CN103287433B - 降低发动机起动期间动力传动系的噪音和振动的方法 - Google Patents

Abstract

一种控制混合动力车辆的动力传动系统的方法，包括检测起动发动机的请求、增量地将扭矩施加至动力传动系统，和使扭矩抵靠动力传动系统的静态构件（诸如当变速器处于停车位置时变速器的停车棘爪）偏压，以在起动发动机之前将余隙从动力传动系统移除。

Description

降低发动机起动期间动力传动系的噪音和振动的方法

技术领域

本发明涉及一种控制混合动力车辆的方法，且更具体地，涉及一种控制具有变速器的混合动力车辆的动力传动系统的方法，所述变速器不包括用于将变速器的输出端从发动机断开连接的机械空挡。

背景技术

车辆动力传动系统包括多个彼此相接的不同部件。各种不同部件接口可以每一个将余隙（lash）引入到动力传动系统中，所述余隙即各部件接口之间的允许连接部件相对于彼此运动的松动或晃动。

强混合动力车辆的一些动力传动系统不包括用于将变速器的输出端从发动机断开连接的机械空挡。因而，变速器的输出端以扭矩传输连通方式与发动机持续地连接。因此，由于发动机持续地连接至动力传动系统的其他部件，当起动发动机并将扭矩施加至动力传动系统时，来自发动机的扭矩会突然加载动力传动系统并产生余隙，常常导致不期望的噪音和振动。

发明内容

提供了一种控制混合动力车辆地方法，所述混合动力车辆具有变速器的输出端，所述输出端以扭矩传输连通方式连接至发动机。该方法包括检测起动发动机的请求。施加扭矩至混合动力车辆的动力传动系统。使被施加的扭矩抵靠静态构件偏压，以在起动发动机之前将余隙从动力传动系统移除。

还提供了一种控制动力传动系统的方法，所述动力传动系统具有变速器，所述变速器不包括用于将变速器的输出端从发动机断开连接的机械空挡。该方法包括检测起动发动机的请求。动力传动系统的余隙状态（正或负）被相对于水平平面（零余隙）感测。基于被感测到的动力传动系统的位置来确定被施加的扭矩是否将加载或卸载动力传动系统。根据对被施加的扭矩将加载动力传动系统或从动力传动系统移除余隙的确定，扭矩在一时间段上被增量地施加至动力传动系统的部件。使被施加的扭矩抵靠静态构件偏压，以在起动发动机之前在时间段上逐渐地将余隙从动力传动系统移除。在从动力传动系统移除余隙之后，被施加的扭矩被增量地从动力传动系统移除。

因而，扭矩被增量地施加至动力传动系统并抵靠静态构件偏压以在起动发动机之前将余隙从动力传动系统移除，即，使动力传动系统去除余隙。这样，当起动发动机并施加扭矩至动力传动系时，动力传动系中的余隙已经被移除，由此防止来自发动机的扭矩突然地使动力传动系统去除余隙，这阻止或最小化由其造成的任何不期望的噪音和/或振动。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。

附图说明

图1是混合动力车辆的动力传动系统的示意图。

图2是示出了将扭矩施加至混合动力车辆的动力传动系统以在起动动力传动系统的发动机之前将余隙从动力传动系统去除的方法的流程图。

具体实施方式

本领域技术人员将认识到，诸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语用来描述附图，且不表示对本发明的范围的限制，所述范围由所附的权利要求所限定。

参考附图，其中相同的幅图标记在几幅图中指向相同的部件，动力传动系统在图1中的20处大致示出。动力传动系统20用于混合动力车辆，所述混合动力车辆在图1中的22处大致示出。

参考图1，动力传动系统20可以包括但不限于发动机24、变速器26、传动系（driveline）28，差速器30、电动机3、电扭矩变换器34等。发动机24可以包括但不限于内燃发动机24，诸如汽油发动机24或柴油发动机24。变速器26可在不同操作位置中操作，诸如反向传动位置、前进传动位置或停车位置。变速器26可以包括齿轮组36、离合器、制动器等，其能够限定出多个不同齿轮比，诸如但不限于第一前进齿轮比、第二前进齿轮比、…第五前进齿轮比等。变速器26可以进一步包括停车棘爪38，所述停车棘爪38机械地接合齿轮组36以机械地阻挡变速器26的输出端的旋转。变速器26还可以包括链传动器，如果包括链传动器，其是进入动力传动系统20中的余隙的重要贡献者。变速器26的输出端经由传动系28联接至差速器30，用于驱动一个或多个轮子40。如在混合动力车辆22中常见的，变速器26可以不包括机械空挡，即，能够将变速器26的输出端从发动机24机械地断开连接的空挡位置。因而，变速器26的输出端以扭矩传输连通方式持续地连接至发动机24。动力传动系统20在图1中示出，为了方便起见，图1示出了后轮传动系统。但是，应意识到，动力传动系统20可以替换地被配置为前轮传动系统。

