在靜態(tài)換擋后維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)怠速的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種用于在自動變速器的靜態(tài)換擋后維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)速度的方法包括，基于相對于參考發(fā)動機(jī)速度變化的第一渦輪速度變化、和相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的第二渦輪速度變化，識別在靜態(tài)換擋過程中當(dāng)來自于自動變速器的負(fù)荷通過變矩器施加于發(fā)動機(jī)的時刻。該方法進(jìn)一步包括在識別當(dāng)來自于自動變速器的負(fù)荷施加于發(fā)動機(jī)的時刻之后基于渦輪速度損耗產(chǎn)生前饋轉(zhuǎn)矩命令，以及基于前饋轉(zhuǎn)矩命令控制發(fā)動機(jī)以在靜態(tài)換擋之后維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)速度。
【專利說明】在靜態(tài)換擋后維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)怠速的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及控制動力總成系統(tǒng)以在自動變速器的靜態(tài)換擋后維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)怠速速度的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動車輛動力總成系統(tǒng)可包括自動變速器、內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和聯(lián)接于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和自動變速器之間的液力變矩器。液力變矩器包括殼體、渦輪，以及葉輪或泵。殼體栓接于發(fā)動機(jī)的飛輪上。殼體與發(fā)動機(jī)以相同的速度旋轉(zhuǎn)。泵包括附接于殼體的葉片。流體由葉片放射狀向外導(dǎo)向進(jìn)入渦輪上的葉片，這引起渦輪轉(zhuǎn)動。渦輪連接至變速器。因此，液力變矩器傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩至變速器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本公開涉及在自動變速器的靜態(tài)換擋后維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)怠速的方法。在一個實施例中，該方法包括確定相對于參考發(fā)動機(jī)速度變化的第一渦輪速度變化；確定相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的第二渦輪速度變化；基于第一渦輪速度和第二渦輪速度變化識別在靜態(tài)換擋過程中來自于自動變速器的負(fù)荷通過液力變矩器施加于發(fā)動機(jī)的時刻；在識別來自于自動變速器的負(fù)荷施加到發(fā)動機(jī)的時刻之后，基于渦輪速度損耗產(chǎn)生前饋轉(zhuǎn)矩命令；以及基于前饋轉(zhuǎn)矩命令控制發(fā)動機(jī)，以在靜態(tài)換擋后維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)速度。
[0004]在公開方法的一個實施例中，第一渦輪速度變化可由以下確定:確定在靜態(tài)換擋開始的初始渦輪速度；確定在靜態(tài)換擋開始的初始參考發(fā)動機(jī)速度；監(jiān)控當(dāng)前渦輪速度；確定當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)速度。另外，確定第一渦輪速度變化的步驟進(jìn)一步包括計算初始渦輪速度和當(dāng)前渦輪速度的之間差值以確定渦輪速度損耗；計算初始參考發(fā)動機(jī)速度和當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)速度的之間差值以確定參考發(fā)動機(jī)速度變化；以及計算渦輪速度損耗和參考發(fā)動機(jī)速度變化之間的差值。
[0005]在一個實施例中，該方法進(jìn)一步包括確定在靜態(tài)換擋開始時實際的初始發(fā)動機(jī)速度，以及確定實際當(dāng)前發(fā)動機(jī)速度。第二渦輪速度變化可由以下確定:計算實際初始發(fā)動機(jī)速度和實際當(dāng)前發(fā)動機(jī)速度之間的差值，以確定實際發(fā)動機(jī)速度變化；以及計算渦輪速度損耗和實際發(fā)動機(jī)速度變化之間的差值。
[0006]在一個實施例中，該方法可進(jìn)一步包括確定操作地聯(lián)接于自動變速器的檔位選擇器是否已經(jīng)從非駕駛變速器位置轉(zhuǎn)換到駕駛變速器位置。初始渦輪速度僅當(dāng)檔位選擇器從非駕駛變速器位置轉(zhuǎn)換到駕駛變速器位置的情況下可確定。該方法可進(jìn)一步包括監(jiān)控變速器液溫度。
[0007]在一個實施例中，該方法可進(jìn)一步包括確定第一渦輪速度變化是否超過或等于第一標(biāo)定值。第一標(biāo)定值是變速器液溫度的函數(shù)。
[0008]在一個實施例中，該方法可進(jìn)一步包括確定第二渦輪速度變化是否超過或等于第二標(biāo)定值。第二標(biāo)定值是實際初始發(fā)動機(jī)速度與初始渦輪速度之間差值和變速器液溫度的函數(shù)。
[0009]在一個實施例中，如果第一渦輪速度變化大于或等于第一標(biāo)定值并且第二渦輪速度變化大于或等于第二標(biāo)定值，則發(fā)動機(jī)可基于前饋轉(zhuǎn)矩命令控制。發(fā)動機(jī)可通過與渦輪速度損耗成比例地增大發(fā)動機(jī)前饋轉(zhuǎn)矩來控制。
