CN103511510B

CN103511510B - 在故障打开条件下使用液压或电力控制的螺线管的方法

Info

Publication number: CN103511510B
Application number: CN201310261969.XA
Authority: CN
Inventors: J.M.博伦鲍夫; S.纳奇
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2033-06-27
Also published as: CN103511510A; DE102013211927A1; US8771137B2; US20140004995A1

Abstract

本发明涉及在故障打开条件下使用液压或电力控制的螺线管的方法。一种方法，所述方法操作机械操作地连接到内燃机和至少一个电机的电力-机械变速器中离合器装置，包括：？响应于在构成为便于用于操作离合器装置的液压流体流的流动控制装置内检测到的故障条件，有选择地防止液压流体流动进入流动控制装置并且供给离合器装置。当离合器装置用于起动时开始离合器的同步，并且仅当离合器装置同步时，有选择地允许液压流体流动进入流动控制装置以起动离合器装置。

Description

在故障打开条件下使用液压或电力控制的螺线管的方法

政府合约权利

本发明是在美国能源部门授予的协议No.DE-FC26-08NT04386的美国政府支持下作出的。美国政府在本发明中具有一定权力。

技术领域

本发明涉及一种用于电子-机械变速器的控制***，并且尤其涉及液压回路的控制。

背景技术

该部分的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息。因此，这样的陈述并不旨在构成现有技术。

混合动力动力系结构包括转矩-产生装置，其包括通过传动装置将转矩传递至车辆传动系的内燃机和电机。示例性的电力-机械变速器在固定档位模式和连续可变模式中通过转矩-传递离合器的致动有选择地操作。当变速器输出的转速是来自发动机的输入组件的转速的固定比率时，典型地由于一个或以上的转矩-传递离合器的致动时，产生固定档位模式。当变速器输出组件的转速基于一个或以上电机的工作速度可变时，产生连续可变模式。电机经由离合器的致动，或通过直接连接可以连接至输出轴。离合器致动或停用典型地通过液压回路起作用，该液压回路包括由控制模块控制的电力致动的液压流动管理阀，压力控制螺线管，以及压力监控装置。

例如，在相关的压力控制螺线管粘在一起的情况下，为了防止液压流供给离合器，已知的是禁止使用离合器。禁止离合器的使用引起了混合动力动力系的受限操作。

发明内容

一种方法，所述方法操作机械操作地连接到内燃机和至少一个电机的电力-机械变速器中的离合器装置，包括：响应于在构成为便于用于操作离合器装置的液压流体流的流动控制装置内检测到的故障条件，有选择地防止液压流体流动进入流动控制装置并且供给离合器装置。当离合器装置计划激活时开始离合器装置的同步，并且仅当离合器装置同步时，有选择地允许液压流体流动进入流动控制装置以激活离合器装置。

本发明还提供了以下方案：

1.一种方法，所述方法用于操作机械操作地连接到内燃机和至少一个电机的电力-机械变速器中的离合器装置，所述方法包括：

响应于在构成为促进用于操作离合器装置的液压流体流的流动控制装置内检测到的故障条件，有选择地防止液压流体流进入流动控制装置并且供给离合器装置；

当离合器装置用于起动时开始离合器装置的同步；以及

仅当离合器装置被同步时，有选择地允许液压流体流进入流动控制装置以起动离合器装置。

2.根据方案1所述的方法，其中流动控制装置内的故障条件终止了流动控制装置可控制地防止液压流体流供给至离合器装置的能力。

3.根据方案1所述的方法，其中液压流体流响应于检测到的故障条件通过有选择地关闭流动管理阀而有选择地被阻止进入流动控制装置；并且其中仅在离合器装置同步之后液压流体流通过有选择地打开流动管理阀而有选择地允许进入流动控制装置。

