用于管理多模式變速器中的速度的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于管理多模式變速器中的速度的方法和設(shè)備。一種多模式動力總成系統(tǒng)包括被構(gòu)造成用以在內(nèi)燃發(fā)動機、扭矩機和輸出構(gòu)件間傳輸扭矩的變速器。一種用于控制動力總成系統(tǒng)的方法包括：為內(nèi)燃發(fā)動機確定所需加速度廓線；通過在所需加速度廓線上施加帶優(yōu)先級的約束來確定受約束加速度廓線；對受約束加速度廓線求積分來確定優(yōu)選速度廓線；確定優(yōu)選加速度廓線，其包括受到最小和最大硬加速度約束所約束的優(yōu)選速度廓線的導(dǎo)數(shù)；以及響應(yīng)于優(yōu)選加速度廓線和優(yōu)選速度廓線來控制內(nèi)燃發(fā)動機的操作。
【專利說明】用于管理多模式變速器中的速度的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及采用扭矩變速器裝置的動力總成系統(tǒng)，以及與之相關(guān)聯(lián)的動態(tài)系統(tǒng)控制。
【背景技術(shù)】
[0002]在該部分中的陳述僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息。因此，這種陳述并不旨在構(gòu)成對現(xiàn)有技術(shù)的承認。
[0003]公知的動力總成系統(tǒng)被構(gòu)造成用以傳輸扭矩從扭矩致動器通過變速器裝置到聯(lián)接至傳動系的輸出構(gòu)件，來實現(xiàn)推進交通工具。動力總成系統(tǒng)可以被構(gòu)造成用以將源自多個扭矩致動器的扭矩通過多模式變速器裝置傳輸?shù)铰?lián)接至傳動系的輸出構(gòu)件，來實現(xiàn)推進。這種動力總成系統(tǒng)包括混合動力總成系統(tǒng)和增程型電動交通工具系統(tǒng)?？紤]到燃料經(jīng)濟性、排放、可駕駛性和其它因素，用于操作這種動力總成系統(tǒng)的控制系統(tǒng)響應(yīng)于操作者發(fā)出的輸出扭矩請求來操作扭矩致動器并使變速器中的所選扭矩傳輸元件作動來傳輸扭矩。示例性扭矩致動器包括內(nèi)燃發(fā)動機和非燃燒扭矩機。非燃燒扭矩機可以包括電機，其作為電動機或發(fā)電機操作，用以獨立于來自內(nèi)燃發(fā)動機的扭矩輸入生成輸入至變速器的扭矩。扭矩機可以反作用于扭矩，即在被稱為再生操作的操作中將通過交通工具傳動系傳輸?shù)慕煌üぞ邉幽茏儞Q成可存儲在電能存儲裝置中的電能?？刂葡到y(tǒng)監(jiān)測來自交通工具和操作者的輸入，并提供對動力總成的操作控制，包括控制發(fā)動機運轉(zhuǎn)/停機狀態(tài)、控制變速器操作狀態(tài)、控制扭矩致動器、以及調(diào)控電能存儲裝置與電機之間的電動力流，來管理包括扭矩和旋轉(zhuǎn)速度的變速器操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種多模式動力總成系統(tǒng)包括被構(gòu)造成用以在內(nèi)燃發(fā)動機、扭矩機和輸出構(gòu)件間傳輸扭矩的變速器。一種用于控制動力總成系統(tǒng)的方法包括:為內(nèi)燃發(fā)動機確定所需加速度廓線；通過在所需加速度廓線上施加帶優(yōu)先級的約束來確定受約束加速度廓線；對受約束加速度廓線求積分來確定優(yōu)選速度廓線；確定優(yōu)選加速度廓線，其包括受到最小和最大硬加速度約束所約束的優(yōu)選速度廓線的導(dǎo)數(shù)；以及響應(yīng)于優(yōu)選加速度廓線和優(yōu)選速度廓線來控制內(nèi)燃發(fā)動機的操作。
[0005]本發(fā)明還提供以下技術(shù)方案:
1.一種用于控制多模式動力總成系統(tǒng)的方法，所述多模式動力總成系統(tǒng)包括被構(gòu)造成用以在內(nèi)燃發(fā)動機、扭矩機和輸出構(gòu)件間傳輸扭矩的變速器，所述方法包括:
