用于可变气门升程的动力系系统的变矩器控制的制作方法

专利名称：用于可变气门升程的动力系系统的变矩器控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及可变气门升程的动力系系统的转矩输出控制。
背景技术：
这里提供的背景描述是为了总的介绍本发明的背景。就本背景部分中描述的程度 以及在申请时没有以其它方式构成现有技术的描述的多个方面来说，目前指定的发明者的 工作既不被清楚地也不被隐含地承认为相对于本发明的现有技术。内燃机(ICE)由ICE气缸内产生的燃烧能量提供动力。气缸具有各自的进气和排 气门。可以通过进气门接收空气/燃料混合物，并通过排气门从气缸排出废气。进气和排 气门可以由凸轮轴上的凸轮致动。凸轮轴可以通过曲轴经由一个或多个正时皮带、齿轮和 /或链条驱动。在进气和排气冲程期间，凸轮在凸轮轴的相应角位移处打开进气和排气门。 气门的打开可以包括气门远离气缸的提升，其被称为气门提升。气门打开的时间量被称为 气门提升持续时间。气门提升的程度和气门提升持续时间可以基于凸轮轮廓。凸轮轮廓特征在于轮廓 形状和相对于凸轮轴的角位置，其可以被设计用于以特定发动机转速运行的特定发动机。 一旦凸轮轮廓确定且发动机被装配好，凸轮轮廓就可以用于所有的发动机运行转速。固定的凸轮轮廓被设计用于特定的发动机转速，其可以为除了该特定的发动机转 速之外的速度提供有限的性能。由于凸轮基于凸轮轴的角位移打开进气门，所以当凸轮轴 的转速增加时，进气门打开的持续时间会减小。减小的进气门打开持续时间会负面影响发 动机性能。例如，当以增大的发动机转速运行时，发动机可能需要增加的空气量。由于上述 理由，被设计用于发动机转速范围的固定凸轮轮廓可能不能在发动机转速大于该发动机转 速范围时提供足够的气门开度或升程以允许完全接收所需要的空气量。可变气门升程(VVL)控制系统允许选择多个凸轮轮廓以致动进气和排气门。通过 应用不同的凸轮轮廓，VVL控制系统可以在较高的发动机转速提供比在较低的发动机转速 下更大的气门提升量。可变气门升程控制能改进发动机性能，包括效率的增加和排放的减 少。

发明内容
在一个实施例中，提供了一种用于车辆动力系的控制系统，其包括转矩模块和阻 尼控制模块。转矩模块确定发动机的第一输出转矩和第二输出转矩。第二输出转矩在第一 输出转矩之后确定。转矩模块还基于第一输出转矩和第二输出转矩确定转矩差。阻尼控制 模块基于转矩差在变速器中产生阻尼转矩。在其他特征中，提供了一种用于车辆动力系的控制系统。控制系统包括时间模块、 转矩模块和阻尼控制模块。时间模块检测车辆发动机气门从第一提升状态向第二提升状态 的转变。转矩模块基于该转变确定转矩差。阻尼控制模块检测变速器中离合器的状态。离 合器在锁定状态和滑转状态之一中操作。当离合器的状态为锁定状态时，阻尼控制模块基于转矩差将离合器的状态改变成滑转状态。在其他特征中，提供了一种操作动力系系统的控制系统。控制系统包括第一模块， 其检测发动机的气门提升状态从第一提升状态向第二提升状态的转变。系统包括第二模 块，其基于该改变确定转矩差。系统包括第三模块，其检测变速器的离合器的状态。离合器 的状态包括锁定状态和滑转状态。当状态为锁定状态时，第三模块基于转矩差将状态改变 成滑转状态。在其他特征中，包括一种操作动力系系统的方法。方法包括检测发动机气门从第 一提升状态向第二提升状态的转变，基于该转变确定转矩差，检测变速器中的离合器的状 态。离合器在锁定状态和滑转状态之一中操作。当离合器处于锁定状态时，基于转矩差使 离合器滑转。本发明涉及以下技术方案方案1. 一种用于车辆动力系的控制系统，包括转矩模块，所述转矩模块确定发 动机的第一输出转矩，在确定所述第一输出转矩之后确定所述发动机的第二输出转矩，和 基于所述第一输出转矩和所述第二输出转矩确定转矩差；以及阻尼控制模块，其基于所述 转矩差控制离合器的操作以在变速器中产生阻尼转矩。方案2.如方案1所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块还检测所述变速器的离 合器的状态并在所述离合器处于锁定状态时使所述离合器滑转，其中所述离合器以锁定状 态和滑转状态之一操作。方案3.如方案2所述的控制系统，其中所述离合器是变矩器离合器。方案4.如方案2所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块还确定所述转矩差的量 并基于所述量使所述离合器在滑转状态中操作。方案5.