CN103863327B

CN103863327B - 用于改进混合动力车辆换档的方法和系统

Info

Publication number: CN103863327B
Application number: CN201310652658.6A
Authority: CN
Inventors: J·A·多尔因; D·C·瑞德; A·O`C·吉布森; G·M·皮尔特伦; J·W·L·麦克卡莱姆
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2013-12-05
Publication date: 2018-03-09
Anticipated expiration: 2033-12-05
Also published as: US20150239462A1; DE102013225236A1; US10011263B2; DE102013225236B4; RU143820U1; US9031722B2; CN103863327A; US20140163788A1

Abstract

本发明涉及用于改进混合动力车辆换档的方法和系统。介绍了用于改进混合动力车辆的运转的方法和系统。在一个示例中，响应于可变的传动系惯性而调整从变速器换档开始到结束的液力变矩器叶轮扭矩。该方法可以改进变速器换档，并减少传动系扭矩扰动。

Description

用于改进混合动力车辆换档的方法和系统

技术领域

本发明涉及用于改进混合动力车辆换档的系统和方法。该方法和系统对于被选择性地连接至电机和变速器的发动机特别有用。

背景技术

混合动力车辆的传动系可以包括被选择性地连接在一起的发动机和马达。发动机和马达可以经由分离式离合器选择性地连接在一起。发动机和马达还可以被连接至自动变速器。自动变速器可以包括液力变矩器和多个固定的齿轮比。发动机和马达可以经由变速器供给扭矩至车辆车轮，从而推进混合动力车辆。在驾驶的过程中，变速器可以切换档位，使得可以改进车辆加速度以及能量效率。然而，驾驶者可以感觉到变速器换档前后车辆加速度的差异，或者当分离式离合器关闭时经历与分离式离合器打开时不同的换档感觉。

发明内容

发明人在此已经认识到上面提到的问题，并且已经开发了用于使混合动力传动系统运转的方法，其包含：使动力传动系统以第一惯性运转，并且响应于第一惯性，在变速器换档期间调整液力变矩器叶轮扭矩；以及使动力传动系统以第二惯性运转，并且响应于第二惯性，在变速器换档期间调整液力变矩器叶轮扭矩。

通过响应于不同的传动系惯性而调整液力变矩器叶轮扭矩，改进混合动力车辆的变速器换档是可能的。例如，当传动系惯性处在最大传动系惯性（例如，包括发动机和马达的惯性）时，在第一组条件下的叶轮扭矩可以被调整至更大的扭矩。另外，在除了传动系惯性之外与第一组条件基本相同的条件下，当传动系惯性小于最大传动系惯性（例如，包括马达但不包括发动机的惯性）时，叶轮扭矩可以被调整至小于在第一组条件下的扭矩的扭矩。以此方式，液力变矩器叶轮扭矩可以调整为引起由打开和关闭传动系的分离式离合器导致的传动系惯性变化。

本说明书可以提供若干优势。具体地，该方法可以改进车辆换档。另外，该方法可以减少离合器磨损。此外，该方法可以改进车辆驾驶性能。

当单独或结合附图参照以下具体实施方式时，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。

应当理解，提供以上概述以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着辨别要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

通过单独或参考附图阅读在本文被称为具体实施方式的实施例的示例，将会更完整地理解本文中所描述的优点，其中：

图1是发动机的示意图；

图2示出了示例车辆和车辆传动系配置；

图3示出了示例变速器换档；以及

图4示出了用于改进混合动力传动系统换档的方法。

具体实施方式

本发明涉及控制混合动力车辆的动力传动系统。混合动力车辆可以包括如在图1-2中示出的发动机和电机。在有或没有集成传动系的起动机/发电机（DISG）的情况下，在车辆运转期间都可以使发动机运转。集成传动系的起动机/发电机在与发动机曲轴相同的轴上集成到传动系中，并且每当液力变矩器叶轮旋转时旋转。另外，DISG可以不与传动系选择性地接合或分离。相反，DISG是传动系的组成部分。此外，在使或不使发动机运转的情况下，都可以使DISG运转。即使当DISG不运转时，DISG的质量和惯性也归于传动系。基于发动机是否与马达以及下游传动系部件接合，混合动力车辆可以估计液力变矩器叶轮扭矩。