為所述內(nèi)燃發(fā)動機確定所需加速度廓線；
通過在所述所需加速度廓線上施加帶優(yōu)先級的約束來確定受約束加速度廓線；
對所述受約束加速度廓線求積分來確定優(yōu)選速度廓線；
確定優(yōu)選加速度廓線，其包括受到最小和最大硬加速度約束所約束的優(yōu)選速度廓線的導(dǎo)數(shù)；以及 響應(yīng)于所述優(yōu)選加速度廓線和所述優(yōu)選速度廓線來控制所述內(nèi)燃發(fā)動機的操作。
[0006]2.如技術(shù)方案I所述的方法，其中，確定受約束加速度廓線包括在所需加速度廓線上施加帶優(yōu)先級的約束，所述帶優(yōu)先級的約束包括最小和最大軟加速度約束，其被最小和最大加速度方向性約束取代,其進而被最小和最大硬加速度約束取代。
[0007]3.如技術(shù)方案2所述的方法，其中，所述最小和最大軟加速度約束包括在與輸出扭矩范圍和被鎖定離合器容量相關(guān)聯(lián)的速度范圍上的約束。
[0008]4.如技術(shù)方案3所述的方法，其中，所述在與輸出扭矩范圍和被鎖定離合器容量相關(guān)聯(lián)的速度范圍上的約束包括:用以防止發(fā)動機速度下降大于閾值的約束。
[0009]5.如技術(shù)方案3所述的方法,其中，所述在與輸出扭矩范圍和被鎖定離合器容量相關(guān)聯(lián)的速度范圍上的約束包括:用以在發(fā)動機自動起動和發(fā)動機自動停止操作期間防止發(fā)動機操作在轉(zhuǎn)矩阻尼器共振區(qū)域內(nèi)大于閾值時間周期的約束。
[0010]6.如技術(shù)方案3所述的方法,其中，所述在與輸出扭矩范圍和被鎖定離合器容量相關(guān)聯(lián)的速度范圍上的約束包括:在發(fā)動機自動起動操作期間將發(fā)動機突變速度限制為小于閾值速度的約束。
[0011]7.如技術(shù)方案2所述的方法，其中，所述最小和最大加速度方向性約束包括:用以防止發(fā)動機操作在轉(zhuǎn)矩阻尼器共振區(qū)域內(nèi)大于閾值時間周期的約束。
[0012]8.如技術(shù)方案2所述的方法，其中，所述最小和最大硬加速度約束包括:與最小和最大電池電量極限相關(guān)聯(lián)的約束。
[0013]9.如技術(shù)方案2所述的方法，其中，所述最小和最大硬加速度約束包括:與所述扭矩機的最小和最大扭矩能力相關(guān)聯(lián)的約束。
[0014]10.如技術(shù)方案I所述的方法，其中，響應(yīng)于所述優(yōu)選加速度廓線和所述優(yōu)選速度廓線來控制所述內(nèi)燃發(fā)動機的操作包括:在發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)與發(fā)動機停機狀態(tài)之間的發(fā)動機過渡期間響應(yīng)于所述優(yōu)選加速度廓線和所述優(yōu)選速度廓線來控制動力總成系統(tǒng)的操作。
[0015]11.如技術(shù)方案10所述的方法，其中，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)與發(fā)動機停機狀態(tài)之間的發(fā)動機過渡期間響應(yīng)于所述優(yōu)選加速度廓線和所述優(yōu)選速度廓線來控制內(nèi)燃發(fā)動機的操作包括:在發(fā)動機自動起動操作期間控制內(nèi)燃發(fā)動機的操作。
[0016]12.如技術(shù)方案10所述的方法，其中，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)與發(fā)動機停機狀態(tài)之間的發(fā)動機過渡期間響應(yīng)于所述優(yōu)選加速度廓線和所述優(yōu)選速度廓線來控制內(nèi)燃發(fā)動機的操作包括:在發(fā)動機自動停止操作期間控制內(nèi)燃發(fā)動機的操作。
