使用集中惯性模型的变速器离合器控制.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104290742 A (43)申请公布日 2015.01.21 C N 1 0 4 2 9 0 7 4 2 A (21)申请号 201410336662.6 (22)申请日 2014.07.15 13/941,605 2013.07.15 US B60W 10/02(2006.01) B60W 10/10(2012.01) B60W 40/00(2006.01) (71)申请人通用汽车环球科技运作有限责任公 司 地址美国密歇根州 (72)发明人 D.L.罗比内特 D.N.韦尔温 J.V.霍根 (74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所 11105 代理人葛青 (54)。

2、 发明名称 使用集中惯性模型的变速器离合器控制 (57) 摘要 本发明公开了一种使用集中惯性模型的变速 器离合器控制。车辆动力传动系包括发动机、变速 器、扭矩转换器组件和控制器。控制器包括动力 传动系记录的集中惯性模型和用于使用这些模型 执行离合器-离合器换挡的指令。模型共同地将 动力传动系动态特性减少至两个或三个自由度。 控制器执行用于使用该模型估算离合器扭矩的方 法。该模型可包括描述发动机惯性和扭矩转换泵 惯性的第一主惯性块和描述反映到输入构件的涡 轮和变速器惯性的第二主惯性模型。第二主惯性 模型包括用于每个固定档位状态和每个可能换挡 操作的主体惯性模型。控制器使用集中惯性模型 和被要求的。

3、输入扭矩推导作为闭环目标值的被要 求输出扭矩值，并使用估算的离合器扭矩来获得 该目标值。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 (10)申请公布号 CN 104290742 A CN 104290742 A 1/2页 2 1.一种车辆动力传动系，包括： 内燃发动机，其具有输送输入扭矩的驱动轴； 变速器，其具有接收输入扭矩的输入构件、输出构件、以及多个离合器，所述多个离合 器可操作为执行多个离合器-离合器换挡； 扭矩转换器组件，其具有连接到驱动轴的泵和连接。

4、到输入构件的涡轮；和 控制器，具有处理器和有形非瞬时性存储器，所述存储器上记录有多个集中惯性模型 和用于使用所述集中惯性模型执行离合器-离合器换挡的指令，其中集中惯性模型共同地 将车辆动力传动系的动态特性针对所有固定的档位模式减少至两个自由度(DOF)，并且针 对每一个离合器-离合器换挡减少至三个DOF，且其中控制器可编程为： 使用集中惯性模型，估算在相应的一个离合器-离合器换挡中使用的每一个离合器的 被要求的离合器扭矩，和 使用被要求的离合器扭矩，命令相应的离合器-离合器换挡的执行。 2.如权利要求1所述的动力传动系，其中集中惯性模型包括第一主惯性块和第二主惯 性模型，第一主惯性块描述发动机。

5、和泵的惯性，第二主惯性模型描述反映到输入构件的涡 轮和变速器的惯性。 3.如权利要求2所述的动力传动系，其中第二主惯性模型包括用于每一个固定档位模 式和用于每一个离合器-离合器换挡的变速器的主体惯性模型。 4.如权利要求1所述的动力传动系，其中控制器被编程为使用集中惯性模型和请求的 输入扭矩推导作为目标值的变速器的被要求输出扭矩值，并使用在闭环中的被估算的被要 求的离合器扭矩来获得该目标值。 5.如权利要求1所述的动力传动系，其中控制器包括发动机控制模块和变速器控制模 块，所述发动机控制模块配置为接收请求的输入扭矩，所述变速器控制模块配置为针对离 合器-离合器换挡以请求的输入扭矩的函数估算被要。

6、求的即将到来和即将离开的离合器 扭矩，作为被要求的离合器扭矩。 6.一种用于车辆动力传动系的变速器组件，所述动力传动系具有发动机，所述变速器 组件包括： 输入构件，其接收来自发动机的驱动轴的输入扭矩； 输出构件； 多个离合器，可操作为执行离合器-离合器换挡；和 控制器，包括处理器和有形非瞬时性存储器，所述存储器上记录有多个集中惯性模型 和用于使用所述集中惯性模型执行离合器-离合器换挡的指令，其中集中惯性模型共同地 将车辆动力传动系的动态特性针对所有固定的档位模式减少至两个自由度(DOF)，并且针 对变速器的所有离合器-离合器换挡减少到三个DOF，且其中控制器可编程为： 使用集中惯性模型，估算用。

7、于变速器的每一个离合器-离合器换挡的被要求的离合器 扭矩；和 使用针对指定的一个换挡的被估算离合器扭矩，执行离合器-离合器换挡中的指定的 一个。 7.如权利要求6所述的变速器组件，其中车辆动力传动系包括扭矩转换器组件，该扭 矩转换器组件具有连接到驱动轴的泵和连接到输入构件的涡轮，其中集中惯性模型包括第 权 利 要 求 书CN 104290742 A 2/2页 3 一主惯性块和第二主惯性模型，所述第一主惯性块描述发动机和泵的惯性，所述第二主惯 性模型描述反映到输入构件的涡轮和变速器的惯性。 8.如权利要求7所述的变速器组件，其中第二主惯性模型包括查找表，所述查找表包 含用于每一个固定档位状态和用。

