專利名稱：：在齒輪-齒輪換檔期間控制變速器轉矩輸出的設備和方法
技術領域：
：本發(fā)明一般涉及用于燃料/電動混合動力系統(tǒng)的動力系控制系統(tǒng)，更加特別地，涉及在變速器換檔過程中的動力系控制.
背景技術：
：已知的各種混合動力結構用于管理混合動力車輛中各種轉矩產(chǎn)生裝置的輸入轉矩和輸出轉矩，所述轉矩產(chǎn)生裝置通常為內燃機和發(fā)電機.一種這樣的混合動力結構包括雙模式復合分離的電動機械變速器，它利用了從原動機動力源接收動力轉矩的輸入構件，典型的是內燃機，和將動力轉矩從變速器傳遞給車輛動力傳動系統(tǒng)的輸出構件，第一和笫二發(fā)電機可搮作地與電能存儲器件連接，用于在它們之間交換電能。笫一和第二發(fā)電機包括電機/發(fā)電機，該電機/發(fā)電機操作成將電能轉換成動力轉矩輸入給變速器，而不受來自內燃機的輸入轉矩的限制.該第一和第二發(fā)電機還搮作成將通過車輛動力傳動系統(tǒng)傳遞的車輛動能轉換成電能電勢，該電能電勢存儲在電能存儲器件中.提供一控制單元用于調整電能存儲器件和第一、第二發(fā)電機之間的電能交換.實現(xiàn)包括變速器的動力系統(tǒng)的工程師的任務是開發(fā)換檔方案.這種變速器系統(tǒng)典型地包括能夠在多個固定齒輪模式之一中操作的裝置，其中響應于預定的工作狀況在固定齒輪之間換檔，通常不涉及車輛駕駛員換檔的明顯(overt)要求.在固定齒輪的操作中，內燃機通過向變速器裝置提供輸入速度和轉矩進行操作。變速器輸入速度等于初始的固定齒輪比乘以變速器輸出速度.當指示換檔時，轉矩將從當前施加的離合器卸栽.當施加即將應用的(oncoming)離合器時，來自內燃機的變速器輸入速度需要匹配即將應用的齒輪比乘以變速器輸出速度.當來自發(fā)動機的輸入速度不匹配即將應用的齒輪比乘以變速器輸出速度時，會產(chǎn)生令用戶不滿意的動力傳動系統(tǒng)沖擊、離合器滑轉以及其它問題.此外，諸如動力傳動系統(tǒng)沖擊和離合器滑轉的這些動作會影響變速器離合器的工作溫度，并因此影響離合器的耐用性.在具有多個轉矩產(chǎn)生裝置的混合動力系統(tǒng)上，存在多個影響動力系操作的附加變量和自由度，這在換檔操作過程中是必須考慮和管理的。因此，需要一種方法和裝置，用來在對混合動力系統(tǒng)執(zhí)行齒輪換檔動作的過程中控制動力系的搮作，從而解決上面提到的問題.
發(fā)明內容為了解決上面提到的問題，提供一種制造物品以實現(xiàn)一種方法，該方法用于當脫離斷開的轉矩傳遞裝置時，在齒輪-齒輪換檔亊件過程中控制從示例性動力系的變速器裝置輸出的轉矩.根據(jù)本發(fā)明，示例性的動力系統(tǒng)包括多個轉矩產(chǎn)生裝置，每個轉矩產(chǎn)生裝置操作成向變速器裝置和車輛動力傳動系統(tǒng)提供動力轉矩，該示例性變速器裝置包括具有四個固定齒輪比的雙模式復合分離的混合電動機械變速器.存在多個齒輪，這些齒輪操作成利用多個轉矩傳遞裝置在變速器裝置和輸出軸之間傳送轉矩.優(yōu)選地，轉矩產(chǎn)生裝置包括一對發(fā)電機和內燃機.轉矩傳遞的形式可以是通過變速器從一個轉矩產(chǎn)生裝置向車輛動力傳動系統(tǒng)傳送動力轉矩.本發(fā)明的一個方面包括上述制造物品，它包括為實現(xiàn)該方法而在其中編碼有的計算機程序的存儲介質，其中該存儲介質集成在電子控制系統(tǒng)中.該方法優(yōu)選作為分布式電子控制系統(tǒng)中的計算機程序執(zhí)行，該電子控制系統(tǒng)控制變速器的操作.該方法首先包括從變速器裝置輸出的預先確定的優(yōu)選轉矩.在換檔過程中，控制從操作成向變速器裝置傳送動力轉矩的多個轉矩產(chǎn)生裝置中的每一個輸出的轉矩。在選擇性致動的轉矩傳遞裝置上傳送的轉矩優(yōu)選控制成大體上滿足從變速器裝置輸出的預先確定的優(yōu)選轉矩.本發(fā)明的一個方面包括具有雙模式復合分離的電動機械變速器的變速器，其中轉矩產(chǎn)生裝置包括發(fā)電機.根據(jù)可利用的蓄電池電源來限制從發(fā)電機輸出的動力轉矩，該發(fā)電機搮作成向變速器裝置傳送動力轉矩.每個發(fā)電機操作成獨立地向變速器傳遞動力轉矩.本發(fā)明的另一個方面包括具有四個轉矩傳遞裝置的變速器裝置，該轉矩傳遞裝置操作成在具有至少四個固定齒輪模式和兩種連續(xù)變化模式的工作范圍中控制變速器.本發(fā)明的另一個方面包括進一步具有內燃機的轉矩產(chǎn)生裝置.本發(fā)明的另一個方面包括操作成向車輛動力傳動系統(tǒng)提供動力轉矩的變速器.本發(fā)明的另一個方面包括從變速器裝置輸出的預先確定的優(yōu)選轉矩，該轉矩包括一系列時基值，其用于在換檔亊件過程中根據(jù)駕駛員的預期而導出的輸出轉矩.