CN103711813B - 控制动力系系统的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及强混合动力PRNDL空档操作的输出扭矩误差减轻。动力系系统包括内燃发动机、至少一个电动机器和用于传输扭矩到传动系的电‑机械变速器。用于控制动力系系统的方法包括响应于操作者输入启用变速器的空档操作，激活联接到第一行星齿轮组的第一离合器，该第一行星齿轮组包括第一元件、第二元件和第三元件。在发动机和第一电动机器之间协调扭矩命令以建立净零输出扭矩条件。如果出现了违反净零输出扭矩条件，那么允许第一离合器的打滑消散净输出扭矩以不与动力系系统的传动系起作用。

Description

控制动力系系统的方法和装置
技术领域
本公开涉及采用多个扭矩生成设备的动力系系统，和与其相关联的动力系统控制。
背景技术
本部分中的陈述仅仅提供与本公开相关的背景信息。因此，这些陈述不是用于构成对现有技术的承认。
动力系系统可被构造成将源自多个扭矩生成设备的扭矩通过扭矩传输设备传递到可被联接到传动系的输出构件。这种动力系系统包括混合动力动力系系统和增程电动车辆系统。用于操作这种动力系系统的控制系统操作扭矩生成设备并应用变速器内的扭矩传送元件以响应于操作者命令的输出扭矩请求来传送扭矩，并考虑到燃料经济性、排放、驾驶性能和其它因素。示例性的扭矩生成设备包括内燃发动机和非燃烧扭矩机器。非燃烧扭矩机器可包括电动机器，其可用作电动机或发电机以独立于来自内燃发动机的扭矩输入地生成到变速器的扭矩输入。扭矩机器可以被称之为再生操作的方式将通过车辆传动系传送的车辆动能转换为可存储在电能存储设备内的电能。控制系统监测来自车辆和操作者的各种不同的输入并提供混合动力动力系的操作控制，包括控制变速器操作状态和换档、控制扭矩生成设备、和调节电能存储设备和电动机器之间的电能互换从而管理变速器的输出，这包括扭矩和旋转速度。
例如，已知的是在混合动力动力系系统缺少机械空档，即，从变速器机械地断开传动系时的空档操作期间在短时间长度后关闭混合动力动力系系统，从而防止在出现扭矩误差的情况下的不可取的车辆运动。但是，混合动力动力系系统的关闭可导致车辆设计功能的损失，例如利用车辆的辅助部件的可取性。
发明内容
动力系系统包括内燃发动机、至少一个电动机器和用于传输扭矩到传动系的电-机械变速器。用于控制动力系系统的方法包括响应于操作者输入启用变速器的空档操作，激活联接到第一行星齿轮组的第一离合器，该第一行星齿轮组包括第一元件、第二元件和第三元件。在发动机和第一电动机器之间协调扭矩命令以建立净零输出扭矩条件。如果出现了违反净零输出扭矩条件，那么允许第一离合器的打滑以消散净输出扭矩从而不与动力系系统的传动系起作用。
本申请还提供了如下方案：
方案1. 一种控制动力系系统的方法，该系统包括内燃发动机、至少一个电动机器和用于传输扭矩到传动系的电-机械变速器，该方法包括：
响应于操作者输入而启用变速器的空档操作；
激活联接到第一行星齿轮组的第一离合器，第一行星齿轮组包括第一元件、第二元件和第三元件；
在发动机和第一电动机器之间协调扭矩命令以建立净零输出扭矩条件；以及
如果出现了违反净零输出扭矩条件，那么允许第一离合器的打滑以消散净输出扭矩而不与动力系系统的传动系起作用。
方案2. 如方案1所述的方法，其中，变速器的空档操作被响应于操作者对档位选择器杠杆的输入而启用。
方案3. 如方案1所述的方法，其中，激活联接到第一行星齿轮组的第一离合器，还包括：
去激活第二离合器以将第一行星齿轮组的第一元件与第二行星齿轮组的第一元件断开，第二行星齿轮组包括联接到第一电动机器的第一元件，通过旋转的轴联接到第一行星齿轮组的第二元件的第二元件，和联接到发动机的第二行星齿轮组的第三元件。
方案4. 如方案1所述的方法，其中，第一离合器是固定离合器，其被构造成在第一离合器被激活时固定第一行星齿轮组的第一元件，第一行星齿轮组的第二元件被联接输出构件，该输出构件与传动系起作用，并且第一行星齿轮组的第三元件被联接到第二电动机器。
方案5. 如方案1所述的方法，其中，在发动机和所述第一电动机器之间协调扭矩命令以建立净零输出扭矩条件包括：
命令正发动机扭矩；
命令来自第一电动机器的正第一电动机扭矩；以及
命令来自第二电动机器的负第二电动机扭矩。
方案6. 如方案5所述的方法，其中，所命令的正发动机扭矩支持与发动机怠速操作相关联的最小发动机速度下的发动机操作，从而能够通过所述第二电动机器产生电能以存储在蓄电池内。
方案7. 如方案1所述的方法，还包括：
监视发动机扭矩；
将该发动机扭矩与该发动机的协调扭矩命令相比较；以及
当发动机扭矩偏离该发动机的协调扭矩命令的大小超过发动机误差阈值时，确定存在对净零输出扭矩条件的违反。
方案8. 如方案1所述的方法，还包括：
监视来自所述第一电动机器的第一电动机扭矩；
将来自所述第一电动机器的第一电动机扭矩与所述第一电动机器的协调扭矩命令相比较；以及
当来自所述第一电动机器的第一电动机扭矩偏离所述第一电动机器的协调扭矩命令的大小超过第一电动机器误差阈值时，确定存在对净零输出扭矩条件的违反。
方案9. 如方案1所述的方法，还包括：
监视来自第二电动机器的第二电动机扭矩；
