專利名稱：使用電能轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)矩傳遞的系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)中的電能轉(zhuǎn)換裝置，更具體地涉及一種使用電能裝 置的轉(zhuǎn)矩傳遞的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
在混合動(dòng)力系中，電能轉(zhuǎn)換裝置例如馬達(dá)/發(fā)電機(jī)可以用來吸收和/或提供轉(zhuǎn)矩以 改進(jìn)動(dòng)力系效率與燃料經(jīng)濟(jì)性。在一個(gè)示例中，混合動(dòng)力系可以包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)及與 多級(jí)固定比率變速器串聯(lián)連接的電動(dòng)馬達(dá)。在此配置中，電動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩輸出，該 轉(zhuǎn)矩輸出進(jìn)而減少了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩負(fù)荷。此外，以減少的轉(zhuǎn)矩負(fù)荷操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng) 機(jī)，可以改進(jìn)混合動(dòng)力系的燃料經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)滿足駕駛員需求。在6,835，160號(hào)美國(guó) 專利中描述了一種應(yīng)用此配置的方法。發(fā)明人在此認(rèn)識(shí)到上述方法有一些問題。特別是在上述配置中，可以搡作電動(dòng)馬 達(dá)來改進(jìn)混合動(dòng)力系的燃料經(jīng)濟(jì)性；然而，因?yàn)閮?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)馬達(dá)都向變速器輸 入提供轉(zhuǎn)矩，由于提供到變速器輸入的轉(zhuǎn)矩量變速器傳遞轉(zhuǎn)矩的效率下降。在一個(gè)特 別的示例中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)馬達(dá)都可以提供大量的轉(zhuǎn)矩到變速器的輸入，因此造 成較早地?fù)Q擋更加困難以適當(dāng)?shù)?、平滑地、及可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩到最終傳動(dòng)/輪。因此， 這可能會(huì)導(dǎo)致?lián)Q擋受延遲，且在較后地?fù)Q擋時(shí)(例如在較高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下)的變速器 效率低于較早地?fù)Q擋時(shí)(例如在較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下)的變速器效率。發(fā)明內(nèi)容在一個(gè)示例中，通過一種混合動(dòng)力車輛推進(jìn)系統(tǒng)可以解決以上問題，該混合動(dòng)力 車輛推進(jìn)系統(tǒng)包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；具有鎖止離合器的轉(zhuǎn)矩變換器；該轉(zhuǎn)矩變換器接收至 少來自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩；具有輸入與輸出的多級(jí)固定比率變速器，輸入連接到轉(zhuǎn)矩 變換器；連接到多級(jí)固定比率變速器輸出的電能轉(zhuǎn)換裝置；及用于調(diào)節(jié)混合動(dòng)力推進(jìn) 系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩輸出的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)電能轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)矩輸出以減少變速器輸 出轉(zhuǎn)矩負(fù)荷，并調(diào)節(jié)多級(jí)固定比率變速器以產(chǎn)生在轉(zhuǎn)矩傳遞中的切換，該轉(zhuǎn)矩傳遞對(duì) 應(yīng)于電能轉(zhuǎn)換裝置的調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)矩輸出。因此，通過調(diào)節(jié)變速器下游的電能轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)矩輸出，可以向最終傳動(dòng)/輪提 供轉(zhuǎn)矩以滿足駕駛員需求，同時(shí)減少了在變速器輸出上的轉(zhuǎn)矩負(fù)荷。在變速器輸出上 減少的轉(zhuǎn)矩負(fù)荷可以有助于在齒輪比之間較早地?fù)Q擋或切換，以改進(jìn)變速器轉(zhuǎn)矩傳遞 效率。以此方式，可以改進(jìn)混合動(dòng)力系的燃料經(jīng)濟(jì)性與效率，同時(shí)滿足駕駛員需求。此外，在另一個(gè)示例中，可以基于在多條推進(jìn)路徑之間的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力分配調(diào)節(jié)變 速器換擋與轉(zhuǎn)矩變換器鎖止?fàn)顟B(tài)以改進(jìn)總體混合動(dòng)力系效率。在特定的工況下，發(fā)動(dòng) 機(jī)動(dòng)力的一部分可以分配到一條推進(jìn)路徑中以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)(變速器下游)和/或給 電池充電，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的剩余部分將在另一條推進(jìn)路徑中通過變速器傳遞以向驅(qū) 動(dòng)輪提供動(dòng)力。在這些工況下，可以調(diào)節(jié)變速器換擋與轉(zhuǎn)矩變換器鎖止時(shí)序以補(bǔ)償進(jìn) 入到變速器的凈輸入功率的減少。以此方式，可以改進(jìn)混合動(dòng)力系效率與燃料效率， 同時(shí)滿足駕駛員需求。在又一個(gè)示例中，提供了一種混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的控制體系，該控制體系對(duì)選于 擇的工況考慮相應(yīng)的混合動(dòng)力系轉(zhuǎn)矩源的牽引力能力，并調(diào)節(jié)變速器換擋與轉(zhuǎn)矩變換 器鎖止?fàn)顟B(tài)以相應(yīng)地分配功率流。特別地，控制體系可以基于電動(dòng)轉(zhuǎn)矩源的牽引力能 力，包括電池充電狀態(tài)，調(diào)節(jié)變速器換擋與轉(zhuǎn)矩變換器鎖止?fàn)顟B(tài)。以此方式，可以改 進(jìn)混合動(dòng)力系效率與燃料效率，同時(shí)滿足駕駛員需求。


圖l是本發(fā)明的混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的示意圖； 圖2是圖1的混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的推進(jìn)流路圖； 圖3是混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)控制例程的流程圖； 圖4是變速器換擋時(shí)序調(diào)節(jié)例程的流程圖； 圖5是轉(zhuǎn)矩變換器鎖止時(shí)序調(diào)節(jié)例程的流程圖； 圖6是圖1的混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的電力流路框圖； 圖7是圖1的混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的機(jī)械流路框圖； 圖8是變速器換擋時(shí)序圖；圖9是混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的框圖，示出各種推進(jìn)路徑；及 圖IO是轉(zhuǎn)矩變換器鎖止控制例程的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出用于車輛的混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的示例實(shí)施例。特別地，示例動(dòng)力系配置 可以與已經(jīng)公開的動(dòng)力系控制及換擋時(shí)序方法一起使用。在此示例中，混合動(dòng)力推進(jìn) 系統(tǒng)可以包括阿特金森循環(huán)(Atkinson cycle)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE) 10,該阿特金 森循環(huán)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE) IO具有一個(gè)或多個(gè)汽缸30、多級(jí)固定比率變速器l4、 最終傳動(dòng)/輪18或其他用于向地面?zhèn)鬟f推進(jìn)力的合適裝置、及兩個(gè)電能轉(zhuǎn)換裝置l2 與16。第一電能轉(zhuǎn)換裝置(CISG)12可以集成在發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出且還可以連接到轉(zhuǎn)矩 變換器13的葉輪上，轉(zhuǎn)矩變換器13連接到變速器H上，因此提供了起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 的功能。第二電能轉(zhuǎn)換裝置(ERAD)16可以通過行星齒輪組22連接到變速器"的輸 出，該行星齒輪組22可以連接到最終/輸出傳動(dòng)，因此以電動(dòng)驅(qū)動(dòng)或混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的模式提供了附加的推進(jìn)能力。此外，電能轉(zhuǎn)換裝置12與16可以以電池20通電。注 意這里涉及的電能轉(zhuǎn)換裝置12與16作為馬達(dá)和/或發(fā)電機(jī)。在一些實(shí)施例中，電能轉(zhuǎn)換裝置12與16可以用作發(fā)電機(jī)，從而把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成 電能儲(chǔ)存在電池中。例如，在一些工況下，如在只有ERAD馬達(dá)向最終傳動(dòng)/輪提供轉(zhuǎn) 矩以滿足駕駛員需求的低負(fù)荷工況下。此外，ERAD馬達(dá)可以有利地提供/吸收動(dòng)力以 修改混合動(dòng)力系的各種工作狀態(tài)，從而改進(jìn)動(dòng)力系效率與駕駛性能(以下參考圖3至 圖7更詳細(xì)討論)。應(yīng)理解，在某些工況下，電能轉(zhuǎn)換裝置12與16還可以由電池以外的其他動(dòng)力源 驅(qū)動(dòng)。例如IC發(fā)動(dòng)機(jī)IO可以產(chǎn)生由電動(dòng)馬達(dá)使用的動(dòng)力。此外，注意在某些實(shí)施例 中，ERAD馬達(dá)還可以與行星齒輪配置以外的齒輪配置可搡作地連通。在示例配置中，車輛可以由發(fā)動(dòng)機(jī)或馬達(dá)中的至少一個(gè)推進(jìn)。在此具體示例中， 示出了后輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配置，然而應(yīng)理解，其他驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配置也可以實(shí)施，如前輪驅(qū)動(dòng) 或全輪驅(qū)動(dòng)。換言之，IC發(fā)動(dòng)機(jī)、CISG馬達(dá)、及ERAD馬達(dá)可以僅向前輪提供轉(zhuǎn)矩。 或者，三個(gè)轉(zhuǎn)矩源可以向所有輪提供轉(zhuǎn)矩。在另一個(gè)示例中，ERAD馬達(dá)可以向前輪 提供轉(zhuǎn)矩，CISG馬達(dá)和IC發(fā)動(dòng)機(jī)可以向后輪提供轉(zhuǎn)矩，或相反。