CN104908746B - 用于在滑行期间控制动力总成系统的方法和装置 - Google Patents

用于在滑行期间控制动力总成系统的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于在滑行期间控制动力总成系统的方法和装置。一种用于操作包括内燃发动机和可旋转地联接到变速器的输入构件的扭矩机的车辆的方法包括响应于驾驶者请求的轮轴扭矩在滑行模式下操作车辆以及命令不加燃料状态下的发动机操作。控制器用来操作扭矩机以使输入构件转动从而在横跨预定发动机转速的过渡过程中控制发动机。

Description

用于在滑行期间控制动力总成系统的方法和装置
技术领域
本公开涉及动力总成系统控制。
背景技术
此部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息并可能并不构成先前技术。
车辆使用动力总成系统来产生用于车辆推进的牵引扭矩。动力总成系统可以将来自多个扭矩产生设备(例如,发动机和一个或多个非燃烧扭矩机)的扭矩通过变速器设备传输到联接到传动系的输出构件。考虑到燃料经济性、排放、驾驶性能以及其他因素,用于操作这些动力总成系统的控制系统操作扭矩产生设备并且在变速器中应用扭矩传递元件以便响应于操作者命令输出扭矩请求来传递扭矩。非燃烧扭矩机可以包括操作为电动机或发电机以便与来自内燃发动机的扭矩输入无关地产生对变速器的扭矩输入的电机。扭矩机可以将通过车辆传动系传递的车辆动能转换为可储存在电能储存设备中的电能。控制系统监控来自车辆和操作者的各种输入并且提供混合动力总成的操作控制,包括控制变速器操作状态和换档、控制扭矩产生设备以及调节电能储存设备和电机之间的电力交换以管理变速器的输出(包括扭矩和旋转速度)。
发明内容
一种用于操作包括内燃发动机和可旋转地联接到变速器的输入构件的扭矩机的车辆的方法包括响应于驾驶者请求的轮轴扭矩在滑行模式下操作车辆以及命令不加燃料状态下的发动机操作。控制器用来操作扭矩机以使输入构件转动从而在横跨预定发动机转速的过渡过程中控制发动机。
本发明包括以下方案:
1. 用于操作包括内燃发动机和可旋转地联接到变速器的输入构件的扭矩机的车辆的方法,所述方法包括:
响应于驾驶者请求的轮轴扭矩在滑行模式下操作所述车辆;
命令不加燃料状态下的发动机操作;以及
使用控制器来操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨预定发动机转速的过渡过程中控制所述发动机。
2. 如方案1所述的方法,其中所述控制器用来在所述驾驶者请求的轮轴扭矩小于预定轮轴扭矩时操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨所述预定发动机转速的过渡过程中控制所述发动机。
3. 如方案1所述的方法,其进一步包括当所述驾驶者请求的轮轴扭矩大于预定轮轴扭矩时响应于所述驾驶者请求的轮轴扭矩使用所述控制器操作所述扭矩机以调整发动机阻力从而控制车辆减速。
4. 如方案3所述的方法,其中所述扭矩机在速度控制模式下操作。
5. 如方案1所述的方法,其中使用所述控制器来操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨所述预定发动机转速的所述过渡过程中控制所述发动机包括在横跨所述预定发动机转速的所述过渡过程中使所述发动机减速以实现零发动机转速条件。
6. 如方案1所述的方法,其中使用所述控制器来操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨所述预定发动机转速的所述过渡过程中控制所述发动机包括在横跨所述预定发动机转速的所述过渡过程中使所述发动机减速以实现小于所述预定发动机转速的发动机转速。
7. 如方案6所述的方法,其中所述车辆进一步包括可旋转地联接到所述输入构件并且流体地连接到所述变速器的液压回路的液压流体泵;以及
其中小于所述预定发动机转速的所述发动机转速包括对应于足以实现所述液压回路中的较佳液压的用于所述液压流体泵的旋转速度的发动机转速。
8. 如方案1所述的方法,其进一步包括在横跨所述预定发动机转速的所述过渡之前打开配置成在所述发动机与所述变速器之间传递扭矩的离合器。
9. 如方案8所述的方法,其中打开所述离合器包括打开配置成在所述发动机与所述变速器之间传递扭矩的扭矩变换器的离合器。
