用于機械摩擦元件的控制和診斷的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于機械摩擦元件的控制和診斷。動力系系統(tǒng)包括內(nèi)燃機，至少一個電機和操作位傳遞轉(zhuǎn)矩至傳動線路的電力-機械變速器。用于控制動力系系統(tǒng)的方法包括執(zhí)行僅在第一方向上具有能力的單向離合器裝置的接合策略。接合策略包括根據(jù)加載步變化曲線對單向離合器裝置的能力建模，直到到達單向離合器裝置的第一能力極限為止。連續(xù)的反作用的負載在第一方向上被應(yīng)用到單向離合器裝置上以保持接合并且防止單向離合器裝置的急速甩動。
【專利說明】用于機械摩擦元件的控制和診斷
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電力-機械變速器的控制系統(tǒng)，并且更具體地為管理機械二極管的能力。
【背景技術(shù)】
[0002]在本部分的陳述僅僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息。因此，這樣的陳述并不旨在構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的認可。
[0003]混合動力動力系結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)矩再生裝置，其包括內(nèi)燃機和電力機器，其通過變速器裝置傳遞轉(zhuǎn)矩至車輛傳動系。示例性的電力機械變速器通過轉(zhuǎn)矩傳遞離合器的致動在固定齒輪模式和連續(xù)可變模式中有選擇地操作。當變速器輸出構(gòu)件的轉(zhuǎn)速是來自發(fā)動機的輸入構(gòu)件的轉(zhuǎn)速的固定比率時，典型地由于一個或多個轉(zhuǎn)矩傳遞離合器的致動，固定齒輪模式發(fā)生。當基于一個或多個電力機器的工作速度變速器輸出構(gòu)件的轉(zhuǎn)速可變時，連續(xù)可變模式發(fā)生。電力機器可以經(jīng)由離合器的致動，或通過直接連接連接至輸出軸。離合器致動和停用典型地通過包括由控制模塊控制的電力致動液壓流動管理閥，壓力控制螺線管，和壓力監(jiān)測裝置的液壓回路起作用。
[0004]公知的是使用單向離合器將可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動構(gòu)件或輸入構(gòu)件，例如輸入座圈或第一連接板，接地(ground)至變速器機架/殼體。應(yīng)用中，當驅(qū)動構(gòu)件在第一方向上轉(zhuǎn)動時離合器接合。當驅(qū)動構(gòu)件在相反或第二方向時，離合器將驅(qū)動構(gòu)件與接地的釋放或分離。一旦釋放，驅(qū)動構(gòu)件在第二相反方向上自由地轉(zhuǎn)動。在該模式中，單向離合器自由地過速或“自由飛輪(freewheel)”。驅(qū)動構(gòu)件可以包括連接到發(fā)動機的變速器輸入構(gòu)件。由于單向離合器的接合，當驅(qū)動構(gòu)件在第一方向上轉(zhuǎn)動時其接地，并且因此，防止了應(yīng)用到發(fā)動機的反轉(zhuǎn)矩。
[0005]公知的是對于液壓致動離合器，假定當前滑動診斷直接地獨立。因而，作出假設(shè)，液壓致動離合器在任一方向上具有相同能力。然而，單向離合器，例如機械二極管，僅在一個方向具有能力并且在另一相反方向上自由飛輪。因此，當負載在自由飛輪方向上應(yīng)用時，不需要對機械二極管應(yīng)用基于滑差速度的離合器滑動檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]動力系系統(tǒng)包括內(nèi)燃機，至少一個電機和操作位傳遞轉(zhuǎn)矩至傳動線路的電力-機械變速器。用于控制動力系系統(tǒng)的方法包括執(zhí)行僅在第一方向上具有能力的單向離合器裝置的接合策略。接合策略包括根據(jù)加載步變化曲線對單向離合器裝置的能力建模，直到到達單向離合器裝置的第一能力極限為止。連續(xù)的反作用的負載在第一方向上被應(yīng)用到單向離合器裝置上以保持接合并且防止單向離合器裝置的急速甩動。
