CN104943680B - 用于运转液力变矩器离合器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于运转液力变矩器离合器的系统和方法，并且展示了用于改善混合动力车辆传动系的运转的系统和方法。在一个示例中，响应于发动机运转状态而调整用于使液力变矩器离合器闭合的裕量扭矩。

Description

用于运转液力变矩器离合器的系统和方法

技术领域

本申请涉及用于改善车辆传动系运转的系统和方法。该系统和方法可以对包括可选择性地耦连至传动系的发动机的车辆特别有用。

背景技术

混合动力车辆传动系可以包括经由变速器向车辆的车轮供应扭矩的发动机和电机。变速器可以是包括液力变矩器的自动变速器。液力变矩器使发动机扭矩倍增，并提供推进装置与车轮之间的流体耦连。然而，当液力变矩器输入速度不同于液力变矩器输出速度时，液力变矩器可能增加传动系损失。因此，可能希望关闭将液力变矩器的叶轮机械地耦连至液力变矩器的涡轮的液力变矩器离合器。通过将涡轮机械地耦连至叶轮，可以减少液力变矩器损失。

可以通过释放变速器流体以及向液力变矩器离合器供应变速器流体来打开和关闭液力变矩器离合器。可以在不同压力下向液力变矩器离合器供应变速器流体，以调整液力变矩器离合器扭矩能力。液力变矩器离合器能力(例如，液力变矩器离合器能够转移的扭矩量)可以被增加至液力变矩器离合器的额定扭矩能力，这可以被称为液力变矩器离合器的硬锁(hard locking)。当发动机由电机起动时，可能希望使液力变矩器离合器滑动以降低传动系振动；然而，因为花费有限的时间量来减小液力变矩器离合器压力，所以发动机起动可能必须被延迟，以使得液力变矩器离合器可以被允许滑动。

发明内容

本发明人在此已经认识到上述缺点，并且已经开发出一种传动系运转方法，该方法包含：当发动机和电机被机械耦连时，将第一裕量(margin)扭矩应用于液力变矩器离合器；以及当发动机和电机没有被机械耦连时，将第二裕量扭矩应用于液力变矩器离合器。

通过将不同的裕量扭矩应用于不同的传动系工况，有可能提供在发动机重新起动期间减少发动机起动延迟的技术效果。具体地，如果发动机停止并且仅经由电机向传动系提供扭矩，那么液力变矩器离合器扭矩能力可以被降至比在发动机和马达向变速器提供扭矩的情况下更少的扭矩。降低液力变矩器离合器能力可以允许液力变矩器离合器在更低的压力下运转，因此从液力变矩器离合器排空变速器流体以使得液力变矩器离合器可以滑动以及降低传动系噪声和振动将花费更少的时间。

在另一实施例中，一种传动系运转方法包含：将裕量扭矩应用于液力变矩器离合器，其中裕量扭矩根据向传动系供应正扭矩的主动式扭矩装置的数量来改变，并且其中通过调整向液力变矩器离合器供应的流体的压力来改变裕量扭矩。

在另一实施例中，该方法进一步包含响应于起动发动机的请求而减小裕量扭矩。

在另一实施例中，减小裕量扭矩使液力变矩器离合器滑动增加。

在另一实施例中，当液力变矩器离合器被应用时，液力变矩器扭矩能力渐变至裕量扭矩。

在另一实施例中，该方法进一步包含响应于起动发动机的请求而应用多个液力变矩器扭矩能力渐变速率。

在另一实施例中，提供了一种车辆传动系。该车辆传动系包含：发动机；传动系集成的起动机/发电机(DISG)，其被选择性地耦连到发动机；液力变矩器，其包括被耦连至DISG的液力变矩器离合器；以及控制器，其包括用于使液力变矩器离合器的扭矩能力增加至大于变速器输入轴扭矩的扭矩的非瞬态指令，扭矩能力增加至基于响应于车辆传动系中的有效扭矩源的数量的裕量扭矩的扭矩。

在另一实施例中，有效扭矩源的数量基于车辆传动系中的向传动系提供正扭矩的有效扭矩源。

在另一实施例中，该车辆传动系进一步包含用于响应于起动发动机的请求而降低扭矩能力的附加指令。

在另一实施例中，扭矩能力经由多个渐变速率来降低。

在另一实施例中，该车辆传动系进一步包含，响应于有效扭矩源的数量的减少而降低液力变矩器离合器的扭矩能力。

在另一实施例中，DISG经由传动系断连离合器选择性地耦连至发动机。

本说明可以提供若干优点。具体地，该方法可以允许更短的发动机重新激活时间。另外，该方法可以减少传动系损失。此外，该方法可以改善车辆燃料经济性。

当单独参照以下说明书或连同结合附图参照以下说明书时，本发明的上述优点和其他优点以及特征将是显而易见的。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被随附于具体实施方式的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

当单独或参照附图考虑时，通过阅读实施例的示例(在本文中也被称为具体实施方式)，将会更充分地理解本文中所描述的优点，其中：

图1是发动机的示意图；

图2示出了示例车辆传动系构造；

图3-6示出了示例液力变矩器运转顺序；以及

图7示出了用于运转液力变矩器离合器的示例方法的流程图。

具体实施方式

本发明涉及操作混合动力车辆的液力变矩器离合器。该车辆可以包括如图1所示的发动机。该发动机可以被机械耦连至包括马达的其他车辆部件，以形成如图2所示的传动系。发动机和马达可以被选择性地耦连及解耦，以改变传动系运转模式。可以根据图7的方法如在图3-6的顺序中示出的那样向液力变矩器离合器供应裕量扭矩。