参照图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中发动机10包含多个汽缸，在图1中示出了多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36被设置在汽缸壁32中并被连接至曲轴40。飞轮97和环形齿轮99被连接至曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推进小齿轮95以啮合环形齿轮99。起动机96可以被直接安装至发动机的前面或发动机的后面。在一些示例中，起动机96可以通过带或链选择性地供应扭矩至曲轴40。在一个示例中，当不接合至发动机曲轴时，起动机96处于基本状态。

燃烧室30被显示为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门都可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。进气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。

示出了燃料喷射器66，其设置为将燃料直接喷射到汽缸30内，本领域技术人员称之为直接喷射。可替换地，燃料可以被喷射至进气道，本领域技术人员称之为进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨（未示出）的燃料系统（未示出）被输送至燃料喷射器66。从响应于控制器12的驱动器68向燃料喷射器66供应运转电流。此外，进气歧管44被显示为与可选的电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置，以控制从进气装置42到进气歧管44的气流。在一个示例中，高压、双级燃料系统可以用于产生较高的燃料压力。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被设置在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。

响应于控制器12，无分电器点火系统88经由火花塞92提供点火火花至燃烧室30。通用或宽域排气氧（UEGO）传感器126被显示为连接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替换地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。

当经由足部152作用制动踏板150时，可以经由DISG提供车辆的车轮制动或再生制动。制动踏板传感器154向控制器12供应指示制动踏板位置的信号。通过制动助力器140辅助足部152作用于车辆制动器。

在一个示例中，转化器70可以包括多块催化剂砖。在另一示例中，可以使用每个均具有多块砖的多个排放控制装置。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。

控制器12在图1中被示为传统的微型计算机，其包括：微处理器单元（CPU）102、输入/输出端口（I/O）104、只读存储器（ROM）106、随机存取存储器（RAM）108、保活存取器（KAM）110和传统的数据总线。控制器12被显示为接收来自连接至发动机10的传感器的各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括：来自连接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度（ECT）；连接至加速器踏板130用于感测由足部132施加的力的位置传感器134；来自连接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力（MAP）的测量值；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。大气压也可以被感测（传感器未示出），以便由控制器12进行处理。发动机位置传感器118在曲轴的每次旋转产生预定数量的等间距脉冲，根据其可以确定发动机转速（RPM）。

在一些示例中，发动机可以被连接至如在图2中示出的混合动力车辆中的电动马达/电池系统。另外，在一些示例中，可以采用其他发动机构造，例如柴油发动机。

在运转期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四行程循环：该循环包括进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。一般来说，在进气行程期间，排气门54关闭，而进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30，并且活塞36移动至汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸的底部并在其行程末期（例如，当燃烧室30处于其最大容积时）的位置通常被本领域技术人员称为下止点（BDC）。在压缩行程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其行程末期并最靠近汽缸盖（例如，当燃烧室30处于其最小容积时）的位置通常被本领域技术人员称为上止点（TDC）。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中被称为点火的过程中，被喷射的燃料通过已知的点火手段如火花塞92点燃，从而导致燃烧。在膨胀行程期间，膨胀的气体将活塞36推回至BDC。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气行程期间，排气门54打开，以便将已燃烧的空气-燃料混合物释放至排气歧管48，并且活塞返回至TDC。注意，上述内容仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以改变，诸如以提供正或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。

图2是车辆201和车辆传动系200的方框图。传动系200可以由发动机10提供动力。可以通过在图1中示出的发动机起动系统或经由DISG240起动发动机10。另外，发动机10可以经由扭矩执行器204产生或调整扭矩，扭矩执行器204诸如为燃料喷射器、节气门等。

发动机输出扭矩可以被传递至双质量飞轮（DMF）232的输入侧。发动机转速以及双质量飞轮输入侧位置与速度可以经由发动机位置传感器118确定。双质量飞轮232可以包括弹簧253和分开的质量254，用于抑制传动系扭矩扰动。双质量飞轮232的输出侧被显示为机械地连接至分离式离合器236的输入侧。分离式离合器236可以被电致动或液压致动。位置传感器234被设置在双质量飞轮232的分离式离合器侧，以感测双质量飞轮232的输出位置与速度。分离式离合器236的下游侧被显示为机械地连接至DISG输入轴237。