[0007]本發(fā)明還提供了以下方案:
1.一種用于控制動力系系統(tǒng)的方法，所述動力系系統(tǒng)包括內(nèi)燃機，至少一個電機和操作為傳遞轉(zhuǎn)矩至傳動系的電力-機械變速器，所述方法包括: 執(zhí)行僅在第一方向具有能力的單向離合器裝置的接合策略，包括:
根據(jù)加載步變化曲線對單向離合器裝置的能力建模，直到到達單向離合器裝置的第一能力極限；以及
在第一方向上應(yīng)用連續(xù)的反作用負載到單向離合器裝置上以保持接合并且防止單向離合器裝置的急速甩動。
[0008]2.根據(jù)方案I所述的方法，其中單向離合器裝置包括機械二極管，當機械二極管接合時防止機械地連接到發(fā)動機的變速器輸入構(gòu)件在第一方向上的轉(zhuǎn)動并且總是允許變速器輸入構(gòu)件在相反的第二方向上的轉(zhuǎn)動；其中防止變速器輸入構(gòu)件在第一方向上的轉(zhuǎn)動禁止應(yīng)用到發(fā)動機上的反轉(zhuǎn)矩。
[0009]3.根據(jù)方案I所述的方法，其中反作用負載選擇為足以維持單向離合器裝置的第一能力極限。
[0010]4.根據(jù)方案I所述的方法，其中響應(yīng)于發(fā)動機OFF命令執(zhí)行單向離合器裝置的接合策略。
[0011]5.根據(jù)方案I所述的方法，其中對單向離合器裝置的能力建模包括:
根據(jù)加載步變化曲線在第一方向遞增地應(yīng)用接合負載，直到到達第一能力極限。
[0012]6.根據(jù)方案I所述的方法，其中對單向離合器裝置的能力建模包括:
監(jiān)控發(fā)動機轉(zhuǎn)速；以及
僅當監(jiān)控的發(fā)動機轉(zhuǎn)速等于零時根據(jù)加載步變化曲線對單向離合器裝置的能力建模。
[0013]7.根據(jù)方案I所述的方法，其中對單向離合器裝置的能力建模包括:
監(jiān)控單向離合器裝置上的相對轉(zhuǎn)速；以及
僅當監(jiān)控的單向離合器裝置上的相對轉(zhuǎn)速等于零時根據(jù)加載步變化曲線對單向離合器裝置的能力建模。
[0014]8.根據(jù)方案I所述的方法，還包括:
在單向離合器裝置接合之后監(jiān)控單向離合器裝置上的相對轉(zhuǎn)速；
當在第一方向中檢測到單向離合器裝置上的滑動時，執(zhí)行故障檢測策略，包括:
將第一方向上的單向離合器裝置上的滑動與第一方向轉(zhuǎn)速閾值相比較；以及如果在第一方向上單向離合器裝置上的滑動的大小大于第一方向轉(zhuǎn)速閾值，則檢測單向離合器裝置中的故障。
[0015]9.根據(jù)方案8所述的方法，還包括:
當在與第一方向相反的第二方向中檢測到單向離合器裝置上的滑動時，忽略故障檢測策略的執(zhí)行并且從不檢測單向離合器裝置中的故障。
[0016]10.根據(jù)方案I所述的方法，還包括:
執(zhí)行單向離合器裝置的分離策略，包括:
從第一能力極限直到到達單向離合器裝置的零能力，根據(jù)未加載步變化曲線對單向離合器裝置的能力建模；以及
當單向離合器裝置的建模的能力等于零能力時，命令發(fā)動機ON狀態(tài)。
[0017]11.根據(jù)方案10所述的方法，其中當需要發(fā)動機ON狀態(tài)時執(zhí)行單向離合器裝置的分離策略。
[0018]12.根據(jù)方案10所述的方法，其中對單向離合器裝置的大小能力建模包括: 根據(jù)未加載的步變化曲線在第一方向遞減地應(yīng)用接合負載，直到到達單向離合器裝置的零能力。
[0019]13.根據(jù)方案10所述的方法，還包括:
在獲得發(fā)動機ON狀態(tài)之后，在與第一方向相反的第二方向監(jiān)控單向離合器裝置上的滑動；
將第二方向上的單向離合器裝置上的滑動與第二方向轉(zhuǎn)速閾值相比較；以及如果在第二方向上單向離合器裝置的滑動的大小小于第二方向轉(zhuǎn)速閾值，則檢測單向離合器裝置的卡住條件。
[0020]14.根據(jù)方案I所述的方法，其中第一能力極限對應(yīng)于接合所需要的單向離合器裝置的最小能力的大小。
[0021]15.一種用于控制動力系系統(tǒng)的方法,所述動力系系統(tǒng)包括內(nèi)燃機,至少一個電機和操作為傳遞轉(zhuǎn)矩至傳動系的電力-機械變速器，所述方法包括:
