用于控制混合动力车辆的发动机离合器滑动的系统和方法与流程

本申请涉及一种用于控制混合动力车辆的发动机离合器滑动(slip)的系统和方法，更具体地涉及这样一种用于控制混合动力车辆的发动机离合器滑动的系统和方法：其确定发动机离合器是否进入滑动模式，并在发动机离合器进入滑动模式时，通过额外的润滑液压压力回路而简单地实现发动机离合器的润滑。

背景技术：

在环境友好型车辆中，混合动力车辆采用电机和发动机作为动力源，以减小排放并改善燃料效率。混合动力车辆具有动力传输系统，其将发动机或电机的动力分别传输至驱动轮，或者将发动机和电机的动力一起传输至驱动轮。

如图1所示，用于混合动力车辆的动力传输系统包括：发动机10、电机12、发动机离合器13和自动变速器14；发动机10和电机12串联设置；发动机离合器13设置于发动机10和电机12之间，以传输或切断发动机10的动力；自动变速器14配置为将电机12的动力、或电机12的动力和发动机10的动力两者改变和传输至驱动轮。动力传输系统还包括混合动力起动机发电机(hybridstartergenerator，hsg)16，其为这样类型的电机：其连接至发动机10的曲轴皮带轮，从而产生电力以起动发动机10和对电池进行充电。动力传输系统进一步包括逆变器(inverter)18，其配置为控制电机12并且控制电力产生。电力传输系统还包括可充电的高压电池20，所述高压电池连接至逆变器18，从而将电力供应至电机12。

混合动力车辆的行驶模式包括电动车辆(ev)模式和混合动力电动车辆(hev)模式，所述电动车辆(ev)模式为仅使用电机动力的纯电动车辆模式，而所述混合动力电动车辆(hev)模式使用发动机(例如，化石燃料燃烧发动机)动力作为主要动力，同时使用电机动力作为辅助动力。

在hev模式中，在发动机离合器13的接合(锁定)的同时通过发动机和电机的输出扭矩的总和来驱动车辆。在ev模式中，在发动机离合器13的松释(分开)的同时仅通过电机的输出扭矩来驱动车辆。

发动机转速(每分钟转数或rpm)和电机转速(rpm)在发动机离合器即将锁定之前同步。即使如此，如果在发动机转速和电机转速之间存在梯度差，则在发动机和电机的转子之间会产生惯性力差，这会增加对发动机离合器的锁定的冲击。为了解决该问题，执行发动机离合器滑动控制，以将发动机转速和电机转速之间的同步和梯度保持为连续的。

在发动机离合器滑动的控制中，当发动机离合器13没有通过液压压力而完全接合时，从发动机离合器产生的热能增加。该增加是由于发动机转速和电机转速之间的差而导致的，这会导致发动机离合器的耐用性变差或烧灼(burning)。

因此，在发动机离合器滑动的控制中，对发动机离合器进行润滑，从而将从发动机离合器产生的热能保持在预定的水平或更低的水平。

但是，在现有技术中，由于发动机离合器仅在所有挡位中的一些挡位(例如，d1挡位)中得到润滑，所以在不进行润滑的低速和中速挡位中，在执行发动机离合器滑动控制时存在限制。因此，用于改善在低速和中速挡位中的驾驶性能的设计自由度受到限制。在确保用于改善在车辆的加速或减速期间的驾驶性能的余裕(margin)时也存在困难。

公开于该背景部分中的上述信息仅用于增强对本申请的背景的理解。因此，该背景部分可以包括不形成在本国已为本领域技术人员所知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本申请致力于解决与现有技术有关的上述问题。本申请的目标是提供一种用于控制混合动力车辆的发动机离合器滑动的系统和方法，其中，确定发动机离合器是否已经进入滑动模式。每当发动机离合器进入滑动模式时，通过额外的润滑液压压力回路而容易地实现发动机离合器的润滑。这在包括低速和中速挡位的所有挡位中实现了发动机离合器滑动控制，并且将发动机离合器产生的热能保持在预定的水平或更低的水平。

