CN107269827B - 扭矩转换器离合器滑移控制 - Google Patents

扭矩转换器离合器滑移控制 Download PDF

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Abstract

动力传动系包括扭矩生成设备和扭矩转换器，扭矩转换器具有叶轮、涡轮和扭矩转换器离合器。扭矩转换器滑移的控制方法包括前馈部件和反馈部件。前馈部件包括监测参考滑移、实际滑移、以及扭矩转换器的涡轮转速，基于参考滑移和涡轮转速来确定期望涡轮扭矩，基于实际滑移和涡轮转速来确定实际涡轮扭矩，基于期望涡轮扭矩、实际涡轮扭矩、扭矩生成设备扭矩、以及扭矩转换器离合器(TCC)增益来确定前馈扭矩转换器离合器压力命令，并确定前馈扭矩转换器离合器压力命令。反馈部件基于比例加积分加微分(PID)滑移反馈项来修改前馈命令压力。

Description

扭矩转换器离合器滑移控制
背景技术
扭矩转换器通常用于将传动扭矩从发动机传递到变速器。扭矩转换器可以提供扭矩倍增、平顺的加速比变化，以及良好的扭振阻尼。由于扭矩转换器在其输入端和其输出端之间使用流体联接，因此由于流体损失而具有固有的低效率。为了实现更佳的燃料经济性，汽车制造商采用锁止离合器(被称为扭矩转换器离合器或TCC)将输入端和输出端之间进行机械锁止，从而降低稳态速度条件下的损失。在低档位和低车速情况下，扭矩转换器离合器不能锁止，因为锁止的动力传动系将引起驾驶性能问题。为了找到车辆驾驶性能和燃料经济性之间的平衡，已经开发出了一些系统对扭矩转换器离合器进行控制，以允许较小的转速差，也被称为扭矩转换器的输入端和输出端之间的滑移。将扭矩转换器离合器控制到受控滑移量的技术通常被称为电子控制能力离合器(ECCC)。
需要提高扭矩转换器离合器的滑移控制，以进一步提高车辆的驾驶性能和燃料经济性。
发明内容
动力传动系包括扭矩生成设备和扭矩转换器，扭矩转换器具有叶轮、涡轮和扭矩转换器离合器。扭矩转换器滑移的控制方法包括前馈部件和反馈部件。前馈部件包括监测参考滑移、实际滑移、以及扭矩转换器的涡轮转速，基于参考滑移和涡轮转速来确定期望液压扭矩，基于实际滑移和涡轮转速来确定实际液压扭矩，以及基于期望液压扭矩、实际液压扭矩、扭矩生成设备扭矩、以及扭矩转换器离合器增益和偏移来确定前馈扭矩转换器离合器压力命令。反馈部件基于比例加积分加微分(PID)滑移项来修改前馈命令压力。
附图说明
将参照附图来描述本发明的实施例，其中：
图1是示出了车辆的示例性动力传动系部件的框图；
图2是可以包含在图1的示例性动力传动系中的示例性扭矩转换器的示意图；
图3示意性地示出了示例性的模块，以确定根据本发明的一个方面的前馈压力命令；
图4示意性地示出了图3的模块的非限制性实例；
图5示意性地示出了可以在图4的视图中找到的扭矩转换器模型的非限制性实例；
图6是结合了本发明的各个方面而示出了控制器的反馈部分的非限制性元件的框图；
图7是示出了根据本发明的滑移控制系统的性能的流程图。
具体实施方式
现在参照附图，其中图示仅用于说明某些示例性的实施例，并不用于对相同内容进行限制，图1是车辆10的各种动力传动系部件的框图。动力传动系部件包括发动机12和变速器14。发动机12的输出轴16联接至扭矩转换器18的输入端(即叶轮或泵)，变速器14的输入轴20联接至扭矩转换器18的输出端(即涡轮)。扭矩转换器18采用液压流体将转动能量从发动机12传递至变速器14，使得发动机12在必要时可以从变速器14上机械地脱离。可以在完全接合位置(发生滑移的滑移模式)和完全脱离位置之间被致动的扭矩转换器离合器22施加扭矩转换器离合器扭矩来控制发动机12和变速器14之间的扭矩转换器18中的扭矩转换器滑移。发动机输出功率301被示出为发动机转速NE(单位为转/分(RPM))和发动机扭矩TE(单位为牛顿﹒米)。同样，变速器输入功率303被示出为变速器输入速度NI(输入速度)和变速器输入扭矩TI。TI还描述了扭矩转换器18的涡轮的扭矩或涡轮扭矩TT。扭矩转换器18中的扭矩滑移被称为NE-NI。变速器14的输出轴28联接至车辆10的动力传动系30，其采用本领域普通技术人员很容易理解的方式将发动机功率分配给车轮。变速器输出功率305被示出为输出速度NO和输出扭矩TO。
