CN109139329A - 用于调节发动机扭矩的方法和系统 - Google Patents

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CN109139329A
CN109139329A CN201810614090.1A CN201810614090A CN109139329A CN 109139329 A CN109139329 A CN 109139329A CN 201810614090 A CN201810614090 A CN 201810614090A CN 109139329 A CN109139329 A CN 109139329A
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CN
China
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engine
torque
gear
speed
isg
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Application number
CN201810614090.1A
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詹森·迈尔
沃尔特·约瑟夫·奥尔特曼
杰弗里·艾伦·多林
凯文·雷·鲁伊鲍
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Ford Global Technologies LLC
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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

本公开提供了一种用于运行包括所描述的内燃发动机、电机、和变速器的混合动力车辆的传动系的方法和系统。在一个示例中,调节发动机点火与发动机扭矩的关系的值以提高发动机扭矩控制。发动机响应于发动机点火与发动机扭矩的关系的经调整的值而随后运行。

Description

用于调节发动机扭矩的方法和系统
技术领域
本发明总体上涉及用于控制内燃发动机的扭矩的方法和系统。该方法和系统可能特别适用于包括双离合变速器的混合动力车辆。
背景技术
内燃发动机的扭矩可以通过调节发动机空气流量、输送至发动机的燃料量、和调节发动机点火正时来调节。发动机点火正时可以凭经验确定并且储存在控制器的存储器中的表或函数中。点火正时可以根据发动机转速和负载变化来调节,以提供更高的发动机效率水平并且避免发动机爆震。另外,由于发动机扭矩可能通过点火正时比通过调节发动机空气流量更快地减小,所以可以不时地减小点火正时以减小发动机扭矩。例如,发动机点火正时可以在双离合变速器的齿轮换挡期间从最佳发动机扭矩的最小点火正时(MBT)正时延迟,使得发动机转速可以在升挡期间与变速器输入轴转速同步。如果点火正时调节与期望的发动机扭矩减小或增加不高度相关,则换挡期间的发动机转速将与变速器输入轴转速不匹配。如果发动机转速与变速器输入轴转速不匹配,则离合器打滑和降级可能会增加。另外,变速器换挡感觉可能降低。
发明内容
本文的发明人已经认识到上述问题并且已经开发出一种传动系运行方法,该方法包含:在变速器的输入离合器响应于调整发动机点火与发动机扭矩的关系的值的请求而分离、发动机位于输入离合器的上游时,将发动机维持在怠速并且在扭矩控制模式下运行发动机;在将发动机维持在怠速时响应于发动机扭矩而调节该值;并且响应该值而运行发动机。
通过在变速器的输入离合器响应于调整发动机点火与扭矩的关系的值的请求而分离时,将发动机维持在怠速并且在扭矩控制模式下运行发动机,以及通过在将发动机维持在怠速时响应于发动机扭矩调节该值,可以调整发动机点火正时,使得发动机提供期望的扭矩量。在一个示例中,发动机转速在发动机在扭矩控制模式下运行时经由集成起动器/发电机维持在发动机怠速。发动机输出扭矩可以经由ISG电流来确定,使得可以调节提供期望的发动机扭矩量的发动机点火正时值。可以响应于在发动机不推进车辆时的时期期间的发动机扭矩与发动机点火正时值,而调节发动机点火与发动机扭矩的关系的值,使得调整对于车辆乘员可能不明显。发动机点火与发动机扭矩值的调整可以是基于稳态和动态车辆运行状况。
本说明书可以提供若干优点。具体而言,该方法可以提高车辆驾驶性能效率。此外,该方法可以在不必打扰车辆乘员的情况下提高车辆驾驶性能。此外,该方法可以减少传动系扭矩干扰和传动系部件降级。
应当理解,提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的选出的构思。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征,所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决本公开的上述或在任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1A是混合动力车辆传动系的示意图;
图1B是混合动力车辆传动系的发动机的简图;
图2是包括各种传动系部件的控制器的混合动力车辆传动系的示意图;
图3是位于混合动力车辆传动系中的双离合变速器的示意图;
图4是预示性传动系运行时序;
图5是用于运行混合动力车辆传动系的方法的流程图;和
图6是可以被调整或调节以提高发动机扭矩控制的示例性发动机点火与发动机扭矩的关系的曲线图。
具体实施方式
以下实施方式涉及用于操作混合动力车辆的传动系的系统和方法。图1A-3示出了示例性混合动力车辆系统,该示例性混合动力车辆系统包括具有马达、集成起动器/发电机、双离合变速器、以及具有被设置在双离合变速器下游的电机的后轮驱动装置的传动系。图4示出了用于提高车辆动能利用率的预示性传动系运行时序。图5是运行混合动力车辆传动系的示例性流程图。图6是示出了发动机点火正时与发动机扭矩输出之间的关系的示例性曲线图。
图1A示出了用于车辆121的示例性车辆推进系统100。车辆推进系统100包括至少两个动力源,该至少两个动力源包括内燃发动机110和电机120。电机120可以被配置为利用或消耗与发动机110不同的能源。例如,发动机110可以消耗液体燃料(例如,汽油)来产生发动机输出,而电机120可以消耗电能来产生电机输出。正因为如此,具有推进系统100的车辆可以被称为混合动力电动车辆(HEV)。贯穿整个图1A的描述,以实线示出各个部件之间的机械连接,而以虚线示出各个部件之间的电气连接。
车辆推进系统100具有前轴(未示出)和后轴122。在一些示例中,后轴可以包含两个半轴,例如第一半轴122a和第二半轴122b。车辆推进系统100还具有前车轮130和后车轮131。后轴122通过传动轴129被连接至电机120和变速器125。可以纯电力地并且仅通过电机120(例如,仅电力驱动或推进模式,发动机不燃烧空气和燃料或转动)、通过电机120和发动机110(例如,并行模式)以混合方式、或者仅通过发动机100(例如,仅发动机推进模式)、以纯内燃发动机运行的方式来驱动后轴122。后轮驱动装置136可以将来自发动机110或电机120的动力传递至轴122,从而导致驱动轮131转动。后轮驱动装置136可以包括齿轮组和用于将变速器125和电机120与车轮131分离的一个或多个离合器。后轮驱动装置136可以包括电机120和轴122。
变速器125在图1A中被示出为连接在发动机110和被分配给后轴122的电机120之间。在一个示例中,变速器125是双离合变速器(DCT)。在变速器125是DCT的示例中,DCT可以包括第一离合器126、第二离合器127和齿轮箱128。DCT125输出扭矩至驱动轴129,从而向车轮131提供扭矩。如下面将参考图3进一步详细讨论,变速器125可以通过选择性地分离和接合第一离合器126和第二离合器127来换挡。
电机120可以从车载能量存储装置132接收电力。此外,电机120可以提供用于将发动机输出或车辆的动能转换成电能的发电机函数,其中电能可以被储存在能量存储装置132中,以供后续由电机120、集成起动器/发电机142、或可选的集成起动器/发电机171来使用。第一逆变器系统控制器(ISC1)134可以将由电机120产生的交流电转换成直流电,以储存在能量存储装置132中,并且反之亦然。
在一些示例中,能量存储装置132可以被配置为储存可以供应至驻留在车辆上的其他电气负载(除了马达之外)的电能,其他电气负载包括客舱供暖和空调系统、发动机起动系统、前照灯、客舱音频和视频系统等。作为非限制性示例,能量存储装置132可以包括一个或多个电池和/或电容器。
控制系统14可以与发动机110、电机120、能量存储装置132、集成起动器/发电机142、可选的集成起动器/发电机171、变速器125等中的一个或多个进行通信。控制系统14可以接收来自发动机110、电机120、能量存储装置132、集成起动器/发电机142、可选的集成起动器/发电机171、变速器125等中的一个或多个的传感反馈信息。此外,控制系统14可以响应于该传感反馈而将控制信号发送至发动机110、电机120、能量存储装置132、变速器125等中的一个或多个。控制系统14可以从操作人员102或自主控制器来接收操作者请求的车辆推进系统输出的指示。例如,控制系统14可以从与踏板192进行通信的踏板位置传感器194接收传感反馈。踏板192可以示意性地指代加速器踏板。类似地,控制系统14可以通过操作人员102或自主控制器来接收操作者请求的车辆制动的指示。例如,控制系统14可以从与制动踏板156进行通信的踏板位置传感器157接收传感反馈。
如箭头184所示,能量存储装置132可以周期性地从存在于车辆外部(例如,不是车辆的一部分)的电源180(例如,固定电力网)接收电能。作为非限制性示例,车辆推进系统100可以被配置用于插电式混合动力电动车辆(PHEV),由此电能可以通过电动变速器电缆182从电源180供应至能量存储装置132。在能量存储装置132由电源180再充电操作期间,电动变速器电缆182可以电力地连接能量存储装置132和电源180。在一些示例中,可以在输入端口150处连接电源180。此外,在一些示例中,充电状态指示器151可以显示能量存储装置132的充电状态。