在一些實(shí)施例中， ERAD馬達(dá)可以連接到多級(jí)固定比率變速器的下游。例如，ERAD馬達(dá)可以直接連接到 變速器輸出。如另一個(gè)示例，ERAD馬達(dá)可以連接到最終傳動(dòng)/輪。如又一個(gè)示例，ERAD 馬達(dá)可以連接到多級(jí)固定比率變速器的下游，且可以通過多個(gè)齒輪組如行星齒輪組， 提供轉(zhuǎn)矩輸出。應(yīng)理解在各種工況下，不同的轉(zhuǎn)矩源如果不是向所有輪提供轉(zhuǎn)矩輸出，就是向所 有輪中的至少一個(gè)提供轉(zhuǎn)矩輸出。此外，在一些實(shí)施例中，由多個(gè)轉(zhuǎn)矩源產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩 可以基于各種工況，通過不同的機(jī)械和/或電力路徑分配到不同的輪上。圖1示出一個(gè)示例混合動(dòng)力推進(jìn)配置，注意也可以使用多種其他配置。對(duì)于完全 串聯(lián)式混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)，可以操作發(fā)動(dòng)機(jī)以產(chǎn)生由一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)使用的適合的能 量形式。例如，對(duì)于完全串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV),發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過馬達(dá)/ 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力，該電力可以用來驅(qū)動(dòng)用于推進(jìn)車輛的電動(dòng)馬達(dá)。如另一個(gè)示例，可 以搡作發(fā)動(dòng)機(jī)向液壓或氣動(dòng)系統(tǒng)提供泵功，該液壓或氣動(dòng)系統(tǒng)可以用來驅(qū)動(dòng)用于推進(jìn) 車輛的液壓或氣動(dòng)馬達(dá)。還如另一個(gè)示例，可以操作發(fā)動(dòng)機(jī)向飛輪或類似裝置提供動(dòng) 能用于在驅(qū)動(dòng)輪上的后續(xù)應(yīng)用。對(duì)于并聯(lián)式混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)，可以相互獨(dú)立地操作發(fā)動(dòng)機(jī)與一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)。 如一個(gè)示例，可以搡作發(fā)動(dòng)機(jī)向驅(qū)動(dòng)輪提供轉(zhuǎn)矩，同時(shí)可以選擇地搡作馬達(dá)(例如電 動(dòng)馬達(dá)、液壓馬達(dá)等)以增加或去除傳遞到輪上的轉(zhuǎn)矩。如另一個(gè)示例，可以操作發(fā) 動(dòng)機(jī)而不操作馬達(dá)或操作馬達(dá)而不操作發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，對(duì)于串聯(lián)式或并聯(lián)式推進(jìn)系統(tǒng)，或其組合，可以包括儲(chǔ)能裝置以使發(fā)動(dòng)機(jī) 和/或馬達(dá)產(chǎn)生的能量?jī)?chǔ)存用于后續(xù)一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)使用。例如，可以執(zhí)行再生制動(dòng)操作，其中電能轉(zhuǎn)換裝置(馬達(dá)/發(fā)電機(jī))用來將驅(qū)動(dòng)輪上的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成適合在儲(chǔ)能 裝置上儲(chǔ)存的能量形式。例如，對(duì)于HEV，馬達(dá)或單獨(dú)的發(fā)電機(jī)用于將輪上的轉(zhuǎn)矩或 由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成電能，該電能可以儲(chǔ)存在儲(chǔ)能裝置中。類似的方法可以應(yīng) 用到其他類型的混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)，包括液壓、氣動(dòng)混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)，或包括飛輪 的那些混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)。注意在一些實(shí)施例中，單獨(dú)的馬達(dá)和/或發(fā)電機(jī)可以用來 協(xié)作地產(chǎn)生電力以及輸出轉(zhuǎn)矩。在示出的實(shí)施例中，在變速器的每側(cè)或變速器元件的每側(cè)提供電能轉(zhuǎn)換裝置12 與電能轉(zhuǎn)換裝裝置16。在此示例中，可操作電能轉(zhuǎn)換裝置12與16中的一個(gè)或多個(gè) 用來提供或吸收來自動(dòng)力傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)矩，包括或不包括由發(fā)電機(jī)IO提供的轉(zhuǎn)矩。充 電電池20的再生制動(dòng)可以通過圖1的配置實(shí)現(xiàn)，通過變速器從驅(qū)動(dòng)輪傳遞轉(zhuǎn)矩到電 能轉(zhuǎn)換裝置12,其中電能轉(zhuǎn)換裝置12可以執(zhí)行電力發(fā)電機(jī)的功能或替代地電能轉(zhuǎn)換 裝置16可以執(zhí)行電力發(fā)電機(jī)的功能，此外，還可以包括單獨(dú)的發(fā)電機(jī)。其他配置也 是可能的。因此，應(yīng)理解，對(duì)于本文描述的步驟與方法可以使用其他適合的混合動(dòng)力 配置或其變體。繼續(xù)參考圖l,混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)可以包括多級(jí)固定齒輪比變速器。相應(yīng)地，可 以'包括轉(zhuǎn)矩變換器以從電能轉(zhuǎn)換裝置和/或內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞動(dòng)力到變速器。轉(zhuǎn)矩變換 器可以包括連接到飛輪上的葉輪(或泵)，飛輪由電能轉(zhuǎn)換裝置和/或內(nèi)燃發(fā)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)。葉輪可以密封在轉(zhuǎn)矩變換器罩中且可以與渦輪流體連通，該渦輪連接到變速器輸 入軸。轉(zhuǎn)矩變換器可以通過泵送液壓(變速器)液通過旋轉(zhuǎn)的葉輪到渦輪來從電能轉(zhuǎn) 換裝置和/或內(nèi)燃發(fā)電機(jī)傳遞動(dòng)力到變速器。液壓液的力促使渦輪旋轉(zhuǎn)以在變速器輸 入軸上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速低于葉輪轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)存在滑差的工況。這種轉(zhuǎn)速差產(chǎn)生摩 擦力與熱量，摩擦力與熱量減少了轉(zhuǎn)矩變換器效率，還導(dǎo)致燃料經(jīng)濟(jì)性的降低。此外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，渦輪的轉(zhuǎn)速增加到一個(gè)點(diǎn)，在該點(diǎn)上渦輪與葉輪以 基本上相同的速度旋轉(zhuǎn)。在此工況下，為所知的耦合點(diǎn)(或耦合速度)，渦輪旋轉(zhuǎn)快 于液壓液離開渦輪的速度，且離開液體的凈角動(dòng)量與渦輪旋轉(zhuǎn)方向相同以使摩擦力減 小。摩擦力的減小導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩變換器效率的改進(jìn)，進(jìn)而，改進(jìn)了燃料經(jīng)濟(jì)性。然而，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加超過耦合點(diǎn)時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較大會(huì)發(fā)生滑差，從而 導(dǎo)致摩擦力的量與熱量增加。此外，在這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上的滑差會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩變換器 效率大大減小。因此，為維持轉(zhuǎn)矩變換器的高效率，接合鎖止離合器使葉輪與渦輪物 理上連接，以使構(gòu)件以相同的速度旋轉(zhuǎn)從而不發(fā)生滑差?？梢曰诟鞣N工況控制鎖止 離合器操作，在以下將詳細(xì)討論鎖止離合器與轉(zhuǎn)矩變換器控制策略。根據(jù)駕駛員需求，可以控制轉(zhuǎn)矩變換器13連同變速器14的操作以向驅(qū)動(dòng)輪提供 合適的轉(zhuǎn)矩輸出。在一個(gè)示例中，通過改變換擋時(shí)序正時(shí)調(diào)節(jié)變速器操作以便基于期 望的轉(zhuǎn)矩輸出，在變速器齒輪之間的換擋可以較早或較后地在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力區(qū)域中發(fā) 生。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)(即低駕駛員需求)，可以調(diào)節(jié)換擋時(shí)序以便換擋較早地發(fā)生以改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)樵谒械凝X輪上可以滿足期望的轉(zhuǎn)矩輸出。此外， 在發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)(高駕駛員需求)，可以調(diào)節(jié)換擋時(shí)序以便換擋較后地發(fā)生以 改進(jìn)轉(zhuǎn)矩輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)性能，因?yàn)闆]有必要在所有的齒輪上滿足期望的轉(zhuǎn)矩輸出。相 應(yīng)地，通過改變變速器換擋時(shí)序可以滿足駕駛員需求，同時(shí)也改進(jìn)了燃料經(jīng)濟(jì)性。在 以下將詳細(xì)討論換擋時(shí)序控制策略。示例混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)電子控制單元(未示出)以控制混合 動(dòng)力系的操作。示例控制器可以包括微處理器單元(CPU)、輸入/輸出端口、電子存 儲(chǔ)媒介，包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PRAM)、保活存儲(chǔ)器(KAM)、 及在其他構(gòu)件之間的數(shù)據(jù)總線?？刂破骺梢越邮諄碜员榧败囕v分布的傳感器的各種信 號(hào)。例如，多個(gè)傳感器可以檢測(cè)到各種工況，包括發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器工況，電池與馬達(dá) /發(fā)電機(jī)工況，駕駛員輸入，及其他工況。傳感器信號(hào)可以在控制器中處理和/或儲(chǔ)存， 且控制器基于來自傳感器信號(hào)的計(jì)算可以向在不同車輛系統(tǒng)中的致動(dòng)器發(fā)送各種反 饋控制信號(hào)以控制車輛運(yùn)行。在某些實(shí)施例中，可以通過單個(gè)電子控制單元控制車輛運(yùn)行。此外，在某些實(shí)施 例中，不同的控制器可以控制不同的車輛系統(tǒng)。例如，可以指定控制器以控制發(fā)動(dòng)機(jī) 和/變速器操作的各個(gè)方面，然而可以指定不同的控制器以控制電池，電力儲(chǔ)存及輸 出。在某些實(shí)施例中，車輛可以包括多層次的控制器，該控制器可以收集，儲(chǔ)存，及 處理輸入信號(hào)信息，且還產(chǎn)生反饋控制信息。