车辆10还包括旨在表示发动机控制器和变速器控制器的控制器36；然而，应当认识到，这两种控制功能可以通过单个设备或多个通信连接的设备来提供。控制器36从车辆油门38接收油门位置信号，并将信号提供给发动机12，以向变速器14提供必要的发动机转速和信号，从而提供必要的档位来满足油门需求。另外，控制器36将线路40上的信号提供给扭矩转换器离合器22，以控制致动压力P，从而例如根据电子控制能力离合器控制来实现期望的扭矩转换器滑移。根据一个示例性方法，期望的扭矩转换器滑移取决于变速器档位状态、发动机扭矩和涡轮或输入速度。输入速度的示例性使用在本文中用作输出速度或车辆速度的间接测量值。传感器42测量变速器14的输出行为。在一个示例性实施例中，传感器42测量变速器14的输出轴28的转速，并将速度信号发送至控制器36。传感器42的合适的非限制性实例包括编码器或速度传感器。
上述控制器36可以是单个设备或多个设备。控制模块、模块、控制器、控制单元、处理器和类似术语是指以下一个或多个中的任何适当的一个或各个的组合：专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(优选地为微处理器)、以及执行一个或多个软件或固件程序的相关联的内存和存储器(只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动等)、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、以及提供所述的功能的其它适当的部件。控制器36具有一套控制算法，包括存储在内存中并被执行以提供期望功能的常驻软件程序指令和标定值。该算法优选地在预置循环周期期间被执行。比如通过中央处理单元来执行算法，且算法可运行用于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，以控制执行器的操作。在正在进行的发动机和车辆操作期间，可以按有规律的时间间隔来执行循环周期。或者，可以响应于事件的发生而执行算法。
现在参照图2，示出了一种示例性的扭矩转换器18，其提供了发动机12和变速器14之间的流体联接。扭矩转换器18包括壳体50，其被固定以经由飞轮52与发动机输出轴16(例如发动机曲轴)一起旋转。叶轮54被固定以与壳体50一起旋转，涡轮56被固定以与变速器输入轴20一起旋转。定子60也被设置和固定以防旋转。扭矩转换器18的内部填充粘性流体。叶轮54的旋转引起粘性流体的相应运动，其通过定子60被引导朝向涡轮56，从而引起涡轮56的旋转。尽管联接设备18被描述为简化的扭矩转换器，但应该认识到，在不背离本发明的范围的前提下，联接设备18可以采用各种其它形式。
由于输出轴16以怠速旋转，因此引起叶轮54旋转。然而，怠速一般不足以克服抑制涡轮56旋转的制动力。由于制动力减小，或者发动机转速增加，因此叶轮54驱动粘性流体流入涡轮56中，并引起涡轮56旋转。因此，驱动扭矩从发动机输出轴16通过变速器14而传递以推动车辆。一旦达到涡轮56和叶轮54之间具有很小的或没有转速(RPM)差值的点时，扭矩转换器离合器22可以接合以在发动机12和变速器14之间提供直接驱动。在这种情况下，叶轮54机械地联接至涡轮56，使得涡轮56的转速大约等于输出轴16的速度。
还提供了扭矩转换器离合器22的滑移模式。滑移被确定为输出轴16的转速和变速器输入轴20的转速之间的差值，其中变速器输入轴20用于将动力从联接设备18传递至变速器14。通过液压控制系统(未示出)改变提供给扭矩转换器离合器22的离合器致动压力P，从而产生滑移模式。当扭矩转换器离合器22处于完全接合位置时，致动压力P的大小大约是最大值。由于致动压力P下降，因此扭矩转换器离合器22从完全接合位置过渡到完全脱离位置。
