CN111439248A - 用于进行扭矩储备估计的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供“用于进行扭矩储备估计的方法和系统”。提供了用于在挡位升挡之前估计最大可用扭矩储备然后在所述升挡期间生成所述扭矩储备以填充扭矩孔的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括基于驾驶员扭矩需求、辅助系统需求和最大可生成发动机扭矩中的每一个来估计最大扭矩储备然后机会性地生成所述扭矩储备。

Description

用于进行扭矩储备估计的方法和系统
技术领域
本描述总体上涉及用于估计和生成扭矩储备以用于在混合动力车辆中进行扭矩孔填充的方法和系统。
背景技术
一些混合动力车辆可以包括模块化混合动力变速器(MHT)。其中，传动系分离离合器可以机械地且选择性地将发动机与变速器系统和车轮隔离，使得变速器和车轮可以独立于发动机操作。即使发动机已停止旋转，传动系分离离合器也可以向传动系提供扭矩以推进车辆。在挡位升挡期间，在输入扭矩基本上恒定的情况下，输出扭矩可能随着齿轮齿数比(gear multiplication)的下降而减小，从而形成“扭矩孔”。发动机动力传动系统控制系统可能会尝试通过在升挡期间请求增加变速器输入扭矩来减少和/或消除升挡事件期间的扭矩孔。
提供了各种方法来在变速器换挡期间进行扭矩控制以填充扭矩孔。在一种示例性方法中，如Shelton等人在US 8,808,141中所示，可以使用各种策略来增加变速器输入扭矩，诸如发动机的节气门和火花正时控制。节气门的开度可能超过实现驾驶员需求扭矩所需的程度，并且火花可能会延迟以维持相同的发动机扭矩。这种策略可能会产生扭矩储备，这样发动机可以提供增加的变速器输入扭矩。
然而，本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，通过Shelton等人所描述的方法产生的扭矩储备可能不足以填充扭矩孔。节气门开度或火花延迟量的变化可能无法使扭矩期望地增加以填充孔。扭矩孔填充不足会使得在换挡期间从动力传动系统传输到车身的扭矩扰动增加，从而致使操作者遭受不希望的换挡冲击。
发明内容
在一个示例中，上述问题可以通过一种用于混合动力车辆的方法来解决，所述方法包括：响应于基于驾驶员扭矩需求、辅助系统需求和最大可生成发动机扭矩中的每一个而估计的最大扭矩储备，在挡位升挡期间通过调整车辆操作来生成扭矩储备。这样，通过抢先估计最大可用扭矩储备，可以在后续换挡期间改善扭矩孔填充。
作为一个示例，在请求扭矩孔填充之前，可以基于最大可用马达扭矩储备和最大可用发动机扭矩储备来估计最大可用扭矩储备。在经由机器扭矩的车辆操作期间(发动机关闭)，可以基于驾驶员扭矩需求和最大可递送马达扭矩来估计最大可用马达扭矩储备。在经由发动机扭矩和机器扭矩的组合进行的车辆操作期间，可以基于驾驶员扭矩需求和辅助系统扭矩需求来估计发动机扭矩和马达扭矩之间的分配。可以基于所递送的马达扭矩和最大可递送马达扭矩来估计最大可用马达扭矩储备。可以估计通过使火花从最大制动扭矩(MBT)延迟而能生成的最大可能扭矩。可以基于为车辆操作递送的发动机扭矩和最大可生成发动机扭矩来估计最大可用发动机扭矩储备。最大可用扭矩储备可以是估计的最大可用马达扭矩储备和估计的最大可用发动机扭矩储备的组合。基于最大可用扭矩储备，可以在挡位升挡期间调整诸如节气门开度、火花正时等的发动机操作参数以及马达输出，以提供期望的变速器输入扭矩以用于进行扭矩孔填充。
以这种方式，通过抢先估计最大可用扭矩储备，可以有效地填充扭矩孔，而不会将扭矩干扰传输到车身。通过确保更平稳的扭矩孔填充，可以改善操作者的驾驶体验。通过延迟火花来估计最大可生成扭矩的技术效果是，可以调整火花正时的调整量，以便为完全填充所述孔提供期望的扭矩。总体而言，通过协调发动机扭矩和马达扭矩以填充扭矩孔，可以加快换挡并可以改善变速器系统的效率。
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一系列概念。这并不意味着表示所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由在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上述或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示出了车辆传动系配置的示例性实施例。
图2示出了联接到混合动力车辆的发动机系统的示意图。
图3是示出了估计最大可用扭矩储备的流程图。
图4示出了示例性估计和生成扭矩储备以填充扭矩孔。
具体实施方式
以下描述涉及用于估计最大可用扭矩储备然后生成扭矩储备以用于在混合动力车辆系统中进行扭矩孔填充的系统和方法，所述混合动力车辆系统包括经由离合器联接到变速器的发动机和电动马达，如图1-图2所示。发动机控制器可以被配置为执行控制例程(诸如图3的例程)以估计最大可用扭矩储备，可以生成所述最大可用扭矩储备以用于在变速器挡位升挡期间填充扭矩孔。图4中示出了示例性估计最大可用扭矩储备以及后续生成扭矩储备以用于在挡位升挡期间进行扭矩孔填充。
图1示出了具有模块化混合动力变速器(MHT)系统的车辆的传动系的示意图。在MHT车辆中，牵引马达设置在自动变速器与发动机之间。发动机可以通过分离离合器选择性地联接到牵引马达和自动变速器。分离离合器可以允许车辆以牵引马达作为主电源(发动机断开)的纯电动驾驶模式操作、以牵引马达和发动机两者都推进车辆的混合动力模式操作、和/或以车辆仅由发动机推进的纯发动机模式操作。
发动机12可以可操作地连接到起动机马达/发电机14，所述起动机马达/发电机可以用于在需要发动机起动时转动起动发动机12。起动机14可以被描述为较低功率的起动装置。较低电压的电池114可以在发动机转动起动期间向起动机马达14供电。起动机14可以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14可以选择性地经由带或链条向曲轴供应扭矩。电机16或牵引马达可以可操作地连接到传动系18并且定位在发动机12与变速器系统22(包括齿轮箱)之间。高压电池116可以供应电力以驱动马达16。与电动马达发电机位于同一轴上的变速器油泵17可以提供通过变速器22的油流动来进行润滑和液压操作。该主泵17可以由电动辅助泵进行补充。发动机12可以通过分离离合器20选择性地联接到马达16和变速器22。从发动机12和马达16传输的扭矩可以通过传动系18提供到变速器22，所述变速器提供扭矩以驱动车轮24。
