用于混合動力傳動系控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了運轉混合動力傳動系的系統(tǒng)和方法。在一個示例中，可以經(jīng)由液壓扭矩路徑和摩擦扭矩路徑將駕駛員需求扭矩提供至車輪。以確保滿足駕駛員需求扭矩并且摩擦扭矩路徑傳輸扭矩達到其容量的方式在摩擦扭矩路徑和液壓扭矩路徑之間分配扭矩。
【專利說明】用于混合動力傳動系控制的方法和系統(tǒng)
【【技術領域】】
[0001]本發(fā)明涉及用于運轉混合動力車輛傳動系的系統(tǒng)和方法。該方法可能對包括變矩器和電機的傳動系尤其有用。
【【背景技術】】
[0002]并聯(lián)式混合動力傳動系可以包括發(fā)動機、傳動系分離離合器以及電機?？梢皂憫谲囕v工況而選擇性地運轉發(fā)動機和電機。如果發(fā)動機停機，當傳動系分離離合器閉合時可以通過電機再起動。然而，因為難于精確地估算傳動系分離離合器傳輸?shù)呐ぞ?，閉合傳動系分離離合器來起動發(fā)動機可能導致車輛傳動系中的扭矩擾動。此外，如果變矩器離合器在車輛啟動期間完全打開則傳動系的低效率可能降低車輛的燃料效率。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]發(fā)明人在此已經(jīng)認識到上述缺點并且已經(jīng)開發(fā)了一種運轉傳動系的方法，包含:響應于在變速器管路壓力下可用的變矩器離合器扭矩容量高于駕駛員需求扭矩而以扭矩控制模式運轉電機；以及響應于在變速器管路壓力下可用的變矩器離合器扭矩容量小于駕駛員需求扭矩而以轉速控制模式運轉電機。
[0004]當變速器管路壓力較低時時通過轉速控制模式運轉電機，可以經(jīng)由電機除去傳動系扭矩擾動并傳輸希望的駕駛員需求扭矩。此外，當變速器管路壓力較高時通過扭矩控制模式運轉電機，可以鎖止變矩器離合器以改善傳動系效率同時經(jīng)由電機提供至少一部分駕駛員需求扭矩。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，基于變速器管路壓力估算經(jīng)由變矩器離合器傳輸通過變矩器的扭矩，并且其中第一部分駕駛員需求扭矩基于調(diào)節(jié)變矩器離合器時變速器管路壓力下的變矩器離合器容量。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，響應于變速器管路壓力而調(diào)節(jié)變矩器離合器以傳輸駕駛員需求扭矩通過變矩器。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，響應于變矩器渦輪轉速而進一步調(diào)節(jié)變矩器泵輪的轉速。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，經(jīng)由傳動系集成的起動機/發(fā)電機(DISG)調(diào)節(jié)變矩器泵輪轉速。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種車輛系統(tǒng)，包含:電機；與電機機械連接的變矩器，變矩器包括變矩器離合器；以及
[0010]包括可執(zhí)行以響應于駕駛員需求扭矩和變速器管路壓力而計劃變矩器離合器扭矩傳輸容量的非瞬態(tài)指令的控制器。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含響應于駕駛員需求扭矩和計劃的變矩器離合器扭矩傳輸容量而調(diào)節(jié)變矩器泵輪和變矩器渦輪之間傳輸?shù)呐ぞ亍?br> [0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含與變矩器機械連接的傳動系集成的起動機/發(fā)電機(DISG)，并且其中調(diào)節(jié)在變矩器泵輪和變矩器渦輪之間傳輸?shù)呐ぞ匕ㄕ{(diào)節(jié)DISG的轉速。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含響應于駕駛員需求扭矩和變矩器離合器扭矩容量來確定經(jīng)由液壓扭矩路徑在變矩器泵輪和變矩器渦輪之間傳輸?shù)呐ぞ亍?br> [0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含響應于變矩器離合器容量小于駕駛員需求扭矩而以轉速控制模式運轉電機的額外指令。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含響應于變矩器離合器容量高于駕駛員需求扭矩而以扭矩控制模式運轉電機的額外指令。
[0016]本發(fā)明可以提供多個優(yōu)點。特別地，本方法可以改善傳動系效率同時提供希望的駕駛員需求扭矩。此外,本方法可以經(jīng)由改善車輛啟動來改善車輛駕駛性能。此外,本方法可以改善發(fā)動機起動。
