CN103419773B - 从静止状态控制车辆性能的方法 - Google Patents

Abstract

一种从静止状态控制车辆性能的方法，包括在司机操作的制动装置脱开之后让车辆动力传动系以缓动模式运行;和在司机操作的制动装置脱开后司机操作的加速度装置接合之后以起步模式运行车辆动力传动系。以缓动模式运行车辆动力传动系:应动力传动系用摩擦离合器以将车辆动力传动系的发动机曲轴与变速器的输入轴连接;确定扭矩命令，以让车辆动力传动系以预定速率加速;提供扭矩命令到发动机控制器，以可控地增加去往变速器的输入扭矩;且运行闭环发动机速度控制模块，以防止曲轴速度低于预定发动机空转速度。

Description

从静止状态控制车辆性能的方法

技术领域

本发明通常涉及使发动机扭矩控制。

背景技术

现代的车辆通常配备有多速双离合器变速器(DCT)作为目标车辆的动力传动系的一部分。这种DCT受到欢迎，因为与配备有典型的扭矩转换器的自动变速器相比有增加的机械效率。

典型的DCT采用两个摩擦离合器，用于在其向前档位比中进行变换，且通过让两个摩擦离合器中的一个和另一个之间进行交替的接合而实现这种变换。这种多速双离合器变速器可以用在混合动力车辆中，即采用两个或更多不同动力源的车辆，例如发动机和电动机，用于向目标车辆的被驱动车轮传递推进能量。

如同DCT那样，其他变速器构造可以使用与变速器输入轴串序布置的摩擦离合器，以选择性地将变速器与发动机隔离。

发明内容

一种从静止状态控制车辆性能的方法，包括在司机操作的制动装置脱开之后让车辆动力传动系以缓动模式运行；和在司机操作的制动装置脱开后司机操作的加速度装置接合之后以起步模式运行车辆动力传动系。

在一种构造中，以缓动模式运行车辆动力传动系可以包括:应动力传动系用摩擦离合器以将车辆动力传动系的发动机曲轴与变速器的输入轴连接；确定扭矩命令，以让车辆动力传动系以预定速率加速；提供扭矩命令到发动机控制器，以可控地增加去往变速器的输入扭矩；且运行闭环发动机速度控制模块，以防止曲轴速度低于预定发动机空转速度。

同样，以起步模式运行车辆动力传动系包括以闭环方式提供推进扭矩命令到发动机控制器，以让车辆以期望起步速率加速，和在司机操作的加速器装置接合之后增加发动机速度设定点(speed set point)。

在一种构造中，如果司机操作的制动装置在司机操作的加速度装置接合之前重新接合则缓动模式可以停用。停用缓动模式可以包括脱开摩擦离合器，以将发动机曲轴从变速器的输入轴分离。

一旦变速器输入轴速度达到发动机速度设定点则起步模式可以停用。停用起步模式可以随后包括直接地响应于司机操作的加速度装置的接合而改变推进扭矩命令。

在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

附图说明

图1是动力传动系的示意图，所述车辆动力传动系与发动机控制模块和变速器控制模块通信。

图2是发动机控制模块的实施例的示意性功能图，所述发动机控制模块与变速器控制模块通信。

图3是缓动模式发动机控制期间变速器扭矩和速度期间的示意图。

图4是用于启动缓动模式发动机控制的方法实施例的示意性流程图。

图5是起步模式发动机控制期间变速器扭矩和速度的示意图。

具体实施方式

参见附图，其中相同的附图标记在几幅图中代表相同的部件，图1显示了具有动力传动系12的车辆10，所述动力传动系包括发动机14和变速器16。发动机14是火花塞点火式内燃发动机。在另一实施例中，发动机14可以是柴油发动机而没有本文所述的点火促动。变速器16可以是自动变速器，其具有多个相互啮合的齿轮和选择性地可接合的离合器，它们在变速器输入构件18和变速器输出构件20之间建立不同的速度比。发动机14的曲轴22可连接为用于与变速器输入构件18一起旋转，以按照通过变速器16建立的齿轮比从输入构件18提供扭矩到输出构件20。从输出构件20而来的扭矩通过最终驱动部机构24提供到车辆车轮26。在一些实施例中，车辆10可以是具有一个或多个电动机/发电机的混合动力车辆。例如，电动机/发电机28可以通过传动带和带轮结构或以其他方式连接到曲轴22，且是可控制为提供扭矩，以在曲轴22处增加扭矩或在曲轴22处减少扭矩，例如在再生制动模式中运行为发电机时。