在一些示例中,来自电源180的电能可以由充电器152接收。例如,充电器152可以将来自电源180的交流电转换成直流电(DC),以储存在能量存储装置132中。此外,DC/DC转换器153可以将来自充电器152的直流源从一个电压转换为另一电压。换句话说,DC/DC转换器153可以充当一种类型的电力转换器。
当车辆推进系统运行以推进车辆时,电动变速器电缆182可以在电源180和能量存储装置132之间断开。控制系统14可以识别和/或控制储存在能量存储装置中的电能的量,该电能的量可以被称为荷电状态(SOC)。
在其他示例中,在可以在能量存储装置132处从电源180无线地接收电能的情况下,电动变速器电缆182可以被省略。例如,能量存储装置132可以通过电磁感应、无线电波、和电磁共振中的一个或多个来从电源180接收电能。正因为如此,应当理解,可以使用任何适当的方法来从不构成车辆的一部分的电源给能量存储装置132再充电。以这种方式,电机120可以通过利用除由发动机110所利用的燃料之外的能源来推进车辆。
电能存储装置132包括电能存储装置控制器139和配电模块138。电能存储装置控制器139可以提供在能量存储元件(例如,电池单元)之间均衡的电荷,以及与其他车辆控制器(例如,控制器12)进行通信。配电模块138控制流入和流出电能存储装置132的电力。
车辆推进系统100还可以包括环境温度/湿度传感器198,以及专用于指示车辆的占用状态的传感器,例如车载摄像机105、座椅负载传感器107、和车门感应技术装置108。车辆系统100还可以包括惯性传感器199。惯性传感器199可以包含以下传感器中的一种或多种:纵向传感器、横向传感器、竖直传感器、横摆传感器、侧倾传感器、和俯仰传感器(例如,加速度计)。如图所示为横摆、俯仰、侧倾、横向加速和纵向加速的轴线。作为一个示例,惯性传感器199可以连接至车辆的约束控制模块(RCM)(未示出),该RCM包含控制系统14的子系统。控制系统可以响应于传感器199而调整发动机输出和/或车轮制动器,以增加车辆稳定性。在另一示例中,控制系统可以响应于来自惯性传感器199的输入而调整主动悬架系统111。主动悬架系统111可以包含具有液压、电气、和/或机械装置的主动悬架系统、以及控制基于单个角的车辆高度(例如,四个角各自控制的车辆高度)、基于各个车轴的车辆高度(例如,前轴和后轴车辆高度)、或整个车辆的一致的车辆高度的主动悬架系统。来自惯性传感器199的数据也可以被传送至控制器12,或者替代地,传感器199可以被电力地连接至控制器12。
一个或多个轮胎压力监测传感器(TPMS)可以被连接至车辆中的一个或多个车轮的轮胎。例如,图1A示出了被连接至车轮131并且被配置用于监测车轮131的轮胎中的压力的轮胎压力传感器197。虽然未明确示出,但是应当理解,图1A中指示的四个轮胎中的每个都可以包括一个或多个轮胎压力传感器197。此外,在一些示例中,车辆推进系统100可以包括气动控制单元123。气动控制单元可以从轮胎压力传感器197接收关于轮胎压力的信息,并且将所述轮胎压力信息发送至控制系统14。基于所述轮胎压力信息,控制系统14可以命令气动控制单元123使车轮的轮胎充气或放气。尽管未明确示出,但是应当理解,气动控制单元123可以用于使与图1A中所示的四个车轮中的任何一个相关联的轮胎充气或放气。例如,响应于轮胎压力降低的指示,控制系统14可以命令气动控制系统单元123使一个或多个轮胎充气。替代地,响应于轮胎压力增加的指示,控制系统14可以命令气动控制系统单元123使一个或多个轮胎放气。在这两个示例中,气动控制系统单元123可以被用于使轮胎充气或放气至所述轮胎的最佳轮胎压力额定值,这可以延长轮胎寿命。
一个或多个车轮转速传感器(WSS)195可以被连接至车辆推进系统100的一个或多个车轮。车轮转速传感器可以检测每个车轮的转速。WSS的这种示例可以包括永磁型传感器。
车辆推进系统100还可以包括加速度计20。车辆推进系统100还可以包括倾斜计21。
车辆推进系统100还可以包括起动器140。起动器140可以包含电动马达、液压马达等,并且可以被用于使发动机110转动,以便在其自身的动力下起动发动机110使其运行。
车辆推进系统100还可以包括制动系统控制模块(BSCM)141。在一些示例中,BSCM141可以包含防抱死制动系统或防滑制动系统,使得车轮(例如130、131)可以根据驾驶者输入在制动时与路面保持牵引接触,在制动时与路面保持牵引接触可以因此防止车轮锁死,从而防止滑移。在一些示例中,BSCM可以从车轮转速传感器195接收输入。
车辆推进系统100还可以包括皮带式集成起动器/发电机(BISG)142或可选的集成起动器/发电机。BISG和/或可选的集成起动器/发电机当发动机110正在运行时可以产生电力,其中所产生的电力可以用于供给电气装置和/或给车载存储装置132充电。如图1A所示,第二逆变器系统控制器(ISC2)143可以从BISG142或可选的集成起动器/发电机171接收交流电,并且可以将由BISG142或可选的集成起动器/发电机171产生的交流电转换为直流电,以储存在能量存储装置132中。集成起动器/发电机142或可选的集成起动器/发电机171还可以在发动机起动或其他条件期间向发动机110提供扭矩,以补充发动机扭矩。可选的集成起动器/发电机171可以通过发动机曲轴40B直接连接至发动机110。
车辆推进系统100还可以包括电力配电箱(PDB)144。PDB144可以用于在车辆的电气系统中的整个各种电路和配件中为电源规划路线。
车辆推进系统100还可以包括大电流保险丝盒(HCFB)145,并且可以包含用于保护车辆推进系统100的布线和电气部件的各种保险丝(未示出)。
车辆推进系统100还可以包括马达电子冷却剂泵(motorelectronicscoolantpump,MECP)146。MECP146可以用于循环冷却剂,以使至少由车辆推进系统100的电机120和电子系统产生的热量散开。例如,MECP可以从车载能量存储装置132接收电力。
控制器12可以构成控制系统14的一部分。在一些示例中,控制器12可以是车辆的单个控制器。控制系统14被示出为从多个传感器16(本文描述了该传感器16的各种示例)接收信息并且将控制信号发送至多个致动器81(本文描述了该致动器81的各种示例)。作为一个示例,传感器16可以包括轮胎压力传感器197、车轮转速传感器195、环境温度/湿度传感器198、车载摄像机105、座椅负载传感器107、车门感应技术装置108、惯性传感器199等。在一些示例中,与发动机110、变速器125、电机120等相关联的传感器可以将关于发动机、变速器、和马达运行的各种状态的信息传送至控制器12,如参考图1B、图2、以及图3将进一步详细讨论。
车辆推进系统100还可以包括正温度系数(PTC)加热器148。例如,PTC加热器148可以包含陶瓷材料,使得当电阻低时,陶瓷材料可以接受大量电流,这可以导致陶瓷元件快速变暖。然而,随着元件变暖并且达到阈值温度,电阻可以变得非常大,并且因此可能不会继续产生很多热量。正因为如此,PTC加热器148可以是自我调整的,并且可以具有良好的过热保护等级。
车辆推进系统100还可以包括用于控制电动空调压缩机(未示出)的空调压缩机模块149。
车辆推进系统100还可以包括用于行人的车辆听觉发声器(VASP)154。例如,VASP154可以被配置为通过发声器155产生可听见的声音。在一些示例中,由与发声器155进行通信的VASP154产生的可听见的声音可以响应于车辆操作者触发该声音而被激活、或者响应于发动机转速低于阈值或检测到行人而被自动地激活。
车辆推进系统100还可以包括位于仪表板19上的车载导航系统17(例如,全球定位系统),车辆的操作者可以与该车载导航系统17交互。导航系统17可以包括用于辅助估算车辆的位置(例如,地理坐标)的一个或多个位置传感器。例如,车载导航系统17可以接收来自GPS卫星(未示出)的信号,并且通过该信号识别车辆的地理位置。在一些示例中,地理位置坐标可以被传送至控制器12。
仪表板19还可以包括显示系统18,该显示系统18被配置为向车辆操作者显示信息。作为非限制性示例,显示系统18可以包含触摸屏、或人机界面(HMI)、使得车辆操作者能够查看图形信息以及输入命令的显示器。在一些示例中,显示系统18可以通过控制器(例如,12)无线地连接至互联网(未示出)。正因为如此,在一些示例中,车辆操作者可以通过显示系统18与互联网站点或软件应用(app)进行通信。
仪表板19还可以包括操作者接口15,车辆操作者可以通过该接口调整车辆的运行状态。具体地,操作者接口15可以被配置为基于操作者输入而开始和或终止车辆传动系(例如,发动机110、BISG142、DCT125、电机120)的运行。各种示例性操作者点火接口15可以包括需要可以被插入操作者点火接口15中以起动发动机110并且发动车辆,或者可以被移除以关闭发动机110并且关闭车辆的诸如主动式钥匙的物理装置的接口。其他示例可以包括通信地连接至操作者点火接口15的被动式钥匙。被动式钥匙可以被配置为不必被插入点火装置接口15或从点火装置接口15移除而操作车辆发动机110的电子密钥卡或智能钥匙。当然,被动式钥匙可能需要位于车辆内部或附近(例如,在车辆的阈值距离内)。又一示例可以另外地或可选地使用由操作者手动按下以起动或关闭发动机110并且起动或关闭车辆的起动/停止按钮。在其他示例中,远程计算装置(未示出)可以启动远程发动机起动,远程计算装置例如蜂窝电话、或基于智能手机的系统,其中用户的蜂窝电话向服务器发送数据,并且服务器与车辆控制器12进行通信以起动发动机。
