CN103381807B

CN103381807B - 在检测到卡住闭合的离合器时操作动力系统的方法

Info

Publication number: CN103381807B
Application number: CN201310154576.9A
Authority: CN
Inventors: R.A.汉森
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-05-01
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2033-04-28
Also published as: US20130296133A1; DE102013207337B4; US8652006B2; CN103381807A; DE102013207337A1

Abstract

本发明涉及在检测到卡住闭合的离合器时操作动力系统的方法，具体提供一种动力系统，其包括具有多个扭矩机器的多模式变速器。一种用于控制动力系统的方法包括：在检测到扭矩传递离合器之一处于卡住闭合状况时识别包括命令应用离合器和卡住闭合离合器的当前应用的所有离合器。在考虑当前应用的所有离合器的情况下采用闭环控制系统来控制多模式变速器的操作。

Description

在检测到卡住闭合的离合器时操作动力系统的方法

政府合同权利

本发明是在美国政府支持下在美国能源部授予的协议No.DE-FC26-08NT04386下做出的。美国政府对此发明具有一定权利。

技术领域

本发明涉及采用多个扭矩产生装置的动力系统的动态系统控制。

背景技术

本部分的叙述仅提供涉及本发明的背景信息。因此，这类叙述并非意在构成对现有技术的确认。

动力系统可以被配置为通过变速器将源自多个扭矩产生装置的扭矩传递到可以耦接到传动系统的输出构件。这类动力系统包括混合动力系统和增程式电动车系统。用于操作这类动力系统的控制系统在考虑燃料经济性、排放物、驾驶性能和其它因素的情况下响应于操作者命令的输出扭矩请求来操作扭矩产生装置并且应用变速器中的扭矩传递元件以便传递扭矩。示例性扭矩产生装置包括内燃机和非燃烧扭矩机器。非燃烧扭矩机器可以包括可作为电动机或发电机操作以便独立于来自内燃机的扭矩输入而产生输入到变速器的扭矩的电机。扭矩机器可以将通过车辆传动系统传递的动能转化为电能，该电能可在所谓的再生操作中存储到电能存储装置中。控制系统监控来自车辆和操作者的各种输入，并且提供对混合动力系的操作控制，包括控制变速器操作状态和换档、控制扭矩产生装置以及调节电能存储装置和电机之间的电功率互换，以管理变速器的输出，包括扭矩和转速。

已知的变速器装置采用扭矩传递离合器装置来在发动机、扭矩机器和传动系统之间传递扭矩。动力系统的操作包括启用和停用离合器以实现选定操作状态下的操作。离合器或离合器启用系统（例如液压回路）可能经历导致离合器陷入卡住打开状态或卡住闭合状态的故障。这种故障可以是短暂的或永久的。

发明内容

一种动力系统包括具有多个扭矩机器的多模式变速器。一种用于控制动力系统的方法包括：在检测到扭矩传递离合器之一处于卡住闭合状况时识别当前应用的所有离合器－包括命令应用离合器和卡住闭合离合器。在考虑当前应用的所有离合器的情况下采用闭环控制系统来控制多模式变速器的操作。

方案1.一种用于控制动力系统的方法，该动力系统包括多模式变速器，该多模式变速器包括多个扭矩传递离合器，所述方法包括：

在检测到所述扭矩传递离合器之一处于卡住闭合状况时，识别包括命令应用离合器和卡住闭合离合器的当前应用的所有离合器，并且在考虑当前应用的所有离合器的情况下采用闭环控制系统来控制所述多模式变速器的操作。