通过施加扭矩转换器离合器的扭矩，可以控制扭矩转换器滑移。扭矩转换器离合器包括机械地、电子地或流体地操作的结构，以可控制地联接扭矩转换器的叶轮和涡轮，调节它们之间的容许滑移。当扭矩转换器离合器完全释放时，叶轮和涡轮之间的流体交互作用控制滑移。通过扭矩转换器传递的扭矩是叶轮和涡轮之间的流体交互作用中传递的扭矩转换器扭矩或涡轮扭矩。当扭矩转换器离合器完全释放时，扭矩转换器离合器扭矩基本上等于零。当扭矩转换器离合器完全锁止时，叶轮和涡轮之间不可能有滑移，且扭矩转换器离合器扭矩等于通过扭矩转换器传递的扭矩。当扭矩转换器离合器处于滑移模式时，通过扭矩转换器传递的扭矩包括作为扭矩转换器离合器扭矩的一部分扭矩，通过扭矩转换器传递的剩余扭矩是涡轮扭矩。在一个示例性控制方法中，通往扭矩转换器离合器的液压流体的压力控制扭矩转换器离合器内施加的力和所产生的扭矩转换器离合器扭矩，使得扭矩转换器滑移接近期望的滑移值或参考滑移。通过减小扭矩转换器中的液压流体的压力，指定操作条件下的扭矩转换器滑移将增加。同样，通过增加扭矩转换器中的液压流体的压力，指定操作条件下的扭矩转换器滑移将减小。
反馈控制监测期望值，根据期望值来控制输出，随后利用所得的控制输出值来提高对期望值的控制。反馈控制已知用于通过扭矩转换器离合器的可变控制来控制扭矩转换器中的滑移。可以监测期望的扭矩转换器滑移，可以调节扭矩转换器离合器压力命令，以便控制所得的扭矩转换器滑移，所得的扭矩转换器滑移可以用于反馈回路中，以便随后调节扭矩转换器离合器压力命令。通过这种方式，反馈扭矩转换器离合器压力可以用于控制扭矩转换器滑移至期望值。期望值可以是稳态项，经过一段时间而基本不变，或者期望值可以经过一段时间而例如短暂增加或减小，或者按照示例的阶跃分布变化。
尽管在稳态操作下可以将扭矩转换器滑移控制到较小的数值，但发动机转速(NE)和发动机扭矩(TE)的快速而显著的增加与快速增加的或快速轻踩的油门需求相一致是公知的，导致扭矩转换器滑移的快速增加。过量的滑移降低了动力传动系的燃料效率以及至输出轴的扭矩输出，必须及时减小。反馈控制具有固有的反作用，并包括控制响应的滞后时间。进一步，响应于扭矩转换器滑移的快速变化，上述扭矩转换器滑移的反馈控制可以导致扭矩转换器滑移的难以预料的变化，比如扭矩转换器离合器压力命令中引起的反馈增加，导致滑移快速减至零。导致零滑移的快速变化的滑移可以导致可感知的和非期望的驾驶性能效果。
前馈控制方法已知用于通过瞬态操作来预测系统的操作，并基于预测的系统操作来生成控制命令。前馈控制可以结合反馈控制一起使用，以提高控制的精确度，并抵消反馈滞后的影响。共同拥有的美国第8,463,515号专利中描述了一种用于扭矩转换器离合器控制的方法和系统，该专利的整个公开内容通过引用合并于此。
前馈控制方法结合反馈控制被用于本发明的本实施例中的扭矩转换器离合器的控制。这种示例性的系统包括以下等式中所述的压力控制项。
扭矩转换器离合器_压力_命令＝前馈_项+反馈_项 [1]
通过这种方式，基于反馈扭矩转换器离合器压力命令和前馈扭矩转换器离合器压力命令来控制扭矩转换器离合器。
用于确定扭矩转换器离合器控制的前馈部分的方法是基于不同的输入。例如，扭矩转换器离合器的前馈控制是基于发动机扭矩(TE)。在一个示例性实施例中，前馈控制与发动机扭矩(TE)成比例。发动机扭矩(TE)的增加或减小产生所命令的扭矩转换器离合器(TCC)扭矩的对应增加或减小。在另一个实施例中，根据发动机扭矩(TE)和扭矩转换器中的对应行为来校准前馈扭矩转换器离合器(TCC)控制。在这种实施例中，查询表、已编程函数关系、或基于校准的模型可以用于确定所监测的发动机扭矩(TE)输入的扭矩转换器离合器(TCC)控制的前馈部分。
扭矩转换器滑移影响车辆的操作和驾驶性能。稳态下过多的滑移使燃料效率降低；稳态下过少的滑移导致驾驶性能降低。瞬态条件下过多或过少的滑移可以引起失控滑移状况，导致传递至输出端的动力损失，或者离合器锁止或离合器“崩溃”状况。然而，传递过程中的期望滑移可能不等于稳态条件下的期望滑移。例如，在命令加速过程中，滑移可以增加至可控水平，使得发动机快速加速，并随后降低以通过变速器来快速增加输出扭矩。在这种实施例中，可能希望在受控的滑移增加期间使滑移的反馈控制失效，从而避免扭矩转换器的非预期操作。对前馈扭矩转换器离合器控制的这种期望滑移值进行设定可以被描述为选择参考滑移。
