專利名稱：控制混合動(dòng)力車輛中的下游離合器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
各個(gè)實(shí)施例涉及一種混合動(dòng)力車輛及對混合動(dòng)力車輛中的離合器接合事件的控制。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)采用內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的組合來提供驅(qū)動(dòng)車輛所需要的動(dòng)力。與僅具有內(nèi)燃機(jī)的車輛相比，該布置方式提供改善的燃料經(jīng)濟(jì)性。離合器可用于控制動(dòng)力流(power flow),并且在瞬時(shí)車輛操作(例如,發(fā)動(dòng)(pulling up)引擎或電動(dòng)機(jī))期間，離合器可用于為駕駛者提供平穩(wěn)的操作。例如，在HEV中，在引擎低效地運(yùn)轉(zhuǎn)或者不另外需要引擎驅(qū)動(dòng)車輛的時(shí)間期間，弓丨擎可以關(guān)閉。在這些情況下，電動(dòng)機(jī)用于提供驅(qū)動(dòng)車輛需要的所有動(dòng)力。當(dāng)駕駛者動(dòng)力需求增加使得電動(dòng)機(jī)不再能夠提供足以滿足所述需求的動(dòng)力時(shí)，或者如果電池荷電狀態(tài)(SOC)降低到特定水平之下，則引擎需要以對駕駛者幾乎明顯的方式快速并且平穩(wěn)地起動(dòng)，以將額外的動(dòng)力提供給車輛。當(dāng)車輛正被電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)且要求引擎起動(dòng)時(shí)，期望控制動(dòng)力傳動(dòng)系，即，引擎、電動(dòng)機(jī)、變速器等，使得到達(dá)車輛車輪的扭矩流基本上不中斷。在引擎起動(dòng)過程中，離合器可滑動(dòng)，以隔離來自動(dòng)力傳動(dòng)系的扭矩干擾。然而，本公開認(rèn)為:在離合器滑動(dòng)的同時(shí)增加到系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)組件的慣性能量必須在起動(dòng)事件之后快速消散，從而不引入可辨別的扭矩干擾。因此，存在對減小或者消除動(dòng)力傳動(dòng)系扭矩干擾的用于控制車輛中的離合器接合事件的方法和車輛的需要。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種在上游扭矩干擾過程中控制車輛中的下游離合器的方法。通過減小下游離合器壓力來使下游離合器打滑。將下游離合器壓力調(diào)至目標(biāo)閾值，以控制下游離合器的打滑。增加下游離合器壓力以接合下游離合器。在另一實(shí)施例中，提供一種控制混合動(dòng)力車輛中下游離合器的方法。下游離合器將電動(dòng)機(jī)連接到變速器。按照第一比率減小作用在下游離合器上的壓力。按照第二比率減小下游離合器壓力，以使下游離合器開始打滑。第二比率小于第一比率。將離合器壓力增加至目標(biāo)閾值之上的偏移量，以控制下游離合器的打滑。目標(biāo)閾值包括駕駛者需求和提供的扭矩分量以及旋轉(zhuǎn)慣量分量。旋轉(zhuǎn)慣量分量通過下游離合器打滑所引起。將下游離合器壓力減小至目標(biāo)閾值，以減小使打滑減小的比率來結(jié)合下游離合器。按照第三比率使下游離合器壓力增加，以鎖止下游離合器。按照第四比率使下游離合器壓力增加至鎖止下游離合器的壓力。第四比率大于第三比率。使下游離合器打滑的步驟使車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系與干擾隔離。所有輸入扭矩通過下游離合器傳到變速器。在另一實(shí)施例中，車輛設(shè)置有:第一原動(dòng)機(jī)；第二原動(dòng)機(jī)，利用第一離合器連接到第一原動(dòng)機(jī)；變速器，利用第二離合器連接到第二原動(dòng)機(jī)；控制器，連接到第一原動(dòng)機(jī)、第二原動(dòng)機(jī)、第一離合器和第二離合器?？刂破鞅粯?gòu)造成:(i)通過減小第二離合器的壓力使第二離合器打滑；(ii)將第二離合器壓力調(diào)至目標(biāo)閾值，以控制第二離合器的打滑；(iii)增加第二離合器壓力，以接合第二離合器。在又一實(shí)施例中，提供一種用于控制混合動(dòng)力車輛中的下游離合器的方法，所述下游離合器將電動(dòng)機(jī)連接到變速器，所述方法包括:按照第一比率減小下游離合器壓力；按照第二比率減小下游離合器壓力，以使下游離合器開始打滑，第二比率低于第一比率；增加下游離合器壓力，以按照第一打滑比率減小下游離合器的打滑；減小下游離合器壓力，以減小第一打滑比率，從而結(jié)合離合器；按照第三比率增加下游離合器壓力，以將打滑減小至零；將下游離合器壓力按照第四比率增加至鎖止下游離合器的壓力，第四比率大于第三比率。