多模式混合动力变速器的状态转换控制制造技术

一种动力传动系，包括控制器和齿轮组、离合器、可旋转构件和扭矩促动器(例如发动机)和一个或多个电动机/发电机单元。每个扭矩促动器输出总控制扭矩。来自给定促动器的总控制扭矩被用来实现目标值，所述目标值是齿轮组、离合器或可旋转构件中的一个的构件的扭矩值。控制器包括比例-积分(PI)控制逻辑。总控制扭矩是来自PI控制逻辑的比例和积分扭矩项的总和。控制器检测预定的车辆事件，例如混合动力范围状态变化或控制增益衰减事件，并随后自动地重新设置积分控制扭矩项(一项或多项)至所请求的车辆事件期间的物理目标值的，以由此在整个预定车辆事件的执行中维持总控制扭矩至相同的目标值。

【技术实现步骤摘要】
多模式混合动力变速器的状态转换控制
本专利技术涉及一种系统和方法，其用于控制多模式混合动力变速器的状态转换。
技术介绍
相对于传统动力传动系，混合动力传动系通过不同的扭矩产生装置的使用而提高了车辆燃料经济性。混合动力传动系的各种扭矩产生装置(其也称为扭矩促动器)由混合动力控制器基于当前范围状态扭矩要求来选择。典型的混合动力扭矩促动器包括内燃发动机和一个或多个电动机/发电机。扭矩促动器产生的输出扭矩最终通过变速器的一个或多个齿轮组传递到输出构件，所述输出构件则连接到车辆的驱动车轴(一个或多个)。强混合驱动系系统以闭环使用比例-积分(PI)或比例-积分-微分(PID)控制逻辑控制多个扭矩促动器，以便达到希望的目标值，诸如希望的发动机或离合器旋转扭矩、速度、或希望的驱动系阻尼水平。然而，即使使用PI或PID控制逻辑，在特定的过渡性车辆事件中仍可能难以维持平稳的闭环控制，诸如在混合动力状态转换或控制增益衰减事件中。
技术实现思路
本文公开了混合动力传动系，其包括控制器和多个扭矩促动器，诸如发动机和一个或多个电动机/发电机单元。控制器确保为达到物理目标值(例如发动机或离合器旋转速度)所命令的连续闭环总控制扭矩，而与用于实现所述目标值的扭矩促动器(一个或多个)的身份识别的变化无关。本控制方案的目的在于帮助使得预定的车辆事件(例如混合动力状态转换或控制增益衰减事件)对驾驶员来说尽可能感觉不到，而不管用于实现目标值的物理扭矩促动器如何。控制器部分地操作为以特定方式重新设置用于目标值的积分扭矩，所述方式确保用于目标值的基本连续的总闭环扭矩被控制。如本领域已知的，PI控制逻辑中的术语“总控制扭矩”是比例(P)和积分(I)扭矩项的总和。本方案可以用于强混合动力传动系和其他多模式动态系统，以避免驾驶员可感知的速度振动或“起伏(bump)”，所述速度振动或“起伏”通常由不连续的闭环控制扭矩引起，和/或来自紧随预定车辆事件之后的受控目标值的错误控制历史的传递(carryover)。在特定实施例中，动力传动系包括多个齿轮组、离合器、可旋转构件和扭矩促动器，例如发动机和一个或多个电动机/发电机单元。扭矩促动器输出用于实现目标值的总控制扭矩，所述目标值诸如齿轮组、离合器或可旋转构件中的一个的构件的速度或扭矩。动力传动系还包括控制器，该控制器具有处理器、存储器和记录在存储器中的比例-积分(PI)控制逻辑。该实施例中的控制器检测预定车辆事件。响应于检测到的事件，控制器自动地重新设置用于预定车辆事件期间的目标值的积分控制扭矩。自动重新设置积分控制扭矩项被实现的方式使得，在预定车辆事件的执行中维持总控制扭矩至目标值，而与用于实现目标值的物理扭矩促动器的身份识别无关。上文所述的控制器包括处理器、与动力传动系通信的收发器、具有比例-积分(PI)控制逻辑的存储器。