所述车辆可以包括用于控制各种车辆系统和子系统的控制器27，诸如车辆系统控制器(VSC)。控制器27可以包括各种类型的计算机可读存储介质，以实施易失性和/或永久性存储器。在一个实施例中，控制器27是包括发动机控制单元(ECU)32和变速器控制单元(TCU)34的VSC。ECU32电连接到发动机12，以控制发动机12的操作。TCU34电连接到马达16和变速器22并控制它们。根据本公开的一个或多个实施例，ECU32使用公共总线协议(例如，CAN)通过车辆网络与TCU34和其他控制器(未示出)通信。尽管所示实施例将用于控制MHT动力传动系统的VSC27功能描绘为包含在两个控制器(ECU32和TCU34)内，但混合动力车辆的其他实施例可以包括单个VSC控制器和/或用于控制MHT动力传动系统的控制器的任何其他组合。
变矩器26可以设置在变速器22与发动机12和/或马达16之间，以通过变速器22向车轮24提供扭矩。变矩器26包括用于向输入轴输出扭矩的涡轮机。输入轴可以将变矩器26机械地联接到变速器22。变矩器26可以包括变矩器旁路锁止离合器(TCC)。当TCC被锁定时，扭矩从泵轮直接传递到涡轮机。TCC由控制器电操作。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部件。变矩器泵轮转速和位置可以经由专用传感器确定。变矩器涡轮机转速和位置可以经由位置传感器确定。
当变矩器离合器完全脱离时，变矩器26可以经由变矩器涡轮机与变矩器泵轮之间的流体传递将发动机扭矩传输到变速器22，由此实现扭矩倍增。相比之下，当变矩器离合器完全接合时，发动机输出扭矩经由变矩器离合器直接传递到变速器22的输入轴。替代地，变矩器离合器可以部分地接合，由此使得能够调整直接传送到变速器的扭矩的量。控制器可以被配置为通过响应于各种发动机工况或根据基于驾驶员的发动机操作请求调整变矩器离合器来调整变矩器26所传输的扭矩的量。
在替代实施例中，起步离合器可以设置在变速器22与发动机12和/或马达16之间，以通过变速器22向车轮24提供扭矩。
诸如自动变速器的变速器22可以包括挡位离合器和前进离合器。挡位离合器和前进离合器可以选择性地接合以推进车辆。继而可以经由输出轴将来自自动变速器22的扭矩输出传送到车轮24以推进车辆。输出轴可以经由差速器将来自变速器22的扭矩递送到车轮24，所述差速器包括第一齿轮和第二齿轮。自动变速器22可以响应于在将输出驱动扭矩传输到车轮24之前的车辆行驶状况而在输入轴处传递输入驱动扭矩。
此外，可以通过接合车轮摩擦制动器来向车轮24施加摩擦力。在一个示例中，可以响应于驾驶员将他的脚按在制动踏板(未示出)上而接合车轮摩擦制动器。在其他示例中，控制器可以接合车轮摩擦制动器。同样地，通过响应于驾驶员从制动踏板释放他的脚而脱离车轮摩擦制动器，可以减小对车轮24的摩擦力。此外，车辆制动器可以经由控制器向车轮24施加摩擦力，作为自动化的发动机停止程序的一部分。
自动变速器的换挡可以伴随着施加和/或释放多个摩擦元件(诸如盘式离合器、带式制动器等)，这些摩擦元件通过改变齿轮配置来改变转速和扭矩关系。可以使用一个或多个相关联的致动器以液压、机械方式或通过其他策略来致动摩擦元件，所述致动器可以与基于微处理器的控制器通信，所述控制器基于从一个或多个传感器所接收的信号来实施特定的控制策略。可实现的齿轮配置的组合确定了比率级别的总数。尽管在现代自动变速器中存在各种行星齿轮和副轴齿轮配置，但是换挡运动学的基本原理是类似的。
驾驶员请求可以由VSC解释。这些请求包括挡位选择(PRNDL)和加速踏板位置(APPS)，以解释驾驶员对车轮扭矩的意图。驾驶员对制动踏板的输入(BPPS)可以由制动系统控制模块(BSCM)解释，并且车轮扭矩修改请求可以被发送到VSC以调整最终车轮扭矩。高压电池控制器(BECM)可以监测电池温度、电压、电流、荷电状态(SOC)，并且确定为马达16供电的高压电池116的最大允许放电功率极限和最大允许充电功率极限。VSC确定动力传动系统操作点以维持电池荷电状态、最小化燃料消耗并且递送驾驶员需求的车辆操作。VSC内部的扭矩控制(TC)特征负责确定发动机和马达扭矩命令之间的扭矩分配。
在从较低挡位配置到较高挡位配置的典型同步升挡事件期间，齿轮比(定义为自动变速器输入轴转速/输出轴转速)和扭矩比(定义为自动变速器输出轴扭矩/输入轴扭矩)都变低。在同步升挡的情况下，可以释放第一扭矩建立元件(称为即将分离的离合器(OGC))，同时可以接合第二扭矩建立元件(称为即将接合的离合器(OCC))，以降低变速器齿轮比并改变通过变速器的扭矩流动路径。典型的升挡事件可以分为准备阶段、扭矩阶段和惯性阶段。在准备阶段，OCC可以完成冲程以便为其接合做准备，同时可以降低OGC扭矩保持能力作为其释放前的步骤。在扭矩阶段(其可以称为扭矩传递阶段)期间，OGC扭矩可以减小到零值或非显著水平，以便为脱离做准备。同时，根据常规的升挡控制策略，OCC扭矩可以从非显著水平升高，由此启动OCC的接合。OCC接合和OGC脱离的正时可以导致通过传动装置的两个扭矩流动路径的瞬时激活，由此使得扭矩递送在变速器输出轴处瞬间下降。在扭矩传递期间，在输入扭矩通常保持基本上恒定的情况下，输出扭矩可能会随着齿轮齿数比的下降而降低。这种状况，其可称为“扭矩孔”，在OGC脱离之前出现。车辆乘员可能认为“扭矩孔”是不期望的换挡冲击。当OCC产生足够的扭矩时，OGC被释放，这标志着扭矩阶段的结束和惯性阶段的开始。在惯性阶段期间，可以调整OCC扭矩以将其滑差速度降至零。当OCC滑差速度达到零时，换挡事件完成。
扭矩孔填充是变速器控制策略试图在升挡事件期间减小和/或消除变速器输出扭矩孔的过程。用于减小扭矩扰动的控制策略包括在升挡的扭矩阶段期间提供变速器输入扭矩的增加。变速器输入扭矩的增加可以与OCC和OGC同步，以提供一致的换挡感觉。可以使用各种技术和/或策略来增加变速器输入扭矩，诸如发动机的节气门和火花正时控制。节气门的开度可能超过实现驾驶员需求扭矩所需的程度，并且火花可能会延迟以维持相同的发动机扭矩。为了在升挡的扭矩阶段期间精确地计算变速器输入扭矩的增加，期望知道可以从发动机和马达获得的最大可用扭矩储备。可以估计最大扭矩储备，然后再形成扭矩储备。可以基于驾驶员扭矩需求、辅助系统扭矩需求、最大可生成发动机扭矩和最大可用马达扭矩中的一个或多个来估计非零扭矩储备。最大可用马达扭矩可以基于为电动马达供电的电池的荷电状态、驾驶员扭矩需求和辅助系统扭矩需求中的一个或多个；并且最大可生成发动机扭矩可以基于通过使火花从MBT延迟而能生成的最大空气路径储备、驾驶员扭矩需求和辅助系统扭矩需求中的一个或多个。
在挡位升挡期间，可以通过以下一项或多项生成扭矩储备：使火花从最大制动扭矩(MBT)延迟；以及增加节气门开度。所生成的扭矩储备可以将变速器输入扭矩增加到目标扭矩，所述目标扭矩基于较高齿轮比下的期望的变速器输出扭矩。以这种方式，所生成的扭矩储备可以在升挡事件的扭矩阶段期间补偿变速器输入扭矩与期望的变速器输出扭矩之间的差。