增加下游離合器壓力以減小打滑的步驟包括:將下游離合器壓力增加至目標(biāo)閾值之上的偏移量，以控制下游離合器的打滑，目標(biāo)閾值包括駕駛者需求和提供的扭矩分量和與在下游離合器打滑的同時(shí)旋轉(zhuǎn)的上游組件相關(guān)的旋轉(zhuǎn)慣量分量。通過下游離合器將扭矩輸入傳到變速器?？刂破鞅慌渲贸稍黾酉掠坞x合器壓力，以通過將下游離合器壓力偏移至目標(biāo)閾值之上來控制打滑?？刂破鞅慌渲贸赏ㄟ^去除所述偏移量來減小下游離合器壓力，使得下游離合器壓力基本上等于目標(biāo)閾值，以減小打滑的變化率，從而結(jié)合下游離合器。下游離合器是變矩器。第一原動(dòng)機(jī)、上游離合器、第二原動(dòng)機(jī)、下游離合器和變速器彼此排列在一條線上。根據(jù)本公開的各實(shí)施例具有相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。例如，根據(jù)本公開的實(shí)施例減小或者消除動(dòng)力傳動(dòng)系扭矩干擾，而不必依賴于來自控制打滑或者打滑率的打滑控制器的閉環(huán)反饋(可能需要測量打滑或者打滑的變化率)。類似地，根據(jù)本公開的實(shí)施例不依賴于利用復(fù)雜增益對打滑離合器的非線性方面進(jìn)行補(bǔ)償?shù)拇蚧刂破?。另外，本公開的實(shí)施例響應(yīng)于校準(zhǔn)的曲線閾值控制離合器壓力和額定扭矩的相關(guān)操作，以提供與扭矩干擾的相關(guān)的隔離和離合器打滑，同時(shí)使在離合器打滑過程中累積的上游組件的旋轉(zhuǎn)慣量快速消散，從而提供柔性結(jié)合。


圖1是根據(jù)實(shí)施例的將進(jìn)行離合器控制的混合動(dòng)力車輛的示意圖；圖2是示出用于控制總體上在圖1中描述的車輛中的離合器接合事件的方法或者系統(tǒng)的操作的總體流程圖；圖3是根據(jù)實(shí)施例的在離合器接合事件過程中車輛動(dòng)力傳動(dòng)系組件操作的圖表。
具體實(shí)施例方式根據(jù)需要，在此披露本公開的詳細(xì)實(shí)施例；然而，應(yīng)該理解，公開的實(shí)施例僅僅是示例性的，并且可以以各種方式和可選的形式被實(shí)施。附圖不一定要按比例繪制；一些特征可以被夸大或者最小化，以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能性細(xì)節(jié)不應(yīng)該被解釋為限制，而是僅僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式使用要求保護(hù)的主題的代表性基礎(chǔ)。圖1示出了根據(jù)實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛10的示意圖。車輛10包括引擎(例如，內(nèi)燃機(jī)(ICE)) 12和電動(dòng)機(jī)，在圖1中示出的實(shí)施例中，所述電動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)(M/G) 14，其用作牽引電機(jī)。M/G 14被構(gòu)造成將扭矩傳遞到引擎12或者傳遞到車輛車輪16。M/G 14使用第一離合器(也被稱為分離離合器或者上游離合器(upstreamclutch)) 18連接到引擎12。第一離合器18可包括阻尼機(jī)構(gòu)20 (例如，一連串的板和彈簧)，阻尼機(jī)構(gòu)20被構(gòu)造成輔助抑制在分離離合器18接合時(shí)在引擎12和M/G 14之間傳遞的扭矩的改變。第二離合器22 (也被稱為起動(dòng)離合器或者下游離合器(downstreamclutch))將M/G 14連接到變速器24，到達(dá)變速器24的所有輸入扭矩流過起動(dòng)離合器22。起動(dòng)離合器22可被控制成將包括M/G 14和引擎12的動(dòng)力傳動(dòng)系26與變速器24、差速器28和車輛驅(qū)動(dòng)輪16隔離。雖然離合器18和22被描述并示出為液壓離合器，但是也可使用其他類型的離合器，例如，機(jī)電式離合器。在一個(gè)實(shí)施例中，離合器22通過變矩器和旁路離合器(bypass clutch)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)代表性實(shí)施例中，引擎12是直接噴射式引擎?？