CN104595476A - 控制自动变速器的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种系统和方法，可以在快速发动机起动过程中控制变速器。该方法包括当车辆仅由电马达-发电机驱动时，接收起动内燃发动机的请求。此外，该方法确定第一离合器开始填充时的时刻与第二离合器开始填充时的时刻之间的时间流逝，使得第一离合器和第二离合器在基本相同的时间分别达到第一和第二离合器压力阈值。该方法包括，在从第一离合器开始填充以来已经经过了所确定的时间流逝之后，将变速器流体传递到第一离合器并将变速器流体传递到第二离合器。

Description

控制自动变速器的系统和方法
技术领域
本公开涉及用于在快速发动机起动过程中控制变速器的系统和方法。
背景技术
混合动力车辆可包括变速器、内燃发动机、和电马达。相应地，车辆可通过内燃发动机、电马达或二者推进。有时，车辆可仅由电马达驱动。然而，在一些情况，当车辆由电马达推进时车辆操作者可请求附加的扭矩。车辆操作者可例如通过压下加速器踏板而请求附加的扭矩。响应于车辆操作者的该扭矩请求，内燃发动机在车辆由电马达推进时可起动。这样的发动机起动称为快速发动机起动。因此术语“快速发动机起动(flying engine start)”意思是其中在车辆仅由一个或多个电马达驱动的时候内燃发动机起动的过程。
发明内容
本公开涉及用于在快速发动机起动过程中控制变速器的系统和方法。在快速发动机起动过程中，发动机应以发动机速度操作，该发动机速度足以允许变速器的一个或多个离合器接合。一旦变速器的离合器接合，则内燃发动机所产生的扭矩可经由变速器被传递到车辆的车轴。因此，希望最小化快速发动机起动过程中将扭矩从发动机传递到车辆车轴所用的时间。
本公开涉及在快速发动机起动过程中控制变速器的方法。特别地，通过在快速发动机起动过程中使用流动储能器(flow accumulator)，这里公开的方法可以最小化将扭矩从发动机传递到车辆的车轴所用的时间。术语“流动储能器”表示通过外部源将不可压缩的液压流体保持在压力下的能量存储装置。该储能器可以是活塞/弹簧类型的或气体填充类似的储能器，其分别具有对液压流体提供压缩力的弹簧或可压缩气体。在一实施例中，该方法包括，当车辆仅由电马达-发电机驱动时，接收起动内燃发动机的请求，以产生一水平的变速器输出扭矩。车辆包括内燃发动机、电马达-发电机、变速器、和流动储能器。变速器包括第一离合器和第二离合器。该方法还包括，根据变速器输出扭矩确定变速器中的齿轮比，以及确定第一离合器开始填充时的时刻与第二离合器开始填充时的时刻之间的时间流逝，使得第一离合器和第二离合器在基本相同的时间分别达到第一和第二离合器压力阈值。该方法还包括，在自从第一离合器开始填充以来已经经过了所确定的时间流逝之后，将变速器流体从流动储能器传递到第一离合器并且将变速器流体的至少一些从流动储能器传递到第二离合器。
本公开还涉及在快速发动机起动过程中控制变速器的系统。该系统包括容纳变速器流体的流动储能器、和与该流动储能器流体连通的第一阀。第一阀配置为控制变速器流体在流动储能器和第一离合器之间的流动。系统还包括第二阀，其与流动储能器流体连通。第二阀配置为控制变速器流体在流动储能器和第二离合器之间的流动。该系统还包括与第一和第二阀通信的控制器。该系统可以是车辆的部分。车辆包括发动机、电马达-发电机、变速器和流动储能器。变速器包括第一离合器和第二离合器。控制器配置为执行以下功能：(a)当车辆仅由电马达-发电机驱动时，接收起动内燃发动机的请求，以产生一水平的变速器输出扭矩；(b)根据该水平的变速器输出扭矩，确定变速器中的齿轮比；(c)确定第一离合器开始填充时的时刻与第二离合器开始填充时的时刻之间的时间流逝，使得第一离合器和第二离合器在基本相同的时间分别达到第一和第二离合器压力阈值；(d)发送第一离合器命令到第一阀，使得第一阀允许变速器流体从流动储能器传递到第一离合器；和(e)在自从第一离合器开始填充以来已经经过了所确定的时间流逝之后，发送第二离合器命令到第二阀，使得第二阀允许变速器流体的至少一些从流动储能器传递到第二离合器。
在该系统中，控制器配置为使用模型确定流动储能器中的体积或压力的至少一个，且时间流逝基于流动储能器中的体积或压力的至少一个。