DISG240可以被运转以向传动系200提供扭矩，或者将传动系扭矩转换为电能以存储在电能存储装置275中。DISG240具有比图1中所示的起动机96更高的输出功率容量。另外，DISG240直接驱动传动系200或直接被传动系200驱动。没有将DISG240连接至传动系200的带、齿轮或链。相反，DISG240以与传动系200相同的速率旋转。电能存储装置275可以是电池、电容器或电感器。DISG240的下游侧经由轴241机械地连接至液力变矩器206的叶轮285。DISG240的上游侧被机械地连接至分离式离合器236。液力变矩器206包括涡轮286，以便将扭矩输出至变速器输入轴270。变速器输入轴270将液力变矩器206机械地连接至自动变速器208。液力变矩器206还包括液力变矩器旁通锁止离合器212（TCC）。当TCC被锁定时，扭矩从叶轮285直接传递至涡轮286。TCC由控制器12电动操作。可替换地，TCC可以液压地锁定。在一个示例中，液力变矩器可以称为变速器的部件。液力变矩器涡轮速度与位置可以经由位置传感器239确定。在一些示例中，238和/或239可以是扭矩传感器，或可以是组合的位置与扭矩传感器。

当液力变矩器锁止离合器212完全分离时，液力变矩器206经由液力变矩器涡轮286与液力变矩器叶轮285之间的流体传递将发动机扭矩传递至自动变速器208，由此实现扭矩倍增。相比之下，当液力变矩器锁止离合器212完全接合时，发动机输出扭矩经由液力变矩器离合器直接传递至变速器208的输入轴（未示出）。可替换地，液力变矩器锁止离合器212可以部分地接合，由此使直接传递至变速器的扭矩量能够被调整。控制器12可以被配置为，响应于各种发动机工况，或者根据基于驾驶员的发动机运转需求，通过调整液力变矩器锁止离合器来调整由液力变矩器212传递的扭矩量。

自动变速器208包括档位离合器（例如，档位1-6）211和前进离合器210。档位离合器211与前进离合器210可以选择性地接合，以推动车辆。来自自动变速器208的扭矩输出进而传递至后轮216，以便经由输出轴260推动车辆。具体地，在将输出驱动扭矩传递至后轮216之前，响应于车辆行进条件，自动变速器208可以在输入轴270处传递输入驱动扭矩。扭矩还可以经由分动器261被引导至前轮217。

另外，可以通过接合车轮制动器218将摩擦力施加于车轮216。在一个示例中，可以响应于驾驶员将其足部压在制动踏板（未示出）上而接合车轮制动器218。在其他示例中，控制器12或联接至控制器12的控制器可以应用接合车轮制动器。以相同的方式，响应于驾驶员从制动踏板释放其足部，通过使车轮制动器218分离，可以减小至车轮216的摩擦力。另外，车辆制动器可以经由控制器12将摩擦力施加于车轮216，作为自动发动机停止程序的一部分。

机械油泵214可以与自动变速器208流体连通，以便提供液压压力以接合各种离合器，各种离合器诸如为前进离合器210、档位离合器211和/或液力变矩器锁止离合器212。例如，机械油泵214可以根据液力变矩器206而运转，并且可以经由输入轴241通过发动机或DISG的旋转而被驱动。因此，机械油泵214中产生的液压压力可以随着发动机转速和/或DISG速度增加而增加，并且可以随着发动机转速和/或DISG速度降低而降低。

控制器12可以被配置为接收来自如在图1中更详细地示出的发动机10的输入，并且相应地控制发动机的扭矩输出和/或液力变矩器、变速器、DISG、离合器和/或制动器的运转。作为一个示例，可以通过调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合，通过控制节气门打开和/或气门正时、气门升程和涡轮增压发动机或机械增压发动机的增压，从而控制发动机扭矩输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合而控制发动机扭矩输出。在所有情况下，可以在逐缸（cylinder-by-cylinder）的基础上执行发动机控制，以控制发动机扭矩输出。控制器12也可以通过调整流至和来自DISG的场和/或电枢绕组的电流，而控制扭矩输出和从DISG产生的电能，这在本领域中是已知的。控制器12还从倾角计281接收行驶地面坡度输入信息。

当怠速停止条件满足时，控制器12可以通过切断到发动机的燃料和火花而开始发动机关闭。然而，在一些示例中，发动机可以继续旋转。另外，为了维持变速器中的扭矩量，控制器12可以使变速器208的旋转元件相对于变速器的壳体259停转（ground），并且由此相对于车辆的框架停转（ground）。当发动机的重启动条件满足，和/或车辆操作者想要发动车辆时，控制器12可以通过恢复发动机汽缸中的燃烧再次启用发动机。