4.根据方案3所述的方法，其中流动管理阀流体地连接到流动控制装置的液压流体进口并且离合器装置流体地连接到流动控制装置的液压供给管路。

5.根据方案1所述的方法，其中流动控制装置是可变压力控制螺线管。

6.根据方案1所述的方法，其中开始离合器装置的同步包括：

监控离合器装置的输入部件的转速以及离合器装置的输出部件的转速；以及

向监控的输出部件的转速控制输入部件的转速。

7.根据方案6所述的方法，其中输入部件的转速使用至少一个电机控制。

8.根据方案1所述的方法，其中当离合器装置的输入部件和输出部件之间的相对转速小于预定转速时离合器装置被同步。

9.根据方案1所述的方法，其中基于需要应用离合器装置的变速器的所需工作范围状态，离合器装置用于起动。

10.根据方案1所述的方法，其中有选择地允许加压的液压流体流进入流动控制装置以起动离合器装置包括：

通过流动控制装置供给离合器装置液压流体流，供给至离合器装置的液压流体流提供了足以锁定离合器装置的夹持力。

11.根据方案10所述的方法，其中只要液压流体流允许进入流动控制装置，离合器装置在提供的夹持力之后保持锁定。

12.根据方案10所述的方法，还包括：

当离合器装置不再用于起动时，有选择地防止液压流体流进入流动控制装置以停止离合器装置。

13.一种方法，所述方法用于操作机械操作地连接到内燃机和至少一个电机的电力-机械变速器中的离合器装置，所述方法包括：

检测构成为促进用于操作离合器装置的液压流体流的压力控制螺线管中的故障条件；

有选择地关闭螺线管控制的流动管理阀以防止液压流体流进入压力控制螺线管并且供给离合器装置；

监控变速器的所需工作状态；

当离合器装置基于变速器的所需工作状态用于被锁定时，开始离合器装置的同步；以及

只有当离合器装置被同步时，有选择地打开螺线管控制的流动管理阀以允许液压流体流进入压力控制螺线管以锁定离合器装置。

14.根据方案13所述的方法，其中检测的故障条件显示压力控制螺线管卡在打开状态，阻止压力控制螺线管可控制地限制液压流体流供给离合器装置。

15.根据方案13所述的方法，其中压力控制螺线管从流动管理阀接收液压流体流并且供给液压流体流至离合器装置。

16.根据方案13所述的方法，其中当离合器装置用于被锁定时开始离合器装置的同步包括：

向监控的输出部件的转速控制输入部件的转速。

17.根据方案16所述的方法，其中输入部件的转速使用至少一个电机控制。

18.根据方案16所述的方法，其中输入部件的转速使用发动机控制。

19.根据方案13所述的方法，其中有选择地打开螺线管控制的流动管理阀以允许液压流体流动进一步包括：

只要螺线管控制的流动管理阀保持打开，保持离合器装置锁定。

附图说明

参照附图，现在将通过举例描述一个或多个实施例，其中：

图1示出了根据本发明的示例性动力系；

图2示出了根据本发明的用于控制***和动力系的示例性结构；

图3示出了根据本发明的液压回路；

图4示出了根据本发明的使用流动控制装置的示例性离合器控制回路；

图5示出了根据本发明的操作为在机械离合器上提供夹持力的示例性液压致动离合器装置；以及

图6示出了根据本发明的当在与离合器装置相关的压力控制螺线管中已经检测到故障条件时使用用于激活机械离合器装置的螺线管控制的流动管理阀的流程图。

具体实施方式

现在参照附图，其中所示的仅仅是起到示出某些示例性实施例的目的并且不是为了进行限制，图1和图2描述了示例性的电力-机械混合动力动力系。在图1中示出了根据本发明的示例性电力-机械混合动力动力系，其包括操作地连接到发动机14和第一和第二电机（MG-A）56和（MG-B）72的两种模式、复合分离（compoundsplit）、电力-机械混合动力变速器10。发动机14和第一和第二电机56和72每个都产生可以被传递至变速器10的动力。由发动机14和第一和第二电机56和72产生的并且被传递至变速器10的动力根据输入转矩（这里分别称为T_I，T_A和T_B）和速度（这里分别称为N_I，N_A和N_B）描述。

示例性发动机14包括在几种状态中有选择地操作以经由输入轴12传递转矩至变速器10的多缸内燃机，并且可以是火花点火或压燃式发动机。发动机14包括操作地连接至变速器10的输入轴12的曲轴。转速传感器11监控输入轴12的转速。由于发动机14与变速器10之间的输入轴12上的转矩消耗部件的布置，例如液压泵和/或转矩管理装置，包括转速和输出转矩的来自发动机的动力输出可以与至变速器10的输入速度N_I和输入扭矩T_I不同。

示例性变速器10包括三个行星齿轮组24，26和28，以及四个选择地可接合转矩-传递装置，即，离合器C170，C262，C373和C475。如在此使用的，离合器是指任意类型的摩擦转矩传递装置，例如包括单个或复合盘式离合器或组，带式离合器，以及制动器。优选地由变速器控制模块（TCM）17控制的液压控制回路42操作以控制离合器状态。离合器C262和C475优选地包括液压作用的转动摩擦离合器。离合器C170和C373优选地包括可以有选择地接地至变速器壳体68的液压控制的固定装置。每个离合器C170，C262，C373和C475优选地是液压作用的，有选择地经由液压控制回路42接收加压的液压油。

第一和第二电机56和72优选地包括三相AC电机，每个包括定子和转子，以及相应的解算器80和82。每个电机的马达定子接地至变速器壳体68的外部，并且包括具有从其中延伸的卷绕的电绕组的定子铁心。第一电机56的转子经由第二行星齿轮组26支承在操作地连接在轴60上的毂衬齿轮上。第二电机72的转子固定地连接在套筒轴毂66。

每一解算器80和82优选地包括可变磁阻装置，其包括解算器定子和解算器转子。解算器80和82适当地定位并且组装在第一和第二电机56和72的相应的一个上。解算器80和82中相应一个的定子操作地连接到用于第一和第二电机56和72的一个定子上。解算器转子操作地连接到用于对应的第一和第二电机56和72的转子。每一解算器56和72信号地并且操作地连接到变速器功率逆变器控制模块（TPIM）19，并且每个感测并且监测解算器转子相对于解算器定子的转动位置，因此监测第一和第二电机56和72中相应一个的转动位置。附加地，来自解算器80和82的信号输出被解释以分别提供用于第一和第二电机56和72的转速，即，N_A和N_B。