图2是示出包括车辆101和发动机系统103的车辆系统200的示意图。图2示出了发动机系统103中的多缸发动机10的一个气缸。图2中的发动机10可以是图1的发动机12。发动机10可以至少部分地由包括控制器112的控制系统并通过由车辆操作者232经由输入装置230的输入来控制。在该示例中，输入装置230包括加速踏板和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器234。发动机10的燃烧室(即，气缸)30可以包括燃烧室壁32，活塞36定位在其中。活塞36可以联接到曲轴40，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统联接到车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可以经由飞轮联接到曲轴40，以实现发动机10的起动操作。
燃烧室30可以经由进气道42从进气歧管44接收进气，并且可以经由排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气道48可以经由相应的进气门152和排气门154选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。
在该示例中，进气门152和排气门154可以经由相应的凸轮致动系统51和53通过凸轮致动来控制。凸轮致动系统51和53可以各自包括一个或多个凸轮，并且可以利用可由控制器112操作以改变气门操作的凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个。例如，气门操作可以作为提前点火消减或发动机爆震消减操作的一部分进行变化。进气门152和排气门154的位置可以分别由位置传感器155和157确定。在替代实施例中，进气门152和/或排气门154可以通过电动气门致动来控制。例如，气缸30可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门以及经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。
在一个示例中，凸轮致动系统51和53是包括凸轮相位器286和287的可变凸轮正时系统，所述凸轮相位器经由来自可变流量油泵275的油以液压方式致动。在一些状况下，可变流量油泵275的输出流速可以改变来控制凸轮相位器286和287的响应时间，以基于工况而改变凸轮的位置。例如，在高发动机负荷下，可以增加可变流量油泵275的输出流速，使得相较于在低发动机负荷下，凸轮相位器286和287更快速地改变位置并且对应地更快速地改变凸轮的位置。
发动机10还可以包括压缩装置，诸如涡轮增压器或机械增压器，所述压缩装置至少包括沿着进气歧管44布置的压缩机262。对于涡轮增压器，压缩机262可以至少部分地由沿着排气道48布置的涡轮机264(例如，经由轴)驱动。对于机械增压器，压缩机262可以至少部分地由发动机和/或电机驱动，并且可能不包括涡轮机。因此，经由涡轮增压器或机械增压器提供到发动机的一个或多个气缸的压缩量可以通过控制器112来改变。增压传感器223可以在进气歧管44中定位在压缩机的下游，以向控制器112提供增压压力(增压)信号。
燃料喷射器66被示出为直接联接到燃烧室30，以与经由电子驱动器68从控制器112接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到所述燃烧室中。以此方式，燃料喷射器66提供所谓的燃料到燃烧室30的直接喷射。例如，燃料喷射器可以安装在燃烧室的侧面或燃烧室的顶部中。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)递送到燃料喷射器66。在一些实施例中，燃烧室30可以替代地或附加地包括以如下配置布置在进气歧管44中的燃料喷射器：提供所谓的燃料到燃烧室30上游的进气道中的进气道喷射。燃料喷射器66可以被控制来根据工况而改变不同气缸中的燃料喷射。例如，作为提前点火消减操作的一部分，控制器112可以命令在一个或多个气缸中停止燃料喷射，使得燃烧室30被允许冷却。另外，可以结合燃料喷射的中止一起打开进气门152和/或排气门154以为额外的冷却提供进气。
进气道42可以包括具有节流板64的节气门62。在该特定示例中，节流板64的位置可以通过控制器112经由提供到与节气门62包括在一起的电动马达或致动器的信号来改变，即通常被称为电子节气门控制(ETC)的配置。以此方式，可以操作节气门62以改变提供到燃烧室30以及其他发动机气缸的进气。节流板64的位置可以通过节气门位置信号TP提供到控制器112。进气道42可以包括质量空气流量传感器220和歧管空气压力传感器222以向控制器112提供相应的信号MAF和MAP。
在选定操作模式下，点火系统88可以响应于来自控制器112的火花提前信号SA而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。控制器112可以基于工况而改变信号SA。例如，作为发动机爆震消减操作的一部分，控制器可以响应于发动机爆震的指示而延迟信号SA，以便延迟火花。尽管示出了火花点火部件，但在一些实施例中，燃烧室30或发动机10的一个或多个其他燃烧室可以在具有或不具有点火火花的情况下以压缩点火模式来操作。
控制器112在图1和图2中被示出为微计算机，包括微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中，被示出为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器112还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括来自氧传感器226的排气AFR和进气AFR的测量值、来自质量空气流量传感器220的进气质量空气流量(MAF)；来自联接到冷却套筒214的温度传感器212的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器218(或其他类型的传感器)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；来自传感器222的歧管绝对压力信号MAP；以及经由横摆率传感器的车辆角速度。控制器112可以从信号PIP中产生发动机转速信号RPM。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供对进气歧管中的真空或压力的指示。应注意，可以使用上述传感器的各种组合，诸如使用MAF传感器而不使用MAP传感器，或反之亦然。在化学计量操作期间，MAP传感器可给出发动机扭矩的指示。
