背景技術(shù)：

扭矩轉(zhuǎn)換器通常用于將傳動(dòng)扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到變速器。扭矩轉(zhuǎn)換器可以提供扭矩倍增、平順的加速比變化，以及良好的扭振阻尼。由于扭矩轉(zhuǎn)換器在其輸入端和其輸出端之間使用流體聯(lián)接，因此由于流體損失而具有固有的低效率。為了實(shí)現(xiàn)更佳的燃料經(jīng)濟(jì)性，汽車制造商采用鎖止離合器(被稱為扭矩轉(zhuǎn)換器離合器或tcc)將輸入端和輸出端之間進(jìn)行機(jī)械鎖止，從而降低穩(wěn)態(tài)速度條件下的損失。在低檔位和低車速情況下，扭矩轉(zhuǎn)換器離合器不能鎖止，因?yàn)殒i止的動(dòng)力傳動(dòng)系將引起駕駛性能問(wèn)題。為了找到車輛駕駛性能和燃料經(jīng)濟(jì)性之間的平衡，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一些系統(tǒng)對(duì)扭矩轉(zhuǎn)換器離合器進(jìn)行控制，以允許較小的轉(zhuǎn)速差，也被稱為扭矩轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端之間的滑移。將扭矩轉(zhuǎn)換器離合器控制到受控滑移量的技術(shù)通常被稱為電子控制能力離合器(eccc)。

需要提高扭矩轉(zhuǎn)換器離合器的滑移控制，以進(jìn)一步提高車輛的駕駛性能和燃料經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

動(dòng)力傳動(dòng)系包括扭矩生成設(shè)備和扭矩轉(zhuǎn)換器，扭矩轉(zhuǎn)換器具有葉輪、渦輪和扭矩轉(zhuǎn)換器離合器。扭矩轉(zhuǎn)換器滑移的控制方法包括前饋部件和反饋部件。前饋部件包括監(jiān)測(cè)參考滑移、實(shí)際滑移、以及扭矩轉(zhuǎn)換器的渦輪轉(zhuǎn)速，基于參考滑移和渦輪轉(zhuǎn)速來(lái)確定期望液壓扭矩，基于實(shí)際滑移和渦輪轉(zhuǎn)速來(lái)確定實(shí)際液壓扭矩，以及基于期望液壓扭矩、實(shí)際液壓扭矩、扭矩生成設(shè)備扭矩、以及扭矩轉(zhuǎn)換器離合器增益和偏移來(lái)確定前饋扭矩轉(zhuǎn)換器離合器壓力命令。反饋部件基于比例加積分加微分(pid)滑移項(xiàng)來(lái)修改前饋命令壓力。

附圖說(shuō)明

將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中：

圖1是示出了車輛的示例性動(dòng)力傳動(dòng)系部件的框圖；

圖2是可以包含在圖1的示例性動(dòng)力傳動(dòng)系中的示例性扭矩轉(zhuǎn)換器的示意圖；

圖3示意性地示出了示例性的模塊，以確定根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的前饋壓力命令；

圖4示意性地示出了圖3的模塊的非限制性實(shí)例；

圖5示意性地示出了可以在圖4的視圖中找到的扭矩轉(zhuǎn)換器模型的非限制性實(shí)例；

圖6是結(jié)合了本發(fā)明的各個(gè)方面而示出了控制器的反饋部分的非限制性元件的框圖；

圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的滑移控制系統(tǒng)的性能的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參照附圖，其中圖示僅用于說(shuō)明某些示例性的實(shí)施例，并不用于對(duì)相同內(nèi)容進(jìn)行限制，圖1是車輛10的各種動(dòng)力傳動(dòng)系部件的框圖。動(dòng)力傳動(dòng)系部件包括發(fā)動(dòng)機(jī)12和變速器14。發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸出軸16聯(lián)接至扭矩轉(zhuǎn)換器18的輸入端(即葉輪或泵)，變速器14的輸入軸20聯(lián)接至扭矩轉(zhuǎn)換器18的輸出端(即渦輪)。扭矩轉(zhuǎn)換器18采用液壓流體將轉(zhuǎn)動(dòng)能量從發(fā)動(dòng)機(jī)12傳遞至變速器14，使得發(fā)動(dòng)機(jī)12在必要時(shí)可以從變速器14上機(jī)械地脫離?？梢栽谕耆雍衔恢?發(fā)生滑移的滑移模式)和完全脫離位置之間被致動(dòng)的扭矩轉(zhuǎn)換器離合器22施加扭矩轉(zhuǎn)換器離合器扭矩來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)12和變速器14之間的扭矩轉(zhuǎn)換器18中的扭矩轉(zhuǎn)換器滑移。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率301被示出為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ne(單位為轉(zhuǎn)/分(rpm))和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩te(單位為牛頓﹒米)。同樣，變速器輸入功率303被示出為變速器輸入速度ni(輸入速度)和變速器輸入扭矩ti。ti還描述了扭矩轉(zhuǎn)換器18的渦輪的扭矩或渦輪扭矩tt。扭矩轉(zhuǎn)換器18中的扭矩滑移被稱為ne-ni。變速器14的輸出軸28聯(lián)接至車輛10的動(dòng)力傳動(dòng)系30，其采用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很容易理解的方式將發(fā)動(dòng)機(jī)功率分配給車輪。變速器輸出功率305被示出為輸出速度no和輸出扭矩to。