还参考图2，在42处大致示出了控制混合动力车辆22的方法，更具体地，控制混合动力车辆22的动力传动系统20的方法。方法42可以被实施为可在控制模块上运行的控制算法。因而，以下描述的方法步骤可以被编码至控制模块中，且由控制模块实行和/或执行。这样，应意识到，控制模块可以包括但不限于计算机或处理器、存储器、配置为用于感测在动力传动系统20的一个或多个部件处的数据的各种传感器、用于在动力传动系统20的各部件和控制模块之间电通信信息的通信系统（诸如但不限于各传感器）、及通信和控制动力传动系统20和实施在这里披露的方法所需要的任何其他软件和硬件。

该方法包括检测起动发动机24的请求，大体由框44指示。起动发动机24的请求可以是钥匙起动请求（诸如但不限于将点火钥匙转动至起动位置）或自动起动请求（诸如但不限于来自控制模块的自动请求），以起动发动机24来实行车辆的功能，如为车舱区域供暖。

如果没有检测到起动发动机24的请求，在46处指示，则不采取行动，大致由框48指示。但是，如果检测到起动发动机24的请求，大致在50处示出，感测驾驶员要求的变速器26的齿轮选择位置（例如，PRNDL位置）以确定变速器26是否处于停车位置，而停车棘爪38被接合以机械地阻挡变速器26的输出端旋转，大致由框52指示。如果变速器26没有处于停车位置，大致在54处指示，则没有扭矩被施加且发动机被起动，其大致由框86指示。但是，如果变速器26处于停车棘爪38接合的停车位置，其大致在58处指示，则可以施加扭矩以加载动力传动系统20并使动力传动系统20除去余隙。

如果变速器26处于停车位置，则感测车辆22相对于水平平面的余隙状态，大致由框60指示。水平平面表示或产生动力传动系统20中的零余隙。余隙状态的位置可以是相对于水平平面的任一方向，即可以负或正。车辆22相对于水平平面的余隙状态被感测，以确定被施加的扭矩是将加载或卸载动力传动系统20。例如，如果车辆22停放在山坡上，重力可预加载动力传动系统20并使动力传动系统20自动地去除余隙，即将余隙从动力传动系移除。但是，如果扭矩沿对抗重力影响的方向被施加至动力传动系统20，则扭矩可卸载动力传动系统20并将余隙引回到动力传动系统20中。车辆22相对于水平平面的余隙状态可以以适当的方式被感测和/或测量，所述方式包括但不限于用合适的传感器感测动力传动系统20和车辆22的取向。控制模块可以被配置为接收关于车辆22相对于水平平面的取向的信息，并确定（大致由框62指示）车辆22的取向是否使得沿预定方向施加至动力传动系统20的扭矩会加载或卸载动力传动系统20，即，将余隙从动力传动系统20移除或将余隙引入动力传动系统20。

一旦确定被施加的扭矩将卸载动力传动系统（大致在64处指示），则没有扭矩被施加，大致由框66指示，且可以起动发动机24，大致由框86指示。一旦确定被施加的扭矩将加载动力传动系统20以及从其移除余隙（大致在68处指示），扭矩被施加至混合动力车辆22的动力传动系统20，大致由框70指示。这样，仅当被施加的扭矩将加载动力传动系统20并且将余隙从其移除时施加扭矩。优选地，扭矩在一时间段上被递增地施加，以逐渐地增加被施加的扭矩的值或大小，即，扭矩随时间逐渐加大。例如，可以在0.1和0.5秒的范围之间的时间段上逐渐加大扭矩。扭矩被施加以将余隙从动力传动系统20移除。扭矩可以从任何适当的动力源被施加，所述动力源诸如但不限于混合动力传动系统20的电动机32。