如方案4所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块使所述离合器在滑转状 态中操作并基于所述量控制所述离合器的滑转。方案6.如方案5所述的控制系统，其中当所述量超过转矩阈值时，所述阻尼控制 模块产生所述滑转指令信号。方案7.如方案1所述的控制系统，其中所述第二输出转矩的确定包括基于发动机 转矩的模型估计所述第二输出转矩。方案8. —种用于车辆动力系的控制系统，包括时间模块，其检测所述车辆的发 动机气门从第一提升状态向第二提升状态的转变；转矩模块，其基于所述转变确定转矩差； 以及阻尼控制模块，所述阻尼控制模块检测变速器中的离合器的状态，其中所述离合器在 锁定状态和滑转状态之一中操作，和当所述离合器的状态是锁定状态时，基于所述转矩差 将所述离合器的状态改变成滑转状态。方案9.如方案8所述的控制系统，其中所述离合器是变矩器离合器。方案10.如方案8所述的控制系统，其中所述转矩模块基于所述第一提升状态确 定所述转变之前的所述发动机的第一转矩，基于所述第二提升状态确定所述转变之后的所 述发动机的第二转矩，并基于所述第一转矩和所述第二转矩之间的差确定所述转矩差。方案11.如方案10所述的控制系统，其中基于发动机转矩的模型确定所述第一转 矩和所述第二转矩中的至少一个。方案12.如方案8所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块还确定所述转矩差的量并基于所述量将所述离合器的状态变成滑转状态。方案13.如方案12所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块在所述量超过转矩阈 值时还产生滑转指令信号，并基于所述滑转指令信号控制所述离合器的滑转。方案14. 一种操作动力系系统的方法，包括检测发动机气门从第一提升状态向 第二提升状态的转变；基于该转变确定转矩差；检测变速器中的离合器的状态，其中所述 离合器在锁定状态和滑转状态之一中操作；以及当所述离合器处于锁定状态时，基于所述 转矩差使所述离合器滑转。方案15.如方案14所述的方法，其中所述离合器是变矩器离合器。方案16.如方案14所述的方法，其中所述转矩差的确定包括基于所述第一提升 状态确定所述转变之前的所述发动机的第一转矩；基于所述第二提升状态确定所述转变之 后的所述发动机的第二转矩；以及基于所述第一转矩和所述第二转矩之间的差确定所述转矩差。方案17.如方案16所述的方法，其中基于发动机转矩的模型确定所述第一转矩和 所述第二转矩中的至少一个。方案18.如方案14所述的方法，其中所述离合器的滑转包括确定所述转矩差的 量；以及基于所述量将所述离合器的状态改变成滑转状态。方案19.如方案18所述的方法，其中所述状态的改变包括基于所述量产生滑转 指令信号；以及基于所述滑转指令信号控制所述离合器的滑转。方案20.如方案19所述的方法，其中当所述量超过转矩阈值时产生所述滑转指令信号。根据下文中提供的详细描述，本发明应用的其他领域将变得明显。应该懂得，详细 描述和具体实施例仅仅为了说明的目的，而非用来限制本发明的范围。


根据详细描述和附图，本发明将被更充分地理解，其中图1是根据本发明原理的动力系控制系统的功能框图；图2是发动机转矩信号和气门提升状态指令信号的图表；图3是根据本发明原理的协调控制系统的功能框图；图4示出在变速器中根据本发明原理提供离合器滑转的示例性方法；图5示出根据本发明原理产生滑转指令信号的示例性方法；和图6是根据本发明原理的离合器滑转控制模块的功能框图。
具体实施例方式下面的描述本质上仅仅是示例性的，决不是用来限制本发明、其应用或用途。为了 清楚起见，相同的附图标记将在附图中用来表示相似的元件。这里使用的，短语A、B和C中 的至少一个应该被解释成意指一种逻辑(A或B或C)，其使用非排他的逻辑“或”。应该懂 得，在不改变本发明原理的情况下，可以以不同顺序执行方法内的步骤。 这里使用的，术语模块是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件 或固件程序的处理器(共用的、专用的或群组的)和存储器，组合逻辑电路和/或提供所描述的功能的其他适合部件。可变气门升程控制可以包括用于打开气门的具有多个不同凸轮轮廓的二级式或 多级式气门提升机构。每个凸轮轮廓都可以与相应的气门提升状态相关联。第一气门提升 状态可以用于大于预定发动机转速的发动机转速，第二气门提升状态可以用于小于预定发 动机转速的发动机转速。第一气门提升状态可以与比第二气门提升状态更高的提升相关 联。