参考或期望的扭矩转换器离合器滑移可以用于确定前馈压力命令。可以基于燃料效率和NVH(噪音、振动、声振粗糙度)性能和优先级来对特定的发动机配置进行这种参考滑移的确定或校准。除参考滑移外，前馈压力命令的确定可以有利地包括实际滑移。
用于确定扭矩转换器离合器(TCC)的前馈控制的方法包括：监测参考滑移、实际滑移、输入速度以及发动机扭矩；基于参考滑移和输入速度来确定涡轮扭矩；以及基于液压扭矩、发动机扭矩和扭矩转换器离合器(TCC)增益来确定扭矩转换器离合器(TCC)的前馈控制。可以采用多个示例性实施例，以便基于参考滑移、实际滑移和输入速度来确定液压扭矩。例如，本领域已知的Kotwicki方法可以用于基于参考滑移、实际滑移和输入速度来确定期望和实际涡轮扭矩。另一个实例包括采用K因子查询表，基于参考滑移、实际滑移和输入速度来确定期望和实际液压扭矩。本文将更详细地解释这两个非限制性实例。
通常，当以滑移模式操作扭矩转换器时，接收自发动机的一部分扭矩作为离合器扭矩被传递经过扭矩转换器离合器(TCC)，而发动机扭矩的剩余部分作为涡轮扭矩TT被传递。涡轮扭矩TT在本文中也被称为液压扭矩。本发明通过确定实际液压扭矩(来源于实际滑移)和期望液压扭矩(来源于参考滑移)的加权总和这一项，从而计算目标离合器扭矩。然后，用发动机扭矩减去加权总和，根据以下等式得到目标离合器扭矩：
目标离合器扭矩＝TE-(K1*实际TT+K2*期望TT) [2]
式中，TE是发动机扭矩，实际TT是实际液压扭矩，期望TT是期望液压扭矩，以及K1和K2是加权因子。应该注意，加权因子K1和K2与下文描述的可用于表征扭矩转换器的“K因子”无关系。
描述了一种采用Kotwicki模型来估算液压扭矩、并基于液压扭矩来确定前馈压力的方法。在以下讨论Kotwicki模型时，术语“泵”用于表示相对于图2所述的叶轮54。可以在1983年美国机动车工程师学会(SAE)论文的第820393号文件中找到Kotwicki模型的教导内容。多区域的Kotwicki模型提供了由以下等式所示的液压扭矩TT：
TT＝a1(i)ω泵 2+a2(i)ω泵ω涡轮+a3(i)ω涡轮 2 [3]
Kotwicki模型的ω泵项可以表示为动力传动系的扭矩生成设备的速度，比如，发动机转速NE，或在采用扭矩转换器的电驱动或混合动力驱动的动力传动系的情况下，则是电机转速。Kotwicki模型的ω涡轮项可以表示为扭矩转换器中的涡轮转速，或附接于涡轮的变速器输入轴的输入速度NI。a1(i)、a2(i)和a3(i)项均为Kotwicki系数。根据一个示例性实施例，通过特定扭矩转换器的实验数据的回归拟合来确定Kotwicki系数。Kotwicki模型包括用于不同操作区域的不同等式。可以根据多个实施例来描述可操作Kotwicki模型的区域。在一个实施例中，可以描述区域或模式。定义了驾驶中的转换器模式；定义了驾驶中的联接模式；以及定义了滑行中的滑行模式。
可以根据本领域已知的方法，基于函数关系(比如输入NI和NE)(函数关系由期望扭矩转换器操作来限定)来选择限定了Kotwicki模型操作的这种区域或模式。根据一个实施例，可用于扭矩转换器的实验测试数据是无量纲的形式，要在回归分析之前将其转换成速度和扭矩。在一个示例性实施例中，四个比率可以用于表示扭矩转换器数据。
第一个比率是速度比率，其通过ω泵和ω涡轮进行确定，用以下等式表示。
速度_比率＝ω涡轮/ω泵 [4]
应该认识到，速度比率是无量纲的比率，可以可选地用NI除以NE来表示。
第二个比率是扭矩比率，其通过泵扭矩(或发动机或电机扭矩)TP和涡轮扭矩TT来确定，通过以下等式来表示。
扭矩比率＝TT/TP [5]
应该认识到，扭矩比率是无量纲的比率，可以可选地用TI除以TE来表示。
第三个比率是K因子，通过以下等式来表示。
