CN101929544A - 用于可变气门升程的动力系系统的变矩器控制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于可变气门升程的动力系系统的变矩器控制。一种用于车辆动力系的控制系统包括转矩模块和阻尼控制模块。转矩模块确定发动机的第一输出转矩和第二输出转矩。在第一输出转矩之后确定第二输出转矩。转矩模块还基于第一输出转矩和第二输出转矩确定转矩差。阻尼控制模块基于转矩差在变速器中产生阻尼转矩。

Description

用于可变气门升程的动力系系统的变矩器控制

技术领域

本发明涉及可变气门升程的动力系系统的转矩输出控制。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总的介绍本发明的背景。就本背景部分中描述的程度以及在申请时没有以其它方式构成现有技术的描述的多个方面来说，目前指定的发明者的工作既不被清楚地也不被隐含地承认为相对于本发明的现有技术。

内燃机(ICE)由ICE气缸内产生的燃烧能量提供动力。气缸具有各自的进气和排气门。可以通过进气门接收空气/燃料混合物，并通过排气门从气缸排出废气。进气和排气门可以由凸轮轴上的凸轮致动。凸轮轴可以通过曲轴经由一个或多个正时皮带、齿轮和/或链条驱动。在进气和排气冲程期间，凸轮在凸轮轴的相应角位移处打开进气和排气门。气门的打开可以包括气门远离气缸的提升，其被称为气门提升。气门打开的时间量被称为气门提升持续时间。

气门提升的程度和气门提升持续时间可以基于凸轮轮廓。凸轮轮廓特征在于轮廓形状和相对于凸轮轴的角位置，其可以被设计用于以特定发动机转速运行的特定发动机。一旦凸轮轮廓确定且发动机被装配好，凸轮轮廓就可以用于所有的发动机运行转速。

固定的凸轮轮廓被设计用于特定的发动机转速，其可以为除了该特定的发动机转速之外的速度提供有限的性能。由于凸轮基于凸轮轴的角位移打开进气门，所以当凸轮轴的转速增加时，进气门打开的持续时间会减小。减小的进气门打开持续时间会负面影响发动机性能。例如，当以增大的发动机转速运行时，发动机可能需要增加的空气量。由于上述理由，被设计用于发动机转速范围的固定凸轮轮廓可能不能在发动机转速大于该发动机转速范围时提供足够的气门开度或升程以允许完全接收所需要的空气量。

可变气门升程(VVL)控制系统允许选择多个凸轮轮廓以致动进气和排气门。通过应用不同的凸轮轮廓，VVL控制系统可以在较高的发动机转速提供比在较低的发动机转速下更大的气门提升量。可变气门升程控制能改进发动机性能，包括效率的增加和排放的减少。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种用于车辆动力系的控制系统，其包括转矩模块和阻尼控制模块。转矩模块确定发动机的第一输出转矩和第二输出转矩。第二输出转矩在第一输出转矩之后确定。转矩模块还基于第一输出转矩和第二输出转矩确定转矩差。阻尼控制模块基于转矩差在变速器中产生阻尼转矩。

在其他特征中，提供了一种用于车辆动力系的控制系统。控制系统包括时间模块、转矩模块和阻尼控制模块。时间模块检测车辆发动机气门从第一提升状态向第二提升状态的转变。转矩模块基于该转变确定转矩差。阻尼控制模块检测变速器中离合器的状态。离合器在锁定状态和滑转状态之一中操作。当离合器的状态为锁定状态时，阻尼控制模块基于转矩差将离合器的状态改变成滑转状态。

在其他特征中，提供了一种操作动力系系统的控制系统。控制系统包括第一模块，其检测发动机的气门提升状态从第一提升状态向第二提升状态的转变。系统包括第二模块，其基于该改变确定转矩差。系统包括第三模块，其检测变速器的离合器的状态。离合器的状态包括锁定状态和滑转状态。当状态为锁定状态时，第三模块基于转矩差将状态改变成滑转状态。

在其他特征中，包括一种操作动力系系统的方法。方法包括检测发动机气门从第一提升状态向第二提升状态的转变，基于该转变确定转矩差，检测变速器中的离合器的状态。离合器在锁定状态和滑转状态之一中操作。当离合器处于锁定状态时，基于转矩差使离合器滑转。

本发明涉及以下技术方案：

方案1.一种用于车辆动力系的控制系统，包括：转矩模块，所述转矩模块：确定发动机的第一输出转矩，在确定所述第一输出转矩之后确定所述发动机的第二输出转矩，和基于所述第一输出转矩和所述第二输出转矩确定转矩差；以及阻尼控制模块，其基于所述转矩差控制离合器的操作以在变速器中产生阻尼转矩。

方案2.如方案1所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块还检测所述变速器的离合器的状态并在所述离合器处于锁定状态时使所述离合器滑转，其中所述离合器以锁定状态和滑转状态之一操作。

