專利名稱：具有手動變速器的混合動力車輛的控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有手動變速器的混合動力車輛的控制。
背景技術(shù)：
乘用車輛和商用車輛，包括混合動力車輛，裝備有向車輛的車輪提供扭矩的動力傳動系統(tǒng)?；旌蟿恿囕v典型地使用自動變速器，所述自動變速器可以不能給予駕駛員對在發(fā)動機和/或電機與變速器之間傳送的扭矩的控制。

發(fā)明內(nèi)容
車輛包括變速器、發(fā)動機和電機。發(fā)動機和電機均被配置為向變速器提供扭矩。離合器組件被可操作地布置在變速器與電機和發(fā)動機的至少一個之間。離合器組件被配置為由車輛的駕駛員的手動地促動?？刂破鞅慌渲脼榭刂朴呻姍C和發(fā)動機的提供的扭矩，以防止在離合器組件由車輛的駕駛員手動促動期間發(fā)動機停轉(zhuǎn)、過度的發(fā)動機爆發(fā)(flare)，或兩者均有。一種防止車輛中發(fā)動機停轉(zhuǎn)、過度的發(fā)動機爆發(fā)、或兩者的方法包括接收車輛速度、加速器踏板的位置、和擋位選擇。方法還包括從車輛速度、加速器踏板的位置、和擋位選擇中的至少一個確定期望的曲軸扭矩。期望的曲軸扭矩足以防止在離合器組件由車輛的駕駛員手動促動期間發(fā)動機停轉(zhuǎn)。方法還包括命令發(fā)動機和電機的每一個在離合器組件由駕駛員手動促動期間提供至少一部分期望的曲軸扭矩。此處描述的車輛和方法可以給予駕駛員對在發(fā)動機和變速器之間的扭矩的傳送的一些控制，同時提升行車體驗和增加燃料效率。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢及其他特征和優(yōu)勢將從用于實施本發(fā)明的最佳模式的以下詳細(xì)描述連同附圖時顯而易見。


圖1是示例混合動力車輛的示意圖；圖2示出各個車輛構(gòu)件的速度隨時間變化的示例圖；圖3示出離合器容量和加速器踏板位置隨時間變化的示例圖；圖4示出各個扭矩隨時間變化的示例圖；圖5示出各個車輛構(gòu)件的速度在不同時間的示例圖；圖6示出示例控制示意圖，其可以由混合動力車輛的控制器實現(xiàn)；圖7示出示例過程的流程圖，所述過程可以由混合動力車輛的控制器實現(xiàn)。
具體實施例方式具有手動變速器的混合動力車輛給予駕駛員對在發(fā)動機和變速器之間的扭矩的傳送的一些控制，同時提升行車體驗和提高燃料經(jīng)濟型。車輛還可以包括發(fā)動機和電機。發(fā)動機、電機、或兩者，可以被配置為向變速器提供扭矩。離合器組件被可操作地布置在變速器與發(fā)動機和/或電機之間，以向變速器傳送扭矩。離合器組件被配置為由車輛的駕駛員手動地促動。控制器被配置為控制由電機和發(fā)動機提供的扭矩，以防止在離合器組件由駕駛員手動促動期間的發(fā)動機停轉(zhuǎn)、過度的發(fā)動機爆發(fā)、或兩者均有。圖1示出具有手動變速器的混合動力車輛100。車輛100可以采用許多不同的形式和包括多個和/或可替換的構(gòu)件和設(shè)備。盡管示例車輛100在圖中示出，但在圖中示出的構(gòu)件不意圖為限制性的。實際上，可以使用附加的或可替換的構(gòu)件和/或?qū)嵤┓绞?。車輛100可以包括發(fā)動機105、電機110、變速器115、離合器組件120、多個傳感器 125和控制器130。車輛100可以是任何乘用汽車或商用汽車。進(jìn)一步地，如此處披露的車輛100的各種特征可以實現(xiàn)在混合電車輛中，包括插電式混合電動車輛(PHEV)或增程式混合動力車輛(EREV)、氣動力車輛等。發(fā)動機105可以包括被配置為產(chǎn)生扭矩和向變速器115提供扭矩的任何裝置。在一個實施方式中，發(fā)動機105可以被配置為經(jīng)由曲軸135輸出扭矩。發(fā)動機105可以包括內(nèi)燃機105，其被配置為燃燒燃料以產(chǎn)生扭矩。相應(yīng)地，發(fā)動機105可以從布置在車輛100 上的油箱(未示出)接收燃料。發(fā)動機105的操作可以由發(fā)動機控制單元(未示出)的控制。發(fā)動機105的旋轉(zhuǎn)速度可以部分地由車輛的駕駛員100控制。