在第一和第二气门提升状态之间的转变期间，发动机转矩输出可以改变。发动机转矩 的改变可以被称为转矩瞬变，转矩瞬变可以与车辆加速度的计划外变化相关联。由于提升 状态之间的转变，下面披露的实施例将转矩瞬变减到最小。现在参考图1，示出了一种车辆的动力系控制系统。动力系控制系统10包括发动 机12、变速器14、发动机控制模块(ECM) 16和变速器控制模块(TCM) 18。控制系统10还可 以包括驱动机动车的动力传动系统20。发动机12可以产生转矩以通过动力传动系统20推 进车辆。转矩通过变速器14传递以驱动动力传动系统20。ECM 16可以包括VVL模块22， 其提供多个用于在不同转速范围中发动机运行的气门提升状态。当发动机转速大于预定转 速阈值时，可以使用第一气门提升状态。当发动机转速小于该转速阈值时，可以使用第二气 门提升状态。在第一和第二气门提升状态之间发生转变时，可能发生发动机输出转矩的相应改 变。发动机输出转矩的相应改变可以被称为转矩瞬变。转矩瞬变可以引起车辆加速度的计 划外变化。车辆加速度变化的存在对车辆性能可能没有不利影响。ECM 16和TCM 18可以 向变速器14产生控制信号以在变速器14中提供阻尼转矩来减小转矩瞬变。阻尼转矩可以 减小或消除车辆加速度的变化。控制信号可以包括使变速器14中的离合器滑转。发动机12包括气缸24和节气门26。空气通过节气门26被吸入进气歧管28。可 以响应于来自例如加速踏板(未示出)的指令信号通过节气门致动器30控制节气门26。 节气门位置传感器32可以用于节气门位置的闭环控制。发动机12可以包括任何数量的气 缸。为了说明的目的仅示出一个气缸。气缸24可以具有一个或多个进气门34和排气门36。可以通过进气门34将空气 吸入气缸24。可以通过燃料致动器38，例如燃料喷射器，提供燃料以产生空气/燃料混合 物。燃料可以喷射到进气歧管28中或直接喷射到气缸24中。可以通过由火花致动器42 控制的火花塞40在点火冲程期间在气缸24内点燃空气/燃料混合物。由于空气/燃料混 合物的燃烧产生发动机转矩。废气通过排气门36从气缸24排出，然后通过排气系统44从 发动机12排出。可以通过一个或多个进气和排气凸轮46、48致动进气和排气门。凸轮46、48打开 进气和排气门34、36并且具有相应的“气门升程”。进气和排气门34、36分别在每个进气和 排气循环期间处于提升状态持续预定的时间量，其被称为“气门提升持续时间”。可以基于 发动机转速和凸轮轴的预定角位移确定气门提升持续时间。进气凸轮46可以由进气凸轮 轴50驱动，排气凸轮48可以由排气凸轮轴52驱动。进气和排气门34、36也可以由电磁螺 线管致动。进气和排气凸轮130、132可以由相应的电动机驱动。可以通过一个或多个凸轮轴移相器调节进气和排气门打开和关闭的正时。进气门 正时可以通过进气凸轮轴移相器54调节，排气门正时可以通过排气凸轮轴移相器56调节。 凸轮轴移相器54、56可以由凸轮轴移相器致动器58控制。
气门提升的程度和气门提升持续时间的长度可以由凸轮轮廓确定。凸轮轮廓特 征在于凸轮轴上的角位置和轮廓形状，其可以设计用于在预定发动机转速产生最大性能水 平。例如，可以设计一个凸轮轮廓以在发动机转速m具有最大发动机转矩，并且可以设计 另一个凸轮轮廓以在发动机转速N2具有最小燃料消耗。进气凸轮46可以具有一个以上用 于致动进气门34的固定轮廓，排气凸轮48可以具有一个以上用于致动排气门36的固定轮 廓。在一个实施例中，进气凸轮46和排气凸轮48可以各自具有多个轮廓。每个轮廓都 可以与发动机控制中相应的气门提升状态相关联。仅仅为了说明的目的，进气凸轮46具有 与第一气门提升状态S1相关联的第一轮廓和与第二气门提升状态S11相关联的第二轮廓。 第一和第二轮廓可以用于打开进气门34。可以产生气门提升状态指令信号SVJ62)以提供 用于确定的气门升程和气门提升持续时间的凸轮轮廓。第一提升状态S1可以在发动机转 速W提供最大发动机转矩，第二提升状态S11可以在发动机转速N2提供最小燃料消耗量。