将来自所述第二电动机器的第二电动机扭矩与所述第二电动机器的协调扭矩命令相比较；以及
当来自所述第二电动机器的第二电动机扭矩偏离所述第二电动机器的协调扭矩命令的大小超过第二电动机器误差阈值时，确定存在对净零输出扭矩条件的违反。
方案10. 如方案1所述的方法，还包括：
监视第一离合器；以及
当在第一离合器内发生打滑时，确定存在对净零输出扭矩条件的违反。
方案11. 如方案1所述的方法，其中，允许第一离合器打滑以消散净输出扭矩以不与动力系系统的传动系起作用包括：
利用第一离合器的最大扭矩能力，其在存在对净零输出扭矩条件的违反时被超出最小净输出扭矩，该最小净输出扭矩被传递到变速器的输出构件，从而允许第一离合器打滑并防止与传动系起作用的该净输出扭矩超过无运动传动系阈值。
方案12. 如方案1所述的方法，还包括下列中的至少一个：
响应于允许第一离合器的打滑而开始动力系系统的钥匙关闭事件；以及
响应于允许第一离合器的打滑而终止协调扭矩命令。
方案13. 一种控制车辆的动力系系统的方法，该系统包括内燃发动机、第一和第二电动机器、包括构造成传输扭矩到传动系的至少一个行星齿轮组的电-机械变速器，该方法包括：
响应于操作者选择变速器的空档操作的输入，以空档运行变速器而不将变速器从传动系机械断开，包括：
基于在发动机、第一和第二电动机器的每一个之间平衡扭矩命令来命令从变速器到传动系的净零输出扭矩，
监视发动机扭矩、来自第一电动机器的第一电动机扭矩和来自第二电动机器的第二电动机扭矩，
监视将第一行星齿轮组的元件固定的第一离合器；
基于所监视的第一离合器、所监视的发动机扭矩、第一电动机扭矩和第二电动机扭矩来确定扭矩误差的存在，以及
允许在第一离合器内的打滑而防止与传动系起作用的净输出扭矩超过无运动传动系阈值。
方案14. 如方案13所述的方法，其中，基于所监视的第一离合器、所监视的发动机扭矩、第一电动机扭矩和第二电动机扭矩来确定扭矩误差的存在包括：
将所监视的发动机扭矩与该发动机的扭矩命令相比较；
将所监视的第一电动机扭矩与该第一电动机器的扭矩命令相比较；
将所监视的第二电动机扭矩与该第二电动机器的扭矩命令相比较；
仅在出现下列中的至少一个时检测扭矩误差：
所监视的发动机扭矩偏离发动机的扭矩命令的大小超过发动机误差阈值，
所监视的第一电动机扭矩偏离第一电动机器的扭矩命令的大小超过第一电动机器误差阈值，
所监视的第二电动机扭矩偏离第二电动机器的扭矩命令的大小超过第二电动机器误差阈值，以及
在所监视的第一离合器中发生打滑。
方案15. 如方案13所述的方法，其中，发动机的扭矩命令支持的发动机操作足以为该系统的辅助部件供能。
方案16. 如方案13所述的方法，其中，第一离合器固定第一行星齿轮组的元件包括第一离合器具有最大扭矩能力，该最大扭矩能力仅在存在扭矩误差时被超过以允许第一离合器的打滑。
方案17. 如方案16所述的方法，其中，第一离合器的最大扭矩能力提供了反作用扭矩，其可用于在不存在扭矩误差时基于在发动机和第一和第二电动机器中每一个之间平衡扭矩命令而辅助建立从变速器到传动系的所命令的净零输出扭矩。
方案18. 如方案13所述的方法，其中，第一和第二电动机器的平衡扭矩命令中的至少一个包括负扭矩命令。
方案19. 一种用于控制车辆的动力系系统的空档操作的装置，该装置包括：
内燃发动机；
第一和第二电动机器；
电-机械变速器，其机械操作地联接到内燃发动机和第一和第二电动机器，适合于选择性地传输机械功率到与传动系起作用的输出构件；
控制模块；
响应于操作者输入而启用变速器的空档操作，
激活联接到第一行星齿轮组的第一元件的第一离合器，
在发动机和第一电动机器之间协调扭矩命令以建立净零输出扭矩条件，以及
如果出现了违反净零输出扭矩条件，那么允许第一离合器的打滑以消散净输出扭矩而不与动力系系统的传动系起作用。
方案20. 如方案19所述的装置，还包括：
第二离合器，其被去激活并将第一行星齿轮组的第一元件从第二行星齿轮组的第二元件断开；
第一行星齿轮组的第二元件被联接到输出构件并被联接到第二行星齿轮组的第二元件；
发动机被联接到第二行星齿轮组的第三元件；
第一电动机器被联接到第二行星齿轮组的第一元件；以及
第二电动机器被联接到第一行星齿轮组的第三元件。
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，附图中：
图1图示了根据本公开的具有驱动地与电-机械变速器连接的内燃发动机、传动系和控制器的动力系系统；
图 2-1、2-2、和2-3图示了根据本公开的，当响应于操作者输入启用变速器的空档操作时的图1中所示的动力系系统的变速器的一部分的杠杆图；以及
图3图示了根据本公开的，在示例性电-机械变速器的空档操作期间检测到违反净零输出扭矩条件时的防止与传动系起作用的净输出扭矩超过无运动传动系阈值的流程图300。
具体实施方式
现在参照附图，其中所示出的仅用于说明某些示例性实施例的目的而不是用于限制这些实施例的目的，图1说明了动力系610，其具有内燃发动机12，内燃发动机12驱动地连接到电-机械变速器614。内燃发动机12的输出构件被连接以驱动变速器614的输入构件616。