变速器10包括输出组件64，例如轴，其操作地连接到用于车辆的传动系90，以提供输出动力，例如，至车轮93，其中一个在图1中示出。输出动力的特征在于输出转速N_O和输出转矩T_O。变速器输出轴速度传感器84检测输出组件64的转速和转动方向。每个车轮93，优选地配备有适于监控车轮速度V_SS-WHL的传感器94，其输出由相对于图2描述的分布式的控制模块***的控制模块监控，以确定用于制动控制，牵引控制，和车辆加速管理的车辆速度，以及绝对和相对车轮速度。

作为从燃料或在电能存储装置（ESD）74中存储的电势的能量转换的结果，产生来自发动机14和第一和第二电机56和72的输入转矩（分别为T_I，T_A，和T_B）。ESD74经由DC传递导体27高压DC连接至TPIM19。传递导体27包括接触器开关38。在正常操作下，当接触器开关38闭合时，电流可以在ESD74与TPIM19之间流动。当接触器开关38断开时，在ESD74与TPIM19之间的电流流动被中断。响应于用于第一和第二电机56和72的转矩命令，TPIM19由传递导体29往返于第一电机56传输电力，并且TPIM类似地由传递导体31往返于第二电机72传输电力，以获得输入转矩T_A和T_B。根据ESD74在充电或放电，电流往返于ESD74被传输。

TPIM19包括构成为接收转矩命令并且控制其中的逆变器状态的一对功率逆变器和相应的电机控制模块，其用于提供电机驱动或再生功能性以满足命令的电机转矩T_A和T_B。功率逆变器包括公知的补偿三相功率电子装置，并且每个包括多个绝缘栅双极晶体管，其通过在高频时的开关，用于将来自ESD74的DC电力转换为用于为第一和第二电机56和72中的相应的一个提供动力的AC电力。绝缘栅双极晶体管形成构成为接收控制命令的开关模式电力供给。每一三相电机的每个相位包括一对绝缘栅双极晶体管。绝缘栅双极晶体管的状态被控制以提供电机驱动机械动力产生或电力再生功能性。三相逆变器经由DC传递导体27接收或供给DC电力并且将其转换至三相AC电力或从三相AC电力转换，其分别经由传递导体29和31传导至第一和第二电机56和72或从第一和第二电机56和72传导，用于作为电动机或发电机操作。

图2是分布式控制模块***的图解的方框图。以下描述的元件包括整个车辆控制结构的子集，并且提供了图1中描述的示例性动力系的坐标***。分布式控制模块***综合相关的信息和输入，并且执行例程以控制各种致动器以实现控制目标，包括与燃料经济性，排放，性能，驱动性，和硬件保护相关的目标，所述硬件包括ESD74的电池和第一和第二电机56和72。分布式控制模块***包括发动机控制模块（ECM）23，TCM17，电池组控制模块（BPCM）21，以及TPIM19。混合动力控制模块（HCP）5提供ECM23，TCM17，BPCM21，和TPIM19的监视控制和协调。用户界面（UI）13操作地连接到多个装置，通过该用户界面车辆操作者控制或引导操作电力-机械混合动力动力系。装置包括确定操作者的转矩请求的加速踏板113（AP），操作者制动踏板112（BP），变速器齿轮选择器114（PRNDL）和车辆速度巡航控制。变速器齿轮选择器114可以具有离散数目的操作者可选择的位置，包括输出组件64的转动方向，以实现向前和相反方向中的一个。

上述控制模块经由局域网（LAN）总线6与其它控制模块，传感器，和致动器通讯。LAN总线6允许各个控制模块之间的工作参数和致动器指令信号的状态构成的通讯。使用的具体的通信协议是具体的应用。LAN总线6和适当的协议在上述控制模块，以及提供了诸如反锁定制动、牵引控制、和车辆稳定性的功能性的其它控制模块之间提供了鲁棒的信息和多重控制模块接口。多个通信总线可以用来改进通信速度并且提供一些水平的信号冗余度和完整性。单独的控制模块之间的通讯还可以使用例如串行***接口（SPI）总线直接链接完成。

HCP5提供动力系的监视控制，用于协调ECM23，TCM17，TPIM19，和BPCM21的操作。基于来自用户界面13和包括ESD74的动力系的各个输入信号，HCP5产生各个命令，包括：操作者转矩请求（T_{O_REQ}），至传动系90的命令的输出转矩（T_CMD），发动机输入转矩命令，用于变速器10的转矩传递离合器C170，C262，C373，C475的离合器转矩；以及分别用于第一和第二电机56和72的转矩命令。TCM17操作地连接到液压控制回路42并且提供各个功能，所述功能包括监控各个压力感测装置以及产生并且通讯控制信号至各个螺线管由此控制包含在液压控制回路42内的压力开关和控制阀。

ECM23操作地连接到发动机14，并且起到在多个离散线路上获取来自发动机14的传感器和控制致动器的数据的作用，为简单起见离散线路示出为聚集的双向接口电缆35。ECM23接收从HCP5命令的发动机输入转矩。ECM23基于监测的、通讯至HCP5的发动机转速和负载确定在该时间点提供至变速器10的实际发动机输入转矩T_I。ECM23监测来自转速传感器11的输入以确定至输入轴的发动机输入速度，该发动机输入速度将转变为变速器输入速度N_I。ECM23监测来自传感器的输入以确定其它发动机工作参数的状态，例如，包括，歧管压力，发动机冷却剂温度，环境气温，和环境压力。发动机负载例如可以从歧管压力，或可替换地，从至加速踏板加速器踏板113的监测操作者输入确定。ECM23产生并且通讯指令信号以控制例如包括燃料喷射器，点火模块，和节气门控制模块（没有示出）的发动机致动器。

