CN103707880B - 运转混合动力的动力传动系统的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善混合动力车辆的运转的方法和系统。在一个示例中，响应于可能导致车轮打滑或困住车的行驶状态而调节混合动力的传动系的运转。该方法可以减少传动系磨损并改善车辆的驾驶性能。

Description

运转混合动力的动力传动系统的方法和系统

【技术领域】

本发明涉及用于在行驶路面具有较低摩擦系数的状况期间改善混合动力车辆性能的系统和方法。该方法和系统对于选择性地连接至电机和变速器的发动机尤其有用。

【背景技术】

混合动力车辆的传动系包括发动机和马达。马达和发动机可以选择性地机械连接以增加传动系的输出或更加高效地运转马达和/或发动机。马达可提供扭矩以推进车辆或者它可以将传动系的旋转能转换为电能。发动机可以提供扭矩以推进车辆或者它可以提供扭矩而转换为电能。然而，在变化的行驶状况期间多个扭矩源提供扭矩至车辆传动系的车辆中控制传动系扭矩可能具有挑战性。

【发明内容】

发明人在此认识到上述问题并开发了一种运转混合动力的动力传动系统的方法，包含：运转发动机和马达以提供扭矩至传动系；响应于行驶路面摩擦系数小于阈值而仅通过马达提供变速器输入轴扭矩。

在光滑道路状况期间通过仅从马达提供扭矩至变速器输入轴，可以更好地控制车轮打滑。例如，马达可以非常低的转速向变速器提供扭矩使得可以减少车轮空转。此外，较低的变速器输入轴转速时马达的扭矩传输比发动机更平稳进一步减少了车轮空转的可能性。在一个示例中，可以估算行驶路面的摩擦系数并且马达可以基于估算的摩擦系数而作为变速器的唯一扭矩输入源运转。

本发明可提供多个优点。具体地，该方法可以改善在具有低摩擦系数的行驶路面上的车辆牵引。此外，该方法可以通过减少分离离合器接合的数量而减少传动系磨损。

单独或结合附图阅读下面的具体实施方式，本发明的上述优点和其它优点以及特征将变得显而易见。

根据本发明，提供一种运转混合动力的动力传动系统的方法，包含：运转发动机和马达以提供扭矩至传动系；以及响应于车辆来回移动而禁止发动机自动停止。

根据本发明的一个实施例，基于在挡位上的时间量确定车辆来回移动。

根据本发明的一个实施例，进一步包含响应于车轮打滑量而调节DISG输出扭矩。

根据本发明的一个实施例，进一步包含响应于行驶路面摩擦系数小于阈值而打开分离离合器。

根据本发明的一个实施例，进一步包含，响应于没有车辆来回移动而允许发动机自动停止。

根据本发明的一个实施例，进一步包含，响应于行驶路面摩擦系数而调节分离离合器的运转状态。

根据本发明的一个实施例，进一步包含，响应于车速而额外地调节分离离合器的运转状态。

根据本发明的一个实施例，进一步包含，响应于车辆来回移动而保持分离离合器处于当前状态。

根据本发明的一个实施例，进一步包含以扭矩控制模式运转发动机的额外的可执行指令。

根据本发明的一个实施例，进一步包含以转速控制模式运转发动机的额外的可执行指令。

应理解，提供上述概要用于以简化形式引入一系列原理，其将在具体实施方式中进一步进行描述。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或实质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由权利要求书确定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决上文或本说明书中任意部分所提到的缺点的实施方式。

【附图说明】

图1是发动机的示意图；

图2显示了示例车辆和车辆传动系配置；

图3显示了第一预测的混合动力的动力传传动系统运转序列；

图4显示了第二预测的混合动力的动力传动系统运转序列；以及

图5和6显示了用于运转混合动力的动力传动系统的示例方法。

【具体实施方式】

本发明涉及控制混合动力车辆的动力传动系统。如图1-2显示的混合动力车辆可以包括发动机和电机。在车辆运转期间可以通过或不通过传动系集成的起动机/发电机（DISG）运转发动机。DISG集成在传动系中与发动机曲轴在相同的轴线上并且每当变矩器泵轮旋转时旋转。此外，DISG可以与传动系选择性地不接合或分离。当然，DISG是传动系的必要部件。更进一步地，可以在发动机运转或不运转时运转DISG。当DISG不运转以从提供扭矩至传动系或从其吸收扭矩时DISG的质量和惯性属于传动系。如图3所示，混合动力车辆可以根据图5和6中的方法估算路面状况以判断车辆是否可以被自动停止。此外，混合动力车辆可以根据图5和6中的方法判断如图4显示的在不同的路面状况期间哪个动力源提供车轮扭矩。

参考图1，内燃发动机10包含多个汽缸，其显示在图1中的一个汽缸通过电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和活塞36位于其中并连接至曲轴40的汽缸壁32。飞轮97和环形齿轮99连接至曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推进小齿轮95以接合环形齿轮99。起动机96可直接地安装在发动机的前面或发动机的后面。在一些示例中，起动机96可通过带或链选择性地提供扭矩至曲轴40。在一个示例中，当与发动机曲轴不接合时起动机96处于基准状态。

燃烧室30显示为分别通过进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转每个进气和排气门。进气凸轮51的位置可以通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以通过排气凸轮传感器57确定。

