CN116201865A - 用于扭矩转换器组件的液压致动离合器系统和控制逻辑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于扭矩转换器组件的液压致动离合器系统和控制逻辑。呈现了用于扭矩转换器（TC）组件的离合器控制系统、用于制造/操作这种TC组件的方法、以及配备有这种TC组件的车辆。TC组件包括驱动地连接到电动马达的壳体、以及驱动地连接到多档位变速器的输出构件。可在TC壳体内旋转的是附接到TC输出构件的涡轮以及与涡轮并置的叶轮。锁止离合器可操作以将壳体锁定到输出构件。系统控制器被编程为：接收换档信号以将动力总成从空档或驻车档操作模式换档到向前驾驶操作模式；响应于接收到该换档信号，打开锁止离合器。然后，系统控制器接收TCC锁定信号以锁定锁止离合器；响应于接收到TCC锁定信号，关闭锁止离合器。

Description

用于扭矩转换器组件的液压致动离合器系统和控制逻辑

引言

本公开总体上涉及用于传输扭矩的动力总成系统。更具体地，本公开的各方面涉及离合器控制系统，其具有用于电气化车辆动力总成的液力扭矩转换器的附随逻辑。

当前生产的机动车辆（诸如，现代汽车）最初配备有操作以推动车辆并为车辆的车载电子设备供电的动力总成。在汽车应用中，例如，车辆动力总成总体上以原动机为代表，该原动机通过自动或手动换挡动力变速器将驱动扭矩递送到车辆的最终驱动系统（例如，差速器、车轴、转角模块、负重轮等）。历史上汽车由往复活塞式内燃发动机（ICE）组件提供动力，这是由于该内燃发动机（ICE）组件的随时可用性以及相对不贵的成本、轻便的重量和整体的效率所致。这种发动机包括压缩点火（CI）柴油发动机、火花点火（SI）汽油发动机、二冲程、四冲程和六冲程架构、以及旋转发动机，这些作为一些非限制性示例。另一方面，混合动力电动车辆和全电动车辆（统称为“电驱动车辆”）利用替代动力源来推动车辆，且因此最小化或消除了对基于矿物燃料的发动机获得牵引动力的依赖。

全电动车辆（FEV）（俗称“电动汽车”）是一种类型的电驱动车辆构型，其从动力总成系统中完全省略了内燃发动机和附随的外围部件，从而替代地依赖可再充电能量存储系统（RESS）和牵引马达来推动车辆。基于ICE的车辆的发动机组件、燃料供应系统和排气系统被替换为基于电池的FEV中的单个或多个牵引马达、牵引电池组以及电池冷却和充电硬件。相比之下，混合动力电动车辆（HEV）的动力总成采用多种牵引动力源来推动车辆，最常见的是结合电池供电的或燃料电池供电的牵引马达来操作内燃发动机组件。由于混合动力型电驱动车辆能够从除发动机以外的来源获取其动力，因此，HEV发动机可全部或部分地关闭，而车辆由（多个）电动马达推动。

采用自动变速器的车辆动力总成通常在发动机和多速变速器之间插入液力扭矩转换器（TC）以管控旋转动力在其间的传递。常规的扭矩转换器被设计成将动力从发动机选择性地传输到动力传动系统以推动车辆，并在车辆车轮和变速器齿轮停下来时允许曲轴旋转而不使发动机熄火。代替手动变速器的机械离合器，标准扭矩转换器用作液力联轴节，其具有驱动地连接到发动机的曲轴的叶轮以及驱动地连接到变速器的输入轴的涡轮。插置在叶轮和涡轮之间的是调节它们相应的流体容积之间的流体流动的旋转定子。液压泵调整扭矩转换器壳体内的流体压力，以调节从叶轮传递到涡轮的旋转能量的量。叶轮和涡轮之间的大的速度差导致如例如当车辆从空转或静止发动时经叶轮接收的扭矩的扭矩倍增。

大多数现代扭矩转换器组件配备有内部“锁止”离合器机构，该离合器机构被选择性地接合以当发动机的曲轴和变速器的输入轴的速度几乎相等时，将发动机的曲轴刚性地连接到变速器的输入轴，例如以避免不想要的滑移和由此产生的效率损失。系统“滑移”发生是因为在解锁时叶轮的转速相对于涡轮的转速固有地是不同的。扭矩转换器离合器（TCC）操作以将发动机的输出处的叶轮机械地锁定到变速器的输入处的涡轮，使得发动机输出和变速器输入以相同的速度旋转。可由动力总成控制模块（PCM）来控制TCC的应用以在某些操作条件下（例如，在离合器到离合器换挡期间）修改离合器接合力，从而在期望扭矩流动中断的瞬变时段期间消除不期望的扭矩波动和发动机速度变化。可采用扭转隔离阻尼器来衰减在TCC锁止期间在发动机和变速器之间传输的扭矩相关的振动。虽然常规地在ICE和混合动力总成中被采用来管控发动机扭矩，但扭矩转换器现在在FEV动力总成内被采用，使得（多个）牵引马达可利用TC的扭矩倍增特征和动力传动系统激励隔离能力。

发明内容

本文中呈现了具有用于扭矩转换器组件的附随逻辑的离合器控制系统、配备有这种TC组件的扭矩传输用动力总成、用于制造这种TC组件的方法和用于操作这种TC组件的方法、以及配备有这种TC组件的车辆。举例来说，呈现了具有电驱动单元（EDU）的FEV动力总成，该EDU包含驱动地联接到专用液力TC组件的马达/发电机单元（MGU）。模块化TC组件可并入TCC型锁止离合器和泵断开离合器（PDC）装置，这两者都被封装在TC的流体容积内部。PDC装置与锁止离合器轴向地间隔开，插在叶轮（泵）壳和TC壳体的变速器侧后（泵）盖之间。PDC装置可以是摩擦型离合器，其可液压地致动以将叶轮壳和叶片摩擦锁定到后泵盖且因此摩擦锁定到MGU。沿着同样的思路，TCC锁止离合器可在TC输出轴上可滑动并且花键连接到其，被封装在涡轮壳和马达侧前（涡轮）盖之间。TCC锁止离合器可以是分立的摩擦型离合器，其可单独地液压地致动以将前涡轮盖摩擦锁定到TC的输出轴/构件，且因此摩擦锁定到多档位变速器（multi-gear transmission）。主动或被动式单向离合器（OWC）装置可驱动地插置在涡轮壳和TC输出轴之间，以在仅马达驱动模式期间将正马达扭矩携载到变速器。

对于汽车应用，常驻或远程电子系统控制器（诸如，马达控制器或动力总成控制模块（PCM））可接收起动车辆动力总成的接通（key-on）命令。系统控制器通过命令或确认动力总成处于驻车档（P）或空档（N）并且TCC关闭/锁定来做出反应。然后，接收动力总成换档命令以转变到倒车档（R）、驾驶档（D）或低速档（L）；对于到R的动力总成换档，命令TCC保持关闭，而对于到D/L的动力总成换档，命令TCC打开。对于D/L操作模式，此后可命令TCC关闭，例如一旦马达的输出速度达到变速器的输入速度。如果没有达到TCC锁定命令和对应的条件，则命令TCC保持打开。在针对R、D抑或L的TCC锁定之后，系统控制器此后可接收将动力总成换档成P或N的请求；TCC离合器控制协议可响应地循环到开始并重新开始。

所公开的构思中的至少一些的附随益处包括使得能够在全电动动力总成架构中使用扭矩转换器的扭矩转换器离合器控制系统和换档方案。其他附随益处可包括新颖的仅马达发动控制和高扭矩急踩油门（tip-in）控制策略，这些策略在选择条件下利用TC扭矩倍增和/或直接马达到动力传动系统扭矩传递来实现更高效的扭矩产生和更快的车辆加速。另外的构思可包括使用TC作为热源来改进系统热控制（例如，在冷启动条件下对EDU进行预调节以及对乘客舱供暖）。所公开的特征还可帮助改进扭矩转换器锁止和断开响应时间并且选择性地将马达与不想要的动力传动系统激励隔离。