一方面，本申请提供了一种用于控制混合动力车辆的发动机离合器滑动的系统。该系统包括：供应管线，其用于将待供应的油导引至发动机离合器；循环管线，其用于对从发动机离合器排出的油进行导引；以及润滑油流量控制阀，其安装于供应管线和循环管线之间，以连接至供应管线和循环管线，从而控制润滑油流量。该系统还包括第一开/关电磁阀，所述第一开/关电磁阀连接至润滑油流量控制阀。第一开/关电磁阀接收通过电动油泵的运转而施加至第一开/关电磁阀的管线压力。该系统还包括第二开/关电磁阀，第二开/关电磁阀连接至润滑油流量控制阀。第二开/关电磁阀接收通过电动油泵的运转而施加至第二开/关电磁阀的管线压力。

另一方面，本申请提供了一种用于控制混合动力车辆的发动机离合器滑动的方法。该方法包括：使用变速器控制单元或高级控制单元而确定发动机离合器是否处于滑动模式。在确定发动机离合器处于滑动模式时，该方法包括：使用变速器控制单元将第二开/关电磁阀控制为使得该第二开/关电磁阀切换为打开，而不论第一开/关电磁阀的打开/关闭操作为何。该方法还包括：根据第二开/关电磁阀的打开操作，使用施加至第二开/关电磁阀的管线压力而将用于润滑和冷却的油供应至发动机离合器。

下文将讨论本发明的其它方面和实施方案。

应当理解，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如，包括运动型多用途车辆(suv)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等。该术语还包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

下文将讨论本申请的上述特征及其它特征。

附图说明

现在将参考在附图中示出的本申请的某些实施方案来详细描述本申请的上述和其它特征，这些实施方案在下文中仅以说明的方式给出，并且因此对本申请是非限制性的，并且其中：

图1为混合动力车辆的动力传输系统示意图；

图2为示出了发动机离合器的常规润滑和冷却回路的液压压力回路示意图；

图3为示出了根据本申请的发动机离合器的润滑和冷却回路的液压压力回路示意图；以及

图4和图5分别为解释根据本申请的用于控制发动机离合器滑动的系统和方法的控制示意图和流程图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，其显示了说明本申请的基本原理的各种特征的略微简化的表示。本文所公开的本申请的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体目标应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，相同的附图标记表示本申请的相同的或等同的部件。

具体实施方式

下文中，将详细参考本申请的各个实施方案，所述实施方案的示例显示在附图中并在下文得到描述。虽然将结合特定的实施方案描述本申请，但是应当了解，本说明书并非要将本申请限制于那些公开的实施方案。相反，本申请旨在不但覆盖这些公开的实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本申请的精神和范围之内的各种替换、修改、等效方式和其它实施方案。

为了更好地理解本申请，首先解释用于发动机离合器的润滑和冷却回路的常规配置。

图2为示出了用于发动机离合器的常规润滑和冷却回路的液压压力回路示意图，其中，附图标记“100”指代用于润滑和冷却发动机离合器的润滑单元。

润滑单元100用于将润滑油供应至发动机离合器，并且冷却已经循环通过发动机离合器的油。润滑单元100包括供应管线102和循环管线104，油通过供应管线102而供应至发动机离合器，并且通过循环管线104而从发动机离合器排出。

另外，用于冷却油的冷却器106安装于循环管线104中。用于控制润滑油流量的润滑油流量控制阀108安装于供应管线102和循环管线104之间，从而连接至供应管线102和循环管线104。

润滑油流量控制阀108与第一开/关电磁阀110连接，通过电动油泵的运转而产生的管线压力持续地或总是施加至第一开/关电磁阀110。

当挡位为d1挡位、驻停挡位(p挡位)或空挡挡位(n挡位)时，通过变速器控制单元控制第一开/关电磁阀110从而将第一开/关电磁阀110切换为打开。在其他挡位，通过变速器控制单元的故障保护逻辑，第一开/关电磁阀110被控制为维持在关闭状态而不会被切换为打开。

