用于改善混合動力車輛變速器換檔的方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于改善混合動力車輛的多級變速器的換檔的系統和方法。該方法對包括可以被選擇地耦接至發動機的電動馬達或發電機的混合動力車輛是特別有用的。
【背景技術】
[0002]混合動力車輛可以被配置為具有發動機、傳動系分離式離合器、傳動系集成的啟動器/發電機(DISG)和被設置在變速器上游的雙質量飛輪。該傳動系構造允許發動機和DISG單獨或一起運轉，以推進車輛，并將車輛的動能存儲為電能以在稍后的時間內推進車輛。該傳動系構造可以在多種行駛狀況期間提供多功能性；然而，相比于僅包括發動機和變速器的傳動系，該傳動系構造可以具有增加的慣性。增加的慣性在變速器的上游、在其可能影響變速器換檔的位置處。具體地，增加的慣性可以在變速器換檔期間引起扭矩干擾。
【發明內容】
[0003]發明人在此已經意識到上面提到的缺點，并且已經開發了一種傳動系方法，其包含:響應于變速器檔位變換請求，在變速器檔位變換的扭矩階段期間，當電機速度小于閾值速度時，經由電機來增加變速器輸入軸扭矩；以及在變速器檔位變換的慣性階段期間，通過使傳動系分離式離合器滑動來減小變速器輸入軸扭矩。
[0004]在檔位變換的扭矩階段期間，當電機速度小于閾值速度時，通過經由電機來增加向變速器輸入軸供應的扭矩，提供改善變速器換檔的順滑性的技術效果是有可能的。另外，受控的滑動可以應用于傳動系分離式離合器，以減小在檔位變換的慣性階段期間施加于變速器輸入軸的扭矩，從而減少傳動系扭矩干擾。因此，通過使用第一扭矩控制裝置控制在換檔的扭矩階段期間施加于變速器輸入軸的扭矩和使用第二扭矩控制裝置控制在換檔的慣性階段期間施加于變速器輸入軸的扭矩，相比于試圖經由單個扭矩控制裝置來改善變速器換檔的方法，以改善的方式改善換檔順滑性是有可能的。
[0005]在另一實施例中，一種傳動系方法包含:響應于變速器檔位變換請求，在變速器檔位變換的扭矩階段期間，經由電機來減小變速器輸入軸扭矩，而不使傳動系分離式離合器滑動；以及在變速器檔位變換的慣性階段期間，通過使傳動系分離式離合器滑動來增加變速器輸入軸扭矩。
[0006]在另一實施例中，該方法進一步包含，在變速器換檔的扭矩階段期間通過使傳動系分離式離合器滑動來減小變速器輸入軸扭矩。
[0007]在另一實施例中，該方法進一步包含，在慣性階段期間增加來自電機的扭矩輸出。
[0008]在另一實施例中，變速器換檔是從較高檔位到較低檔位的降檔。
[0009]在另一實施例中，電機被機械地耦接至變速器上游的傳動系分離式離合器。
[0010]在另一實施例中，提供了一種傳動系系統。該傳動系系統包含:發動機；電機；選擇性地耦接發動機與電機的傳動系分離式離合器；被機械地耦接至電機的變速器；以及包括可執行指令的控制器，所述可執行指令被存儲在非臨時性存儲器中，用于響應于進入變速器的檔位變換的慣性階段而使傳動系分離式離合器滑動。
[0011]在另一實施例中，該傳動系系統進一步包含，響應于進入檔位變換的扭矩階段而使分離式離合器滑動的額外指令。
[0012]在另一實施例中，該傳動系系統進一步包含，使發動機在檔位變換期間以速度控制模式運轉的額外指令。
[0013]在另一實施例中，該傳動系系統進一步包含，在慣性階段期間經由電機來增加向變速器的輸入軸供應的扭矩的額外指令。
[0014]在另一實施例中，該傳動系系統進一步包含，通過增加發動機轉速而增加向變速器的輸入軸供應的扭矩的額外指令。
[0015]在另一實施例中，該傳動系系統進一步包含，通過使傳動系分離式離合器滑動而減小向變速器的輸入軸供應的扭矩的額外指令。
[0016]本發明可以提供若干優點。具體地，該方法可以改善傳動系換檔性能連貫性。另夕卜，該方法可以減少傳動系扭矩干擾。此外，該方法可以通過在若干扭矩控制裝置之中共享扭矩控制任務來減少傳動系部件的退化。
[0017]當單獨地或結合附圖，根據以下【具體實施方式】將易于明白本說明書的上述優點和其他優勢和特征。
[0018]應當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念，這些概念在【具體實施方式】中被進一步描述。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或基本特征，要求保護的主題的范圍被隨附于【具體實施方式】的權利要求唯一地限定。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。
【附圖說明】