例如， 一個(gè)或多個(gè)控制器可以收集與儲(chǔ) 存原始信號(hào)數(shù)據(jù)并執(zhí)行低級(jí)信號(hào)處理，如信號(hào)加強(qiáng)，及各種計(jì)算。處理的信號(hào)數(shù)據(jù)可 以發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)不同的控制器以執(zhí)行附加的處理與高級(jí)分析，以及產(chǎn)生可操作的 反饋?；蛘撸谀承?shí)施例中，信號(hào)控制器(或控制器組)可以控制即使不是所有， 也是大多數(shù)車輛運(yùn)行的方面?，F(xiàn)詳細(xì)討論圖1的混合動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力/能量(或推進(jìn))流路。動(dòng)力/能量流路示 出動(dòng)力系統(tǒng)如何根據(jù)駕駛員需求提供動(dòng)力輸出到最終傳動(dòng)/輪(或在某些工況下，動(dòng) 力如何受導(dǎo)向到能量?jī)?chǔ)存源中，例如再生制動(dòng)流路)。通常，特定車輛速度下的駕駛 員需求表現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)期望的車輛響應(yīng)(加速/減速)的驅(qū)動(dòng)輪上期望的牽引力(或期望 的轉(zhuǎn)矩)，提供了期望的車輛響應(yīng)的方程<formula>formula see original document page 9</formula>其中^啦駕駛員期望的牽引力，尸，。特定速度下的路面負(fù)荷,^:車輛質(zhì)量根據(jù)這個(gè)基本方程，具有多級(jí)固定齒輪比變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力系可以僅搡縱幾 個(gè)自由度，也就是，變速器狀態(tài)(轉(zhuǎn)矩變換器狀態(tài)，齒輪比)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)駕駛 員期望的牽引力。換言之，因?yàn)閮H有一個(gè)動(dòng)力源(發(fā)動(dòng)機(jī))與動(dòng)力流(機(jī)械的)，由發(fā)動(dòng)機(jī)提供牽引力以滿足駕駛員需求，提供單個(gè)機(jī)械路徑配置的期望的牽引力的方<formula>formula see original document page 10</formula>其中,7;^發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩變換器的轉(zhuǎn)矩倍增，/e:齒輪比，最終傳動(dòng)比7e:變速器齒輪箱效率，7^:最終傳動(dòng)效率，有效輪胎半徑相比之下，在具有多個(gè)動(dòng)力源(發(fā)動(dòng)機(jī)與電池)的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中，具有用 于實(shí)現(xiàn)特定車輛速度下的駕駛員期望的牽引力的多條車輛推進(jìn)路徑(機(jī)械的與電力 的)。具體地參考圖2,對(duì)應(yīng)于圖l所示的混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)配置的動(dòng)力/能量流路。 混合動(dòng)力系配置包括機(jī)械推進(jìn)路徑24,該機(jī)械推進(jìn)路徑24包括發(fā)動(dòng)機(jī)10與CISG馬 達(dá)12,該發(fā)動(dòng)機(jī)10與CISG馬達(dá)12通過轉(zhuǎn)矩變換器13、固定比率變速器14及行星 齒輪組22產(chǎn)生并傳遞動(dòng)力到最終傳動(dòng)/輪18。注意，雖然這條路徑在此稱為機(jī)械路 徑，但在某些工況下，CISG馬達(dá)12可以使用由電池20提供的電力。此外，機(jī)械推 進(jìn)路徑24可以基于各種工況改變。例如，如果電池20的充電狀態(tài)較高時(shí)，則不需要 發(fā)動(dòng)機(jī)10產(chǎn)生動(dòng)力，因此在這種情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)可以從機(jī)械推進(jìn)路徑中去除。如另 一個(gè)示例，電池20的充電狀態(tài)較低，因此發(fā)動(dòng)機(jī)10產(chǎn)生用于機(jī)械路徑的動(dòng)力輸出， 而CISG馬達(dá)12可以去除。在又一個(gè)示例中，其中駕駛員需求較高，CISG馬達(dá)12與發(fā)動(dòng)機(jī)io兩個(gè)都可以產(chǎn)生用于機(jī)械路徑的動(dòng)力輸出?；旌蟿?dòng)力系配置還包括電力推進(jìn)路徑26,該電力推進(jìn)路徑包括在某些工況下利 用來自電池20中的電力的ERAD馬達(dá)16，且通過行星齒輪組22 (或其他裝置)傳遞 動(dòng)力到最終傳動(dòng)/輪18。應(yīng)理解這些流路是示例性的，且可以實(shí)施包括附加的馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)并具有附加的 動(dòng)力/能量流路的各種其他混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)配置。在某些實(shí)施例中，ERAD馬達(dá)可以 略去且牽引力分配可以在IC發(fā)動(dòng)機(jī)與CISG馬達(dá)之間分流。此外，在某些實(shí)施例中， CISG馬達(dá)可以略去且牽引力分配可以在IC發(fā)動(dòng)機(jī)與ERAD馬達(dá)之間分流。此外，在 某些實(shí)施例中，CISG馬達(dá)與發(fā)動(dòng)機(jī)可以連接到一根驅(qū)動(dòng)軸上的最終傳動(dòng)/輪上，而 ERAD馬達(dá)可以連接到另一根驅(qū)動(dòng)軸上的最終傳動(dòng)/輪上。在示出的實(shí)施例與圖1所示的配置(RWD-HEV應(yīng)用)中，具有三個(gè)轉(zhuǎn)矩源發(fā)動(dòng)機(jī)、 CISG馬達(dá)與ERAD馬達(dá)，三者都能夠在驅(qū)動(dòng)輪上提供牽引力以滿足駕駛員需求，示例 混合動(dòng)力配置的總體牽引力能力的方程提供如下。<formula>formula see original document page 11</formula>其中，尸v恥來自CISG馬達(dá)的牽引力，i^腳:來自ERAD馬達(dá)的牽引力, /￡A4i):對(duì)ERAD馬達(dá)的齒輪比，7^e:由CISG馬達(dá)提供的轉(zhuǎn)矩，T^d:由ERAD馬達(dá)提供的轉(zhuǎn)矩，^:變速器齒輪箱效率， ^:變速器齒輪比，^:變速器轉(zhuǎn)矩變換器轉(zhuǎn)矩比"fD:最終傳動(dòng)效率，^:最終傳動(dòng)比 注意CISG與ERAD馬達(dá)提供的轉(zhuǎn)矩由以下方程確定<formula>formula see original document page 11</formula>其中Prac :CISG動(dòng)力，戶￡細(xì)ERAD動(dòng)力，/^r:電池電力， T7c邸CISG效率，^細(xì)ERAD效率，6>￡/l4d :ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)速，6)￡恥發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r，:由CISG馬達(dá)提供的轉(zhuǎn)矩，T￡，:由ERAD馬達(dá)提供的轉(zhuǎn)矩以上方程示出滿足駕駛員需求的可用牽引力可以考慮基于動(dòng)力系工作狀態(tài)/模式 以及相應(yīng)的混合動(dòng)力系元件的工作效率確定的各種工況。特別地，CISG馬達(dá)與ERAD 馬達(dá)的牽引力能力可基于其工作速度、效率與可用電力改變。注意可用動(dòng)力可以只來 自電池或其可以包括在一定搡作模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的一部分。此外，轉(zhuǎn)矩變換器與 變速器的狀態(tài)以及變速器工作效率可以影響IC發(fā)動(dòng)機(jī)與CISG馬達(dá)的牽引力能力。注 意這些方程是示例性的，且當(dāng)確定轉(zhuǎn)矩源的牽引力能力時(shí)可以考慮其他參數(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在下面流程圖中描述的具體例程可以表示為處理策略的 任何數(shù)目中的一個(gè)或多個(gè)，如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程，及類似。因此， 所示的各種操作或功能可以按所示的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行，或在某些情況下略去。類 似地，處理的順序不是實(shí)現(xiàn)本文中所述的發(fā)明的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)所必需的， 而是為便于演示和說明而提供。取決于所使用的具體策略，雖然未詳細(xì)地示出，但本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可以重復(fù)執(zhí)行所示操作或功能中的一個(gè)或多個(gè)。此外，所述 步驟可以在圖形上表示編程到控制器中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體中的代碼。在示例實(shí)施例中，控制方法可以運(yùn)用到上述混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)中，該控制方法利 用用于車輛推進(jìn)的附加的動(dòng)力源與推進(jìn)流路。通過不斷地考慮對(duì)應(yīng)于特定車輛工況下 的所有轉(zhuǎn)矩源的牽引力能力(即加速能力)及相應(yīng)地分配動(dòng)力流來確定控制方法。在一個(gè)示例中，基于每條推進(jìn)路徑(即機(jī)械的與電力的)的牽引力能力分配動(dòng)力流并調(diào) 節(jié)變速器狀態(tài)。根據(jù)流路的牽引力能力調(diào)節(jié)變速器狀態(tài)，可以控制混合動(dòng)力系以改進(jìn) 效率與燃料經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)提供轉(zhuǎn)矩輸出以滿足駕駛員需求。在此方法中，由于多個(gè)動(dòng)力源與能量流路，可以獲得用于調(diào)節(jié)推進(jìn)系統(tǒng)控制的附 加的自由度，然而具有單個(gè)機(jī)械能量流路的推進(jìn)系統(tǒng)限制在用于系統(tǒng)控制的自由度 內(nèi)。此外，注意雖然混合動(dòng)力系統(tǒng)在各種工況下提供更多控制自由，但該方法在車輛 工況改變且附加的轉(zhuǎn)矩源失去牽引力能力時(shí)，自動(dòng)地與具有單個(gè)機(jī)械流路的常規(guī)動(dòng)力 系統(tǒng)相同地操作。圖3示出高級(jí)混合動(dòng)力推進(jìn)分配例程300。圖6和圖7示意性地描述了電力流路 與機(jī)械流路的框圖?？驁D示出了控制例程的各種元素以及各種元素考慮的操作參數(shù)。例程300在310開始，在310,在當(dāng)前車輛速度下評(píng)估期望的駕駛員需求。期望的駕駛員需求可以表示成在驅(qū)動(dòng)輪上的輸出轉(zhuǎn)矩或牽引力(力)。在一個(gè)示例中，加速器踏板的位置可以用來確定期望的駕駛員需求。在另一個(gè)示例中，加速器踏板與制動(dòng)器踏板的位置都可以用來確定期望的駕駛員需求。具體地在第一個(gè)示例中，駕駛員需求可以是車輛速度與加速器踏板位置的函數(shù)，如以下提供的方程所示。 &_服=/(「^_"/),或(轉(zhuǎn)矩-區(qū)域)4_愿=/(7,/^—其中,i^^:期望的牽引力(力)，「當(dāng)前車輛速度，p戸—"/:踏板位置駕駛員需求分別如圖6中的框62與圖7中的框71所示。如圖所示，考慮踏板位 置與車輛速度，且其結(jié)果為確定的駕駛員需求，該駕駛員需求可以是下一個(gè)流程框的 輸入。