本發(fā)明的另一個方面包括在換檔事件過程中根據(jù)選擇性致動的轉矩傳遞裝置的溫度來控制轉矩傳遞裝置的致動.在換檔事件過程中選擇性致動的轉矩傳遞裝置的溫度可根據(jù)傳遞到變速器的輸入軸的旋轉速度和換檔經(jīng)過的時間來確定.本發(fā)明的另一個方面包括在換檔亊件過程中根據(jù)選擇性致動的轉矩傳遞裝置的滑轉來控制轉矩傳遞裝置的致動.其包括在換檔亊件過程中根據(jù)轉矩傳遞裝置的溫度來控制在選擇性致動的轉矩傳遞裝置上傳送的轉矩，本發(fā)明的另一個方面包括在換檔亊件過程中根據(jù)傳遞到變速器的輸入軸的旋轉和換檔經(jīng)過的時間來確定轉矩傳遞裝置的溫度.當閱讀和理解了下面對實施例的詳細描述之后，本發(fā)明的這些和其它方面對本領域技術人員來說將變得顯而易見.本發(fā)明在某些部件和部件的布置方面采用物理形式，并詳細地在隨附的附圖中描述和示出了該發(fā)明的優(yōu)選實施例，這些附困構成本發(fā)明的一部分，其中圖l是根據(jù)本發(fā)明的示例性動力系的示意圖2是根據(jù)本發(fā)明用于控制器和動力系的示例性結構的示意以及圖3A、3B和3C包括了根據(jù)本發(fā)明的示例性數(shù)據(jù)曲線圖，具體實施例方式現(xiàn)在參考附圖，其中所示出的僅僅是為了說明本發(fā)明的目的，而不是為了限制本發(fā)明，困1和2示出了包括發(fā)動機14、變速器IO、控制系統(tǒng)和動力傳動系統(tǒng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例進行構造.在2005年6月23日公開的、標題為具有四個固定速比的雙模式復合分離的混合動力電動機械變速器的、公開號為No.2005/0137042A1的共同轉讓的美國專利申請中詳細公開了示例性變速器10的機械性質，在此將該專利引入作為參考.圖1中描述了體現(xiàn)本發(fā)明的思想的示例性的雙棋式復合分離的電動機械混合變速器，其一般地用數(shù)字10表示.變速器10具有優(yōu)選由發(fā)動機14直接驅動的輸入軸12.瞬間轉矩減震器20結合在發(fā)動機14的輸出軸18和變速器10的輸入構件12之間.瞬間轉矩減震器20優(yōu)選包括具有分別如78和79所示的制動機構和彈黃的轉矩傳遞裝置77.該瞬間轉矩減震器20允許發(fā)動機14選擇性地嚙合變速器10，但是必須理解，可以不利用轉矩傳遞裝置77改變或控制變速器IO操作的模式.轉矩傳遞裝置77優(yōu)選包括液壓操作的摩擦離合器，其表示為離合器C5,發(fā)動機14可以是多種形式的內燃機中的任何一種，例如火花點火發(fā)動機或壓縮點火發(fā)動機，其非常適合于在一定的工作速度范圍上向變速器10提供功率輸出，所述范圍是處于或者接近600轉每分鐘(RPM)的怠速到超過6000RPM,不考慮發(fā)動機14與變速器10的輸入構件12連接的方式，輸入構件12與變速器10中的行星齒輪組24連接，現(xiàn)在專門參考困l，變速器10利用了三個行星齒輪組24、26和28。第一行星齒輪組24具有圍繞內環(huán)或中心齒輪構件32的外環(huán)齒輪構件30.多個行星齒輪構件34可轉動地安裝在行星架36上，使得每個行星齒輪構件34銜接地(meshingly)嚙合外齒輪構件30和內齒輪構件32.第二行星齒輪組26也具有圍繞內環(huán)中心齒輪構件40的外環(huán)齒輪構件38.多個行星齒輪構件42可轉動地安裝在行星架44上，使得每個行星齒輪42銜接地喑合外齒輪構件38和內齒輪構件40.第三行星齒輪組28也具有圍繞內環(huán)中心齒輪構件48的外環(huán)齒輪構件46,多個行星齒輪構件50可轉動地安裝在行星架52上，使得每個行星齒輪50咬合地嚙合外齒輪構件46和內齒輪構件48.三個行星齒輪組24、26和28每一個都包括簡單行星齒輪組。此外，笫一和笫二行星齒輪組24和26是復合的，因為第一行星齒輪組24的內齒輪構件32通過轂襯齒輪54與第二行星齒輪組26的外齒輪構件38連接在一起.連接在一起的第一行星齒輪組24的內齒輪構件32和第二行星齒輪組26的外齒輪構件38與包括電動機/發(fā)電機56的第一發(fā)電機連接，該笫一發(fā)電機也表示為"MG-A".行星齒輪組24和26進一步被復合，因為笫一行星齒輪組24的行星架36通過軸60與笫二行星齒輪組26的行星架44連接在一起.因此，第一和第二行星齒輪組24和26的行星架36和44分別連接在一起.軸60還通過轉矩傳遞裝置62與第三行星齒輪組28的行星架52選擇性地連接，該轉矩傳遞裝置將在下文中更加詳細說明，其用于輔助選擇變速器10的操作模式.第三行星齒輪組28的行星架52與變速器輸出構件64直接連接.