[0010]本公開方法可進(jìn)一步包括確定在增大發(fā)動機(jī)前饋轉(zhuǎn)矩之后當(dāng)前渦輪速度是否降低至第三標(biāo)定值。第三標(biāo)定值是變速器液溫度的函數(shù)。發(fā)動機(jī)可基于前饋轉(zhuǎn)矩命令通過增大發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩來控制，直到當(dāng)前渦輪速度等于或小于第三標(biāo)定值。發(fā)動機(jī)可通過在包括發(fā)動機(jī)的車開始移動之后降低發(fā)動機(jī)前饋轉(zhuǎn)矩來控制。發(fā)動機(jī)前饋轉(zhuǎn)矩可在車輛以等于或大于可標(biāo)定的車輛速度值的車輛速度移動之后完全移除。
[0011]本公開還涉及動力總成系統(tǒng)。在一個實施例中,動力總成系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)、自動變速器、包括渦輪的變矩器。變矩器聯(lián)接于自動變速器和發(fā)動機(jī)之間。該動力總成系統(tǒng)進(jìn)一步包括操作聯(lián)接至發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)控制器。系統(tǒng)控制器構(gòu)造為基于相對于參考發(fā)動機(jī)速度變化的第一渦輪速度變化和相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的第二渦輪速度變化來識別在靜態(tài)換擋之后的當(dāng)來自于自動變速器的負(fù)荷通過液力變矩器施加于發(fā)動機(jī)的時刻；在識別當(dāng)來自于自動變速器的負(fù)荷施加到發(fā)動機(jī)的時刻之后基于渦輪速度損耗產(chǎn)生前饋轉(zhuǎn)矩命令；以及根據(jù)前饋轉(zhuǎn)矩命令調(diào)整發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，以在靜態(tài)換擋后維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)速度。
[0012]在一個實施例中，動力總成系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)動機(jī)促動器,其包括響應(yīng)前饋轉(zhuǎn)矩命令以調(diào)整發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。自動變速器可構(gòu)造為在非駕駛變速器狀態(tài)和駕駛變速器狀態(tài)之間切換，使得當(dāng)自動變速器從非駕駛變速器狀態(tài)轉(zhuǎn)換到駕駛變速器狀態(tài)時發(fā)生靜態(tài)換擋。動力總成系統(tǒng)可進(jìn)一步包括操作聯(lián)接至自動變速器的檔位選擇器。檔位選擇器構(gòu)造為從操作者接收輸入以在非駕駛變速器狀態(tài)和駕駛變速器狀態(tài)之間切換自動變速器。動力總成系統(tǒng)可進(jìn)一步包括設(shè)置為與系統(tǒng)控制器電連接的渦輪速度傳感器。該渦輪速度傳感器構(gòu)造為測量渦輪的旋轉(zhuǎn)速度并且發(fā)送渦輪速度信號至系統(tǒng)控制器。
[0013]本發(fā)明的以上的特征和優(yōu)點(diǎn)，以及其它的特征和優(yōu)點(diǎn)從下面對一些用于當(dāng)連同附圖一起考慮時實施如在所附的權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的最優(yōu)模式以及其他實施例的詳細(xì)描述是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是圖示了低補(bǔ)償?shù)撵o態(tài)換擋的圖形化描述；
[0015]圖2是包括動力總成系統(tǒng)的車輛的示意性框圖；
[0016]圖3是描述了控制圖2中動力總成系統(tǒng)的方法的流程圖；
[0017]圖4是圖示了當(dāng)圖2中的動力總成系統(tǒng)根據(jù)圖示于圖3中的方法控制時的補(bǔ)償靜態(tài)換擋。
【具體實施方式】
[0018]圖1圖示了低補(bǔ)償靜態(tài)換擋。特別地，示出了發(fā)動機(jī)怠速速度10、渦輪速度12和發(fā)動機(jī)怠速速度補(bǔ)償14以及其各自的正時。靜態(tài)換擋的開始發(fā)生于20并且結(jié)束于22。由箭頭26指示的時間延遲發(fā)生于變速器應(yīng)用(apply)變速器輸入離合器時。如可被理解的，變速器給發(fā)動機(jī)的負(fù)荷如在30看到的迅速升高，引起發(fā)動機(jī)速度如在32看到的下跌。
[0019]發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)并修改發(fā)動機(jī)怠速速度。ECN使用怠速空氣控制(IAC)、電子節(jié)氣門控制(ETC)或其他類似功能修改發(fā)動機(jī)怠速速度。ECM —般接收以下控制輸入:加速踏板位置、發(fā)動機(jī)速度、渦輪速度、變速器液溫度、變速器擋位選擇器位置和車輛速度。
[0020]自動變速器一般包括擋位選擇器，用于選擇諸如停車擋或空擋的非駕駛變速器位置、和諸如倒車擋或前進(jìn)擋的駕駛變速器位置。靜態(tài)換擋發(fā)生于當(dāng)駕駛員將自動變速器從非駕駛變速器位置或狀態(tài)轉(zhuǎn)換到駕駛變速器位置或狀態(tài)時。當(dāng)靜態(tài)換擋發(fā)生時，發(fā)動機(jī)上的負(fù)荷當(dāng)變速器具有在發(fā)動機(jī)和從動輪之間傳遞轉(zhuǎn)矩的能力時可顯著升高。在駕駛變速器狀態(tài)位置(例如倒車擋或前進(jìn)擋)，車輛從動輪和變速器的轉(zhuǎn)矩負(fù)荷通過液力變矩器施加于發(fā)動機(jī)上。因而，發(fā)動機(jī)上的轉(zhuǎn)矩負(fù)荷在靜態(tài)換擋時升高。轉(zhuǎn)矩升高不會瞬間發(fā)生。而是，在變速器接合變速器輸入離合器時有時間延遲。該時間延遲是變速器類型、泵壓、油溫和其他因素的函數(shù)。另外，由變速器表現(xiàn)的初始負(fù)荷可大于穩(wěn)態(tài)負(fù)荷。換句話說，相比保持變速器轉(zhuǎn)動，需要更多的努力以初始地切變(shear)并轉(zhuǎn)動變速器中的變速器液。在靜態(tài)換擋過程中，變速器負(fù)荷的幅值和其正時可大幅變化。作為該變化的結(jié)果，在靜態(tài)換擋過程中維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)怠速速度可為有挑戰(zhàn)性的。