車輛10還包括旨在表示發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和變速器控制器的控制器36；然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這兩種控制功能可以通過(guò)單個(gè)設(shè)備或多個(gè)通信連接的設(shè)備來(lái)提供?？刂破?6從車輛油門38接收油門位置信號(hào)，并將信號(hào)提供給發(fā)動(dòng)機(jī)12，以向變速器14提供必要的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和信號(hào)，從而提供必要的檔位來(lái)滿足油門需求。另外，控制器36將線路40上的信號(hào)提供給扭矩轉(zhuǎn)換器離合器22，以控制致動(dòng)壓力p，從而例如根據(jù)電子控制能力離合器控制來(lái)實(shí)現(xiàn)期望的扭矩轉(zhuǎn)換器滑移。根據(jù)一個(gè)示例性方法，期望的扭矩轉(zhuǎn)換器滑移取決于變速器檔位狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和渦輪或輸入速度。輸入速度的示例性使用在本文中用作輸出速度或車輛速度的間接測(cè)量值。傳感器42測(cè)量變速器14的輸出行為。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，傳感器42測(cè)量變速器14的輸出軸28的轉(zhuǎn)速，并將速度信號(hào)發(fā)送至控制器36。傳感器42的合適的非限制性實(shí)例包括編碼器或速度傳感器。

上述控制器36可以是單個(gè)設(shè)備或多個(gè)設(shè)備?？刂颇K、模塊、控制器、控制單元、處理器和類似術(shù)語(yǔ)是指以下一個(gè)或多個(gè)中的任何適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)或各個(gè)的組合：專用集成電路(asic)、電子電路、中央處理單元(優(yōu)選地為微處理器)、以及執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的相關(guān)聯(lián)的內(nèi)存和存儲(chǔ)器(只讀、可編程只讀、隨機(jī)存取、硬盤驅(qū)動(dòng)等)、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和設(shè)備、適當(dāng)?shù)男盘?hào)調(diào)節(jié)和緩沖電路、以及提供所述的功能的其它適當(dāng)?shù)牟考??？刂破?6具有一套控制算法，包括存儲(chǔ)在內(nèi)存中并被執(zhí)行以提供期望功能的常駐軟件程序指令和標(biāo)定值。該算法優(yōu)選地在預(yù)置循環(huán)周期期間被執(zhí)行。比如通過(guò)中央處理單元來(lái)執(zhí)行算法，且算法可運(yùn)行用于監(jiān)測(cè)來(lái)自感測(cè)設(shè)備和其它聯(lián)網(wǎng)控制模塊的輸入，并執(zhí)行控制和診斷例程，以控制執(zhí)行器的操作。在正在進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛操作期間，可以按有規(guī)律的時(shí)間間隔來(lái)執(zhí)行循環(huán)周期。或者，可以響應(yīng)于事件的發(fā)生而執(zhí)行算法。

現(xiàn)在參照?qǐng)D2，示出了一種示例性的扭矩轉(zhuǎn)換器18，其提供了發(fā)動(dòng)機(jī)12和變速器14之間的流體聯(lián)接。扭矩轉(zhuǎn)換器18包括殼體50，其被固定以經(jīng)由飛輪52與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸16(例如發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸)一起旋轉(zhuǎn)。葉輪54被固定以與殼體50一起旋轉(zhuǎn)，渦輪56被固定以與變速器輸入軸20一起旋轉(zhuǎn)。定子60也被設(shè)置和固定以防旋轉(zhuǎn)。扭矩轉(zhuǎn)換器18的內(nèi)部填充粘性流體。葉輪54的旋轉(zhuǎn)引起粘性流體的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，其通過(guò)定子60被引導(dǎo)朝向渦輪56，從而引起渦輪56的旋轉(zhuǎn)。盡管聯(lián)接設(shè)備18被描述為簡(jiǎn)化的扭矩轉(zhuǎn)換器，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在不背離本發(fā)明的范圍的前提下，聯(lián)接設(shè)備18可以采用各種其它形式。