在這里描述的實施例中，其中變速器10用于陸地車輛，輸出構件64可操作地與動力傳動系統(tǒng)連接，該動力傳動系統(tǒng)包括將轉矩輸出提供給一個或多個車輛輪軸92或半軸(未示出)的變速箱90或其它轉矩傳遞裝置.接著，輪軸92在驅動構件96中終止.該驅動構件96可以是在其上被利用的車輛的前輪或后輪，或者它們可以是有軌車輛的驅動齒輪，該驅動構件96可以具有與其相關聯(lián)的某種形式的輪閘94。每個驅動構件都具有速度參數(shù)Nm,其包括通常用車輪轉速傳感器測量的每個車輪96的轉速.第二行星齒輪組26的內齒輪構件40通過套軸66與第三行星齒輪組28的內齒輪構件48連接，該套軸圍繞在軸60周圍.第三行星齒輪組28的外齒輪構件46通過轉矩傳遞裝置70與地面選擇性地連接，該地面用變速箱殼68表示.轉矩傳遞裝置70也將在下文中進行說明，其也用于輔助選擇變速器IO的操作模式.套軸66還與包括電動機/發(fā)電機72的第二發(fā)電機連接，該第二發(fā)電機表示為MG-B.所有行星齒輪組24、26和28以及MG-A和MG-B56和72都圍繞在軸向方向布置的軸60同軸地定向.MG-A和MG-B56和72都是環(huán)形結構，這允許它們圍繞三個行星齒輪組24、26和28，從而行星齒輪組24、26和28布置在MG-A和MG-B56和72的放射狀徑向內部.如下文所描述的，分解器80與每個MG-A和MG-B連接。轉矩傳遞裝置C373選擇性地將中心齒輪40與地面連接，也就是與變速箱殼68連接.通過選擇性地將中心齒輪40與行星架44連接，轉矩傳遞裝置即C475可作為鎖定離合器、鎖定的行星齒輪組24、26、MG-A和MG-B56，72以及輸入操作成作為一個組而旋轉.轉矩傳遞裝置62、70、73、75都是摩擦離合器，其分別表示成下面的方式離合器C170，離合器C262,離合器C373，以及離合器C475.優(yōu)選地每個離合器都是液壓致動的，當致動相應的離合器控制螺線管時，可從泵中接受增壓的液壓流體.利用已知的液壓流體回路可以實現(xiàn)每一離合器的液壓致動，該液壓流體回路具有多個離合器控制螺線管，其在此沒有詳細描述.由于來自存儲于電能存儲器件(BSD)74中的燃料或電勢的能量轉換，該變速器10從轉矩產(chǎn)生裝置接受輸入動力轉矩，該轉矩產(chǎn)生裝置包括發(fā)動機14和發(fā)電機56和72.典型地，該ESD74包括一個或多個電池.在不改變本發(fā)明的思想的條件下，可以使用能夠存儲電能并分配電能的其它電能和電氣化學能存儲器件代替電池.該ESD74優(yōu)選根據(jù)多種因素確定尺寸，該因素包括再生要求、與典型的道路坡度和溫度相關的應用問題、以及諸如排放物的推進要求、動力輔助和電灶.該ESD74通過直流電線或傳遞導線27與傳動功率轉換模塊(TPIM)19高壓直流耦合.該TPIM19是在下文參考困2描述的控制系統(tǒng)的一個元件.該TPIM19通過傳遞導線29與第一發(fā)電機56連接，類似地，該TPIM19通過傳遞導線31與笫二發(fā)電機72連接.電流可根據(jù)ESD74是被充電還是被放電而傳遞到ESD74或從ESD74傳遞出.TPIM19包括一對功率變換器和相應的電機控制器，該電機控制器配置成接收電機控制指令并由此控制變換器的狀態(tài)，從而提供電機驅動或再生功能。在電動機控制中，相應的變換器從直流電線接受電流，并通過傳遞導線29和31向相應的發(fā)電機即MG-A和MG-B提供交流電流.在再生控制中，相應的變換器通過傳遞導線29和31從發(fā)電機接受交流電流，并向直流電線27提供電流.提供給變換器或者從變換器提供的凈直流電流確定電能存儲器件74的充電或放電操作模式.優(yōu)選地，MG-A56和MG-B72是三相交流發(fā)電機，變換器包括輔助性三相功率電子器件。再次參考圖1，驅動齒輪80可通過輸入構件l2表示，如所示出的，該驅動齒輪80將輸入構件12與第一行星齒輪組24的外齒輪構件30固定連接，因此驅動齒輪80可通過行星齒輪組24和/或26從發(fā)動機14和/或發(fā)電機56和/或72接受功率.驅動齒輪80與內嚙合齒輪82相銜接地嚙合，接著，該內嚙合齒輪與傳動齒輪84相銜接地嚙合，該傳動齒輪固定在軸86的一端.軸86的另一端可以固定液壓泵/傳動液泵和/或動力輸出('PTO')單元，上述泵和/或動力輸出單元可單獨地或者共同地用88表示，并且包括附屬負栽.現(xiàn)在參考圖2，其示出了控制系統(tǒng)的示意性方框圖，該控制系統(tǒng)包括分布式控制器結構.在下文中描述的部件包括整個車輛控制結構的子集，這些部件操作成對這里描述的動力系統(tǒng)提供協(xié)調的系統(tǒng)控制。