[0017]單獨或結合附圖閱讀下面的【具體實施方式】，本發(fā)明的上述優(yōu)點和其它優(yōu)點以及特征將變得顯而易見。
[0018]應理解，提供上文的概述用于以簡化形式引入一系列原理，其將在【具體實施方式】中進一步進行描述。這并不意味著識別所要求保護的主題的關鍵或實質特征，所要求保護的主題的范圍唯一地由權利要求書確定。此外，所要求保護的主題并不局限于解決上文或本說明書中任意部分所提到的缺點的實施方式。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0019]單獨或結合附圖閱讀下面的【具體實施方式】，通過閱讀示例實施例將更加完全地理解本發(fā)明中描述的優(yōu)點。
[0020]圖1是發(fā)動機的示意圖；
[0021]圖2顯示示例車輛傳動系配置；
[0022]圖3顯示示例控制框圖；以及
[0023]圖4顯示用于運轉車輛傳動系的方法的流程圖。
【【具體實施方式】】
[0024]本發(fā)明涉及運轉混合動力車輛的傳動系以提供駕駛員需求的扭矩。如圖1-2所示，車輛傳動系可以包含發(fā)動機、傳動系集成的起動機/發(fā)電機(DISG)或電機以及變速器?？梢越?jīng)由圖3中顯示的控制系統(tǒng)運轉該傳動系。圖4顯示用于運轉車輛傳動系以改善傳動系效率和車輛駕駛性能的示例方法。
[0025]參考圖1,內(nèi)燃發(fā)動機10包含多個汽缸,其顯不在圖1中的一個汽缸通過電子發(fā)動機控制器12控制。發(fā)動機10包括燃燒室30和活塞36位于其中并連接至曲軸40的汽缸壁32。飛輪97和環(huán)形齒輪99連接至曲軸40。起動機96包括小齒輪軸98和小齒輪95。小齒輪軸98可以選擇性地推進小齒輪95以接合環(huán)形齒輪99。起動機96可直接地安裝在發(fā)動機的前面或發(fā)動機的后面。在一些示例中，起動機96可通過帶或鏈選擇性地提供扭矩至曲軸40。在一個示例中，當與發(fā)動機曲軸不接合時起動機96處于基準狀態(tài)。燃燒室30顯示為分別通過進氣門52和排氣門54與進氣歧管44和排氣歧管48連通?？梢酝ㄟ^進氣凸輪51和排氣凸輪53運轉每個進氣和排氣門。進氣凸輪51的位置可以通過進氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置可以通過排氣凸輪傳感器57確定。進氣凸輪51和排氣凸輪53可以相對于曲軸40運動。
[0026]燃料噴射器66顯示為設置以直接將燃料噴射到燃燒汽缸30內(nèi)，本領域內(nèi)技術人員稱之為直接噴射?？商娲?，可將燃料噴射至進氣道，本領域內(nèi)的技術人員稱之為進氣道噴射。燃料噴射器66與來自控制器12的信號的脈沖寬度成比例地傳輸燃料。燃料通過燃料系統(tǒng)(未顯示)運送到燃料噴射器66，所述燃料系統(tǒng)包括燃料箱、燃料泵和燃料導軌(未顯示)。此外，進氣歧管44顯示為與可選的調(diào)節(jié)節(jié)流板64的位置的電子節(jié)氣門62連通以控制空氣從空氣進氣42流向進氣歧管44。在一個示例中，高壓、雙級燃料系統(tǒng)可用于產(chǎn)生較高的燃料壓力。在一些示例中，節(jié)氣門62和節(jié)流板64可以設置在進氣門52和進氣歧管44之間使得節(jié)氣門62是進氣道節(jié)氣門。
[0027]無分電器點火系統(tǒng)88響應于控制器12通過火花塞92給燃燒室30提供點火火花。通用或寬域排氣氧(UEGO)傳感器126顯示為連接至催化轉化器70上游的排氣歧管48?？商娲?，可用雙態(tài)排氣氧傳感器代替UEGO傳感器126。
[0028]在一個示例中，轉化器70可包括多個催化劑磚。在另一個示例中，可使用多個排放控制設備，其每個具有多個磚。在一個示例中轉化器70可以是三元催化劑。
[0029]圖1中控制器12顯示為常規(guī)的微型計算機，包括:微處理器單元(CPU) 102、輸入/輸出(I/o)端口 104、只讀存儲器(ROM) 106、隨機存取存儲器(RAM) 108、?；畲鎯ζ?KAM) 110和常規(guī)數(shù)據(jù)總線?？刂破?2顯示為接收來自連接至發(fā)動機10的傳感器的各種信號，除了上文討論的那些信號，還包括:來自連接至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻液溫度(ECT);連接至加速踏板130用于感應腳132應用力的位置傳感器134的信號；來自連接至進氣歧管44的壓力傳感器122的發(fā)動機歧管壓力(MAP)的測量值；來自感應曲軸40位置的霍爾效應傳感器118的發(fā)動機位置傳感器信號；來自傳感器120的進入發(fā)動機的空氣質量的測量值；來自傳感器58的節(jié)氣門位置的測量值。也可感應大氣壓力(傳感器未顯示)用于由控制器12處理。在本發(fā)明的優(yōu)選方面，發(fā)動機位置傳感器118在曲軸每個旋轉時產(chǎn)生預訂數(shù)目的等距脈沖，根據(jù)其可確定發(fā)動機轉速(RPM)。