车辆10具有控制系统30，所述控制系统30至少包括发动机控制模块(ECM)32和变速器控制模块(TCM)34。ECM 32可以被称为第一控制器且TCM 34可以被称为第二控制器。ECM 32和TCM 34操作性地连接到彼此，以协调发动机14和变速器16的控制。替换地，ECM 32和TCM 34可以配置为是具有ECM 32和TCM 34两者的功能的单个动力传动系控制模块。

如将在下文进一步描述的，ECM 32和TCM 34可以配置为一起运行，以控制车辆动力传动系的平稳运行。例如，TCM34可以与ECM32通信，以通过在换挡期间暂时地减少曲轴22上的扭矩(即曲轴扭矩)而协调变速器16中齿轮的变换。同样，TCM34可以配置为限制发动机提供的最大扭矩，以保护变速器部件。

ECM32包括配置为控制发动机功能的处理器36。例如，处理器36可以具有存储的算法，所述算法通过ECM 32基于车辆运行条件、司机输入和如在本文所述的从TCM 34而来的请求而确定在曲轴22处命令的扭矩，以用于在变速器换挡之前和变速器换挡期间进行扭矩管理。如在下文详述的，算法也可以确定在不同扭矩促动器被控制为处在不同状态时可用的在曲轴22处的不同扭矩容量。如在本文使用的，“扭矩促动器”是改变影响曲轴扭矩的发动机参数的系统。一些扭矩促动器(其可通过ECM 32控制以在曲轴22处改变扭矩)例如包括，控制去往发动机汽缸46的空气流的气流促动器或促动器模块50、控制火花塞点火正时的点火促动器或促动器模块52、和控制去往发动机汽缸46的燃料的燃料促动器或促动器模块56。

TCM34也可以包括处理器38，其具有可操作为控制变速器的换挡正时和持续时间。TCM处理器38也可以被配置为确定变速器16换挡期间要对ECM32请求的曲轴22处的扭矩减少范围，例如上档期间。所请求的扭矩减少范围至少部分地基于通过ECM 32确定的扭矩容量。

经由点火、燃料或电动机/发电机的控制而做出的对扭矩的请求或对扭矩减少量的请求或将扭矩减少除去的请求被称为即时扭矩请求或用于即时扭矩的请求，而由于气流控制带来的对扭矩的请求或对扭矩减少量的请求被称为预测扭矩请求或用于预测扭矩的请求。点火正时的改变和燃料输送的改变(例如燃料关闭(也称为燃料切断)与气流变化相比相对快速地发生。气流因此被称为相对慢的扭矩促动因素，而点火正时和燃料改变称为相对快速的扭矩促动因素。

通过发动机14提供的气流促动器由于节流阀40做出的气流控制而影响曲轴22处的扭矩，例如通过打开或关闭节流阀40到更大的或更小的程度、通过涡轮增压器或增幅器42控制气流以影响发动机14中的空气压力、和通过凸轮相位器44控制气流(该凸轮相位器控制用于发动机汽缸46的进气阀和排气阀的正时)。气流促动器可以是气流促动器模块50的一部分，所述模块发送促动信号到节流阀40、涡轮增压器和/或增幅器42和相位器44。通过气流的改变而对扭矩进行控制在气流扭矩请求的促成或实施以及曲轴扭矩请求的影响之间存在固有的延迟。因此，这样的请求被称为预测请求，因为其是用于实现在促成发生之后的一些延迟之后被预测将发生的曲轴扭矩。例如，节流阀位置的变化将不对曲轴扭矩有完全影响，直到目前在集管和汽缸46中的空气被推过发动机14。因为气流控制的特性，曲轴扭矩对预测扭矩请求的实时响应可基于许多因素变化。一种这样的因素是发动机速度。以预测和即时扭矩减少执行换挡可提供比仅进行即时扭矩减少更多的总体减少。然而，由于对汽油火塞点火式发动机上的预测扭矩请求做出响应的特性，扭矩请求正时的更多协调是必要的。

点火促动器可以是点火促动模块52的一部分，所述模块发送促动信号，以控制通过火花塞54(示出一个)相对于汽缸46中活塞的上死点(TDC)产生的点火正时。对于给定的发动机燃烧混合物来说，存在最适宜的点火正时，其是发动机速度、混合物中可燃空气量、着火温度(charge temperature)和其他因素的函数。点火的正时比该最适宜的点火正时更迟被称为点火减少，因为其使得汽缸46中的燃烧在曲轴22处生产更少的扭矩。

燃料促动器可以是燃料促动模块56的一部分，所述模块发送促动信号以控制燃料流，例如针对每一个汽缸46(示出一个)通过燃料注射器58进行控制。在燃料扭矩促动信号用于发生燃料关闭时，在汽缸46中没有发生燃烧且曲轴扭矩被极大地减小。