方案2.根据方案1所述的方法，其中，在考虑当前应用的所有离合器的情况下采用闭环控制系统来控制所述多模式变速器的操作包括：

选择与所述当前应用离合器相关的变速器范围方程；

执行所选择的变速器范围方程，以估计所述多模式变速器的速度状态；

基于所述多模式变速器的所述估计速度状态确定扭矩误差；以及

利用所述扭矩误差调节开环电动机扭矩命令。

方案3.根据方案2所述的方法，其中，基于所述多模式变速器的所述估计速度状态确定扭矩误差包括：

基于所述估计速度状态和多个输入曲线确定所述多模式变速器的参考速度状态；

基于所述参考速度状态和所述估计速度状态之差确定速度控制误差；以及

基于所述速度控制误差执行所选择的变速器范围方程以确定扭矩误差。

方案4.根据方案2所述的方法，其中，利用所述扭矩误差调节开环电动机扭矩命令包括：调节开环电动机扭矩命令以控制与所述多模式变速器耦接的多个扭矩机器的扭矩输出。

方案5.一种用于控制动力系统的方法，该动力系统包括多模式变速器，该多模式变速器包括多个扭矩传递离合器和扭矩机器，所述方法包括：

在检测到所述扭矩传递离合器之一处于卡住闭合状况，识别包括命令应用离合器和卡住闭合离合器的当前应用的所有离合器，并且在考虑当前应用的所有离合器的情况下控制所述扭矩机器的扭矩输出。

方案6.根据方案5所述的方法，其中，在考虑当前应用的所有离合器的情况下控制所述扭矩机器的扭矩输出包括：

选择与所述当前应用离合器相关的变速器范围方程；

利用所述扭矩误差调节开环电动机扭矩命令。

方案7.根据方案6所述的方法，其中，基于所述多模式变速器的所述估计速度状态确定扭矩误差包括：

方案8.根据方案6所述的方法，其中，利用所述扭矩误差调节开环电动机扭矩命令包括：调节开环电动机扭矩命令以控制所述扭矩机器的扭矩输出。

方案9.一种用于控制动力系统的方法，该动力系统包括多模式变速器，该多模式变速器包括多个扭矩传递离合器，所述方法包括：

在检测到所述扭矩传递离合器之一处于卡住闭合状况时，识别包括命令应用离合器和卡住闭合离合器的当前应用的所有离合器，并且采用闭环速度控制系统来控制所述多模式变速器的操作－包括考虑当前应用的所有离合器。

方案10.根据方案9所述的方法，其中，采用闭环速度控制系统包括：

基于所述多模式变速器的估计速度状态和所述多模式变速器的参考速度状态之差确定速度控制误差；

选择与所述当前应用离合器相关的变速器范围方程；

执行闭环速度控制系统，包括采用所选择的变速器范围方程，以确定扭矩误差；以及

利用所述扭矩误差控制所述多模式变速器的操作。

方案11.根据方案10所述的方法，其中，利用所述扭矩误差控制所述多模式变速器的操作包括：利用所述扭矩误差调节开环电动机扭矩命令，以便控制被配置为将扭矩传递到所述多模式变速器的扭矩机器。

附图说明

现在将参照附图通过举例方式描述一个或多个实施例，在附图中：

图1图示根据本发明的包括内燃机、机电变速器、传动系统和控制器的动力系统；

图2图示根据本发明的被配置为控制多模式变速器的一个实施例的操作的闭环速度控制系统；

图3图示根据本发明的操作动力系统的一个实施例的控制方案，包括响应于检测到卡住离合器的操作；

图4图示根据本发明的动力系统的实施例的与经过时间相关的变速器输出速度，该动力系统采用闭环控制方案，但是不采用卡住离合器检测控制方案；以及

图5图示根据本发明的动力系统的实施例的与经过时间相关的变速器输出速度，该动力系统采用闭环控制方案和卡住离合器检测控制方案。

具体实施方式

现在将参照附图，其中，所示附图仅是为了图示特定的示例性实施例，而不是为了限制本发明，图1描绘了动力系统100，其包括内燃机（发动机）14、多模式机电变速器（变速器）10、传动系统90和控制器5。变速器10机械地耦接到发动机14并且包括第一扭矩机器56和第二扭矩机器72，它们在一个实施例中是电动机/发电机。发动机14以及第一扭矩机器56和第二扭矩机器72各自产生能够被传递到变速器10的扭矩。

