用于控制多模式動(dòng)力系統(tǒng)的方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種用于操作動(dòng)力系統(tǒng)以在發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩機(jī)器和傳動(dòng)系之間傳遞轉(zhuǎn)矩的方法，包括響應(yīng)于影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的參數(shù)和輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求來(lái)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口。執(zhí)行搜索以確定用于響應(yīng)于輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求操作動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)。搜索包括對(duì)于在速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口內(nèi)的多個(gè)候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩中的各個(gè)確定與在候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度下操作動(dòng)力系統(tǒng)的候選功率成本。優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)確定為與候選功率成本的最小值相關(guān)聯(lián)的候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。發(fā)動(dòng)機(jī)操作響應(yīng)于優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)速度受到控制。
【專利說(shuō)明】用于控制多模式動(dòng)力系統(tǒng)的方法及設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)內(nèi)容涉及應(yīng)用多個(gè)轉(zhuǎn)矩生成裝置的多模式動(dòng)力系統(tǒng)，以及與其相關(guān)聯(lián)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)控制。
【背景技術(shù)】
[0002]本節(jié)中的陳述僅提供與本公開(kāi)內(nèi)容相關(guān)的背景信息。因此，此陳述并非旨在構(gòu)成對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)。
[0003]動(dòng)力系統(tǒng)可構(gòu)造成將源于多個(gè)轉(zhuǎn)矩生成裝置的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由轉(zhuǎn)矩傳遞裝置傳遞至可聯(lián)接到傳動(dòng)系的輸出部件。此類動(dòng)力系統(tǒng)包括混合動(dòng)力系統(tǒng)和延伸范圍的電動(dòng)車輛系統(tǒng)。用于操作此類動(dòng)力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)響應(yīng)于操作者命令的輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求來(lái)操作轉(zhuǎn)矩生成裝置并且應(yīng)用變速器中的轉(zhuǎn)矩傳遞元件以傳遞轉(zhuǎn)矩，考慮了燃料經(jīng)濟(jì)性、排放、駕駛性能和其它因素。示例性轉(zhuǎn)矩生成裝置包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和非燃燒轉(zhuǎn)矩機(jī)器。非燃燒轉(zhuǎn)矩機(jī)器可包括電機(jī)，電機(jī)可操作為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)以獨(dú)立于來(lái)自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸入產(chǎn)生輸入到變速器的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩機(jī)器可將經(jīng)由車輛傳動(dòng)系傳遞的車輛動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，該電能可儲(chǔ)存在電能儲(chǔ)存裝置中，這被稱為再生操作。控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)來(lái)自于車輛和操作者的各種輸入，且提供混合動(dòng)力系的操作控制，包括控制變速器操作狀態(tài)和換擋、控制轉(zhuǎn)矩生成裝置，以及調(diào)節(jié)電能儲(chǔ)存裝置和電機(jī)間的電功率互換來(lái)管理變速器的輸出，包括轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)速度。
[0004]由于外部因素和發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力系的操作因素，最高發(fā)動(dòng)機(jī)功率可降級(jí)(derate)。降級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的一種已知的外部因素為在高海拔處操作發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力系統(tǒng)。降級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的一種已知的發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力系操作因素為使用具有比發(fā)動(dòng)機(jī)被設(shè)計(jì)使用的辛烷水平低的燃料來(lái)操作發(fā)動(dòng)機(jī)，因此導(dǎo)致火花延遲而減少發(fā)動(dòng)機(jī)的提前點(diǎn)火。