在变速器输出构件20处提供的车轴扭矩部分地基于操作者请求的车轴扭矩和从其他车辆系统接收的扭矩调解请求而确定，扭矩调解请求受到TCM34和ECM 36施加的限制，所述限制控制且主要地防止沿与目的运动方向相反的运动方向的推进且还防止车辆10的过多减速。操作者可以是司机，在这种情况下操作者请求的车轴扭矩是司机期望的车轴扭矩。在一种构造中，通过TCM 34和/或ECM 32执行的控制算法可以基于期望曲轴扭矩或车轴扭矩。

司机操作的加速器装置60(例如加速器踏板)可操作为向ECM32提供司机请求的车轴扭矩信号62。司机请求的车轴扭矩信号62可以是代表加速器装置60位置的电信号，所述加速器装置位置可以与在变速器输出构件20处的司机请求的车轴扭矩相关联。车轴扭矩请求是所有车轴的扭矩总和。在全车轮驱动应用中，400Nm请求可以通过在两车轴上的200Nm获得或通过一个车轴上的300Nm和另一车轴上的100Nm获得。

司机操作的制动装置64(例如制动踏板)可操作为提供司机请求的制动扭矩信号66到TCM34。司机请求的制动扭矩信号66代表制动装置64的位置，该位置与经由制动器系统应用的司机请求制动扭矩关联，所述制动器系统施加到一个或多个车辆车轮26。制动扭矩是车轴扭矩，其是沿与关联于加速器装置60的司机请求车轴扭矩相反的方向的。

现在参见图2，示出了示例性发动机控制系统的功能方块图。ECM32的示例性实施方式包括司机扭矩请求模块102，车轴扭矩仲裁模块(arbitration module)104。司机扭矩请求模块102可以接收所有扭矩请求，包括来自司机输入62和/或来自TCM34的请求，且将期望扭矩传递到车轴扭矩仲裁模块104，所述仲裁模块可以在目的扭矩输入和来自管理或牵引控制系统的冲突请求(competing requests)之间进行仲裁，所述控制系统提供其他车轴扭矩请求105。例如，司机输入62可以基于加速器踏板的位置。司机输入62也可以基于巡航控制(cruise control)，其可以是维持预定的随后距离的适应性巡航控制。

扭矩请求可以包括目标扭矩值以及逐渐变化请求(ramp requests)，例如向下到最小发动机关闭扭矩的逐渐变化扭矩请求或从最小发动机关闭扭矩向上的逐渐变化扭矩请求。车轴扭矩请求105可以包括通过牵引控制系统在车轮打滑期间请求的扭矩减少。车轴扭矩请求105也可以包括扭矩请求增加，以抵消负的车轮打滑，其中车辆的轮胎相对于道路表面打滑，因为车轴扭矩是负的。

车轴扭矩请求105也可以包括制动器管理请求，车辆过速扭矩请求，和/或低速度车辆缓行请求。制动器管理请求可以减少发动机扭矩，以确保发动机扭矩输出不超过制动器用于在车辆停止时保持车辆不动的能力。车辆过速扭矩请求可以降低发动机扭矩输出，以防止车辆超过预定速度。车轴扭矩请求105也可以通过车身稳定性控制系统制造。车轴扭矩请求可以进一步包括发动机切断请求，例如可以在关键故障被检测到时产生。

车轴扭矩仲裁模块104基于接收的扭矩请求之间的仲裁结果而输出预测扭矩和即时扭矩。预测扭矩是ECM32准备产生的扭矩量，且可以通常是基于司机的扭矩请求。即时扭矩是当前期望的扭矩量，其可以小于预测扭矩。

即时扭矩可以小于预测扭矩，以提供扭矩保留(torque reserver)，如在下文所述的，且满足临时的扭矩减少。仅是例如，可以在车辆速度接近过速阈值时、在牵引控制系统感测到车轮打滑时请求临时的扭矩减少。

即时扭矩可以通过改变响应快速的发动机促动器而获得，同时更慢的发动机促动器可以准备好用于预测扭矩。例如，如上所述，点火提前可以被快速调整，而因为机械滞后时间，凸轮相位器位置和空气流动可以更慢地响应。进一步地，空气流动的改变经历进气集管中的空气输送延迟。此外，空气流动的改变不被表示为扭矩变化，直到空气已经被吸入汽缸、被压缩并被燃烧。

