本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域涉及用于機動車輛的具有多種模式的混合動力變速器的控制,更具體地,涉及在模式改變中斷期間對這種變速器的控制。
背景技術(shù):
圖1示出了用于機動車輛的混合動力變速器,該混合動力變速器包括連接到飛輪2的主軸1,飛輪本身連接到內(nèi)燃發(fā)動機3。
與第一主軸同軸的第二主軸6連接到電動機器7。
兩個主軸1、6配備有一組齒輪4、8、9,以便將運動能量傳遞到副軸10,該副軸還配備有經(jīng)由另一個中間驅(qū)動器15和差速器16連接到驅(qū)動車輪的一組齒輪11、12、14。
兩個聯(lián)接裝置5、13允許與內(nèi)燃發(fā)動機3、電動機器7和驅(qū)動車輪的不同連接的不同運動學(xué)模式。
圖2展示了根據(jù)聯(lián)接系統(tǒng)的牙嵌式離合器的位置可獲得的各種運動學(xué)模式。
兩個主軸1、6之間的第一聯(lián)接裝置5可以占據(jù)三個位置。
在第一位置(主牙嵌式離合器的位置0-空檔),內(nèi)燃發(fā)動機3與將電動機器7連接到驅(qū)動車輪的驅(qū)動鏈解除聯(lián)接,
在第二位置(主牙嵌式離合器的位置2-公路),內(nèi)燃發(fā)動機3獨立于電動機器7對這些驅(qū)動車輪進行驅(qū)動,
在第三位置(主牙嵌式離合器的位置1-聯(lián)接),內(nèi)燃發(fā)動機3和電動機器7聯(lián)接,以便在車輪的方向上添加它們各自的扭矩。
將連接到電動機器7的第二主軸6與副軸10直接連接的第二聯(lián)接裝置13也可以占據(jù)三個位置:
在第一位置(次級牙嵌式離合器的位置0-空檔),電動機器7不直接聯(lián)接到副軸10。
在第二位置(次級牙嵌式離合器的位置1-城市),電動機器7以第一比率直接連接到副軸10。
在第三位置(次級牙嵌式離合器的位置2-高速公路),電動機器7以第二比率直接連接到副軸10。
每個聯(lián)接裝置5、13(其特別地包括牙嵌式離合器)的三個位置允許獲得指定為(例如)Hyb21、ZEV1、Hyb11、Therm2、Neutral(空檔)、Recharge(再充電)、Hyb23、ZEV3和Hyb33的新的運行模式??梢酝ㄟ^圖2和圖3中標記為a1至a24的一組轉(zhuǎn)換從一種模式切換到另一種模式。
圖1中所呈現(xiàn)的變速器類型的競爭優(yōu)勢之一是其不包括機械同步器。因此,從一種運動學(xué)模式過渡為另一種運動學(xué)模式需要對有待接合的元件的同步的電子控制。
這意味著,從一種運動學(xué)模式到另一種運動學(xué)模式的轉(zhuǎn)變必須經(jīng)由轉(zhuǎn)換進行,在該轉(zhuǎn)換期間,其包括抓住扭矩致動器(內(nèi)燃發(fā)動機3和電動機器7)并且控制轉(zhuǎn)換涉及的這個或這些牙嵌式離合器的位移。
根據(jù)當(dāng)前的情況,模式改變或多或少是耗時的。在進行運動學(xué)模式改變所花費的時間期間,駕駛員的意圖可以改變,從而對正在進行的轉(zhuǎn)換提出質(zhì)疑。
需要一種能夠管理運動學(xué)模式之間的轉(zhuǎn)換中斷的用于控制混合變速器的方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明涉及一種用于對機動車輛的混合動力變速器進行控制的方法,該混合動力變速器能夠在涉及至少一個內(nèi)燃發(fā)動機、至少一個電動機器以及至少兩個驅(qū)動車輪的不同連接的至少兩種運動學(xué)模式下運行。該方法包括以下步驟:
根據(jù)轉(zhuǎn)換開始時的當(dāng)前運動學(xué)模式以及運動學(xué)模式設(shè)定點來控制運動學(xué)模式之間的轉(zhuǎn)換,
如果確定當(dāng)前運動模式不等于轉(zhuǎn)換步驟的運動模式并且該運動模式設(shè)定點不等于最終運動模式,則在確定是否中斷正在進行的動作期間的駕駛員的改變請求期間作出轉(zhuǎn)換中斷是否可能的決定,然后
根據(jù)動作中斷的確定結(jié)果繼續(xù)該轉(zhuǎn)換或執(zhí)行新的轉(zhuǎn)換。
根據(jù)在轉(zhuǎn)換開始時的當(dāng)前運動學(xué)模式以及運動學(xué)模式設(shè)定點來控制運動學(xué)模式之間的轉(zhuǎn)換,可以執(zhí)行以下步驟:
確定運動學(xué)模式設(shè)定點是否對應(yīng)于當(dāng)前運動學(xué)模式,
如果不是這種情況,則將當(dāng)前運動學(xué)模式存儲在初始運動學(xué)模式值中,并且將運動學(xué)模式設(shè)定點存儲在最終運動學(xué)模式值中,然后
確定從初始運動學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K運動學(xué)模式的軌跡,然后
將轉(zhuǎn)換步驟計數(shù)器初始化為1,然后