燃料喷射器66显示为设置以直接将燃料喷射到燃烧汽缸30内，本领域内技术人员称之为直接喷射。可替代地，可将燃料喷射至进气道，本领域内的技术人员称之为进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地传输燃料。燃料通过燃料系统（未示出）运送到燃料喷射器66，所述燃料系统包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨（未示出）。燃料喷射器66从响应于控制器12的驱动器68提供工作电流。此外，进气歧管44显示为与可选的调节节流板64的位置的电子节气门62连通以控制空气从空气进气42流向进气歧管44。在一个示例中，高压、双级燃料系统可用于产生较高的燃料压力。在一些示例中，节气门62和节流板64可以设置在进气门52和进气歧管44之间使得节气门62是进气道节气门。

无分电器点火系统88响应于控制器12通过火花塞92给燃烧室30提供点火火花。通用或宽域排气氧(UEGO)传感器126显示为连接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，可用双态排气氧传感器代替UEGO传感器126。

当用脚152运用制动器踏板150时可以提供车轮制动或经由DISG的再生制动。制动踏板传感器154向控制器12提供指示制动器踏板位置的信号。通过制动器助力器140辅助器152辅助脚应用车辆制动器。

在一个示例中，转化器70可包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可使用多个排放控制设备，其每个具有多个砖。在一个示例中转化器70可以是三元催化剂。

图1中控制器12显示为常规的微型计算机，包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106、随机存取存储器108、不失效（keep alive）存储器110和常规数据总线。控制器12显示为接收来自连接至发动机10的传感器的各种信号，除了上文讨论的那些信号，还包括：来自连接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度（ECT）；连接至加速踏板130用于感应脚132施加力的位置传感器134的信号（PP）；来自连接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力（MAP）的测量值；来自感应曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器信号；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值（MAF）；来自传感器58的节气门位置（TP）的测量值。也可感应大气压力（传感器未显示）用于由控制器12处理。发动机位置传感器118在曲轴每个旋转时产生预订数目的等距脉冲，根据其可确定发动机转速（RPM）。

在一些示例中，如图2显示的在混合动力车辆中发动机可连接至电动马达/电池系统。此外，在一些示例中，可采用其它发动机配置，例如柴油发动机。

在运转期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程中，通常排气门54关闭且进气门52打开。空气通过进气歧管44流入燃烧室30，并且活塞36移动到汽缸的底部以便增加燃烧室30内的容积。本领域技术人员通常将活塞36接近汽缸的底部并且在其冲程的终点时（例如当燃烧室30处于最大容积时）所处的位置称为下止点（BDC）。在压缩冲程中，进气门52和排气门54关闭。活塞36向汽缸的顶部运动以便压缩燃烧室30内的空气。本领域技术人员将活塞36处于其冲程的终点并且接近汽缸的顶部时（例如当燃烧室30处于最小容积时）所处的位置称为上止点（TDC）。在下文称为喷射的过程中，将燃料引入燃烧室。在下文称为点火的过程中，通过已知的点火方式例如火花塞92点燃喷射的燃料致使燃烧。在膨胀冲程中，膨胀的气体将活塞36推回至下止点。曲轴40将活塞的运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气过程期间，排气门54打开以将燃烧过的空气燃料混合物释放至排气歧管48，并且活塞回到上止点。需要指出的是上文仅描述为实施例，并且可改变进气门、排气门的打开和/或关闭正时，例如以提供正气门重叠或负气门重叠、推迟进气门关闭或各种其它的实施例。

图2是车辆201和车辆传动系200的框图。传动系200可以通过发动机10驱动。可以通过图1显示的发动机起动系统或DISG240起动发动机10。此外，发动机10可以通过扭矩驱动器204（比如燃料喷射器、节气门等）产生或调节扭矩。

发动机输出扭矩可以传输至双质量飞轮（DFM）232的输入侧。发动机转速以及双质量飞轮输入侧位置和转速可以通过发动机位置传感器118确定。双质量飞轮232可以包括弹簧253和单独质量254用于抑制传动系扭矩扰动。双质量飞轮232的输出侧显示为机械地连接至分离离合器236的输入侧。可以电动地或液压地驱动分离离合器236。位置传感器234设置在双质量飞轮232的分离离合器一侧上以感应双质量飞轮232的输出位置和转速。分离离合器236的下游侧显示为机械地连接至DISG输入轴237。

可以运转DISG240以提供扭矩至传动系200或者将传动系扭矩转换为存储在电能存储装置275中的电能。DISG240比图1中显示的起动机96具有更高的输出功率容量（powercapacity）。此外，DISG240直接驱动传动系200或者被传动系200直接驱动。没有带、齿轮或链将DISG240连接至传动系200。但是，DISG240与传动系200以相同的速率旋转。电能存储装置275可以是电池、电容器或电感器。DISG240的下游侧通过轴241机械地连接至变矩器206的泵轮285。DISG240的上游侧机械地连接至分离离合器236。变矩器206包括涡轮286以输出扭矩至变速器输入轴270。变速器输入轴270机械地连接变矩器206至自动变速器208。变矩器206还包括变矩器旁通锁止离合器（TCC）212。当TCC锁定时扭矩从泵轮285直接传输至涡轮286。TCC通过控制器12电动控制。可替代地，TCC可以是液压锁止。在一个示例中，变矩器可以指变速器的部件。变矩器涡轮转速和位置可以通过位置传感器239确定。在一些示例中，238和/或239可以是扭矩传感器或者可以是位置和扭矩组合传感器。