因此，图1和图2的系统提供使混合动力传动系统运转，该系统包含：发动机；集成传动系的起动机/发电机（DISG）；分离式离合器，其被设置在发动机与DISG之间的传动系中；以及控制器，其包括被存储在非临时性存储器中的可执行指令，该可执行指令提供响应于能量存储装置的状态而对分离式离合器的状态的调整，可执行指令还提供基本同时地确定第一和第二液力变矩器叶轮扭矩（例如，在1秒内确定两个液力变矩器叶轮扭矩）。以此方式，可以改进具有可变惯性的动力传动系统的变速器换档。

该系统包括，其中第一液力变矩器叶轮扭矩基于第一传动系惯性。该系统包括，其中第二液力变矩器叶轮扭矩基于第二传动系惯性，第二传动系惯性不同于第一传动系惯性。该系统包括，其中第二传动系惯性包括发动机的惯性。该系统包括，其中第一传动系惯性不包括发动机的惯性。该系统还包含被连接至发动机的变速器和另外的可执行指令，以使变速器换档并输出期望的液力变矩器叶轮扭矩，该期望的液力变矩器叶轮扭矩基于第一或第二液力变矩器叶轮扭矩。

现在参照图3，其示出了在示例变速器换档过程中所选变量的曲线图。换档过程可以由图1和图2的系统根据图4的方法执行。以相同的时间尺度示出了图3的两个曲线图。

自图3顶部的第一曲线图示出了期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩与时间的曲线图。Y轴表示期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩，并且期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩沿Y轴箭头的方向增加。X轴表示时间，并且时间沿X轴箭头的方向增加。曲线302表示不包括补偿的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。曲线304表示包括当传动系惯性为第一惯性时的补偿的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩，第一惯性小于第二传动系惯性。曲线306表示包括当传动系惯性为第二惯性时的补偿的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩，第二惯性大于第一传动系惯性。提供补偿，以便在传动系惯性不同的相似情况下通过档位变化产生相同的加速度。

自图3顶部的第二曲线图示出了变速器液力变矩器叶轮转速与时间的曲线图。Y轴表示变速器液力变矩器叶轮转速，并且变速器液力变矩器叶轮转速沿Y轴箭头的方向增加。X轴表示时间，并且时间沿X轴箭头的方向增加。曲线320表示以下条件的变速器液力变矩器叶轮转速：当不对期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩进行补偿时，当对期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩补偿第一惯性时，以及当对期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩补偿大于第一惯性的第二惯性时。因此，惯性补偿在不同的传动系惯性之间提供等同的变速器液力变矩器叶轮转速。

在时刻T₀处，变速器处在第一档位，并且响应于增加的驾驶者扭矩需求（未示出），期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩开始增加。由于没有对传动系惯性进行补偿，不包括补偿的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩以小于其他两个期望扭矩的速率的第一速率增加。包括当传动系惯性为第一惯性时的补偿的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩（曲线304）以在曲线302与曲线306之间的第二速率增加。包括当传动系惯性为第二惯性时的补偿的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩以大于曲线302和304的第三速率增加。期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩随着传动系惯性增加而增加，使得甚至当传动系惯性增加时，也可以提供等同的车辆加速度。

在时刻T₀与T₁之间，由于即将发生的变速器换档，减小期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。可以根据驾驶者扭矩需求和车辆速度安排变速器换档。

在时刻T₁处，变速器开始从第一档位换至第二档位，第二档位是比第一档位更高的档位。因为期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩基于换档前后的齿轮比，如将在下面更详细地说明的，所以换档后的有效传动系惯性（例如，在变速器液力变矩器叶轮处观察的传动系惯性）增加，从而引起第一和第二惯性的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩减小。因此，在换档期间当传动系惯性为第二惯性时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩的变化率（例如，曲线306）小于当传动系惯性为第一惯性时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩的变化率。

在时刻T₂处，变速器换档完成，并且与在时刻T₁之前的曲线之间的扭矩差值相比，不包括补偿的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩（曲线302）、包括当传动系惯性为第一惯性时的补偿的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩（曲线304）以及包括当传动系惯性为第二惯性时的补偿的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩（曲线306）之间的差值减小。

