CN106043286A - 再生期间降档的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用于对混合动力传动系的变速器进行换档的系统和方法，该混合动力传动系包含以再生模式操作的电机。该系统和方法可以响应于基于换档完成的百分比的误差，通过自适应参数调整前馈马达扭矩命令。

Description

再生期间降档的方法和系统

技术领域

本说明书涉及用于对混合动力车辆的档位进行降档的方法和系统，所述混合动力车辆包含固定齿轮比的变速器。所述方法和系统对于有时以再生模式操作的混合动力车辆可以是特别有用的。

背景技术

混合动力车辆有时可以进入再生模式。在再生模式中，车辆的动能可以被转换成电能并且被存储以便日后使用。在驾驶员减小需求扭矩以减慢车辆或者减弱车辆加速的倾向(propensity)时，车辆可以进入再生模式。例如，车辆可以响应于车辆正接近停止标志并且驾驶员松开加速器踏板而进入再生模式。车辆在进入再生模式之后可以以预定水平减速。当车辆减速时，其变速器可以随着车辆速度的降低从较高档位降档到较低档位，以将发动机和/或马达转速保持在期望的范围内。然而，如果在降档期间变速器离合器没有转移期望的扭矩量，则驾驶员可能注意到令人厌烦的传动系扭矩扰动。此外，在包含传动系分离离合器的传动系内(这增加了传动系惯性)，传动系扭矩扰动可能被恶化。因此，可能期望提供变速器降档的系统和方法，其可以改善再生模式中的降档。

发明内容

本发明人已经认识到上述问题并且已经开发了一种传动系操作方法，包括：响应于变速器档位换档完成的百分比，经由闭环调整施加到变速器输入轴的扭矩。

通过响应于变速器档位换档完成的百分比来调整马达扭矩，有可能的是在固定步进传动比变速器的档位换档期间提供减少传动系扭矩扰动的技术效果。特别地，高于冲程用来挤压离合器的压力与由齿式离合器传递的扭矩直接相关。但是，齿式离合器致动器可能不具有充分的带宽以便在降档期间表现出离合器滑移，从而减少传动系扭矩扰动。另一方面，以再生模式操作的电机可以具有较高的扭矩带宽，其可以被用于通过调整电机扭矩来操纵换档期间经由齿式离合器传递的扭矩。因此，当传动系以再生模式操作时，通过调整电机扭矩可以减少传动系扭矩扰动。

在另一实施例中，一种传动系操作方法包括：通过与控制器通信的传感器接收工况给控制器；响应于基于工况的变速器档位换档完成的百分比而经由闭环调整施加到变速器输入轴的扭矩；以及经由扭矩源向变速器施加扭矩，所述扭矩源与控制器通信。

在另一实施例中，调整施加到变速器输入轴的扭矩包含调整电机的扭矩。

在另一实施例中，调整施加到变速器输入轴的扭矩是在固定步进传动比变速器的降档期间执行的。

在另一实施例中，变速器输入轴是以再生模式操作的传动系的变速器的一部分。

在另一实施例中，在再生模式中车辆的动能被转换成电能。

在另一实施例中，一种传动系操作方法包括：通过与控制器通信的传感器来接收工况给控制器；基于工况以发电机模式操作电机；当电机正以发电机模式操作时使耦连到电机的变速器降档；响应于变速器档位换档完成的百分比的误差经由控制器调整施加到变速器输入轴的扭矩；以及经由扭矩源施加扭矩给变速器，所述扭矩源与控制器通信。

在另一实施例中，调整施加到变速器输入轴的扭矩包含调整电机的扭矩，并且其中所述扭矩源是电机。

在另一实施例中，变速器档位换档完成的百分比的误差还被输入到比例/积分/微分控制器。

在另一实施例中，该方法还包括提供来自于比例/积分/微分控制器的输出的自适应调整值。

在另一实施例中，该方法还包括响应于自适应调整值调整电机的输出扭矩。

在另一实施例中，自适应调整值被存储并且在随后的降档期间被应用。

在另一实施例中，电机被选择性地耦连到发动机。

本说明书可以提供几个优点。具体地，该方案可以减少变速器档位降档期间的传动系扭矩扰动。此外，该方案可以包含闭环控制以进一步减少传动系扭矩扰动。另外，该方法可以包含自适应控制参数，从而可以改善开环扭矩控制。