本公开还涉及混合动力车辆。车辆包括车轴、发动机、操作地联接到车轴的内燃发动机、电马达-发电机、和操作地联接在发动机和车轴之间的变速器。变速器配置为从发动机传递扭矩到车轴。此外，变速器包括第一离合器和第二离合器。车辆还包括容纳变速器流体的流动储能器、和操作地联接在流动储能器与第一离合器之间的第一阀。第一阀配置为控制变速器流体在流动储能器和第一离合器之间的流动。车辆还包括第二阀，其操作地联接在流动储能器与第二离合器之间。第二阀配置为控制变速器流体在流动储能器和第二离合器之间的流动。车辆还包括与第一和第二阀通信的控制器。控制器配置为执行以下功能：(a)当车辆仅由电马达-发电机驱动时，接收起动发动机的请求，以产生一水平的变速器输出扭矩；(b)根据该水平的变速器输出扭矩，确定变速器中的齿轮比；(c)确定第一离合器开始填充时的时刻与第二离合器开始填充时的时刻之间的时间流逝，使得第一离合器和第二离合器在基本相同的时间分别达到第一和第二离合器压力阈值；(d)发送第一离合器命令到第一阀，使得第一阀允许流体从流动储能器传递到第一离合器；和(e)在自从第一离合器开始填充以来已经经过了所确定的时间流逝之后，发送第二离合器命令到第二阀，使得第二阀允许流体从变速器流动储能器传递到第二离合器。
车辆还包括温度传感器，其配置为确定变速器流体的温度，其中时间流逝基于变速器流体的温度。
车辆还包括体积传感器，其配置为确定流动储能器中的变速器流体的体积，其中时间流逝基于流动储能器中的变速器流体的体积。
车辆还包括压力传感器，其配置为确定流动储能器中的变速器流体的压力，其中时间流逝基于流动储能器中的变速器流体的压力。
在该车辆中，时间流逝基于在第一和第二离合器中的变速器流体的体积。
在该车辆中，控制器配置为确定第一和第二离合器的哪一个需要首先接收来自流动储能器的变速器流体。
在该车辆中，第一离合器限定第一容积，第二离合器限定第二容积，且第一容积大于第二容积。
在该车辆中，流动储能器中的变速器流体仅被传递到第一离合器和第二离合器。
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如所附的权利要求中限定的本发明的一些最佳模式和其它实施例的以下详细描述连同附图时显而易见。
附图说明
图1是电动混合动力车辆的示意性方块图；
图2是在图1中示出的混合动力车辆的流体供给系统的示意性方块图；
图3是处于填充状态的图2中的流体供给系统的流动储能器的示意性放大侧视图；
图4是处于未填充状态的图3中的流动储能器的示意性放大侧视图；
图5是示出了在快速发动机起动过程中控制变速器的方法的流程图；
图6是示出在图5中所示的流程图中示出的方法的一部分的流程图；
图7是示出了当执行根据本公开的实施例的图5方法时的图1车辆的一些性能特性的曲线图，其中水平轴线是时间(t)，竖直轴线是压力命令(P)；和
图8是示出了当执行根据本公开的另一实施例的控制变速器的方法时的图1车辆的一些性能特性的曲线图，其中水平轴线是时间(t)，竖直轴线是压力命令(P)。
具体实施方式
参考附图，其中贯穿全文相似的元件由相同的附图标记识别，图1示出了配备有电动全轮驱动系统的混合动力车辆36。车辆36包括内燃发动机12，其配置为通过自动变速器16和第一车轴18而经由第一组轮14驱动车辆。内燃发动机12联接到第一车轴18。如这里所预期的，自动变速器16是多速自动可换挡变速器，其利用齿轮系和多个扭矩传输装置来在变速器16的输入构件20和输出构件22之间产生分立的齿轮比。输入和输出构件20、22可分别为输入和输出轴。输出构件22联接到第一车轴18，而输入构件20联接到内燃发动机12。相应地，自动变速器16联接在内燃发动机12和第一车轴18之间。由此，自动变速器16配置为将来自内燃发动机12的扭矩传递到第一车轴18。
自动变速器16可包括各种齿轮系、行星齿轮组、和扭矩传输装置，比如离合器和/或制动器。在所示实施例中，自动变速器16包括使用由流动储能器23(还见图3和4)供给的加压流体的第一、第二和第三离合器13、15和17。这里所使用的术语“离合器”表示任何类型的摩擦扭矩传递装置，包括但不限于，液压作用的旋转摩擦离合器、单个或复合的盘式离合器或板组、带式(band)离合器、和制动器，或任何合适的摩擦离合器。尽管附图图示了三个离合器，可以预期变速器16可包括更多或更少的离合器。流动储能器23操作地连接到变速器16的输入构件20，且设置为与第一、第二、和第三离合器13、15和17流体连通。流动储能器23容纳变速器流体，且在操作中产生流体压力以应用到第一、第二、和第三离合器13、15和17。自动变速器16可以是例如这样的类型，其包括要求多个扭矩传输装置(例如第一、第二、和第三离合器13、15、17)的完全接合或锁定的至少一个特定齿轮比，目的是选择主题(subject)齿轮比并完成希望的档位转换。车辆36可包括在发动机12与自动变速器16之间的扭矩转换器21。