模式轉(zhuǎn)換被命令給該轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式,然后
確定當(dāng)前運動學(xué)模式是否等于轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式,
如果是這種情況,則確定當(dāng)前運動學(xué)模式是否等于最終運動學(xué)模式,
如果是這種情況,則該方法終止,
如果當(dāng)前運動學(xué)模式不等于最終運動學(xué)模式,則該轉(zhuǎn)換步驟計數(shù)器增量,然后該方法繼續(xù)進行朝向該轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式的模式轉(zhuǎn)換控制步驟,
如果確定當(dāng)前運動學(xué)模式不等于該轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式,則確定該運動學(xué)模式設(shè)定點是否等于最終運動學(xué)模式,
如果是這種情況,則該方法在從該轉(zhuǎn)換步驟的模式轉(zhuǎn)換到運動學(xué)模式的控制步驟中繼續(xù)進行。
為了確定是否可能進行轉(zhuǎn)換中斷,在駕駛員的請求改變期間,可以執(zhí)行以下步驟:
如果確定當(dāng)前運動學(xué)模式不等于該轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式并且該運動學(xué)模式設(shè)定點不等于最終運動學(xué)模式,則執(zhí)行與中斷決定相關(guān)的反應(yīng),然后確定是否動作中斷是優(yōu)選的。
根據(jù)決定的結(jié)果,可以采取以下步驟以繼續(xù)該轉(zhuǎn)換或開始新的轉(zhuǎn)換:
如果確定動作正在被中斷的過程中,則在該變速器級別停止正在進行的動作,然后該方法在確定運動學(xué)模式設(shè)定點對應(yīng)于當(dāng)前運動學(xué)模式的步驟繼續(xù)進行,
如果確定優(yōu)選不中斷當(dāng)前動作,則繼續(xù)朝向該轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式進行轉(zhuǎn)換,
然后確定當(dāng)前運動學(xué)模式是否等于該轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式,
如果不是這種情況,則該方法繼續(xù)到朝向該轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式的轉(zhuǎn)換繼續(xù)步驟,
如果是這種情況,則該方法繼續(xù)到確定運動學(xué)模式設(shè)定點是否對應(yīng)于當(dāng)前運動學(xué)模式的步驟。
可以對運動學(xué)模式的變化進行監(jiān)控以根據(jù)預(yù)定義的換擋軌跡進行。
該運動學(xué)模式變化的監(jiān)控能夠中斷正在進行的動作,從而可以更好地考慮駕駛員的意圖。
決策機制可以基于軌跡的成本的比較。
附圖說明
通過閱讀僅作為非限制性示例給出的以下描述并參照附圖,本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點將會顯現(xiàn),在附圖中:
-圖1展示了用于機動車輛的混合動力變速器;
-圖2展示了根據(jù)聯(lián)接系統(tǒng)的牙嵌式離合器的位置可獲得的變速器的各種運動學(xué)模式,
-圖3是取自圖2的轉(zhuǎn)換的簡化表,
-圖4展示了允許運動學(xué)模式改變、同時考慮中斷的轉(zhuǎn)換控制方法的主要步驟,并且
-圖5展示了用于監(jiān)控包括轉(zhuǎn)換中斷的運動學(xué)模式轉(zhuǎn)換的方法。
具體實施方式
在圖2和圖3中,表示出了圖1的變速器的九種狀態(tài)(E1至E9)以及這些狀態(tài)之間的24種可能的轉(zhuǎn)換(a1至a24)。從一種狀態(tài)移動到另一種狀態(tài)可能有多種路徑。例如,為了從狀態(tài)E1轉(zhuǎn)到狀態(tài)E7,可以執(zhí)行鏈E1、a5、E4、a15、E7或E1、a5、E4、a11、E5、a17、E8、a23、E7等。
為了能夠進行決策,必須引入相對于每種轉(zhuǎn)換的成本(或權(quán)重),以便能夠確定如何滿足所選擇的決策標準。
ci表示與ai轉(zhuǎn)換相關(guān)聯(lián)的成本。
軌跡的總成本因此是與在該軌跡的范圍內(nèi)所涵蓋的轉(zhuǎn)換相關(guān)聯(lián)的成本的總和。通過重復(fù)上述第二轉(zhuǎn)換示例,獲得以下成本:
成本(E1,a5,E4,a11,E5,a17,E8,a23,E7)=c5+c11+c17+c23
因此,可以通過比較兩種軌跡的成本來確定轉(zhuǎn)換中斷的可能性:
-根據(jù)編程表將遵循的是,通過返回到初始動力學(xué)模式(即,通過放棄正在進行的轉(zhuǎn)換)來加入新的終點,以及
