專利名稱：用于控制多模式混合動力變速器的換檔控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于機動車輛的混合動力系及其液壓控制。
技術(shù)背景 機動車輛包括能操作推進車輛并驅(qū)動車載電子器件的動力系。動力系，或傳動系， 通常包括通過多速動力變速器給最終傳動系統(tǒng)提供動力的發(fā)動機。由于往復活塞式內(nèi)燃 機(ICE)的易得到和相對便宜的成本、輕重量和相對效率，許多車輛由往復活塞式內(nèi)燃機 (ICE)來驅(qū)動。這種發(fā)動機包括四沖程壓縮點火式柴油發(fā)動機和四沖程火花點火式汽油發(fā) 動機。混合動力車輛使用替代的動力源來推進車輛，從而最小化因為動力而對發(fā)動機的 依賴并增加總體燃料經(jīng)濟性。例如，混合動力電動車輛(HEV)結(jié)合電能和化學能，并且將其 轉(zhuǎn)換為機械動力來推進車輛并且驅(qū)動車輛系統(tǒng)。HEV通常采用獨立運行或與內(nèi)燃機協(xié)同運 行的一個或多個電機來推進車輛。由于混合動力車輛可從除發(fā)動機以外的源得到其動力， 所以在車輛停止或由替代的(多個)動力源推進時可關(guān)閉混合動力車輛中的發(fā)動機。串聯(lián)混合動力結(jié)構(gòu)，有時被稱為擴展范圍的電動車輛(REEV)，通常由與發(fā)電機驅(qū) 動連通的內(nèi)燃機來表征。發(fā)電機將動力提供給操作用于轉(zhuǎn)動最終傳動構(gòu)件的一個或多個電 動馬達。在串聯(lián)混合動力系中發(fā)動機與傳動構(gòu)件之間可以沒有直接的機械連接。在發(fā)動機 與車輪之間缺少機械聯(lián)結(jié)允許發(fā)動機以恒定和有效的速率運行，甚至在車速改變時也是如 此。發(fā)電機還可運行以啟動內(nèi)燃機。該系統(tǒng)還可允許(多個)電動馬達通過使車輛減速并 通過再生制動將能量存儲在蓄電池中而回收能量。并聯(lián)混合動力結(jié)構(gòu)通常由內(nèi)燃機和一個或多個電動馬達/發(fā)電機組件來表征，其 全部直接機械地聯(lián)接到變速器。并聯(lián)混合動力設(shè)計采用結(jié)合的電動馬達/發(fā)電機，從而提 供牽引力并可取代常規(guī)的起動器馬達和交流發(fā)電機兩者。馬達/發(fā)電機電連接到能量存儲 裝置(ESD)。能量存儲裝置可以是化學蓄電池。控制單元用于調(diào)整能量存儲裝置與馬達/ 發(fā)電機之間的電功率交換，以及第一和第二馬達/發(fā)電機之間的電功率交換。電動無級變速器(EVT)通過組合串聯(lián)和并聯(lián)混合動力系結(jié)構(gòu)兩者的特征以及常 規(guī)非混合動力變速器的元件來提供連續(xù)可變速度比。EVT可設(shè)計成以固定檔(re)模式和 EVT模式兩者操作。當以固定檔模式操作時，取決于差速齒輪子組的選擇布置，變速器輸出 構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)速度是來自于發(fā)動機的輸入構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)速度的固定比率。EVT還配置用于機械 獨立于最終傳動件的發(fā)動機操作，從而允許大扭矩連續(xù)可變速度比、電控啟動、再生制動、 發(fā)動機關(guān)閉怠速和雙模式操作。EVT可將馬達/發(fā)電機與差速齒輪裝置結(jié)合以實現(xiàn)輸入與輸出之間的連續(xù)可變扭 矩和速度比。EVT可使用差速齒輪裝置將一部分其所傳遞的動力傳送通過(多個)電動馬 達/發(fā)電機，它的其余動力被傳送通過機械的其他并聯(lián)路徑。所使用的差速齒輪裝置的一 種形式是周轉(zhuǎn)圓的行星齒輪裝置。然而，例如在不使用行星齒輪的情況下，如通過使用錐齒 輪或其他差速齒輪裝置可以設(shè)計動力分離變速器。
多個液壓致動的扭矩傳遞機構(gòu)，例如離合器和制動器，可選擇性地接合以選擇性 地致動齒輪元件，以便在變速器的輸入與輸出軸之間建立不同的前進和倒檔速度比和模 式。術(shù)語“離合器”在下文中用于指代離合器和制動器兩者。從一個速度比或模式到另一 個的換檔可響應(yīng)于車輛狀況和操作者(駕駛員)需求?！八俣缺取蓖ǔ６x為變速器輸入速 度除以變速器輸出速度。因而，低檔范圍具有高速度比，高檔范圍具有相對較低的速度比。 由于EVT并不限于單個速度傳動比，因而不同操作狀態(tài)可稱為范圍或模式。 范圍或模式變化可通過多離合器的同步化和釋放過程來控制。在被施用狀態(tài)與當 前有效范圍關(guān)聯(lián)的第一離合器傳送扭矩，而在被釋放狀態(tài)與當前無效的第二范圍關(guān)聯(lián)的第 二離合器不傳送扭矩。從第一范圍到第二范圍的換檔通過將未被施用的第二離合器控制到 零滑移速度并且施用第二離合器(待接合的離合器)從而將EVT置于兩離合器均施用狀態(tài) 中來實現(xiàn)。然后，通過釋放第一離合器(待分離的離合器)進入第二范圍。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種用于調(diào)節(jié)多模式混合動力變速器的操作的方法。所述變速器選擇性地驅(qū) 動連接到發(fā)動機。所述方法或算法包括停用待分離的離合器，所述待分離的離合器能操作 將變速器置于第一電動無級變速器(EVT)模式。變速器然后置于電動變矩器(ETC)模式， 且致動待接合的離合器，所述待接合的離合器能操作將變速器置于第二 EVT模式。在停用 所述待分離的離合器和致動所述待接合的離合器期間，發(fā)動機保持發(fā)動機開啟狀態(tài)。從第一 EVT模式過渡至第二 EVT模式可特征在于沒有過渡通過固定檔(re)或直 接驅(qū)動模式。變速器可配置成在從第一 EVT模式過渡至第二 EVT模式期間連續(xù)地產(chǎn)生輸出 扭矩。所述方法可包括將所述待接合的離合器同步為大致零的離合器滑移速度。這種同 步在致動所述待接合的離合器之前發(fā)生。停用所述待分離的離合器可包括在致動所述待接 合的離合器之前將所述待分離的離合器排泄至預(yù)定填充水平，且然后在致動所述待接合的 離合器之后釋放所述待分離的離合器。所述方法還可包括確定是否命令EVT-EVT模式換檔序列，且如果命令EVT-EVT模 式換檔序列，則將所述待接合的離合器填充至預(yù)定預(yù)填充水平。在所述待分離的離合器被 分離時且在致動所述待接合的離合器之前，發(fā)動機速度可變化。所述待接合的離合器和所 述待分離的離合器均可以是保持離合器。本發(fā)明提供下述技術(shù)方案。(1). 一種用于調(diào)節(jié)多模式混合動力變速器的操作的方法，所述變速器與發(fā)動機連 接，所述方法包括停用待分離的離合器，所述待分離的離合器能操作將變速器置于第一電動無級變 速器(EVT)模式，其中在停用所述待分離的離合器期間，發(fā)動機處于開啟狀態(tài)；將變速器置于電動變矩器(ETC)模式；以及致動待接合的離合器，所述待接合的離合器能操作將變速器置于第二 EVT模式， 其中在致動所述待接合的離合器期間，發(fā)動機保持開啟狀態(tài)。(2).根據(jù)⑴所述的方法，其中，從所述第一EVT模式過渡至所述第二EVT模式特 征在于沒有過渡通過固定檔(re)模式。