当变矩器锁定离合器212完全分离时，变矩器206通过变矩器涡轮286和变矩器泵轮285之间的流体传输而传输发动机扭矩至自动变速器208，从而实现扭矩放大。相反，当变矩器锁止离合器212完全接合时，发动机输出扭矩通过变矩器离合器直接传输至变速器208的输入轴（未显示）。可替代地，变矩器锁止离合器212可以部分接合，从而能调节直接传输至变速器的扭矩量。控制器12可以配置用于响应于多个发动机工况或者基于基于驾驶员的（driver-based）发动机运转请求而通过调节变矩器锁止离合器而调节通过变矩器212传输的扭矩量。

自动变速器208包括挡位离合器（例如1-6挡）以及前进离合器210。可以选择性地接合挡位离合器211和前进离合器210以推进车辆。来自自动变速器208的扭矩输出从而可传输至后轮216以通过输出轴260推进车辆。特别地，自动变速器208在传输输出驱动扭矩至后轮216之前可以在输入轴270处传输响应于车辆行驶状况的输入驱动扭矩。还可以通过分动器261将扭矩导向前轮217。

此外，通过接合车轮制动器218而将摩擦力运用至车轮216。在一个示例中，可以响应于驾驶员将自己的脚踩压在制动器踏板（未显示）上而接合车轮制动器218。在其它示例中，控制器12或连接至控制器12的控制器可请求车轮制动器接合。以同样的方式，响应于驾驶员将自己的脚从制动器踏板释放开而通过分离车轮制动器218减小至车轮216的摩擦力。此外，作为发动机自动停止程序的一部分，车辆制动器可通过控制器12施加摩擦力至车轮216。

机械油泵214可以与自动变速器208流体连通以提供液压压力来接合多个离合器，比如前进离合器210、挡位离合器211和/或变矩器锁止离合器212。例如，机械油泵214可以根据变矩器206而运转，并且可以经由输入轴241通过发动机或DISG的旋转来驱动。因此，机械油泵214中产生的液压压力可以随发动机转速和/或DISG转速的增加而增加，并且可以随发动机转速和/或DISG转速的减小而减小。

控制器12可配置用于接收如图1中更详细显示的来自发动机10的输入并相应地控制发动机的扭矩输出和/或变矩器、变速器、DISG、离合器和/或制动器的运转。作为一个示例，可以通过调节火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气（通过控制节气门开度和/或气门正时、气门升程）以及用于涡轮或机械增压发动机的增压的组合而控制发动机扭矩输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气控制发动机扭矩输出。在所有的情况中，可在逐缸基础（cylinder-by-cylinderbasis）上执行发动机控制以控制发动机扭矩输出。如本技术领域中已知的控制器12还可以通过调节流向或流自DISG的磁场（field）和/或电枢绕组的电流而控制DISG产生的扭矩输出和电能。

控制器12可以从车速、车轮转速、行驶路面的坡度、车辆质量和车轮扭矩估算行驶路面的摩擦系数。可以估算当车轮出现打滑时或当车轮未出现打滑时的状况期间的行驶路面摩擦系数。

当满足怠速停止（idle-stop）状况时，控制器12可以通过停止至发动机的燃料和火花而发起发动机停止。然而，在一些示例中发动机可以继续旋转。此外，为了维持变速器中一定量的转矩，控制器12可将变速器208的旋转部件固定在变速器的壳体259上并从而固定在车架上。当满足发动机再起动状况时和/或车辆驾驶员想启动车辆时，控制器12可通过恢复发动机汽缸中的燃烧而再起动发动机。

因此，图1和2的系统提供了一种运转混合动力的动力传动系统的系统，包含：发动机；DISG；设置在传动系统中发动机和DISG之间的分离离合器；以及包括存储在非瞬态存储器中的可执行的指令的控制器，可执行的指令响应于车轮打滑而调节分离离合器的状态。系统进一步包含响应于车轮打滑而调节发动机的运转状态的额外的可执行指令。系统进一步包含用于调节DISG以同时减少车轮打滑并向能量存储装置充电的额外的可执行指令。在一个示例中，系统进一步包含用于将变速器输入扭矩调节至将车轮打滑减少至阈值量以下的量的额外可执行指令。系统还包括用于在扭矩控制模式中运转发动机的指令。系统还包括用于在转速控制模式中运转发动机的指令。

现在参考图3，显示了示例车辆运转序列。图3的序列显示响应于车辆在变化的摩擦系数的路面上来回移动（rock）和运转的混合动力传动系。可以通过图1和2中的系统根据图5和6中的方法执行该示例序列。

从附图顶部起的第一幅图表显示相对于时间的变速器挡位选择。Y轴代表变速器挡位选择状态，而变速器挡位状态是前进和后退。当变速器挡位状态轨迹处于较高水平时变速器处于前进挡。当变速器挡位状态轨迹处于较低水平时变速器处于倒挡。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。

从附图的顶部起的第二幅图表显示相对于时间的在挡位上的累积时间。Y轴代表在挡位上的累积时间并且在挡位上的累积时间朝Y轴箭头方向增加。当变速器处于前进挡或倒挡时在挡位上的累积时间增加。当变速器从倒挡或前进挡退出时在挡位上的累积时间重设为零。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。水平线302代表在允许发动机自动停止之前变速器在倒挡或前进挡上的阈值时间量。

从附图的顶部起的第三幅图显示了发动机自动停止禁止状态。Y轴代表发动机自动停止禁止状态。当发动机自动停止禁止状态轨迹处于较低水平时允许发动机自动停止。当发动机自动停止禁止状态轨迹处于较高水平时不允许发动机自动停止。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。