发动机可以包括曲轴64。发动机还可以包括发动机转速传感器66，其通过检测曲 轴64的旋转速度产生发动机转速信号(《E)66a。曲轴64与包括变速器14的传动系相连。变速器14可以包括变矩器68。发动机12的曲轴64可以在变矩器68的毂部70 处与变矩器68相连。变矩器68可以包括泵轮72、涡轮74和变矩器离合器(TCC)76。泵轮 72通过变矩器68的外壳78和毂部70与曲轴64相连。泵轮72可以通过定子80与涡轮 74液力地耦合。涡轮74与变速器14的输入轴82相连，TCC 76也与输入轴82相连。因 而，涡轮74与TCC 76相连。变速器可以包括转速传感器84，其检测输入轴82的转速。由 于输入轴82与涡轮74相连，所以转速传感器84可以产生涡轮转速信号(coT)84a。转速传 感器84可以被称为涡轮转速传感器。输入轴82驱动变速器14内的一组范围离合器和齿轮86。范围离合器和齿轮86 为变速器操作的每个确定的传动范围提供传动比。变速器输出轴88将变速器14连接到车 辆的动力传动系统。发动机12产生的转矩通过变速器14传递到动力传动系统。车辆可以 根据发动机产生的转矩加速。当在发动机的转矩产生中有计划外的改变时，该改变也可以 传递到动力传动系统。可能导致车辆加速度的计划外变化。TCC 76可以具有两个或更多状态，包括锁定和滑转。当TCC 76锁定时，TCC 76的 离合器板76a与变矩器68的外壳78操作地相连。当TCC 76锁定时，曲轴64、泵轮72、涡 轮74和输入轴82连接在一起并作为一个单一单元操作。当处于滑转状态时，TCC 76可以 滑转。变速器14可以包括TCC状态传感器90，其检测TCC 76的状态STee。TCC状态传感器 90可以根据状态Sto产生TCC状态信号90a。当TCC 76处于滑转状态时，变矩器68可以提供阻尼效果。当TCC76滑转时，在变 矩器离合器板76a与外壳78之间以及在泵轮72与涡轮74之间存在差速。差速允许在TCC 76中存在摩擦和在泵轮72与涡轮74之间存在液力耦合。所述摩擦和液力耦合可以产生阻 尼转矩，该阻尼转矩减小了转矩传递到动力传动系统20之前的转矩瞬变量。阻尼减小了转 矩传递到动力传动系统20之前由发动机12产生的转矩瞬变量。另一方面，当TCC 76处于锁定状态时，泵轮72和涡轮74能以相同转速旋转和/ 或泵轮72与涡轮74之间的差速可以等于零。当TCC 76处于锁定状态时，在变矩器中可能 没有液力耦合或在TCC 76中可能没有摩擦。当TCC 76处于锁定状态时，发动机产生的转矩瞬变可以传递到动力传动系统。TCC 76的状态可以通过TCC 76两侧上的压力控制，所述两侧被称为前室92和后 室94。可以通过前室92处的压力减小和/或通过后室94处的压力增加来锁定TCC 76。当 TCC 76处于滑转状态时，可以通过前室92和后室94处相应的压力控制泵72和涡轮74之 间的差速。差速可以确定TCC 76的滑转。可以通过TCC阀96控制滑转，TCC阀96调节前 室92和后室94中的压力。TCC阀96可以通过分别用于前室和后室的液压控制管路92a和 94a调节TCC室压力。发动机控制模块(ECM) 16控制发动机12。ECM 16可以包括VVL模块22、转矩模块 98和时间模块100。VVL模块22可以确定气门提升状态、用于控制进气凸轮轮廓。气门 提升状态Su可以包括第一提升状态S1和第二提升状态S11。VVL模块22可以根据气门提 升状态、产生气门提升信号62。转矩模块98和时间模块100可以响应气门提升状态改 变的转变，并产生控制信号102以减小由该转变引起的转矩瞬变量。ECM 16可以将控制信 号102传递到TCM 18以在变速器14中产生阻尼转矩。TCM 18可以包括阻尼控制模块104和离合器滑转控制模块106。阻尼控制模块 104从ECM 16接收控制信号102。当由于第一提升状态S1和第二提升状态S11之间的气门 提升状态转变而发生发动机转矩瞬变时，阻尼控制模块104可以产生离合器控制信号。离 合器滑转控制模块106可以根据由阻尼控制模块104产生的滑转指令信号产生用于TCC阀 96的阀控制信号108。在图2中，示出了示例性的发动机转矩信号110和气门提升状态指令信号112的 图。该图示出了由于气门提升状态指令信号112的转变引起的发动机转矩的改变。气门提 升状态的改变可以发生在指令的转变时间I。由于致动器对气门提升状态转变信号的动态 响应，指令改变可以在指令的转变时间Ttl之后的实际转变时间T1时生效。气门提升状态的 改变可以发生在实际转变时间T1之后的转变完成时间T2。在一个实施例中，发动机转矩可 以在转变完成时间T2之后的转变稳定时间T3稳定到确定的水平。可以在指令的转变时间Ttl和实际转变时间T1之间确定转变响应期Δ T1，可以在实 际转变时间T1和转变完成时间T2之间确定转变完成期δτ2。可以在转变完成时间T2和转 变稳定时间T3之间辨认出转变稳定期δτ3。发动机的气门提升状态的转变可以引起转矩改变，如转矩信号110所示。在气门 提升状态改变在实际转变时间T1实际生效之前，发动机可以根据第一提升状态产生转矩。 