第一电动机器20和第二电动机器22被封装在箱壳体/固定构件24内并且被操作地连接在输入构件616和变速器输出构件626之间，变速器输出构件626与传动系700起作用。第一电动机器20包括环形定子30，其固定到变速器箱24，环形转子32被支撑在可旋转的转子毂634上并可随其旋转。高压蓄电池36、功率逆变器38和电子控制器39通过传送导体41操作地与环形定子30连接以控制第一电动机器20作为电动机工作，其中由蓄电池36提供所存储的电能给环形定子30或者当第二电动机器22作为发电机时可由道路提供电能，以及作为发电机工作，其中环形转子32的扭矩被转换为电能而存储在蓄电池36中或者由第二电动机器使用。
类似地，第二电动机器22包括环形定子31，其固定到变速器箱24，环形转子33被支撑在可旋转的转子毂635上。蓄电池36、功率逆变器38和电子控制器39通过传送导体43与定子31操作连接，以控制第二电动机器22作为电动机和发电机工作。
变速器614还分别包括第一和第二行星齿轮组40、50。行星齿轮组40具有作为太阳齿轮42的第一构件、作为齿轮架构件44的第二构件，和作为齿圈48的第三构件，齿轮架构件44可旋转地支撑多个与太阳齿轮42啮合的小齿轮46，齿圈48与小齿轮46啮合。
行星齿轮组50具有作为太阳齿轮52的第一构件、作为齿轮架构件54的第二构件，和作为齿圈58的第三构件，齿轮架构件54可旋转地支撑多个与太阳齿轮52啮合的小齿轮56，齿圈58与小齿轮56啮合。转子毂635通过中间套轴664被连接成与太阳齿轮52一起旋转。
变速器614包括第一离合器154和第二离合器152。第一离合器154，也被称为固定离合器或制动器，被选择性地激活以将齿圈构件58固定到变速器箱24。输入构件616在轴向上与轴660间隔开并且不与该轴同心，其联接第一行星齿轮组40的齿轮架构件44和第二行星齿轮组50的齿轮架构件54。轴672与输入构件616同轴。输入构件616联接到毂构件670和轴向延伸的部分672以联接输入构件616从而与齿圈48共同旋转。轴662通过毂构件637和轴向延伸的部分639将转子毂634和太阳齿轮42联接。第二离合器152被套设在轴向延伸的部分639、毂637和轴之间。毂构件677与第二离合器152连接。与轴662同心的单独的轴660将齿轮架构件54和毂构件668和669联接到齿轮架构件44。套轴664将转子毂635和太阳齿轮52联接。轴向延伸的构件678、毂677和轴向延伸的构件679，其是环形轴，将第二离合器152与第一离合器154和齿圈58联接。轴向延伸的构件678外接行星齿轮组50。应该意识到的是，当第二离合器152被去激活时齿圈构件58从太阳齿轮构件42断开。
发动机控制模块（ECM）23操作地连接到发动机12，并且用于从传感器获取数据并通过多个互不相连的线路控制发动机12的致动器。ECM23监测实际发动机输入扭矩TI，其在基于所监测的发动机速度和载荷的时间点被提供到变速器614，该实际发动机输入扭矩被传输到混合动力控制模块（HCP）5。电子控制器39监测第一电动机器20的第一电动机扭矩和第二电动机器22的第二电动机扭矩。替换地，可利用两个电子控制器，每一个控制器分别监测第一和第二电动机器20、22中的相应一个。HCP5提供了对ECM23和电子控制器39以及档位选择器杠杆6的监督控制，档位选择器杠杆6被操作地连接成接收来自车辆操作者的输入。HCP5可还分别控制第一和第二离合器154、152的激活和去激活。HCP5在发动机12和第一和第二电动机器20、22之间分别协调扭矩命令，以响应于操作者对档位选择器杠杆6的输入在变速器614的空档操作期间建立净零输出扭矩条件。
控制模块、模块、控制装置、控制器、控制单元、处理器和类似术语指的是下面各项中的任一个或者其中一个或多个的各种组合：专用集成电流（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序或例程的中央处理单元（优选是微处理器）和相关联的内存和存储器（只读的、可编程只读的、随机存取的、硬盘驱动器等），组合逻辑电路、输入/输出电路和设备、合适的信号调节和缓冲电路、以及提供所描述功能的其它部件。软件、固件、程序、指令、例程、代码、算法和类似术语指的是任何控制器可执行指令集，包括标定表和查询表。控制模块具有一组控制例程，该组例程被执行以提供期望功能。例程例如由中央处理单元执行，并且可操作以监测来自感测设备和其它联网控制模块的输入，并执行控制和诊断例程以控制致动器的操作。在正在进行的发动机和车辆操作中，可以规则的间隔执行例程，例如每3.125、6.25、12.5、25和100毫秒。替换地，可响应于事件的发生来执行例程。
图2-1是图1中所示的动力系系统610的杠杆图的实施例，其包括变速器200的一部分，其被构造成在内燃发动机、第一和第二电动机器和联接到车辆的传动系的输出构件之间传递扭矩。变速器200包括第一和第二行星齿轮组220、210、第一离合器254、第二离合器252和箱固定构件260。在参照图1的示例性实施例中，第一行星齿轮组220对应于第二行星齿轮组50，第二行星齿轮组210对应于第一行星齿轮组40，第一离合器254对应于第一离合器154而第二离合器252对应于第二离合器152并且箱固定构件260对应于变速器箱24。