本公开的各方面针对具有用于改进马达响应和EV效率的离合器控制系统的液力扭矩转换器组件。在示例中，呈现了一种扭矩转换器组件，其包括TC壳体，该TC壳体驱动地连接（例如，经由凸耳和凸耳板）到电动马达的输出构件（例如，转子轴和毂）以接收由马达产生的扭矩。TC输出构件（例如，中心涡轮轴和/或变速器轴）从TC壳体突出并驱动地连接到变速器的输入构件（例如，输入齿轮或轴）以将马达产生的扭矩传递到变速器。可旋转地安装在TC壳体的内部流体腔室内的是带叶片的涡轮和带叶片的叶轮，所述涡轮和叶轮通过带叶片的定子而分离。涡轮与叶轮并置且安装到TC输出构件上以与其共同旋转。

继续以上示例的讨论，扭矩转换器组件还包括锁止离合器，该锁止离合器设置在内部流体腔室内部、例如在涡轮壳和TC壳体的前盖之间。锁止离合器可选择性地操作，以将TC壳体锁定到TC输出构件且因此锁定到变速器输入构件以与其共同旋转。电子系统控制器（其可以是单个装置或装置的网络）被编程为接收和处理（第一）换档信号，该（第一）换档信号具有将动力总成从空档或驻车档操作模式换档到向前驾驶操作模式（D、L、H、S等）的命令；响应于接收到的换档信号，系统控制器命令锁止离合器打开/解锁。然后，控制器接收TCC锁定信号，该TCC锁定信号具有锁定锁止离合器的请求；作为响应，系统控制器命令锁止离合器关闭/锁定。

本公开的附加方面针对配备有TC组件的机动车辆，所述TC组件具有用于增强EV发动和急踩油门驾驶操纵的离合器控制能力。如本文中所使用的，术语“车辆”和“机动车辆”可互换地和同义地使用以包括任何相关的车辆平台，诸如乘用车辆（ICE、HEV、FEV、燃料电池、完全和部分自主等）、商用车辆、工业车辆、履带车辆、越野和全地形车辆（ATV）、摩托车、农场设备、船只、飞机等。在示例中，机动车辆包括车辆本体，该车辆本体具有多个负重轮、乘客舱和其他标准原始设备。电动牵引马达安装在车辆本体上并单独操作（例如，对于FEV动力总成）或结合内燃发动机组件操作（例如，对于HEV动力总成）来驱动负重轮中的一个或多个，以由此推动车辆。多档位变速器也安装到车辆本体并且将（多个）原动机驱动地连接到（多个）被驱动的负重轮。

继续以上示例的讨论，车辆还包括扭矩转换器组件，该扭矩转换器组件将（多个）原动机操作性地连接到动力变速器。该TC组件包括TC壳体，该TC壳体驱动地连接到牵引马达的转子，以由此接收由马达产生的扭矩。TC输出构件附接到TC壳体并驱动地连接到变速器，以由此将马达扭矩传递到变速器。涡轮（其包括安装到涡轮壳的涡轮叶片）附接到TC输出构件并且可在TC壳体的内部流体腔室内旋转。同样地，具有叶轮叶片的叶轮与涡轮并置且可在流体腔室内旋转。锁止离合器设置在流体腔室内部、例如夹在涡轮壳和TC壳体之间。该锁止离合器可操作以将TC壳体锁定到TC输出构件，例如以与其一致地旋转。

对于上述TC组件，常驻或远程电子控制器或控制器网络被编程为接收一个或多个换档信号，所述换档信号指示将动力总成从空档或驻车档换档到向前驾驶操作模式的命令；响应地，命令锁止离合器打开/解锁。控制器还接收一个或多个TCC锁定信号，所述TCC锁定信号指示锁定锁止离合器的请求；响应地，命令锁止离合器关闭/锁定。

本文中还呈现了系统控制逻辑、闭环反馈控制技术和计算机可读介质（CRM），其用于制造和/或用于操作所公开的扭矩转换器组件、动力总成和/或机动车辆中的任一者。在示例中，呈现了一种用于控制扭矩转换器组件的方法，该扭矩转换器组件用于将原动机与变速器驱动地连接。该代表性方法包括，以任何顺序并以与上文和下文所公开的选项和特征中的任一者的任何组合：经由电子系统控制器接收第一换档信号，该第一换档信号指示将动力总成从空档或驻车档操作模式换档到向前驾驶操作模式的命令，TC组件包括：TC壳体，其驱动地连接到输出构件以由此接收由电动马达产生的扭矩；TC输出构件，其驱动地连接到输入构件以由此将扭矩传递到变速器；涡轮，其附接到TC输出构件并且包括可在流体腔室内旋转的涡轮叶片；叶轮，其包括与涡轮叶片并置且可在内部流体腔室内旋转的叶轮叶片；以及锁止离合器，其可操作以将TC壳体锁定到TC输出构件；响应于接收到第一换档信号，经由系统控制器来传输打开锁止离合器的命令信号；接收指示锁定锁止离合器的请求的TCC锁定信号；以及响应于接收到TCC锁定信号，经由系统控制器来传输关闭锁止离合器的命令信号。

对于所公开的车辆、TC组件和方法中的任一者，系统控制器可被编程为：接收另一个（第二）换档信号，该（第二）换档信号具有将动力总成从向前驾驶操作模式换档回成N/P操作模式的命令；响应地，控制器命令锁止离合器在转变到N/P期间保持关闭。作为又另外的选项，控制器可接收另一个（第三）换档信号，该（第三）换档信号具有将动力总成从N/P操作模式换档到向后驾驶（倒车档）操作模式的命令；响应地，控制器命令锁止离合器关闭。在这种情况下，控制器可接收不同的（第四）换档信号，该（第四）换档信号具有将动力总成从R换档到N/P的命令；作为响应，控制器命令锁止离合器在转变到空档或驻车档期间保持关闭。

对于所公开的车辆、TC组件和方法中的任一者，系统控制器可被编程为：接收接通信号，该接通信号具有初始化动力总成系统的命令。在电子动力总成点火之后，控制器接收指示机动车辆处于空档或驻车档的操作模式信号。例如，动力总成可以是车辆动力总成；在这种情况下，可经由手动启用的点火系统（例如，遥控钥匙或起动器按钮）从机动车辆的驾驶员接收接通信号，并且可从手动操作的电子模式换档器装置（例如，换档手柄或换档盘）接收操作模式信号。

对于所公开的车辆、TC组件和方法中的任一者，控制器可被编程为：确定动力总成是否处于驻车档或空档，并且如果是，则确定电动马达的实时或近实时的马达温度是否小于马达校准的最小可允许马达操作温度（例如，用于推动）。响应于马达的温度小于最小可允许马达温度，控制器可命令TC组件执行系统预调节操作（车辆是停止的），这可包括命令动力总成保持处于P/N、命令锁止离合器关闭、以及命令电动马达以预定义的最小马达速度或高于预定义的最小马达速度操作。作为另一个选项，控制器可被编程为：确定动力总成是否处于向前驾驶模式，并且如果是，则响应地确定马达的当前操作温度是否小于最小可允许马达操作温度。响应于马达温度小于最小可允许操作温度，控制器可命令TC组件执行系统预调节操作（车辆正在驾驶），这可包括命令锁止离合器部分地关闭和滑移、以及命令马达将马达扭矩输出到TC壳体。

对于所公开的车辆、TC组件和方法中的任一者，TC壳体可以是二分式构造，其制造成具有围绕叶轮的泵盖、以及围绕涡轮并刚性地安装到泵盖的涡轮盖。机械泵可驱动地连接到泵盖和/或涡轮盖以由马达驱动。断开离合器可包括从叶轮的叶轮壳突出（例如，径向向外）的断开离合器（DC）凸缘。DC凸缘包括摩擦锁定到TC壳体的DC摩擦表面。在更具体的示例中，DC离合器盘组（堆叠式压力盘）从泵盖的内表面突出；DC摩擦表面包括与DC离合器盘组交错并选择性地锁定到其的DC离合器板组（堆叠式摩擦板）。作为又另外的选项，锁止离合器包括TCC毂，该TCC毂可滑动地安装到TC输出构件上以与其一致地旋转。TCC毂包括摩擦锁定到TC壳体的TCC摩擦表面。在更具体的示例中，TCC离合器盘组（堆叠式压力盘）从涡轮盖的内表面轴向地突出；TCC摩擦表面包括与TCC离合器盘组交错并锁定到其的TCC离合器板组（堆叠式摩擦板）。