監(jiān)控在單向離合器裝置的輸入和輸出部件之間的相對轉(zhuǎn)速，所述單向離合器裝置僅在第一方向上具有能力；
響應(yīng)于發(fā)動機OFF命令,執(zhí)行單向離合器裝置的接合策略,包括:
僅當輸入和輸出部件之間的相對轉(zhuǎn)速等于零時，根據(jù)加載步變化曲線遞增地在第一方向應(yīng)用接合負載，直到到達單向離合器裝置的第一能力極限；
在第一方向上應(yīng)用連續(xù)的反作用負載到單向離合器裝置上以保持接合并且防止單向離合器裝置的急速甩動；
當需要發(fā)動機ON狀態(tài)時，執(zhí)行單向離合器裝置的分離策略，包括:
從第一能力極限直到到達單向離合器裝置的零能力，根據(jù)未加載的步變化曲線在第一方向遞減地應(yīng)用接合負載；以及
當單向離合器裝置的建模的能力等于零能力時，命令發(fā)動機ON狀態(tài)。
[0022]16.根據(jù)方案15所述的方法，其中單向離合器裝置的輸入部件可轉(zhuǎn)動地連接到變速器輸入構(gòu)件并且包括構(gòu)成為接合連接到變速器的靜止殼體上的輸出部件的至少一個接合元件，單向離合器裝置當接合時防止變速器輸入構(gòu)件在第一方向上轉(zhuǎn)動并且總是允許變速器輸入構(gòu)件在相反的第二方向上的轉(zhuǎn)動。
[0023]17.根據(jù)方案15所述的方法，還包括:
當在第一方向中檢測到輸入和輸出部件之間的滑動時，執(zhí)行故障檢測策略，包括:
將第一方向上的輸入和輸出部件之間的滑動與第一方向轉(zhuǎn)速閾值相比較；以及如果在第一方向上單向離合器裝置上的滑動的大小大于第一方向轉(zhuǎn)速閾值，則檢測單向離合器裝置中的故障。
[0024]18.根據(jù)方案17所述的方法，還包括:
當在與第一方向相反的第二方向中檢測到輸入和輸出部件之間的滑動時，忽略故障檢測策略的執(zhí)行并且從不檢測單向離合器裝置中的故障。
[0025]19.根據(jù)方案15所述的方法，還包括:
在獲得發(fā)動機ON狀態(tài)之后,將在與第一方向相反的第二方向上的輸入和輸出部件之間的滑動與第二方向轉(zhuǎn)速閾值相比較；
如果在第二方向上輸入和輸出部件之間的滑動的大小小于第二方向轉(zhuǎn)速閾值，則檢測單向離合器裝置的卡住條件。
[0026]20.一種用于控制動力系的設(shè)備，所述動力系包括電力-機械變速器，所述電力-機械變速器機械操作地連接到內(nèi)燃機和適于經(jīng)由多個液壓應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩傳遞離合器的有選擇的應(yīng)用有選擇地傳遞機械動力至輸出構(gòu)件的至少一個電機，所述設(shè)備包括:
機械地連接發(fā)動機和變速器的輸入構(gòu)件；
單向離合器裝置，其包括機械二極管，當機械二極管接合時防止變速器輸入構(gòu)件在第一方向上的轉(zhuǎn)動并且總是允許變速器輸入構(gòu)件在相反的第二方向上的轉(zhuǎn)動，其中防止輸入構(gòu)件在第一方向上的轉(zhuǎn)動禁止應(yīng)用到發(fā)動機上的反轉(zhuǎn)矩；
控制模塊，其執(zhí)行僅在第一方向具有能力的單向離合器裝置的接合策略，包括:
根據(jù)加載步變化曲線對單向離合器裝置的能力建模，直到到達單向離合器裝置的第一能力極限；以及
在第一方向上應(yīng)用連續(xù)的反作用負載到單向離合器裝置上以保持接合并且防止單向離合器裝置的急速甩動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]參照附圖，通過示例，現(xiàn)在將描述一個或多個實施例，其中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的具有驅(qū)動地連接到電力-機械變速器，傳動系，和控制器的內(nèi)燃機的動力系系統(tǒng)；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的包括圖1中所示的動力系系統(tǒng)的的桿圖解；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行僅在第一方向上具有能力的示例性單向離合器裝置的接合策略并且保持接合和防止單向離合器裝置的急速甩動的示例性流程圖；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行僅在第一方向上具有能力的示例性單向離合器裝置的分離策略的示例性流程圖；以及