参考图1B,示出了内燃发动机110的详细视图,该内燃发动机110包含多个汽缸,该多个汽缸中一个汽缸在图1B中示出。发动机110由电子发动机控制器111B进行控制。发动机110包括燃烧室30B和汽缸壁32B,其中活塞36B被设置在其中并且被连接至曲轴40B。燃烧室30B被示出为通过相应的进气门52B和排气门54B与进气歧管44B和排气歧管48B连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51B和排气凸轮53B进行操作。进气凸轮51B的位置可以由进气凸轮传感器55B来确定。排气凸轮53B的位置可以由排气凸轮传感器57B来确定。进气凸轮51B和排气凸轮53B可以相对于曲轴40B运动。进气门可以通过进气门停用机构59B来停用并且保持为关闭状态。排气门可以通过排气门停用机构58B来停用并且保持为关闭状态。
燃料喷射器66B被示出为被设置成将燃料直接喷射到汽缸30B中,这对于本领域技术人员来说是已知的直接喷射。替代地,可以将燃料喷射到进气口,这对于本领域技术人员来说是已知的进气口喷射。燃料喷射器66B与来自发动机控制器111B的信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。通过包括罐和泵的燃料系统175B将燃料输送至燃料喷射器66B。另外,进气歧管44B被示为与可选的电子节气门62B(例如,蝶形阀)连通,该电子节气门62B调整节流阀片64B的位置以控制从空气过滤器43B和进气口42B到进气歧管44B的空气流。节气门62B调整从发动机进气口42B中的空气过滤器43B到进气歧管44B的空气流。在一些示例中,节气门62B和节流阀片64B可以被设置在进气门52B和进气歧管44B之间,使得节气门62B是端口节气门。
无分电器点火系统88B响应于发动机控制器111B而通过火花塞92B向燃烧室30B提供点火火花。宽域排气氧(UEGO)传感器126B被示出为沿排气流动的方向在催化转化器70B的上游连接至排气歧管48B。替代地,双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126B。
在一个示例中,转化器70B可以包括多个催化剂砖(catalystbricks)。在另一示例中,可以使用多个排放控制装置,每个排放控制装置具有多个砖。在一个示例中,转化器70B可以是三元型催化剂。
在图1B中示出的发动机控制器111B为常见的微型计算机,该微型计算机包括:微处理器单元(CPU)102B、输入/输出端口(I/O)104B、只读存储器(ROM)106B(例如,非暂时性存储器)、随机存取存储器(RAM)108B、保活存储器(KAM)110B、和常规数据总线。本文提到的其他控制器可以具有类似的处理器和存储器配置。发动机控制器111B被示出为接收来自与发动机110连接的传感器的各种信号,各种信号除了之前讨论的那些信号之外,还包括:来自连接至冷却套管114B的温度传感器112B的发动机冷却液温度(ECT)、来自连接至进气歧管44B的压力传感器122B的发动机歧管压力(MAP)的测量值、来自感测曲轴40B位置的霍尔效应传感器118B的发动机位置、来自传感器120B的进入发动机的空气质量的测量值、以及来自传感器58B的节气门位置的测量值。也可以感测(传感器未示出)由发动机控制器111B处理的气压。在本说明书的一个优选方面,曲轴每转动一圈,发动机位置传感器118B产生预定数量的等距脉冲,通过该预定数量的等距脉冲,可以确定发动机转速(RPM)。发动机控制器111B可以接收来自人/机界面115B(例如,按钮或触摸屏显示器)的输入。
在运行期间,发动机110内的每个汽缸通常经历四冲程循环:该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程、和排气冲程。总体上,在进气冲程期间,排气门54B关闭,并且进气门52B打开。空气通过进气歧管44B被引入到燃烧室30B内,并且活塞36B移动至汽缸的底部以增大燃烧室30B内的容积。活塞36B的靠近汽缸底部并且在其冲程结束时(例如当燃烧室30B处于其最大容积时)所处的位置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52B和排气门54B关闭。活塞36B朝向汽缸盖移动,以压缩燃烧室30B内的空气。活塞36B在其冲程结束时并且最靠近汽缸盖(例如当燃烧室30B处于其最小容积时)所处的位置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,所喷射的燃料通过诸如火花塞92B的已知的点火装置点燃,从而导致燃烧。在膨胀冲程期间,膨胀的气体将活塞36B推回至BDC。曲轴40B将活塞运动转换成转轴的转动扭矩。最后,在排气冲程期间,排气门54B打开以将燃烧的空气燃料混合物释放至排气歧管48B,并且活塞返回至TDC。应当注意,以上仅作为示例示出,并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以改变,例如以提供正气门重叠或负气门重叠、推迟进气门关闭或各种其它的示例。
图2是包括动力传动系统或传动系200的车辆121的框图。图2的动力传动系统包括图1A-1B所示的发动机110。图2的与图1A相同的其他部件用相同的附图标记表示,并且将在下面详细讨论。动力传动系统200被示出为包括车辆系统控制器12、发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254、能量存储装置控制器253、和制动器控制器141(本文中也被称为制动系统控制模块)。控制器可以通过控制器局域网(CAN)299进行通信。控制器中的每个都可以向其他控制器提供信息,例如扭矩输出限制(例如,不超过受控装置或部件的扭矩输出)、扭矩输入限制(例如,不超过受控装置或部件的扭矩输入)、受控装置的扭矩输出、传感器和致动器数据、诊断信息(例如关于劣化的变速器的信息、关于劣化的发动机的信息、关于劣化的电机的信息、关于劣化的制动器的信息)。此外,车辆系统控制器12可以向发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254、和制动器控制器141提供命令,以实现基于车辆运行状况的驾驶者输入请求和其他请求。
例如,车辆系统控制器12可以响应于驾驶者释放加速器踏板并且车辆速度降低而请求期望的车轮扭矩或车轮动力水平,以提供期望的车辆减速率。通过车辆系统控制器12请求来自电机控制器252的第一制动扭矩和来自制动器控制器141的第二制动扭矩来提供期望的车轮扭矩,第一扭矩和第二扭矩在车辆车轮131处提供期望的制动扭矩。
在其他示例中,控制动力传动系统装置的划分可以不同于图2所示的划分。例如,单个控制器可以代替车辆系统控制器12、发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254、和制动器控制器141。替代地,车辆系统控制器12和发动机控制器111B可以是一个装置,而电机控制器252、变速器控制器254、和制动器控制器141可以是单独的控制器。
在该示例中,动力传动系统200可以由发动机110、和/或电机120、和可选的集成起动器/发电机171提供动力。在其他示例中,发动机110可以被省略。可以用发动机起动器(例如起动器140),通过皮带式集成起动器/发电机(BISG)142、或可选的集成起动器/发电机171、或通过电机120来起动发动机110。电机120(例如,以大于30伏运行的高压电机)在本文中也被称为电机、马达和/或发电机。此外,可以通过诸如燃料喷射器、节气门等的扭矩致动器204来调整发动机110的扭矩。
BISG142通过皮带231被机械地连接至发动机110。BISG142可以被连接至曲轴(未示出)或凸轮轴(未示出)。BISG142当通过电能存储装置132(在本文中也称为车载能量存储装置132)供应电力时可以作为马达运行。另外地,BISG142还可以作为向电能存储装置132供应电力的发电机运行。
传动系200包括通过曲轴40B机械地连接至双离合变速器(DCT)125的发动机110。DCT125包括第一离合器126、第二离合器127、和齿轮箱128。DCT125将扭矩输出至轴129,以向车轮131提供扭矩。变速器控制器254选择性地分离和接合第一离合器126和第二离合器127以使DCT125换挡。
齿轮箱128可以包括多个齿轮。例如第一离合器126的一个离合器可以控制奇数齿轮261(例如第一齿轮、第三齿轮、第五齿轮、和倒车齿轮),而例如第二离合器127的另一离合器可以控制偶数齿轮262(例如第二齿轮、第四齿轮、和第六齿轮)。通过利用这样的布置,可以在不中断从发动机110到双离合变速器125的动力流的情况下改变齿轮。
可以在再生模式下操作电机120以向动力传动系统200提供扭矩或者将动力传动系统扭矩转换为电能,以储存在电能存储装置132中。另外,电机120可以将车辆的动能转换为电能,以储存在电能存储装置132中。电机120与能量存储装置132进行电气通信。电机120具有比图1A中所示的起动器(例如140)或BISG142更高的输出扭矩容量。此外,电机120直接驱动动力传动系统200,或者直接由动力传动系统200进行驱动。
电能存储装置132(例如高电压电池或电源)可以是电池、电容器、或电感器。电机120通过后轮驱动装置136(图1A中所示)中的齿轮组机械地连接至车轮131和双离合变速器。电机120可以通过按照电机控制器252的指示作为马达或发电机运行而向动力传动系统200提供正扭矩或负扭矩。
此外,可以通过接合摩擦式车轮制动器218而将摩擦力施加至车轮131。在一个示例中,可以响应于驾驶者将他的脚压在制动踏板(例如踏板192)上和/或响应于制动器控制器141内的指令而接合摩擦式车轮制动器218。此外,制动器控制器141可以响应于由车辆系统控制器12发出的信息和/或请求来施加制动器218。以相同的方式,可以通过响应于驾驶者从制动踏板松开他的脚、制动器控制器指令和/或车辆系统控制器指令和/或信息而使车轮制动器218分离,来减小施加至车轮131的摩擦力。例如,作为自动发动机停止过程的一部分,车辆制动器可以通过控制器141将摩擦力施加至车轮131。
车辆系统控制器12还可以将车辆悬架系统设置传送至悬架控制器280。可以通过可变阻尼器281将车辆121的悬架系统(例如111)调整为临界阻尼、过阻尼、或者欠阻尼车辆悬架系统。