扭矩保留可以通过设定更慢的发动机促动器以生产预测扭矩同时设定更快的发动机促动器以生产即时扭矩而形成，所述即时扭矩小于预测扭矩。例如，节流阀可被打开，由此增加空气流动和准备好用于生产预测扭矩。同时，点火提前可以减少(换句话说，点火正时可以延迟)，减少对即时扭矩的实际发动机扭矩输出。

预测和即时扭矩之间的差异可以被称为扭矩保留。在扭矩保留存在时，发动机扭矩可通过改变更快的促动器而快速从即时扭矩增加到预测扭矩。预测扭矩由此被获得，而没有等候因更慢促动器中的一个的调整而造成的扭矩变化。

车轴扭矩仲裁模块104输出预测扭矩和即时扭矩到推进扭矩仲裁模块(propulsion torque arbitration module)106。在各种混合动力实施方式(即包括电动机/发电机28)中，车轴扭矩仲裁模块104可以输出预测扭矩和即时扭矩到混合动力优化模块108。混合动力优化模块108确定有多少扭矩应该通过发动机产生和有多少扭矩应该通过电动机/发电机28产生。混合动力优化模块108随后输出改变的预测和即时扭矩值到推进扭矩仲裁模块106。

通过推进扭矩仲裁模块106接收的预测和即时扭矩可以从车轴扭矩域(axletorque domain)(车轮处扭矩)转换到推进扭矩域(曲轴处扭矩)。该转换可以在混合动力优化模块108之前、或之后发生或作为其一部分或代替其发生。

推进扭矩仲裁模块106可以在推进扭矩请求之间仲裁，包括转换的预测和即时扭矩。推进扭矩仲裁模块106可以产生仲裁的预测扭矩和仲裁的即时扭矩。仲裁的扭矩可以通过从接收的请求中选择胜出的请求(winning request)而产生。替换地或另外地，可以通过基于接收请求中其他一个或多个而改变接收的请求中的一个，从而产生仲裁扭矩。

其他推进扭矩请求109可以包括用于发动机过速保护的扭矩减少、用于失速预防的扭矩增加和TCM34请求的用于适应档位变换的扭矩减少。推进扭矩请求109也可以源于离合器燃料切断，其可以在司机在手动变速器车辆中压下离合器踏板时可以减少发动机扭矩输出。

推进扭矩请求109也可以包括发动机关闭请求，其可以在检测到关键故障时被初始化。仅是例如，关键故障可以包括车辆偷窃检测、卡死启动器电动机(stuck startermotor)、电子节流阀控制问题和意外的扭矩增加。仅是例如，发动机关闭请求可以总是赢得仲裁，由此被输出为仲裁扭矩，或可以绕过所有仲裁，简单地关闭发动机而不考虑扭矩。推进扭矩仲裁模块106仍然接收可以这些关闭请求，从而例如适当的数据可被反馈到其他扭矩请求器。例如，所有其他扭矩请求器可以被告知它们已经输掉仲裁。

RPM控制模块110(也称为车辆空转控制模块110)也可以输出预测和即时扭矩请求到推进扭矩仲裁模块106。来自RPM控制模块110的扭矩请求可以在ECM32是RPM模式时在仲裁中获胜。RPM模式可以在司机从加速器踏板移走其脚时选择，例如在车辆空转或从更高速度惯性滑行时。替换地或另外地，可以在通过司机扭矩请求模块102和/或车轴扭矩仲裁模块104请求的预测扭矩小于可校准扭矩值时选择RPM模式。

RPM控制模块110可以接收来自RPM轨迹模块112而来的期望RPM，且可以控制预测和即时扭矩请求，以减少期望RPM和实际RPM之间的差。仅是例如，RPM轨迹模块112可以输出直线地下降的期望RPM，用于车辆惯性滑行直到发动机RPM达到空转RPM。RPM轨迹模块112可以随后继续输出空转RPM作为期望RPM。替换地，RPM控制模块110可以在低速度条件时在TCM34的方向运行。

保留/载荷模块120可以接收来自推进扭矩仲裁模块106的仲裁的预测和即时扭矩请求。各种发动机运行条件可以实现发动机扭矩输出。响应于这些条件，保留/载荷模块120可以通过增加预测的扭矩请求而形成扭矩保留。

仅是例如，催化器启动过程或冷起动排放减少过程可以直接地改变用于发动机的点火提前。保留/载荷模块120可以因此增加预测扭矩请求，以抵消这种点火提前对发动机扭矩输出的影响。在另一例子中，质量空气流动和/或发动机的空气/燃料比可以直接地改变，例如通过诊断性的侵扰等值比测试(diagnostic intrusive equivalence ratiotest)和/或新的发动机清洗(engine purging)。相应的预测扭矩增加可以用于抵销这些处理期间发动机扭矩输出中的变化。