方案3.如方案2所述的控制系统，其中所述离合器是变矩器离合器。

方案4.如方案2所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块还确定所述转矩差的量并基于所述量使所述离合器在滑转状态中操作。

方案5.如方案4所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块使所述离合器在滑转状态中操作并基于所述量控制所述离合器的滑转。

方案6.如方案5所述的控制系统，其中当所述量超过转矩阈值时，所述阻尼控制模块产生所述滑转指令信号。

方案7.如方案1所述的控制系统，其中所述第二输出转矩的确定包括基于发动机转矩的模型估计所述第二输出转矩。

方案8.一种用于车辆动力系的控制系统，包括：时间模块，其检测所述车辆的发动机气门从第一提升状态向第二提升状态的转变；转矩模块，其基于所述转变确定转矩差；以及阻尼控制模块，所述阻尼控制模块：检测变速器中的离合器的状态，其中所述离合器在锁定状态和滑转状态之一中操作，和当所述离合器的状态是锁定状态时，基于所述转矩差将所述离合器的状态改变成滑转状态。

方案9.如方案8所述的控制系统，其中所述离合器是变矩器离合器。

方案10.如方案8所述的控制系统，其中所述转矩模块基于所述第一提升状态确定所述转变之前的所述发动机的第一转矩，基于所述第二提升状态确定所述转变之后的所述发动机的第二转矩，并基于所述第一转矩和所述第二转矩之间的差确定所述转矩差。

方案11.如方案10所述的控制系统，其中基于发动机转矩的模型确定所述第一转矩和所述第二转矩中的至少一个。

方案12.如方案8所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块还确定所述转矩差的量并基于所述量将所述离合器的状态变成滑转状态。

方案13.如方案12所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块在所述量超过转矩阈值时还产生滑转指令信号，并基于所述滑转指令信号控制所述离合器的滑转。

方案14.一种操作动力系系统的方法，包括：检测发动机气门从第一提升状态向第二提升状态的转变；基于该转变确定转矩差；检测变速器中的离合器的状态，其中所述离合器在锁定状态和滑转状态之一中操作；以及当所述离合器处于锁定状态时，基于所述转矩差使所述离合器滑转。

方案15.如方案14所述的方法，其中所述离合器是变矩器离合器。

方案16.如方案14所述的方法，其中所述转矩差的确定包括：基于所述第一提升状态确定所述转变之前的所述发动机的第一转矩；基于所述第二提升状态确定所述转变之后的所述发动机的第二转矩；以及基于所述第一转矩和所述第二转矩之间的差确定所述转矩差。

方案17.如方案16所述的方法，其中基于发动机转矩的模型确定所述第一转矩和所述第二转矩中的至少一个。

方案18.如方案14所述的方法，其中所述离合器的滑转包括：确定所述转矩差的量；以及基于所述量将所述离合器的状态改变成滑转状态。

方案19.如方案18所述的方法，其中所述状态的改变包括：基于所述量产生滑转指令信号；以及基于所述滑转指令信号控制所述离合器的滑转。

方案20.如方案19所述的方法，其中当所述量超过转矩阈值时产生所述滑转指令信号。

根据下文中提供的详细描述，本发明应用的其他领域将变得明显。应该懂得，详细描述和具体实施例仅仅为了说明的目的，而非用来限制本发明的范围。

附图说明

根据详细描述和附图，本发明将被更充分地理解，其中：

图1是根据本发明原理的动力系控制系统的功能框图；

图2是发动机转矩信号和气门提升状态指令信号的图表；

图3是根据本发明原理的协调控制系统的功能框图；

图4示出在变速器中根据本发明原理提供离合器滑转的示例性方法；

图5示出根据本发明原理产生滑转指令信号的示例性方法；和

图6是根据本发明原理的离合器滑转控制模块的功能框图。

具体实施方式

下面的描述本质上仅仅是示例性的，决不是用来限制本发明、其应用或用途。为了清楚起见，相同的附图标记将在附图中用来表示相似的元件。这里使用的，短语A、B和C中的至少一个应该被解释成意指一种逻辑(A或B或C)，其使用非排他的逻辑“或”。应该懂得，在不改变本发明原理的情况下，可以以不同顺序执行方法内的步骤。

这里使用的，术语模块是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共用的、专用的或群组的)和存储器，组合逻辑电路和/或提供所描述的功能的其他适合部件。

可变气门升程控制可以包括用于打开气门的具有多个不同凸轮轮廓的二级式或多级式气门提升机构。每个凸轮轮廓都可以与相应的气门提升状态相关联。第一气门提升状态可以用于大于预定发动机转速的发动机转速，第二气门提升状态可以用于小于预定发动机转速的发动机转速。第一气门提升状态可以与比第二气门提升状态更高的提升相关联。在第一和第二气门提升状态之间的转变期间，发动机转矩输出可以改变。发动机转矩的改变可以被称为转矩瞬变，转矩瞬变可以与车辆加速度的计划外变化相关联。由于提升状态之间的转变，下面披露的实施例将转矩瞬变减到最小。