因此,可以由车辆系统控制器12来监视各种动力传动系统部件的扭矩控制,其中通过发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254、和制动器控制器141来提供发动机110、变速器125、电机120、和制动器218的局部扭矩控制。
作为一个示例,可以通过调整点火正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时、和/或进气的组合、通过控制节气门(例如62B)开度和/或涡轮增压发动机或增压式发动机的气门正时、气门升程和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、和进气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下,可以基于逐个汽缸来执行发动机控制,以控制发动机扭矩输出。
如现有技术中已知,电机控制器252可以通过调整流入和流出电机120的励磁绕组和/或电枢绕组的电流来控制由电机120产生的扭矩输出和电能。
变速器控制器254可以从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。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,则变速器控制器254可以在预定时间间隔内对轴位置脉冲进行计数,以确定变速器输出轴转速。变速器控制器254还可以区分变速器输出轴转速,以确定变速器输出轴加速度。变速器控制器254、发动机控制器111B、和车辆系统控制器12还可以接收来自传感器277的另外的变速器信息,传感器277可以包括但不限于泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如,齿轮离合器流体压力传感器)、马达温度传感器、BISG温度传感器、换挡选择器位置传感器、同步器位置传感器、以及环境温度传感器。变速器控制器还可以从可以是控制杆、开关或其他装置的换挡选择器279接收所请求的变速器状态(例如,所请求的齿轮或停车模式)。
制动器控制器141通过车轮转速传感器195接收车轮转速信息,并且从车辆系统控制器12接收制动请求。制动器控制器141还可以直接或通过CAN299从图1A所示的制动踏板传感器(例如157)接收制动踏板位置信息。制动器控制器141可以响应于来自车辆系统控制器12的车轮扭矩命令而提供制动。制动器控制器141还可以提供防抱死和车辆稳定性制动,以改善车辆制动和稳定性。正因为如此,制动器控制器141可以向车辆系统控制器12提供车轮扭矩极限(例如,不超过阈值负车轮扭矩),使得负马达扭矩不会导致超过车轮扭矩极限。例如,如果控制器12发出50N-m的负车轮扭矩极限,则可以调整马达扭矩以在车轮处提供小于50N-m(例如49N-m)的负扭矩,包括应对变速器挂挡。
可以沿从发动机110处开始并且在车轮131处结束的方向将正扭矩传递至车轮131。因此,根据传动系200中正扭矩传递的方向,发动机110被设置在传动系200中处于变速器125的上游。变速器125被设置在电机120上游,并且BISG142可以被设置在发动机110上游,或者被设置在发动机110下游和变速器125上游。
图3示出了双离合变速器(DCT)125的细节图。发动机曲轴40B被示出为连接至离合器壳体393。替代地,轴可以将曲轴40B连接至离合器壳体393。离合器壳体393可以根据曲轴40B的转动来旋转。离合器壳体393可以包括第一离合器126和第二离合器127。此外,第一离合器126和第二离合器127中的每个分别具有相关联的第一离合器片390和第二离合器片391。在一些示例中,离合器可以包含浸入油中(为了冷却)的湿式离合器或干板离合器。发动机扭矩可以从离合器壳体393被传递至第一离合器126或第二离合器127。第一变速器离合器126在发动机110(如图1A所示)和第一变速器输入轴302之间传递扭矩。正因为如此,离合器壳体393可以被称为第一变速器离合器126的输入侧,并且126A可以被称为第一变速器离合器126的输出侧。第二变速器离合器127在发动机110(如图1A所示)和第二变速器输入轴304之间传递扭矩。正因为如此,离合器壳体393可以被称为第二变速器离合器127的输入侧,并且127A可以被称为第二变速器离合器127的输出侧。
如上所述,齿轮箱128可以包括多个齿轮。存在两个变速器输入轴,包括第一变速器输入轴302和第二变速器输入轴304。第二变速器输入轴304是空心的,而第一变速器输入轴302是实心的并且同轴地位于第二变速器输入轴304内。作为一个示例,第一变速器输入轴302可以具有多个固定齿轮。例如,第一变速器输入轴302可以包括用于接收第一齿轮320的第一固定齿轮306、用于接收第三齿轮324的第三固定齿轮310、用于接收第五齿轮329的第五固定齿轮314、以及用于接收第七齿轮332的第七固定齿轮318。换句话说,第一变速器输入轴302可以被可选择性地连接至多个奇数齿轮。第二变速器输入轴304可以包括用于接收第二齿轮322或倒挡齿轮328的第二固定齿轮308,并且还可以包括用于接收第四齿轮326或第六齿轮330的第四固定齿轮316。应当理解,第一变速器输入轴302和第二变速器输入轴304二者可以分别通过在每个轴的外侧上的脊状件(spines,未示出)连接至第一离合器126和第二离合器127中的每个。在正常的静止状态下,第一离合器126和第二离合器127中的每个例如通过弹簧(未示出)等保持分离,使得当各个离合器中的每个都处于分离状态时不会将来自发动机(例如110)的扭矩传递至第一变速器输入轴302或第二变速器输入轴304。响应于接合第一离合器126,发动机扭矩可以被传递至第一变速器输入轴302,并且响应于接合第二离合器127,发动机扭矩可以被传递至第二变速器输入轴304。在正常运行期间,变速器电子装置可以确保在任何特定的时间只有一个离合器接合。
齿轮箱128还可以包括第一副轴340和第二副轴342。第一副轴340和第二副轴342上的齿轮不是固定的,而是可以自由转动。在示例性DCT125中,第一副轴340包括第一齿轮320、第二齿轮322、第六齿轮330、和第七齿轮332。第二副轴342包括第三齿轮324、第四齿轮326、第五齿轮329、和倒挡齿轮328。第一副轴340和第二副轴342二者可以分别通过第一输出小齿轮350和第二输出小齿轮352将扭矩传递至齿轮353。以这种方式,两个副轴可以通过第一输出小齿轮350和第二输出小齿轮352中的每个将扭矩传递至输出轴362,其中输出轴可以将扭矩传递至后轮驱动装置136(图1A所示),后轮驱动装置136可以使驱动轮(例如图1A的131)中的每个例如当执行转向操纵时能够以不同的转速转动。
如上所述,第一齿轮320、第二齿轮322、第三齿轮324、第四齿轮326、第五齿轮329、第六齿轮330、第七齿轮332、和倒挡齿轮328中的每个都不固定至副轴(例如340和342),而是可以自由转动。正因为如此,可以使用同步器来使齿轮中的每个能够匹配副轴的转速,并且还可以用于锁定齿轮。在示例性DCT125中,示出了四个同步器,例如第一同步器370、第二同步器374、第三同步器380、和第四同步器384。第一同步器370包括相对应的第一换挡拨叉372,第二同步器374包括相对应的第二换挡拨叉376,第三同步器380包括相对应的第三换挡拨叉378,以及第四同步器384包括相对应的第四换挡拨叉382。换挡拨叉中的每个可以使得每个相应的同步器能够移动以锁定一个或多个齿轮,或者以解锁一个或多个齿轮。例如,第一同步器370可以用于锁定第一齿轮320或第七齿轮332。第二同步器374可以用于锁定第二齿轮322或第六齿轮330。第三同步器380可以用于锁定第三齿轮324或第五齿轮329。第四同步器384可以用于锁定第四齿轮326或倒挡齿轮328。在每种情况下,可以通过换挡拨叉(例如372、376、378和382)将相应的同步器中的每个移动至期望位置而完成同步器的移动。
可以通过变速器控制模块(TCM)254和换挡拨叉致动器388来执行通过换挡拨叉的同步器移动,其中TCM254可以包含上面关于图2所讨论的TCM254。可以电动地、液压地、或电动和液压组合地操作换挡拨叉致动器。液压动力可以通过泵312和/或泵367来提供。TCM254可以采集来自各种传感器的输入信号、评估输入、并且相应地控制各种致动器。TCM254所使用的输入可以包括但不限于变速器挡位(P/R/N/D/S/L等)、车辆速度、发动机转速和扭矩、节气门位置、发动机温度、环境温度、转向角、制动器输入、齿轮箱输入轴转速(对于第一变速器输入轴302和第二变速器输入轴304)、车辆姿态(倾斜)。TCM可以通过开环控制来控制致动器,以实现自适应控制。例如,自适应控制可以使得TCM254能够识别和适应离合器接合点、离合器摩擦系数、和同步器组件的位置。TCM254还可以调整第一离合器致动器389和第二离合器致动器387以分离和接合第一离合器126和第二离合器127。第一离合器致动器389和第二离合器致动器387可以电动地、液压地、或电动和液压组合地操作。液压动力可以通过泵312和/或泵367来提供。
因此,TCM254被示为接收来自各种传感器277的输入。如以上关于图2所述,各种传感器可以包括泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如齿轮离合器流体压力传感器)、马达温度传感器、换挡器位置传感器、同步器位置传感器、及环境温度传感器。各种传感器277还可以包括车轮转速传感器(例如195)、发动机转速传感器、发动机扭矩传感器、节气门位置传感器、发动机温度传感器、转向角传感器、和惯性传感器(例如199)。如以上关于图1A所述,惯性传感器可以包含以下传感器中的一种或多种:纵向传感器、横向传感器、竖直传感器、横摆传感器、侧倾传感器、和俯仰传感器。
