用于在多模式動(dòng)力系統(tǒng)中執(zhí)行變速器換檔的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于在多模式動(dòng)力系統(tǒng)中執(zhí)行變速器換檔的方法和設(shè)備，具體提出一種用于控制動(dòng)力系統(tǒng)的方法，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括與多模式變速器聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)，所述方法響應(yīng)于命令而執(zhí)行從第一EVT模式范圍到第二EVT模式范圍的轉(zhuǎn)換，所述方法包括：執(zhí)行從第一EVT模式范圍到中間變速器范圍的第一轉(zhuǎn)換。多模式變速器在中間變速器范圍內(nèi)操作并且以與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令控制發(fā)動(dòng)機(jī)。執(zhí)行從中間變速器范圍到第二變速器范圍的第二轉(zhuǎn)換。動(dòng)力系統(tǒng)在第二變速器范圍內(nèi)操作，以將扭矩傳遞給變速器的輸出構(gòu)件。
【專利說(shuō)明】用于在多模式動(dòng)力系統(tǒng)中執(zhí)行變速器換檔的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采用變速器裝置的多模式動(dòng)力系統(tǒng)以及用于執(zhí)行換檔的系統(tǒng)控制。
【背景技術(shù)】
[0002]本部分的敘述僅提供涉及本發(fā)明的背景信息。因此，這類敘述并非意在構(gòu)成對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的確認(rèn)。
[0003]動(dòng)力系統(tǒng)可以被配置為通過(guò)扭矩傳遞裝置將源自多個(gè)扭矩產(chǎn)生裝置的扭矩傳遞到可以聯(lián)接到傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出構(gòu)件。這類動(dòng)力系統(tǒng)包括混合動(dòng)力系統(tǒng)和增程式電動(dòng)車系統(tǒng)。用于操作這類動(dòng)力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)在考慮燃料經(jīng)濟(jì)性、排放物、駕駛性能和其它因素的情況下響應(yīng)于操作者命令的輸出扭矩請(qǐng)求來(lái)操作扭矩產(chǎn)生裝置并且應(yīng)用變速器中的扭矩傳遞元件以便傳遞扭矩。示例性扭矩產(chǎn)生裝置包括內(nèi)燃機(jī)和非燃燒扭矩機(jī)器。非燃燒扭矩機(jī)器可以包括可作為電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)操作以便獨(dú)立于來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的扭矩輸入而產(chǎn)生輸入到變速器的扭矩的電機(jī)。扭矩機(jī)器可以在所謂的再生操作中將通過(guò)車輛傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞的車輛動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，該電能可存儲(chǔ)到電能存儲(chǔ)裝置中?？刂葡到y(tǒng)監(jiān)控來(lái)自車輛和操作者的各種輸入，并且提供對(duì)混合動(dòng)力系的操作控制，包括控制變速器操作狀態(tài)和換檔、控制扭矩產(chǎn)生裝置以及調(diào)節(jié)電能存儲(chǔ)裝置和電機(jī)之間的電功率互換，以管理變速器的輸出，包括扭矩和轉(zhuǎn)速。
[0004]已知的變速器裝置采用扭矩傳遞離合器裝置來(lái)在發(fā)動(dòng)機(jī)、扭矩機(jī)器和傳動(dòng)系統(tǒng)之間傳遞扭矩。動(dòng)力系統(tǒng)的操作包括啟用和停用離合器以實(shí)現(xiàn)選定操作發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)和變速器范圍內(nèi)的操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種用于控制動(dòng)力系統(tǒng)的方法，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括與多模式變速器聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)，所述方法響應(yīng)于命令而執(zhí)行從第一 EVT模式范圍到第二 EVT模式范圍的轉(zhuǎn)換，所述方法包括:執(zhí)行從第一 EVT模式范圍到中間變速器范圍的第一轉(zhuǎn)換。多模式變速器在中間變速器范圍內(nèi)操作并且以與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令控制發(fā)動(dòng)機(jī)。執(zhí)行從中間變速器范圍到第二變速器范圍的第二轉(zhuǎn)換。動(dòng)力系統(tǒng)在第二變速器范圍內(nèi)操作，以將扭矩傳遞到變速器的輸出構(gòu)件。
[0006]方案1.一種用于控制動(dòng)力系統(tǒng)的方法,所述動(dòng)力系統(tǒng)包括與多模式變速器聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)，所述方法響應(yīng)于命令而在多模式變速器中執(zhí)行從第一 EVT模式范圍到第二 EVT模式范圍的轉(zhuǎn)換，所述方法包括:
執(zhí)行從第一 EVT模式范圍到中間變速器范圍的第一轉(zhuǎn)換；
在中間變速器范圍內(nèi)操作并且以與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令控制發(fā)動(dòng)
機(jī)；