现在参考图1，示出了一种车辆的动力系控制系统。动力系控制系统10包括发动机12、变速器14、发动机控制模块(ECM)16和变速器控制模块(TCM)18。控制系统10还可以包括驱动机动车的动力传动系统20。发动机12可以产生转矩以通过动力传动系统20推进车辆。转矩通过变速器14传递以驱动动力传动系统20。ECM 16可以包括VVL模块22，其提供多个用于在不同转速范围中发动机运行的气门提升状态。当发动机转速大于预定转速阈值时，可以使用第一气门提升状态。当发动机转速小于该转速阈值时，可以使用第二气门提升状态。

在第一和第二气门提升状态之间发生转变时，可能发生发动机输出转矩的相应改变。发动机输出转矩的相应改变可以被称为转矩瞬变。转矩瞬变可以引起车辆加速度的计划外变化。车辆加速度变化的存在对车辆性能可能没有不利影响。ECM 16和TCM 18可以向变速器14产生控制信号以在变速器14中提供阻尼转矩来减小转矩瞬变。阻尼转矩可以减小或消除车辆加速度的变化。控制信号可以包括使变速器14中的离合器滑转。

发动机12包括气缸24和节气门26。空气通过节气门26被吸入进气歧管28。可以响应于来自例如加速踏板(未示出)的指令信号通过节气门致动器30控制节气门26。节气门位置传感器32可以用于节气门位置的闭环控制。发动机12可以包括任何数量的气缸。为了说明的目的仅示出一个气缸。

气缸24可以具有一个或多个进气门34和排气门36。可以通过进气门34将空气吸入气缸24。可以通过燃料致动器38，例如燃料喷射器，提供燃料以产生空气/燃料混合物。燃料可以喷射到进气歧管28中或直接喷射到气缸24中。可以通过由火花致动器42控制的火花塞40在点火冲程期间在气缸24内点燃空气/燃料混合物。由于空气/燃料混合物的燃烧产生发动机转矩。废气通过排气门36从气缸24排出，然后通过排气系统44从发动机12排出。

可以通过一个或多个进气和排气凸轮46、48致动进气和排气门。凸轮46、48打开进气和排气门34、36并且具有相应的“气门升程”。进气和排气门34、36分别在每个进气和排气循环期间处于提升状态持续预定的时间量，其被称为“气门提升持续时间”。可以基于发动机转速和凸轮轴的预定角位移确定气门提升持续时间。进气凸轮46可以由进气凸轮轴50驱动，排气凸轮48可以由排气凸轮轴52驱动。进气和排气门34、36也可以由电磁螺线管致动。进气和排气凸轮130、132可以由相应的电动机驱动。

可以通过一个或多个凸轮轴移相器调节进气和排气门打开和关闭的正时。进气门正时可以通过进气凸轮轴移相器54调节，排气门正时可以通过排气凸轮轴移相器56调节。凸轮轴移相器54、56可以由凸轮轴移相器致动器58控制。

气门提升的程度和气门提升持续时间的长度可以由凸轮轮廓确定。凸轮轮廓特征在于凸轮轴上的角位置和轮廓形状，其可以设计用于在预定发动机转速产生最大性能水平。例如，可以设计一个凸轮轮廓以在发动机转速N1具有最大发动机转矩，并且可以设计另一个凸轮轮廓以在发动机转速N2具有最小燃料消耗。进气凸轮46可以具有一个以上用于致动进气门34的固定轮廓，排气凸轮48可以具有一个以上用于致动排气门36的固定轮廓。

在一个实施例中，进气凸轮46和排气凸轮48可以各自具有多个轮廓。每个轮廓都可以与发动机控制中相应的气门提升状态相关联。仅仅为了说明的目的，进气凸轮46具有与第一气门提升状态S_I相关联的第一轮廓和与第二气门提升状态S_II相关联的第二轮廓。第一和第二轮廓可以用于打开进气门34。可以产生气门提升状态指令信号S_VL(62)以提供用于确定的气门升程和气门提升持续时间的凸轮轮廓。第一提升状态S_I可以在发动机转速N1提供最大发动机转矩，第二提升状态S_II可以在发动机转速N2提供最小燃料消耗量。

发动机可以包括曲轴64。发动机还可以包括发动机转速传感器66，其通过检测曲轴64的旋转速度产生发动机转速信号(ω_E)66a。曲轴64与包括变速器14的传动系相连。

变速器14可以包括变矩器68。发动机12的曲轴64可以在变矩器68的毂部70处与变矩器68相连。变矩器68可以包括泵轮72、涡轮74和变矩器离合器(TCC)76。泵轮72通过变矩器68的外壳78和毂部70与曲轴64相连。泵轮72可以通过定子80与涡轮74液力地耦合。涡轮74与变速器14的输入轴82相连，TCC 76也与输入轴82相连。因而，涡轮74与TCC 76相连。变速器可以包括转速传感器84，其检测输入轴82的转速。由于输入轴82与涡轮74相连，所以转速传感器84可以产生涡轮转速信号(ω_T)84a。转速传感器84可以被称为涡轮转速传感器。