(3).根據(jù)(1)所述的方法，其中，變速器在從所述第一 EVT模式過渡至所述第二EVT模式期間連續(xù)地產(chǎn)生輸出扭矩。(4).根據(jù)(1)所述的方法，還包括將所述待接合的離合器同步為大致零的離合器 滑移速度，其中，所述同步在致動所述待接合的離合器之前發(fā)生。(5).根據(jù)(1)所述的方法，其中，所述停用所述待分離的離合器包括在致動所述 待接合的離合器之前將所述待分離的離合器排泄至預(yù)定填充水平，以及在致動所述待接合 的離合器之后釋放所述待分離的離合器。(6).根據(jù)(1)所述的方法，還包括確定是否命令EVT-EVT模式換檔序列；以及如果命令EVT-EVT模式換檔序列，則將所述待接合的離合器填充至預(yù)定預(yù)填充水平。(7).根據(jù)(1)所述的方法，還包括在所述待分離的離合器被分離時且在致動所 述待接合的離合器之前，改變發(fā)動機速度。(8).根據(jù)(1)所述的方法，其中，所述待接合的離合器和所述待分離的離合器是
保持離合器。(9). 一種用于控制多模式混合動力變速器的換檔序列的方法，所述變速器操作性 地連接到發(fā)動機，所述方法包括停用待分離的離合器，所述待分離的離合器能操作以選擇第一電動無級變速器 (EVT)模式；致動待接合的離合器，所述待接合的離合器能操作以選擇第二 EVT模式；其中，從所述第一 EVT模式過渡至所述第二 EVT模式特征在于沒有過渡通過固定 檔(re)模式；以及其中，發(fā)動機在停用所述待分離的離合器期間處于開啟狀態(tài)并在致動所述待接合 的離合器期間保持所述開啟狀態(tài)。(10).根據(jù)(9)所述的方法，其中，停用所述待分離的離合器使變速器過渡至電動 變矩器(ETC)模式。(11).根據(jù)(10)所述的方法，還包括在所述待分離的離合器被分離時且在致動 所述待接合的離合器之前，改變發(fā)動機速度。(12).根據(jù)(11)所述的方法，其中，變速器在從所述第一EVT模式過渡至所述第二 EVT模式期間連續(xù)地產(chǎn)生輸出扭矩。(13).根據(jù)(12)所述的方法，還包括將所述待接合的離合器同步為大致零的離合 器滑移速度，其中，所述同步在致動所述待接合的離合器之前發(fā)生。(14). 一種用于在多模式電動無級混合動力變速器中執(zhí)行從初始電動無級變速器 (EVT)模式換檔至目標EVT模式的方法，所述變速器能操作從發(fā)動機和至少一個馬達/發(fā)電 機組件接收動力，所述初始EVT模式通過第一和第二離合器協(xié)作地建立，所述目標EVT模式 通過第一離合器和第三離合器協(xié)作地建立，所述方法包括將第三離合器填充至預(yù)定預(yù)填充水平；將第二離合器排泄至預(yù)定填充水平，從而使得變速器過渡至電動變矩器(ETC)模 式；以及
同步并接合第三離合器，從而使得變速器過渡至所述目標EVT模式。(15).根據(jù)(14)所述的方法，其中，在從初始EVT模式換檔至目標EVT模式期間， 發(fā)動機處于開啟狀態(tài)。(16).根據(jù)(15)所述的方法，其中，從初始EVT模式換檔至目標EVT模式特征在于 沒有過渡通過空檔模式或固定檔(re)模式。(17).根據(jù)(16)所述的方法，還包括在所述第二離合器被分離時且在同步和接 合所述第三離合器之前，改變發(fā)動機速度。(18).根據(jù)(17)所述的方法，其中，所述第二離合器和所述第三離合器是保持離
合器O本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其他特征和優(yōu)點將從下面結(jié)合附圖和所附權(quán)利要 求對為實施本發(fā)明的優(yōu)選實施例和其它模式的詳細描述中變得顯而易見。


圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的多模式、電動無級混合動力變速器的示例性車輛動力系 的示意性杠桿圖；圖2是列出對于圖1中所示的變速器的每個操作模式而言被接合的扭矩傳遞機構(gòu) 的真值表；和圖3是多個操作區(qū)域相對于圖1中所示的變速器的輸入和輸出速度的圖形圖示。
具體實施例方式本文在混合動力型車輛動力系的背景中描述要求保護的發(fā)明，所述動力系具有多 模式、多速、電動無級混合動力變速器，所述變速器僅被意在提供可包含和實施本發(fā)明的代 表性應(yīng)用。要求保護的發(fā)明并不限于在附圖中所示的具體動力系裝置中。此外，在此所示 的混合動力系已經(jīng)被大大簡化，應(yīng)當理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到與混合動力系或 者關(guān)于混合動力型車輛的標準操作的進一步信息。參考附圖，其中在整個若干附圖中相似的參考標記標識相似的部件，圖1示出了 總體上以10標記的示例性車輛動力系統(tǒng)的示意性杠桿圖。動力系10包括可重新起動的發(fā) 動機12，發(fā)動機12經(jīng)由多模式、電動無級混合動力型動力變速器14選擇性地驅(qū)動連接到最 終傳動系統(tǒng)16或與最終傳動系統(tǒng)16動力流連通。杠桿圖是機械裝置(如自動變速器)的部件的示意圖。每個獨立的杠桿表示行星 齒輪組，其中行星齒輪的三個基本機械部件均由節(jié)點表示。因而，單個杠桿包含三個節(jié)點 一個用于太陽輪構(gòu)件，一個用于行星齒輪行星架構(gòu)件，一個用于齒圈構(gòu)件。每個杠桿的節(jié)點 之間的相對長度可以用于表示每個相應(yīng)齒輪組的齒圈-太陽輪比。繼而，這些杠桿比用于 改變變速器的傳動比以實現(xiàn)合適的比和比級數(shù)。各個行星齒輪組的節(jié)點和變速器的其它部 件(例如，馬達/發(fā)電機)之間的機械聯(lián)接件或互連件由細的水平線表示。扭矩傳遞裝置 (例如離合器和制動器)表示為交叉的指形物。如果所述裝置是制動器，則一組指形物被固 接。