因此，当第一开/关电磁阀110切换为打开时，施加至第一开/关电磁阀110的管线压力被导向润滑油流量控制阀108。因此，在油穿过润滑油流量控制阀108的同时，流出循环管线104的油的压力增加。压力增加的油经由供应管线102而平稳地供应至发动机离合器，从而实现发动机离合器的润滑和冷却。

但是，由于仅在挡位为d1挡位、驻停挡位(p挡位)或空挡挡位(n挡位)时通过变速器控制单元将第一开/关电磁阀110控制为被切换为打开，所以仅在挡位为d1挡位、驻停挡位(p挡位)或空挡挡位(n挡位)时可以进行发动机离合器的润滑。

相反，当第一开/关电磁阀110处于关闭状态时，仅已经通过循环管线104的具有低压的油经由润滑油流量控制阀108而流向供应管线102。因此，无法平稳地实现至发动机离合器的油供应。因此，在除d1挡位、驻停挡位(p挡位)和空挡挡位(n挡位)之外的挡位中，没有实现发动机离合器的润滑。

因此，在现有技术中，由于发动机离合器仅在所有挡位中的一些挡位(例如，d1挡位)中得到润滑，所以在不进行润滑的低速和中速挡位(d2挡位或更高挡位)中，在执行发动机离合器滑动控制时存在限制。因此，用于改善在低速和中速挡位中的驾驶性能的设计自由度受限。在确保用于改善在车辆的加速或减速期间的驾驶性能的余裕时也存在困难。

为了解决与现有技术有关的上述问题，本申请的特征是，确定发动机离合器是否进入滑动模式。额外的第二开/关电磁阀设置于润滑和冷却回路中，每当发动机离合器进入滑动模式时，该第二开/关电磁阀被控制为切换成打开，以增加供应至发动机离合器的油压力。这在包括低速和中速挡位的所有挡位中实现了发动机离合器的润滑和发动机离合器滑动控制。

图3为示出了根据本申请的用于控制混合动力车辆的发动机离合器滑动的系统的液压压力回路示意图。在图3中，附图标记“200”指代用于润滑和冷却发动机离合器的本申请的润滑单元。

润滑单元200用于将润滑油供应至发动机离合器，并且冷却已经循环通过发动机离合器的油。润滑单元200包括供应管线102和循环管线104，油通过供应管线102而供应至发动机离合器，并且通过循环管线104而从发动机离合器排出。

另外，用于冷却油的冷却器106安装于循环管线104中。用于控制润滑油流量的润滑油流量控制阀108安装于供应管线102和循环管线104之间，从而连接至供应管线102和循环管线104。

润滑油流量控制阀108与第二开/关电磁阀120和第一开/关电磁阀110连接。第一开/关电磁阀110与现有技术中的第一开/关电磁阀相同。由电动油泵的运转产生的管线压力也持续地或总是施加至第二开/关电磁阀120。

如果满足发动机离合器滑动条件，则无论第一开/关电磁阀110如何操作，第二开/关电磁阀120都通过变速器控制单元而受到控制以被切换为打开。相反，当发动机离合器不处于滑动模式时，第二开/关电磁阀120保持于关闭状态。

当挡位为d1挡位、驻停挡位(p挡位)或空挡挡位(n挡位)时，第一开/关电磁阀110可以通过变速器控制单元而受到控制以被切换为打开。当挡位为除d1挡位、驻停挡位(p挡位)和空挡挡位(n挡位)之外的d2挡位或更高挡位，并且同时满足发动机离合器滑动条件时，第二开/关电磁阀120可以通过变速器控制单元而受到控制以被切换为打开。

因此，如果确定发动机离合器已经进入滑动模式(即，满足滑动条件)，第二开/关电磁阀120通过变速器控制单元而受到控制以被切换为打开，而无论第一开/关电磁阀110如何操作。

因此，当第二开/关电磁阀120切换为打开时，施加至第二开/关电磁阀120的管线压力被导向润滑油流量控制阀108。因此，在油穿过润滑油流量控制阀108时，流出循环管线104的油的压力增加。压力增加的油经由供应管线102而平稳地供应至发动机离合器，从而实现发动机离合器的润滑和冷却。