输入轴82驱动变速器14内的一组范围离合器和齿轮86。范围离合器和齿轮86为变速器操作的每个确定的传动范围提供传动比。变速器输出轴88将变速器14连接到车辆的动力传动系统。发动机12产生的转矩通过变速器14传递到动力传动系统。车辆可以根据发动机产生的转矩加速。当在发动机的转矩产生中有计划外的改变时，该改变也可以传递到动力传动系统。可能导致车辆加速度的计划外变化。

TCC 76可以具有两个或更多状态，包括锁定和滑转。当TCC 76锁定时，TCC 76的离合器板76a与变矩器68的外壳78操作地相连。当TCC 76锁定时，曲轴64、泵轮72、涡轮74和输入轴82连接在一起并作为一个单一单元操作。当处于滑转状态时，TCC 76可以滑转。变速器14可以包括TCC状态传感器90，其检测TCC 76的状态S_TCC。TCC状态传感器90可以根据状态S_TCC产生TCC状态信号90a。

当TCC 76处于滑转状态时，变矩器68可以提供阻尼效果。当TCC76滑转时，在变矩器离合器板76a与外壳78之间以及在泵轮72与涡轮74之间存在差速。差速允许在TCC 76中存在摩擦和在泵轮72与涡轮74之间存在液力耦合。所述摩擦和液力耦合可以产生阻尼转矩，该阻尼转矩减小了转矩传递到动力传动系统20之前的转矩瞬变量。阻尼减小了转矩传递到动力传动系统20之前由发动机12产生的转矩瞬变量。

另一方面，当TCC 76处于锁定状态时，泵轮72和涡轮74能以相同转速旋转和/或泵轮72与涡轮74之间的差速可以等于零。当TCC 76处于锁定状态时，在变矩器中可能没有液力耦合或在TCC 76中可能没有摩擦。当TCC 76处于锁定状态时，发动机产生的转矩瞬变可以传递到动力传动系统。

TCC 76的状态可以通过TCC 76两侧上的压力控制，所述两侧被称为前室92和后室94。可以通过前室92处的压力减小和/或通过后室94处的压力增加来锁定TCC 76。当TCC 76处于滑转状态时，可以通过前室92和后室94处相应的压力控制泵72和涡轮74之间的差速。差速可以确定TCC 76的滑转。可以通过TCC阀96控制滑转，TCC阀96调节前室92和后室94中的压力。TCC阀96可以通过分别用于前室和后室的液压控制管路92a和94a调节TCC室压力。

发动机控制模块(ECM)16控制发动机12。ECM 16可以包括VVL模块22、转矩模块98和时间模块100。VVL模块22可以确定气门提升状态S_VL用于控制进气凸轮轮廓。气门提升状态S_VL可以包括第一提升状态S_I和第二提升状态S_II。VVL模块22可以根据气门提升状态S_VL产生气门提升信号62。转矩模块98和时间模块100可以响应气门提升状态改变的转变，并产生控制信号102以减小由该转变引起的转矩瞬变量。ECM 16可以将控制信号102传递到TCM 18以在变速器14中产生阻尼转矩。

TCM 18可以包括阻尼控制模块104和离合器滑转控制模块106。阻尼控制模块104从ECM 16接收控制信号102。当由于第一提升状态S_I和第二提升状态S_II之间的气门提升状态转变而发生发动机转矩瞬变时，阻尼控制模块104可以产生离合器控制信号。离合器滑转控制模块106可以根据由阻尼控制模块104产生的滑转指令信号产生用于TCC阀96的阀控制信号108。

在图2中，示出了示例性的发动机转矩信号110和气门提升状态指令信号112的图。该图示出了由于气门提升状态指令信号112的转变引起的发动机转矩的改变。气门提升状态的改变可以发生在指令的转变时间T₀。由于致动器对气门提升状态转变信号的动态响应，指令改变可以在指令的转变时间T₀之后的实际转变时间T₁时生效。气门提升状态的改变可以发生在实际转变时间T₁之后的转变完成时间T₂。在一个实施例中，发动机转矩可以在转变完成时间T₂之后的转变稳定时间T₃稳定到确定的水平。

可以在指令的转变时间T₀和实际转变时间T₁之间确定转变响应期ΔT₁，可以在实际转变时间T₁和转变完成时间T₂之间确定转变完成期ΔT₂。可以在转变完成时间T₂和转变稳定时间T₃之间辨认出转变稳定期ΔT₃。