以此方式，即使传动系惯性可以由于运转传动系分离式离合器而改变，图4的方法也可以在相似的行驶条件下在变速器换档前后提供等同的车辆加速度。因此，车辆驾驶性能可以被改进。

现在参照图4，其示出了用于使混合动力车辆动力传动系统运转的示例方法。图4的方法可以作为可执行指令存储在图1和图2的系统中的非临时性存储器中。另外，图4的方法可以提供图3中所示的顺序。

在402处，方法400确定工况。工况可以包括但不限于驾驶者要求的扭矩、发动机转速、分离式离合器运转状态、DISG速度、DISG电流0和能量存储装置SOC。另外，分离式离合器打开时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩和分离式离合器关闭时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩基于以下方程式确定：

其中T_{imp_open}是分离式离合器打开时的叶轮扭矩；T_{imp_close}是分离式离合器关闭时的叶轮扭矩；T_Odes是期望的变速器轴输出扭矩；是基于通过车辆质量、道路负荷实现T_Odes的预期的液力变矩器加速度，其中offset是根据经验确定的说明传动系旋转损失的值；以及最终传动比；R是从叶轮至变速器输出轴的扭矩比；I_{imp_open}是当分离式离合器打开时随液力变矩器叶轮旋转的传动系惯性；以及I_{imp_close}是当分离式离合器关闭时随液力变矩器叶轮旋转的传动系惯性。在工况被确定之后，方法400进行到404。

在404处，方法400判断分离式离合器打开时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩是否大于扭矩的阈值量。扭矩的阈值量可以根据车辆工况而变化。例如，扭矩的阈值量可以随着环境温度降低而减小，并且随着环境温度增加而增加。如果方法400判断分离式离合器打开时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩大于扭矩的阈值量，则答案为是，并且方法400进行到440。否则，答案为否，并且方法400进行到406。以此方式，方法400判断传动系惯性包括马达和发动机惯性还是包括马达惯性而不包括发动机惯性。

在406处，方法400判断能量存储装置SOC是否小于电荷的阈值状态。在一个示例中，电池的电压与阈值电压进行比较，以确定SOC是否大于阈值。如果方法400判断能量存储装置SOC小于阈值，则答案为是，并且方法400进行到420。否则，答案为否，并且方法400进行到408。

在408处，方法400将分离式离合器打开时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩与分离式离合器关闭时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩之间的差值捕获并记录至存储器。在期望的变速器叶轮扭矩的差值被捕获并且被记录之后，方法400进行到410。

在410处，方法400打开传动系分离式离合器。可以经由电气或液压执行器打开传动系分离式离合器。在传动系分离式离合器打开之后，方法400进行到412。

在412处，方法400控制DISG扭矩。具体地，当分离式离合器从关闭状态转变至打开状态时，DISG被控制为分离式离合器打开时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。另外，DISG扭矩逐渐减小在408处采集的差值。在DISG扭矩减小被采集的差值之后，DISG被控制为提供如在402处确定的分离式离合器打开时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。如果分离式离合器已经打开，则DISG被控制为提供如在402处确定的分离式离合器打开时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。在变速器液力变矩器叶轮扭矩被调整之后，方法400进行到414。

在414处，如果发动机在运行，方法400使发动机停止。可替换地，发动机可以被调整为怠速。在发动机被停止或被调整为怠速之后，方法400进行到416。

在416处，基于分离式离合器打开时的传动系惯性，方法400在换档期间提供期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。例如，传动系惯性减小发动机惯性和一部分分离式离合器惯性的量。在一个示例中，基于以下方程式，在变速器升档前后（例如，从第一档位到第二档位的换档）使液力变矩器叶轮扭矩相匹配：

其中T₂是换档之后的变速器液力变矩器叶轮扭矩；T₁是换档之前的变速器液力变矩器叶轮扭矩；是换档之前初始档位中的变速器液力变矩器叶轮加速度；R是换档前后的齿轮比；以及I_{imp_open}是分离式离合器打开（例如，不将发动机连接至DISG）时的传动系惯性。在换档前后叶轮扭矩（例如，从变速器处在第一档位时换档的开始到变速器处在第二档位时发动机换档）被调整之后，方法400退出。

在420处，方法400将分离式离合器打开时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩与分离式离合器关闭时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩之间的差值捕获并记录至存储器。在期望的变速器叶轮扭矩的差值被捕获并且被记录之后，方法400进行到422。