由于輸出軸16以怠速旋轉(zhuǎn)，因此引起葉輪54旋轉(zhuǎn)。然而，怠速一般不足以克服抑制渦輪56旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)力。由于制動(dòng)力減小，或者發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加，因此葉輪54驅(qū)動(dòng)粘性流體流入渦輪56中，并引起渦輪56旋轉(zhuǎn)。因此，驅(qū)動(dòng)扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸16通過(guò)變速器14而傳遞以推動(dòng)車輛。一旦達(dá)到渦輪56和葉輪54之間具有很小的或沒(méi)有轉(zhuǎn)速(rpm)差值的點(diǎn)時(shí)，扭矩轉(zhuǎn)換器離合器22可以接合以在發(fā)動(dòng)機(jī)12和變速器14之間提供直接驅(qū)動(dòng)。在這種情況下，葉輪54機(jī)械地聯(lián)接至渦輪56，使得渦輪56的轉(zhuǎn)速大約等于輸出軸16的速度。

還提供了扭矩轉(zhuǎn)換器離合器22的滑移模式?；票淮_定為輸出軸16的轉(zhuǎn)速和變速器輸入軸20的轉(zhuǎn)速之間的差值，其中變速器輸入軸20用于將動(dòng)力從聯(lián)接設(shè)備18傳遞至變速器14。通過(guò)液壓控制系統(tǒng)(未示出)改變提供給扭矩轉(zhuǎn)換器離合器22的離合器致動(dòng)壓力p，從而產(chǎn)生滑移模式。當(dāng)扭矩轉(zhuǎn)換器離合器22處于完全接合位置時(shí)，致動(dòng)壓力p的大小大約是最大值。由于致動(dòng)壓力p下降，因此扭矩轉(zhuǎn)換器離合器22從完全接合位置過(guò)渡到完全脫離位置。

通過(guò)施加扭矩轉(zhuǎn)換器離合器的扭矩，可以控制扭矩轉(zhuǎn)換器滑移。扭矩轉(zhuǎn)換器離合器包括機(jī)械地、電子地或流體地操作的結(jié)構(gòu)，以可控制地聯(lián)接扭矩轉(zhuǎn)換器的葉輪和渦輪，調(diào)節(jié)它們之間的容許滑移。當(dāng)扭矩轉(zhuǎn)換器離合器完全釋放時(shí)，葉輪和渦輪之間的流體交互作用控制滑移。通過(guò)扭矩轉(zhuǎn)換器傳遞的扭矩是葉輪和渦輪之間的流體交互作用中傳遞的扭矩轉(zhuǎn)換器扭矩或渦輪扭矩。當(dāng)扭矩轉(zhuǎn)換器離合器完全釋放時(shí)，扭矩轉(zhuǎn)換器離合器扭矩基本上等于零。當(dāng)扭矩轉(zhuǎn)換器離合器完全鎖止時(shí)，葉輪和渦輪之間不可能有滑移，且扭矩轉(zhuǎn)換器離合器扭矩等于通過(guò)扭矩轉(zhuǎn)換器傳遞的扭矩。當(dāng)扭矩轉(zhuǎn)換器離合器處于滑移模式時(shí)，通過(guò)扭矩轉(zhuǎn)換器傳遞的扭矩包括作為扭矩轉(zhuǎn)換器離合器扭矩的一部分扭矩，通過(guò)扭矩轉(zhuǎn)換器傳遞的剩余扭矩是渦輪扭矩。在一個(gè)示例性控制方法中，通往扭矩轉(zhuǎn)換器離合器的液壓流體的壓力控制扭矩轉(zhuǎn)換器離合器內(nèi)施加的力和所產(chǎn)生的扭矩轉(zhuǎn)換器離合器扭矩，使得扭矩轉(zhuǎn)換器滑移接近期望的滑移值或參考滑移。通過(guò)減小扭矩轉(zhuǎn)換器中的液壓流體的壓力，指定操作條件下的扭矩轉(zhuǎn)換器滑移將增加。同樣，通過(guò)增加扭矩轉(zhuǎn)換器中的液壓流體的壓力，指定操作條件下的扭矩轉(zhuǎn)換器滑移將減小。