例如，加速器踏板140可以位于車輛100的客艙中。駕駛員可以促動加速器踏板140，以使得油門(未示出)打開， 其可以允許燃料進(jìn)入發(fā)動機105。加速器踏板140可以使用，例如，纜索使得油門直接地打開，或經(jīng)由電子信號間接地打開。電機110可以包括被配置為通過將電能轉(zhuǎn)換到旋轉(zhuǎn)運動而產(chǎn)生扭矩和向曲軸135 提供附加的扭矩的任何裝置。因此，電機110可以從電源(未示出)，諸如電池，接收電能。 發(fā)動機105和電機110 二者均可以被配置為使得曲軸135旋轉(zhuǎn)，以向變速器115提供扭矩。 由此，電機110和發(fā)動機105可以以允許電機110和發(fā)動機105兩者都向曲軸135提供扭矩的方式被可操作地連接。在一個可能的實施方式中，電機110可以被配置為起動發(fā)動機 105和經(jīng)由曲軸135補充由發(fā)動機105提供的扭矩到變速器115。以這種方式，發(fā)動機105 可以當(dāng)以低速行進(jìn)或當(dāng)滑行時被關(guān)閉、及當(dāng)需要增加燃料經(jīng)濟型時被快速重起動。進(jìn)一步， 電機110可以被配置為用作發(fā)電機。例如，電機110可以被配置為產(chǎn)生電能和在電源中儲存電能。車輛100可以包括任何數(shù)量的電機110。變速器115可以包括被配置為經(jīng)由曲軸135轉(zhuǎn)換從發(fā)動機105和/或電機110接收的扭矩和輸出扭矩、以旋轉(zhuǎn)車輛100的車輪137的任何裝置。變速器115可以包括輸入軸 145、輸出軸150、和齒輪箱(未示出)。輸入軸145可以被配置為經(jīng)由，例如，曲軸135從發(fā)動機105和/或電機110接收扭矩。輸出軸150可以被配置為旋轉(zhuǎn)以向車輪137提供扭矩。 齒輪箱可以被可操作地布置在輸入軸145和輸出軸150之間，以將被提供到輸入軸145的扭矩轉(zhuǎn)換為不同的扭矩。因此，齒輪箱可以包括一個或多個齒輪組，該齒輪組將發(fā)動機105 和/或電機扭矩轉(zhuǎn)換為提供到車輪137的扭矩。在齒輪箱中的齒輪組可以由車輛100的駕駛員使用位于車輛100的客艙中的變速桿160來選擇。在一個可能的實施方式中，變速器 115是手動變速器，其允許駕駛員在各種前進(jìn)擋和一個或多個倒擋中選擇。變速器115可以包括一個或多個液壓構(gòu)件(未示出)，所述液壓構(gòu)件促動在變速器115內(nèi)接合各種齒輪。離合器組件120可以包括被配置為傳送來自發(fā)動機105和/或電機110和變速器115的扭矩的任何裝置。離合器組件120可以包括驅(qū)動機構(gòu)165和從動機構(gòu)170。驅(qū)動機構(gòu)165可以被可操作地布置在曲軸135上且以與曲軸135相同的速度旋轉(zhuǎn)。因此，驅(qū)動機構(gòu)165的旋轉(zhuǎn)速度可以基于發(fā)動機105和/或電機110的旋轉(zhuǎn)速度。從動機構(gòu)170可以被可操作地布置在變速器115的輸入軸145上。相應(yīng)地，輸入軸145可以以與從動機構(gòu)170 相同的速度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)完全接合時，驅(qū)動機構(gòu)165和從動機構(gòu)170可以被配置為以相同的速度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)完全脫離時，驅(qū)動機構(gòu)165和從動機構(gòu)170被釋放，以不同的速度旋轉(zhuǎn)。離合器組件120可以被部分地接合。當(dāng)部分接合時，來自驅(qū)動機構(gòu)165的一些扭矩可以被傳送到從動機構(gòu)170。在一個可能的實施方式中，離合器組件120可以由車輛100的駕駛員手動地促動。即，離合器踏板175，其可以被布置在車輛100的客艙中，可以被可操作地連接到離合器組件120。離合器組件120可以被配置為正常接合(例如，當(dāng)離合器踏板175被釋放時接合)且當(dāng)駕駛員壓離合器踏板175時脫離。