蛇x地，引擎12可通過另一類型的內(nèi)燃機(jī)或者另一類型的原動(dòng)機(jī)(諸如進(jìn)氣口噴射引擎)或者例如燃料電池和電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。引擎12可使用各種燃料源，例如，柴油、生物燃料、天然氣、氫等。在一些實(shí)施例中，車輛10還包括例如通過帶或者齒輪傳動(dòng)操作地連接到引擎12的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)30。起動(dòng)電動(dòng)機(jī)30可用于提供扭矩以起動(dòng)引擎12，而不需要添加M/G 14的扭矩。這允許上游離合器18在起動(dòng)引擎12期間將M/G14隔離，并可消除或者減小在使扭矩從M/G 14傳遞到引擎12以幫助引擎起動(dòng)的情況下會(huì)另外出現(xiàn)的扭矩干擾。M/G 14與電池32連通。電池32可以是高電壓電池。M/G 14可被構(gòu)造成在再生模式下(例如，當(dāng)駕駛者需要負(fù)車輪扭矩時(shí))通過再生制動(dòng)等對電池32充電。在一個(gè)示例中，電池32被構(gòu)造成連接到外部電網(wǎng)，例如，對于插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)，其能夠從電網(wǎng)對電池進(jìn)行再充電,所述電網(wǎng)將電能供應(yīng)到充電站處的電插口。在一些實(shí)施例中，變速器24是有級式自動(dòng)變速器或無級變速器，并以傳統(tǒng)的方式連接到驅(qū)動(dòng)車輪16，這種連接方式可包括差速器28。變速器24可包括液力變矩器，以使旁路離合器用作之前描述的下游離合器22，并且變速器24可被電和/或電液壓方式控制?？蛇x地，變速器24可通過機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)實(shí)現(xiàn)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識的，根據(jù)本公開的用于控制離合器接合的系統(tǒng)和方法總體上不依賴于特定類型的變速器，而是可用于各種類型的變速器。車輛10還設(shè)置有一對非驅(qū)動(dòng)車輪，然而，在可選的實(shí)施例中，可使用分動(dòng)器和第二差速器以正向驅(qū)動(dòng)所有的車輛車輪。M/G 14和離合器18、22可位于電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)殼34內(nèi)，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)殼34可結(jié)合到變速器24的殼或者外殼?？蛇x地，單獨(dú)的殼或者外殼可設(shè)置在車輛10中。對于具有有級式變速器24的實(shí)施例，齒輪箱提供用于車輛10的各種變速比。變速器24的齒輪箱可包括離合器和行星齒輪組或者本領(lǐng)域已知的離合器和齒輪系的其他配置方式。在一個(gè)實(shí)施例中，使用變速器控制單元(TCU) 36來控制變速器24按照換擋規(guī)律(例如，品質(zhì)換擋規(guī)律)運(yùn)行，TCU 36連接和斷開齒輪箱內(nèi)的各個(gè)元件，以控制變速器輸出和變速器輸入之間的比率。T⑶36還可用于控制M/G14、離合器18、22以及電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)殼34內(nèi)的任何其他組件。引擎12的曲軸或者輸出軸連接到分離離合器18，分離離合器18再連接到M/G 14的輸入軸。M/G 14的輸出軸連接到起動(dòng)離合器22，起動(dòng)離合器22再連接到變速器24。車輛10的動(dòng)力傳動(dòng)系26的組件彼此按順序串聯(lián)布置。引擎控制單元(E⑶)38被配置成控制引擎12的操作。車輛系統(tǒng)控制器(VSC) 40在T⑶36和E⑶38之間傳輸數(shù)據(jù)，并且還與各個(gè)車輛傳感器通信。車輛10的控制系統(tǒng)42可包括任何數(shù)量的控制器，并可集成為單個(gè)控制器或者可具有各種模塊。一些或者所有控制器可通過控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)或者其他系統(tǒng)連接?？刂葡到y(tǒng)42可被配置成在多種不同情況中的任何情況下(包括按照減小、最小化或者消除駕駛者可辨別的扭矩干擾的方式)控制變速器24、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)組件34、起動(dòng)電動(dòng)機(jī)30和引擎12中的各個(gè)組件的操作。