[发明专利]混合动力系用将接合打滑离合器转矩异步换档方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年11月4日提交的美国临时申请No.60/985283的优先权 利，并在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于控制动力系的方法，所述动力系包括机械地-操作地 联接到内燃发动机上的电-机械变速器和适于选择性地传递机械功率给变速器输 出元件的电机。

背景技术

本节说明仅仅是提供与本发明有关的背景资料，其可能并不构成现有技 术。

已知的动力系结构包括转矩产生装置，这些转矩产生装置包括内燃机和电 机，这些转矩产生装置通过变速器装置向输出元件传递转矩。一种示例性的动 力系包括输出元件和双模式、复合-分离的电－机械变速器，该变速器利用输入 元件接收来自于优选为内燃机的原动机动力源的驱动转矩。该输出元件可以操 作地连接到机动车的传动系上，用于将牵引转矩传递给该传动系。作为电动机 或发电机工作的电机产生给变速器的输入转矩，该输入转矩独立于来自内燃机 的输入转矩。这些电机可以将通过车辆传动系传递的车辆动能转换成可存储在 电能存储设备中的电能。控制系统监控来自于车辆和驾驶员的各种输入，并且 为动力系提供操作控制，包括控制变速器的运行范围状态和换档，控制转矩产 生装置，以及调节电能存储装置和电机之间的电力交换以管理变速器的输出， 包括转矩和转速。

为了向输出元件提供转矩，混合动力系内的变速器（如上所描述）通过传 递和处理转矩提供若干种功能。为了提供所需要的特定功能，变速器在其内部 的限定了通过该变速器的转矩传递的若干运行范围状态或者配置之间进行选 择。已知的变速器使用包括固定档位状态或者具有限定传动比的状态在内的运 行范围状态。例如，变速器可以使用四个顺序排列的固定档位状态并且允许在 这四个固定档位状态之间进行选择以提供覆盖了很宽的输出元件速度范围的输 出转矩。附加地或可替换地，已知的变速器也允许连续变化的运行范围状态或 者模式状态，例如通过使用行星齿轮组来实现，其中变速器所提供的传动比可 以在一种范围内变化，以便调节由特定组的输入所提供的输出速度和输出转矩。 另外，变速器可以在空档状态下运行，在这种状态下中止经由变速器传递的所 有转矩。另外，变速器可以在反向模式下运行，在这种模式下变速器接收用于 正常向前运行的具有特定旋转方向的输出转矩和颠倒输出元件的旋转方向。通 过选择不同的运行范围状态，变速器对于给定的输入可以提供一定范围的输出。

混合动力系车辆中的上述装置的运行需要管理用于连接上面所提到的发 动机、电机和传动系的若干转矩承受轴或装置。来自发动机的输入转矩和来自 一个或多个电机的输入转矩可以被单独施加或者共同施加来提供输出转矩。然 而，变速器所要求的输出转矩的变化（例如由于驾驶员踏板位置的变化或者由 于运行范围状态的变换导致的）必须得到平稳地处理。特别难管理的是输入转 矩，这些输入转矩被同时施加给变速器，却对控制输入具有不同的反应时间。 基于单一的控制输入，各种装置可以在不同的时间处改变各自的输入转矩，结 果导致通过变速器施加的整个转矩的突然改变的增加。对于施加给变速器的各 种输入转矩的突然或者不协调的改变可以导致车辆加速度或者加加速度的明显 变化，这会会对车辆的驾驶性能产生不利的影响。

混合驱动系统的各种上述部件之间的各种控制方案和操作性连接都是公 知的，并且控制系统必须能够使变速器与所述各种部件接合和使它们分离，以 便执行混合动力系统的功能。已知接合和分离是在变速器内通过使用可选择性 操作的离合器完成的。本领域中的人熟知离合器是用来接合和分离轴的装置， 包括管理轴之间的转速和转矩差异。接合或者锁定、分离或者解锁、被接合或 者被锁定操作下的运行，以及被分离或者被解锁操作下的运行都是离合器状态， 为了车辆正确而平稳地运行必须要对这些状态进行管理。