混合动力电动车辆中的异步-同步离合器转矩交换制造技术

一种混合动力电动车辆中的异步-同步离合器转矩交换。车辆包括转矩源、变速器和控制器，控制器被编程以执行一种方法。在执行相关联的方法中，响应于具有阈值优先权的控制目标，控制器确定贯穿转矩交换是否要求连续的输出转矩。当要求连续的输出转矩时，控制器同步并且填充待接合离合器，估计待接合离合器的容量，和在转矩交换期间扩大待接合离合器的短期转矩容量。转矩交换的开始被推迟，直到短期转矩容量足以接收来自待分离离合器的全部转矩载荷，而不影响输出转矩。控制器贯穿转矩交换异步地控制待分离离合器并且同步控制待接合离合器，并且经由长期转矩容量限值的扩大设置，作为同时耗尽的待分离离合器载荷的函数加载同步待接合离合器。

【技术实现步骤摘要】
混合动力电动车辆中的异步-同步离合器转矩交换
本公开涉及用于在混合动力电动车辆中将转矩从异步离合器交换到同步离合器的方法和系统。
技术介绍
传统的自动车辆变速器的离合器之间的转矩交换经由控制模块，例如变速器控制模块(TCM)紧密控制。这样的变速器的控制模块命令与当前速比相关联的特定离合器(即，待分离离合器)的转矩容量的卸载，并且同时施加与期望的新速比相关联的另一离合器(即，待接合离合器)。来自一个或多个源(通常为内燃发动机和/或一个或多个电牵引马达)的转矩然后被从待分离离合器交换到待接合离合器，以完成换挡。变速器的离合器可根据被用于建立其控制的模式描述。因而，在通常的同步换挡中，待分离和待接合离合器可被称为“同步离合器”。在待接合同步离合器中，离合器压力在该离合器仍滑移时保持完全耗尽。离合器压力仅在得到同步速度之后被施加。通过对照，对于待分离异步离合器，一定量的离合器压力甚至在离合器滑移之后被施加到离合器组件。因此，异步离合器能够在滑移时产生输出转矩。混合动力变速器缺乏固定的速比。换句话说，由于该速比，因此通常不需要混合动力变速器的待分离/待接合离合器。而且，在混合动力变速器中，人们可从一个档位状态转变到其中存在一个待分离离合器的模式。因而，混合动力变速器中不是所有换挡都具有待分离-待接合离合器组合。
技术实现思路
本文公开了一种混合动力电动车辆。该车辆包括控制器，例如混合动力控制处理器，和多个流体致动离合器。对于被请求的换挡，离合器中的一个被指定为待分离离合器，而了离合器中的另一个被指定为待接合离合器，其中两个术语都在上面有所描述。该换挡涉及从待分离离合器到待接合离合器的转矩交换或“移交”。控制器被编程或以其他方式配置为无论何时驾驶员要求通过换挡事件，例如通过空挡的换挡的连续的输出转矩，选择性地执行相关联的方法的步骤。当本方法被执行时，控制器异步地控制待分离离合器，即待分离异步离合器，而待接合离合器被同步地控制。因而，待接合离合器在本文中被称为待接合同步离合器。作为该方法的一部分，控制器还计算并且实施用于待接合同步离合器的短期和长期转矩限值。该转矩限值在异步待分离离合器控制的一个阶段期间结束时开始选择性地实施，并且继续，直到同步转矩控制的后续阶段开始，如本文中详细说明的。因而，本方法的选择性执行可有助于改善驾驶员通过换挡请求连续输出转矩时的总体驱动质量。特别地，本文公开了一种混合动力电动车辆，其包括多个转矩源、变速器和控制器。与变速器和转矩源通讯的控制器被配置为(即以软件编程并且以硬件装备)以确定经由被请求的换挡命令的转矩交换期间是否要求连续的输出转矩。当要求连续的输出转矩时，控制器可操作以同步和填充待接合离合器，估计待接合离合器的液压容量，和在转矩交换过程期间暂时扩大待接合离合器的短期转矩容量以响应具有阈值优先权的控制目标。