執(zhí)行從中間變速器范圍到第二變速器范圍的第二轉(zhuǎn)換；以及 在第二變速器范圍內(nèi)操作，以將扭矩傳遞給變速器的輸出構(gòu)件。[0007]方案2.根據(jù)方案I所述的方法，其中，執(zhí)行從第一 EVT模式范圍到中間變速器范圍的第一轉(zhuǎn)換包括:控制發(fā)動(dòng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令，然后停用即將分離的離合器以在中間變速器范圍內(nèi)操作。
[0008]方案3.根據(jù)方案2所述的方法，其中，控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以實(shí)現(xiàn)與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令包括:響應(yīng)于輸出扭矩請(qǐng)求利用快速致動(dòng)器控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以立即減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。
[0009]方案4.根據(jù)方案3所述的方法，其中，利用快速致動(dòng)器控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩包括延遲發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)。
[0010]方案5.根據(jù)方案3所述的方法，其中，利用快速致動(dòng)器控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩包括延遲燃料噴射正時(shí)。
[0011]方案6.根據(jù)方案2所述的方法，其中，控制發(fā)動(dòng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令包括:響應(yīng)于輸出扭矩請(qǐng)求利用慢發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以在達(dá)到最大制動(dòng)扭矩的點(diǎn)火正時(shí)處減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。
[0012]方案7.根據(jù)方案I所述的方法，其中，執(zhí)行從中間變速器范圍到第二變速器范圍的第二轉(zhuǎn)換包括:增加發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量并且延遲點(diǎn)火正時(shí)以預(yù)加載發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩能力并同步即將接合的離合器的元件，然后響應(yīng)于輸出扭矩請(qǐng)求啟用即將接合的離合器并調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)以達(dá)到最大制動(dòng)扭矩。
[0013]方案8.根據(jù)方案I所述的方法，其中，在第二變速器范圍內(nèi)操作以將扭矩傳遞給變速器的輸出構(gòu)件包括:在第二變速器范圍內(nèi)操作以在發(fā)動(dòng)機(jī)、多個(gè)扭矩機(jī)器和輸出構(gòu)件之間傳遞扭矩。
[0014]方案9.一種用于將多模式變速器從第一變速器范圍轉(zhuǎn)換到第二變速器范圍的方法，包括:
執(zhí)行從第一變速器范圍到中間變速器范圍的第一轉(zhuǎn)換；
在中間變速器范圍內(nèi)操作并且以與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令控制發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)被配置為將扭矩傳遞到變速器的輸入構(gòu)件；
執(zhí)行從中間變速器范圍到第二變速器范圍的第二轉(zhuǎn)換；以及
在第二變速器范圍內(nèi)操作，以在發(fā)動(dòng)機(jī)、多個(gè)扭矩機(jī)器和變速器的輸出構(gòu)件之間傳遞扭矩。
[0015]方案10.根據(jù)方案9所述的方法，其中，所述第一變速器范圍包括第一EVT模式范圍，而所述第二變速器范圍包括第二 EVT模式范圍。
[0016]方案11.根據(jù)方案9所述的方法，其中，執(zhí)行從第一變速器范圍到中間變速器范圍的第一轉(zhuǎn)換包括:控制發(fā)動(dòng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令，然后停用即將分離的離合器以在中間變速器范圍內(nèi)操作。
[0017]方案12.根據(jù)方案11所述的方法，其中，控制發(fā)動(dòng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令包括:響應(yīng)于輸出扭矩請(qǐng)求延遲發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的控制從而減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。
[0018]方案13.根據(jù)方案11所述的方法，其中，控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以實(shí)現(xiàn)與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令包括:響應(yīng)于輸出扭矩請(qǐng)求控制發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的控制從而減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。[0019]方案14.根據(jù)方案9所述的方法，其中，執(zhí)行從中間變速器范圍到第二變速器范圍的第二轉(zhuǎn)換包括:增加發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量并且延遲點(diǎn)火正時(shí)以預(yù)加載發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩能力并同步即將接合的離合器的元件，然后響應(yīng)于輸出扭矩請(qǐng)求啟用即將接合的離合器并調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)以達(dá)到最大制動(dòng)扭矩。