[0030]在一些示例中，如圖2顯示的在混合動力車輛中發(fā)動機可連接至電動馬達/電池系統(tǒng)。此外，在一些示例中，可采用其它發(fā)動機配置，例如柴油發(fā)動機。
[0031]在運轉期間，發(fā)動機10內(nèi)的每個汽缸通常經(jīng)歷四沖程循環(huán):循環(huán)包括進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。在進氣沖程中，通常排氣門54關閉且進氣門52打開?？諝馔ㄟ^進氣歧管44流入燃燒室30，并且活塞36移動到汽缸的底部以便增加燃燒室30內(nèi)的容積。本領域技術人員通常將活塞36接近汽缸的底部并且在其沖程的終點時(例如當燃燒室30處于最大容積時)所處的位置稱為下止點(BDC)。在壓縮沖程中，進氣門52和排氣門54關閉?；钊?6向汽缸的頂部運動以便壓縮燃燒室30內(nèi)的空氣。本領域技術人員將活塞36處于其沖程的終點并且接近汽缸的頂部時(例如當燃燒室30處于最小容積時)所處的位置稱為上止點(TDC)。在下文稱為噴射的過程中，將燃料引入燃燒室。在下文稱為點火的過程中，通過已知的點火方式例如火花塞92點燃噴射的燃料致使燃燒。在膨脹沖程中，膨脹的氣體將活塞36推回至下止點。曲軸40將活塞的運動轉換為旋轉軸的旋轉扭矩。最后，在排氣過程期間，排氣門54打開以將燃燒過的空氣燃料混合物釋放至排氣歧管48，并且活塞回到上止點。需要指出的是上文僅描述為實施例，并且可改變進氣門、排氣門的打開和/或關閉正時，例如以提供正氣門重疊或負氣門重疊、推遲進氣門關閉或各種其它的實施例。
[0032]圖2是車輛傳動系200和車輛290的框圖?？梢酝ㄟ^發(fā)動機10驅動傳動系200?？梢酝ㄟ^圖1顯示的發(fā)動機起動系統(tǒng)或經(jīng)由DISG240起動發(fā)動機10。此外，發(fā)動機10可以經(jīng)由扭矩致動器(比如燃料噴射器、節(jié)氣門、凸輪軸、氣門升程等)204產(chǎn)生或調(diào)節(jié)扭矩。
[0033]發(fā)動機輸出扭矩可以傳輸至雙質量飛輪232的輸入側。發(fā)動機轉速以及雙質量飛輪輸入側位置和轉速可以通過發(fā)動機位置傳感器118確定。雙質量飛輪232可以包括用于抑制傳動系扭矩擾動的彈簧和單獨質量(未顯示)。雙質量飛輪232的輸出側顯示為機械地連接至分離離合器236的輸入側?？梢噪妱拥鼗蛞簤旱仳寗臃蛛x離合器236。位置傳感器234可以設置在雙質量飛輪232的分離離合器一側上以感應雙質量飛輪232的輸出位置和轉速。分離離合器236的下游側顯示為機械地連接至DISG輸入軸237。
[0034]可以運轉DISG240以提供扭矩至傳動系200或者將傳動系扭矩轉換為存儲在電能存儲裝置275中的電能。DISG240比圖1中顯示的起動機96具有更高的輸出扭矩能力。此外，DISG240直接驅動傳動系200或者被傳動系200直接驅動。電能存儲裝置275可以是電池、電容器或電感器。DISG240的下游側經(jīng)由241機械連接至變矩器206的泵輪285。DISG240的上游側機械連接至分離離合器236。變矩器206包括渦輪286以輸出扭矩至輸入軸270。輸入軸270將變矩器206機械連接至自動變速器208。變矩器206還包括變矩器旁通鎖止離合器(TCC) 212。當TCC鎖定時扭矩從泵輪285直接傳輸至渦輪286。通過控制器12調(diào)節(jié)控制閥的位置而液壓地運轉TCC。在一個示例中，變矩器可以指變速器的部件?？山?jīng)由位置傳感器239確定變矩器渦輪轉速和位置。在一些示例中，238和/或139可以是扭矩傳感器或者可以是組合式位置和扭矩傳感器。
[0035]當變矩器鎖止離合器212完全分離時，變矩器206經(jīng)由變矩器渦輪286和變矩器泵輪285之間的液體傳遞(例如液壓扭矩路徑)將發(fā)動機扭矩傳輸至自動變速器208，從而實現(xiàn)扭矩放大。相反，當變矩器鎖止離合器212完全接合時，發(fā)動機輸出扭矩經(jīng)由變矩器離合器直接傳輸(例如摩擦扭矩路徑)至變速器208的輸入軸(未顯示)。可替代地，可以部分地接合變矩器鎖止離合器212，從而能調(diào)節(jié)直接傳輸至變速器的扭矩量?？刂破?2可以配置用于響應于多種發(fā)動機工況或者基于基于駕駛員的(driver-based)的發(fā)動機運轉請求通過調(diào)節(jié)變矩器鎖止離合器而調(diào)節(jié)通過變矩器212傳輸?shù)呐ぞ亓俊?br> [0036]自動變速器208包括擋位離合器(例如擋位1-N，其中N為4-10的整數(shù))211和前進離合器210?？梢赃x擇性地接合擋位離合器211和前進離合器210以推進車輛。來自自動變速器208的扭矩輸出從而可以經(jīng)由輸出軸260傳輸至車輪216以推進車輛。具體地，在輸出驅動扭矩傳輸至車輪216之前自動變速器208可以響應于車輛行駛狀況傳輸在輸入軸270處的輸入驅動扭矩。