TCM17操作地连接到变速器10并且监测来自传感器的输入以确定变速器工作参数的状态。TCM17产生并且通讯指令信号以控制变速器10，包括控制液压控制回路42。从TCM17至HCP5的输入包括用于每个离合器的估计的离合器转矩，即，C170，C262，C373以及C475，以及输出组件64的转动输出速度N_O。为了控制目的，其它的致动器和传感器可以用来提供从TCM17至HCP5的附加信息。TCM17监测来自压力开关的输入并且有选择地致动液压控制回路42的压力控制螺线管以及转换螺线管以有选择地致动各个离合器C170，C262，C373和C475以如下文中所述的实现各个变速器工作范围状态。

BPCM21信号地连接到传感器以监测包括电流和电压参数的状态的ESD74，从而提供到HCP5的指示ESD74的电池的参数状态的信息。电池的参数状态优选地包括电池充电状态，电池电压，电池温度，被称作P_{BAT_MIN}至P_{BAT_MAX}范围的可用的电池电力。

控制模块，模块，控制，控制器，控制单元，处理器和类似的术语意思是一个或多个专用集成电路（ASIC），电子电路，执行一个或多个软件或固件程序或例程的中央处理单元（优选地微处理器）和相关的内存和存储器（只读，可编程只读，随机存取，硬盘，等），组合逻辑电路，输入/输出电路和装置，适当的信号调节和缓冲电路，以及其它部件中任意一个或多个的组合，以提供所述的功能。软件，固件，程序，指令，例程，密码，算法和类似的术语意思是可执行包括校准和检查表的指令组的任意控制器。控制模块具有一组执行以提供所需功能的控制例程。例程例如通过中央处理单元执行，并且可操作以监控来自感测装置和其它网络控制模块的输入，并且执行控制和诊断例程以控制致动器的操作。例程可以每隔一定间隔执行，例如，在运行的发动机和车辆操作期间，每3.125，6.25，12.5，25和100毫秒。可替换地，例程可以响应于事件的发生执行。

示例性的动力系在一些工作范围状态中的一个中有选择地工作，该工作范围状态可以参照下文中的表1描述的根据包括发动机打开状态（ON）和发动机关闭状态（OFF）中的一个的发动机状态和包括多个固定档位和连续可变工作模式的变速器状态进行描述。

每一变速器工作范围状态在表中描述并且表明了对于每一工作范围状态应用了哪个具体的离合器C170，C262，C373和C475。为了将第三行星齿轮组28的外部齿轮组件“接地”，通过仅应用离合器C170选择第一连续可变模式，即，EVT模式I或MI。发动机状态可以是ON（MI_Eng_On）或OFF（MI_Eng_Off）中的一个。通过仅作用离合器C262以将轴60连接至第三行星齿轮组28的托架，选择第二连续可变模式，即，EVT模式II或MII。发动机状态可以是ON（MII_Eng_On）或OFF（MII_Eng_Off）中的一个。为了该描述，当发动机状态是OFF时，发动机输入速度等于零每分钟转数（RPM），即，发动机曲轴没有旋转。固定档位操作提供了变速器10的输入与输出速度的固定比率操作，即，获得了N_I/N_O。通过作用离合器C170和C475选择第一固定档位操作（FG1）。通过作用离合器C170和C262选择第二固定档位操作（FG2）。通过作用离合器C262和C475选择第三固定档位操作（FG3）。通过作用离合器C262和C373选择第四固定档位操作（FG4）。由于行星齿轮24，26和28中减少的传动比，输入与输出速度的固定比率操作随增加的固定档位操作增加而增加。第一和第二电机56和72的转速N_A和N_B，分别取决于由离合器限定的机构的内旋并且与在输入轴12处测量的输入速度成比例。

响应于由用户界面13捕获的、经由加速器踏板113和制动踏板112的操作者输入，HCP5和一个或多个其它控制模块确定在输出组件64处执行并且被传递至传动系90的、旨在满足操作者转矩请求T_{O_REQ}的、命令的输出转矩T_CMD。最终车辆加速度受到包括诸如道路阻力，道路坡度，和车辆质量的其它因素的影响。基于动力系的各种工作特征确定用于变速器10的工作范围状态。这包括如上所述的通过加速器踏板113和制动踏板112通讯至用户界面13的操作者转矩请求。工作范围状态可以以在电能产生模式中或在转矩产生模式中由操作第一和第二电机56和72的命令产生的动力系转矩为基础。工作范围状态可以通过优化例程确定，所述优化例程基于操作者对动力，电池充电状态，和发动机14和第一和第二电机56和72的能量效率的需求确定最佳的***效率。控制***基于执行的优化例程的结果管理来自发动机14和第一和第二电机电机56和72的转矩输入，并且由此优化***效率以管理燃料经济性和电池充电。此外，基于部件或***中的故障可以确定操作。HCP5监控转矩再生装置，并且确定需要以实现所需输出转矩从而满足操作者转矩请求的、来自变速器10的动力输出。从上述描述中显而易见的是，为了期间的电力流动，ESD74和第一和第二电机56和72电力地操作地连接。此外，发动机14，第一和第二电机56和72，以及机械变速器10机械地操作地连接以在期间传递动力从而产生流向输出组件64的动力。