当单独或结合附图时，本说明书的以上优点和其他优点以及特征在以下具体实施方式中是显而易见的。

应该认识到，提供上述内容是为了以简化的形式引入在具体实施方式中将会进一步描述的选择构思。这不意味着识别了所要求保护主题的关键或本质特征，所述主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求书唯一地限定。而且，所要求保护的主题不局限于解决上文或在本公开的其他部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

当单独或结合附图时，通过阅读实施例的示例(在此称为具体实施方式)可以更加全面地理解本文所述的优点，其中：

图1是发动机的示意图；

图2是混合动力车辆传动系的示意图；

图3是模拟示例变速器降档的曲线图；以及

图4是用于操作混合动力车辆传动系的方法。

具体实施方式

本说明书与控制混合动力车辆的固定步进传动比变速器的降档有关。混合动力车辆可以包含如图1中所示的发动机。图1的发动机可以被包含在图2所示的动力传动系统或传动系。变速器可以降档并且其控制参数可以如图3所示的示例顺序被调适。图4示出用于对图2中所示的变速器进行换档的方法。

参考图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，该内燃发动机包括多个汽缸，其中一个汽缸在图1中示出。发动机10包括汽缸盖35和缸体33，缸体33包含燃烧室30和汽缸壁32。活塞36被定位在汽缸壁32内并且通过与曲轴40连接而往复运动。飞轮97和环形齿轮99被耦连到曲轴40。起动机96(如，低压(以小于30V电压操作)电机)包含小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推动小齿轮95接合环形齿轮99。起动机96可以被直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以经由皮带或链条向曲轴40选择性地供应扭矩。在一个示例中，起动机96不与发动机曲轴接合时处于基本状态。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来确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57来确定。进气门52可以由气门激活设备59选择性地激活和停用。排气门54可以由气门激活设备58选择性地激活和停用。气门激活设备58和59可以是机电设备。

所示的燃料喷射器66被定位以将燃料直接喷射到汽缸30内，这就是本领域技术人员所知的直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料由包含燃料箱、燃料泵和燃料轨(未显示)的燃料系统(未显示)输送到燃料喷射器66。在一个示例中，高压双级燃料系统可以被用于生成较高的燃料压力。

此外，进气歧管44被显示为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气42连通。在其他的示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮机164机械耦连到涡轮增压器压缩机162。可选的电子节气门62调整节流板64的位置以便控制从压缩机162到进气歧管44的气流。升压室45内的压力可以被称为节气门入口压力，因为节气门62的入口在升压室45内。节气门出口在进气歧管44内。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和进气歧管44之间，从而节气门62成为进气道节气门。压缩机再循环气门47可以被选择性地调整到在完全打开与完全关闭之间的多个位置。废气门163可以经由控制器12调整以允许排气选择性地绕过涡轮机164，从而控制压缩机162的转速。空气滤清器43清洁进入发动机进气42内的空气。

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。通用或宽域排气氧(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可以包含多块催化剂砖。在另一示例中，可以使用每个都具有多块砖的多个排放控制设备。在一个示例中，转化器70可以是三元类催化剂。

图1中所示的控制器12为常规的微型计算机，包含：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(如非临时存储器)、随机存取存储器108、不失效存储器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，除了先前论述的那些信号外，还包含：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)；耦连到加速器踏板130以便感测由脚132施加的力的位置传感器134；耦连到制动器踏板150以便感测由脚152施加的力的位置传感器154；来自耦连到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自感测曲轴40的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68的节气门位置的测量值。大气压也可以被感测(传感器未显示)以便由控制器12处理。在本说明书的优选方面，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，由此可以确定发动机转速(RPM)。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸一般会经历四冲程循环：该循环包含进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常，在进气冲程期间，排气门54关闭并且进气门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接近汽缸的底部并且在其冲程结束时(例如，当燃烧室30处于其最大容积之时)所处的位置一般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向汽缸盖移动以压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束时且最靠近汽缸盖时(例如，当燃烧室30处于其最小容积之时)所处的点一般被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室内。在下文称为点火的过程中，所喷射的燃料被已知的点火工具例如火花塞92点燃，从而引起燃烧。