传感器277还可以包括输入轴转速(ISS)传感器,该ISS传感器可以包括磁阻传感器,并且其中每个齿轮箱输入轴可以包括一个ISS传感器(例如,用于第一变速器输入轴302的一个ISS传感器,以及用于第二变速器输入轴304的一个ISS传感器)。传感器277还可以包括输出轴转速传感器(OSS),该OSS传感器可以包括磁阻传感器,并且可以被附接至输出轴362。传感器277还可以包括可以由TCM用于检测换挡拨叉(例如372、376、378、382)的位置的变速器挡位(TR)传感器。
DCT125可以被理解为按照本文所述起作用。例如,当第一离合器126被致动接合时,发动机扭矩可以被供应至第一变速器输入轴302。当第一离合器126接合时,应当理解,第二离合器127是分离的,并且反之亦然。基于当第一离合器126接合时哪个齿轮被锁定,可以通过第一变速器输入轴302将动力传递至第一副轴340或第二副轴342,并且还可以通过第一小齿轮350或第二小齿轮352将动力传递至输出轴362。替代地,当第二离合器127接合时,基于哪个齿轮被锁定,可以通过第二变速器输入轴304将动力传递至第一副轴340或第二副轴342,并且还可以通过第一小齿轮350或第二小齿轮352将动力传递至输出轴362。应当理解,当扭矩被传递至一个副轴(例如第一输出轴340)时,即使只有一个轴由该输入直接驱动,另一副轴(例如第二输出轴342)也可以继续转动。更具体地,由于未接合的轴(例如第二副轴342)由输出轴362和相应的小齿轮(例如第二小齿轮352)间接地驱动,所以未接合的轴(例如第二副轴342)可以继续转动。
DCT125可以能够预选的齿轮,预选的齿轮可以因此在换挡期间以最小扭矩损失实现齿轮间快速切换。作为示例,当第一齿轮320通过第一同步器370锁定,并且其中第一离合器126接合(并且第二离合器127分离)时,动力可以从发动机传递至第一输入轴302并且传递至第一副轴340。当第一齿轮320被接合时,第二齿轮322可以同时通过第二同步器374被锁定。因为第二齿轮322被锁定,所以这可以使第二输入轴304转动,其中第二输入轴304的转速与第二齿轮下的车辆速度相匹配。在预选的齿轮位于另一副轴(例如第二副轴342)的替代情况下,副轴也将由于其由输出轴362和小齿轮352驱动而转动。
当通过TCM254起动换挡时,只有离合器需要被致动以分离第一离合器126并且接合第二离合器127。此外,在TCM控制范围之外,发动机转速可以降低以匹配升挡。在第二离合器127接合的情况下,动力可以从发动机传递至第二输入轴304,并且传递至第一副轴340,并且还可以通过小齿轮350传递至输出轴362。在换挡完成之后,TCM254可以适当地预先选择下一个齿轮。例如,TCM254可以基于其从各种传感器277接收到的输入来预先选择较高挡齿轮或较低挡齿轮。以这种方式,可以在提供至输出轴362的发动机扭矩损失最小的情况下快速实现换挡。
双离合变速器125在一些示例中可以包括驻车齿轮360。驻车棘爪363可以朝向驻车齿轮360。当换挡控制杆被设定为驻车时,驻车棘爪363可以接合驻车齿轮360。可以通过驻车棘爪弹簧364来实现驻车棘爪363与驻车齿轮360的接合,或者可以例如通过线缆(未示出)、液压活塞(未示出)、或者马达(未示出)来实现驻车棘爪363与驻车齿轮360的接合。当驻车棘爪363与驻车齿轮360接合时,车辆的驱动轮(例如前车轮130、后车轮131)可以被锁定。另一方面,响应于换挡控制杆从驻车移动至另一种选择(例如驱动),驻车棘爪363可以移动,使得驻车棘爪363可以与驻车齿轮360分离。
在一些示例中,电动变速器泵312可以从变速器油箱311供应液压流体以压缩弹簧364,以便从驻车齿轮360释放驻车棘爪363。例如,电动变速器泵312可以由车载能量存储装置(例如132)提供动力。在一些示例中,机械泵367可以另外地或替代地从变速器油箱311供应液压流体以压缩弹簧364,以便从驻车齿轮360释放驻车棘爪363。虽然未明确示出,但是机械泵可以由发动机(例如110)驱动,并且可以被机械地连接至离合器壳体393。在一些示例中,驻车棘爪阀361可以调整到达弹簧364的液压流体的流量。
因此,图1A-3的系统提供了一种系统,该系统包含:发动机;连接至发动机的集成起动器/发电机;变速器,该变速器包括第一输入离合器、第二输入离合器、第一输入轴和第二输入轴、选择性地连接至第一输入轴的第一副轴、选择性地连接至第二输入轴的第二副轴、多个齿轮、以及连接至第一副轴和第二副轴的输出轴;后轮驱动装置,该后轮驱动装置包括后轴和经由驱动轴连接至双离合变速器的电机;和控制器,该控制器包括储存在非暂时性存储器中的可执行指令,该可执行指令用于在调节发动机点火与发动机扭矩的关系的值时通过后轮驱动装置来推进车辆,以及该控制器包括用于根据发动机点火与发动机扭矩的关系的经调节的值来运行发动机的指令。
在一些示例中,该系统还包含用于在通过后轮驱动装置推进车辆时预先选择变速器的齿轮的附加指令。该系统还包含用于通过ISG遵循第一输入轴或第二输入轴的转速的附加指令。该系统包括其中预先选择变速器的齿轮包括将变速器的齿轮锁定至第一副轴或第二副轴。该系统还包含在第一输入离合器和第二输入离合器分离的情况下经由后轮驱动装置推进车辆。该系统还包含用于响应于当第一和第二输入离合器分离时提供的发动机扭矩值而调节发动机点火与发动机扭矩的关系的值的附加指令。
转到图4,示出了预示性混合动力车辆传动系运行时序。可以通过图5的方法与图1A-3的系统相结合来提供图4的运行时序。图4中所示的曲线图同时发生,并且按时间对齐。垂直线T0-T7表示在传动系运行时序期间关注的时间。
从图4的顶部开始的第一个曲线图是转速相对于时间的曲线图。垂直轴表示转速,并且转速沿垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。实线402表示期望的发动机转速。期望的发动机转速可以是等于变速器输入轴转速或遵循变速器输入轴转速的转速。由于ISG被连接至发动机,所以ISG转速和发动机转速相同。
从图4的顶部开始的第二个曲线图是发动机扭矩误差相对于时间的曲线图。垂直轴表示发动机扭矩误差,并且水平线上方的发动机扭矩误差为正,以及水平线下方的发动机扭矩误差为负的发动机扭矩误差。正的发动机扭矩误差沿垂直向上指向箭头的方向增加。负的发动机扭矩误差的大小沿垂直向下指向箭头的方向增加。在一个示例中,期望的发动机扭矩是ISG扭矩加上所命令的发动机扭矩。因此,发动机扭矩误差等于ISG扭矩。水平轴表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
从图4的顶部开始的第三个曲线图是变速器输入离合器状态相对于时间的曲线图。垂直轴表示两个变速器输入离合器的变速器输入离合器运行状态。变速器输入离合器当迹线406处于接合标签附近的较高水平时可以接合,以便传递扭矩。变速器离合器当迹线406接近分离标签附近的水平轴时分离,并且不传递扭矩。水平轴表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
从图4的顶部开始的第四个曲线图是预选的变速器齿轮(例如,锁定至副轴并且以基于车辆车轮转速的转速旋转的变速器齿轮)相对于时间的曲线图。垂直轴表示预选的变速器齿轮,并且齿轮数沿垂直轴设置。水平轴表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
从图4的顶部开始的第五个曲线图是发动机点火状态与发动机扭矩的关系的调整请求状态相对于时间的曲线图。垂直轴表示发动机点火状态与发动机扭矩的关系的调整请求状态,并且当迹线处于垂直轴箭头附近的较高水平时,主张发动机点火状态与发动机扭矩的关系的调整请求状态。当主张发动机点火与发动机扭矩的关系的调整请求状态时,请求调节发动机点火与发动机扭矩的关系。当迹线处于水平轴附近的较低水平时,不主张发动机点火状态与发动机扭矩的关系的调整请求状态。水平轴表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
从图4的顶部开始的第六个曲线图是发动机点火正时相对于时间的曲线图。垂直轴表示发动机点火正时,并且发动机点火正时沿垂直轴箭头的方向提前。水平轴表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线408表示最佳发动机扭矩的最小点火正时(MBT)。实线410表示在特定时间的发动机点火正时。
在时间T0处,期望的发动机转速是发动机怠速。发动机扭矩误差为零,并且变速器输入离合器处于分离状态。变速器的第一齿轮被预先选定,并且未请求调整发动机点火与发动机扭矩的关系。发动机在扭矩控制模式下运行(未示出),并且期望的发动机扭矩(未示出)是在零驾驶者需求扭矩下使发动机以怠速转动的扭矩。ISG或BISG(未示出)在转速控制模式下运行,在该模式下ISG或BISG遵循变速器输入轴转速(例如,通过预选的齿轮连接至变速器输出轴的变速器轴的转速)。发动机点火正时从MBT点火正时略微延迟,使得在向发动机施加负载时存在扭矩储备。
在时间T0处,发出调整发动机点火与发动机扭矩的关系的请求,并且期望的发动机转速保持在怠速。发动机扭矩误差为零,并且变速器输入离合器分离。第一齿轮被预先选择并且ISG(未显示)处于转速控制模式,以将发动机和ISG转速维持在发动机怠速。发动机点火正时从MBT点火正时延迟。
在时间T0和时间T1之间,维持调整发动机点火与发动机扭矩的关系的请求并且发动机点火正时连续地延迟以调节发动机扭矩。期望的发动机扭矩是将发动机维持在怠速(未示出)的扭矩,但是发动机扭矩被命令为减小的扭矩并且ISG扭矩增加以将发动机和ISG转速维持在发动机怠速。发动机通过延迟发动机点火正时被命令至较低扭矩。当发动机点火正时被延迟时,发动机扭矩减小量可以由ISG电流确定。例如,如果ISG电流在点火延迟开始之前立即为零,并且其在延迟点火正时之后为10安培,则发动机扭矩的变化等于经由10安培产生的ISG扭矩。随着发动机点火延迟,发动机点火正时和发动机扭矩被连续地确定并且被储存至控制器存储器(例如,RAM瞬时存储器)。发动机点火正时被延迟,并且然后朝向MBT点火正时提前。变速器保持预先选定第一齿轮,并且变速器离合器保持分离,使得发动机和ISG扭矩不被传递至车辆车轮。发动机转速误差为零。