如上所述，在当前挡位为d1挡位、驻停挡位(p挡位)或空挡挡位(n挡位)时，通过第一开/关电磁阀110的打开操作，用于润滑和冷却的油容易地供应至发动机离合器。因此，在当前挡位为d1挡位、驻停挡位(p挡位)或空挡挡位(n挡位)时，可取为将第二开/关电磁阀120保持于关闭状态。

当然，在当前挡位为d1挡位、驻停挡位(p挡位)或空挡挡位(n挡位)时，在第一开/关电磁阀110的打开操作进行的同时，第二开/关电磁阀120也可以切换为打开，从而进一步增加供应至发动机离合器的油压力。

但是，在当前挡位为d1挡位、p挡位或n挡位时，可取为将第二开/关电磁阀保持于关闭状态。其原因是减小ev模式下的发动机离合器的阻力。

现在将描述基于上述配置的根据本申请的用于控制发动机离合器滑动的方法。

图4为示出了根据本申请的用于控制发动机离合器滑动的方法的控制示意图，而图5为其流程图。

如果在车辆行驶时驱动发动机，则变速器控制单元或高级控制单元确定是否满足发动机离合器滑动条件，也即，发动机离合器是否已经进入滑动模式(操作或步骤s101)。

此时，基于对发动机离合器的当前滑动速度(rpm)的计算结果来确定是否满足发动机离合器滑动条件(即，发动机离合器是否处于滑动模式)。在确定计算出的发动机离合器的滑动速度(rpm)等于或大于预定速度x1(rpm)时，变速器控制单元或高级控制单元确定发动机离合器处于滑动模式(操作或步骤s102)。

基于从发动机离合器的扭矩传输开始到发动机离合器完全接合所测量的发动机和电机(变速器的输入轴)之间的转速差来设置预定速度x1(rpm)。预定速度x1可以设定为大约50rpm。如果计算出的发动机离合器的滑动速度(rpm)等于或大于50rpm，可以确定发动机离合器处于滑动模式。

根据每个挡位的传动比来计算发动机离合器的滑动速度。如果用于运行发动机离合器的液压压力大于预定液压压力x0(bar)，则可以利用以下等式1来计算发动机离合器的滑动速度。

等式1

发动机离合器的滑动速度＝|发动机转速-变速器输入轴转速(或电机转速)|，

如果从上述等式1计算得到的发动机离合器的当前滑动速度等于或大于预定速度x1(rpm)，则确定发动机离合器处于滑动模式。

相反，如果用于运行发动机离合器的液压压力不大于预定液压压力x0(bar)，则变速器控制单元或高级控制单元识别为发动机离合器的滑动速度为0rpm，并且确定发动机离合器还没有进入滑动模式。

预定液压压力x0(bar)为基于发动机离合器是否处于滑动模式而确定的因数，并且预定液压压力x0指的是用于接合发动机离合器的液压压力，也即，发动机离合器开始传输扭矩时的接触点(kiss-point)压力。可以基于发动机离合器的活塞面积、恢复弹簧的弹性系数、行程、摩擦系数等来计算该预定液压压力。

在确定发动机离合器的滑动速度超过参考速度x1(rpm)，并且发动机离合器处于滑动模式时，变速器控制单元(tcu)控制第二开/关电磁阀120，使得第二开/关电磁阀120切换为打开，而无论第一开/关电磁阀110如何操作(操作或步骤s103)。

因此，当第二开/关电磁阀120切换为打开时，施加至第二开/关电磁阀120的管线压力被导向润滑油流量控制阀108。因此，在油穿过润滑油流量控制阀108的同时，流出循环管线104的油的压力增加。压力增加的油经由供应管线102而平稳地供应至发动机离合器，从而实现发动机离合器的润滑和冷却。

此时，可以将电动油泵(eop)控制为使得其速度增加(操作或步骤s104)。

通过电动油泵(eop)的运转，管线压力施加至第二开/关电磁阀120。因此，如果电油泵(eop)的速度增加，则管线压力也增加。因此，供应至发动机离合器的油的压力和量进一步增加。