該控制系統(tǒng)操作成綜合相關的信息和輸入，然后執(zhí)行算法控制各個致動器進而獲得控制目標，包括一些參數(shù)，例如燃料經(jīng)濟性、排放物、性能、驅動性能，以及硬件保護，該硬件包括BSD74的電池和MG-A和MG-B56、72.分布式控制器結構包括發(fā)動機控制模塊('BCM')23、變速器控制模塊('TCM，)17、電池組控制模塊('BPCM，)21，以及傳動功率轉換模塊('TPIM，)19.混合動力控制模塊('HCP，)5提供上述控制模塊的拱形(overarching)控制和協(xié)調。一用戶界面('UI，)13可操作地與多個裝置連接，通常車輛駕駛員可通過這些裝置控制或調整動力系的操作，該動力系包括變速器IO.車輛駕駛員對用戶界面13的示例性輸入包括油門踏板、剎車踏板、變速齒輪選擇器和車輛速度巡航控制.每一上述控制器通過局域網(wǎng)('LAN，)總線6與其他控制器、傳感器和致動器通信.該LAN總線6允許控制參數(shù)和指令在各個控制器之間進行結構化通信.所采用的特殊通信協(xié)議是根據(jù)應用特定的.作為實例，一個通信協(xié)議是汽車工程師學會標準J1939.LAN總線和合適的協(xié)議在上述的控制器和其他器之間提供健壯消息交換(robustmessaging)和多控制器接口，該其他控制器可提供諸如防鎖剎車、牽引控制和車輛穩(wěn)定性的功能HCP5提供混合動力系統(tǒng)的換形控制，用于ECM23、TCM17、TPIM19以及BPCM21的協(xié)調工作.根據(jù)來自用戶界面13和動力系的各種輸入信號，該動力系包括電池組，HCP5產(chǎn)生各種指令，包括發(fā)動機轉矩指令，用于變速器10的各離合器C1、C2、C3、C4的離合器轉矩指令Tcu;以及分別用于MG-A和MG-B的電動機轉矩指令TA和TB.ECM23可操作地與發(fā)動機14連接，其功能是從各個傳感器獲取數(shù)據(jù)，和通過多個離散的電線控制發(fā)動機14的各相應的致動器，該電線共同地示出為集合線35.ECM23從HCP5接受發(fā)動機轉矩指令TVc抑，并產(chǎn)生期望的軸向轉矩和實際發(fā)動機轉矩的指示，即輸入到變速器的T"該變速器與HCP5通信連接，為了簡單起見，示出的ECM23通常具有經(jīng)由集合線35的和發(fā)動機14雙向接口.利用ECM23檢測到的各種其它參數(shù)包括發(fā)動機冷卻液溫度、經(jīng)由軸12傳遞給變速器的發(fā)動機輸入速度(NO、歧管壓力、環(huán)境溫度和環(huán)境壓力.利用ECM23進行控制的各個致動器包括燃料噴射器、點火模塊和風門控制模塊.TCM17可搮作地與變速器10連接，其功能是從各個傳感器獲取數(shù)據(jù)，和向變速器提供指令信號.從TCM17傳給HCP5的輸入包括為每一離合器C1、C2、C3和C4估計的離合器轉矩Tct-usT和輸出軸64的旋轉速度N。。其它致動器和傳感器用來從TCM向HCP提供用于控制目的的附加信息.BPCM21與搮作成監(jiān)控ESD74的電流或電壓參數(shù)的一個或多個傳感器信號連接，以向HCP5提供有關電池狀態(tài)的信息.該信息包括電池的電荷狀態(tài)、電池電壓VlUT和可獲得的蓄電池電源Pb"-MH(和PbATJU"傳動功率轉換模塊(TPIM)19包括一對功率變換器和電動機控制器，該電動機控制器配置成接受電動機控制指令并由此控制變換器的狀態(tài)，從而提供電動機驅動或再生功能，TPIM19可操作成根據(jù)來自HCP5的輸入產(chǎn)生用于MG-A56和MG-B72的轉矩指令Ta和Tb，該HCP5由駕駛員通過UI13的輸入和系統(tǒng)操作參數(shù)驅動.MG-A和MG-B的電動機轉矩即Tx和Tb由包括TPIM19的控制系統(tǒng)實現(xiàn)，以控制MG-A和MG-B,MG-A和MG-B的單個電動機速度信號Na和Nb分別由TPIM19從電動機相位信息或傳統(tǒng)的轉動傳感器導出.該TPIM19確定和傳送電動機速度Na和Nb給HCP5.電能存儲器件74通過直流電線27與TPIM19高壓直流耦合.電流可根據(jù)ESD74是被充電還是被放電而傳遞到TPIM19或從TPIM19傳遞出,每一上述控制模塊優(yōu)選是通用的數(shù)字計算機，其通常包括微處理器或中央處理單元，包括只讀存儲器U0M)、隨機存儲器(RAM)、電可編程序只讀存儲器(BPR0M)的存儲介質，高速時鐘，模數(shù)轉換(A/D)和數(shù)模轉換(D/A)電路，輸入/輸出電路和設備(I/O)以及合適的信號調節(jié)和緩沖電路.每一控制器具有一組控制算法，包括常駐程序指令和校準，其存儲在ROM中并被執(zhí)行以提供每一計算機的相應功能.各個計算機之間的信息傳遞優(yōu)選利用上述的LAN6實現(xiàn).