相應(yīng)地，離合器踏板175的促動可以使得離合器組件120接合、脫離、或部分接合。多個傳感器125可以包括輸入軸傳感器180、離合器踏板傳感器185、和加速器踏板傳感器190。輸入軸傳感器180可以被可操作地布置在輸入軸145上或接近輸入軸145， 且可以包括被配置為測量輸入軸145的旋轉(zhuǎn)速度和輸出代表輸入軸速度的信號的任何裝置。離合器踏板傳感器185可以被可操作地布置在離合器踏板175上或接近離合器踏板 175，且可以包括被配置為確定離合器踏板175的位置和輸出代表離合器踏板175位置的信號的任何裝置。加速器踏板傳感器190可以被可操作地布置在加速器踏板140上或接近加速器踏板140，及可以包括被配置為確定加速器踏板140的位置和輸出代表加速器踏板位置的信號的任何裝置。在一個可能的方法中，輸入軸傳感器180、離合器踏板傳感器185、和加速器踏板傳感器190中的一個或多個可以包括編碼器或解析器?？刂破?30可以包括被配置為控制車輛100的各個方面的任何裝置。例如，控制器130可以被配置為控制由發(fā)動機105和/或電機110提供的扭矩，以防止在離合器組件 120的促動期間發(fā)動機停轉(zhuǎn)。如果離合器組件120被接合或脫離得太快，發(fā)動機可能停轉(zhuǎn)， 因此控制器130可以被配置為控制由電機110提供的、在曲軸135上的扭矩，以防止發(fā)動機停轉(zhuǎn)。在一個可能的方法中，控制器130可以控制發(fā)動機105以高于預(yù)先確定的停轉(zhuǎn)速度的速度旋轉(zhuǎn)(例如，發(fā)動機105可以在不停轉(zhuǎn)地運行的速度)。即，控制器130可以用預(yù)先確定的停轉(zhuǎn)速度編程，且當(dāng)發(fā)動機105具有負(fù)荷時、控制發(fā)動機105以高于預(yù)先確定的停轉(zhuǎn)速度的速度旋轉(zhuǎn)。然而，為了防止發(fā)動機105的速度降到預(yù)先確定的停轉(zhuǎn)速度之下，控制器 130可以還被配置為控制電機110在例如離合器組件120的促動期間向曲軸135提供附加的扭矩。該附加的扭矩可以減少在發(fā)動機105上的負(fù)荷及防止發(fā)動機105停轉(zhuǎn)。預(yù)先確定的停轉(zhuǎn)速度可以隨行車條件改變而改變。例如，預(yù)先確定的停轉(zhuǎn)速度可以基于在發(fā)動機105 上的負(fù)荷，該負(fù)荷可以取決于行車條件(例如，離合器組件120是否被接合)而改變?？刂破?30可以被配置為接收由輸入軸傳感器180、離合器踏板傳感器185、和加速器踏板傳感器190的一個或多個產(chǎn)生的信號，及基于接收的信號控制車輛100的構(gòu)件。在一個可能的方法中，控制器130可以被配置為基于加速器踏板140的促動識別駕駛員請求。 控制器130可以，例如，被配置為從加速器踏板傳感器190接收表示加速器踏板140的位置的信號和確定來自該信號的駕駛員請求。為了滿足駕駛員請求，控制器130可以控制發(fā)動機105和/或電機110的速度，以基于加速器踏板140的促動量提供扭矩。控制器130還可以被配置為基于如由離合器踏板傳感器185所識別的離合器踏板175的位置來確定駕駛員請求。例如，當(dāng)離合器踏板175被壓下時，駕駛員意圖是沒有扭矩從發(fā)動機105和/或電機110傳送到變速器115。同樣，控制器130可以被配置為從輸入軸傳感器180接收輸入軸速度?？刂破?30 可以當(dāng)，例如，離合器組件120被至少部分地接合時、使用輸入軸速度來控制發(fā)動機105。 即，基于加速器踏板140被壓下的量的駕駛員請求可以表示駕駛員希望的被提供到變速器 115的扭矩的量。輸入軸145的速度可以用于估計經(jīng)由離合器組件120被傳送到輸入軸145 的扭矩的量。由此，控制器130可以監(jiān)控輸入軸速度，以確保由發(fā)動機105和/或電機110 扭矩提供的曲軸135的旋轉(zhuǎn)速度滿足駕駛員請求。否則，控制器130可以被配置為增加發(fā)動機105和/或電機110的速度，以增加提供到曲軸135和輸入軸145的扭矩的量。