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]—種用于操作動(dòng)力系統(tǒng)以在發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩機(jī)器和傳動(dòng)系之間傳遞轉(zhuǎn)矩的方法，包括響應(yīng)于影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的參數(shù)和輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求來(lái)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口。執(zhí)行搜索以確定響應(yīng)于輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求用于操作動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)。搜索包括對(duì)于在速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口內(nèi)的多個(gè)候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩中的各個(gè)確定與在候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度下操作動(dòng)力系統(tǒng)的候選功率成本。優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)確定為與候選功率成本的最小值相關(guān)聯(lián)的候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。發(fā)動(dòng)機(jī)操作響應(yīng)于優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)速度受到控制。
[0006]本發(fā)明還提供如下方案:
1.一種用于操作動(dòng)力系統(tǒng)的方法，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括構(gòu)造成在發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩機(jī)器和傳動(dòng)系之間傳遞轉(zhuǎn)矩的多模式變速器，所述方法包括:
響應(yīng)于影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的參數(shù)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口；
執(zhí)行搜索來(lái)確定用于響應(yīng)于輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求操作所述動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)，所述搜索包括: 對(duì)于所述速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口內(nèi)的多個(gè)候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩中的每個(gè)，確定與在所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度下操作所述動(dòng)力系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的候選功率成本，以及
確定包括與所述候選功率成本的最小值相關(guān)聯(lián)的所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)；以及
響應(yīng)于所述優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)操作。
[0007]2.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口包括響應(yīng)于大氣壓力識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口。
[0008]3.根據(jù)方案2所述的方法，其特征在于，響應(yīng)于大氣壓力識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口包括響應(yīng)于大氣壓力下降來(lái)擴(kuò)展最高發(fā)動(dòng)機(jī)速度搜索極限。
[0009]4.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口包括響應(yīng)于用以減少提前點(diǎn)火的火花點(diǎn)火正時(shí)補(bǔ)償來(lái)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口。
[0010]5.一種用于操作動(dòng)力系統(tǒng)的方法，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括構(gòu)造成在發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩機(jī)器和傳動(dòng)系之間傳遞轉(zhuǎn)矩的多模式變速器，所述方法包括:
對(duì)于多個(gè)候選變速器范圍中的每個(gè):
響應(yīng)于影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的參數(shù)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口 ；
執(zhí)行搜索以確定用于響應(yīng)于輸入轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求在所述候選變速器范圍中操作所述動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)，所述搜索包括:
對(duì)于在所述速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口內(nèi)的多個(gè)候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩中的每個(gè)，確定與在所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度下在所述候選變速器范圍中操作所述動(dòng)力系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的候選功率成本，以及