参照图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中该内燃发动机10包含多个汽缸，在图1中示出了多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36被设置在汽缸壁中并被连接至曲轴40。飞轮97和环形齿轮99被耦连至曲轴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以啮合环形齿轮99。起动机96可以被直接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可以通过皮带或链条向曲轴40选择性地供应扭矩。在一个示例中，当不与发动机曲轴接合时，起动机96处于基本状态。

燃烧室30被显示为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。可以使用排气凸轮相位调整器56来相对于曲轴40的正时改变排气凸轮53的正时，以便相对于曲轴位置调整排气门打开及关闭位置。可以使用进气凸轮相位调整器59来相对于曲轴40的正时改变进气凸轮51的正时，以便相对于曲轴位置调整进气门打开及关闭位置。

燃料喷射器66被显示为定位成将燃料直接喷射到汽缸30内，本领域技术人员称之为直接喷射。可替代地，燃料可以被喷射至进气道，本领域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的信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料被包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66。此外，进气歧管44被显示为与可选的电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置以控制从进气口42到进气歧管44的空气流。在一个示例中，高压双级燃料系统可以用于产生更高的燃料压力。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被定位在进气门52与进气歧管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经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被显示为耦连到催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。

在一个示例中，转化器70可以包括多块催化剂砖。在另一示例中，可以使用每个均具有多块砖的多个排放控制装置。在一个示例中，转化器70可以是三元催化剂。

控制器12在图1中被显示为常规的微型计算机，其包含：微处理器(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110以及常规数据总线。控制器12被显示为从耦连到发动机10的传感器接收各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，所述信号还包括：来自耦连到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自耦连到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管绝对压力(MAP)的测量值；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。大气压也可以被感测(传感器未示出)以便由控制器12进行处理。在本发明的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴的每次回转中产生预定数量的等间距脉冲，由此能够确定发动机转速(RPM)。

在一些示例中，发动机可以被耦连到如图2所示的混合动力车辆内的电动马达/电池系统。进一步地，在一些示例中，可以采用其他发动机配置，例如柴油发动机。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸一般经历四冲程循环：该循环包含进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程。通常，在进气冲程期间，排气门54关闭而进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30内，并且活塞36移动到汽缸的底部以增加燃烧室30内的容积。活塞36接近汽缸的底部并在其冲程结束的位置(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束并最靠近汽缸盖的位置(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室内。在下文中被称为点火的过程中，所喷射的燃料通过已知的点火手段(例如，火花塞92)被点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体推动活塞36回到BDC。曲轴40将活塞运动转化为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以便将已燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。注意，上述内容仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，以便例如提供正或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。

图2是车辆传动系200的方框图。传动系200可以由车辆290中的发动机10提供动力。车辆290可以包括用于运送乘客的客舱291。

发动机10可以采用图1所示的发动机起动系统或者经由传动系集成的起动机/发电机(DISG)或者电机(如马达)240来起动。进一步地，发动机10可以通过扭矩致动器204(例如燃料喷射器、节气门、凸轮、点火线圈等)来生成或调整扭矩。

发动机输出扭矩可以被传输至双质量飞轮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经由发动机位置传感器118来确定。双质量飞轮232可以包含弹簧和分开的质量块(未显示)以便抑制传动系扭矩扰动。双质量飞轮232的输出侧被显示为机械耦连到传动系断连离合器236的输入侧。传动系断连离合器236可以被电致动或液压致动，并且它可以被定位在变速箱259的外部。位置传感器234被定位在双质量飞轮232的断连离合器一侧上，以感测双质量飞轮232的输出位置和转速。断连离合器236的下游侧被显示为机械耦连到DISG输入轴237。

DISG 240可以被操作以向传动系200提供扭矩或者将传动系扭矩转化成电能存储在电能存储设备275内。DISG 240比图1中所示的起动机96具有更高的输出扭矩能力。进一步地，DISG 240直接地驱动传动系200或者由传动系200直接地驱动。没有皮带、齿轮或链条将DISG 240耦连到传动系200。更确切地说，DISG 240以与传动系200以相同的速率旋转。电能存储设备275可以是电池、电容器或电感器。DISG 240的下游侧经由轴241机械耦连到液力变矩器206的叶轮285。DISG 240的上游侧机械耦连到断连离合器236。

液力变矩器206包括涡轮286，以便将扭矩输出至变速器输入轴270。变速器输入轴270将液力变矩器206机械地耦连到自动变速器208。液力变矩器206还包括液力变矩器旁通锁止离合器(TCC)212。当TCC被锁定时，扭矩被从叶轮285直接转移至涡轮286。TCC通过控制器12调整由泵214供应的液压阀205来液压操作。在一个示例中，液力变矩器可以称为变速器的一个部件；然而，在其他示例中，液力变矩器可以被视为与变速器分开。液力变矩器涡轮转速和位置可以通过位置传感器239来确定。在一些示例中，238和/或239可以是扭矩传感器，或者可以是组合位置与扭矩传感器。

当液力变矩器锁止离合器212完全脱离时，液力变矩器206经由液力变矩器涡轮286与液力变矩器叶轮285之间的流体转移将发动机扭矩传输至自动变速器208，由此使得扭矩能够倍增。相比之下，当液力变矩器锁止离合器212完全接合时，发动机输出扭矩经由液力变矩器离合器直接转移至变速器208的输入轴(未示出)。可替代地，液力变矩器锁止离合器212可以部分接合，由此使直接传递至自动变速器208的扭矩量能够通过滑动来调整。控制器12可以被配置为响应于各种发动机工况或者根据基于驾驶员的发动机操作请求通过调整液力变矩器锁止离合器来调整由液力变矩器212传输传递的扭矩量。