[0020]方案15.—種用于控制動(dòng)力系統(tǒng)的方法，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括與多模式變速器聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)，所述方法包括:
命令多模式變速器中的范圍轉(zhuǎn)換；
控制發(fā)動(dòng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令；
停用即將分離的離合器；
在中間變速器范圍內(nèi)操作并且以與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令控制發(fā)動(dòng)
機(jī)；
增加發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量并且延遲點(diǎn)火正時(shí)，以預(yù)加載發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩能力并同步即將接合的離合器的兀件；
響應(yīng)于輸出扭矩請(qǐng)求啟用即將接合的離合器并調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)，以達(dá)到最大制動(dòng)扭矩；
以及
在第二變速器范圍內(nèi)操作，以將扭矩傳遞給變速器的輸出構(gòu)件。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]現(xiàn)在將參照附圖通過(guò)舉例方式描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，在附圖中:
圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的包括內(nèi)燃機(jī)、變速器、傳動(dòng)系統(tǒng)和控制器的多模式動(dòng)力系統(tǒng)；
圖2以流程圖形式圖示根據(jù)本發(fā)明的用于控制多模式動(dòng)力系統(tǒng)的過(guò)程，包括在多模式變速器中執(zhí)行從第一 EVT模式范圍到第二 EVT模式范圍的轉(zhuǎn)換；以及
圖3和4圖示根據(jù)本發(fā)明的參照?qǐng)D2描述的過(guò)程的執(zhí)行，包括與時(shí)間相關(guān)的多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令和變速器范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)在將參照附圖，其中，所示附圖僅是為了圖示特定的示例性實(shí)施例，而不是為了限制本發(fā)明，圖1描繪了非限制性動(dòng)力系統(tǒng)100，其包括內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))12、多模式變速器(變速器)10、高壓電氣系統(tǒng)80、傳動(dòng)系統(tǒng)90和控制器5。變速器10分別機(jī)械地聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)12以及第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62，并且被配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)12、扭矩機(jī)器60、62以及傳動(dòng)系統(tǒng)90之間傳遞扭矩。如圖所示，第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62是電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)。
[0023]高壓電氣系統(tǒng)80包括經(jīng)由高壓電力總線84聯(lián)接到變速器功率逆變器控制模塊(TPIM) 82的電能存儲(chǔ)裝置(ESD) 85，并且被配置有用于監(jiān)控電功率流的合適裝置，包括用于監(jiān)控電流和電壓的裝置和系統(tǒng)。ESD 85可以是任意合適的高壓電能存儲(chǔ)裝置(例如高壓電池)，并且優(yōu)選包括測(cè)量供應(yīng)到高壓電力總線84的電功率(包括電壓和電流)的監(jiān)控系統(tǒng)。
[0024]發(fā)動(dòng)機(jī)12可以是任意適合的燃燒裝置，并且包括在若干狀態(tài)選擇性地操作以經(jīng)由輸入構(gòu)件14將扭矩傳遞到變速器10的多缸內(nèi)燃機(jī)，并且可以是火花點(diǎn)火或壓縮點(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的輸入構(gòu)件14的曲軸。轉(zhuǎn)速傳感器11監(jiān)控輸入構(gòu)件14的曲軸角度和轉(zhuǎn)速。由于在發(fā)動(dòng)機(jī)12和變速器10之間的輸入構(gòu)件14上的扭矩消耗部件(例如扭矩管理裝置或液壓泵)的布置，從發(fā)動(dòng)機(jī)12輸出的動(dòng)力(即轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩)可以不同于輸入到變速器10的輸入速度和輸入扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)12被配置為在動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行操作期間響應(yīng)于操作條件而執(zhí)行自動(dòng)停止和自動(dòng)起動(dòng)操作?？刂破?被配置為控制發(fā)動(dòng)機(jī)12的致動(dòng)器，以控制燃燒參數(shù)，包括控制吸入空氣流量、火花點(diǎn)火正時(shí)、噴射燃料質(zhì)量、燃料噴射正時(shí)、控制再循環(huán)廢氣流的EGR閥的位置以及如此裝配的發(fā)動(dòng)機(jī)上的進(jìn)氣閥和/或排氣閥的正時(shí)和相位。因而，通過(guò)控制燃燒參數(shù)(包括空氣流扭矩和火花引起的扭矩)可以控制發(fā)動(dòng)機(jī)速度。還可以通過(guò)經(jīng)由分別控制第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62的電動(dòng)機(jī)扭矩來(lái)控制輸入構(gòu)件14處的反作用扭矩，進(jìn)而控制發(fā)動(dòng)機(jī)速度。