自动变速器16可进一步包括温度传感器19，其用于确定自动变速器16中的自动变速器流体(ATF)的温度。温度传感器19可以是热敏电阻，且可以发送指示变速器16中的ATF的温度的信号到控制器34。控制器34包括时钟或计时器92。
车辆36还包括第一电马达-发电机24。在示例实施例中，第一马达-发电机24可配置为集成的起动机-发电机(ISG)或12伏停止-起动马达。这里预期的ISG是36伏或更大的马达-发电机，其经由皮带26直接连接到发动机12并从能量存储装置27(比如一个或多个电池)接收其电能。如图所示，第一马达-发电机24用来快速地起动并加速转动发动机12至操作速度，作为发动机停止-起动布置的一部分。另外，第一马达-发电机24可用于产生电能以由车辆36的附件(未示出)所使用，比如动力转向和加热、通风和空调(HVAC)系统。
车辆36还包括第二车轴28。第二车轴28可在没有发动机12、变速器16和第一马达-发电机24辅助的情况下被驱动。第二车轴28包括第二电马达-发电机30，其配置为经由第二组轮32驱动车辆36。第二马达-发电机30从能量存储装置27接收其电能。相应地，第二马达-发电机30配置为在没有发动机12辅助的情况下驱动车辆36，且为车辆36提供请求式(on-demand)的电力的车轴驱动。当车辆36仅经由第二马达-发电机30驱动时，车辆36以纯电动车辆或在“EV”模式中操作。此外，当第一和第二车轴18、28二者都由它们各自的动力源，发动机12和第二马达-发电机30驱动时，车辆36被赋予全轮驱动(AWD)。
车辆36可仅由第二马达-发电机30驱动，而发动机12关闭且变速器16被置于空档，目的是节省燃料和改进车辆的操作效率。当车辆36维持稳定巡航速度时，发动机12可以例如关闭，该巡航速度可以仅通过第二马达-发电机30的扭矩输出持续。另外，当车辆36处于滑行模式(coast down mode)时，即当车辆从提高的速度减速时，或当车辆被停止时，发动机12可关闭。在车辆36维持稳定巡航速度时的情况中，发动机12可在任何时刻被重新起动以参与驱动车辆36。为了参与驱动车辆36，发动机12将被指派以产生适当水平的发动机扭矩，该发动机扭矩将导致特定水平的变速器输出扭矩，即在输出构件22处的变速器扭矩。
变速器输出扭矩的水平可代表车辆36是以电动全轮驱动模式被驱动或以仅发动机驱动模式被驱动。当在发动机重新起动之后、车辆36将以电动全轮驱动模式被驱动时，扭矩的水平响应于由车辆操作者产生的请求而被确定。当车辆36将以仅发动机驱动模式驱动时，第二马达-发电机30将需要随着发动机12逐步启用而逐步停止。当由存储装置27供给到第二马达-发电机30的能量低于足以操作第二马达-发电机30的预定阈值时，这样的情况可发展。
车辆36还包括控制器34，其负责实现发动机12的快速起动。如这里所预期的，控制器34可以是电子控制单元(ECU)，其被采用以调节和调整车辆36的混合动力推进，这包括发动机12、变速器16和第一和第二马达-发电机24、30的操作。控制器34配置为，当车辆36仅经由第二马达-发电机30驱动时，接收令发动机起动的请求。控制器34还被配置为，根据车辆36是否将以电动全轮驱动模式被驱动或以仅发动机驱动模式被驱动，而控制发动机12以产生该水平的变速器输出扭矩。另外，控制器34编程为控制锁定变速器16内的各个扭矩传输装置所需要的流体压力的应用，目的是将变速器置为特定的齿轮比。
控制器34可包括一个或多个控制模块，其能够控制发动机12、第一马达-发电机24、第二马达-发电机30、变速器40、或其组合的操作。这些控制可以通过控制模块而被采用，其同步不同装置的操作以维持总体动力传动系的驱动性能。“控制模块”、“模块”、“控制”、“控制器”、“控制单元”、“处理器”和类似术语意思是应用专用集成电路(ASIC)的一个或多个的任何一个或各种组合：电子电路(一个或多个)、中央处理单元(一个或多个)(优选地为微处理器(一个或多个))、和执行一个或多个软件或固件程序或例程(routines)的相关存储器和储存器(只读、可编程只读、随机访问、硬盘驱动器等)，组合的逻辑电路(一个或多个)、顺序逻辑电路(一个或多个)、输入/输出电路(一个或多个)和装置、适当的信号调制和缓冲电路、和提供所描述的功能性其他部件。“软件”、“固件”、“程序”、“指令”、“例程”、“代码”、“算法”和类似术语意思是，包括校准和查找表的任何控制器可执行指令集(instruction sets)。控制模块具有一组控制例程，其被执行以提供希望的功能。例程可比如通过中央处理单元而被执行，并可操作为监测来自传感装置和其他联网控制模块的输入，并执行控制和诊断例程来控制促动器的操作。例程可基于事件或以规律的间隔被执行。
