確定混合動力系系統的快速致動發動機轉矩的方法和裝置的製作方法

2023-11-12 05:06:52

專利名稱：確定混合動力系系統的快速致動發動機轉矩的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及混合動力系控制系統。
背景技術：
該部分的說明僅提供與本發明相關的背景技術信息，並且可能不構成3見有 技術。
已公知的動力繫結構包括轉矩發生裝置，該轉矩發生裝置包括內燃機和經 傳動裝置向輸出元fH專輸轉矩的轉矩機械。 一個示例性的動力系包括一雙模式、 混合分離、電動機械變速器以及一輸出元件，該電動機械變速器禾傭輸入元件 接收來自原動力源，，地為內燃機，的發動轉矩。輸出元件可操作性地連接 至機動車輛的動力傳動系統，以向其傳輸牽引轉矩。電機，可作為馬達或發電 機運轉，其獨立於來自內燃機的轉矩輸入，產生供給變速器的轉矩輸入。所述 電機可將經車輛動力傳動系統傳輸的車輛動能轉化為可儲存在電肖g存儲裝置內 的電能。 一控制系統監測來自車輛和操作者的各種輸入並提供動力系的操作控 制，其包括控制變速器工作狀態和換檔，控制轉矩發生裝置，以及調節電能存 儲裝置和電機之間的電功率交換以控制變速器的輸出，包括轉矩和車鍵。

發明內容
一發動機連接至混合動力變速器的輸入元件，所述混合動力變速器在該輸 入元件和轉矩機械以及輸出元件之間操作性地傳遞轉矩，以響應於操作者的轉 矩請求產生輸出轉矩。轉矩機械連接於一能量存儲裝置。用於控制該發動機的 方法包括基於對加速足對及和制動踏板的操作者輸入確定從該發動機向該混合動 力變速器的優選輸入轉矩，確定從該發動機向該混合動力變速器的最大和最小 容許輸入轉矩，當優選輸入轉矩位於最大和最小容許輸入轉矩之間時，以伏選 輸入轉矩控制發動機，並且當4她輸入轉矩在最大和最小允許輸入轉矩其中一個之外時，基於最大和最小容許輸入轉矩控制發動機。


下面參照附圖舉例說明一個或多個實施例，其中 圖1是根據本公開所述的示例性動力系的示意圖2是根據本公開所述的控制系統及動力系的示例性結構的示意圖； 圖3和圖4根據本公開所述的用於控制和管理動力系系統內的轉矩的控制 系統結構的示意性流程圖；以及
圖5-8是根據本公幵所述的圖表說明。
具體實施例方式
以下結合附圖，其中所展示的內容僅用於描述某些示例性實施例，而不是 旨在限制於此，圖1和圖2示出了一示例性的混合動力系。根據本公開所述的 示柳性混合動力系在圖1中示出，其包括雙模式、混合一分離、電動機械混合 動力變速器10，所述變速器操作性地連接於發動機14和包括第一和第二電機 CMG-A') 56和('MG-B') 72的轉矩機械。發動機14以及第一和第二電機 56和72均產生可傳,變速器10的功率。由發動機14以及第一和第二電機 56和72產生並被傳遞至^3I器10的功率由在此分別被稱為TV Ta和Tb的瑜 入轉矩和馬達轉矩以及在此分別被稱為^、 Na和Nb的速度相關地進行描述。
示例性的發動機14包括多缸內燃機，其選擇性地操作於多個狀態以ilil輸 入軸12向變速器10傳遞轉矩，且可以是點燃式發動機或壓燃式發動機。發動 機M包括操作性地連接於變速器10的輸入軸12的曲軸(未示出)。轉速傳感 器11監觀懶入軸12的轉速。由於發動機14和變速器10之間輸入軸12上的轉 矩耗散元件，例如、M泵(未示出)和/或轉矩操縱裝置(未示出)，的布置，來 自發動機14的功率輸出，包括車鍵和發動機轉矩，可能不同於供給^il器10 的輸A3I度M和輸入轉矩Tj。
示例性的魏器10包括三個行星齒輪組24、 26和28，以及四個可選擇的 可嚙合轉矩傳遞裝置，即離合器C170、 C262、 C3 73和C475。如同在此《OT 的，離合器指任何類型的摩擦轉矩傳遞裝置，例如包括單一或複式的盤式離合 器或組件、帶式離合器以及制動器。；軀控制迴路42，其最好由變速器控制模 塊(此後稱為'TCM') 17控制，操作性地控制離合劉犬態。離合器C2 62和 C4 75優選地包括液壓旋轉摩擦離合器。離合器Cl 70和C3 73優選地包括液壓控制的固定式機械，其可選擇性地固定於變速器罩68。各離合器C170、 C2 62、 C3 73和C4 75優選地由液壓致動，通過液壓控制迴路42選擇性地接收加壓的 液壓流體。
第一和第二電機56和72優選地包括三相交流電機，該三相交流電機各自 包括定子(未示出)和轉子(未示出)，以及各自的旋轉變壓器80和82。各電 機的馬達定子固定於變速器罩68的外部部分，並包括從其中延伸的帶有圈狀電 繞組的定子鐵芯。第一電機56的轉子支撐在轂襯齒輪上，所述齒,過第二行 星齒輪組26操作性ite接於軸60。第二電機72的轉子固定連接於套軸轂66。
旋轉變壓器80和82最好各自包括一可變磁阻裝置，所述可變磁阻裝置包 括變壓器定子(未示出)和變壓器轉子(未示出)。旋轉變壓器80和82被適當 設置並安裝在相對應的第一和第二電機56和72其中一個上。旋轉變壓器80和 82當中相對應一個的定子操作性地連接於第一和第二電機56和72的其中一個 定子。變壓器轉子操作性地連接至相應的第一和第二電機56和72的轉子。旋 轉變壓器80和82各自信號地且操作性地連接於，器功率變換器控制模塊(此 後稱為'TPM') 19，並各自傳感和監測變壓器轉子相對變壓器定子的轉動位 置，從而監測第一和第二電機56和72當中相對應一個的旋轉位置。另外，由 旋轉變壓器80和82輸出的信號分別用於提供第一和第二電機56和72的轉速， 即Na和Nb。
^!器10包括輸出元件64，即軸，其可操作itt接於^ffi (未示出)的 動力傳動系統90，以向動力傳動系統90供給輸出功率，該輸出功率被傳遞給車 輛的車輪93，圖l中示出了其中一個車輪。輸出元件64處的輸出功率由輸出轉 速No和輸出轉矩T0相關 行描述。^!器輸出速度傳感器84監測輸出元件 64的$鍵和旋轉方向。車輛的每個車輪93優選地裝設有用於監測，速度的傳 感器94，其輸出由結合圖2說明的分布式控制模塊系統的控制模±她測，以確 定車速，以及用於制動控制、牽引控制和車輛加速控制的車輪絕對速度和相對 速度。
由於能量由燃油或儲存在電能存儲裝置(此後稱為'ESD') 74內的電勢 能發生了轉化，產生了來自發動機14的輸入轉矩以及來自第一和第二電機56 和72的馬達轉矩(分別為T:、 Ta和Tb)。 ESD74Mil直流傳輸導線27以高壓 直流耦合於TPIM 19。傳輸導線27包括接觸器開關38。當接觸器開關38閉合，在正常操作下，電流可在ESD74和TPM19之間流動。當接觸器開關38打開， ESD 74和TPIM 19之間的電流中斷。TPIM 19 ffiil傳輸導線29將電功率輸入 第一電機56和從第一電機輸回，相類似地，TPIM 19ilil傳輸導線31將電功 率輸入第二電機72和從第二電機輸回，以響應於馬達轉矩TA和TB滿足第一和 第二電機56和72的轉矩指令。根據ESD 74是充電還是放電，電流被輸入ESD 74或從中輸出。