接下來在320,例程300評(píng)估電力推進(jìn)路徑的牽引力能力。具體地，電力推進(jìn)路 徑的牽引力能力可以根據(jù)對(duì)應(yīng)于當(dāng)前車輛速度的ERAD馬達(dá)的牽引力能力評(píng)估。此外， 當(dāng)確定電力推進(jìn)路徑的牽引力能力時(shí)，可以考慮當(dāng)前的動(dòng)力系操作模式/工況與可用 電池電力。在一個(gè)特別的示例中，可以根據(jù)下面提供的方程評(píng)估電力推進(jìn)路徑的牽引 力能力。<formula>formula see original document page 12</formula>￡2M ,驅(qū)動(dòng)I_ 發(fā)電<formula>formula see original document page 12</formula>,其中，&￡,:電力推進(jìn)路徑的牽引力能力，F(xiàn)r—^,ERAD的牽引力能力，/￡，對(duì)ERAD馬達(dá)的齒輪比，:由ERAD提供的轉(zhuǎn)矩，7￡， ERAD效率， G^。ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)逸P，CISG動(dòng)九i^,ERAD動(dòng)九i^:電池電力， T7^:最終傳動(dòng)效率，^:最終傳動(dòng)比，L車輛速度,^皿有效輪胎半徑注意，在此示例中，電力推進(jìn)系統(tǒng)的牽引力能力可以受ERAD馬達(dá)的效率影響，ERAD馬達(dá)效率受搡作速度、轉(zhuǎn)矩水平、及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電池的S0C影響。此外，對(duì)應(yīng) 于特定操作速度與可用電力的ERAD馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩特征可以影響電力推進(jìn)路徑的牽引力 能力。此外，最終傳動(dòng)齒輪比與效率及與馬達(dá)連接的齒輪的齒輪比可以影響電力推進(jìn) 路徑的牽引力能力。在某些實(shí)施例中，可以操縱這些齒輪以調(diào)節(jié)電力推進(jìn)路徑的牽引 力能力。例如，為了增加在特定操作速度下的牽引力能力，可以在兩個(gè)比率之間切換 對(duì)ERAD馬達(dá)的齒輪比。接下來在330,例程300評(píng)估機(jī)械推進(jìn)路徑的牽引力能力。根據(jù)IC發(fā)動(dòng)機(jī)和CISG 馬達(dá)的牽引力能力可以評(píng)估機(jī)械推進(jìn)路徑的牽引力能力，且該機(jī)械推進(jìn)路徑的牽引力 能力作為對(duì)應(yīng)于當(dāng)前車輛速度的變速器(與轉(zhuǎn)矩變換器)狀態(tài)的函數(shù)。例如，若轉(zhuǎn)矩 變換器處于鎖止?fàn)顟B(tài)，則轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)的效率較高，因此要求較少的發(fā)動(dòng)機(jī)和/或CISG馬 達(dá)轉(zhuǎn)矩。此外，當(dāng)確定機(jī)械推進(jìn)路徑的牽引力能力時(shí)，可以考慮當(dāng)前動(dòng)力系操作模式 /工況與可用電池電力。例如，若動(dòng)力系在電池充電模式下，則CISG馬達(dá)可以具有負(fù) (-)牽引力能力，因此要求發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩輸出以滿足駕駛員需求。在一個(gè)具 體示例中，可以根據(jù)下面提供的方程評(píng)估機(jī)械推進(jìn)路徑的牽引力能力。<formula>formula see original document page 13</formula>
其中,^ :機(jī)械推進(jìn)路徑的牽引力能九i^wc:發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力能力，K，CISG牽引力能力，T^:CISG提供的轉(zhuǎn)矩，r鵬發(fā)動(dòng)機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩;7，CISG效率，/^c:CISG動(dòng)力，戶鵬。ERAD動(dòng)九/^:電池電力， w皿發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，77e :變速器齒輪箱效率，fe :變速器齒輪比， ^:變速器轉(zhuǎn)矩變換器轉(zhuǎn)矩比，^:最終傳動(dòng)比，^D:最終傳動(dòng)效率 應(yīng)理解由CISG與ERAD馬達(dá)提供的轉(zhuǎn)矩輸出及其各自的牽引力能力，可基于其特 征(速度函數(shù))、可用電池電力(包括充電需要)及動(dòng)力分配(在特定工況下電池電 力與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力如何在兩個(gè)電動(dòng)機(jī)械之間分配)而改變。CISG與IC發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力 能力也是變速器狀態(tài)(齒輪、轉(zhuǎn)矩變換器)的函數(shù)。相應(yīng)地，當(dāng)車輛工況改變、電池 充電狀態(tài)(S0C)改變或動(dòng)力系搡作模式改變時(shí)，所有三個(gè)轉(zhuǎn)矩源的牽引力能力與每 條推進(jìn)路徑將改變。在340，例程300對(duì)應(yīng)于期望的駕駛員需求，在機(jī)械與電力推進(jìn)路徑之間確定牽 引力分配?；谄谕能囕v功能，可能具有多個(gè)用于牽引力分配的策略。分配可以基 于機(jī)械與電力推進(jìn)路徑各自的牽引力能力以便所有牽引力總和等于駕駛員要求的牽 引力(即駕駛員需求)。牽引力分配也可以考慮是否給電池充電。在一個(gè)示例中'可 以基于提供相等的牽引力能力的最有效的推進(jìn)路徑確定分配。在另一個(gè)示例中，牽引力分配策略可以考慮如轉(zhuǎn)矩變換器鎖止這樣的瞬時(shí)事件。例如，為了啟用并提供平滑的轉(zhuǎn)矩變換器鎖止，在鎖止事件中牽引力分配可以增加來 自電力推進(jìn)路徑的推進(jìn)，然后切換到對(duì)應(yīng)于緊接瞬時(shí)事件的分配的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在又 一個(gè)示例中，其中相比較于機(jī)械推進(jìn)可以在不同的驅(qū)動(dòng)軸上提供電力推進(jìn)，在牽引較 差的工況下或不穩(wěn)定的車輛工況下，牽引力分配可以增加來自電力推進(jìn)路徑的推進(jìn)以 改進(jìn)車輛穩(wěn)定性。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于牽引力分配X,機(jī)械與電力推進(jìn)路徑的期望 的牽引力可以根據(jù)下面提供的方程確定。尸乙鵬—尸77^_￡)￡5 + "^7e-愿，^ "^￡_薦=%'尸7"_愿，尸7m一皿二 0 -^0'尸r一愿其中，機(jī)械路徑的期望的牽引力，^￡_^:電力路徑的期望的牽引力 X:牽引力分配因數(shù)(這也可以在轉(zhuǎn)矩區(qū)域中實(shí)現(xiàn))其中,4、^:機(jī)械路徑期望的車輪轉(zhuǎn)矩，？;￡^:電力路徑期望的車輪轉(zhuǎn)矩Z:轉(zhuǎn)矩分配因數(shù)在圖6與圖7中，由64與72分別表示牽引力分配確定框。牽引力分配確定框 考慮駕駛員需求(FT-DBS)與轉(zhuǎn)矩源(Ft—w, Ft_，， Ft.erw)中的每個(gè)的牽引力能力且產(chǎn)生對(duì) 應(yīng)于電力與機(jī)械推進(jìn)路徑的分配的牽引力。也可以考慮期望的電池電力(Pm)與相應(yīng) 的混合動(dòng)力元件的效率。注意基于在當(dāng)前車輛速度下和/或包括動(dòng)力系搡作模式(例如變速器與轉(zhuǎn)矩變換 器狀態(tài))的其他標(biāo)準(zhǔn)下的每個(gè)推進(jìn)路徑的效率的示例性牽引力分配及電池充電需求將 參考圖4與圖5在下面進(jìn)一步詳細(xì)討論。接下來在350,例程300基于電力推進(jìn)路徑的期望的牽引力調(diào)節(jié)ERAD馬達(dá)的轉(zhuǎn) 矩輸出與動(dòng)力。ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)矩輸出調(diào)節(jié)與期望的動(dòng)力可以考慮可用電力、電池充電 狀態(tài)、動(dòng)力極限、及包括最終傳動(dòng)齒輪比以及電力推進(jìn)路徑的相應(yīng)元件效率的動(dòng)力系 模式/工況。ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)矩與動(dòng)力輸出也可以考慮將EMD馬達(dá)連接到變速器輸出的 行星齒輪比。此外，在瞬時(shí)事件中，如轉(zhuǎn)矩變換器鎖止或換擋期間，也可以調(diào)節(jié)ERAD 馬達(dá)轉(zhuǎn)矩與動(dòng)力以產(chǎn)生較平滑的瞬時(shí)特性并減少整體動(dòng)力傳動(dòng)系的干擾。在一個(gè)特別 的示例中，可以根據(jù)下面提供的算式計(jì)算期望的ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)矩與動(dòng)力。<formula>formula see original document page 14</formula>其中，r目—期望的ERAD轉(zhuǎn)矩,/U一期望的ERAD動(dòng)力,w， ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)速，圖6示出ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)矩與動(dòng)力計(jì)算框66。為了輸出期望的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩與動(dòng)力，電 力推進(jìn)路徑的期望的牽引力輸入到框中且要考慮ERAD馬達(dá)的齒輪比與效率、最終傳 動(dòng)的傳動(dòng)比與效率、車輛速度、及有效輪胎半徑。接下來在360,例程300基于機(jī)械推進(jìn)路徑期望的牽引力計(jì)算期望的變速器輸出 轉(zhuǎn)矩。除了由ERAD馬達(dá)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩以外，期望的變速器輸出轉(zhuǎn)矩提供了需要滿足駕 駛員需求的轉(zhuǎn)矩輸出的剩余部分。在一個(gè)特別的示例中，期望的變速器輸出轉(zhuǎn)矩可以 根據(jù)下面提供的算式計(jì)算。r/W-Z)^ 一 、丄A /"^V—Z)M _ "7"—￡MJ十^V一OJG — ^ 一 ^;Jo_z ￡y — ; 二 ;其中，r。—旭:期望的變速器輸出轉(zhuǎn)矩，7^_旭:期望的變速器輸入轉(zhuǎn)矩圖7在73示出變速器輸出轉(zhuǎn)矩計(jì)算框。在牽引力分配框72中確定的機(jī)械路徑的 期望的牽引力輸入框73中。要考慮輪胎有效半徑、最終傳動(dòng)的傳動(dòng)比與效率，且期 望的輸出轉(zhuǎn)矩輸出到期望的變速器輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算框75中。接下來在370,例程300調(diào)節(jié)變速器(和/或轉(zhuǎn)矩變換器)的狀態(tài)以滿足期望的 變速器輸出轉(zhuǎn)矩。具體地，變速器輸出轉(zhuǎn)矩可以不同于對(duì)應(yīng)于電力推進(jìn)路徑的牽引力 輸出(即ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)矩)的駕駛員需求(即提供到最終傳動(dòng)/輪的轉(zhuǎn)矩) 例如，當(dāng) 牽引力分配切換到電力推進(jìn)路徑時(shí)，對(duì)應(yīng)于變速器換擋與轉(zhuǎn)矩變換器鎖止時(shí)序的反映 的駕駛員需求將減少，因?yàn)樗璧淖兯倨鬏敵鲛D(zhuǎn)矩減少。相應(yīng)地，可以調(diào)節(jié)變速器的 換擋時(shí)序以滿足修改的轉(zhuǎn)矩需求。