反饋控制監(jiān)測(cè)期望值，根據(jù)期望值來(lái)控制輸出，隨后利用所得的控制輸出值來(lái)提高對(duì)期望值的控制。反饋控制已知用于通過(guò)扭矩轉(zhuǎn)換器離合器的可變控制來(lái)控制扭矩轉(zhuǎn)換器中的滑移?？梢员O(jiān)測(cè)期望的扭矩轉(zhuǎn)換器滑移，可以調(diào)節(jié)扭矩轉(zhuǎn)換器離合器壓力命令，以便控制所得的扭矩轉(zhuǎn)換器滑移，所得的扭矩轉(zhuǎn)換器滑移可以用于反饋回路中，以便隨后調(diào)節(jié)扭矩轉(zhuǎn)換器離合器壓力命令。通過(guò)這種方式，反饋扭矩轉(zhuǎn)換器離合器壓力可以用于控制扭矩轉(zhuǎn)換器滑移至期望值。期望值可以是穩(wěn)態(tài)項(xiàng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間而基本不變，或者期望值可以經(jīng)過(guò)一段時(shí)間而例如短暫增加或減小，或者按照示例的階躍分布變化。

盡管在穩(wěn)態(tài)操作下可以將扭矩轉(zhuǎn)換器滑移控制到較小的數(shù)值，但發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(ne)和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩(te)的快速而顯著的增加與快速增加的或快速輕踩的油門需求相一致是公知的，導(dǎo)致扭矩轉(zhuǎn)換器滑移的快速增加。過(guò)量的滑移降低了動(dòng)力傳動(dòng)系的燃料效率以及至輸出軸的扭矩輸出，必須及時(shí)減小。反饋控制具有固有的反作用，并包括控制響應(yīng)的滯后時(shí)間。進(jìn)一步，響應(yīng)于扭矩轉(zhuǎn)換器滑移的快速變化，上述扭矩轉(zhuǎn)換器滑移的反饋控制可以導(dǎo)致扭矩轉(zhuǎn)換器滑移的難以預(yù)料的變化，比如扭矩轉(zhuǎn)換器離合器壓力命令中引起的反饋增加，導(dǎo)致滑移快速減至零。導(dǎo)致零滑移的快速變化的滑移可以導(dǎo)致可感知的和非期望的駕駛性能效果。

前饋控制方法已知用于通過(guò)瞬態(tài)操作來(lái)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的操作，并基于預(yù)測(cè)的系統(tǒng)操作來(lái)生成控制命令。前饋控制可以結(jié)合反饋控制一起使用，以提高控制的精確度，并抵消反饋滯后的影響。共同擁有的美國(guó)第8,463,515號(hào)專利中描述了一種用于扭矩轉(zhuǎn)換器離合器控制的方法和系統(tǒng)，該專利的整個(gè)公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用合并于此。

前饋控制方法結(jié)合反饋控制被用于本發(fā)明的本實(shí)施例中的扭矩轉(zhuǎn)換器離合器的控制。這種示例性的系統(tǒng)包括以下等式中所述的壓力控制項(xiàng)。

扭矩轉(zhuǎn)換器離合器_壓力_命令＝前饋_項(xiàng)+反饋_項(xiàng)[1]

通過(guò)這種方式，基于反饋扭矩轉(zhuǎn)換器離合器壓力命令和前饋扭矩轉(zhuǎn)換器離合器壓力命令來(lái)控制扭矩轉(zhuǎn)換器離合器。

用于確定扭矩轉(zhuǎn)換器離合器控制的前饋部分的方法是基于不同的輸入。例如，扭矩轉(zhuǎn)換器離合器的前饋控制是基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩(te)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，前饋控制與發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩(te)成比例。發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩(te)的增加或減小產(chǎn)生所命令的扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)扭矩的對(duì)應(yīng)增加或減小。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩(te)和扭矩轉(zhuǎn)換器中的對(duì)應(yīng)行為來(lái)校準(zhǔn)前饋扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)控制。在這種實(shí)施例中，查詢表、已編程函數(shù)關(guān)系、或基于校準(zhǔn)的模型可以用于確定所監(jiān)測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩(te)輸入的扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)控制的前饋部分。

扭矩轉(zhuǎn)換器滑移影響車輛的操作和駕駛性能。穩(wěn)態(tài)下過(guò)多的滑移使燃料效率降低；穩(wěn)態(tài)下過(guò)少的滑移導(dǎo)致駕駛性能降低。瞬態(tài)條件下過(guò)多或過(guò)少的滑移可以引起失控滑移狀況，導(dǎo)致傳遞至輸出端的動(dòng)力損失，或者離合器鎖止或離合器“崩潰”狀況。然而，傳遞過(guò)程中的期望滑移可能不等于穩(wěn)態(tài)條件下的期望滑移。例如，在命令加速過(guò)程中，滑移可以增加至可控水平，使得發(fā)動(dòng)機(jī)快速加速，并隨后降低以通過(guò)變速器來(lái)快速增加輸出扭矩。在這種實(shí)施例中，可能希望在受控的滑移增加期間使滑移的反饋控制失效，從而避免扭矩轉(zhuǎn)換器的非預(yù)期操作。對(duì)前饋扭矩轉(zhuǎn)換器離合器控制的這種期望滑移值進(jìn)行設(shè)定可以被描述為選擇參考滑移。