方案1. 一种用于将动力总成的电动马达驱动地连接到变速器的扭矩转换器组件，所述电动马达具有输出构件，并且所述变速器具有输入构件，所述扭矩转换器组件包括：

扭矩转换器（TC）壳体，其限定内部流体腔室并被构造成驱动地连接到所述输出构件以由此接收由所述电动马达产生的扭矩；

TC输出构件，其附接到所述TC壳体并被构造成驱动地连接到所述输入构件以由此将扭矩传递到所述变速器；

涡轮，其附接到所述TC输出构件并且包括可在所述内部流体腔室内旋转的涡轮叶片；

叶轮，其包括与所述涡轮叶片并置且可在所述内部流体腔室内旋转的叶轮叶片；

锁止离合器，其设置在所述流体腔室内部并且可操作以将所述TC壳体锁定到所述TC输出构件；以及

电子系统控制器，其被编程为：

接收第一换档信号，所述第一换档信号指示将所述动力总成从空档或驻车档操作模式换档到向前驾驶操作模式的命令；

响应于接收到所述第一换档信号，命令所述锁止离合器打开；

接收TCC锁定信号，所述TCC锁定信号指示锁定所述锁止离合器的请求；以及

响应于接收到所述TCC锁定信号，命令所述锁止离合器关闭。

方案2． 根据方案1所述的扭矩转换器组件，其中，所述系统控制器还被编程为：

接收第二换档信号，所述第二换档信号指示将所述动力总成从所述向前驾驶操作模式换档到所述空档或驻车档操作模式的命令；以及

响应于接收到所述第二换档信号，命令所述锁止离合器在从所述向前驾驶操作模式转变到所述空档或驻车档操作模式期间保持关闭。

方案3． 根据方案1所述的扭矩转换器组件，其中，所述系统控制器还被编程为：

接收第三换档信号，所述第三换档信号指示将所述动力总成从所述空档或驻车档操作模式换档到向后驾驶操作模式的命令；以及

响应于接收到所述第三换档信号，命令所述锁止离合器关闭。

方案4. 根据方案3所述的扭矩转换器组件，其中，所述系统控制器还被编程为：

接收第四换档信号，所述第四换档信号指示将所述动力总成从所述向后驾驶操作模式换档到所述空档或驻车档操作模式的命令；以及

响应于接收到所述第四换档信号，命令所述锁止离合器在转变到所述空档或驻车档操作模式期间保持关闭。

方案5. 根据方案1所述的扭矩转换器组件，其中，所述系统控制器还被编程为：

接收接通信号，所述接通信号指示初始化所述动力总成的命令；以及

接收操作模式信号，所述操作模式信号指示所述动力总成处于所述空档或驻车档操作模式。

方案6. 根据方案5所述的扭矩转换器组件，其中，所述动力总成是机动车辆的一部分，所述机动车辆具有手动启用的电子点火系统和手动操作的电子模式换档器装置，并且其中，所述接通信号是经由所述点火系统从所述机动车辆的驾驶员接收的，并且所述操作模式信号是从所述模式换档器装置接收的。

方案7． 根据方案1所述的扭矩转换器组件，其中，所述系统控制器还被编程为：

确定所述动力总成是否处于所述空档或驻车档操作模式；

响应于所述动力总成处于所述空档或驻车档操作模式，确定所述电动马达的马达温度是否小于最小可允许马达操作温度；以及

响应于所述马达温度小于所述最小可允许马达操作温度，命令所述扭矩转换器组件执行系统预调节操作，包括命令所述动力总成保持处于所述驻车档操作模式、命令所述锁止离合器关闭、以及命令所述电动马达以预定义的最小马达速度或高于预定义的最小马达速度操作以由此产生过量热量。

方案8． 根据方案1所述的扭矩转换器组件，其中，所述系统控制器还被编程为：

确定所述动力总成是否处于所述向前驾驶操作模式；

响应于所述动力总成处于所述驾驶操作模式，确定所述电动马达的马达温度是否小于最小可允许马达操作温度；以及

响应于所述马达温度小于所述最小可允许马达操作温度，命令所述TC组件执行系统预调节操作，包括命令所述锁止离合器部分地关闭和滑移、以及命令所述电动马达经由所述输出构件将马达扭矩输出到所述TC壳体以由此产生过量热量。

方案9． 根据方案1所述的扭矩转换器组件，其中，所述涡轮叶片安装到涡轮壳，所述涡轮壳可移动地安装到所述TC输出构件上，并且所述叶轮叶片安装到叶轮壳，所述叶轮壳可移动地安装在所述TC壳体内。

方案10． 根据方案9所述的扭矩转换器组件，其还包括断开离合器，所述断开离合器设置在所述流体腔室内、在所述叶轮壳和所述TC壳体之间，并且可操作以将所述TC壳体锁定到所述叶轮。

方案11. 根据方案10所述的扭矩转换器组件，其中，所述断开离合器包括从所述叶轮壳突出的断开离合器（DC）凸缘，所述DC凸缘包括被构造成摩擦锁定到所述TC壳体的DC摩擦表面。

方案12. 根据方案11所述的扭矩转换器组件，其中，所述TC壳体包括围绕所述叶轮的泵盖、围绕所述涡轮并刚性地安装到所述泵盖的涡轮盖、以及从所述泵盖的内表面突出的DC离合器盘组，并且其中，所述DC摩擦表面包括与所述DC离合器盘组交错的DC离合器板组。

方案13. 根据方案1所述的扭矩转换器组件，其中，所述锁止离合器包括TC离合器（TCC）毂，其可滑动地安装到所述TC输出构件上以与其一致地旋转，所述TCC毂包括被构造成摩擦锁定到所述TC壳体的TCC摩擦表面。

方案14. 根据方案13所述的扭矩转换器组件，其中，所述TC壳体包括围绕所述叶轮的泵盖、围绕所述涡轮并刚性地安装到所述泵盖的涡轮盖、以及从所述涡轮盖的内表面突出的TCC离合器盘组，并且其中，所述TCC摩擦表面包括与所述TCC离合器盘组交错的TCC离合器板组。

方案15. 一种机动车辆，其包括：

车辆本体，其具有附接到所述车辆本体的多个负重轮；

动力总成，其安装到所述车辆本体并且包括：电动牵引马达，所述电动牵引马达具有被构造成输出由所述牵引马达产生的马达扭矩的转子；以及多档位变速器，其包括变速器输入构件和变速器输出构件，所述变速器输出构件驱动地连接到所述负重轮中的一个或多个，以由此推动所述机动车辆；

扭矩转换器（TC）组件，其将所述牵引马达与所述变速器操作性地连接，所述TC组件包括：

TC壳体，其限定内部流体腔室并且驱动地连接到所述转子，以由此接收由所述牵引马达产生的扭矩；

TC输出构件，其附接到所述TC壳体并驱动地连接到所述变速器输入构件，以由此将扭矩传递到所述变速器；

涡轮，其具有附接到所述TC输出构件并且可在所述内部流体腔室内旋转的涡轮叶片；

叶轮，其具有与所述涡轮叶片并置且可在所述内部流体腔室内旋转的叶轮叶片；以及

锁止离合器，其设置在所述流体腔室内部并且可操作以将所述TC壳体锁定到所述TC输出构件；以及

电子控制器，其被编程为：

接收第一换档信号，所述第一换档信号指示将所述动力总成从空档或驻车档操作模式换档到向前驾驶操作模式的命令；

响应于接收到所述第一换档信号，命令所述锁止离合器打开；

接收TCC锁定信号，所述TCC锁定信号指示锁定所述锁止离合器的请求；以及

响应于接收到所述TCC锁定信号，命令所述锁止离合器关闭。

方案16. 一种操作扭矩转换器（TC）组件的方法，所述扭矩转换器（TC）组件用于将动力总成的电动马达与变速器驱动地连接，所述电动马达具有输出构件，并且所述变速器具有输入构件，所述方法包括：

经由电子系统控制器接收第一换档信号，所述第一换档信号指示将所述动力总成从空档或驻车档操作模式换档到向前驾驶操作模式的命令；所述TC组件包括：TC壳体，其驱动地连接到所述输出构件以由此接收由所述电动马达产生的扭矩；TC输出构件，其驱动地连接到所述输入构件以由此将扭矩传递到所述变速器；涡轮，其附接到所述TC输出构件并且包括可在位于所述TC壳体内部的流体腔室内旋转的涡轮叶片；叶轮，其包括与所述涡轮叶片并置且可在所述内部流体腔室内旋转的叶轮叶片；以及锁止离合器，其可操作以将所述TC壳体锁定到所述TC输出构件；

