CN112277920A - 用于管理车辆的车轮蠕行扭矩的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了“用于管理车辆的车轮蠕行扭矩的方法和系统”。描述了用于操作包括发动机和电机的车辆的系统和方法。在一个示例中,根据其中发动机向车辆车轮提供扭矩的车轮扭矩蠕行模式中的车轮扭矩来调整电机扭矩。以此方式操作所述电机可允许所述电机效仿经由发动机产生的车轮蠕行扭矩。
Description
技术领域
本说明书涉及用于管理车辆的蠕行扭矩的方法和系统。
背景技术
当车辆处于平坦的道路上并且释放了车辆的加速踏板和制动踏板时,车辆可在小车轮扭矩下操作,这可致使车辆以低速(例如,小于10公里/小时)行驶。此小车轮扭矩可称为车轮蠕行扭矩。当车辆处于斜坡上时并且当释放了车辆的制动踏板时,车轮蠕行扭矩可用于允许车辆保持静止。此外,车轮蠕行扭矩可用于提供流畅的低速车辆启动。仅包括唯一的推进源(诸如内燃发动机)的常规的传动系或动力传动系统可经由以固定怠速转速操作发动机并且使用断开的变矩器来提供一致的车轮蠕行扭矩。然而,使用断开的变矩器操作传动系可能会降低传动系效率。另外,一些混合动力传动系可包括用于推进车辆的电机以及发动机,并且可按照小于发动机怠速转速的变矩器叶轮转速操作这些混合动力传动系以提高传动系效率并且提高低车速控制。当可能需要仅经由电机提供车轮蠕行扭矩以提高传动系效率和低车速控制时,始终仅经由电机提供车轮蠕行扭矩可能是不可能的。因此,可能需要提供一种操作车辆的方式,所述方式提供相对一致的车轮蠕行扭矩,而无论车辆是使用发动机还是电机作为推进源进行操作。
发明内容
本文发明人已经认识到上述问题并且已经开发出一种传动系操作方法,所述传动系操作方法包括:在其中变矩器被锁定的第一传动系模式中经由控制器依据第二传动系模式中的车轮蠕行扭矩来调整电机扭矩请求,在所述第二传动系模式中,变矩器被解锁并且发动机是向车辆的车轮提供扭矩的传动系的唯一推进源;以及响应于所述电机扭矩请求而调整电机的扭矩。
通过在其中变矩器被锁定的传动系模式中依据其中变矩器被解锁的第二传动系模式中的车轮蠕行扭矩来调整电机扭矩,有可能提供以下技术效果:甚至当改变传动系车轮扭矩蠕行模式时也输送相对流畅和一致的车轮蠕行扭矩。举例来说,在当变矩器被解锁时的传动系模式期间的车轮蠕行扭矩可为在当变矩器被锁定时的传动系模式期间的车轮蠕行扭矩的基础。具体地,经由发动机在其怠速转速下操作而产生的车轮蠕行扭矩可为用于在仅电机向车辆提供推进动力时操作传动系的基础,使得无论是所述电机还是所述发动机向所述传动系提供推进动力,所述车轮蠕行扭矩可为一致的。
本说明书可以提供若干优点。具体地,所述方法可在若干不同的传动系操作模式下提供一致的车轮蠕行扭矩。此外,所述方法可允许在若干传动系车轮扭矩蠕行操作模式之间的流畅的转变。另外,所述方法可用于包括变矩器的车辆中和包括两个输入离合器(例如,双离合器变速器)的车辆中。
根据以下详细描述并单独地或结合附图来理解,本描述的以上优势和其他优势以及特征将容易显而易见。
应理解,提供以上概要来以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别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唯一地由在所述具体实施方式之后的权利要求书界定。此外,所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中所述的任何缺点的实现方式。
附图说明
通过阅读在本文中称作详细描述的实施例的示例并单独地或参考附图来理解,将更全面地理解本文描述的优势,附图中:
图1是发动机的示意图;
图2是车辆传动系的示意图;
图3示出了用于选择车辆车轮扭矩蠕行模式的方法;
图4示出了用于在选定的车辆车轮扭矩蠕行模式之间进行转变的第一方法;
图5示出了其中传动系根据图4的方法在两种车轮扭矩蠕行模式之间转变的序列;
图6示出了用于在选定的车辆车轮扭矩蠕行模式之间进行转变的第二方法;以及
图7示出了其中传动系根据图6的方法在两种车轮扭矩蠕行模式之间转变的序列。
具体实施方式
本说明书涉及操作包括发动机和电机的传动系。可按照四种不同的车轮扭矩蠕行模式操作所述传动系。此外,所述传动系可在提供车轮蠕行扭矩时在所述四种车轮扭矩蠕行模式之间转变。所述传动系可包括在图1中示出的类型的发动机。如图2中所示,可在传动系中包括发动机。可根据图3的用于选择激活哪种车轮扭矩蠕行模式的方法来操作车辆传动系。所述传动系可根据图4的方法在车轮扭矩蠕行模式之间切换。图5的序列示出了图4的方法如何控制传动系的预示示例。所述传动系还可根据图6的方法在车轮扭矩蠕行模式之间切换。图7的序列示出了图6的方法如何控制传动系的预示示例。
参见图1,通过电子发动机控制器12来控制包括多个气缸的内燃发动机10,在图1中示出所述气缸中的一个气缸。控制器12从在图1至图3中示出的各种传感器接收信号。所述控制器采用图1至图2中所示的致动器以基于所接收的信号和存储在控制器12的存储器中的指令来调整发动机和传动系或动力传动系统操作。
发动机10由气缸盖35和缸体33组成,所述气缸盖和缸体包括燃烧室30和气缸壁32。活塞36定位在其中并且经由到曲轴40的连接而进行往复运动。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。任选的起动机96(例如,低电压(在小于30伏下操作)电机)包括小齿轮轴杆98和小齿轮95。小齿轮轴98可经由螺线管93选择性地推进小齿轮传动装置95以接合环形齿轮99。可将任选的起动机96直接安装到发动机的前方或发动机的后方。在一些示例中,起动机96可经由皮带或链条将动力选择性地供应给曲轴40。在一个示例中,起动机96在未接合到发动机曲轴40和飞轮环形齿轮99时处于基础状态。
燃烧室30示出为经由相应的进气气门52和排气气门54而与进气歧管44和排气歧管48连通。可通过进气凸轮51和排气凸轮53来操作每个进气门和排气门。可通过进气凸轮传感器55确定进气凸轮51的位置。可通过排气凸轮传感器57确定排气凸轮53的位置。可通过气门启动装置59来选择性地启动和停用进气门52。可通过气门启动装置58来选择性地启动和停用排气门54。气门启动装置58和59可为机电装置。
直接燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到气缸30中,这被本领域技术人员称为直接喷射。进气道燃料喷射器67被示出为定位成将燃料喷射到气缸30的进气道中,这被本领域技术人员称为进气道喷射。燃料喷射器66和67与由控制器12提供的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)将燃料输送到燃料喷射器66和67。
另外,进气歧管44被示出为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气口42连通。在其他示例中,压缩机162可为机械增压器压缩机。轴杆161将涡轮增压器涡轮164机械地联接到涡轮增压器压缩机162。任选的电子节气门62调整节气门板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的空气流。因为节气门62的入口在增压室45内,所以可将增压室45中的压力称为节气门入口压力。节气门出口位于进气歧管44中。在一些示例中,节气门62和节气门板64可定位在进气气门52与进气歧管44之间,使得节气门62是进气道节气门。可将压缩机再循环阀47选择性地调整到完全打开与完全关闭之间的多个位置。可经由控制器12来调整废气门163以允许排气选择性地绕过涡轮164来控制压缩机162的速度。空气滤清器43清洁进入发动机进气口42的空气。