確定對(duì)于所述候選變速器范圍來(lái)說(shuō)的包括與所述候選功率成本的最小值相關(guān)聯(lián)的所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)；
選擇包括對(duì)于所述候選變速器范圍來(lái)說(shuō)的與所述最低候選功率成本的最小值對(duì)應(yīng)的多個(gè)候選變速器范圍中的一者的優(yōu)選變速器范圍；以及
將所述變速器控制在所述優(yōu)選變速器范圍，且將所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制在所述相關(guān)聯(lián)的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)。
[0011]6.根據(jù)方案5所述的方法，其特征在于，識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口包括響應(yīng)于大氣壓力識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口。
[0012]7.根據(jù)方案6所述的方法，其特征在于，響應(yīng)于大氣壓力識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口包括響應(yīng)于大氣壓力下降來(lái)擴(kuò)展最高發(fā)動(dòng)機(jī)速度搜索極限。
[0013]8.根據(jù)方案5所述的方法，其特征在于，識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口包括響應(yīng)于用以減少提前點(diǎn)火的火花點(diǎn)火正時(shí)補(bǔ)償來(lái)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口。
[0014]9.一種用于操作動(dòng)力系統(tǒng)的方法,所述動(dòng)力系統(tǒng)包括構(gòu)造成在發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩機(jī)器和傳動(dòng)系之間傳遞轉(zhuǎn)矩的多模式變速器，所述方法包括:
監(jiān)測(cè)影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的參數(shù)；
監(jiān)測(cè)輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求；
響應(yīng)于影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的所述參數(shù)來(lái)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口；
執(zhí)行搜索以確定響應(yīng)于所述輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求用于在變速器范圍中操作所述動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)，所述搜索包括:
對(duì)于在所述速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口內(nèi)的多個(gè)候選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)中的每個(gè)確定與操作所述動(dòng)力系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的候選功率成本，以及
確定包括與所述候選功率成本的最小值相關(guān)聯(lián)的所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)；以及
將所述變速器控制在所述變速器范圍中，且響應(yīng)于所述優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)操作。
[0015]10.根據(jù)方案9所述的方法，其特征在于，識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口包括響應(yīng)于大氣壓力識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口。
[0016]11.根據(jù)方案10所述的方法，其特征在于，響應(yīng)于大氣壓力識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口包括響應(yīng)于大氣壓力下降來(lái)擴(kuò)展最高發(fā)動(dòng)機(jī)速度搜索極限。
[0017]12.根據(jù)方案9所述的方法，其特征在于，識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口包括響應(yīng)于用以減少提前點(diǎn)火的火花點(diǎn)火正時(shí)補(bǔ)償來(lái)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口。
[0018]13.根據(jù)方案9所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述搜索以確定優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)包括執(zhí)行所述搜索以確定用于在全氣缸狀態(tài)下操作所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)。
[0019]14.根據(jù)方案9所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述搜索以確定優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)包括執(zhí)行所述搜索以確定用于在氣缸停用狀態(tài)下操作所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]現(xiàn)在將通過(guò)舉例的方式參照附圖來(lái)描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)系和控制器的多模式動(dòng)力系統(tǒng)；