在422处，方法400使发动机起动，并且使发动机转速坡升以便与DISG速度相匹配。可以经由图1所示的起动系统或经由DISG使发动机起动。通过经由至少部分地关闭传动系分离式离合器而将DISG扭矩传递至发动机，DISG可以使发动机起动。通过调整节气门位置或气门正时来调整发动机转速。在发动机被起动并且被坡升至DISG速度之后，方法400进行到424。

在424处，方法400关闭传动系分离式离合器。可以经由电气或液压执行器关闭传动系分离式离合器。在传动系分离式离合器关闭之后，方法400进行到426。

在426处，方法400控制发动机扭矩以提供期望的驾驶者要求的扭矩，并且DISG被控制为再生模式或被控制为DISG不提供扭矩至传动系的飞轮模式。具体地，在分离式离合器关闭之后，DISG扭矩以与发动机扭矩坡升至提供驾驶者要求的扭矩的扭矩相同的速率坡降。可以经由踏板或其他输入装置输入驾驶者要求的扭矩，并且其可以对应于发动机制动扭矩、变速器叶轮扭矩、车轮扭矩或其他传动系扭矩，这取决于设计考虑。另外，发动机扭矩逐渐减小在408处采集的差值。扭矩的增加补偿传动系惯性的增加。在发动机扭矩增加并且DISG扭矩减小之后，发动机被控制为提供如在402处确定的分离式离合器关闭时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。如果分离式离合器已经关闭，则发动机被控制为提供来自402的分离式离合器关闭时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。在变速器液力变矩器叶轮扭矩被调整之后，方法400进行到428。

在428处，基于分离式离合器关闭时的传动系惯性，方法400在换档期间提供期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。例如，传动系惯性增加发动机惯性和一部分分离式离合器惯性的量。在一个示例中，基于以下方程式，在变速器升档前后（例如，从第一档位至第二档位的换档）使液力变矩器叶轮扭矩相匹配：

其中T₂是换档之后的变速器液力变矩器叶轮扭矩；T₁是换档之前的变速器液力变矩器叶轮扭矩；是齿轮换档之前初始档位中的变速器液力变矩器叶轮加速度；R是换档前后的齿轮比；以及I_{imp_close}是分离式离合器关闭（例如，将发动机连接至DISG）时的传动系惯性。在换档前后的叶轮扭矩（例如，从变速器处在第一档位时换档的开始到变速器处在第二档位时的发动机的换档）被调整之后，方法400进行到430。

在430处，当被要求的叶轮扭矩小于阈值扭矩时，方法400使能量存储装置充电至电荷的阈值水平。另外，可以在选择性时间，诸如当车辆减速时，给能量存储装置充电，以回收车辆的动能。以此方式，可以减少被用来提供存储的电能的燃料量。还可以使发动机在大于驾驶者要求的扭矩的输出扭矩下运转。DISG以发电机模式运转，从而使用大于驾驶者要求的扭矩的发动机扭矩给能量存储装置充电。在能量存储装置继续或开始充电之后，方法400进行到退出。

在440处，方法400判断能量存储装置的SOC是否小于阈值。阈值可以是与406处相同的阈值或不同的阈值。如果方法400判断能量存储装置SOC小于阈值，则答案为是，并且方法400进行到470。否则，答案为否，并且方法400进行到450。

在450处，方法400将分离式离合器打开时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩与分离式离合器关闭时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩之间的差值捕获并记录至存储器。在期望的变速器叶轮扭矩的差值被捕获并且被记录之后，方法400进行到452。

在452处，方法400使发动机起动，并且使发动机转速坡升以便与DISG速度相匹配，如在422处所述。在发动机被起动并且被坡升至DISG速度之后，方法400进行到454。

在454处，方法400关闭传动系分离式离合器。可以经由电气或液压执行器关闭传动系分离式离合器。在传动系分离式离合器关闭之后，方法400进行到456。

在456处，方法400控制发动机和DISG以提供与期望的驾驶者要求的扭矩相匹配的组合扭矩。例如，在分离式离合器关闭之后，DISG扭矩坡降至这样的扭矩水平，其允许发动机在当前的发动机转速下以有效的发动机工况提供期望的驾驶者要求的扭矩的一部分。另外，当DISG扭矩坡降时，发动机扭矩坡升。另外，发动机扭矩和/或DISG扭矩逐渐增加在408处捕获的差值。扭矩的增加补偿传动系惯性的增加。在发动机扭矩和/或DISG扭矩增加之后，发动机和/或DISG被控制为提供如在402处确定的分离式离合器关闭时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。如果分离式离合器已经关闭，则发动机和/或DISG被控制为提供来自402的分离式离合器关闭时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。在变速器液力变矩器叶轮扭矩被调整之后，方法400进行到458。