第二行星齿轮组210包括第一元件216、第二元件214和第三元件212。第一元件216被联接到第一电动机器并被联接到第二离合器252的一个元件。第二元件被联接到旋转的轴230并且第三元件212被联接发动机。在参照图1的示例性实施例中，第一元件216对应于太阳齿轮42，第二元件214对应于齿轮架构件44，第三元件212对应于齿圈48，第一电动机器对应于第一电动机器20，旋转的轴230对应于轴660并且发动机对应于内燃发动机12。
类似地，第一行星齿轮组220包括第一元件226，第二元件224和第三元件222。第一元件226被联接到第二离合器252的另一元件并且被联接到第一离合器254的一个元件。因此，第一元件226在第二离合器252被激活时被联接到第一电动机器并且在第二离合器252被去激活时从第一电动机器断开。第二元件224被联接到所述旋转的轴和到传动系的输出构件。第三元件222被联接到第二电动机器。第一离合器254的另一元件被联接到箱固定构件260。因此第一离合器254在第一离合器254被激活时是固定离合器，其构造成固定第一行星齿轮组220的第一元件226。在参照图1的示例性实施例中，第一元件226对应于齿圈58，第二元件224对应于齿轮架构件54，第三元件222对应于太阳齿轮52，第二电动机器对应于第二电动机器22，输出构件对应于输出构件626并且传动系对应于传动系700。
第一行星齿轮组220的元件的旋转速度被与第一竖直轴线205关联地示出并且第二行星齿轮组210的元件的旋转速度被与第二竖直轴线215关联地示出。第一行星齿轮组220和第二行星齿轮组210的前述元件的水平位置分别指示它们的旋转速度。如所示，动力系系统不是正在运行并且所有这些元件的旋转速度都是零，如由它们的相对于第一竖直轴线205和第二竖直轴线215的水平方向分别所示的。
图2-2描述了以空档操作的变速器200。可响应于操作者对档位选择器杠杆的输入来启用变速器200的空档操作，例如操作者在PRNDL杠杆上选择空档。变速器200缺少从传动系的机械断开。换句话说，变速器200以空档操作时，没有将输出构件从传动系上机械断开。因此，发动机扭矩242，即提供到变速器200的发动机输入扭矩、来自第一电动机器的第一电动机扭矩244和来自第二电动机器的第二电动机扭矩246必须被平衡以建立从变速器200到传动系的净零输出扭矩。第二离合器252被去激活。另外，第一离合器254被激活并且提供反作用扭矩248以辅助建立从变速器200到传动系的净零输出扭矩。由于扭矩被平衡以建立从变速器到传动系的净零输出扭矩，所以操作者感知到变速器正以空档运行，但是变速器不提供从传动系的机械不联接或断开。在示例性实施例中，发动机扭矩242是正发动机扭矩，第一电动机扭矩244是正电动机扭矩而第二电动机扭矩246是负电动机扭矩。在非限定性示例中，发动机扭矩242是20Nm，第一电动机扭矩244是11Nm，第二电动机扭矩246是－10Nm并且由第一离合器254提供的反作用扭矩248是－21Nm以建立从变速器到传动系的净零输出扭矩条件或净零输出扭矩。
图2-3描述了变速器200以空档操作，此时在来自第二电动机器的第二电动机扭矩246中检测到扭矩误差。第一离合器254包括最大扭矩能力，其仅在出现允许第一离合器的打滑的扭矩误差时才被超过。在图2-3所示的示例性实施例中，扭矩误差基于第二电动机扭矩246偏离第二电动机器的扭矩命令的大小超过第二电动机器误差时才存在。不过，扭矩误差的存在可在发动机扭矩242，第一电动机扭矩244和第二电动机扭矩246中的任一个中被检测。在另一示例性实施例中，扭矩误差的存在是基于在第一离合器254内发生了打滑，而无需监测第二电动机扭矩246和在第二电动机扭矩246偏离第二电动机器的扭矩命令的大小超过第二电动机器误差时检测扭矩误差。换句话说，第一离合器254可被监视，并且如果在第一离合器254内发生了打滑，那么扭矩误差就存在于发动机扭矩242，第一电动机扭矩244和第二电动机扭矩246的任一个中。
如将参照图3中所示的流程图300更具体地讨论的，允许在第一离合器254内的打滑消散了净输出扭矩，而不会因为所检测到的扭矩误差而与传动系起作用。在示例性实施例中，所允许的在第一离合器254内的打滑防止了与传动系起作用的净输出扭矩超过无运动的传动系阈值。应该意识到的是，超过无运动传动系阈值的与传动系起作用的净输出扭矩将导致车辆的不可取的运动。在非限制性示例中，发动机扭矩242是20Nm，第一电动机扭矩244是11Nm，第二电动机扭矩246是大于15Nm而净输出扭矩250是小于75Nm。
在参照图1、2-1、2-2和2-3的示例性实施例中， 图3图示了在示例性电-机械变速器的空档操作期间存在违反净零输出扭矩条件时的防止与传动系起作用的净输出扭矩超过无运动传动系阈值的例程的流程图300。应该意识到的是，示例性的例程可在图1中所示的HCP5中被实施。表1被提供为图3的图例，其中数字标记的框和对应的功能被公开如下。
表1
框 框内容
302 确定操作者的输入选择了变速器的空档操作
304 启用变速器的空档操作而不将变速器从传动系机械断开。
306 激活第一离合器，其构造成将第一行星齿轮组的元件固定，并且去激活第二离合器，其构造成将第一行星齿轮组的该元件从第二行星齿轮组的元件断开。