在时间T1处,取消调整发动机点火与发动机扭矩的关系的请求并且发动机点火正时处于发动机怠速时的基本点火正时。发动机扭矩误差为零,并且变速器输入离合器保持分离。变速器保持预先选择第一齿轮。因此,在时间T1处结束确定用于调整发动机点火与扭矩的关系的参数并且也停止将该参数储存至控制器存储器。可以响应于从时间T0到时间T1确定的发动机点火和发动机扭矩,而调节发动机点火正时与发动机扭矩之间的关系的值。例如,如果从时间T0到时间T1确定的给定点火正时的发动机扭矩的值是大于或小于发动机点火与发动机扭矩的关系中与该发动机点火正时相对应的值的阈值,则用在时间T0和T1之间确定的发动机扭矩值、或其部分或小部分来修正发动机点火与发动机扭矩的关系中与该发动机点火正时相对应的发动机扭矩值。
在时间T1和时间T2之间,发动机存在于其中的车辆通过后轮驱动装置电机来推进。后轮驱动装置电机向车辆车轮提供响应于驾驶者需求扭矩和车辆速度的扭矩。驾驶者需求扭矩可以是加速器踏板位置和车辆速度的函数。随着车辆加速,变速器输出轴以车辆的车轮转速的比转动。变速器输出轴使第一齿轮锁定至的副轴转动,并且该副轴使对应于第一齿轮的输入轴(例如,图3的302)转动。发动机扭矩(未示出)响应于驾驶者需求扭矩(未示出)而被调节,并且ISG确保发动机以对应于第一齿轮的输入轴的转速转动。发动机扭矩误差为零,并且变速器预先选择第一齿轮。不主张调整发动机点火与发动机扭矩的关系的请求,并且发动机点火正时接近MBT点火正时。
在时间T2处,预选的齿轮响应于驾驶者需求扭矩和车辆速度而在变速器中从第一齿轮改变至第二齿轮。具体地,第一齿轮与副轴解锁并且第二齿轮被锁定至副轴。命令ISG遵循由描述预选齿轮变化的模型输出的转速,并且发动机转速由于ISG连接至发动机而与ISG转速相同。在一个示例中,模型输出输入轴转速,该输入轴转速是变速器输出轴转速和预选的齿轮的传动比的函数。预选的齿轮换挡的时间是基于车辆速度和驾驶者需求扭矩。例如,变速器可以在10KPH的速度和75N-m的驾驶者需求扭矩下从预选齿轮数1换挡至预选齿轮数2。确定换挡时间的条件可以储存在换挡时间表中,并且换挡时间表包括对于在每个变速器齿轮之间预选的换挡的不同条件。该模型响应于变速器输出轴转速和接合的预选的齿轮(例如,锁定到副轴的预选的齿轮)来调节变速器输入轴转速。例如,变速器输入轴转速可以是变速器输出轴转速除以预选的齿轮的传动比。替代地,可以命令ISG转速以遵循连接至预选的变速器齿轮的变速器输入轴转速。例如,如果第一变速器输入轴被连接至第一预选的齿轮,则命令ISG转速遵循第一变速器输入轴转速。然后,当变速器换挡至第二预选的齿轮时,命令ISG遵循第二变速器输入轴的转速,第二变速器输入轴被连接至第二预选的齿轮。
发动机扭矩(未示出)也可以被命令为使得发动机转速遵循或指引(例如,较早地移动)由模型输出的变速器输入轴转速或观测到的变速器输出轴转速。在升挡过程中,变速器输入轴转速由于预先选择了更高传动比的齿轮而降低。发动机转速可以通过经由点火延迟减小发动机扭矩而降低至新的变速器输入轴转速。在预选齿轮换挡期间和之后提供较低发动机转速的发动机扭矩的估算值可以被建模或凭经验确定并且储存至控制器存储器。在一个示例中,针对多个发动机转速和负载的发动机点火与发动机扭矩的关系被储存至控制器存储器,并且响应于发动机点火与扭矩的关系中的值而调节发动机点火正时。例如,如果确定需要40N-m的发动机扭矩减小量来将发动机转速降低至变速器输入轴转速,则发动机点火与发动机扭矩的关系可以由40N-m的扭矩减少量来指引或索引,并且发动机点火与发动机扭矩的关系从当前发动机点火值输出点火延迟值(例如,5曲轴度)。
还在时间T2处主张发动机点火与发动机扭矩的调整请求并且变速器输入离合器状态保持分离。发动机点火开始延迟,使得发动机转速将遵循变速器输入轴转速。发动机扭矩误差几乎为零。
在时间T2和时间T3之间,保持主张发动机点火与发动机扭矩的调整请求并且延迟发动机点火以减小发动机扭矩,使得发动机转速遵循变速器输入轴转速。时间T2和时间T3之间的条件是动态点火控制条件,这是因为变速器正在换挡并且发动机转速和ISG转速试图通过发动机扭矩减小来遵循变速器输入轴转速。由ISG电流确定的发动机扭矩误差形成并且发动机扭矩误差是由发动机提供的发动机扭矩与命令以遵循变速器输入轴转速的发动机扭矩之间的差值。发动机扭矩误差在较大值处开始并且然后减小。在该示例中,实际的发动机扭矩小于期望的发动机扭矩,因此发动机扭矩误差为负数。发动机扭矩和产生发动机扭矩的点火被储存至控制器存储器。如果在预选的齿轮换挡期间产生的发动机扭矩不在所命令的发动机扭矩的阈值扭矩内,则可以调节发动机点火与发动机扭矩基准中的发动机点火正时或估算的发动机扭矩。例如,如果命令换挡期间的发动机扭矩减小50N-m并且与发动机扭矩减小量相对应的点火正时为5度,但是实际的发动机扭矩减小75N-m,则发动机点火正时与发动机扭矩的关系中的点火正时可以修改为3度的点火延迟,以将发动机扭矩减小量移向期望的发动机扭矩减小量。
在时间T3处,取消调整发动机点火与发动机扭矩的关系的请求并且发动机点火正时处于发动机运行状况的基本点火正时。发动机扭矩误差为零,并且变速器输入离合器保持分离。变速器接合在预选的第二齿轮。因此,在时间T3结束确定用于调整发动机点火与扭矩的关系的参数并且也停止将该参数储存至控制器存储器。可以响应于从时间T2到时间T3确定的发动机点火和发动机扭矩,而调节发动机点火正时与发动机扭矩之间的关系的值。例如,如果对于从时间T2到时间T3确定的给定点火正时的发动机扭矩的值是大于或小于发动机点火与发动机扭矩的关系中对应于该发动机点火正时的值的阈值,则用在时间T2与T3之间确定的发动机扭矩值或其部分或小部分来修正在发动机点火与发动机扭矩的关系中与发动机点火正时相对应的发动机扭矩值。
在时间T3和时间T4之间,车辆响应于驾驶者需求扭矩,而在来自后轮驱动装置电机的动力下继续加速。不主张调整发动机点火与发动机扭矩的关系的请求,并且发动机扭矩误差接近于零。变速器保持在预选的第二齿轮,并且发动机点火正时接近MBT点火正时。命令发动机扭矩(未示出)遵循驾驶者需求扭矩(未示出),并且ISG转速与发动机转速一起继续遵循变速器输入轴转速。
在时间T4处,预选的齿轮响应于驾驶者需求扭矩和车辆速度,而在变速器中从第二齿轮改变至第三齿轮。命令ISG遵循由模型输出的转速或变速器输入轴转速。替代地,ISG转速可以被命令为遵循连接至预选的变速器齿轮的变速器输入轴转速。发动机扭矩(未示出)还可以被命令为使得发动机转速遵循或指引(例如,较早地移动)由模型输出的变速器输入轴转速或观测到的变速器输出轴转速。在升挡过程中,变速器输入轴转速由于预先选择了更高传动比的齿轮而降低。还在时间T4处主张发动机点火与发动机扭矩的调整请求并且变速器输入离合器状态保持分离。发动机点火开始延迟,使得发动机转速将遵循变速器输入轴转速。发动机扭矩误差几乎为零。
在时间T4和时间T5之间,保持主张发动机点火与发动机扭矩的调整请求并且发动机点火延迟以减小发动机扭矩,使得发动机转速遵循变速器输入轴转速。时间T4和时间T5之间的条件是动态点火控制条件,这是因为变速器正在换挡并且发动机转速和ISG转速试图通过发动机扭矩减小而遵循变速器输入轴转速。ISG转速被调节为遵循可以是由模型输出的变速器输入轴转速。由ISG电流确定的发动机扭矩误差形成并且发动机扭矩误差是由发动机提供的发动机扭矩与命令以遵循变速器输入轴转速的发动机扭矩之间的差值。发动机扭矩误差是具有较大大小的负数,并且然后其减小。实际的发动机扭矩小于期望的发动机扭矩,因此发动机扭矩误差为负数。发动机扭矩和产生发动机扭矩的点火被储存至控制器存储器。如果在预选的齿轮换挡期间产生的发动机扭矩不在所命令的发动机扭矩的阈值扭矩内,则可以调节发动机点火正时。
在时间T5处,再次取消调整发动机点火与发动机扭矩的关系的请求,并且发动机点火正时处于发动机运行状况的基本点火正时。发动机扭矩误差为零,并且变速器输入离合器保持分离。变速器接合在预选的第三齿轮。以这种方式,在时间T5结束确定用于调整发动机点火与扭矩的关系的参数并且也停止将该参数储存至控制器存储器。可以响应于从时间T4到时间T5确定的发动机点火和发动机扭矩而调节发动机点火正时与发动机扭矩之间的关系的值。
在时间T5和时间T6之间,车辆响应于驾驶者需求扭矩而在来自后轮驱动装置电机的动力下继续加速。不主张调整发动机点火与发动机扭矩的关系的请求,并且发动机扭矩误差接近于零。变速器保持在预选的第三齿轮,并且发动机点火正时接近MBT点火正时。命令发动机扭矩(未示出)遵循驾驶者需求扭矩(未示出),并且ISG转速与发动机转速一起继续遵循变速器输入轴转速。
在时间T6处,预选的齿轮响应于驾驶者需求扭矩和车辆速度而在变速器中从第三齿轮改变至第四齿轮。命令ISG遵循由模型输出的转速。替代地,ISG转速可以被命令为遵循连接至预选的变速器齿轮的变速器输入轴转速。发动机扭矩(未示出)还可以被命令为使得发动机转速遵循或指引(例如,较早地移动)由模型输出的变速器输入轴转速或观测到的变速器输出轴转速。在升挡过程中,变速器输入轴转速由于预先选择了更高传动比的齿轮而降低。还在时间T6处主张发动机点火与发动机扭矩的调整请求并且变速器输入离合器状态保持分离。发动机点火开始延迟,使得发动机转速将遵循变速器输入轴转速。发动机扭矩误差几乎为零。
在时间T6和时间T7之间,保持主张发动机点火与发动机扭矩的调整请求并且发动机点火被延迟以减小发动机扭矩,使得发动机转速遵循变速器输入轴转速。时间T6和时间T7之间的条件是动态点火控制条件,这是由于变速器正在换挡并且发动机转速和ISG转速试图通过发动机扭矩减小来遵循变速器输入轴转速。ISG转速被调节为遵循可以是由模型输出的变速器输入轴转速。由ISG电流确定的发动机扭矩误差形成并且发动机扭矩误差是由发动机提供的发动机扭矩与命令以遵循变速器输入轴转速的发动机扭矩之间的差值。发动机扭矩误差是具有较大大小的正数,并且然后其减小。实际的发动机扭矩大于期望的发动机扭矩,因此发动机扭矩误差为正数。产生发动机扭矩的发动机扭矩和点火被储存至控制器存储器。如果在预选的齿轮换挡期间产生的发动机扭矩不在所命令的发动机扭矩的阈值扭矩内,则可以调节发动机点火正时。例如,如果命令换挡期间的发动机扭矩减小100N-m并且与发动机扭矩减小量相对应的点火正时为8度,但是实际的发动机扭矩减小75N-m,则发动机点火正时与发动机扭矩的关系中的点火正时可以修改为9.5度的点火延迟,以将发动机扭矩减小量朝向期望的发动机扭矩减小量移动。