TPM 19包括一對功率變換器(未示出)以及相應的馬達控制模塊(未示 出)，被配置用於接收轉矩指令並根據其控制逆變器狀態，從而提供馬達驅動或
再生功能，以滿足指令所給定的馬達轉矩TA和TB。功率變換器公知地包括互補
的三相功率電子器件，並各自包括多個絕緣柵雙極電晶體(未示出)，用於MM 切換為高頻將來自ESD 74的直流電轉換成交流電，以便向第一和第二電機56 和72當中相應的一個供電。這些絕緣柵雙極電晶體形成配置用於接收控制指令 的幵關模式功率源。通常，為每個三相電機的每一相設置一對絕緣柵雙極晶體 管。控制這些絕緣柵雙極電晶體的狀態以便實現馬達驅動機械功率產生或電功 率再生功能。這些三相逆變器M直流傳輸導線27接收或供給直流電，並將其 轉換為三相交流電或從三相交流電進行轉換，所轉換的電力分別M傳輸導線 29和31導入第一和第二電機56和72或從中導出，以使其作為馬達或發電機運轉。
圖2是分布式控制模塊系統的示意性框圖。此後所描述的元件包含總 :
輛控制結構的一^r集，^m供了圖1中所述的示例性混合動力系的協調性系
統控制。該分布式控制模塊系統綜合了相關的信息和輸入，並執行算法以控制 各致動器從而實現控制目標，其中包括與燃油經濟性、排放、性能、操縱性能 以及對包括ESD 74的電池與第一和第二電機56和72在內的 更件的保護相關的 目標。分布式控制模塊系統包括發動機控制模塊(此後稱為'ECM') 23， TCM 17，電池組控制模塊(此後稱為'BPCM') 21以及TPIM19。混合動力控制模 塊(此後稱為'HCP') 5提供監控控制，並協調ECM23、 TCM 17、 BPCM21 以及TPIM19的運行。用戶界面(Oil') 13操作性地連接至多4^置，禾傭該 用戶界面，車輛操作者控制或進行電動機械混合動力系的操作。這些，包括 加速踏板113 CAP，)，操作者制動踏板112 ('BP')，變速器檔位選擇器114 ('PRNDL')以及車速巡航控制器(未示出)。變速器檔位選擇器114可具有多個操作者可選定的檔位，包括輸入元件64的旋轉方向，以實現向前和向後運行
的其中一種。
前述的控制模塊ffiil區域網(此後稱為'LAN')總線6和其它的控制模塊、 傳感器以及致動器相互通訊。LAN總線6允許在各控制模塊之間進行控制參數 和致動器指令信號的結構化通訊。所使用的特定通訊協議是專用的。LAN總線 6以及合適的協議在前述的控制模塊以及提供例如防抱死、牽弓l控制以及車輛穩 定性功能的其它控制模塊之間提供穩固的通信和多控制模塊接口 。可使用多個 通訊總線以提高通訊速度並實現一定程度的信號冗餘度和完整性。單個的控制 模塊之間的通訊也可以利用直接連接，例如串行外設接口 ('SPI')總線(未示 出)實現。
HCP 5提供混合動力系的監控控制，用於協調包括ECM 23、 TCM17、 TPIM 19以及BPCM 21的各禾中裝置的運行。基於來自用戶界面13以及包括ESD 74 在內的混合動力系的各種輸入信號，HCP 5確定操作者轉矩請求、輸出轉矩指 令、發動機輸入轉矩指令、變速器10的已致動轉矩傳遞離合器C170、 C2 62、 C3 73和C4 75的離合器轉矩，以及第一和第二電機56和72的馬達轉矩Ta和 Tb。
ECM 23操作性地連接至發動機14，用於通過多條分散的線路獲取來自傳 感器的數據並控制發動機14的致動器，為簡單起見，所述線路被示為雙向接口 電纜35的集合。ECM 23接收來自HCP 5的發動機輸入轉矩指令。ECM 23基 於傳送至HCP5的己監觀撥動m3Ut和負載，當時確定提供給魏器10的實際 發動機輸入轉矩，力。ECM 23監測來自轉速傳感器11的輸入，確定傳遞給輸 入軸12的發動機輸AiI度，其解釋為變速器輸A5I度，N!。 ECM23監測來自 傳感器(未示出)的輸入以確定例如包括歧管壓力、發動機冷卻劑溫度、環境 空氣溫度以及環境壓力在內的其它發動機控制參數的狀態。發動機負載例如可 由歧管壓力或者ffl51監測提供給加iim板113的操作者輸入加以確定。ECM23 產生並傳送用以控制包括燃油噴射器、點火模塊以及節氣門控制模塊在內的發 動mi:動器的指令信號，戰致動器均未示出。
TCM 17操作性地連接至變速器10，並監測來自傳感器(未示出)的輸出 以確定變速器控制參數的狀態。TCM 17產生並傳送用以控制變速器10的指令 信號，包括控制液壓控制電路42。從TCM17至HCP5的輸入包括各離合器，即，CI 70、 C2 62、 C3 63和C4 75的預測離合器轉矩，以及輸出元件64的旋 轉輸出速度，No。出於控制的目的，也可使用其它的致動器和傳感器以由TCM 17向HCP5提供額外的信息。TCM17監測來自壓力開關(未示出)的輸出， 選擇性地操縱壓力控制電磁線圈(未示出)以及液壓控制迴路42的換檔電磁線 圈(未示出)，以便選擇性地致動各離合器C1 70、 C2 62、 C3 63和C4 75，從
而獲得各種變速器工作範圍狀態，如以下所述。
BPCM 21信號地連接至傳感器(未示出)以監測ESD74，包括電流和電 壓參數的狀態，以向HCP5提供表徵ESD74的電池的參數狀態的信息。電池的 參數狀態最好包括電池荷電狀態、電池電壓、電池溫度以及可獲得的電池功率，
所述可獲得的電池功率是指PBAT_MN和PBAT一MAX之間的範圍。
制動控制模塊(此後稱為《BiCM 0 22操作性地連接至位於 的每一 個車輪93上的摩擦制動器(未示出)。BrCM 22監測給制動踏板112的操作者 輸入並產生用於控制摩擦律慟器的控制信號，並向HCP 5發送控制信號以基於 所述信號操縱第一和第二電機56和72。
控制模塊ECM23、 TCM17、 TPIM19、 BPCM21以及BrCM22當中的每 一個4繼地為通用數字計算機，其包括微處理器或中央處理單元，包含有隻讀 存儲器('ROM')、隨機存取存儲器('RAM，)、電可編程只讀存儲器('EPROM，) 的存儲介質，高速時鐘，模數CA/D')和數模CD/A')電路，以及輸A/輸出 電路和裝置ri/o')和適當的信號調節與緩衝電路。*控制模塊均具有一套 控制算法，其包括存儲在其中一個存儲介質中並被執行以提供各計算機的相應 功能的常駐程序指令和標定。控制模塊之間的信息傳遞4繼地由區域網總線6 和SPI總線實現。控制算法在預置的循環中執行，以使得每個算法在每個循環 中至少執行一次。存儲在非易失性存儲裝置中的算法由其中一個中央處理單元 執行，以監測來自傳感裝置的輸入並執行控制和診斷程序，從而使用預置標定 控制致動器的操作。通常按規定時間間隔執行循環，例如在正在進行的混合動 力系的操作過程中，每3.125， 6.25， 12.5， 25和100毫秒執行一次。或者，算 法可響應於事件的發生而被執行。