发动机14可以是任意适合的燃烧装置，并且包括在若干状态选择性地操作以经由输入构件12将扭矩传递到变速器10的多缸内燃机，并且可以是火花点火或压缩点火发动机。发动机14包括可操作地耦接到变速器10的输入构件12的曲轴。转速传感器11监控输入构件12的转速。由于在发动机14和变速器10之间的输入构件12上扭矩消耗部件（例如扭矩管理装置）的布置，从发动机14输出的动力（即转速和发动机扭矩）可以不同于输入到变速器10的输入速度和输入扭矩。

所示的变速器10是双模式复合分流机电变速器10，其包括三个行星齿轮组24、26和28以及四个可接合扭矩传递装置，即离合器C170、C262、C373和C475。可以采用其它多模式变速器替代。如在本文中使用的，离合器指的是可以响应于控制信号而选择性地被应用的扭矩传递装置，并且可以是任意合适的装置，包括例如单片或多片离合器或组合件、单向离合器、带式离合器或制动器。液压回路42被配置为利用电动液压泵17供应的加压液压流体来控制每个离合器的离合器状态，所述液压泵17被控制器5可操作地控制。离合器C262和C475是液压地应用的旋转摩擦离合器。离合器C170和C373是液压地控制的制动器装置，其可以接地到变速器壳体68。在此实施例中，利用液压控制回路42供应的加压液压流体液压地应用离合器C170、C262、C373和C475中的每个。控制器5可操作地控制液压回路42，以启用和停用前述离合器，提供用于冷却和润滑变速器的元件的液压流体，并且提供用于冷却第一扭矩机器56和第二扭矩机器72的液压流体。可通过利用压力传感器进行测量、通过利用车载算法进行估计或利用其它合适的方法来确定液压回路42的液体压力。

第一扭矩机器56和第二扭矩机器72是三相交流电动机/发电机，它们每个都包括定子和转子以及各自的解算器80和82。每个机器的电动机定子被接地到变速器68的外部，并且包括定子芯，该定子芯具有从其延伸的卷绕电线圈。用于第一扭矩机器56的转子被支撑在经由第二行星齿轮组26可操作地附接到轴60的毂板齿轮（hubplategear）上。用于第二扭矩机器72的转子固定地附接到套筒轴毂66。解析器80和82中的每个可以能发送信号的方式可操作地连接到变速器功率逆变器控制模块（TPIM）19，并且每个解析器都感测和监控解析器转子相对于解析器定子的旋转位置，由此监控第一扭矩机器56和第二扭矩机器72中相应的一个的旋转位置。此外，从解析器80和82输出的信号可以用于确定第一扭矩机器56和第二扭矩机器72的转速。

变速器10包括输出构件64（例如轴），该输出构件64可旋转地连接到传动系统90，以向传动系统90提供输出动力，该输出动力传递到车轮93，图1示出了车轮之一。由输出转速和输出扭矩限定输出构件64处的输出动力。变速器输出速度传感器84监控输出构件64的转速和旋转方向。每个车轮93优选装配有适于监控车轮速度以确定车辆速度以及用于制动控制、牵引力控制和车轮加速度管理的绝对和相对车轮速度的车轮速度传感器94。