308 基于在发动机、第一和第二电动机器的每一个之间平衡扭矩命令来命令从变速器到传动系的净零输出扭矩。
310 监视第一离合器、发动机扭矩、来自第一电动机器的第一电动机扭矩和来自第二电动机器的第二电动机扭矩。
312 是否基于所监视的发动机扭矩、第一电动机扭矩和第二电动机扭矩而存在扭矩误差或者是否基于第一离合器中发生的打滑而存在扭矩误差？
314 当扭矩误差存在时，允许在第一离合器内的打滑而防止与传动系起作用的净输出扭矩超过无运动传动系阈值。
参照框302，已经确定变速器的空档操作已经被基于操作者输入而选择。在示例性实施例中，HCP5监视操作者对档位选择器杠杆6的输入，例如，PRNDL杠杆。
返回到框304，启用响应于操作者输入的变速器的空档操作。如前所述，变速器614的空档操作被提供而不将变速器614从传动系700机械地断开。
参照框306，启用变速器的空档操作包括激活被联接到第一行星齿轮组的第一离合器。示例性的第一行星齿轮组220包括第一元件226，第二元件224和第三元件222。在示例性实施例中，第一离合器254是固定离合器，其构造成在第一离合器254被激活时将第一行星齿轮组220的第一元件226固定，第一行星齿轮组220的第二元件224被联接到输出构件（例如输出构件626），该输出构件与传动系（例如，传动系700）起作用，并且第一行星齿轮组220的第三元件222被联接到第二电动机器（例如，第二电动机器22）。参照图2-2，第一离合器254包括最大扭矩能力，其提供了反作用扭矩248，该反作用扭矩248在不存在扭矩误差，即不存在对净零输出扭矩条件的违反时，与发动机和第一和第二电动机器的平衡扭矩命令联合地被利用。类似地，当仅在第一离合器254上打滑而不在发动机和第一和第二电动机器之间监视扭矩并根据其确定存在对净零输出扭矩条件的违反时就确定存在扭矩误差。还应意识到的是，如果变速器的空档操作是从变速器的上一操作启用的，在该上一操作中第一离合器254已经被激活，那么可用于第一离合器的夹紧力可被减少以实现与变速器的空档操作相关联的最大扭矩能力，由此允许在存在检测到的扭矩误差时该离合器的打滑，下面将对扭矩误差进行更具体的讨论。
启用变速器的空档操作还包括去激活第二离合器。在示例性实施例中，去激活第二离合器252将第一行星齿轮组220的第一元件226从第二行星齿轮组210的第一元件216断开。第二行星齿轮组210包括联接到第一电动机器（例如，第一电动机器20）的第一元件216，通过旋转的轴230联接到第一行星齿轮组220的第二元件224的第二元件214，和联接到发动机（例如，发动机12）的第三元件212。
参照框308，启用变速器的空档操作还包括在发动机和第一和第二电动机器之间协调扭矩命令，以建立净零输出扭矩条件。换句话说，基于在发动机、第一和第二电动机器的每一个之间平衡扭矩命令来命令从变速器到传动系的净零输出扭矩。在示例性实施例中，参照图2-2，在发动机（例如，发动机12）和第一和第二电动机器（例如，第一和第二电动机器20、22）之间协调扭矩命令包括命令正发动机扭矩242，命令来自第一电动机器的正第一电动机扭矩244，和命令来自第二电动机器的负或反作用第二电动机扭矩246。如前所述，被激活的并且被固定的第一离合器254在第一离合器254不打滑时提供了反作用扭矩248。应该意识到的是，发动机扭矩242、第一电动机扭矩244、第二电动机扭矩246和由第一离合器提供的反作用扭矩248的和等于零，并且因此，提供了从变速器到传动系的净零输出扭矩。在示例性实施例中，所命令的发动机扭矩242是20Nm并且支持与发动机怠速操作相关联的最小发动机速度下的发动机操作，使得能够通过第二电动机器产生电能以存储在蓄电池36中。应意识到的是，发动机的扭矩命令支持发动机操作，该发动机操作足以为车辆系统的辅助部件提供能量。已知的混合动力动力系未能支持与发动机怠速操作相关联的发动机操作，并能生成电能以存储在高压蓄电池中，相反，是从高压蓄电池和低压蓄电池（例如，12伏蓄电池）汲取能量以对辅助部件供能，并且最终在一段时间过后钥匙关闭动力系。
框310监视第一离合器254、发动机扭矩、来自第一电动机器的第一电动机扭矩和来自第二电动机器的第二电动机扭矩。
框312基于所监视的发动机扭矩、第一电动机扭矩和第二电动机扭矩确定是否存在扭矩误差或者基于在第一离合器254内发生打滑确定是否存在扭矩误差。换句话说，框312确定是否存在对净零输出扭矩条件的违反。在参照图2-2和2-3的示例性实施例中， 将发动机扭矩与发动机的协调扭矩命令相比较，即，命令发动机扭矩242。在一个示例性实施例中，如果发动机扭矩偏离发动机的协调扭矩命令的大小超过发动机误差阈值，那么确定存在对净零输出扭矩条件的违反。在另一示例性实施例中，将来自第一电动机器的第一电动机扭矩与第一电动机器的协调扭矩命令相比较，即命令正第一电动机扭矩244。如果第一电动机扭矩偏离第一电动机器的协调扭矩命令244的大小超过第一电动机器误差阈值，那么就确定存在对净零输出扭矩条件的违反。在另一示例性实施例中，将来自第二电动机器的第二电动机扭矩与第二电动机器的协调扭矩命令相比较，即命令负第二电动机扭矩246。如果第二电动机扭矩偏离第二电动机器的扭矩命令246的大小超过第二电动机器误差阈值，那么就确定存在对净零输出扭矩条件的违反。在另一示例性实施例中，监视第一离合器。如果在所监视的第一离合器内发生了打滑，那么就存在对净零输出扭矩条件的违反。