该转矩可以被称为转变前转矩Tql。在气门提升状态在转变完成时间T2完成改变之后，发动 机可以根据第二提升状态产生转矩。该转矩可以被称为转变后转矩Τ 2。可以确定气门提升状态转变之前的转变前转矩Tql。在一个实施例中，可以在指令 的转变时间Ttl测量转变前转矩Tql。在另一个实施例中，可以在指令的转变时间Ttl和实际 转变时间T1之间的一个时间估计转变前转矩Tql。可以用发动机转矩模型估计转变前转矩 Ttll。转变之前的气门提升状态，例如第一气门提升状态S1，可以被用作发动机转矩模型的一 个参数。可以确定气门提升状态转变完成之后的转变后转矩Τ 2。在一个实施例中，可以在 实际转变时间T1估计转变后转矩Τ 2。在另一个实施例中，可以在指令的转变时间Ttl和转 变完成时间T2之间的一个时间估计转变后转矩τ 2。可以用发动机转矩模型估计转变后转矩Τ 2。转变之后的气门提升状态，例如第二气门提升状态Sn，可以被用作发动机转矩模型 的一个参数。可以确定转变前转矩Ttll和转变后转矩Τ 2之间的转矩差ΔΤ,。可以确定转矩差 ΔΤ,的量。可以基于转矩差Δ Tq的量确定转矩瞬变Ττ。现在还参考图3，示出了表示协调控制系统的功能框图。协调控制系统114可以包 括ECM 16和TCM 18。协调控制系统114还可以包括发动机转速传感器66、涡轮转速传感 器84和TCC状态传感器90。协调控制系统114基于发动机的气门提升状态转变产生发送 至变速器TCC阀96的控制信号。ECM 16可以包括图1中的VVL模块22、转矩模块98和时间模块100。VVL模块 22可以确定用于发动机运行的气门提升状态Si的计划指令。计划指令可以是第一提升状 态S1和第二提升状态S11之一。计划指令可以包括计划转变时间Τν”例如，从第一提升状 态S1向第二提升状态S11的指令转变可以发生在计划转变时间可以根据气门提升状 态、产生气门提升信号62。气门提升信号62可以发送到气门提升致动器60和转矩模块 98。可以根据气门提升状态的计划转变时间Tu产生转变时间信号116。转变时间信号116 可以传递到时间模块100。转矩模块98可以包括确定转变前转矩Ttll的转变前转矩模块118，转变前转矩Tql 在气门提升状态转变之前由发动机产生。转矩模块98还可以包括确定转变后转矩Τ 2的转 变后转矩模块120，转变后转矩Τ 2在气门提升状态转变完成之后由发动机产生。转矩模块 98还可以确定转变前转矩Ttll和转变后转矩Τ 2之间的转矩差Δ Ttr转矩模块98可以利用 发动机转矩模块确定转变前转矩Ttll和转变后转矩Τ 2。转矩模块98可以确定与气门提升状态的转变相对应的转矩瞬变Ττ。可以基于转 矩差Δ Tq的量确定转矩瞬变Ττ。转矩模块98可以产生转矩信号122并将其发送到阻尼控 制模块104。转矩信号122可以包括转变前转矩Ttll、转变后转矩Τ 2、转矩差Δ Tq和转矩瞬 变Ττ。转矩模块98可以基于发动机转矩模型确定转变前转矩Ttll和转变后转矩Τ 2。在 2007年6月28日提交的美国专利申请11/769797号中披露了示例性的发动机转矩模型。 可以将与发动机转矩模型有关的发动机控制信号提供给转矩模块98用于确定转变前转矩 Tql和转变后转矩Τ 2。 基于转变前转矩Ttll和转变后转矩Τ 2可以确定转矩差Δ Tq,例如，可以利用方程式 1。Δ Tq = Tql-Tq2(1)为了在变速器中提供阻尼，转矩差还可以通过不会表明Ttll和Τ 2之间的顺序的量 来表征。可以基于转矩差Δ Tq确定与气门提升状态的转变相对应的转矩瞬变Ττ。在一个 实施例中，转矩瞬变Tt基于转矩差Δ Tq的量根据方程式2来表征。Tt = I Δ Tq I(2)在另一个实施例中，转矩瞬变Tt可以基于转变完成期Δ T2结合转矩差Δ Tq来表 征，并利用例如方程式3来确定。
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然而，在另一个实施例中，转矩瞬变基于转变完成期AT2和转变稳定期AT3结合 转矩差△ Tq根据方程式4来表征。 时间模块100检测气门提升状态指令、的转变并设置发动机控制标记Cntl_Eng。 当检测到气门提升状态指令的转变时，设置发动机控制标记Cntl_Eng ；否则重置Cntl_ Eng。可以根据发动机控制标记Cntl_Eng产生发动机控制标记信号124。可以将发动机控 制标记信号124发送到阻尼控制模块104。系统时钟可以记录在时钟模块126中以表明转 变的时间。