[发明专利]防止混合动力系统的离合器滑转的方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2007年10月29日的美国临时申请 NO.60/983259的优先权，其内容以引用的方式纳入其中。

技术领域

本发明涉及一种电-机械式变速器的控制系统，用于混合动力系统， 在离合器即将接合期间产生拟转矩相(pseudo torque phase)以防止离合器滑转。

背景技术

这一部分仅仅提供关于本申请的背景信息，可以不构成现有技术。

已知的动力系(powertrain)机构包括转矩产生装置，包括内燃机和 电机，其将转矩通过变速器传递到输出元件。一个示例性的动力系包括双模式、 复合-分路式(compound-split)的电-机械式变速器，其利用输入元件和输出元 件，输入元件从原动机动力源(优选内燃机)接收原动转矩。输出元件可操作 地连接到机动车辆的传动系统(driveline)以向其传递牵引转矩。电机(electric machine)(可以是电动机或发电机)独立于来自内燃机的转矩输入为变速器产 生转矩输入。电机可以通过车辆的传动系统将车辆动能转换为电能储存在电能 储存装置中。控制系统监控来自车辆和操作者的各种输入，提供动力系的操作 控制，包括控制变速器运转状态和齿轮换档，控制转矩产生装置，并且调节电 能储存装置和电机之间的电能转换以控制包括转矩和转速的变速器的输出。

混合驱动车辆的上述装置的操作要求控制许多转矩承载轴或装置， 其呈现连接到上面提到的发动机、电动机和传动系统。混合驱动系统各种前述 构件之间的各种控制方案和操作连接是已知的，为了完成混合驱动系统的功能， 控制系统必须能够使各种构件接合和脱离。已知的接合和脱离通过使用变速器 的离合器完成。离合器是本领域的公知装置，用于使轴接合和脱离，包括控制 轴与轴之间不同的转速和转矩。为了正确和平缓操作车辆，接合或锁定、脱离 或解锁以及接合或锁定操作时的操作是所有必须控制的变速器状态。这些车辆 操作的联系整体描述为车辆性能的一部分，称为驾驶性能。

离合器在各种设计和控制方法中是已知的。一种已知类型的离合器 是通过分离或接合两个连接表面操作的机械离合器，连接表面例如离合器从动 盘，操作时，应用摩擦转矩彼此接合。一个用于操作这样的机械离合器的控制 方法包括应用液压控制系统实现通过液压管线传递流体压力来执行或释放两个 连接表面之间的夹紧力。这样操作，离合器不是在二元方式下操作，而是可具 有接合状态的范围：从完全脱离和失去同步，到没有应用夹紧力下的同步，到 接合但是只有极小夹紧力，到具有某个最大夹紧力接合。应用到离合器的夹紧 力确定了离合器在离合器滑转之前能够接受多少反应转矩。离合器能够设计为 在不同步操作中具有某种程度的受控滑转，或者离合器能够设计为在同步操作 中具有几乎没有或优选没有滑转。本发明处理主要设计为同步操作的离合器。 各种通过调节夹紧力对离合器的控制允许在锁止状态和未锁定状态之间的转 换，以及在被锁止的变速器中控制滑转。另外，最大夹紧力能够通过液压管线 施加，还能够随着车辆工作状态变化和能够基于控制策略被调节。

滑转，或离合器连接表面之间的相对旋转运动，只要通过离合器传 递的反应转矩超过应用夹紧力产生的实际转矩能力就会发生。变速器中的滑转 造成了变速器控制的非计划损失和对驾驶性能的不利影响。

从未锁定到锁定状态的转换要求过渡的锁定状态，通过该过渡的锁 定状态，离合器开始于没有反应转矩实施在离合器上的未锁定状态，并结束于 连接表面夹紧在一起的锁定的同步状态。一旦达到锁定状态，执行过渡的锁定 过程或将离合器逐渐增加到想要的或要求的反应转矩的时期。很难实现通过过 渡的锁定过程或状态依次地施加反应转矩，以利于没有滑转的优化的车辆驾驶 性能。如上所述，只要通过离合器传递的反应转矩超过应用的夹紧力产生的实 际离合器能力，就会发生滑转。由于过渡的锁定过程必须涉及快速增加的转矩， 在过渡的锁定过程中来自发动机和电机或多个电机的输入转矩通过离合器产生 太多的反应转矩，对驾驶性能产生危险如可能滑转。

发明内容