发动机的气门提升状态的转变可以引起转矩改变，如转矩信号110所示。在气门提升状态改变在实际转变时间T₁实际生效之前，发动机可以根据第一提升状态产生转矩。该转矩可以被称为转变前转矩T_q1。在气门提升状态在转变完成时间T₂完成改变之后，发动机可以根据第二提升状态产生转矩。该转矩可以被称为转变后转矩T_q2。

可以确定气门提升状态转变之前的转变前转矩T_q1。在一个实施例中，可以在指令的转变时间T₀测量转变前转矩T_q1。在另一个实施例中，可以在指令的转变时间T₀和实际转变时间T₁之间的一个时间估计转变前转矩T_q1。可以用发动机转矩模型估计转变前转矩T_q1。转变之前的气门提升状态，例如第一气门提升状态S_I，可以被用作发动机转矩模型的一个参数。

可以确定气门提升状态转变完成之后的转变后转矩T_q2。在一个实施例中，可以在实际转变时间T₁估计转变后转矩T_q2。在另一个实施例中，可以在指令的转变时间T₀和转变完成时间T₂之间的一个时间估计转变后转矩T_q2。可以用发动机转矩模型估计转变后转矩T_q2。转变之后的气门提升状态，例如第二气门提升状态S_II，可以被用作发动机转矩模型的一个参数。

可以确定转变前转矩T_q1和转变后转矩T_q2之间的转矩差ΔT_q。可以确定转矩差ΔT_q的量。可以基于转矩差ΔT_q的量确定转矩瞬变T_T。

现在还参考图3，示出了表示协调控制系统的功能框图。协调控制系统114可以包括ECM 16和TCM 18。协调控制系统114还可以包括发动机转速传感器66、涡轮转速传感器84和TCC状态传感器90。协调控制系统114基于发动机的气门提升状态转变产生发送至变速器TCC阀96的控制信号。

ECM 16可以包括图1中的VVL模块22、转矩模块98和时间模块100。VVL模块22可以确定用于发动机运行的气门提升状态S_VL的计划指令。计划指令可以是第一提升状态S_I和第二提升状态S_II之一。计划指令可以包括计划转变时间T_VL。例如，从第一提升状态S_I向第二提升状态S_II的指令转变可以发生在计划转变时间T_VL。可以根据气门提升状态S_VL产生气门提升信号62。气门提升信号62可以发送到气门提升致动器60和转矩模块98。可以根据气门提升状态的计划转变时间T_VL产生转变时间信号116。转变时间信号116可以传递到时间模块100。

转矩模块98可以包括确定转变前转矩T_q1的转变前转矩模块118，转变前转矩T_q1在气门提升状态转变之前由发动机产生。转矩模块98还可以包括确定转变后转矩T_q2的转变后转矩模块120，转变后转矩T_q2在气门提升状态转变完成之后由发动机产生。转矩模块98还可以确定转变前转矩T_q1和转变后转矩T_q2之间的转矩差ΔT_q。转矩模块98可以利用发动机转矩模块确定转变前转矩T_q1和转变后转矩T_q2。

转矩模块98可以确定与气门提升状态的转变相对应的转矩瞬变T_T。可以基于转矩差ΔT_q的量确定转矩瞬变T_T。转矩模块98可以产生转矩信号122并将其发送到阻尼控制模块104。转矩信号122可以包括转变前转矩T_q1、转变后转矩T_q2、转矩差ΔT_q和转矩瞬变T_T。

转矩模块98可以基于发动机转矩模型确定转变前转矩T_q1和转变后转矩T_q2。在2007年6月28日提交的美国专利申请11/769797号中披露了示例性的发动机转矩模型。可以将与发动机转矩模型有关的发动机控制信号提供给转矩模块98用于确定转变前转矩T_q1和转变后转矩T_q2。

基于转变前转矩T_q1和转变后转矩T_q2可以确定转矩差ΔT_q，例如，可以利用方程式1。

ΔT_q＝T_q1-T_q2                (1)

为了在变速器中提供阻尼，转矩差还可以通过不会表明T_q1和T_q2之间的顺序的量来表征。

可以基于转矩差ΔT_q确定与气门提升状态的转变相对应的转矩瞬变T_T。在一个实施例中，转矩瞬变T_T基于转矩差ΔT_q的量根据方程式2来表征。

T_T＝|ΔT_q|                   (2)

在另一个实施例中，转矩瞬变T_T可以基于转变完成期ΔT₂结合转矩差ΔT_q来表征，并利用例如方程式3来确定。

$T_T=\left|\frac{{\mathrm{\ΔT}}_q}{\mathrm{\Δ}{T}_2}\right|---\left(3\right)$

然而，在另一个实施例中，转矩瞬变基于转变完成期ΔT₂和转变稳定期ΔT₃结合转矩差ΔT_q根据方程式4来表征。

$T_T=\left|\frac{{\mathrm{\ΔT}}_q}{{\mathrm{\ΔT}}_2+{\mathrm{\ΔT}}_3}\right|---\left(4\right)$