參考或期望的扭矩轉(zhuǎn)換器離合器滑移可以用于確定前饋壓力命令。可以基于燃料效率和nvh(噪音、振動(dòng)、聲振粗糙度)性能和優(yōu)先級(jí)來(lái)對(duì)特定的發(fā)動(dòng)機(jī)配置進(jìn)行這種參考滑移的確定或校準(zhǔn)。除參考滑移外，前饋壓力命令的確定可以有利地包括實(shí)際滑移。

用于確定扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)的前饋控制的方法包括：監(jiān)測(cè)參考滑移、實(shí)際滑移、輸入速度以及發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；基于參考滑移和輸入速度來(lái)確定渦輪扭矩；以及基于液壓扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)增益來(lái)確定扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)的前饋控制?？梢圆捎枚鄠€(gè)示例性實(shí)施例，以便基于參考滑移、實(shí)際滑移和輸入速度來(lái)確定液壓扭矩。例如，本領(lǐng)域已知的kotwicki方法可以用于基于參考滑移、實(shí)際滑移和輸入速度來(lái)確定期望和實(shí)際渦輪扭矩。另一個(gè)實(shí)例包括采用k因子查詢表，基于參考滑移、實(shí)際滑移和輸入速度來(lái)確定期望和實(shí)際液壓扭矩。本文將更詳細(xì)地解釋這兩個(gè)非限制性實(shí)例。

通常，當(dāng)以滑移模式操作扭矩轉(zhuǎn)換器時(shí)，接收自發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分扭矩作為離合器扭矩被傳遞經(jīng)過(guò)扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)，而發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的剩余部分作為渦輪扭矩tt被傳遞。渦輪扭矩tt在本文中也被稱為液壓扭矩。本發(fā)明通過(guò)確定實(shí)際液壓扭矩(來(lái)源于實(shí)際滑移)和期望液壓扭矩(來(lái)源于參考滑移)的加權(quán)總和這一項(xiàng)，從而計(jì)算目標(biāo)離合器扭矩。然后，用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩減去加權(quán)總和，根據(jù)以下等式得到目標(biāo)離合器扭矩：

目標(biāo)離合器扭矩＝te-(k1*實(shí)際tt+k2*期望tt)[2]

式中，te是發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，實(shí)際tt是實(shí)際液壓扭矩，期望tt是期望液壓扭矩，以及k1和k2是加權(quán)因子。應(yīng)該注意，加權(quán)因子k1和k2與下文描述的可用于表征扭矩轉(zhuǎn)換器的“k因子”無(wú)關(guān)系。

描述了一種采用kotwicki模型來(lái)估算液壓扭矩、并基于液壓扭矩來(lái)確定前饋壓力的方法。在以下討論kotwicki模型時(shí)，術(shù)語(yǔ)“泵”用于表示相對(duì)于圖2所述的葉輪54?？梢栽?983年美國(guó)機(jī)動(dòng)車工程師學(xué)會(huì)(sae)論文的第820393號(hào)文件中找到kotwicki模型的教導(dǎo)內(nèi)容。多區(qū)域的kotwicki模型提供了由以下等式所示的液壓扭矩tt：

tt＝a1(i)ω泵²+a2(i)ω泵ω渦輪+a3(i)ω渦輪²[3]

kotwicki模型的ω泵項(xiàng)可以表示為動(dòng)力傳動(dòng)系的扭矩生成設(shè)備的速度，比如，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ne，或在采用扭矩轉(zhuǎn)換器的電驅(qū)動(dòng)或混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力傳動(dòng)系的情況下，則是電機(jī)轉(zhuǎn)速。kotwicki模型的ω渦輪項(xiàng)可以表示為扭矩轉(zhuǎn)換器中的渦輪轉(zhuǎn)速，或附接于渦輪的變速器輸入軸的輸入速度ni。a1(i)、a2(i)和a3(i)項(xiàng)均為kotwicki系數(shù)。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，通過(guò)特定扭矩轉(zhuǎn)換器的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸擬合來(lái)確定kotwicki系數(shù)。kotwicki模型包括用于不同操作區(qū)域的不同等式。可以根據(jù)多個(gè)實(shí)施例來(lái)描述可操作kotwicki模型的區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，可以描述區(qū)域或模式。定義了駕駛中的轉(zhuǎn)換器模式；定義了駕駛中的聯(lián)接模式；以及定義了滑行中的滑行模式。