變速器14被設(shè)計成用于從發(fā)動機12例如通過輸入構(gòu)件18接收其驅(qū)動動力的至 少一部分。變速器輸入構(gòu)件18 (本質(zhì)上為軸)可以是發(fā)動機輸出軸(也稱為“曲軸”)。可替換地，瞬時扭矩阻尼器(未示出)可實施在發(fā)動機12與變速器14的輸入構(gòu)件18之間。 發(fā)動機12將動力傳遞到變速器14，變速器14通過變速器輸出構(gòu)件或軸20分配扭矩以驅(qū)動 最終傳動系統(tǒng)16并因此推進車輛(未示出)。在圖1中所描述的實施例中，發(fā)動機12可以是多種形式石油燃料的原動機中的任 一種，例如往復活塞式內(nèi)燃機，包括火花點火式汽油發(fā)動機和壓縮點火式柴油發(fā)動機。發(fā)動 機12容易地適于將其可用動力在運行速度的范圍(例如從處于或接近600轉(zhuǎn)每分(RPM) 的怠速到超過6000RPM)提供給變速器14。無論發(fā)動機12如何連接到變速器14，輸入構(gòu)件 18都連接到封裝在變速器14內(nèi)的差速齒輪組，這在下面將更詳細地解釋。仍參考圖1，混合動力變速器14使用一個或多個差速齒輪裝置，優(yōu)選地本質(zhì)上是 三個互連的周轉(zhuǎn)圓的行星齒輪組，其分別以24、26、28來總體表示。每個齒輪組都包括三個 齒輪構(gòu)件第一、第二和第三構(gòu)件。在本說明書和在權(quán)利要求中當涉及第一、第二和第三齒 輪組時，這些組在附圖中可以任何順序(例如從左到右，從右到左等)被記為“第一”到“第 三”。類似地，在本說明書和在權(quán)利要求中當涉及每一齒輪組的第一、第二和第三構(gòu)件時，對 于每一齒輪組來說這些構(gòu)件在附圖中可以任何順序(例如從上到下，從下到上，等)被記為 或標識為“第一”到“ 第三”。第一行星齒輪組24具有三個齒輪構(gòu)件分別為第一構(gòu)件30、第二構(gòu)件32和第三 構(gòu)件34。在優(yōu)選實施例中，第一構(gòu)件30包括包圍第三構(gòu)件34的外齒輪構(gòu)件(可稱為“齒 圈”)，第三構(gòu)件34可包括內(nèi)齒輪構(gòu)件(可稱為“太陽輪”)。在該例中，第二構(gòu)件32用作行 星架構(gòu)件。即，多個行星齒輪構(gòu)件(可被稱為“小齒輪”)轉(zhuǎn)動地安裝在第二構(gòu)件/行星架 32上。每個行星齒輪構(gòu)件與第一構(gòu)件/齒圈30和第三構(gòu)件/太陽輪34嚙合地接合。第二行星齒輪組26也具有三個齒輪構(gòu)件分別為第一構(gòu)件40、第二構(gòu)件42和第 三構(gòu)件44。在如上關(guān)于第一行星齒輪組24討論的優(yōu)選實施例中，第二行星齒輪組26的第 一構(gòu)件40是包圍第三構(gòu)件44的外“齒圈”構(gòu)件，其中第三構(gòu)件44是內(nèi)“太陽輪”構(gòu)件。齒 圈構(gòu)件40與太陽輪構(gòu)件44共軸地對準并且可相對于太陽輪構(gòu)件44轉(zhuǎn)動。多個行星齒輪 構(gòu)件轉(zhuǎn)動地安裝在第二構(gòu)件42上，第二構(gòu)件42用作行星架構(gòu)件，使得每個行星齒輪嚙合地 接合齒圈構(gòu)件40和太陽輪構(gòu)件44兩者。類似于第一齒輪組24和第二齒輪組26，第三行星齒輪組28也分別具有第一構(gòu)件 50、第二構(gòu)件52和第三構(gòu)件54。在該布置中，第一構(gòu)件50優(yōu)選地為外“齒圈”，其包圍第三 構(gòu)件54或內(nèi)“太陽輪”。第二構(gòu)件52在該具體齒輪組中是行星架，與太陽輪構(gòu)件54共軸地 對準并且可相對于太陽輪構(gòu)件54轉(zhuǎn)動。這樣，多個行星或小齒輪構(gòu)件轉(zhuǎn)動地安裝在行星架 構(gòu)件52上。每個小齒輪構(gòu)件都對準以嚙合地接合齒圈構(gòu)件50和相鄰小齒輪構(gòu)件或者太陽 輪構(gòu)件54和相鄰小齒輪構(gòu)件。在變速器14的一個實施例中，第一行星齒輪組24和第二行星齒輪組26每個都包 括簡單的行星齒輪組，而第三行星齒輪組包括復合的行星齒輪組。然而，如上所述的行星架 構(gòu)件中的每個可以是單小齒輪(簡單的)行星架組件或者是雙小齒輪(復合的)行星架組 件。具有長小齒輪的實施例也是可能的。第一行星齒輪組24、第二行星齒輪組26和第三行星齒輪組28相結(jié)合使得第一行 星齒輪組24的第二構(gòu)件32如通過中心軸36聯(lián)結(jié)到(即，連續(xù)地連接到)第二行星齒輪組 26的第二構(gòu)件42和第三行星齒輪組28的第三構(gòu)件54。這樣，這三個齒輪構(gòu)件32、42、54被剛性地附接以便共同轉(zhuǎn)動。發(fā)動機12 (例如通過整體式轂襯38)連續(xù)地連接到第一行星齒輪組24的第一構(gòu) 件30，以便與其共同轉(zhuǎn)動。第一行星齒輪組24的第三構(gòu)件34例如通過第一套軸46連續(xù) 地連接到第一馬達/發(fā)電機組件56 (在此可互換地稱作“馬達A”)。第二行星齒輪組26的 第三構(gòu)件44通過第二套軸48連續(xù)地連接到第二馬達/發(fā)電機組件58 (在此也可互換地稱 作“馬達B” )。第三行星齒輪組28的第一構(gòu)件50例如通過整體式轂襯連續(xù)地連接到變速 器輸出構(gòu)件20。第一套軸46和第二套軸48可包圍中心軸36。
第一扭矩傳遞裝置70 (在此可互換地稱作離合器“Cl”)將第二齒輪構(gòu)件52與固 定構(gòu)件(在圖1中由變速器殼體60來表示)選擇性地連接。第二套軸48并從而齒輪構(gòu)件 44和馬達/發(fā)電機58通過選擇性地接合第二扭矩傳遞裝置72 (在此可互換地稱作離合器 “C2”)被選擇性地連接到第三行星齒輪組28的第二構(gòu)件52。第三扭矩傳遞裝置74(在此 可互換地稱作離合器“C3”)將第二行星齒輪組26的第一齒輪構(gòu)件40選擇性地連接到變速 器殼體60。第一套軸46并從而第三齒輪構(gòu)件34和第一馬達/發(fā)電機56通過選擇性地接 合第四扭矩傳遞裝置76 (在此可互換地稱作離合器“C4”)也被選擇性地連接到第二行星齒 輪組26的第一構(gòu)件40。第五扭矩傳遞裝置78(在此可互換地稱作離合器“C5”)將發(fā)動機12的輸入構(gòu)件 18和第一行星齒輪組24的第一齒輪構(gòu)件30選擇性地連接到變速器殼體60。離合器C5是 輸入制動離合器，在發(fā)動機12關(guān)閉時選擇性地鎖定輸入構(gòu)件18。鎖定輸入構(gòu)件18為再生 制動能量提供更多的反作用。如下文所示，參考圖2，C5不包含在變速器14的模式/檔位 /空檔換檔操作中。