时间模块100可以包括存储模块128。存储模块128可以用于存储不同的定时变 量。定时变量可以包括转变响应期AI\、转变完成期AT2和转变稳定期AT3。时间模块100 可以基于参数模块130提供的发动机参数确定AI\、AT3。定时变量还可以发送到 转矩模块98以确定转矩瞬变Tt。时间模块100可以产生时间信号132并将其发送到阻尼控制模块104。时间信号 132可以包括转变响应期AI\、转变完成期AT2、转变稳定期AT3和气门提升状态的计划转 变时间时间信号还可以包括时钟126和存储器128的内容。TCM 18可以包括阻尼控制模块104和离合器滑转控制模块106。阻尼控制模块 104可以接收发动机控制标记信号124、转矩信号122和时间信号132。阻尼控制模块104 还可以从TCC状态信号90a接收TCC状态STee。TCC状态STee可以用于确定滑转指令。阻尼 控制模块104可以包括滑转指令模块134，该滑转指令模块134基于表明气门提升状态转变 的发动机控制标记信号124确定离合器滑转指令。阻尼控制模块104还可以包括控制阈值模块136，该控制阈值模块136确定由滑转 指令模块134使用的控制阈值。阻尼控制模块104可以包括存储器138，该存储器138存储 用于离合器滑转控制的时间变量。时间变量可以是表明终止离合器滑转控制的时间的控制 结束时间Tend。阻尼控制模块104还可以包括计时器模块140，该计时器模块140基于时间 信号132监视离合器滑转控制的进展。阻尼控制模块104可以根据滑转指令S。md产生滑转 指令信号142。滑转指令信号142可以发送到用于离合器调节控制的离合器控制模块106 以在变速器中提供阻尼。离合器滑转控制模块106可以基于阻尼控制模块104产生的滑转指令S。md控制 TCC 76的滑转。TCC 76的滑转可以提供阻尼以减小与气门提升状态的转变相对应的转矩 瞬变。离合器滑转控制模块106可以包括确定TCC 76的滑转的滑转计算模块144。滑转可 以基于发动机转速信号66a和涡轮转速信号84a确定。离合器滑转控制模块106还可以包 括阀指令模块146，该阀指令模块146产生阀控制信号108以控制TCC阀96。TCC阀96可 以通过两个液压控制管路92a和94a调节TCC室的压力。阀指令可以包括压力增加指令和 压力减小指令。图4示出了在变速器中产生阻尼的示例性方法148。阻尼控制模块104的控制可 以执行与方法148相关联的步骤。
在步骤150中，阻尼控制模块104检测气门提升状态指令转变的出现，例如，从第 一提升状态&至第二提升状态S 的气门提升状态指令。阻尼控制模块104可以基于发动 机控制标记Cntl_Eng检测上述气门提升状态指令转变的出现。标记Cntl_Eng可以处于设 置(“SET”)和重置(“RESET”)状态之一中。阻尼控制模块104可以通过发动机控制标 记信号124获得发动机控制标记Cntl_Eng。当没有检测到气门提升状态的转变(即，气门 没有在提升状态之间转变)时；即，当Cntl_Eng处于重置状态时，控制继续进入步骤152以 重置离合器控制标记Cntl_Ctch。在步骤154中，当在步骤150中检测到Cntl_Eng处于设置状态时，控制继续检测 离合器控制是否已经在进行中。阻尼控制模块104读取离合器控制标记Cntl_Ctch。离合 器控制标记Cntl_Ctch可以处于设置(“SET”)和重置(“RESET”)状态之一。当不能进行 离合器控制时，即当离合器控制标记Cntl_Ctch处于重置状态时，控制继续进入步骤156。在步骤156中，阻尼控制模块104读取分别由转矩模块98和时间模块100提供的 转矩信号122和时间信号132。阻尼控制模块104还读取TCC状态信号90a以获得TCC状
SjQQ O在步骤158中，阻尼控制模块104可以基于转矩信号和时间信号确定转矩瞬变Tt。 阻尼控制模块104可以用方程式1、2、3和4之一来确定转矩瞬变Tt。阻尼控制模块104还 可以使用由转矩模块98确定且通过转矩信号122表示的转矩瞬变。阻尼控制模块104还 可以确定转矩瞬变的阈值ATq—th。在一个实施例中，阈值ATuh可以是从标定参数集获得 的固定参数。在另一个实施例中，阈值ATq th可以基于发动机转矩水平由控制阈值模块136 确定。例如，阈值ATuh可以基于转变前转矩Tql、转变后转矩Tq2或Tql和Tq2的组合来确 定。仅仅为了说明的目的，在步骤158中，转矩差A Tq用来表示方法148的转矩瞬变。ATq 的量也可以用在步骤158中。