处理器执行来自存储器的代码，以由此使得控制器经由收发器检测预定车辆事件，并自动地针对每个物理扭矩促动器重新设置用于实现紧随所要求的车辆事件之后的物理目标值的积分控制扭矩项。在预定车辆事件的执行中，控制器维持同一目标值的总控制扭矩。本文公开了另一动力传动系，其包括静止构件，第一、第二和第三齿轮组，多个离合器，可旋转构件，和扭矩促动器，以及控制器，所述第一、第二和第三齿轮组每一个具有多个节点。每个离合器选择性地可接合，以将齿轮组中的一些彼此连接，或将其连接到静止构件。扭矩促动器包括发动机、第一电动机/发电机单元、第二电动机/发电机单元和控制器，所述控制器具有处理器、存储器和记录在所述存储器中的PI控制逻辑。控制器经由收发器检测混合动力范围状态转换，并自动地重新设置积分控制扭矩项至混合动力范围状态转换期间的目标值。在这样做时，控制器重新设置用于同一目标值的相对应的虚拟促动器的积分控制扭矩项，且随后将所述虚拟促动器转化为控制器逻辑中的物理促动器。与其他实施例相同，自动地重新设定积分控制扭矩项这一动作在混合动力范围状态转换的执行中维持同一目标值的总控制扭矩。以下详细描述连同附图用于实施如所附的权利要求中定义的本专利技术的一些最佳模式和其它实施例，本专利技术的上述特征和优势及其他特征和优势将从中显而易见。附图说明图1是由本文所述方法控制的示例性多模式混合动力车辆动力传动系的示意图。图2是一组示意性杆图(leverdiagram)，其描述了示例性物理和虚拟扭矩促动器构造的等效性。图3A是用于示例性虚拟扭矩促动器控制执行的示意性逻辑流程图。图3B是用于示例性物理扭矩促动器控制执行的示意性逻辑流程图。图4是示例性混合动力范围状态转换过程中变化的控制参数的示意性时序图，其中时间绘制在水平轴线上，扭矩幅值绘制在垂直轴线上。图5是图示出用于图4中所示参数的示例性混合动力范围状态转换的表格。具体实施方式参考附图，相似的附图标记在若干幅视图中表示相似的部件，图1示意性地显示了示例性动力传动系10。动力传动系10包括多个物理扭矩产生装置，此后称为扭矩促动器。在所示的构造中，扭矩促动器包括内燃发动机12和相应的第一和第二电动机/发电机单元MA和MB。在其他实施例中可以使用不同的扭矩促动器，诸如更多或更少的电动机/发电机单元。本文所述的控制方法可用于多模式动态系统，以避免不连续的闭环、总控制扭矩所引起的、和/或来自错误的控制历史的传递(carryover)的速度振动，所述错误的控制历史通常经由比例-积分(PI)控制方案的积分(I)扭矩项捕获。控制器50执行逻辑，以在预定的车辆事件中实现希望的控制目的。本文所使用术语“预定的车辆事件”可以是其中用于实现给定目标值的物理扭矩促动器(一个或多个)的身份识别发生变化的任何事件。该类型的示例性事件可包括混合动力范围状态转换和控制增益衰减事件，下文中对后者有更详细的描述。本专利技术的控制方法的细节将在下文中参考附图2-5描述。在图1的示例性构造中，动力传动系10包括变速器14，其具有三个行星齿轮组20、30和40，诸如变速器壳体的静止构件16，以及各种旋转和制动离合器C1-C5。闭环总控制扭矩可以经由控制器50根据要实现的具体目标值而被命令，所述目标值诸如希望的发动机12、电动机/发电机单元MA和/或MB、离合器C1-C5的旋转速度，和/或任何其他值，诸如阻尼扭矩、滑动速度等，其任何一个可经由来自扭矩促动器的给定一个的扭矩控制。变速器14可包括，作为可旋转构件，输入构件11和输出构件18，其中输出构件18将变速器输出扭矩(箭头TO)传递到驱动轮(未示出)。