[發(fā)明專利]用于控制包括多模式變速器的動力系系統(tǒng)的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310232907.6
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103481891A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S.M.赫塞爾;R.L.莫里斯;S.W.麥克格羅根;A.H.希普;G.J.門多扎
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/115;B60W20/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;傅永霄

政府合同權(quán)利

本發(fā)明是利用美國政府的支持在美國能源局批準(zhǔn)的協(xié)議No.?DE-FC26-08NT04386下進行的。美國政府可對本發(fā)明有一定權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及使用多模式變速器的動力系系統(tǒng)。

背景技術(shù)

這部分中的描述只提供與本公開相關(guān)的背景信息。因此，這些描述并非旨在構(gòu)成對現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)。

動力系系統(tǒng)包括將來自扭矩致動器的扭矩進行組合并傳遞到傳動系以便為車輛提供牽引力的多模式變速器。扭矩致動器可包括內(nèi)燃發(fā)動機和非燃燒機器，所述非燃燒機器例如包括電動馬達、液壓馬達和機械馬達。非燃燒機器可以被控制以產(chǎn)生扭矩，或者將機械扭矩轉(zhuǎn)換成可儲存能量。例如，電動馬達可以產(chǎn)生電能，該電能被立即用在另一電動馬達，或者被遠(yuǎn)程地儲存在電池或高壓電容器中。已知的是，使用這些馬達中的一種來主要產(chǎn)生扭矩，并且使用這些馬達中的另外的馬達來主要產(chǎn)生電能。然而，多模式變速器可以被配置成使用馬達來同時產(chǎn)生扭矩或同時產(chǎn)生電能。因此，在正在進行的操作中，這些馬達在扭矩需求為高時可以運行在扭矩生成模式以最大化牽引力。

多模式變速器可以利用（若干）差動齒輪組和（若干）離合器來管理扭矩致動器和傳動系之間的扭矩。通過離合器的啟用，多模式變速器可以運行在空檔模式、固定檔位模式和可變比率模式。

發(fā)明內(nèi)容

包括發(fā)動機和扭矩機的動力系被配置成通過多模式變速器將扭矩傳遞給輸出構(gòu)件。用于控制動力系的方法包括：響應(yīng)于期望輸入速度，使用閉環(huán)速度控制系統(tǒng)來控制用于所述扭矩機的扭矩命令。在接近將功率傳遞到所述扭矩機的功率儲存裝置的功率極限時，響應(yīng)于所述功率極限，確定用于所述扭矩機的功率受限的扭矩命令，并且響應(yīng)于所述期望輸入速度和用于所述扭矩機的功率受限的扭矩命令，使用所述閉環(huán)速度控制系統(tǒng)來確定發(fā)動機扭矩命令。

本發(fā)明還包括以下方案：

1.?用于控制包括發(fā)動機和扭矩機的動力系的方法，所述動力系被配置成通過多模式變速器將扭矩傳遞到輸出構(gòu)件，所述方法包括：

響應(yīng)于期望輸入速度，使用閉環(huán)速度控制系統(tǒng)來控制用于所述扭矩機的扭矩命令；和

在接近將功率傳遞到所述扭矩機的功率儲存裝置的功率極限時，響應(yīng)于所述功率極限，確定用于所述扭矩機的功率受限的扭矩命令，并且響應(yīng)于所述期望輸入速度和用于所述扭矩機的功率受限的扭矩命令，使用所述閉環(huán)速度控制系統(tǒng)來確定發(fā)動機扭矩命令。

2.?根據(jù)方案1所述的方法，其中，響應(yīng)于所述期望輸入速度和用于所述扭矩機的所述扭矩命令使用所述閉環(huán)速度控制系統(tǒng)來確定所述發(fā)動機扭矩命令包括：

使用所述閉環(huán)速度控制系統(tǒng)來確定用于所述扭矩機的扭矩命令的閉環(huán)扭矩校正；

將所述閉環(huán)扭矩校正與開環(huán)馬達扭矩命令結(jié)合；

確定所述結(jié)合的閉環(huán)扭矩校正和開環(huán)馬達扭矩命令與用于所述扭矩機的所述功率受限的扭矩命令之間的差；和

響應(yīng)于所述差，確定所述發(fā)動機扭矩命令。

3.?根據(jù)方案2所述的方法，其中，響應(yīng)于所述差確定所述發(fā)動機扭矩命令包括：

響應(yīng)于所述差，確定閉環(huán)發(fā)動機扭矩命令；和

將所述閉環(huán)發(fā)動機扭矩命令和開環(huán)扭矩命令結(jié)合，以確定最終發(fā)動機扭矩命令。

4.?根據(jù)方案2所述的方法，其中，使用所述閉環(huán)速度控制系統(tǒng)來確定用于所述扭矩機的扭矩命令的閉環(huán)扭矩校正包括：

使用第一控制誤差和優(yōu)選反饋增益組的比例增益來確定比例扭矩校正；

使用第二控制誤差和所述優(yōu)選反饋增益組的積分增益來確定積分扭矩校正；和

將所述積分扭矩校正和所述比例扭矩校正結(jié)合，以確定所述閉環(huán)扭矩校正。

5.?根據(jù)方案4所述的方法，其中，所述優(yōu)選反饋增益組包括第一組反饋增益和第二組反饋增益中的一組，其中：

當(dāng)所述結(jié)合的閉環(huán)扭矩校正和開環(huán)馬達扭矩命令沒有超過用于所述扭矩機的功率受限的扭矩命令時，所述第一組反饋增益被選擇為所述優(yōu)選反饋增益組；

當(dāng)所述結(jié)合的閉環(huán)扭矩校正和開環(huán)馬達扭矩命令超過用于所述扭矩機的功率受限的扭矩命令時，所述第二組反饋增益被選擇為所述優(yōu)選反饋增益組；和

所述第一組反饋增益大于所述第二組反饋增益。

6.?根據(jù)方案4所述的方法，其中，使用第一控制誤差和所述優(yōu)選反饋增益組的比例增益來確定比例扭矩校正包括使用根據(jù)以下關(guān)系式的積分微分控制定律：

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