存储介质只读存储器106可以被编程有计算机可读数据，所述计算机可读数据表示可以由处理器102执行以用于执行在下文描述的方法以及预期但未具体列出的其他变体的非暂时性指令。如上所述，图2示出了多缸发动机的一个气缸，并且每个气缸可以类似地包括其自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞(未示出)等。
控制器112从图1的各种传感器接收信号，并采用图1的各种致动器以基于所接收的信号和被存储在控制器112的存储器上的指令来调整发动机操作。在一个示例中，响应于对在挡位升挡期间进行扭矩孔填充的请求，可以使火花正时从MBT延迟以增加可以用于填充扭矩孔的发动机扭矩储备。结合图3讨论了一种用于抢先估计最大可用扭矩储备以用于在挡位升挡期间进行扭矩孔填充的方法。
在一些示例中，车辆101可以是混合动力车辆，其具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源。在其他示例中，车辆101是仅具有发动机的常规车辆或仅具有一个或多个电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆101包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机。在一个示例中，电机52是图1中的电机16和图1中的电池116。当一个或多个离合器56接合时，发动机10的曲轴40和电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴40与电机52之间，而第二离合器56设置在电机52与变速器54之间。控制器112可以向每个离合器56的致动器发送信号以接合或脱离离合器，以便将曲轴40与电机52和与其连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54和与其连接的部件连接或断开。在一个示例中，接合离合器包括操作者用脚踩下离合器踏板，而脱离离合器包括从离合器踏板移开脚。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。在一个示例中，变速器54可以是图1中的变速器系统22。动力传动系统可以通过各种方式配置，包括被配置为并联、串联或串并联式混合动力车辆。在一个示例中，变速器54可以是自动变速器系统，其中在向前方向的车辆推进期间，操作者可以不必手动指定齿轮比。在自动变速器系统中，在驾驶室中不存在物理离合器踏板的情况下，发动机功率经由变矩器传输到车轮。在另一个示例中，变速器54可以是手动变速器系统，其中在向前方向的车辆推进期间，操作者可以在接合离合器时手动地换挡，离合器踏板存在于驾驶室中。
电机52从牵引电池58接收电力以向车轮55提供扭矩。例如在制动操作期间，电机52还可以用作发电机以提供电力来对牵引电池58充电。
以这种方式，图1-图2的部件实现一种用于混合动力车辆系统的系统，所述系统包括：控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令当被执行时，致使控制器：在对马达混合动力变速器系统齿轮比升挡的请求之前，基于驾驶员扭矩需求、辅助系统扭矩需求、最大可生成发动机扭矩和最大可用马达扭矩中的一个或多个来估计非零扭矩储备；以及响应于对齿轮比升挡的请求，通过调整火花正时和/或节气门开度来生成扭矩储备。
图3示出了可以被实现以估计在挡位升挡期间可能生成的最大可用扭矩储备的示例性方法300。用于实施方法300和本文中包括的剩余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图1和图2描述的传感器)所接收的信号来执行。根据下面描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
在302处，例程包括确定车辆是否开启，诸如车辆是否在操作中。在车辆开启状况期间，可以使用发动机扭矩和/或机器扭矩来推进车辆。另外，在车辆开启状况期间，基于驾驶员扭矩需求，可以选择空挡或驻车挡以外的变速器系统挡位。
如果确定车辆未处于开启状况，则在304处，可以保持车辆关闭状况而无需估计扭矩储备。如关于图1所描述的，扭矩孔填充是可以通过在升挡的扭矩阶段期间请求增加变速器输入扭矩来在挡位升挡事件期间减小或消除变速器输出扭矩孔的过程。扭矩储备可以是发动机和/或马达操作可能生成的最大可能扭矩，其可以用于扭矩孔填充以平稳地进行挡位过渡。
如果确定车辆处于开启状况，则在306处，例程包括确定发动机是否开启。发动机开启状况可以包括发动机以非零发动机转速旋转。发动机气缸中燃料和空气的燃烧可能会使发动机旋转，以提供所请求的扭矩(用于车辆推进)。如果确定车辆处于开启状况(正在操作)但发动机未处于开启状况(发动机关闭)，则在308处可以推断出车辆正经由马达扭矩来推进。电池可以供电以操作马达，马达提供所请求的扭矩(用于车辆推进)。在310处，可以估计扭矩需求。驾驶员扭矩需求可以与加速踏板位置传感器的输出成比例。在一个示例中，控制器可以使用查找表来估计驾驶员扭矩需求，其中加速踏板位置为输入并且驾驶员扭矩需求为输出。驾驶员扭矩需求可以进一步基于路况和环境状况。除了驾驶员请求的扭矩外，还可以使用来自马达的功率来操作诸如车厢加热/冷却系统的车辆辅助部件。因此，扭矩需求可以是驾驶员扭矩需求和辅助系统扭矩(功率)需求的组合。
在312处，可以估计最大可用马达扭矩。最大可用马达扭矩可以基于可用电池功率和电池电压(所述可用电池功率和电池电压继而可以取决于为马达供电的电池的荷电状态(SOC))、马达的速度和马达温度。最大可用马达扭矩可以是电池SOC和马达速度中的一个或多个的函数。最大可用马达扭矩可以与电池SOC成正比，而与马达速度成反比。在一个示例中，控制器可以使用查找表来估计最大可用马达扭矩，其中电池SOC和马达速度为输入，而最大可用马达扭矩为输出。
在314处，可以基于扭矩需求和最大可用马达扭矩来估计最大可用马达扭矩储备。最大可用扭矩储备可以是在车辆的当前操作期间马达可能生成的扭矩量。最大可用扭矩储备可能高于扭矩需求，并且多余的扭矩可以被机会性地用于扭矩孔填充。最大可用马达扭矩储备可以由方程式1给出：
Figure BDA0002366054890000141
其中
Figure BDA0002366054890000142
为最大可用马达扭矩储备，
Figure BDA0002366054890000143
为最大可用马达扭矩，并且τDD为扭矩需求。