10. 如方案1所述的方法,其进一步包括:响应于操作者制动请求而停止在所述滑行模式下操作所述车辆,并且操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而加速所述发动机以横跨所述预定发动机转速过渡,启动配置成在所述发动机与所述变速器之间传递扭矩的离合器,以及随后响应于所述操作者制动请求来操作所述扭矩机。
11. 用于操作包括内燃发动机和可旋转地联接到变速器的输入构件的扭矩机的动力总成系统的方法,所述方法包括:
响应于驾驶者请求的轮轴扭矩在滑行模式下操作所述动力总成系统,包括命令不加燃料状态下的发动机操作;以及
操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨与不良共振相关的预定发动机转速的过渡过程中控制所述发动机。
12. 如方案11所述的方法,其中所述控制器用来在所述驾驶者请求的轮轴扭矩小于预定轮轴扭矩时操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨与所述不良共振相关的所述预定发动机转速的所述过渡过程中控制所述发动机。
13. 如方案12所述的方法,其中当所述驾驶者请求的轮轴扭矩大于所述预定轮轴扭矩时在速度控制模式下操作所述扭矩机以调整发动机阻力从而控制车辆减速。
14. 如方案11所述的方法,其中操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨与所述不良共振相关的所述预定发动机转速的所述过渡过程中控制所述发动机包括在所述过渡过程中使所述发动机减速以实现零发动机转速条件。
15. 如方案11所述的方法,其中操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨与所述不良共振相关的所述预定发动机转速的所述过渡过程中控制所述发动机包括在所述过渡过程中使所述发动机减速以实现小于与所述不良共振相关的所述预定发动机转速的发动机转速。
16. 如方案11所述的方法,其中所述动力总成系统进一步包括可旋转地联接到所述输入构件并且流体地连接到所述变速器的液压回路的液压流体泵;以及
其中小于与传动系不良共振相关的所述预定发动机转速的所述发动机转速包括对应于足以实现所述液压回路中的较佳液压的用于所述液压流体泵的旋转速度的发动机转速。
17. 如方案11所述的方法,其进一步包括在横跨与所述不良共振相关的所述预定发动机转速的所述过渡之前打开配置成在所述发动机与所述变速器之间传递扭矩的离合器。
18. 如方案11所述的方法,其进一步包括:响应于操作者制动请求而停止在所述滑行模式下操作所述动力总成系统,并且操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而控制所述发动机横跨与所述不良共振相关的所述预定发动机转速的过渡,启动配置成在所述发动机与所述变速器之间传递扭矩的扭矩传递设备,以及随后响应于所述操作者制动请求来操作所述扭矩机。
19. 用于操作包括内燃发动机和通过扭矩变换器可旋转地联接到变速器的输入构件的扭矩机的动力总成系统的方法,所述方法包括:
响应于包括滑行模式的驾驶者请求的轮轴扭矩:
命令不加燃料状态下的发动机操作;
在所述驾驶者请求的轮轴扭矩小于预定轮轴扭矩时操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨与不良共振相关的预定发动机转速的过渡过程中控制所述发动机;以及
当所述驾驶者请求的轮轴扭矩大于预定轮轴扭矩时响应于所述驾驶者请求的轮轴扭矩操作所述扭矩机以控制所述发动机转速来调整发动机阻力从而控制车辆减速。
附图说明
现在将参照附图通过实例描述一个或多个实施例,其中:
图1示出根据本公开的包括具有多个扭矩产生设备的动力总成系统的车辆,该系统包括内燃发动机和机械地联接到变速器的电动扭矩机;
图2示出描绘根据本公开的执行以控制内燃发动机的操作的滑行模式控制例程的流程图;
图3示出描绘根据本公开的执行滑行模式控制例程的动力总成系统的操作的多个时间一致的参数,其中发动机转速在滑行模式下的操作过程中过渡到0 RPM;以及
图4示出描绘根据本公开的执行滑行模式控制例程的动力总成系统的操作的多个时间一致的参数,其中发动机转速在滑行模式下的操作过程中过渡到非零发动机转速。
具体实施方式