在某些實(shí)施例中，可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變換器鎖止時(shí)序以 進(jìn)一步滿足修改的轉(zhuǎn)矩需求。此外，在某些實(shí)施例中，也可以修改變速器換擋與轉(zhuǎn)矩 變換器時(shí)序以補(bǔ)償變速器變化的可用動(dòng)力，因?yàn)槿Q于CISG動(dòng)力可以改變輸入轉(zhuǎn)矩 源。例如，如果動(dòng)力系處于電池充電模式下，變速器可用動(dòng)力可以減少，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī) 動(dòng)力的一部分可以用來通過CISG給電池充電。變速器與轉(zhuǎn)矩變換器的具體調(diào)節(jié)將參 考圖4與圖5在下面進(jìn)一步詳細(xì)討論。圖7示出變速器換擋與轉(zhuǎn)矩變換器時(shí)序框74。為了調(diào)節(jié)變速器換擋與轉(zhuǎn)矩變換 器鎖止?fàn)顟B(tài)，也可以考慮對(duì)應(yīng)于機(jī)械推進(jìn)路徑的反映的駕駛員需求及CISG馬達(dá)的可 用動(dòng)力。在某些實(shí)施例中，為了調(diào)節(jié)變速器狀態(tài)，也可以直接使用牽引力分配因數(shù)x 或電力推進(jìn)路徑轉(zhuǎn)矩輸出。變速器換擋與轉(zhuǎn)矩變換器時(shí)序框74基于調(diào)節(jié)的換擋與轉(zhuǎn) 矩變換器鎖止時(shí)序輸出最終期望的換擋與轉(zhuǎn)矩變換器狀態(tài)。接下來在380,例程300基于變速器實(shí)際的狀態(tài)計(jì)算期望的變速器輸入轉(zhuǎn)矩?？?以通過CISG馬達(dá)和/或IC發(fā)動(dòng)機(jī)提供期望的變速器輸入轉(zhuǎn)矩。在一個(gè)特別示例中， 可以根據(jù)下面提供的算式計(jì)算期望的變速器輸入轉(zhuǎn)矩。<formula>formula see original document page 16</formula>其中,/7c:變速器齒輪箱效率，/c—,CT:實(shí)際變速器齒輪比，z'K/.實(shí)際變速器轉(zhuǎn)矩變換器轉(zhuǎn)矩比，r/w—^,:期望的變速器輸入轉(zhuǎn)矩圖7示出期望的變速器輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算框75。當(dāng)在框75中計(jì)算期望的變速器輸入 轉(zhuǎn)矩時(shí)，在框73中計(jì)算的期望的輸出轉(zhuǎn)矩輸入到框75,并考慮轉(zhuǎn)矩變換器的實(shí)際狀 態(tài)、變速器齒輪比的實(shí)際狀態(tài)、及變速器效率(或損耗)。接下來在390,例程300調(diào)節(jié)CISG馬達(dá)與IC發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出以滿足期望的變速 器輸入轉(zhuǎn)矩。IC發(fā)動(dòng)機(jī)與CISG馬達(dá)各自的轉(zhuǎn)矩的算式可以取決于電池S0C與動(dòng)力系 操作模式。例如，若電池SOC是較低且需要充電，可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，因?yàn)镃ISG 轉(zhuǎn)矩是負(fù)的(-),以便在給電池充電時(shí)，可以滿足期望的輸入轉(zhuǎn)矩。在此示例中，當(dāng)在 330確定機(jī)械路徑的牽引力能力時(shí)，CISG馬達(dá)的牽引力能力將是負(fù)的(-)。在電荷中 性的情況下(即電池未充電/已放電)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力分流，CISG馬達(dá)的牽引力能 力也將是負(fù)的(-)。在一個(gè)特別示例中，IC發(fā)動(dòng)機(jī)與CISG馬達(dá)各自的轉(zhuǎn)矩可以基于 下面提供的函數(shù)。<formula>formula see original document page 16</formula>其中，戶c恥—皿期望的CISG動(dòng)力，鵬期望的ERAD動(dòng)力，r，一期望的CISG轉(zhuǎn)矩， 尸肌—腦期望的電池電力，7c恥:CISG效率，《￡WC:發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速使用期望的CISG轉(zhuǎn)矩及步驟380中的期望的變速器輸入轉(zhuǎn)矩，可以按照如下計(jì) 算期望的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。其中Kw:期望的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩圖7示出期望的發(fā)動(dòng)機(jī)及CISG馬達(dá)轉(zhuǎn)矩計(jì)算框76。為了輸出期望的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 與期望的CISG馬達(dá)轉(zhuǎn)矩，從框75輸入期望的變速器輸入轉(zhuǎn)矩并考慮期望的電池電力、 期望的ERAD馬達(dá)動(dòng)力、CISG馬達(dá)效率、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及可用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。注意在某些 工況下，CISG可以把來自IC發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能以給電池充電，因此，CISG 轉(zhuǎn)矩輸出可以是負(fù)的(-)。此外，IC發(fā)動(dòng)機(jī)與CISG馬達(dá)的結(jié)合的轉(zhuǎn)矩可以通過固定齒輪比變速器傳遞，并 通過行星齒輪結(jié)合ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)矩以在最終傳動(dòng)/輪上提供滿足駕駛員需求的轉(zhuǎn)矩。例程300在提供轉(zhuǎn)矩以滿足評(píng)估的駕駛員需求之后結(jié)東?？梢栽谲囕v運(yùn)行中重復(fù)執(zhí)行例 程300。此外，應(yīng)理解，例程300是示例性的，且該例程可以應(yīng)用到其他的混合動(dòng)力 系配置中。注意可以做出附加的或可選的牽引力能力與分配的判斷，用于具有附加推 進(jìn)路徑的推進(jìn)系統(tǒng)配置。此外，注意在某些實(shí)施例中，各種評(píng)估或判斷可以從例程中 略去?；旌蟿?dòng)力推進(jìn)分配例程300有助于多條推進(jìn)路徑(例如機(jī)械的與電力的)中的期 望的牽引力的有效分配，因此由于相比較于單個(gè)推進(jìn)路徑動(dòng)力系配置的附加的控制自 由度，提供了改進(jìn)的控制與性能。此外，在某些工況下，在最終傳動(dòng)/輪上的轉(zhuǎn)矩可以在電力與機(jī)械推進(jìn)路徑之間 分流以有助于變速器較早地?fù)Q擋。在一個(gè)示例中，如圖2所示，最終傳動(dòng)/輪轉(zhuǎn)矩可 以由ERAD馬達(dá)16與關(guān)聯(lián)的齒輪22導(dǎo)向以便轉(zhuǎn)矩可以在變速器14的輸出與電池20 之間分流，以電能的形式給電池充電。在某些例子中，動(dòng)力分流有助于協(xié)作調(diào)節(jié)ERAD馬達(dá)16與CISG馬達(dá)12以減少轉(zhuǎn) 矩差。例如，在最終傳動(dòng)/輪上的轉(zhuǎn)矩可以分流以便大量轉(zhuǎn)矩受導(dǎo)向通過齒輪22與 ERAD馬達(dá)16進(jìn)入電力推進(jìn)路徑26,其中ERAD馬達(dá)16還可以用來驅(qū)動(dòng)CISG馬達(dá)12。 另外，大量轉(zhuǎn)矩通過齒輪22與ERAD馬達(dá)16導(dǎo)向到變速器輸出。相應(yīng)地，可以調(diào)節(jié) CISG馬達(dá)與ERAD馬達(dá)以減少在變速器輸入與輸出之間的轉(zhuǎn)矩差，從而允許較早的變速器換擋和/或較平滑、較早的轉(zhuǎn)矩變換器鎖止，同時(shí)也減少單個(gè)轉(zhuǎn)矩源的調(diào)節(jié)度。 在又一個(gè)示例中，IC發(fā)動(dòng)機(jī)可以給機(jī)械與電力推進(jìn)路徑都提供分流的動(dòng)力輸出。具 體地，IC發(fā)動(dòng)機(jī)可以向CISG馬達(dá)提供一部分轉(zhuǎn)矩輸出來給電池充電，以及通過變速 器提供一部分轉(zhuǎn)矩輸出以驅(qū)動(dòng)最終傳動(dòng)/輪。上述混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)控制例程有助于基于期望的車輛功能的牽引力分配的各 種策略的直接實(shí)施。如以上討論，在例程300中在370,通過調(diào)節(jié)變速器狀態(tài)可以調(diào) 節(jié)對(duì)應(yīng)于不同操作模式/工況的混合動(dòng)力系。具體地，根據(jù)在機(jī)械與電力推進(jìn)路徑之 間的牽引力分配可以調(diào)節(jié)換擋時(shí)序。如圖8所示，變速器換擋時(shí)序基于車輛速度與反 映的駕駛員需求改變齒輪比。電力推進(jìn)路徑的牽引力能力與推進(jìn)輸出(即ERAD馬達(dá) 轉(zhuǎn)矩輸出)可以直接影響反映的駕駛員需求(在變速器輸出上的需求)。因此，在一 個(gè)示例中，基于電池充電狀態(tài)可以調(diào)節(jié)變速器狀態(tài)(齒輪和/或轉(zhuǎn)矩變換器狀態(tài))， 因?yàn)殡姵爻潆姞顟B(tài)直接影響ERAD馬達(dá)與CISG馬達(dá)的牽引力能力?，F(xiàn)轉(zhuǎn)到圖4，示出混合動(dòng)力系控制例程400。例程400在410開始，確定電池充 電狀態(tài)(SOC)是否較高。若確定SOC較高，則例程400移到420。否則例程400移 到430。若確定電池SOC較高，則可以說明電力推進(jìn)路徑牽引力能力增大(例如由ERAD 馬達(dá)產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩輸出)，進(jìn)而反映了機(jī)械推進(jìn)路徑要求的牽引力減小。換言之，對(duì)于 特定的總的駕駛員期望的牽引力，若從機(jī)械路徑要求較小的牽引力(和較少的輸出轉(zhuǎn) 矩)，則相應(yīng)地，所要求的到變速器的反映的駕駛員需求較低。因此，注意在420，可以調(diào)節(jié)換擋時(shí)序以反映較低的變速器轉(zhuǎn)矩輸出。也就是可以調(diào)節(jié)變速器換擋時(shí)序以 使換擋點(diǎn)在動(dòng)力區(qū)域中較早地發(fā)生。當(dāng)電池SOC較高時(shí)，通過調(diào)節(jié)變速器換擋時(shí)序以 便換擋點(diǎn)較早地發(fā)生，動(dòng)力系可以配置用于改進(jìn)動(dòng)力系效率，該動(dòng)力系效率滿足駕駛 員需求，同時(shí)改進(jìn)混合動(dòng)力系的燃料經(jīng)濟(jì)性。混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)配置有利地提供了附加的控制自由度以滿足駕駛員需求，同時(shí) 改進(jìn)了動(dòng)力系效率。具體地，因?yàn)榛旌蟿?dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)配置有位于變速器輸出下游的 ERAD馬達(dá)，可以通過ERAD馬達(dá)提供轉(zhuǎn)矩以獨(dú)立于變速器滿足駕駛員需求。因此，可 以基本上與EMD馬達(dá)輸出成比例地減少在變速器輸出上的轉(zhuǎn)矩需求。減少的轉(zhuǎn)矩需 求有助于較早地在變速器齒輪比之間換擋，因?yàn)辇X輪比中的每個(gè)都能適當(dāng)?shù)貍鬟f期望 的轉(zhuǎn)矩。相應(yīng)地，通過在變速器齒輪比之間較早地切換(例如在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí))， 對(duì)于具有位于變速器上游的所有轉(zhuǎn)矩源的混合動(dòng)力系配置，可以改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性，這 要求所有的轉(zhuǎn)矩通過變速器傳遞，導(dǎo)致了較后的齒輪比切換與較低的變速器教率。