示例性的混合動力系選擇性地操作於可與發動機狀態和變速器工作範圍狀 態相關地進行描述的幾種狀態當中的一種，所述發動機狀態為發動機工作狀態 ('ON')和發動機停止狀態COFF')其中之一，所述變速器工作範圍狀態包括多個固定檔位以及連續可變的操作模式，如以下參照表l所述。
表l描述發動機變速器所採用的
狀態工作範圍狀態繭A與 問Pi琉
M—Eng—Off停止EVT模式1CI 70
Ml Eng—On工作EVT模式1CI 70
Gl工作固定傳動比lCI 70 C4 75
G2工作固定傳動比2CI 70 C2 62
M2Eng一Off停止EVT模式2C2 62
M2—Eng—On工作EVT模式2C2 62
G3工作固定傳動比3C2 62 C4 75
G4工作固定傳動比4C2 62 C3 73
在該表中對每一種變速器工作範圍狀態進行了說明，並示出了對於每種工
作範圍狀態，特定離合器Cl 70、 C2 62、 C3 63以及C4 75當中哪些被致動。第 一連續可變模式，即EVT模式1，或M1，該模式在致動離合器C1 70以將第 三行星齒輪組28的外齒輪元件"固定"時被選擇。發動機狀態可以是工作 Eng一On')或停止(^Ml一Eng—Off')其中之一。第二連續可變模式，即 EVT模式2，或M2，該模式在僅採用離合器C2 62，以將軸60連接至第三行 星齒輪組28的支架時被選擇。發動機狀態可以是工作('M2一Eng—On')或停止 ('M2JEng一Off')其中之一。為便於說明，當發動機狀態為停止時，發動機輸 出速度等於0轉每分CRPM，)，即，發動機機軸不轉動。固定檔位操作提供變 速器10的輸入與輸出 ，艮卩,N/No，的固定比操作。第一固定檔位操作("1 ，) S31採用離合器C1 70和C4 75被選擇。第二固定檔位操作('G2')通過採用 離合器C170和C2 62被選擇。第三固定檔位操作('G3，) M採用離合器C2 62和C4 75被選擇。第四固定檔位操作('G4 ，)通il採用離合器C2 62和C3 73 被選擇。由於行星齒輪24、 26、 28中的傳動比減小，隨著固定檔位操作的增大， 輸入與輸出速度的固定比率操作增大。第一和第二電機56和72的轉速，分別 為NA和Ne，取決於由離合器確定的機構的內旋轉，並與在輸入軸12處測得的 輸AiI度成比例。響應於通過加i!F對及113和制動踏板112給出並由用戶界面13接收的操作
者輸入，HCP5和一個或多個其它控制模塊確定用於控制包括發動機14與第一 和第二電機56和72在內的轉矩發生裝置的轉矩指令，以滿足到達輸出元件64 並被傳遞給動力傳動系統90的操作者轉矩請求。HCP 5基於來自用戶界面13 和包括ESD74在內的混合動力系的輸入信號，確定操作者轉矩請求、從變速器 10至動力傳動系統90的指令輸出轉矩、來自發動機14的輸入轉矩、用於變速 器10的轉矩傳遞離合器C1 70、 C2 62、 C3 63以及C4 75的離合器轉矩；以及 分別用於第一和第二電機56和72的馬達轉矩，如下所述。
最終的車輛加速可能受至,如包括路面負載、路面坡度以及車輛質量在內 的其它因素的影響。發動機狀態以及變速器工作範圍狀態基於混合動力系的各 種操作特性確定。如此前所述，這包括經由加速踏板113和制動踏板112傳送 給用戶界面13的操作者轉矩請求。變速器工作範圍狀態以及發動機狀態也可根 據在電能發生模式或轉矩發生模式下用於操作第一和第二電機56和72的指令 所產生的混合動力系轉矩請求進行預測。變速器工作範圍狀態以及發動機狀態 可由最優化算法或程序確定，該算法或程序基於操作者的動力請求、電池荷電 狀態和發動機14以及第一和第二電機56和72的能效確定最佳的系統效率。控 制系統基於所執行的最優化程序的結果控制來自發動機14以及第一和第二電機 56和72的轉矩輸入，並且系統效率從而被最優化，以控制'燃油經濟性和電池充 電。進而，操作可基於元件或系統內的故障加以確定。HCP 5監測轉矩發生裝 置並確定來自變速器10在輸出元件64處的動力輸出，所述動力輸出要求在滿 足其它的動力系操作請求，例如向ESD74充電，的同時，滿足操作者轉矩請求。 根據以上描述應當明確，ESD 74以及第一和第二電機56和72可操作地電耦合 以利於其間的動力流。另外，發動機14、第一和第二電機56和72以及電動機 械變速器10可操作地機械連接，以便在其間傳遞動力，從而產生供給輸出元件 64的動力流。
圖3示出了用於控制和管理混合動力系系統內的信號流並以可執行算法和 標定的形式留駐在前述的控制模塊內的控制系統結構，其中的混合動力系系統 具有多個轉矩發生裝置，以下結合圖1和2的混合動力系系統對其進行描述。 控制系統結構可應用於具有多個轉矩發生裝置的供選擇的混合動力系系統，所 述混合動力系系統例如包括具有一發動機和一電機的混合動力系系統，具有一發動機和多個電機的混合動力系系統。或者，混合動力系系統可使用非電的轉 矩發生機械以及育g量存儲系統，例如液壓機械混合動力變速器(未示出)。
所述控制系統結構示出了提供給戰略最優化控制方案('Strategic Control') 310的多個輸入的信號流，所述戰略最優化控制方案基於輸出速度以及操作者轉 矩請求，並且最好基於混合動力系的其它控制參數，包括電池功率極限以及發 動機14、變速器10和第一和第二電機56和72的響應極限，確定1，輸Ail度 ONi—Des，)和優選工作範圍狀態。Hybrid Range State Des，)。戰略最優化控制 方案310 j皿地由HCP 5在每隔100ms進行的循環和每隔25ms進行的循環內 執行。
戰略最優化控制方案310的輸出用於換檔執行和發動機啟動/停止控制方案 ('Shift Execution and Engine Start/Stop，) 320，以控制變速器10的操作的改變 ('Transmission Commands'),這包括改變工作範圍狀態。這包括，如果優i^工 作範圍狀態不同於當前的工作範圍狀態，通過控制對離合器CI 70、 C2 62、 C3 63 以及C4 75當中一個或多個的致動進行改變或其它指令，控制執行工作範圍狀 態的改變。當前工作範圍狀態(hybrid Range State Actual')以及輸Ai!i窆曲線 ('Ni一Prof')得以確定。輸入速度曲線是基於，器的工作範圍狀態變化過程中 的發動機操作指令和操作者轉矩請求對即將產生的輸入速度對時間的變化率所 作的預測，其優選地包括階梯狀參數值，該參數值作為即將到來的循環的目標 輸AiI度。
