用于改進混合動力車輛換檔的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本說明書涉及用于改進混合動力車輛換擋的方法和系統(tǒng)。所述方法可以尤其用于 經由傳動系分離離合器將電機選擇性地直接耦連到發(fā)動機的混合動力車輛。
【背景技術】
[0002] -種混合動力車輛配置包括直接耦連到傳動系分離離合器的發(fā)動機，并且分離離 合器被直接耦連到傳動系集成起動機/發(fā)電機（DISG)，其直接耦連到變矩器葉輪。傳動系 也可以包括雙質量飛輪，該雙質量飛輪包括利用飛輪質量操作的彈簧，以在發(fā)動機和傳動 系分離離合器之間提供機械阻尼。雙質量飛輪減少可以傳遞到車輛變速器和車輪的發(fā)動機 扭矩脈沖的振幅。然而，飛輪質量使傳動系慣性增加，從而降低燃料經濟性。另外，飛輪慣 性有助于在變速器輸入軸處產生的增加的慣性扭矩。由于通過變速器齒輪離合器傳輸?shù)脑?加的扭矩量增加，在變速器換檔期間，增加的慣性扭矩可能增加傳動系扭矩擾動。因此，期 望提供雙質量飛輪的益處，同時在變速器換檔期間向變速器輸入軸提供減少的慣性扭矩。

【發(fā)明內容】

[0003] 本文發(fā)明人已認識到上述缺點并且已開發(fā)了一種方法，該方法包括：響應于經由 位于變矩器離合器上游的慣性產生的慣性扭矩的振幅，成比例地調節(jié)變矩器離合器的扭矩 容量，慣性包括分離離合器的慣性和馬達的慣性，分離離合器直接耦連到馬達。
[0004] 通過調節(jié)變矩器離合器的扭矩容量，可能的是提供以下技術結果，即，在換檔期間 減少存在于變速器輸入軸處的慣性扭矩，從而使得可以減少變速器換檔期間的扭矩擾動。 另外，可能的是，消除或減少定位在發(fā)動機和傳動系分離離合器之間的阻尼飛輪的質量，從 而改進車輛燃料效率。例如，在變速器換檔期間，可以減少變矩器離合器的扭矩容量，使得 變矩器離合器滑動并且有效地減少在位于變矩器離合器下游的變速器軸處存在或觀察到 的慣性。滑動變矩器離合器可以允許較少的慣性扭矩從變矩器離合器的上游傳遞到位于變 矩器離合器下游的變速器輸入軸。
[0005] 在另一個實施例中，方法包括響應于換檔請求以及僅當分離離合器完全閉合或正 在滑動時，將變矩器離合器的扭矩容量調節(jié)到小于分離離合器的扭矩容量的扭矩容量，響 應于經由位于變矩器離合器上游的慣性產生的慣性扭矩和發(fā)動機燃燒扭矩，進一步調節(jié)變 矩器離合器的扭矩容量。
[0006] 在另一個實施例中，與慣性扭矩的振幅成比例地調節(jié)變矩器離合器的扭矩容量。
[0007] 在另一個實施例中，基于慣性扭矩的頻率調節(jié)變矩器離合器的扭矩容量。
[0008] 在另一個實施例中，該方法還包括響應于慣性扭矩調節(jié)分離離合器的扭矩容量。
[0009] 在另一個實施例中，響應于減少液力變矩器離合器的扭矩容量不足以將慣性扭矩 和發(fā)動機燃燒扭矩的總和減少到閾值扭矩，減少分離離合器的扭矩容量。
[0010] 在另一個實施例中，方法包括：響應于經由位于第一離合器上游的慣性產生的慣 性扭矩，調節(jié)位于變速器輸入軸上游的第一離合器的扭矩容量，所述慣性包括分離離合器 的慣性和馬達的慣性，分離離合器直接耦連到馬達；響應于第一離合器的工況或慣性扭矩 和發(fā)動機燃燒扭矩的總和超過變速器輸入軸處的閾值扭矩，調節(jié)位于變速器輸入軸上游的 第二離合器的扭矩容量。
[0011] 在另一個實施例中，第一離合器的工況是第一離合器的溫度超過閾值溫度。
[0012] 在另一個實施例中，該方法還包括響應于第一離合器超過閾值溫度，增加至第一 離合器的冷卻劑流量。
[0013] 在另一個實施例中，位于第一離合器上游的慣性不包括阻尼飛輪的慣性。
[0014] 在另一個實施例中，該方法還包括響應于在變速器換檔期間的發(fā)動機燃燒扭矩， 調節(jié)第一離合器的扭矩容量。
[0015] 在另一個實施例中，該方法還包括響應于傳動系集成起動機/發(fā)電機的速度超過 閾值速度，調節(jié)第一離合器或第二離合器的扭矩容量。
[0016] 本發(fā)明可以提供若干優(yōu)點。具體地，該方法可以通過使變速器換檔平穩(wěn)，來改進變 速器換檔。進一步地，該方法經由減少傳動系慣性來改進車輛燃料經濟性。另外，該方法通 過消除或減少阻尼飛輪的質量來減少傳動系成本。當單獨地或結合附圖時，本說明書的上 述優(yōu)點和其他優(yōu)點以及特征從下面的【具體實施方式】中將顯而易見。
[0017] 應該理解，提供上述
【發(fā)明內容】
是為以簡化形式介紹一系列概念，所述概念將在具 體實施方式中進一步描述。這并不意味著確認所要求保護的主題的關鍵或基本特征，主題 的范圍由隨附權利要求唯一限定。此外，所要求保護的主題不限于解決以上指出的或本公 開的任何部分中指出的任何缺點的實現(xiàn)方式。
【附圖說明】