现在参照附图,其中仅为了示出某些示例性实施例的目的而非为了限制其的目的进行展示,图1示意性地示出包括联接到传动系60并且由控制系统10控制的动力总成系统20的车辆100。动力总成系统20包括多个扭矩产生设备,所述设备包括内燃发动机40和通过变速器50将扭矩传递到传动系60的电动扭矩机35。动力总成系统20的优选配置包括可旋转地机械地联接到发动机40的曲轴36的扭矩机35,所述曲轴通过扭矩变换器52可旋转地机械地联接到变速器50的输入构件42。如图所示,曲轴36通过带轮机构38机械地可旋转地联接到扭矩机35,并且液压流体泵45通过直接机械连杆43直接机械地联接到输入构件42。因此,液压流体泵45与电动扭矩机35一致地旋转,并且电动扭矩机35可以用来在具有或不具有来自发动机40的扭矩输入的情况下旋转液压流体泵45。可以替代地使用动力总成系统20的其他配置,包括扭矩机35可旋转地机械地联接到发动机40,该发动机可旋转地机械地联接到液压流体泵45和变速器50的输入构件42。
发动机40优选地是通过热力学燃烧过程将燃料转换为机械扭矩的多汽缸内燃发动机。发动机40配备有用于监控操作并且传递燃料以形成燃烧充量来产生响应于操作者扭矩请求的扭矩的多个致动器和感测设备。发动机40被配置成在动力总成系统20的进行中的操作期间执行自动起动和自动停机控制方案和燃料切断(FCO)控制方案。发动机40在其不旋转时被认为处于关状态下。发动机40在其旋转时被认为处于开状态下,包括其中其转动但是不被加燃料的一个或多个FCO状态。
电动扭矩机35优选地是高压多相电动机/发电机,所述电动机/发电机被配置成将所储存的电能转换成机械功率以及将机械功率转换成可以储存在高压电池25中的电能。扭矩机35包括转子和定子和随附的位置传感器37(在一个实施例中是可变磁阻式旋转变压器)。电动扭矩机35包括通过带轮机构38机械地可旋转地联接到发动机40的曲轴36的输出构件,所述带轮机构提供其之间的机械功率路径。带轮机构38被配置成实现发动机40与扭矩机35之间的扭矩传递,包括从扭矩机35到发动机40的用于发动机自动起动和自动停机功能性的扭矩传递、牵引扭矩辅助、用于再生车辆制动的扭矩传递以及从发动机40到扭矩机35的用于高压充电的扭矩传递。在一个实施例中,带轮机构38包括在附接到发动机40的曲轴36的第一带轮与附接到联接至扭矩机35的转子的旋转轴的第二带轮之间传送的蛇形皮带,称为皮带交流发电机起动机(BAS)系统。替代地,带轮机构38可以包括容积式传动机构或其他容积式机械连接。在一个实施例中,发动机40可以包括用于响应于关键曲柄事件的发动机起动的低压螺线管致动的电动起动器39。
高压电池25通过高压直流总线29电气连接到逆变器模块32以便响应于来自控制系统10中的控制信号将高压直流电功率传递到扭矩机35。逆变器模块32通过多相电机控制功率总线31电气连接到扭矩机35。逆变器模块32配置有适合的控制电路,所述控制电路包括功率晶体管,例如用于将高压直流电功率变换成高压交流电功率和将高压交流电功率变换成高压直流电功率的IGBT。逆变器模块32优选地使用脉宽调制(PWM)控制将来自高压电池25中的所储存的直流电功率转换成交流电功率以驱动扭矩机35产生扭矩。类似地,逆变器模块32将传递到扭矩机35的机械功率转换成直流电功率以产生可储存在高压电池25中的电能,包括作为再生控制策略的一部分。逆变器模块32被配置成接收电机控制命令并且控制逆变器状态以提供电机驱动和再生功能性。在一个实施例中,DC/DC电功率转换器34电气地连接到低压总线28和低压电池27,并且电气地连接到高压总线29。这类电功率连接是已知的,并且不详细描述。低压电池27电气地连接到辅助功率系统26以便将低压电功率提供到车辆上的低压系统,包括例如电动窗户、HVAC风扇、座椅以及低压螺线管致动的电动起动器39。
变速器50在输入构件42与输出构件62之间传递扭矩,并且可以采用例如自动变速器、双离合器变速器、无离合器手动变速器或手动变速器的形式。变速器50是使用可控液压回路47来控制,该液压回路直接或者通过通信总线18信号地连接到控制模块12。液压回路47控制变速器50在实现操作者扭矩请求与发动机操作点之间的优选匹配的传动比下在多个可选固定挡位操作模式的一个下的操作,并且优选地使用一个或多个差速齿轮组和液压致动的离合器来在输入构件51与输出构件62之间的一个速度比范围内实现操作模式下的扭矩传递。变速器50执行换高速档以换档到具有较低数值倍增系数(传动比)的操作模式并且执行换低速档以换档到具有较高数值倍增系数的操作模式。变速器换高速档需要降低发动机转速以使得在与目标操作模式相关的传动比下发动机转速匹配变速器输出速度乘以传动比。变速器换低速档需要增加发动机转速以使得在与目标操作模式相关的传动比下发动机转速匹配变速器输出速度乘以传动比。变速器50被配置成在其中输入构件42与输出构件62机械地分开的空档状态下操作。此变速器配置可以包括扭矩变换器52,该扭矩变换器优选地包括可控扭矩变换器离合器。或者,作为扭矩变换器52的添加或替代,变速器50可以配置有前进离合器元件,其中当禁用时或者处于打开状态下时该前进离合器元件将变速器50与发动机40机械地分开,该前进离合器元件位于变速器50与将液压流体泵45联接到输入构件42的直接机械连杆43之间。液压流体泵45将加压液压流体供应到一个或多个动力总成系统元件,包括例如控制加压液压流体到变速器50的元件的流动以启动选定离合器元件的可控液压回路47。