因此，扭矩误差可基于所监视的第一离合器、所监视的发动机扭矩、第一电动机扭矩和第二电动机扭矩，仅在如果所监视的发动机扭矩偏离发动机的扭矩命令的大小超过发动机误差阈值、所监视的第一电动机扭矩偏离第一电动机器的扭矩命令的大小超过第一电动机器误差阈值，所监视的第二电动机扭矩偏离第二电动机器的扭矩命令的大小超过第二电动机器误差阈值和在所监视的第一离合器内发生打滑中的至少一个发生时而存在。应意识到的是，发动机误差阈值、第一电动机器误差阈值和第二电动机器误差阈值中的每一个都被标定为不响应于所监视的扭矩值从它们的相应扭矩命令的轻微波动和偏移而触发扭矩误差。类似地，阈值可被标定为仅检测与将导致传动系中的不可取的运动的扭矩大小成比例的扭矩误差。
在非限定性示例中，图2-3图示了第二电动机扭矩，其偏离该第二电动机器的扭矩命令246的大小超过了第二电动机器误差阈值，这导致了存在对净零输出扭矩条件的违反。扭矩误差的存在由第二电动机扭矩246为正来指示。在非限定性示例中，第二电动机扭矩246大于15Nm，这导致了对净零输出扭矩条件的违反，即，在第二电动机器中检测到扭矩误差。认识到，扭矩误差的存在导致了与传动系起作用的净输出扭矩250。
参照决定框312，“0”指示还没有出现对净零输出扭矩条件的违反，即，在发动机或第一和第二电动机器的任一个内都没有出现扭矩误差。例程返回到决定框312。“1”指示违反了净零输出扭矩条件，即扭矩误差存在于发动机、第一电动机器和第二电动机器中的至少一个内。例程此后前进到决定框314，在那里执行钥匙关闭事件。替换地，发动机扭矩和电动机扭矩可被终止并且车辆可被允许以空档操作而不产生电能以供应辅助负载。
当违反了净零输出扭矩条件时，由决定框312中的“1”指示，净输出扭矩可与传动系起作用，从而可引起不可取的车辆运动。通过允许第一离合器的打滑，净输出扭矩可被消散以不与动力系系统的传动系起作用。在示例性实施例中，允许固定第一行星齿轮组220的第一元件226的第一离合器254内的打滑可防止与传动系起作用的净输出扭矩超过无运动传动系阈值。将意识到，无运动传动系阈值被选择为使得超过无运动传动系阈值的净输出扭矩将导致牵引扭矩被应用到车辆的车轮，并因此，不可取地移动该车辆。在非限制性示例中，无运动传动系阈值是75Nm。而且，道路等级、轮胎压力、车辆质量都还可在选择无运动传动系阈值时被考虑。
参照图2-3，第一离合器254的最大扭矩能力仅在存在扭矩误差时被超过，以允许第一离合器254的打滑。因此，激活的第一离合器254的最大扭矩能力在存在违反净零输出扭矩条件时被超出最小净输出扭矩，该最小净输出扭矩被传递到变速器的输出构件，从而允许激活的第一离合器254的打滑并防止与传动系起作用的该净输出扭矩超过无运动传动系阈值。
本公开已经描述了某些优选实施例和其改进。本领域技术人员在阅读和理解本说明书后能想到另外的改进和改变。因此，并不意图将本公开限定为被认为是实现本公开的最佳模式而公开的特定的实施例，而本意是本公开将包括所有落入所附权利要求的范围内的全部实施例。

Claims (20)

1.一种控制动力系系统的方法，该系统包括内燃发动机、至少一个电动机器和用于传输扭矩到传动系的电-机械变速器，该方法包括：
响应于操作者输入而启用变速器的空档操作；
激活联接到第一行星齿轮组的第一离合器，第一行星齿轮组包括第一元件、第二元件和第三元件；
在发动机和第一电动机器之间协调扭矩命令以建立净零输出扭矩条件；以及
如果出现了违反净零输出扭矩条件，那么允许第一离合器的打滑以消散净输出扭矩而不与动力系系统的传动系起作用。
2.如权利要求1所述的方法，其中，变速器的空档操作被响应于操作者对档位选择器杠杆的输入而启用。
3.如权利要求1所述的方法，其中，激活联接到第一行星齿轮组的第一离合器，还包括：
去激活第二离合器以将第一行星齿轮组的第一元件与第二行星齿轮组的第一元件断开，第二行星齿轮组包括联接到第一电动机器的第一元件，通过旋转的轴联接到第一行星齿轮组的第二元件的第二元件，和联接到发动机的第二行星齿轮组的第三元件。
4.如权利要求1所述的方法，其中，第一离合器是固定离合器，其被构造成在第一离合器被激活时固定第一行星齿轮组的第一元件，第一行星齿轮组的第二元件被联接输出构件，该输出构件与传动系起作用，并且第一行星齿轮组的第三元件被联接到第二电动机器。
5.如权利要求1所述的方法，其中，在发动机和所述第一电动机器之间协调扭矩命令以建立净零输出扭矩条件包括：
命令正发动机扭矩；
命令来自第一电动机器的正第一电动机扭矩；以及
命令来自第二电动机器的负第二电动机扭矩。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所命令的正发动机扭矩支持与发动机怠速操作相关联的最小发动机速度下的发动机操作，从而能够通过所述第二电动机器产生电能以存储在蓄电池内。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：
监视发动机扭矩；
将该发动机扭矩与该发动机的协调扭矩命令相比较；以及