为了移除动力传动系统20中的余隙，被施加的扭矩必须抵抗动力传动系统20的静止物体或部件。因而，被施加的扭矩抵靠静态构件偏压，以在起动发动机24之前将余隙从动力传动系统20移除，大致由框72指示。静态构件可以包括动力传动系统20的被固定以阻止动力传动系统20的旋转的任何部件。例如，当变速器26处于停车位置时，被施加的扭矩可以抵靠变速器26的停车棘爪38偏压。

一旦扭矩被施加至动力传动系统20，则动力传动系统20中的余隙的状态可被感测，以确定余隙是否从动力传动系统20移除，大致由框74指示。余隙的状态可以以任何适当的方式被感测，所述方式包括但不限于通过一个或多个传感器感测被施加至动力传动系统20的扭矩的大小。控制模块可以配置为基于感测到的扭矩的值确定余隙是否被移除或没有被移除，大致由框76指示。例如，一旦被感测到的扭矩到达预定的水平，则控制模块可以确定余隙被从动力传动系统20移除。

在确定余隙未从动力传动系统20移除时，大致在78处指示，被施加的扭矩继续并抵靠静态构件偏压。在确定余隙从动力传动系统20移除时，大致在80处指示，则控制模块可以允许发动机24起动，大致由框86指示。由于余隙从动力传动系统20移除，一旦起动，来自发动机24的扭矩将不导致动力传动系统20的各部件运动，由此消除或最小化在发动机起动时的噪音和振动，即使发动机24持续地连接至变速器26的输出端。

一旦起动发动机24，则控制模块可确定扭矩是否被施加以移除传动系余隙，大致由框87指示。如果控制模块确定没有扭矩被施加以移除传动系扭矩，大致在88处指示，则控制模块可以允许制动变速器换挡联锁（BTSI）系统被解锁，大致由框84指示，由此允许变速器变速杆在多个位置之间运动。如果控制模块确定扭矩被施加以移除传动系余隙，大致在90处指示，则被施加的扭矩从动力传动系统20移除，大致由框82指示。优选地，扭矩在一时间段上被递增地移除，以将被施加的扭矩从动力传动系统20逐渐地移除，即，被施加的扭矩缓降。例如，扭矩可以在0.1和0.5秒的范围之间的时间段上缓降。

如果扭矩被施加以移除传动系余隙，则控制模块持续地监控动力传动系统20，以确定是否所有被施加的扭矩已经从动力传动系统20移除和/或消除，大致由框92指示。如果控制模块确定尚未将所有被施加的扭矩从动力传动系统20消除，大致在94处指示，则控制模块继续移除被施加的扭矩，大致由框82指示。如果控制模块确定所有被施加的扭矩已经从动力传动系统20移除和/或消除，大致在96处指示，则控制模块可以允许解锁制动变速器换挡联锁（BTSI）系统，大致由框84指示，由此允许变速器变速杆在多个位置之间运动。

详细描述和附图或视图支持和描述本发明，但是本发明的范围仅由权利要求限定。尽管已详细描述了用于执行要求保护的发明的最佳模式和其他实施例，存在各种替换涉及和实施例，用于实践限定在所附权利要求中的本发明。

Claims (9)

1.一种控制混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆具有变速器的输出端，所述输出端以扭矩传输连通方式持续地连接至发动机，该方法包括：

检测起动发动机的请求；

施加扭矩至混合动力车辆的动力传动系统；和

使被施加的扭矩抵靠静态构件偏压，以在起动发动机之前将余隙从动力传动系统移除；

其中，使被施加的扭矩抵靠静态构件偏压包括，当变速器处于停车位置时使被施加的扭矩抵靠变速器的停车棘爪偏压。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括感测变速器的位置以确定变速器是否处于停车位置，而停车棘爪被接合以机械地阻挡变速器的输出端的旋转。

3.如权利要求1所述的方法，其中，施加扭矩进一步被限定为施加来自电动机的扭矩。

4.如权利要求1所述的方法，其中，施加扭矩被进一步限定为在一时间段上递增地施加扭矩，以逐渐地移除动力传动系统中的余隙。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包括感测车辆相对于水平平面的余隙状态。

6.如权利要求5所述的方法，进一步包括基于被感测到的车辆的位置来确定被施加的扭矩是否将加载或卸载动力传动系统。

7.如权利要求6所述的方法，其中，施加扭矩至动力传动系统仅在确定被施加的扭矩将加载动力传动系统和将余隙从其移除时发生。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包括感测动力传动系统中余隙的状态以确定余隙是否从动力传动系统移除。

9.如权利要求8所述的方法，进一步包括在发动机起动之后将被施加的扭矩从动力传动系统移除。