无分电盘点火系统88响应于控制器12而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示出为在三元催化剂70的上游联接到排气歧管48。可替代地,可使用二态排气氧传感器来替代UEGO传感器126。
在一个示例中,催化器70可包括多个砖和三元催化剂涂层。在另一个示例中,可以使用多个排放控制装置,每个排放控制装置都具有多个砖。
控制器12在图1中被示出为常规微计算机,其包括:微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如,非暂时性存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规数据母线。控制器12被示出为从联接到发动机10的传感器接收除了先前论述的那些信号之外的各种信号,包括:来自联接到冷却套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);联接到加速踏板130以用于感测人类驾驶员132所施加的力的位置传感器134(例如,人/机界面);联接到制动踏板150以用于感测人类驾驶员132所施加的力的位置传感器154(例如,人/机界面);来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量结果;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结果;以及来自传感器68的节气门位置的测量结果。还可感测气压(未示出传感器)以供控制器12处理。在本描述的优选方面,发动机位置传感器118产生曲轴每转一圈的预定数目个相等间隔的脉冲,可根据所述脉冲确定发动机转速(RPM)。
控制器12还可从人/机界面11接收输入。可经由人类和对人/机界面11的输入来生成起动或停止发动机或车辆的请求。所述人/机界面11可为触摸屏显示器、按钮、按键开关或其他已知的装置。
在操作期间,发动机10内的每个气缸通常经受四冲程循环:所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间,一般来说,排气气门54关闭并且进气气门52打开。经由进气歧管44将空气引入到燃烧室30中,并且活塞36移动到气缸底部以便增加燃烧室30内的容积。活塞36在气缸底部附近并且在其冲程结束时的位置(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,关闭进气气门52和排气气门54。活塞36朝向气缸盖移动,以便在燃烧室30内压缩空气。活塞36在其冲程结束时并且最靠近气缸盖的点(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)。在于下文称为喷射的过程中,将燃料引入到燃烧室中。在于下文称为点火的过程中,通过已知的点火构件(例如,火花塞92)来点燃所喷射的燃料,从而导致燃烧。
在膨胀冲程期间,膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转换为旋转轴的旋转动力。最后,在排气冲程期间,排气气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48并且活塞返回到TDC。应注意,以上仅仅示出为示例,并且进气气门和排气气门打开和/或关闭正时可变化,以便提供正或负气门重叠、较晚的进气气门关闭或各种其他示例。
图2是包括动力传动系统或传动系200的车辆225的框图。图2的动力传动系统包括在图1中示出的发动机10。动力传动系统200被示出为包括车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254、能量存储装置控制器253和制动控制器250。所述控制器可在控制器区域网络(CAN)299上进行通信。所述控制器中的每一者可向其他控制器提供信息,诸如动力输出界限(例如,不超过被控制的装置或部件的动力输出)、动力输入界限(例如,不超过被控制的装置或部件的动力输入)、被控制的装置的动力输出、传感器和致动器数据、诊断信息(例如,关于已劣化的变速器的信息、关于已劣化的发动机的信息、关于已劣化的电机的信息、关于已劣化的制动器的信息)。此外,车辆系统控制器255可将命令提供给发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动控制器250以实现驾驶员输入请求和基于车辆工况的其他请求。
举例来说,响应于驾驶员释放加速踏板和车辆速度,车辆系统控制器255可请求期望的车轮动力或车轮动力水平以提供所要的车辆减速速率。所请求的期望的车轮动力可由车辆系统控制器255向电机控制器252请求第一制动动力和向发动机控制器12请求第二制动动力来提供,所述第一动力和所述第二动力提供车轮216处的期望的传动系制动动力。车辆系统控制器255还可经由制动控制器250请求摩擦制动动力。制动动力可称为负动力,因为它们使传动系和车轮旋转减慢。正动力可维持或加速传动系和车轮旋转。
在其他示例中,可与在图2中示出的分割不同地分割对控制动力传动系统装置的分割。举例来说,单个控制器可代替车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动控制器250。可替代地,车辆系统控制器255和发动机控制器12可为单个单元,而电机控制器252、变速器控制器254和制动控制器250是独立的控制器。
在此示例中,动力传动系统200可由发动机10和电机240供应动力。在其他示例中,可省略发动机10。可使用在图1中所示的发动机起动系统、经由BISG 219或者经由也称为集成式起动机/发电机的传动系集成式起动机/发电机(ISG)240起动发动机10。可经由任选的BISG速度传感器203确定BISG 219的速度。传动系ISG 240(例如,高电压(以大于30伏的电压操作)电机)也可被称为电机、马达和/或发电机。另外,发动机10的动力可经由诸如燃料喷射器、节气门等动力致动器204来调整。
BISG经由皮带231机械地联接到发动机10。BISG可联接到曲轴40或凸轮轴(例如,图1的51或53)。当经由电能存储装置275或低电压电池280供应电力时,BISG可作为马达操作。BISG可作为向电能存储装置275或低电压电池280供应电力的发电机进行操作。双向DC/DC转换器281可将电能从高电压母线274传递到低电压母线273,反之亦然。低电压电池280电联接到低电压母线273。电能存储装置275电联接到高电压母线274。低电压电池280选择性地向起动机马达96供应电能。
发动机输出动力可通过双质量飞轮215传输到动力传动系统分离式离合器235的输入侧或第一侧。分离式离合器236可以是电致动或液压致动的。分离式离合器236的下游侧或第二侧234被示出为机械地联接到ISG输入轴237。
