塊確定目標發(fā)動機速度?？梢曰诋斍白兯倨鬏敵鏊俣群彤斍白兯倨鱾鲃颖葋泶_定目標發(fā)動機速度?？梢赃M一步基于變矩器速度比來確定目標發(fā)動機速度，以便可以解釋說明通常存在于變矩器的輸入與變矩器的輸出之間的滑移。當發(fā)動機速度接近目標發(fā)動機速度時，可以接合變速器離合器。有利地，當當前發(fā)動機速度接近目標發(fā)動機速度時，可以通過接合變速器離合器來減輕扭矩擾動。
[0029]可以使用一種用于基于質(zhì)量慣性變化的物理原理來數(shù)學(xué)地控制目標發(fā)動機速度的方法來表征發(fā)動機速度變化，從而提供發(fā)動機速度的可預(yù)測增加以及發(fā)動機扭矩的可預(yù)測變化或增加。以這樣的方式，可預(yù)測發(fā)動機扭矩允許順暢和可控的變速器離合器應(yīng)用。并且，可預(yù)測發(fā)動機扭矩允許可控的變速比變化，因此可以將扭矩傳遞到驅(qū)動輪并且限制扭矩擾動。
[0030]現(xiàn)在參考圖1，給出了示例混合動力系10的功能框圖。內(nèi)燃機12經(jīng)由變矩器16驅(qū)動變速器14。發(fā)動機12可以包括例如火花點火發(fā)動機、壓燃式發(fā)動機、或其它適當類型的發(fā)動機。車輛還可以包括電動馬達18。
[0031]發(fā)動機12經(jīng)由發(fā)動機輸出軸20例如曲柄軸將扭矩輸出到變矩器16。變矩器16可以包括離合器17。當離合器17接合時，變矩器16經(jīng)由變速器輸入軸22將扭矩供應(yīng)到變速器14。當離合器17脫離時，扭矩不從發(fā)動機12向變速器14傳遞。電動馬達18也可以將扭矩輸出到變速器輸入軸22，以補充或替代發(fā)動機扭矩輸出。電動馬達18在一些情況下可以將機械能轉(zhuǎn)換成電能，例如以給一個或多個電池再充電和/或以對車輛的電子部件供電。
[0032]變速器14包括用于在變速器輸入軸22與變速器輸出軸24之間傳遞扭矩的一個或多個齒輪組(未示出)。傳動比可以是指變速器輸入軸22的旋轉(zhuǎn)速度與變速器輸出軸24的旋轉(zhuǎn)速度之間的比例。變速器輸出軸24驅(qū)動動力傳動系統(tǒng)26，并且動力傳動系統(tǒng)26將扭矩傳遞到車輛的車輪(未示出)。范圍選擇器28使得使用者能夠選擇變速器14的操作模式。模式可以包括例如停車模式、倒車模式、空檔模式、或一個或多個前進驅(qū)動模式。
[0033]發(fā)動機控制模塊(ECM) 60控制發(fā)動機12的操作。在各種實施方式中，ECM 60或其它控制模塊(未示出)可以控制電動馬達18的操作。變速器控制模塊(TCM) 70控制變速器14的操作。雖然TCM 70示出為實施在變速器14內(nèi)，但是在各種實施方式中，TCM 70可以實施在變速器14外部。ECM 60和TCM 70可以經(jīng)由連接線70共享數(shù)據(jù)。
[0034]圖2描繪示例ECM 60和示例TCM 70。扭矩請求模塊204可以基于一個或多個驅(qū)動器輸入例如加速器踏板位置、制動踏板位置、巡航控制輸入和/或一個或更多其他適當?shù)尿?qū)動器輸入，來確定扭矩請求208。扭矩請求模塊204可以附加地或替代地基于一個或多個其他扭矩請求來確定扭矩請求208，其他扭矩請求例如為由ECM 60產(chǎn)生的扭矩請求和/或從車輛的其他模塊例如TCM 70接收的扭矩請求。
[0035]混合動力控制模塊212可以確定如何滿足扭矩請求208。當電動馬達18正在對混合動力系10提供動力并且離合器17脫離時，混合動力控制模塊212可以確定是否將混合動力系10從電動馬達18向發(fā)動機12切換?；旌蟿恿刂颇K212可以將扭矩請求208與預(yù)定扭矩請求閾值進行比較。如果扭矩請求208超過預(yù)定扭矩請求閾值，那么混合動力控制模塊212可以確定混合動力系10替代電動馬達18或者除了電動馬達18之外將由發(fā)動機12提供動力?；旌蟿恿刂颇K212可以發(fā)送信號216到TCM 70以切換到發(fā)動機12。在一些實施方式中，當TCM 70切換到發(fā)動機12時，發(fā)動機12可以從非旋轉(zhuǎn)狀態(tài)起動。預(yù)定扭矩請求閾值可以是電動馬達18的最大扭矩輸出。
[0036]目標發(fā)動機速度確定模塊220可以響應(yīng)于接收到將動力系10從電動馬達18切換到發(fā)動機12的信號216，而基于扭矩請求208確定目標發(fā)動機速度224?？梢曰诋斍白兯倨鬏敵鏊俣?28和當前變速器傳動比232來確定目標發(fā)動機速度224?？梢酝ㄟ^計算當前變速器輸出速度228與當前變速器傳動比232的乘積來確定目標發(fā)動機速度224。
[0037]變速器特性確定模塊236可以經(jīng)由測量變速器輸出軸24的速度的傳感器來確定當前變速器輸出速度228?？梢酝ㄟ^計算變速器輸入軸22與變速器輸出軸24之間的比例來確定當前變速器傳動比240。