[0025]所示的變速器10是四模式復(fù)合分流機(jī)電變速器10，其包括三個(gè)行星齒輪組20、30和40以及五個(gè)可接合扭矩傳遞裝置，即離合器Cl 52、C2 54、C3 56、C4 58和C5 50?？梢灶A(yù)期變速器的其它實(shí)施例。變速器10分別聯(lián)接到第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62。變速器10被配置為響應(yīng)于輸出扭矩請(qǐng)求在發(fā)動(dòng)機(jī)12、扭矩機(jī)器60、62和輸出構(gòu)件92之間傳遞扭矩。在一個(gè)實(shí)施例中，第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62是采用電能來(lái)產(chǎn)生和作用扭矩的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)。行星齒輪組20包括太陽(yáng)齒輪構(gòu)件22、環(huán)形齒輪構(gòu)件26和聯(lián)接到托架構(gòu)件25上的行星齒輪24。托架構(gòu)件25可旋轉(zhuǎn)地支撐設(shè)置為與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件22和環(huán)形齒輪構(gòu)件26處于嚙合關(guān)系的行星齒輪24，并且聯(lián)接到可旋轉(zhuǎn)的軸構(gòu)件16。行星齒輪組30包括太陽(yáng)齒輪構(gòu)件32、環(huán)形齒輪構(gòu)件36和聯(lián)接到托架構(gòu)件35上的行星齒輪34。行星齒輪34被安置為與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件32和環(huán)形齒輪構(gòu)件36處于嚙合關(guān)系。托架構(gòu)件35聯(lián)接到可旋轉(zhuǎn)的軸構(gòu)件16。行星齒輪組40包括太陽(yáng)齒輪構(gòu)件42、環(huán)形齒輪構(gòu)件46和聯(lián)接到托架構(gòu)件45上的行星齒輪44。如圖所示，第一和第二組行星齒輪44聯(lián)接到托架構(gòu)件45。因此，行星齒輪組40是復(fù)合太陽(yáng)齒輪構(gòu)件-小齒輪-小齒輪-環(huán)形齒輪構(gòu)件齒輪組。托架構(gòu)件45可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接在離合器Cl 52和C2 54之間。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件42可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到可旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)件16。環(huán)形齒輪構(gòu)件46可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到輸出構(gòu)件92。
[0026]如在本文中使用的，離合器指的是可以響應(yīng)于控制信號(hào)而選擇性地被應(yīng)用的扭矩傳遞裝置，并且可以是任意合適的裝置，包括例如單片或多片離合器或組合件、單向離合器、帶式離合器以及制動(dòng)器。液壓回路72被配置為利用電動(dòng)液壓泵70供應(yīng)的加壓液壓流體來(lái)控制每個(gè)離合器的離合器狀態(tài)，所述液壓泵70被控制器5可操作地控制。離合器C254和C4 58是液壓應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)摩擦離合器。離合器Cl 52、C3 56和C5 50是液壓控制的制動(dòng)器裝置，其可以固接到變速器殼體55。在此實(shí)施例中，利用液壓控制回路72供應(yīng)的加壓液壓流體液壓地應(yīng)用離合器Cl 52、C2 54、C3 56和C4 58中的每個(gè)。控制器5可操作地控制液壓回路72，以啟用和停用前述離合器，提供用于冷卻和潤(rùn)滑變速器的元件的液壓流體，并且提供用于冷卻第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62的液壓流體。可通過(guò)利用壓力傳感器進(jìn)行測(cè)量、通過(guò)利用車載例程進(jìn)行估計(jì)或利用其它合適的方法來(lái)確定液壓回路72的液體壓力。
[0027]第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62是三相交流電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，它們每個(gè)都包括定子、轉(zhuǎn)子和解析器。扭矩機(jī)器60、62中的每個(gè)的電動(dòng)機(jī)定子被固接到變速器殼體55的外部，并且包括定子芯，該定子芯具有從其延伸的電線圈繞組。用于第一扭矩機(jī)器60的轉(zhuǎn)子被支撐在機(jī)械地附接到與第一行星齒輪組20聯(lián)接的套軸18的轂板齒輪上。用于第二扭矩機(jī)器62的轉(zhuǎn)子固定地附接到套筒軸轂19，該套筒軸轂19機(jī)械地附接到第二行星齒輪30。每個(gè)解析器可以能發(fā)送信號(hào)的方式可操作地連接到變速器功率逆變器控制模塊(TPIM)82，并且每個(gè)解析器都感測(cè)和監(jiān)控解析器轉(zhuǎn)子相對(duì)于解析器定子的旋轉(zhuǎn)位置，由此監(jiān)控第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62中相應(yīng)的一個(gè)的旋轉(zhuǎn)位置。此外，從解析器輸出的信號(hào)可以用于確定第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62的轉(zhuǎn)速。