典型地，在每一控制棋塊中用于控制和狀態(tài)估計的算法在預置的循環(huán)中執(zhí)行，使得每一算法在每一循環(huán)中執(zhí)行至少一次.利用預置的校準，存儲在非易失性存儲器件中的算法由一個中央處理單元執(zhí)行，并操作成監(jiān)控來自傳感器的輸入以及執(zhí)行控制和診斷程序，從而控制相應設備的操作.典型地以規(guī)則的間隔執(zhí)行循環(huán)，例如在前進的發(fā)動機和車輛使用過程中為每隔3.125、6.25、12.5、25和100毫秒.可替換地，響應于發(fā)生的動作執(zhí)行算法.響應于通過UI13捕獲的駕駛員的動作，HCP的監(jiān)控控制器5和一個或多個其它控制其可確定軸64所需的傳動輸出轉矩T.變速器10的選擇性操縱的部件是適當受控的，并操縱成響應于駕駛員的要求.例如，在圖l和2示出的示例性實施例中，當駕駛員已經(jīng)選擇了前進的換檔位置并搮控油門踏板或剎車踏板時，HCP5可確定變速器的輸出轉矩T。，該輸出轉矩T。影響車輛如何以及何時加速或減速.最終的車輛加速度受其它因素影響，例如包括道路負栽、道路坡度和車輛質量。HCP5監(jiān)控轉矩產(chǎn)生裝置的參數(shù)狀態(tài)，并確定實現(xiàn)期望轉矩輸出所需的變速器輸出.在HCP5的控制下，變速器IO在從慢到快的輸出速度范圍上搮作以滿足駕駛員的要求.雙模式復合分離的電動機械變速器包括輸出構件64，該輸出構件通過變速器10內的兩個不同的齒輪系接收輸出功率，并以幾種變速器操作模式操作，現(xiàn)在參考困1和下表1進行描述.表l<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>在上表中描述的各個變速器搮作模式指明每個操作模式參與或致動了哪個特定的離合器C1、C2、C3、C4,附加地，在各個變速器搮作模式中，MG-A和MG-B都作為電動機搮作成產(chǎn)生動力轉矩，或者都作為發(fā)電機操作成產(chǎn)生電能.當致動轉矩傳遞裝置70使第三行星齒輪組28的外齒輪構件46"接地"時，選擇笫一模式或齒輪系.當釋放轉矩傳遞裝置70同時致動轉矩傳遞裝置62將軸60連接到笫三行星齒輪組28的行星架52時，選擇第二模式或齒輪系.當MG-A和MG-B56，72作為電動機和發(fā)電機操作時，本發(fā)明范圍之外的其他因素也會有影響，這里不再論述.主要在圖2中示出的控制系統(tǒng)操作成在每一操作模式中提供一定范圍的軸64的變速器輸出速度N。，其從相對慢變成相對快.在每一模式中具有從慢到快的輸出速度范圍的兩種模式的組合允許變速器10將車輛從靜止狀態(tài)推進到高速公路速度，并滿足如前所述的各種其它要求.附加地，控制系統(tǒng)協(xié)調變速器10的搮作，從而允許在各個模式之間進行同步換檔，操作的第一和第二模式是指變速器的功能由一個離合器即Cl62或C270中的任一離合器控制以及由發(fā)電機MG-A和MG-B56和72的受控速度和轉矩控制的情況，上述模式也可以稱為連續(xù)變化的變速器模式.下面描述某些范圍的操作，其中通過施加附加的離合器可實現(xiàn)固定速比.該附加的離合器可以是離合器C373或C475,如上表所示，當施加附加離合器時，可獲得變速器的輸入-輸出速度的固定速比即N!/N。。發(fā)電機MG-A和MG-B56，72的旋轉取決于由離合器限定的機構的內旋轉，并與在軸12上確定或測量的輸入速度N!成比例.機械MG-A和MG-B作為電動機或發(fā)電機搮作.它們完全與發(fā)動機的輸出功率流無關，由此能夠使其都作為電動機，都用作發(fā)電機，或者其任意組合.例如，這允許在固定速比1的搮作過程中，在軸64上從變速器輸出的動力功率可通過行星齒輪組28由來自發(fā)動機的功率和來自MG-A和MG-B的功率提供，該行星齒輪組可接受來自能量存儲器件74的功率.通過在模式I或模式II的操作過程中激活或減活附加的離合器，變速器的操作模式可以在固定速比操作和連續(xù)變化模式搮作之間切換。通過由控制系統(tǒng)執(zhí)行算法，可以確定在固定速比模式或連續(xù)變化模式中的操作，這一點在本發(fā)明的范圍之外^操作模式可以重疊搮作的速比，并且該選擇還取決于駕駛員的輸入和車輛對該輸入的響應.當嚙合離合器C170和C475時，RANGE1主要處于模式I的操作中.當嚙合離合器C262和C170時，RANGE2處于模式I和模式II的操作中.當嚙合離合器C262和C475時，可在模式II中主要獲得笫三固定速比范圍，以及當嚙合離合器C262和C373時，可在模式II中獲得笫四固定速比范圍.應該注意，模式I和模式II的工作范圍典型地顯著重疊.在上文描述的示例性動力系統(tǒng)的輸出由于機械和系統(tǒng)限制而受到限制。