[0037]此外，通過接合車輪制動器218還可以施加摩擦力至車輪216。在一個示例中，響應于駕駛員用他的腳踩壓制動器踏板(未顯示)而可以接合車輪制動器218。在其它示例中，控制器12或連接至控制器12的控制器可以控制車輪制動器的接合。同樣，響應于駕駛員將他的腳從制動器踏板釋放而可以通過分離車輪制動器218減小至車輪216的摩擦力。此外，作為發(fā)動機自動停止程序的一部分，車輛制動器可以經(jīng)由控制器12而施加摩擦力至車輪216。
[0038]機械泵214可以提供壓縮的變速器流體至自動變速器208流體以提供液壓壓力而接合多個離合器，比如前進離合器210、擋位離合器211、發(fā)動機分離離合器236和/或變矩器鎖定離合器212。例如，機械泵214可以根據(jù)變矩器206而運轉，并且可以通過發(fā)動機或DISG的旋轉經(jīng)由輸入軸241驅動。從而，機械泵214中產(chǎn)生的液壓壓力可以隨發(fā)動機轉速和/或DISG轉速的增加而增加，并且可以隨發(fā)動機轉速和/或DISG轉速的減小而減小。
[0039]還可以提供電動泵215以在DISG小于例如300RPM的轉速旋轉時增加變速器管路壓力?？梢越?jīng)由控制器12響應于DISG轉速來選擇性地運轉電動泵215。從而，當DISG轉速高于閾值轉速時同時沒有啟用電動泵215時機械泵214可以提供變速器管路壓力。然而，當DISG轉速小于閾值轉速時，可以啟用電動泵215以提供變速器管路壓力。
[0040]控制器12可配置用于接收來自如圖1中更詳細顯示的發(fā)動機10的輸入并相應地控制發(fā)動機的扭矩輸出和/或變矩器、變速器、DISG、離合器和/或制動器的運轉。作為一個示例，可以通過調(diào)節(jié)火花正時、燃料脈沖寬度、燃料脈沖正時和/或空氣充氣(通過控制節(jié)氣門開度和/或氣門正時、氣門升程)以及用于渦輪或機械增壓發(fā)動機的增壓的組合而控制發(fā)動機扭矩輸出。在柴油發(fā)動機的情況下，控制器12可以通過控制燃料脈沖寬度、燃料脈沖正時和空氣充氣控制發(fā)動機扭矩輸出。在所有的情況中，可在逐缸基礎(cyIinder-by-cyIinderbasis)上執(zhí)行發(fā)動機控制以控制發(fā)動機扭矩輸出。如本【技術領域】中已知，控制器12還可以通過調(diào)節(jié)流向或流自DISG的磁場和/或電樞繞組的電流而控制DISG產(chǎn)生的扭矩輸出和電能。
[0041]當滿足發(fā)動機停止狀況時，控制器12可以通過切斷至發(fā)動機的燃料和火花而發(fā)起發(fā)動機停止。然而，在一些示例中發(fā)動機可以繼續(xù)旋轉。此外，為了維持變速器中一定量的轉矩，控制器12可將變速器208的旋轉部件固定在變速器的殼體259上并從而固定在車架上。特別地，控制器12可以接合一個或多個變速器離合器(比如前進離合器210)并且將接合的變速器離合器鎖到變速器殼體259和車輛上?？梢愿淖?例如增加)變速器離合器壓力以調(diào)節(jié)變速器離合器的接合狀態(tài)并提供希望的變速器扭矩量。當滿足發(fā)動機再起動狀況時和/或車輛駕駛員想要啟動車輛時，控制器12可以通過恢復發(fā)動機汽缸中的燃燒而再啟用發(fā)動機。
[0042]發(fā)動機停機期間還可以基于變速器離合器壓力調(diào)節(jié)車輪制動器壓力以在減小通過車輪傳輸?shù)呐ぞ貢r輔助鎖定(tie up)變速器。具體地，當鎖定一個或多個接合的變速器離合器時通過應用車輪制動器218，可以在變速器上施加相反的力，并因此施加在傳動系上，從而保持變速器齒輪處于主動接合以及變速器齒輪系中的潛在旋轉能量，而不移動車輪。在一個示例中，在發(fā)動機停機期間可以調(diào)節(jié)車輪制動器壓力以協(xié)調(diào)車輛制動器的應用和接合的變速器離合器的鎖定。這樣，通過調(diào)節(jié)車輪制動器壓力和離合器壓力，當發(fā)動機停機時可以調(diào)節(jié)變速器中保留的轉矩量。
[0043]圖1和2中的系統(tǒng)提供了一種車輛系統(tǒng)，包含:電機；與電機機械連接的變矩器，變矩器包括變矩器離合器；以及包括可執(zhí)行以響應于駕駛員需求扭矩和變速器管路壓力而計劃變矩器離合器傳輸容量(transfer capacity)的非瞬態(tài)指令的控制器。車輛系統(tǒng)進一步包含響應于駕駛員需求扭矩和計劃的變矩器離合器扭矩傳輸容量而調(diào)節(jié)變矩器泵輪和變矩器渦輪之間傳輸?shù)呐ぞ?例如將一定壓力的離合器流體提供至變矩器離合器驅動器時變矩器離合器可以傳輸通過變矩器離合器的扭矩量)。