[0017]13.一種用于控制多模式動力總成系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動機的方法,包括:
為內(nèi)燃發(fā)動機確定優(yōu)選速度廓線，包括對受到帶優(yōu)先級的約束所約束的所需發(fā)動機加速度廓線求積分；
確定優(yōu)選加速度廓線，包括對所述優(yōu)選速度廓線求微分；以及
響應(yīng)于所述優(yōu)選速度廓線和所述優(yōu)選加速度廓線來控制所述內(nèi)燃發(fā)動機的操作。
[0018]14.如技術(shù)方案13所述的方法，其中，所述帶優(yōu)先級的約束包括最小和最大軟加速度約束，其被最小和最大加速度方向性約束取代，其進而被最小和最大硬加速度約束取代。
[0019]15.如技術(shù)方案13所述的方法，其中，響應(yīng)于所述優(yōu)選加速度廓線和所述優(yōu)選速度廓線來控制所述內(nèi)燃發(fā)動機的操作包括:在發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)與發(fā)動機停機狀態(tài)之間的發(fā)動機過渡期間響應(yīng)于所述優(yōu)選加速度廓線和所述優(yōu)選速度廓線來控制內(nèi)燃發(fā)動機的操作。
[0020]16.如技術(shù)方案13所述的方法，其中，確定優(yōu)選加速度廓線進一步包括:以最小和最大硬加速度約束來約束求微分后的優(yōu)選速度廓線。
[0021]17.一種用于控制包括多個扭矩致動器和多模式變速器的混合動力總成系統(tǒng)的方法，所述方法包括:
為所述扭矩致動器之一確定所需加速度廓線；
通過在所需加速度廓線上施加帶優(yōu)先級的約束來確定受約束加速度廓線，所述帶優(yōu)先級的約束包括最小和最大軟加速度約束，其被最小和最大所需加速度約束取代，其進而被最小和最大硬加速度約束取代；
對所述受約束加速度廓線求積分來確定優(yōu)選速度廓線；
確定優(yōu)選加速度廓線，其包括受到所述最小和最大硬加速度約束所約束的優(yōu)選速度廓線的導(dǎo)數(shù)；以及
在發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)與發(fā)動機停機狀態(tài)之間的發(fā)動機過渡期間響應(yīng)于所述優(yōu)選加速度廓線和所述優(yōu)選速度廓線來控制扭矩致動器的操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]現(xiàn)在將參考附圖通過示例方式來描述一個或多個實施例，附圖中:
圖1示出了依據(jù)本公開的包括扭矩致動器、多模式變速器、高電壓電氣系統(tǒng)、傳動系和控制器的動力總成系統(tǒng)；
圖2示出了依據(jù)本公開的包括采用優(yōu)選速度和加速度廓線來控制動力總成系統(tǒng)的扭矩致動器的分層上升優(yōu)先級結(jié)構(gòu)的控制方案；并且
圖3示出了依據(jù)本公開的用于采用包括圖2所示分層上升優(yōu)先級結(jié)構(gòu)的控制方案的混合動力總成系統(tǒng)的與時間相關(guān)的速度和加速度約束。
【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)在參考附圖，其中所示內(nèi)容只是為了示出某些示例性實施例的目的而不是為了限制它們的目的，圖1繪出了一非限制性混合動力總成系統(tǒng)100，其包括:扭矩致動器，其分別包括內(nèi)燃發(fā)動機(發(fā)動機)12以及第一和第二扭矩機60和62 ;多模式變速器(變速器)10 ;高電壓電氣系統(tǒng)80 ;傳動系90 ;和控制器5。變速器10被機械地聯(lián)接至發(fā)動機12和扭矩機60、62，并且被構(gòu)造成用以通過選擇性地啟用扭矩傳輸裝置例如離合器來在發(fā)動機12、扭矩機60、62和傳動系90之間傳輸扭矩。如圖所不，第一和第二扭矩機60、62是電動機/發(fā)電機。