圖5圖解地描述了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，所需發(fā)動機狀態(tài)，命令的發(fā)動機狀態(tài)，建模的單向離合器裝置的轉(zhuǎn)矩能力和建模的液壓離合器裝置的轉(zhuǎn)矩能力之間關(guān)系的第一繪圖510，第二繪圖520和第三繪圖530。
【具體實施方式】
[0028]現(xiàn)在參見附圖，其中僅僅是為了示出某些示例性實施例并且不是為了進行限制，圖1示出了具有驅(qū)動地連接到電力-機械變速器114的內(nèi)燃機12的動力系110。連接發(fā)動機12的輸出構(gòu)件，用于驅(qū)動變速器114的輸入構(gòu)件116。
[0029]第一電機20和第二電機22包裹在殼體機架/地面24內(nèi)并且可操作地連接在輸入構(gòu)件116和與傳動系700起作用的變速器輸出構(gòu)件126之間。傳動系700可以共同地包括鏈傳動，該鏈傳動包括連接到輸出構(gòu)件126的、驅(qū)動連接到傳遞應(yīng)用轉(zhuǎn)矩至車輛車輪的末級傳動上的從動鏈輪的主動鏈輪。第一電機20包括接地至變速器殼體24的環(huán)形定子30，支承在可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子輪轂134上并且與可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子輪轂134 —起轉(zhuǎn)動的環(huán)形轉(zhuǎn)子32。高壓電池36，功率逆變器38和電子控制器39操作地經(jīng)由傳遞導體41與定子30連接以控制第一電機20的功能，作為馬達時，其中存儲的電力由電池36提供至定子30或當?shù)诙姍C22作為發(fā)電機時電力可以由路途提供，作為發(fā)電機時，其中轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子32的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為存儲在電池36中的電力或由第二電機使用的電力。
[0030]類似地，第二電機22包括接地至變速箱殼體24的環(huán)形定子31，支承在可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子輪轂135上的環(huán)形轉(zhuǎn)子33。電池36，功率逆變器38和電子控制器39經(jīng)由傳遞導體43操作地與定子31連接以控制作為馬達和發(fā)電機的第二電機22的功能。
[0031]變速器114還分別包括第一和第二行星齒輪組40，50。行星齒輪組40具有是太陽齒輪42的第一構(gòu)件，是轉(zhuǎn)動地支承與太陽齒輪42嚙合的多個小齒輪46的托架構(gòu)件44的第二構(gòu)件，以及是與小齒輪46嚙合的環(huán)形齒輪48的第三構(gòu)件。
[0032]行星齒輪組50具有是太陽齒輪52的第一構(gòu)件，是轉(zhuǎn)動地支承與太陽齒輪52嚙合的多個小齒輪56的托架構(gòu)件54的第二構(gòu)件，以及是與小齒輪56嚙合的環(huán)形齒輪58的第三構(gòu)件。連接轉(zhuǎn)子輪轂135，用于通過中間套筒軸164與太陽齒輪52 —起轉(zhuǎn)動。