-根據(jù)編程表將遵循的是,由于前面的終點(即正在進行的轉(zhuǎn)換在響應(yīng)新的終點之前完成)而加入新的終點。
圖4展示了用于控制變速器的方法,該方法能夠從當(dāng)前運動學(xué)模式轉(zhuǎn)變到運動學(xué)模式設(shè)定點。該方法包括在轉(zhuǎn)換過程中考慮以運動學(xué)模式設(shè)定點變化形式的轉(zhuǎn)換中斷。
該方法包括用于控制運動學(xué)模式之間的轉(zhuǎn)換的三大組步驟,以便在駕駛員的改變請求期間作出是否轉(zhuǎn)換中斷的決定,然后繼續(xù)該轉(zhuǎn)換或根據(jù)決定的結(jié)果開始新的轉(zhuǎn)換。
步驟17至25用于控制運動學(xué)模式之間的轉(zhuǎn)換。
步驟26和27用于在駕駛員的改變請求期間對轉(zhuǎn)換中斷的可能性作出決定。
步驟28至30用于根據(jù)決定的結(jié)果繼續(xù)該轉(zhuǎn)換或開始新的轉(zhuǎn)換。
在第一步驟17期間,確定運動學(xué)模式設(shè)定點是否對應(yīng)于當(dāng)前運動學(xué)模式,如果是這種情況,則該方法終止。
如果不是這種情況,則該方法在第二步驟18期間繼續(xù),在此期間,將當(dāng)前運動學(xué)模式存儲在初始運動學(xué)模式值中,并且將運動學(xué)模式設(shè)定點存儲在最終運動學(xué)模式值中。
在步驟19期間,確定軌跡(例如由一組峰Ei=kin_mod(i)定義的)從初始運動學(xué)模式轉(zhuǎn)變到最終運動學(xué)模式。
在步驟20期間,將轉(zhuǎn)換步驟計數(shù)器重置為1。
該過程繼續(xù)進行步驟21,在此期間模式轉(zhuǎn)換被命令給kin_mod(i)轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式。
在步驟22,確定當(dāng)前運動學(xué)模式是否等于中間轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式。
如果是這種情況,則該方法繼續(xù)到步驟23,在此期間確定當(dāng)前運動學(xué)模式是否等于最終運動學(xué)模式。如果是這種情況,則該方法終止。如果不是這種情況,則在該方法繼續(xù)到步驟21之前,將轉(zhuǎn)換步驟計數(shù)器增量到步驟24。
如果在步驟22中確定當(dāng)前運動學(xué)模式不等于kin_mod(i)轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式,則該方法繼續(xù)到步驟25,在此期間確定運動學(xué)模式設(shè)定點是否等于最終運動學(xué)模式。
如果是這種情況,則該方法繼續(xù)到步驟21。如果不是這種情況,則該方法繼續(xù)到步驟26,在此期間執(zhí)行與上述步驟27中描述的中斷決定相關(guān)的反應(yīng),確定動作的中斷是否是優(yōu)選的。
宣布優(yōu)選中斷動作的條件如下:
-不啟動不可補救的動作(例如:牙嵌式離合器系統(tǒng)尚未運動),以及
-成本分析有利于與繼續(xù)當(dāng)前行動相關(guān)的中斷。
如果在步驟27確定存在當(dāng)前動作的中斷,則該方法繼續(xù)到步驟28,在此期間,在該變速器級別命令停止當(dāng)前動作,隨后在步驟17恢復(fù)該方法。
如果在步驟27確定當(dāng)前動作未被中斷,則該方法繼續(xù)到步驟29,在此期間該轉(zhuǎn)換繼續(xù)到中間轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式。
然后該過程繼續(xù)到步驟30,在此期間確定當(dāng)前運動學(xué)模式是否等于目標中間轉(zhuǎn)換步驟的運動學(xué)模式。如果不是這種情況,則該方法繼續(xù)到步驟29。如果是這種情況,則該方法繼續(xù)到步驟17。
圖5展示了包括轉(zhuǎn)換中斷的管理的監(jiān)控方法。
關(guān)于圖3,將以下要素添加到穩(wěn)定狀態(tài)(即建立的運動學(xué)模式)E1到E9以及轉(zhuǎn)換a1到a24:
-Ti-j:允許對從狀態(tài)Ei到狀態(tài)Ej的轉(zhuǎn)換進行控制
-iTi-j:用于中斷轉(zhuǎn)換Ti-j以允許經(jīng)由轉(zhuǎn)換Tj-i返回到狀態(tài)Ei的標志。
在圖5所展示的方法中,該決策機制能夠評估標志iTi-j。因此,如果做出中斷當(dāng)前轉(zhuǎn)換的決定(即iTi-j=1),則轉(zhuǎn)換Ti-j(被啟動)轉(zhuǎn)變到轉(zhuǎn)換Tj-i,這樣能夠返回到狀態(tài)Ei。因此,根據(jù)預(yù)定的換檔軌跡對運動學(xué)模式變化進行監(jiān)控。這種監(jiān)控能夠中斷正在進行的動作,從而可以更好地考慮駕駛員的意圖。最后,如上所指出的,決策機制是基于軌跡成本的比較。