响应于接收到所述第一换档信号，经由所述系统控制器来传输打开所述锁止离合器的命令信号；

接收指示锁定所述锁止离合器的请求的TCC锁定信号；以及

响应于接收到所述TCC锁定信号，经由所述系统控制器来传输关闭所述锁止离合器的命令信号。

方案17. 根据方案16所述的方法，其还包括：

接收第二换档信号，所述第二换档信号指示将所述动力总成从所述向前驾驶操作模式换档到所述空档或驻车档操作模式的命令；以及

响应于接收到所述第二换档信号，经由所述系统控制器来传输在从所述向前驾驶操作模式转变到所述空档或驻车档操作模式期间保持所述锁止离合器关闭的命令信号。

方案18． 根据方案16所述的方法，其还包括：

接收第三换档信号，所述第三换档信号指示将所述动力总成从所述空档或驻车档操作模式换档到向后驾驶操作模式的命令；以及

响应于接收到所述第三换档信号，经由所述系统控制器来传输关闭所述锁止离合器的命令信号。

方案19. 根据方案18所述的方法，其还包括：

接收第四换档信号，所述第四换档信号指示将所述动力总成从所述向后驾驶操作模式换档到所述空档或驻车档操作模式的命令；以及

响应于接收到所述第四换档信号，经由所述系统控制器来传输在从所述向后驾驶操作模式转变到所述空档或驻车档操作模式期间保持所述锁止离合器关闭的命令信号。

方案20. 根据方案16所述的方法，其还包括：

接收接通信号，所述接通信号指示初始化所述动力总成的命令；以及

接收操作模式信号，所述操作模式信号指示所述机动车辆处于所述空档或驻车档操作模式。

以上发明内容并非旨在表示本公开的每个实施例或每个方面。相反，前面的发明内容仅仅提供了本文中所阐述的新颖构思和特征中的一些的范例。当结合附图和所附权利要求理解时，从对用于实施本公开的所图示的示例和代表性模式的以下详细描述中，本公开的以上特征和优点、以及其他特征和附随优点将容易显而易见。此外，本公开明确包括上文和下文所呈现的元件和特征的任何和所有组合和子组合。

附图说明

图1是根据本公开的各方面的具有全电动动力总成的代表性电驱动车辆的示意性图示，该全电动动力总成具有马达/发电机单元，该马达/发电机单元经由液力扭矩转换器驱动地连接到多档位动力变速器。

图2是根据本公开的各方面的代表性液力扭矩转换器组件的选择部分的局部示意性、剖面侧视图图示，该液力扭矩转换器组件具有液压控制系统来实现组合的离合器控制、转换器馈送和润滑。

图3是根据所公开的构思的各方面的图示用于操作扭矩转换器组件的代表性离合器控制协议的流程图，所述离合器控制协议可对应于存储器存储的指令，这些指令可由常驻或远程控制器、控制逻辑电路、可编程控制单元或其他集成电路（IC）装置或装置的网络执行。

图4A和图4B是根据本公开的各方面的图2的代表性液力扭矩转换器组件的示意性图示，该液力扭矩转换器组件被利用作为热产生装置以对EDU进行热管理。

本公开可被修改为各种改型和替代形式，并且一些代表性实施例已通过示例的方式在附图中示出并且在本文中将进行详细描述。然而，应理解，本公开的新颖方面不限于上文枚举的附图中所图示的特定形式。相反，本公开将覆盖落入如例如由所附权利要求涵盖的本公开的范围内的所有改型、等同物、组合、子组合、排列、分组以及替代方案。

具体实施方式

本公开容许许多不同形式的实施例。本公开的代表性实施例在附图中示出并且将在本文中被详细描述，应理解这些实施例作为所公开的原理的范例被提供，而不是对本公开的广泛方面的限制。在该程度上，例如在摘要、引言、发明内容和具体实施方式部分中描述但权利要求中并未明确阐述的元件和限制不应单独地或共同地通过隐含、推断或以其他方式并入到权利要求中。

为了本具体实施方式的目的，除非明确地放弃保护，否则单数包括复数且反之亦然，词语“和”和“或”应两者都为联合的和非联合的，词语“任何”和“所有”应两者都意指“任何和所有”，并且词语“包括（including）”、“包含（containing）”、“包括（comprising）”、“具有”等应各自意指“包括但不限于”。此外，粗略估计的词语（诸如，“约”、“几乎”、“基本上”、“总体上”、“大约”等）各自在本文中可在例如“为……、接近……或几乎为……”、或“在……的0-5％以内”或“在可接受的制造公差内”或其逻辑组合的意义上使用。最后，方向性形容词和副词（诸如，前侧、后侧、内侧、外侧、右舷、左舷、竖直、水平、向上、向下、前、后、左、右等）可相对于机动车辆，诸如当机动车辆操作性地定向在水平驾驶表面上时该车辆的向前驾驶方向。

现在参考附图，其中，相似的附图标记贯穿若干视图指代相似的特征，图1中示出了代表性汽车的示意性图示，该汽车总体上被标示在10处并且本文中为了讨论的目的而被描绘为具有横向安装的、EDU推动的FEV动力总成的乘用车辆。所图示的汽车10（本文中也简称为“机动车辆”或“车辆”）仅仅是示例性应用，本公开的各方面可利用该应用实践。以同样的方式，针对全电动车辆动力总成利用本构思也应被理解为所公开的特征的非限制性实施方式。因而，将理解的是，本公开的各方面和特征可被应用于其他动力总成架构，可针对任何逻辑上相关类型的车辆加以实施，并且可同样地针对汽车和非汽车应用加以利用。此外，仅示出了机动车辆、电气化动力总成和扭矩转换器组件的选择部件，并且本文中以附加的细节对其加以描述。然而，下文所讨论的车辆、动力总成和TC组件可包括用于实施本公开的各种方法和功能的众多附加和替代特征以及其他可用的外围部件。

图1的FEV动力总成采用电动马达/发电机单元12，该电动马达/发电机单元经由液力扭矩转换器14驱动地连接到多档位动力变速器16，所有这些都可被封装为独立的、模块化的电驱动单元18，例如具有集成的电子设备封装和热管理系统。根据所图示的示例，变速器16总体上由以下各者组成：相应地平行的第一轴11和第二轴13；在第一轴11上的换档同步器20；第一共面齿轮组22和第二共面齿轮组24，其分别驱动地连接第一轴11和第二轴13；以及在第一齿轮组22上的扭矩传输用传递构件26。应了解的是，图1的变速器16本质上纯粹是代表性的，并且可选地可采取其他合适的构型，包括多速自动变速器、无级变速器（CVT）架构、自动-手动变速器、行星齿轮布置等。

为了车辆推动，马达/发电机单元12可具有电动牵引马达的性质，电动牵引马达通过将存储的电力转换成旋转机械力而通过转子28（本文中也称为“马达输出构件”）输出牵引扭矩。MGU 12可直接联接到TC输入构件上或驱动地安装到扭矩转换器14的壳体部分，并且通过TC驱动地连接到变速器16的输入轴或构件。虽然被示为具有与单个车辆车轴串联潮流连通的单个马达的全电动架构，但是车辆10可采用其他动力总成构型，包括P1和P2混合动力总成、以及其他FEV和标准动力总成架构。在这方面，在不脱离本公开的情况下，MGU 12可由用于车辆10的动力总成的其他类型的原动机替换。例如，除了一个或多个MGU之外或作为一个或多个MGU的替代物，可采用内燃发动机组件来将扭矩提供给车辆的最终驱动件15。

电动马达/发电机单元12可以是感应型鼠笼式马达或永磁体（PM）型异步马达，其由围绕转子28并与其同心的环形定子（未示出）组成。可通过在合适的密封和绝缘馈通件（未图示）中穿过马达壳体的电导体或电缆将电力提供给定子。相反，可例如通过再生制动将电力从MGU 12提供到车载牵引电池组或类似地合适的电动车辆电池（EVB）46。所图示的动力总成部件中的任一者的操作均可由车载或远程车辆控制器（诸如，可编程电子控制单元（ECU）25）来管控。

流体动力的扭矩转换器组件14作为液力联轴节操作，以用于将马达12操作性地连接到动力变速器16的内部齿轮装置（gearing）以及从动力变速器16的内部齿轮装置断开马达12。设置在TC组件14的内部流体腔室内的是带叶片的涡轮30、与涡轮30并置的带叶片的叶轮34、以及插置在涡轮30和叶轮34之间并与它们同轴的带叶片的定子32。如图所示，涡轮30可与变速器16的第一轴11连接以共同旋转，而叶轮34可与MGU 12的转子28连接以共同旋转。定子32改变涡轮30和叶轮34之间的流体流动，使得回流的流体有助于而不是阻碍叶轮34的旋转。这样做时，定子32提供了一种用于使从涡轮30传输到叶轮34的扭矩倍增的机构。