保留/载荷模块120也可以形成未来载荷的预期中的保留，例如空调压缩机离合器的接合或功率转向泵操作。用于A/C离合器接合的保留可以在司机第一次请求空气调节时形成。随后，在A/C离合器接合时，保留/载荷模块120可以将A/C离合器的期望载荷加到即时扭矩请求。

促动模块124接收预测和即时扭矩请求作为保留/载荷模块120的输出。促动模块124可以确定预测和即时扭矩请求将如何获得。促动模块124可以是基于发动机类型的，具有用于汽油发动机对(versus)柴油发动机的控制方案。在各种实施方式中，促动模块124可以在独立于发动机的促动模块124和依赖发动机的模块之前限定模块之间的边界。

例如，在汽油发动机中，促动模块124可以改变节流阀40的打开，这允许宽范围的扭矩控制。然而，节流阀40的打开和关闭可以造成扭矩的相对慢的变化。停用汽缸还提供宽范围的扭矩控制，但是可以类似地减慢和另外包含驾驶性能和排放物方面的考虑。改变点火提前是相对快速的，但是未提供足够的扭矩控制范围。此外，通过点火而可能实现的扭矩控制量(称为点火容量(spark capacity))在每汽缸的空气(air per cylinder)改变时改变。

在各种实施方式中，促动模块124可以基于预测扭矩请求产生空气扭矩请求125。空气扭矩请求可以等于预测扭矩请求，使得空气流动被设定为使得预测扭矩请求可简单地通过改变到其他促动器而实现。

空气控制模块128可以基于空气扭矩请求确定用于慢的促动器的期望促动器值。例如，空气控制模块128可以控制期望的集管绝对压力(MAP：manifold absolutepressure)，期望节流面积，和/或期望每汽缸空气(APC)。期望MAP可以用于确定期望增幅，且期望APC可以用于确定期望凸轮相位器位置。

在汽油系统中，促动模块124也可以产生点火扭矩请求129、汽缸关闭扭矩请求130、和燃料质量扭矩请求131。点火扭矩请求可以被点火控制模块132使用，以确定相对于校准的点火提前将点火延迟多少(这会减少发动机扭矩输出)。点火控制模块132控制点火促动器模块52。在柴油机系统中，燃料质量可以是用于控制发动机扭矩输出的主促动器。

汽缸关闭扭矩请求可以被汽缸控制模块136使用，以确定多少汽缸停缸。汽缸控制模块136可以指示燃料控制模块132停止为停缸的汽缸提供燃料，且可以指示点火控制模块140停止为停缸的汽缸提供点火。

燃料质量扭矩请求131可以被燃料控制模块138使用，以改变提供到每一个汽缸46的燃料量。仅是例如，燃料控制模块138可以确定在与每汽缸的当前空气量46组合时产生化学计量燃烧(stoichiometric combustion)的燃料质量。燃料控制模块138可以指示燃料促动器模块56，以对每一个启动的汽缸46喷射该燃料质量。在正常的发动机运行期间，燃料控制模块138可以试图维持化学计量的空气/燃料比。

燃料控制模块138可以将燃料质量增加到化学计量值以上，以增加发动机扭矩输出，且可以减少燃料质量以减少发动机扭矩输出。在各种实施方式中，燃料控制模块138可以接收与化学计量法不同的期望空气/燃料比。燃料控制模块138可以随后确定用于每一个汽缸46的实现期望空气/燃料比的燃料质量。

扭矩估计模块140可以估计发动机的扭矩输出。该估计扭矩可以被空气控制模块128使用以执行发动机空气流动参数的闭环控制，例如MAP、节流面积和相位器位置。仅是例如，扭矩关系例如可以被限定，其中扭矩(T)是每汽缸空气(APC)、点火提前(S)、进入口凸轮相位器位置(I)、排气凸轮相位器位置(E)、空气/燃料比(AF)、油温度(OT)、和启动的汽缸数量(#)的函数。额外的变量可以被计入，例如排气再循环(EGR)阀门的打开程度。

该关系可以通过等式模拟和/或可以存储为查找表。扭矩估计模块140可以基于测量MAF和当前RPM确定APC，由此允许基于实际的空气流动的闭环空气控制。使用的进入和排气凸轮相位器位置可以基于实际的位置，如相位器可以朝向期望位置行进。此外，校准点火提前值可以使用。该估计扭矩可以称为空气扭矩——即在当前空气流动下可产生多少估计扭矩，而不管实际的发动机扭矩输出如何，实际的发动机扭矩输出基于点火提前变化。