传动系60可以包括机械地联接到轮轴64、驱动桥或机械地连接到车轮66的半轴的差速齿轮设备65。传动系60在变速器50与路面之间传递牵引功率。
控制系统10包括信号地连接到操作者界面14的控制模块12。控制模块12优选地包括多个分立设备,所述分立设备与动力总成系统20的个别元件位于相同位置以便实现动力总成系统20的个别元件的操作控制。控制模块12还可以包括提供其他控制设备的分级控制的控制设备。控制模块12直接或者通过通信总线18信号地并且操作地连接到高压电池25、逆变器模块32、扭矩机35、发动机40以及变速器50中的每一个以监控操作并且确定参数状态。车辆100的操作者界面14是信号地连接到多个人/机界面设备(车辆操作者通过所述界面设备命令车辆100的操作)的控制器。人/机界面设备包括例如加速踏板15、制动踏板16、变速器范围选择器(PRNDL)17以及车辆速度巡航控制系统18。其他人/机界面设备优选地包括使得操作者能够转动曲柄和起动发动机40的点火开关、方向盘以及前照灯开关。加速踏板15提供指示加速踏板位置的信号输入,并且制动踏板16提供指示制动踏板位置的信号输入。变速器范围选择器17提供指示车辆的操作者预期运动的方向的信号输入,包括指示向前或向后方向的输出构件62的优选旋转方向的离散数量的操作者可选位置。
动力总成系统20包括通信配置,该通信配置包括通信总线18以便在控制系统10与动力总成系统20的元件之间实现传感器信号和致动器命令信号的形式的通信。通信配置使用一个或多个通信系统和设备,包括例如通信总线18、直接连接、局域网总线、串行外围接口总线和无线通信,以便实现信息传递。
控制模块、模块、控制、控制器、控制单元、处理器以及类似术语意味着以下各项中的任一个或一个或多个的各种组合:特定应用集成电路(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(优选地微处理器)以及相关内存和存储器(只读、可编程只读、随机存取、硬驱动等)、组合逻辑电路、输入/输出电路和设备、适当的信号调节和缓冲电路以及提供所描述的功能性的其他部件。软件、固件、程序、指令、例程、代码、算法以及类似术语意味着包括校准和查找表的任何指令集。控制模块具有执行以提供所需功能的控制例程集。例程诸如由中央处理单元执行并且可操作以监控来自感测设备和其他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。例程可以在进行的发动机和车辆操作过程中以规则间隔(例如,每100微秒,每3.125、6.25、12.5、25以及100毫秒)执行。替代地,例程可以响应于事件的发生来执行。
响应于操作者请求的车辆操作包括加速、制动、滑行和怠速的操作模式。加速模式包括增加车辆速度的操作者请求。制动模式包括降低车辆速度的操作者请求。滑行模式包括其中车辆当前在没有用于制动或加速的操作者请求的速率下移动的车辆操作,其中基于当前的车辆速度和车辆动量、车辆风阻力和滚动阻力以及传动系惯性阻力来确定车辆速度。怠速模式包括其中车辆速度为零或接近零的车辆操作,其中变速器范围选择器在非推进范围中或者在其中操作者请求包括对加速踏板零输入和对制动踏板极微小或微小输入的推进范围中的一个中。
控制器响应于输出扭矩请求(包括对加速踏板的零扭矩请求输入)执行一个或多个控制例程以控制动力总成系统同时处于滑行模式下。这包括命令不加燃料状态下的发动机操作和打开配置成直接联接发动机和变速器的旋转的离合器(例如,扭矩变换器离合器)。扭矩机使输入构件转动以控制发动机旋转,包括将发动机减速以进行横跨不良传动系共振(可以包括共振频率)的过渡。这可以包括操作扭矩机以使输入构件转动从而控制发动机实现零发动机转速条件。
图2是描绘执行以控制动作总成系统(例如,参照图1描述的动力总成系统20)的操作的滑行模式控制例程(控制例程)200的流程图。控制例程200控制电机实现平滑进入到滑行模式并且实现平滑退出滑行模式,并且优选地包括维持变速器油压同时处于滑行模式下,包括当应用于啮合并且扭矩变换器离合器被禁用的自动变速器时在用于滑行模式的可校准减速速率下操作。提供表1作为图2的图解,其中数字编号方框和对应功能如下阐述。