自动变速器208包括档位离合器(例如，档位1-6)211和前进离合器210。档位离合器211和前进离合器210可以选择性地接合以推进车辆。来自自动变速器208的扭矩输出可以进而通过输出轴260被传递到车轮216以推进车辆。具体地说，自动变速器208可以在将输出驱动扭矩传输到车轮216之前响应于车辆行进条件而在输入轴270处转移输入驱动扭矩。

进一步地，摩擦力可以通过接合车轮制动装置218而被施加到车轮216。在一个示例中，车轮制动装置218可以响应于驾驶员将他的脚踩在制动踏板上(未显示)而被接合。在其他示例中，控制器12或通过链路与控制器12连接的控制器可以应用接合车轮制动装置。以相同的方式，通过响应于驾驶员从制动踏板释放他的脚而脱离车轮制动装置218，可以减小施加到车轮216上的摩擦力。进一步地，作为自动发动机停止程序的一部分，车辆制动装置可以通过控制器12将摩擦力施加到车轮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，从而接合各种离合器，例如前进离合器210、档位离合器211、传动系断连离合器240和/或液力变矩器锁止离合器212。机械油泵214可以根据液力变矩器206进行操作，并且可以例如经由输入轴241通过发动机或DISG的旋转来驱动。因此，在机械油泵214内生成的液压压力可以随着发动机转速和/或DISG转速的增加而增加，并且可以随着发动机转速和/或DISG转速的降低而降低。在一些示例中，泵214不具有足够的能力来同时供应在断连离合器升压阶段期间供应断连离合器并在换档离合器升压阶段期间供应至少一个换档离合器而不增加变速器换档时间。

控制器12可以被配置为从发动机10接收输入(如图1中更详细地所示)，并且因此控制发动机的扭矩输出和/或液力变矩器、变速器、离合器和/或制动装置的操作。作为一个示例，发动机扭矩输出可以通过调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合，并可以通过控制涡轮增压或机械增压发动机的节气门打开程度和/或气门正时、气门升程和升压来控制。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、燃料脉冲正时以及空气充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有的情况下，可以在逐缸(cylinder-by-cylinder)基础上执行发动机控制以控制发动机扭矩输出。控制器12也可以通过调整流向和流出DISG的场和/或电枢绕组的电流来控制来自DISG的扭矩输出和电能生产，这在本领域中是已知的。

当满足怠速-停止条件时，控制器12可以通过切断到发动机的燃料和火花而开始发动机停机。然而，在一些示例中，发动机可能继续旋转。另外，为了维持变速器中的扭矩量，控制器12可以使变速器208的旋转元件相对于变速器的壳体259停转(ground)，并且由此相对于车辆的框架停转。当满足发动机的重起动条件和/或车辆操作者想要发动车辆时，控制器12可以通过经由起动机或DISG起动转动发动机10并重新恢复汽缸燃烧来重新激活发动机10。

因此，图1和图2的系统提供了一种车辆传动系，其包含：发动机；传动系集成的起动机/发电机(DISG)，其被选择性地耦连到发动机；液力变矩器，其包括耦连至DISG的液力变矩器离合器；以及控制器，其包括非瞬时指令，用于使液力变矩器离合器的扭矩能力增加至大于变速器输入轴扭矩的扭矩，该扭矩能力增加至基于裕量扭矩的扭矩，该裕量扭矩响应于车辆传动系中的有效扭矩源的数量。该车辆传动系包括：其中有效扭矩源的数量基于车辆传动系中的向传动系提供正扭矩的有效扭矩源。

在一些示例中，该车辆传动系进一步包含用于响应于对起动发动机的请求而降低扭矩能力的附加指令。该车辆传动系包括：其中经由多个渐变速率来降低扭矩能力。该车辆传动系进一步包含：响应于有效扭矩源的数量的减少而降低液力变矩器离合器的扭矩能力。该车辆传动系包括：其中DISG经由传动系断连离合器选择性地耦连至发动机。

现在参照图3，其示出了示例性模拟的液力变矩器离合器运转序列。图7的序列可以由图1和图2的系统根据图7的方法来提供。竖直标记T0-T2示出了运转序列期间的特定事件的正时。图3示出了根据图7的方法从关闭的液力变矩器离合器状况调整液力变矩器离合器扭矩能力。

从图3的顶部起的第一曲线是发动机状态随时间变化的曲线。发动机运转状态可以是关闭的(例如，已停止)或开启的(例如，正运行)。Y轴表示发动机运转状态，并且当轨迹处于较高水平时，发动机开启。当轨迹处于较低水平时，发动机关闭。X轴表示时间，并且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。

图3的第二曲线是扭矩随时间变化的曲线。Y轴表示扭矩，并且扭矩在Y轴箭头的方向上增加。X轴表示时间，并且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。水平线302表示额定液力变矩器离合器能力或液力变矩器硬锁扭矩。实线310表示用于以不考虑发动机状态的裕量扭矩运转液力变矩器离合器的液力变矩器离合器扭矩能力。点划线312表示用于根据图7的方法运转液力变矩器离合器的液力变矩器离合器扭矩能力(例如，用于在发动机停止时仅以电机运转液力变矩器离合器的扭矩能力)。用于以发动机和电机310运转液力变矩器离合器的液力变矩器离合器扭矩能力是与当线312不可见且线310可见时根据图7的方法的液力变矩器离合器扭矩能力相同的数值。双点划线325表示变速器输入轴扭矩。