[0024]高電壓電氣系統(tǒng)80包括經(jīng)由高電壓電氣總線84電聯(lián)接至變速器動力逆變器控制模塊(TPM) 82的電能存儲裝置(ESD) 85，并被構(gòu)造有用于監(jiān)測電動力流的適當裝置，包括用于監(jiān)測電流和電壓的裝置和系統(tǒng)。ESD 85能夠是任何適當?shù)母唠妷弘娔艽鎯ρb置，例如高電壓電池，并且優(yōu)選地包括監(jiān)測系統(tǒng)，其提供對包括電壓和電流在內(nèi)的被供給至高電壓電氣總線84的電動力的測量。
[0025]發(fā)動機12包括多氣缸內(nèi)燃發(fā)動機，其在數(shù)個狀態(tài)中選擇性地操作，用以將扭矩經(jīng)由輸入構(gòu)件14和阻尼器(damper) 17傳輸至變速器10，并且能夠是火花點火或壓縮點火發(fā)動機。發(fā)動機12包括聯(lián)接至變速器10的輸入構(gòu)件14的曲軸。旋轉(zhuǎn)速度傳感器11監(jiān)測輸入構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)速度和曲柄角度。阻尼器17是被構(gòu)造成用以抑制和以其它方式管理發(fā)動機12與變速器10之間的扭矩傳輸?shù)难b置。來自發(fā)動機12的動力輸出，即旋轉(zhuǎn)速度乘以發(fā)動機扭矩，可不同于傳至變速器10的輸入速度和輸入扭矩，原因是在發(fā)動機12與變速器10之間的輸入構(gòu)件14上的扭矩阻尼器17和其它扭矩消耗部件，例如，被機械地供能的液壓泵。發(fā)動機12被構(gòu)造成用以響應(yīng)于操作條件在正進行的動力總成操作期間執(zhí)行自動停止和自動起動操作?？刂破?被構(gòu)造成用以控制發(fā)動機12的致動器，來控制燃燒參數(shù)，其包括:進氣質(zhì)量空氣流、火花點火正時、被噴射的燃料質(zhì)量、燃料噴射正時、用以控制再循環(huán)排氣氣體的流量的EGR氣門位置、以及在如此配備的發(fā)動機上的進氣門和/或排氣門正時和定相。因此，能夠通過控制包括空氣流扭矩和火花誘導(dǎo)扭矩的燃燒參數(shù)，來控制發(fā)動機速度。還可以通過控制第一和第二扭矩機60、62的電動機扭矩來控制輸入構(gòu)件14處的反作用扭矩，從而控制發(fā)動機速度。
[0026]變速器10是四模式、復(fù)合分配電子機械變速器10，其包括三個行星齒輪組20、30和40和五個可接合扭矩傳輸裝置，即離合器Cl 52、C2 54、C3 56、C4 58和C5 50?？上氲阶兯倨鞯牧硪恍嵤├?。變速器10分別聯(lián)接至第一和第二扭矩機60和62。變速器10被構(gòu)造成用以響應(yīng)于輸出扭矩請求在發(fā)動機12、扭矩機60、62和輸出構(gòu)件92之間傳輸扭矩。第一和第二扭矩機60、62在一個實施例中是采用電能來生成和反作用于扭矩的電動機/發(fā)電機。行星齒輪組20包括太陽齒輪構(gòu)件22、環(huán)形齒輪構(gòu)件26、和聯(lián)接至載體構(gòu)件25的行星齒輪24。載體構(gòu)件25可旋轉(zhuǎn)地支承被設(shè)置成與太陽齒輪構(gòu)件22和環(huán)形齒輪構(gòu)件26兩者處于嚙合關(guān)系的行星齒輪24，并聯(lián)接至可旋轉(zhuǎn)的軸構(gòu)件16。行星齒輪組30包括太陽齒輪構(gòu)件32、環(huán)形齒輪構(gòu)件36、和聯(lián)接至載體構(gòu)件35的行星齒輪34。行星齒輪34被設(shè)置成與太陽齒輪構(gòu)件32和環(huán)形齒輪構(gòu)件36兩者處于嚙合關(guān)系。載體構(gòu)件35聯(lián)接至可旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)件16。行星齒輪組40包括太陽齒輪構(gòu)件42、環(huán)形齒輪構(gòu)件46、和聯(lián)接至載體構(gòu)件45的行星齒輪44。如圖所示，存在聯(lián)接至載體構(gòu)件45的第一組和第二組行星齒輪44。