来自发动机14的输入扭矩以及来自第一扭矩机器56和第二扭矩机器72的电动机扭矩通过燃料或存储在电能存储装置（ESD）74中的电势的能量转化而产生。ESD74经由直流传输导体27高压直流耦接到TPIM19。传输导体27包括触头开关38。当触头开关38闭合时，在正常操作下，电流可以在ESD74和TPIM19之间流动。当触头开关38打开时，在ESD74和TPIM19之间流动的电流中断。TPIM19优选包括一对功率逆变器和相应的电动机控制模块，电动机控制模块被配置为接收扭矩命令并根据其控制逆变器状态，以便提供电动机驱动或再生功能以满足电动机扭矩命令。功率逆变器包括补充的三相功率电子器件，并且每个包括多个绝缘栅双极晶体管，所述绝缘栅双极晶体管用于将来自ESD74的直流功率变换为交流功率以便通过高频切换为第一扭矩机器56和第二扭矩机器72中相应的一个提供动力。绝缘栅双极晶体管形成被配置为接收控制命令的开关模式电源。每个三相电机的每个相具有一对绝缘栅双极晶体管。控制绝缘栅双极晶体管的状态，以提供电动机驱动机械功率产生或电功率再生功能。三相逆变器经由直流传输导体27接收或供应直流电功率并且将其转化为三相交流功率或从三相交流功率转化为直流电功率，该三相交流功率分别经由传输导体29和31传导到第一扭矩机器56和第二扭矩机器72或从第一扭矩机器56和第二扭矩机器72传导出以便作为电动机或发电机操作。

TPIM19响应于电动机扭矩命令通过一对功率逆变器和相应的电动机控制模块将电功率传输到第一扭矩机器56和第二扭矩机器72或从第一扭矩机器56和第二扭矩机器72传输电功率。根据ESD74正在充电或放电，将电流传送到ESD74或从ESD74传送电流。

控制器5经由通信链路15以可发送信号的方式可操作地链接到动力系统100中的各个致动器和传感器，以监控和控制动力系统100的操作，包括合成信息和输入以及执行程序从而控制致动器以满足与燃料经济性、排放物、性能、驾驶性能和硬件（包括ESD74的电池以及第一扭矩机器56和第二扭矩机器72）保护相关的控制目标。控制器5是整体车辆控制架构的子集，并且提供对动力系统100的协调的系统控制。控制器5可以包括分布式控制模块系统，该系统包括单独的控制模块，包括监督控制模块、发动机控制模块、变速器控制模块、电池组控制模块和TPIM19。用户界面13优选可发送信息地连接到多个装置，车辆操作者通过所述装置提供输出扭矩请求，该请求被控制器5采用以指挥和命令动力系统100进行操作。所述装置优选包括加速器踏板113、操作者制动器踏板112、变速器换档杆114（PRNDL）和车辆速度巡航控制系统。变速器换档杆114可以具有离散数量的操作者可选择位置，包括输出构件64的旋转方向，以启用向前和向后方向之一。用户界面13可以包括如图所示的单个装置，或者替代地可以包括与各个控制模块直接连接的多个用户接口装置。

前述控制模块经由通信链路15与其它控制模块、传感器和致动器通信，从而实现不同控制模块之间的结构通信。具体的通信协议是专用的。通信链路15和合适的协议提供前述控制模块和其它控制模块之间的可靠的信息发送和多控制模块交互，从而提供包括例如防抱死制动、牵引力控制和车辆稳定等功能。可以使用多种通信总线，以提高通信速度和提供一定程度的信号冗余和完整性，包括直接链路和串行外围接口（SPI）总线。还可以利用无线链路，例如短程无线电通信总线，来实现各个控制模块之间的通信。也可以直接连接各个装置。

控制模块、模块、控制系统、控制器、控制单元、处理器和类似术语意指下列各项中的一种或多种中的任一个或它们的组合：专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的中央处理单元（优选是微处理器）以及相关存储器和存储设备（只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等）、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、合适的信号调节和缓冲电路和提供所述功能的其它组件。软件、固件、程序、指令、例程、编码、算法和类似用语意指包括校准值和查询表的任意控制器可执行指令组。控制模块具有被执行以提供所描述的功能的一组控制例程。例程被执行（诸如被中央处理单元执行）并且能够监控来自感测装置和其它联网控制模块的输入，并且执行控制和诊断例程以控制致动器的操作。可以在发动机和车辆正在操作期间按固定间隔执行例程，例如每3.125、6.25、12.5、25和100毫秒。或者，可以响应于事件的发生来执行例程。

动力系统100被配置为在若干状态之一下进行操作，所述若干状态可以参照以下表1根据包括发动机打开状态（ON）和发动机关闭状态（OFF）之一的发动机状态以及包括固定档位模式、连续可变（EVT）模式和空档的变速器范围被描述。