在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧过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，所示的上述内容仅为示例，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，例如，可以提供正气门或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。

图2是包含传动系200的车辆225的方框图。图2的传动系包含图1中所示的发动机10。传动系200可以由发动机10提供动力。发动机10可以用图1中所示的发动机起动系统起动，或者经由传动系集成起动机/发电机(DISG)240起动。DISG 240(例如，高压(以高于30V的电压操作)电机)也可以被称为电机、马达和/或发电机。进一步地，发动机10的扭矩可以经由扭矩致动器204(例如，燃料喷射器、节气门等)来调整。

发动机输出扭矩可以通过双质量飞轮215传递到传动系分离离合器236的输入侧。分离离合器236可以被电动或液压驱动。分离离合器236的下游侧被显示为机械耦连到DISG输入轴237。

DISG 240可以被操作以提供扭矩给传动系200或者将传动系扭矩转换成电能以便存储在电能存储设备275内。DISG 240具有比图1中所示的起动机96更高的输出扭矩容量。进一步地，DISG 240直接驱动传动系200或者由传动系200直接驱动。不存在将DISG 240耦连到传动系200的皮带、齿轮或链条。相反，DISG 240与传动系200以相同的速率旋转。电能存储设备275(例如，高压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。DISG 240的下游侧可以经由轴241机械耦连到变矩器206的叶轮285。DISG 240的上游侧被机械耦连到分离离合器236。

变矩器206包含涡轮机286以便将扭矩输出到输入轴270。输入轴270将变矩器206机械耦连到自动变速器208。变矩器206还包含变矩器旁通锁止离合器212(TCC)。当TCC被锁定时，扭矩被从叶轮285直接转移到涡轮机286。TCC由控制器12电动操作。可替代地，TCC可以被液压锁定。在一个示例中，变矩器可以被称为变速器的组件。

当变矩器锁止离合器212完全脱离时，变矩器206经由变矩器涡轮机286和变矩器叶轮285之间的流体转移将发动机扭矩传递到自动变速器208，由此实现扭矩倍增。相比之下，当变矩器锁止离合器212完全接合时，发动机输出扭矩经由变矩器离合器被直接转移到变速器208的输入轴(未显示)。可替代地，变矩器锁止离合器212可以被部分接合，从而能够调整直接转送给变速器的扭矩量。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，通过调整变矩器锁止离合器来调整由变矩器212传递的扭矩量。

自动变速器208包含齿式离合器(例如，1-6档位)211和前进离合器210。齿式离合器211(例如，1-10)和前进离合器210可以被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经由输出轴260被转送至车轮216以推进车辆。具体地，自动变速器208可以在将输出驱动扭矩传递给车轮216之前响应于车辆行进状况转移输入轴270处的输入驱动扭矩。

进一步地，可以通过接合车轮制动器218而将摩擦力施加到车轮216。在一个示例中，车轮制动器218可以响应于驾驶员将他的脚踩在制动器踏板(未显示)上而被接合。在其他的示例中，控制器12或链接到控制器12的控制器可以施加接合车轮制动器。以相同的方式，响应于驾驶员从制动器踏板上释放他的脚，通过脱离车轮制动器218，可以减小给车轮216的摩擦力。进一步地，作为自动发动机停止程序的一部分，车辆制动器可以经由控制器12将摩擦力施加到车轮216。