从附图的顶部起的第四幅图代表相对于时间的车速。Y轴代表车速并且车速朝Y轴箭头方向增加。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。当车速小于X轴的水平时车辆方向为反方向。水平线304代表如果需要则可以改变分离离合器状态（不考虑行驶路面的摩擦系数）的阈值车速。

从附图的顶部起的第五幅图显示相对于时间的行驶路面摩擦系数。Y轴代表行驶路面摩擦系数并且行驶路面摩擦系数朝Y轴箭头方向增加。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。水平线306代表不只通过DISG提供车轮扭矩的阈值行驶路面摩擦系数。例如，当行驶路面摩擦系数高于阈值水平306时可通过发动机或者发动机和DISG提供车轮扭矩。当行驶路面摩擦系数小于阈值水平306时可仅通过DISG提供车轮扭矩。

从附图的顶部起的第六幅图显示相对于时间的分离离合器状态。Y轴代表分离离合器状态。当分离离合器状态轨迹处于较高水平时分离离合器是闭合的。当分离离合器状态轨迹处于较低水平时分离离合器是打开的。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。

在时间T₀处，车辆是停止的并且变速器处于空挡从而既不处于前进挡也不处于倒挡。车辆的发动机已经起动并且正在运行，但是它的运转状态未显示。在挡位上的累积时间为零并且断定禁止发动机自动停止使得没有来自驾驶员停止发动机的直接输入则发动机则可以不被自动停止。当选择的工况出现时可以通过控制器发起自动停止。驾驶员操作具有起动和/或停止发动机的唯一功能或目的输入（例如点火钥匙开关）不会发起发动机自动停止。分离离合器显示为处于打开状态而行驶路面摩擦系数估算为处于较低水平。

在时间T₁处，驾驶员（未显示）将变速器接合至前进挡。车速小量改变而在挡位上的累积时间开始增加。发动机自动停止禁止仍然处于较高水平而行驶路面摩擦系数仍然处于较低水平。分离离合器状态仍然处于打开状态。

在时间T₁和T₂之间，驾驶员使变速器在前进挡和倒挡之间重复地换挡。在一个示例中，驾驶员正在尝试从车轮打滑的位置来回移动车辆并减少向前的车辆移动（例如车辆被困）。每次驾驶员从前进挡换为倒挡或从倒挡换为前进挡时，在挡位上的时间重设为零。因此，在挡位上的累积时间仍然完全低于阈值302并且所以不允许发动机自动停止。车速在前进和后退方向之间改变而行驶路面系数处于较低值。分离离合器状态还保持打开。

在时间T₂处，驾驶员停止在变速器前进挡和变速器倒挡之间切换。在挡位上的累积时间稳定地朝阈值302增加。车速慢慢增加而行驶路面摩擦系数仍然处于较低值。

在时间T₃处，在挡位上的累积时间达到允许发动机自动停止的阈值时间量302。当出现选择的工况时（例如车速为零并且当运用制动器踏板时）可以允许发动机自动停止。当发动机自动停止禁止轨迹转变为较低水平时允许发动机自动停止。车速还是继续增加而行驶路面系数仍然处于较低水平。分离离合器仍然处于打开状态而变速器仍然处于前进挡上。

在时间T₄处，响应于驾驶员扭矩需求车速达到可以接合分离离合器的水平线304的水平。在该示例中，在时间T₄之前响应于行驶路面系数小于阈值量并且车速小于阈值量分离离合器保持在打开状态。这样，当行驶路面摩擦系数小于阈值量时，可仅通过DISG提供车轮扭矩。发动机自动停止禁止状态轨迹保持处于指示允许发动机自动停止的较低水平。变速器还保持在前进挡。

在时间T₅处，响应于减少的驾驶员扭矩需求（未显示）车速减小至水平线304的水平以下。响应于车速小于阈值车速304（在车速304处不考虑行驶路面的摩擦系数如果需要则可以改变分离离合器状态）分离离合器状态轨迹从闭合状态（例如较高水平）转变为打开状态（例如较低水平）。因此，当车速小于阈值304并且行驶路面系数小于阈值306时，可以仅通过DISG提供车轮扭矩。

在时间T₆处，行驶路面摩擦系数响应于车速经过具有不同摩擦系数的行驶路面而增加。分离离合器响应于行驶路面摩擦系数增加至高于阈值水平306的水平而闭合。因此，当行驶路面摩擦系数增加到阈值水平306以上时，可以不只通过DISG提供车轮扭矩。额外地，车速处于较低水平而允许发动机自动停止。在挡位上的累积时间仍然处于较高水平，并且因此，发动机自动停止禁止状态仍然处于较低水平使得发动机自动停止被允许。时间T₆之后序列继续而分离离合器仍然处于闭合状态。

现在参考图4，显示了第二个示例车辆运转序列。图4中的序列显示混合动力传动系响应于车轮打滑。通过图1和2中的系统根据图5和6中的方法执行该示例序列。

从附图的顶部起的第一幅图显示相对于时间的车轮打滑。Y轴代表车轮打滑状态。当车轮打滑状态轨迹处于较高水平时一个或多个车轮正在打滑。当车轮打滑状态轨迹处于较低水平时当前没有车轮打滑。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。