应该认识到，K-因子可以可选地用NE和TE来表示。
第四个比率是效率百分比，其可以通过以下等式来表示。
效率％＝(ω涡轮TT)/(ω泵T泵))×100％ [7]
应该认识到，效率百分比可以可选地用NI、TI、NE和TE来表示。
当根据这些比率来处理转换器数据时，扭矩比率、K-因子和效率均为速度比率的单值函数。也就是说，在不考虑扭矩和速度的绝对水平的情况下，指定速度比率下的指定扭矩转换器产生一个且仅有一个扭矩比率值、K-因子和效率。
扭矩转换器的示例性数据集含有不同速度比率(速度比率从0(表示失速比率)到1.0的范围)下的扭矩比率和K-因子值。失速状态下的扭矩比率最大，通常在1.5和2.5之间。随着速度比率的增加，扭矩比率单调地下降，而且在速度比率大约为0.9的情况下，扭矩比率精确地变为1.0。扭矩比率变为1.0时的速度比率被称为联接点。当速度比率高于0.9或联接点时，扭矩比率依然保持恒定在1.0。从失速比率到大约0.6倍的速度比率，K因子近似是常数，然后开始快速增加。从失速到联接点的扭矩转换器的操作被称为转换器模式。超过联接点的操作被称为联接模式。由于在联接模式下扭矩比依然保持恒定，表明TT等于TP，因此联接模式下的Kotwicki系数不同于转换器模式下的系数。
根据一个实施例，对等式3中所述的关系进行修改，以描述每个区域。在驾驶中的转换器模式下，泵扭矩(或发动机或电机扭矩)TP以及涡轮扭矩TT可以如下表示。
TP＝a1ω泵 2+a2ω泵ω涡轮+a3ω涡轮 2 [8]
TT＝b1ω泵 2+b2ω泵ω涡轮+b3ω涡轮 2 [9]
在联接模式下，扭矩可以如下表示。
TP＝TT＝c1ω泵 2+c2ω泵ω涡轮+c3ω涡轮 2 [10]
在滑行模式下，扭矩可以如下表示。
TP＝TT＝d1ω泵 2+d2ω泵ω涡轮+d3ω涡轮 2 [11]
通过这种方式，可以确定Kotwicki模型的不同区域的系数，并将其用于确定每个区域的TT。
图3示意性地示出了示例性的模块，以确定根据本发明的前馈压力命令。示出了模块100。对模块100的输入包括目标或参考扭矩转换器滑移307、实际扭矩转换器滑移308、涡轮转速309以及发动机扭矩311。如上所述，目标或参考滑移是期望滑移水平。涡轮转速项309可以是测量的变速器输入速度。发动机扭矩项311可以是比如接收自发动机控制器的估计值。基于这些输入，模块100输出扭矩转换器离合器(TCC)的前馈压力命令315。应该认识到，模块100、对模块100的输入、以及来自模块100的输出可以通过多个不同的实施例来处理，并与本文所述的方法保持一致。
图4示意性地更详细地示出了图3中所示的模块100的一个示例性实施例，以根据本发明采用示例性的扭矩转换器模型来确定前馈压力命令。模块100包括将框110a和110b、扭矩转换器模型模块150a和150b、求和框130、以及增益因子框140进行求和。对模块100的输入包括参考滑移307、实际滑移308、涡轮转速309和发动机扭矩311。求和框110a加上参考滑移307和涡轮转速309，以确定期望或参考发动机转速317a。扭矩转换器模型模块150a根据本文所述的方法接收参考发动机转速317a和涡轮转速309，并输出期望涡轮扭矩313a。期望涡轮扭矩313a乘以框340a中的加权因子K2，得到加权的期望涡轮扭矩份额342a。同样，求和框110b加上实际滑移308和涡轮转速309，以确定实际发动机转速317b。扭矩转换器模型模块150b接收实际发动机转速317b和涡轮转速309，并输出实际涡轮扭矩313b。实际涡轮扭矩313b乘以框340b中的加权因子K1，得到加权的实际涡轮扭矩份额342b。求和模块130将加权的期望涡轮扭矩份额342a、加权的实际涡轮扭矩份额342b和发动机扭矩311进行组合，以确定上述等式2所述的扭矩转换器离合器(TCC)扭矩319。增益因子框140输入目标扭矩转换器离合器(TCC)扭矩319，采用扭矩转换器离合器(TCC)增益项和扭矩转换器离合器(TCC)偏移项，并输出前馈压力命令315。扭矩转换器离合器(TCC)增益和扭矩转换器离合器(TCC)偏移可以通过校准、建模或足以描述扭矩转换器离合器(TCC)扭矩和扭矩转换器离合器(TCC)压力之间关系的任何方法来确定，且可以包括用于不同条件和操作范围的不同数值。