圖2示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的使用速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口來(lái)收斂至優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的搜索方案；
圖3示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的關(guān)于與響應(yīng)于輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求操作多模式動(dòng)力系統(tǒng)的實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的多個(gè)速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口 ；
圖4示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的包括用于確定動(dòng)力系統(tǒng)操作成本的分析構(gòu)架的示例性功率成本模型；以及
圖5示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的多個(gè)搜索方案，其構(gòu)造成在變速器在不同候選變速器范圍中操作的情況下響應(yīng)于輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求操作動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)響應(yīng)于速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口確定優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩輸出，以及對(duì)應(yīng)的功率成本。
【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)在參看附圖，其中圖示用于僅示出某些示例性實(shí)施例的目的，且并非用于對(duì)其限制的目的，圖1繪出了非限制性動(dòng)力系統(tǒng)100，其包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))12、多模式變速器(變速器)10、高電壓電氣系統(tǒng)80、傳動(dòng)系90，以及控制器5。變速器10分別機(jī)械地聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)12和第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62，且構(gòu)造成在發(fā)動(dòng)機(jī)12、轉(zhuǎn)矩機(jī)器60，62、以及傳動(dòng)系90之間傳遞轉(zhuǎn)矩。如所不，第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器62和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62為電動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)。
[0022]高電壓電氣系統(tǒng)80包括電能儲(chǔ)存裝置，例如，經(jīng)由高電壓電氣總線84電性聯(lián)接到變速器功率逆變器控制模塊(TPM)82的高電壓電池組(電池組)85，且構(gòu)造成具有用于監(jiān)測(cè)電功率流的適合的裝置，包括用于監(jiān)測(cè)電流和電壓的裝置和系統(tǒng)。電池組85可為任何適合的高電壓電能儲(chǔ)存裝置，例如，高電壓電池組，且優(yōu)選地包括監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其提供供應(yīng)至高電壓電氣總線84的電功率的量度，包括電壓和電流。
[0023]發(fā)動(dòng)機(jī)12可為任何適合的燃燒裝置，且包括有選擇地操作在若干狀態(tài)中的多缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以將轉(zhuǎn)矩經(jīng)由輸入部件14傳遞至變速器10，且可為火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)或壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)12包括聯(lián)接到變速器10的輸入部件14上的曲軸。旋轉(zhuǎn)速度傳感器11監(jiān)測(cè)輸入部件14的曲柄角和旋轉(zhuǎn)速度。來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)12的功率輸出，即，發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，可不同于至變速器10的輸入速度和輸入轉(zhuǎn)矩，因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)12與變速器10之間的輸入部件14上放置有轉(zhuǎn)矩消耗構(gòu)件，例如，轉(zhuǎn)矩管理裝置或機(jī)械驅(qū)動(dòng)的液壓泵。發(fā)動(dòng)機(jī)12構(gòu)造成在進(jìn)行的動(dòng)力系操作期間響應(yīng)于操作條件來(lái)執(zhí)行自動(dòng)停止和自動(dòng)啟動(dòng)操作?？刂破?構(gòu)造成控制發(fā)動(dòng)機(jī)12的致動(dòng)器，以控制燃燒參數(shù)，包括控制在如此裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)上的進(jìn)氣質(zhì)量空氣流量、火花點(diǎn)火正時(shí)、噴射燃料質(zhì)量、燃料噴射正時(shí)、用以控制再循環(huán)排出氣體的流的EGR閥位置、以及進(jìn)氣門(mén)/排氣門(mén)的正時(shí)和定相。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)速度可通過(guò)控制包括空氣流轉(zhuǎn)矩和火花導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩的燃燒參數(shù)來(lái)控制。發(fā)動(dòng)機(jī)速度還可通過(guò)分別控制第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩來(lái)控制輸入部件14處的反應(yīng)轉(zhuǎn)矩來(lái)控制。