可操作ISG 240以向动力传动系统200提供动力,或者在再生模式中将动力传动系统动力转换成电能以存储在电能存储装置275中。ISG 240与能量存储装置275电连通。ISG240具有比在图1中所示的起动机96或BISG 219更高的输出动力容量。另外,ISG 240直接驱动动力传动系统200或由动力传动系统200直接驱动。不存在将ISG 240联接到动力传动系统200的皮带、齿轮或链条。而是,ISG 240以与动力传动系统200相同的速率旋转。电能存储装置275(例如,高电压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。ISG 240的下游侧经由轴241机械地联接到变矩器206的泵轮285。ISG 240的上游侧机械地联接到分离式离合器236。ISG 240可经由如电机控制器252所指示作为马达或发电机进行操作来向动力传动系统200提供正动力或负动力。
变矩器206包括涡轮286以将动力输出到输入轴270。输入轴270将变矩器206机械地联接到自动变速器208。变矩器206还包括变矩器旁路锁止离合器212(TCC)。当锁定TCC时,将动力从叶轮285直接传递到涡轮286。通过控制器254来电操作TCC。可替代地,可液压锁定TCC。在一个示例中,可称变矩器是变速器的部件。
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286与变矩器叶轮285之间的流体传递而将发动机动力传输到自动变速器208,进而实现扭矩倍增。相比而言,当变矩器锁止离合器212完全接合时,经由变矩器离合器将发动机输出动力直接传递到变速器208的输入轴270。可替代地,变矩器锁止离合器212可部分地接合,从而使得能够调整直接传送到变速器的动力的量。变速器控制器254可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锁止离合器来调整由变矩器212传输的动力的量。
变矩器206还包括泵283,所述泵283对流体加压以操作分离式离合器236、前进离合器210和齿轮离合器211。泵283经由泵轮285驱动,所述泵轮285以与ISG 240相同的速度旋转。
自动变速器208包括齿轮离合器(例如,挡位1-10)211和前进离合器210。自动变速器208是固定传动比变速器。可替代地,变速器208可以是具有模拟固定齿轮比变速器和固定齿轮比的能力的无级变速器。齿轮离合器211和前进离合器210可选择性地接合,以改变输入轴270的实际总转数与车轮216的实际总转数的比。通过经由换挡控制电磁阀209调整供应到离合器的流体,可以使齿轮离合器211接合或脱离。来自自动变速器208的动力输出也可经由输出轴260传送到车轮216以推进车辆。具体地,自动变速器208可在将输出行驶动力传输到车轮216之前,响应于车辆行进状况而在输入轴270处传递输入驱动动力。变速器控制器254选择性地启用或接合TCC 212、齿轮离合器211和前进离合器210。变速器控制器还选择性地停用或脱离TCC 212、齿轮离合器211和前进离合器210。
另外,可通过接合摩擦车轮制动器218将摩擦力施加到车轮216。在一个示例中,摩擦车轮制动器218可响应于人类驾驶员将他们的脚压在制动踏板(未示出)上和/或响应于制动器控制器250内的指令而接合。另外,制动器控制器250可响应于由车辆系统控制器255做出的信息和/或请求而应用制动器218。以相同方式,通过响应于人类驾驶员从制动踏板释放他们的脚、制动器控制器指令和/或车辆系统控制器指令和/或信息而脱离车轮制动器218,可减小对车轮216的摩擦力。例如,作为自动发动机停止程序的一部分,车辆制动器可经由控制器250向车轮216施加摩擦力。
响应于使车辆225加速的请求,车辆系统控制器可从加速踏板或其他装置获得驾驶员需求动力或动力请求。车辆系统控制器255然后将所请求的驾驶员需求动力的一部分分配给发动机,并将其余部分分配给ISG或BISG。车辆系统控制器255向发动机控制器12请求发动机动力并且向电机控制器252请求ISG动力。如果ISG动力加上发动机动力小于变速器输入动力界限(例如,不超过阈值),那么将所述动力输送到变矩器206,所述变矩器随后将所请求的动力的至少部分中继到变速器输入轴270。变速器控制器254响应于换档计划和可基于输入轴动力和车辆速度的TCC锁止计划而选择性地锁定变矩器离合器212并且经由齿轮离合器211来啮合齿轮。在一些条件下,当可能期望对电能存储装置275充电时,可在存在非零驾驶员需求动力时请求充电动力(例如,负ISG动力)。车辆系统控制器255可请求增加的发动机动力以克服充电动力来满足驾驶员需求动力。
响应于使车辆225减速并提供再生制动的请求,车辆系统控制器可基于车辆速度和制动踏板位置来提供负的期望的车轮动力(例如,期望的或请求的动力传动系统车轮动力)。然后,车辆系统控制器255将负的期望的车轮动力的一部分分配给ISG 240和发动机10。车辆系统控制器还可将请求的制动动力的一部分分配给摩擦制动器218(例如,期望的摩擦制动车轮动力)。另外,车辆系统控制器可向变速器控制器254通知车辆处于再生制动模式,使得变速器控制器254基于独特的换挡计划来变换挡位211,以提高再生效率。发动机10和ISG240可向变速器输入轴270供应负动力,但由ISG 240和发动机10提供的负动力可由变速器控制器254限制,所述变速器控制器向变速器输入轴输出负动力界限(例如,不应超过阈值)。另外,ISG 240的负动力可基于电能存储装置275的工况而由车辆系统控制器255或电机控制器252限制(例如,被约束为小于负阈值动力)。ISG 240由于变速器或ISG限制而不可提供的期望的负车轮动力的任何部分可被分配给发动机10和/或摩擦制动器218,使得通过经由摩擦制动器218、发动机10和ISG 240的负动力(例如,吸收的动力)组合来提供期望的车轮动力。
因此,可由车辆系统控制器255利用经由发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250提供的对发动机10、变速器208、电机240和制动器218的局部动力控制来监控各种动力传动系统部件的动力控制。
作为一个示例,可通过调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或充气的组合,通过控制节气门打开和/或气门正时、涡轮增压发动机或机械增压发动机的气门升程和增压来控制发动机动力输出。在柴油发动机的情况下,控制器12可通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和充气的组合来控制发动机动力输出。可通过在发动机产生的动力不足以使发动机旋转的情况下使发动机旋转来提供发动机制动动力或负发动机动力。因此,发动机可经由在燃烧燃料的同时以及在一个或多个气缸被停用的情况下(例如,不燃烧燃料)或者在全部气缸被停用的情况下以及在使发动机旋转的同时以低动力进行操作来产生制动动力。可经由调整发动机气门正时来调整发动机制动动力的量。可调整发动机气门正时以增加或减少发动机压缩功。另外,可调整发动机气门正时以增加或减少发动机膨胀功。在所有情况下,可逐气缸地执行发动机控制以控制发动机动力输出。
如本领域中已知的,电机控制器252可通过调整流入和流出ISG的磁场绕组和/或电枢绕组的电流来控制来自ISG 240的动力输出和电能产生。
