[发明专利]用于基于模型的离合器控制和扭矩估计的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年10月23日提交的美国临时申请NO.60/981893的优先 权，其在这里作为参考被引入。

技术领域

本发明公开的内容涉及用于机电变速器的控制系统。

背景技术

该部分中叙述的内容仅提供了与本发明公开的内容相关的背景信息，并且 可以不构成现有技术。

公知的动力传动系结构包括扭矩产生装置，包括内燃机和电动机，其通过 变速器装置将扭矩传递到输出构件上。一个示例性的动力传动系包括双模式、 复合分流、机电变速器和输出构件，该机电变速器利用输入构件接收来自于优 选为内燃机的原动机动力源的驱动扭矩。输出构件可运转地连接到用于传递牵 引扭矩的电动车辆的传动系上。可作为电动机或发电机运转的电机，独立于来 自内燃机的扭矩输入，向变速器产生扭矩输入。电机可以将通过车辆传动系传 输的车辆动能转化为可贮存在电能贮存装置中的电能。控制系统监控来自车辆 和操作者的各种输入，并提供对动力传动系的可操作的控制，包括控制变速器 操作状态和换档、控制扭矩产生装置以及调节电能贮存装置和电机之间的电能 交换，以控制变速器的输出，包括扭矩和转速。液压控制系统在传动系中提供 用于多个功能的加压的液压油是公知的。

混合动力传动系车辆中的上述装置的操作需要控制多个扭矩承载轴或装 置，其提供与上面提到的发动机、电机和传动系的连接。来自发动机的输入扭 矩和来自电机或多个电机的输入扭矩可以单独地或共同地施加以提供输出扭 矩。在混合驱动系统的各个上述部件之间的各种控制方法和操作性连接是公知 的，控制系统必须能够使多个部件与变速器接合或脱离，以便执行混合动力传 动系统的功能。通过选择性地应用可操作的离合器在变速器中完成接合和脱离 是公知的。

离合器是本领域熟知的用于接合和脱离轴的装置，接合和脱离轴包括控制 轴之间的转速和扭矩差。在各种设计和控制方法中离合器是公知的。一种公知 类型的离合器是通过分离或结合两个连接表面而进行操作的机械离合器，例如 离合器盘，当其结合时，彼此相互施加摩擦扭矩。用于操作这样的机械离合器 的一种控制方法包括应用液压控制系统以施加或释放两个连接表面之间的夹持 力，该液压控制系统提供通过液压管道传递的流体压力。被这样地操作时，离 合器不会以双重的方式被操作，而是能够具有一定的接合状态范围，从完全地 脱离到同步但未接合，到接合但仅具有最小的夹持力，再到以最大的夹持力接 合。可用于施加到离合器上的夹持力确定在离合器滑动之前离合器可以传递多 大的作用扭矩。这里所公开的内容主要集中在为同步换挡而设计的离合器上， 其中，离合器扭矩容量被保持为超过离合器作用扭矩，以便充分地消除滑动。

如上面描述的液压控制系统利用充满液压油的管道，以选择性地致动变速 器中的离合器。液压开关或压力控制开关(PCS)被用于选择性地在液压控制系 统中施加压力。PCS可以是电控的，例如采用磁致动的电磁装置，这在本领域 是公知的。替换地，PCS可以被液压地控制，例如由命令压力和回位弹簧致动。 PCS中的特征根据PCS的致动状态选择性地引导或阻止液压油从其中通过。在 阻止状态下，公知PCS包括排放路径公知，这允许任何被困液压油泄露，从而 切断被连接的液压管道，以便完成致动循环。

液压致动的离合器通过将加压的液压油接收到离合器容量室中而进行操 作。该离合器容量室中的液压油对容量室中的特征施加压力。公知活塞或相似 的结构被用于将该液压转化成articulation，例如平移运动或压缩力。在一个示例 性的液压致动的离合器中，加压的液压油被用于充满离合器容量室，从而移动 离合器活塞，以便选择性地向离合器的连接表面施加压缩力。公知的，可以用 例如由回位弹簧提供的回复力来抵消液压油的压缩力。如上面描述的，公知的， 离合器通过一定范围的接合状态而被接合。全部液压被去除的一个示例性的离 合器可以处于解锁状态。具有最大的液压的一个示例性的离合器可以处于锁止 状态。施加了部分液压的一个示例性的离合器，其中液压油的力和回位弹簧的 力基本上是相等的，那么该离合器可以处于接触状态，即盘是接触的但仅施加 了很少的夹持力或未施加夹持力。