在315处，在紧随其后的挡位升挡后，可以使用可用马达扭矩来补偿实际变速器输入扭矩与目标变速器输入扭矩之间的扭矩差(扭矩孔)。控制器可以基于用于一个齿轮比平稳地过渡到另一个齿轮比的期望的输出轴扭矩来校准目标变速器输入(在升挡的扭矩阶段期间)。扭矩孔的量值可以基于挡位升挡和发动机工况。在一个示例中，如果齿轮比直接从第一挡换挡到第三挡，则相对于从第一挡到第二挡的齿轮比换挡，扭矩孔可能更高。如先前所述，升挡事件可以分为准备阶段、扭矩阶段和惯性阶段。为了在扭矩阶段期间填充扭矩孔，可以立即使用马达扭矩储备。
如果在306处确定发动机开启，则在316处，控制器可以估计驾驶员扭矩需求。驾驶员扭矩需求可以与加速踏板位置传感器的输出成比例。在一个示例中，控制器可以使用查找表来估计驾驶员扭矩需求，其中加速踏板位置为输入并且驾驶员扭矩需求为输出。在318处，可以估计车辆的辅助能量需求。在一个示例中，辅助能量需求可以包括用于操作车厢加热/冷却系统、音频系统、车厢照明、刮水片等的能量。
在320处，可以估计发动机和电动马达之间的扭矩分配。在一个示例中，电动马达扭矩可以由方程式2给出，而发动机扭矩可以由方程式3给出。
Figure BDA0002366054890000151
其中
Figure BDA0002366054890000152
为马达扭矩并且τEM为辅助能量需求。
Figure BDA0002366054890000153
其中
Figure BDA0002366054890000154
为发动机扭矩，τDD为驾驶员扭矩需求并且τEM为辅助能量需求。
在322处，可以基于马达扭矩和最大可用马达扭矩来估计最大可用马达扭矩储备。最大可用马达扭矩可以与为马达供电的电池的荷电状态(SOC)成正比。最大可用马达扭矩储备可以由方程式4给出：
Figure BDA0002366054890000155
其中
Figure BDA0002366054890000156
为最大可用马达扭矩储备，
Figure BDA0002366054890000157
为最大可用马达扭矩，并且
Figure BDA0002366054890000158
为马达扭矩。
在324处，可以估计利用火花延迟可能生成的发动机最大扭矩。通过针对一个或多个燃烧事件暂时延迟火花(从最大制动扭矩)，可以在发动机中生成空气路径储备，并且可以增加发动机扭矩输出。也可以增加节气门开度以增加扭矩输出。然而，将火花延迟超过阈值时间可能会导致失火。因此，火花延迟量可以基于失火阈值。可以基于诸如发动机负载、发动机转速和发动机温度的发动机工况来校准失火阈值。方程式5可给出了在无失火情况下利用火花延迟能生成的最大可能扭矩。
Figure BDA0002366054890000159
其中TRTHF为利用最大火花延迟可能生成的最大可能扭矩比(无失火情况下)，
Figure BDA0002366054890000161
为发动机扭矩，并且
Figure BDA0002366054890000162
为在当前发动机操作期间通过延迟火花能生成的最大空气路径储备。
在326处，可以基于发动机扭矩分配和利用火花延迟能生成的最大可能扭矩来估计最大可用发动机扭矩储备。最大可用发动机扭矩储备可以由方程式6给出。
Figure BDA0002366054890000163
其中
Figure BDA0002366054890000164
为最大可用发动机扭矩储备，
Figure BDA0002366054890000165
为发动机扭矩，并且TRTHF为利用火花延迟能生成的最大可能扭矩。方程式6被设置为具有最小值为零，以确保最大可用发动机扭矩储备不为负。
在328处，可以基于最大可用马达扭矩储备和最大可用发动机扭矩储备来估计总(最大)可用扭矩储备。总可用扭矩储备可以由方程式7给出。
Figure BDA0002366054890000166
其中
Figure BDA0002366054890000167
为总可用扭矩储备，
Figure BDA0002366054890000168
为最大可用发动机扭矩储备并且
Figure BDA0002366054890000169
为最大可用马达扭矩储备。
在330处，在紧随其后的挡位升挡期间，可以调整火花正时和/或节气门开度以生成扭矩储备。扭矩储备可以提供额外的扭矩以填充由于挡位升挡期间变速器输入和输出扭矩的差而产生的扭矩孔。控制器可以基于用于一个齿轮比平稳地过渡到另一个齿轮比的期望的输出轴扭矩来校准目标变速器输入。在一个示例中，控制器可以使用查找表来基于扭矩孔的量值确定可以用于生成扭矩储备(用于扭矩孔填充)的从最大制动扭矩(MBT)的火花延迟量以及节气门开度。扭矩孔的量值可以用作输入，而火花正时和节气门开度可以为输出。作为示例，火花延迟量可以与扭矩孔的量值成正比，火花正时响应于扭矩孔的量值较高而延迟到较高的程度。在另一个示例中，可以通过在火花保持在MBT的同时增加节气门开度来填充扭矩孔。在又一个示例中，可以通过提供马达扭矩来填充扭矩孔，而无需通过火花延迟和/或节气门开度来增加发动机扭矩输出。
以这种方式，在变速器系统齿轮比的升挡事件之前，在第一状况期间，可以基于扭矩需求和最大可用马达扭矩来估计扭矩储备，在第二状况期间，可以基于扭矩需求、最大可生成发动机扭矩和最大可用马达扭矩来估计扭矩储备，并且在升挡事件期间，可以生成扭矩储备。第一状况可以包括车辆在发动机不燃烧的情况下通过电动马达来操作，并且第二状况包括车辆通过发动机扭矩和马达扭矩的组合来操作。通过抢先估计最大可用扭矩储备，可以有效地填充扭矩孔并且可以改善挡位升挡过程。
图4示出了示例性时间线400，所述时间线示出了估计最大可用扭矩储备以及后续生成扭矩储备以用于在挡位升挡期间进行扭矩孔填充。水平轴线(x轴)表示时间，而竖直标记t1–t11表示扭矩储备估计和生成的例程中的重要时间。
第一曲线图(线402)示出了联接到混合动力车辆的发动机的操作。在发动机操作期间，燃料和空气在发动机室内燃烧，以提供供车辆操作所使用的发动机扭矩。第二曲线图(线404)示出了联接到混合动力车辆的电机的操作。在马达操作期间，来自马达的功率可以全部或部分用于车辆操作。第三曲线图(线406)示出了将发动机和马达联接到车轮的变速器系统的齿轮比。在该示例中，示出了四个齿轮比(一、二、三和四)。第四曲线图(线408)示出了估计的最大可能扭矩储备，而线410示出了生成的扭矩储备用于在齿轮比升挡期间进行扭矩孔填充。第五曲线图(线412)示出了相对于最大制动扭矩(MBT)的火花正时。
在时间t1之前，发动机和马达两者都操作以推进车辆。发动机扭矩用于提供驾驶员扭矩需求，而马达扭矩用于提供辅助功率需求(诸如操作车厢空调系统)。变速器系统处于第一齿轮比，并且扭矩正从变速器系统的输入轴传输到输出轴，输入轴连接到发动机和马达，而输出轴连接到车轮。火花正时保持在MBT。