变速器控制器254经由位置传感器271接收变速器输入轴位置。变速器控制器254可经由区分来自位置传感器271的信号或者对预定时间间隔上的已知的角距离脉冲的数目进行计数而将变速器输入轴位置转换为输入轴速度。变速器控制器254可从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。可替代地,传感器272可为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,那么控制器254可对预定时间间隔上的轴杆位置脉冲进行计数以确定变速器输出轴速度。变速器控制器254还可区分变速器输出轴速度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12和车辆系统控制器255还可从传感器277接收附加的变速器信息,所述传感器可包括(但不限于)泵输出线压力传感器、变速器液压压力传感器(例如,齿轮离合器流体压力传感器)、ISG温度传感器以及BISG温度传感器、换挡杆传感器和环境温度传感器。变速器控制器254还可从换挡选择器290(例如,人/机接口装置)接收所请求的挡位输入。换挡选择器290可包括用于挡位1-N(其中N是高挡位数)、D(前进挡)和P(驻车挡)的位置。
制动控制器250经由轮速传感器221接收轮速信息并且从车辆系统控制器255接收制动请求。制动控制器250还可从在图1中示出的制动踏板传感器154直接接收制动踏板位置信息或者在CAN 299上接收制动踏板位置信息。制动控制器250可响应于来自车辆系统控制器255的车轮动力命令而提供制动。制动控制器250还可提供防抱死和车辆稳定性制动以提高车辆制动和稳定性。因此,制动器控制器250可向车辆系统控制器255提供车轮动力界限(例如,不应超过的阈值负车轮动力),使得负ISG动力不会导致超过车轮动力界限。例如,如果控制器250发出50N-m的负车轮动力界限,则调整ISG动力以在车轮处提供不足50N-m(例如,49N-m)的负动力,包括考虑变速器齿轮传动。
因此,图1和图2的系统提供一种系统,所述系统包括:混合动力车辆传动系中的发动机;所述混合动力传动系中的电机;变矩器,所述变矩器直接联接到所述电机和变速器;以及控制器,所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的进行以下操作的可执行指令:在其中所述变矩器被锁定的第一模式中依据车轮蠕行扭矩来调整电机扭矩,所述车轮蠕行扭矩是在其中所述变矩器被解锁的第二传动系模式中输送。所述系统还包括进行以下操作的附加指令:响应于改变传动系操作模式的请求而从所述第一模式改变为第三模式。所述系统包括其中从所述第一模式改变为所述第三模式包括改变为所述第二模式。所述系统还包括进行以下操作的附加指令:在小于发动机怠速转速的变矩器叶轮转速的情况下以所述第一模式进行操作。所述系统还包括进行以下操作的附加指令:从所述第一模式改变为其中所述发动机在运行并且所述电机被停用,并且其中所述发动机在所述变矩器被锁定时提供车轮蠕行扭矩的第四模式。
现在参看图3,示出了用于选择混合动力车辆的车轮扭矩蠕行模式的方法的流程图。可将图3的方法并入到图1至图2的系统以及图4和图6的方法中并且可与所述系统和所述方法合作。此外,可并入图3的方法的至少部分作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令,而可经由物理世界中的变换装置和致动器的操作状态的控制器来执行所述方法的其他部分。
在302处,方法300确定车辆工况。车辆工况可包括(但不限于)驾驶员需求扭矩、车辆速度、电机速度、发动机转速、车辆速度、发动机温度、电能存储装置荷电状态(SOC)以及加速踏板位置。方法300前进到304。
在304处,方法300判断车辆速度(vs)是否小于车辆蠕行速度阈值(crp_spe)以及是否未应用加速踏板(ped_lf)。在一个示例中,车辆蠕行速度阈值是偏移速度(例如,4公里/小时)加上车辆在释放了车辆的制动踏板、未应用车辆的加速踏板以及车辆在平坦道路上行驶时以恒定速度移动的速度。如果方法300判断车辆速度(vs)小于车辆蠕行速度阈值(crp_spe)以及如果未应用加速踏板(ped_lf),则答案为是,并且方法300前进到306。否则,答案为否,并且方法300前进到退出。如果方法300前进到退出,则方法300可按照基于驾驶员需求扭矩和车辆速度的模式操作传动系。
在306处,方法300激活蠕行模式并且可向车辆车轮供应基本上恒定的车轮蠕行扭矩(例如,变化不到+5%的车轮蠕行扭矩)。方法300前进到308。
在308处,方法300判断是否禁止锁定变矩器离合器。可选择性地锁定变矩器离合器,使得变矩器叶轮和变矩器涡轮以基本上相同的速度旋转(例如,在彼此的20RPM以内)。可在一些车辆工况期间禁止锁定变矩器离合器。举例来说,可在小于阈值发动机转速的发动机转速下禁止锁定变矩器离合器。如果方法300判断出禁止锁定变矩器,则答案为是,并且方法300前进到310。否则,答案为否,并且方法300前进到320。
在310处,方法300判断是否请求发动机起动。可响应于低电池荷电状态、低发动机温度或其他车辆工况而请求发动机起动(例如,使发动机旋转并且燃烧燃料)。如果方法300判断出请求了发动机起动,则答案为是,并且方法300前进到312。否则,答案为否,并且方法300前进到314。
在314处,方法300启动电机(例如,可向传动系提供推进动力的唯一电机(240))。可经由向电机供应电力来启动电机。方法300还将变矩器离合器解锁或保持变矩器被解锁,这允许变矩器叶轮转速与大于阈值转速的变矩器涡轮转速之间的速度差。传动系分离离合器完全断开并且发动机可操作(例如,旋转并燃烧燃料)或停止(例如,不旋转和燃烧燃料)。电机是向车辆车轮提供动力的唯一来源。此模式可为第四车轮扭矩蠕行模式。在第四车轮扭矩蠕行模式中,电机是向车轮供应动力的仅有的启动的传动系扭矩来源。在传动系以第四车轮扭矩蠕行模式进行操作之后,方法300返回到304。
在312处,方法300起动发动机并且变矩器被解锁。可启动或可不启动电机。经由使发动机旋转并且向发动机供应燃料来起动发动机,使得在所述发动机中开始燃烧。此模式可为第二车轮扭矩蠕行模式。在所述第二车轮扭矩蠕行模式中,发动机向传动系和车辆车轮供应动力以产生车轮蠕行扭矩。可启动或可不启动电机。在传动系以第二车轮扭矩蠕行模式进行操作之后,方法300返回到304。
在320处,方法300判断是否请求发动机起动。可响应于低电池荷电状态、低发动机温度或其他车辆工况而请求发动机起动(例如,使发动机旋转并且燃烧燃料)。如果方法300判断出请求了发动机起动,则答案为是,并且方法300前进到322。否则,答案为否,并且方法300前进到324。
在324处,方法300启动电机(例如,可向车辆的车轮提供推进动力的唯一电机(240))。可经由向电机供应电力来启动电机。所述发动机可操作或停止。方法300还锁定变矩器离合器,这允许小于变矩器叶轮转速与变矩器涡轮转速之间的阈值转速差异。锁定变矩器离合器可增加传动系效率。此模式可为第三车轮扭矩蠕行模式。在第三车轮扭矩蠕行模式中,电机是向车辆车轮供应动力的仅有的启动的传动系扭矩来源。传动系分离离合器完全断开。由电机供应的动力提供车轮蠕行扭矩。在传动系以第三车轮扭矩蠕行模式进行操作之后,方法300返回到304。
在322处,方法300起动发动机并且变矩器被锁定。可启动或可不启动电机。经由使发动机旋转并且向发动机供应燃料来起动发动机,使得在所述发动机中开始燃烧。此模式可为第一车轮扭矩蠕行模式。在所述第一车轮扭矩蠕行模式中,发动机向传动系和车辆车轮供应动力以产生车轮蠕行扭矩。可启动或可不启动电机。在传动系以第二车轮扭矩蠕行模式进行操作之后,方法300返回到304。
以此方式,可启动多种车轮扭矩蠕行模式中的一者。此外,当启动一种车轮扭矩蠕行模式时,不再启动其他车轮扭矩蠕行模式。每种车轮扭矩蠕行模式可在完成其他传动系要求的同时允许车轮蠕行。举例来说,当发动机在供应蠕行扭矩和扭矩以对电池充电时,可在不同的时间启动车轮扭矩蠕行模式二和一。可在不同的时间启动车轮扭矩蠕行模式三和四以节约动力或燃料。