图3描述了在示例性的变速器中用于控制液压油的流动的液压控制回路42的示意图。主液压泵88由发动机14的输入轴12驱动，以及由TPIM19控制的辅助泵110通过阀140提供加压流体至液压控制回路42。辅助泵110优选地包括适当和容积的电力动力泵以当操作时提供充分的加压液压油至液压控制回路42中。液压控制回路42有选择地分配液压至多个装置，包括转矩传递离合器C170，C262，C373以及C475，用于第一和第二电机56和72的活动的冷却回路，以及经由通道142，144用于冷却和润滑变速器10的基础冷却回路（未详细地描述）。如上所述，TCM17启动各个离合器以通过液压回路流动控制装置所选择的致动获得变速器工作范围状态中的一个，所述液压回路流动控制装置包括可变压力控制螺线管（PCS）PCS1108，PCS2112，PCS3114，PCS4116和螺线管控制的流动管理阀，X阀119和Y阀121。液压控制回路42分别经由通道124，122，126，和128流体地连接至压力开关PS1，PS2，PS3，和PS4。压力控制螺线管PCS1108具有正常高的控制位置并且可操作以通过与可控制的压力调节器107和滑阀109的流体相互作用调整液压回路中流体压力的大小。可控制的压力调节器107和滑阀109与PCS1108相互作用以控制在压力范围上的液压控制回路42中的液压力并且可以提供用于液压控制回路42的附加的附加的功能。压力控制螺线管PCS2112具有正常高的控制位置，并且流体地连接到滑阀113并且当启动时可操作以影响其中的流动。滑阀113经由通道126流体地连接到压力开关PS3。压力控制螺线管PCS3114具有正常高的控制位置，并且流体地连接到滑阀115并且当启动时可操作以影响其中的流动。滑阀115经由通道124流体地连接到压力开关PS1。压力控制螺线管PCS4116具有正常低的控制位置，并且流体地连接到滑阀117并且当启动时可操作以影响其中的流动。滑阀117经由通道128流体地连接到压力开关PS4。

在示例性***中，X阀119和Y阀121每个都包括分别由螺线管118，120控制的流动管理阀，并且具有高（1）和低（0）的控制状态。控制状态是指控制流动至在液压控制回路42和变速器变速器10中的不同装置的每个阀的位置。取决于如下所述的流体输入的源，X阀119可操作以分别经由流体通道136，138，144，142将加压流体导向至离合器C373和C475和用于第一和第二电机56和72的定子的冷却***。取决于如下所述的流体输入的源，Y阀可操作以分别经由流体通道132和134将加压流体导向至离合器C170和C262。Y阀121经由通道122流体地连接至压力开关PS2。

液压控制回路液压控制回路42包括用于提供液压油以冷却第一和第二电机56和72的基础冷却回路。基础冷却回路包括从阀140直接流动至通向用于第一电机56的定子的基础冷却回路的流体通道的流体通道144的流动限制器，以及通向用于第二电机72的定子的基础冷却回路的流体通道142的流动限制器的流体导管。用于第一和第二电机56和72的定子的活动的冷却受到由压力控制螺线管PCS2112，PCS3114和PCS4116和螺线管控制的流动管理阀X阀119和Y阀121选择的启动的影响，这导致围绕所选定子的液压油的流动并且允许在其中主要通过传导传递热量。

下面，参照表2提供了实现了示例性的液压控制回路42的控制从而控制在变速器工作范围状态的一个中变速器10的操作的示例性逻辑表。

低范围被限定为包括第一连续可变模式与第一和第二固定档位操作中的一个的变速器工作范围状态。高范围被限定为包括第二连续可变模式与第三和第四固定档位操作中的一个的变速器工作范围状态。X阀119和Y阀121的选择性控制以及螺线管PCS2112，PCS3114，PCS4116的致动促使液压油的流动以起动离合器C170，C263，C373和C475，并且提供用于第一和第二电机56和72的定子的冷却。

工作中，基于动力系的各种工作特性，对示例性的变速器10选择变速器工作范围状态，即，固定档位和连续可变模式操作中的一个。这包括如上所述典型地通过输入通讯至UI13的操作者转矩请求。工作范围状态可以通过可操作的优化例程确定以基于操作者转矩请求，电池充电状态，和发动机14和第一和第二电机56和72的能量效率确定最佳的***效率。控制***基于执行的优化例程的结果管理来自发动机14和第一和第二电机电机56和72的转矩输入，并且***优化产生以改进燃料经济性并且管理电池充电。