因此，行星齒輪組40是復(fù)合的太陽齒輪構(gòu)件-小齒輪-小齒輪-環(huán)形齒輪構(gòu)件齒輪組。載體構(gòu)件45可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接在離合器Cl 52與C2 54之間。太陽齒輪構(gòu)件42可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至可旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)件16。環(huán)形齒輪構(gòu)件46可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至輸出構(gòu)件92。
[0027]如本文中所使用的，離合器是指能夠響應(yīng)于控制信號被選擇性地作動的扭矩傳輸裝置，并且可以是任何適當?shù)难b置，例如包括單盤或復(fù)盤離合器或組件、單向離合器和帶式離合器。液壓回路72被構(gòu)造成用以以加壓液壓流體控制離合器中的每個的離合器狀態(tài)，所述加壓液壓流體由被控制器5操作地控制的電動液壓泵70供給。離合器C2 54和C4 58是被液壓地作動的旋轉(zhuǎn)摩擦離合器。離合器Cl 52X3 56和C5 50是被液壓地控制的制動裝置，其能夠被檔接至(grounded to)變速箱55。在本實施例中，離合器Cl 52、C2 54、C356和C4 58中的每個使用由液壓控制回路72供給的加壓液壓流體被液壓地作動。液壓回路72被控制器5操作地控制，用以啟用和停用前述離合器、提供液壓流體來冷卻和潤滑變速器的元件、并提供液壓流體來冷卻第一和第二扭矩機60和62?？梢酝ㄟ^使用壓力傳感器的測量、通過使用機載(on-board)例程的估計或使用其它適當方法，來確定液壓回路72中的液壓壓力。[0028]第一和第二扭矩機60和62是三相AC電動機/發(fā)電機,其各自包括定子、轉(zhuǎn)子和解算器。用于扭矩機60、62中的每個的電動機定子被檔接至變速箱55的外部，并且包括定子芯體，所述定子芯體具有從其延伸的卷繞的電繞組。用于第一扭矩機60的轉(zhuǎn)子被支承在轂襯齒輪上，該轂襯齒輪被機械地附接至套軸18，所述套軸18聯(lián)接至第一行星齒輪組20。用于第二扭矩機62的轉(zhuǎn)子被固定地附接至套軸轂19，其機械地附接至第二行星齒輪30。解算器中的每個被信號地和操作地連接至變速器動力逆變器控制模塊(TPM) 82，并且各自傳感和監(jiān)測解算器轉(zhuǎn)子相對于解算器定子的旋轉(zhuǎn)位置，從而監(jiān)測第一和第二扭矩機60和62中的相應(yīng)一個的旋轉(zhuǎn)位置。此外，來自解算器的信號輸出可以被使用來確定第一和第二扭矩機60和62的旋轉(zhuǎn)速度。
[0029]變速器10的輸出構(gòu)件92被可旋轉(zhuǎn)地連接至傳動系90，用以將輸出動力提供至傳動系90，所述輸出動力經(jīng)由差動齒輪裝置或驅(qū)動橋或另一適當?shù)难b置被傳輸至一個或多個交通工具輪子。輸出構(gòu)件92處的輸出動力被表征為輸出旋轉(zhuǎn)速度和輸出扭矩。變速器輸出速度傳感器93監(jiān)測輸出構(gòu)件92的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向。交通工具輪子中的每個優(yōu)選地配備有傳感器，其被構(gòu)造成用以監(jiān)測輪子速度來確定交通工具速度以及用于制動控制、牽引控制和交通工具加速管理的絕對和相對輪子速度。