监控各个车辆操作参数,包括车辆速度(Vss)、制动踏板位置(BPP)、加速踏板位置(PPS)、发动机转速(RPM)以及扭矩变换器(TCC)离合器状态(202),从所述参数确定本发明车辆的操作状态(204)。这包括确定驾驶者请求的轮轴扭矩(DRAT)。评估驾驶者请求的轮轴扭矩和制动踏板位置以确定是否在滑行模式下操作动力总成系统(206)。当制动踏板位置不为零(BPP > 0%)或者驾驶者请求的轮轴扭矩等于或大于可校准阈值扭矩(A)(DRAT ≥A)时,操作条件使得动力总成系统不能在滑行模式下操作(206)(0),并且在此迭代中不采取与在滑行模式下操作有关的进一步动作。可校准阈值扭矩(A)是基于包括车辆速度、变速器挡位范围、周围条件(包括温度和海拔)以及其他因素的操作条件来确定。
继续监控车辆操作参数(202)以确定此操作在未来时间点是否可行。当制动踏板位置为零(BPP = 0%)并且驾驶者请求的轮轴扭矩小于可校准阈值扭矩(DRAT <A)时(206)(1),动力总成系统可以在滑行模式下操作(210)。滑行模式包括发动机关闭滑行状态和可变滑行状态。
在滑行模式下操作动力总成系统包括确定发动机在关状态下的优选车辆加速度(X)(212),该加速度被与驾驶者请求的轮轴扭矩相比较(214)。发动机在关状态下的优选车辆加速度是对于车辆设计进行选择并且考虑到车辆空气阻力、滚动阻力用于减速的操作者预期以及与车辆速度有关的其他因素的校准值。当驾驶者请求的轮轴扭矩小于发动机在关状态下的车辆加速度时(DRAT < X)(214)(1),动力总成系统操作包括准备好在发动机关闭滑行模式下操作动力总成系统(222)。这包括禁用扭矩变换器离合器、执行发动机燃料切断以准备使发动机过渡到关状态,以及操作扭矩机以使发动机减速从而使发动机转速过渡到0 RPM实现发动机关状态(224)。此操作包括操作扭矩机以使发动机通过与可能在正常模式下的发动机操作与0 RPM的发动机关的速度之间发现的不良频率相关的发动机转速而减速。举例而言,不良频率可以包括与动力总成、传动系或其他车辆部件和系统(诸如车辆车身结构)的共振或自然频率相关的发动机转速,这导致不良共振(诸如传动系引起的低频噪音,通常称为隆隆或呼啸噪音)、传动系不平衡、车辆滑移、动力总成启动抖动以及轮轴嘎嘎声。不良共振包括可听声音、物理振动以及可由车辆操作者和/或乘客在车辆操作期间辨别出的其他表现形式。发动机操作可能通过实现对应于共振频率的传动系速度激发此类不良共振。操作扭矩机以控制在传动系共振速度内的发动机转速和减速速率包括基于其共振频率针对车辆设计和发动机/动力总成配置特别选择的优选发动机减速。
当驾驶者请求的轮轴扭矩不小于发动机在关状态下的车辆加速度时(X)(DRAT <X)(214)(0),动力总成系统在可变滑行状态下操作(216),包括继续发动机燃料切断状态下的发动机操作和确定与通过扭矩机在将发动机操作维持在目标速度和目标减速速率的速度控制模式下操作实现驾驶者请求的轮轴扭矩的动力总成系统操作相关的目标发动机转速。目标发动机转速是基于车辆速度、变速器挡位状态、变速器油温以及扭矩变换器的操作特征来确定。
在此周期期间,车辆通过扭矩变换器离合器打开和发动机在燃料切断状态下转动在可变滑行状态下操作(218)。监控驾驶者请求的轮轴扭矩以确定驾驶者请求的轮轴扭矩在发动机处于关状态下的车辆加速度(X)与可校准阈值扭矩(A)之间的范围内。在这些条件下,响应于驾驶者请求的轮轴扭矩和目标发动机转速来调整扭矩机速度和对应的发动机转速(220)。以此方式,车辆减速速率可以使用扭矩机来通过扭矩变换器经由速度控制来调整发动机阻力的量值以便符合与车辆技术规范相关的滑行下降要求来可控地调整。举例而言,车辆阻力和相关的减速速率在滑行期间可以在0.05 g至0.10 g的范围内以便实现车辆减速。此操作允许扭矩机促进平滑进入滑行模式和平滑退出滑行模式,并且在自动变速器中的滑行模式中时维持或者以其他方式控制变速器油压。此外,发动机转速与发动机阻力成反比,并且因此车辆减速速率可以通过控制扭矩机的速度以控制发动机转速来控制。当在自动变速器啮合的情况下启动扭矩变换器离合器时,用于在滑行模式下操作的减速速率是可校准的。