控制器12可以被配置为从发动机10接收输入(如图1中更加详细地显示)，并且因此控制发动机的扭矩输出和/或变矩器、变速器、DISG、离合器和/或制动器的操作。作为一个示例，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，通过控制节气门打开程度和/或气门正时、气门升程以及涡轮增压或机械增压发动机的升压来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，可以在逐缸基础上进行发动机控制以控制发动机扭矩输出。如本领域已知的那样，控制器12也可以通过调整流入和流出DISG的场和/或电枢绕组的电流来控制来自DISG的扭矩输出和电能产生。控制器12经由位置传感器271接收变速器输入轴位置。控制器12可以通过对来自位置传感器271的信号进行微分来将变速器输入轴位置转换成输入轴转速。控制器12可以从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。可替代地，传感器272可以是位置传感器或扭矩和位置传感器。如果传感器272是位置传感器，则控制器12对位置信号进行微分以确定变速器输出轴速度。控制器12也可以对变速器输出轴速度进行微分以确定变速器输出轴加速度。

当满足怠速-停止条件时，控制器12可以通过关闭给发动机的燃料和火花而启动发动机停机。然而，在某些示例中，发动机可以继续旋转。进一步地，为了维持变速器的扭转量，控制器12可以将变速器208的旋转元件接地(ground)到变速器的壳体259，并且进而接地到车辆的框架。当满足发动机重起动条件时，和/或车辆操作者想要发动车辆时，控制器12可以通过起动转动发动机10并恢复汽缸燃烧来重新激活发动机10。

图1和图2的系统提供了一种系统，其包括：发动机；电机；定位在传动系内发动机和电机之间的分离离合器；包含耦连到马达的锁止离合器的变矩器；以及包含存储在非临时存储器内的可执行指令的控制器，用于响应于闭环换档完成百分比的误差，在再生模式期间调整电机扭矩命令。该系统包含闭环换档完成百分比的误差基于换档完成的期望百分比和换档完成的实际百分比之间的差的情况。该系统进一步包括基于闭环换档完成百分比的误差来确定调整项(term)的额外指令。该系统包含调整项基于比例/积分/微分控制器的输出的情况。该系统包含在再生模式变速器档位降档期间调整施加给变速器的扭矩的情况。

现在参考图3，其显示了模拟示例变速器降档的曲线图。图1和图2中的混合动力系统正操作在再生模式下，在该模式下车辆的动能经由电机被转换成电能。图3的序列可以通过图1和图2中的系统根据图4中的方法进行操作来提供。

从图3的顶部开始的第一曲线图是变速器输入轴转速随时间变化的图表。垂直轴表示变速器输入轴转速并且变速器输入轴转速沿着垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图3的左侧到图3的右侧增加。

从图3的顶部开始的第二曲线图是换档完成百分比随时间变化的曲线图。垂直轴表示换档完成百分比，并且换档完成百分比沿着垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图3的左侧到图3的右侧增加。细线304表示期望换档完成百分比，而粗线302表示实际换档完成百分比。

从图3的顶部开始的第三曲线图是换档完成百分比误差随时间变化的曲线图。垂直轴表示换档完成百分比误差。水平轴表示时间，并且时间从图3的左侧到图3的右侧增加。

从图3的顶部开始的第四曲线图是比例/积分/微分(PID)控制器输出随时间变化的曲线图。垂直轴表示PID控制器输出。水平轴表示时间，并且时间从图3的左侧到图3的右侧增加。

从图3的顶部开始的第五曲线图是变速器输入轴转速输入扭矩修正随时间变化的曲线图。垂直轴表示变速器输入轴扭矩修正。水平轴表示时间，并且时间从图3的左侧到图3的右侧增加。

在时间T1处，变速器档位降档开始。降档可以基于驾驶员需求扭矩(未显示)、车辆速度(未显示)以及当前所选的档位(未显示)。变速器输入轴转速处于较低的值并且实际换档完成百分比为零。期望的换档完成百分比处于来自前一次换档的高数值。换档完成百分比误差是低恒定值，其反映出换档百分比误差确定还没有启动。PID输出是低数值，其也指示了换档百分比误差确定还没有开始。输入扭矩修正也处于低数值，因为输入扭矩修正还没有开始。