继续参考图1，两个共面齿轮组22、24中的每一者包括一对配合齿轮。特别地，第一共面齿轮组22的第一齿轮36可旋转地支撑在第一轴11上并与其同心。第一共面齿轮组22的第二齿轮38支撑在第二轴13上并与其一致地旋转。传递构件26将第一共面齿轮组22的第一齿轮36驱动地连接到第二齿轮38。传递构件26可以是链条、齿轮、皮带或某个其他元件，其用于维持第一共面齿轮组22的第一齿轮36和第二齿轮38之间的扭矩传递，同时为两个齿轮36、38维持相同的旋转方向。

第二共面齿轮组24的第一齿轮40也可旋转地支撑在第一轴11上并与其同心，而第二共面齿轮组24的第二齿轮42支撑在第二轴13上并与其一致地旋转。第二共面齿轮组24的第一齿轮40和第二齿轮42彼此相互啮合以在其间传输扭矩。以这种方式，扭矩从第二共面齿轮组24的第一齿轮40到第二齿轮42的传递随着第一齿轮40和第二齿轮42之间的旋转方向的改变而发生。输出齿轮44（其与第一齿轮组22和第二齿轮组24轴向地间隔开）支撑在第二轴13上并与其一致地旋转。该输出齿轮44与车辆的最终驱动系统15的前或后差速器62的互补环形齿轮60啮合。差速器62提供至电驱动车辆10的一个或多个车轴和一个或多个驱动轮64的扭矩通路。虽然图1中未明确描绘，但是应了解的是，最终驱动系统15可采取任何可用的构型，包括前轮驱动（FWD）布局、后轮驱动（RWD）布局、四轮驱动（4WD）布局、全轮驱动（AWD）布局、六乘四（6X4）布局等。

同步器20可具有内花键，该内花键与第一轴11上的互补花键配合，从而提供同步器20和第一轴11之间的共同旋转，同时维持同步器20在第一轴11上的相对轴向移动。以这种方式，通过在第一轴11上滑动同步器20，同步器20得以在至少三个不同的轴向位置之间选择性地重新定位。当同步器20设置在第一“空档”位置中时，例如，第一轴11可相对于第一共面齿轮组22的第一齿轮36和第二共面齿轮组24的第一齿轮40自由地旋转。同步器20可沿着第一轴11滑动到第二“前进档”位置，以便与第二共面齿轮组24的第一齿轮40接合以共同旋转。以这种方式，第一齿轮40与同步器20和第一轴11两者一致地旋转。

继续以上对变速器16的不同操作模式的讨论，同步器20可沿着第一轴11滑动到第三“倒车档”位置，以由此与第一共面齿轮组22的第一齿轮36接合以共同旋转。类似于第二位置，第三位置提供第一共面齿轮组22的第一齿轮36和第一轴11之间的共同旋转。然而，由于第一齿轮36是通过传递构件26而不是经由啮合齿轮联接到第二齿轮38的，所以第二齿轮38及因此第二轴13、输出齿轮44和差速器62反向旋转。以这种方式，实现了维持MGU 12的相同旋转方向的反向齿轮比。由此产生的变速器16架构允许EDU 18利用扭矩转换器14的扭矩倍增，同时在驱动轮64上提供反向方向。

图2是可适合于汽车应用（例如，用于图1中的车辆10的TC 14）和非汽车应用（例如，船只、飞机和火车推动、工业电力系统、钻机等）两者的代表性扭矩转换器组件114的上半部分的侧视图图示。图2的TC组件114取自沿着穿过组件的旋转中心轴线A-A的竖直平面的横截面（为了便于参考，省略了交叉影线）。应了解的是，TC组件114的下半部分的横截面、侧视图图示可以是与图2所示的侧视图图示几乎相同的镜像。扭矩转换器114组装有马达驱动的叶轮134、叶轮驱动的涡轮130、流体流动改变定子132、泵断开离合器（DC）150装置、马达到变速器锁止离合器152装置、以及单向离合器（OWC）154装置。

为了保护扭矩转换器114的工作内部部件，该组件构造有不透流体的环形壳体，该环形壳体主要由变速器侧后泵盖156限定，该后泵盖例如经由电子束焊接、MIG或MAG焊接、激光焊接等固定地附接到马达侧前涡轮盖158，使得工作液压流体腔室159得以形成在其间。TC壳体的前盖158可驱动地连接到电动马达的输出构件（例如，图1中的马达12的转子28），例如经由一系列周向间隔开的凸耳160或与圆柱形壳体毂162的花键接合，该圆柱形壳体毂从前盖158的中心轴向地突出。将前盖158机械地联接到马达的输出构件使得能够在马达和TC组件114之间来回传递旋转动力。

叶轮134（在本领域中也称为“泵”）就位成与涡轮130串联潮流流体连通。插置在叶轮134和涡轮130之间的是带叶片的定子132，该定子选择性地改变从涡轮130回流到叶轮134的流体流动，使得该流体有助于而不是阻碍叶轮134的旋转。例如，可利用TC组件114以通过操纵流体腔室159内部的液压流体将马达扭矩从MGU 12的转子28传递到变速器16的输入轴11。更具体地，叶轮叶片133（其安装到位于泵盖156和内护罩164之间的顺应性叶轮壳135）的旋转引起液压流体向前且环形向外流向涡轮130。当在有足够的力克服旋转的惯性阻力的情况下发生这种情况时，以与叶轮叶片133成面对面关系定位的涡轮叶片137将开始与叶轮134一起旋转。这些涡轮叶片137与叶轮叶片133同轴地定向并安装在位于前盖158和内护罩164之间的顺应性涡轮壳139上。离开涡轮130的流体流动通过定子132被引导回到叶轮134中。定子132（其可旋转地安装在涡轮130的流出口区段和叶轮134的流入口区段之间）沿与叶轮旋转相同的方向将流体流动从涡轮叶片137到叶轮叶片133重新导向，由此减小泵扭矩并引起扭矩倍增。

也设置在扭矩转换器组件114的保护性外壳体156、158内的是可旋转地支撑定子132的推力轴承166。定子132通过滚柱离合器170连接到中空定子轴168，该滚柱离合器可操作以防止定子132在校准的操作条件下旋转。在较高的扭矩转换器速度下，例如，离开涡轮130的液压流体的方向发生改变，从而引起定子132越过滚柱离合器170并在定子轴168上自由地旋转。在从TC壳体轴向向后突出（向图2中的右侧）的情况下，定子轴168和中空涡轮轴172被可旋转地包装在外泵毂174内部，该外泵毂可流体地密封到变速器壳体或腔室。

叶轮壳135可例如经由花键接合或安装轴环161而可弯曲地或可滑动地附接在定子轴168上以共同旋转。以同样的方式，涡轮壳139可例如经由花键接合或安装轴环163而可弯曲地或可滑动地附接在涡轮轴172（本文中也称为“TC输出构件”）上以共同旋转。如图所示，泵毂174围绕定子轴168以在其间协作地限定第一流体路径171，液压流体流过该第一流体路径以用于TC组件114的受控启用。沿着同样的思路，定子轴168围绕涡轮轴172以在其间协作地限定使液压流体从中穿过的第二流体路径173。涡轮轴172的纵向拉长的中心空腔限定了第三流体路径175。所有三个液压流体路径171、173、175都流体地连接到液压流体供应（诸如，变速器油槽或EDU槽容积（未示出）），并且被独立地调整以管控TC组件114的操作。

位于工作液压流体腔室159内部、插置在涡轮130和涡轮盖158之间的是TCC型锁止离合器152，该锁止离合器操作以在原动机和扭矩修改变速器（例如、图1的马达12和变速器16）之间提供直接驱动连接。特别地，关闭和摩擦地锁定锁止离合器152将使壳体的前盖158（该前盖在马达输出构件处联接）机械地锁定到涡轮轴172（该涡轮轴在变速器输入构件处联接）。根据所图示的示例，锁止离合器152包括盘形TCC毂176，该TCC毂安装到涡轮轴172上，例如相应地经由啮合内花键齿177和外花键齿179以与其共同旋转。从TCC毂176的外周边上的轴向凸缘181径向向外突出的是TCC离合器板组178，该TCC离合器板组由相互平行、轴向地间隔开且径向地对准的摩擦板组成。从涡轮盖158的内表面轴向地突出的是TCC离合器盘组180，该TCC离合器盘组由相互平行、轴向地间隔开且径向地拉长的压力盘组成，这些压力盘与TCC离合器板组178的摩擦板交错。替代地，摩擦板可刚性地固定到涡轮盖158，并且压力板可固定到锁止离合器152。