[0028]變速器10的輸出構(gòu)件92可旋轉(zhuǎn)地連接到傳動(dòng)系統(tǒng)90，以向傳動(dòng)系統(tǒng)90提供輸出動(dòng)力，該輸出動(dòng)力經(jīng)由差動(dòng)齒輪或驅(qū)動(dòng)橋或另一合適的裝置傳遞到一個(gè)或多個(gè)車輪。由輸出轉(zhuǎn)速和輸出扭矩限定輸出構(gòu)件92處的輸出動(dòng)力。變速器輸出速度傳感器93監(jiān)控輸出構(gòu)件92的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向。每個(gè)車輪優(yōu)選裝配有被配置為監(jiān)控車輪速度以確定車輛速度以及用于制動(dòng)控制、牽引力控制和車輪加速度管理的絕對(duì)和相對(duì)車輪速度的傳感器。
[0029]來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸入扭矩以及來(lái)自第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62的電動(dòng)機(jī)扭矩通過(guò)燃料或存儲(chǔ)在電能存儲(chǔ)裝置(ESD)85中的電勢(shì)的能量轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生。ESD 85經(jīng)由高壓電力總線84高壓直流聯(lián)接到TPIM 82，高壓電力總線84優(yōu)選包括允許或禁止ESD 85和TPM 82之間的電流流動(dòng)的觸頭開(kāi)關(guān)38。TPM 82優(yōu)選包括一對(duì)功率逆變器和相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)控制模塊，電動(dòng)機(jī)控制模塊被配置為接收扭矩命令并根據(jù)其控制逆變器狀態(tài)，以便提供電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)或再生功能以滿足電動(dòng)機(jī)扭矩命令。功率逆變器包括互補(bǔ)的三相功率電子器件，并且每個(gè)包括多個(gè)絕緣柵雙極晶體管，所述絕緣柵雙極晶體管用于通過(guò)高頻切換將來(lái)自ESD 85的直流功率變換為交流功率以便為第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62中相應(yīng)的一個(gè)提供動(dòng)力。絕緣柵雙極晶體管形成被配置為接收控制命令的開(kāi)關(guān)模式電源。每個(gè)三相電機(jī)的每個(gè)相具有一對(duì)絕緣柵雙極晶體管?？刂平^緣柵雙極晶體管的狀態(tài)，以提供電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械功率產(chǎn)生或電功率再生功能。三相逆變器經(jīng)由直流傳輸導(dǎo)體27接收或供應(yīng)直流電功率并且將其轉(zhuǎn)化為三相交流功率或從三相交流功率轉(zhuǎn)化為直流電功率，該三相交流功率經(jīng)由傳輸導(dǎo)體傳導(dǎo)到第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62或從第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62傳導(dǎo)出以便作為電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)操作。TPIM 82響應(yīng)于電動(dòng)機(jī)扭矩命令通過(guò)功率逆變器和相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)控制模塊將電功率傳輸?shù)降谝慌ぞ貦C(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62或從第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62傳輸電功率。經(jīng)由高壓電力總線84將電流傳送到ESD 85或從ESD 85傳送電流，以對(duì)ESD 85進(jìn)行充電和放電。
[0030]控制器5經(jīng)由通信鏈路15以可發(fā)送信號(hào)的方式可操作地鏈接到動(dòng)力系統(tǒng)中的各個(gè)致動(dòng)器和傳感器，以監(jiān)控和控制動(dòng)力系統(tǒng)的操作，包括合成信息和輸入以及執(zhí)行程序從而控制致動(dòng)器以滿足與燃料經(jīng)濟(jì)性、排放物、性能、駕駛性能和硬件(包括ESD 85的電池以及第一扭矩機(jī)器60和第二扭矩機(jī)器62)保護(hù)相關(guān)的控制目標(biāo)?？刂破?是整體車輛控制架構(gòu)的子集，并且提供對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)的系統(tǒng)控制?？刂破?可以包括分布式控制模塊系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括單獨(dú)的控制模塊，包括監(jiān)督控制模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、變速器控制模塊、電池組控制模塊和TPIM 82。用戶界面13優(yōu)選可發(fā)送信息地連接到多個(gè)裝置，車輛操作者通過(guò)所述裝置指揮和命令動(dòng)力系統(tǒng)的操作。所述裝置優(yōu)選包括加速器踏板112、操作者制動(dòng)器踏板113、變速器換檔桿114 (PRNDL)和車輛速度巡航控制系統(tǒng)116。變速器換檔桿114可以具有離散數(shù)量的操作者可選擇位置，包括指示操作者意圖車輛行駛的方向，并因此指示輸出構(gòu)件92的優(yōu)選旋轉(zhuǎn)方向(向前或向后方向)。應(yīng)該理解，由于車輛位置(例如在山上)導(dǎo)致的后退，因此車輛仍可能沿不同于操作者意圖行駛的指示方向的方向移動(dòng)。用戶界面13可以包括如圖所示的單個(gè)裝置，或者替代地可以包括與各個(gè)控制模塊直接連接的多個(gè)用