在时间T1和时间T2之间，释放常闭(off-going)离合器内的过量保持压力。进一步地，常开(on-coming)离合器被撞击到刚好在扭矩开始在常开离合器两端转移之前的状态。变速器输入轴转速、换档完成百分比、换档完成百分比误差、PID输出以及输入扭矩修正值保持不变。

在时间T2处，当常闭离合器正被释放并且常开离合器正被应用时，变速器输入轴开始增加。实际的换档完成百分比开始增加，并且期望的换档完成百分比处于基于前一次档位换档的较高水平。如在该示例中所示，期望的换档完成百分比可以不被更新，直到换档已经部分完成，因为常开离合器关闭正时可以比常闭离合器的释放对换档正时的结束具有更多的影响。换档完成百分比误差处于其前一个值，因为其还没有被更新。类似地，PID输出保持在其前一个值，并且变速器输入轴扭矩还没有被修正过。

在时间T2和时间T3之间，期望的换档完成百分比值基于换档开始后的时间而被更新，并且实际换档完成百分比增加。进一步地，期望换档完成百分比和实际换档完成百分比之间形成误差，因为在期望换档百分比被向下调整以用于当前的降档之后，实际换档完成大于期望换档完成百分比。误差在期望的换档完成百分比被调整之后从零开始并且沿着负方向增加，之后其达到恒定值。响应于换档完成百分比误差，PID输出也发生改变。在期望换档完成百分比被调整以用于当前换档之前，输入扭矩修正被调整成恒定值。然后，由于期望换档完成百分比大于实际换档完成百分比，变速器输入轴扭矩修正被减小。

在时间T3处，基于新档位、期望换档完成百分比以及实际换档完成百分比停止更新，变速器输入轴转速达到一个增加的值。换档完成百分比误差保持在恒定水平并且PID输出也是恒定的。随着换档完成，输入扭矩修正量(modifier)也达到最终的零值。

因此，响应于期望换档完成百分比和实际换档完成百分比之间的误差，可以调整开环输入扭矩修正。开环输入扭矩通过根据换档完成百分比误差进行操作的PID控制器的输出来修正。进一步地，可以将自适应项存储到存储器，所述自适应项调整开环输入扭矩修正，从而开环扭矩修正量可以被改善以用于随后的降档。

现在参考图4，其显示了一种用于操作混合动力传动系的方法。图4的方法可以被存储在图1和图2所示的系统的非临时存储器内。此外，图4的方法可以执行图3中所示的操作序列。

在402处，方法400判断车辆传动系是否处于再生模式。当电机被以发电机模式操作时，车辆传动系可以处于再生模式，其中混合动力车辆的动能被转换成电能。车辆可以在减速期间或驾驶员需求扭矩小于阈值的时间进入再生模式。如果方法400判断传动系处于再生模式，则答复为“是”并且方法400进行到404。否则，答复为“否”并且方法400进行到退出。方法400可以判断传动系是否处于再生模式以确定是否可以调整电机扭矩以修正开环变速器输入轴扭矩。

在404处，方法400判断降档是否被请求。降档可以响应于车辆转速、驾驶员需求扭矩以及从车辆传感器确定的变速器换档计划而被请求。如果方法400判断降档被请求，则答复为“是”并且方法400进行到406。否则，答复为“否”并且方法400进行到退出。

在406处，方法400增加施加给常开离合器的压力以将常开离合器撞击到刚好在常开离合器开始转移扭矩之前的位置。在一个示例中，方法400调整螺线管阀的操作以调整常开离合器压力。在常开离合器压力已经被调整到起始施加压力之后，方法400继续进行到408。

在408处，方法400减小施加给常闭离合器的压力以将离合器保持压力释放到刚好在离合器开始滑移之前的点。在一个示例中，方法400调整螺线管阀的操作以调整常闭离合器压力。在常闭离合器压力已经被调整到起始释放压力之后，方法400继续进行到410。

在410处，方法400进入降档的扭矩转移阶段，其中常开离合器压力被进一步增加并且常闭离合器压力被进一步减小。在变速器输入轴处提供的扭矩被输送到变速器输出轴以经由常开离合器提供传动系统制动。当常开离合器内的压力开始增加并且常闭离合器内的压力减小时，方法400继续进行到412。