[0044]車輛系統(tǒng)進一步包含與變矩器機械連接的傳動系集成的起動機/發(fā)電機(DISG)，并且其中調(diào)節(jié)變矩器泵輪和變矩渦輪之間傳輸?shù)呐ぞ匕ㄕ{(diào)節(jié)傳動系集成的起動機/發(fā)電機的轉速。車輛系統(tǒng)進一步包含響應于駕駛員需求扭矩和變矩器離合器扭矩容量(torque capacity)而確定經(jīng)由變矩器泵輪和變矩器渦輪之間的液壓扭矩路徑傳輸?shù)呐ぞ?。車輛系統(tǒng)進一步包含響應于變矩器離合器容量小于駕駛員需求扭矩而以轉速控制模式運轉電機的額外指令。
[0045]現(xiàn)在參考圖3，顯示了用于運轉車輛傳動系的控制框圖。該框圖可以應用到圖1和2顯示的系統(tǒng)中?？梢越?jīng)由圖4中顯示的方法執(zhí)行該框圖。
[0046]駕駛員需求扭矩輸入至變矩器液壓扭矩路徑確定框302和變矩器離合器容量計劃框304。在一個示例中，駕駛員需求扭矩基于加速器踏板的位置并且它代表變矩器泵輪處希望的扭矩?？商娲?，駕駛員需求扭矩可以是可以經(jīng)由考慮傳動比和傳動系扭矩損失(例如車輛扭矩可以與變速器傳動比成比例而傳動系損失加上車輪扭矩可以得到變矩器泵輪扭矩)而轉換為變矩器渦輪扭矩的車輪扭矩。變速器管路壓力也輸入至變矩器離合器容量計劃框304。變速器管路壓力是圖2中調(diào)整機械泵214的壓力。如果機械泵輸出處于較高水平，變速器流體調(diào)整成低于泵輸出壓力的管路壓力。如果機械泵輸出處于較低水平，變速器流體可以處于為通過機械泵輸出的壓力的管路壓力。
[0047]此處，如果DISG的轉速小于閾值轉速，可以啟用圖2中的電動泵215以提供管路壓力。可以經(jīng)由獨立的調(diào)整器或經(jīng)由調(diào)節(jié)提供至電動泵215的電力來調(diào)整電動泵215的壓力。
[0048]變矩器離合器容量計劃框304實施為根據(jù)駕駛員需求扭矩和變速器管路壓力索引的函數(shù)或表格。變矩器離合器容量計劃框304輸出希望的變矩器離合器扭矩。希望的變矩器離合器扭矩是調(diào)節(jié)變矩器離合器來傳輸或輸出的扭矩量。例如，希望的變矩器離合器扭矩可以是在施加由輸送變速器流體以運轉變矩器離合器而提供的力時變矩器離合器的扭矩傳輸容量。當駕駛員需求扭矩實施為變矩器泵輪處的扭矩時，如果變速器管路壓力足夠高以能夠使變矩器離合器傳輸駕駛員需求扭矩，將希望的變矩器扭矩調(diào)節(jié)至駕駛員需求扭矩。如果變速器管路壓力不足以使變矩器傳輸駕駛員需求扭矩，希望的變矩器離合器扭矩調(diào)節(jié)成變速器管路壓力允許變矩器離合器傳輸?shù)淖罡吲ぞ亍?br> [0049]在一個示例中，變速器管路壓力用于索引描述變矩器離合器的傳輸函數(shù)(transfer funct1n)的表格或函數(shù)。該傳輸函數(shù)輸出變矩器離合器在變速器流體提供至變矩器離合器的壓力下傳輸?shù)呐ぞ亓俊？梢詰{經(jīng)驗確定描述傳輸函數(shù)的值。如果變矩器傳輸函數(shù)的輸出高于或等于駕駛員需求扭矩，希望的變矩器離合器扭矩可以調(diào)節(jié)至駕駛員需求扭矩。如果變矩器傳輸函數(shù)的輸出小于駕駛員需求扭矩，希望的變矩器離合器扭矩可以調(diào)節(jié)成變矩器離合器在當前變速器管路壓力時傳輸?shù)呐ぞ亓?。希望的變矩器離合器扭矩輸入至變矩器液壓扭矩路徑扭矩確定框302和壓力轉換框308。
[0050]壓力轉換框308將希望的變矩器離合器扭矩轉換為將變速器流體施加至變速器變矩器離合器的驅動器以經(jīng)由變矩器離合器以希望的變矩器離合器扭矩傳輸扭矩的壓力。在一個示例中，希望的變矩器離合器扭矩索引輸出提供至變矩器離合器212的變矩器離合器驅動器的壓力的傳輸函數(shù)?？梢詰{經(jīng)驗確定傳輸函數(shù)中的值。
[0051]變矩器液壓扭矩路徑的扭矩確定框302輸出將在液壓扭矩路徑(例如在變矩器泵輪和變矩器渦輪之間)中傳輸?shù)呐ぞ亓?。當傳動系沒有處于再生制動模式時液壓扭矩路徑傳輸?shù)呐ぞ亓渴邱{駛員需求扭矩減去希望的變矩器離合器扭矩。
[0052]變矩器泵輪轉速確定框306輸出希望的變矩器泵輪轉速至馬達轉速控制框310。從傳輸函數(shù)或表格輸出希望的變矩器泵輪轉速。通過變矩器的設計和實驗數(shù)據(jù)來確定并且經(jīng)由將在液壓扭矩路徑中傳輸?shù)呐ぞ亓亢妥兙仄鳒u輪轉速(因為變矩器的液壓扭矩路徑傳輸?shù)呐ぞ厥潜幂嗈D速和渦輪轉速的函數(shù))來索引表格或函數(shù)中的值。