[0024]所示的變速器10為四模式復(fù)合分離式電-機(jī)械變速器10，其包括三個(gè)行星齒輪組20，30和40，以及五個(gè)可接合的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，S卩，離合器Cl 52，C2 54，C3 56，C4 58和C550?？蓸?gòu)想出變速器的其它實(shí)施例。變速器10分別聯(lián)接到第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62。變速器10構(gòu)造成響應(yīng)于輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求在發(fā)動(dòng)機(jī)12、轉(zhuǎn)矩機(jī)器60，62和輸出部件92之間傳遞轉(zhuǎn)矩。在一個(gè)實(shí)施例中，第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62為使用電能來(lái)生成和反應(yīng)轉(zhuǎn)矩的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)。行星齒輪組20包括太陽(yáng)齒輪部件22、環(huán)形齒輪部件26，以及聯(lián)接到托架部件25上的行星齒輪24。托架部件25可旋轉(zhuǎn)地支承行星齒輪24，且聯(lián)接到可旋轉(zhuǎn)的軸部件16，行星齒輪24設(shè)置成與太陽(yáng)齒輪部件22和環(huán)形齒輪部件26成嚙合關(guān)系。行星齒輪組30包括太陽(yáng)齒輪部件32、環(huán)形齒輪部件36，以及聯(lián)接到托架部件35上的行星齒輪34。行星齒輪34設(shè)置成與太陽(yáng)齒輪部件32和環(huán)形齒輪部件36兩者成嚙合關(guān)系。托架部件35聯(lián)接到可旋轉(zhuǎn)的軸部件16上。行星齒輪組40包括太陽(yáng)齒輪部件42、環(huán)形齒輪部件46，以及聯(lián)接到托架部件45上的行星齒輪44。如圖所示，存在聯(lián)接到托架部件45上的第一組和第二組行星齒輪44。因此，行星齒輪組40是復(fù)合的太陽(yáng)齒輪部件-小齒輪-小齒輪-環(huán)形齒輪部件的齒輪組。托架部件45可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接在離合器Cl 52和C2 54之間。太陽(yáng)齒輪部件42可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到可旋轉(zhuǎn)的軸部件16上。環(huán)形齒輪部件46可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到輸出部件92上。
[0025]如本文使用，離合器是指如下的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，其可響應(yīng)于控制信號(hào)有選擇地應(yīng)用，且可為任何適合的裝置，舉例來(lái)說(shuō)，包括單板或復(fù)合板離合器或組件、單向離合器、帶式離合器和制動(dòng)器。液壓回路72構(gòu)造成控制各個(gè)離合器的離合器狀態(tài)，其中加壓液壓流體由電動(dòng)液壓泵70供應(yīng)，液壓泵70由控制器5可操作地控制。離合器C2 54和C4 58為液壓應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)摩擦離合器。離合器Cl 52，C3 56和C5 50為液壓控制的制動(dòng)裝置，其可接地(ground)至變速器箱55。在該實(shí)施例中，離合器Cl 52，C2 54，C3 56和C4 58中的各個(gè)均使用由液壓控制回路72施加的加壓液壓流體來(lái)液壓地應(yīng)用。液壓回路72由控制器5可操作地控制，以觸動(dòng)和停用前述離合器，提供用于冷卻和潤(rùn)滑變速器的元件的液壓流體，以及提供用于冷卻第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62的液壓流體。液壓回路72中的液壓壓力可通過(guò)使用壓力傳感器的測(cè)量、通過(guò)使用機(jī)載例行程序估計(jì)，或使用其它適合的方法來(lái)確定。
[0026]第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62為三相AC馬達(dá)/發(fā)電機(jī)機(jī)器，其分別包括定子、轉(zhuǎn)子和解析器。各個(gè)轉(zhuǎn)矩機(jī)器60，62的馬達(dá)定子接地至變速器箱55的外部部分，且包括定子芯，該定子芯具有從其延伸的卷繞的電繞組。用于第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60的轉(zhuǎn)子支承在轂盤(pán)齒輪上，轂盤(pán)齒輪機(jī)械地附接到聯(lián)接到第一行星齒輪組20的套筒軸18。用于第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62的轉(zhuǎn)子固定地附接到套筒軸轂19上，套筒軸轂19機(jī)械地附接到第二行星齒輪30上。各個(gè)解析器信號(hào)地且可操作地連接到變速器功率逆變器控制模塊(TPM) 82上，且分別感測(cè)和監(jiān)測(cè)解析器轉(zhuǎn)子相對(duì)于解析器定子的旋轉(zhuǎn)位置，因此監(jiān)測(cè)第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62中的相應(yīng)轉(zhuǎn)矩機(jī)器的旋轉(zhuǎn)位置。此外，從解析器輸出的信號(hào)可用于確定第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62的旋轉(zhuǎn)速度。
[0027]變速器10的輸出部件92可旋轉(zhuǎn)地連接到傳動(dòng)系90，以向傳動(dòng)系90提供輸出功率，輸出功率經(jīng)由差動(dòng)齒輪或變速驅(qū)動(dòng)橋或另一個(gè)適合的裝置傳遞至一個(gè)或多個(gè)車輪。輸出部件92處的輸出功率按照輸出旋轉(zhuǎn)速度和輸出轉(zhuǎn)矩來(lái)表征。變速器輸出速度傳感器93監(jiān)測(cè)輸出部件92的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向。各個(gè)車輪優(yōu)選為配備有傳感器，所述傳感器構(gòu)造成監(jiān)測(cè)車輪速度來(lái)確定車輛速度，以及絕對(duì)車輪速度和相對(duì)車輪速度，以用于制動(dòng)控制、牽引控制，以及車輛加速度管理。