此外，控制器130可以被配置為基于輸入軸速度相對于車輛100的速度的改變而確定升擋(例如， 當(dāng)駕駛員將變速器115換到更高擋時)和降擋(例如，當(dāng)駕駛員將變速器115換到更低擋時)。在一個可能的實施方式中，控制器130可以被配置為控制發(fā)動機105在例如離合器組件120的接合期間保持減少離合器組件120的滑差的速度。使用輸入軸速度，控制器 130可以同步曲軸135的旋轉(zhuǎn)速度、以大致匹配輸入軸145的速度。因此，離合器組件120 將在接合期間經(jīng)歷更少的滑差，導(dǎo)致增加的燃料效率。進(jìn)一步，當(dāng)發(fā)動機105和變速器115 被大致同步時接合離合器可以減少正被傳送到車輪137的剩余扭矩，所述剩余扭矩可以導(dǎo)致令人不愉快的行車感覺。控制器130還可以被配置為控制發(fā)動機105，以減少發(fā)動機爆發(fā)。和其他情況相比，發(fā)動機爆發(fā)可以當(dāng)使離合器組件120至少部分接合之前、駕駛員短暫地壓下加速器踏板140以發(fā)動車輛100(例如，輕踩油門(tip-in))時發(fā)生。作為輕踩油門的結(jié)果，發(fā)動機105的旋轉(zhuǎn)速度可以迅速地增加和減少，這可能使用超量的燃料。相應(yīng)地， 控制器130可以被配置為確認(rèn)可以使得發(fā)動機爆發(fā)(例如，輕踩油門)的情況，且不論駕駛員壓下加速器踏板140的方式，控制發(fā)動機105的速度以減少發(fā)動機爆發(fā)。通常，計算系統(tǒng)和/或裝置，諸如控制器130，可以采用任何一些計算機操作系統(tǒng)且通常包括計算機可執(zhí)行指令，其中指令可以由一個或多個計算裝置執(zhí)行，諸如以上列出的那些。計算機可執(zhí)行指令可以從計算機程序編譯或解釋而來，所述計算機程序使用各種知名的編程語言和/或技術(shù)創(chuàng)建，包括但不限于、及單獨使用或結(jié)合使用，Java 、C、C++、 Visual Basic,Java Script、Perl等。通常，處理器(例如，微處理器)例如從存儲器、計算機可讀介質(zhì)等接收指令，且執(zhí)行這些指令，由此進(jìn)行一個或多個處理，包括一個或多個此處描述的處理。這樣的指令和其他數(shù)據(jù)可以使用各種已知的計算機可讀介質(zhì)來儲存和傳送。計算機可讀介質(zhì)(也稱為處理器可讀介質(zhì))包括任何非瞬時(例如，有形的)介質(zhì)，所述介質(zhì)參與提供數(shù)據(jù)(例如，指令)，所述數(shù)據(jù)可以被計算機(例如，被計算機的處理器)讀取。這種介質(zhì)可以采取許多形式，包括但不限于，非易失性介質(zhì)和易失性介質(zhì)。非易失性介質(zhì)可以包括，例如，光盤或磁盤和其他永久存儲器。易失性介質(zhì)可以包括，例如，動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)，其典型地構(gòu)成主存儲器。這樣的指令可以由一個或多個變速器 115介質(zhì)傳送，其包括同軸電纜、銅線和光纖，包括線，所述線包括聯(lián)接到計算機的處理器的系統(tǒng)總線。計算機-可讀介質(zhì)的通用形式包括，例如，軟盤、柔性盤、硬盤、磁帶、任何其他磁性介質(zhì)，CD-R0M、DVD、任何其他光學(xué)介質(zhì)、穿孔卡片、紙帶、任何其他具有孔的圖案的物理介質(zhì)、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、任何其他存儲器芯片或盒、或任何其他計算機可讀的介質(zhì)。圖2示出發(fā)動機速度和輸入軸145的速度在各個時間的示例圖200。χ-軸線(例如，橫軸)可以表示時間，y_軸線(例如，豎軸)可以表示速度。線205可以表示發(fā)動機速度。在發(fā)動時，發(fā)動機速度205可以增加，至少直到發(fā)動機速度205超過停轉(zhuǎn)速度210。當(dāng)離合器組件120開始接合時(例如，當(dāng)駕駛員開始釋放離合器踏板175時)，發(fā)動機速度205 可以由于被部分接合的離合器的負(fù)荷而略下降。