在一個控制循環內反覆地執行戰術控制方案('Tactical Control and Operation') 330，以便基於輸出速度、輸入速度和操作者轉矩請求以及變速器 的當前工作範圍狀態，確定用於操縱發動機14的發動機指令CEngine Commnads')，發動機指令包括從發動機14到達變速器10的，輸入轉矩。發 動機指令還涉及包括全氣缸工作狀態以及其中一部分發動機氣缸停止且不向其 供給燃油的停缸工作狀態其中之一的發動機狀態，以及包括供油狀態和斷油狀 態其中之一的發動機狀態。
用於各離合器Cl 70、 C2 62、 C3 73以及C4 75的離合器轉矩CTcl，)在 TCM17中進t"頁測，其包括當前採用的離合器和未採用的離合器，作用於輸入 元件12的當前發動機輸入轉矩CTi')在ECM23中進行確定。執行馬達轉矩 控制方案('Output and Motor Torque Determination' ) 340，以確定來自動力系的優選輸出轉矩('To—cmd')，在該實施例中，其包括用於控制第一和第二電機 56和72的馬達轉矩指令CTa'， 'Tb')。優選輸出轉矩根據預測的用於各離合 器的離合器轉矩、來自發動機14的當前輸入轉矩、當前工作範圍狀態、輸/JI 度、操作者轉矩請求以及輸A3I度曲線確定。第一和第二電機56和72由TPM 19控制以便滿足基於4m輸出轉矩的4腿馬達轉矩指令。馬達轉矩控制方案340 包括算法代碼，其通常在6.25ms和12.5ms的循環中被執行，以確定 馬達轉 矩指令。
控制混合動力系以將輸出轉矩傳遞至輸出元件64並進一步到達動力傳動 系統90，以在車輪93處產生牽弓l轉矩，從而在操作者所選擇變速器檔位選擇器 114的位置要求車輛沿向前方向運動時，響應於給加速踏板113的操作者輸入將 向前推動。類似地，控制混合動力系以將輸出轉矩傳遞至輸出元件64並進 一步到達動力傳動系統90，以在車輪93處產生牽引轉矩，從而在操作者所選擇 變速器檔位選擇器114的位置要求 沿向後方向運動時，響應於給加3im板 113的操作者輸入將車輛向後推動。優選地，只要輸出轉矩足夠克服 上的例 如由於路面坡度、空氣動力負載以及其它負載所導致的外部負載，推動車輛將 導致，加速。
BiCM 22控制車輪93上的摩擦制動器以便施加制動力並產生用於變速器 IO的指令，以響應於給制動踏板112和加速踏板113的淨操作者輸入，形成作 用於動力傳動系統90的負輸出轉矩。1腿地，只要所施加的制動力和負輸出轉 矩足夠克服車輪93處的車輛動力，其就能夠使 減速並停止。負輸出轉矩作 用於動力傳動系統90，進而將轉矩傳遞給電動機械變速器10和發動機14。經 電動機械變速器10起作用的負輸出轉矩可被傳遞至第一和第二電機56和72以 產生用於存儲在ESD74內的電力。
給加3IF射及113和制動踏板112的操作者輸入包括可判蟲確定的操作者轉 矩請求輸入，其包括實時加速輸出轉矩請求('Output Torque Request Accel Immed')、預測加速輸出轉矩請求('Output Torque Request Accel Prdtd')、實時 制動輸出轉矩請求('Output Torque Request Brake Immed')、預測制動輸出轉矩 請求((Output Torque Request Brake Prdtd ，)以及群由轉矩響應鄉('Axle Torque Response Type')。如同在此使用的，術語"加速"是指，在操作者選定的變速 器檔位選擇器114的位置要求車輛沿向前方向運動時，用於向前推動車輛且優選地導致車速增加而超過當前車速的操作者請求。術語"減速"和"制動"是 指，優選地導致車速自當前車速減小的操作者請求。實時加速輸出轉矩請求、 預測加速輸出轉矩請求、實時制動輸出轉矩請求、預測制動輸出轉矩請求以及 鮮由轉矩響應類型即是輸入給控制系統包括輸入給戰術控制方案330的^^蟲輸 入。
實時加速輸出轉矩請求根據當前正在發生的給加iim板113的操作者輸入 確定，並包括用以在輸出元件64處產生實時輸出轉矩且 地用於使車輛加速
的請求。實時加速輸出轉矩請求是未定型的，但可通過動力系控制器外部影響 車輛操作的事件定型。這類事件包括在動力系控制器中用於防抱死、牽引控制 以及車輛穩定性控制的電平中斷，其可用於對實時加速輸出轉矩請求進行定型 或比率限制。
預測加速輸出轉矩請求根據給加3im板113的操作者輸入確定，並包括輸 出元件64處的最佳或，輸出轉矩。在正常工作狀態期間，例如在防抱死、牽 弓腔制或車輛穩定性其中任意一個均未被操作時，預觀咖速輸出轉矩請求優選 地等於實時加速輸出轉矩請求。在防抱死、牽引控制或車輛穩定性其中任意一 個被操作時，預測加速輸出轉矩請求保持為優選輸出轉矩不變，而實時加速輸 出轉矩請求則響應於與防抱死、牽引控制或車輛穩定性控制相關的輸出轉矩指 令而減小。
混合制動轉矩包括產生在車輪93上的摩擦制動轉矩以及產生在輸出元件 64上的輸出轉矩，其作用於動力傳動系統90以響應於給制動踏板112的操作者 輸入而使群兩減速。
實時制動輸出轉矩請求根據當前正在發生的糹鵠慟踏板112的操作者輸入 確定，並包括用以在輸出元件64處產生實時輸出轉矩以在動力傳動系統90上 產生反作用轉矩且優選地用於使車輛減速的請求。實時制動輸出轉矩請求根據 給制動踏板112的操作者輸入和用於控制摩擦制動器產生摩擦制動轉矩的控制 信號確定。
預測制動輸出轉矩請求包括在輸出元件64處的最佳或優選制動輸出轉矩， 其響應於給制動踏板112的操作者輸入，取決於與制動踏板112的操作者輸入 無關地容許在輸出元件64處產生的最大制動輸出轉矩。在一個實施例中，在輸 出元件64處產生的最大制動輸出轉矩被限制在-0.2g。當車速接近零時，不管給制動踏板112的輸入怎樣，預測制動輸出轉矩請求可能逐漸變為零。正如使用 者所要求的，可能存在這樣的操作情形，其中預測制動輸出轉矩請求被設定為 零，例如，當操作者將變速器檔位選擇器14設定為倒檔時，以及當變速箱(未 示出)被設定為四輪驅動的低範圍時。預測制動輸出轉矩請求被設定為零的操 作情形，是那些由於車輛操作因素導致不宜採用混合制動的情形。
群瞎專矩響應類型包括用於對經過第一和第二電機56和72的輸出轉矩響