[0028]來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸入轉(zhuǎn)矩和來(lái)自于第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩由于從燃料或儲(chǔ)存在電能儲(chǔ)存裝置(電池組)85中的電勢(shì)的能量轉(zhuǎn)換的結(jié)果而生成。電池組85經(jīng)由高電壓電氣總線84高電壓DC聯(lián)接到TPM82上，高電壓電氣總線84優(yōu)選為包括接觸器開(kāi)關(guān)，接觸器開(kāi)關(guān)允許或禁止電池組85與TPM82之間的電流流動(dòng)。TPM82優(yōu)選為包括一對(duì)功率逆變器和相應(yīng)的馬達(dá)控制模塊，其構(gòu)造成接收轉(zhuǎn)矩命令且由此控制逆變器狀態(tài)，以用于提供馬達(dá)驅(qū)動(dòng)或再生功能以滿足馬達(dá)轉(zhuǎn)矩命令。功率逆變器包括互補(bǔ)的三相功率電子裝置，且每個(gè)包括多個(gè)絕緣柵雙極晶體管，以通過(guò)以高頻率切換來(lái)用于將來(lái)自電池組85的DC功率轉(zhuǎn)換成AC功率，以用于向第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62中的相應(yīng)轉(zhuǎn)矩機(jī)器供能。絕緣柵雙極晶體管形成構(gòu)造成接收控制命令的開(kāi)關(guān)模式電源。存在用于各個(gè)三相電機(jī)的各相的一對(duì)絕緣柵雙極晶體管。絕緣柵雙極晶體管的狀態(tài)受控制以提供馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械功率生成或電動(dòng)率再生功能。三相逆變器經(jīng)由DC傳遞導(dǎo)體27接收或供應(yīng)DC電功率，且將其變換至三相AC功率或從三相AC功率變換，AC功率傳導(dǎo)至第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62或從第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62傳導(dǎo)，以用于通過(guò)傳遞導(dǎo)體來(lái)作為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)操作。TPIM82響應(yīng)于馬達(dá)轉(zhuǎn)矩命令，經(jīng)由功率逆變器和相應(yīng)的馬達(dá)控制模塊傳遞電功率往返于第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60和第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62。電流傳輸穿過(guò)高電壓電氣總線84，往返于電池組85以使電池組85充電和放電。
[0029]控制器5經(jīng)由通信鏈路15信號(hào)地且可操作地聯(lián)結(jié)到動(dòng)力系統(tǒng)中的各種致動(dòng)器和傳感器上，以監(jiān)測(cè)和控制動(dòng)力系統(tǒng)的操作，包括綜合信息和輸入，以及執(zhí)行例行程序來(lái)控制致動(dòng)器以滿足關(guān)于燃料經(jīng)濟(jì)性、排放、性能、駕駛性能和保護(hù)包括電池組85的電池和第一轉(zhuǎn)矩機(jī)器60及第二轉(zhuǎn)矩機(jī)器62的硬件相關(guān)的控制目標(biāo)?？刂破?為整個(gè)車輛控制構(gòu)架的子集，且提供動(dòng)力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)的系統(tǒng)控制?？刂破?可包括分布式控制模塊系統(tǒng)，其包括獨(dú)立控制模塊，包括監(jiān)管控制模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、變速器控制模塊、電池組控制模塊，以及TPIM82。用戶界面13優(yōu)選為信號(hào)地連接到多個(gè)裝置上，通過(guò)所述裝置，車輛操作員指示和命令動(dòng)力系統(tǒng)的操作，包括命令輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求和選擇變速器范圍。裝置優(yōu)選為包括加速踏板112、操作員制動(dòng)踏板113、變速器范圍選擇器114(PRNDL)，以及車輛速度巡航控制系統(tǒng)116。變速器范圍選擇器114可具有離散數(shù)目的操作者可選擇的位置，包括指示車輛的操作者意圖運(yùn)動(dòng)的方向，且因此指示向前或向后方向的輸出部件92的優(yōu)選旋轉(zhuǎn)方向。將認(rèn)識(shí)到的是，由于由車輛的位置引起的滾回，例如，在斜坡上，故車輛仍會(huì)沿除指示的操作者意圖運(yùn)動(dòng)方向之外的方向移動(dòng)。變速器范圍選擇器114的操作者可選擇位置可直接地對(duì)應(yīng)于表I所述的各個(gè)變速器范圍，或可對(duì)應(yīng)于表I所述的變速器范圍的子集。用戶界面13可包括如所示的單個(gè)裝置，或替代地可包括直接地連接到獨(dú)立控制模塊的多個(gè)用戶界面裝置。
[0030]前述控制模塊經(jīng)由通信鏈路15與其它控制模塊、傳感器和致動(dòng)器連通，這實(shí)現(xiàn)了各種控制模塊之間的結(jié)構(gòu)化通信。特定的通信協(xié)議為應(yīng)用專用的。通信鏈路15和適合的協(xié)議提供了前述控制模塊與提供了例如包括防抱死制動(dòng)、牽引控制和車輛穩(wěn)定的功能的其它控制模塊之間的穩(wěn)健的消息發(fā)送和多重控制模塊對(duì)接。多個(gè)通信總線可用于改善通信速度，且提供一定水平的信號(hào)冗余和完整性，包括直接鏈路和串行外圍接口(SPI)總線。獨(dú)立控制模塊之間的通信還可使用無(wú)線鏈路實(shí)現(xiàn)，例如，短程無(wú)線射頻通信總線。獨(dú)立的裝置還可直接地連接。