然而，控制器130可以防止發(fā)動機速度205 下降到停轉(zhuǎn)速度210之下，以防止發(fā)動機105停轉(zhuǎn)。例如，控制器130可以引導(dǎo)電機110向曲軸135提供扭矩，這可減少發(fā)動機上的負(fù)荷和幫助防止發(fā)動機速度205降到停轉(zhuǎn)速度210 之下。虛線215可以表示如果控制器130不提供附加的扭矩來輔助發(fā)動機105時的發(fā)動機速度。如所示，虛線215降到停轉(zhuǎn)速度210之下，這意味著發(fā)動機105可能在沒有扭矩輔助時停轉(zhuǎn)。通過來自控制器130和電機110的扭矩輔助，在離合器組件120成為完全接合之前，發(fā)動機速度205可以開始上升。線220可以表示經(jīng)由來自發(fā)動機105、電機110、或兩者的扭矩的輸入軸145的旋轉(zhuǎn)速度(例如，輸入速度)?？刂破?30可以控制發(fā)動機速度205， 以在離合器成為完全接合之前大致匹配輸入速度205。虛線225可以表示在發(fā)動機105暫緩發(fā)動期間電機110的速度。相應(yīng)地，電機110可以當(dāng)例如車輛100以低速行進(jìn)時向輸入軸145提供一些扭矩。圖3示出離合器容量305和加速器踏板位置310隨時間變化的示例圖300。χ-軸線(例如，橫軸)可以表示時間，y_軸線(例如，豎軸)可以表示離合器容量305和/或加速器踏板位置310。在發(fā)動時，駕駛員可以壓下加速器踏板140且將其保持在一位置。同時， 經(jīng)由離合器踏板，駕駛員可以命令一定水平的扭矩傳送到輸入軸145，以發(fā)動車輛100。在晚些時候，駕駛員可以進(jìn)一步釋放離合器踏板，增加傳送到輸入軸145的扭矩。作為響應(yīng)， 控制器130可以用電機扭矩補充發(fā)動機扭矩，以避免發(fā)動機速度下降得太低，如在圖2中所
7J\ ο圖4示出曲軸扭矩405和輸出扭矩410隨時間變化的示例圖400，所述曲軸扭矩 405和輸出扭矩410表示在y-軸線(例如，豎軸)上，時間表示在χ-軸線(例如，橫軸)上。 例如，在發(fā)動時，由于離合器組件120如在圖3中所示的被至少部分地接合，曲軸扭矩405 和輸出扭矩410兩者均可以上升。當(dāng)駕駛員釋放離合器踏板175，離合器組件120可以開始接合，取決于駕駛員的擋位選擇使得輸出扭矩410增加或減少。如圖所示，輸出扭矩410 可以由于離合器組件120的部分接合而增加。一旦離合器被完全接合(例如，離合器踏板 175被釋放)，輸出扭矩410可以保持大致相同，直到離合器踏板175被壓下以至少部分地脫離離合器組件120。曲軸扭矩405可以至少部分地取決于如圖3中所示的加速器踏板140的位置。此外，在離合器組件120的接合期間，控制器130可以使得曲軸扭矩405短暫地增加，以防止發(fā)動機105停轉(zhuǎn)。例如，控制器130可以當(dāng)離合器組件120被至少部分地接合時使得電機 110向曲軸135提供附加的扭矩。盡管在圖4未示出，控制器130可以控制發(fā)動機105或電機Iio來減少曲軸扭矩405，以防止發(fā)動機105超過爆發(fā)極限(例如，最大發(fā)動機速度)。圖5示出在示例升檔順序期間的發(fā)動機速度和輸入軸速度的示例圖500。線505 可以表示示例發(fā)動機速度，而線510可以表示示例輸入速度(例如，輸入軸145的速度)。在點515處，離合器組件120可以被脫離，從而發(fā)動機105不向輸入軸145提供扭矩。離合器組件120可以當(dāng)駕駛員壓下離合器踏板175時被脫離。在點520處，在變速器115內(nèi)的爪形離合器可以被釋放。在點525處，在接合離合器組件120之前，同步器可以用于在由駕駛員命令的新?lián)跷粻顟B(tài)中同步輸入軸145的速度510。例如，同步器可以使得輸入速度510 下降，及控制器130可以使發(fā)動機速度505逐漸減慢。當(dāng)發(fā)動機速度505和輸入速度510 大致相同時，離合器組件120可以如在點535或點540處所示的被接合。線545示出如果發(fā)動機105未接收來自控制器130的同步幫助時的示例發(fā)動機速度。