應進行定型及比率限制的輸入狀態。群由轉矩響應類型的輸入狀態可以是主動 狀態，以及被動狀態，所述主動狀態優選地包括適度受限狀態和最大檔位狀態 其中一種。當受控的努由轉矩響應類型是主動狀態，輸出轉矩指令即為實時輸 出轉矩。tt^地，用於該響應 的轉矩響應儘可能決。
預測加速輸出轉矩請求和預測制動輸出轉矩請求被輸入給戰略最優化控制
方案(^Strategic Control') 310。戰略最優化控制方案310確定用於，器10的 理想工作範圍狀態('Hybrid Range State Des')以及從發動機14至^3I器10的 理想輸入速度('Ni Des')，其包括給換檔執行和發動機啟動/停止控制方案(Shift Execution and Engine Start/Stop ，) 320的輸入。
來自發動機14並作用於變速器10的輸入元件的輸入轉矩的改變可ffiii利 用電子節氣門控制系統(未示出)控制發動機節氣門位置改變發動機14的進氣 量而實現，所述改變包括打開發動機節氣門以增大發動機轉矩以及關閉發動機 節氣門以減小發動機轉矩。可通過調節點火時間實現來自發動機14的輸入轉矩 的改變，這包括自平均最佳點火時間起延遲點火時間以減小發動機轉矩。發動 機狀態可在發動機停止狀態和發動機工作狀態之間變化，以實現輸入轉矩的變 化。發動機狀態可以全氣缸工作狀態和其中一部分發動機未被供給it油的停缸 工作狀態之間變化。發動機狀態可fflM^擇性地操作發動機14使其工作於供油 狀態和其中發動機轉動且未被供油的斷油狀態其中之一而改變。M3i選擇性地 對離合器C170、 C2 62、 C3 73和C4 75致動和停止，可控制並實現變速器10 從第一工作範圍狀態到第二工作範圍狀態的換檔。
圖4詳細地示出了結合附圖1和2所示的混合動力系系統以及圖3所示的 控制系統結構描述的用於控制發動機14的操作的戰術控制方案('Tactical Control and Operation ， ) 330 。戰術控制方案330包括戰術最優化控制通路350 以及優選地被同時執行的系統限制控制通路360。戰術最優化控制通路350的輸出被輸入給發動機狀態控制方案370。發動機狀態控制方案370以及系統限制控 制通路360的輸出被輸入給用於控制發動機狀態、實時發動機轉矩請求以及預 測發動機轉矩請求的發動機響應類型確定方案('Engine Response Type Determination') 380 。
當發動機14包括點燃式發動機時，通過禾,電子節氣門控制裝置(未示出) 控制發動機節氣門(未示出)的位置，與輸入轉矩和輸入速度相關地進行描述 的發動機14的工作點可通過控制發動機14進氣量而實現。這包括打開節氣門 以增大發動機輸入速度和轉矩輸出以及關閉節氣門以減小發動機輸入速度和轉 矩。發動機的工作點可通過調節點火時間，通常Mil自平均最佳點火時間起延 遲點火時間以減小發動機轉矩，而獲得。
當發動機14包括壓燃式發動機時，發動機14的工作點可M控制燃油噴 射量實現，並可通過自平均最佳轉矩噴射時間延遲噴射時間以減小發動機轉矩 而進行調節。
發動機工作點可通過使發動機狀態在發動機停止狀態和發動機工作狀態之 間變化而實現。發動機工作點可通過控制發動機狀態在全氣缸狀態和其中一部 分發動機未被供給燃油且發動機閥門停止的停缸狀態之間變化而實現。發動機 狀態可包括斷油狀態，其中發動機轉動且未被供給燃油，以實現發動機制動。
戰術最優化控制通路350主要基於穩態輸入工作以選擇^^發動機狀態並 確定從發動機14至變速器10的優選輸入轉矩。所述輸入來自換檔執行和發動 豐幾工作狀態控制方案320。戰術最優化控制通路350包括用於確定優選輸入轉矩 的最優化方案CTacticalOptimization') 354，以使發動機14工作在全氣缸狀態 (<Optimum Input Torque Full')、停缸狀態('Optimum Input Torque Deac,)、斷 油停缸狀態('Input Torque Full FCO，)以及i^發動機狀態('Optimal Engine State')。給最優化方案354的輸入包括 器10的提前工作範圍狀態('Lead Hybrid Range State ，)、預測提ltHr入力口速曲線('Lead Input Acceleration Profile Predicted')、用於當前採用的各離合器的預測離合器反作用轉矩範圍(^Predicted Clutch Reactive Torque Min/Max ，)、預測電池功率極限('Predicted Batteiy Power Limits')和預測加速輸出轉矩請求('Output Torque Request Accel Prdtd，)以及 預測制動輸出轉矩請求('Output Torque Request Brake Prdtd')。用於加速和制動 的預測輸出轉矩請求進行合成並用車軸轉矩響應類型通過預測輸出轉矩定型濾波器352加以定型，以生成預測mt出轉矩請求('To Net Prdtd')和預測加速 輸入轉矩請求OTo Accel Prdtd，)，這些請求被輸入給最優化方案354。變速器 10的提前工作範圍狀態包括變速器10的工作範圍狀態的時移提前，以適應工作 範圍狀態的給定變化和工作範圍狀態被測變化之間的響應時間滯後。預測提前 輸入加速曲線包括輸入元件12的預測輸入加速曲線的時移提前，以適應預須輸 入加速曲線的給定變化和預測輸入加速曲線的被測變化之間的響應時間滯後。 最優化方案354確定用於控制發動機14使其工作於各種發動機狀態的成本，所
述發動機狀態包括使發動t幾工作於供油及全氣缸狀態('PCOST FULL FUEL')，使發 動權LX作於未供油及全氣缸狀態('PCOSTFULLFCO')，使發動機工作於供油及停缸 狀態(TcoSTDEACFUEL')，使發動機工作於未供油及停缸狀態(卞COSTDEACFCO')。
用於控制發動機14的前述成本和實際發動機狀態('Actual Engine State，)以及 容許或允許發動機狀態('Engine State Allowed') —同被輸入給穩定性分析方案 ('Stabilization and Arbitration') 356 ，以選擇其中一種發動機狀態作為優選發動 機狀態('OptimalEngineState，)。
用於使發動機14工作於供油和斷油的全氣缸狀態以及停缸狀態的 發 動機狀態被輸入給發動機轉矩變換計算器355，並考慮弓l入發動機14和魏器 10之間的寄生負載和其它負載，被分別變換為^t缸狀態和停缸狀態('Engine Torque Full')禾n ('Engine Torque Deac')以及斷油的全氣缸狀態和停缸狀態 ('Engine Torque Ful FCO)禾fl (^Engine Torque Deac FCO，)下的雌發動機狀
