在瞬变事件过程中基于电动机扭矩的变矩器滑动控制制造技术

本发明专利技术提供在瞬变事件过程中基于电动机扭矩的变矩器滑动控制。混合动力车辆具有发动机、电驱动电机和电池、自动变速器以及动力传动系控制器，自动变速器具有带旁通离合器的变矩器，动力传动系控制器在瞬变扭矩请求期间动态地调节变矩器滑动，以通过使用满足瞬变扭矩的电动机扭矩以及基于电动机扭矩在旁通离合器中应用流体压力的前馈控制和滑动的反馈控制，来平衡燃料经济性和可操作性，以在瞬变事件过程中保持变矩器扭矩比大体上恒定。

【技术实现步骤摘要】
在瞬变事件过程中基于电动机扭矩的变矩器滑动控制
本专利技术涉及用于混合动力车辆的控制，所述混合动力车辆包括动力传动系，所述动力传动系具有发动机、带电源的电动机、具有带旁通离合器的变矩器和多个阶梯比齿轮的自动变速器，所述动力传动系由动力传动系控制器控制，而动力传动系控制器基于电机运转产生用于旁通离合器流体压力的指令以在瞬变事件过程中保持目标滑动。
技术介绍
在传统的具有自动变速器且由发动机驱动的车辆中，变速器控制器管理变矩器的运转。所述变矩器具有旁通离合器，而所述旁通离合器管理变矩器的泵轮和涡轮之间的扭矩传递。旁通离合器可提供旁通离合器运转的三种模式，并且基于泵轮侧和涡轮侧之间的滑动量可发生扭矩倍增。在打开模式下，变矩器壳体承载最大量的流体，使得泵轮与涡轮分开。在闭锁模式下，变矩器内承载最少量的流体压力，所以所述压力不能将泵轮与涡轮分开，由此泵轮与涡轮机械地锁在一起，这样使得燃料经济性被保持。在滑动模式下，在泵轮和涡轮之间可提供有限的滑动量，由此流体可除了提供NVH阻尼之外，还提供用于扭矩倍增的目标扭矩比，但是由于滑动产生热量，导致燃料经济性降低。 在滑动模式下，被称作微滑动的目标滑动量可以被前馈控制、闭环反馈控制或两者的组合所控制，其中，前馈控制命令变矩器壳体中的流体压力，闭环反馈控制监测滑动。然而，基于发动机扭矩估计，前馈控制预测系统的运转，但是(例如)在轻踩踏板(tip-1n)的事件期间精确地估计发动机扭矩值困难以及反馈电路的计时延迟干扰了在微滑动控制事件期间滑动的精确控制。由于混合动力车辆包括对于动力传动系中作为动力源的发动机、牵引电机、或者两者的监测和控制，以及对于离合器和附加传感器和致动器的监测和控制，致使混合动力车辆增加了动力传动系控制的复杂性。
技术实现思路
本专利技术通过提供阶梯比自动变速器(有时候被称为模块化混合动力传动装置(MHT))和动力传动系控制方法来克服以上缺陷，所述动力传动系控制方法通过避免不精确的发动机扭矩估计而提高微滑动控制质量。进一步地，在具有发动机和电机两种动力源的混合动力车辆中，变矩器的微滑动控制可以依赖于电动机扭矩而被改善，所述电动机扭矩可比发动机扭矩更精确地确定。因此，将发动机运转限定在稳定状态并且使用电动机扭矩控制来调节变矩器微滑动以保持微滑动范围，这比之前通过发动机扭矩控制来保持微滑动范围要精确很多。 —种用于控制混合动力车辆中的动力传动系的方法，所述动力传动系具有选择性地结合到自动变速器的发动机和电动机，所述自动变速器具有带旁通离合器的变矩器，所述方法包括:在瞬变扭矩事件期间控制旁通离合器的压力，以在瞬变扭矩事件期间使用基于电动机扭矩的前馈控制和变矩器滑动的反馈控制来控制变矩器滑动，以保持期望的扭矩比。 所述方法包括，在发动机扭矩被保持在稳定状态的同时，计算旁通离合器的压力，直到瞬变扭矩事件结束为止。 所述方法包括，在瞬变扭矩事件结束之后，再调节发动机扭矩和电动机扭矩中的至少一个的扭矩水平。 再调节扭矩水平的步骤包括，一旦瞬变扭矩事件结束，则调节发动机扭矩水平和电动机扭矩水平两者。 瞬变扭矩请求包括轻踩加速踏板，其中，通过电机提供额外的扭矩而保持发动机扭矩大体上恒定。 一种混合动力车辆，包括:发动机；电动机，可运转作为牵引电机或发电机，通过分离离合器选择性地结合到发动机；电池，结合到电动机，并且当电动机作为牵弓I电机运转时，电池为电动机提供牵引动力，以及当电动机作为发电机运转时，电池储存来自电动机的能量；阶梯比自动变速器，具有变矩器，所述变矩器具有流体地结合的泵轮和涡轮以及旁通离合器，所述旁通离合器以打开模式、机械地结合涡轮和泵轮的闭锁模式和滑动模式运转；控制器，与发动机、电动机和自动变速器通信，所述控制器被配置为响应于瞬变扭矩请求，以滑动模式运转旁通离合器，并控制所述泵轮和涡轮之间的速度差，所述控制器命令满足瞬变扭矩请求的电动机扭矩同时保持发动机扭矩大体上恒定，并基于电动机扭矩应用旁通离合器压力的前馈控制和基于速度差应用旁通离合器压力的反馈控制，以在瞬变扭矩请求期间，保持变矩器扭矩比大体上恒定。 