控制器34还被编程为，根据变速器输出扭矩的水平，确定希望的发动机速度和变速器16中的齿轮比。例如，发动机12的希望的速度和变速器16中的适当的齿轮比可从映射数据的表格中选择，该数据表在车辆36的测试和开发过程中收集。这种映射数据的表格还可被编程到控制器34内，目的是由控制器对照发动机12的扭矩曲线、可允许的发动机速度、和在车辆36的当前速度下的变速器齿轮比来横向参考(cross-referenced)变速器输出扭矩的水平。相应地，控制器34则可响应于接收到的重新起动发动机12的请求而选择齿轮比、发动机速度和发动机燃料供给的最有效的组合，以产生用于驱动车辆36的变速器输出扭矩的水平。
变速器16中的齿轮比(其将由控制器34选择用于产生变速器输出扭矩)要求锁定一个或多个扭矩传输装置(例如第一、第二和第三离合器13、15、17)。相应地，控制器34另外被编程为经由第一马达-发电机24起动发动机12，用于产生该水平的变速器输出扭矩。另外，控制器34编程为调制特定数量的变速器扭矩传输装置(例如第一、第二和第三离合器13、15、17)的接合，使得扭矩传输装置的扭矩能力逐渐增大。对扭矩传输装置的接合的调制可通过改变被用来促动该装置的流体的压力而实现。扭矩传输装置的这种调制用来调和装置扭矩能力和内部滑动，这转而导致输入构件20与输出构件22之间的相对运动。
控制器34还被编程为，当一个剩余的扭矩传输装置的接合正被调制时，控制发动机12以产生希望的发动机速度。该一个剩余的扭矩传输装置的接合的调制可一起或基本同时地进行，直到希望的发动机速度已经产生且输出构件22的速度大致等于输入20的速度除以所选齿轮比。发动机速度可以被控制以达到阈值，该阈值大于或小于变速器输出速度除以变速器16的速度比。如果车辆36包括扭矩转换器21，则发动机速度应大于输入速度。例如，控制发动机12以产生希望的发动机速度可通过控制发动机扭矩输出(经由调节发动机燃料率、推迟发动机点火和调节第一马达-发电机24的扭矩中的至少一个)而实现。典型地，推迟内燃发动机点火将更晚地在燃烧过程中点燃发动机气缸内的空气-燃料混合物，这往往允许燃烧发生更少的时间并减少发动机扭矩输出。如果车辆36包括扭矩转换器21，则发动机速度不等于变速器输入速度。然而，发动机速度可以被调节，直到获得希望的变速器输入速度。
控制器34还被编程为调节发动机12和第一马达-发电机24，使得从发动机12和第一马达-发电机到变速器16的组合的扭矩输入大约为零。相应地，在这样的调节过程中，第一马达-发电机24与发动机12的组合扭矩输出被维持在一水平，该水平基本等于以希望的速度转动发动机所需要的扭矩。控制器34还被编程为调制特定数量的剩余扭矩传输装置的接合，使得扭矩传递装置的扭矩能力逐渐增大。另外，特定数量的扭矩传输装置的调制可这样实现，即将到主题装置的流体压力增大，直到该装置内的基本所有滑动被消除。因此，当跨离合器(一个或多个)的滑动为零时，扭矩传输装置被允许由控制器34充分锁定。
此外，控制器34被编程以控制发动机12以产生该水平的变速器输出扭矩。控制发动机12以产生该水平的变速器输出扭矩可经由调节发动机燃料率、提前发动机点火和调节第一马达-发电机24的扭矩而实现。典型地，提前内燃发动机点火将更早地在燃烧过程中点燃发动机气缸内的空气-燃料混合物，这往往允许燃烧发生附加的时间并增大发动机扭矩输出。
车辆36还包括加速器踏板43，其使得车辆操作者能够调和发动机12的节流阀(未示出)的位置，以达到希望的发动机动力输出。替代地，车辆36会进一步包括加速器踏板位置传感器44，其能够产生指示加速器踏板43位置的踏板位置信号。加速器踏板传感器44可以与控制器34电子通信。控制器34可以接收来自加速器踏板传感器44的踏板位置信号，并可以相应地调和发动机12的节流阀(未示出)的位置，这转而基于气流而调和向发动机12的燃料递送。
现在参考图1和2，车辆36包括流体供给系统10，用于将流体或液压压力应用至第一、第二和第三离合器13、15、17。流体供给系统10包括主供给管线42，其设置为与变速器16流体连通。另外，流体供给系统10包括流动储能器23、流动限制孔46、单向或球形止回阀(ball check valve)48、和一个或多个螺线管阀50A。单向阀48是可选的。流动限制孔46与主供给管线42和单向阀48流体连通。储能器23包括活塞58和复位弹簧70，且与螺线管阀50A流体连通。螺线管阀50A可以被电激励，以打开并提供流体连通性，以及提供从储能器23流出到单向或球形止回阀48的流动。单向阀48准许流体从主供给管线42流动，但阻止从储能器23流动。换句话说，单向阀48允许流入储能器23，但不允许从其流出。在一个实施例中，单向阀48在与螺线管阀50A的平行路径中，由此每当馈送(feed)压力高于储能器压力时允许储能器23的被动填充。在该情形中，螺线管阀50A可以被打开，以增大进入储能器23的流量。在另一实施例中，流体供给系统10不包括单向阀48，且入/出储能器23的流动完全由螺线管阀50A控制。