空气控制模块128可以产生期望的集管绝对压力(MAP)信号，其被输出到增强安排模块(boost scheduling module)142。增强安排模块142可以使用期望MAP信号，以控制一个或多个涡轮增压器和/或增幅器(superchargers)42。

空气控制模块128可以产生期望面积信号(area signal)，其用于调节节流阀40，以生产期望节流面积。空气控制模块128可以使用估计扭矩和/或MAF信号以便执行闭环控制。例如，期望区域信号可以基于估计扭矩和空气扭矩请求的比较而被控制。

空气控制模块128也可以产生期望每汽缸空气(APC)信号，其被输出到相位器安排模块(phaser scheduling module)144。基于期望的APC信号和RPM信号，相位器安排模块144可以控制进气和/或排气凸轮相位器44的位置。

在车辆10停歇且制动装置64提供制动扭矩信号66时，通过使用一个或多个打开离合器，变速器16可以从曲轴22脱开。以这种方式，离合器上的磨损可以被减小，且因为发动机未加载所以燃料经济性可以改进。在制动装置64释放时，离合器必须再接合以将输入扭矩提供到变速器16且允许车辆以控制的速率“缓动”前进。同样，在扭矩重新施加以防止失速状态时发动机的速度必须被控制。提供缓动扭矩的动作是期望的特征，因为可改善低车辆速度驾驶性能，且也可提供一定程度的抗回滚缓解功能(anti-rollback mitigation)。为此，必须通过采用摩擦输入离合器技术的自动变速器上(例如，在DCT或MTA变速器上)的扭矩控制而对“缓动”特征(其在具有扭矩转换器的变速器自然地提供)进行仿真。

因此，变速器可以包括缓动控制模块150，其与制动装置64通信且配置为接收制动扭矩信号66的指示。在得知制动扭矩信号66从应用状态转变到非应用状态时，缓动控制模块150可以启动变速器载荷请求模块152中的缓动模式。如下所述，变速器载荷请求模块152可以随后产生扭矩请求，其可以被发送到司机扭矩请求模块102和/或RPM控制模块110。如上所述，到司机扭矩请求模块102的请求可以指定所请求的车轮扭矩，以让车辆加速到一些基本上恒定的空转/缓动速度。到RPM控制模块110的请求可以相应地控制发动机12的速度，以避免失速状态的发生。从而实际的车轴扭矩是从发动机12通过变速器16传递的扭矩量，以将发动机保持在期望空转速度。

通常在制动装置64停用/释放之后，司机可以再应用制动装置，由此使得车辆停止，或可以促动加速器装置60以提供到车轮26的期望扭矩。在随后的加速度情况下，起步控制模块154可以将TCM34引导到受控起步加速模式。从而起步控制模块154可以指示变速器载荷请求模块152和发动机速度请求模块156以将加速扭矩请求提供到司机扭矩请求模块102。

图3示出了在缓动模式期间各种发动机/变速器状态的示意图，其可以通过缓动控制模块150启动。同样，图5示出了起步模式期间各种发动机/变速器状态的示意图，其可以通过起步控制模块154启动。

图3示出了五个不同的图，它们在时间上(即沿共同x轴线表示的时间)协调绘制。如从顶部到底部所示的:司机请求的加速度扭矩信号62；司机请求的制动扭矩信号66；缓动模式状态160(如通过缓动控制模块150输出的)；推进扭矩162(在变速器输入轴18处)；和相对于发动机空转速度166的变速器输入离合器轴角速度164。如所示的，在时间168，制动踏板被司机释放(通常在170表示)，且变速器输入离合器角速度164小于发动机空转速度166。在这两个状态视图中，缓动控制模块150可以开始缓动模式，例如通过从低转变到高(通常在172表示)。

一旦缓动模式在172开始，则离合器可以逐渐应用以开始从发动机12/曲轴22接收扭矩。最初地，推进扭矩162逐渐变化到高状态同时处在扭矩控制模式(通常在174表示)，以克服车辆和驱动系统的静摩擦和将车辆10置于运动中。同时，曲轴处的发动机速度166以知晓的闭环方式控制，以维持恒定速度，而不管是否通过变速器16施加增加的电阻扭矩。有鉴于估计的推进扭矩并使用其他闭环PID控制技术，这种空转速度控制例如通过RPM控制模块110执行。

随时间推移，变速器16的输入轴18处的推进扭矩162可以使得变速器和车辆加速到发动机空转速度166。此时，命令的推进扭矩162可以从缓动扭矩控制模式174转变到速度控制模式(通常在176表示)，其中推进扭矩162被单独地调制，以维持恒定变速器输入轴角速度164。