锁止离合器152和离合器组178的板上的相关联的摩擦材料的启用和停用经由以下实现：响应于进入流体腔室159中的经调整的液压流体流动，使TCC毂176在涡轮轴172上轴向滑动和/或前后弯曲移动。特别地，通过TCC毂176的向后面（图2中面向右的主表面）上的增加的液压压力来启用锁止离合器152，这可经由沿着泵毂174和定子轴168之间的第一流体路径171的入口流体流动来提供。另一方面，通过TCC毂176的向前面（图2中面向左的主表面）上的增加的液压压力来实现锁止离合器152停用，这可经由沿着第三流体路径175的入口流体流动来提供。

当锁止离合器152关闭并锁定时（即，在TCC离合器盘组180中的压力盘和TCC离合器板组178中的摩擦板之间没有滑移），马达12有效地规避TC涡轮130和叶轮134并将动力直接传输到变速器16。可选的偏置构件（诸如，弹簧片（未示出））可在前盖158的内表面和TCC毂176的向前面之间被压缩，将锁止离合器152向后推向非携载扭矩的停用位置（例如，向图2中的右侧）。应了解的是，在本公开的范围内，断开离合器150和锁止离合器152可采取其他液压离合器构型，诸如爪形离合器或单摩擦表面离合器设计。

被集成到图2的TC组件114中的是马达隔离用断开离合器装置150，该断开离合器装置用于将电动马达驱动地连接到多档位变速器、以及在需要时从多档位变速器断开电动马达。类似于前述锁止离合器152，图2的断开离合器装置150被体现为液压地启用的摩擦型离合器装置，其被封装在TC壳体156、158的流体腔室159内。如图所示，断开离合器装置150被定位在叶轮壳135和泵盖156之间，从而在叶轮134和TC壳体156、158之间提供直接机械接口。断开离合器152包括环形DC凸缘182，该环形DC凸缘与叶轮壳135的外周边一体地形成或以其他方式附接到叶轮壳135的外周边上。DC凸缘182可以是从叶轮壳135的最外边缘径向向外突出并围绕其延伸的环形边沿。为了允许来自第一流体路径171的流体围绕叶轮134行进并穿过断开离合器150，DC凸缘182可以是不连续的或开槽的。由相互平行、轴向地间隔开且径向地对准的摩擦板组成的DC离合器板组184从DC凸缘182的外周边上的轴向凸缘183径向向外突出。从泵盖156的内表面径向向内突出的是DC离合器盘组186，该DC离合器盘组由相互平行、轴向地间隔开且径向地对准的压力盘组成，这些压力盘与DC离合器板组184的摩擦板交错。

断开离合器150的启用和停用是经由以下实现的：响应于进入流体腔室159中的经调整的液压流体流动，使叶轮壳135在定子轴168上轴向滑动和/或前后弯曲移动。类似于锁止离合器152，通过叶轮壳135的向后面上的增加的液压压力来启用断开离合器150，这经由通过第一流体路径171的同一入口流体流动来提供。另一方面，通过叶轮壳135的向前面上的增加的液压压力来实现断开离合器150停用，这经由沿着第二流体路径173的入口流体流动来提供。当断开离合器150关闭并锁定时（即，在DC离合器盘组186中的压力盘和DC离合器板组184中的摩擦板之间没有滑移），马达12驱动地连接到叶轮134以与其一致地旋转。可选的偏置构件（诸如，在后盖156的内表面和叶轮壳135的后面之间被压缩的弹簧片188）将断开离合器150推入携载扭矩的启用位置（例如，向图2中的左侧）中。

继续图2的扭矩转换器组件114的讨论，单向离合器装置154机械地插置在涡轮壳139和TC输出构件172之间。该OWC 154可以是被动型单向超越离合器，其功能是将涡轮壳139及因此涡轮130自动操作性地连接（或“锁定”）到涡轮轴172。以这种方式，OWC 154将涡轮130驱动地连接到变速器，例如当马达产生正扭矩时。在所图示的示例中，OWC 154包括在环形内座圈153内同心地对准的环形外座圈151。外座圈151与涡轮壳139的径向内边缘螺栓连接、铆接、焊接和/或一体地形成（统称为“刚性地附接”）以与其一致地旋转。相比之下，内座圈153刚性地附接到涡轮毂157的外围以与其一致地旋转。所设想的是，可实施其他OWC设计，包括具有轴向地间隔开的面对面座圈而不是同心的内座圈和外座圈的那些OWC设计、以及主动式单向和双向离合器装置。

设置在OWC 154的外座圈151和内座圈153之间并选择性地可旋转地联接它们的是一系列周向地间隔开的扭矩传输元件155。这些扭矩传输元件155可包括相同形状和尺寸的弹簧偏置的圆柱形滚柱；替代构型可并入任何数量、类型和组合的扭矩传输元件，包括渐缩滚柱、滚针、斜撑、棘爪、支柱等。当脱离接合时，扭矩传输元件155处于“未楔入”状态以允许外座圈151相对于内座圈153沿第一（负）方向的超越旋转运动。当接合时，扭矩传输元件155处于“楔入”状态以允许外座圈151与内座圈153沿第二（正）方向的整体旋转运动。可选的偏置元件（未示出）可将扭矩传输元件155按压或以其他方式“预加载”到楔形位置。

为了实现组合的转换器馈送、离合器控制和润滑，机械流体泵190流体地联接到TC壳体并驱动地连接到电动马达。根据所图示的示例，单个流体泵190安装在EDU 18内，例如邻近泵盖156的外表面。然而，应了解的是，流体泵190可被封装在其他离散位置处，在图1的EDU 18的外罩壳内部和外部二者。流体导管192（其可具有流体管道、配件、阀、通道等的性质）将流体泵190流体地联接到TC壳体156、158内部的流体路径171、173、175。尽管被图示为摆线型正排量泵，但是流体泵190可采取替代设计，包括螺杆泵、往复泵和凸轮泵。

机械泵190可以以“轴上”构型被封装成其转子轴同轴地安装在与TC组件14相同的旋转轴线A-A上。在这种情况下，泵190可直接连接到泵毂174和/或转子28以通过例如图1的电动马达12旋转。对于这种架构，泵190可以以与马达12相同的速度旋转。比较而言，对于“离轴”构型，机械泵190可被封装成其转子轴安装在与TC组件14的轴线A-A不同的旋转轴线上。可选的泵驱动系统194（诸如，齿轮系、链驱动件或皮带驱动件（未示出））将泵190直接或间接地驱动地连接到毂174和/或MGU 12的转子28以由马达12提供动力。对于这种架构，泵190可以以与马达12的速度相同或成定比的速度旋转。当由马达12驱动时，流体泵190将液压流体从流体槽（图3）馈送通过泵毂174并馈送入TC壳体156、158的工作液压流体腔室159中。这样做增加了流体腔室159内的压力，以便：（1）启用涡轮130和叶轮134之间的液力联轴节；（2）启用断开离合器150和锁止离合器152，如上文所描述的；（3）从TC组件114吸取出热能；以及（4）为TC组件114的内部工作部件提供润滑。

接下来参考图3的流程图，总体上在200处描述了根据本公开的各方面的用于扭矩转换器组件（诸如，图2和图3的TC组件114）的系统自动化离合器控制以用于操作机动车辆（诸如，图1的汽车10）的改进的方法或控制策略。图3中所图示且下文进一步详细描述的操作中的一些或全部可代表对应于处理器可执行指令的算法，这些处理器可执行指令存储在例如主或辅助或远程存储器（例如，图1的存储器装置27）中并且例如由电子控制器、处理单元、逻辑电路、或者其他模块或装置或模块/装置（例如，图1的ECU 25）的网络执行，以执行上文和下文所描述的与所公开的构思相关联的功能中的任一者或全部。应认识到，可改变所图示的操作框的执行顺序，可添加附加的操作框，并且可修改、组合或消除所描述的操作中的一些。