態。用於工作於全氣缸狀態和停缸狀態的優選發動機轉矩以及優選發動機狀態 包括在給發動機狀態控制方案370的輸入中。
用於操作發動機14的成本包括操作成本，所述操作成本通常基於包括^ffi 驅動性、燃油經濟性、排放以及電池使用在內的諸因素確定。所述成本被分配 給燃油和電能消耗並與之相關，還與混合動力系的具體工作點相關。對應各發 動機速獻負載工作點，較低操作成本通常與高轉換率下的較低油耗、樹氐電池 功率4頓以及劍氏排放相關，還考慮了發動機14的當前工作狀態。
^1缸狀態和停缸狀態下的優選發動機狀態和 發動機轉矩被輸入給發 動機狀態控制方案370，其包括發動機狀態機OEngine State Machine' ) 372。 發動機狀態機372基於優選發動機狀態和優選發動機轉矩確定目標發動機轉矩 ('Target Engine Torque"和目標發動機狀態('Target Engine State')。目標發動機轉矩和目標發動機狀態被輸入給變化濾波器374，該變化濾波器監測發動機狀 態的任何給定變化，並對目標發動機轉矩進行濾波，以提供已濾波目標發動機
轉矩('Filtered Target Engine Torque')。發動機狀態機372輸出指令，該指令表 明選擇了停缸狀態CDEACSelected')和全氣缸狀態其中一種，還表明選擇了 發動tlX作狀態和減速斷油狀態(TCO Selected')其中一種。
在選擇了停缸狀態和全氣缸狀態其中一種和選擇了發動機工作狀態和減速 斷油狀態其中一種的情況下，己濾波目標發動機轉矩和最小及最大發動機轉矩 被輸入給發動機響應類型確定方案380。
系統限制控制通路360確定容許輸入轉矩，其包括可由變速器10對其作出 反應的最小和最大容許輸入轉矩('Input Torque Hybrid Minimum'禾n 'Input Torque Hybrid Maximum ，)。最小和最大容許輸入轉矩基於對變速器10以及第一 和第二電機56和72的限制確定，所述限制包括在當前循環中影響變速器10對 輸入轉矩作出反應的能力的離合器轉矩以及電池功率極限。給系統限制控制通 路360的輸入包括由加速踏板113測得的實時輸出轉矩請求('Output Torque RequestAccelImmed，)以及由制動踏板112測得的實時輸出車錄巨請求('Output Torque Request Brake Immed')，這些實時輸出車統請求被合成並用努由轉矩響 應類型通過實時輸出轉矩定型濾波器362加以定型，以生成淨實時輸出轉矩('To Netlmmed')和實時加速輸出轉矩(<rTo Accel Immed')。淨實時輸出轉矩和實 時加速輸出轉矩被輸入給限制方案('Output and Input Torque Constraints')。給
限制方案364的其它輸入包括變速器IO的當前工作範圍狀態、實時提frf俞入加
速曲線CLead Input Acceleration Profile Immed')、用於當前採用的各離合器的 提前實時離合器反作用轉矩範圍('Lead Immediate Clutch Reactive Torque Min/Max，)以及包括從Pbat畫至U Pbat max 的範圍的有效電池功率CBatteiy Power limits')。實時提fflf入加速曲線包括輸入元件12的實時輸入加速曲線的 時移提前，以適應實時輸入加速曲線的給定變化和實時輸入加速曲線的被測變 化之間的響應時間滯後。提前實時離合器反作用轉矩範圍包括離合器的實時離 合器反作用轉矩範圍的時移提前，以適應實時離合器轉矩範圍的給定變化和實 時離合器反作用轉矩範圍的被測變化之間的響應時間滯後。限制方案364確定 變速器10的輸出轉矩範圍，並基於前述輸入隨後確定可由變速器10對其作出 反應的最小和最大容許輸入轉矩(分別為'Input Torque Hybrid Minimum,和'Input Torque Hybrid Maximum')。在正在進行的操作過程中，由於前述輸入的 改變，所述改變包括通過利用變速器14以及第一和第二電機56和72實現的電 能再生增大能量恢復，最小和最大容許輸入轉矩可能發生改變。
最小和最大容許輸入轉矩被輸入給發動機轉矩變換計算器355，並考慮引 入發動機14和變速器10之間的寄生負載和其它負載，被變換為最小和最大發 雲力機轉矢巨(分另寸為'Engine Torque Hybrid Minimum'禾口 'Engine Torque Hybrid Maximum')。
己濾波目標發動機轉矩、發動機狀態機372的輸出以及最小和最大發動機 轉矩被輸入給發動機響應類型確定方案380，其向ECM23發出用於控制發動機 狀態的發動機指令、實時發動機轉矩請求以及預測發動機轉矩請求。發動機指 令包括實時發動機轉矩請求('Engine Torque Request Immed')以及可基於已濾 波目標發動機轉矩確定的預測發動機轉矩請求('Engine Torque Request Prdtd')。 其它指令控制發動機狀態處於發動機供油狀態和減速斷油狀態(卞CO Request')其中之一以及停缸狀態('DEAC Request')和全氣缸狀態其中之一。 另外的輸出包括發動機響應類型('Engine Response Type')。當已濾波目標發動 機轉矩落入最小和最大容許發動機轉矩('Engine Torque HybirdMaximum')之 間的範圍內時，發動機響應類型是非活動的。當已濾波目標發動機轉矩位於最 小('Engine Torque Hybird Minimum ，)禾口最大容i午發雲力機轉矢巨('Engine Torque HybirdMaximum')的限制之外時，發動機響應鄉是激舌的，表明發動機轉矩 需要立即改變，以落入最小和最大發動機轉矩的限制之內，例如，通過發動機 點火控制及延遲以改變發動機轉矩和輸入轉矩。
圖5-8圖示了操作此處所描述的動力系系統的例證性結果，其中按照最大 容許輸入轉矩減小的情況控制發動機14，所述最大容許輸入轉矩表現為由系統 限制控制通路360所確定的最大容許發動機轉矩。儘管此方法通常描述為基於 最大容許輸入轉矩控制發動機轉矩，應當理解，在基於最大容許輸入功率控制 發動機功率(即，發動t腿度與發動機轉矩之積)，此方法也可實施。發動機響 應類型確定方案380基於已濾波目標發動機轉矩以及最大和最小發動機轉矩的 限制確定預測發動機轉矩請求以及實時發動機轉矩請求。預測發動機轉矩請求 用於iM控制發動機節氣門(未示出)的位置而控制發動機轉矩。實時發動機 轉矩請求用於通過控制發動機節氣門的位置以及燃燒時間而控制發動機轉矩。到達變速器的最大容許輸入轉矩可響應於車輛操作狀態的改變而減小。導 致最大容許輸入轉矩減少的車輛操作狀態的典型改變使得淨實時輸出轉矩、實