在第二时间180，其中缓动控制模块150检测制动装置60的应用(通常在182表示)，缓动控制模块150可以停用缓动模式(在184表示)，脱开变速器离合器(由此从曲轴去除扭矩载荷(在186表示)，和允许变速器输入轴角速度164响应于车辆的摩擦或再生制动而减速(通常在188表示)。

TCM34可以避免以比ECM32可增加载荷更快的速率命令发动机12上的推进扭矩162，且维持稳定的空转而没有深度骤降(deep sag)。TCM34可以用一种信号传递推进扭矩命令162，所述信号使得输入离合器载荷的实际的应用计入汽油火花点火式发动机上增加扭矩的延迟。

推进扭矩162命令可以设定在变速器18的输入上发动机12所需的扭矩量，以让车辆10以期望缓动速率(creep rate)加速。换句话说，在变速器输入轴角速度164接近发动机空转速度166时命令的推进扭矩162应该接近0Nm。

在缓动扭矩控制模式174期间，TCM 34可以以期望用于好的缓动响应和感觉的速率在其推进扭矩162命令上造成逐渐变化。还应该避免通过闭环速度控制器控制输入离合器压力/载荷，所述闭环速度控制器具有的响应速率类似于或快于ECM的闭环空转速度控制。

图4示出了在具有DCT的车辆上实施车辆缓动算法的方法200。如所示的，在变速器输入离合器脱开时方法可以在步骤202开始。在步骤204，控制器可以将感知的变速器输入离合器轴角速度164与发动机空转速度166比较，如果速度164低于空转速度166，则控制器可以随后监测司机请求的制动扭矩信号66，以检测制动器是否已经在步骤206脱开。如果制动器已经脱开，则离合器可以在步骤208以受控的方式应用，以可控地将曲轴22与变速器的输入轴连接。开路扭矩命令可以在步骤210产生，以随后可控地将输入扭矩增加到变速器，同时发动机空转速度被保持。变速器可以在步骤212将变速器输入轴角速度164与发动机空转速度166比较，且如果变速器输入轴角速度164在发动机空转速度166的预定公差中则可以转变到速度控制模式214。在步骤216变速器输入轴角速度164可以随后被保持在发动机空转速度166直到缓动模式在步骤218停用。一旦缓动模式在步骤218停用(例如通过重新应用制动装置64，应用加速器60，或变速器输入轴角速度164超过发动机空转速度166)，则输入离合器可以在步骤220脱开，由此将曲轴22与变速器16的输入轴18分开。

图5示出了六个不同的图，它们在时间上(即沿共同x轴线表示的时间)协调绘制，且大致示出了在缓动模式之后启动的起步模式。这些图中的五个类似于图3所示的。如从顶部到底部所示的是:司机请求的加速度扭矩信号62；司机请求的制动扭矩信号66；缓动模式状态160(如通过缓动控制模块150输出的)；起步模式状态250(如通过起步控制模块154输出的)；推进扭矩162(在变速器输入轴18处)；和相对于发动机空转速度166的变速器输入轴角速度164。如所示的，在时刻168，制动踏板被司机释放(通常在170表示)，且变速器输入轴角速度164小于发动机空转速度166。在这两个状态视图中，缓动控制模块150可以开始缓动模式，例如通过从低转变到高(通常在172表示)。

在第二时间252，加速器装置60可以被促动以从低到高转变司机请求的车轴扭矩信号62(通常在254表示)。该感知的信号可以使得缓动模式停用(通常在256表示)，而起步模式通过起步控制模块154启动(通常在258表示)。一旦启动，则起步控制模块154可以在发动机空转速度164上施加发动机速度最大和最小极限，且可以运行在速度控制模式(通常在260表示)。从而发动机速度控制设定点166可以在随后的更高rpm加速预期中增加(通常在262表示)。

在通过输入离合器变速器起步时，期望的是避免形成比发动机空转速度164和变速器输入离合器轴角速度164之间必要的转差更多的转差。更高水平的转差将造成更高水平的离合器磨损，这可以降低输入离合器的耐久性。另一方面，还需要的是将发动机速度提升到正常的空转速度以上，以增加用于起步的可用发动机功率和避免离合器“抖动(Jutter)”。“抖动”是在离合器接合面上有一定量的转差下离合器共振。

在基于起步的扭矩或功率下，TCM34将必须控制离合器扭矩，以将发动机速度保持在用于起步的期望水平。这是不实用的，因为所造成的离合器硬件响应和高频率扭矩传递到车轮。代替地，现在的系统以期望水平执行速度控制，而TCM34可控地以计算为能实现期望加速率的速率在变速器载荷造成逐渐变化。