[0031]控制模塊、模塊、控制件、控制器、控制單元、處理器和類似用語(yǔ)意指專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序或例行程序的中央處理器(優(yōu)選為微處理器)和相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器和儲(chǔ)存器(只讀、可編程只讀、隨機(jī)存取、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等)、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和裝置、適合的信號(hào)調(diào)節(jié)和緩沖電路，以及用以提供所述功能的其它構(gòu)件中的一個(gè)或多個(gè)的任何一個(gè)組合或各種組合。軟件、固件、程序、指令、例行程序、代碼、算法和類似用語(yǔ)意指包括校準(zhǔn)和查找表的任何控制器可執(zhí)行指令集?？刂颇K具有執(zhí)行為提供所期望的功能的一組控制例行程序。例行程序如由中央處理單元執(zhí)行，以監(jiān)測(cè)來(lái)自于感測(cè)裝置和其它網(wǎng)絡(luò)控制模塊的輸入，且執(zhí)行用以控制致動(dòng)器的操作的控制和診斷例行程序。在進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛操作期間，例行程序可以以規(guī)則間隔執(zhí)行，例如，每3.125毫秒、6.25毫秒、12.5毫秒、25毫秒和100毫秒。作為備選，例行程序可響應(yīng)于事件的發(fā)生來(lái)執(zhí)行。
[0032]動(dòng)力系100構(gòu)造成在多個(gè)動(dòng)力系狀態(tài)中的一個(gè)中操作，包括多個(gè)變速器范圍和發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)，以生成和傳遞轉(zhuǎn)矩至傳動(dòng)系90。發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)包括ON狀態(tài)、OFF狀態(tài)，以及燃料中斷(FCO)狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以O(shè)FF狀態(tài)操作時(shí)，其不被加燃料，未燃燒，且不自旋。在發(fā)動(dòng)機(jī)以O(shè)N狀態(tài)操作時(shí)，其加燃料，燃燒，且自旋。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以FCO狀態(tài)操作時(shí)，其自旋，但不加燃料且不燃燒。發(fā)動(dòng)機(jī)的ON狀態(tài)還可包括:全氣缸狀態(tài)(ALL)，其中所有氣缸都加燃料且燃燒；以及氣缸停用狀態(tài)(DEAC)，其中一部分氣缸加燃料和燃燒，而其余氣缸不加燃料且不燃燒。變速器范圍包括多個(gè)空檔(neutral)、固定檔位(Gear (檔位)#)、可變模式(EVT Mode#)、電動(dòng)車輛(EW)和過(guò)渡(EV Transitional State (過(guò)渡狀態(tài))#和Pseudo-gear (偽檔位)#)范圍，它們通過(guò)有選擇地觸動(dòng)離合器Cl 50，C2 52，C3 54，C4 56和C5 58來(lái)完成。偽檔位范圍為可變模式變速器范圍，其中來(lái)自于變速器10的轉(zhuǎn)矩輸出對(duì)應(yīng)于來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸入轉(zhuǎn)矩，考慮了與輸入部件14上的轉(zhuǎn)矩消耗構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)矩?fù)p失。偽檔位范圍主要用作在EVT模式(EVT Mode)范圍之間的切換期間的中間變速器范圍。表1繪出了用于操作動(dòng)力系100的多個(gè)變速器范圍和發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)。
[0033]表1
【權(quán)利要求】
1.一種用于操作動(dòng)カ系統(tǒng)的方法，所述動(dòng)カ系統(tǒng)包括構(gòu)造成在發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩機(jī)器和傳動(dòng)系之間傳遞轉(zhuǎn)矩的多模式變速器，所述方法包括: 響應(yīng)于影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的參數(shù)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ； 執(zhí)行搜索來(lái)確定用于響應(yīng)于輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求操作所述動(dòng)カ系統(tǒng)的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)，所述搜索包括: 對(duì)于所述速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口內(nèi)的多個(gè)候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩中的每個(gè)，確定與在所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度下操作所述動(dòng)カ系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的候選功率成本，以及 確定包括與所述候選功率成本的最小值相關(guān)聯(lián)的所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)；以及 響應(yīng)于所述優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在干，識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ包括響應(yīng)于大氣壓カ識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在干，響應(yīng)于大氣壓カ識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ包括響應(yīng)于大氣壓力下降來(lái)擴(kuò)展最高發(fā)動(dòng)機(jī)速度搜索極限。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在干，識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ包括響應(yīng)于用以減少提前點(diǎn)火的火花點(diǎn)火正時(shí)補(bǔ)償來(lái)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ。