图3的方法200开始于开始（START）终端框201，其具有存储器存储的、处理器可执行指令以用于可编程控制器或控制模块或类似地合适的处理器调用用于发动/急踩油门离合器压力控制的初始化程序。可实时地、近实时地、连续地、系统地、偶发地和/或以规则的间隔（例如，在机动车辆10的正常和持续操作期间每10或100毫秒）执行用于提供该例程的系统评估。作为又另一个选项，终端框201可响应于用户命令提示、常驻车辆控制器提示或从“非车载”集中式车辆服务系统（例如，主机云计算服务）接收到的广播提示信号进行初始化。作为非限制性示例，机动车辆10的操作员（无论是人还是计算机化的驾驶员）可输入点火命令或从空转速度或零速度起的踏板急踩油门命令，例如当踏板已被完全释放时通过踩下加速器踏板进行输入。在完成图3中所呈现的控制操作时，方法200可前进到结束（END）终端框221并暂时终止，或者可选地可循环回到终端框201并以连续循环运行。

在初始化离合器控制协议时，方法200前进到输入/输出框203以处理对推动开始的请求和对驻车档（P）或空档（N）的PRNDL（驻车档-倒车档-空档-驾驶档-低速档）设定。例如，图1的ECU 25可从车辆10的手动启用的电子点火系统（例如，手持式遥控钥匙或车内起动器按钮）接收一个或多个接通命令信号，所述接通命令信号具有来自驾驶员或车辆乘员的初始化EDU 18和其他必需的动力总成硬件的请求。同时，ECU 25可从车辆10的手动操作的电子模式换档器装置（例如，车内换档手柄或换档盘）接收一个或多个操作模式信号，所述操作模式信号指示车辆10处于空档或驻车档操作模式。所设想的是，本文中提到的换档命令、扭矩命令等中的任一者均可由自主车辆控制（AVC）模块或高级驾驶员辅助系统（ADAS）模块产生。在这个当口，ECU 25可命令TCC型锁止离合器152在车辆10保持处于P/N（驻车档/空档）时关闭/锁定。

此后，方法200执行决策框205以确定是否接收到PRNDL换档以转变到向前驾驶操作模式或向后驾驶操作模式。再次参考图1和图2的代表性应用，ECU 25可从车内换档手柄/换档盘接收（第一）换档命令信号，该（第一）换档命令信号具有将EDU 18从P/N换档到向前驾驶模式（诸如，驾驶档（D）、低速档（L）、高速档（H）或运动档（S））的请求。替代地，ECU 25可接收不同的（第三）换档命令信号，该（第三）换档命令信号具有将EDU 18从P/N换档到倒车档（R）的请求。应了解的是，从P到D或R的换档可以是车辆发动操作的一部分，而从N到D或R的换档可以是在车辆10移动期间的急踩油门操作的一部分。

如果接收到从P/N到D/L/H/S的PRNDL换档命令（框205=驾驶档/低速档（D/L）），则方法200移动到决策框207以确定机动车辆的实时或近实时的当前速度是否大于预定义的最小（低）车辆速度。如果不是（框207=否（NO）），则方法200响应地命令扭矩转换器组件在信号输出框209处解锁。例如，ECU 25可调节进入工作液压流体腔室159中的流体泵190的输出以打开和解锁锁止离合器152。然而，在确定当前车辆速度大于预定义的最小车辆速度时（框207=是（YES）），方法200响应地前进到决策框211，这将在下文进行讨论。相反，如果接收到从P/N到R的PRNDL换档命令（框205=倒车档（R）），则方法200移动到信号输出框213并且响应地命令扭矩转换器组件锁定以便在马达和变速器之间进行直接驱动连接。图1的ECU 25例如可调节进入工作液压流体腔室159中的流体泵190的输出以关闭和锁定锁止离合器152。

此后，方法200执行决策框211以确定是否接收到TCC锁定命令以及是否存在一组预定义的系统操作条件中的任何一者或多者。举例来说而非限制，ECU 25可在车辆10的向前驾驶操作模式期间监测马达12的实时马达输出速度（例如，在转子28处）和变速器16的实时变速器输入速度（例如，在第一轴11处），以确定这两个速度是否/何时基本上彼此相等并且车辆10的加速器踏板是否/何时被至少部分地踩下。在那个当口，动力总成控制模块（PCM）可能希望锁定TC组件14/114。如果没有接收到TCC锁定命令和/或至少一个预定义的操作条件不同时存在（框211=否（NO）），则方法200执行信号输出框209并保持锁止离合器152打开。

响应于接收到TCC锁定命令（框211=是（YES）），方法200执行决策框215以确定TCC应完全关闭（锁定）还是应部分地关闭（滑移）。在确定TCC应完全关闭时（框215=锁定（L）），方法200执行信号输出框213并锁定TCC。ECU 25可命令锁止离合器152关闭并且将TC壳体156、158直接驱动地连接到变速器16，如信号输出框213处所指示的。另一方面，方法200可通过执行过程框217并开始TCC滑移控制协议来自动响应于TCC应部分地关闭的确定（框215＝滑移（S））。

在框209处解锁TCC或在框213处锁定TCC或在框217处使TCC滑移之后，方法200前进到决策框219以确定是否接收到后续PRNDL换档请求，该后续PRNDL换档请求具有将车辆动力总成从向前或倒车档转变到驻车档或空档的请求。图1的ECU 25例如可从车内换档手柄/换档盘接收（第二）换档命令信号，该（第二）换档命令信号具有将EDU 18从D/L/H/S换档到P/N的请求。替代地，ECU 25可接收不同的（第四）换档命令信号，该（第四）换档命令信号具有将EDU 18从R换档到P/N的请求。如果接收到换档请求（框219=是（YES）），则方法200可循环回到输入/输出框203。相反，如果没有接收到换档请求（框219=否（NO）），则图3的方法200可循环回到决策框205或者可前进到终端框221并暂时终止。

图4A和图4B是图2的代表性液力扭矩转换器组件114的示意性图示，该液力扭矩转换器组件与电动牵引马达112联合地操作以协作地输出热量以便对动力总成系统进行热管理。当在寒冷条件下驾驶图1的车辆10时，例如，TC组件114可在PDC 150锁定且TCC 152滑移的情况下操作以产生热量来对EDU 18、乘客舱和/或车辆10的任何其他选择部段供暖。在锁定断开离合器150并使锁止离合器152滑移之后，马达112以“低效”扭矩输出操作并且TCC操作模式被选择性地修改以满足驾驶需求，同时提供期望的热量产生。例如，当动力总成处于向前驾驶操作模式时，ECU 25可监测电动马达112的实时操作温度。如果马达的当前操作温度小于用于车辆推动的最小可允许马达温度（例如，-20℃基础环境温度），则ECU 25可响应地命令TC组件114执行系统预调节操作—车辆驾驶，其可包括：（1）命令断开离合器150锁定；（2）命令锁止离合器152部分地关闭和滑移；以及（3）命令电动马达112经由输出构件将马达扭矩输出到TC壳体。

当车辆10停放在寒冷条件下（例如，-40^oC至0^oC环境）时，TC组件114可在PDC 150锁定且TCC 152解锁的情况下操作以产生热量来对EDU 18、乘客舱和/或车辆10的任何其他选择部段供暖。在驻车档模式/制动器接合的情况下，并且在锁定断开离合器150和打开锁止离合器152之后，马达112以“低效”速度操作以用于提供期望的热量产生。例如，车辆10在动力总成处于空档或驻车档的情况下起动；ECU 25检查电动马达112的实时操作温度。如果马达的当前操作温度小于最小可允许马达温度，则ECU 25可响应地命令TC组件114执行系统预调节操作—车辆驻车，其可包括：（1）命令动力总成保持处于驻车档；（2）命令锁止离合器152关闭；（3）命令断开离合器150打开；以及（3）命令马达112以预定义的最小马达速度或高于预定义的最小马达速度操作。

所公开的TC架构和附随的TC离合器控制逻辑使得能够在TC和（多个）牵引马达之间具有直接驱动联接的情况下在电驱动车辆中使用液力扭矩转换器。对于这种构型，可采用扭矩转换器来提升马达的扭矩输出以进行车辆发动和高扭矩需求驾驶操纵，例如，通过TC扭矩倍增和受控的TCC启用以实现直接的马达到变速器扭矩传递，同时维持高EV效率。对于至少一些实施方式，可能需要在以下默认条件下管控TC组件操作：空档/驻车档默认TCC锁定；倒车档默认TCC锁定；以及向前默认TCC解锁。为实现恰当的TC液力，可在发动时启用流体泵以便维持装填压力。