第一扭矩傳遞裝置70和第二扭矩傳遞裝置72 (Cl和C2)可被稱為“輸出離合器”。 將兩個輸出離合器分離使變速器14置于空檔模式(參見圖2)。第三扭矩傳遞裝置74和第 四扭矩傳遞裝置76(C3和C4)可被稱為“保持離合器”。保持離合器中的一個必須被接合以 保持行星齒輪組24、26、28的各個構(gòu)件并允許變速器14相對于輸出功率(最終傳動件16) 平衡輸入功率(來自于發(fā)動機12、馬達A和馬達B)。保持離合器可選擇性地操作以禁止復 合行星系統(tǒng)的一個輸入的操作。在圖1中所示的示例性實施例中，各種扭矩傳遞裝置70、72、74、76、78(C1_C5)都 是摩擦離合器。然而，可采用其他常規(guī)的離合器構(gòu)造，例如本領(lǐng)域技術(shù)人員可認識到的齒式 離合器、搖桿式離合器等。離合器C1-C5可被液壓致動，從而接收來自泵(未示出)的加壓 液壓流體。例如通過使用常規(guī)的液壓流體控制回路，實現(xiàn)對離合器C1-C5的液壓致動，如本 領(lǐng)域技術(shù)人員能想到的那樣。在混合動力系10被用于陸地車輛的在此描述的示例性實施例中，變速器輸出軸 20操作性地連接到最終傳動系統(tǒng)(或“傳動系”)，所述傳動系可包括前差速器或后差速器， 或其他扭矩傳遞裝置，其將扭矩輸出通過相應(yīng)的車橋或半軸(未示出)提供給一個或多個 車輪。車輪可以是采用所述車輪的車輛的前輪或后輪，或者它們可以是履帶式車輛的驅(qū)動 齒輪。本領(lǐng)域技術(shù)人員將應(yīng)當認識到，在不改變本發(fā)明的范圍的情況下，最終傳動系統(tǒng)可 包括任何已知的構(gòu)造，包括前輪驅(qū)動(FWD)、后輪驅(qū)動(RWD)、四輪驅(qū)動(4WD)或全輪驅(qū)動 (AffD)。全部行星齒輪組24、26、28，以及第一馬達/發(fā)電機56和第二馬達/發(fā)電機58 (馬達A和馬達B)優(yōu)選地關(guān)于中間中心軸36或其它軸線被共軸定向。馬達A或馬達B可采用 環(huán)形構(gòu)造，從而允許一個或兩者大體包圍所述三個行星齒輪組24、26、28。這種構(gòu)造可減少 總封裝，即混合動力變速器14的直徑和縱向尺寸最小化?；旌蟿恿ψ兯倨?4從多個扭矩產(chǎn)生裝置接收輸入驅(qū)動扭矩。“扭矩產(chǎn)生裝置”包 括發(fā)動機12和馬達/發(fā)電機56、58，作為能量從存儲在燃料箱中的燃料或從存儲在電能存 儲裝置中的電勢轉(zhuǎn)換(均未示出)的結(jié)果。發(fā)動機12、馬達A(56)和馬達B(58)可獨立運行或協(xié)同運行(與上述的行星齒輪 組以及選擇性地接合的扭矩傳遞機構(gòu)結(jié)合)，從而轉(zhuǎn)動變速器輸出軸20。此外，馬達A和馬 達B優(yōu)選地構(gòu)造成用于選擇性地操作為馬達和發(fā)電機。例如，馬達A和馬達B能夠?qū)㈦娔?轉(zhuǎn)換成機械能(例如，在車輛推進期間)，并且還能夠?qū)C械能轉(zhuǎn)換成電能(例如，在再生制 動期間或者在從發(fā)動機12提供過多動力期間)。繼續(xù)參考圖1，包括分布式控制器結(jié)構(gòu)的電子控制裝置(或“控制器”)在示例性 實施 例中示意性地示出為基于微處理器的電子控制單元(E⑶)80。E⑶80包括帶有合適量 的可編程存儲器(總的以82表示)的存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)被編程為包括但不限于調(diào)整 多模式混合動力變速器操作的算法或方法。如下文所述，控制裝置可操作以提供對在此示意性描繪并描述的動力系10的協(xié) 調(diào)系統(tǒng)控制。該控制裝置的組成元件可以是總體車輛控制系統(tǒng)的子組。該控制系統(tǒng)可操作 以綜合有關(guān)信息和輸入，并且執(zhí)行控制方法和算法以控制各種致動器，從而實現(xiàn)控制目標。 控制系統(tǒng)監(jiān)測目標和參數(shù)，包括但不限于燃料經(jīng)濟性、排放物、性能、駕駛性能，以及對傳 動系硬件(例如但不限于發(fā)動機12、變速器14、馬達A、馬達B和最終傳動件16)的保護。分布式控制器結(jié)構(gòu)(ECU80)可包括變速器控制模塊(TCM)、發(fā)動機控制模塊 (ECM)、變速器功率逆變器模塊(TPIM)、蓄電池組控制模塊(BPCM)。混合動力控制模塊 (HCP)可被集成為用于提供對前述控制器的總體控制和協(xié)調(diào)。用戶接口(UI)操作性地連接到多個裝置(未示出)，車輛操作者通常通過所述裝 置控制或引導動力系的操作。用戶接口的示例性車輛操作者輸入包括加速踏板、制動踏板、 變速器檔位選擇器和車速巡航控制以及本領(lǐng)域技術(shù)人員可想到的其它輸入。每個前述控制器與其他控制器、傳感器、致動器等通信(例如經(jīng)控制局域網(wǎng)(CAN) 總線或通信結(jié)構(gòu))。CAN總線允許控制參數(shù)和指令在各種控制器之間的結(jié)構(gòu)化通信。所使用 的通信協(xié)議是專用的。例如但不限于，一個可用的通信協(xié)議是汽車工程師學會標準J1939。 CAN總線和合適的協(xié)議提供了前述控制器和提供了例如防抱死制動、牽引控制和車輛穩(wěn)定 性等功能的其他控制器之間的穩(wěn)固信息傳遞和多控制器交互。發(fā)動機控制模塊操作性地連接到發(fā)動機12且與發(fā)動機12通信。發(fā)動機控制模塊 構(gòu)造成用于經(jīng)多個離散線路從各種傳感器中獲取數(shù)據(jù)并且控制發(fā)動機12的各種致動器。 發(fā)動機控制模塊接收來自混合動力控制模塊的發(fā)動機扭矩指令、產(chǎn)生期望的車橋扭矩、并 指示被傳送到混合動力控制模塊的實際發(fā)動機扭矩?？捎砂l(fā)動機控制模塊感測的各種其 他參數(shù)包括發(fā)動機冷卻劑溫度、變速器的發(fā)動機輸入速度、歧管壓力、和環(huán)境空氣溫度及壓 力?？捎砂l(fā)動機控制模塊控制的各種致動器包括但不限于燃料噴射器、點火模塊和節(jié)氣門 控制模塊。變速器控制模塊操作性地連接到變速器14，并且用以獲取來自各種傳感器的數(shù)據(jù)并為變速器14提供指令信號。從變速器控制模塊到混合動力控制模塊的輸入可包括每一 離合器C1-C5的估計離合器扭矩，和變速器輸出軸20的轉(zhuǎn)動速度。額外的致動器和傳感器 可用于將來自變速器控制模塊的額外信息提供給混合動力控制模塊用于控制目的。