在412处，方法400判断变速器档位降档是否完成。在一个示例中，当变速器输入转速是指示新档位被接合的转速时，方法400判断降档完成。例如，当变速器输入轴转速等于变速器输出轴转速乘以新的齿轮比时，方法400可以判断换档完成。可替代地，当施加给常开离合器的压力大于阈值压力时，方法400可以判断变速器降档完成。如果方法400判断换档完成，则答复为“是”并且方法400进行到430。否则，答复为“否”并且方法400进行到414。

在414处，方法400从存储器中检索自适应变速器输入轴扭矩修正量项。自适应变速器输入轴扭矩修正量可以通过如420处所描述或者经由替代方法来确定。在自适应变速器输入轴扭矩修正量项被从存储器中检索到之后，方法400进行到416。

在416处，方法400基于动力传动系制动和从当前变速器档位降档到新变速器档位所预期的惯性变化来确定开环变速器输入轴扭矩。在一个示例中，开环变速器输入轴扭矩修正量由以下等式给出：

OL_Tq_Mod＝f(shift_id，input_speed，input_torq)+Adaptive_term

其中OL_Tq_Mod是对变速器输入轴扭矩的开环扭矩修正，shift_id识别当前档位和用于降档的新档位，input_speed是当前变速器输入轴转速，并且input_torq是当前变速器输入轴扭矩。变速器输入扭矩可以是发动机扭矩和电机扭矩之和。此外，shift_id参数指示发动机和电机是否被耦连到变速器输入轴，或者是否仅电机被耦连到变速器输入轴。因此，与发动机和电机被耦连到变速器输入轴的情况相比，如果仅电机被耦连到变速器输入轴，则可以提供不同的开环扭矩值。

函数f输出凭经验确定的扭矩修正值，其可以被添加到期望的变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和电机扭矩之和)，从而提供经调整的期望变速器输入扭矩。可替代地，开环扭矩修正值可以与期望的变速器输入扭矩相乘以提供经调整的期望变速器输入扭矩。电机扭矩响应于经调整的期望变速器输入扭矩而被调整，从而发动机和电机提供经调整的期望变速器输入扭矩。在一个示例中，期望的变速器输入扭矩基于驾驶员需求扭矩(例如，基于加速器踏板位置和车辆速度)。在施加给变速器输入轴的开环扭矩被调整之后，方法400进行到418。

在418处，方法400确定期望换档完成百分比与实际换档完成百分比之间的误差。在一个示例中，期望换档完成百分比是凭经验确定的并且被存储到存储器中。期望换档完成百分比是范围从0(例如，0％换档完成)到1(例如，100％换档完成)的值。期望换档完成百分比基于降档开始之后的时间。例如，在降档开始之后X毫秒处，期望换档完成百分比可以开始增加。多个期望换档完成百分比值被存储在存储器中并且这些值可以基于参数shift_id、input_speed和input_torq。

实际换档完成百分比基于以下等式：

$Act\_shft\_comp=\frac{pres\_input\_speed}{input\_speed\_ng-input\_speed\_pg}$

其中Act_shft_comp是实际换档完成百分比，pres_input_speed是当前的变速器输入轴转速，input_speed_ng是新档位下的变速器输入轴转速，并且input_speed_pg是当前档位下的变速器输入轴转速。在一个示例中，input_speed_ng和input_speed_pg可以通过将变速器输出轴转速乘以相应的新齿轮比和当前齿轮比来确定。变速器输入轴转速可以通过速度传感器来确定。

换档完成百分比误差是期望换档完成百分比减去实际换档完成百分比。在换档完成百分比误差被确定之后，方法400进行到420。

在420处，方法400基于换档完成百分比误差加上开环输入扭矩(例如，在416处确定的经调整的期望变速器输入扭矩)来确定闭环变速器输入轴扭矩调整。在一个示例中，闭环变速器输入轴扭矩调整由以下等式给出：