8、于每一个可能的离合器-离合器换挡的变速器的主体惯 性模型。 9.如权利要求6所述的变速器组件，其中控制器可编程为以使用集中惯性模型和被请 求的输入扭矩推导作为目标值的被要求的输出扭矩值，并使用在闭环中的被估算的离合器 扭矩来获得该目标值。 10.如权利要求6所述的变速器组件，其中控制器包括发动机控制模块和变速器控制 模块，所述发动机控制模块配置为接收请求的输入扭矩，所述变速器控制模块配置为以被 请求的输入扭矩的函数估算即将到来和即将离开的离合器扭矩，作为被要求的离合器扭 矩。 权 利 要 求 书CN 104290742 A 1/7页 4 使用集中惯性模型的变速器离合器控制 技术领域 0001 。

9、本发明涉及使用集中惯性模型的变速器离合器控制。 背景技术 0002 传统的车辆变速器包括输入构件、输出构件以及齿轮箱，所述齿轮箱包括各种离 合器和齿轮组。输入构件接收来自内燃发动机的输入扭矩，并经由离合器和齿轮组以希望 的速度比将所述输入扭矩传递到输出构件。输出构件最终为驱动轴供能，以推进车辆。 0003 经由与当前速度比相关联的第一离合器(即即将离开的离合器)的释放，以及与 希望的新速度比相关联的第二离合器(即即将到来的离合器)的协调接合，离合器-离合 器换挡发生在这样的变速器中。贯穿离合器-离合器换挡的扭矩和惯性阶段的、相应的即 将远离和即将到来的离合器的释放和接合的闭环控制帮助避免通过变。

10、速器的能流的可感 知的中断。 发明内容 0004 这里公开了一种车辆动力传动系。动力传动系包括内燃发动机、自动变速器、扭矩 转换器组件、多个离合器、以及控制器。在可能的实施例中，控制器可包括发动机控制模块 (ECM)和变速器控制模块(TCM)，其中ECM接收来自车辆驾驶员的请求的输出扭矩(通常以 油门信号的形式)。通过使用多个如本文提出的集中惯性模型估算要求的输出扭矩，TCM执 行离合器-离合器换挡。 0005 控制器包括处理器和有形非瞬时性存储器，其上记录有多个集中惯性模型和用于 执行离合器-离合器换挡的指令。本发明的集中惯性模型共同地将车辆动力传动系的功率 流动态特性在任何固定的档位状态过。

11、程中减少至仅两个控制自由度(DOF)，且在换挡事件 过程中减少至三个DOF。控制器使用集中惯性模型估算用于离合器-离合器换挡的被要求 的即将离开和即将到来的离合器，并使用闭环中的离合器扭矩(即这里所述的闭环控制中 的控制目标)来获得该输出扭矩。 0006 还公开了用于车辆动力传动系的变速器组件。该变速器组件包括从发动机的驱动 轴接收输入扭矩的输入构件、输出构件、可操作为执行离合器-离合器换挡的多个离合器 以及上述的控制器。 0007 另外，公开了用于执行上述车辆动力传动系中变速器的离合器-离合器换挡的方 法。该方法包括记录多个集中惯性模型和用于使用所述集中惯性模型执行变速器的多个离 合器-离合。

12、器换挡的指令，包括记录这样的集中惯性模型，所述集中惯性模型共同地将车 辆动力传动系的动态特性针对所有固定的档位模式减少至两个自由度(DOF)，并且针对每 一个离合器-离合器换挡减少至三个DOF。该方法还包括使用集中惯性模型，经由控制器， 估算在相应的一个离合器-离合器换挡中使用的变速器的多个离合器的每一个的被要求 离合器扭矩。相应离合器-离合器换挡的执行经由控制器使用估算的要求的离合器扭矩而 被命令。 说 明 书CN 104290742 A 2/7页 5 0008 优选地，估算被要求的离合器扭矩包括估算即将到来的离合器扭矩和即将离开的 离合器扭矩。 0009 优选地，记录多个集中惯性模型包括记。

13、录第一主惯性块和记录第二主惯性模型， 第一主惯性块描述发动机和泵的惯性，第二主惯性模型描述反映到输入构件的涡轮和变速 器的惯性。 0010 优选地，记录第二主惯性模型包括，记录用于每一个固定档位模式和用于每一个 离合器-离合器换挡的变速器的主体惯性模型。 0011 优选地，所述方法还包括： 0012 经由控制器，使用集中惯性模型和请求的输入扭矩，推导作为目标值的变速器的 被要求的输出扭矩值；和 0013 使用在闭环中估算的被要求离合器扭矩，获得所述目标值。 0014 优选地，控制器包括发动机控制模块和变速器控制模型，该方法还包括： 0015 经由ECM，接收请求的输入扭矩；和 0016 经由T。