接下来，计算发动机离合器的滑动能量，并且将之与预定能量x3(kj)进行比较(操作或步骤s105)。

此时，当发动机离合器的滑动速度大于预定速度x1(rpm)时，计算发动机离合器的滑动能量，并且将之与预定能量x3(kj)进行比较。

如果发动机离合器的滑动能量达到临界滑动能量，则从其发出的热能增加到临界值之上，这会导致发动机离合器的烧灼。因此，计算发动机离合器的滑动能量，从而确定发动机离合器的滑动能量是否已经到达临界滑动能量。

当发动机离合器的滑动速度大于预定速度x1(rpm)时，基于以下等式2来计算发动机离合器的滑动能量。

等式2

发动机离合器的滑动能量(n)＝之前的发动机离合器的滑动能量(n-1)+(滑动速度×变速器输入扭矩×0.1047×0.01s)。

在等式2中，0.1047×0.01s为单位转换的系数(rpm→rad/s)。

另一方面，如果发动机离合器的滑动速度小于预定速度x1(rpm)，则发动机离合器的滑动能量仅根据以下等式3来计算，但是不直接用于确定发动机离合器的滑动能量是否已经达到临界滑动能量。

等式3

发动机离合器的滑动能量(n)＝之前的发动机离合器的滑动能量(n-1)-x2(冷却因子)[w]×0.01s。

当发动机离合器不处于滑动模式时，从发动机离合器产生的热能逐渐减小，但是其值在实际逻辑中保持。因此，在等式3中，x2(冷却因子)[w]为用于补偿滑动能量的减小量的值，并且一般设定为大约40w。但是，其可以根据离合器的规格而变化。

接下来，如果根据步骤s105的比较结果，从上述等式2计算得到的发动机离合器的滑动能量大于预定能量x3(kj)，则确定发动机离合器的滑动能量已经达到临界滑动能量(操作或步骤s106)。

当从上述等式2计算得到的发动机离合器的滑动能量超过预定能量x3(kj)，并因此确定发动机离合器的滑动能量已经达到临界滑动能量时，通过仪表组等输出与之相关的消息，使得驾驶员可以识别该消息。

预定能量x3(kj)是基于发动机离合器的最大允许能力而设定的。发动机离合器的最大允许能力是基于最大可传输扭矩和摩擦材料的特性而计算的，但是最终可以通过测试来设定。

接下来，在确定发动机离合器的滑动能量已经达到临界滑动能量时，高级控制单元禁止对发动机离合器的液压压力的控制。例如，控制单元释放为发动机离合器的接合而施加的液压压力。因此，车辆被切换至ev行驶模式(操作或步骤s107)。这是一种故障安全功能，其用于防止由于发动机离合器产生的热能增加到临界值以上而导致的发动机离合器的烧灼，并且防止在ev行驶模式中发生故障时由于发动机离合器的突然接合而导致的较大冲击的发生。

另外，第二开/关电磁阀通过变速器控制单元而切换为关闭(操作或步骤s108)。用于增加电动油泵(eop)的速度的控制也停止(操作或步骤s109)。供应至发动机离合器的用于润滑和冷却的油的压力和量因此不再增加。

从上述描述可知，本申请提供了以下效果。

首先，确定发动机离合器是否已经进入滑动模式。额外的第二开/关电磁阀设置于润滑和冷却回路中，该第二开/关电磁阀被控制为切换为打开，从而每当发动机离合器进入滑动模式时，增加供应至发动机离合器的油压力。这从而在包括低速和中速挡位的所有挡位中容易地实现了发动机离合器的润滑和发动机离合器滑动控制。因此，其改善了发动机离合器的耐久性。

其次，当发动机离合器的滑动能量达到临界滑动能量时，发动机离合器的接合松释，并且车辆切换至ev行驶模式。因此，其防止发动机离合器由于发动机离合器产生的热能的增加而烧灼。

已经参考具体实施方案详细描述本申请。然而，本领域技术人员将理解，可以在这些实施方案中做出改变而不偏离本申请的原理和精神，本申请的范围在所附权利要求及其等价形式中限定。