救措施优选 包括控制离合器的驱动，以及控制发动机14和电机MG-A 56和MG-B 72 的扭矩输出。控制计划的目的是继续满足操作者对扭矩的需求，同时防 止对动力系硬件的毁坏。补救措施可包括执行一个修正转换操作(例如 在笫三操作模式下)来基本满足操作者对扭矩输出的要求.第三操作模 式包括，例如转换到可允许的传动操作模式和调节来自发动机和电机的 扭矩输入.其他的补救措施可包括在车辆仪表板上，通过指示灯燃亮来 提醒操作者发生故障，并执行一定形式的"limp-home"操作。这些操作
在本发明的范围之外.在此具体参照实施例和变型对本发明进行了描述。在阅读和 理解本发明书之后，其他人可能做出进一步的变型和改变.由于所有的 上述变型和改变落入本发明的范围内，因此本发明意旨包括所有的上述 变型和改变。
权利要求
1.在换档过程中用于控制机电式传动装置的方法，包括脱开前序扭矩传递离合器；监测前序扭矩传递离合器的滑程；以及限制电机的操作变化直到前序扭矩传递离合器的滑程超过某一阀值，其中可操作电机来将扭矩传递给机电式传动装置。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中限制电机的操作变化包括 限制电机扭矩输出的变化。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中限制电机扭矩输出的变化 进一步包括限制扭矩输出时率的变化和限制扭矩输出的数量级。
4. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括当前序扭矩传递离 合器的滑程超过上述阈值时，取消对电机操作变化的限制。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中上述阈值包括前序离合器 的滑程和耗用时期的数量级。
6. 根据权利要求l所述的方法，进一步包括确定故障的存在， 并且耗用时期之后，当前序扭矩传递离合器的滑程没有超过上述阈值 时，执行一个补救传动操作。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中执行补救传动操作包括执 行一个修正转换操作而转换到第三操作模式下，第三操作模式有效地 基本满足操作者对扭矩输出的要求.
8. 根据权利要求1所述的方法，其中机电式传动装置可选择性 地操作来传递在内燃机、笫一和笫二电机与输出轴之间的扭矩，并且 进一步包括限制从第一和第二电机到机电式传动装置的扭矩输出的变化，直到 前序扭矩传递离合器的滑程超过上述阁值。
9. 在离合器脱开过程中用于控制动力系系统的方法，包括 对前序扭矩传递离合器发出脱开命令；确定滑程，包括传动输入速度和笫二速度的差，其中第二速度构 成由齿轮比影响的传动输出速度；当滑程没有超过某个阈值时，限制从第一和第二电机到机电式传 动装置的扭矩输出的变化；以及在耗用时期之后，当滑程不能超过上述阈值时，确定故障。
10. 根据权利要求9所述的方法，进一步包括当故障被确定时， 执行动力系系统的补救控制.
11. 一种制造产品，包括一存储介质，在存储介质中包括一编码 于其中的计算机程序，以便实现在执行换档过程中用来控制机电式传 动装置操作的方法，所述程序包括编码，用来脱开前序扭矩传递离合器； 编码，用来监测前序扭矩传递离合器的滑程；以及 编码，用来限制从电机到机电式传动装置的扭矩输出的数量级和 时率变化，直到前序扭矩传递离合器的滑程超过某一阀值。
12. 根据权利要求ll所述的制造产品，进一步包括当前序扭矩 传递离合器的滑程超过上述阈值时，放弃对来自电机扭矩输出的数量 级和时率变化限制的编码。
13. 根据权利要求12所述的制造产品，其中上述阈值包括前序 离合器的滑程和耗用时期的数量级。
14. 根据权利要求ll所述的制造产品，进一步包括用来确定故 障存在的编码，并在耗用时期之后，当前序扭矩传递离合器的滑程不 能超过上述阈值时，执行一个补救传动措施。
15. —种动力系系统，包括内燃机，以及第一和第二电机和一个机电式传动装置，传动装置可 操作来在其间传递扭矩，并且通过选择驱动若干扭矩传递离合器来选择 以若干操作模式之一 而进行操作；控制系统，适于控制内燃机，电机和传动装置； 该适于执行机读码的控制系统，包括在执行换档过程中用于控制 传动装置操作的方法，该算法包括i) 编码，用来脱开前序扭矩传递离合器；ii) 编码，用来监测前序扭矩传递离合器的滑程；以及iii) 编码，用来限制每一电机输出的变化，直到前序扭矩传递离 合器的滑程超过某一阀值，
16. 根据权利要求15所述的动力系系统，其中每一电机包括电 动机/发电机设备.
17. 根据权利要求16所述的动力系系统，其中限制每一电机输 出变化的编码包括限制每一电机和传动装置间扭矩传递的编码。
18. 根据权利要求17所述的动力系系统，其中用来限制每一电 机和传动装置间扭矩传递的编码包括限制传递扭矩中的变化和限制 传递扭矩数量级的编码.
19. 根据权利要求17所述的动力系系统，其中用于监测前序扭 矩传递离合器滑程的编码包括将内燃机的输入速度与传动装置输出 轴的速度乘以与前序离合器相关齿轮的齿轮比进行比较。
20. 根据权利要求17所述的动力系系统，其中机电式传动装置 包括一个,式混合拆分扭矩传动设备，该设备可以包括固定齿轮模 式和两个连续可变模式的若干操作模式之一 的模式选择性地进行操作'
全文摘要
提供一种在换档过程中用来控制机电式传动装置的方法和设备，包括确定在前序离合器中的故障。该方法包括脱开前序扭矩传递离合器，监测前序扭矩传递离合器的滑程，并且限制可操作地与传动装置相连的电机的操作范围直到前序扭矩传递离合器的滑程超过阈值。限制电机的操作范围包括限制电机的输出扭矩，包括限制输出扭矩的时率变化和限制输出扭矩值。当前序扭矩传递离合器的滑程超过阈值时，取消对上述变化的限制。
文档编号F16H61/12GK101182886SQ20071018706
公开日2008年5月21日 申请日期2007年11月19日 优先权日2006年11月17日
发明者A·H·希普, P·E·吴, T·萨达西万 申请人:通用汽车环球科技运作公司