時加速輸出轉矩、變速器io的當前工作範圍狀態、實時提前1t入加速曲線、用
於當前己採用的各離合器的提前實時離合器反作用轉矩範圍以及有效電池功率 發生改變。例如在變速器換檔事件和牽引控制事件發生的過程中，動力系系統 可對導致最大和最小容許輸入轉矩立即發生變化的操作進行控律U。
fflM擇並實施基於最大容許輸入轉矩減小比率是否大於閾值比率這樣的 控制策略，可對發動機轉矩進行控制，從而保持發動機工作在最大容許輸入轉 矩或其以下。例如，當最大容許輸入轉矩減小比率小於閾值比率，可通過改變 發動機節氣門位置而使發動機轉矩減小。當最大容許輸入轉矩減小比率大於閾 值比率，可通過改變發動機燃燒時間而使發動機轉矩減小至低於最大容許輸入
轉矩的水平。在一個示例性實施例中，fflil延遲點火時間改頓動機燃燒時間。
在此使用的延遲點火時間，是指調節發動機14內的火花塞(未示出)的點火時 間以使火花塞在發動機的起動周期稍後點火。然而，在可供選擇的實施例中， 發動機轉矩可通過利用提前點火時間改變發動機燃燒時間而被控制，或者，例 如在包含有燃燒點火發動機的動力系統內，通過利用控制'燃油噴射時間控制點 火時間而被控制。
圖5圖示了曲線圖400，其包括y軸上以牛頓-米(N-m)為單位的轉矩水 平範圍401以及x軸上以秒為單位的時間期間403。曲線圖400示出了車輛工作 狀態的變化，其導致最大發動機轉矩402從245 N-m減小至1.5秒處的218 N-m 並從218 N-m增大至3.3秒處的245 N-m。曲線圖400還示出了已濾波目標發動 機轉矩404、預測發動機轉矩請求406以及實時發動機轉矩請求408。
儘管最大容許輸入轉矩402減小，但最大容許輸入轉矩402並未減小至己 濾波目標發動機轉矩404以下。由於最大發動機轉矩402未減小至已濾波目標 發動機轉矩404以下，預測發動機轉矩請求406和實時發動機轉矩請求408並 未隨著最大容許輸入轉矩402的減小而改變。因此，發動機節氣門的位置未隨 著最大容許輸入轉矩的減小而調節。進而，發動機燃燒時間未隨著最大容許輸 入轉矩402的減小而調節，如同由整個時間期間403內始終保持非活動的點火 延遲信號412所示地那樣。
最大容許輸入轉矩402和已濾波目標發動機轉矩404之間的差值表示轉矩儲備。所述轉矩儲備是混合動力系在使發動機工作於化學計量空燃比的同時， 在當前狀態下可提供用來補充變速器10的輸出轉矩的轉矩的值。這樣，所述轉
矩儲 供了最大發動機轉矩402和已濾波目標發動機轉矩404以及預測發動 機轉矩請求406之間的緩衝，使得用來基於操作成本操作發動機14的優選轉矩 得以保持。即使在最大發動機轉矩402減小的情況下，只要最大容許輸入轉矩 402仍大於已濾波目標發動機轉矩404 ，已濾波目標發動機轉矩404就得以保持 為用於操作發動機14的 轉矩，從而將已濾波目標發動機轉矩404保持為基 於車輛驅動性、燃油經濟性、排放以及電池使用確定的優選發動機轉矩。
圖6圖示了曲線圖500，其包括y軸上以牛頓-米(N-m)為單位的轉矩水 平範圍501以及x軸上以秒為單位的時間期間503。曲線圖500示出了車輛工作 狀態的變化，其導致最大容許輸入轉矩502在0.7秒至2.6秒之間從280 N-m減 小至150 N-m並隨後在2.6秒至4.5秒之間從150 N-m增大至280 N-m。曲線圖 500還示出了已濾波目標發動機轉矩504、預測發動機轉矩請求506、實時發動 機轉矩請求508以及閾值線510。閾值線510的斜率表明閾值比率，並對應於通 過調節發動機節氣門所能獲得的最大轉矩變化率。在1.5秒處，最大容許輸入轉 矩502接近己濾波目標發動機轉矩504。由於最大發動機轉矩減小比率小於閾值 比率510，發動機轉矩得以通過利用改變預測發動機轉矩請求506調節發動機節 氣門位置而被調節，而燃燒時間則未被調節。預測發動機轉矩請求506在1.5 至3.6秒的時間期間內所發生的改變對應於由發動機響應類型確定方案380輸出 的用於調節發動機節氣門位置的預測發動機辦巨請求506的改變。由於在, 時間期間503中，發動機燃燒時間如始終保持非活動的點火延遲512所甜也那 樣未被調節，實時發動機轉矩請求508在整個時間期間503中始終保持與預測 發動機轉矩請求506相等。
圖7圖示了曲線圖600，其包括y軸上以牛頓-米(N-m)為單位的轉矩水 平範圍601以及x軸上以秒為單位的時間期間603。曲線圖600示出了車輛工作 狀態的變化，其導致最大容許輸入轉矩602從250 N-m減小至1.5秒處的150 N-m 並隨後從150 N-m增大至3.3秒處的250 N-m。曲線圖600還示出了發動機轉矩 604、預測發動機轉矩請求606、實時發動機轉矩請求608以及閾值線610。閾 值線610的斜率表明閾值比率，並對應於M51調節發動機節氣門所能獲得的最 大轉矩變化率。在1.5秒這一時刻，最大容許輸入轉矩602等於已濾波目標發動機轉矩604。由於最大容許輸入轉矩減小比率大於閾值比率，發動機轉矩這樣得
以調節通過改變實時發動機轉矩請求608，如同從非活動狀態(inactivestatus) 調節為活動(active status)狀態的發動機響應，612所示地那樣，控制發動機 14延遲燃燒時間。發動機節氣門位置未調節且預測發動機轉矩606在整個時間 期間603內始終保持恆定。由於發動機節氣門位置並未響應於最大發動機轉矩 的減小而調節，當在3.3秒處最大發動機轉矩的限制增大時，發動機節氣門位置 仍保持在用於控制發動機轉矩的理想位置，並且燃燒時間提前至用於在正常工 作狀態下進行操作的理想值。