在458处，如在428处所描述的，基于分离式离合器关闭时的传动系惯性，方法400在换档期间提供期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。然而，期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩经由发动机和DISG提供。具体地，发动机扭矩和DISG扭矩合起来提供期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。

在470处，方法400将分离式离合器打开时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩与分离式离合器关闭时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩之间的差值捕获并记录至存储器。在期望的变速器叶轮扭矩的差值被捕获并且被记录之后，方法400进行到472。

在472处，如在422处所描述的，方法400使发动机起动，并且使发动机转速坡升以便与DISG速度相匹配。在发动机被起动并且被坡升至DISG速度之后，方法400进行到474。

在474处，方法400关闭传动系分离式离合器。可以经由电气或液压执行器关闭传动系分离式离合器。在传动系分离式离合器关闭之后，方法400进行到476。

在476处，方法400控制发动机和DISG以提供与期望的驾驶者要求的扭矩相匹配的组合扭矩。例如，在分离式离合器关闭之后，DISG扭矩坡降至这样的扭矩水平，其允许发动机在当前的发动机转速下以有效的发动机工况提供期望的驾驶者要求的扭矩的一部分。另外，当DISG扭矩坡降时，发动机扭矩坡升。此外，发动机扭矩和/或DISG扭矩逐渐增加在408处捕获的差值。扭矩的增加补偿传动系惯性的增加。在发动机扭矩和/或DISG扭矩增加之后，发动机和/或DISG被控制为提供如在402处确定的分离式离合器关闭时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。如果分离式离合器已经关闭，则发动机和/或DISG被控制为提供来自402的分离式离合器关闭时的期望的变速器液力变矩器叶轮扭矩。在变速器液力变矩器叶轮扭矩被调整之后，方法400进行到478。

在480处，如在430处所描述的，方法400给能量存储装置充电。在开始给能量存储装置充电之后，方法400退出。

因此，图4的方法提供了用于使混合动力传动系统运转的方法，该方法包含：使动力传动系统以第一惯性运转，并且响应于第一惯性，在变速器换档期间调整液力变矩器叶轮扭矩；以及使动力传动系统以第二惯性运转，并且响应于第二惯性，在变速器换档期间调整液力变矩器叶轮扭矩。该方法包括，其中第一惯性包括集成传动系的起动机/发电机（DISG）的惯性和传动系分离式离合器的一部分的惯性。

在一些示例中，该方法包括，其中第一惯性不包括发动机的惯性。该方法还包括，其中第二惯性包括发动机的惯性和DISG的惯性。该方法还包括，其中第二惯性包括传动系分离式离合器的总惯性。该方法包括，其中传动系分离式离合器处于打开状态。该方法包括，其中当动力传动系统以第二惯性运转时，传动系分离式离合器处于关闭状态。

在另一示例中，图4的方法提供使混合动力传动系统运转，该方法包含：使动力传动系统以第一惯性运转，并且响应于第一惯性，在变速器换档期间调整第一液力变矩器叶轮扭矩；响应于关闭传动系分离式离合器的要求而捕获第一液力变矩器叶轮扭矩；从第一液力变矩器叶轮扭矩转变为第二液力变矩器叶轮扭矩；以及在关闭传动系分离式离合器的要求之后，使动力传动系统以第二惯性运转，并且响应于第二惯性，在变速器换档期间调整第二液力变矩器叶轮扭矩。以此方式，变速器换档可以被改进。

该方法包括，其中第一液力变矩器叶轮扭矩基于第一惯性。该方法还包括，其中第二液力变矩器叶轮扭矩基于第二惯性。该方法包括，其中从第一液力变矩器叶轮扭矩转变为第二液力变矩器叶轮扭矩包括使第一液力变矩器叶轮扭矩坡升至第二液力变矩器叶轮扭矩。该方法包括，其中在变速器换档期间调整第二液力变矩器叶轮扭矩包括引起变速器齿轮比的变化。该方法还包含，当动力传动系统中的马达将传动系扭矩转换为电能时，提供第二液力变矩器叶轮扭矩。该方法包括，其中由发动机和马达提供第二液力变矩器叶轮扭矩。