从附图的顶部起的第二幅图显示相对于时间的发动机状态。Y轴代表发动机状态。当发动机状态处于较高水平时发动机当前正在运转并燃烧空气燃料混合物。当发动机状态处于较低水平时发动机当前没有运转并没有燃烧空气燃料混合物。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。

从附图顶部起的第三幅图显示用于能量存储装置（例如电池或电容器）的荷电状态（SOC）。Y轴代表能量存储装置的SOC。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。水平线402代表低于其则希望向能量存储装置充电的阈值SOC。

从附图顶部起的第四幅图代表相对于时间的分离离合器状态。Y轴代表分离离合器状态。当分离离合器状态轨迹处于较低水平时分离离合器是打开的。当分离离合器状态轨迹处于较高水平时分离离合器是闭合的。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。

从附图顶部起的第五幅图显示相对于时间的希望的变速器输入扭矩。Y轴代表希望的变速器输入扭矩并且希望的变速器扭矩朝Y轴箭头方向增加。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。实线404代表希望的变速器输入扭矩而虚线406代表实际传输的变速器输入扭矩。通过处理变速器传动比和主传动比（axle ratio）可以将希望的变速器输入扭矩转变为希望的车轮扭矩。

从附图顶部起的第六幅图显示相对于时间的DISG扭矩。Y轴代表DISG扭矩。当DISG扭矩轨迹高于X轴时DISG提供扭矩至传动系。当DISG扭矩轨迹低于X轴时DISG从传动系吸收扭矩。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。

从附图的顶部起的第七幅图显示相对于时间的发动机扭矩。Y轴代表发动机扭矩并且发动机扭矩朝Y轴箭头方向增加。X轴代表时间并且时间从图表的左侧向右侧增加。

在时间T₁₀处，如发动机状态当前处于较高水平指示的发动机正在运行。发动机以怠速运转发动机的水平输出扭矩。分离离合器处于打开状态而希望的变速器扭矩处于中等水平。由于车轮打滑处于较低水平所以车轮当前没有打滑。能量存储装置SOC处于较低水平，但是它高于阈值402使得能量存储装置不是必须要再充电。希望的变速器输入扭矩处于中等水平而DISG以希望的变速器输入扭矩水平提供扭矩。

在时间T₁₁处，车轮开始打滑并且车轮打滑状态轨迹从较低水平转变为较高水平以指示车轮打滑。驾驶员保持希望的变速器输入扭矩404处于恒定水平。发动机继续运行并且由于DISG通过变速器提供扭矩至车轮所以能量存储装置SOC下降。DISG输出扭矩响应于车轮打滑而减小并且DISG调节实际的变速器输入扭矩406至车轮打滑量减小到阈值量以下的水平。在一个示例中，通过比较驱动车轮的转速和非驱动车轮的转速而确定车轮打滑量。打滑量是驱动车轮和非驱动车轮之间转速的差异。DISG以减小车轮打滑量至低于阈值量（例如10转每分（RPM））的量的水平提供扭矩至变速器输入轴。发动机扭矩仍然处于保持发动机处于怠速的较低水平。

在时间T₁₂处，能量存储装置SOC减小至402处指示的阈值水平以下而分离离合器响应于较低的SOC而闭合。发动机仍然运行并且发动机扭矩输出增加至较高水平的恒定扭矩输出。此外，DISG从马达模式改变为发电机/交流发电机模式。改变模式后，DISG开始向能量存储装置充电。车轮继续打滑而DISG调节经由发动机至变速器的实际扭矩输入406至将车轮打滑减小至阈值量以下的水平。DISG将剩余的扭矩转化为电能并向能量存储装置充电。

在时间T₁₃处，发动机继续以扭矩控制模式运转而车轮打滑轨迹转变为指示车轮打滑不再存在的较低水平。SOC随着DISG向能量存储装置充电而继续增加。实际的变速器输入扭矩406响应于没有车轮打滑而增加使得实际的变速器输入扭矩匹配希望的变速器输入扭矩。当DISG从发电机/交流发电机模式切换为马达模式时变速器输入扭矩406增加。发动机继续以扭矩控制模式运转。在时间T₁₃和T₁₄之间，实际的变速器扭矩增加至希望的变速器扭矩的水平。发动机扭矩仍然处于恒定水平并且发动机保持处于扭矩控制模式。通过增加DISG扭矩输入而增加实际的变速器输入扭矩。分离离合器仍然处于闭合状态。

在时间T₁₄处，如分离离合器状态指示的转变为较低水平，分离离合器打开。如发动机状态从较高水平转变为较低水平指示的，发动机也停止。响应于工况（例如SOC当前处于阈值水平并且变速器输入扭矩水平当前处于较低水平）而改变发动机状态和分离离合器状态。DISG扭矩随着发动机扭矩的增加而增加，并且DISG以希望的变速器输入扭矩水平提供扭矩至变速器。

在时间T₁₅处，响应于车轮打滑的存在而车轮打滑状态转变为较高水平。发动机保持停止而实际的变速器输入扭矩减小至车轮打滑量小于阈值量的水平。由于发动机停止，所以通过调节DISG输出扭矩而调节实际的变速器输入扭矩。特别地，响应于车轮打滑而减小DISG输出扭矩。由于SOC处于较高水平所以分离离合器仍然处于打开状态。

在时间T₁₆处，响应于在车速和车轮转速之间基本上没有差异（例如±2英里每小时（MPH））车轮打滑状态转变为较低水平以指示没有车轮打滑。增加实际的变速器扭矩以提供希望的变速器输入扭矩。响应于增加的实际变速器输入扭矩发动机将在短时间之后起动。随着DISG继续提供能量来推进车辆能量存储装置SOC继续减小。