在正常的動(dòng)力傳動(dòng)系情況(不存在有故障的子系統(tǒng)/組件)下，VSC 40解釋駕駛者的需求(例如，PRND和加速或者減速需求)，接著,基于駕駛者的需求、動(dòng)力傳動(dòng)系和電池限制來確定車輪扭矩命令。此外，VSC 40確定每個(gè)電源何時(shí)需要提供扭矩以及需要提供多少扭矩來滿足駕駛者的扭矩需求，保持電池32的荷電狀態(tài)，以及實(shí)現(xiàn)引擎12的期望操作點(diǎn)(扭矩和速度)。雖然在此描述的離合器18、22的操作使用術(shù)語“壓力”，從而暗示是液壓離合器，但是也可使用其他類型的裝置，例如，帶有旁路離合器的變矩器或者機(jī)電式離合器。在液壓離合器的情況下，離合器板上的壓力與額定扭矩有關(guān)。同樣地，作用在非液壓離合器的板上的力也與額定扭矩相關(guān)。因此，雖然應(yīng)該理解還包括非液壓力施加到非液壓離合器的離合器板上的情形，但是為了術(shù)語一致，除非另外具體限定，否則在此描述的離合器18、22的操作用“壓力”的措辭。為了準(zhǔn)備使用離合器，離合器被填充，接著開始行程。通過將壓力增加到行程壓力，離合器開始行程，以通過減小離合器板之間的間隙而使離合器作用來準(zhǔn)備進(jìn)行離合器接合。在通過增加壓力而進(jìn)行行程之后，離合器可被控制，從而控制額定扭矩、打滑和/或通過離合器傳遞的扭矩，接著，離合器處于主動(dòng)控制階段?？赏ㄟ^增加作用在離合器上的壓力直到離合器不存在打滑為止而使離合器鎖止且使離合器鎖止可包括將壓力增加到離合器的最大設(shè)計(jì)壓力。使離合器接合可指控制和/或鎖止離合器。當(dāng)離合器18、22中的一個(gè)離合器被鎖止時(shí)，所述一個(gè)離合器的兩側(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系組件的旋轉(zhuǎn)速度相同。打滑是離合器的一側(cè)與另一側(cè)存在速度差，從而當(dāng)離合器中的一個(gè)打滑時(shí)，這個(gè)離合器的一側(cè)的速度與另一側(cè)的速度不同。例如，如果M/G 14的輸出旋轉(zhuǎn)速度是1500rpm，起動(dòng)離合器22按照IOOrpm打滑，則起動(dòng)離合器22的變速器24側(cè)按照1600rpm旋轉(zhuǎn)?？蛇x地，如果M/G 14的輸出旋轉(zhuǎn)速度是1600rpm，并且起動(dòng)離合器22按照IOOrpm打滑，則起動(dòng)離合器22的變速器24側(cè)按照1500rpm旋轉(zhuǎn)。例如，當(dāng)離合器處于行程壓力時(shí)，離合器的額定扭矩接近零并且離合器活塞或者離合器板恰好處于接觸點(diǎn)。在行程壓力，離合器打滑并傳遞幾乎為零的扭矩，并準(zhǔn)備被快速控制或者鎖止。行程壓力是離合器的固定值的壓力。如在本公開中所使用的，離合器(例如，離合器18、22)的額定扭矩指與在特定離合器壓力可通過離合器傳遞的最大量扭矩對應(yīng)的操作額定扭矩。通常，增加離合器壓力將增加離合器額定扭矩并允許將通過離合器傳遞更大的扭矩。在特定(恒定的)離合器壓力，可通過將離合器的一側(cè)上的扭矩增加到離合器開始打滑的點(diǎn)來確定離合器額定扭矩。在打滑開始之后，由于對打滑速度的依賴通常較小，所以如果壓力保持不變，則離合器的額定扭矩通常保持不變。因此，在給定的額定扭矩，如果在離合器輸入側(cè)上的扭矩增加，則在離合器所述側(cè)的速度將增加(并且打滑將增加)，同時(shí)由于離合器處于給定的額定扭矩，所以通過離合器傳遞的扭矩基本上保持不變?？蛇x地，如果離合器打滑并且其壓力不變，則降低離合器的輸入側(cè)上的扭矩(從而減小所述側(cè)的旋轉(zhuǎn)速度)將使打滑減小或者停止。類似地，對于給定扭矩通過離合器，如果離合器壓力降得足夠低，則離合器將開始打滑或者打滑增加。當(dāng)離合器不打滑時(shí)，離合器被鎖止。當(dāng)離合器在全壓力被鎖止時(shí)，通常設(shè)計(jì)成使得離合器在扭矩增加到設(shè)計(jì)極限或者失效時(shí)不打滑。在全壓力時(shí)鎖止的離合器的額定扭矩是最大的設(shè)計(jì)的額定扭矩。當(dāng)離合器打滑時(shí)，離合器輸入側(cè)和輸出側(cè)被有效地隔離。因此，離合器的一側(cè)的速度(扭矩發(fā)生器的扭矩)可變化并被干擾，同時(shí)傳遞到離合器的另一側(cè)的扭矩基于離合器的當(dāng)前額定扭矩被限制或者被隔離(即，通過動(dòng)力傳動(dòng)系26的扭矩可變化，而變速器24和車輪16將通過離合器22接收不變的扭矩)。