如圖所示，發(fā)動機速度545大致不同于輸入速度510，當(dāng)離合器組件120在點540處被接合時，其可能導(dǎo)致不愉快的行車體驗。進(jìn)一步地，如果控制器130使發(fā)動機速度505和輸入速度510同步，離合器組件120可以早于點MO (例如，在點535處)被接合。糟糕的同步還可能導(dǎo)致一些振動 (ringing)，如圖由線550所示。線555可以表示在電機110上的扭矩。例如，扭矩在點525 處可以是負(fù)的?；趤碜暂斎胨俣葌鞲衅鞯臄?shù)據(jù)，在點525處，控制器130可以確定駕駛員是否打算提擋或降擋，盡管要被選擇的具體擋位狀態(tài)可能是未知的。在示出的示例中，換檔是升檔。在這種情況下，控制器130可以確認(rèn)同步中的發(fā)動機速度比同步之前低，并請求負(fù)曲軸扭矩以沿合適的方向改變發(fā)動機速度。在點530處，輸入軸145已在新的擋位狀態(tài)中完全同步，且控制器130可以確定期望的發(fā)動機速度。此外，控制器130可以命令更大的負(fù)扭矩，以將發(fā)動機速度更迅速地改變到用于同步的合適的速度，如由線555示出的。在這段時間內(nèi)，控制器130可以被配置為主要使用由電機110產(chǎn)生的扭矩將該負(fù)曲軸扭矩傳遞到發(fā)動機105，及由此，例如，在發(fā)動機減速時將一部分發(fā)動機105的動能轉(zhuǎn)換為有用的電池能量。電機110的該示例使用還可以避免需要改變在發(fā)動機105中的點火正時，在發(fā)動機 105是火花點火發(fā)動機的示例實施方式中，所述改變遠(yuǎn)離用于最佳效率的點火正時。在該事件期間維持點火正時允許發(fā)動機105繼續(xù)盡可能有效率的運行，減少發(fā)動機105的燃料消耗。在升檔期間，系統(tǒng)的操作是類似的，除了控制器130可以被配置為命令正曲軸扭矩以在新的擋位狀態(tài)中輔助同步。通過更早和更精確的同步的潛在換檔時間的減少可以隨著時間的過去被駕駛員感知，引起更愉快的和更有燃油效率的行車體驗。圖6示出示例控制架構(gòu)600，其可以由控制器130實現(xiàn)。在塊605處，控制器130可以接收車輛速度和加速器踏板位置，及確定來自車輛速度和加速器踏板位置的車輛加速請求。車輛速度可以由傳感器(未示出)測量或從被選擇的擋位和發(fā)動機速度導(dǎo)出，且加速器踏板位置可以由加速器踏板傳感器190測量。在塊610處，控制器130可以確定車輛質(zhì)量。例如，控制器130可以用估計的車輛質(zhì)量編程，所述估計的車輛質(zhì)量可以基于在車輛100中的乘客的數(shù)量被調(diào)節(jié)?？刂破?30 可以使用車輛加速請求和車輛100的質(zhì)量來產(chǎn)生軸扭矩請求。在塊615處，控制器130可以基于例如駕駛員的擋位選擇而接收軸扭矩請求和向軸扭矩請求施加比率。控制器130可以基于軸扭矩請求和擋位選擇來輸出曲軸扭矩請求。在塊620處，控制器130可以基于離合器踏板175的位置、將曲軸扭矩請求與最小扭矩請求比較。例如，控制器130可以基于離合器踏板175的位置估計在塊625處的離合器容量，且向塊620輸出預(yù)期的曲軸扭矩?？刂破?30可以至少部分地基于曲軸扭矩請求和預(yù)期的曲軸扭矩而產(chǎn)生曲軸扭矩命令。在塊630處，控制器130可以接收加速器踏板位置和基于加速器踏板位置施加發(fā)動機速度分布。發(fā)動機速度分布還可以用于產(chǎn)生曲軸扭矩命令。在塊635處，控制器130可以基于輸入軸145的速度和輸出軸150的速度來估計擋位狀態(tài)。例如，控制器130可以用每一個可選擇的擋位狀態(tài)的齒輪比來編程。由此，如果輸入軸145與輸出軸150的速度比大致等于那些齒輪比中的一個，控制器130可以識別擋位狀態(tài)。在塊640處，控制器130可以訪問各種車輛約束。例如，車輛約束可以包括抗爆發(fā)速度限制(例如，在輕踩油門期間的最大發(fā)動機速度)、抗停轉(zhuǎn)速度限制(例如，預(yù)先確定的停轉(zhuǎn)速度)、電機的扭矩和速度限制、發(fā)動機105的扭矩和速度限制，和電池功率限制。