[0053]馬達轉速控制框310以轉速控制模式運轉圖2中顯示的DISG240。例如，基于希望的DISG轉速控制提供至DISG240的電流。希望的DISG轉速調(diào)節(jié)成希望的變矩器泵輪轉速從框306輸入至框310。額外地，作為希望的DISG轉速輸入的前饋扭矩調(diào)節(jié)的分離離合器扭矩可以轉入至馬達轉速控制框310。
[0054]DISG240提供扭矩至包括泵輪285和渦輪286的變矩器206。扭矩可以經(jīng)由液壓扭矩路徑中的變速器流體從泵輪285傳輸至渦輪286。變矩器離合器212也可以在摩擦路徑中傳輸扭矩通過變矩器206。渦輪轉速傳感器239監(jiān)視渦輪286的轉速并且提供輸入至變矩器泵輪確定框306。
[0055]從而，框圖說明了經(jīng)由液壓和摩擦扭矩路徑控制傳輸至變速器輸入軸的扭矩。經(jīng)由摩擦扭矩路徑傳輸?shù)呐ぞ鼗谧兯倨鞴苈穳毫κ沟媒?jīng)由摩擦扭矩路徑傳輸?shù)呐ぞ亓拷咏斍白兯倨鞴苈穳毫r摩擦扭矩路徑的扭矩傳輸極限。
[0056]現(xiàn)在參考圖4，顯示了運轉車輛傳動系的方法。可以在圖1和2的系統(tǒng)中通過存儲在非瞬態(tài)存儲器中的可執(zhí)行指令來執(zhí)行圖4中的方法。
[0057]在402處，方法400確定希望的變矩器離合器扭矩。在一個示例中，當變速器管路壓力(例如調(diào)整的變速器流體泵輸出壓力)足以允許經(jīng)由變矩器離合器傳輸?shù)呐ぞ氐扔隈{駛員需求扭矩時希望的變矩器離合器扭矩調(diào)節(jié)成駕駛員需求扭矩。如果變速器管路壓力小于經(jīng)由變矩器離合器傳輸駕駛員需求扭矩需要的變速器管路壓力，希望的變矩器離合器扭矩調(diào)節(jié)成當前變速器管路壓力(例如當前變矩器離合器扭矩下確定的變速器管路壓力)允許變知器離合器傳輸?shù)念A定最大扭矩范圍內(nèi)的扭矩。
[0058]從而，變矩器離合器扭矩可以限制成當變速器管路壓力施加至變矩器離合器驅動器時當前變速器管路壓力允許變矩器離合器傳輸通過變矩器的扭矩。如果變速器在換擋或者如果車輛從停車狀態(tài)啟動即使變速器管路壓力允許變矩器離合器傳輸駕駛員需求扭矩，變矩器離合器扭矩可以減小至小于駕駛員需求扭矩。此外，在換擋、車輛啟動期間或者車輛減速期間可以有目的地滑動變矩器離合器。這樣，經(jīng)由變矩器離合器提供至車輪的這部分駕駛員需求扭矩可隨著變矩器離合器扭矩容量響應于變速器管路壓力增加而增加。類似地，經(jīng)由變矩器離合器提供至車輪的這部分駕駛員需求扭矩可隨著變矩器離合器扭矩容量響應于變速器管路壓力減小而減小。
[0059]在404處方法400指令提供至變矩器離合器的變速器流體的壓力以提供希望的變矩器離合器扭矩。在一個示例中，經(jīng)由脈沖寬度調(diào)制的螺線管閥來調(diào)整傳輸至變矩器離合器的變速器流體的壓力。
[0060]在406處，方法400確定希望的變矩器離合器扭矩是否小于駕駛員需求扭矩。如果方法400確定希望的變矩器扭矩小于駕駛員需求扭矩，答案為是并且方法400前進至420。否則，答案為否并且方法400前進至408。
[0061]在408處，方法400確定是否正在起動發(fā)動機。在一個示例中，方法400可以響應于發(fā)動機從零轉速加速旋轉至怠速轉速而確定發(fā)動機正在起動。如果方法400確定發(fā)動機正在起動，答案為是并且方法400前進至410。否則，答案為否并且方法400前進至412。
[0062]在410處，方法400調(diào)節(jié)變矩器滑動以小于閾值滑動量。例如，可以向變速器變矩器離合器指令在變矩器泵輪和變矩器渦輪之間提供小于50RPM滑動的壓力。此外，在發(fā)動機起動期間可以向變矩器離合器提供變速器管路壓力以在當前變速器管路壓力時提供較低的滑動量。從而，可以在變速器泵輸出處調(diào)整的壓力向變矩器提供變速器流體。所以，如果由于變速器輸入轉速較低使得變速器管路壓力較低，變矩器離合器扭矩可以調(diào)節(jié)成可用于經(jīng)由變矩器離合器在當前變速器管路壓力下傳輸通過變矩器的最高扭矩量。以管路壓力向變矩器離合器提供變速器流體可以減小變矩器泵輪和變矩器渦輪之間的滑動?？梢越?jīng)由以轉速控制模式運轉DISG并調(diào)節(jié)相對于變矩器渦輪轉速的DISG轉速來調(diào)節(jié)變矩器滑動。在轉速控制模式中沒有指令DISG遵循扭矩；然而，可以調(diào)節(jié)DISG轉速使得DISG在DISG轉速控制模式中遵循希望的轉速。調(diào)節(jié)變速器變矩器離合器滑動之后方法400前進至430。
[0063]在412處，方法400鎖止變矩器離合器。一旦離合器管路壓力升高至足以鎖止變矩器的水平可以鎖止變矩器離合器。鎖止變速器變矩器之后方法400前進至414。