[0018] 當單獨地或參考附圖時，通過閱讀本文中稱為【具體實施方式】的實施例的示例，將 更全面地理解本文所述的優(yōu)點，其中：
[0019] 圖1是發(fā)動機的示意圖；
[0020] 圖2示出示例性車輛傳動系配置；
[0021] 圖3A和圖3B示出示例性發(fā)動機慣性扭矩；
[0022] 圖4示出示例性混合動力車輛操作順序；
[0023] 圖5A和圖5B示出用于操作混合動力車輛傳動系的示例性方法；以及
[0024] 圖6示出用于確定曲軸動力學方程的發(fā)動機曲軸和連接桿運動學。
【具體實施方式】
[0025] 本說明書涉及改進混合動力車輛傳動系操作?；旌蟿恿囕v可以包括如圖1所示 的發(fā)動機。發(fā)動機可以被包括在如圖2所示的傳動系中。發(fā)動機可以表現(xiàn)出如圖3A和圖 3B所示的慣性扭矩。混合動力車輛傳動系可以如圖4的傳動系操作順序所示操作。進一步 地，混合動力車輛傳動系可以在圖1和圖2的系統(tǒng)中根據圖5A和圖5B的方法操作，以提供 圖4所示的操作順序。最后，曲軸動力學方程基于圖6所示的曲軸和連接桿運動學。
[0026] 參照圖1，包括多個汽缸的內燃發(fā)動機10由電子發(fā)動機控制器12控制，在圖1中 示出了多個汽缸中的一個汽缸。發(fā)動機10包括燃燒室30和汽缸壁32,其中活塞36定位 在燃燒室30內并且連接到曲軸40。飛輪97和環(huán)形齒輪99耦連到曲軸40。起動機96 (例 如，低電壓（以小于30伏特操作的）電機）包括小齒輪軸98和小齒輪95。小齒輪軸98可 以選擇性地推進小齒輪95以接合環(huán)形齒輪99。起動機96可以直接安裝到發(fā)動機的前部或 發(fā)動機的后部。在一些示例中，起動機96可以經由皮帶或鏈條選擇性地向曲軸40供應扭 矩。在一些示例中，起動機96在未接合到發(fā)動機曲軸時處于基本狀態(tài)。所示燃燒室30經 由相應的進氣門52和排氣門54與進氣歧管44和排氣歧管48連通。每個進氣門和排氣門 可以由進氣凸輪51和排氣凸輪53操作。進氣凸輪51的位置可以由進氣凸輪傳感器55確 定。排氣凸輪53的位置可以由排氣凸輪傳感器57確定。
[0027] 所示燃料噴射器66被定位成將燃料直接噴射到汽缸30內，這是本領域技術人員 已知的直接噴射?？商娲?，燃料可以被噴射到進氣端口，這是本領域技術人員已知的進氣 道噴射。燃料噴射器66與來自控制器12的脈沖寬度成比例地輸送液體燃料。燃料由包括 燃料箱、燃料栗和燃料導軌（未示出）的燃料系統(tǒng)（未示出）輸送到燃料噴射器66。
[0028] 另外，所示進氣歧管44與渦輪增壓器壓縮機162連通。軸161將渦輪增壓器渦輪 164機械地耦連到渦輪增壓器壓縮機162。可選的電子節(jié)氣門62調節(jié)節(jié)流板64的位置，以 控制從進氣口 42到壓縮機162和進氣歧管44的氣流。在一個示例中，高壓雙級燃料系統(tǒng) 可以用于生成較高的燃料壓力。在一些示例中，節(jié)氣門62和節(jié)流板64可以被定位在進氣 門52和進氣歧管44之間，使得節(jié)氣門62是進氣道節(jié)氣門。
[0029] 無分電器點火系統(tǒng)88響應于控制器12經由火花塞92向燃燒室30提供點火火 花。所示通用或寬域排氣氧（UEG0)傳感器126耦連到催化轉化器70上游的排氣歧管48。 可替代地，雙態(tài)排氣氧傳感器可以替代UEG0傳感器126。
[0030] 在一個示例中，轉化器70可以包括多個催化劑磚。在另一個示例中，可以使用多 個排放控制裝置，每個排放控制裝置均帶有多個磚。在一個示例中，轉化器70可以是三元 型催化劑。
[0031] 控制器12在圖1中示為常規(guī)微型計算機，其包括：微處理器單元102、輸入/輸 出端口 104、只讀存儲器106 (例如，非暫時性存儲器）、隨機存取存儲器108、不失效存儲 器（KAM) 110和常規(guī)數(shù)據總線。所示控制器12接收來自耦連到發(fā)動機10的傳感器的各種 信號，除先前討論的那些信號外，還包括：來自耦合到冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā) 動機冷卻劑溫度（ECT);耦合到加速器踏板130用于感測由腳132施加的力的位置傳感器 134 ;耦合到制動器踏板150用于感測由腳152施加的力的位置傳感器154 ;來自耦合到進 氣歧管44的壓力傳感器122的發(fā)動機歧管壓力（MAP)的測量值；來自感測曲軸40位置的 霍爾效應傳感器118的發(fā)動機位置傳感器；來自傳感器120的進入發(fā)動機的空氣質量的測 量值；以及來自傳感器58的節(jié)氣門位置的測量值。還可感測大氣壓力（未示出傳感器）以 便由控制器12處理。在本說明書的優(yōu)選方面，發(fā)動機位置傳感器118在曲軸每轉產生預定 數(shù)目的等間隔脈沖，由此可以確定發(fā)動機轉速（RPM)。
[0032] 在一