這樣，包括引擎12和M/G 14的動(dòng)力傳動(dòng)系26表面上與變速器24和驅(qū)動(dòng)車輪16隔離，并且當(dāng)例如在起動(dòng)引擎12期間使用分離離合器18將引擎12連接到M/G 14時(shí)，車輛乘員將不會(huì)受到由于扭矩在M/G 14和引擎12之間傳遞而導(dǎo)致的扭矩干擾。在一些實(shí)施例中，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)30用于使引擎12旋轉(zhuǎn)，以便于起動(dòng)引擎12。在引擎12被供以燃料，并檢測到引擎起動(dòng)后，分離離合器18的壓力水平可以增加，以接合或者鎖止分離離合器18，并將M/G 14連接到引擎12。為了將車輛車輪16與當(dāng)分離離合器18被控制或者鎖止時(shí)在M/G 14和引擎12之間的扭矩傳遞期間可能出現(xiàn)的干擾隔離，起動(dòng)離合器22可打滑。對起動(dòng)離合器22的壓力和與之相關(guān)的打滑的控制以及使起動(dòng)離合器22柔性結(jié)合(soft landing)可減小駕駛者可察覺的干擾。圖2示出了控制起動(dòng)離合器22從而可減小或者最小化對駕駛者的干擾的流程圖。在框50處，當(dāng)VSC 40處理上游離合器18的離合器接合請求時(shí)，流程開始。例如，這可能是由于車輛10請求發(fā)動(dòng)(起動(dòng))引擎12。接著，在框52處，TCU 36將命令發(fā)送到起動(dòng)離合器22，以開始打滑。在框54處，控制器42使起動(dòng)離合器22打滑，直到通過監(jiān)視打滑量得到打滑水平處于閾值或者預(yù)定值為止。基于離合器22板的相對速度差，打滑可以是正值或者負(fù)值。例如，在引擎12起動(dòng)以滿足車輛10需求的過程中，起動(dòng)離合器22會(huì)出現(xiàn)正打滑，其中，引擎12通過起動(dòng)電動(dòng)機(jī)30發(fā)動(dòng)，并且動(dòng)力傳動(dòng)系26向車輪16產(chǎn)生正扭矩。例如，在再生模式時(shí)起動(dòng)引擎12的過程中，起動(dòng)離合器22出現(xiàn)負(fù)打滑，其中，引擎12通過起動(dòng)電動(dòng)機(jī)30發(fā)動(dòng)，并且動(dòng)力傳動(dòng)系26接收負(fù)扭矩(或者動(dòng)力傳動(dòng)系有效地產(chǎn)生負(fù)扭矩)。如框54中所呈現(xiàn)的，將起動(dòng)離合器22的打滑的絕對值與閾值比較。在框54處，當(dāng)打滑大于閾值時(shí)，在框56處，控制系統(tǒng)42將命令發(fā)送到分離離合器18，以連接或者接合分離離合器18。接著，在框58處，控制系統(tǒng)42增加起動(dòng)離合器22的額定扭矩，以減小或者控制起動(dòng)離合器22的打滑量。在框60處，控制系統(tǒng)42使用用于起動(dòng)離合器22的初始打滑的扭矩模型來確定和調(diào)節(jié)用于起動(dòng)離合器22的扭矩閾值(即，零打滑所需要的最小扭矩)。可選地，控制系統(tǒng)42從需要通過起動(dòng)離合器22傳遞以滿足駕駛者需求的扭矩量來確定扭矩閾值，所述扭矩量包括駕駛者需求減去與動(dòng)力傳動(dòng)系26和起動(dòng)離合器22的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(打滑)相關(guān)的任何慣性扭矩。在框62處，控制系統(tǒng)42控制離合器壓力，以將起動(dòng)離合器22的額定扭矩調(diào)節(jié)至扭矩閾值之上的偏移量或者凈余量，所述離合器壓力用于控制起動(dòng)離合器22的打滑并保持打滑處于相對小的值。在框60和框62處，控制系統(tǒng)持續(xù)調(diào)節(jié)扭矩閾值和額定扭矩，以滿足駕駛者需求，直到起動(dòng)離合器22閉合(接合)事件開始。這保持起動(dòng)離合器22的打滑量受控，起動(dòng)離合器22隔離動(dòng)力傳動(dòng)系26和車輪16。在框64處，一旦起動(dòng)離合器22的打滑低于校準(zhǔn)值或者預(yù)定值，則在框66處，控制系統(tǒng)42將額定扭矩和扭矩閾值之間的偏移量或者凈余量減小到接近零或者減小到一些其他的預(yù)定值。這減小起動(dòng)離合器22打滑的減小率并有助于起動(dòng)離合器22的更柔性的結(jié)合，還減小對車輪16的扭矩干擾或者不連續(xù)性。接著，在框68處，控制系統(tǒng)42結(jié)合或者接合起動(dòng)離合器22，并在框70處，增加作用在起動(dòng)離合器22上的扭矩，以鎖止起動(dòng)離合器22。圖3是描述在離合器接合事件(例如，引擎12起動(dòng))過程中，使得起動(dòng)離合器22的開環(huán)慣性扭矩消散所需的車輛10動(dòng)力動(dòng)力系的各個(gè)組件的操作特性的示例的圖表。