在軸64上測重的變速器的輸出速度N。由于在軸18上測量的發(fā)動機輸出速度Nn和在軸12上測量的變速器輸入速度N!的限制以及嚷示為+/-^,+/-&的》^4和11;-8的速度限制而受限制.變速器64的輸出轉矩T。由于發(fā)動機輸入轉矩TB和在瞬間轉矩減震器20后面的軸12上測量的輸入轉矩L的限制以及MG-A和MG-B56,72的轉矩限制(Tjuux,Tuin，Tb-mm，Tb-mik)而同樣受到限制.在操作中，在示例性的變速器中由于駕駛員對輸出轉矩要求的變化而進行換檔，典型地是通過傳遞給UI13的輸入進行通信，該輸入包括油門踏板、剎車踏板、變速齒輪選擇器和車輛速度巡航控制系統(tǒng).附加地，對輸出轉矩要求的變化可以根據(jù)外部條件的變化進行預測，例如包括道路坡度、道路表面情況或者風栽荷的變化.此外，對輸出轉矩要求的變化可以根據(jù)因控制器指令導致的動力系轉矩要求的變化進行預測，該控制器指令用于在電能產(chǎn)生模式和轉矩產(chǎn)生模式之間改變兩個發(fā)電機中的一個.分布式控制結構可協(xié)調地用于確定變速器操縱齒輪的變化的要求，并執(zhí)行上述步驟以實現(xiàn)齒輪變換.現(xiàn)在參考困3，描述固定齒輪-固定齒輪的換檔搮作的元件的示意圖，包括控制各個機械的操作和上述動力系統(tǒng)的致動器.特別地參考圖3A，輸入速度N!的曲線圖，該輸入速度^是時間的函數(shù)，該曲線圖示出示例性動力系統(tǒng)的操作.線A包括對輸入速度化的描繪，其示出了與之前參考表1描述的笫一齒輪比GR1乘以變速器輸出N。的關系.線B包括對輸入速度1^的描述，其示出了與之前參考表l描述的第二齒輪比GR2乘以變速器輸出N。的關系.線C包括在換檔亊件過程中對輸入速度N!的描述，其中從笫一齒輪比GR1中的操作到第二齒輪比GR2中的搮作存在受控過渡，其在時間點110開始，在時間點120結束，特別地參考圖3B,其示出了在換檔過渡操作的過程中輸入速度N！d。t的變化輪廊，其中在輸入速度&，方面存在三個不同的變化工作區(qū)域.該三個工作區(qū)城優(yōu)選包括區(qū)域D，其中N!"t在減小，這表示傳遞給變速器的發(fā)動機輸入在減速；區(qū)域E，其中Nu"是恒定值；以及，區(qū)域F，其中Nu。t在增加，這表示傳遞給變速器的發(fā)動機輸入在加速.Nu。t的輪廊優(yōu)選是預定的輪廊，該預定的輪廊存儲在控制系統(tǒng)中，并被執(zhí)行以在換檔亊件過程中控制發(fā)動機的工作.特別地參考圖3C，其示出了在從第一固定齒輪(這里示出為GR1)換檔到第二固定齒輪(這里示出為GR2)的過程中的多個轉矩輸出困.線G包括一轉矩輪廓，其具有在GR1和GR2之間的輸出轉矩的理想的線性時基插值，其中不用考慮系統(tǒng)動量和慣性，以及對轉矩產(chǎn)生裝置的輸出的限制.線H包括用于輸出轉矩的轉矩輪廓，該轉矩輪廓以發(fā)電機MG-A56和MG-B72的最大轉矩產(chǎn)生能力為基礎，其受電池組或ESD74的輸出的進一步限制。線H不包括由即將應用的離合器(在此是情況是離合器C2)產(chǎn)生的轉矩，線I包括輸出轉矩T。的校準時基值，其可根據(jù)在換檔亊件過程中傳遞給車輛動力傳動系統(tǒng)的輸出轉矩的駕駛員預期而導出.線I是用于從變速器優(yōu)選地傳遞到軸64的轉矩輸出的預定輪廓，其存儲在控制系統(tǒng)的一個控制模塊中.該轉矩輸出有必要根據(jù)系統(tǒng)的轉矩產(chǎn)生能力進行限制，包括即將應用的離合器(在此是C2)的工作極限.即將應用的離合器的工作極限主要是通過離合器能重上的限制來驅動.離合器能量通過因離合器滑轉導致的離合器溫度升高來驅動，這將在下文中描述.線J包括用于操作變速器的最大執(zhí)行轉矩輸出，其優(yōu)選地根據(jù)所有上述約束導出，這些約束包括輸入速度N"。t的變化輪廓，輸出轉矩T。在GR1和GR2之間的理想的線性時基插值，基于發(fā)電機的最大轉矩產(chǎn)生能力的輸出轉矩，根據(jù)對轉矩輸出的駕駛員預期而導出的輸出轉矩T。的校準時基值，以及即將應用的離合器的工作極限.在此將描述該操作.在數(shù)學上描述參考困3論述的關系，然后將其簡化到可在上面描述的控制系統(tǒng)中執(zhí)行的算法。下面示出了控制方程，在方程式l中■CllC12-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>其中L和T。分別是變速器的輸入和輸出轉矩；Ta和TB分別是MG-A和MG-B的輸出轉矩；Tc-訓在該實例中是即將應用的離合器如用于G2的C2的轉矩以及Cll、C12、C21、C22、Dll、D12、D21、D22、L和K。包括通過經(jīng)驗導出的標量值.