[发明专利]为混合动力系系统在约束条件下的速度阶段重绘输入速度曲线的方法与装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求了2007年11月2日申请的序列号为NO.60/984,957的美国临 时申请的权益，该申请作为参考全部合并在此。

技术领域

本申请涉及电动-机械变速器的控制系统。

背景技术

在本部分中的表述仅提供与本申请相关的背景资料而可能不构成现有技 术。

已知的动力系结构包括转矩生成装置，该装置包括内燃机和电机，其将转 矩通过变速装置传输给输出构件。一种典型的动力系包括双模式、复合分解式 的电动-机械变速器和输出构件，其中变速器利用输入构件从原动机功率源接收 驱动转矩，其中原动机优选为内燃机。输出构件可以可操作地连接到机动车辆 的传动系上以向那里传输牵引转矩。电机独立于从内燃机输入的转矩为变速器 产生转矩输入，其中电机既可以作为电动机也可以作为发电机运行。电机可以 将车辆动能转化为可存储在电能存储装置中的电能，其中动能通过车辆传动系 传输。控制系统监测来自车辆和驾驶员的各种输入并为动力系提供可操作的控 制，包括控制变速器的运行范围状态和变速，控制转矩生成装置，并且对电能 存储装置和电机之间的电功率互换进行调节以控制包括转矩和旋转速度在内的 变速器输出。

如上所述，为了给输出构件提供转矩，混合动力系中的变速器通过传递和 操纵转矩来提供多种功能。为了提供所需要的特定功能，变速器在限定经由变 速器传输的转矩的多个运行范围状态或者变速器内部配置之间进行选择。已知 的变速器利用包括具有确定传动比的固定档位状态或者多个固定档位状态在内 的运行范围状态。例如，为了在宽广的输出构件速度的范围内提供输出转矩， 变速器可利用四个相继排列的固定档位状态，并且允许在这四个档位状态之间 进行选择。附加地或可替换地，已知的变速器也允许连续可变的运行范围状态 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 可以在一个范围内改变，从而调节由特定的一组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，也就是中止所有经由变速器而被 传递的转矩。另外，变速器可以在逆向模式下运行，接收特定旋转方向的用于 通常的向前运行的输入转矩，并逆转输出构件的旋转方向。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个范围的输出。

混合动力系车辆中的上述装置的运行需要管理多个转矩支承轴或用来连接 至上面提到的发动机、电机以及传动系的装置。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独立地或者组合地应用来提供输出转矩。然 而，来自变速器的所需输出转矩的改变，例如由于驾驶员踏板位置的改变或者 由于运行范围状态的变换所引起的改变，必须被平稳地处理。特别难以管理的 是输入转矩，其被同步地施加给变速器，对于控制输入具有不同的反应时间。 基于单一的控制输入，各种装置在不同的时间可以改变各自的输入转矩，从而 导致通过变速器施加的总转矩的增加的突然改变。对于施加给变速器的各种输 入转矩的突然的或者不协调的改变可以导致车辆的加速度或者冲击度(jerk)的 显而易见的改变，这会不利地影响到车辆的驾驶性能。

处于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是已 知的，控制系统必须能够使各种部件接合到变速器上以及从变速器上脱离各种 部件，从而执行混合动力系系统的功能。在变速器中通过使用可选择性操作的 离合器来实现接合以及脱离是已知的。离合器是本领域所熟知的用来接合以及 脱离轴的装置，包括管理轴之间的转速和转矩差异。为了实现车辆的适当且平 稳的运行，接合或者锁定，脱离或者解锁，被接合或者被锁定操作下的运行， 以及被脱离或者被解锁操作下的运行都是必须被管理的离合器状态。