在发动机关闭滑行状态(224)和可变滑行状态(218)下的操作期间都监控制动踏板位置(BPP)(226)。只要制动踏板位置为零(BPP = 0%),则此操作就继续(226)(0)。此操作还可以响应于驾驶者请求的轮轴扭矩来改变。当制动踏板位置变为非零时(BPP > 0%),此操作停止(226)(1)。控制例程停止滑行模式下的操作,并且开始再生制动操作。在图1的动力总成中,此操作可以包括使用扭矩机来使发动机转速上升到目标速度以锁定用于再生制动的扭矩变换器离合器。完成使发动机转速上升以操作液压泵从而实现扭矩变换器中足以实现锁定扭矩变换器离合器的液压。这可以进一步包括发动机自动起动(230)。
图3用图表示出描绘车辆操作的多个时间一致的参数,所述车辆使用在一个车辆操作循环期间操作图2的控制例程200的一个实施例的动力总成系统20的一个实施例,所述车辆操作循环包括发动机起动/运行事件、车辆加速、稳态、减速以及车辆停止。在此描绘中,动力总成系统在发动机关闭滑行状态下操作,其中发动机转速在滑行模式下的操作期间过渡到0 RPM。
标绘的参数包括车辆速度(Km/H)302、发动机转速(RPM)304、发动机燃料流量306(Nm)(指示发动机扭矩)、扭矩机扭矩(Nm)308、扭矩变换器离合器状态(锁定=1,未锁定或打开=0)310、加速踏板位置(%)303以及制动踏板位置(%)305,所有这些参数与在水平轴上示出的时间320有关。标绘的数据反映在控制例程200的执行期间的车辆操作,包括车辆速度312、发动机转速314、发动机燃料流量316(指示发动机扭矩)、扭矩机扭矩318以及扭矩变换器离合器状态330,所述操作是响应于来自人/机界面设备的信号(包括操作者加速请求313和操作者制动请求315)。通过对比,标绘的数据还反映不使用控制例程200的车辆操作,包括车辆速度332、发动机转速334、发动机燃料流量336(指示发动机扭矩)、扭矩机扭矩338以及扭矩变换器离合器状态340,所述操作是响应于来自人/机界面设备的信号(包括操作者加速请求313和操作者制动请求315)。
车辆操作包括响应于操作者命令(包括操作者加速请求313的增加)的在时间321开始的发动机起动/运行和车辆加速。在时间322,操作条件有利于锁定扭矩变换器离合器,由扭矩变换器离合器状态330从0变为1来指示。在时间323之前,动力总成系统操作不受是否执行控制例程200影响。在时间323,操作者加速请求313变为0%,从而允许车辆滑行。扭矩变换器离合器状态330从1变为0,从而禁用扭矩变换器离合器。响应于具体操作条件,控制例程200通过将发动机燃料流量316减少到零并将发动机转速314减少到零来响应,其中控制扭矩机扭矩318以实现过渡。恰好在时间324之前,操作者制动请求315增加,从而指示对制动踏板的操作者输入。作为响应,扭矩机扭矩318增加以使发动机转动,由发动机转速314的增加来指示。因为扭矩机提供扭矩以使发动机转动,所以不存在与发动机燃料流量316的相关增加。在时间325之前,发动机已经通过与传动系共振频率相关的速度过渡,伴随有通过扭矩变换器的阻尼。在时间325,扭矩变换器离合器锁定,由扭矩变换器离合器状态从0变为1来指示,从而允许在再生制动模式下操作。扭矩机扭矩318从扭矩产生状态(即,净正值)变为电力产生状态(即,净负值)。在时间326或接近时间326,车辆的向前移动停止,扭矩变换器离合器禁用,并且发动机转速减少到0 RPM,伴随有扭矩机的动作。
相反,在使用不使用控制例程200的控制例程的动力总成操作期间,扭矩变换器离合器状态340在操作者加速请求313减少到0%之后保持启动(即,等于1)。发动机转速334达到并保持在与扭矩变换器被锁定的情况下的车辆速度成比例的发动机转速,伴随有发动机燃料流量336维持发动机操作。发动机燃料流量336仅响应于在时间324的车辆制动而减少到0 gm/s。
图4用图表示出描绘车辆操作的多个时间一致的参数,所述车辆使用在一个车辆操作循环期间操作参照图2描述的控制例程200的一个实施例的动力总成系统20的一个实施例,所述车辆操作循环包括发动机起动/运行事件、车辆加速、稳态、减速以及车辆停止。在此描绘中,车辆在可变滑行状态下操作,其中发动机转速在滑行模式下的操作期间过渡到非零发动机转速以维持扭矩变换器中的液压流体压力。
标绘的参数包括车辆速度(Km/H)302、发动机转速(RPM)304、发动机燃料流量306(Nm)(指示发动机扭矩)、扭矩机扭矩(Nm)308、扭矩变换器离合器状态(锁定=1,未锁定=0)310、加速踏板位置(%)303以及制动踏板位置(%)305,所有这些参数相对于在水平轴上示出的时间420。