[0021]在靜態(tài)換擋過程中補(bǔ)償發(fā)動機(jī)怠速速度的常規(guī)方法可包括閉環(huán)反饋系，其檢測發(fā)動機(jī)速度下跌和隨后升高發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩以恢復(fù)發(fā)動機(jī)速度。其它方法約束閉環(huán)怠速控制直到變速器負(fù)荷出現(xiàn)或是使用標(biāo)定正時以預(yù)知升高的負(fù)荷需求。閉環(huán)系統(tǒng)需要發(fā)動機(jī)速度下跌的發(fā)生。標(biāo)定正時對變速器離合器接合變化敏感并且可能仍然引起發(fā)動機(jī)速度下跌或上漲。因而需要開發(fā)一種在靜態(tài)換擋之后發(fā)動機(jī)速度下跌發(fā)生之前補(bǔ)償發(fā)動機(jī)怠速速度的前饋控制方法和系統(tǒng)。
[0022]圖2示意性地展示了包括構(gòu)造為驅(qū)動車輛8的動力總成系統(tǒng)11的車輛8。動力總成系統(tǒng)11包括發(fā)動機(jī)48和一個或更多構(gòu)造為與發(fā)動機(jī)48相互作用以控制發(fā)動機(jī)48運(yùn)行的發(fā)動機(jī)促動器46。例如，發(fā)動機(jī)促動器46可包括，但不限于節(jié)氣門、火花塞、噴油系統(tǒng)和其他可被調(diào)節(jié)為控制發(fā)動機(jī)48運(yùn)行的系統(tǒng)和部件。
[0023]動力總成系統(tǒng)11進(jìn)一步包括機(jī)械聯(lián)接至發(fā)動機(jī)48的自動變速器34。同樣的，發(fā)動機(jī)48構(gòu)造為為自動變速器34提供動力。自動變速器34具有一個或更多非駕駛變速器狀態(tài)，諸如停車擋或空擋，以及一個或更多駕駛變速器狀態(tài)，諸如倒車檔或駕駛擋。車輛8進(jìn)一步包括配置為與自動變速器34機(jī)電連接的變速器檔位選擇器52。變速器檔位選擇器52可接收來自于車輛操作者的輸入或要求。例如，車輛操作者可通過將變速器檔位選擇器52從非駕駛變速器位置，諸如停車擋或空擋，移動至駕駛變速器位置，諸如倒車檔或駕駛擋，以致動變速器檔位選擇器52。一旦其變化位置，變速器檔位選擇器52可產(chǎn)生指示檔位選擇器位置的檔位選擇器位置信號，并且發(fā)送該檔位選擇器位置信號至自動變速器34。響應(yīng)于該檔位選擇器信號，自動變速器34在非駕駛變速器位置之一和駕駛變速器位置之一之間轉(zhuǎn)換需要的檔位。系統(tǒng)控制器42可配置為與變速器檔位選擇器52電連接。同樣地，系統(tǒng)控制器42可感測車輛操作者對于從非駕駛變速器位置到駕駛變速器位置的轉(zhuǎn)變要求。
[0024]動力總成系統(tǒng)11進(jìn)一步包括液力變矩器44，其機(jī)械聯(lián)接于發(fā)動機(jī)48和自動變速器34之間。發(fā)動機(jī)48包括機(jī)械聯(lián)接至變矩器44的發(fā)動機(jī)輸出軸16。在發(fā)動機(jī)48的運(yùn)行過程中，發(fā)動機(jī)輸出軸16可以以變化的或是恒定的發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。在本公開中，發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度也可被稱為發(fā)動機(jī)速度。動力總成系統(tǒng)11包括發(fā)動機(jī)速度傳感器18，其被構(gòu)造為測量發(fā)動機(jī)輸出軸16的發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度并且產(chǎn)生指示發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的發(fā)動機(jī)速度信號。
[0025]變矩器44包括葉輪或泵24，其機(jī)械聯(lián)接至發(fā)動機(jī)48的發(fā)動機(jī)輸出軸16，以及機(jī)械聯(lián)接至自動變速器34的渦輪50。變矩器44包括機(jī)械聯(lián)接至渦輪50的轉(zhuǎn)換器輸出軸40。該轉(zhuǎn)換器輸出軸40反過來機(jī)械聯(lián)接至自動變速器34。在動力總成系統(tǒng)11的運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)換器輸出軸40以恒定的或是變化的渦輪旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。在本公開中，渦輪旋轉(zhuǎn)速度也可被稱為渦輪速度。動力總成系統(tǒng)11進(jìn)一步包括渦輪速度傳感器28，其被構(gòu)造為測量渦輪旋轉(zhuǎn)速度并且產(chǎn)生指示渦輪旋轉(zhuǎn)速度的渦輪速度信號。渦輪旋轉(zhuǎn)速度可等于或基本等于變速器輸入速度。
[0026]自動變速器34包含變速器液，諸如變速器油，并且包括構(gòu)造為測量變速器液溫度的變速器液溫度傳感器33。變速器液溫度傳感器33可產(chǎn)生指示變速器液溫度的變速器液溫度信號。此外，自動變速器34包括變速器輸出軸58。動力總成系統(tǒng)11進(jìn)一步包括機(jī)械聯(lián)接至變速器輸出軸58的傳動系統(tǒng)38。傳動系統(tǒng)38分配發(fā)動機(jī)動力至車輪(未示出)，以驅(qū)動車輛8。