這些限制可以是恒定的或可以基于各種輸入而變化，所述各種輸入諸如外界環(huán)境溫度；各種構(gòu)件的溫度，所述構(gòu)件包括發(fā)動機105、變速器115、離合器120、電機110、電池等；駕駛員-可選擇的開關(guān)諸如“運動模式(sport)”、“冬季模式(winter)”或“經(jīng)濟駕駛模式(eco) ”開關(guān)；加速器踏板輸入和/或它的改變率的值；和混合電池充電狀態(tài)。在塊645處，控制器130可以至少部分基于從塊620和630確定的曲軸扭矩命令、 在塊635處確定的擋位、和在塊640處的車輛約束來確定期望的發(fā)動機扭矩和期望的電機扭矩。當(dāng)確定期望的發(fā)動機扭矩和期望的電機扭矩時，控制器130還可以考慮車輛100的速度、期望的擋位、和充電狀態(tài)。在塊650處，控制器130可以施加發(fā)動機速度分布以產(chǎn)生發(fā)動機速度命令，其可以被提供到塊655。在塊655處，控制器130可以施加閉環(huán)發(fā)動機速度控制，以產(chǎn)生閉環(huán)發(fā)動機扭矩信號和閉環(huán)電機扭矩信號。控制器130可以使用閉環(huán)發(fā)動機扭矩信號和期望的發(fā)動機扭矩來在塊660處產(chǎn)生發(fā)動機扭矩命令?？刂破?30可以向發(fā)動機控制單元(未示出) 輸出發(fā)動機扭矩命令，以控制發(fā)動機105提供在塊660處確定的扭矩。控制器130可以使用閉環(huán)電機扭矩信號和期望的電機扭矩在塊665處產(chǎn)生電機扭矩命令。控制器130可以向電機控制單元(未示出)輸出電機扭矩命令，以控制電機110提供在塊665處確定的扭矩。圖7示出示例過程700的流程圖，該過程可以由控制器130實現(xiàn)。在塊705處，控制器130可以從例如車輛速度傳感器(未示出)接收車輛速度，所述傳感器可以可操作地布置在車輛100的車輪137或輪軸上或接近車輛100的車輪137或輪軸?？商鎿Q地，車輛速度可以從發(fā)動機速度和被選擇的擋位導(dǎo)出。在塊710處，控制器130可以從例如加速器踏板傳感器190接收加速器踏板位置。在塊715處，控制器130可以接收擋位選擇。駕駛員可以使用變速桿160選擇擋位，控制器130可以基于變速桿160的位置識別被選擇的擋位。可替換地，控制器130可以基于輸入軸145的速度、輸出軸150的速度、和每一個可選擇的擋位齒輪比導(dǎo)出被選擇的擋位。在塊720處，控制器130可以接收如例如從離合器踏板傳感器185確定的離合器踏板位置。離合器踏板位置可以指示離合器組件120的接合的量。由此，控制器130可以基于離合器踏板傳感器185確定從發(fā)動機105傳送到輸入軸145的扭矩的量。可替換地， 控制器130可以基于發(fā)動機速度和輸入軸145的速度導(dǎo)出離合器踏板175位置。在塊725處，控制器130可以確定期望的曲軸扭矩。例如，控制器130可以使用車輛速度、加速器踏板140的位置、離合器踏板175的位置、和被選擇的擋位，以確定駕駛員的意圖的曲軸扭矩，其可以用于確定期望的曲軸扭矩。在一個可能的實施方式中，控制器130可以被配置為確定期望的曲軸扭矩至少為駕駛員的意圖的曲軸扭矩。在塊730處，控制器130可以將車輛約束施加到意圖的曲軸扭矩。車輛約束可以包括抗爆發(fā)速度限制(例如，可以作為輕踩油門的結(jié)果發(fā)生的最大發(fā)動機速度)、抗停轉(zhuǎn)速度限制(例如，預(yù)先確定的停轉(zhuǎn)速度)、電機的扭矩和速度限制110、發(fā)動機105的扭矩和速度限制、和電池功率限制。在塊735處，控制器130可以確定期望的發(fā)動機和電機扭矩、并產(chǎn)生發(fā)動機和電機扭矩命令。例如，發(fā)動機和電機扭矩命令可以至少基于期望的曲軸扭矩和車輛約束。當(dāng)產(chǎn)生發(fā)動機和電機扭矩命令時，控制器130還可以考慮當(dāng)前的擋位及閉環(huán)發(fā)動機和電機扭矩，。在塊740處，控制器130可以命令在例如離合器組件120由駕駛員促動期間、發(fā)動機105和電機110提供至少一部分期望的曲軸扭矩?？