在时间t1，抢先进行最大可用扭矩储备估计。最大可用扭矩储备是最大可用马达扭矩储备和最大可用发动机扭矩储备的组合。最大可用马达扭矩储备是辅助系统需求和最大可用马达扭矩的函数。最大可用马达扭矩与为提供马达功率的电动马达供电的电池的荷电状态、马达速度和马达温度成正比。最大可用发动机扭矩储备是驾驶员扭矩需求和最大可生成发动机扭矩的函数。在时间t2，变速器系统的挡位从第一挡换挡到第三挡。换挡分为准备阶段、扭矩阶段和惯性阶段。响应于挡位升挡，预见到了扭矩孔，并且推断出扭矩孔(量值)将高于马达可提供的扭矩储备。因此，为了填充扭矩孔，除了可用马达扭矩储备外，在准备阶段期间，使火花正时从MBT延迟以生成足以在扭矩阶段期间填充变速器输入扭矩与输出扭矩之间的差(扭矩孔)的扭矩储备。由于扭矩孔的量值小于最大可用扭矩储备，因此相对于估计的最大可用扭矩储备，所生成的扭矩储备的量值较小(产生了部分扭矩储备)。挡位升挡完成后，火花正时返回到MBT。
在时间t3和t4之间继续车辆操作。在时间t4和t5之间，经由马达扭矩推进车辆并且发动机未操作。在时间t5，抢先进行最大可用扭矩储备估计。由于发动机未操作，因此最大可用扭矩储备为最大可用马达扭矩储备。将最大可用马达扭矩储备估计为扭矩需求和最大可用马达扭矩的函数。扭矩需求是经由加速踏板位置传感器所估计的驾驶员扭矩需求和辅助系统(诸如车厢加热系统)功率需求的组合。最大可用马达扭矩与为提供马达功率的电动马达供电的电池的荷电状态、马达速度和马达温度成正比。在时间t6，变速器系统的挡位从第二挡换挡到第三挡。在该升挡期间产生的扭矩孔的量值小于在先前的升挡期间(在时间t2)产生的扭矩孔的量值。在升挡的准备阶段期间提供来自扭矩储备的马达扭矩以填充扭矩孔。
在时间t7和t8之间继续车辆操作。在时间t8和t9之间，经由发动机扭矩和马达扭矩的组合来推进车辆。火花正时保持在MBT。在时间t9，抢先进行最大可用扭矩储备估计。由于发动机和马达两者都可操作，因此最大可用扭矩储备是最大可用马达扭矩储备和最大可用发动机扭矩储备的组合并且通过先前所述的方法来估计。在时间t10，变速器系统的挡位从第二挡换挡到第四挡。可以预料，在该升挡期间产生的扭矩孔的量值高于在先前的升挡期间(在时间t2和t6)产生的扭矩孔的相应量值，并且马达可提供的扭矩储备不足以填充所述孔。响应于挡位升挡，除了可用马达扭矩储备外，在准备阶段期间，使火花正时从MBT延迟并且由马达提供动力以生成最大可能扭矩储备，所述最大可能扭矩储备将在扭矩阶段期间填充变速器输入扭矩和输出扭矩之间的差。由于扭矩孔的量值等于估计的最大可用扭矩储备，因此火花被延迟到最大可能的极限而不会引起失火。由于在时间t2产生了部分扭矩储备，因此时间t2的火花延迟量小于时间t10的火花延迟量。挡位升挡完成后，火花正时返回到MBT。在时间t11之后，车辆可以继续以发动机扭矩和机器扭矩操作。
以这种方式，在挡位升挡之前，可以估计最大可能扭矩储备，然后在升挡期间，生成扭矩储备以改善扭矩孔填充并确保挡位的平稳过渡。
一种用于混合动力车辆的示例性方法包括：响应于基于驾驶员扭矩需求、辅助系统需求和最大可生成发动机扭矩中的每一个而估计的最大扭矩储备，在挡位升挡期间通过调整车辆操作来生成扭矩储备。在任何前述示例中，附加地或任选地，所述混合动力车辆通过发动机扭矩和马达功率的组合来操作。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，所述辅助系统需求由所述马达功率提供。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，所述最大可生成发动机扭矩基于通过使火花正时从最大制动扭矩延迟而生成的扭矩，火花延迟的量基于失火阈值。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，所述方法还包括将发动机扭矩储备估计为所述驾驶员扭矩需求和所述最大可生成发动机扭矩的函数。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，所述方法还包括将马达扭矩储备估计为所述辅助系统需求和最大可用马达扭矩的函数。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，所述最大可用马达扭矩是为提供所述马达功率的电动马达供电的电池的荷电状态、电动马达速度和电动马达温度中的一个或多个的函数。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，所述最大扭矩储备是所述估计的发动机扭矩储备和所述估计的马达扭矩储备的函数，所述最大扭矩储备小于或等于所述生成的扭矩储备。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，所述估计所述扭矩储备是在变速器系统中从较低齿轮比至较高齿轮比的所述挡位升挡之前的，所述变速器系统是具有离合器的马达混合动力变速器，所述离合器被配置为机械地且选择性地将所述混合动力车辆的所述发动机和所述电动马达中的每一个与所述变速器系统隔离。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，在所述挡位升挡期间，所述生成的扭矩储备将变速器输入扭矩增加到目标扭矩，所述目标扭矩基于较高齿轮比下的期望的变速器输出扭矩。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，通过以下一项或多项生成所述扭矩储备：使火花从最大制动扭矩(MBT)延迟；以及增加节气门开度。
用于混合动力车辆的另一种示例性方法包括：在变速器系统齿轮比的升挡事件之前，在第一状况期间，基于扭矩需求和最大可用马达扭矩来估计扭矩储备，在第二状况期间，基于所述扭矩需求、最大可生成发动机扭矩和所述最大可用马达扭矩来估计所述扭矩储备，并且在所述升挡事件期间，通过调整车辆操作来生成所述扭矩储备。在任何前述示例中，附加地或任选地，所述第一状况包括所述车辆在发动机不燃烧的情况下通过电动马达来操作，并且所述第二状况包括所述车辆通过发动机扭矩和马达扭矩的组合来操作。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，所述扭矩需求是驾驶员扭矩需求和辅助系统功率需求的组合。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，在所述第二状况期间，发动机扭矩分配包括所述驾驶员扭矩需求，并且所述电动马达扭矩分配包括所述辅助系统功率需求。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，所述最大可用马达扭矩是为所述电动马达供电的电池的荷电状态、所述电动马达的速度和马达温度的函数，并且所述最大可生成发动机扭矩是通过使火花从MBT延迟能生成的最大空气路径储备和所述驾驶员扭矩需求的函数。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，所述生成的扭矩储备在所述升挡事件的扭矩阶段期间补偿变速器输入扭矩与期望的变速器输出扭矩之间的差，所述扭矩储备是通过以下一项或多项生成的：使火花从MBT延迟；以及增加扭矩开度。