CL_torq_adj＝des_is_torq+PID_torq

其中CL_torq_adj是闭环变速器输入轴扭矩调整，des_is_torq是在416处确定的期望变速器输入轴扭矩，并且PID_torque是比例/积分/微分控制器的输出。PID_torque值可以被表述为：

$PID\_torq=Kp(psc\_error(t\left)\right)+Ki\∫(psc\_error(t\left)\right)+Kd\frac{d(psc\_error(t\left)\right)}{dt}$

其中psc_error是在418处确定的换档完成百分比误差，Kp是比例增益，Ki是积分增益，Kd是微分增益，并且t是时间。当前的电机扭矩基于闭环变速器输入轴扭矩调整而被调整。

在422处，方法400请求车辆系统控制器(VSC)提供基于闭环变速器输入轴扭矩调整的所请求的变速器输入轴扭矩。例如，当前命令的变速器输入轴扭矩通过闭环变速器输入轴扭矩调整来调整。VSC可以命令电机控制器，或者可替代地，VSC可以直接命令待调整的电机。在当前变速器输入轴扭矩被调整之后，方法400返回到412。

在430处，方法400判断是否调整存储在存储器中的自适应变速器输入轴扭矩修正量(例如，在414处检索到的值)。在一个示例中，方法400通过将整合的换档完成百分比误差乘以权重因子来确定控制效果。然后，将结果与上阈值和下阈值比较。如果结果大于上阈值，则自适应变速器输入轴扭矩修正量增加一个值1(例如，自适应调整项)。另一方面，如果结果小于下阈值，则自适应变速器输入轴扭矩修正量减小一个值1(例如，自适应调整项)。如果结果在上阈值和下阈值之间，或者如果换档没有完成，则自适应调整项为零。在自适应调整项被确定之后，方法400进行到432。

在432处，方法400将自适应变速器输入轴扭矩修正量存储到存储器。该值被存储在存储器内基于shift_id、input_speed和input_torq的位置处。因此，经修改的自适应变速器输入轴扭矩修正量项可以被表述为：

Adaptive_term_m(shift_id，input_speed，input_torq)＝Adaptive_term_old(shift_id，input_speed，input_torq)+add_inc

其中Adaptive_term_m是最新的自适应变速器输入轴扭矩修正量，shift_id是在416处描述的换档识别，input_speed是变速器输入轴转速，input_torq是变速器输入轴扭矩，Adaptive_term_old是在414处从存储器中检索到的自适应变速器输入轴扭矩修正量，并且add_inc是增量值或减量值(例如，1或-1)。Shift_id、input_speed和input_torque是确定存储器内保存当前降档状态下的自适应变速器输入轴扭矩的唯一地址的基础。在自适应变速器输入轴扭矩被存储到存储器之后，方法400进行到退出。

以此方式，变速器输入轴处的扭矩可以被调整以改善混合动力车辆处于再生模式并进行降档的状态期间的换档。此外，可以基于特定的变速器档位降档和变速器输入条件来提供多个变速器换档扭矩调整。

因此，图4的方法提供一种传动系操作方法，其包括：经由与控制器通信的传感器接收车辆工况给控制器；响应于变速器档位换档完成的百分比，经由闭合环路(例如，基于换档完成百分比误差或者期望换档完成分布图与实际换档完成之间的差值的闭环反馈)调整施加给变速器输入轴的扭矩；以及通过扭矩源将扭矩施加到变速器，该扭矩源与控制器通信。该方法包含其中变速器档位换档完成百分比基于新档位下的变速器输出轴转速和当前档位下的变速器输出轴转速。该方法包含其中变速器档位换档百分比还基于当前变速器输出轴转速除以新档位下的变速器输出轴转速与当前档位下的变速器输出轴转速之差的商。该方法包含其中调整施加到变速器输入轴的扭矩包含调整电机的扭矩。

在一些示例中，该方法包含其中调整施加给变速器输入轴的扭矩是在固定步进传动比变速器的降档期间执行的。该方法包含其中变速器输入轴是以再生模式操作的传动系的变速器的一部分。该方法包含其中车辆的动能在再生模式中被转换成电能。