流体供给系统10还可包括第一、第二和第三截止阀82、84、86。流动储能器23与第一、第二和第三截止阀82、84、86流体连通。第一截止阀82设置为与第一离合器13流体连通，且可以阻止或允许到第一离合器13的流体流动。第一截止阀82联接在流动储能器23和第一离合器13之间。相应地，第一节流阀82可以控制变速器流体51在流动储能器23和第一离合器13之间的流动。第二截止阀84设置为与第二离合器15流体连通，且可以阻止或允许到第二离合器15的流体流动。第二截止阀84联接在流动储能器23和第二离合器15之间。相应地，第二截止阀84可控制变速器流体51在流动储能器23和第二离合器15之间的流动。第三截止阀86设置为与第三离合器17流体连通，且可以阻止或允许到第三离合器17的流体流动。第三截止阀86联接在流动储能器23和第三离合器17之间。相应地，第三节流阀86可以控制变速器流体51在流动储能器23和第三离合器17之间的流动。第一、第二和第三截止阀82、84、86可以是电联接到控制器34的螺线管阀。换句话说，控制器34与第一、第二和第三截止阀82、84、86通信(例如电子通信)。除了第一、第二和第三截止阀82、84、86，流体供给系统10可包括压力传感器88，用来确定流动储能器23中的变速器流体51的压力。压力传感器88可以是压阻应变计，且可以测量流动储能器23的第一腔体62(图3)中的压力。而且，压力传感器88电联接到控制器34。流体供给系统10还可包括储能器体积传感器90，其能够确定流动储能器23中的变速器流体51的体积。例如，储能器体积传感器90可以是流量传感器，且可测量从流动储能器23排出的变速器流体的体积。在不存在压力传感器的情况下，储能器压力可以在控制器34中使用流入/出储能器的第一原理模型以及计算的或测量的管线压力和储能器参数(比如体积、弹簧刚度等)计算得到。替代地，储能器压力还可以从查找表中计算，该查找表为仿真的输出。
流体供给系统10还包括次级管线49用于供给流体到其他车辆部件(未示出)，比如动力转向系统和变速器16的齿轮。另一螺线管阀50B沿次级管线49设置，且可以控制沿次级管线49的流体流动。例如，螺线管阀50B可关闭，使得变速器流体51仅可以流入离合器13、15和17。变速器流体51可以是油。流体供给系统10可被称为系统，且可包括控制器34。
现在参考图2、3、4，流动储能器23包括大致圆柱形的壳体52，其具有设置为与主流体供给管线42和次级管线49流体连通的入口/出口端口54。壳体52限定内部空腔56，该空腔形成流动储能器23的第一腔体62。流动储能器23容纳变速器流体51(见图2)并包括活塞58，该活塞可移动地设置在内部空腔56中。活塞58将内部空腔56分为在活塞58的相对的侧或面上的第一腔体62和第二腔体64。而且，活塞58限定接收O形环状密封件68的圆周通道或沟槽66，该O形环状密封件用于建立活塞58与限定内部空腔56的内部壳体表面57之间、以及腔体62、64之间的流体紧密密封。如果需要，附加的沟槽66和O形环状密封件68可并入在活塞58中，以及其他的密封件类型。自动变速器液压系统中的流动储能器23的油存储体积可以小于大约0.3公升。
流动储能器23还包括设置在第二腔体64中的压缩或复位弹簧70。压缩弹簧70可采取多种形式且可具有弹簧常数(率)，其根据特定应用和系统压力而显著地改变。此外，压缩弹簧70可以是盘簧(coil spring)，如所示，尽管螺旋(涡卷)弹簧或堆叠的弹簧垫圈或蝶形(Belleville)弹簧或其他弹簧构造可被利用。在图3中，储能器23体现为压缩状态，而在图4中，储能器23的活塞58已经平移了到达其行程极限的完全冲程。活塞58的运动引起限制在流动储能器23的第一腔体62中的变速器流体51经由入口/出口端口54流出流动储能器23，并朝向主供给管线42行进。