裕量扭矩可以被描述为液力变矩器离合器的大于施加于变速器的输入轴的扭矩的扭矩能力增加。例如，如果变速器输入轴扭矩为100N-m并且液力变矩器离合器能力被调整为150N-m，那么裕量扭矩为50N-m。

箭头304示出了硬锁裕量扭矩，其为变速器输入轴扭矩加上由箭头304的长度所表示的扭矩。箭头306示出了当两个推进扭矩源(例如，发动机和马达)向传动系供应正扭矩时的双推进源裕量扭矩，其为变速器输入轴扭矩加上由箭头306的长度所表示的扭矩。箭头308示出了当只有电机向传动系提供正扭矩时的电机裕量扭矩，其为变速器输入轴扭矩加上由箭头308的长度所表示的扭矩。

在时间T0处，发动机开启，并且包括用于使发动机和电机运转的裕量扭矩的液力变矩器离合器扭矩能力(例如，310)与根据图7的方法的液力变矩器离合器扭矩能力(例如，312)相同。变速器输入轴扭矩325和液力变矩器硬锁扭矩302处于恒定值。

在时间T1处，发动机运转状态轨迹改变状态，以指示发动机停止。基于行驶条件和/或车辆工况，发动机可以停止。响应于发动机停止，根据图7的方法的液力变矩器离合器扭矩能力(例如，312)被降低。由于电机能够向传动系供应较少的扭矩，因此可以降低液力变矩器离合器扭矩能力。通过降低液力变矩器离合器扭矩能力，流体从液力变矩器离合器流出可以花费更少的时间，从而液力变矩器离合器可以在时间上更早地滑动，以便减少用于起动发动机的时间量。轨迹310继续处于与时间T1之前相同的水平，并且它表示以不基于发动机运转状态的扭矩能力运转液力变矩器离合器。变速器输入轴扭矩325和液力变矩器硬锁扭矩302保持处于恒定值。

在时间T1与T2之间更靠近时间T2的时刻，作出重新起动发动机的请求(未示出)。轨迹310和312都示出了液力变矩器离合器扭矩能力被降低，但是轨迹312的液力变矩器离合器扭矩能力小于轨迹310的液力变矩器离合器扭矩能力。因此，如图3所示，发动机可以在时间上更早地起动，或者液力变矩器扭矩能力的降低可以被延迟。液力变矩器离合器扭矩能力被降低以允许液力变矩器在发动机起动期间滑动，由此减少发动机起动期间的噪声、振动与舒适性/声振粗糙度(harshness)。如在图5中更详细地示出，液力变矩器离合器能力在320处渐变。

在时间T2处，如通过发动机运转状态转变至较高水平所指示，发动机被重新起动。由于发动机被重新起动，根据图7的方法的液力变矩器离合器扭矩能力被增加至等于包括用于运转发动机和电机的裕量扭矩的液力变矩器扭矩能力。变速器输入轴扭矩325和液力变矩器硬锁扭矩302保持处于恒定值。

以此方式，响应于向车辆传动系供应正扭矩的有效扭矩源，可以调整液力变矩器离合器扭矩能力。如果多个有效扭矩源(例如，发动机和/或马达)使可从有效扭矩源向传动系提供的累积扭矩增加，那么可以增加液力变矩器离合器扭矩能力。另一方面，如果可从有效扭矩源向传动系提供的累积扭矩响应于有效扭矩源的数量的减少而减小，那么可以降低液力变矩器离合器扭矩能力。

现在参照图4，其示出了示例模拟的液力变矩器离合器运转序列。图7的序列可以由图1和图2的系统根据图7的方法来提供。竖直标记T10-T12示出了在运转序列期间的特定事件的正时。图4示出了根据图7的方法从打开的液力变矩器离合器状况调整液力变矩器离合器扭矩能力。

从图4的顶部起的第一曲线是发动机状态随时间变化的曲线。发动机运转状态可以是关闭的(例如，已停止)或开启的(例如，正运行)。Y轴表示发动机运转状态，并且当轨迹处于较高水平时，发动机开启。当轨迹处于较低水平时，发动机关闭。X轴表示时间，并且时间从图4的左侧向图4的右侧增加。

图4的第二曲线是扭矩随时间变化的曲线。Y轴表示扭矩，并且扭矩在Y轴箭头的方向上增加。X轴表示时间，并且时间从图4的左侧向图4的右侧增加。水平线402表示额定液力变矩器离合器能力或液力变矩器硬锁扭矩。实线410表示用于以发动机和电机运转液力变矩器离合器的液力变矩器离合器扭矩能力。点划线412表示用于根据图7的方法运转液力变矩器离合器的液力变矩器离合器扭矩能力(例如，用于在发动机停止时仅以电机运转液力变矩器离合器的扭矩能力)。用于以发动机和电机410运转液力变矩器离合器的液力变矩器离合器扭矩能力是与当线412不可见且线410可见时根据图7的方法的液力变矩器离合器扭矩能力相同的数值。双点划线425表示变速器输入轴扭矩。

箭头404示出了硬锁裕量扭矩，其为变速器输入轴扭矩加上由箭头404的长度所表示的扭矩。箭头406示出了当两个推进扭矩源(例如，发动机和马达)向传动系供应正扭矩时的双推进源裕量扭矩，其为变速器输入轴扭矩加上由箭头406的长度所表示的扭矩。箭头408示出了当只有电机向传动系提供正扭矩时的电机裕量扭矩，其为变速器输入轴扭矩加上由箭头408的长度所表示的扭矩。