[0033]變速器114包括第一離合器154和第二離合器152。第一離合器154,也被稱作接地離合器或制動器，有選擇地啟動以將環(huán)形齒輪58接地至變速器殼體24。輸入構(gòu)件116與軸160間隔開并且不與軸160同心，該軸160連接第一行星齒輪組40的托架構(gòu)件44和第二行星齒輪組50的托架構(gòu)件54。軸162經(jīng)由輪轂構(gòu)件137和軸向延伸部分139將轉(zhuǎn)子輪轂134與太陽齒輪42連接。第二離合器152嵌套在軸向延伸部分139，輪轂137和軸之間。輪轂構(gòu)件177與第二離合器152連接。與軸162同心的單獨的套筒軸160將托架構(gòu)件54和輪轂構(gòu)件168和169連接至托架構(gòu)件44。套筒軸164將轉(zhuǎn)子輪轂135與太陽齒輪52連接。軸向延伸部分178，輪轂177和為環(huán)形軸的軸向延伸部分179將第二離合器152與第一離合器154和環(huán)形齒輪58連接。軸向延伸部分178限制行星齒輪組50。將要理解，當?shù)诙x合器152停止時，環(huán)形齒輪構(gòu)件58與太陽齒輪構(gòu)件42分離。
[0034]輸入構(gòu)件116可以包括阻尼元件65，單向離合器裝置75和位于發(fā)動機12與變速器114之間的轉(zhuǎn)矩限制器裝置85。在示例性實施例中，單向離合器裝置75包括機械二極管，當機械二極管接合時防止輸入構(gòu)件116在一個方向上轉(zhuǎn)動的機械二極管并且允許輸入構(gòu)件116在另一相反方向上自由飛輪。轉(zhuǎn)矩限制器裝置85可以包括變矩器。
[0035]發(fā)動機控制模塊(ECM) 23操作地連接到發(fā)動機12，并且起到在多個離散線路上獲取來自傳感器的數(shù)據(jù)并且控制發(fā)動機12的致動器的作用。ECM 23基于通信至混合控制模塊(HCP) 5的、監(jiān)控的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負載，監(jiān)控在該時間點提供至變速器114的實際發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)矩,T115電子控制器39監(jiān)控第一電機20的第一馬達轉(zhuǎn)矩和第二電機22的第二馬達轉(zhuǎn)矩?？商鎿Q地，可以使用兩個電子控制器，每個控制器分別監(jiān)控第一和第二電機20，22中的各自一個。HCP 5提供對ECM 23和電子控制器39和操作地連接到接收來自車輛操作者的輸入的用戶界面6的監(jiān)督控制。HCP 5可以進一步分別控制第一和第二離合器154，152的啟動和停止。HCP可以進一步控制接合和管理單向離合器裝置75的轉(zhuǎn)矩能力。HCP 5分別在發(fā)動機12和第一和第二電機20，22之間協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩命令以響應(yīng)于操作者至用戶界面6的輸入建立所需的變速器114的操作。用戶界面6可以包括加速器踏板，制動踏板，巡航控制和/或齒輪選擇器桿。
[0036]控制模塊，模塊，控制，控制器，控制單元，處理器和類似的術(shù)語意思是一個或多個專用集成電路(ASIC)，電子電路，執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序或例程的中央處理器(優(yōu)選地微處理器)和相關(guān)的內(nèi)存和存儲器(只讀，可編程只讀，隨機存取，硬盤驅(qū)動，等)，組合邏輯電路，輸入/輸出電路和裝置，適當?shù)男盘栒{(diào)節(jié)和緩沖電路，以及其它部件以提供所描述的功能。軟件，固件，程序，指令，例程，代碼，算法和類似的術(shù)語意思是包括校準和檢查表的任意指令組?？刂颇K具有執(zhí)行以提供所需功能的一組控制例行程序。例程諸如通過中央處理器執(zhí)行并且可操作以監(jiān)控來自感測裝置和其它網(wǎng)絡(luò)控制模塊的輸入，并且執(zhí)行控制和診斷例程以控制致動器的操作。例程可以每隔一定間隔執(zhí)行，例如在運行中的發(fā)動機和車輛操作期間每3.125,6.25，12.5，25和100毫秒?？商鎿Q地，例程可以響應(yīng)于時間的發(fā)生而執(zhí)行。
[0037]根據(jù)本發(fā)明，圖2示出了用于圖1中所示的動力系系統(tǒng)110的桿圖解。變速器214構(gòu)成為分別在內(nèi)燃機，第一和第二電機200，220，連接到車輛的傳動系的輸出構(gòu)件270之間傳遞轉(zhuǎn)矩。變速器214包括各自的第一和第二行星齒輪組240，250，第一離合器254和接地箱體260。因而，參照圖1，第二行星齒輪組250對應(yīng)于第二行星齒輪組50，第一行星齒輪組240對應(yīng)于第一行星齒輪組40，第一離合器254對應(yīng)于第一離合器154以及第二離合器252對應(yīng)于第二離合器152以及接地箱體260對應(yīng)于變速器殼體24。