又一示例性车辆系统包括：控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令当被执行时，致使所述控制器：在对马达混合动力变速器系统齿轮比升挡的请求之前，基于驾驶员扭矩需求、辅助系统扭矩需求、最大可生成发动机扭矩和最大可用马达扭矩中的一个或多个来估计非零扭矩储备；以及响应于对所述齿轮比升挡的所述请求，通过调整火花正时和/或节气门开度来生成所述扭矩储备。在任何前述示例中，附加地或任选地，所述最大可用马达扭矩基于为电动马达供电的电池的荷电状态、所述电动马达的速度、马达温度、所述驾驶员扭矩需求和所述辅助系统扭矩需求中的一个或多个，并且所述最大可生成发动机扭矩基于通过使火花从MBT延迟而能生成的最大空气路径储备、所述驾驶员扭矩需求和所述辅助系统扭矩需求中的一个或多个。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，所述车辆系统包括设置在发动机和所述变速器系统之间的所述电动马达，所述发动机经由分离离合器选择性地联接到所述马达和所述变速器系统。
在另一种表示形式中，一种用于混合动力车辆的方法包括：在第一挡位升挡期间，基于发动机扭矩储备和马达扭矩储备来估计第一最大可用扭矩储备然后通过调整火花正时和/或节气门开度来生成第一扭矩储备，所述第一扭矩储备低于所述第一最大可用扭矩储备；以及在第二挡位升挡期间，基于所述发动机扭矩储备和所述马达扭矩储备来估计第二最大可用扭矩储备然后通过调整火花正时和/或节气门开度来生成第二扭矩储备，所述第二扭矩储备等于所述第二最大可用扭矩储备。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，所述第一最大可用扭矩储备相对于所述第二最大可用扭矩储备具有更高的量值。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，在所述第一挡位升挡期间产生的第一扭矩孔的量值小于在所述第二挡位升挡期间产生的第二扭矩孔的量值。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，其中调整火花包括使火花正时从MBT延迟，所述第二挡位升挡期间的火花延迟的量相对于所述第一挡位升挡更高。在任何或所有前述示例中，附加地或任选地，其中调整节气门开度包括增加所述节气门开度，在所述第二挡位升挡期间的所述节气门开度相对于所述第一挡位升挡更高。
应当注意，本文所包括的示例性控制和估计例程可以结合各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储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、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的具体例程可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的处理策略等)中的一种或多种。因此，所示的各种动作、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进行省略。同样，处理次序不一定是实现本文所述的示例性实施例的特征和优点所需要的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以根据所使用的特定策略重复地执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示将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，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令而执行。
应当理解，本文公开的配置和例程本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制性意义，因为许多变型是可能的。例如，以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸及其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置与其他特征、功能和/或性质的所有新颖和非明显的组合和子组合。
如本文所使用的，除非另外指明，否则术语“大约”被解释为表示所述范围的±5％。
以下权利要求特别地指出被视为新颖的和非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”要素或“第一”要素或其等同物。此类权利要求应当被理解为包括一个或多个这样的要素的合并，从而既不要求也不排除两个或更多个这样的要素。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修改本发明权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而被要求保护。此类权利要求与原权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被认为包括在本公开的主题内。
根据本发明，一种用于混合动力车辆的方法包括响应于基于驾驶员扭矩需求、辅助系统需求和最大可生成发动机扭矩中的每一个而估计的最大扭矩储备，在挡位升挡期间通过调整车辆操作来生成扭矩储备。
在本发明的一方面，所述混合动力车辆通过发动机扭矩和马达功率的组合来操作。
在本发明的一方面，所述辅助系统需求由所述马达功率提供。
在本发明的一方面，所述最大可生成发动机扭矩基于通过使火花正时从最大制动扭矩延迟而生成的扭矩，火花延迟的量基于失火阈值。
在本发明的一方面，所述方法包括将发动机扭矩储备估计为所述驾驶员扭矩需求和所述最大可生成发动机扭矩的函数。
在本发明的一方面，所述方法包括将马达扭矩储备估计为所述辅助系统需求和最大可用马达扭矩的函数。
在本发明的一方面，所述最大可用马达扭矩是为提供所述马达功率的电动马达供电的电池的荷电状态、电动马达速度和电动马达温度中的一个或多个的函数。
在本发明的一方面，所述最大扭矩储备是所述估计的发动机扭矩储备和所述估计的马达扭矩储备的函数，所述最大扭矩储备小于或等于所述生成的扭矩储备。