可以根據(jù)本領(lǐng)域已知的方法，基于函數(shù)關(guān)系(比如輸入ni和ne)(函數(shù)關(guān)系由期望扭矩轉(zhuǎn)換器操作來(lái)限定)來(lái)選擇限定了kotwicki模型操作的這種區(qū)域或模式。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可用于扭矩轉(zhuǎn)換器的實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)是無(wú)量綱的形式，要在回歸分析之前將其轉(zhuǎn)換成速度和扭矩。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，四個(gè)比率可以用于表示扭矩轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)。

第一個(gè)比率是速度比率，其通過(guò)ω泵和ω渦輪進(jìn)行確定，用以下等式表示。

速度_比率＝ω渦輪/ω泵[4]

應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，速度比率是無(wú)量綱的比率，可以可選地用ni除以ne來(lái)表示。

第二個(gè)比率是扭矩比率，其通過(guò)泵扭矩(或發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)扭矩)tp和渦輪扭矩tt來(lái)確定，通過(guò)以下等式來(lái)表示。

扭矩比率＝tt/tp[5]

應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，扭矩比率是無(wú)量綱的比率，可以可選地用ti除以te來(lái)表示。

第三個(gè)比率是k因子，通過(guò)以下等式來(lái)表示。

應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，k-因子可以可選地用ne和te來(lái)表示。

第四個(gè)比率是效率百分比，其可以通過(guò)以下等式來(lái)表示。

效率％＝(ω渦輪tt)/(ω泵t泵))×100％[7]

應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，效率百分比可以可選地用ni、ti、ne和te來(lái)表示。

當(dāng)根據(jù)這些比率來(lái)處理轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)時(shí)，扭矩比率、k-因子和效率均為速度比率的單值函數(shù)。也就是說(shuō)，在不考慮扭矩和速度的絕對(duì)水平的情況下，指定速度比率下的指定扭矩轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一個(gè)且僅有一個(gè)扭矩比率值、k-因子和效率。

扭矩轉(zhuǎn)換器的示例性數(shù)據(jù)集含有不同速度比率(速度比率從0(表示失速比率)到1.0的范圍)下的扭矩比率和k-因子值。失速狀態(tài)下的扭矩比率最大，通常在1.5和2.5之間。隨著速度比率的增加，扭矩比率單調(diào)地下降，而且在速度比率大約為0.9的情況下，扭矩比率精確地變?yōu)?.0。扭矩比率變?yōu)?.0時(shí)的速度比率被稱為聯(lián)接點(diǎn)。當(dāng)速度比率高于0.9或聯(lián)接點(diǎn)時(shí)，扭矩比率依然保持恒定在1.0。從失速比率到大約0.6倍的速度比率，k因子近似是常數(shù)，然后開(kāi)始快速增加。從失速到聯(lián)接點(diǎn)的扭矩轉(zhuǎn)換器的操作被稱為轉(zhuǎn)換器模式。超過(guò)聯(lián)接點(diǎn)的操作被稱為聯(lián)接模式。由于在聯(lián)接模式下扭矩比依然保持恒定，表明tt等于tp，因此聯(lián)接模式下的kotwicki系數(shù)不同于轉(zhuǎn)換器模式下的系數(shù)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，對(duì)等式3中所述的關(guān)系進(jìn)行修改，以描述每個(gè)區(qū)域。在駕駛中的轉(zhuǎn)換器模式下，泵扭矩(或發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)扭矩)tp以及渦輪扭矩tt可以如下表示。

tp＝a1ω泵²+a2ω泵ω渦輪+a3ω渦輪²[8]

tt＝b1ω泵²+b2ω泵ω渦輪+b3ω渦輪²[9]

在聯(lián)接模式下，扭矩可以如下表示。

tp＝tt＝c1ω泵²+c2ω泵ω渦輪+c3ω渦輪²[10]

在滑行模式下，扭矩可以如下表示。

tp＝tt＝d1ω泵²+d2ω泵ω渦輪+d3ω渦輪²[11]

通過(guò)這種方式，可以確定kotwicki模型的不同區(qū)域的系數(shù)，并將其用于確定每個(gè)區(qū)域的tt。

圖3示意性地示出了示例性的模塊，以確定根據(jù)本發(fā)明的前饋壓力命令。示出了模塊100。對(duì)模塊100的輸入包括目標(biāo)或參考扭矩轉(zhuǎn)換器滑移307、實(shí)際扭矩轉(zhuǎn)換器滑移308、渦輪轉(zhuǎn)速309以及發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩311。如上所述，目標(biāo)或參考滑移是期望滑移水平。渦輪轉(zhuǎn)速項(xiàng)309可以是測(cè)量的變速器輸入速度。發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩項(xiàng)311可以是比如接收自發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的估計(jì)值。基于這些輸入，模塊100輸出扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)的前饋壓力命令315。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，模塊100、對(duì)模塊100的輸入、以及來(lái)自模塊100的輸出可以通過(guò)多個(gè)不同的實(shí)施例來(lái)處理，并與本文所述的方法保持一致。