现在参看图4,示出了用于从一种车轮扭矩蠕行模式改变为第二车轮扭矩蠕行模式的方法的流程图。可将图4的方法并入到图1至图2的系统以及图3和图6的方法中并且可与所述系统和所述方法合作。此外,可并入图4的方法的至少部分作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令,而可经由物理世界中的变换装置和致动器的操作状态的控制器来执行所述方法的其他部分。
方法400描述了通过穿过第四车轮扭矩蠕行模式而从第三车轮扭矩蠕行模式(例如,电机仅在变矩器被锁定的情况下向传动系和车轮提供推进力)改变为第二车轮扭矩蠕行模式。
在402处,方法400确定用于以第三号车轮扭矩蠕行模式操作传动系的操作参数。所述操作参数包括发动机怠速转速、所请求的车辆蠕行速度、用于在变矩器离合器断开并且车辆在平坦道路上行驶时实现所请求的车辆蠕行速度的涡轮转速,以及目前的变矩器叶轮转速。
在一个示例中,方法400从控制器存储器(例如,ROM)检索所请求的发动机怠速转速。方法400还参考表或函数,所述表或函数描述了当变矩器叶轮转速等于发动机怠速转速时在断开的变矩器离合器的情况下操作变矩器以确定变矩器涡轮转速(例如,变矩器传递函数)。当传动系分离离合器完全闭合时,变矩器叶轮转速等于发动机转速。可经由所请求的发动机怠速转速参考所述表或函数。因为电机直接联接到变矩器叶轮,所以可经由电机速度确定目前的变矩器叶轮转速。方法400前进到404。
在404处,方法400确定当变矩器被解锁、变矩器叶轮转速等于发动机怠速转速(Nidle_des)以及变矩器涡轮转速(Nt_creep)对应于所请求的车辆蠕行速度时的车轮蠕行扭矩(例如,可在车辆车轮处提供的蠕行扭矩)。在一个示例中,可经由存储在函数或表中的经验确定值来确定车轮蠕行扭矩,所述函数或表存储在控制器存储器中。车轮蠕行扭矩可表达为Tq_whlCreep=f(Nidle_des,Nt_creep),其中f是根据自变量Nidle_des和Nt_creep而返回所请求的车轮蠕行扭矩的函数,Tq_whlCreep是所请求的车轮蠕行扭矩。方法400前进到406。
在406处,方法400确定用于以第三车轮扭矩蠕行模式操作传动系的电机扭矩。在一个示例中,可经由以下等式确定电机扭矩:Tq_mtrReq=Tq_whlCreep/(rt_fd*rt_gb),其中Tq_mtrReq是所请求的电机扭矩(例如,电机240的所请求的扭矩),rt_fd是主减速器的齿轮比,并且rt_gb是齿轮箱的比率。方法400向电机请求扭矩以便以第三车轮扭矩蠕行模式操作传动系。另外,对于传动系以第三车轮扭矩蠕行模式进行操作,变矩器离合器被锁定,发动机关闭(例如,不旋转并且不燃烧燃料),并且传动系分离离合器完全断开。方法400前进到408。
在408处,方法判断是否存在以第二车轮扭矩蠕行模式操作传动系的请求。可响应于低电池荷电状态、低发动机温度、低催化剂温度或其他车辆工况而请求第二车轮扭矩蠕行模式。如果方法400判断出存在以第二车轮扭矩蠕行模式操作传动系的请求,则答案为是,并且方法400前进到410。否则,答案为否,并且方法400返回到406。
可替代地,方法400可判断是否请求发动机起动。如果方法400判断出存在发动机起动请求,则答案为是,并且方法400前进到408。否则,答案为否,并且方法400返回到406。
在410处,方法400将变矩器离合器解锁并且起动发动机。传动系分离离合器完全断开,使得发动机可以不同于电机的转速旋转。当变矩器叶轮转速大于第一阈值转速时,可使发动机转动起动以进行起动。当发动机转速大于第二阈值转速时,发动机可开始接收燃料。方法400前进到412。
在412处,因为电机是向车辆的车轮提供扭矩的唯一推进源并且因为变矩器离合器被解锁,所以方法400以第四车轮扭矩蠕行模式操作传动系。在第四车轮扭矩蠕行模式中,当传动系以第三车轮扭矩蠕行模式进行操作并且处于期望的发动机怠速转速时,所请求的变矩器叶轮转速随变矩器叶轮转速而变,其可表达为:Nimp_des=f(Nimp_M3,Nidle_des),其中Nimp_des是当传动系以第四车轮扭矩蠕行模式进行操作时的期望或所请求的变矩器叶轮转速,并且Nimp_M3是当传动系退出第三车轮扭矩蠕行模式时的变矩器叶轮转速。方法400还使期望的车辆加速度为零并且根据以下等式请求电机扭矩:
Tq_mtrReq=Tq_whlReq/(rt_fd*rt_gb*rt_conv)
其中Tq_whlReq=Tq_rl+rt_fd*rt_gb*rt_conv*Jmtr*d(Nimp_des)/dt,其中Tq_rl是车辆道路负荷扭矩,rt_conv是变矩器的比率,Jmtr是总电机和叶轮惯量,并且其余的变量如先前描述。方法400前进到414。
在414处,方法400判断目前的变矩器叶轮转速减去期望的发动机怠速转速的绝对值是否小于阈值。如果是,则答案为是,并且方法400前进到416。否则,答案为否,并且方法400返回到412。
在416处,方法400锁定传动系分离离合器以将发动机联接到电机和变矩器叶轮。方法400还停用电机,使得电机不作为马达操作;然而,可将电机作为发电机操作。方法400还以转速控制模式操作发动机,在所述转速控制模式中,发动机转速被调整为所请求的发动机转速(例如,发动机怠速转速),并且发动机扭矩经过调整以使发动机维持在发动机怠速转速。以发动机怠速转速操作发动机提供所请求的量的车轮蠕行扭矩。方法400前进到退出。
以此方式,响应于在传动系进入第二车轮扭矩蠕行模式之前以第二车轮扭矩蠕行模式操作传动系的请求,传动系可以第三车轮扭矩蠕行模式进行操作改变为以第四车轮扭矩蠕行模式进行操作。此外,可将第三车轮扭矩蠕行模式中的电机扭矩调整为基于第二车轮扭矩蠕行模式中的发动机怠速转速的扭矩。
现在参看图5,示出了根据图4的方法以及图1和图2的系统的预示的车辆操作序列的曲线图。所述曲线图在时间上对准并且同时发生。t0至t2处的垂直线示出所关注的特定时间。
图5的顶部的第一曲线图是变矩器离合器状态相对于时间的曲线图,并且当轨迹502处于垂直轴线箭头附近的较高水平时锁定变矩器离合器。当轨迹502处于水平轴线附近的较低水平时,变矩器离合器未被锁定。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。轨迹502表示变矩器离合器操作状态。
图5的顶部的第二曲线图是转速相对于时间的曲线图。垂直轴线表示转速,并且转速在垂直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。轨迹504表示变矩器叶轮转速。轨迹506表示变矩器涡轮转速。轨迹508表示发动机转速。
图5的顶部的第三曲线图是车轮扭矩相对于时间的曲线图。垂直轴线表示车轮扭矩,并且车轮扭矩在垂直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。轨迹510表示车轮扭矩。
图5的顶部的第四曲线图是发动机扭矩相对于时间的曲线图。垂直轴线表示发动机扭矩,并且发动机扭矩在垂直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。轨迹512表示发动机扭矩。
图5的顶部的第五曲线图是电机扭矩相对于时间的曲线图。垂直轴线表示电机扭矩,并且电机扭矩在垂直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。轨迹514表示电机扭矩。