如上所述，相对于等式3和8-11所述的Kotwicki模型可以用于图4的扭矩转换器模型150a和/或150b，以对发动机转速、涡轮转速和液压扭矩进行关联。作为确定涡轮扭矩的备选示例性方法，基于速度比率而采用可确定关系的查询表可以用于确定涡轮扭矩。图5示意性地示出了示例性模块，以根据本发明采用K-因子查询表确定涡轮扭矩。K-因子是将以上等式6所述的扭矩转换器的发动机转速和涡轮转速进行关联的参数。发动机转速317和涡轮转速309是对模块150的输入。乘法除法模块152将涡轮转速309除以发动机转速317，产生速度比率323。K-因子查询模块160接收速度比率323，并基于列表值查询可确定的K-因子输出325。乘法除法模块154将发动机转速317除以K-因子输出325，以确定信号327。信号327是对乘方模块180的输入，其输出估算的发动机扭矩信号329。扭矩比率模块170输入速度比率323，采用速度比率和扭矩比率之间的函数关系，并输出扭矩比率331。乘法模块156输入估算的发动机扭矩信号329和扭矩比率331，并输出涡轮扭矩313。通过这种方式，K-因子查询表可以用于产生涡轮扭矩。应该认识到，模块150可以用于表示图4的示例性模块中的模块150a、150b，以确定前馈压力命令。
图6示出了结合了本发明的各方面的滑移控制系统600的简化框图。滑移控制系统600包括前馈部分100和反馈部分610。前文已经例如结合图4讨论了前馈部分100。反馈部分610包括PID(比例-积分-微分)控制的元素。
继续参照图6，在操作612处，目标滑移307减去扭矩转换器离合器(TCC)滑移308，从而确定滑移误差614。在操作618处，滑移误差614乘以比例增益因子620(其在比例增益查询框616中确定)。有利地，比例增益因子620可以是涡轮转速309的函数。滑移误差614和比例增益因子620的乘积被表示为反馈控制框610的比例部分622。
滑移误差614也是对上斜坡查询框624的输入。上斜坡查询框基于滑移误差614和涡轮转速309来确定上斜坡信号626的值。上斜坡信号626被提供至积分器628。上斜坡626的积分被表示为反馈控制框610的积分部分630。
滑移误差614也是对第一微分器632的输入，其输出是相对于滑移误差614的时间的微分。第二微分器634计算相对于扭矩转换器离合器(TCC)滑移308的时间的微分。第一微分器632的输出和第二微分器634的输出被提供作为对判定框636的输入。判定框636选择这两个输入中的哪一个被向前传送，该选择是基于涡轮转速309。判定框的输出(即滑移误差614的微分或扭矩转换器离合器(TCC)滑移308的微分)被提供给微分项查询框638。微分项查询框638提供反馈控制框610的微分部分640。有利地，微分项查询框638中确定的微分部分640还可以是涡轮转速309、发动机扭矩311和/或滑移误差614的函数。
继续参照图6，在操作642处，对来自前馈模块100的前馈离合器压力315、反馈控制610的比例部分622、反馈控制610的积分部分630、以及反馈控制610的微分部分640进行求和。所得的总和表示扭矩转换器离合器(TCC)命令压力644，其应用于扭矩转换器离合器(TCC)22，以控制扭矩转换器离合器(TCC)滑移308。