圖4示意性地更詳細(xì)地示出了圖3中所示的模塊100的一個(gè)示例性實(shí)施例，以根據(jù)本發(fā)明采用示例性的扭矩轉(zhuǎn)換器模型來(lái)確定前饋壓力命令。模塊100包括將框110a和110b、扭矩轉(zhuǎn)換器模型模塊150a和150b、求和框130、以及增益因子框140進(jìn)行求和。對(duì)模塊100的輸入包括參考滑移307、實(shí)際滑移308、渦輪轉(zhuǎn)速309和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩311。求和框110a加上參考滑移307和渦輪轉(zhuǎn)速309，以確定期望或參考發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速317a。扭矩轉(zhuǎn)換器模型模塊150a根據(jù)本文所述的方法接收參考發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速317a和渦輪轉(zhuǎn)速309，并輸出期望渦輪扭矩313a。期望渦輪扭矩313a乘以框340a中的加權(quán)因子k2，得到加權(quán)的期望渦輪扭矩份額342a。同樣，求和框110b加上實(shí)際滑移308和渦輪轉(zhuǎn)速309，以確定實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速317b。扭矩轉(zhuǎn)換器模型模塊150b接收實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速317b和渦輪轉(zhuǎn)速309，并輸出實(shí)際渦輪扭矩313b。實(shí)際渦輪扭矩313b乘以框340b中的加權(quán)因子k1，得到加權(quán)的實(shí)際渦輪扭矩份額342b。求和模塊130將加權(quán)的期望渦輪扭矩份額342a、加權(quán)的實(shí)際渦輪扭矩份額342b和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩311進(jìn)行組合，以確定上述等式2所述的扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)扭矩319。增益因子框140輸入目標(biāo)扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)扭矩319，采用扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)增益項(xiàng)和扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)偏移項(xiàng)，并輸出前饋壓力命令315。扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)增益和扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)偏移可以通過(guò)校準(zhǔn)、建?；蜃阋悦枋雠ぞ剞D(zhuǎn)換器離合器(tcc)扭矩和扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)壓力之間關(guān)系的任何方法來(lái)確定，且可以包括用于不同條件和操作范圍的不同數(shù)值。

如上所述，相對(duì)于等式3和8-11所述的kotwicki模型可以用于圖4的扭矩轉(zhuǎn)換器模型150a和/或150b，以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、渦輪轉(zhuǎn)速和液壓扭矩進(jìn)行關(guān)聯(lián)。作為確定渦輪扭矩的備選示例性方法，基于速度比率而采用可確定關(guān)系的查詢表可以用于確定渦輪扭矩。圖5示意性地示出了示例性模塊，以根據(jù)本發(fā)明采用k-因子查詢表確定渦輪扭矩。k-因子是將以上等式6所述的扭矩轉(zhuǎn)換器的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和渦輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行關(guān)聯(lián)的參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速317和渦輪轉(zhuǎn)速309是對(duì)模塊150的輸入。乘法除法模塊152將渦輪轉(zhuǎn)速309除以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速317，產(chǎn)生速度比率323。k-因子查詢模塊160接收速度比率323，并基于列表值查詢可確定的k-因子輸出325。乘法除法模塊154將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速317除以k-因子輸出325，以確定信號(hào)327。信號(hào)327是對(duì)乘方模塊180的輸入，其輸出估算的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)329。扭矩比率模塊170輸入速度比率323，采用速度比率和扭矩比率之間的函數(shù)關(guān)系，并輸出扭矩比率331。乘法模塊156輸入估算的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)329和扭矩比率331，并輸出渦輪扭矩313。通過(guò)這種方式，k-因子查詢表可以用于產(chǎn)生渦輪扭矩。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，模塊150可以用于表示圖4的示例性模塊中的模塊150a、150b，以確定前饋壓力命令。

圖6示出了結(jié)合了本發(fā)明的各方面的滑移控制系統(tǒng)600的簡(jiǎn)化框圖?；瓶刂葡到y(tǒng)600包括前饋部分100和反饋部分610。前文已經(jīng)例如結(jié)合圖4討論了前饋部分100。反饋部分610包括pid(比例-積分-微分)控制的元素。

繼續(xù)參照?qǐng)D6，在操作612處，目標(biāo)滑移307減去扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)滑移308，從而確定滑移誤差614。在操作618處，滑移誤差614乘以比例增益因子620(其在比例增益查詢框616中確定)。有利地，比例增益因子620可以是渦輪轉(zhuǎn)速309的函數(shù)?；普`差614和比例增益因子620的乘積被表示為反饋控制框610的比例部分622。