标绘的数据反映在控制例程200的执行期间的车辆操作,包括车辆速度312、发动机转速414、发动机燃料流量416(指示发动机扭矩)、扭矩机扭矩418以及扭矩变换器离合器状态330,所述操作是响应于来自人/机界面设备的信号(包括操作者加速请求313和操作者制动请求315)。通过对比,标绘的数据还反映不使用控制例程200的动力总成操作,包括车辆速度332、发动机转速334、发动机燃料流量336(指示发动机扭矩)、扭矩机扭矩338以及扭矩变换器离合器状态340,所述操作是响应于来自人/机界面设备的信号(包括操作者加速请求313和操作者制动请求315)。车辆操作与参照图3示出的操作类似。
车辆操作包括响应于操作者命令(包括操作者加速请求313的增加)的在时间421开始的发动机起动/运行和车辆加速。在时间422,操作条件有利于锁定扭矩变换器离合器,由扭矩变换器离合器状态330从0变为1来指示。在时间423之前,车辆操作不受是否执行控制例程200影响。在时间423,操作者加速请求313变为0%,从而允许车辆滑行。控制例程200通过将发动机燃料流量416减少到零同时控制扭矩机速度418以维持发动机转速414从而操作足以将液压维持在最小阈值压力之上的液压泵来响应。扭矩变换器离合器状态330可以从1变为0,从而指示禁用扭矩变换器离合器。当操作者制动请求315在时间424增加时,操作如以上参照图3所描述继续。这可以包括以下内容。在时间425,扭矩变换器离合器锁定,由扭矩变换器离合器状态从0变为1来指示,从而允许在再生制动模式下操作。扭矩机扭矩418从扭矩产生状态(即,净正值)变为电力产生状态(即,净负值)。在时间426或接近时间426,车辆的向前移动停止,扭矩变换器离合器禁用,并且发动机转速减少到0 RPM,伴随有扭矩机的动作。
控制例程200提供使用来自扭矩机的补充扭矩以使得在发动机自动起动和自动停机过渡期间平滑传动系振动的车辆滑行功能。滑行模式控制例程200还可以提供最小变速器油压以促进可校准且因此可选择的可变车辆滑行减速速率。
本公开描述了某些优选实施例和对其的修改。其他人在阅读和理解说明书之后可以想到其他修改和更改。因此,本公开并不意欲限于披露为预期用于执行本公开的最佳模式的特定实施例,而是本公开将包括属于随附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (19)

1.用于操作包括内燃发动机和可旋转地联接到变速器的输入构件的扭矩机的车辆的方法,所述方法包括:
响应于驾驶者请求的轮轴扭矩小于预定扭矩并且制动踏板位置为零在滑行模式下操作所述车辆,包括确定发动机在关状态下的优选车辆加速度;
将所述优选车辆加速度与所述驾驶者请求的轮轴扭矩比较;
命令不加燃料状态下的发动机操作;以及
使用控制器来操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨预定发动机转速的过渡过程中控制所述发动机。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述控制器用来在所述驾驶者请求的轮轴扭矩小于优选车辆加速度时操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨所述预定发动机转速的过渡过程中控制所述发动机。
3.如权利要求1所述的方法,其进一步包括当所述驾驶者请求的轮轴扭矩大于优选车辆加速度时响应于所述驾驶者请求的轮轴扭矩使用所述控制器操作所述扭矩机以调整发动机阻力从而控制车辆减速。
4.如权利要求3所述的方法,其中所述扭矩机在速度控制模式下操作。
5.如权利要求1所述的方法,其中使用所述控制器来操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨所述预定发动机转速的所述过渡过程中控制所述发动机包括:在所述驾驶者请求的轮轴扭矩小于优选车辆加速度时在横跨所述预定发动机转速的所述过渡过程中使所述发动机减速以实现零发动机转速条件。
6.如权利要求1所述的方法,其中使用所述控制器来操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨所述预定发动机转速的所述过渡过程中控制所述发动机包括:在所述驾驶者请求的轮轴扭矩大于优选车辆加速度时在横跨所述预定发动机转速的所述过渡过程中使所述发动机减速以实现小于所述预定发动机转速的发动机转速。
7.如权利要求6所述的方法,其中所述车辆进一步包括可旋转地联接到所述输入构件并且流体地连接到所述变速器的液压回路的液压流体泵;以及