戶接口裝置。
[0031]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)器通信，從而實(shí)現(xiàn)不同控制模塊之間的結(jié)構(gòu)通信。具體的通信協(xié)議是專用的。通信鏈路15和合適的協(xié)議提供前述控制模塊和其它控制模塊之間的可靠的信息發(fā)送和多控制模塊交互(interfacing)，從而提供包括例如防抱死制動(dòng)、牽引力控制和車輛穩(wěn)定等功能?？梢允褂枚喾N通信總線，以提高通信速度和提供一定程度的信號(hào)冗余和完整性，包括直接鏈路和串行外圍接口(SPI)總線。還可以利用無(wú)線鏈路，例如短程無(wú)線電通信總線，來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)控制模塊之間的通信。也可以直接連接各個(gè)裝置。
[0032]控制模塊、模塊、控制系統(tǒng)、控制器、控制單元、處理器和類似術(shù)語(yǔ)意指下列各項(xiàng)中的一種或多種中的任一個(gè)或多個(gè)組合: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程的中央處理單元(優(yōu)選是微處理器)以及相關(guān)存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備(只讀、可編程只讀、隨機(jī)存取、硬盤驅(qū)動(dòng)器等)、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和裝置、合適的信號(hào)調(diào)節(jié)和緩沖電路和提供所述功能的其它部件。軟件、固件、程序、指令、例程、編碼、算法和類似用語(yǔ)意指包括校準(zhǔn)值和查詢表的任意控制器可執(zhí)行指令組?？刂颇K具有被執(zhí)行以提供所描述的功能的一組控制例程。例程被執(zhí)行(諸如被中央處理單元執(zhí)行)以監(jiān)控來(lái)自感測(cè)裝置和其它聯(lián)網(wǎng)控制模塊的輸入，并且執(zhí)行控制和診斷例程以控制致動(dòng)器的操作?？梢栽诎l(fā)動(dòng)機(jī)和車輛正在操作期間按固定間隔執(zhí)行例程，例如每3.125,6.25、12.5、25和100毫秒?；蛘?，可以響應(yīng)于事件的發(fā)生來(lái)執(zhí)行例程。
[0033]動(dòng)力系統(tǒng)100被配置為在多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)(包括多個(gè)變速器范圍和發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài))之一中操作，以產(chǎn)生扭矩并將扭矩傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)90。發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)包括開(kāi)狀態(tài)(0N)、關(guān)狀態(tài)(OFF)和燃料停給狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在關(guān)狀態(tài)中操作時(shí)，其未被供應(yīng)以燃料、未點(diǎn)火并且不轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在開(kāi)狀態(tài)操作時(shí)，其被供應(yīng)以燃料、點(diǎn)火并轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于燃料停給狀態(tài)時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)但是未被供應(yīng)以燃料并且未點(diǎn)火。變速器范圍包括通過(guò)選擇性啟用離合器Cl50、C2 52、C3 54、C4 56和C5 58實(shí)現(xiàn)的多個(gè)空檔(空檔)、固定檔位(Gear#)、可變模式(EVT模式#)、電動(dòng)車輛(EV#)和過(guò)渡(EV過(guò)渡狀態(tài)#和假檔位)范圍。假檔位范圍是可變模式變速器范圍，其中，在考慮與輸入構(gòu)件14上的扭矩消耗部件相關(guān)的扭矩?fù)p失的情況下，來(lái)自變速器10的扭矩輸出對(duì)應(yīng)于來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸入扭矩。在EVT模式檔位之間換檔時(shí)，主要采用假檔位范圍作為中間變速器范圍。表1描述了用于操作動(dòng)力系統(tǒng)100的多個(gè)變速器范圍和發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)。
[0034]表1