前述控制器中的每一個可以是通用數(shù)字計算機，通常包括微處理器或中央處理單 元、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、電可編程只讀存儲器(EPR0M)、高速時鐘、模 擬數(shù)字(A/D)和數(shù)字模擬(D/A)電路、輸入/輸出電路和裝置(I/O)以及合適的信號調(diào)節(jié) 及緩沖器電路。每個控制器具有一組控制算法，包括存儲在ROM中并被執(zhí)行成用于為每一 個計算機提供相應(yīng)功能的常駐程序指令和標定值。在各種計算機之間的信息傳遞可使用前 述CAN來實現(xiàn)。響應(yīng)于由用戶接口所捕獲到的操作者輸入，監(jiān)督式混合動力控制模塊控制器和如 上關(guān)于圖1所述的一個或多個其他控制器確定期望變速器輸出扭矩?；旌蟿恿ψ兯倨?4 的選擇性地操作的部件被適當?shù)乜刂撇⒉倏v以響應(yīng)操作者需求。例如，在圖1所示的實施 例中，當操作者選擇前進驅(qū)動范圍并操縱加速踏板或制動踏板時，混合動力控制模塊確定 變速器的輸出扭矩，所述輸出扭矩影響車輛如何以及何時加速或減速。最終的車輛加速受 到其他變量的影響，這些變量包括因素如道路負載、道路坡度和車輛質(zhì)量?；旌蟿恿刂颇?塊監(jiān)測扭矩產(chǎn)生裝置的參數(shù)狀態(tài)，并確定達到期望扭矩輸出所需的變速器的輸出。在混合 動力控制模塊的引導下，變速器14在從慢到快的輸出速度范圍上運行，以便滿足操作者需 求。E⑶80還接收來自傳感器的頻率信號，用于處理輸入構(gòu)件18的速度Ni和輸出構(gòu) 件20的速度No，以便用于控制變速器14。系統(tǒng)控制器還可接收并處理來自壓力開關(guān)(未 示出)的壓力信號，用于監(jiān)測離合器施用腔壓力?？商鎿Q地，可采用用于大范圍壓力監(jiān)測的 壓力變送器。脈寬調(diào)制(PWM)和/或二進制控制信號由控制器80傳送到變速器14，用于控 制離合器C1-C5的填充和排泄，以便施用和釋放離合器C1-C5。此外，控制器80可接收變速器流體貯槽溫度數(shù)據(jù)，例如來自于熱電偶輸入(未示 出)，以得到貯槽溫度?？刂破?0可提供從輸入速度Ni得到的PWM信號和貯槽溫度，用于 經(jīng)一個或多個調(diào)節(jié)器控制管線壓力。離合器C1-C5的填充和排泄可例如通過響應(yīng)于PWM和二進制控制信號由螺線管控 制的滑閥來實現(xiàn)。可采用使用可變放氣螺線管的調(diào)整閥以提供閥塞在閥體內(nèi)的精確定位并 提供在施用期間對離合器壓力的相應(yīng)精確控制。類似地，可采用一個或多個管線壓力調(diào)節(jié) 器(未示出)，以便根據(jù)控制信號形成調(diào)節(jié)的管線壓力?？缭诫x合器的離合器滑移速度可例 如從變速器輸入速度、輸出速度、馬達A速度和/或馬達B速度得出。多模式、電動無級混合動力變速器14配置用于多種變速器操作模式。圖2中提供 的真值表示出了扭矩傳遞機構(gòu)C1-C4的示例性接合排定表以實現(xiàn)操作狀態(tài)或模式陣列。在 所述表中描述的各種變速器操作模式表示了對于每一操作模式來說特定離合器C1-C4中 的哪些被接合(致動)，以及哪些被釋放(停用)。總體而言，可執(zhí)行變速器14中的比率變化，使得扭矩擾動最小化，且換檔是平穩(wěn) 的且不引起車輛乘員的反感。此外，離合器C1-C4的釋放和施用應(yīng)當以消耗最小量的能量 且不會負面影響離合器耐用性的方式執(zhí)行。影響這些考慮的一種主要因素是被控制的離合 器處的扭矩，所述扭矩可能根據(jù)諸如加速和車輛負載的性能需求而顯著變化。改進的換檔可通過在施用或釋放時離合器處的零或接近零扭矩狀況來完成，所述狀況導致跨越離合器的大致零滑移。跨過離合器具有零滑移的離合器可稱為同步操作。電動無級操作模式可分為四大類輸入分離模式、輸出分離模式、復合分離模式和 串聯(lián)模式。在輸入分離模式，一個馬達/發(fā)電機(例如，馬達A或馬達B)被齒輪傳動連接， 使得其速度與變速器輸出成正比地變化，且另一個馬達/發(fā)電機(例如，馬達A或馬達B 中的另一個)被齒輪傳動連接，使得其速度是輸入和輸出構(gòu)件速度的線性組合。在輸出分 離模式，一個馬達/發(fā)電機被齒輪傳動連接，使得其速度與變速器輸入構(gòu)件成正比地變化， 且另一個馬達/發(fā)電機被齒輪傳動連接，使得其速度是輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件速度的線性組 合。然而，復合分離模式使得兩個馬達/發(fā)電機均被齒輪傳動連接，使得它們的速度是輸入 和輸出構(gòu)件速度的線性組合，但與輸入構(gòu)件的速度或輸出構(gòu)件的速度都不成正比。最后，當以串聯(lián)模式運行時，一個馬達/發(fā)電機被齒輪傳動連接，使得其速度與變 速器輸入構(gòu)件的速度成正比地變化，且另一個馬達/發(fā)電機被齒輪傳動連接，使得其速度 與變速器輸出構(gòu)件的速度成正比地變化。當以串聯(lián)模式運行時，在輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件之 間沒有直接機械動力變速器路徑，因而所有動力必須電動傳輸。在如上所示的四大類電動無級操作模式中的每一個中，馬達速度都是輸入速度和 輸出速度的線性組合。因此，這些模式具有兩個速度自由度(為了簡便起見縮寫為“D0F”)。 數(shù)學上，這類模式的扭矩(T)和速度(N)方程具有以下形式 其中a和b是由變速器齒輪裝置所確定出的系數(shù)。EVT模式類型可從b系數(shù)矩陣 的結(jié)構(gòu)中確定。即，如果I^1 = K2 = O或K1 = I^2 = O,那么模式是串聯(lián)模式。如果bi, ！ = 0或b1>2 = 0，那么模式是輸入分離模式。如果b2>1 = 0或b2,2 = 0，那么模式是輸出分 離模式。例如如果！^丨！^丨！^丨和、』中的每一個都非零，那么模式是復合分離模式。電動無級變速器還可包含一個或多個固定檔(re)模式。通常，re模式是由于閉 合(即致動)比選擇電動無級模式所需數(shù)目多的一個額外的離合器引起。在re模式中，輸 入速度和每個馬達速度與輸出速度成比例。因此，這些模式具有僅一個速度自由度。數(shù)學 上，該類模式的扭矩和速度方程具有以下形式 其中a和b是由變速器齒輪裝置所確定出的系數(shù)。如果I^1非零，那么在以固定檔 模式運行期間，馬達A可有助于輸出扭矩。如果b1>2非零，那么在以固定檔模式運行期間， 馬達B可有助于輸出扭矩。如果b1>3非零，那么在以固定檔模式運行期間，發(fā)動機可有助于 輸出扭矩。如果b1>3為零，那么模式是純電動固定檔模式。電動無級變速器還可配置用于具有三個速度自由度的一個或多個模式。