[0027]動力總成系統(tǒng)11進(jìn)一步包括系統(tǒng)控制器42，其構(gòu)造為控制動力總成系統(tǒng)11的一個或更多部件(諸如發(fā)動機(jī)48)的運(yùn)行。系統(tǒng)控制器42可包括動力總成控制模塊(PCM)并且可施行發(fā)動機(jī)控制器和變速器控制器的功能；然而，這兩個控制功能可由一個單獨(dú)的設(shè)備或是多個通訊連接的設(shè)備施行。控制模塊、模塊、控制器、控制單元、處理器和類似項的意思是對一個或更多的專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或更多的軟件或固件程序的中央處理單元(優(yōu)選的是微處理器)和相關(guān)聯(lián)的內(nèi)存和存儲器(只讀、可編程只讀、隨機(jī)存取、硬盤驅(qū)動等)、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和設(shè)備、適當(dāng)?shù)男盘栒{(diào)節(jié)和緩沖電路以及其他提供所描述功能的合適的部件中的任意合適的一個或多個的組合?？刂破?2具有一組控制算法，包括存儲于內(nèi)存中并且被執(zhí)行以提供所需的功能的標(biāo)定結(jié)果和常駐軟件程序指令。該算法優(yōu)選地在預(yù)置的循環(huán)中執(zhí)行。算法由諸如中央處理單元執(zhí)行并且可操作以監(jiān)控來自于傳感設(shè)備和其他聯(lián)網(wǎng)控制模塊的輸入，并且執(zhí)行控制和診斷程序以控制諸如發(fā)動機(jī)促動器46的促動器的運(yùn)行。循環(huán)可以規(guī)律地間隔執(zhí)行，例如在運(yùn)行中發(fā)動機(jī)和車輛運(yùn)行中每3.125,6.25、12.5、25和100毫秒執(zhí)行一次?？商娲?，算法可響應(yīng)于事件的發(fā)生執(zhí)行。
[0028]在所述實施例中，系統(tǒng)控制器42產(chǎn)生輸出信號并且發(fā)送前饋轉(zhuǎn)矩命令至發(fā)動機(jī)促動器46。作為響應(yīng)，發(fā)動機(jī)促動器46調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)48以調(diào)整發(fā)動機(jī)輸出扭矩，從而控制發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。因此，發(fā)動機(jī)48可基于從系統(tǒng)控制器42接收到的前饋轉(zhuǎn)矩命令來被控制。
[0029]前饋轉(zhuǎn)矩命令的正時和幅值可基于由變速器液溫度傳感器33測量的變速器液溫度、由發(fā)動機(jī)速度傳感器18測量的發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、渦輪速度傳感器28測量的渦輪速度以及由檔位選擇器52產(chǎn)生的檔位選擇器位置信號。因此，系統(tǒng)控制器42被構(gòu)造為接收來自于變速器液溫度傳感器33、渦輪速度傳感器28、發(fā)動機(jī)速度傳感器18和檔位選擇器52的輸入信號。為了接收這些輸入信號，系統(tǒng)控制器42配置為與變速器液溫度傳感器33、渦輪速度傳感器28、發(fā)動機(jī)速度傳感器18和檔位選擇器52通過例如局域網(wǎng)(LAN)的任意合適的總線或網(wǎng)絡(luò)電連接。因此LAN允許在系統(tǒng)控制器42和動力總成系統(tǒng)11的其他部件之間的電連接。例如，變速器液溫度傳感器33可發(fā)送變速器液溫度信號至系統(tǒng)控制器42，發(fā)動機(jī)速度傳感器18可發(fā)送發(fā)動機(jī)速度信號至系統(tǒng)控制器42，并且渦輪速度傳感器28可發(fā)送渦輪速度信號至系統(tǒng)控制器42。系統(tǒng)控制器42可包括非瞬時性計算機(jī)可讀介質(zhì)和存儲于該非瞬時性計算機(jī)可讀介質(zhì)中的程序指令，該程序指令在被執(zhí)行時可引起一個或更多處理器施行本公開中描述的任意方法。
[0030]圖3圖解了控制動力總成系統(tǒng)11的一種方法，而圖4是當(dāng)系統(tǒng)控制器42 (圖2)執(zhí)行圖示于圖3中的方法時動力總成系統(tǒng)11的運(yùn)行的圖形化描述。圖3中圖示的方法包括一組存儲于一個或更多的計算機(jī)可讀介質(zhì)上的程序指令或步驟。系統(tǒng)控制器42包括存儲這些程序指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)。系統(tǒng)控制器42還包括一個或更多的構(gòu)造為執(zhí)行存儲于計算機(jī)可讀介質(zhì)中的程序指令的處理器。特別地，該方法可實時地精確確定當(dāng)靜態(tài)換擋后變速器負(fù)荷施加于發(fā)動機(jī)48的時刻。如以上所討論的，在靜態(tài)換擋過程中，變速器負(fù)荷的幅值和其正時大幅變化。作為該變化的結(jié)果，在靜態(tài)換擋過程中維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)怠速速度可為有挑戰(zhàn)性的。然而，圖3中圖示的方法，精確地確定了當(dāng)靜態(tài)換擋后變速器負(fù)荷通過變矩器44施加于發(fā)動機(jī)48上的時刻，并且相應(yīng)地調(diào)節(jié)了發(fā)動機(jī)48以維持發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度基本穩(wěn)定。特別是該圖示的方法識別了在檔位選擇器位置從停車擋或空擋變?yōu)轳{駛擋或倒車檔后何時變速器可傳遞轉(zhuǎn)矩至發(fā)動機(jī)。換句話說，該方法識別了在靜態(tài)換擋過程中的變速器負(fù)荷事件。該變速器負(fù)荷事件發(fā)生于當(dāng)渦輪旋轉(zhuǎn)速度和發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的差值升高超過預(yù)定的閾值時。