方程式1可簡化為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>[2]其中TnuT。m表示輸入和輸出的電機轉矩；TI1(、T。n表示輸入和輸出的變速器轉矩；以及Tw和T。c表示即將應用的離合器轉矩.方程式2可簡化為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>對于方程式3來說，一個重要的有實際意義的值包括用圖3C中的線H表示的ToX因數(shù)的最大值.再次參考圖3和方程式1、2和3，Nu"的值是已知的校準，N""是容易在輸出軸64上測量到的測量值.Ta和TB的值是通過測量流過TPIM到每一MG-A和MG-B上的電流而得到的已知測量值，因此，即將應用的離合器轉矩Tc，的所需值的范圍是可確定和計算的.當確定了即將應用的離合器轉矩Tc-。k的所需值的范圍時，就能夠導出基于離合器轉矩能量的限制，從而獲得再次參考圖3C的線I示出的期望輸出轉矩.由于離合器滑轉導致的離合器溫度升高，因此即將應用的離合器(在此是C2)的工作極限可按以下方式確定，并主要由離合器能量上的限制來驅動.現(xiàn)在作為實例描述這種可容許能量的確定.示例性的離合器C2在20千焦(kJ)的相關熱容量上的最大可容許工作溫度的范圍是80t:至250TC.離合器溫度可以根據(jù)i速器的工作溫度和其它因素進行估算.為了方便計算，在這種情況下其估算為150匸，這意味著其余的離合器能量是20*(100/170)或大約12kJ.假定換檔操作需要半秒或者500毫秒的時間.在進行換檔的這段時間內，根據(jù)N!」。t的輪廊、輸出速度和即將應用的齒輪比N。*GR2可確定離合器滑轉.利用功率、能量和時間之間的已知關系，能夠容易地確定在該實例中形式為滑轉，和離合器摩擦的離合器能量必須不超過160N-m的最大值，從而保持離合器裝置的物理完整性.于是能夠據(jù)此確定即將應用的離合器轉矩TV。n.應該理解，特定應用的質量、慣性、摩擦因數(shù)以及動力傳動系統(tǒng)的其它特性和參數(shù)會影響各種動力系和動力傳動系統(tǒng)的工作狀態(tài)，因此響應時間和幅度旨在是示例性的，而且對動力系統(tǒng)的總體操作的描述也是示例性的.如前所述，變速器裝置10包括多個齒輪和操作成在轉矩產(chǎn)生裝置14、56、72和輸出軸64以及動力傳動系統(tǒng)的驅動輪96之間傳遞轉矩的轉矩傳遞裝置.轉矩傳遞可包括從一個或多個轉矩產(chǎn)生裝置14、56、72向動力傳動系統(tǒng)傳遞動力轉矩.作為通常稱為發(fā)動機制動過程的結果，轉矩傳遞可包括通過動力傳動系統(tǒng)和變速器從驅動輪96向一個或多個轉矩產(chǎn)生裝置14、56、72傳遞轉矩.在這種結構中，發(fā)動機制動包括通過轉矩傳遞裝置即離合器Cl、C2、C3、C4向轉矩產(chǎn)生裝置14、56、72傳遞因來自輸出軸64的車輛動量導致的至少部分動力傳動系統(tǒng)的轉矩.所傳遞的轉矩以通過MG-A和MG-B產(chǎn)生電能的形式、以及以通過內燃機14進行發(fā)動機制動的形式被動力系吸收，應該理解，在本發(fā)明的范圍內，對變速器硬件的修改是允許的.已經(jīng)具體參考了優(yōu)選的實施例和其變型描述了本發(fā)明.在閱讀和理解了說明書時可以對其作進一步的修改和替換。期望的是包括所有這樣的修改和替換，只要它們屬于本發(fā)明的范圍.權利要求1.一種制造物品，包括為實現(xiàn)一種方法而在其中編碼有計算機程序的存儲介質，該方法用于當脫離斷開的轉矩傳遞裝置時，在齒輪-齒輪的換檔事件過程中控制從變速器裝置輸出的轉矩，該程序包括具有從變速器裝置輸出的預先確定的優(yōu)選轉矩的代碼；用于控制從多個轉矩產(chǎn)生裝置中的每一個輸出的轉矩的代碼，該轉矩產(chǎn)生裝置操作成向變速器裝置傳遞動力轉矩；以及用于控制在選擇性致動的轉矩傳遞裝置上傳送的轉矩的代碼。2.如權利要求1所述的制造物品，其中用于控制在選擇性致動的轉矩傳遞裝置上傳送的轉矩的代碼還包括用于控制從每一轉矩產(chǎn)生裝置輸出的轉矩以大體上匹配從變速器裝置輸出的預先確定的優(yōu)選轉矩的代碼。3.如權利要求2所述的制造物品，其中變速器包括雙模式復合分離的電動機械變速器.4，如權利要求3所述的制造物品，其中轉矩產(chǎn)生裝置包括發(fā)電機，5.如權利要求4所述的制造物品，還包括多個操作成向變速器裝置傳送動力轉矩的轉矩產(chǎn)生裝置，其中動力轉矩根據(jù)蓄電池電源而被限制.6.如權利要求5所述的制造物品，其中每個發(fā)電機都操作成向變速器裝置獨立地傳送動力轉矩.7.如權利要求6所述的制造物品，其中轉矩產(chǎn)生裝置還包括內燃機。8.