根据本发明，图4示意性地示出了使用流量控制阀的示例的离合器控制电路。离合器控制电路包括流动控制装置210，压力开关240，液压线路270，272，274，276，278和280。在示例性实施例中流动控制装置210是压力控制螺线管（PCS）。流动控制装置210将可互换地被称作PCS210。在示例性实施例中，PCS210对应于PCS2112，PCS3114和PCS4116中的一个。柱塞220有选择地从活塞的第一端222至柱塞的第二端224起作用，力的平衡确定了PCS内的活塞的移动位置。为了在将液压线路连接至PCS210的各个口之间有选择地导向液压油，柱塞220包括柱塞细节226，包括形成在柱塞上的孔，槽，通道，或其它特征。对应于如上所述的离合器状态，PCS210内的柱塞220的位置有选择地将柱塞细节226与液压管路对准，从而实现预定的离合器功能。在图4的示例性离合器中，向右的柱塞位置对应于完全供给状态，其中来自主压力管路272的液压力通过柱塞细节226通向离合器供给管路276。在示例性实施例中，离合器供给管路276提供了液压流体的加压流动以对应于离合器C170，C263，C373和C475中的一个起动和锁定离合器。来自主压力管路272的流动可以通过关闭流动管理阀290被阻塞和阻止进入PCS272。在示例性实施例中，流动管理阀290是对应于图3所示的X阀119和Y阀121中的一个的螺线管控制的流动管理阀。类似地，向左的柱塞位置对应于排出状态，其中离合器内的液压油被允许离开离合器并且通过排出管路274流动，进入液压控制***返回管路。命令压力容积260内的压力增加增加了从第一端222的一侧作用在柱塞220上的力。阀返回弹簧250作用力在第二端224，在命令压力容积260内的压力的相反方向上起到恢复力。来自反馈管路278的液压流体再次进入与弹簧250位于柱塞220的相同一侧的反馈压力容积265内的PCS210。从反馈压力容积265内的液压力作用在柱塞220上的力抵消了命令压力容积260内的液压力产生的力。结果，其中由命令压力容积260内压力与弹簧250产生的力的平衡将使得柱塞220在与完全供给状态相互关联的位置，与离合器填充事件相关的离合器供给管路276内获得增加的压力到达某一级数后产生了作用在柱塞220上远离完全供给状态位置的力。PCS210公知为包括由压力开关管路280供给、以公知的控制方法使用以指示控制PCS210所需的压力水平的压力开关240。以这种方式，PCS210可以有选择地以引导液压流体的加压流动从而实现液压气动离合器内的多个状态。

许多PCS物理结构是公知的。如上所述，一个示例性PCS结构使用位于圆柱壳体中的圆柱柱塞。然而，大量的形状，结构，启动方法，以及校准策略在现有技术中是公知的，并且本公开并不旨在限制于在此描述的具体的示例性实施例。

液压启动离合器装置使用液压流体的有选择地启动的加压流动以产生所需的运动或压缩。示例性离合器装置通过接收加压液压流体至离合器容积腔而工作。根据本发明，图5示意性地示出了操作为在机械离合器上提供夹持力的示例性液压启动离合器装置。离合器装置300包括离合器缸320和机械离合器340。离合器缸320包括活塞322和离合器容积腔324。一些填充压力的加压液压流体通过液压管路350的离合器离合器容积腔324。液压管路350流体地与用于有选择地作用液压流动的机构连接，例如示例性PCS装置。离合器容积腔324中的液压油在容积腔内的特征上加压。活塞322将由工作液体作用的填充压力转换为力。正向液压压力用于填充离合器容积腔324并且在一个方向移动活塞322。使用了复位弹簧326以提供力在与通过加压液压流体的作用获得的方向相反的方向上移动活塞322。

机械式离合器340有选择地由变速器的力通过活塞322而致动。机械离合器340包括输入部件343和输出部件345。当机械离合器340停用，未锁定并且未作用时，输入和输出部件343，345分别保持分离并且彼此独立地自由转动。当机械离合器340起动，锁定并且作用时，输入和输出部件343，345分别彼此摩擦接触并且一起转动。

输入部件343包括机械地连接到接近的转矩提供组件上的、以输入离合器片形式的连接表面。例如，接近的转矩提供组件可以包括图1的三个行星齿轮组24，26和和28中的一个的组件。因此，输入部件的速度可以由第一电机56，第二电机72和发动机12中的至少一个提供的接近的转矩控制。输出部件345包括机械地连接到转矩接收输出组件上的、以输出离合器片形式的连接表面并且可以包括图1的三个行星齿轮组24，26和28中的一个的组件。应当理解，转矩接收输出组件机械地连接到变速器10的输出组件64上。

在示例性实施例中，传感器位于连接到提供N_I的发动机的曲轴上，提供N_A和N_B的两个电机上，以及提供N_O的连接到驱动线路的输出轴。因此，变速器内的各个组件的转速通常被监控。将要理解的是，基于变速器内存在多少自由度，可以使用变速器10内的已知组件的已知转速确定变速器内未知组件的转速。因此，可以分别监控输入和输出部件343，345的转速。

在作用转矩的旋转目标之间，在输入和输出部件343，345之间产生的转矩容积（TC）分别可以由以下关系确定：

[1]