該變速器負(fù)荷事件的正時十分重要，因為其表示了發(fā)動機(jī)負(fù)荷開始升高的準(zhǔn)確時間。如果發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩在這個時間之前升高，則可能出現(xiàn)發(fā)動機(jī)速度上漲(flare)。相反，如果發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩在該時間之后沒有適當(dāng)?shù)纳撸瑒t可能出現(xiàn)發(fā)動機(jī)速度下跌。通過準(zhǔn)確檢測該變速器負(fù)荷事件，可應(yīng)用發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的升高，使得不會出現(xiàn)發(fā)動機(jī)速度上漲或是發(fā)動機(jī)速度下跌。換句話說，通過響應(yīng)于渦輪速度降低而產(chǎn)生相反的發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，變速器轉(zhuǎn)矩負(fù)荷的升高可在其傳遞通過變矩器并且到達(dá)發(fā)動機(jī)而減少發(fā)動機(jī)速度之前得到補(bǔ)償。
[0031]參考圖3和圖4，圖示于圖3中的控制動力總成系統(tǒng)11的方法從步驟100開始。然后在步驟102中，系統(tǒng)控制器42確定檔位選擇器52是否在停車擋或空擋。換句話說，系統(tǒng)控制器42確定檔位選擇器52是處于非駕駛變速器位置，例如停車擋或空擋，還是駕駛變速器位置，例如駕駛擋或倒車擋。如果檔位選擇器52處于非駕駛變速器位置(例如，停車擋或空擋)之一，則該方法返回至于步驟100的開始處。車輛操作者可移動檔位選擇器52 (圖2)從非駕駛變速器位置至駕駛變速器位置(也就是靜態(tài)換擋事件)。圖4中的靜態(tài)換擋點(diǎn)51表示靜態(tài)換擋事件的發(fā)生。如果檔位選擇器52 (圖2)從停車擋或空擋(也就是非駕駛變速器位置)轉(zhuǎn)換到駕駛擋或倒車擋(也就是駕駛變速器位置)，系統(tǒng)控制42在步驟104中接收并且記錄初始渦輪旋轉(zhuǎn)速度NtO以及初始發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NO。初始渦輪旋轉(zhuǎn)速度NtO和初始發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NO是靜態(tài)換擋開始(也就是靜態(tài)換擋點(diǎn)51)分別由渦輪速度傳感器28和發(fā)動機(jī)速度傳感器18 (圖2)測量。換句話說，系統(tǒng)控制器42存儲初始渦輪旋轉(zhuǎn)速度NtO和初始發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NO于合適的內(nèi)存中。另外在步驟104中，系統(tǒng)控制器42讀取并且記錄初始預(yù)定參考發(fā)動機(jī)速度NrO。該初始參考發(fā)動機(jī)速度NrO可包含于查找表中并且可從常規(guī)的對發(fā)動機(jī)48的測功機(jī)測試而經(jīng)驗性的得來。可以預(yù)期的是初始參考發(fā)動機(jī)速度NrO可為靜態(tài)換擋開始時的目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度。[0032]在步驟106中，系統(tǒng)控制器42讀取并記錄當(dāng)前渦輪旋轉(zhuǎn)速度Nt、當(dāng)前發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度N、當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Nr以及變速器液溫度T。換句話說，系統(tǒng)控制器42監(jiān)控當(dāng)前渦輪旋轉(zhuǎn)速度Nt、當(dāng)前發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度N、當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Nr以及變速器液溫度T。在圖4中，發(fā)動機(jī)速度線10表示當(dāng)前發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度N，并且渦輪速度線12表示變速器輸入速度或當(dāng)前渦輪速度Nt。當(dāng)前渦輪旋轉(zhuǎn)速度Nt是由渦輪速度傳感器28測量的。當(dāng)前發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度N是由發(fā)動機(jī)速度傳感器18測量的、變速器液溫度是由變速器液溫度傳感器33測量的。當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)速度Nr可包含于查找表中并且可從常規(guī)的對發(fā)動機(jī)48的測功機(jī)測試而經(jīng)驗性地得來。相同的查找表可包括當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)速度Nr和初始參考發(fā)動機(jī)速度NrO。當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)速度Nr和初始參考發(fā)動機(jī)速度NrO可提供于預(yù)先存儲的表格形式中，該表格形式在靜態(tài)換擋過程中由時間索引。
[0033]在步驟108中，系統(tǒng)控制器42處理從渦輪速度傳感器28、發(fā)動機(jī)速度傳感器18和包括初始參考發(fā)動機(jī)速度NrO和當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)速度Nr的查找表中接收的輸入信號以進(jìn)行以下的計算:
[0034]Anl=(NtO-Nt) - (NrO - Nr);以及