這些模式 可能包括或可能不包括反作用扭矩源以使變速器能夠產(chǎn)生與發(fā)動機扭矩或馬達扭矩成比 例的輸出扭矩。如果具有三個速度自由度的模式能夠產(chǎn)生輸出扭矩，那么發(fā)動機和連接為 反作用于發(fā)動機扭矩的任何馬達的扭矩將與輸出扭矩大體成比例。如果馬達不被連接為 反作用于發(fā)動機扭矩，那么其扭矩可被指令成用于獨立于變速器輸入和輸出速度控制其速度。在具有三個速度自由度的模式中，通常不可能獨立于輸出扭矩容易地控制蓄電池 功率。該類型模式產(chǎn)生與系統(tǒng)中每一個反作用扭矩源成比例的輸出扭矩。由三個扭矩源中 的每一個所提供的總輸出動力的一部分可通過改變馬達速度和輸入速度來調(diào)節(jié)?？紤]到 流入或流出能量存儲裝置的功率是發(fā)動機、輸出和其中一個馬達的輸出扭矩以及速度的函 數(shù)，這些模式此后被稱為電動變矩器(ETC)模式。數(shù)學上，該類模式的扭矩和速度方程具有 以下形式 其中a和b是由變速器齒輪裝置所確定出的系數(shù)。如果aia非零，那么當運行在 ETC模式中時，馬達A用作反作用構(gòu)件并且其扭矩與輸出扭矩成比例。如果ai>1為零，那么 馬達A被斷開并且其扭矩不能由輸出扭矩來確定。如果非零，那么當運行在ETC模式 中時，馬達B用作反作用構(gòu)件并且其扭矩與輸出扭矩成比例。如果為零，那么馬達B被 斷開并且其扭矩不能由輸出扭矩來確定。如果a1>3非零，那么在固定檔模式運行期間發(fā)動 機可有助于輸出扭矩。如果^3為零，那么輸入被斷開并且其扭矩不能由輸出扭矩來確定。 如果2、和 ,3都為零，那么模式是不能產(chǎn)生輸出扭矩的空檔模式。圖2中示出四個空檔模式。在空檔1中，全部離合器被釋放。空檔1可以在整個 車輛停止且處于關(guān)閉狀態(tài)時使用，因此在整個動力系10中沒有動力分配(電、機械的或其 他形式的)被有效地分配。在空檔1中，12伏發(fā)動-照明-點火(SLI)蓄電池可用于發(fā)動 機起動。在空檔2中，僅離合器C3被接合，馬達A和馬達B可反作用于發(fā)動機12以便起動 或充電能量存儲裝置。類似于空檔2，在變速器14處于空檔3時，馬達A和馬達B可反作用 于發(fā)動機12以便起動或充電能量存儲裝置，并且離合器C4作為唯一被接合的扭矩傳遞裝 置。在空檔4中，第三離合器C3和第四離合器C4都處于被致動狀態(tài)。在這種情況下，馬達 A被鎖定或“固接”，馬達B與發(fā)動機12齒輪傳動連接用于發(fā)動機起動。第一行星齒輪組24和第二行星齒輪組26與第一馬達/發(fā)電機56和第二馬達/ 發(fā)電機58協(xié)作，連同第一離合器Cl和第二離合器C2的選擇性地接合，以構(gòu)建電動變矩器 (ETC)。例如，當變速器14運行在ETC模式時，取決于有效控制排定表，馬達A和/或馬達 B的電輸出可被調(diào)節(jié)成用于控制從發(fā)動機12經(jīng)變速器差速齒輪裝置到輸出構(gòu)件20的扭矩 傳遞。當起動車輛時，通過接合第一離合器Cl建立ETCl模式。在ETCl模式中，馬達A借 助于第一行星齒輪組24和第三行星齒輪組28反作用于發(fā)動機12，馬達B空轉(zhuǎn)。在ETCl模 式中，通過逐漸增加由馬達A產(chǎn)生的電功率(即馬達A的反作用力)的量，靜止的車輛可被 平穩(wěn)地起動，同時發(fā)動機12保持處于適當?shù)乃俣?。存在使用在此所闡述的變速器構(gòu)造可用的兩個其他可替代ETC模式。ETC2模式， 還稱為“復合ETC”，可通過接合離合器C2并分離其余離合器來啟動。在ETC2模式中，馬達 A借助于第一行星齒輪組24和第三行星齒輪組28反作用于發(fā)動機12，同時馬達B使發(fā)動 機12和馬達A反作用到輸出構(gòu)件20。通過協(xié)作管理由馬達A和馬達B所產(chǎn)生的電功率輸 出的量來操作發(fā)動機扭矩的分配。
第三ETC模式，ETC12模式，可通過接合離合器Cl和離合器C2兩者來啟動。類 于ETCl模式，馬達A借助于第一行星齒輪組24和第三行星齒輪組28反作用于發(fā)動機12。 然而，在這種情形下，馬達B固接到變速器殼體60。在ETC12模式中，通過逐漸增加由馬達 A產(chǎn)生的反作用力(可與馬達A產(chǎn)生的電功率成比例)，車輛可被平穩(wěn)地加速，同時發(fā)動機 12保持處于適當?shù)乃俣?。當發(fā)動機12處于關(guān)閉狀態(tài)時，變速器14可使用ETC模式離合器控制排定表來改 變由馬達A所產(chǎn)生的電能的量，以便逐漸增大馬達A和/或馬達B的驅(qū)動扭矩。例如，當發(fā) 動機12處于關(guān)閉狀態(tài)時，如果變速器14被切換至ETCl模式，那么發(fā)動機12將經(jīng)由輸入構(gòu) 件18產(chǎn)生反作用力。在無需啟動發(fā)動機12的情況下，馬達A的驅(qū)動輸出于是可得到控制， 并且保持連續(xù)且不中斷的變速器輸出扭矩。本文所述的示例性動力系10具有三個固定檔(re)、或“直接”操作模式。在變速 器14的該實施例的所有固定檔模式中，通過操作發(fā)動機12來向前驅(qū)動車輛。離合器C1、C3 和C4的選擇性地接合將變速器14切換至rei模式中。在rei中，馬達A固接，并且發(fā)動機 使第一行星齒輪組24驅(qū)動到第三行星齒輪組28并從而驅(qū)動到輸出構(gòu)件20。通過選擇性地 接合離合器C1、C2和C4實現(xiàn)TO2模式。在TO2中，馬達B固接，并且發(fā)動機12使第一行星 齒輪組24和第二行星齒輪組26驅(qū)動到第三行星齒輪組28并從而驅(qū)動到輸出構(gòu)件20。類 似地，通過選擇性地接合離合器C2、C3和C4實現(xiàn)TO3模式。在TO3中，馬達A被鎖定，并且 發(fā)動機使第一行星齒輪組24驅(qū)動到第二行星齒輪組26和第三行星齒輪組28以及輸出構(gòu) 件20。當運行在固定檔操作模式時，輸出構(gòu)件速度No與輸入構(gòu)件速度M和所選擇的傳動 比成正比:Ni = NoXGR0繼續(xù)參考圖2，變速器14也能以四個電動無級變速器(EVT)模式運行。在EVTl和 EVT4中，變速器14運行在輸入分離操作模式中，其中變速器14的輸出速度No與一個電動 馬達/發(fā)電機56、58(馬達A或馬達B)的速度成比例。具體地，通過選擇性地接合第一離 合器Cl和第三離合器C3實現(xiàn)EVTl模式。當在EVTl中時，馬達A用于借助第一行星齒輪 組24反作用于發(fā)動機12，到第三行星齒輪組28，以及輸出構(gòu)件20，同時馬達B驅(qū)動第二行 星齒輪組26和第三行星齒輪組28。馬達A在EVTl下推進車輛?？