在低温系统操作期间，例如在驻车档或空档进行车辆起动时处于或低于冰点环境温度，可应用摩擦制动系统并且可以以默认速度操作牵引马达以产生热量（例如，900-1200rpm或更高，具体取决于k因子）来进行EDU和车厢预调节。对于不想要的动力总成干扰，可选择性地打开锁止离合器以减弱或隔离动力传动系统激励（诸如，马达扭矩脉动、道路缓冲带等），因此消除对专用阻尼硬件的需要。如果配备有多速变速器，则锁止离合器可在换档期间以低滑移控制操作，以使扭矩瞬变平滑。其他选项包括实施动力降档以打开锁止离合器来获得TC扭矩提升。另外，当锁止离合器关闭/锁定时：（1）急踩油门命令可引起扭矩转换器打开或进行高滑移TCC操作以提供附加的扭矩提升；以及（2）缓踩油门（tip-out）命令可引起TCC和DC打开以阻尼掉扭矩降中的快速下降。可采用专用的速度传感器来区分泵速度和涡轮速度。如果TC配备有用于液力联轴节和离合器控制的单个机械泵，则可针对从停止起的车辆发动使牵引马达快速加速以增加流体泵输出，从而使TC达到容量并将TC压力维持在期望的水平。

在一些实施例中，可通过指令的计算机可执行程序（诸如，程序模块）来实施本公开的各方面，所述计算机可执行程序总体上被称为由本文中所描述的控制器或控制器变型中的任一者执行的软件应用或应用程序。在非限制性示例中，软件可包括执行特定任务或实施特定数据类型的例程、程序、对象、部件和数据结构。软件可形成接口以允许计算机根据输入源做出反应。软件还可与其他代码段协作以响应于结合接收到的数据的源所接收到的数据来开始各种任务。软件可存储在各种存储器介质中的任一种上，所述各种存储器介质诸如为CD-ROM、磁盘和半导体存储器（例如，各种类型的RAM或ROM）。

此外，可利用各种计算机系统和计算机网络构型来实践本公开的各方面，各种计算机系统和计算机网络构型包括多处理器系统、基于微处理器或可编程消费性电子设备、小型计算机、大型计算机等等。另外，可在分布式计算环境中实践本公开的各方面，在所述分布式计算环境中，由通过通信网络链接的常驻和远程处理装置来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可位于包括存储器存储装置的本地和远程计算机存储介质两者中。因此，可在计算机系统或其他处理系统中结合各种硬件、软件或其组合来实施本公开的各方面。

本文中所描述的方法中的任一种均可包括机器可读指令以供由以下各者执行：（a）处理器、（b）控制器和/或（c）任何其他合适的处理装置。本文中所公开的任何算法、软件、控制逻辑、协议或方法均可被体现为存储在有形介质上的软件，该有形介质诸如，例如，快闪存储器、固态驱动（SSD）存储器、硬盘驱动（HDD）存储器、CD-ROM、数字通用光盘（DVD）、或其他存储器装置。整个算法、控制逻辑、协议或方法和/或其部分可替代地由除控制器以外的装置执行和/或以可用的方式被体现在固件或专用硬件中（例如，由专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑装置（PLD）、现场可编程逻辑装置（FPLD）、离散逻辑等实施）。进一步地，虽然可参考本文中所描绘的流程图和/或工作流程图来描述具体算法，但是可替代地使用许多其他方法来实施示例机器可读指令。

已参考所图示的实施例详细描述了本公开的各方面；然而，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下可对其作出许多改型。本公开不限于本文中所公开的精确构造和组成；从前述描述显而易见的任何和所有改型、改变和变型均在如由所附权利要求限定的本公开的范围内。此外，本构思明确地包括前述元件和特征的任何和所有组合和子组合。

Claims (10)

1.一种用于将动力总成的电动马达驱动地连接到变速器的扭矩转换器组件，所述电动马达具有输出构件，并且所述变速器具有输入构件，所述扭矩转换器组件包括：

扭矩转换器（TC）壳体，其限定内部流体腔室并被构造成驱动地连接到所述输出构件以由此接收由所述电动马达产生的扭矩；

TC输出构件，其附接到所述TC壳体并被构造成驱动地连接到所述输入构件以由此将扭矩传递到所述变速器；

涡轮，其附接到所述TC输出构件并且包括可在所述内部流体腔室内旋转的涡轮叶片；

叶轮，其包括与所述涡轮叶片并置且可在所述内部流体腔室内旋转的叶轮叶片；

锁止离合器，其设置在所述流体腔室内部并且可操作以将所述TC壳体锁定到所述TC输出构件；以及

电子系统控制器，其被编程为：

接收第一换档信号，所述第一换档信号指示将所述动力总成从空档或驻车档操作模式换档到向前驾驶操作模式的命令；

响应于接收到所述第一换档信号，命令所述锁止离合器打开；

接收TCC锁定信号，所述TCC锁定信号指示锁定所述锁止离合器的请求；以及

响应于接收到所述TCC锁定信号，命令所述锁止离合器关闭。

2.根据权利要求1所述的扭矩转换器组件，其中，所述系统控制器还被编程为：

接收第二换档信号，所述第二换档信号指示将所述动力总成从所述向前驾驶操作模式换档到所述空档或驻车档操作模式的命令；以及

响应于接收到所述第二换档信号，命令所述锁止离合器在从所述向前驾驶操作模式转变到所述空档或驻车档操作模式期间保持关闭。

3.根据权利要求1所述的扭矩转换器组件，其中，所述系统控制器还被编程为：

接收第三换档信号，所述第三换档信号指示将所述动力总成从所述空档或驻车档操作模式换档到向后驾驶操作模式的命令；以及

响应于接收到所述第三换档信号，命令所述锁止离合器关闭。

4.根据权利要求3所述的扭矩转换器组件，其中，所述系统控制器还被编程为：

接收第四换档信号，所述第四换档信号指示将所述动力总成从所述向后驾驶操作模式换档到所述空档或驻车档操作模式的命令；以及

响应于接收到所述第四换档信号，命令所述锁止离合器在转变到所述空档或驻车档操作模式期间保持关闭。

5.根据权利要求1所述的扭矩转换器组件，其中，所述系统控制器还被编程为：

接收接通信号，所述接通信号指示初始化所述动力总成的命令；以及

接收操作模式信号，所述操作模式信号指示所述动力总成处于所述空档或驻车档操作模式。

6.根据权利要求5所述的扭矩转换器组件，其中，所述动力总成是机动车辆的一部分，所述机动车辆具有手动启用的电子点火系统和手动操作的电子模式换档器装置，并且其中，所述接通信号是经由所述点火系统从所述机动车辆的驾驶员接收的，并且所述操作模式信号是从所述模式换档器装置接收的。

7.根据权利要求1所述的扭矩转换器组件，其中，所述系统控制器还被编程为：

确定所述动力总成是否处于所述空档或驻车档操作模式；

响应于所述动力总成处于所述空档或驻车档操作模式，确定所述电动马达的马达温度是否小于最小可允许马达操作温度；以及

响应于所述马达温度小于所述最小可允许马达操作温度，命令所述扭矩转换器组件执行系统预调节操作，包括命令所述动力总成保持处于所述驻车档操作模式、命令所述锁止离合器关闭、以及命令所述电动马达以预定义的最小马达速度或高于预定义的最小马达速度操作以由此产生过量热量。

8.根据权利要求1所述的扭矩转换器组件，其中，所述系统控制器还被编程为：

确定所述动力总成是否处于所述向前驾驶操作模式；

响应于所述动力总成处于所述驾驶操作模式，确定所述电动马达的马达温度是否小于最小可允许马达操作温度；以及

响应于所述马达温度小于所述最小可允许马达操作温度，命令所述TC组件执行系统预调节操作，包括命令所述锁止离合器部分地关闭和滑移、以及命令所述电动马达经由所述输出构件将马达扭矩输出到所述TC壳体以由此产生过量热量。

9.根据权利要求1所述的扭矩转换器组件，其中，所述涡轮叶片安装到涡轮壳，所述涡轮壳可移动地安装到所述TC输出构件上，并且所述叶轮叶片安装到叶轮壳，所述叶轮壳可移动地安装在所述TC壳体内。

10.根据权利要求9所述的扭矩转换器组件，其还包括断开离合器，所述断开离合器设置在所述流体腔室内、在所述叶轮壳和所述TC壳体之间，并且可操作以将所述TC壳体锁定到所述叶轮。

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