时间模块100检测气门提升状态指令S_VL的转变并设置发动机控制标记Cntl_Eng。当检测到气门提升状态指令的转变时，设置发动机控制标记Cntl_Eng；否则重置Cntl_Eng。可以根据发动机控制标记Cntl_Eng产生发动机控制标记信号124。可以将发动机控制标记信号124发送到阻尼控制模块104。系统时钟可以记录在时钟模块126中以表明转变的时间。

时间模块100可以包括存储模块128。存储模块128可以用于存储不同的定时变量。定时变量可以包括转变响应期ΔT₁、转变完成期ΔT₂和转变稳定期ΔT₃。时间模块100可以基于参数模块130提供的发动机参数确定ΔT₁、ΔT₂和ΔT₃。定时变量还可以发送到转矩模块98以确定转矩瞬变T_T。

时间模块100可以产生时间信号132并将其发送到阻尼控制模块104。时间信号132可以包括转变响应期ΔT₁、转变完成期ΔT₂、转变稳定期ΔT₃和气门提升状态的计划转变时间T_VL。时间信号还可以包括时钟126和存储器128的内容。

TCM 18可以包括阻尼控制模块104和离合器滑转控制模块106。阻尼控制模块104可以接收发动机控制标记信号124、转矩信号122和时间信号132。阻尼控制模块104还可以从TCC状态信号90a接收TCC状态S_TCC。TCC状态S_TCC可以用于确定滑转指令。阻尼控制模块104可以包括滑转指令模块134，该滑转指令模块134基于表明气门提升状态转变的发动机控制标记信号124确定离合器滑转指令。

阻尼控制模块104还可以包括控制阈值模块136，该控制阈值模块136确定由滑转指令模块134使用的控制阈值。阻尼控制模块104可以包括存储器138，该存储器138存储用于离合器滑转控制的时间变量。时间变量可以是表明终止离合器滑转控制的时间的控制结束时间T_end。阻尼控制模块104还可以包括计时器模块140，该计时器模块140基于时间信号132监视离合器滑转控制的进展。阻尼控制模块104可以根据滑转指令S_cmd产生滑转指令信号142。滑转指令信号142可以发送到用于离合器调节控制的离合器控制模块106以在变速器中提供阻尼。

离合器滑转控制模块106可以基于阻尼控制模块104产生的滑转指令S_cmd控制TCC 76的滑转。TCC 76的滑转可以提供阻尼以减小与气门提升状态的转变相对应的转矩瞬变。离合器滑转控制模块106可以包括确定TCC 76的滑转的滑转计算模块144。滑转可以基于发动机转速信号66a和涡轮转速信号84a确定。离合器滑转控制模块106还可以包括阀指令模块146，该阀指令模块146产生阀控制信号108以控制TCC阀96。TCC阀96可以通过两个液压控制管路92a和94a调节TCC室的压力。阀指令可以包括压力增加指令和压力减小指令。

图4示出了在变速器中产生阻尼的示例性方法148。阻尼控制模块104的控制可以执行与方法148相关联的步骤。

在步骤150中，阻尼控制模块104检测气门提升状态指令转变的出现，例如，从第一提升状态S_I至第二提升状态S_II的气门提升状态指令。阻尼控制模块104可以基于发动机控制标记Cntl_Eng检测上述气门提升状态指令转变的出现。标记Cntl_Eng可以处于设置(“SET”)和重置(“RESET”)状态之一中。阻尼控制模块104可以通过发动机控制标记信号124获得发动机控制标记Cntl_Eng。当没有检测到气门提升状态的转变(即，气门没有在提升状态之间转变)时；即，当Cntl_Eng处于重置状态时，控制继续进入步骤152以重置离合器控制标记Cntl_Ctch。

在步骤154中，当在步骤150中检测到Cntl_Eng处于设置状态时，控制继续检测离合器控制是否已经在进行中。阻尼控制模块104读取离合器控制标记Cntl_Ctch。离合器控制标记Cntl_Ctch可以处于设置(“SET”)和重置(“RESET”)状态之一。当不能进行离合器控制时，即当离合器控制标记Cntl_Ctch处于重置状态时，控制继续进入步骤156。

在步骤156中，阻尼控制模块104读取分别由转矩模块98和时间模块100提供的转矩信号122和时间信号132。阻尼控制模块104还读取TCC状态信号90a以获得TCC状态S_TCC。

在步骤158中，阻尼控制模块104可以基于转矩信号和时间信号确定转矩瞬变T_T。阻尼控制模块104可以用方程式1、2、3和4之一来确定转矩瞬变T_T。阻尼控制模块104还可以使用由转矩模块98确定且通过转矩信号122表示的转矩瞬变。阻尼控制模块104还可以确定转矩瞬变的阈值ΔT_{q_th}。在一个实施例中，阈值ΔT_{q_th}可以是从标定参数集获得的固定参数。在另一个实施例中，阈值ΔT_{q_th}可以基于发动机转矩水平由控制阈值模块136确定。例如，阈值ΔT_{q_th}可以基于转变前转矩T_q1、转变后转矩T_q2或T_q1和T_q2的组合来确定。仅仅为了说明的目的，在步骤158中，转矩差ΔT_q用来表示方法148的转矩瞬变。ΔT_q的量也可以用在步骤158中。