而在起步模式中，推进扭矩命令162可以调制为在变速器16的输入部处设定对发动机12需求的扭矩量，以让车辆10以期望起步速率(launch rate)加速。与缓动模式相反，在变速器输入轴角速度164接近发动机空转速度166时推进扭矩命令162应该不接近0Nm。这是因为在变速器输入轴角速度164达到发动机空转速度166之后通常存在车辆10继续加速的期望。

一旦变速器输入轴角速度164达到增加的受起步控制的发动机速度166(即在时间264)，则起步模式可以停用(通常在266表示)，且从变速器载荷请求模块152而来的推进扭矩命令162可以下降到零(通常在268表示)，以允许车轴扭矩被司机完全控制(而不是被TCM34控制)。在另一构造中，在起步模式被TCM 34结束时，ECM 32可以将来自速度控制器请求模块156的扭矩与正常的踏板交互扭矩请求(即司机请求的车轴扭矩信号62)混合。

再次参见图2，TCM 34将向ECM 32指示系统何时运行在缓动模式或起步模式。在TCM 34指示起步模式时，ECM 32将TCM起步速度控制请求仲裁为司机请求，表明其可以代替实际的司机请求，虽然其他扭矩调解功能能赢得仲裁和修改扭矩或速度。例如牵引控制应该能从起步功能减少扭矩。在TCM34指示缓动模式时，ECM32可以增加TCM的推进扭矩162请求，作为RPM控制模块110中的开路控制参数，其可以相应地增加零踏板扭矩。

在一种构造中，缓动模式可以不在输入离合器速度高于空转速度时被使用。例如，如果司机消除制动信号而输入离合器速度低于空转速度，则缓动模式将恢复。但是，如果司机消除制动信号而输入离合器速度高于空转速度，则缓动模式将不被使用。

可以理解，虽然目前公开的技术和方法通常是针对双离合器变速器描述的，但是它们同样地适用于且可被应用于手动变速器(MTA)，或任何其他类似地配置的变速器(其可以依赖于同步速度匹配档位变换)。

尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。目的是上述和在附图中所示的所有内容应被理解为仅是示例性的而不是限制性的。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年5月21日递交的美国临时申请NO.61/649,665的权益，该申请通过引用全部合并与此。

Claims (10)

1.一种从静止状态控制车辆性能的方法，该方法包括:

检测司机操作的制动装置的脱开；

应用摩擦离合器以将车辆的发动机曲轴与变速器的输入轴连接；

确定开路扭矩命令，以让车辆以预定速率加速；

提供开路扭矩命令到发动机控制器，以可控地增加去往变速器的输入扭矩；

运行闭环发动机速度控制模块，以防止曲轴速度减慢至低于预定发动机空转速度。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括如果司机操作的制动装置重新接合则将变速器输入扭矩减到零。

3.如权利要求2所述的方法，进一步包括如果司机操作的制动装置重新接合则脱开摩擦离合器，以将发动机曲轴从变速器的输入轴分离。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括如果司机操作的加速器装置接合则执行速度受控制的起步。

5.如权利要求4所述的方法，其中速度受控的起步包括提供推进扭矩命令到发动机控制器，以让车辆以期望起步速率加速。

6.如权利要求5所述的方法，进一步包括在司机操作的加速器装置接合之后增加发动机速度设定点。

7.如权利要求1所述的方法，进一步包括如果变速器输入轴速度超过预定发动机空转速度一预定阈值则停用闭环发动机速度控制模块。

8.如权利要求1所述的方法，其中在变速器输入轴的速度接近预定发动机空转速度时提供的扭矩命令减少。

9.一种从静止状态控制车辆性能的方法，该方法包括:

在司机操作的制动装置脱开之后以缓动模式运行车辆动力传动系；和

在司机操作的制动装置脱开后司机操作的加速度装置接合之后，以起步模式运行车辆动力传动系；

其中以缓动模式运行车辆动力传动系包括:

应用摩擦离合器以将车辆动力传动系的发动机曲轴与变速器的输入轴连接；

确定开路扭矩命令，以让车辆动力传动系以预定速率加速；

提供开路扭矩命令到发动机控制器，以可控地增加去往变速器的输入扭矩；且

运行闭环发动机速度控制模块，以防止曲轴速度减慢至低于预定发动机空转速度。

10.如权利要求9所述的方法，其中以起步模式运行车辆动力传动系包括：以闭环方式提供推进扭矩命令到发动机控制器，以让车辆以期望起步速率加速。