表1

表1描述的变速器范围表示对于包括固定档位模式、EVT模式和空档的变速器范围中的每个的具体应用的那个（那些）离合器C170、C262、C373和C475。变速器10被描述为多模式机电变速器，因为它被配置为在多个EVT模式（在此实施例中包括模式1和模式2）中的一个下进行操作。为了此描述的目的，当发动机状态为OFF时，发动机输入速度等于0RPM，即发动机曲轴不旋转。固定档位操作提供变速器10的输入-输出速度的固定比率操作。响应于通过用户界面13获取的经由加速器踏板113、制动器踏板112和变速器换档杆114输入的操作者输入，控制模块5确定扭矩命令以控制包括发动机14以及第一扭矩机器56和第二扭矩机器72的扭矩致动器，从而满足输出构件64处的输出扭矩请求，以便传递到传动系统90。

利用基于已知的扭矩命令、扭矩输出和操作速度确定的扭矩命令、扭矩输出和操作速度，示例性动力系统100的操作可以被确定。基于当前变速器范围（包括固定档位模式、EVT模式和空档之一）建立确定性的关系。采用不同的变速器范围方程来描述基于变速器范围的关系。

与在固定档位范围之一中进行操作相关的关系包括参照方程1示出的描述速度关系的变速器范围方程和参照方程2示出的扭矩关系。固定档位模式中的速度关系表述如下：

[1]

其中，N_I是输入构件12的输入速度，

N_O是输出构件64的输出速度，

N_A是第一扭矩机器56的转速，

N_B是第二扭矩机器72的转速，以及

A1、A2和A3是专用和固定档位模式应用的标定值。

固定档位模式中的扭矩关系表述如下：

[2]

其中，T_A是第一扭矩机器56的扭矩命令，

T_I是输入构件12处的输入扭矩，

T_B是第二扭矩机器72的扭矩命令，

T_O是输出构件64的输出扭矩，

是输入速度N_I的基于时间的变化，以及

A4-A7是专用和固定档位模式应用的标定值。

与在EVT模式之一中进行操作相关的关系包括参照方程3示出的描述速度关系的变速器范围方程和参照方程4示出的扭矩关系。EVT模式中的速度关系表述如下：

[3]

其中，B1-B4是专用和EVT模式应用的标定值。

EVT模式中的扭矩关系表述如下：

[4]

是输入速度N_I的基于时间的变化，

时输出速度N_O的基于时间的变化，以及

B5-B12是专用和EVT模式应用的标定值。

与在空档下进行操作相关的关系包括参照方程5示出的描述速度关系的变速器范围方程和参照方程6示出的扭矩关系。空档下的速度关系表述如下：

[5]

其中，N_C1是离合器C170（即与在EVT模式1中进行操作相关的离合器）的速度，以及

C1-C6是专用和空档范围应用的标定值。

在空档下的扭矩关系表述如下：

[6]

其中，是与在EVT模式1中进行的操作相关的离合器C1的速度的基于时间的变化，以及

C7-C18是专用和特定范围应用的标定值。

动力系统100采用从方程1-6选择的成对方程的关系，利用响应于前述输出扭矩请求确定的扭矩命令和操作速度，在考虑变速器范围（包括从固定档位模式、EVT模式和空档中选定的一个）的情况下，来控制动力系统100的操作。