[0064]在414處，方法400以扭矩控制模式運轉DISG。DISG可以提供總的駕駛員需求扭矩量或者一部分駕駛員需求扭矩(例如小于而不是所有駕駛員需求扭矩)。在扭矩控制模式中沒有指令DISG遵循轉速。相反，在DISG扭矩控制模式中調(diào)節(jié)DISG扭矩使得DISG遵循希望的扭矩。如果發(fā)動機與馬達在運轉，可以調(diào)節(jié)發(fā)動機和馬達扭矩以提供駕駛員需求扭矩。以扭矩控制模式運轉馬達之后方法400前進至退出。
[0065]在420處，方法400確定混合動力傳動系是否處于再生制動模式(例如經(jīng)由DISG將車輛的動能轉換為電能的模式)。在一個示例中，當駕駛員需求扭矩小于閾值扭矩同時車速高于閾值車速時方法400可以確定混合動力傳動系以再生制動模式運轉。如果方法400確定傳動系以再生制動模式運轉，答案為是并且方法400前進至422。否則，答案為否并且方法400前進至426。
[0066]在422處，方法400以扭矩控制模式運轉DISG。例如，在扭矩控制模式中沒有指令DISG遵循轉速。而是，在DISG扭矩控制模式中調(diào)節(jié)DISG扭矩使得DISG遵循希望的扭矩。在扭矩控制模式中通過基于關聯(lián)DISG電流與DISG扭矩的DISG映射或傳輸函數(shù)向DISG提供電流來運轉DISG。調(diào)節(jié)DISG電流以提供希望的DISG扭矩。
[0067]在424處，方法400將希望的DISG扭矩調(diào)節(jié)成變矩器離合器扭矩。例如，DISG施加至傳動系的負扭矩調(diào)節(jié)成變矩器扭矩使得DISG可以將通過變矩器離合器傳輸?shù)呐ぞ剞D換為電能并且使得變矩器滑動小于閾值滑動量(例如小于5RPM的滑動)。調(diào)節(jié)DISG扭矩之后方法400前進至退出。
[0068]在426，方法400確定經(jīng)由液壓扭矩路徑傳輸?shù)呐ぞ亓?。特別地，方法400基于經(jīng)由變矩器離合器傳輸?shù)呐ぞ睾婉{駛員需求扭矩之間的扭矩差異來確定經(jīng)由液壓扭矩路徑傳輸?shù)呐ぞ亍＠?，駕駛員需求扭矩減去經(jīng)由變矩器離合器傳輸?shù)呐ぞ?例如變矩器離合器容量)等于希望的液壓路徑扭矩。確定液壓路徑扭矩之后方法400前進至428。
[0069]在428處，方法400調(diào)節(jié)DISG轉速以提供希望的液壓路徑扭矩。在一個示例中，響應于變矩器渦輪轉速以及變矩器離合器扭矩和駕駛員需求扭矩之間的扭矩差異而調(diào)節(jié)DISG轉速。例如，變矩器渦輪轉速和代表經(jīng)由變矩器離合器傳輸?shù)呐ぞ睾婉{駛員需求扭矩之間扭矩差異(例如希望的液壓扭矩路徑扭矩)的扭矩值輸入至變矩器模型。變矩器模型基于關聯(lián)變矩器泵輪轉速與變矩器渦輪轉速以及經(jīng)由液壓扭矩路徑傳輸?shù)呐ぞ氐淖兙仄鱾鬏敽瘮?shù)的輸出來輸出希望的變矩器泵輪轉速。希望的變矩器泵輪轉速和變矩器渦輪轉速之間的差異是變矩器滑動。確定期望的變矩器泵輪轉速之后方法400前進至430。
[0070]在430處，方法400以轉速控制模式運轉DISG。在一個示例中，響應于希望的DISG轉速調(diào)節(jié)提供至DISG的電流。例如，可以調(diào)節(jié)DISG電流使DISG以預定轉速(例如800RPM)運轉。在轉速控制模式中沒有指令DISG扭矩或電流遵循希望的DISG扭矩。DISG進入轉速控制模式之后方法400前進至432。
[0071]在432處，方法400輸出電流至DISG。傳輸至DISG的電流可以基于等同于變矩器泵輪轉速的希望DISG轉速與實際DISG轉速之間的誤差。如果實際DISG轉速和希望DISG轉速之間的差異增加，DISG電流調(diào)節(jié)可以隨轉速差異的增加而成比例地增加。類似地，如果實際DISG轉速和希望DISG轉速之間的差異減小，DISG電流調(diào)節(jié)可以隨轉速差異的減小而成比例地減小。
[0072]從而，圖4提供了一種運轉傳動系的方法，包括:響應于變速器管路壓力下可用的變矩器離合器扭矩(例如變矩器離合器傳輸通過變矩器的扭矩)高于駕駛員需求扭矩而以扭矩控制模式運轉電機；以及響應于在變速器管路壓力下可用的變矩器離合器扭矩小于駕駛員需求扭矩而以轉速控制模式運轉電機。在一些示例中，可以響應于發(fā)動機起動而以轉速控制模式運轉電機。該方法包括其中電機是傳動系集成的起動機/發(fā)電機(DISG)。該方法進一步包含響應于變矩器渦輪轉速以及駕駛員需求扭矩和經(jīng)由變矩器離合器傳輸通過變矩器的扭矩之間的差異而調(diào)節(jié)變矩器泵輪轉速。