如權利要求3所述的制造物品，其中雙模式復合分離的電動機械變速器包括具有四個轉矩傳遞裝置的變速器，該轉矩傳遞裝置操作成在包括四個固定齒輪模式和兩個連續(xù)變化的模式的工作范圍中控制變速器.9.如權利要求8所述的制造物品，其中動力系統(tǒng)操作成向車輛的動力傳動系統(tǒng)提供動力轉矩，10.如權利要求1所述的制造物品，其中包括從變速器裝置輸出的預先確定的優(yōu)選轉矩的代碼包括一系列時基值，其用于在換檔亊件過程中根據(jù)駕駛員的預期所導出的輸出轉矩.11.如權利要求l所述的制造物品，其中用于控制在選擇性致動轉矩傳遞裝置上傳送的轉矩的代碼還包括用于在換檔事件過程中根據(jù)選擇性致動的轉矩傳遞裝置的溫度來控制轉矩傳遞裝置致動的代碼.12.如權利要求11所述的制造物品，其中在換檔亊件過程中選擇性致動的轉矩傳遞裝置的溫度是根據(jù)變速器輸入軸的旋轉速度和執(zhí)行換檔亊件所經(jīng)過的時間而確定的.13.如權利要求l所述的制造物品，其中用于控制在選擇性致動的轉矩傳遞裝置上傳送的轉矩的代碼還包括用于在換檔亊件過程中根據(jù)選擇性致動的轉矩傳遞裝置的滑轉來控制轉矩傳遞裝置致動的代碼.14.一種用于包括多個轉矩產(chǎn)生裝置的動力系的控制系統(tǒng)，該轉矩產(chǎn)生裝置可操作地與動力轉換裝置連接，該動力轉換裝置可在多個固定的齒輪比中操作，通過選擇性地致動多個轉矩傳遞裝置來實現(xiàn)每一齒輪比，該控制系統(tǒng)操作成執(zhí)行計算機程序以實現(xiàn)一種方法，該方法用于當脫離斷開的轉矩傳遞裝置時，在齒輪-齒輪的換檔亊件過程中控制從動力轉換裝置輸出的轉矩，該計算機程序包括具有從變速器裝置輸出的預先確定的優(yōu)選轉矩的代碼；用于控制從每一轉矩產(chǎn)生裝置輸出的轉矩的代碼，該轉矩產(chǎn)生裝置操作成向變速器裝置傳送動力轉矩；以及用于控制在選擇性致動的轉矩傳遞裝置上傳送的轉矩以優(yōu)化選擇性致動的轉矩傳遞裝置的工作溫度的代碼.15.如權利要求14所述的控制系統(tǒng)，還包括用于控制從每一轉矩產(chǎn)生裝置輸出的轉矩的代碼，該轉矩產(chǎn)生裝置操作成在換檔事件過程中向變速器裝置傳送動力轉矩.16.如權利要求15所述的控制系統(tǒng)，還包括搮作成控制從每一轉矩產(chǎn)生裝置和選擇性致動的轉矩傳遞裝置輸出的轉矩以大體上匹配從變速器裝置輸出的預先確定的優(yōu)選轉矩的控制系統(tǒng).17.如權利要求16所述的控制系統(tǒng)，其中轉矩產(chǎn)生裝置包括內燃機、第一發(fā)電機和第二發(fā)電機.18.如權利要求14所述的控制系統(tǒng)，其中根據(jù)從電能存儲器件傳輸?shù)目衫秒娔軄泶_定從第一和笫二發(fā)電機傳送的轉矩大小.19.一種用于當脫離斷開的轉矩傳遞裝置時在齒輪-齒輪的換檔亊件過程中控制從變速器裝置輸出的轉矩的方法，該方法包括預先確定從變速器裝置輸出的優(yōu)選轉矩；控制從多個轉矩產(chǎn)生裝置的每一個輸出的轉矩，該轉矩產(chǎn)生裝置操作成向變速器裝置傳送動力轉矩；以及控制在選擇性致動的轉矩傳遞裝置上傳送的轉矩.20.如權利要求19所述的方法，其中控制從操作成向變速器裝置傳送動力轉矩的多個轉矩產(chǎn)生裝置的每一個輸出的轉矩還包括，當轉矩產(chǎn)生裝置包括發(fā)電機時，根據(jù)可利用的蓄電池電源來限制從每一轉矩產(chǎn)生裝置輸出的轉矩.21.如權利要求20所述的方法，其中控制在選擇性致動的轉矩傳遞裝置上傳送的轉矩還包括在換檔亊件過程中根據(jù)轉矩傳遞裝置的溫度來控制轉矩傳遞裝置的致動.22.如權利要求21所述的方法，還包括根據(jù)變速器輸入軸的旋轉和換檔經(jīng)過的時間來確定在換檔事件過程中轉矩傳遞裝置的溫度.全文摘要提供一種用于實現(xiàn)一種方法的控制系統(tǒng)，該方法用于當脫離斷開的轉矩傳遞裝置時，在齒輪-齒輪的換檔事件過程中控制從雙模式復合分離的電動機械變速器輸出的轉矩。該控制系統(tǒng)包括控制變速器操作的計算機程序。確定從變速器裝置輸出的預先確定的優(yōu)選轉矩?？刂茝霓D矩產(chǎn)生裝置輸出的轉矩。根據(jù)可利用的蓄電池電源，控制和限制在選擇性致動的轉矩傳遞裝置上傳送的轉矩。優(yōu)選地在換檔事件過程中根據(jù)轉矩傳遞裝置的溫度來致動即將應用的轉矩傳遞裝置。根據(jù)變速器輸入的旋轉速度和換檔經(jīng)過的時間確定在換檔事件過程中的溫度。文檔編號F16H59/00GK101096996SQ20071012732公開日2008年1月2日申請日期2007年7月2日優(yōu)先權日2006年6月30日發(fā)明者J·-J·F·薩申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司