图2示意性地示出闭环速度控制系统200的实施例，该系统被配置为控制采用多模式变速器的动力系统（例如参照图1描述的动力系统100）的操作。闭环速度控制系统200采用反馈控制器275、利用来自动力系统估计器100’的输入，来控制前述动力系统100。闭环速度控制系统200的输入包括用于控制第一扭矩机器56和第二扭矩机器72的开环电动机扭矩命令215和225以及发动机扭矩命令115，所述开环电动机扭矩命令215和225以及发动机扭矩命令115响应于输出扭矩请求而确定。开环电动机扭矩命令215和225被加入第一扭矩误差237和第二扭矩误差247中，以确定分别包括第一最终电动机扭矩命令235和第二最终电动机扭矩命令245的控制矢量，用于分别控制第一扭矩机器56和第二扭矩机器72。这是利用闭环速度控制系统200以及所有相关元素和在前述循环之一期间执行的控制方案的迭代过程，以确定包括第一最终电动机扭矩命令235和第二最终电动机扭矩命令245的控制矢量，从而控制第一扭矩机器56和第二扭矩机器72。

估计器100’被配置为基于包括第一最终电动机扭矩命令235和第二最终电动机扭矩命令245的控制矢量和包括多个输出状态255的监控状态矢量来预测多种输出状态250’，所述监控状态矢量由于系统的等待时间而被延迟。输出状态255优选包括选定的变速器速度状态，所述变速器速度状态包括例如输入速度N_I、输出速度N_O或车轮速度N_W以及第一电动机速度N_A和第二电动机速度N_B。输出状态255还可以包括选定的变速器扭矩状态，所述变速器扭矩状态包括例如应用的扭矩传递离合器的离合器扭矩。估计器100’监控包括第一最终电动机扭矩命令235和第二最终电动机扭矩命令245的控制矢量以及输出状态255。

控制矢量穿过循环延迟252，以产生延迟控制矢量253，该延迟控制矢量253被输入给控制器280以计算响应于其的多个预期变速器操作状态285。控制器280响应于延迟控制矢量253执行与选定的变速器范围相关的从方程1-6中的选择的成对方程，以确定预期变速器操作状态285，并且预期变速器操作状态285包括输入速度N_I、输出速度N_O以及第一电动机速度N_A和第二电动机速度N_B的预期状态。预期输出状态285在算术上与第一反馈状态259和估计修正输出状态265结合，以确定估计的输出状态250’。

估计输出状态250’穿过另一循环延迟252，以确定延迟的各种估计动力系统状态257，其被输入给包括比例/积分控制器258的反馈环路以确定第一反馈状态259。延迟的各种估计动力系统状态257被输入给具有比例/积分控制器260的第二反馈环路以确定第二反馈状态261，从输出状态255中减去第二反馈状态261以确定估计误差263。估计误差263被输入给估计控制器262，以确定估计修正输出状态265。此外，估计输出状态250’和多个输入曲线241被输入给状态参考方案240，以计算或以其他方式确定多个参考状态250。输入曲线241包括即将出现的发动机速度和加速度的基于时间的估计值，其可以基于当前操作条件来确定，该当前操作条件考虑了与发动机控制系统相关的等待时间。

动力系统100的操作包括可以采用主动传动系统阻尼控制的闭环速度控制。优选的操作参数包括每个扭矩机器（例如第一扭矩机器56和第二扭矩机器72）的控制信号（例如扭矩命令）和响应信号（例如转速）。参考状态250包括输出速度（N_{o_ref}）、输入或发动机速度（N_{e_ref}）以及第一扭矩机器的电动机速度（N_{a_ref}）和第二扭矩机器的电动机速度（N_{b_ref}）。参考输出速度（N_{o_ref}）与车轮93的车轮速度相关，车轮速度包括如下估计车轮速度（N_{W_est}）。

N_{o_ref}=N_{w_est}*主减速比[7]。

可以如下确定参考速度，根据从包括固定档位模式、EVT模式和空档的变速器范围中选定的一个模式，采用三组独立方程，利用为特定变速器范围选定的K值（即比率）。

因此，当在空档下进行操作时，根据以下关系确定参考速度：

N_{e_ref}=N_{i_profile}

N_{a_ref}=K_{i_to_a}*N_{i_profile}+K_{c#_to_a}*N_{c#_profile}+K_{o_to_a}*N_{o_ref}

N_{b_ref}=K_{i_to_b}*N_{i_profile}+K_{c#_to_b}*N_{c#_profile}+K_{o_to_b}*N_{o_ref}[8]