當(dāng)然，還可預(yù)期根據(jù)各實(shí)施例的其他實(shí)施方式。當(dāng)通過VSC 40請求時(shí)，例如，當(dāng)通過引擎12連接請求102請求(示出為在第一階段或者狀態(tài)一 100開始時(shí)，命令階躍地增加)時(shí)，進(jìn)入過程的第一階段或者狀態(tài)一 100。對于引擎發(fā)動(dòng)或者停止請求、對于換擋、對于使電動(dòng)機(jī)在車輛起動(dòng)時(shí)打滑、對于變矩器解鎖事件(如果起動(dòng)離合器22是旁路離合器)或者車輛中造成扭矩干擾的其他原因，可通過VSC40開始第一階段100。在狀態(tài)一 100的初期，起動(dòng)離合器22壓力104或者額定扭矩按照第一比率從鎖止壓力快速減小到校準(zhǔn)壓力(在初始打滑(TIS)線106的扭矩之上)，以準(zhǔn)備使起動(dòng)離合器22打滑，同時(shí)仍以零打滑結(jié)合。校準(zhǔn)壓力可以以經(jīng)驗(yàn)值為基礎(chǔ)。起動(dòng)離合器22上的壓力快速減小用于從離合器快速去除過量的額定扭矩。起動(dòng)離合器壓力104是用于起動(dòng)離合器22的壓力命令，或者可選地，可以表示起動(dòng)離合器22的實(shí)際壓力。隨著起動(dòng)離合器22壓力接近TIS線106，起動(dòng)離合器22的壓力減小比率減小，以防止起動(dòng)離合器22突然打滑。起動(dòng)離合器22壓力緩慢降低到TIS線106之下，直到起動(dòng)離合器開始打滑，如線108所示。TIS線106表示提供可保持起動(dòng)離合器22不打滑的最小額定扭矩的離合器壓力，并可例如通過實(shí)驗(yàn)或者建模從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)來獲得?？赏ㄟ^VSC 40使用查找表來確定TIS線106或者可通過從經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)建模的方程來確定TIS線106。線106表示的初始打滑(TIS)的扭矩也表示將通過起動(dòng)離合器22傳遞以滿足駕駛者需求的車輪扭矩的扭矩(該扭矩在起動(dòng)離合器22上通過引擎12和M/G 14產(chǎn)生)。駕駛者需求和產(chǎn)生的扭矩由線110表示，并可與例如加速器踏板處的扭矩請求有關(guān)聯(lián)。TIS線106在駕駛者需求和產(chǎn)生的扭矩110之上的任何增加(例如，由112示出)的原因可能是在起動(dòng)離合器22打滑過程中從引擎12和M/G 14累加的慣性能導(dǎo)致的慣性扭矩。因此，TIS線106表示駕駛者需求和產(chǎn)生的扭矩加上任意量的慣性扭矩。在狀態(tài)一 100的過程中，一旦起動(dòng)離合器22打滑，連接分離離合器18的過程開始(由分離離合器命令114示出)，以開始分離離合器18的行程。這將允許引擎12扭矩用于驅(qū)動(dòng)車輛10，在圖表中示出為使車輛速度116增加。分離離合器18的連接可干擾動(dòng)力傳動(dòng)系，使起動(dòng)離合器22打滑使這些干擾與車輪16隔離。一旦起動(dòng)離合器22的打滑大于校準(zhǔn)值或者預(yù)定值，則T⑶36離開狀態(tài)一 100并進(jìn)入狀態(tài)二 120。在狀態(tài)二 120期間，起動(dòng)離合器22壓力104緩慢增加到初始打滑線106的扭矩所對應(yīng)的壓力。由于增加的慣性扭矩，TIS線106也增加。使由于起動(dòng)離合器打滑引起的增加到系統(tǒng)的上游旋轉(zhuǎn)組件的慣性能(由112示出)消散所需要的額定扭矩包含在TIS線106中。增加的額定扭矩112是打滑的連續(xù)函數(shù)。在狀態(tài)一 100開始的打滑108也在狀態(tài)二120期間增加。然而，起動(dòng)離合器22的壓力增加最終減小起動(dòng)離合器22的打滑增加率，從而降低慣性能的增加，進(jìn)而又降低TIS線106的增加。在壓力命令或者離合器壓力104與打滑108之間可存在滯后。打滑108的最大值也表示增加到起動(dòng)離合器22的上游旋轉(zhuǎn)組件的總慣性能。由于駕駛者需求和產(chǎn)生的扭矩的改變，TIS線106也可隨時(shí)改變。在狀態(tài)二 120內(nèi)可存在故障保護(hù)機(jī)制，以在例如通過增加壓力以減小打滑而使打滑超過校準(zhǔn)值的情況下中止過程。在狀態(tài)二 120之后，進(jìn)入狀態(tài)三122。