在时间T10处，发动机开启，并且由于液力变矩器离合器打开，包括用于使发动机和电机运转的裕量扭矩的液力变矩器离合器扭矩能力(例如，410)为零。根据图7的方法的液力变矩器离合器扭矩能力(例如，412)也为零。变速器输入轴扭矩425和液力变矩器硬锁扭矩402处于恒定值。

在时间T11处，发动机运转状态轨迹改变状态，以指示发动机停止。基于行驶条件和/或车辆工况，发动机可以停止。响应于发动机停止，根据图7的方法的液力变矩器离合器扭矩能力(例如，412)开始增加，以便为发动机重新起动做准备。通过增加液力变矩器离合器扭矩能力，有可能增加传动系效率。轨迹410也开始增加，使得传动系效率可以被改善。变速器输入轴扭矩425和液力变矩器硬锁扭矩402保持处于恒定值。

在时间T11与T12之间的某一时间，根据图7的方法的液力变矩器离合器扭矩能力(例如，412)渐变至基于仅经由电机或马达向传动系供应扭矩的水平。另一方面，具有不考虑发动机运转状态的裕量扭矩的液力变矩器离合器扭矩能力增加至较高水平。轨迹410和412继续处于这些相应水平，直至在时间T12之前不久。

在时间T12之前不久，作出重新起动发动机的请求(未示出)。轨迹410和412都示出了液力变矩器离合器扭矩能力被降低，但是轨迹412的液力变矩器离合器扭矩能力小于轨迹410的液力变矩器离合器扭矩能力。因此，如图4所示，发动机可以在时间上被更早地起动，或者液力变矩器扭矩能力的降低可以被延迟。液力变矩器离合器扭矩能力被降低以允许液力变矩器在发动机起动期间滑动，由此减少发动机起动期间的噪声、振动与舒适性/声振粗糙度。如在图6中更详细地示出，液力变矩器离合器能力在412处渐变。

在时间T2处，发动机被重新起动，如通过发动机运转状态转变为较高水平的所指示。由于发动机被重新起动，根据图7的方法的液力变矩器离合器扭矩能力被增加至等于包括不考虑发动机运转状态的裕量扭矩的液力变矩器扭矩能力。变速器输入轴扭矩425和液力变矩器硬锁扭矩402保持处于恒定值。以此方式，可以调整打开的液力变矩器离合器的运转，以减少发动机起动噪声和振动，同时改善传动系效率。

现在参照图5，其示出了用于在发动机起动期间减小液力变矩器离合器扭矩的液力变矩器离合器扭矩能力随时间变化的详细曲线。图5的曲线提供了图3的区域320的示例。在图5的曲线中示出的序列可以通过图1和2的系统根据图7的方法来提供。X轴表示时间，并且时间从曲线的左侧向曲线的右侧增加。Y轴表示液力变矩器离合器(TCC)扭矩能力，并且TCC扭矩能力在Y轴箭头的方向上增加。

在时间T30处，TCC能力处于较高水平并且是恒定的。在时间T31处，存在重新起动发动机的请求(未示出)，并且响应于该请求而降低TCC能力。在时间T31处，TCC能力以第一渐变速率渐变至较低值。当TCC能力接近期望值时，TCC能力以第二渐变速率渐变，第二渐变速率小于第一渐变速率。在时间T33处，响应于发动机动作，渐变速率增加，并从负渐变速率转变为第一正渐变速率，但在一些示例中，响应于发动机起动，渐变速率可以转变为正的。在时间T34处，渐变速率增加至第二正渐变速率，第二正渐变速率大于第一正渐变速率。响应于逝去的时间量或到达预定值的发动机转速，渐变速率可以转变为第二渐变速率。在时间T35处，第二渐变速率终止，并且TCC能力增加至基于向传动系供应正扭矩的有效扭矩源的数值。

现在参照图6，其示出了用于在从打开的TCC状态起动发动机的期间增加液力变矩器离合器扭矩的液力变矩器离合器扭矩能力随时间变化的详细曲线。图6的曲线提供了图4的区域412的示例。在图6中示出的序列可以通过图1和图2的系统根据图7的方法来提供。X轴表示时间，并且时间从曲线的左侧向曲线的右侧增加。Y轴表示液力变矩器离合器(TCC)扭矩能力，并且TCC扭矩能力在Y轴箭头的方向上增加。

在时间T40处，由于TCC处于打开状态，TCC能力处于较低水平。在时间T41处，存在重新起动发动机的请求(未示出)，并且响应于该请求而增加TCC能力。在时间T41处，TCC能力以第一渐变速率渐变上升。随着TCC能力增加，在时间T43处TCC能力以第二渐变速率渐变，第二渐变速率大于第一渐变速率。在时间T44处，响应于自时间T41以后的时间量或响应于发动机转速，渐变速率增加至第三速率。在时间T45处，第三渐变速率终止，并且TCC能力被增加至基于向传动系供应正扭矩的有效扭矩源的数值。

现在参照图7，其示出了用于运转混合动力车辆的液力变矩器离合器的方法。图7的方法可以被包括在图1和图2的系统中。另外，图7的方法可以提供在图3-6中示出的运转序列。

在702处，方法700确定发动机运转状态。在一个示例中，如果发动机转速大于阈值转速并且燃料被供应给发动机，那么发动机被确定为正在运转。否则，发动机被确定为没有在运转。在确定发动机状态之后，方法700前进到704处。