在时间T₁₇处，分离离合器闭合。发动机扭矩输出和DISG输出扭矩一起增加使得实际的变速器输入扭矩匹配希望的变速器输入扭矩。

这样，可以响应于车轮打滑的指示而调节分离离合器、DISG和发动机。此外，在车轮打滑期间DISG根据发动机扭矩量向能量存储装置充电而可以限制变速器输入扭矩，该发动机量提供的变速器输入扭矩高于产生的车轮打滑量高于阈值量的变速器输入扭矩量。

现在参考图5和6，显示了用于运转混合动力车辆动力传动系统的示例方法。图5和6中的方法可以作为可执行的指令存储在图1和2系统中的非瞬态存储器中。此外，图5和6的方法可以提供图3和4显示的序列。

在502处，方法判断变速器是否换入前进挡或者已经处于前进挡。方法500可以响应于换挡传感器输出而判断发生换挡。如果方法500判断变速器已经从倒挡换为前进挡或者已经处于前进挡，方法500前进至504。否则，方法500前进至506。

在504处，方法500启动前进挡计时器并累计变速器在前进挡上的时间量或者如果变速器已经处于前进挡则继续使前进挡计时器增值。当前进挡计时器开始增加时还可以将倒挡计时器重设为零。在其它示例中，当变速器处于前进挡或倒挡时处理前进挡和倒挡的单个计时器可以计时。每次变速器从倒挡换为前进挡或从前进挡换为倒挡时单个计时器重设为零并开始从零计数。方法500前进至510。

在506处，方法500判断变速器是否已经从前进挡换为倒挡或者已经处于倒挡计时中。如果方法500判断已经换为倒挡或已经处于倒挡，方法500前进至508。否则，方法500前进至510。

在508处，方法500启动倒挡计时器并累计变速器处于倒挡上的时间量或者如果变速器已经处于倒挡上则继续使倒挡计时器增值。当倒挡计时器开始增加时可以将前进挡计时器重设为零。在处理前进挡和倒挡的单个计时器的其它示例中，单个计时器重设为零并开始从零计数。方法500前进至510。

在510处，方法500判断当变速器在前进挡上时前进挡计时器或者当变速器处于倒挡时倒挡计时器是否计数至高于阈值时间的数量。可替代地，使用单个计时器时，方法500判断单个计时器的值是否高于阈值时间。如果是，方法500前进至514。否则，方法500前进至512。

这样，方法500可以探测驾驶员是否出于使陷入的车脱困的目的通过从前进挡换为倒挡或从倒挡换为前进挡正在来回移动车辆。当探测到车辆来回移动时禁止和/或阻止（例如停止）发动机自动停止以使得当驾驶员希望让车辆脱困时发动机不停止。

在512处，方法500阻止发动机自动停止。发动机自动停止可以描述为发动机停止而不需要驾驶员提供输入至具有起动/停止发动机的唯一目的或功能的装置（例如点火开关）。在一些示例中，当车速为零并且当运用车辆的制动器时控制器可以自动停止发动机以节约燃料。从而，当阻止发动机自动停止时，当车辆停止并且当运用制动器时控制器允许发动机运行。阻止发动机自动停止之后方法500前进至516。

额外地，在一些示例中，当前进挡或倒挡计时器小于阈值时可以保持分离离合器的当前状态。通过保持分离离合器状态，可以减少分离离合器磨损。

在514处，方法500允许发动机自动停止。在一个示例中，响应于车辆工况（例如车辆停止而车辆制动器被运用）控制器可以自动地停止发动机以节约燃料。经由断定存储器中指示是否允许发动机自动停止的变量而允许发动机自动停止。允许发动机自动停止之后方法500前进至516。

额外地，在一些示例中，当前进挡或倒挡计时器高于阈值时可以允许改变分离离合器的当前状态。通过允许分离离合器状态为改变状态，可以节约额外的燃料。

在516处，方法500判断车速是否小于阈值车速以及车辆所在路面上的摩擦系数是否小于阈值摩擦系数。可通过已知方法确定行驶路面摩擦系数。在一个示例中，使用车轮打滑量和变速器输入扭矩估算行驶路面摩擦系数。如果方法500判断车速小于阈值速度并且如果行驶路面的摩擦系数小于阈值摩擦系数，方法500前进至518。否则方法500前进至520。

在518处，方法500打开分离离合器并且仅通过DISG传输扭矩至变速器输入轴。DISG可以比发动机更低的转速和扭矩运转；所以，仅通过DISG提供较低量的扭矩至车轮可以增加车速。分离离合器打开之后方法500前进至退出。可替代地，在一些示例中，方法500前进至520。

在520处，方法500判断是否已经探测到车轮打滑并且车速小于阈值车速。当驱动轮的车轮转速超过非驱动车轮的转速预定的阈值转速以上时可以判断车轮打滑。如果方法500判断出现车轮打滑并且车速小于阈值车速时，方法500前进至522。否则，方法500前进至560。