在时间T7处,再次取消调整发动机点火与发动机扭矩的关系的请求,并且发动机点火正时处于发动机运行状况的基本点火正时。发动机扭矩误差为零,并且变速器输入离合器保持分离。变速器接合预选的第四齿轮。以这种方式,在时间T7处结束确定用于调整发动机点火与扭矩关系的参数并且也停止将该参数储存至控制器存储器。可以响应于从时间T6到时间T7确定的发动机点火和发动机扭矩而调节发动机点火正时与发动机扭矩之间的关系的值。
以这种方式,可以在稳定状态怠速条件期间以及在预选的变速器齿轮之间的瞬时换挡期间调节包括在发动机点火与发动机扭矩的关系中的值。形成发动机点火与发动机扭矩的关系的表或函数中的值的调整可以通过允许发动机扭矩更紧密地遵循所需求的发动机扭矩来提高发动机扭矩控制。这样,可以减少变速器换挡期间的传动系扭矩干扰。
现在参考图5,示出了用于控制车辆传动系的方法的流程图。图5的方法可以合并到图1A-3的系统中,并且可以与图1A-3的系统协作。此外,图5的方法的至少一些部分可以被合并为储存在非暂时性存储器中的可执行指令,而可以通过控制器在物理世界中改变装置和致动器的运行状态来执行该方法的其他部分。
在502处,方法500判断是否请求发动机扭矩减小量调整。可以以预定车辆距离行驶间隔(例如,车辆每行驶3000km)或预定时间间隔(例如车辆每行驶100小时)来请求发动机扭矩减小量调整。此外,可以响应于传动系扭矩扰动水平超过阈值而请求发动机扭矩减小量调整。如果方法500断定存在调整发动机扭矩减小量的请求,则答案为是,并且方法500进行至504。否则,答案为否,并且方法500进行至550。
在550处,方法500在经由发动机点火从MBT点火正时延迟而请求时减小发动机扭矩。例如,即使在驾驶者需求扭矩不减小的情况下,也可以在变速器齿轮换挡期间减小发动机扭矩。此外,可以响应于发动机爆震而执行发动机扭矩减小。可以根据发动机点火与发动机扭矩的关系来执行发动机扭矩减小。该关系可以储存在控制器存储器(例如,非瞬态存储器)中的表或函数中。方法500在请求时在执行发动机扭矩减小之后进行至退出。
在504处,方法500判断变速器输入离合器是否分离,并且电机是否提供用于在由人或自主驾驶者请求时推进车辆的扭矩。如果是,则答案为是,并且方法500进行至506。否则,答案为否,并且方法500进行至550。
在506处,方法500响应于车辆速度和驾驶者需求扭矩来使预选变速器齿轮换挡。驾驶者需求扭矩可以根据由驾驶人员施加的加速器踏板的量和车辆速度来确定。变速器可以通过解锁锁定至变速器副轴的第一齿轮并且将第二齿轮锁定至副轴来使预选的齿轮换挡。变速器齿轮可以通过移动变速器换挡拨叉而从预选的齿轮换挡。在一个示例中,变速器齿轮响应于换挡时间表和车辆运行条件而从预选的齿轮换挡至其他预选的齿轮。例如,换挡时间表可以请求或要求变速器齿轮在20Kph的车辆速度和0.5的发动机负载下从第一齿轮换挡至第二齿轮。由于变速器输入离合器未分离,所以发动机扭矩不会传递至车辆车轮。齿轮同步器的摩擦元件使副轴和预选的齿轮之间的转速相等,使得预选的齿轮可以锁定至副轴的花键。变速器输入轴然后由于预选的齿轮使得扭矩能够从变速器输出轴传递至变速器输入轴,而以多倍的变速器输出轴转速转动。当齿轮未锁定至副轴时,扭矩不会从副轴传递至输入轴。方法500进行至508。
在508处,方法500命令ISG或BISG进入转速控制模式并且遵循变速器的输入轴转速。ISG或BISG可以被命令为遵循模型的输出,该模型响应于车辆速度和预选的齿轮来估算变速器输入轴转速。替代地,ISG或BISG转速可以被命令为遵循经由锁定到副轴的预选的齿轮连接至副轴的任何变速器输入轴的转速。然而,如果变速器输入轴转速小于阈值转速,则ISG可以被命令为发动机怠速。在转速控制模式下,调节ISG或BISG的扭矩,使得ISG或BISG转速遵循期望的转速。因此,如果ISG被命令为以2000RPM运行并且正负载被施加至ISG,则只要ISG具有满足2000RPM的扭矩容量,ISG扭矩就将增加以维持2000RPM。期望的转速可以是恒定的或者随时间改变。方法500进行至510。
在510处,方法500在扭矩控制模式下运行发动机。在扭矩控制模式下,发动机转速可以改变,并且发动机扭矩遵循期望的发动机扭矩。因此,如果发动机在恒定发动机转速下输出恒定扭矩并且向发动机施加正负载,则发动机将继续输出相同的扭矩,但是发动机转速将会降低。通过在扭矩控制模式下运行发动机并且ISG是转速控制模式,可以调节发动机扭矩并且维持发动机转速,从而可以对发动机扭矩输出进行评估。方法500进行至512。
在512处,方法500判断发动机是否处于怠速状况。当驾驶者扭矩需求小于阈值并且车辆速度小于阈值时,发动机怠速状况可能存在。如果方法500断定发动机怠速状况存在,则答案为是,并且方法500进行至530。否则,答案为否,并且方法500进行至514。
在530处,方法500在将发动机转速维持在怠速的同时调节发动机点火正时。在一个示例中,发动机点火正时以类似于斜坡的方式连续地减小,直到阈值量的点火延迟被施加至发动机汽缸,然后发动机点火正时提前回到发动机怠速的基本点火正时。由延迟发动机点火引起的发动机扭矩减小可以通过增加ISG或BISG电流来补偿,使得发动机和ISG转速可以维持在发动机怠速。此外,ISG或BISG电流增加可以是估算发动机扭矩减小量的基础。例如,如果紧接在步骤530处点火正时延迟之前ISG电流为零安培并且其在特定发动机点火延迟正时处增加至15安培,则对应于15安培的ISG扭矩可以被确定为是对应于特定的发动机点火延迟正时的发动机扭矩减少量。ISG电流可以通过ISG传递函数转换为扭矩,该ISG传递函数根据ISG电流来描述ISG扭矩。例如,15安培的ISG电流可以对应于50N-m。方法500延迟发动机点火正时并且每当发动机点火被延迟时通过ISG电流确定发动机扭矩。方法500进行至532。
在532处,方法500可以调节发动机点火与发动机扭矩的关系的值。在一个示例中,发动机点火与发动机扭矩的关系可以是如图6所示的函数或表的形式。该关系可以输出对应于特定发动机转速、负载、和点火正时的发动机扭矩值。该关系可以适用于以化学计量空燃比运行发动机。在一个示例中,如果在530处确定的发动机扭矩值大于或小于发动机点火与发动机扭矩的关系中与确定发动机扭矩的条件相对应的发动机扭矩值,则发动机点火与发动机扭矩的关系中的该值可以增大或减小,使得实际的发动机扭矩可以更接近地匹配期望的发动机扭矩。例如,如果对于0.3的发动机负载、1200RPM的发动机转速、以及从MBT点火正时延迟5曲轴度的点火正时,发动机点火与发动机扭矩的关系输出100N-m的值,但是实际的发动机扭矩在相同条件下是80N-m,那么100N-m的表值可以改变为80的值或80与100之间的值。替代地,可以调节关系中的指引或索引的比例。例如,旨在提供100N-m的点火正时值可以修改为7曲轴度的值,或将发动机输出扭矩增加到接近100N-m的某个其他点火值。
以这种方式,可以调节根据发动机转速、发动机负载、和发动机点火正时描述发动机扭矩的关系的值,使得可以提高发动机扭矩控制。当修改该值时,发动机点火与发动机扭矩的关系的值被储存至存储器。方法500进行至534。
在534处,方法500根据发动机点火与发动机扭矩的关系中的值来运行发动机。因此,如果请求发动机扭矩减小或增加,则响应于发动机点火与发动机扭矩的关系中的点火正时值来调节发动机点火正时,以提供所请求的发动机扭矩。方法500进行至退出。
在514处,方法500判断发动机和车辆是否在动态状况下运行。动态状况可以包括但不限于发动机转速和扭矩随时间变化的时候。一种动态状况可以是变速器使预选的齿轮换挡并且发动机转速试图遵循变速器输入轴转速以减小传动系扭矩干扰的时候。由于变速器输入离合器是分离的,所以发动机转速和扭矩输出可以在车辆乘员没有注意到车辆速度变化的情况下被调节。因此,发动机点火与发动机扭矩的调整可以在不被车辆乘员注意的情况下发生。如果方法500断定动态状况存在,则答案为是,并且方法500进行至516。否则,答案为否,并且方法500返回至502。
在516处,方法500命令发动机扭矩减小。发动机扭矩减小是通过减少点火提前来完成的。在一个示例中,期望的发动机扭矩减小量用于索引或指引发动机点火与发动机扭矩的关系,该关系可以储存在控制器存储器中的函数、表、或结构中。该关系输出点火正时值,并且通过调节发动机点火正时使发动机点火正时从MBT点火正时延迟,以从表或函数输出该值。方法500进行至518。
在518处,方法500监测ISG或BISG电流,以在发动机点火正时调节时确定ISG或BISG扭矩。此外,ISG或BISG转速通过模型的输出或测得的变速器输入轴转速来被调节为遵循变速器输入轴转速。如果发动机扭矩减小以降低发动机转速并且发动机转速遵循变速器输入轴转速,则ISG或BISG电流几乎为零。然而,如果发动机扭矩没有充分减小以使发动机转速遵循变速器输入轴转速,则ISG扭矩将改变,使得发动机转速和ISG转速遵循变速器输入轴转速。可以根据ISG电流变化来观察ISG扭矩变化。类似地,如果发动机扭矩减小多于遵循变速器输入轴转速的期望的发动机转速,则ISG扭矩将改变,使得发动机转速和ISG转速遵循变速器输入轴转速。ISG扭矩由于ISG处于转速控制模式以及由于ISG遵循变速器输入轴转速而改变。方法500进行至520。
在520处,方法500经由ISG电流确定发动机扭矩,并且可以调节发动机点火与发动机扭矩的关系中的值。在瞬时状况下产生的发动机扭矩是命令的发动机扭矩加上ISG的扭矩。只有ISG遵循变速器输入轴转速,ISG扭矩才会改变。因此,如果经由点火正时的发动机扭矩减小提供了允许发动机转速在预选的变速器齿轮换挡期间遵循变速器输入轴转速的扭矩减小,则ISG电流和扭矩为零。然而,如果经由点火正时的发动机扭矩减小不提供允许发动机转速在预选的变速器齿轮换挡期间遵循变速器输入轴转速的扭矩减小,则ISG扭矩由ISG电流来确定,并且可以响应于提供期望的发动机和ISG转速的ISG电流而调节发动机点火正时与发动机扭矩的关系中的值。