在狀態(tài)三122期間，由控制器42通過增加使由于起動(dòng)離合器打滑而增加到系統(tǒng)的上游旋轉(zhuǎn)組件的慣性能(由112示出)消散所需要的額定扭矩來連續(xù)調(diào)節(jié)TIS線106。增加的額定扭矩112是打滑的連續(xù)函數(shù)。TIS線106表示用于柔性結(jié)合或者鎖止起動(dòng)離合器22的額外額定扭矩。由于駕駛者需求和產(chǎn)生的扭矩的改變，TIS線106也可改變。如在狀態(tài)三122的初期所示，起動(dòng)離合器壓力104恰好在TIS線106之下，當(dāng)起動(dòng)離合器22需要結(jié)合或者接合時(shí)，額外的額定扭矩將拖延使起動(dòng)離合器22停止打滑。因此，T⑶36使起動(dòng)離合器22壓力104在TIS線106之上增加校準(zhǔn)的凈余量124或者偏移量，以控制或者減小打滑108。凈余量124被校準(zhǔn)以減小打滑108，從而在合理的時(shí)間使起動(dòng)離合器22準(zhǔn)備進(jìn)行柔性結(jié)合。例如，可基于多種考慮(例如起動(dòng)離合器22的熱容量和操縱性能)來確定合理的時(shí)間。如在狀態(tài)三122的后半部分過程中所示，起動(dòng)離合器22壓力104保持在TIS線106之上的凈余量124，以減小起動(dòng)離合器22的打滑108。如所描述的，一直保持具有在TIS線106之上的凈余量124的起動(dòng)離合器22壓力104，直到打滑108減小到點(diǎn)126所示的校準(zhǔn)值或者預(yù)定值，在該點(diǎn)126，TCU 36離開狀態(tài)三122。在狀態(tài)四128，起動(dòng)離合器22壓力104在TIS線106之上的凈余量124減小到零(如在點(diǎn)130所示)，減小到接近零,或者減小到更小的凈余量。起動(dòng)離合器22壓力104的減小使得減小打滑的比率變慢(如由打滑曲線108的平坦部分所示)，以開始起動(dòng)離合器22的柔性結(jié)合。另外，由于TIS線106是打滑和慣性扭矩的函數(shù)，所以隨著打滑108減小，TIS線106朝著駕駛者需求和產(chǎn)生的扭矩線110減小。由于駕駛者需求和產(chǎn)生的扭矩的改變，所以TIS線106也可隨時(shí)改變。當(dāng)打滑108低于更接近零的另一校準(zhǔn)值或者預(yù)定值(如點(diǎn)132所示)時(shí),離開狀態(tài)四128。在狀態(tài)五134，起動(dòng)離合器22結(jié)合或者接合(可以是柔性結(jié)合)，如打滑曲線108所示。起動(dòng)離合器22壓力104以第一比率緩慢增加，以結(jié)合和鎖止起動(dòng)離合器22，而不引起大的干擾?？墒褂糜?jì)時(shí)器或者其他裝置來確認(rèn)起動(dòng)離合器22被鎖止?？蛇x地，可使用打滑信息(即，打滑為零持續(xù)一段時(shí)間)來確認(rèn)鎖止。一旦通過計(jì)時(shí)器確認(rèn)了鎖止，則T⑶36離開狀態(tài)五134。在狀態(tài)六136，起動(dòng)離合器22壓力104斜升到對于起動(dòng)離合器22的鎖止壓力的最大額定扭矩，當(dāng)?shù)竭_(dá)離合器的設(shè)計(jì)額定扭矩時(shí)，離開狀態(tài)136。此時(shí)，引擎12和M/G 14均操作，并通過鎖止的分離離合器18彼此連接。引擎12和M/G 14通過鎖止的起動(dòng)離合器22將扭矩提供給變速器24和車輪16，以驅(qū)動(dòng)車輛10，所述扭矩可在不使離合器18、22打滑的情況下增加或者變化。因此，根據(jù)本公開的各實(shí)施例減小或者消除動(dòng)力傳動(dòng)系扭矩干擾，而不必依賴于利用閉環(huán)控制算法控制打滑或者打滑率的打滑控制器(所述閉環(huán)控制算法可能需要測量打滑或者打滑的變化率)。類似地，根據(jù)本公開的實(shí)施例不依賴于利用復(fù)雜增益對打滑的離合器的非線性方面進(jìn)行補(bǔ)償?shù)拇蚧刂破?。另外，本公開的實(shí)施例響應(yīng)于校準(zhǔn)的曲線閾值控制離合器壓力，以提供離合器打滑和對扭矩干擾的相關(guān)隔離，同時(shí)快速消散在離合器打滑過程中累積的旋轉(zhuǎn)慣量，從而提供柔性結(jié)合。起動(dòng)離合器22的打滑可作為前饋算法的一部分被測量，以將關(guān)于何時(shí)進(jìn)入下一狀態(tài)的信息提供給起動(dòng)離合器22。盡管在上面描述了示例性實(shí)施例，但是這些實(shí)施例并非意在描述本發(fā)明所有可能的形式。另外，在說明書中使用的詞語是描述性詞語而非限制性詞語，應(yīng)該理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行各種改變。