其中，K_{i_to_a}和K_{i_to_b}分别表示选定变速器范围的专用标量值，该标量值与输入构件12及电机A和B之间的关系相关，

K_{c#_to_a}和K_{c#_to_b}分别表示选定变速器范围的专用标量值，该标量值与选定离合器（例如离合器C1）及电机A和B之间的关系相关，

K_{o_to_a}和K_{o_to_b}分别表示选定变速器范围的专用标量值，该标量值与输出构件64及电机A和B之间的关系相关，

N_{i_profile}是输入速度曲线，该曲线指示与发动机14的操作相关的输入速度的基于时间的预期变化，以及

N_{c#_profile}是离合器速度曲线，该曲线指示选定离合器（例如离合器C1）的基于时间的预期变化。

当在EVT模式之一中进行操作时，根据以下关系确定参考速度。

N_{e_ref}=N_{i_profile}

N_{a_ref}=K_{i_to_a}*N_{i_profile}+K_{o_to_a}*N_{o_ref}

N_{b_ref}=K_{i_to_b}*N_{i_profile}+K_{o_to_b}*N_{o_ref}[9]。

当在固定档位模式之一中进行操作时，根据以下关系确定参考速度。

N_{e_ref}=K_{o_to_e}*N_{o_ref}

N_{a_ref}=K_{o_to_a}*N_{o_ref}

N_{b_ref}=K_{o_to_b}*N_{o_ref}[10]。

因此，采用输出速度（N_{o_ref}）来确定在反馈控制器275中使用的每个参考速度，以利用来自动力系统估计器100’的输入控制动力系统100。将估计输出状态250’与参考输出状态250进行比较，以确定速度控制误差271，反馈控制器275采用速度控制误差271来分别确定第一扭矩误差237和第二扭矩误差247。当参考输出速度（N_{o_ref}）不准确时，包括输入或发动机速度（N_{e_ref}）、第一扭矩机器的电动机速度（N_{a_ref}）和第二扭矩机器的电动机速度（N_{b_ref}）的相关参考速度不准确，并因此速度控制误差271不准确。

图3描绘控制方案300的操作，以操作参照图1描述的动力系统100的实施例，包括响应于检测到卡住闭合离合器的操作。优选的操作参数包括每个扭矩机器（例如第一扭矩机器56和第二扭矩机器72）的控制信号（例如扭矩命令）和响应信号（例如转速）。提供作为控制方案300的键值的表2，其中标有数字的方块和相应功能表述如下。

表2

在操作进行期间，控制方案300监控变速器的操作，包括监控离合器启用以确定是否设置了卡住闭合离合器标志（310）。可以通过监控离合器启用以确定应用的离合器并且将识别出的应用离合器与预期应用离合器（如果有的话）进行对比，来设置卡住闭合离合器标志，可以参照表1所示的命令变速器范围确定所述预期应用离合器。

当没有设置卡住闭合离合器标志时（0），在当前变速器范围内控制动力系统100的操作，包括采用前述闭环速度控制系统200来确定第一电机56和第二电机72的扭矩命令（350）。当设置了卡住闭合离合器标志时（1），识别卡住闭合离合器和其它应用离合器（如果有的话）（320）。控制方案300将卡住闭合离合器作为应用的离合器之一（330）。

控制方案300转换闭环速度控制系统200的操作，以采用与前一步骤中识别出的应用离合器相关的选定变速器范围方程（340）。这包括采用估计器100’的控制器280中的选定变速器范围方程作为控制方案200的一部分。反馈控制器275利用速度控制误差271执行选定的变速器范围方程，以分别确定第一扭矩误差237和第二扭矩误差247，其中速度控制误差271是估计输出状态250’和参考输出状态250之差。在闭环速度控制系统200中采用选定的变速器范围方程来控制动力系统100的操作（350）。