当发动机扭矩偏离该发动机的协调扭矩命令的大小超过发动机误差阈值时，确定存在对净零输出扭矩条件的违反。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：
监视来自所述第一电动机器的第一电动机扭矩；
将来自所述第一电动机器的第一电动机扭矩与所述第一电动机器的协调扭矩命令相比较；以及
当来自所述第一电动机器的第一电动机扭矩偏离所述第一电动机器的协调扭矩命令的大小超过第一电动机器误差阈值时，确定存在对净零输出扭矩条件的违反。
9.如权利要求1所述的方法，还包括：
监视来自第二电动机器的第二电动机扭矩；
将来自所述第二电动机器的第二电动机扭矩与所述第二电动机器的协调扭矩命令相比较；以及
当来自所述第二电动机器的第二电动机扭矩偏离所述第二电动机器的协调扭矩命令的大小超过第二电动机器误差阈值时，确定存在对净零输出扭矩条件的违反。
10.如权利要求1所述的方法，还包括：
监视第一离合器；以及
当在第一离合器内发生打滑时，确定存在对净零输出扭矩条件的违反。
11.如权利要求1所述的方法，其中，允许第一离合器打滑以消散净输出扭矩以不与动力系系统的传动系起作用包括：
利用第一离合器的最大扭矩能力，所述最大扭矩能力在存在对净零输出扭矩条件的违反时被超出最小净输出扭矩，该最小净输出扭矩被传递到变速器的输出构件，从而允许第一离合器打滑并防止与传动系起作用的该净输出扭矩超过无运动传动系阈值。
12.如权利要求1所述的方法，还包括下列中的至少一个：
响应于允许第一离合器的打滑而开始动力系系统的钥匙关闭事件；以及
响应于允许第一离合器的打滑而终止协调扭矩命令。
13.一种控制车辆的动力系系统的方法，该系统包括内燃发动机、第一和第二电动机器、包括构造成传输扭矩到传动系的至少一个行星齿轮组的电-机械变速器，该方法包括：
响应于操作者选择变速器的空档操作的输入，以空档运行变速器而不将变速器从传动系机械断开，包括：
基于在发动机、第一和第二电动机器的每一个之间平衡扭矩命令来命令从变速器到传动系的净零输出扭矩，
监视发动机扭矩、来自第一电动机器的第一电动机扭矩和来自第二电动机器的第二电动机扭矩，
监视将第一行星齿轮组的元件固定的第一离合器；
基于所监视的第一离合器、所监视的发动机扭矩、第一电动机扭矩和第二电动机扭矩来确定扭矩误差的存在，以及
允许在第一离合器内的打滑而防止与传动系起作用的净输出扭矩超过无运动传动系阈值。
14.如权利要求13所述的方法，其中，基于所监视的第一离合器、所监视的发动机扭矩、第一电动机扭矩和第二电动机扭矩来确定扭矩误差的存在包括：
将所监视的发动机扭矩与该发动机的扭矩命令相比较；
将所监视的第一电动机扭矩与该第一电动机器的扭矩命令相比较；
将所监视的第二电动机扭矩与该第二电动机器的扭矩命令相比较；
仅在出现下列中的至少一个时检测扭矩误差：
所监视的发动机扭矩偏离发动机的扭矩命令的大小超过发动机误差阈值，
所监视的第一电动机扭矩偏离第一电动机器的扭矩命令的大小超过第一电动机器误差阈值，
所监视的第二电动机扭矩偏离第二电动机器的扭矩命令的大小超过第二电动机器误差阈值，以及
在所监视的第一离合器中发生打滑。
15.如权利要求13所述的方法，其中，发动机的扭矩命令支持的发动机操作足以为该系统的辅助部件供能。
16.如权利要求13所述的方法，其中，固定第一行星齿轮组的元件的所述第一离合器包括第一离合器的最大扭矩能力，该最大扭矩能力仅在存在扭矩误差时被超过以允许第一离合器的打滑。
17.如权利要求16所述的方法，其中，第一离合器的最大扭矩能力提供了反作用扭矩，其可用于在不存在扭矩误差时基于在发动机和第一和第二电动机器中每一个之间平衡扭矩命令而辅助建立从变速器到传动系的所命令的净零输出扭矩。
18.如权利要求13所述的方法，其中，第一和第二电动机器的平衡扭矩命令中的至少一个包括负扭矩命令。
19.一种用于控制车辆的动力系系统的空档操作的装置，该装置包括：
内燃发动机；
第一和第二电动机器；
电-机械变速器，其机械操作地联接到内燃发动机和第一和第二电动机器，适合于选择性地传输机械功率到与传动系起作用的输出构件；
控制模块：
响应于操作者输入而启用变速器的空档操作，
激活联接到第一行星齿轮组的第一元件的第一离合器，
在发动机和第一电动机器之间协调扭矩命令以建立净零输出扭矩条件，以及
如果出现了违反净零输出扭矩条件，那么允许第一离合器的打滑以消散净输出扭矩而不与动力系系统的传动系起作用。
20.如权利要求19所述的装置，还包括：
第二离合器，其被去激活并将第一行星齿轮组的第一元件从第二行星齿轮组的第二元件断开；
第一行星齿轮组的第二元件被联接到输出构件并被联接到第二行星齿轮组的第二元件；
发动机被联接到第二行星齿轮组的第三元件；
第一电动机器被联接到第二行星齿轮组的第一元件；以及
第二电动机器被联接到第一行星齿轮组的第三元件。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112013007013T5 (de) * 2013-04-30 2016-01-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Antriebsvorrichtung für Hybridfahrzeug