[0035]Δ n2= (NtO - Nt) - (NO - N)
[0036]其中NtO是初始渦輪旋轉(zhuǎn)速度；
[0037]NO是初始實際發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度；
[0038]NrO是初始參考發(fā)動機(jī)速度；
[0039]Nr是當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)速度；
[0040]Nt是當(dāng)前渦輪旋轉(zhuǎn)速度；以及
[0041]N是當(dāng)前發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。
[0042]換句話說，在步驟108中，系統(tǒng)控制器42確定相對于參考發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化△&，以及相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化Λη2。為了確定相對于參考發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化△&，系統(tǒng)控制器42可首先確定渦輪速度變化。為此，系統(tǒng)控制器42計算在靜態(tài)換擋(也就是在靜態(tài)換擋點(diǎn)51)開始處的初始渦輪速度NtO和當(dāng)前渦輪速度Nt之間的差值以確定渦輪速度變化(NtO - Nt)。渦輪速度變化也可被稱為渦輪速度損耗。然后，系統(tǒng)控制器42計算在靜態(tài)換擋(也就是在靜態(tài)換擋點(diǎn)51)開始的初始參考發(fā)動機(jī)速度NrO和當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)速度Nr之間的差值，以確定參考發(fā)動機(jī)速度變化(NrO - Nr)。接下來，系統(tǒng)控制器42通過計算渦輪速度變化(NtO - Nt)和參考發(fā)動機(jī)速度變化(NrO-Nr)之間的差值確定相對于參考發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化Λη?。在本公開中，相對于參考發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化Anl也可被稱為相對于參考發(fā)動機(jī)速度變化的第一渦輪速度變化，或簡單地稱為第一渦輪速度變化。
[0043]為了確定相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化△&，系統(tǒng)控制器42可首先確定渦輪速度變化，其也被稱為渦輪速度損耗。為此，系統(tǒng)控制器42計算在靜態(tài)換擋(也就是在靜態(tài)換擋點(diǎn)51)開始的初始渦輪速度NtO和當(dāng)前渦輪速度Nt之間的差值以確定渦輪速度變化(NtO -Nt)。然后，系統(tǒng)控制器42計算在靜態(tài)換擋(也就是在靜態(tài)換擋點(diǎn)51)開始的實際初始發(fā)動機(jī)速度NO和實際當(dāng)前發(fā)動機(jī)速度N之間的差值以確定實際發(fā)動機(jī)速度變化(NO - N )。接下來，系統(tǒng)控制器42通過計算渦輪速度變化(NtO - Nt)和實際發(fā)動機(jī)速度變化(NO-N)之間的差值確定相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化Λη2。相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化Λη2可被稱為相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的第二渦輪速度變化，或簡單地稱為第二渦輪速度變化。
[0044]在步驟110中，系統(tǒng)控制器42確定相對于參考發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化Λ nl是否大于或等于第一標(biāo)定值Kl (T)。第一標(biāo)定值Kl (T)可被存儲于查找表中，并且是變速器液溫度T的函數(shù)或由變速器液溫度T決定。第一標(biāo)定值Kl (T)可通過在不同的變速器液溫度下測試車輛8確定。如果相對于參考發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化Anl不是大于或等于第一標(biāo)定值Kl (T)，該方法返回步驟106并且系統(tǒng)控制器46在步驟106中繼續(xù)讀取并記錄當(dāng)前渦輪旋轉(zhuǎn)速度Nt、當(dāng)前發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度N、當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Nrt和變速器液溫度T。然而，如果相對于參考發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化Anl大于或等于第一標(biāo)定值Kl (T)，則系統(tǒng)控制器42在步驟112中確定相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化Λ η2是否大于或等于第二標(biāo)定值Κ2 (T, NO-NtO)。
[0045]在步驟112中，如上所描述的，系統(tǒng)控制器42確定相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化Λ η2是否大于或等于第二標(biāo)定值Κ2 (T, NO-NtO)。第二標(biāo)定值Κ2 (T, NO-NtO)可被存儲于查找表中并且是變速器液溫度T和初始發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NO與初始渦輪旋轉(zhuǎn)速度NtO之間差值的函數(shù)或由變速器液溫度T和初始發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NO與初始渦輪旋轉(zhuǎn)速度NtO之間的差值決定。此外，第二標(biāo)定值K2(T，NO-NtO)可通過在不同的變速器液溫度下測試車輛8確定。