[0038]第一行星齒輪組240包括第一元件248，第二元件246和第三元件242。第三元件242連接到第一電機200上并且連接到第二離合器252的一個元件上。第二元件連接到轉(zhuǎn)動軸230上并且第一元件248經(jīng)由輸入構(gòu)件216連接到發(fā)動機212上。在按照圖1的示例性實施例中，第一元件248對應(yīng)于環(huán)形齒輪48，第二元件246對應(yīng)于托架構(gòu)件46，第三元件242對應(yīng)于太陽齒輪42，第一電機200對應(yīng)于第一電機20，轉(zhuǎn)動軸230對應(yīng)于軸160并且發(fā)動機120對應(yīng)于內(nèi)燃機12。
[0039]類似地，第一行星齒輪組250包括第一元件258，第二元件256和第三元件251。第一元件258連接到第二離合器252的其它元件上并且連接到第一離合器的一個元件上。因此，當?shù)诙x合器252啟動并且當?shù)诙x合器停止時與第一電機200分離時，第一元件258連接到第一電機200上。第二元件256連接到轉(zhuǎn)動軸230和輸出構(gòu)件270。第三元件251連接到第二電機220。第一離合器254的其它元件連接到殼體接地250。因此，第一離合器254是構(gòu)成為將第二行星齒輪組250的第一兀件258接地的接地離合器。關(guān)于圖1,第一兀件258對應(yīng)于環(huán)形齒輪58，第二元件256對應(yīng)于托架構(gòu)件56，第三元件251對應(yīng)于太陽齒輪52，第二電機220對應(yīng)于第二電機22并且輸出構(gòu)件270對應(yīng)于輸出構(gòu)件126。將要理解，第一和第二離合器154,152分別是液壓控制的。
[0040]輸入構(gòu)件216包括阻尼裝置285，單向離合器裝置275和位于發(fā)動機220與變速器214之間的轉(zhuǎn)矩限制器裝置265。在參照圖1的示例性實施例中，阻尼部件285對應(yīng)于阻尼部件85，單向離合器裝置275對應(yīng)于單向離合器裝置75以及轉(zhuǎn)矩限制器裝置285對應(yīng)于轉(zhuǎn)矩限制器裝置85。在示例性實施例中，轉(zhuǎn)矩限制器裝置265是變矩器。單向離合器裝置275包括機械二極管，該機械二極管當單向離合器裝置275接合時防止輸入構(gòu)件216在第一方向290上轉(zhuǎn)動，即輸入構(gòu)件216在第一方向290上接地。防止輸入構(gòu)件在第一方向上轉(zhuǎn)動禁止當發(fā)動機在OFF狀態(tài)時應(yīng)用到發(fā)動機212上的反轉(zhuǎn)矩。當該發(fā)動機在OFF狀態(tài)時，第一電機200可以操作為馬達以提供應(yīng)用用于驅(qū)動車輛的轉(zhuǎn)矩至輸出構(gòu)件270。因此，在第一方向290上應(yīng)用到單向離合器裝置275上的負載將單向離合器裝置275接合至殼體260,使得輸入構(gòu)件216變?yōu)榻拥?。在不例性的實施例中，第一電機200可以在第一方向上提供負載以接合單向離合器裝置275而第二電機應(yīng)用負負載以抵銷由在第一方向290上提供負載的第一電機200引起的任意輸出轉(zhuǎn)矩。在第一方向290上的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩,負載和速度是負的。
[0041 ] 單向離合器裝置275的接合通過接合可以包括當負載在第一方向290應(yīng)用到單向離合器裝置275上時，能夠自由地接合在相鄰構(gòu)件，即，變速器殼體260中的一個或多個凸輪，凹口，凹部，或類似的特征的滾子，擋圈，搖臂或支撐等的單向離合器裝置275的接合元件提供。預想了能夠起到單向離合器裝置應(yīng)用的許多離合器設(shè)計，并且本發(fā)明并不旨在限于在此描述的具體的示例性實施例。