图4用图表示出了对于具有闭环控制方案200（参照图2描述）但是不使用参照图3描述的卡住闭合离合器检测控制方案300的动力系统100（参照图1描述）的实施例的与经过时间相关的变速器输出速度410。在时间点420处指示卡住闭合离合器。控制方案200的估计器100’执行控制方程，所述控制方程与动力系统100在空档下进行操作的理解相一致，然而由于离合器C1被卡住闭合，因此动力系统100实际上在模式1下进行操作。因此，控制方案200不能逐渐减弱振荡。结果显示变速器的输出端存在速度振荡，该振荡在时间点421处指示的最大速度和时间点422处指示的最小速度之间的振幅差的幅值达到约500RPM。

图5用图表示出了对于具有闭环控制方案200（参照图2描述）并且使用参照图3描述的卡住闭合离合器检测控制方案300的动力系统100（参照图1描述）的实施例的与经过时间相关的变速器输出速度510。在时间点420处指示卡住闭合离合器。控制方案200的估计器100’执行控制方程，所述控制方程与动力系统100由于离合器C170被卡住闭合而在模式1下进行操作的理解相一致。因此，控制方案200能够适当地逐渐减弱振荡。结果显示变速器输出端上的速度振荡在时间点521处指示的最大速度和时间点522处指示的最小速度之间的振幅差的幅值达到约40RPM。本文描述的系统通过基于指示卡住闭合离合器的存在的信息改变用于选择速度控制的估计器方程的状态，来改进动力系统的响应（包括闭环速度控制的操作）。该动作允许前述估计器正确地估计速度，从而在离合器故障情况下提供改进的驾驶性能。

本发明已经描述了某些优选实施例及其改型。通过阅读和理解说明书读者可以想到其它改型和改变。因此，本发明不限于作为执行本发明而构想出的最佳实施方式而公开的特定实施例，相反本发明将包括落在所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims

1.一种用于控制动力系统的方法，该动力系统包括多模式变速器，该多模式变速器包括多个扭矩传递离合器，所述方法包括：

在检测到所述扭矩传递离合器之一处于卡住闭合状况时，识别包括命令应用离合器和卡住闭合离合器的当前应用的所有离合器，并且

在考虑当前应用的所有离合器的情况下采用闭环控制系统来控制所述多模式变速器的操作，包括：

选择与所述当前应用离合器相关的变速器范围方程；

利用所述扭矩误差调节开环电动机扭矩命令。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述多模式变速器的所述估计速度状态确定扭矩误差包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其中，利用所述扭矩误差调节开环电动机扭矩命令包括：调节开环电动机扭矩命令以控制与所述多模式变速器耦接的多个扭矩机器的扭矩输出。

4.一种用于控制动力系统的方法，该动力系统包括多模式变速器，该多模式变速器包括多个扭矩传递离合器和扭矩机器，所述方法包括：

在检测到所述扭矩传递离合器之一处于卡住闭合状况，识别包括命令应用离合器和卡住闭合离合器的当前应用的所有离合器，并且

在考虑当前应用的所有离合器的情况下控制所述扭矩机器的扭矩输出，包括：

选择与所述当前应用离合器相关的变速器范围方程；

利用所述扭矩误差调节开环电动机扭矩命令。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于所述多模式变速器的所述估计速度状态确定扭矩误差包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其中，利用所述扭矩误差调节开环电动机扭矩命令包括：调节开环电动机扭矩命令以控制所述扭矩机器的扭矩输出。

7.一种用于控制动力系统的方法，该动力系统包括多模式变速器，该多模式变速器包括多个扭矩传递离合器，所述方法包括：

采用闭环速度控制系统来控制所述多模式变速器的操作－包括考虑当前应用的所有离合器，包括：

选择与所述当前应用离合器相关的变速器范围方程；

利用所述扭矩误差控制所述多模式变速器的操作。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，利用所述扭矩误差控制所述多模式变速器的操作包括：利用所述扭矩误差调节开环电动机扭矩命令，以便控制被配置为将扭矩传递到所述多模式变速器的扭矩机器。