图5示出了在快速发动机起动过程中控制变速器16的方法300的流程图。在快速发动机起动之前，发动机12初始地被停止，且第一马达-发电机24、第二马达-发电机30或二者为车辆36供以动力。在快速发动机起动过程中，发动机12(其预先从变速器16断开)从初始速度(例如零)加速到与变速器16的输入构件20同步的速度，使得将发动机12连接到输出构件22的离合器(例如第一离合器13、第二离合器15或第三离合器17)可以被锁定且发动机12可以提供扭矩到第一车轴18、第二车轴28或二者。希望最小化在快速发动机起动过程中将扭矩从发动机12传递到第一车轴18、第二车轴28或二者所用的时间。为此，有用的可以是，控制变速器16，使得第一离合器13和第二离合器15可以在基本相同的时间完全被填充或达到预定的填充或压力阈值。当第一离合器13和第二离合器15完全被填充或达到各自的预定填充阈值时，发动机12可以经由变速器16传递扭矩到第一车轴18、第二车轴28或二者。预定的填充阈值可以至少部分地基于离合器位置、容积和/或压力。有用的还可以是，控制变速器16，使得第一离合器13、第二离合器15和第三离合器17可以在基本相同的时间达到预定的填充或压力阈值。
图5示出了在快速发动机起动过程中控制自动变速器的方法300，而图7和8图解地示出了根据方法300的变速器操作。这些附图包括水平轴线和竖直轴线，水平轴线对应于以秒计的时间(t)，竖直轴线对应于以千帕计的压力命令(P)。方法300开始于步骤302。在步骤302，当车辆仅由第一马达-发电机24、第二马达-发电机30或二者驱动时，控制器34接收令发动机12起动以用于产生一水平的变速器输出扭矩的请求。在图7和8中，令发动机12启用的请求通过虚线O示出。该请求可以为由加速器踏板位置传感器44产生的输出信号的形式。随后在步骤304中，控制器34根据该水平的变速器输出扭矩，确定希望的发动机速度和变速器16中的齿轮比。此外，在步骤304中，控制器34基于该水平的变速器输出扭矩确定哪个离合器13、15、17需要被接合，以达到齿轮比。例如，控制器34可确定第一离合器13和第二离合器15应该被接合以达到该齿轮比。由此，在该情形中，第一和第二离合器13、15被称为指定离合器。然而，可以预期，更多或更少离合器可被接合以达到该齿轮比。
在步骤306，控制器34可确定离合器命令正时和指定离合器13、15或17的顺序，使得指定离合器13、15或17在基本相同时间被完全填充或达到预定阈值(压力、容积、和/或位移阈值)。当指定离合器13、15或17完全填充或达到预定阈值(压力、容积、和/或位移阈值)时，指定离合器13、15或17被接合且可以从发动机12传递扭矩到第一车轴18。步骤306包括确定离合器命令顺序。即，控制器34确定指定离合器(例如第一离合器13、第二离合器15或第三离合器17)的哪个应该首先接收变速器流体51(图2)。换句话说，控制器34确定指定离合器(离合器13、15或17)的哪一个应该首先被应用。例如，控制器34可确定具有最大容积或最小孔的离合器(例如第一离合器13、第二离合器15或第三离合器17)应该首先被部分地填充。仅为了说明的目的，假定第一离合器13具有最大容积或最小孔。由此，步骤306可包括经由控制器34确定离合器13、15、17的容积，目的是确定哪一个离合器13、15、17应该首先被部分地填充。控制器34可已经包含关于离合器13、15、17的容积的存储数据。因此，步骤306可限定，例如基于离合器13、15或17的容积，确定离合器13、15或17的哪一个应当首先接收变速器流体51。
在步骤306，控制器34还可在指定离合器的一个已经部分地应用之后，或在控制器34接收起动发动机12的请求之后，确定何时开始应用指定离合器(13、15或17)的另一个。在图7和8中，时间t1代表在第一离合器已经被填充之后或控制器34接收起动发动机12的请求之后，第二指定离合器(13、15或17)开始从流动储能器23接收变速器流体51的时刻。由此，在时间t1处，这样的第二指定离合器(13、15或17)开始被填充以变速器流体51。由此，在步骤306中，控制器34确定当指定离合器(13、15或17)的一个开始填充变速器流体51的时刻与当另一指定离合器(13、15或17)应该开始接收变速器流体51的时刻之间的希望的时间流逝t1，目的是最小化在快速发动机起动过程中将扭矩从发动机12传递到第一车轴18、第二车轴28或二者所用的时间。