其中小于所述预定发动机转速的所述发动机转速包括对应于足以实现所述液压回路中的较佳液压的用于所述液压流体泵的旋转速度的发动机转速。
8.如权利要求1所述的方法,其进一步包括在横跨所述预定发动机转速的所述过渡之前打开配置成在所述发动机与所述变速器之间传递扭矩的离合器。
9.如权利要求8所述的方法,其中打开所述离合器包括打开配置成在所述发动机与所述变速器之间传递扭矩的扭矩变换器的离合器。
10.如权利要求1所述的方法,其进一步包括:响应于操作者制动请求而停止在所述滑行模式下操作所述车辆,并且操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而加速所述发动机以横跨所述预定发动机转速过渡,启动配置成在所述发动机与所述变速器之间传递扭矩的离合器,以及随后响应于所述操作者制动请求来操作所述扭矩机。
11.用于操作包括内燃发动机和可旋转地联接到变速器的输入构件的扭矩机的动力总成系统的方法,所述方法包括:
响应于驾驶者请求的轮轴扭矩小于预定扭矩并且制动踏板位置为零在滑行模式下操作所述动力总成系统,包括命令不加燃料状态下的发动机操作,包括确定发动机在关状态下的优选车辆加速度;
将所述优选车辆加速度与所述驾驶者请求的轮轴扭矩比较;以及
操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨与不良共振相关的预定发动机转速的过渡过程中控制所述发动机。
12.如权利要求11所述的方法,其中控制器用来在所述驾驶者请求的轮轴扭矩小于所述优选车辆加速度时操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨与所述不良共振相关的所述预定发动机转速的所述过渡过程中控制所述发动机。
13.如权利要求12所述的方法,其中当所述驾驶者请求的轮轴扭矩大于所述优选车辆加速度时在速度控制模式下操作所述扭矩机以调整发动机阻力从而控制车辆减速。
14.如权利要求11所述的方法,其中操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨与所述不良共振相关的所述预定发动机转速的所述过渡过程中控制所述发动机包括在所述过渡过程中使所述发动机减速以实现零发动机转速条件。
15.如权利要求11所述的方法,其中操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨与所述不良共振相关的所述预定发动机转速的所述过渡过程中控制所述发动机包括在所述过渡过程中使所述发动机减速以实现小于与所述不良共振相关的所述预定发动机转速的发动机转速。
16.如权利要求11所述的方法,其中所述动力总成系统进一步包括可旋转地联接到所述输入构件并且流体地连接到所述变速器的液压回路的液压流体泵;以及
其中小于与传动系不良共振相关的所述预定发动机转速的所述发动机转速包括对应于足以实现所述液压回路中的较佳液压的用于所述液压流体泵的旋转速度的发动机转速。
17.如权利要求11所述的方法,其进一步包括在横跨与所述不良共振相关的所述预定发动机转速的所述过渡之前打开配置成在所述发动机与所述变速器之间传递扭矩的离合器。
18.如权利要求11所述的方法,其进一步包括:响应于操作者制动请求而停止在所述滑行模式下操作所述动力总成系统,并且操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而控制所述发动机横跨与所述不良共振相关的所述预定发动机转速的过渡,启动配置成在所述发动机与所述变速器之间传递扭矩的扭矩传递设备,以及随后响应于所述操作者制动请求来操作所述扭矩机。
19.用于操作包括内燃发动机和通过扭矩变换器可旋转地联接到变速器的输入构件的扭矩机的动力总成系统的方法,所述方法包括:
响应于驾驶者请求的轮轴扭矩小于预定扭矩并且制动踏板位置为零,将所述动力总成系统操作在滑行模式下,包括:
确定发动机在关状态下的优选车辆加速度;
将所述优选车辆加速度与所述驾驶者请求的轮轴扭矩比较;
命令不加燃料状态下的发动机操作;
在所述驾驶者请求的轮轴扭矩小于所述优选车辆加速度时操作所述扭矩机以使所述输入构件转动从而在横跨与不良共振相关的预定发动机转速的过渡过程中控制所述发动机;以及
当所述驾驶者请求的轮轴扭矩大于所述优选车辆加速度时响应于所述驾驶者请求的轮轴扭矩操作所述扭矩机以控制所述发动机转速来调整发动机阻力从而控制车辆减速。
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