滑移誤差614也是對(duì)上斜坡查詢框624的輸入。上斜坡查詢框基于滑移誤差614和渦輪轉(zhuǎn)速309來(lái)確定上斜坡信號(hào)626的值。上斜坡信號(hào)626被提供至積分器628。上斜坡626的積分被表示為反饋控制框610的積分部分630。

滑移誤差614也是對(duì)第一微分器632的輸入，其輸出是相對(duì)于滑移誤差614的時(shí)間的微分。第二微分器634計(jì)算相對(duì)于扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)滑移308的時(shí)間的微分。第一微分器632的輸出和第二微分器634的輸出被提供作為對(duì)判定框636的輸入。判定框636選擇這兩個(gè)輸入中的哪一個(gè)被向前傳送，該選擇是基于渦輪轉(zhuǎn)速309。判定框的輸出(即滑移誤差614的微分或扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)滑移308的微分)被提供給微分項(xiàng)查詢框638。微分項(xiàng)查詢框638提供反饋控制框610的微分部分640。有利地，微分項(xiàng)查詢框638中確定的微分部分640還可以是渦輪轉(zhuǎn)速309、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩311和/或滑移誤差614的函數(shù)。

繼續(xù)參照?qǐng)D6，在操作642處，對(duì)來(lái)自前饋模塊100的前饋離合器壓力315、反饋控制610的比例部分622、反饋控制610的積分部分630、以及反饋控制610的微分部分640進(jìn)行求和。所得的總和表示扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)命令壓力644，其應(yīng)用于扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)22，以控制扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)滑移308。

圖7示出了響應(yīng)于快速輕踩油門事件，根據(jù)本發(fā)明對(duì)包括快速輕踩油門事件的車輛動(dòng)力傳動(dòng)系進(jìn)行示例性操作，以及操作至期望滑移水平，并且示出了對(duì)不包括本發(fā)明的所有特征的基線系統(tǒng)做出的響應(yīng)。在圖7中，x軸表示時(shí)間(秒)，y軸表示扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)滑移(轉(zhuǎn)/分)。圖7中的跡線710表示加速踏板位置。在豎線712所表示的時(shí)間之前的時(shí)間段內(nèi)，車輛在第8擋以50英里/小時(shí)的速度行進(jìn)。在豎線712所示的時(shí)間處，加速器突然移動(dòng)至15％油門踏板行程所對(duì)應(yīng)的位置。繼續(xù)參照?qǐng)D7，跡線714表示基線系統(tǒng)所要求的目標(biāo)或參考滑移，跡線716表示根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)操作所要求的目標(biāo)或參考滑移。在這兩種情況下，響應(yīng)于快速輕踩油門事件的參考滑移約為60轉(zhuǎn)/分，其表示穩(wěn)態(tài)操作下典型的參考扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)滑移值的增加。快速輕踩油門事件中的這種滑移增加使得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在快速輕踩油門事件中快速增加。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快速增加使得發(fā)動(dòng)機(jī)輸出快速增加，并另外提供了響應(yīng)于操作員輸入(踏板位置)的可感知的發(fā)動(dòng)機(jī)操作變化。如圖7中所示，在目標(biāo)滑移大約為60轉(zhuǎn)/分的時(shí)段之后，跡線714和716中所示的目標(biāo)滑移降至約15轉(zhuǎn)/分。

圖7還包括跡線718，其示出了基線系統(tǒng)的實(shí)際測(cè)量的扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)滑移，其可以與跡線714中所示的基線系統(tǒng)的目標(biāo)滑移相對(duì)比。圖7進(jìn)一步包括跡線720，其示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)操作的實(shí)際測(cè)量的扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)滑移，其可以與跡線716所示的目標(biāo)滑移相對(duì)比。如所示數(shù)據(jù)中顯而易見(jiàn)的，采用本文所述的前饋和反饋策略使得扭矩轉(zhuǎn)換器離合器(tcc)滑移的控制更接近目標(biāo)值。

以上方法將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和/或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩描述為對(duì)各種模塊或方法的輸入。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在其中采用了扭矩轉(zhuǎn)換器和相關(guān)聯(lián)的扭矩轉(zhuǎn)換器離合器的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)或電驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，其可以替換為適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)項(xiàng)或扭矩生成設(shè)備項(xiàng)。

本發(fā)明已經(jīng)描述了某些優(yōu)選實(shí)施例及其修改。其他人員通過(guò)閱讀和理解本說(shuō)明書可以想到其它修改和變型。因此，本發(fā)明并不旨在局限于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式而公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。