[0030]來自發(fā)動機12的輸入扭矩和來自第一和第二扭矩機60和62的電動機扭矩作為來自存儲在電能存儲裝置(ESD)85中的電勢或燃料的能量轉(zhuǎn)換的結(jié)果而得以生成。ESD 85經(jīng)由高電壓電氣總線84被高電壓直流聯(lián)接至TPIM 82,所述高電壓電氣總線84優(yōu)選包括接觸器開關(guān)，其容許或阻止ESD 85與TPM 82之間的電流的流動。TPM 82優(yōu)選地包括一對動力逆變器和相應(yīng)的電動機控制模塊，其被構(gòu)造成用以接收扭矩指令并由此控制逆變器狀態(tài)，用于提供電動機驅(qū)動或再生功能來滿足電動機扭矩指令。動力逆變器包括互補的三相動力電子裝置，并且各自包括多個絕緣柵雙極晶體管，用于將來自ESD 85的直流動力轉(zhuǎn)換成交流動力，用于通過以高頻率進行切換來為第一和第二扭矩機60和62中的相應(yīng)一個提供動力。絕緣柵雙極晶體管形成被構(gòu)造成用以接收控制指令的開關(guān)模式動力源。三相電機中的每個的每個相位相包括一對絕緣柵雙極晶體管。絕緣柵雙極晶體管的狀態(tài)被控制用以提供電動機驅(qū)動機械動力生成或電動力再生功能。三相逆變器經(jīng)由直流傳輸導(dǎo)體27接收或供給直流電動力，并將它變換成三相交流動力或從三相交流動力變換成它，所述三相交流動力經(jīng)由傳輸導(dǎo)體被傳導(dǎo)去往或來自作為電動機或發(fā)電機進行操作的第一和第二扭矩機60和62。TPM 82響應(yīng)于電動機扭矩指令通過動力逆變器和相應(yīng)的電動機控制模塊向和從第一和第二扭矩機60和62傳輸電動力。電流被傳輸越過高電壓電氣總線84去往和來自ESD 85，用以對ESD 85進行充電和放電。
[0031]控制器5經(jīng)由通信鏈路15信號地和操作地鏈接至動力總成系統(tǒng)中的各個致動器和傳感器，用以監(jiān)測和控制動力總成系統(tǒng)的操作，包括綜合信息和輸入、并執(zhí)行例程用以控制致動器來滿足與燃料經(jīng)濟性、排放、性能、可駕駛性和硬件保護有關(guān)的控制目的，所述硬件包括ESD 85的電池以及第一和第二扭矩機60和62?？刂破?是整個交通工具控制構(gòu)造的子組，并且提供對動力總成系統(tǒng)的協(xié)調(diào)的系統(tǒng)控制?？刂破?可以包括分布式控制模塊系統(tǒng)，其包括個體控制模塊，所述個體控制模塊包括監(jiān)控控制模塊、發(fā)動機控制模塊、變速器控制模塊、電池組控制模塊和TPM 82。用戶界面13優(yōu)選被信號地連接至多個裝置，通過所述多個裝置，交通工具操作者指揮和支配動力總成系統(tǒng)的操作。這些裝置優(yōu)選包括加速器踏板112、操作者制動踏板113、變速范圍選擇器114 (PRNDL)和交通工具速度巡航控制系統(tǒng)116。變速范圍選擇器114可以具有離散數(shù)量的操作者可選擇位置，包括指示交通工具的操作者預(yù)期運動的方向，從而指示正向或逆向方向的輸出構(gòu)件92的優(yōu)選旋轉(zhuǎn)方向。應(yīng)該理解的是:交通工具可以仍然沿操作者預(yù)期運動的指示方向之外的方向移動，原因是由交通工具的位置引起的回滾，例如在斜坡上。用戶界面13可以包括如所示的單個裝置，或者替代地可以包括直接地連接至個體控制模塊的多個用戶界面裝置。
[0032]前述控制模塊經(jīng)由通信鏈路15與其它控制模塊、傳感器和致動器通信，其實現(xiàn)各個控制模塊之間的結(jié)構(gòu)化通信。特定通信協(xié)議是特定于應(yīng)用的。通信鏈路15和適當?shù)膮f(xié)議提供前述控制模塊與提供包括例如防抱死制動、牽引控制和交通工具穩(wěn)定性在內(nèi)的功能的其它控制模塊之間的牢靠信息傳送和多控制模塊交接。多個通信總線可以被使用來改善通信速度并提供一定水平的信號冗余度和完整性，包括直接鏈路和串行外圍接口(SPI)總線。個體控制模塊之間的通信也可以使用無線鏈路例如短程無線電通信總線來實現(xiàn)。個體裝置也可以被直接地連接。