在步骤160中，阻尼控制模块104将由ΔT_q表示的转矩瞬变与阈值ΔT_{q_th}进行比较。当转矩瞬变小于阈值ΔT_{q_th}时，方法148继续进入步骤152以重置离合器控制标记Cntl_Ctch。当转矩瞬变小于阈值时，不执行离合器控制。

在步骤162中，阻尼控制模块104检测离合器状态。离合器状态可以是锁定状态和滑转状态之一。阻尼控制模块104可以基于TCC状态信号90a检测离合器状态。当TCC状态为锁定时，方法148继续进入步骤164。在这种情况下，方法148将在离合器中引起滑转以在变速器中产生阻尼。

在步骤164中，阻尼控制模块104确定用于离合器控制的滑转指令S_cmd。滑转指令模块134可以基于转矩瞬变和阈值产生滑转指令，例如，如图5所示。

在步骤166中，确定执行离合器控制的控制期ΔT_ctl。在一个实施例中，控制期ΔT_ctl可以基于转变响应期ΔT₁和转变完成期ΔT₂确定，例如，利用方程式5，

ΔT_cntl＝ΔT₁+ΔT₂                    (5)

在另一个实施例中，控制期可以基于转变响应期ΔT₁、转变完成期ΔT₂和转变稳定期ΔT₃确定，例如，利用方程式6，

ΔT_cntl＝ΔT₁+ΔT₂+ΔT₃              (6)

在步骤168中，通过初始化用于离合器控制时间T_ctl的计时器、将离合器控制标记Cntl_Ctch设置成设置状态并将TCC状态设置成滑转状态，阻尼控制模块104为执行离合器滑转调节的控制作准备。计时器140可以用于监视离合器控制时间T_ctl。在步骤168中，开始时间T_start可以初始化成等于离合器控制时间T_ctl。开始时间T_start可以存储在阻尼控制模块104的存储器138中。在一个实施例中，控制时间T_ctl可以根据系统时钟记录。在另一个实施例中，控制时间T_ctl可以基于由时间模块100提供的指令的转变时间T₀设置。

控制结束时间T_end可以基于开始时间T_start和控制期ΔT_ctl确定。控制结束时间T_end可以存储在阻尼控制模块104的存储器138中。控制结束时间T_end可以例如利用方程式7确定，

ΔT_end＝T_start+ΔT_ctl                (7)

在步骤170中，当在步骤162中TCC状态为非锁定时，阻尼控制模块104确定现有的离合器控制行为是否在进行中。当标记Cntl_Ctch为“SET”时，现有的离合器控制行为在进行中。当标记Cntl_Ctch为“SET”时，方法148进入步骤172并继续执行离合器控制。

在步骤172中，阻尼控制模块104将计时器140中的控制时间T_ctl与存储器138中的结束时间T_end进行比较。当控制时间T_ctl超过结束时间T_end时，方法148开始退出。当在步骤172中控制时间T_ctl没有超过结束时间T_end时，阻尼控制模块104在步骤174中根据系统时钟更新计时器140中的控制时间T_ctl，并在步骤176中继续执行离合器滑转调节。离合器滑转调节可以通过离合器滑转控制模块106执行。

在步骤176中，当控制时间T_ctl小于结束时间T_end时，通过允许TCC 76滑转，方法148可以在变速器14中产生阻尼。在一个实施例中，滑转调节可以通过产生滑转指令信号并基于该滑转指令信号调节TCC 76的离合器滑转来执行。在另一个实施例中，TCC 76的状态可以从锁定变成滑转，而不将TCC 76的滑转调节成特定的滑转指令。

图5示出了用于确定离合器滑转指令S_cmd的示例性方法178。离合器滑转指令S_cmd基于转矩瞬变T_T确定。离合器滑转指令S_cmd可以基于一个或多个阈值确定。在方法178中，当转矩瞬变T_T超过第一阈值T_{T_th1}时产生滑转指令S_cmd。当转矩瞬变T_T达到第一阈值T_{T_th1}时，可以指令第一离合器滑转S_cmd1。当转矩瞬变T_T大于或等于比第一阈值T_{T_th1}大的第二阈值T_{T_th2}时，可以指令第二离合器滑转S_cmd2。当转矩瞬变大于第一阈值T_{T_th1}且小于第二阈值T_{T_th2}时，可以用滑转S_cmd1和滑转S_cmd2之间的插值来确定离合器滑转指令。例如，当转矩瞬变具有T_T(Int)的值时，可以指令内插的滑转S_cmd(Int)。