另一方面，若確定電池SOC不是較高，例程400移到430。類似于上述情況，下 降的電池SOC可以說明電力路徑牽引力能力降低，電力路徑牽引能力降低反映了駕駛 員需求與機(jī)械推進(jìn)路徑要求的牽引力增大。若在變速器輸出要求較多的牽引力(或較 多的輸出轉(zhuǎn)矩)，則可以調(diào)節(jié)變速器換擋時(shí)序以使換擋點(diǎn)在動(dòng)力區(qū)域中較晚發(fā)生，且 為了搡作變速器輸出轉(zhuǎn)矩需求可以適當(dāng)?shù)貍鬟f轉(zhuǎn)矩。通過調(diào)節(jié)變速器換擋時(shí)序以使換 擋較晚發(fā)生，動(dòng)力系配置用于改進(jìn)車輛輸出(或轉(zhuǎn)矩)性能以滿足駕駛員需求。此外可以增大ic發(fā)動(dòng)機(jī)輸出以滿足電池充電需要。注意在一些實(shí)施例中，根據(jù)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)水平、齒輪比、或其他合適的動(dòng)力系參數(shù) 可以調(diào)節(jié)換擋時(shí)序。當(dāng)電池電力與充電狀態(tài)較高時(shí)，為了改進(jìn)混合動(dòng)力系效率以及改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性， 混合動(dòng)力系控制例程400基于電池充電狀態(tài)調(diào)節(jié)變速器狀態(tài)。此外，當(dāng)電池充電狀態(tài) 較低時(shí)，控制例程調(diào)節(jié)混合動(dòng)力系以便產(chǎn)生足夠的能量給電池充電，并滿足駕駛員需 求。在一些實(shí)施例中，例程400可以基于ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)矩輸出直接調(diào)節(jié)變速器換擋時(shí) 序，因?yàn)镋RAD馬達(dá)由電池驅(qū)動(dòng)并間接通過IC發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。此外，在一些實(shí)施例中，可以基于到變速器的可用輸入動(dòng)力中的改變調(diào)節(jié)變速器換擋時(shí)序。例如，若發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng) 力的一部分用來給電池充電，為了滿足駕駛員需求，可以較早地調(diào)低速擋以利用在低 速擋中附加的輸入動(dòng)力。此外，控制方法有助于各種轉(zhuǎn)矩源協(xié)作地調(diào)節(jié)以改進(jìn)混合動(dòng)力系效率，同時(shí)還滿 足駕駛員需求。此外，具有兩個(gè)轉(zhuǎn)矩源作為到變速器的輸入提供了附加的自由度。例 如，對(duì)于特定的到變速器的期望的輸入轉(zhuǎn)矩，若電池需要用CISG充電時(shí)，可以增加 IC發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩以便IC發(fā)動(dòng)機(jī)與CISG馬達(dá)結(jié)合的轉(zhuǎn)矩滿足到變速器的要求的輸入轉(zhuǎn) 矩以達(dá)到機(jī)械推進(jìn)路徑的要求的輸出轉(zhuǎn)矩。與單個(gè)動(dòng)力/能量流動(dòng)力系配置不同，在 兩個(gè)推進(jìn)路徑之間分配牽引力輸出的能力與在兩個(gè)電動(dòng)機(jī)械之間分配電池電力的能力增加了用于改進(jìn)動(dòng)力系操作控制的新的自由度。此外，在某些實(shí)施例中，可以基于電池soc調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變換器鎖止?fàn)顟B(tài)，電池soc有利地提供了混合動(dòng)力系的另一個(gè)控制自由度。特別地，因?yàn)殡姵卦谵D(zhuǎn)矩變換器的兩側(cè)向兩個(gè)馬達(dá)(即CISG馬達(dá)與ERAD馬達(dá))提供動(dòng)力，控制馬達(dá)以調(diào)節(jié)在轉(zhuǎn)矩變換器 輸入與輸出上的轉(zhuǎn)矩差，并如圖9所示與以下還將詳細(xì)討論的向最終傳動(dòng)/輪提供補(bǔ) 充的轉(zhuǎn)矩。圖5示出混合動(dòng)力系控制例程500,用于基于電池SOC調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變換器鎖止時(shí)序。 例程500在510開始，在510確定電池充電狀態(tài)(SOC)是否較高。若確定SOC較高 時(shí)，例程500移到520。否則例程500移到530。若確定電池SOC較高時(shí)，則說明電力推進(jìn)路徑牽引力能力增大，進(jìn)而，反映了機(jī) 械推進(jìn)路徑要求的牽引力減小。減小的機(jī)械路徑牽引力轉(zhuǎn)換成減少的轉(zhuǎn)矩變換器輸出 轉(zhuǎn)矩。因此，如5"所示，可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變換器時(shí)序以反映轉(zhuǎn)矩變換器較低的期望的 轉(zhuǎn)矩輸出。也就是，可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變換器狀態(tài)(即轉(zhuǎn)矩變換器鎖止時(shí)序)以使鎖止較 早地發(fā)生，因?yàn)橥ㄟ^ERAD馬達(dá)可以操作駕駛員需求的改變(例如要求的轉(zhuǎn)矩的增加)， 同時(shí)維持相同的IC發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與鎖止工況。當(dāng)電池SOC較高時(shí)，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變換 器鎖止時(shí)序以使鎖止較早地發(fā)生，動(dòng)力系可以配置用于改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性的改進(jìn)的整體 效率，同時(shí)也滿足駕駛員需求。注意，在某些工況下，當(dāng)電池SOC較高時(shí)，可以調(diào)節(jié) 轉(zhuǎn)矩變換器與變速器以改進(jìn)動(dòng)力系效率。另一方面，若確定電池SOC不高時(shí)，例程500移到530。類似于上述情況，降低 的電池SOC說明電力路徑牽引力能力降低，電力路徑牽引力能力降低反映了到轉(zhuǎn)矩變 換器輸出的駕駛員需求增高，因?yàn)镋RAD馬達(dá)不能向最終傳動(dòng)/輪提供補(bǔ)充的轉(zhuǎn)矩。若 從機(jī)械推進(jìn)路徑要求較多的牽引力(或較多的輸出轉(zhuǎn)矩)，則可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變換器狀 態(tài)(即轉(zhuǎn)矩變換器鎖止時(shí)序)以便較早地解鎖，使變速器輸出增加以處理增加的轉(zhuǎn)矩 需求。當(dāng)電池SOC較低時(shí)，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變換器時(shí)序以便鎖止離合器較后地鎖止和/ 或較早地解鎖，動(dòng)力系可以配置用于改進(jìn)車輛輸出(或轉(zhuǎn)矩)性能以滿足駕駛員需求， 同時(shí)還滿足電池充電需求。當(dāng)電池電力與SOC較高時(shí)，為了改進(jìn)混合動(dòng)力系效率，基于電池充電狀態(tài)，混合 動(dòng)力系控制例程500調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變換器狀態(tài)，進(jìn)而改進(jìn)混合動(dòng)力系的燃料經(jīng)濟(jì)性。此外 當(dāng)電池SOC較低時(shí)，控制例程還有助于轉(zhuǎn)矩變換器調(diào)節(jié)以提供足夠的電能給電池充 電。在某些實(shí)施例中，基于ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)矩輸出可以直接調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變換器狀態(tài)，因?yàn)?ERAD馬達(dá)可以由電池驅(qū)動(dòng)且間接通過IC發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。此外，在一些實(shí)施例中，例程 500也可以基于到變速器的可用輸入動(dòng)力的改變調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變換器狀態(tài)。例如，若發(fā)動(dòng) 機(jī)的動(dòng)力的一部分用來給電池充電，為了滿足駕駛員需求，轉(zhuǎn)矩變換器可以較早地解 鎖以增加在轉(zhuǎn)矩變換器上的轉(zhuǎn)矩倍增及整體變速器轉(zhuǎn)矩輸出。應(yīng)理解在某些實(shí)施例中，例程400與例程500都可以實(shí)施用于補(bǔ)償牽引力分配的改變。例如，可以調(diào)節(jié)換擋時(shí)序以對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)矩變換器鎖止與解鎖以便較平滑地實(shí)施轉(zhuǎn) 換進(jìn)轉(zhuǎn)矩變換器鎖止與轉(zhuǎn)換出轉(zhuǎn)矩變換器鎖止和/或使轉(zhuǎn)矩變換器鎖止延續(xù)較長(zhǎng)的時(shí) 間。在一個(gè)示例控制方法中，基于不同的工況可以相互獨(dú)立地調(diào)節(jié)變速器與轉(zhuǎn)矩變換 器。此外在某些實(shí)施例中，可以基于電池充電狀態(tài)的閾值調(diào)節(jié)變速器與轉(zhuǎn)矩變換器的 時(shí)序。在某些實(shí)施例中，不同的變速器換擋和轉(zhuǎn)矩變換器時(shí)序?qū)?yīng)于不同的電池充電 狀態(tài)。注意> 即使具有滿電池電力(soc),由于車輛工況，可以去除附加轉(zhuǎn)矩源的牽引力能力。因此，在某些實(shí)施例中，當(dāng)調(diào)節(jié)變速器齒輪比狀態(tài)和/或轉(zhuǎn)矩變換器狀態(tài) 時(shí)，混合動(dòng)力系控制方法可以考慮不同轉(zhuǎn)矩源的轉(zhuǎn)矩/效率能力與特征。在某些工況下，為了較早地鎖止轉(zhuǎn)矩變換器，CISG馬達(dá)與ERAD馬達(dá)可以提供補(bǔ) 充的轉(zhuǎn)矩輸出。補(bǔ)充的轉(zhuǎn)矩也可以防止轉(zhuǎn)矩變換器解鎖，并提供轉(zhuǎn)矩變換器鎖止離合 器的較平滑的接合。在有相當(dāng)大的轉(zhuǎn)矩差跨過轉(zhuǎn)矩變換器存在且正常超過鎖止離合器 承受能力的工況下，通過增加ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)矩，在轉(zhuǎn)矩變換器輸出增加渦輪轉(zhuǎn)矩的能 力使轉(zhuǎn)矩變換器鎖止較早且較平滑地發(fā)生。圖9與圖IO對(duì)應(yīng)于用于控制在混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩分配的例程與推進(jìn)分配路徑，以便在各種工況下可以鎖止轉(zhuǎn)矩變換器。如以上討論，在某些工況下，轉(zhuǎn)矩 變換器的轉(zhuǎn)矩差由于增加的粗糙度與減少的操作性，轉(zhuǎn)矩變換器鎖止?fàn)顟B(tài)是不期望 的。此外，在某些工況下，由于轉(zhuǎn)矩差量轉(zhuǎn)矩變換器鎖止是不可能的。因此，調(diào)節(jié) ERAD馬達(dá)以減少轉(zhuǎn)矩變換器轉(zhuǎn)矩差是有利的，以便鎖止可能發(fā)生和/或可以較早地發(fā) 生。例如參考圖9,在轉(zhuǎn)矩變換器輸入(葉輪)轉(zhuǎn)矩(T,J低于轉(zhuǎn)矩變換器渦輪轉(zhuǎn)矩(TTRB) (即轉(zhuǎn)矩差)的工況下，鎖止轉(zhuǎn)矩變換器是不可能的或不期望的，因?yàn)檗D(zhuǎn)矩差超過了 鎖止離合器的轉(zhuǎn)矩能力(TJ,或因?yàn)槠渌i止參數(shù)。