在522处，方法500判断发动机是否在运行并燃烧空气燃料混合物。如果方法500判断发动机正在运行，方法500前进至526。否则，方法500前进至524。

在524处，方法500将提供至变速器输入轴的扭矩量调节至小于希望的变速器输入扭矩的水平以及至减小车轮打滑至阈值量以下的水平。可以通过调节DISG转速和扭矩调节提供至变速器输入轴的扭矩量。在一个示例中，当传输希望的变速器输入轴扭矩量时DISG转速和扭矩输出在变速器输入轴处通过变矩器处理扭矩放大。例如，如果希望的变速器输入扭矩是50（牛-米）（N-m）而在当前的变矩器输入转速处变矩器扭矩放大是1.1，将DISG输出扭矩调节为55.5N-m。此外，DISG输出扭矩响应于车轮打滑而从提供希望的变速器输入轴扭矩减小。特别地，DISG输出扭矩减小直到车轮打滑量小于阈值车轮打滑量。因此，响应于车轮打滑而调节DISG输出扭矩。在调节DISG扭矩之后方法500退出。

在526处，方法500判断能量存储装置的SOC是否高于阈值量。在一个示例中，阈值量是最小电池荷电水平。如果方法500判断能量转换装置的SOC高于阈值，方法500前进至540。否则，方法500前进至528。

在528处，方法500响应于能量存储装置SOC而闭合离合器。闭合分离离合器使得机械能可以从发动机传输至DISG。闭合分离离合器之后方法500前进至530。

在530处，方法500以扭矩控制模式运转发动机。在一个示例中，发动机扭矩输出调节至提供希望的变速器输入扭矩同时能量存储装置被充电的恒定扭矩水平。从而，发动机扭矩输出调节至比提供希望的变速器输入扭矩的扭矩水平高的恒定扭矩。可以通过调节节气门位置、凸轮正时、火花正时、气门正时和/或燃料喷射量而调节发动机扭矩至恒定水平。在以扭矩控制模式运转发动机之后方法500前进至532。

在532处，方法500将提供至将变速器输入轴的扭矩调节至减小车轮打滑至阈值量以下同时能量存储装置被充电的水平。特别地，DISG将一部分发动机扭矩转换为电能使得提供至变速器输入的扭矩被减小。在一个示例中，转换为电能的发动机扭矩的量与车轮打滑的量成比例增加。如果车轮打滑增加，增加转换为电能的发动机输出扭矩的量以降低通过发动机和DISG至变速器的扭矩输入量。所以，实际的变速器输入扭矩可以减小至小于希望的变速器输入扭矩的量。调节（例如增加或减小）经由DISG转换为电能的发动机扭矩量以提供小于阈值量的车轮打滑。如果车轮打滑减小至零附近，可以增加变速器输入扭矩直到实际的变速器输入扭矩匹配希望的变速器输入扭矩。这样，可以减小车轮打滑量同时能量转换装置被充电。额外地，替代或除了调节变速器输入扭矩，可以调节实际的车轮扭矩以提供小于阈值车轮打滑水平的车轮打滑。在提供至变速器和/或车轮的扭矩被调节至提供小于阈值量的车轮打滑的水平之后方法500前进至534。

在534处，方法500判断调节的或实际的变速器输入扭矩或车轮扭矩是否处于或基本上等于（例如+5N-m）希望的变速器输入扭矩或希望的车轮扭矩。当车轮打滑减小至零附近时调节的变速器输入扭矩与希望的变速器输入扭矩相近。如果方法500判断实际的变速器输入扭矩处于希望的变速器输入扭矩，方法500前进至550。否则，方法500返回至532，在532处通过调节经由DISG转换为电能的发动机扭矩量而控制车轮打滑。

在540处，方法500响应于能量存储装置SOC而打开分离离合器。机械地打开分离离合器使得DISG可以提供输入扭矩至变速器而没有来自发动机的影响。打开分离离合器之后方法500前进至542。

在542处，发动机以转速控制模式运转。在一个示例中，调节发动机扭矩以保持发动机处于希望的转速（例如怠速）。在发动机以恒定的转速模式运转之后方法500前进至544。

在544处，方法500将提供至变速器输入轴的扭矩调节至将车轮打滑减小至阈值量以下的水平。仅通过DISG提供变速器输入轴扭矩。所以，DISG转速和/或扭矩可以调节至以减小车轮打滑至阈值车轮打滑量以下的水平提供扭矩至变速器输入轴。在一个示例中，DISG与车轮打滑量成比例减小变速器输入扭矩。如果车轮打滑增加，DISG输出扭矩减小。所以，实际的变速器输入扭矩可能减小至比希望的变速器输入扭矩小的量。如果车轮打滑减小至零附近，可以通过增加DISG输出扭矩而增加变速器输入扭矩直到实际的变速器输入扭矩匹配希望的变速器输入扭矩。这样，可以减小车轮打滑量。额外地，代替或除了调节变速器输入扭矩，可以调节实际的车轮扭矩以提供小于阈值车轮打滑水平的车轮打滑。在施加在变速器和/或车轮上的扭矩调节至提供小于阈值量的车轮打滑的水平之后方法500前进至546。

在546处，方法500判断调节的或实际的变速器输入扭矩或车轮扭矩是否处于或基本上等于（例如+5N-m）希望的变速器输入扭矩或希望的车轮扭矩。当车轮打滑减小至零附近时调节的变速器输入扭矩与希望的变速器输入扭矩相近。如果方法500判断实际的变速器输入扭矩处于希望的变速器输入扭矩，方法500前进至548。否则，方法500返回至526。

在548处，方法500闭合分离离合器。闭合分离离合器使得可以使能量转换装置再充电。然而，在一些示例中，分离离合器可以保持打开直到能量存储装置SOC小于阈值量。方法500前进至550。