在本发明的一方面，所述估计所述扭矩储备是在变速器系统中从较低齿轮比至较高齿轮比的所述挡位升挡之前的，所述变速器系统是具有离合器的马达混合动力变速器，所述离合器被配置为机械地且选择性地将所述混合动力车辆的所述发动机和所述电动马达中的每一个与所述变速器系统隔离。
在本发明的一方面，在所述挡位升挡期间，所述生成的扭矩储备将变速器输入扭矩增加到目标扭矩，所述目标扭矩基于较高齿轮比下的期望的变速器输出扭矩。
在本发明的一方面，通过以下一项或多项生成所述扭矩储备：使火花从最大制动扭矩(MBT)延迟；以及增加节气门开度。
根据本发明，一种用于混合动力车辆的方法包括：在变速器系统齿轮比的升挡事件之前，在第一状况期间，基于扭矩需求和最大可用马达扭矩来估计扭矩储备，在第二状况期间，基于所述扭矩需求、最大可生成发动机扭矩和所述最大可用马达扭矩来估计所述扭矩储备，并且在所述升挡事件期间，通过调整车辆操作来生成所述扭矩储备。
在本发明的一方面，所述第一状况包括所述车辆在发动机不燃烧的情况下通过电动马达来操作，并且所述第二状况包括所述车辆通过发动机扭矩和马达扭矩的组合来操作。
在本发明的一方面，所述扭矩需求是驾驶员扭矩需求和辅助系统功率需求的组合。
在本发明的一方面，在所述第二状况期间，发动机扭矩分配包括所述驾驶员扭矩需求，并且所述电动马达扭矩分配包括所述辅助系统功率需求。
在本发明的一方面，所述最大可用马达扭矩是为所述电动马达供电的电池的荷电状态、所述电动马达的速度和马达温度的函数，并且所述最大可生成发动机扭矩是通过使火花从MBT延迟能生成的最大空气路径储备和所述驾驶员扭矩需求中的每一个的函数。
在本发明的一方面，所述生成的扭矩储备在所述升挡事件的扭矩阶段期间补偿变速器输入扭矩与期望的变速器输出扭矩之间的差，所述扭矩储备是通过以下一项或多项生成的：使火花从MBT延迟；以及增加扭矩开度。
根据本发明，提供一种车辆系统，所述车辆系统具有控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令当被执行时，致使所述控制器：在对马达混合动力变速器系统齿轮比升挡的请求之前，基于驾驶员扭矩需求、辅助系统扭矩需求、最大可生成发动机扭矩和最大可用马达扭矩中的一个或多个来估计非零扭矩储备；以及响应于对所述齿轮比升挡的所述请求，通过调整火花正时和/或节气门开度来生成所述扭矩储备。
根据实施例，所述最大可用马达扭矩基于为电动马达供电的电池的荷电状态、所述电动马达的速度、马达温度、所述驾驶员扭矩需求和所述辅助系统扭矩需求中的一个或多个，并且所述最大可生成发动机扭矩基于通过使火花从MBT延迟而能生成的最大空气路径储备、所述驾驶员扭矩需求和所述辅助系统扭矩需求中的一个或多个。
根据实施例，所述车辆系统包括设置在发动机和所述变速器系统之间的所述电动马达，所述发动机经由分离离合器选择性地联接到所述马达和所述变速器系统。

Claims (15)

1.一种用于混合动力车辆的方法，所述方法包括：
响应于基于驾驶员扭矩需求、辅助系统需求和最大可生成发动机扭矩中的每一个而估计的最大扭矩储备，在挡位升挡期间通过调整车辆操作来生成扭矩储备。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述混合动力车辆通过发动机扭矩和马达功率的组合来操作，并且其中所述辅助系统需求由所述马达功率提供。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述最大可生成发动机扭矩基于通过使火花正时从最大制动扭矩延迟而生成的扭矩，火花延迟的量基于失火阈值。
4.如权利要求1所述的方法，其还包括将发动机扭矩储备估计为所述驾驶员扭矩需求和所述最大可生成发动机扭矩的函数。
5.如权利要求1所述的方法，其还包括将马达扭矩储备估计为所述辅助系统需求和最大可用马达扭矩的函数。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述最大可用马达扭矩是为提供所述马达功率的电动马达供电的电池的荷电状态、电动马达速度和电动马达温度中的一个或多个的函数。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述最大扭矩储备是所述估计的发动机扭矩储备和所述估计的马达扭矩储备的函数，所述最大扭矩储备小于或等于所述生成的扭矩储备。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述估计所述扭矩储备是在变速器系统中从较低齿轮比至较高齿轮比的所述挡位升挡之前的，所述变速器系统是具有离合器的马达混合动力变速器，所述离合器被配置为机械地且选择性地将所述混合动力车辆的所述发动机和所述电动马达中的每一个与所述变速器系统隔离。
9.如权利要求1所述的方法，其中在所述挡位升挡期间，所述生成的扭矩储备将变速器输入扭矩增加至目标扭矩，所述目标扭矩基于在所述较高齿轮比下的期望的变速器输出扭矩并且其中所述扭矩储备通过以下一项或多项生成：使火花从最大制动扭矩(MBT)延迟；以及增加节气门开度。
10.一种车辆系统，其包括：
控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时，致使所述控制器：
在变速器系统齿轮比中的升挡事件之前，
在第一状况期间，
基于扭矩需求和最大可用马达扭矩来估计扭矩储备；
在第二状况期间，
基于所述扭矩需求、最大可生成发动机扭矩和所述最大可用马达扭矩来估计所述扭矩储备；以及
在所述升挡事件期间，通过调整车辆操作来生成所述扭矩储备。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述第一状况包括所述车辆在发动机不燃烧的情况下通过电动马达来操作，并且所述第二状况包括所述车辆通过发动机扭矩和马达扭矩的组合来操作。
12.如权利要求10所述的系统，其中所述扭矩需求是驾驶员扭矩需求和辅助系统功率需求的组合。
13.如权利要求10所述的系统，其中在所述第二状况期间，发动机扭矩分配包括所述驾驶员扭矩需求，并且所述电动马达扭矩分配包括所述辅助系统功率需求。
14.如权利要求10所述的系统，其中所述最大可用马达扭矩是为所述电动马达供电的电池的荷电状态、所述电动马达的速度和马达温度的函数，并且所述最大可生成发动机扭矩是通过使火花从MBT延迟能生成的最大空气路径储备和所述驾驶员扭矩需求中的每一个的函数。
15.如权利要求10所述的系统，其中所述生成的扭矩储备在所述升挡事件的扭矩阶段期间补偿变速器输入扭矩与期望的变速器输出扭矩之间的差，所述扭矩储备是通过以下一项或多项生成的：使火花从MBT延迟；以及增加扭矩开度。
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