[0038]目標發(fā)動機速度確定模塊220可以進一步基于變矩器速度比240來確定目標發(fā)動機速度224?？梢酝ㄟ^將變矩器速度比240和當前變速器輸出速度228與當前變速器傳動比232的乘積相加，來確定目標發(fā)動機速度224。變矩器特性確定模塊244可以通過計算發(fā)動機輸出軸20與變速器輸入軸22之間的比例來確定變矩器速度比240。
[0039]發(fā)動機速度控制模塊248基于目標發(fā)動機速度224控制一個或多個發(fā)動機致動器。例如，發(fā)動機速度控制模塊248可以控制節(jié)流閥開啟、火花定時、燃料噴射和/或缸致動，以便改變發(fā)動機12的速度。發(fā)動機速度控制模塊248可以控制(多個)發(fā)動機致動器，以便當前發(fā)動機速度252等于目標發(fā)動機速度224。當前發(fā)動機速度確定模塊254可以通過測量發(fā)動機輸出軸20的速度來確定當前發(fā)動機速度252。
[0040]變速器離合器接合模塊256可以將當前發(fā)動機速度252與目標發(fā)動機速度224進行比較，并且基于該比較來接合離合器17。在當前發(fā)動機速度252等于目標發(fā)動機速度224或者大約等于目標發(fā)動機速度224時，例如在目標發(fā)動機速度224的5%范圍內(nèi)時，可以接合離合器17。應(yīng)該理解，關(guān)于圖1和圖2描述的模塊可以以本文描述的方式或任何其他適當?shù)姆绞轿锢砗?或邏輯地連接。
[0041]圖3描繪例示當前發(fā)動機速度相對于時間的示例曲線圖300。為了減輕在向發(fā)動機12切換時的扭矩擾動，在接合離合器17之前，發(fā)動機速度可以以圖3所示的方式增加到目標發(fā)動機速度224。
[0042]在t0，混合動力控制模塊212可以基于扭矩請求208來確定將由發(fā)動機12對混合動力系10提供動力。目標速度確定模塊220基于扭矩請求208確定目標發(fā)動機速度224。目標速度確定模塊220確定在接合離合器17之前發(fā)動機12可以實現(xiàn)目標發(fā)動機速度224的持續(xù)時間308。可以基于初始發(fā)動機速度312與目標發(fā)動機速度224之間的差，來確定持續(xù)時間308。初始發(fā)動機速度312可以是在混合動力控制模塊212確定將由發(fā)動機12對混合動力系10提供動力時的發(fā)動機12的速度。持續(xù)時間308可以設(shè)定為預(yù)定時間量，例如
0.5秒。還可以確定發(fā)動機速度的初始改變率316。
[0043]目標發(fā)動機速度確定模塊220將持續(xù)時間308分隔成多個時間間隔320。時間間隔320可以具有相等的長度或者可以具有不同的長度?；谀繕税l(fā)動機速度224與初始發(fā)動機速度312之間的差來確定時間間隔320的長度。時間間隔320的長度可以設(shè)定為預(yù)定長度，例如六(6)毫秒。
[0044]目標速度確定模塊220針對每個時間間隔320確定中間目標發(fā)動機速度324。在每個時間間隔320開始時、每個時間間隔320期間或者每個時間間隔320結(jié)束時，確定中間目標發(fā)動機速度324?？梢愿鶕?jù)下式來計算中間目標發(fā)動機速度324:
V(t) =v0 + t* (αθ + t* (Cl + t * C2))，其中 v(t)是中間目標發(fā)動機速度324，
t是計算中間目標發(fā)動機速度324時的時間，例如每個時間間隔320開始時， νΟ是持續(xù)時間308開始之前的初始發(fā)動機速度312， a O是持續(xù)時間308開始之前的發(fā)動機速度的初始改變率316，
Cl = - (3 * v0 + 2 * a O * T) / T2,
C2 = (2 * νΟ + a O * Τ) / T3，以及T是發(fā)動機速度發(fā)生改變的持續(xù)時間308。
[0045]目標速度確定模塊220可以針對每個時間間隔320確定發(fā)動機速度的中間目標改變率328。可以在每個時間間隔320開始時、每個時間間隔320期間或者每個時間間隔320結(jié)束時，確定中間目標改變率328?？梢愿鶕?jù)下式計算中間目標改變率328:
a (t) = αθ + t* (2*Cl + t*3* C2)，其中 a (t)是中間目標改變率328，
t是計算中間目標改變率328時的時間，例如每個時間間隔320開始時， a O是持續(xù)時間308開始之前的發(fā)動機速度的初始改變率316，
Cl = - (3 * v0 + 2 * a O * T) / T2,
C2 = (2 * νΟ + a O * Τ) / T3，以及
T是發(fā)動機12可以實現(xiàn)目標發(fā)動機速度224的持續(xù)時間308。如可以看到的那樣，代表發(fā)動機速度的曲線332類似正弦波的一部分。
[0046]目標速度確定模塊220發(fā)送請求到ECM 60。請求可以包括中間目標發(fā)動機速度324和中間目標改