在步骤160中，阻尼控制模块104将由八\表示的转矩瞬变与阈值ATqth进行 比较。当转矩瞬变小于阈值ATuh时，方法148继续进入步骤152以重置离合器控制标记 Cntl_Ctch。当转矩瞬变小于阈值时，不执行离合器控制。在步骤162中，阻尼控制模块104检测离合器状态。离合器状态可以是锁定状态 和滑转状态之一。阻尼控制模块104可以基于TCC状态信号90a检测离合器状态。当TCC 状态为锁定时，方法148继续进入步骤164。在这种情况下，方法148将在离合器中引起滑 转以在变速器中产生阻尼。在步骤164中，阻尼控制模块104确定用于离合器控制的滑转指令S。md。滑转指令 模块134可以基于转矩瞬变和阈值产生滑转指令，例如，如图5所示。在步骤166中，确定执行离合器控制的控制期AT。tl。在一个实施例中，控制期 AT。tl可以基于转变响应期AI\和转变完成期AT2确定，例如，利用方程式5，A Tcntl = A A T2(5)在另一个实施例中，控制期可以基于转变响应期AI\、转变完成期转变稳 定期A T3确定，例如，利用方程式6，A Tcntl = ATi+A T2+ A T3(6)在步骤168中，通过初始化用于离合器控制时间T。tl的计时器、将离合器控制标记 Cntl_Ctch设置成设置状态并将TCC状态设置成滑转状态，阻尼控制模块104为执行离合器滑转调节的控制作准备。计时器140可以用于监视离合器控制时间T。tl。在步骤168中，开 始时间Tstot可以初始化成等于离合器控制时间T。tl。开始时间Tst t可以存储在阻尼控制 模块104的存储器138中。在一个实施例中，控制时间T。tl可以根据系统时钟记录。在另 一个实施例中，控制时间T。tl可以基于由时间模块100提供的指令的转变时间I；设置。控制结束时间T6nd可以基于开始时间Tstart*控制期AT。tl确定。控制结束时间 Tmd可以存储在阻尼控制模块104的存储器138中。控制结束时间Tmd可以例如利用方程 式7确定，ATend = Tstart+ATctl(7)在步骤170中，当在步骤162中TCC状态为非锁定时，阻尼控制模块104确定现有 的离合器控制行为是否在进行中。当标记Cntl_Ctch为“SET”时，现有的离合器控制行为 在进行中。当标记Cntl_Ctch为“SET”时，方法148进入步骤172并继续执行离合器控制。在步骤172中，阻尼控制模块104将计时器140中的控制时间T。tl与存储器138中 的结束时间Tmd进行比较。当控制时间T。tl超过结束时间Tmd时，方法148开始退出。当在 步骤172中控制时间T。tl没有超过结束时间Tmd时，阻尼控制模块104在步骤174中根据系 统时钟更新计时器140中的控制时间T。tl，并在步骤176中继续执行离合器滑转调节。离合 器滑转调节可以通过离合器滑转控制模块106执行。在步骤176中，当控制时间T。tl小于结束时间Tend时，通过允许TCC 76滑转，方法 148可以在变速器14中产生阻尼。在一个实施例中，滑转调节可以通过产生滑转指令信号 并基于该滑转指令信号调节TCC 76的离合器滑转来执行。在另一个实施例中，TCC 76的 状态可以从锁定变成滑转，而不将TCC 76的滑转调节成特定的滑转指令。图5示出了用于确定离合器滑转指令S。md的示例性方法178。离合器滑转指令S。md 基于转矩瞬变Tt确定。离合器滑转指令S。md可以基于一个或多个阈值确定。在方法178中， 当转矩瞬变Tt超过第一阈值Tt—thl时产生滑转指令S。md。当转矩瞬变Tt达到第一阈值Tt—thl 时，可以指令第一离合器滑转S。mdl。当转矩瞬变Tt大于或等于比第一阈值1\ _大的第二阈 值1—th2时，可以指令第二离合器滑转S d2。当转矩瞬变大于第一阈值Tt—thl且小于第二阈 值Tt—th2时，可以用滑转S。mdl和滑转S。md2之间的插值来确定离合器滑转指令。例如，当转矩 瞬变具有TT(Int)的值时，可以指令内插的滑转S。md(lnt)。图5的图仅仅作为例子提供。例如，虽然第二离合器滑转被表示为大于第一离 合器滑转S。mdl的s。md2，但可选择的，第二离合器滑转s。md2可以小于或等于第一离合器滑转