在704处，方法700确定期望的变速器输入轴扭矩。在一个示例中，可以基于输入到加速器踏板的驾驶员要求扭矩被转换为期望的车轮扭矩来确定期望的变速器输入轴扭矩。在将期望的车轮扭矩乘以变速器齿轮比并减去变速器损失之后，期望的车轮扭矩被转换为变速器输入扭矩。在确定变速器输入轴扭矩之后，方法700前进到706处。

在706处，方法700判断液力变矩器离合器是闭合还是打开。在一个示例中，如果液力变矩器离合器被至少部分闭合，那么可以确定液力变矩器离合器是闭合的。如果向液力变矩器离合器供应变速器流体的气门是打开的并允许变速器流体流到液力变矩器离合器，那么可以确定液力变矩器离合器是闭合的。存储器中的比特或变量可以保持一个数值，该数值响应于气门有效或无效而改变状态。如果方法700判断液力变矩器离合器是闭合的，那么回答为“是”，并且方法700前进到708处。否则，回答为“否”，并且方法700前进到730处。

在708处，方法700判断发动机是否停止。基于在702处确定的发动机运转状态，可以确定发动机是停止的。如果方法700判断发动机停止，那么回答为“是”，并且方法700前进到710处。否则，回答为“否”，并且方法700前进到720处。

在710处，方法700确定基于使传动系以仅电机模式运转的液力变矩器离合器裕量扭矩。在一个示例中，用于使传动系以仅电机模式运转的液力变矩器裕量扭矩是基于电机转速的数值。另外，基于使传动系以仅电机模式运转(例如，其中仅电机向传动系提供正扭矩)的液力变矩器离合器裕量扭矩小于基于使传动系在电机和发动机两者均有效的情况下运转的液力变矩器离合器裕量扭矩。在一个示例中，液力变矩器离合器裕量扭矩是凭经验确定的，其被存储在表格中，并且当使用电机转速来对该表格编索引时从该表格中输出。在基于使传动系以仅电机模式运转的液力变矩器离合器裕量扭矩被确定之后，方法700前进到712处。

在712处，液力变矩器离合器(TCC)扭矩能力被调整为基于变速器输入轴扭矩加上用于使传动系以仅电机模式运转的液力变矩器裕量扭矩的数值。在一个示例中，可以通过调整向TCC供应变速器流体的气门的占空比来调整液力变矩器离合器扭矩能力。可以通过改变向气门供应的电信号的占空比来调整气门占空比。当气门的占空比被调整时，向液力变矩器离合器供应的变速器流体的压力被调整，并且向TCC供应的变速器流体的压力调整TCC的扭矩能力。如果向TCC供应的流体的压力增加，那么TCC扭矩能力可以增加直至TCC扭矩能力到达额定限值。如果向TCC供应的流体的压力减小，那么TCC扭矩能力可以降低直至TCC打开。在TCC扭矩能力被调整之后，方法700前进到714处。

在714处，方法700判断是否请求发动机起动。发动机起动请求可以由驾驶员或控制器提供。响应于车辆工况，发动机可以被请求重新起动。如果方法700判断发动机起动被请求，那么回答为“是”，并且方法700前进到716处。否则，回答为“否”，并且方法700前进到退出。

在716处，方法700响应于发动机起动请求而降低TCC扭矩能力。TCC扭矩能力被降低以允许传动系中的一些滑动，从而减少噪声、振动与舒适性/声振粗糙度的可能性。如在图5处所描述，TCC扭矩能力通过降低向TCC供应的流体的压力来降低。在TCC扭矩能力被降低之后，方法700前进到718处。

在718处，方法700起动发动机。通过使用电机(例如，DISG)来旋转发动机并向发动机供应燃料，发动机被起动。在发动机被起动之后，方法700前进到722处。

在720处，方法700确定基于使传动系以双推进模式运转(例如，电机和发动机都向传动系提供正扭矩)的液力变矩器离合器裕量扭矩。在一个示例中，用于使传动系以双推进模式运转的液力变矩器裕量扭矩是基于电机转速的数值，该电机转速在传动系断连离合器闭合时等于发动机转速。另外，基于使传动系以双推进模式运转的液力变矩器离合器裕量扭矩大于基于使传动系仅在电机有效的情况下运转的液力变矩器离合器裕量扭矩。在一个示例中，液力变矩器离合器裕量扭矩是凭经验确定的，其被存储在表格中，并且在使用电机转速对表格编索引时从该表格中输出。

此外，在一些示例中，液力变矩器离合器裕量扭矩可以基于传动系中的有效扭矩源的数量来调整。例如，如果发动机和马达正向传动系提供正扭矩，那么裕量扭矩可以为100N-m，而如果仅电机是有效的，那么裕量扭矩可以被调整为50N-m。另外，TCC裕量扭矩可以响应于特定有效的扭矩产生装置来调整。例如，如果仅发动机是有效的，那么TCC裕量扭矩可以为75N-m，而如果仅电机是有效的，那么裕量扭矩可以被调整为50N-m。在基于使传动系以双推进模式运转的液力变矩器离合器裕量扭矩被确定之后，方法700前进到722处。