[0033]控制模塊、模塊、控制裝置、控制器、控制單元、處理器和類似術(shù)語意指以下中的任一個或一個或多個的各種組合:專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序或例程的中央處理器(優(yōu)選為微處理器)和相關(guān)聯(lián)的內(nèi)存和存儲器(只讀、可編程只讀、隨機存取、硬盤驅(qū)動器等)、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和裝置、適當?shù)男盘栒{(diào)節(jié)和緩存電路、以及用以提供所描述功能的其它部件。軟件、固件、程序、指令、例程、代碼、算法和類似術(shù)語意指包括校準和查詢表的任何指令組?？刂颇K具有被執(zhí)行用以提供所需功能的一組控制例程。例程比如通過中央處理器被執(zhí)行，用以監(jiān)測來自傳感裝置和其它網(wǎng)絡(luò)控制模塊的輸入，并執(zhí)行控制和診斷例程，用以控制致動器的操作?？梢砸砸欢ㄩg隔來執(zhí)行例程，例如在正進行的發(fā)動機和交通工具操作期間每3.125,6.25、12.5、25和100毫秒。替代地，可以響應(yīng)于事件的發(fā)生來執(zhí)行例程。
[0034]混合動力總成系統(tǒng)100被構(gòu)造成用以在包括多個發(fā)動機狀態(tài)和變速范圍在內(nèi)的多個動力總成狀態(tài)中的一個中進行操作，用以生成和傳輸扭矩至傳動系90。發(fā)動機狀態(tài)包括ON狀態(tài)和OFF狀態(tài)。當發(fā)動機在回轉(zhuǎn)時，發(fā)動機12被視為處于ON狀態(tài)。發(fā)動機ON狀態(tài)可以包括:全氣缸狀態(tài)(ALL)，其中所有氣缸被供給燃料并燃燒以生成扭矩；和氣缸停用狀態(tài)(DEAC)，其中氣缸的一部分被供給燃料并燃燒以生成扭矩，而剩余氣缸不被供給燃料并且不燃燒且不生成扭矩。發(fā)動機ON狀態(tài)進一步包括:燃料切斷(FCO)狀態(tài)，其中所有氣缸不被供給燃料、不燃燒、并且不生成扭矩。發(fā)動機12可響應(yīng)于用于交通工具減速的操作者指令來在FCO狀態(tài)中進行操作，比如發(fā)生在操作者從加速器踏板112抬起腳時，在本文中被稱為減速燃料切斷狀態(tài)(dFCO)。發(fā)動機12可被支配為在非減速操作狀態(tài)下在FCO狀態(tài)中操作。當發(fā)動機處于OFF狀態(tài)時，它不回轉(zhuǎn)。在一個實施例中，可通過使用離合器或類似裝置將輸入構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)檔接至變速箱，來實現(xiàn)在發(fā)動機處于OFF狀態(tài)下進行操作。變速范圍包括以下多個范圍:空檔(neutral)、固定齒輪(齒輪#)、可變模式(EVT模式#)、電動交通工具(EV#)、和過渡(EV過渡范圍#和偽齒輪#)范圍，它們通過選擇性地啟用離合器Cl150、C2 152、C3 154、C4 156和C5 158來實現(xiàn)。偽齒輪范圍是可變模式變速范圍，其中在將與輸入構(gòu)件14上的扭矩消耗部件相關(guān)聯(lián)的扭矩損失納入考量的情況下，來自變速器10的扭矩輸出對應(yīng)于來自發(fā)動機12的輸入扭矩。偽齒輪范圍可被采用來作為在EVT模式范圍之間換擋期間的中間變速范圍。表1繪出了用于操作混合動力總成系統(tǒng)100的多個變速范圍和發(fā)動機狀態(tài)。
[0035]表1
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制多模式動力總成系統(tǒng)的方法，所述多模式動力總成系統(tǒng)包括被構(gòu)造成用以在內(nèi)燃發(fā)動機、扭矩機和輸出構(gòu)件間傳輸扭矩的變速器，所述方法包括: 為所述內(nèi)燃發(fā)動機確定所需加速度廓線； 通過在所述所需加速度廓線上施加帶優(yōu)先級的約束來確定受約束加速度廓線； 對所述受約束加速度廓線求積分來確定優(yōu)選速度廓線； 確定優(yōu)選加速度廓線，其包括受到最小和最大硬加速度約束所約束的優(yōu)選速度廓線的導(dǎo)數(shù)；以及 響應(yīng)于所述優(yōu)選加速度廓線和所述優(yōu)選速度廓線來控制所述內(nèi)燃發(fā)動機的操作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定受約束加速度廓線包括在所需加速度廓線上施加帶優(yōu)先級的約束，所述帶優(yōu)先級的約束包括最小和最大軟加速度約束，其被最小和最大加速度方向性約束取代，其進而被最小和最大硬加速度約束取代。