[0042]總是允許在相反的第二方向295中的輸入構(gòu)件216的轉(zhuǎn)動。當輸入構(gòu)件216的轉(zhuǎn)動方向，包括轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩/負載在第二方向上時，單向離合器裝置275釋放并且與殼體260脫離。因而，輸入構(gòu)件216未接地并且總是在第二方向295上自由地轉(zhuǎn)動或自由飛輪。在示例性的實施例中，當發(fā)動機應(yīng)用應(yīng)用轉(zhuǎn)矩至變速器214時，輸入構(gòu)件216在第二方向上轉(zhuǎn)動。在第二方向上的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩，負載和速度是正的。
[0043]液壓離合器通過輸入和輸出部件的第一同步離合器連接表面啟動并且然后應(yīng)用夾持力以鎖定離合器，由此在離合器中產(chǎn)生離合器轉(zhuǎn)矩能力，并且然后通過離合器傳遞反作用轉(zhuǎn)矩。夾持力通過用于填充離合器容積腔并且在活塞上作用力以提供夾持力的液壓提供。離合器轉(zhuǎn)矩能力是雙向的，具有最小能力和最大能力。因此，應(yīng)用在正向方向的負載超過最大能力可能導致在離合器的輸入和輸出部件之間的正向方向上的滑動并且應(yīng)用在負向方向的負載超過最小能力可能導致在輸入和輸出部件之間的負向方向的滑動。因此，用于液壓致動離合器的滑動檢測策略需要監(jiān)控負向和正向方向兩者的滑動。如果任意方向上的滑動超過閾值，可以確定離合器中的故障。
[0044]單向離合器裝置是非液壓的并且僅在一個方向上具有能力(例如，第一方向290)。為簡單起見，單向離合器裝置具有能力的一個方向是負向。當負載在一個方向應(yīng)用時，單向離合器裝置的接合元件提供接合，并且能力迅速地獲得?？梢詰?yīng)用反作用負載以保持單向離合器裝置的能力。當在一個方向應(yīng)用的負載的大小超過能力極限時，可以產(chǎn)生在一個方向(例如，負向方向)上的滑動。如果在一個方向上的滑動超過轉(zhuǎn)速閾值，可以確定離合器中的故障。不需要監(jiān)控在另一方向(例如，第二方向295)上的滑動，因為單向離合器裝置被允許在該方向上自由飛輪。實施例被預想為不考慮在自由方向上的離合器中的監(jiān)控的滑動為零以避免實施用于檢測故障的策略。
[0045]根據(jù)本發(fā)明，圖3示出了用于執(zhí)行僅在第一方向上具有能力的示例性單向離合器裝置的接合策略并且保持接合和防止單向離合器裝置的急速甩動的示例性流程圖。將要理解，示例性流程圖可以在圖1中示出的HCP 5內(nèi)實施。表I提供作為圖3的關(guān)鍵，其中數(shù)字標號和對應(yīng)功能闡述如下。
[0046]表I
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制動力系系統(tǒng)的方法，所述動力系系統(tǒng)包括內(nèi)燃機，至少一個電機和操作為傳遞轉(zhuǎn)矩至傳動系的電力-機械變速器，所述方法包括: 執(zhí)行僅在第一方向具有能力的單向離合器裝置的接合策略，包括: 根據(jù)加載步變化曲線對單向離合器裝置的能力建模，直到到達單向離合器裝置的第一能力極限；以及 在第一方向上應(yīng)用連續(xù)的反作用負載到單向離合器裝置上以保持接合并且防止單向離合器裝置的急速甩動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中單向離合器裝置包括機械二極管，當機械二極管接合時防止機械地連接到發(fā)動機的變速器輸入構(gòu)件在第一方向上的轉(zhuǎn)動并且總是允許變速器輸入構(gòu)件在相反的第二方向上的轉(zhuǎn)動；其中防止變速器輸入構(gòu)件在第一方向上的轉(zhuǎn)動禁止應(yīng)用到發(fā)動機上的反轉(zhuǎn)矩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中反作用負載選擇為足以維持單向離合器裝置的第一能力極限。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中響應(yīng)于發(fā)動機OFF命令執(zhí)行單向離合器裝置的接合策略。