方法500可以当ISG电流指示发动机扭矩控制不足以使发动机转速和ISG转速遵循变速器输入轴转速时调节发动机点火与发动机扭矩的关系的值。在一个示例中,发动机点火与发动机扭矩的关系可以是如图6所示的函数或表的形式。该关系可以输出对应于特定发动机转速、负载、和点火正时的发动机扭矩值。该关系可以适用于以化学计量空燃比运行发动机。在一个示例中,如果在520处确定的ISG扭矩值大于或小于预定值,则可以增加或减少发动机点火与发动机扭矩的关系中的值,使得实际的发动机扭矩可以更接近地匹配期望的发动机扭矩。替代地,可以调节关系中的指引或索引的比例。例如,旨在提供100N-m的点火正时值可修改为7曲轴度的值,或将增加发动机输出扭矩的某个其他点火值修改为接近100N-m。方法500进行至534。
以这种方式,可以响应于动态和稳态发动机和车辆运行状况来调节发动机点火与发动机扭矩的关系中的值。可以根据点火正时来调节发动机扭矩值,或者可以响应于发动机扭矩而调节发动机点火正时。
因此,图5的方法提供了一种传动系运行方法,该方法包含:在变速器的输入离合器响应于调整发动机点火与发动机扭矩的关系的值的请求而分离、发送机位于输入离合器的上游时,将发动机维持在怠速并且在扭矩控制模式下运行发动机;在将发动机维持在怠速的同时响应于发动机扭矩而调节该值;并且响应于该值而运行发动机。该方法还包含:响应于调整发动机点火与发动机扭矩的关系的值的请求,而从最佳扭矩的最小点火的点火正时延迟点火正时;以及响应于调整发动机点火与发动机扭矩的关系的值的请求、ISG以发动机怠速运行,而在转速控制模式下运行起动器/发电机(ISG)以将发动机维持在怠速。该方法包括其中ISG是皮带驱动的ISG。该方法包括其中ISG是直接驱动的ISG。该方法还包含在维持发动机怠速的同时,还响应于发动机点火而调节该值。该方法还包含在变速器的输入离合器分离时经由后轮驱动装置电机来推进车辆。该方法包括其中变速器是包括两个输入离合器和齿轮同步器的双离合变速器。
在一些示例中,图5的方法提供了一种传动系运行方法,该方法包含:在变速器的输入离合器响应于调整发动机点火与发动机扭矩的关系的请求而分离、发动机和ISG位于输入离合器的上游时,在转速控制模式下运行集成起动机/发电机(ISG)并且在扭矩控制模式下运行发动机;调节发动机点火与发动机扭矩的关系的值;以及响应于发动机点火与扭矩的关系的经调整的值来运行发动机。该方法还包含响应于车辆速度通过将齿轮与变速器的一个或多个副轴锁定和解锁来预先选择变速器的齿轮。该方法还包含在预先选择变速器的齿轮的同时,ISG和发动机遵循一个或多个变速器输入轴的转速。该方法还包含响应于ISG扭矩而调节发动机点火与发动机扭矩的关系的值。该方法包括其中由ISG电流估算ISG扭矩。该方法还包含响应于由于预先选择变速器的齿轮而导致的ISG转速的变化来调节发动机点火与发动机扭矩的关系的值。该方法包括其中ISG转速的变化响应于预选齿轮的传动比。
现在参考图6,示出了示例性发动机点火与发动机扭矩的关系的曲线图。发动机点火与发动机扭矩的关系表示储存在控制器存储器中的表或函数中的值。这些值可以是调节发动机点火正时和/或发动机扭矩的基础。
该曲线图包括标记为发动机转速的轴、标记为发动机负载的轴、以及标记为自MBT点火正时的发动机点火延迟的轴。发动机转速从垂直轴沿发动机转速轴的箭头方向增加。发动机负载从水平轴沿发动机负载轴的箭头方向增加。发动机点火延迟从垂直轴沿从MBT的发动机点火延迟轴的箭头方向增加(例如,附加的点火延迟)。
在该示例中,发动机点火与发动机扭矩的关系602描述了对于每个发动机点火、发动机负载、和发动机点火延迟参数组合的唯一的发动机扭矩值。发动机扭矩值通过点604和形成曲面图的类似点表示。点之间的值可以被内插。如方法500中所述,可以调节形成索引或指引该关系的基础的发动机扭矩值或其相应的发动机负载、发动机转速、和发动机点火延迟比例值。通过改变关系中的值,可以在车辆的整个使用期限内提供精确的发动机扭矩控制。
在其他示例中,发动机点火与扭矩的关系可以用函数、多项式、或其他已知的数据格式来描述。此外,所示的曲面仅是示例性的,并且不意味着缩小或限制本公开的范围。
应当注意,本文包括的示例性控制和估算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储存在非暂时性存储器中,并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器、以及其他发动机硬件来执行。此外,方法的部分可以是在现实世界中采取的用于改变装置的状态的物理动作。本文描述的具体程序可以表示任意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。正因为如此,所示出的各种动作、操作、和/或函数可以以所示的时序执行、并行执行、或者在一些情况下可以省略。同样地,过程的时序不是为了实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而设置的。可以根据所使用的具体策略来重复执行所示动作、操作和/或函数中的一个或多个。此外,所描述的动作、操作和/或函数可以图形化地表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中通过执行包括与电子控制器相结合的各种发动机硬件部件的系统中的指令来执行所描述的动作。如果需要,可以省略在此描述的方法步骤中的一个或多个。
应当理解,本文公开的配置和程序本质上是示例性的,并且因为可能有许多变化,所以这些具体实施例不被认为是限制性的。例如,上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4、以及其他发动机类型。本公开的主题包括在此公开的各种系统和配置以及其他特征、函数、和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求特别指出了被认为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一”元件或“第一”元件或其等同物。这种权利要求应该被理解为包括包含一个或多个这种元件、既不要求也不排除两个或更多个这种元件。可以通过修正本权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护所公开的特征、函数、元件、和/或特性的其他组合和子组合。无论在范围上比原始权利要求更宽、更窄、相等或者不同的这种权利要求也被认为包括在本公开的主题内。

Claims (14)

1.一种传动系统运行方法,包含:
在变速器的输入离合器响应于调整发动机点火与发动机扭矩的关系的值的请求而分离、所述发动机位于所述输入离合器的上游时,将所述发动机维持在怠速并且在扭矩控制模式下运行所述发动机;
在将所述发动机维持在所述怠速的同时,响应于发动机扭矩而调节所述值;和
响应于所述值而运行所述发动机。
2.根据权利要求1所述的方法,还包含:
响应于调整所述发动机点火与发动机扭矩的关系的所述值的所述请求,从最佳扭矩的最小点火的点火正时延迟点火正时;和
响应于调整所述发动机点火与发动机扭矩的关系的所述值的所述请求、集成起动器/发电机(ISG)在发动机怠速下运行,而在转速控制模式下运行所述ISG,以将所述发动机维持在怠速。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述ISG是皮带驱动的ISG。
4.根据权利要求2所述的方法,其中所述ISG是直接驱动的ISG。
5.根据权利要求1所述的方法,还包含在维持发动机怠速的同时还响应于发动机点火而调节所述值。
6.根据权利要求1所述的方法,还包含在所述变速器的所述输入离合器分离时经由后轮驱动装置电机推进所述车辆。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述变速器是包括两个输入离合器和齿轮同步器的双离合变速器。
8.一种系统,包含:
发动机;
连接至所述发动机的集成起动器/发电机;
变速器,所述变速器包括第一输入离合器、第二输入离合器、第一输入轴、和第二输入轴、选择性地连接至所述第一输入轴的第一副轴、选择性地连接至所述第二输入轴的第二副轴、多个齿轮、以及连接至所述第一副轴和所述第二副轴的输出轴;
后轮驱动装置,所述后轮驱动装置包括后轴和经由驱动轴连接至所述双离合变速器的电机;和
控制器,所述控制器包括储存在非暂时性存储器中的可执行指令,所述可执行指令用于在调节发动机点火与发动机扭矩的关系的值时,经由所述后轮驱动装置推进车辆,并且所述控制器包括用于根据所述发动机点火与发动机扭矩的关系的所述经调整的值来运行所述发动机的指令。
9.根据权利要求8所述的系统,还包含用于在经由所述后轮驱动装置推进所述车辆时预先选择所述变速器的齿轮的附加指令。
10.根据权利要求9所述的系统,还包含用于经由所述ISG遵循所述第一输入轴或所述第二输入轴的转速的附加指令。
11.根据权利要求10所述的系统,其中预先选择所述变速器的齿轮包括将所述变速器的齿轮锁定至所述第一副轴或所述第二副轴。
12.根据权利要求8所述的系统,还包含在所述第一输入离合器和所述第二输入离合器分离的情况下经由所述后轮驱动装置推进所述车辆。
13.根据权利要求12所述的系统,还包含用于响应于在所述第一输入离合器和所述第二输入离合器分离时提供的发动机扭矩值来调节所述发动机点火与发动机扭矩的关系的值的附加指令。
14.一种传动系运行方法,包含:
在变速器的输入离合器响应于调整发动机点火与发动机扭矩的关系的请求而分离、发动机和集成起动机/发电机(ISG)位于所述输入离合器的上游时,在转速控制模式下运行所述ISG,并且在扭矩控制模式下运行所述发动机;
调节所述发动机点火与发动机扭矩的关系的值;和
响应于所述发动机点火与扭矩的关系的所述经调节的值来运行所述发动机。
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