在550处，方法500通过发动机和/或DISG提供变速器输入轴扭矩和车轮扭矩。变速器输入轴扭矩和/或车轮扭矩可以基于驾驶员请求的扭矩、能量转换装置SOC、车速和其它的车辆工况。除了选择的状况（比如车轮打滑）期间可以将实际的变速器输入轴扭矩和实际的车轮扭矩调节至接近希望的变速器输入轴扭矩和希望的车轮扭矩。在调节变速器输入轴扭矩和/或车轮扭矩之后方法500前进至退出。

在560处，方法500判断是否探测到车轮打滑以及车速是否高于阈值车速。如果是，方法500前进至562。否则，方法500前进至退出。

在562处，方法500通过减小DISG和/或发动机扭矩而减小变速器输入轴扭矩和/或车轮扭矩。可通过关闭节气门、调节气门正时和/或延迟火花正时而减小发动机扭矩。可通过减小提供至DISG的电流量而减小DISG扭矩。从而，处于较高车速时，可以减小变速器输入扭矩和车轮扭矩而不需要打开分离离合器和/或通过DISG调整变速器输入扭矩。在调节发动机和/或DISG扭矩之后方法500前进至退出。

图5和6提供一种运转混合动力的动力传动系统的方法，包含：运转发动机和马达以提供扭矩至传动系；以及当行驶路面摩擦系数小于阈值时仅通过马达提供变速器输入轴扭矩。方法进一步包含将提供至变速器输入轴的扭矩调节至减小车轮打滑至阈值量以下的水平。方法进一步包含响应于车轮打滑而打开分离离合器。

在一个示例中，方法进一步包含在打开分离离合器之后以恒定转速运转发动机。方法进一步包含当车速高于阈值速度时通过DISG和发动机提供变速器输入轴扭矩，以及响应于车轮打滑通过减小发动机扭矩而减小变速器输入轴扭矩。方法进一步包含响应于车轮打滑通过减小提供至DISG的电流而减小变速器输入轴扭矩。

图5和6中的方法还包括运转混合动力的动力传动系统，包含：运转发动机和马达以提供扭矩至传动系；以及响应于车辆来回移动而禁止发动机自动停止。方法包括基于处于挡位上的时间量确定车辆来回移动。方法进一步包含响应于车轮打滑量而调节DISG输出扭矩。方法还进一步包含响应于行驶路面摩擦系数小于阈值而打开分离离合器。方法进一步包含响应于没有车辆来回移动而允许发动机自动停止。

在另一个示例中，方法进一步包含响应于行驶路面摩擦系数而调节分离离合器的运转状态。方法进一步包含响应于车速而额外地调节分离离合器的运转状态。方法进一步包含响应于车辆来回移动而保持分离离合器处于当前状态。

本领域内的普通技术人员所理解的，图5-6中描述的方法代表任意数量处理策略中的一者或多者，比如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样，所描述的各个步骤和功能可以描述的顺序、并行执行，或在某些情况下有所省略。同样，由于便于说明和描述，处理顺序并非达到本文描述的目标、功能和优点所必需的，而提供用于说明和描述的方便。即使没有明确地描述，本领域内的普通技术人员可理解根据使用的特定策略可反复执行一个或多个描述的步骤或功能。

总而言之，本领域技术人员阅读本说明书之后，可想到多种替代和变型而不背离描述的实质和范围。例如，可用天然气、汽油、柴油或替代燃料配置运转的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可使用本发明来优化。

Claims (10)

1.一种运转混合动力的动力传动系统的方法，包含：

经由发动机和马达将扭矩提供到变速器输入轴，所述发动机经由分离离合器选择性地连接到所述马达；以及

响应于车轮打滑，基于电池荷电状态将所述发动机调节至转速控制模式或扭矩控制模式。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包含，将提供至所述变速器输入轴的扭矩调节至将车轮打滑减小至阈值量以下的水平。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包含，当行驶路面摩擦系数大于阈值时，响应于车轮打滑，调节所述马达的扭矩。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包含在打开所述分离离合器之后以所述转速控制模式运转所述发动机。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包含，响应于车速高于阈值速度且响应于行驶路面摩擦系数小于阈值，经由所述马达和所述发动机将扭矩提供到所述变速器输入轴，以及响应于车轮打滑，打开所述分离离合器、以所述转速控制模式运转所述发动机且减小提供到所述变速器输入轴的扭矩。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包含，响应于车轮打滑通过减小提供至所述马达的电流而减小提供到所述变速器输入轴的扭矩。

7.一种运转混合动力的动力传动系统的系统，包含：

发动机；

DISG；

设置在传动系中所述发动机和所述DISG之间的分离离合器；以及

控制器，其包括存储在非瞬态存储器中的可执行指令以：响应于车轮打滑而调节所述分离离合器的状态，响应于变速器在档位中的时间量少于阈值时间而禁止所述发动机的发动机自动停止，以及响应于车轮打滑，基于电池荷电状态，将所述发动机调节至转速控制模式或扭矩控制模式。

8.根据权利要求7所述的系统，进一步包含用于响应于车轮打滑而打开所述分离离合器的额外的可执行指令。

9.根据权利要求7所述的系统，进一步包含用于调节DISG以同时减小车轮打滑并向能量存储装置充电的额外的可执行指令。

10.根据权利要求7所述的系统，进一步包含用于将变速器输入轴扭矩调节至将车轮打滑减小至阈值量以下的量的额外的可执行指令。