图7示出了响应于快速轻踩油门事件，根据本发明对包括快速轻踩油门事件的车辆动力传动系进行示例性操作，以及操作至期望滑移水平，并且示出了对不包括本发明的所有特征的基线系统做出的响应。在图7中，x轴表示时间(秒)，y轴表示扭矩转换器离合器(TCC)滑移(转/分)。图7中的迹线710表示加速踏板位置。在竖线712所表示的时间之前的时间段内，车辆在第8挡以50英里/小时的速度行进。在竖线712所示的时间处，加速器突然移动至15％油门踏板行程所对应的位置。继续参照图7，迹线714表示基线系统所要求的目标或参考滑移，迹线716表示根据本发明的系统操作所要求的目标或参考滑移。在这两种情况下，响应于快速轻踩油门事件的参考滑移约为60转/分，其表示稳态操作下典型的参考扭矩转换器离合器(TCC)滑移值的增加。快速轻踩油门事件中的这种滑移增加使得发动机转速在快速轻踩油门事件中快速增加。发动机转速的快速增加使得发动机输出快速增加，并另外提供了响应于操作员输入(踏板位置)的可感知的发动机操作变化。如图7中所示，在目标滑移大约为60转/分的时段之后，迹线714和716中所示的目标滑移降至约15转/分。
图7还包括迹线718，其示出了基线系统的实际测量的扭矩转换器离合器(TCC)滑移，其可以与迹线714中所示的基线系统的目标滑移相对比。图7进一步包括迹线720，其示出了根据本发明的系统操作的实际测量的扭矩转换器离合器(TCC)滑移，其可以与迹线716所示的目标滑移相对比。如所示数据中显而易见的，采用本文所述的前馈和反馈策略使得扭矩转换器离合器(TCC)滑移的控制更接近目标值。
以上方法将发动机转速和/或发动机转矩描述为对各种模块或方法的输入。应该认识到，在其中采用了扭矩转换器和相关联的扭矩转换器离合器的混合动力驱动或电驱动应用中，发动机项包括发动机转速和发动机扭矩，其可以替换为适当的电机项或扭矩生成设备项。
本发明已经描述了某些优选实施例及其修改。其他人员通过阅读和理解本说明书可以想到其它修改和变型。因此，本发明并不旨在局限于实现本发明的最佳模式而公开的特定实施例，而是本发明将包括落在所附权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (6)

1.一种用于对包含扭矩生成设备和扭矩转换器的动力传动系中的扭矩转换器滑移进行控制的方法，所述扭矩转换器包含叶轮、涡轮和扭矩转换器离合器，所述方法包括：
监测扭矩转换器实际滑移；
监测扭矩转换器期望滑移；
监测所述扭矩转换器的涡轮转速；
基于期望滑移和所述涡轮转速来确定期望液压扭矩；
基于实际滑移和所述涡轮转速来确定实际液压扭矩；
基于所述实际液压扭矩、所述期望液压扭矩、扭矩生成设备扭矩、以及扭矩转换器离合器增益来确定前馈扭矩转换器离合器命令压力；
将滑移误差确定为所述期望滑移和所述实际滑移之间的差值；
通过将所述前馈扭矩转换器离合器命令压力和基于所述滑移误差的反馈扭矩转换器离合器命令压力相组合来确定总的扭矩转换器离合器命令压力；以及
基于所述总的扭矩转换器离合器命令压力来控制所述扭矩转换器离合器滑移。
2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述期望滑移和所述涡轮转速来确定所述期望液压扭矩包含：采用从Kotwicki模型和K因子查询表所组成的组中选择的涡轮扭矩测定值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述实际滑移和所述涡轮转速来确定所述实际液压扭矩包含：采用从Kotwicki模型和K因子查询表所组成的组中选择的涡轮扭矩测定值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述反馈扭矩转换器离合器命令压力是基于与所述滑移误差成比例的项、与所述滑移误差的积分相关联的项、以及从与滑移误差的微分相关联的项和与所述实际滑移的微分相关联的项所组成的组中选择的项。
5.根据权利要求4所述的方法，其中从与滑移误差的所述微分相关联的所述项和与所述实际滑移的所述微分相关联的所述项之间进行选择是基于所述涡轮转速。
6.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述实际液压扭矩、所述期望液压扭矩、扭矩生成设备扭矩和扭矩转换器离合器增益来确定前馈扭矩转换器离合器命令压力的步骤包含：将第一加权因子和所述实际液压扭矩的乘积与第二加权因子和所述期望液压扭矩的乘积相组合。
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