商鎿Q地，通過致動離合 器C2和離合器C3可將變速器14選擇性地換檔到EVT4模式。在EVT4中，馬達A用于借助 第一行星齒輪組24反作用于發(fā)動機12，到第二行星齒輪組26和第三行星齒輪組28，以及 輸出構(gòu)件20，同時馬達B驅(qū)動第二行星齒輪組26和第三行星齒輪組28。馬達B在EVT4下 推進車輛。在EVT2和EVT3中，變速器14運行在復合分離模式中，其中變速器14的輸出速度 No與單個馬達/發(fā)電機的速度不成比例，而是兩個馬達/發(fā)電機速度的代數(shù)線性組合。更 具體地，通過選擇性地接合第一離合器Cl和第四離合器C4實現(xiàn)EVT2。在該模式中，馬達A 和馬達B操作以借助第一行星齒輪組和第二行星齒輪組反作用于發(fā)動機12?？商鎿Q地，通 過致動離合器C2和離合器C4可將變速器14選擇性地換檔到EVT3模式。當運行在EVT3 模式時，兩個馬達/發(fā)電機組件56、58借助全部三個行星齒輪組24、26、28反作用于發(fā)動機 12。參考圖3，示出變速器輸出速度No (沿水平軸線)對于輸入速度Ni (沿豎直軸線) 的曲線圖。圖3僅僅是每一操作模式相對于變速器14的該實施例的輸入和輸出速度的示例性操作區(qū)域的圖示。線91示出rei中的同步操作，即輸入速度與輸出速度的關(guān)系，其中離合器Cl、C3 和C4在跨越所述離合器具有基本零滑移速度的情況下運行。這樣，線91表示輸入速度和 輸出速度的關(guān)系，在此處，可發(fā)生在EVT模式之間的基本同步換檔。rei也是從輸入到輸出 的直接機械聯(lián)接可通過同時施用離合器Cl、C3和C4來實現(xiàn)的范圍(S卩，固定比或正比)。 線93示出TO2中的同步操作，即輸入速度與輸出速度的關(guān)系，其中離合器Cl、C2 和C4在跨越所述離合器具有基本零滑移速度的情況下運行。類似地，線95示出運行在TO3 期間輸入與輸出速度之間的關(guān)系，其中，離合器C2、C3和C4在跨越所述離合器具有基本零 滑移速度的情況下運行。換檔比率線91向左是用于第一 EVT模式(EVTl)的示例性操作區(qū)域，其中Cl和C3 兩者均被施用，而C2和C4被釋放。換檔比率線91向右并且換檔比率線93向左是用于第 二 EVT模式(EVT2)的示例性操作區(qū)域，其中Cl和C4被施用，而C2和C3被釋放。換檔比率線93向右并且換檔比率線95向左是用于第三EVT模式(EVT3)的示例 性操作區(qū)域，其中C2和C4被施用，而Cl和C3被釋放。換檔比率線95向右是用于第四EVT 模式(EVT4)的示例性操作區(qū)域，其中C2和C3被施用，而Cl和C4被釋放。如關(guān)于離合器 C1-C5在此處所使用的，術(shù)語“被施用”或“被致動”表示跨越相應(yīng)離合器的大的扭矩傳遞容 量。相反地，術(shù)語“被釋放”或“被停用”表示跨越相應(yīng)離合器的小的或無扭矩傳遞容量。雖然上述指定的操作區(qū)域可通常利于混合動力變速器14的運行，但是這不意味 著暗示出在圖3中所描繪的多個EVT操作區(qū)域不能重疊或不重疊。然而，通常，可優(yōu)選操 作在所指定區(qū)域，因為每個特定操作模式優(yōu)選應(yīng)用特別好地適合于該區(qū)域的各個方面(例 如，質(zhì)量、尺寸、成本、慣性容量等)的齒輪組和馬達硬件。類似地，雖然上述指定的各個操 作區(qū)域通常優(yōu)選用于所指示的具體操作模式，但是這不意味著暗示出用于各個EVT模式的 操作區(qū)域不能被切換。通常，換檔到模式1被認為是“減檔”，并且根據(jù)關(guān)系Ni/No與更大的傳動比相關(guān) 聯(lián)。對比而言，換檔到模式4被認為是“升檔”，并且根據(jù)關(guān)系Μ/Νο與更小的傳動比相關(guān)聯(lián)。 如在下文所討論的，其他模式到模式的換檔次序也是可行的。作為例子，從EVTl到EVT3的 換檔也是升檔，而從EVT4到EVT2的換檔被認為是減檔。在動力系10的操作期間，可由ECU 80檢測啟動換檔序列。如果換檔序列沒有例 如通過操作者指令或車輛操作狀況中的變化來啟動，那么ECU 80監(jiān)測變速器14且將繼續(xù) 其當前操作狀態(tài)。如果換檔序列例如經(jīng)由操作者踩下(tip-in)來啟動，那么E⑶80將確定滑動操 作是否應(yīng)該為EVT-EVT過渡。即，基于當前車輛操作狀況、車輛速度、期望扭矩變化的大小 等，ECU 80將確定最佳換檔操作是否為從一個EVT操作模式至另一個EVT操作模式。EVT-EVT換檔序列或事件能以多種方式發(fā)生。例如，圖1所示的示例性動力系10 配置成通過過渡通過固定檔模式或如下文更詳細描述通過ETC模式來執(zhí)行EVT-EVT換檔。 然而，由于re模式在發(fā)動機12和最終傳動件16之間產(chǎn)生直接驅(qū)動，過渡通過re模式僅在 發(fā)動機12運行時可用。如果請求EVT-EVT換檔，那么混合動力控制模塊將確定發(fā)動機12是處于發(fā)動機開 啟狀態(tài)還是發(fā)動機關(guān)閉狀態(tài)。如果發(fā)動機12開啟，那么混合動力控制模塊將確定在當前操作狀況下那種換檔序列提供更佳的換檔。如果在發(fā)動機開啟的車輛操作下啟動EVT-EVT換 檔序列，那么變速器控制模塊可通過將與目標EVT模式相關(guān)聯(lián)的待接合的離合器預(yù)先填充 至預(yù)定預(yù)填充水平來作出響應(yīng)。例如，如果變速器14作出從EVTl模式加檔至EVT2模式，那么與初始優(yōu)選模 式 (EVTl)相關(guān)聯(lián)的待分離的離合器是C3，與目標期望模式(EVT2)相關(guān)聯(lián)的待接合的離合器 是C4。待接合的離合器機構(gòu)C4的離合器容積可以被填充至80-90%，而不達到扭矩容量或 引起過度的滑移量(否則可能干擾當前操作模式)。該預(yù)填充方案可通過減少順序填充時 間而縮短EVT-EVT操作的總體換檔時間。如果變速器控制模塊確定優(yōu)選過渡通過ETC模式，那么變速器控制模塊停用待分 離的離合器C3。再次參考圖2和3，一旦C3不再傳遞扭矩，僅離合器Cl保持接合且變速器 14被置于ETCl模式。通過將變速器14置于ETCl模式，發(fā)動機12不需要跟隨與TOl (線 91所示)相關(guān)的固定速度路徑，且輸入速度Ni可獨立于輸出速度No變化。為了完成換檔事件且將變速器14置于EVT2，于是致動待接合的離合器C4。離合 器C4 (可能已經(jīng)預(yù)填充或者可能沒有預(yù)填充)被同步為大致零離合器滑移速度且然后被填 充至跨過離合器C4傳遞扭矩所需的保持壓力。