TWI538363B (zh) * 2014-12-02 2016-06-11 財團法人工業技術研究院 順應性馬達結構及其製造方法
US9545913B2 (en) 2015-03-20 2017-01-17 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling a powertrain system including multiple torque-generative devices
US10391998B2 (en) * 2016-11-16 2019-08-27 Ford Global Technologies, Llc Vehicle systems and methods for reducing electrified vehicle noise, vibration, and harshness
FR3062091B1 (fr) * 2017-01-24 2019-03-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de controle d’un groupe moto-propulseur de vehicule automobile avec controle anti-patinage anticipe
CN113950585A (zh) * 2019-06-03 2022-01-18 传输Cvt股份有限公司 用于包括无级变速器的传动系架构的打滑控制方法和装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6845305B1 (en) * 2002-09-11 2005-01-18 Ford Motor Company Engine torque control for a hybrid electric vehicle using estimated engine torque
CN101648564A (zh) * 2009-09-23 2010-02-17 奇瑞汽车股份有限公司 一种混合动力车的安全保护控制方法
CN102442310A (zh) * 2010-10-06 2012-05-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于车辆传动系统稳定性控制的系统和方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0129125D0 (en) * 2001-12-05 2002-01-23 Drivetec Uk Ltd Automotive vehicle transmission systems
US7198588B2 (en) * 2003-06-11 2007-04-03 Ford Global Technologies, Llc. System and method for controlling engine idle in a vehicle
US8092339B2 (en) 2007-11-04 2012-01-10 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to prioritize input acceleration and clutch synchronization performance in neutral for a hybrid powertrain system
KR20130017721A (ko) * 2011-08-11 2013-02-20 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 변속시스템 제어방법
US9108620B2 (en) * 2012-02-29 2015-08-18 GM Global Technology Operations LLC Method to reduce powertrain noise and vibration during engine start in hybrid vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6845305B1 (en) * 2002-09-11 2005-01-18 Ford Motor Company Engine torque control for a hybrid electric vehicle using estimated engine torque
CN101648564A (zh) * 2009-09-23 2010-02-17 奇瑞汽车股份有限公司 一种混合动力车的安全保护控制方法
CN102442310A (zh) * 2010-10-06 2012-05-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于车辆传动系统稳定性控制的系统和方法

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