[0046]如果相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化Λη2沒有大于或等于第二標(biāo)定值Κ2 (T, NO-NtO)，則系統(tǒng)控制器42在步驟106中繼續(xù)讀取并記錄當(dāng)前渦輪旋轉(zhuǎn)速度Nt、當(dāng)前發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度N 、當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Nr以及變速器液溫度T。另一方面，如果相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的渦輪速度變化△ n2大于或等于第二標(biāo)定值K2 (T, NO-NtO)，則變速器負(fù)荷事件發(fā)生，并且系統(tǒng)控制器42產(chǎn)生指示到發(fā)動機(jī)48的前饋轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用和升高的第一前饋轉(zhuǎn)矩命令。特別是，系統(tǒng)控制器42產(chǎn)生并發(fā)送第一前饋轉(zhuǎn)矩命令至發(fā)動機(jī)促動器46。作為響應(yīng)，發(fā)動機(jī)促動器46動作以依照前饋命令調(diào)整發(fā)動機(jī)48的發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。例如，發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩所需的升高可由首先升高進(jìn)氣空氣流量并且然后改變點(diǎn)火正時來產(chǎn)生。第一前饋轉(zhuǎn)矩命令表示補(bǔ)償施加于發(fā)動機(jī)48的變速器負(fù)荷并且從而在靜態(tài)換擋過程中維持發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度N基本穩(wěn)定所需的前饋轉(zhuǎn)矩。一般地，變速器液越冷，變速器負(fù)荷事件正時以及前饋轉(zhuǎn)矩幅值的變化越大。
[0047]在步驟114中，前饋轉(zhuǎn)矩以升高的方式施加于發(fā)動機(jī)48上。換句話說，系統(tǒng)控制器42通過發(fā)動機(jī)促動器46控制發(fā)動機(jī)48，以與渦輪速度損耗(也就是渦輪速度變化)成比例地升高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，以在靜態(tài)換擋過程中維持發(fā)動機(jī)怠速速度基本穩(wěn)定。前饋轉(zhuǎn)矩的升高與渦輪速度損耗成比例。變速器負(fù)荷事件由圖4中的變速器負(fù)荷事件點(diǎn)53表示。升高的前饋轉(zhuǎn)矩與變速器負(fù)荷事件在負(fù)荷事件點(diǎn)53和點(diǎn)54之間的渦輪速度損耗成比例。綜上所述，系統(tǒng)控制器42控制發(fā)動機(jī)48通過基于前饋命令改變發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩而在靜態(tài)換擋過程中維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)怠速速度。圖4中的線15表示前饋轉(zhuǎn)矩命令(也被稱為變速器負(fù)荷補(bǔ)償)。
[0048]升高的前饋轉(zhuǎn)矩被施加于發(fā)動機(jī)48 (圖2)直到當(dāng)前渦輪旋轉(zhuǎn)速度等于或小于第三標(biāo)定值K3 (T)。因此，在步驟116中，系統(tǒng)控制器42確定當(dāng)前渦輪旋轉(zhuǎn)速度是否等于或小于第三標(biāo)定值K3 (T)。第三標(biāo)定值K3 (T)可被存儲于查找表，并且是變速器液溫度T的函數(shù)或者由變速器液溫度T決定。特別是，第三標(biāo)定值K3 (T)可提供在預(yù)先存儲的表格形式中，該表格形式由變速器液溫度T索引，并且可通過在不同的變速器液溫度下測試車輛8確定。
[0049]一旦渦輪旋轉(zhuǎn)速度Nt等于或小于第三標(biāo)定值K3 (T)，前饋轉(zhuǎn)矩到達(dá)如在圖4中由完全作用轉(zhuǎn)矩點(diǎn)54表示的其最大預(yù)定值。換句話說，系統(tǒng)控制器42通過發(fā)動機(jī)促動器46控制發(fā)動機(jī)48以產(chǎn)生所需的前饋轉(zhuǎn)矩。在這個時刻之后，在步驟118中前饋轉(zhuǎn)矩跟隨標(biāo)定值。該標(biāo)定值是發(fā)動機(jī)速度、變速器液溫度和變速器擋位位置的函數(shù)或由其決定。
[0050]當(dāng)前饋轉(zhuǎn)矩完全施加到發(fā)動機(jī)48時，渦輪旋轉(zhuǎn)速度Nt如示于圖4降低。此外，渦輪最終停止轉(zhuǎn)動。之后，車輛操作者可釋放制動踏板以向前或向后移動車輛，或是將變速器擋位從駕駛狀態(tài)轉(zhuǎn)換至非駕駛狀態(tài)。在兩種操作中，渦輪速度將會通過由變矩器的泵驅(qū)動而再次開始轉(zhuǎn)動。在第一種操作中，當(dāng)車輛操作者釋放車輛8 (圖2)的制動踏板時，當(dāng)車輛8向前或向后移動時，渦輪旋轉(zhuǎn)速度Nt在圖4中的點(diǎn)56處開始升高。當(dāng)渦輪旋轉(zhuǎn)速度Nt升高時，可不需要最終發(fā)動機(jī)前饋轉(zhuǎn)矩來補(bǔ)償施加于發(fā)動機(jī)48上的變速器負(fù)荷。在第二種操作中，車輛操作者將變速器擋位從駕駛狀態(tài)轉(zhuǎn)換到非駕駛狀態(tài)，渦輪旋轉(zhuǎn)速度Nt在圖4的點(diǎn)56處開始升高，發(fā)動機(jī)前饋轉(zhuǎn)矩被移除；否則，發(fā)動機(jī)速度上漲可能發(fā)生。