此外，實(shí)施的各個(gè)實(shí)施例的特征可被結(jié)合，以形成未被明確描述或不出的進(jìn)一步的實(shí)施例。盡管一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例已被描述為提供優(yōu)點(diǎn)或在一個(gè)或更多期望的特性方面優(yōu)于其他實(shí)施例和/或現(xiàn)有技術(shù)，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，各個(gè)特性可被折衷，以實(shí)現(xiàn)期望的系統(tǒng)屬性，期望的系統(tǒng)屬性可取決于具體的應(yīng)用和實(shí)施。這些屬性可包括但不限于成本、強(qiáng)度、耐矢性、生命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可服務(wù)性、重量、可制造性、裝配容易性等。因此，被描述為在一個(gè)或更多特性方面不如其他實(shí)施例的任何實(shí)施例并不在要求保護(hù)的主題的范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種用于控制混合動(dòng)力車輛中的下游離合器的方法，所述方法包括: 通過減小下游離合器壓力使下游離合器打滑； 響應(yīng)于目標(biāo)閾值改變下游離合器壓力，以控制下游離合器的打滑； 增加下游離合器壓力，以接合下游離合器。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在由混合動(dòng)力車輛中的上游離合器接合事件引起的扭矩干擾期間，控制下游離合器。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，從初始打滑的扭矩模型確定目標(biāo)閾值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，目標(biāo)閾值隨著駕駛者針對車輛的需求和產(chǎn)生的扭矩變化。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，目標(biāo)閾值隨著打滑速度變化。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，改變下游離合器壓力的步驟包括:增加下游離合器壓力，以通過使下游離合器壓力偏移至目標(biāo)閾值之上來控制打滑。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括:在下游離合器打滑的同時(shí)接合上游離合器。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，改變下游離合器壓力的步驟包括:保持增加的下游離合器壓力處于目標(biāo)閾值之上的偏移量，直到打滑減小到校準(zhǔn)值之下為止。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，改變下游離合器壓力的步驟包括:通過去除所述偏移量而減小下游離合器壓力，使得下游離合器壓力等于目標(biāo)閾值，以減小打滑的變化率，從而結(jié)合下游離合器。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，改變下游離合器壓力的步驟包括:將下游離合器壓力減小，使得打滑接近零，以接合所述下游離合器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制混合動(dòng)力車輛中的下游離合器的方法，所述方法在上游扭矩干擾過程中控制下游離合器，所述方法包括通過減小下游離合器壓力使下游離合器打滑；將下游離合器壓力改變至目標(biāo)閾值，以控制下游離合器的打滑；增加下游離合器壓力，以接合下游離合器。所述車輛包括第一原動(dòng)機(jī)；第二原動(dòng)機(jī)，利用上游離合器連接到第一原動(dòng)機(jī)；變速器，利用下游離合器連接到第二原動(dòng)機(jī)；控制器，連接到第一原動(dòng)機(jī)、第二原動(dòng)機(jī)、上游離合器和下游離合器?？刂破鞅粯?gòu)造成(i)通過減小壓力使下游離合器打滑；(ii)將下游離合器壓力改變至目標(biāo)閾值，以控制打滑；(iii)增加下游離合器壓力，以接合所述離合器。
文檔編號F16H61/00GK103206527SQ201310011239
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者伯納德·D·內(nèi)佛西, 丹尼爾·斯科特·科爾文, 馬文·保羅·克拉斯卡, 沃爾特·約瑟夫·歐特曼, 布萊恩·托馬斯·秀 申請人:福特全球技術(shù)公司