控制器进一步被配置为基于瞬变扭矩请求与相关阈值的对比，以滑动模式和打开模式之一运转旁通离合器。 控制器被配置为响应于瞬变扭矩请求，使电动机作为发电机运转，同时保持发动机扭矩大体上恒定。控制器被配置为响应于瞬变扭矩请求小于相关阈值，以滑动模式运转旁通离合器。 控制器被配置为响应于瞬变扭矩请求确定当前变矩器扭矩比，并基于所述扭矩比确定期望的速度差，以在瞬变扭矩事件期间，保持大体上恒定的扭矩比。 【附图说明】 通过下面参照至少一个实施例的详细描述并结合附图阅读，本专利技术可被更清楚地理解，在所有的图中，相同的参考符号指示相同的部件，并且图中: 图1是根据本专利技术的具有阶梯比自动变速器并包含动力传动系控制器系统操作的混合动力车辆动力传动系的图解视图； 图2是根据本专利技术的一个实施例的运行用于微滑动的变矩器控制的控制算法的流程图。 【具体实施方式】 根据需要，在此公开了本专利技术的具体的实施例；然而，应该理解的是，所公开的实施例仅仅是本专利技术的示例，本专利技术可以以多种和替代的形式实施。附图不一定按比例绘制；可能夸大或缩小一些特征以示出特定特征的细节。因此，在此所公开的具体结构和功能性细节不应解释为限制性，而仅仅作为用于教导本领域技术人员多样化地使用本专利技术的代表性基础。 首先，参照图1,示出包括混合动力传动系12的车辆10,混合动力传动系12包括以内燃发动机14形式存在的第一动力源和以驱动电机/发电机18的电池16形式存在的第二动力源。在动力传动系中，一个或者更多个动力源可以借助于分离离合器20被结合在一起以及彼此分开。当电机18充当发电机时，分离离合器20也可用于通过离合器20使电机18的输入轴旋转，以使发动机14的运转用于为电池16充电。 发动机14和电机18具有通过变矩器26结合到变速器机构24的输出。在一个实施例中，阶梯比自动变速器(有时指的是模块化混合动力传动装置(MHT) 22)包括机械和液压控制，用于被布置为多个前进速度、倒车速度和空档位置的多个阶梯比齿轮的系统。此夕卜，MHT22包括变矩器26。变矩器26包括泵轮和涡轮，所述涡轮响应于从所述泵轮到涡轮的流体流动而旋转。旁通离合器27选择性地结合变矩器26的泵轮和涡轮，并且旁通离合器27被动力传动系控制器40控制。 旁通离合器27根据旁通离合器运转的三种模式(包括打开、闭锁和滑动)的需要，被变矩器中泵轮和涡轮之间的流体压力控制。在打开和滑动模式运转的过程中，发生扭矩倍增，扭矩增加的量取决于泵轮和涡轮之间的滑动速度。在打开模式下，变矩器壳体承载最大量的流体，使得泵轮与涡轮分开。在闭锁模式下，变矩器内承载最少量的流体压力，所以所述压力不能将泵轮与涡轮分开，由此泵轮与涡轮机械地锁在一起，使得燃料经济性被保持。在滑动模式下，在泵轮和涡轮之间可具有有限的滑动量，由此流体可除了提供NVH阻尼之外，还提供用于扭矩倍增的目标扭矩比，但是由于滑动产生热量，所以将滑动保持在优选的范围内，这样限制燃料经济性的降低。 在动力传动系的后部,驱动轴输出28以发动机产生动力的车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力电动车辆，包括：发动机；自动变速器，具有变矩器，所述变矩器具有泵轮、涡轮和旁通离合器；牵引电机，结合到所述泵轮并且通过分离离合器选择性地结合到发动机；控制器，被配置为控制所述旁通离合器，以在扭矩请求改变期间，通过基于使用满足扭矩请求所需的牵引电机扭矩的前馈控制，计算用于旁通离合器压力的命令，并且基于所述泵轮和涡轮之间的滑动的反馈控制来控制所述命令，而将所述泵轮和涡轮之间的非零滑动保持在目标滑动。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 13/826,8451.一种混合动力电动车辆,包括: 发动机； 自动变速器，具有变矩器，所述变矩器具有泵轮、涡轮和旁通离合器； 牵引电机，结合到所述泵轮并且通过分离离合器选择性地结合到发动机； 控制器，被配置为控制所述旁通离合器，以在扭矩请求改变期间，通过基于使用满足扭矩请求所需的牵引电机扭矩的前馈控制，计算用于旁通离合器压力的命令，并且基于所述泵轮和涡轮之间的滑动的反馈控制来控制所...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴征宇，姜洪，马修·约翰·谢尔顿，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US