刂破?30可以向發(fā)動機控制單元輸出發(fā)動機扭矩命令及向電機控制單元輸出電機扭矩命令。作為響應(yīng)，發(fā)動機105和電機110 可以在離合器組件120的促動期間提供被命令的扭矩。相應(yīng)地，曲軸扭矩足以防止發(fā)動機在離合器組件120的促動期間停轉(zhuǎn)。盡管已經(jīng)對執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進(jìn)行了詳盡的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來實施本發(fā)明的許多替換設(shè)計和實施例。
權(quán)利要求
1.一種車輛，包括 變速器；發(fā)動機，被配置為向變速器提供發(fā)動機扭矩； 電機，被配置為向變速器提供電機扭矩；離合器組件，被可操作地布置在在變速器與電機和發(fā)動機的至少一個之間，其中，離合器組件被配置為由車輛的駕駛員手動促動；和控制器，被配置為控制由電機和發(fā)動機提供的扭矩，以防止在離合器組件由車輛的駕駛員手動促動期間發(fā)生發(fā)動機停轉(zhuǎn)和過度的發(fā)動機爆發(fā)中的至少一種情況。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛，其中，控制器被配置為控制發(fā)動機保持在預(yù)先確定的停轉(zhuǎn)速度之上的速度。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛，其中，控制器被配置為控制電機扭矩，以將發(fā)動機速度保持在預(yù)先確定的停轉(zhuǎn)速度之上。
4.如權(quán)利要求1所述的車輛，其中，控制器被配置為控制發(fā)動機保持減少離合器組件中的滑差的速度。
5.如權(quán)利要求1所述的車輛，其中，控制器被配置為控制發(fā)動機扭矩減少發(fā)動機爆發(fā)。
6.一種防止車輛發(fā)生發(fā)動機停轉(zhuǎn)和過度的發(fā)動機爆發(fā)中的至少一種情況的方法，所述方法包括接收車輛速度； 接收加速器踏板的位置； 接收擋位選擇；從車輛速度、加速器踏板的位置、和擋位選擇中的至少一個確定期望的曲軸扭矩，其中，期望的曲軸扭矩足以在離合器組件由車輛的駕駛員手動促動期間防止發(fā)動機停轉(zhuǎn)；經(jīng)由控制器命令發(fā)動機和電機的每一個在離合器組件由駕駛員促動期間提供至少一部分期望的曲軸扭矩。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括 接收離合器踏板位置；且其中，確定期望的曲軸扭矩至少部分基于離合器踏板位置。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括至少部分基于期望的曲軸扭矩確定期望的發(fā)動機扭矩和期望的電機扭矩。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，確定期望的發(fā)動機扭矩和期望的電機扭矩還至少部分基于車輛約束。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述車輛約束包括抗爆發(fā)速度限制、抗停轉(zhuǎn)速度限制、電機扭矩速度限制、發(fā)動機扭矩速度限制、和電池功率限制中的至少一個。
全文摘要
一種車輛包括變速器，其從發(fā)動機和/或電機接收扭矩。離合器組件，其可以由駕駛員促動，被可操作地布置在變速器與電機，發(fā)動機或兩者之間。控制器被配置為控制由電機和發(fā)動機提供的扭矩，以防止在離合器組件由車輛的駕駛員的手動促動期間發(fā)動機停轉(zhuǎn)、過度的發(fā)動機爆發(fā)、或兩者。
文檔編號B60W10/02GK102556039SQ201110409270
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者C.S.羅斯, D.L.杜森貝里, H.楊, J.M.馬圭爾, S.H.斯瓦勒斯 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司