因而，該EVT1-EVT2加檔特征在于沒有過渡 通過rei模式且發(fā)動機12的速度并不停留于rei的傳動比。與過渡通過一個固定檔模式 相比，車輛操作者和乘員可經(jīng)歷改進的換檔操作。注意到，在馬達A的速度Na處于零或接近零時，發(fā)生離合器C3的同步分離，隨后是 離合器C4的同步接合。接近零的Na允許變速器14相對于功率輸出平衡蓄電池功率，甚至 在增加或減少輸入速度Ni時也是如此。此外，在從EVTl過渡至EVT2模式時，變速器14連 續(xù)地產(chǎn)生輸出扭矩。使用三個離合器可進行類似的EVT-EVT換檔事件，其中，變速器控制模塊確定在 發(fā)動機12運行時需要從EVT3模式換檔至EVT4模式。EVT3模式通過接合離合器C4和C2 選擇。EVT4模式通過接合離合器C3和C2選擇。如果變速器控制模塊(或動力系10的控制結(jié)構(gòu)的其它部分)確定過渡通過ETC模 式優(yōu)于過渡通過re3，那么變速器控制模塊停用待分離的保持離合器C4。再次參考圖2和 3，一旦C4不再傳遞扭矩，僅離合器C2保持接合且變速器14被置于ETC2模式。通過將變 速器14置于ETC2模式，發(fā)動機12不需要跟隨與線95所示)相關(guān)的固定速度路徑， 且輸入速度Ni可獨立于輸出速度N。變化。為了完成換檔事件且將變速器14置于EVT4，然后致動待接合的離合器C3。離合 器C3(可能已經(jīng)預(yù)填充或者可能沒有預(yù)填充)被同步為大致零離合器滑移速度且然后被填 充至跨過離合器C3傳遞扭矩所需的保持壓力。因而，該EVT3-EVT4加檔特征在于沒有過渡 通過任何固定檔或直接驅(qū)動模式且發(fā)動機12的速度并不停留于TO3的傳動比。雖然已經(jīng)詳細地描述了用于實施本發(fā)明的最佳模式和其它模式，但是，本領(lǐng)域技 術(shù)人員將認識到在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)用于實施本發(fā)明的各種替換設(shè)計和實施例。
權(quán)利要求
一種用于調(diào)節(jié)多模式混合動力變速器的操作的方法，所述變速器與發(fā)動機連接，所述方法包括停用待分離的離合器，所述待分離的離合器能操作將變速器置于第一電動無級變速器(EVT)模式，其中在停用所述待分離的離合器期間，發(fā)動機處于開啟狀態(tài)；將變速器置于電動變矩器(ETC)模式；以及致動待接合的離合器，所述待接合的離合器能操作將變速器置于第二EVT模式，其中在致動所述待接合的離合器期間，發(fā)動機保持開啟狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，從所述第一EVT模式過渡至所述第二 EVT模式特 征在于沒有過渡通過固定檔(re)模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，變速器在從所述第一EVT模式過渡至所述第二 EVT模式期間連續(xù)地產(chǎn)生輸出扭矩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述待接合的離合器同步為大致零的離合器 滑移速度，其中，所述同步在致動所述待接合的離合器之前發(fā)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述停用所述待分離的離合器包括在致動所述 待接合的離合器之前將所述待分離的離合器排泄至預(yù)定填充水平，以及在致動所述待接合 的離合器之后釋放所述待分離的離合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定是否命令EVT-EVT模式換檔序列；以及如果命令EVT-EVT模式換檔序列，則將所述待接合的離合器填充至預(yù)定預(yù)填充水平。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述待分離的離合器被分離時且在致動所 述待接合的離合器之前，改變發(fā)動機速度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述待接合的離合器和所述待分離的離合器是 保持離合器。
9.一種用于控制多模式混合動力變速器的換檔序列的方法，所述變速器操作性地連接 到發(fā)動機，所述方法包括停用待分離的離合器，所述待分離的離合器能操作以選擇第一電動無級變速器(EVT) 模式；致動待接合的離合器，所述待接合的離合器能操作以選擇第二 EVT模式；其中，從所述第一 EVT模式過渡至所述第二 EVT模式特征在于沒有過渡通過固定檔 (FG)模式；以及其中，發(fā)動機在停用所述待分離的離合器期間處于開啟狀態(tài)并在致動所述待接合的離 合器期間保持所述開啟狀態(tài)。
10.一種用于在多模式電動無級混合動力變速器中執(zhí)行從初始電動無級變速器(EVT) 模式換檔至目標EVT模式的方法，所述變速器能操作從發(fā)動機和至少一個馬達/發(fā)電機組 件接收動力，所述初始EVT模式通過第一和第二離合器協(xié)作地建立，所述目標EVT模式通過 第一離合器和第三離合器協(xié)作地建立，所述方法包括將第三離合器填充至預(yù)定預(yù)填充水平；將第二離合器排泄至預(yù)定填充水平，從而使得變速器過渡至電動變矩器(ETC)模式；以及同步并接合第三離合器，從而使得變速器過 渡至所述目標EVT模式。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于控制多模式混合動力變速器的換檔控制方法。一種用于調(diào)節(jié)多模式混合動力變速器的操作的方法。所述變速器選擇性地連接到發(fā)動機，所述方法包括停用待分離的離合器，以將變速器置于第一EVT模式。變速器然后被置于ETC模式，且致動待接合的離合器，以將變速器置于第二EVT模式。在停用所述待分離的離合器和致動所述待接合的離合器期間，保持發(fā)動機開啟狀態(tài)。從第一EVT模式過渡至第二EVT模式的特征可在于沒有過渡通過固定檔模式。變速器可配置成在從第一EVT模式過渡至第二EVT模式期間連續(xù)地產(chǎn)生輸出扭矩。在致動所述待接合的離合器之前，將所述待接合的離合器同步為大致零的離合器滑移速度。在分離所述待分離的離合器時且在致動所述待接合的離合器之前，可改變發(fā)動機速度。
文檔編號F16H61/04GK101865285SQ201010159089
公開日2010年10月20日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31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