在时间t0处,传动系以第三车轮扭矩蠕行模式进行操作并且变矩器离合器被锁定。变矩器叶轮转速和变矩器涡轮转速处于中间水平并且发动机转速为零。车轮扭矩处于中间水平,并且因为发动机停止,所以发动机扭矩为零。电机扭矩处于中间水平。
在时间t1处,作出从第三车轮扭矩蠕行模式切换为第二车轮扭矩蠕行模式的请求。响应于所述请求而将变矩离合器解锁,并且增加电机扭矩。通过断开变矩器离合器,传动系从以第三车轮扭矩蠕行模式进行操作改变为以第四车轮扭矩蠕行模式进行操作。
在时间t1和时间t2之间,电机扭矩继续增加,并且随后所述电机扭矩在时间t2之前减小。变矩器叶轮转速朝向所请求的发动机怠速转速(未示出)增加,并且变矩器涡轮转速保持恒定。使发动机转动起动,并且所述发动机朝向变矩器叶轮转速加速。当所述发动机在加速时,可按照转速控制模式操作所述发动机。使车轮扭矩维持在基本上恒定的值,并且增加发动机扭矩以使发动机一直加速到变矩器叶轮转速。传动系分离离合器断开(未示出)。
在时间t2处,响应于发动机转速等于变矩器叶轮转速,传动系分离离合器完全闭合。变矩器叶轮转速大于变矩器涡轮转速。车轮扭矩继续处于其先前水平或附近。对发动机扭矩进行调整以使发动机转速维持在发动机怠速转速。电机被停用。
以此方式,传动系可从以第三车轮扭矩蠕行模式进行操作切换为以第二车轮扭矩蠕行模式进行操作。此程序或方法可降低传动系扭矩扰动的可能性并且允许传动系有效地操作。
现在参看图6,示出了用于从一种车轮扭矩蠕行模式改变为第二车轮扭矩蠕行模式的方法的流程图。可将图6的方法并入到图1至图2的系统以及图3和图4的方法中并且可与所述系统和所述方法合作。此外,可并入图6的方法的至少部分作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令,而可经由物理世界中的变换装置和致动器的操作状态的控制器来执行所述方法的其他部分。
方法600描述了从第三车轮扭矩蠕行模式改变为第一车轮扭矩蠕行模式,在所述第三车轮扭矩蠕行模式中,在变矩器被锁定的情况下电机是向车辆的车轮提供推进力的仅有的推进源,在所述第一车轮扭矩蠕行模式中,在变矩器被锁定的情况下发动机向车辆的车轮提供扭矩。
在602处,方法600确定用于以第三号车轮扭矩蠕行模式操作传动系的操作参数。所述操作参数包括发动机怠速转速、所请求的车辆蠕行速度、用于在变矩器离合器断开并且车辆在平坦道路上行驶时实现所请求的车辆蠕行速度的涡轮转速,以及目前的变矩器叶轮转速。
在一个示例中,方法600从控制器存储器(例如,ROM)检索所请求的发动机怠速转速。方法600还参考表或函数,所述表或函数描述了当变矩器叶轮转速等于发动机怠速转速时在断开的变矩器离合器的情况下操作变矩器以确定变矩器涡轮转速和变矩器涡轮转速(例如,变矩器传递函数)。当传动系分离离合器完全闭合时,变矩器叶轮转速等于发动机转速。可经由所请求的发动机怠速转速参考所述表或函数。因为电机直接联接到变矩器叶轮,所以可经由电机速度确定目前的变矩器叶轮转速。方法600前进到604。
在604处,方法600确定当变矩器被解锁、变矩器叶轮转速等于发动机怠速转速(Nidle_des)以及变矩器涡轮转速(Nt_creep)对应于所请求的车辆蠕行速度时的车轮蠕行扭矩(例如,可在车辆车轮处提供的蠕行扭矩)。在一个示例中,可经由存储在函数或表中的经验确定值来确定车轮蠕行扭矩,所述函数或表存储在控制器存储器中。车轮蠕行扭矩可表达为Tq_whlCreep=f(Nidle_des,Nt_creep),其中Tq_whlCreep是所请求的车轮蠕行扭矩。方法600前进到606。
在606处,方法600确定用于以第三车轮扭矩蠕行模式操作传动系的电机扭矩。在一个示例中,可经由以下等式确定电机扭矩:Tq_mtrReq=Tq_whlCreep/(rt_fd*rt_gb),其中Tq_mtrReq是所请求的电机扭矩(例如,电机240的所请求的扭矩),rt_fd是主减速器的齿轮比,并且rt_gb是齿轮箱的比率。方法600向电机请求扭矩以便以第三车轮扭矩蠕行模式操作传动系。另外,对于传动系以第三车轮扭矩蠕行模式进行操作,变矩器离合器被锁定,发动机关闭(例如,不旋转并且不燃烧燃料),并且传动系分离离合器完全断开。方法600前进到608。
在608处,方法判断是否存在以第一车轮扭矩蠕行模式操作传动系的请求。可响应于低电池荷电状态、低发动机温度、低催化剂温度或其他车辆工况而请求第一车轮扭矩蠕行模式。此外,当请求增加的传动系效率时,可请求所述第一车轮扭矩蠕行模式。如果方法600判断出存在以第一车轮扭矩蠕行模式操作传动系的请求,则答案为是,并且方法600前进到610。否则,答案为否,并且方法600返回到606。
可替代地,方法600可判断是否请求发动机起动。如果方法600判断出存在发动机起动请求,则答案为是,并且方法600前进到610。否则,答案为否,并且方法600返回到606。
在610处,在假设没有变速器挡位变化的情况下(其中在车轮扭矩蠕行模式改变期间没有变速器挡位变化),方法600判断目前的变矩器叶轮转速是否大于阈值转速(例如,发动机可旋转并燃烧燃料所处的最小稳定转速并且在发动机失速的可能性较低的情况下)。如果是,则答案为是,并且方法600前进到612。否则,答案为否,并且方法600前进到620。
在612处,方法600通过经由起动机马达使发动机旋转来转动起动发动机。当发动机转速超过阈值时,方法600开始向发动机供应燃料。方法600继续以第三车轮扭矩蠕行模式操作传动系。方法600在以转速控制模式操作发动机的同时使发动机加速到变矩器叶轮转速(例如,所请求的发动机怠速转速)。方法600前进到614。
在614处,方法600判断发动机转速是否等于变矩器叶轮转速。如果是,则答案为是,并且方法600前进到616。否则,答案为否,并且方法600返回到612。
在616处,方法600锁定传动系分离离合器以将发动机联接到电机和变矩器叶轮。方法600还停用电机,使得电机不作为马达操作;然而,可将电机作为发电机操作。方法600还以扭矩控制模式操作发动机,并且根据以下等式调整发动机扭矩:Tq_EngReq=Tq_whlCreep/(rt_fd*rt_gb),其中Tq_EngReq是所请求的发动机扭矩。经由调整发动机扭矩致动器来命令发动机达到所请求的发动机扭矩。传动系现在以第一车轮扭矩蠕行模式进行操作。方法600前进到退出。
在620处,方法600确定将借以使变矩器叶轮转速增加到大于阈值发动机转速(例如,最小发动机操作转速)的转速的较低挡位。在一个示例中,方法600经由以下操作来确定所述较低挡位:将目前的车轮转速除以主减速比乘以下一个可用的挡位,以估计当接合所述下一个可用的较低挡位时的变矩器叶轮转速。如果所估计的变矩器叶轮转速大于最小发动机转速,则通过以下操作来作出变矩器叶轮转速的新的估计:选择更低的挡位,直到所估计的变矩器叶轮转速小于最小发动机转速或者第一挡位是确定所估计的变矩器叶轮转速所处的最低挡位为止。举例来说,在最小发动机转速是600RPM并且在变速器接合在目前挡位(第4挡位)的情况下所估计的发动机转速是400RPM,则选择第3挡位的变矩器叶轮转速来确定变矩器叶轮转速。如果所估计的变矩器叶轮转速仍然低于600RPM,则选择第2挡位来确定变矩器叶轮转速。如果第2挡位的所估计的变矩器叶轮转速仍然小于600RPM,则估计当变速器在目前的车辆速度下接合在第一挡位时的变矩器叶轮转速。方法600选择允许在目前的车辆速度下的变矩器叶轮转速大于最小发动机转速的最高变速器挡位。方法600前进到622。