图4的方法还提供一种传动系操作方法，其包括：经由与控制器通信的传感器接收工况给控制器；基于工况以发电机模式操作电机；当电机以发电机模式操作时，使耦连到电机的变速器降档；响应于变速器档位换档完成的百分比的误差，经由控制器调整施加给变速器输入轴的扭矩；以及经由扭矩源向变速器施加扭矩，该扭矩源与控制器通信。

该方法包含其中变速器档位换档完成的百分比的误差基于期望变速器档位换档完成值与实际变速器档位换档完成值之间的差值。该方法包含其中调整施加给变速器输入轴的扭矩包含调整电机的扭矩。

该方法还包含其中变速器档位换档完成的百分比的误差被进一步输入到比例/积分/微分控制器。该方法还包括提供来自比例/积分/微分控制器的输出的自适应调整值。该方法还包括响应于自适应调整值来调整电机的输出扭矩。该方法包含其中自适应调整值被存储且在随后的降档期间被应用。该方法包含其中电机被选择性地耦连到发动机。

注意，本文包含的示例控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令被存储在非临时存储器内并且可以由包含与各种传感器、致动器以及其他发动机硬件组合的控制器的控制系统完成。本文所述的具体程序可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。因此，所说明的各种动作、操作和/或功能可以按照所示的顺序执行、并行地执行或者在某些情况下被省略。同样，处理次序不是实现本文所述示例实施例的特征和优点所必需的，其被提供是为了便于说明和描述。所说明的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复地进行，这取决于所使用的具体策略。而且，所述动作、操作和/或功能可以图解地表示成待编入发动机控制系统内计算机可读存储介质的非临时存储器内的代码，其中所述动作通过执行系统内的指令来完成，所述系统包含与电子控制器组合的各种发动机硬件组件。

说明书到此结束。通过阅读说明书，本领域技术人员可以想到未偏离本说明书的精神和范围的许多替换例和修改。例如，用天然气、汽油、柴油或可替换燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10以及V12发动机可以使用本说明书以获益。

Claims (10)

1.一种传动系操作方法，其包括：

经由与控制器通信的传感器接收工况给所述控制器；

响应于基于所述工况的变速器档位换档完成的百分比，经由闭环调整施加到变速器输入轴的扭矩；以及

经由扭矩源向所述变速器施加所述扭矩，所述扭矩源与所述控制器通信。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述变速器档位换档完成的百分比基于新档位下的变速器输出轴转速和当前档位下的变速器输出轴转速。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述变速器档位换档完成的百分比还基于当前变速器输出轴转速除以所述新档位下的变速器输出轴转速与所述当前档位下的变速器输出轴转速之差的商。

4.一种传动系操作方法，其包括：

经由与控制器通信的传感器接收工况给所述控制器；

基于所述工况，以发电机模式操作电机；

当所述电机以所述发电机模式操作时，使耦连到所述电机的变速器降档；

响应于变速器档位换档完成的百分比的误差，经由控制器调整施加到变速器输入轴的扭矩；以及

经由扭矩源向所述变速器施加所述扭矩，所述扭矩源与所述控制器通信。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述变速器档位换档完成的百分比的误差基于期望变速器档位换档完成值与实际变速器档位换档完成值之间的差。

6.一种系统，其包括：

发动机；

电机；

分离离合器，其被定位在所述发动机与所述电机之间的传动系内；

变矩器，其包含耦连到所述马达的锁止离合器；以及

控制器，其包含存储在非临时存储器内的可执行指令，用于响应于闭环换档完成百分比误差而在再生模式期间调整电机扭矩命令。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述闭环换档完成百分比误差基于期望换档完成百分比和实际换档完成百分比之间的差。

8.根据权利要求7所述的系统，还包括基于所述闭环换档完成百分比误差确定调整项的额外指令。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述调整项基于比例/积分/微分控制器的输出。

10.根据权利要求5所述的系统，其中所述调整施加到所述变速器的扭矩是在再生模式变速器档位降档期间进行的。