希望的时间流逝t1可从使用仿真或测试产生的表格获得。此外，希望的时间流逝t1可基于自动变速器流体温度、储能器压力、最大储能器压力、离合器13、15、17的容积、孔46和任何其他流动限制器的尺寸、储能器容积(在第一腔体62中)、和流体供给系统10中的阀的排空体积(drain downvolume)(例如阀50A的排空体积)等获得。孔46(和任何其他流动限制器)的尺寸和阀(例如阀50A)的排空体积是已知的。孔46可被称为流动限制器。自动变速器流体温度可从温度传感器19获得。因为希望的时间流逝t1可取决于自动变速器流体温度，故步骤306还包括确定自动变速器流体温度。储能器压力可从压力传感器88或从数学模型获得，且储能器体积可从储能器压力推导。因为希望的时间流逝t1取决于储能器体积、储能器压力或二者，故步骤306还包括确定在流动储能器23中的变速器流体51的体积和压力。具体地，步骤306可包括，确定在流动储能器23的第一腔体62(图3)中的变速器流体51的压力或体积。
在确定离合器命令正时和顺序之后，在步骤308，控制器34在确定的时间以确定的顺序发送离合器命令到适当的阀(82、84或86)以开始填充适当的离合器(13、15或17)。如果需要多于两个离合器13、15、17来达到变速器输出扭矩的水平，则控制器34还可确定当第二离合器(13、15或17)开始填充的时刻与当另一离合器(13、15或17)应该开始填充的时刻之间的时间流逝t2，以最小化在快速发动机起动过程中将扭矩从发动机12传输到第一车轴18、第二车轴28或二者所用的时间。在另一实施例中，离合器处的压力使用压力传感器监测，而不是使用时间。
参考图6，步骤308包括各种子步骤。步骤308开始于方块310。在方块310处，控制器34将计时器92(图1)设为零。随后在步骤312，控制器34发送第一离合器命令到截止阀82、84、86中的一个，以开始填充具有最大容积或最小输入孔的离合器(13、15或17)，如上所述。在图7和8中，第一离合器命令通过线Y示出。响应于第一离合器命令，适当的阀82、84或86打开，由此允许流体从流动储能器23传递到适当的离合器13、15或17。例如，如果控制器34确定第一离合器13应该首先被填充，则控制器34发送第一离合器命令到第一阀82，以允许流体从流动储能器23流动到第一离合器13。由此，步骤312限定，例如，将变速器流体51从流动储能器23传递到第一离合器13。这里，接收变速器流体51的离合器13、15或17的压力首先增大。在图7和8中，首先接收变速器流体51的离合器13、15或17中的压力由虚线PY图示。此外，在图7和8中，储能器压力由线A示出，其与储能器体积成比例。随着变速器流体51(例如变速器油)从流动储能器23传递到适当的离合器13、15、17，流动储能器23中的压力降低。
随后，在步骤314，计时器92开始运行。在步骤316，控制器34确定计时器值(即，自计时器开始运行起经过的时间)是否等于或大于在步骤306中确定的时间流逝t1。如果计时器值不等于或大于确定的时间流逝t1，则方法300返回到子步骤314，且计时器92继续运行。如果计时器值等于或大于确定的时间流逝t1，则方法300继续至步骤318，其中控制器34发送第二离合器命令到另一指定离合器13、15或17，以开始填充该离合器。在图7和8中，第二离合器命令由线X示出。
第二离合器命令的正时可替代地或另外地基于流动储能器23中的变速器流体51的压力或体积。例如，控制器34可使用体积传感器90或压力传感器88确定储能器体积或压力，并随后当储能器体积达到体积阈值时发送第二离合器命令。控制器34可确定体积阈值。第二离合器命令的正时被确定，使得离合器在基本相同的时间被完全填充或达到预定阈值(压力、容积、和/或位移阈值)。
响应于第二离合器命令，适当的阀82、84或86打开，由此允许流体从流动储能器23传递到其他指定离合器13、15或17。例如，如果控制器34确定第二离合器15应该第二个被填充，则控制器34发送第二离合器命令到第二阀84，以允许流体从流动储能器23流动或传递到第二离合器15。由此，步骤318可限定，例如，在自从第一离合器15开始填充以来在已经经过所确定的时间流逝t1之后，将变速器流体51从流动储能器23传递到第二离合器15。当变速器流体51被传递到第一和第二离合器13、15时，控制器34可关闭螺线管阀50B和第三阀86(或任何其他合适的阀)，从而变速器流体51仅被传递到第一和第二离合器13、15。由此，步骤318还可包括将变速器流体51仅传递到第一和第二离合器13、15。
在步骤318，接收变速器流体51的指定离合器(13、15或17)中的压力第二个增大。在图7和8中，第二个接收变速器流体的离合器13、15或17中的压力由虚线PX图示。