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對單向離合器裝置的能力建模包括: 根據(jù)加載步變化曲線在第一方向遞增地應(yīng)用接合負載，直到到達第一能力極限。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對單向離合器裝置的能力建模包括: 監(jiān)控發(fā)動機轉(zhuǎn)速；以及 僅當監(jiān)控的發(fā)動機轉(zhuǎn)速等于零時根據(jù)加載步變化曲線對單向離合器裝置的能力建模。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對單向離合器裝置的能力建模包括: 監(jiān)控單向離合器裝置上的相對轉(zhuǎn)速；以及 僅當監(jiān)控的單向離合器裝置上的相對轉(zhuǎn)速等于零時根據(jù)加載步變化曲線對單向離合器裝置的能力建模。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在單向離合器裝置接合之后監(jiān)控單向離合器裝置上的相對轉(zhuǎn)速； 當在第一方向中檢測到單向離合器裝置上的滑動時，執(zhí)行故障檢測策略，包括: 將第一方向上的單向離合器裝置上的滑動與第一方向轉(zhuǎn)速閾值相比較；以及如果在第一方向上單向離合器裝置上的滑動的大小大于第一方向轉(zhuǎn)速閾值，則檢測單向離合器裝置中的故障。
9.一種用于控制動力系系統(tǒng)的方法，所述動力系系統(tǒng)包括內(nèi)燃機，至少一個電機和操作為傳遞轉(zhuǎn)矩至傳動系的電力-機械變速器，所述方法包括: 監(jiān)控在單向離合器裝置的輸入和輸出部件之間的相對轉(zhuǎn)速，所述單向離合器裝置僅在第一方向上具有能力； 響應(yīng)于發(fā)動機OFF命令,執(zhí)行單向離合器裝置的接合策略,包括: 僅當輸入和輸出部件之間的相對轉(zhuǎn)速等于零時，根據(jù)加載步變化曲線遞增地在第一方向應(yīng)用接合負載，直到到達單向離合器裝置的第一能力極限； 在第一方向上應(yīng)用連續(xù)的反作用負載到單向離合器裝置上以保持接合并且防止單向離合器裝置的急速甩動；當需要發(fā)動機ON狀態(tài)時，執(zhí)行單向離合器裝置的分離策略，包括: 從第一能力極限直到到達單向離合器裝置的零能力，根據(jù)未加載的步變化曲線在第一方向遞減地應(yīng)用接合負載；以及 當單向離合器裝置的建模的能力等于零能力時，命令發(fā)動機ON狀態(tài)。
10.一種用于控制動力系的設(shè)備，所述動力系包括電力-機械變速器，所述電力-機械變速器機械操作地連接到內(nèi)燃機和適于經(jīng)由多個液壓應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩傳遞離合器的有選擇的應(yīng)用有選擇地傳遞機械動力至輸出構(gòu)件的至少一個電機，所述設(shè)備包括: 機械地連接發(fā)動機和變速器的輸入構(gòu)件； 單向離合器裝置，其包括機械二極管，當機械二極管接合時防止變速器輸入構(gòu)件在第一方向上的轉(zhuǎn)動并且總是允許變速器輸入構(gòu)件在相反的第二方向上的轉(zhuǎn)動，其中防止輸入構(gòu)件在第一方向上的轉(zhuǎn)動禁止應(yīng)用到發(fā)動機上的反轉(zhuǎn)矩； 控制模塊，其執(zhí)行僅在第一方向具有能力的單向離合器裝置的接合策略，包括: 根據(jù)加載步變化曲線對單向離 合器裝置的能力建模，直到到達單向離合器裝置的第一能力極限；以及 在第一方向上應(yīng)用連續(xù)的反作用負載到單向離合器裝置上以保持接合并且防止單向離合器裝置的急速甩動。
【文檔編號】F16H61/02GK103807425SQ201310569492
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】J.M.博倫鮑夫, B.德米羅維奇, L.A.卡明斯基 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司