[0051]在由于制動踏板釋放而導(dǎo)致車輛向前或向后移動之后，系統(tǒng)控制器42在步驟120中確定是否逐漸移除施加于發(fā)動機(jī)48的前饋轉(zhuǎn)矩。特別是，如果車輛速度沒有到達(dá)可標(biāo)定的車輛速度值，在步驟118中前饋轉(zhuǎn)矩持續(xù)跟隨標(biāo)定值。另一方面，如果車輛速度等于或大于可標(biāo)定車輛速度值，則在步驟122中前饋轉(zhuǎn)矩隨車輛速度升高而逐漸被移除。最終，當(dāng)車輛速度到達(dá)另一可標(biāo)定車輛速度值時，前饋轉(zhuǎn)矩被完全移除。在圖4中，前饋轉(zhuǎn)矩在前饋轉(zhuǎn)矩降低點(diǎn)59開始降低。在前饋轉(zhuǎn)矩已經(jīng)完全被移除之后，該方法在步驟124停止。在這個點(diǎn)，發(fā)動機(jī)不由前饋轉(zhuǎn)矩命令控制。
[0052]通過使用以上描述的方法，相比常規(guī)用于補(bǔ)償變速器負(fù)荷的方法需要更少的標(biāo)定工作。另外，以上描述的方法可實時監(jiān)測變速器負(fù)荷事件，從而防止在靜態(tài)換擋之后發(fā)動機(jī)速度下跌或上漲的發(fā)生。
[0053]詳細(xì)的描述和圖形或圖像支持并描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍獨(dú)自由權(quán)利要求限定。雖然一些用于實施要求保護(hù)的發(fā)明的最優(yōu)模式和其他實施例已經(jīng)詳細(xì)的描述，但是存在多種用于實踐在附加的權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的可替代的設(shè)計和實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在自動變速器的靜態(tài)換擋之后維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)速度的方法，包括: 確定相對于參考發(fā)動機(jī)速度變化的第一渦輪速度變化； 確定相對于實際發(fā)動機(jī)速度變化的第二渦輪速度變化； 基于第一渦輪速度變化和第二渦輪速度變化，識別在靜態(tài)換擋過程中來自于所述自動變速器的負(fù)荷通過變矩器施加于發(fā)動機(jī)的時刻； 在識別來自于所述自動變速器的負(fù)荷施加于所述發(fā)動機(jī)的時刻之后，基于渦輪速度損耗產(chǎn)生前饋轉(zhuǎn)矩命令； 基于所述前饋轉(zhuǎn)矩命令控制所述發(fā)動機(jī)，以在靜態(tài)換擋后維持基本穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)速度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 在靜態(tài)換擋開始時確定初始渦輪速度； 在靜態(tài)換擋開始時確定初始參考發(fā)動機(jī)速度； 監(jiān)控當(dāng)前渦輪速度；以及 確定當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)速度。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中確定第一渦輪速度變化包括: 計算在所述初始渦輪速度和所述當(dāng)前渦輪速度之間的差值，以確定渦輪速度損耗； 計算在所述初始參考發(fā)動機(jī)速度和所述當(dāng)前參考發(fā)動機(jī)速度之間的差值，以確定參考發(fā)動機(jī)速度變化；以及 計算所述渦輪速度損耗和所述參考發(fā)動機(jī)速度變化之間的差值。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括: 確定在靜態(tài)換擋開始時的實際初始發(fā)動機(jī)速度；以及 確定實際當(dāng)前發(fā)動機(jī)速度。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中確定第二渦輪速度變化包括: 計算在所述實際初始發(fā)動機(jī)速度和所述實際當(dāng)前發(fā)動機(jī)速度之間的差值以確定實際發(fā)動機(jī)速度變化；以及 計算在所述渦輪速度損耗和所述實際發(fā)動機(jī)速度變化之間的差值。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括確定操作地聯(lián)接至所述自動變速器的檔位選擇器是否已經(jīng)從非駕駛變速器位置轉(zhuǎn)換到駕駛變速器位置。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中確定所述初始渦輪速度僅在所述檔位選擇器從非駕駛變速器位置轉(zhuǎn)換到駕駛變速器位置的情況下被施行。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括監(jiān)控變速器液溫度。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括確定所述第一渦輪速度變化是否大于或等于第一標(biāo)定值，其中第一標(biāo)定值是所述變速器液溫度的函數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括確定所述第二渦輪速度變化是否大于或等于第二標(biāo)定值，其中第二標(biāo)定值是所述變速器液溫度和在所述實際初始發(fā)動機(jī)速度和所述初始渦輪速度之間差值的函數(shù)。
【文檔編號】F02D17/04GK104033255SQ201410081847
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月8日
【發(fā)明者】J.戴, W.王, K.卡, L.克里賓斯 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司