图5的图仅仅作为例子提供。例如，虽然第二离合器滑转被表示为大于第一离合器滑转S_cmd1的S_cmd2，但可选择的，第二离合器滑转S_cmd2可以小于或等于第一离合器滑转S_cmd1。

现在参考图6，示出了示例性离合器滑转控制模块106的功能框图。离合器滑转控制模块106基于阻尼控制模块104产生的滑转指令信号S_cmd执行离合器滑转调节。离合器滑转控制模块106可以包括滑转计算模块144和阀指令模块146。滑转计算模块144接收发动机转速信号66a和涡轮转速信号84a以确定TCC 76的离合器滑转S。离合器滑转可以例如利用方程式8确定，

$S=\frac{{\mathrm{\ω}}_E-{\mathrm{\ω}}_T}{{\mathrm{\ω}}_E}---\left(8\right)$

离合器滑转控制模块106可以用微分器模块180确定滑转差ΔS。滑转差ΔS可以基于从阻尼控制模块104接收的滑转指令信号142和由滑转计算模块144计算的离合器滑转S来确定。滑转差ΔS可以例如利用方程式9确定，

ΔS＝S_cmd-S                  (9)

阀指令模块146可以利用滑转差ΔS产生用于TCC阀96的阀指令V_cmd。阀指令V_cmd可以包括压力增加指令、压力减小指令和压力保持指令。可以根据阀指令V_cmd产生阀控制信号108。仅仅为了说明的目的，压力增加指令可以引起TCC 76的后室94的液压增加，和/或前室92的液压减小。压力减小指令可以引起TCC 76的后室94的液压减小，和/或前室92的液压增加。压力保持指令可以保持前室92和后室94的压力。TCC阀96可以通过液压控制管路92a和/或94a各自或共同地执行TCC 76的压力增加或减小。

基于阀转换标志V_S，阀指令模块146可以确定阀指令V_cmd。阀转换标志V_S可以例如利用方程式10产生，

$V_S=\mathrm{\ΔS}+K\frac{d\left(\mathrm{\ΔS}\right)}{\mathrm{dt}}---\left(10\right)$

K是标定常数，例如，具有0.3的值。

阀指令模块146可以基于阀转换标志V_S产生阀指令V_cmd，例如，利用方程式11，

V_cmd＝压力增加  如果V_S＜-ε

V_cmd＝压力减小  如果V_S＞ε                (11)

V_cmd＝压力保持  如果|V_S|＜ε

ε是标定参数，例如，具有0.01的值。阀指令V_cmd可以通过阀控制信号108发送到TCC阀96。

本发明的广泛教导可以以各种各样的形式实施。因而，虽然本发明包括特定例子，但本发明的真实范围不应受此限制，因为在对附图、说明书和所附权利要求研究之后，其他变型对熟练的从业者来说将变得明显。

Claims (10)

1.一种用于车辆动力系的控制系统，包括：

转矩模块，所述转矩模块：

确定发动机的第一输出转矩，

在确定所述第一输出转矩之后确定所述发动机的第二输出转矩，和

基于所述第一输出转矩和所述第二输出转矩确定转矩差；以及

阻尼控制模块，其基于所述转矩差控制离合器的操作以在变速器中产生阻尼转矩。

2.如权利要求1所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块还检测所述变速器的离合器的状态并在所述离合器处于锁定状态时使所述离合器滑转，

其中所述离合器以锁定状态和滑转状态之一操作。

3.如权利要求2所述的控制系统，其中所述离合器是变矩器离合器。

4.如权利要求2所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块还确定所述转矩差的量并基于所述量使所述离合器在滑转状态中操作。

5.如权利要求5所述的控制系统，其中所述阻尼控制模块使所述离合器在滑转状态中操作并基于所述量控制所述离合器的滑转。

6.如权利要求5所述的控制系统，其中当所述量超过转矩阈值时，所述阻尼控制模块产生所述滑转指令信号。

7.如权利要求1所述的控制系统，其中所述第二输出转矩的确定包括基于发动机转矩的模型估计所述第二输出转矩。

8.一种用于车辆动力系的控制系统，包括：

时间模块，其检测所述车辆的发动机气门从第一提升状态向第二提升状态的转变；

转矩模块，其基于所述转变确定转矩差；以及

阻尼控制模块，所述阻尼控制模块：

检测变速器中的离合器的状态，其中所述离合器在锁定状态和滑转状态之一中操作，和

当所述离合器的状态是锁定状态时，基于所述转矩差将所述离合器的状态改变成滑转状态。

9.如权利要求8所述的控制系统，其中所述离合器是变矩器离合器。

10.一种操作动力系系统的方法，包括：

检测发动机气门从第一提升状态向第二提升状态的转变；

基于该转变确定转矩差；

检测变速器中的离合器的状态，其中所述离合器在锁定状态和滑转状态之一中操作；以及

当所述离合器处于锁定状态时，基于所述转矩差使所述离合器滑转。

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