这样的值可表示用于减少驱动系噪音、振动和声振粗糙度(NVH)的主动阻尼扭矩。离合器和阻尼器组件/输入组件13可以设置在发动机12和变速器14之间，以根据需要选择性地将发动机12连接到驱动系和从其断开连接，并由此类似地抑制由于这种选择性的输入连接带来的任何不希望的NVH效应。齿轮组20、30和40每个包括多个节点，其在典型的行星布置中表示恒星齿轮、环齿轮或承载构件，如本领域已知的。例如，图1中所示的齿轮组20可包括节点22、24和26，同时齿轮组30可包括节点32、34和36。类似地，齿轮组40可包括节点42、44和46。在图1中所示的示例性构造中，电动机/发电机单元MA和MB可经由如图所示的相应的互连构件27和29而直接连接到相应节点26和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力传动系，包括：多个齿轮组；多个离合器；多个可旋转构件；多个扭矩促动器，每个配置为输出总控制扭矩，其中来自至少一个扭矩促动器的总控制扭矩被用来达到目标值，所述目标值为齿轮组、离合器或可旋转构件中的一个的构件的扭矩值；控制器，具有含有比例‑积分(PI)控制逻辑的有形、非瞬时性存储器，其中总控制扭矩是来自PI控制逻辑的比例和积分扭矩项的总和，且其中控制器配置为：检测预定的车辆事件；和自动地重新设置用于实现在请求的车辆事件期间的物理目标值的积分控制扭矩项，以由此在预定车辆事件的执行中维持用于所述目标值的总控制扭矩。

【技术特征摘要】
2013.05.24 US 13/901,6791.一种动力传动系，包括：多个齿轮组；多个离合器；多个可旋转构件；多个物理扭矩促动器，每个配置为输出总控制扭矩，其中来自至少一个物理扭矩促动器的总控制扭矩被用来达到目标值，所述目标值为齿轮组、离合器或可旋转构件中的一个的构件的扭矩值；控制器，具有含有比例-积分(PI)控制逻辑的有形、非瞬时性存储器，其中总控制扭矩是来自PI控制逻辑的比例和积分扭矩项的总和，且其中控制器配置为：检测预定的车辆事件；使用转换矩阵将动力传动系的逻辑表示从使用所述至少一个物理扭矩促动器的动力传动系转换为使用至少一个虚拟扭矩促动器的动力传动系；和为所述至少一个虚拟扭矩促动器中的每一个虚拟扭矩促动器自动地重新设置用于实现在预定的车辆事件期间的目标值的积分控制扭矩项，由此在预定车辆事件的执行中维持用于所述目标值的总控制扭矩。2.如权利要求1所述的动力传动系，其中所述预定的车辆事件是混合动力范围状态转换。3.如权利要求1所述的动力传动系，其中所述预定的车辆事件是控制增益衰减事件。4.如权利要求1所述的动力传动系，其中所述多个扭矩促动器包括内燃发动机和至少一个电动机/发电机单元。5.如权利要求4所述的动力传动系，其中：所述多个齿轮组包括第一、第二和第三齿轮组；所述至少一个电动机/发电机单元包括连接到第一齿轮组的节点的第一电动机/发电机单元、和连接到第二齿轮组的节点的第二电动机/发电机单元；所述发动机连接到第一齿轮组的另一节点；和所述可旋转构件包括连接到第三齿轮组的节点的变速器输出构件。6.如权利要求1所述的动力传动系，其中所述控制器自动地重新设置积分控制扭矩项，方式是通过：首先重新设置用于同一所述目标值的相对应虚拟促...

【专利技术属性】
技术研发人员：S叶，RL莫里斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US