控制器还延迟转矩交换的开始，直到待接合离合器的短期转矩容量足以接收来自待分离离合器的全部转矩载荷，而不影响连续的输出转矩。然后控制器在转矩交换期间异步地控制待分离离合器，在转矩交换期间同步地控制待接合离合器，并且经由扩大的长期控制转矩容量限值组，以同时耗尽的待分离离合器载荷的函数加载同步待接合离合器。该车辆可包括作为多个转矩源的电动马达和内燃发动机。在该情况下，控制器配置为使用来自电动马达和发动机的转矩组合卸载待分离离合器，同时将输出转矩保持在连续的水平。用于混合动力车辆的变速器组件包括上面所述的齿轮组、多个离合器和控制器。还公开了用于将变速器换挡的相关联的方法，其包括执行上面所述的控制器结构的功能。还公开了一种混合动力电动车辆，包括：多个转矩源；变速器，具有齿轮组；和多个离合器，包括待分离离合器和待接合离合器；和控制器，与变速器和转矩源通讯，其中该控制器配置为：确定是否贯穿经由请求换挡命令的转矩交换过程中要求连续的输出转矩；和当要求连续的输出转矩时；同步并且填充待接合离合器；估计待接合离合器的液压容量；在转矩交换过程中响应于具有阈值优先权的控制目标扩大待接合离合器的短期转矩容量；延迟转矩交换的开始，直到待接合离合器的短期转矩容量足以接收来自待分离离合器的全部转矩载荷而不影响连续的输出转矩；贯穿转矩交换过程异步控制待分离离合器；和贯穿转矩交换过程同步控制待接合离合器；和经由长期控制转矩容量限值的扩大设置，作为同时耗尽的待分离离合器载荷的函数加载同步即将带来离合器。其中，该车辆包括电动马达和内容发动机作为多个转矩源，并且其中，控制器配置为使用电动马达和发动机组合将待分离离合器异步受控地卸载到同步控制的待接合离合器，同时将输出转矩保持在连续水平。该混合动力电动车辆还包括传感器，传感器可操作产生油门信号，其中，控制器与该传感器通讯，并且配置为通过处理油门信号来确定是否需要连续的输出转矩。其中，被请求的换挡为经过空挡的无动力中断换挡。其中，控制器响应于具有阈值优先权的控制目标，暂时地实施短期转矩容量限值覆盖长期转矩容量限值。其中，短期和长期转矩容量限值在完成转矩交换之前合并。该混合动力电动车辆还包括传感器，传感器可操作来产生油门信号，其中，控制器与该传感器通讯，并且配置为通过处理油门信号确定是否连续的输出转矩被请求。当结合附图理解时，本专利技术的上述特征和优点以及其他特征和优点将从用于实现本专利技术的最佳模式的下文中的详细说明变得显而易见。附图说明图1是具有自动变速器和控制器的车辆的示意图，其控制器执行本方法的步骤，以由此控制待分离异步-待接合同步离合器转矩交换。图2是描述用于执行待分离异步-待接合同步离合器转矩交换的示例性方法的流程图。图2A是描述用于图2中所示的方法的一部分的可选实施例的另一流程图。图3是示出图2和2A中所示的方法的应用并且示出在待接合同步离合器上实施短期和长期转矩限值的示例性时间图。具体实施方式参照附图，其中在全部几幅附图中，相似的附图标记对应于相似或类似的部件，并且开始于图1，显示了包括控制器(C)50的示例性混合动力电动车10。控制器50与自动变速器12的多个部件经由控制信号(双箭头11)，例如在控制器局域网络(CAN)总线上被传送和接收的信号通讯。控制器50被配置为经由本文所述的相关的硬件和软件元件选择性地执行换挡控制方法100的步骤，下面参照图2和2A描述该控制方法100的一个示例。方法100的执行允许控制器50控制预定的换挡事件，该预定换挡事件为本文限定的当图1的车辆10的驾驶员通过命令的换挡及紧接着通过空挡的无动力中断换挡要求连续的输出转矩时，被异步控制的待分离离合器和被同步控制的待接合离合器之间的转矩交换或“移交”。本控制方法旨在通过紧密协调滑移离合器(即，异步待分离离合器)的转矩卸载和锁定的同步待接合离合器的转矩加载来提高驾驶质量。