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制動(dòng)力系統(tǒng)的方法，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括與多模式變速器聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)，所述方法響應(yīng)于命令而在多模式變速器中執(zhí)行從第一 EVT模式范圍到第二 EVT模式范圍的轉(zhuǎn)換，所述方法包括: 執(zhí)行從第一 EVT模式范圍到中間變速器范圍的第一轉(zhuǎn)換； 在中間變速器范圍內(nèi)操作并且以與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令控制發(fā)動(dòng)機(jī)； 執(zhí)行從中間變速器范圍到第二變速器范圍的第二轉(zhuǎn)換；以及 在第二變速器范圍內(nèi)操作，以將扭矩傳遞給變速器的輸出構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行從第一EVT模式范圍到中間變速器范圍的第一轉(zhuǎn)換包括:控制發(fā)動(dòng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令，然后停用即將分離的離合器以在中間變速器范圍內(nèi)操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以實(shí)現(xiàn)與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令包括:響應(yīng)于輸出扭矩請(qǐng)求利用快速致動(dòng)器控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以立即減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，利用快速致動(dòng)器控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩包括延遲發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，利用快速致動(dòng)器控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩包括延遲燃料噴射正時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，控制發(fā)動(dòng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令包括:響應(yīng)于輸出扭矩請(qǐng)求利用慢發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以在達(dá)到最大制動(dòng)扭矩的點(diǎn)火正時(shí)處減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行從中間變速器范圍到第二變速器范圍的第二轉(zhuǎn)換包括:增加發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量并且延遲點(diǎn)火正時(shí)以預(yù)加載發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩能力并同步即將接合的離合器的元件，然后響應(yīng)于輸出扭矩請(qǐng)求啟用即將接合的離合器并調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)以達(dá)到最大制動(dòng)扭矩。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在第二變速器范圍內(nèi)操作以將扭矩傳遞給變速器的輸出構(gòu)件包括:在第二變速器范圍內(nèi)操作以在發(fā)動(dòng)機(jī)、多個(gè)扭矩機(jī)器和輸出構(gòu)件之間傳遞扭矩。
9.一種用于將多模式變速器從第一變速器范圍轉(zhuǎn)換到第二變速器范圍的方法，包括: 執(zhí)行從第一變速器范圍到中間變速器范圍的第一轉(zhuǎn)換； 在中間變速器范圍內(nèi)操作并且以與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令控制發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)被配置為將扭矩傳遞到變速器的輸入構(gòu)件； 執(zhí)行從中間變速器范圍到第二變速器范圍的第二轉(zhuǎn)換；以及 在第二變速器范圍內(nèi)操作，以在發(fā)動(dòng)機(jī)、多個(gè)扭矩機(jī)器和變速器的輸出構(gòu)件之間傳遞扭矩。
10.一種用于控制動(dòng)力系統(tǒng)的方法，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括與多模式變速器聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)，所述方法包括: 命令多模式變速器中的范圍轉(zhuǎn)換； 控制發(fā)動(dòng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令；停用即將分離的離合器； 在中間變速器范圍內(nèi)操作并且以與輸出扭矩請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩命令控制發(fā)動(dòng)機(jī)； 增加發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量并且延遲點(diǎn)火正時(shí)，以預(yù)加載發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩能力并同步即將接合的離合器的兀件； 響應(yīng)于輸出扭矩請(qǐng)求啟用即將接合的離合器并調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)，以達(dá)到最大制動(dòng)扭矩；以及 在第二變速器范圍內(nèi)操作，以將扭矩傳遞給變速器的輸出構(gòu)件。
【文檔編號(hào)】B60W10/06GK103569094SQ201310338305
【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, S.W.麥克格羅根, K.P.佩特爾 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司