在722处，液力变矩器离合器(TCC)扭矩能力被调整为基于变速器输入轴扭矩加上用于使传动系以双推进模式运转的液力变矩器裕量扭矩的数值。在一个示例中，可以通过调整向TCC供应变速器流体的气门的占空比来调整液力变矩器离合器扭矩能力。可以通过改变向气门供应的电信号的占空比来调整气门占空比。当气门的占空比被调整时，向液力变矩器离合器供应的变速器流体的压力被调整，并且向TCC供应的变速器流体的压力调整TCC的扭矩能力。如果向TCC供应的流体的压力增加，那么TCC扭矩能力可以增加直至TCC扭矩能力到达额定限值。如果向TCC供应的流体的压力减小，那么TCC扭矩能力可以降低直至TCC打开。在TCC扭矩能力被调整之后，方法700前进到退出。

在730处，方法700判断是否请求液力变矩器离合器闭合。当液力变矩器涡轮转速在液力变矩器叶轮转速的阈值内时或响应于诸如车辆速度和选定档位等其他工况，液力变矩器离合器可以在发动机重新起动之前被请求闭合。如果方法700判断液力变矩器离合器被请求闭合，那么回答为“是”，并且方法700前进到732处。否则，回答为“否”，并且方法700前进到退出。

在732处，方法700判断发动机是否停止。基于在702处确定的发动机运转状态，发动机可以被确定为停止。如果方法700判断发动机停止，那么回答为“是”，并且方法700前进到734处。否则，回答为“否”，并且方法700前进到750处。

在734处，方法700确定基于使传动系以仅电机模式运转的液力变矩器离合器裕量扭矩。在一个示例中，用于使传动系以仅电机模式运转的液力变矩器裕量扭矩是基于电机转速的数值。另外，基于使传动系以仅电机模式运转(例如，其中仅电机向传动系提供正扭矩)的液力变矩器离合器裕量扭矩小于基于使传动系在电机和发动机两者均有效的情况下运转的液力变矩器离合器裕量扭矩。在一个示例中，液力变矩器离合器裕量扭矩是凭经验确定的，其被存储在表格中，并且在使用电机转速对表格进行编索引时从该表格中输出。在基于使传动系以仅电机模式运转的液力变矩器离合器裕量扭矩被确定之后，方法700前进到736处。

在736处，液力变矩器离合器(TCC)闭合，并且TCC扭矩能力渐变为基于变速器输入轴扭矩加上用于使传动系以仅电机模式运转的液力变矩器裕量扭矩的数值。在一个示例中，可以通过调整向TCC供应变速器流体的气门的占空比来调整液力变矩器离合器扭矩能力。可以通过改变向气门供应的电信号的占空比来调整气门占空比。当气门的占空比被调整时，向液力变矩器离合器供应的变速器流体的压力被调整，并且向TCC供应的变速器流体的压力调整TCC的扭矩能力。如果向TCC供应的流体的压力增加，那么TCC扭矩能力可以增加直至TCC扭矩能力到达额定限值。如在图6中所描述，TCC离合器能力可以使用不同的速率来渐变。在增加了TCC扭矩能力之后，方法700前进到738处。

在738处，方法700判断是否请求发动机起动。发动机起动请求可以由驾驶员或控制器提供。响应于车辆工况，发动机可以被请求重新起动。如果方法700判断发动机起动被请求，那么回答为“是”，并且方法700前进到740处。否则，回答为“否”，并且方法700前进到退出。

在740处，方法700响应于发动机起动请求而降低TCC扭矩能力。TCC扭矩能力被降低以允许传动系中的一些滑动，从而减少噪声、振动与舒适性/声振粗糙度的可能性。如在图5处所描述，TCC扭矩能力通过降低向TCC供应的流体的压力来降低。在降低了TCC扭矩能力之后，方法700前进到742处。

在742处，方法700起动发动机。通过使用电机(例如，DISG)来旋转发动机并向发动机供应燃料，发动机被起动。在发动机被起动之后，方法700前进到722处。

在750处，方法700确定基于使传动系以双推进模式运转(例如，电机和发动机都向传动系提供正扭矩)的液力变矩器离合器裕量扭矩。在一个示例中，用于使传动系以双推进模式运转的液力变矩器裕量扭矩是基于电机转速的数值，该电机转速在传动系断连离合器闭合时等于发动机转速。另外，基于使传动系以双推进模式运转的液力变矩器离合器裕量扭矩大于基于使传动系仅在电机有效的情况下运转的液力变矩器离合器裕量扭矩。在一个示例中，液力变矩器离合器裕量扭矩是凭经验确定的，其被存储在表格中，并且在使用电机转速对表格进行编索引时从该表格中输出。在基于使传动系以双推进模式运转的液力变矩器离合器裕量扭矩被确定之后，方法700前进到752处。

在752处，液力变矩器离合器(TCC)闭合，并且TCC扭矩能力被调整为基于变速器输入轴扭矩加上用于使传动系以双推进模式运转的液力变矩器裕量扭矩的数值。在一个示例中，可以通过调整向TCC供应变速器流体的气门的占空比来调整液力变矩器离合器扭矩能力。可以通过改变向气门供应的电信号的占空比来调整气门占空比。当气门的占空比被调整时，向液力变矩器离合器供应的变速器流体的压力被调整，并且向TCC供应的变速器流体的压力调整TCC的扭矩能力。如果向TCC供应的流体的压力增加，那么TCC扭矩能力可以增加直至TCC扭矩能力到达额定限值。如果向TCC供应的流体的压力减小，那么TCC扭矩能力可以降低直至TCC打开。在TCC扭矩能力被调整之后，方法700前进至退出。