上面所述的大部分混合动力车辆的换挡事件本质上是同步的。但是在少有的场合里可能需要异步换挡，其中一个这样的情形为当驾驶员通过换挡要求连续的转矩输出时。在这些情况下因而以本文参照图2、2A和3提出的方式进行异步和同步离合器之间的转矩交换。图3特别地示出了在异步待分离离合器耗尽时短期(ST)和长期(LT)转矩限值的施加，所述短期和长期转矩限值由控制器50计算和实施。输入到图1的变速器12的输入转矩经由转矩源TS1和TS2，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有多个转矩源的混合动力电动车辆的变速器组件，该变速器包括：齿轮组；多个离合器，包括待接合和待分离离合器，其中，所述待分离离合器在具有一定持续时间的被请求的转矩交换开始时具有转矩载荷；和控制器，配置为经由分别接合和脱离多个离合器，将多个转矩源中的一些选择地连接到齿轮组和从齿轮组断开，其中，所述控制器配置为确定贯穿请求的转矩交换何时要求连续的输出转矩，并且配置为响应于要求的连续输出转矩，以：同步和填充所述待接合离合器；估计所述待接合离合器的液压转矩容量；响应于具有阈值控制优先权的控制目标，施加一组短期转矩容量限值，该转矩容量限值在转矩交换过程中暂时地扩大所述待接合离合器的转矩容量；延迟所述转矩交换的开始，直到所述待接合离合器的估计转矩容量能够从所述待分离离合器接收全部待分离离合器载荷，而不影响连续的输出转矩；贯穿所述转矩交换过程异步控制待分离离合器；贯穿所述转矩交换过程同步控制待接合离合器；和经由扩大的长控制转矩容量限值以同时耗尽的待分离离合器载荷的函数加载同步待接合离合器。

【技术特征摘要】
2013.07.25 US 13/950,7941.一种用于具有多个转矩源的混合动力电动车辆的变速器组件，该变速器包括：齿轮组；多个离合器，包括待接合和待分离离合器，其中，所述待分离离合器在具有一定持续时间的被请求的转矩交换开始时具有转矩载荷；和控制器，配置为经由分别接合和脱离多个离合器，将多个转矩源中的一些选择地连接到齿轮组和从齿轮组断开，其中，所述控制器配置为确定贯穿请求的转矩交换何时要求连续的输出转矩，并且配置为响应于要求的连续输出转矩，以：同步和填充所述待接合离合器；估计所述待接合离合器的液压转矩容量；响应于具有阈值控制优先权的控制目标，施加一组短期转矩容量限值，该转矩容量限值在转矩交换过程中暂时地扩大所述待接合离合器的转矩容量；延迟所述转矩交换的开始，直到所述待接合离合器的估计转矩容量能够从所述待分离离合器接收全部待分离离合器载荷，而不影响连续的输出转矩；贯穿所述转矩交换过程异步控制待分离离合器；贯穿所述转矩交换过程同步控制待接合离合器；和经由扩大的长控制转矩容量限值以同时耗尽的待分离离合器载荷的函数加载同步待接合离合器。2.根据权利要求1所述的变速器组件，其中，所述车辆包括电动马达和内燃机作为所述多个转矩源，并且其中所述控制器配置为通过使用来自电动马达和发动机的转矩组合卸载所述待分离离合器，同时保持连续的输出转矩。3.根据权利要求1所述的变速器组件，还包括可操作来产生油门信号的传感器，其中所述控制器与该传感器通讯，并且配置为通过处理所述油门信号确定连续的输出转矩是否被请求。4.根据权利要求1所述的变速器组件，其中，被请求的换挡为通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：P古普塔，LA卡明斯基，SW麦格罗根，
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