圖8圖示了曲線圖700，其包括y軸上以牛頓-米(N-m)為單位的轉矩水 平範圍701以及x軸上以秒為單位的時間期間703。曲線圖700示出了車輛工作 狀態的變化，其導致最大容許輸入轉矩702在0.7至2.0秒的時間期間內以第一 轉矩減小比率從279 N-m減小至182 N-m。在2.0秒處，最大容許輸入轉矩702 以第二轉矩減小比率從182 N-m減小至159 N-m。大約在最大容許輸入轉矩減 小比率從第一轉矩減小比率變為第二轉矩減小比率一秒之後，最大容許輸入轉 矩702從3.2秒處的159 N-m增大至4.5秒處的279 N-m，並在3.5秒處超過己 濾波目標發動機轉矩704。曲線圖700還示出了預測發動機轉矩請求706、實時 發動機轉矩請求708以及閾值線710。閾值線710的斜率表明閾值比率，並對應 於通過調節發動機節氣門所能獲得的最大轉矩變化率。第一轉矩減小比率小於 閾值比率。因此，在0.7至2.0秒的時間期間內，當最大容許輸入轉矩702以第 一轉矩減小比率減小時，發動機轉矩i!51改變預測發動機轉矩請求706以調節 發動機節氣門位置而被調節，並且燃燒時間未被調節。當在2.0秒處，發動機轉 矩以第二轉矩減小比率減小，發動機轉矩這樣得以調節通過改變實時發動機 轉矩請求708和預測發動機轉矩請求706，如同從非活動狀態調節至活動狀態的 發動機響應類型712所示地那樣，控制燃燒時間延遲，而發動機節氣門位置改 變為基於之前確定的優選發動機轉矩而確定的理想位置。在3.2秒這一時刻，最 大發動機轉矩702增大，發動機燃燒時間提前直到實時發動機轉矩請求708在 3.5秒處與已濾波目標發動機轉矩704保持一致。
當最大容許輸入轉矩減小時，只要最大容許輸入轉矩大於操作發動機14 的優選轉矩，響應於最大發動機轉矩的變化控制發動機14的方法就通過將發動 機轉矩保持為發動機的4繼轉矩，實現發動機14的燃油經濟性操作。另外，響
23應於最大容許輸入轉矩的變化控制發動機14的方法實現了發動機14的燃油經 濟性操作的原因在於，該方法在最大容許輸入轉矩的減小比率低於閾值時，通 過調節發動機節氣門位置響應於最大容許輸入轉矩的變化而減小發動機轉矩， 並且僅當最大容許輸入轉矩的減小比率高於閾值時，才通過調節燃燒時間減小 發動機轉矩。本公開已說明了一些優選實施例以及由其得到的變型。通過閱讀 並理解說明書，其它人能夠得到另外的變型和變換。因此，本公開不應局限於 這些作為旨在實施本公開的最佳方式而被公開的具體實施例，而應涵蓋落入所 附權利要求書的範圍之內的所有實施例。
權利要求
1、用於控制發動機的方法，所述發動機連接至混合動力變速器的輸入元件，所述混合動力變速器在所述輸入元件和轉矩機械以及輸出元件之間操作性地傳遞轉矩，以響應於操作者轉矩請求產生輸出轉矩，所述轉矩機械連接至能量存儲裝置，該方法包括基於給加速踏板和制動踏板的操作者輸入確定從所述發動機至所述混合動力變速器的優選輸入轉矩；確定從所述發動機至所述混合動力變速器的最大和最小容許輸入轉矩；當優選輸入轉矩位於最大和最小容許輸入轉矩之間時，以優選輸入轉矩控制所述發動機；以及當優選輸入轉矩位於最大和最小容許輸入轉矩其中一個之外時，基於最大和最小容許輸入轉矩控制所述發動機。
2、 如權利要求1所述的方法，還包括確定最大容許輸入車錄巨的減小；以及基於已確定的最大容許輸入車轉巨的減小，選擇性地控制燃燒時間，以減小 發動機轉矩。
3、 如權利要求2所述的方法，還包括確定最大容許輸入車轉巨減小比率；以及當最大容許輸入轉矩超過^^發動機轉矩時，基於已確定的減小比率控制 燃燒時間。
4、 如權利要求3所述的方法，其特徵在於，控制燃燒時間包括延遲點火時 間和調節燃料噴射時間其中之一。
5、 如權利要求3所述的方法，還包括，僅在最大容許輸入轉矩減小至優選 發動機轉矩時才控制燃燒時間。
6、 如權利要求3所述的方法，還包括，僅在優選發動機轉矩小於最大容許 輸入轉矩時才控制燃燒時間。
7、 如權利要求3所述的方法，還包括，當已確定的最大容許輸入轉矩減小 比率小於閾值時，調節發動機節氣門的位置。
8、 如權利要求1所述的方法，還包括，基於淨實時輸出轉矩、實時加速輸出轉矩、變速器裝置的當前工作範圍狀態、實時提前輸入加速曲線、提前實時 離合器反作用轉矩範圍以及有效電池功率確定最大容許輸入轉矩。
9、 如權利要求]所述的方法，還包括 確定最大輸入轉矩限制中的第-一 減小比率； 基於第一減小比率調節發動機節氣門位置以減小發動機轉矩； 確定調節發動機節氣門位置時的第二減小比率；以及 基於第二減小比率延遲點火以減小發動機轉矩。
10、 用於控制發動機的方法，所述發動機連接至混合動力變速器的輸入元 件，所述混合動力變速器在所述輸入元件和轉矩機械以及輸出元件之間操作性 地傳遞轉矩，以響應於操作者轉矩請求產生輸出車轉巨，該方法包括確定從所述發動機至所述混合動力變速器的伏選輸入轉矩； 基於所述混合動力變速器對來自發動機的輸入轉矩作出反應的能力確定輸 入轉矩限制；確定輸入轉矩限制的變化率；以及當已確定的輸入轉矩限制變化率大於閾值時，控制發動機的操作以調節優 選輸入轉矩。
11、 如權利要求10所述的方法，還包括，控制發動機操作以將j她輸入轉 矩調節在輸入轉矩限制之內。
12、 如權利要求ll所述的方法，還包括，通過調節燃燒時間控制發動機操作。
13、 如權利要求12所述的方法，其特徵在於，控制燃燒時間包括調節點火 時間。
14、 如權利要求12所述的方法，其特徵在於，控制燃燒時間包括調節燃料 噴射時間。
15、 如權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述輸入轉矩限制包括從所 述發動機至所述混合動力^I器的最小和最大容許輸入轉矩其中之一。
16、 用於控制發動機的方法，所述發動機連接至混合動力變速器的輸入元 件，所述混合動力變速器在所述輸入元件和轉矩機械以及輸出元件之間操作性 地傳遞轉矩，以響應於操作者轉矩請求產生輸出車轉巨，該方法包括確定從所述發動機至所述混合動力變速器的優選輸入轉矩；基於所述混合動力變速器對來自發動機的輸入轉矩作出反應的能力以及響 應於操作者轉矩請求的輸出轉矩確定輸入轉矩限制；確定輸入轉矩限制的變化率；以及當已確定的輸入轉矩限制變化率大於閾值時，控制發動機的操作以調節優選輸入轉矩。
全文摘要
本發明涉及確定混合動力系系統的快速致動發動機轉矩的方法和裝置。發動機連接至在所述輸入元件和轉矩機械以及輸出元件之間操作性地傳遞轉矩以響應於操作者轉矩請求產生輸出轉矩的混合動力變速器的輸入元件。所述轉矩機械連接至能量存儲裝置。用於控制所述發動機的方法包括基於給加速踏板和制動踏板的操作者輸入確定從所述發動機至所述混合動力變速器的優選輸入轉矩，確定從所述發動機至所述混合動力變速器的最大和最小容許輸入轉矩，當優選輸入轉矩位於最大和最小容許輸入轉矩之間時，以優選輸入轉矩控制所述發動機，以及當優選輸入轉矩位於最大和最小容許輸入轉矩其中一個之外時，基於最大和最小容許輸入轉矩控制所述發動機。
文檔編號B60W20/00GK101475001SQ200810246380
公開日2009年7月8日 申請日期2008年11月5日 優先權日2007年11月5日
發明者A·H·希普, W·布倫森 申請人:通用汽車環球科技運作公司