在622处,方法600判断降挡是否为可能的。方法600可在变速器目前未接合在第一挡位的情况下判断出降挡是可能的。如果方法600判断出降挡是可能的并且所述降挡将使变矩器叶轮转速增加到大于最小发动机转速的转速,则答案为是,并且方法600前进到624。否则,答案为否,并且方法600前进到626。
在624处,方法600降挡至最高变速器挡位,这允许变矩器叶轮转速是大于最小发动机转速的转速。举例来说,如果降挡为第1或第2挡位允许变矩器叶轮转速是大于最小发动机转速的转速,则方法600降挡为第2挡位。方法600前进到612。
在626处,方法600根据图4的方法转变为第二车轮扭矩蠕行模式。方法600退出。
以此方式,响应于以第一车轮扭矩蠕行模式操作传动系的请求,传动系可从以第三车轮扭矩蠕行模式进行操作改变为以第一车轮扭矩蠕行模式进行操作。可将第三车轮扭矩蠕行模式中的电机扭矩调整为基于第二车轮扭矩蠕行模式中的发动机怠速转速的扭矩。
因此,图4和图6的方法提供一种传动系操作方法,所述传动系操作方法包括:在其中变矩器被锁定的第一传动系模式中经由控制器依据第二传动系模式中的车轮蠕行扭矩来调整电机扭矩请求,在所述第二传动系模式中,变矩器被解锁并且发动机是向车辆的车轮提供扭矩的传动系的唯一推进源;以及响应于所述电机扭矩请求而调整电机的扭矩。所述方法还包括在所述第一传动系模式中在传动系分离离合器断开并且发动机停止的情况下操作所述传动系。所述方法包括其中所述第一传动系模式包括在所述电机是唯一操作推进源的情况下操作所述传动系。所述方法还包括响应于将有效传动系模式从所述第一传动系模式改变为所述第二传动系模式的请求而以第三模式操作所述传动系。所述方法包括其中所述第三模式包括在所述变矩器被解锁的情况下并且在所述电机是向车辆的车轮提供扭矩的唯一推进源的情况下进行操作,所述第三模式包括在蠕行速度不变的情况下将变矩器叶轮转速增加到发动机怠速转速。所述方法还包括进一步响应于实际的变矩器叶轮转速减去期望的发动机怠速转速小于阈值而从以所述第三模式进行操作改变为以所述第二模式进行操作。所述方法还包括响应于将有效传动系模式从所述第一传动系模式改变为所述第二传动系模式的请求而起动发动机。所述方法还包括响应于实际的变矩器叶轮转速减去期望的发动机怠速转速小于阈值而闭合传动系分离离合器。
图4和图6的方法还提供一种传动系操作方法,所述传动系操作方法包括:在其中变矩器被锁定的第一传动系模式中经由控制器依据第二传动系模式中的车轮蠕行扭矩来调整电机扭矩请求,在所述第二传动系模式中,变矩器被解锁并且发动机是向车辆的车轮提供扭矩的传动系的唯一推进源;当请求传动系以所述第一传动系模式进行操作时,响应于所述电机扭矩请求而调整电机的扭矩;以及响应于以第三传动系模式操作所述传动系的请求而在所述变矩器被锁定的同时起动发动机并且将所述发动机联接到所述电机。所述方法包括其中当发动机的转速等于变矩器叶轮的转速时,执行将所述发动机联接到所述电机。所述方法还包括响应于将所述发动机联接到所述电机而停用所述电机。所述方法包括其中所述发动机经由分离离合器联接到所述电机。所述方法还包括当以第三传动系模式操作所述发动机时依据所述第二传动系模式中的所述车轮蠕行扭矩来调整发动机扭矩。所述方法还包括响应于起动发动机以及变矩器叶轮转速小于发动机怠速转速而将变速器的挡位降挡。所述方法还包括当所述变速器不可被降挡时不将所述变速器降挡并且改变为所述第二传动系模式。
现在参看图7,示出了根据图6的方法以及图1和图2的系统的预示的车辆操作序列的曲线图。所述曲线图在时间上对准并且同时发生。t10至t12处的垂直线示出所关注的特定时间。
图7的顶部的第一曲线图是变矩器离合器状态相对于时间的曲线图,并且当轨迹702处于垂直轴线箭头附近的较高水平时锁定变矩器离合器。当轨迹702处于水平轴线附近的较低水平时,变矩器离合器未被锁定。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。轨迹702表示变矩器离合器操作状态。
图7的顶部的第二曲线图是转速相对于时间的曲线图。垂直轴线表示转速,并且转速在垂直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。轨迹704表示变矩器叶轮转速。轨迹706表示变矩器涡轮转速。轨迹708表示发动机转速。
图7的顶部的第三曲线图是车轮扭矩相对于时间的曲线图。垂直轴线表示车轮扭矩,并且车轮扭矩在垂直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。轨迹710表示车轮扭矩。
图7的顶部的第四曲线图是发动机扭矩相对于时间的曲线图。垂直轴线表示发动机扭矩,并且发动机扭矩在垂直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。轨迹712表示发动机扭矩。
图7的顶部的第五曲线图是电机扭矩相对于时间的曲线图。垂直轴线表示电机扭矩,并且电机扭矩在垂直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。轨迹714表示电机扭矩。
图7的顶部的第六曲线图是接合的变速器挡位相对于时间的曲线图。垂直轴线表示接合的变速器挡位,并且接合的变速器挡位数在垂直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。轨迹716表示接合的变速器挡位。
在时间t10处,传动系以第三车轮扭矩蠕行模式进行操作并且变矩器离合器被锁定。变矩器叶轮转速和变矩器涡轮转速处于中间水平并且发动机转速为零。车轮扭矩处于中间水平,并且因为发动机停止,所以发动机扭矩为零。电机扭矩处于中间水平。
在时间t11处,作出从第三车轮扭矩蠕行模式切换为第一车轮扭矩蠕行模式的请求。响应于所述请求而将变速器降挡并且扭矩转换离合器保持锁定,并且增加电机扭矩。通过将变速器降挡,将变矩器叶轮转速增加到大于最小发动机转速的转速。车轮扭矩保持基本上恒定并且发动机被停用。
在时间t11和时间t12之间,电机扭矩继续增加,并且随后所述电机扭矩在时间t12之前减小。变矩器叶轮转速朝向所请求的发动机怠速转速(未示出)增加,并且因为变矩器被锁定,所以变矩器涡轮转速与变矩器叶轮转速一起增加。使发动机转动起动,并且所述发动机朝向变矩器叶轮转速加速。当所述发动机加速时,可按照转速控制模式操作所述发动机。增加发动机扭矩以增加发动机转速。传动系分离离合器断开(未示出)。
在时间t12处,响应于发动机转速等于变矩器叶轮转速,传动系分离离合器完全闭合。变矩器叶轮转速大于变矩器涡轮转速。车轮扭矩继续处于其先前水平或附近。以扭矩控制模式操作发动机并且电机被停用。
以此方式,传动系可从以第三车轮扭矩蠕行模式进行操作切换为以第一车轮扭矩蠕行模式进行操作。此程序或方法可降低传动系扭矩扰动的可能性并且允许传动系有效地操作。
应注意,本文包括的示例性控制和估计例程可用于各种发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可由包括控制器与各种传感器、致动器和其他发动机硬件的组合的控制系统执行。本文描述的特定例程可表示任何数目的处理策略中的一者或多者,所述处理策略例如为事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此,可按照所说明的序列、并行地或者在一些情况下省略所说明的各种动作、操作和/或功能。同样地,不一定需要所述处理次序来实现本文描述的示例性实施例的特征和优势,而是出于说明和描述的简易性而提供。可依据所使用的特定策略来反复地执行所说明的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外,所描述的动作、操作和/或功能的至少一部分可通过图形表示将要编程到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。当通过在包括各种发动机硬件部件与一个或多个控制器的组合的系统中执行指令来执行所描述的动作时,控制动作还可变换物理世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态。