本领域的技术人员应当理解，图4中描述的方法可以表示任何数目的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，图示说明的各种步骤或功能可以以图示说明的顺序执行、同时进行或在一些情况下省略。同样，为了实现这里所述目的、特征和优点，处理的次序不是必需要求的，而是为了容易示出和描述的目的而提供。尽管没有明确地示出，但本领域的普通技术人员将意识到，图示说明的步骤或功能中的一个或多个可以根据所用的特定策略而重复地执行。

在此结束本说明书。本领域的技术人员阅读本说明书将会想到许多变化和修改，而不偏离本发明的主旨和范围。例如，以天然气、汽油、柴油或可替换的燃料配置运行的L3、L4、L5、V6、V8、V10和V12发动机可以使用本说明书以受益。

Claims

1.一种用于使混合动力传动系统运转的方法，其包含：

使动力传动系统以第一惯性运转，并且响应于所述第一惯性，在变速器换档期间调整液力变矩器叶轮扭矩；以及

使所述动力传动系统以第二惯性运转，并且响应于所述第二惯性，在变速器换档期间调整所述液力变矩器叶轮扭矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一惯性包括集成传动系的起动机/发电机即DISG的惯性和传动系分离式离合器的一部分的惯性。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一惯性不包括发动机的惯性。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二惯性包括发动机的惯性和所述DISG的所述惯性。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二惯性包括所述传动系分离式离合器的总惯性。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述传动系分离式离合器处于打开状态。

7.根据权利要求5所述的方法，其中当所述动力传动系统以所述第二惯性运转时，所述传动系分离式离合器处于关闭状态。

8.一种用于使混合动力传动系统运转的方法，其包含：

使动力传动系统以第一惯性运转，并且响应于所述第一惯性，在变速器换档期间调整第一液力变矩器叶轮扭矩；

响应于关闭传动系分离式离合器的请求而将所述第一液力变矩器叶轮扭矩捕获在控制器存储器中；

从所述第一液力变矩器叶轮扭矩转变为第二液力变矩器叶轮扭矩；以及

在关闭所述传动系分离式离合器的所述请求之后，使所述动力传动系统以第二惯性运转，并且响应于所述第二惯性，在变速器换档期间调整所述第二液力变矩器叶轮扭矩。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一液力变矩器叶轮扭矩基于所述第一惯性。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二液力变矩器叶轮扭矩基于所述第二惯性。

11.根据权利要求8所述的方法，其中从所述第一液力变矩器叶轮扭矩转变为所述第二液力变矩器叶轮扭矩包括，使所述第一液力变矩器叶轮扭矩坡升至所述第二液力变矩器叶轮扭矩。

12.根据权利要求8所述的方法，其中在变速器换档期间调整所述第二液力变矩器叶轮扭矩包括引起变速器齿轮比的变化。

13.根据权利要求8所述的方法，其还包含当所述动力传动系统中的马达将传动系扭矩转换为电能时，提供所述第二液力变矩器叶轮扭矩。

14.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二液力变矩器叶轮扭矩由发动机和马达提供。

15.一种用于使混合动力传动系统运转的系统，其包含：

发动机；

集成传动系的起动机/发电机，即DISG；

分离式离合器，其被设置在所述发动机与所述DISG之间的传动系中；以及

控制器，其包括可执行指令，所述可执行指令提供响应于能量存储装置的状态而调整分离式离合器的状态，所述可执行指令进一步提供基本同时确定第一和第二液力变矩器叶轮扭矩，

其中所述第一液力变矩器叶轮扭矩基于第一传动系惯性，

所述第二液力变矩器叶轮扭矩基于第二传动系惯性，所述第二传动系惯性不同于所述第一传动系惯性。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述第二传动系惯性包括所述发动机的惯性。

17.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一传动系惯性不包括所述发动机的惯性。

18.根据权利要求15所述的系统，其进一步包含被连接至所述发动机的变速器和使所述变速器换档并输出期望的液力变矩器叶轮扭矩的另外的可执行指令，所述期望的液力变矩器叶轮扭矩基于所述第一或第二液力变矩器叶轮扭矩。