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述最小和最大軟加速度約束包括在與輸出扭矩范圍和被鎖定離合器容量相關(guān)聯(lián)的速度范圍上的約束。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述在與輸出扭矩范圍和被鎖定離合器容量相關(guān)聯(lián)的速度范圍上的約束包括:用以防止發(fā)動機速度下降大于閾值的約束。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述在與輸出扭矩范圍和被鎖定離合器容量相關(guān)聯(lián)的速度范圍上的約束包括 :用以在發(fā)動機自動起動和發(fā)動機自動停止操作期間防止發(fā)動機操作在轉(zhuǎn)矩阻尼器共振區(qū)域內(nèi)大于閾值時間周期的約束。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述在與輸出扭矩范圍和被鎖定離合器容量相關(guān)聯(lián)的速度范圍上的約束包括:在發(fā)動機自動起動操作期間將發(fā)動機突變速度限制為小于閾值速度的約束。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述最小和最大加速度方向性約束包括:用以防止發(fā)動機操作在轉(zhuǎn)矩阻尼器共振區(qū)域內(nèi)大于閾值時間周期的約束。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述最小和最大硬加速度約束包括:與最小和最大電池電量極限相關(guān)聯(lián)的約束。
9.一種用于控制多模式動力總成系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動機的方法，包括: 為內(nèi)燃發(fā)動機確定優(yōu)選速度廓線，包括對受到帶優(yōu)先級的約束所約束的所需發(fā)動機加速度廓線求積分； 確定優(yōu)選加速度廓線，包括對所述優(yōu)選速度廓線求微分；以及 響應(yīng)于所述優(yōu)選速度廓線和所述優(yōu)選加速度廓線來控制所述內(nèi)燃發(fā)動機的操作。
10.一種用于控制包括多個扭矩致動器和多模式變速器的混合動力總成系統(tǒng)的方法，所述方法包括: 為所述扭矩致動器之一確定所需加速度廓線； 通過在所需加速度廓線上施加帶優(yōu)先級的約束來確定受約束加速度廓線，所述帶優(yōu)先級的約束包括最小和最大軟加速度約束，其被最小和最大所需加速度約束取代，其進而被最小和最大硬加速度約束取代； 對所述受約束加速度廓線求積分來確定優(yōu)選速度廓線； 確定優(yōu)選加速度廓線，其包括受到所述最小和最大硬加速度約束所約束的優(yōu)選速度廓線的導(dǎo)數(shù)；以及在發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)與發(fā)動機停機狀態(tài)之間的發(fā)動機過渡期間響應(yīng)于所述優(yōu)選加速度廓線和所述優(yōu) 選速度廓線來控制扭矩致動器的操作。
【文檔編號】F16H59/48GK104019220SQ201410070824
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月28日
【發(fā)明者】S.W.麥克格羅根, A.H.希普, L.A.卡明斯基 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司