[0073]在一些示例中，該方法進一步包含響應于傳動系以再生制動模式運轉而以扭矩控制模式代替轉速控制模式來運轉電機。該方法包括其中變速器管路壓力是變速器泵出口處調(diào)整的壓力并且響應于變矩器離合器容量而調(diào)節(jié)DISG扭矩。該方法還包括其中向變矩器離合器施加變速器管路壓力，并且進一步包含將變矩器離合器扭矩調(diào)節(jié)至等于駕駛員需求扭矩。該方法進一步包含當以轉速控制模式運轉電機時響應于駕駛員需求扭矩而調(diào)節(jié)電機的轉速。在另一個示例中，圖4提供了另一種運轉傳動系的方法，包含:調(diào)節(jié)變矩器離合器以傳輸?shù)谝徊糠竹{駛員需求扭矩至車輪，并且響應于駕駛員需求扭矩和第一部分駕駛員需求扭矩的差異而調(diào)節(jié)變矩器泵輪的轉速。該方法包括其中通過變矩器離合器傳輸?shù)呐ぞ匾约霸谧兙仄鞅幂喓妥兙仄鳒u輪之間傳輸?shù)呐ぞ氐扔隈{駛員需求扭矩。該方法進一步包含在發(fā)動機起動期間當經(jīng)由變矩器離合器傳輸通過變矩器的扭矩高于駕駛員需求扭矩時調(diào)節(jié)變矩器滑動以保持在最小閾值滑動量以上。
[0074]在一些示例中，該方法包括其中基于變速器管路壓力來估算經(jīng)由變矩器離合器傳輸通過變矩器的扭矩并且其中第一部分駕駛員需求扭矩基于調(diào)節(jié)變矩器離合器時變速器管路壓力下的變矩器離合器容量。該方法包括其中響應于變速器管路壓力而調(diào)節(jié)變矩器離合器以傳輸駕駛員需求扭矩通過變矩器。該方法還包括其中響應于變矩器渦輪轉速而進一步調(diào)節(jié)變矩器泵輪的轉速。該方法包括其中經(jīng)由傳動系集成的起動機/發(fā)電機(DISG)調(diào)節(jié)變矩器泵輪轉速。
[0075]本領域內(nèi)的普通技術人員所理解的，圖4中描述的方法代表任意數(shù)量處理策略中的一者或多者，比如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等。這樣，所描述的多個步驟或功能可以描述的序列、并行執(zhí)行，或在某些情況下有所省略。同樣，由于便于說明和描述，處理順序并非達到本文描述的目標、特征和優(yōu)點所必需的，而提供用于說明和描述的方便。即使沒有明確地描述，本領域內(nèi)的普通技術人員可理解取決于使用的特定策略可以反復執(zhí)行一個或多個描述的步驟或功能。
[0076]總而言之，本領域技術人員閱讀本說明書之后，可想到多種替代和變型而不背離描述的實質和范圍。例如，可用天然氣、汽油、柴油或替代燃料配置運轉的13、14、15、V6、V8、VlO和V12發(fā)動機可使用本發(fā)明來優(yōu)化。
【權利要求】
1.一種運轉傳動系的方法，包含: 響應于變速器管路壓力下可用的變矩器離合器扭矩容量高于駕駛員需求扭矩而以扭矩控制模式運轉電機；以及 響應于所述變速器管路壓力下可用的變矩器離合器扭矩容量小于駕駛員需求扭矩而以轉速控制模式運轉所述電機。
2.根據(jù)要得要求I所述的方法，其中所述電機是傳動系集成的起動機/發(fā)電機，并且其中在發(fā)動機起動期間以所述轉速控制模式運轉所述電機。
3.根據(jù)要得要求I所述的方法，進一步包含響應于變矩器渦輪轉速以及駕駛員需求扭矩和經(jīng)由變矩器離合器傳輸通過變矩器的扭矩之間的差異來調(diào)節(jié)變矩器泵輪轉速。
4.根據(jù)要得要求I所述的方法，進一步包含響應于所述傳動系以再生制動模式運轉而以扭矩控制模式代替所述轉速控制模式運轉所述電機。
5.根據(jù)要得要求4所述的方法，其中所述變速器管路壓力是變速器泵出口處調(diào)整的壓力，并且進一步包含響應于駕駛員需求制動扭矩和所述變矩器離合器扭矩容量中的較小者而調(diào)節(jié)所述電機的扭矩。
6.根據(jù)要得要求I所述的方法，其中將所述變速器管路壓力施加至所述變矩器離合器，并且進一步包含將變矩器離合器扭矩調(diào)節(jié)成等于所述駕駛員需求扭矩。
7.根據(jù)要得要求I所述的方法，進一步包含當以所述轉速控制模式運轉所述電機時響應于駕駛員需求扭矩而調(diào)節(jié)所述電機的轉速。
8.一種用于運轉傳動系的方法，包含: 調(diào)節(jié)變矩器離合器以傳輸?shù)谝徊糠竹{駛員需求扭矩至車輪；以及 響應于所述駕駛員需求扭矩和所述第一部分駕駛員需求扭矩的差異而調(diào)節(jié)變矩器泵輪的轉速。
9.根據(jù)要得要求8所述的方法，其中通過變矩器離合器傳輸?shù)呐ぞ匾约八鲎兙仄鞅幂喓妥兙仄鳒u輪之間傳輸?shù)呐ぞ氐扔谒鲴{駛員需求扭矩。
10.根據(jù)要得要求8所述的方法，進一步包含在發(fā)動機起動期間當經(jīng)由所述變矩器離合器傳輸通過所述變矩器的扭矩高于駕駛員需求扭矩時調(diào)節(jié)變矩器滑動以保持在最小閾值滑動量以上。
【文檔編號】B60W10/08GK104417527SQ201410397248
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權日:2013年9月3日
【發(fā)明者】王小勇, 梁偉, R·約翰瑞, F·T·康納利, D·科爾文, 鄺明朗, 吉瑞恩 申請人:福特環(huán)球技術公司