5.一種用于操作動(dòng)カ系統(tǒng)的方法，所述動(dòng)カ系統(tǒng)包括構(gòu)造成在發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩機(jī)器和傳動(dòng)系之間傳遞轉(zhuǎn)矩的多模式變速器，所述方法包括:` 對(duì)于多個(gè)候選變速器范圍中的每個(gè): 響應(yīng)于影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的參數(shù)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ ； 執(zhí)行搜索以確定用于響應(yīng)于輸入轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求在所述候選變速器范圍中操作所述動(dòng)カ系統(tǒng)的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)，所述搜索包括: 對(duì)于在所述速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ內(nèi)的多個(gè)候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩中的每個(gè)，確定與在所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度下在所述候選變速器范圍中操作所述動(dòng)カ系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的候選功率成本，以及 確定對(duì)于所述候選變速器范圍來(lái)說(shuō)的包括與所述候選功率成本的最小值相關(guān)聯(lián)的所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)速度和所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)； 選擇包括對(duì)于所述候選變速器范圍來(lái)說(shuō)的與所述最低候選功率成本的最小值對(duì)應(yīng)的多個(gè)候選變速器范圍中的一者的優(yōu)選變速器范圍；以及 將所述變速器控制在所述優(yōu)選變速器范圍，且將所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制在所述相關(guān)聯(lián)的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在干，識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ包括響應(yīng)于大氣壓カ識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在干，響應(yīng)于大氣壓カ識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ包括響應(yīng)于大氣壓力下降來(lái)擴(kuò)展最高發(fā)動(dòng)機(jī)速度搜索極限。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在干，識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ包括響應(yīng)于用以減少提前點(diǎn)火的火花點(diǎn)火正時(shí)補(bǔ)償來(lái)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗ロ。
9.一種用于操作動(dòng)カ系統(tǒng)的方法，所述動(dòng)カ系統(tǒng)包括構(gòu)造成在發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩機(jī)器和傳動(dòng)系之間傳遞轉(zhuǎn)矩的多模式變速器，所述方法包括: 監(jiān)測(cè)影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的參數(shù)； 監(jiān)測(cè)輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求； 響應(yīng)于影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的所述參數(shù)來(lái)識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口； 執(zhí)行搜索以確定響應(yīng)于所述輸出轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求用于在變速器范圍中操作所述動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)，所述搜索包括: 對(duì)于在所述速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口內(nèi)的多個(gè)候選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)中的每個(gè)確定與操作所述動(dòng)力系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的候選功率成本，以及 確定包括與所述候選功率成本的最小值相關(guān)聯(lián)的所述候選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)；以及 將所述變速器控制在所述變速器范圍中，且響應(yīng)于所述優(yōu)選發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口包括響應(yīng)于大氣壓力識(shí)別速度/轉(zhuǎn)矩搜索窗口。
【文檔編號(hào)】B60W30/18GK103569119SQ201310338303
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月6日
【發(fā)明者】A.H.希普, K.Y.金 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司