在开始填充至少两个离合器(13、15或17)之后，方法300继续到步骤320。在步骤320，控制器34基于变速器输出扭矩的水平而确定另一离合器(13、15或17)是否应该被填充。例如，在步骤320中，控制器34可确定第三离合器17是否应被应用或填充以达到该水平的变速器输出扭矩。如果不必须填充另一离合器以达到该水平的变速器输出扭矩，则步骤308在方块321结束，且方法300在步骤322结束(图5)。如果另一离合器(13、15或17)必须被填充以达到该水平的变速器输出扭矩，则方法300继续至步骤324，其中控制器34确定计时器值(即自从计时器开始运行以来经过的时间)是否等于或大于在步骤306中确定的时间流逝t1。如果计时器值不等于或大于确定的时间流逝，则方法300复位到子步骤314，且计时器92继续运行。如果计时器值等于或大于确定的时间流逝t2，则方法300继续至步骤326，其中控制器34发送第三离合器命令到另一离合器13、15或17，以开始填充该离合器。随后，适当的阀82、84或86打开，由此允许流体从流动储能器23传递到该其他指定离合器。例如，如果控制器34确定第三离合器17应第三个被填充，则控制器34发送第三离合器命令到第三阀86，以允许流体从流动储能器23流动或传递到第三离合器17。
如图7和8所示，至少两个离合器(13、15或17)中的压力在基本相同时间达到各自的压力阈值和/或被完全应用。在图7和8中，时间tx代表当至少两个离合器(13、15或17)达到各自的压力阈值TX和TY时的时间。压力TX和TY可以是当离合器被完全应用时的压力。例如，第一和第二离合器13、15可在基本相同时间被完全应用。在此，变速器16可传输来自发动机12的扭矩以推进车辆36。
如图8所示，控制器34还可控制螺线管阀50B(图2)，以将变速器流体51的非朝向指定离合器13、15或17导向的流动最小化。在图8中，线V代表螺线管阀50B的促动，以将从变速器流体流动储能器23到离合器13、15或17的传递最大化。例如，螺线管阀50B可完全关闭，以阻止流体流动到流体供给系统10的除指定离合器13、15或17之外的任何部件。螺线管阀50B可在指定离合器13、15或17达到预定的压力阈值TX和TY之后打开。
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，但存在各种替换设计和实施例，用于实施限定在所附权利要求中的本发明。

Claims (10)

1.一种用于在快速发动机起动过程中控制变速器的方法，所述方法包括：
当车辆仅由电马达-发电机驱动时，接收起动内燃发动机的请求，以产生一水平的变速器输出扭矩，所述车辆包括所述内燃发动机、所述电马达-发电机、所述变速器、和流动储能器，所述变速器包括第一离合器和第二离合器；
根据所述水平的变速器输出扭矩，确定变速器中的齿轮比；
确定所述第一离合器开始填充时的时刻与所述第二离合器开始填充时的时刻之间的时间流逝，使得所述第一离合器和所述第二离合器在基本相同的时间分别达到第一和第二离合器压力阈值；
将变速器流体从所述流动储能器传递到所述第一离合器；和
在从所述第一离合器开始填充以来已经经过了所确定的时间流逝之后，将所述变速器流体的至少一些从所述流动储能器传递到所述第二离合器。
2.如权利要求1所述的方法，还包括确定变速器流体温度，其中所述时间流逝基于所述变速器流体温度。
3.如权利要求1所述的方法，还包括确定所述流动储能器中的所述变速器流体的体积，其中所述时间流逝基于在所述流动储能器中的所述变速器流体的体积。
4.如权利要求1所述的方法，还包括确定在所述流动储能器中的所述变速器流体的压力，其中所述时间流逝基于在所述流动储能器中的所述变速器流体的所述压力。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述时间流逝基于在所述第一和第二离合器中的所述变速器流体的体积。
6.如权利要求1所述的方法，还包括确定所述第一和第二离合器的哪一个需要首先接收所述变速器流体。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述第一离合器限定第一容积，所述第二离合器限定第二容积，且所述第一容积大于所述第二容积。
8.如权利要求7所述的方法，其中在所述流动储能器中的变速器流体仅被传递到所述第一离合器和所述第二离合器。
9.如权利要求1所述的方法，还包括基于所述水平的变速器输出扭矩，确定第三离合器是否需要被填充。
10.如权利要求9所述的方法，还包括确定所述第二离合器开始填充时的时刻与所述第三离合器开始填充时的时刻之间的时间流逝，使得所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器在基本相同的时间分别达到所述第一、第二和第三离合器压力阈值。
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