SCmdl。现在参考图6，示出了示例性离合器滑转控制模块106的功能框图。离合器滑转控 制模块106基于阻尼控制模块104产生的滑转指令信号S。md执行离合器滑转调节。离合器 滑转控制模块106可以包括滑转计算模块144和阀指令模块146。滑转计算模块144接收 发动机转速信号66a和涡轮转速信号84a以确定TCC 76的离合器滑转S。离合器滑转可以 例如利用方程式8确定， 离合器滑转控制模块106可以用微分器模块180确定滑转差A S。滑转差A S可 以基于从阻尼控制模块104接收的滑转指令信号142和由滑转计算模块144计算的离合器滑转S来确定。滑转差AS可以例如利用方程式9确定，A S = Scmd-S(9)阀指令模块146可以利用滑转差八3产生用于了0阀96的阀指令乂。 1(1。阀指令 v。md可以包括压力增加指令、压力减小指令和压力保持指令。可以根据阀指令v。md产生阀控 制信号108。仅仅为了说明的目的，压力增加指令可以引起TCC 76的后室94的液压增加， 和/或前室92的液压减小。压力减小指令可以引起TCC 76的后室94的液压减小，和/或 前室92的液压增加。压力保持指令可以保持前室92和后室94的压力。TCC阀96可以通 过液压控制管路92a和/或94a各自或共同地执行TCC 76的压力增加或减小。基于阀转换标志\，阀指令模块146可以确定阀指令V d。阀转换标志Vs可以例 如利用方程式10产生， K是标定常数，例如，具有0. 3的值。阀指令模块146可以基于阀转换标志\产生阀指令V。md，例如，利用方程式11，Vcmd=压力增加如果Vs<-￡Vcmd=压力减小如果 Vs> e(11)V d=压力保持如果|VS|<￡e是标定参数，例如，具有0.01的值。阀指令V。md可以通过阀控制信号108发送 到TCC阀96。本发明的广泛教导可以以各种各样的形式实施。因而，虽然本发明包括特定例子， 但本发明的真实范围不应受此限制，因为在对附图、说明书和所附权利要求研究之后，其他 变型对熟练的从业者来说将变得明显。
1权利要求
一种用于车辆动力系的控制系统，包括转矩模块，所述转矩模块确定发动机的第一输出转矩，在确定所述第一输出转矩之后确定所述发动机的第二输出转矩，和基于所述第一输出转矩和所述第二输出转矩确定转矩差；以及阻尼控制模块，其基于所述转矩差控制离合器的操作以在变速器中产生阻尼转矩。
2 .如权利要求1所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块还检测所述变速器的离合器 的状态并在所述离合器处于锁定状态时使所述离合器滑转，其中所述离合器以锁定状态和滑转状态之一操作。
3.如权利要求2所述的控制系统，其中所述离合器是变矩器离合器。
4.如权利要求2所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块还确定所述转矩差的量并基 于所述量使所述离合器在滑转状态中操作。
5.如权利要求5所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块使所述离合器在滑转状态中 操作并基于所述量控制所述离合器的滑转。
6.如权利要求5所述的控制系统，其中当所述量超过转矩阈值时，所述阻尼控制模块 产生所述滑转指令信号。
7.如权利要求1所述的控制系统，其中所述第二输出转矩的确定包括基于发动机转矩 的模型估计所述第二输出转矩。
8.一种用于车辆动力系的控制系统，包括时间模块，其检测所述车辆的发动机气门从第一提升状态向第二提升状态的转变； 转矩模块，其基于所述转变确定转矩差；以及 阻尼控制模块，所述阻尼控制模块检测变速器中的离合器的状态，其中所述离合器在锁定状态和滑转状态之一中操作，和当所述离合器的状态是锁定状态时，基于所述转矩差将所述离合器的状态改变成滑转 状态。
9.如权利要求8所述的控制系统，其中所述离合器是变矩器离合器。
10.一种操作动力系系统的方法，包括检测发动机气门从第一提升状态向第二提升状态的转变； 基于该转变确定转矩差；检测变速器中的离合器的状态，其中所述离合器在锁定状态和滑转状态之一中操作；以及当所述离合器处于锁定状态时，基于所述转矩差使所述离合器滑转。
全文摘要
本发明涉及用于可变气门升程的动力系系统的变矩器控制。一种用于车辆动力系的控制系统包括转矩模块和阻尼控制模块。转矩模块确定发动机的第一输出转矩和第二输出转矩。在第一输出转矩之后确定第二输出转矩。转矩模块还基于第一输出转矩和第二输出转矩确定转矩差。阻尼控制模块基于转矩差在变速器中产生阻尼转矩。
文档编号F16H61/02GK101929544SQ20101020731
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月17日 优先权日2009年6月17日
发明者D·L·迪布尔, S·A·杜格拉斯 申请人:通用汽车环球科技运作公司