[0019]當單獨或參照附圖考慮時，通過閱讀實施例的示例(在本文中也被稱為【具體實施方式】)，將會更充分地理解本文中所描述的優點，其中:
[0020]圖1是發動機的示意圖；
[0021]圖2示出了示例車輛傳動系構造；
[0022]圖3示出了示例變速器換檔順序；以及
[0023]圖4和圖5示出了用于改善變速器換檔的示例方法。
【具體實施方式】
[0024]本發明涉及改善在存在具有較高慣性的傳動系的情況下的混合動力車輛換檔。傳動系可以包括在圖1中示出的發動機。發動機可以被機械地耦接至其他車輛部件，以形成如在圖2中示出的傳動系。傳動系可以如以圖3的順序示出的那樣從第一檔位換檔到第二檔位。在圖4和圖5中示出了用于改善混合動力車輛變速器換檔的方法。
[0025]參照圖1，包含多個汽缸的內燃發動機10由電子發動機控制器12控制，在圖1中示出了多個汽缸中的一個汽缸。發動機10包括燃燒室30和汽缸壁32，活塞36被設置在其中并被連接至曲軸40。飛輪97和環形齒輪99被耦接至曲軸40。啟動器96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以嚙合環形齒輪99。啟動器96可以被直接安裝在發動機的前面或發動機的后面。在一些示例中，啟動器96可以通過帶或鏈向曲軸40選擇性地供應扭矩。在一個示例中，當不與發動機曲軸接合時，啟動器96處于基本狀態。燃燒室30被顯示為經由各自的進氣門52和排氣門54與進氣歧管44和排氣歧管48連通。每個進氣和排氣門可以通過進氣凸輪51和排氣凸輪53運轉。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。
[0026]燃料噴射器66被示為經定位以將燃料直接噴射到汽缸30內，本領域技術人員稱之為直接噴射。可替代地，燃料可以被噴射至進氣道，本領域技術人員稱之為進氣道噴射。燃料噴射器66以與來自控制器12的脈沖寬度成比例地遞送液體燃料。燃料通過包括燃料箱、燃料栗和燃料軌(未示出)的燃料系統(未示出)被遞送至燃料噴射器66。
[0027]此外，進氣歧管44被顯示為與渦輪增壓器壓縮機162連通。軸161將渦輪增壓器渦輪164機械地耦接至渦輪增壓器壓縮機162。可選的電子節氣門62調整節流板64的位置，以控制從進氣裝置42到壓縮機162和進氣歧管44的空氣流量。在一個示例中，高壓、雙級燃料系統可以用于產生更高的燃料壓力。在一些示例中，節氣門62和節流板64可以被設置在進氣門52與進氣歧管44之間，使得節氣門62是進氣道節氣門。
[0028]響應于控制器12，無分電器點火系統88經由火花塞92向燃燒室30提供點火火花。通用排氣氧(UEG0)傳感器126被顯示為耦接至催化轉化器70上游的排氣歧管48。可替代地，雙態排氣氧傳感器可以替代UEG0傳感器126。
[0029]在一個示例中，轉化器70能夠包括多塊催化劑磚。在另一示例中，能夠使用每個均具有多塊磚的多個排放控制裝置。在一個示例中，轉化器70能夠是三元型催化劑。
[0030]控制器12在圖1中被示為常規微型計算機，其包括:微處理器單元(CPU) 102、輸入/輸出端口(I/o) 104、只讀存儲器(ROM) 106 (例如，非臨時性存儲器)、隨機存取存儲器(RAM) 108、保活存儲器(KAM) 110和常規數據總線。控制器12被示為接收來自耦接至發動機10的傳感器的各種信號，除了之前所討論的那些信號外，還包括:來自耦接至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發動機冷卻液溫度(ECT);耦接至加速器踏板130用于感測由足部132施加的力的位置傳感器134 ;耦接至制動器踏板150用于感測由足部152施加的力的位置傳感器154 ;來自耦接至進氣歧管44的壓力傳感器122的發動機歧管壓力(MAP)的測量；來自感測曲軸40位置的霍爾效應傳感器118的發動機位置傳感器；來自傳感器120的進入發動機的空氣質量的測量；以及來自傳感器58的節氣門位置的測量。大氣壓力也可以被感測(傳感器未示出)，以用于由控制器12進行處理。在本發明的優選方面，發動機位置傳感器118在曲軸的每次回轉產生預定數量的等間距脈沖，由此可以確定發動機轉速(RPM)。
[0031]在一些示例中，發動機可以被耦接至如在圖2中示出的混合動力車輛中的電動馬達/電池系統。另外，在一些示例中，可以采用其他發動機構造，例如柴油發動機。
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