这总结了本说明书。阅读了本描述的本领域技术人员会想起许多更改和修改而不脱离本描述的精神和范围。举例来说,以天然气、汽油、柴油或替代性燃料配置操作的单气缸、I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可有利地使用本描述。
根据本发明,一种传动系操作方法包括:在其中变矩器被锁定的第一传动系模式中经由控制器依据第二传动系模式中的车轮蠕行扭矩来调整电机扭矩请求,在所述第二传动系模式中,变矩器被解锁并且发动机是向车辆的车轮提供扭矩的传动系的唯一推进源;以及响应于所述电机扭矩请求而调整电机的扭矩。
在本发明的一个方面,所述方法包括在所述第一传动系模式中在传动系分离离合器断开并且发动机停止的情况下操作所述传动系。
在本发明的一个方面,所述第一传动系模式包括在所述电机是唯一操作推进源的情况下操作所述传动系。
在本发明的一个方面,所述方法包括响应于将有效传动系模式从所述第一传动系模式改变为所述第二传动系模式的请求而以第三模式操作所述传动系。
在本发明的一个方面,所述第三模式包括在所述变矩器被解锁的情况下并且在所述电机是向车辆的车轮提供扭矩的唯一推进源的情况下进行操作,所述第三模式包括在蠕行速度不变的情况下将变矩器叶轮转速增加到发动机怠速转速。
在本发明的一个方面,所述方法包括进一步响应于实际的变矩器叶轮转速减去期望的发动机怠速转速小于阈值而从以所述第三模式进行操作改变为以所述第二模式进行操作。
在本发明的一个方面,所述方法包括响应于将有效传动系模式从所述第一传动系模式改变为所述第二传动系模式的请求而起动发动机。
在本发明的一个方面,所述方法包括响应于实际的变矩器叶轮转速减去期望的发动机怠速转速小于阈值而闭合传动系分离离合器。
根据本发明,一种传动系操作方法包括:在其中变矩器被锁定的第一传动系模式中经由控制器依据第二传动系模式中的车轮蠕行扭矩来调整电机扭矩请求,在所述第二传动系模式中,变矩器被解锁并且发动机是向车辆的车轮提供扭矩的传动系的唯一推进源;当请求传动系以所述第一传动系模式进行操作时,响应于所述电机扭矩请求而调整电机的扭矩;以及响应于以第三传动系模式操作所述传动系的请求而在所述变矩器被锁定的同时起动发动机并且将所述发动机联接到所述电机。
在本发明的一个方面,当发动机的转速等于变矩器叶轮的转速时,执行将所述发动机联接到所述电机。
在本发明的一个方面,所述方法包括响应于将所述发动机联接到所述电机而停用所述电机。
在本发明的一个方面,所述发动机经由分离离合器联接到所述电机。
在本发明的一个方面,所述方法包括当以第三传动系模式操作所述发动机时依据所述第二传动系模式中的所述车轮蠕行扭矩来调整发动机扭矩。
在本发明的一个方面,所述方法包括响应于起动发动机以及变矩器叶轮转速小于发动机怠速转速而将变速器的挡位降挡。
在本发明的一个方面,所述方法包括当所述变速器不可被降挡时不将所述变速器降挡并且改变为所述第二传动系模式。
根据本发明,提供一种系统,所述系统具有:混合动力车辆传动系中的发动机;所述混合动力传动系中的电机;变矩器,所述变矩器直接联接到所述电机和变速器;以及控制器,所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的进行以下操作的可执行指令:在其中所述变矩器被锁定的第一模式中依据车轮蠕行扭矩来调整电机扭矩,所述车轮蠕行扭矩是在其中所述变矩器被解锁的第二传动系模式中输送。
根据一个实施例,本发明的特征还在于进行以下操作的附加指令:响应于改变传动系操作模式的请求而从所述第一模式改变为第二模式。
根据一个实施例,从所述第一模式改变为所述第二模式包括改变为所述第三模式。
根据一个实施例,本发明的特征还在于进行以下操作的附加指令:在小于发动机怠速转速的变矩器叶轮转速的情况下以所述第一模式进行操作。
根据一个实施例,本发明的特征还在于进行以下操作的附加指令:从所述第一模式改变为其中所述发动机在运行并且所述电机被停用,并且其中所述发动机在所述变矩器被锁定时提供车轮蠕行扭矩的第四模式。
Claims (13)
1.一种传动系操作方法,所述传动系操作方法包括:
在其中变矩器被锁定的第一传动系模式中经由控制器依据第二传动系模式中的车轮蠕行扭矩来调整电机扭矩请求,在所述第二传动系模式中,所述变矩器被解锁并且发动机是向车辆的车轮提供扭矩的传动系的唯一推进源;以及
响应于所述电机扭矩请求而调整电机的扭矩。
2.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括在所述第一传动系模式中在传动系分离离合器断开并且发动机停止的情况下操作所述传动系。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述第一传动系模式包括在所述电机是唯一操作推进源的情况下操作所述传动系。
4.如权利要求3所述的方法,所述方法还包括响应于将有效传动系模式从所述第一传动系模式改变为所述第二传动系模式的请求而以第三模式操作所述传动系。
5.如权利要求4所述的方法,其中所述第三模式包括在所述变矩器被解锁的情况下并且在所述电机是向所述车辆的车轮提供扭矩的所述唯一推进源的情况下进行操作,所述第三模式包括在蠕行速度不变的情况下将变矩器叶轮转速增加到发动机怠速转速。
6.如权利要求5所述的方法,所述方法还包括进一步响应于实际的变矩器叶轮转速减去期望的发动机怠速转速小于阈值而从以所述第三模式进行操作改变为以所述第二模式进行操作。
7.如权利要求6所述的方法,所述方法还包括响应于将所述有效传动系模式从所述第一传动系模式改变为所述第二传动系模式的所述请求而起动所述发动机。
8.如权利要求6所述的方法,所述方法还包括响应于所述实际的变矩器叶轮转速减去所述期望的发动机怠速转速小于所述阈值而闭合所述传动系分离离合器。
9.一种系统,所述系统包括:
混合动力车辆传动系中的发动机;
所述混合动力传动系中的电机;
变矩器,所述变矩器直接联接到所述电机和变速器;以及
控制器,所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的进行以下操作的可执行指令:在其中所述变矩器被锁定的第一模式中依据车轮蠕行扭矩来调整电机扭矩,所述车轮蠕行扭矩是在其中所述变矩器被解锁的第二传动系模式中输送。
10.如权利要求9所述的系统,所述系统还包括进行以下操作的附加指令:响应于改变传动系操作模式的请求而从所述第一模式改变为所述第二模式。
11.如权利要求10所述的系统,其中从所述第一模式改变为所述第二模式包括改变为第三模式。
12.如权利要求11所述的系统,所述系统还包括进行以下操作的附加指令:在小于发动机怠速转速的变矩器叶轮转速的情况下以所述第一模式进行操作。
13.如权利要求11所述的系统,所述系统还包括进行以下操作的附加指令:从所述第一模式改变为其中所述发动机在运行并且所述电机被停用,并且其中所述发动机在所述变矩器被锁定时提供所述车轮蠕行扭矩的第四模式。
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