其中是转动目标之间的摩擦系数，以及

F_A是正交作用在目标的转动方向上的轴向力。

本领域技术人员将要理解的是，变化取决于两个目标之间是否存在相对运动。机械离合器340中的F_A由通过活塞322传递的压缩力产生。

如上所述，离合器在锁定与未锁定状态之间过渡，并且当反作用转矩通过离合器传递时设计为同步或没有滑动的离合器在输入和输出部件之间需要实质上为零的相对速度。用于离合器的同步操作的策略包括同步输入和输出部件的离合器连接表面，然后作用夹持力以锁定离合器，由此在离合器中产生离合器转矩容积，并且然后通过离合器传递反作用转矩。这些操作执行的顺序对同步操作非常重要，但同样，整个离合器过渡在时间跨距上尽可能短以保持驱动性。为了尽可能少延迟地按顺序产生切换发生中涉及的各个操作，必须对各个动力系部件给出命令，考虑反应时间。

在本发明的示例性实施例中，在流动控制装置内，例如PCS210，可以检测故障条件，其中流动控制装置在打开状态（例如，完全供给状态），防止流动控制装置控制地限制液压流体流的任何部分供给离合器装置300。当流动控制装置在打开状态时，可以发生相连液压离合器（例如，离合器装置300）的非故意的起动。因此，流动管理阀（例如，X阀119或Y阀121）可以选择地切换至关闭状态以防止液压流体流进入流动控制装置并且供给离合器装置。然而，当液压流体流被阻止进入相关的流动控制装置并且供给离合器装置时，离合器装置禁止工作，由此产生了车辆的有限的动力系操作。在下文中参照图6进一步讨论的示例性实施例，包括选择地切换流动管理阀至打开位置以允许液压流体流进入流动控制装置，用于仅在离合器装置已经同时时起动离合器装置。换句话说，当离合器装置基于需要离合器的应用的变速器的工作范围状态用于起动时，流动管理阀在流动控制装置内在故障条件期间可以操作以有选择地起动离合器装置。同样地，当离合器装置300不再用于起动时，流动管理阀当离合器装置不再用于起动时在流动控制装置内在故障条件期间可以操作以有选择地停用离合器装置300。

在示例性实施例中，图6示出了当在构成为便于用于操作离合器装置的液压流体流的、相关的流动控制装置中检测到故障条件时用于控制示例性离合器装置的示例性流程图600。应当理解，示例性流程图600可以在图1和2所示的TCM17或HCP5中任一个内实施。表3提供作为图6的关键，其中数字标号块和对应的功能如下：

。

参照块602，故障条件在流动控制装置内检测到。在示例性实施例中，流动控制装置可以对应于压力控制螺线管PCS2112，PCS3114和PCS4116中的一个。如上所述，流动控制装置内的故障条件终止了流动控制装置可控制防止液压流体流供给至相关的离合器装置的能力。监测的故障条件显示压力控制螺线管在打开状态，防止压力控制螺线管可控制地限制液压流体流的任何部分供给离合器装置。

参照图4中示出的示例性PCS210，流动控制装置（即，PCS210）内的故障条件可以是机械或电力的。如上所述，引起流动控制装置（即，PCS210）在完全供给中打开的故障条件可以响应于表示PCS210内的压力水平到达预定阈值的压力开关240而确定。PCS210内的故障条件可以作为在指令压力容积260内的压力的相反方向上不能提供恢复力的、损坏或不起作用的复位弹簧250的结果存在。由于碎片妨碍柱塞220的运动当柱塞220在正确位置时，PCS210内的故障条件可以产生。由于电气故障导致了命令压力提供了命令压力容积260内的超过的压力，PCS210内的故障条件可以产生。将要理解，本发明并不限制导致流动控制装置（即，PCS210）在完全供给状态中打开的故障条件的来源。当流动控制装置内检测到故障条件时，流程图过程转到块604。

参照块604，响应于流动控制装置内检测到的故障条件，液压流体从进入流动控制装置并且供给离合器装置的流动有选择地被防止。液压流体流响应于检测到的故障条件通过有选择地关闭流动管理阀而有选择地被阻止进入流动控制装置。流动管理阀可以对应于图4所示的流动管理阀290。流动管理阀290可以对应于每个都包括螺线管118和120的X阀119和Y阀121中的一个。将要理解，流动管理阀仅具有两种状态：打开和关闭。因此，流动管理阀或者允许流动进入流动控制装置或防止流动进入流动控制装置。在流动管理阀有选择地关闭后，流程图过程转到块606。

参照块606，当离合器装置用于起动时开始离合器装置的同步。例如，图1的变速器10的所需工作状态可以要求离合器装置的应用，并且因此，离合器装置可以用于起动。换句话说，当离合器装置基于变速器的所需工作状态计划锁定时，开始离合器装置的同步。图1中示出的用于变速器10的每一变速器工作范围状态在表1中描述了并且显示对于每一工作范围状态起动哪个具体的离合器C170，C262，C373和C475。

离合器装置的同步包括监控离合器装置的输入部件的转速以及离合器装置的输出部件的转速。输入部件的转速被控制以获得监控的转速和输出部件。在一个实施例中，离合器C170，C262，C373和C475中的一个的输入部件可以使用电机56和72中的至少一个控制。在另一个实施例中，离合器C170，C262，C373和C475中的一个的输入部件可以使用发动机10和/或电机56和72中的至少一个控制。如上所述，当反作用转矩通过离合器装置传递时，需要输入和输出部件之间实质上为零的相对速度（即，零滑动条件）。在示例性实施例中，输入和输出部件分别对应于图5的离合器装置300的输入和输出部件343，345。一旦离合器装置开始同步，流程图600转到决定块608。