因此為了使轉(zhuǎn)矩變換器鎖止和/ 或較平滑地鎖止，可以增大ERAD馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩(T,)。特別地，增加ERAD轉(zhuǎn)矩(TwD) 有效地減少了渦輪轉(zhuǎn)矩(TTM)，進(jìn)而減少了跨過轉(zhuǎn)矩變換器的轉(zhuǎn)矩差，同時(shí)增加速度 比以便鎖止離合器的能力足以在期望的工況下平滑地鎖止轉(zhuǎn)矩變換器。此外，通過使 用ERAD馬達(dá)提供補(bǔ)充的轉(zhuǎn)矩以滿足駕駛員需求，可以減少葉輪轉(zhuǎn)矩(T^)以便要求的用來鎖住轉(zhuǎn)矩變換器的鎖止離合器的能力降低?，F(xiàn)參考圖IO,示出了示例的轉(zhuǎn)矩變換器鎖止離合器接合例程?？梢栽诨旌蟿?dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的各種搡作范圍中實(shí)施控制例程iooo用來接合轉(zhuǎn)矩變換器的鎖止離合器。在跨過轉(zhuǎn)矩變換器的轉(zhuǎn)矩差阻止鎖止離合器的接合的工況下，控制例程有利地調(diào)節(jié) ERAD馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩。具體地，ERAD轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)有效地減少(或在某些例子中增加) 在轉(zhuǎn)矩變換器輸出處的渦輪轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩差減少，從而使鎖止離合器的接合將不可 能發(fā)生。此外，ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)矩有助于提供轉(zhuǎn)矩以滿足駕駛員需求，同時(shí)通過轉(zhuǎn)矩變換器的鎖止?fàn)顟B(tài)增加動(dòng)力系的效率。例程1000在1010開始，確定轉(zhuǎn)矩變換器鎖止離合器接合是否是期望的。如上所述，鎖止轉(zhuǎn)矩變換器可能是期望的，因?yàn)榭梢韵D(zhuǎn)矩變換器滑差且可以增加轉(zhuǎn)矩變 換器效率。該判斷可以基于不同的搡作參數(shù)，如轉(zhuǎn)矩變換器輸入轉(zhuǎn)矩、渦輪轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩需求、及其他參數(shù)。若確定轉(zhuǎn)矩變換器鎖止離合器的接合是不期望的，則例程iooo結(jié)東。若確定轉(zhuǎn)矩變換器鎖止離合器的接合是期望的，則例程IOOO移到1 020。在1020，例程測(cè)量轉(zhuǎn)矩變換器的滑差量，轉(zhuǎn)矩變換器的滑差量可以用來確定鎖止離合器獨(dú)力的接合是否是可能且期望的。接下來在1030,計(jì)算(或估計(jì))跨過轉(zhuǎn)矩變換器的轉(zhuǎn)矩差，其作為測(cè)量到的轉(zhuǎn)矩變換器滑差的函數(shù)。接下來在1040,例程測(cè)量轉(zhuǎn)矩變換器輸入(葉輪)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩變換器輸入(葉 輪)轉(zhuǎn)矩可以用來確定鎖止離合器獨(dú)力的接合是否是可能且期望的。接下來在1050,使用步驟1 020中測(cè)量到的轉(zhuǎn)矩變換器滑差，及步驟1040中的 輸入轉(zhuǎn)矩，例程計(jì)算(或估計(jì))鎖止離合器所要求的轉(zhuǎn)矩能力，該所要求的轉(zhuǎn)矩能力 可以用來確定鎖止離合器的獨(dú)力的接合是否是可能且期望的。在某些實(shí)施例中，可以 基于轉(zhuǎn)矩變換器輸入轉(zhuǎn)矩以及I-alpha轉(zhuǎn)矩計(jì)算與控制要求的鎖止離合器轉(zhuǎn)矩能力， 在鎖止事件期間，該I-alpha轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)矩變換器滑差與加速/減速慣量的函數(shù)。接下來在1060，例程基于跨過轉(zhuǎn)矩變換器的轉(zhuǎn)矩差確定是否有可能接合轉(zhuǎn)矩變 換器的鎖止離合器。基于測(cè)量到的轉(zhuǎn)矩變換器滑差、測(cè)量到的輸入(葉輪)轉(zhuǎn)矩、和 /或轉(zhuǎn)矩變換器要求的鎖止離合器轉(zhuǎn)矩能力中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行判斷。例如，可以僅 基于轉(zhuǎn)矩變換器滑差判斷轉(zhuǎn)矩變換器鎖止。在某些實(shí)施例中，基于測(cè)量到的參數(shù)，可 以考慮鎖止平滑度進(jìn)行判斷。相應(yīng)地，若評(píng)估的鎖止平滑度超過期望的水平，則可以 確定鎖止離合器不能獨(dú)力地接合。注意在某些實(shí)施例中，可以基于其他的操作參數(shù)而不是測(cè)量到的參數(shù)，推斷和/ 或計(jì)算各種搡作參數(shù)。在某些實(shí)施例中，鎖止判斷除了考慮去接合鎖止離合器的轉(zhuǎn)矩 差之外可以考慮其他的工況。在某些實(shí)施例中，判斷可以考慮可能的與期望的鎖止離 合器接合的各種水平。例如，鎖止離合器的全接合是期望的。如另一個(gè)示例，部分的 鎖止離合器接合是期望的。因此，可以根據(jù)鎖止離合器接合水平改變判斷。若確定鎖止離合器可以獨(dú)力地接合，例程移到1080。否則若確定鎖止離合器不 能獨(dú)力地接合，例程移到1070。在1 070，可以調(diào)節(jié)ERAD馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩輸出以減少跨過轉(zhuǎn)矩變換器的轉(zhuǎn)矩差以便可 以接合轉(zhuǎn)矩變換器。轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)量要考慮轉(zhuǎn)矩變換器滑差、輸入(葉輪)轉(zhuǎn)矩、及鎖止 離合器要求的轉(zhuǎn)矩能力。在一個(gè)示例中，可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩以使這些參數(shù)落在期望的操作 范圍內(nèi)，在此搡作范圍接合鎖止離合器是期望的。注意ERAD馬達(dá)轉(zhuǎn)矩輸出可以根據(jù) 跨過轉(zhuǎn)矩變換器的轉(zhuǎn)矩差增加或降低。接下來在1080,接合鎖止離合器，轉(zhuǎn)矩變換器進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)，且例程結(jié)東。 在跨過轉(zhuǎn)矩變換器的轉(zhuǎn)矩差防止鎖止離合器接合的工況期間，控制例程有利地調(diào) 節(jié)了 ERAD馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩。由于該工況，轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)使鎖止離合器不可能接合。以此 方式，可以提供轉(zhuǎn)矩以滿足駕駛員需求，同時(shí)使轉(zhuǎn)矩變換器進(jìn)入鎖住狀態(tài)增加動(dòng)力系 的效率。此外，在某些實(shí)施例中，可以同時(shí)調(diào)節(jié)CISG馬達(dá)與ERAD馬達(dá)以便減少轉(zhuǎn)矩變換 器輸入轉(zhuǎn)矩與輸出轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)。換言之，通過調(diào)節(jié)CISG馬達(dá)與ERAD馬達(dá)， 可以減少跨過轉(zhuǎn)矩變換器的轉(zhuǎn)矩差，有助于離合器較早的鎖止，同時(shí)也較少了單個(gè)轉(zhuǎn) 矩源的調(diào)節(jié)度。由于減少的轉(zhuǎn)矩源調(diào)節(jié)度，電動(dòng)馬達(dá)的相應(yīng)的調(diào)節(jié)可以導(dǎo)致增加動(dòng)力 系效率、改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性、以及使轉(zhuǎn)矩變換器較平滑地鎖止。注意在沒有CISG馬達(dá) 的混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)配置中，可以調(diào)節(jié)ERAD馬達(dá)以減少轉(zhuǎn)矩差以便有助于轉(zhuǎn)矩變換 器鎖止/解鎖。注意ERAD馬達(dá)可以控制用于補(bǔ)償跨過變速器和/或轉(zhuǎn)矩變換器的正與負(fù)的轉(zhuǎn)矩差。在某些實(shí)施例中，當(dāng)確定牽引力配置時(shí)，混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的控制也可以考慮催 化劑的狀態(tài)(例如在起燃溫度或不在起燃溫度下)。具體地，可以基于催化劑的溫度 減少和延遲電動(dòng)馬達(dá)的使用。例如，在起動(dòng)時(shí)或冷工況下，可以利用IC發(fā)動(dòng)機(jī)加熱 催化劑。 一旦催化劑達(dá)到起燃溫度，可以啟用電動(dòng)馬達(dá)并考慮電力推進(jìn)路徑的牽引力 能力。應(yīng)理解本文公開的配置與例程在本質(zhì)上是示例性的，這些具體的實(shí)施例不具有限 制意義，因?yàn)槎鄠€(gè)變體是可能的。本申請(qǐng)的主題包括在本文中公開的各種系統(tǒng)和配置， 及其他特征、功能，和/或?qū)傩缘乃行路f和非易見的組合及子組合。本申請(qǐng)的權(quán)利要求特別指出視為新穎和非顯而易見的特定組合及子組合。這些權(quán) 利要求可能引用"一個(gè)"元素或"第一"元素或其等價(jià)。這樣的權(quán)利要求應(yīng)被理解為 包括對(duì)一個(gè)或一個(gè)以上這樣的元素的結(jié)合，而不是要求或排除兩個(gè)或兩個(gè)以上這樣的 元素。所公開的特征、功能、元素和/或?qū)傩缘钠渌M合及子組合可以通過本申請(qǐng)權(quán) 利要求的修改或通過在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求來請(qǐng)求保護(hù)。這樣的權(quán) 利要求，無論是在范圍上比原始權(quán)利要求更寬、更窄、等價(jià)或不同，都應(yīng)被視為包括 在本申請(qǐng)的主題之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力車輛推進(jìn)系統(tǒng)，包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；包括鎖止離合器的轉(zhuǎn)矩變換器，所述轉(zhuǎn)矩變換器至少?gòu)乃鰞?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)接受轉(zhuǎn)矩；具有輸入與輸出的多級(jí)固定比率變速器，所述輸入連接到所述轉(zhuǎn)矩變換器；連接到所述多級(jí)固定比率變速器輸出下游的電能轉(zhuǎn)換裝置；及用于調(diào)節(jié)所述混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩輸出的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)所述電能轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)矩輸出以減少變速器輸出轉(zhuǎn)矩負(fù)荷，并調(diào)節(jié)所述多級(jí)固定比率變速器以在對(duì)應(yīng)于所述電能轉(zhuǎn)換裝置的調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)矩輸出的轉(zhuǎn)矩傳遞中產(chǎn)生切換。
2. 如權(quán)利要求i所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述多級(jí)固定比率變速器的轉(zhuǎn)矩 傳遞中的切換包括基于所述電能轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)矩輸出在第一工況下從所述多級(jí)固定 比率變速器的當(dāng)前齒輪比換擋到后續(xù)齒輪比，并在不同于所述第一工況的第二工況下 調(diào)節(jié)所述多級(jí)固定比率變速器從當(dāng)前齒輪比換擋到后續(xù)齒輪比。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述電能轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)矩輸出增 加時(shí)，所述第一工況以低于所述第二工況的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生。
4. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于所述電能轉(zhuǎn)換 裝置的所述調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)矩輸出調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出。
5. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括向所述轉(zhuǎn)矩變換器提供轉(zhuǎn)矩 的第二電能轉(zhuǎn)換裝置。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述多級(jí)固定比率變速器的轉(zhuǎn)矩 傳遞中的所述切換期間所述控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)所述第一電能轉(zhuǎn)換裝置與所述第二電能裝 置。
7. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電能轉(zhuǎn)換裝置至少向前輪提供 轉(zhuǎn)矩。
8. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電能轉(zhuǎn)換裝置至少向后輪提供 轉(zhuǎn)矩。
9. 一種混合動(dòng)力車輛推進(jìn)系統(tǒng)，包括 連接到第一電能轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；具有輸入與輸出的轉(zhuǎn)矩變換器，所述輸入連接到所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)與所述第一電能 轉(zhuǎn)換裝置中的至少一個(gè)；具有輸入與輸出的多級(jí)固定比率變速器，所述輸入連接到所述轉(zhuǎn)矩變換器的輸出；第二電能轉(zhuǎn)換裝置，所述第二電能轉(zhuǎn)換裝置連接到所述多級(jí)固定比率變速器輸出 的下游；及用于所述混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)在第一推進(jìn)路徑與不同的 第二推進(jìn)路徑之間引導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，所述第一推進(jìn)路徑包括所述第一電能轉(zhuǎn)換裝 置及所述第二電能轉(zhuǎn)換裝置中的至少一個(gè)，所述第二推進(jìn)路徑至少包括所述多級(jí)固定 比率變速器的輸入，且當(dāng)在所述第一與第二推進(jìn)路徑之間的轉(zhuǎn)矩傳遞變化時(shí)，調(diào)節(jié)所 述多級(jí)固定比率變速器的轉(zhuǎn)矩傳遞比與所述轉(zhuǎn)矩變換器的狀態(tài)中的至少一個(gè)。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，在導(dǎo)向到所述第一推進(jìn)路徑的轉(zhuǎn)矩 比所述第二推進(jìn)路徑多的第一工況期間，在第一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，所述控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)所 述多級(jí)固定比率變速器從當(dāng)前齒輪比換擋到后續(xù)齒輪比，及在導(dǎo)向到所述第二推進(jìn)路 徑的轉(zhuǎn)矩比所述第一推進(jìn)路徑多的第二工況期間，在比所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高的第二 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，所述控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)所述多級(jí)固定比率變速器從當(dāng)前齒輪比換擋到后續(xù) 齒輪比。
11. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)向到所述第一推進(jìn)路徑的至少某 些轉(zhuǎn)矩通過所述第一電能轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成電能給電池充電。
12. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)向到所述第一推進(jìn)路徑的至少某 些轉(zhuǎn)矩受導(dǎo)向到所述第二電能轉(zhuǎn)換裝置以產(chǎn)生所述混合動(dòng)力車輛的輸出轉(zhuǎn)矩。
13. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，在一種工況下，所述控制系統(tǒng)引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩到所述第一推進(jìn)路徑中以操作所述第二電能轉(zhuǎn)換裝置用來減少跨過所述轉(zhuǎn)矩變 換器的轉(zhuǎn)矩差，以便所述控制系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)矩變換器到鎖止的狀態(tài)。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩到所述第 一推進(jìn)路徑中，并調(diào)節(jié)所述第一與第二電能轉(zhuǎn)換裝置以調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)矩變換器到鎖止的 狀態(tài)。
15. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述工況期間跨過所述轉(zhuǎn)矩變 換器的所述轉(zhuǎn)矩差使得所述轉(zhuǎn)矩變換器在沒有減少所述轉(zhuǎn)矩差的協(xié)助時(shí)不能置于鎖 止?fàn)顟B(tài)。
16. —種調(diào)節(jié)混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩輸出的方法，所述混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)包括 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，具有輸入與輸出的轉(zhuǎn)矩變換器，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)連接到所述轉(zhuǎn)矩變換器 的所述輸入，具有輸入與輸出的多級(jí)固定比率變速器，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入連接到 所述轉(zhuǎn)矩變換器的輸出，及連接到所述多級(jí)固定比率變速器的所述輸出下游的電能轉(zhuǎn) 換裝置，所述方法包括在第一工況下，調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)矩變換器的狀態(tài)到鎖止?fàn)顟B(tài)和解鎖狀態(tài)中的至少一個(gè)；及在不同于所述第一工況的第二工況下，調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)矩變換器的狀態(tài)到鎖止?fàn)顟B(tài)與 解鎖狀態(tài)中的至少一個(gè)，其中所述第一工況與所述第二工況基于所述電能裝換裝置的 轉(zhuǎn)矩輸出而不同。
17. 如權(quán)利16所述的方法，其特征在于，還包括在第三工況下，所述多級(jí)固定比率變速器從當(dāng)前齒輪比換擋到后續(xù)的齒輪比；及 在不同于所述第三工況的第四工況下，所述多級(jí)固定比率變速器從當(dāng)前齒輪比換擋到后續(xù)齒輪比，其中所述第三工況與所述第四工況基于所述電能轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)矩輸出而不同。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)還包括連 接到所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)與所述轉(zhuǎn)矩變換器中的至少一個(gè)的第二電能轉(zhuǎn)換裝置，所述方法 還包括基于所述第二電能轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)矩輸出調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)矩變換器的狀態(tài)到鎖止?fàn)顟B(tài) 與解鎖狀態(tài)中的至少一個(gè)。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，基于第一電能轉(zhuǎn)換裝置與第二電 能轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)矩輸出調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)矩變換器的狀態(tài)到鎖止?fàn)顟B(tài)與解鎖狀態(tài)中的至少 —個(gè)。
20. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在所述電能轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn) 矩時(shí)，所述第一工況以低于所述第二工況的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用電能轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)矩傳遞的系統(tǒng)及方法，提供一種混合動(dòng)力車輛推進(jìn)系統(tǒng)，包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，具有鎖止離合器的轉(zhuǎn)矩變換器，該轉(zhuǎn)矩變換器至少?gòu)膬?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)接收轉(zhuǎn)矩，具有輸入與輸出的多級(jí)固定比率變速器，該輸入連接到轉(zhuǎn)矩變換器，連接到多級(jí)固定比率變速器輸出的下游的電能轉(zhuǎn)換裝置，及用于調(diào)節(jié)混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩輸出的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)電能轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)矩輸出以減少變速器輸出轉(zhuǎn)矩負(fù)荷，并調(diào)節(jié)多級(jí)固定比率變速器以產(chǎn)生在轉(zhuǎn)矩傳遞中的切換，該轉(zhuǎn)矩傳遞中的切換對(duì)應(yīng)于電能轉(zhuǎn)換裝置調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)矩輸出。
文檔編號(hào)B60W10/26GK101249828SQ20081008221
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2008年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月21日
發(fā)明者伊哈勃·索里曼, 安德魯·西爾韋里 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司