以此方式，可以调整液力变矩器离合器操作以减少发动机起动时间。另外，由于可以使用来自变速器泵的较少压力，因此可以减少传动系损失。

因此，图7的方法提供了一种传动系运转方法，该方法包含：当发动机和电机被机械地耦连时，将第一裕量扭矩应用于液力变矩器离合器；以及当发动机和电机没有被机械地耦连时，将第二裕量扭矩应用于液力变矩器离合器。

该方法包括第二裕量扭矩小于第一裕量扭矩并且通过向液力变矩器离合器提供流体来向液力变矩器离合器提供第一和第二裕量扭矩的情况。该方法包括第一裕量扭矩和第二裕量扭矩使液力变矩器离合器的扭矩能力增加的情况。

在一些示例中，该方法包括液力变矩器的扭矩能力是在当前工况下液力变矩器离合器能够转移的扭矩量的情况。该方法包括通过增加向液力变矩器离合器供应的流体的压力来增加第一裕量扭矩和第二裕量扭矩的情况。该方法包括当发动机和电机被耦连时发动机和电机向传动系供应正扭矩，并且发动机和电机被机械地耦连至车轮的情况。该方法还包括扭矩裕量使液力变矩器离合器的扭矩能力增加至大于变速器输入扭矩的数值的情况。

图7的方法还提供了一种传动系运转方法，该方法包含：将裕量扭矩应用于液力变矩器离合器，其中裕量扭矩根据向传动系供应正扭矩的主动式扭矩装置的数量来改变，并且其中裕量扭矩通过调整向液力变矩器离合器供应的流体的压力来改变。该方法包括当仅经由电机向传动系供应扭矩时裕量扭矩是第一扭矩的情况。该方法包括当经由电机和发动机向传动系供应扭矩时裕量扭矩是第二扭矩的情况。

在一些示例中，该方法进一步包含响应于起动发动机的请求而减小裕量扭矩。该方法包括减小裕量扭矩使液力变矩器离合器滑动增加的情况。该方法包括当液力变矩器离合器被应用时液力变矩器扭矩能力渐变至裕量扭矩的情况。该方法进一步包含响应于起动发动机的请求而应用多个液力变矩器扭矩能力渐变速率。

本领域技术人员应认识到，在图7中所描述的方法可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种步骤或功能可以以所示顺序执行、并行地执行或者在一些情况下被省略。同样，实现本文中所描述的本发明的示例实施例的目的、特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图示和说明而提供了所述处理顺序。尽管没有明确地示出，但本领域技术人员将意识到，一个或多个所图示的步骤或功能可以根据所用的特定策略而重复地执行。另外，所描述的动作、运转、方法和/或功能可以以图形方式表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的代码。

在此结束本说明书。本领域技术人员阅读本说明书将会想到不偏离本发明的精神实质和范围的许多变化和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或可替代的燃料配置运行的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以利用本说明书而受益。

Claims (10)

1.一种传动系运转方法，其包含：

从液力变矩器离合器闭合的状态开始，当发动机和电机被机械地耦连时，将第一裕量扭矩应用于液力变矩器离合器，将所述液力变矩器离合器的扭矩能力调节为基于所述第一裕量扭矩加上变速器输入扭矩的数值；以及当所述发动机和电机没有被机械地耦连时，将第二裕量扭矩应用于所述液力变矩器离合器，将所述液力变矩器离合器的扭矩能力调节为基于所述第二裕量扭矩加上所述变速器输入扭矩的数值；以及

从所述液力变矩器离合器打开的状态开始，响应于发动机停止而将所述液力变矩器离合器的扭矩能力从零增加至基于变速器输入扭矩加上仅经由电机向传动系供应扭矩时所述液力变矩器离合器的裕量扭矩的数值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二裕量扭矩小于所述第一裕量扭矩，并且其中通过向所述液力变矩器离合器供应流体来向所述液力变矩器离合器提供所述第一和第二裕量扭矩。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一裕量扭矩和所述第二裕量扭矩增加所述液力变矩器离合器的扭矩能力。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述液力变矩器离合器的所述扭矩能力是在当前工况下所述液力变矩器离合器能够转移的扭矩量。

5.根据权利要求4所述的方法，其中通过增加向所述液力变矩器离合器供应的流体的压力来增加所述第一裕量扭矩和所述第二裕量扭矩。

6.根据权利要求1所述的方法，其中当所述发动机和电机被耦连时，所述发动机和电机向传动系供应正扭矩，并且其中所述发动机和电机被机械耦连至车轮。

7.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一裕量扭矩和所述第二裕量扭矩使所述液力变矩器离合器的扭矩能力增加至大于变速器输入扭矩的值。

8.一种传动系运转方法，其包含：

从液力变矩器离合器闭合的状态开始，将所述液力变矩器离合器的扭矩能力调节为第一扭矩能力，其中所述第一扭矩能力根据向传动系供应正扭矩的多个主动式扭矩装置改变，并且其中通过调整向所述液力变矩器离合器供应的流体的压力改变所述第一扭矩能力；以及

从所述液力变矩器离合器打开的状态开始，响应于发动机停止而将所述液力变矩器离合器的扭矩能力从零增加至第二扭矩能力，其中所述第二扭矩能力增加至基于变速器输入扭矩加上仅经由电机向传动系供应扭矩时所述液力变矩器离合器的裕量扭矩的数值。

9.根据权利要求8所述的方法，其中当仅经由所述电机向所述传动系供应扭矩时，所述第一扭矩能力是第一扭矩。

10.根据权利要求9所述的方法，其中当经由所述电机和发动机向所述传动系供应扭矩时，所述第一扭矩能力是第二扭矩。