决定块608确定离合器装置是否同步。"1"表示离合器装置同步。换句话说，离合器装置的输入和输出部件之间的相对转速具有实质上为零的相对速度从而反作用好钻具可以通过离合器装置传递以锁定离合器装置。在示例性实施例中，输入和输出部件之间的相对转速与转速阈值相比较。如果输入和输出部件之间的转速小于转速阈值，决定块608确定离合器装置同步并且转到块610。在非限制的示例中，相对转速阈值是75RPM。"0"表示离合器装置不同步。因此，决定块608继续监控输入和输出部件之间的相对转速直到输入和输出部件之间的相对转速小于转速阈值为止。

参照块610，仅当离合器装置同步时，液压流体流有选择地允许进入流动控制装置用于起动离合器装置。在示例性实施例中，这伴随有通过选择地打开螺线管控制的流动管理阀（例如图3所示的X阀119和Y阀121）。

有选择地允许液压流体流动进入流动控制装置用于起动离合器装置包括通过流动控制装置供给离合器装置液压流体流。供给至离合器装置的液压流体流提供了用于锁定离合器装置的足够的夹持力。参照图4和5的示例性实施例中，有选择地打开螺线管控制的流动管理阀290允许液压流体流动进入PCS210，用于起动和锁定离合器装置300。将要理解的是，流动管理阀流体地连接到PCS210的液压流体进口270并且离合器装置流体地连接到PCS210的液压供给管路276。因此，当故障条件存在于PCS210中时，PCS210接收来自流动管理阀290的液压流体流并且供给液压流体流至离合器装置300。换句话说，当流动管理阀有选择地打开时，液压流体流直接供给至离合器装置300。

只要液压流体流允许进入流动控制装置，离合器装置在提供的夹持力之后保持锁定。在参照图4和5的示例性实施例中，只要螺线管控制的流动管理阀290保持打开，就保持离合器装置300（例如，机械离合器340）的锁定。换句话说，转矩容积保持足以锁定由液压流体流提供的离合器装置300的锁定。

将要理解，当离合器装置不再用于起动时，液压流体流可以有选择地被阻止进入流动控制装置以停止离合器装置。在参照图4和5的示例性实施例中，当液压流体流有选择地被阻止进入PCS210以停止离合器装置300时，液压流体流不再填充离合器容积腔并且活塞利用复位弹簧326重调至与通过液压流体流的供给获得的方向相反的方向。

本发明描述了某些优选实施例以及其修改。在阅读和理解说明书的基础上可以作出进一步的修改和改变。因此，本发明并不限于作为用于实施本发明的最佳模式公开的具体实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的全部实施例。

Claims

当离合器装置用于起动时开始离合器装置的同步；以及

2.根据权利要求1所述的方法，其中流动控制装置内的故障条件终止了流动控制装置可控制地防止液压流体流供给至离合器装置的能力。

3.根据权利要求1所述的方法，其中液压流体流响应于检测到的故障条件通过有选择地关闭流动管理阀而有选择地被阻止进入流动控制装置；并且其中仅在离合器装置同步之后液压流体流通过有选择地打开流动管理阀而有选择地允许进入流动控制装置。

4.根据权利要求3所述的方法，其中流动管理阀流体地连接到流动控制装置的液压流体进口并且离合器装置流体地连接到流动控制装置的液压供给管路。

5.根据权利要求1所述的方法，其中流动控制装置是可变压力控制螺线管。

6.根据权利要求1所述的方法，其中开始离合器装置的同步包括：

向监控的输出部件的转速控制输入部件的转速。

7.根据权利要求6所述的方法，其中输入部件的转速使用至少一个电机控制。

8.根据权利要求1所述的方法，其中当离合器装置的输入部件和输出部件之间的相对转速小于预定转速时离合器装置被同步。

9.根据权利要求1所述的方法，其中基于需要应用离合器装置的变速器的所需工作范围状态，离合器装置用于起动。

10.根据权利要求1所述的方法，其中有选择地允许加压的液压流体流进入流动控制装置以起动离合器装置包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其中只要液压流体流允许进入流动控制装置，离合器装置在提供的夹持力之后保持锁定。

12.根据权利要求10所述的方法，还包括：

监控变速器的所需工作状态；

14.根据权利要求13所述的方法，其中检测的故障条件显示压力控制螺线管卡在打开状态，阻止压力控制螺线管可控制地限制液压流体流供给离合器装置。

15.根据权利要求13所述的方法，其中压力控制螺线管从流动管理阀接收液压流体流并且供给液压流体流至离合器装置。

16.根据权利要求13所述的方法，其中当离合器装置用于被锁定时开始离合器装置的同步包括：

向监控的输出部件的转速控制输入部件的转速。

17.根据权利要求16所述的方法，其中输入部件的转速使用至少一个电机控制。

18.根据权利要求16所述的方法，其中输入部件的转速使用发动机控制。

19.根据权利要求13所述的方法，其中有选择地打开螺线管控制的流动管理阀以允许液压流体流动进一步包括：