14、CM，针对离合器-离合器换挡，以请求的输入扭矩的函数估算被要求的即将 到来和即将离开的离合器扭矩，作为被要求的离合器扭矩。 0017 本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的 以下详细描述连同附图时显而易见。 附图说明 0018 图1是具有动力传动系的示例车辆的示意图，所述动力传动系包括发动机、扭矩 转换器组件、变速器和控制器，所述控制器配置为使用这里公开的集中扭矩模型执行离合 器-离合器换挡。 0019 图1A是杆系形式的示例性6速变速器的示意图，其可用作图1中所示的动力传动 系的一部分。 0020 图2是当变速器处于固定档位状态时图1中所示车辆的示例性动力传动系。

15、的示意 性自由体受力图。 0021 图3是当变速器正在执行换挡事件时同一动力传动系的示意性自由体受力图。 0022 图4是用于图1中示意性地显示的变速器的示例性开通升档的示意性逻辑流程 图。 0023 图5是如经由图4的逻辑流程图确定的在示例性开车升档中改变车辆参数的曲线 时序图。 具体实施方式 0024 参考附图，其中相同的附图标记在若干幅视图中对应于相同或相似的部件，图1 示意性地显示了示例性车辆10。车辆10包括变速器(T)14和控制器(C)20。控制器20可 包括变速器控制模块(TCM)20A和发动机控制模块(ECM)20B。TCM 20A和ECM 20B可经由如 图所示的控制器局域网。

16、络(CAN)总线彼此通信。控制器20，例如ECM 20B，接收来自车辆10 驾驶员的请求的输出扭矩，其为来自加速器踏板26的油门水平(箭头Th)的形式。TCM 20A配置为执行实施(具体地通过使用集中惯性模型)用于控制变速器14的离合器-离合 说 明 书CN 104290742 A 3/7页 6 器换挡的方法的被记录的计算机可执行代码100。这里参考图2-5详细公开的集中惯性模 型方法意图大大简化在图1的示例性变速器14中的相关离合器动态特性的所需模型。 0025 本方法可以图1的控制器20的逻辑实施，例如使用图4的逻辑流程50，以自动地 在离合器-离合器换挡事件过程中估算即将离开和即将到来的。

17、离合器的扭矩。为了说明的 一致性，这里将描述开车离合器-离合器升档。然而，所公开的控制方法也可用于其他换挡 事件，比如开车降档、关闭油门的降档、惯性滑行过程中的负扭矩升档、正扭矩降档等，而不 脱离本发明意图的范围。 0026 在传统变速器中，针对给定的变速器设计，动态方程的完整矩阵被预先确定。例 如，6速变速器可具有大约700种不同的校准系数，其每一个必须作为单个的校准值被记 录。用于每一个可能的换挡组合的校准值可例如被记录在查询表中。对于这样的6速变速 器，在特定换挡操作过程中，20X20的矩阵可被用于要求的约束。对比地，8速变速器可具有 30X30的矩阵，即30DOF，并以此类推。通过对比。

18、，经由使用这里公开的特定集中惯性模拟方 法的离合器-离合器换挡动态特性的模拟，并通过最终确定闭环离合器扭矩值以命令使用 这种方法，本方法将这种复杂度在所有固定的档位状态中降低至2DOF，且在换挡事件过程 中降低至3DOF。因此，给定变速器的前期(front-end)校准工作量将被大大简化。 0027 图1中所示的示例性车辆10包括内燃发动机(E)12，其具有驱动轴22。变速器 14包括相应的可旋转输入和输出构件23和24以及离合器60，对于给定的离合器-离合器 换挡，所有这些可用作即将到来或即将离开的离合器。输入构件23经由扭矩转换器组件 (T C )15接收来自发动机12的输入扭矩(T IN。

19、 )，所述扭矩转换器组件(T C )15可定位在发动机 12与输入构件23之间。扭矩转换器组件15包括由发动机驱动的泵(从动构件)、定子和 涡轮(从动构件)，如本领域熟知的。涡轮的旋转速度，在图2和3中示意性地显示为15T， 等于输入构件23的旋转速度。输出构件24将来自变速器14的输出扭矩(T O )可能经由如 图所示的差速器16传送到驱动车轴19。驱动车轴19最终以希望的速度比给一组驱动轮 18功能。 0028 简要地参考图1A，虽然示例性6速变速器以具有相应的第一和第二齿轮组GS1和 GS2的示意性的杆系图形式显示，但是执行离合器-离合器换挡的任何多速变速器都可从 本方法获益。在该实施例。

20、中，输送输入扭矩(T IN )的输入构件23可以被连接至第一齿轮组 GS1，第一齿轮组GS1具有节点N1、N2和N3，节点N1、N2和N3在可行构造中可以分别被实现 为环齿轮、支架构件和恒星齿轮。输入构件23可直接连接到节点N1以及旋转离合器C456， 其中“C”表示“离合器”，且“456”表示其中离合器C456被应用或接合的特定档位，即第四、 第五和第六档位。节点N2连接到旋转离合器C1234，且连接到另一旋转离合器C35R的输入 侧。离合器C1234在第一至第四档位中被接合，同时离合器C35R在第三和第五档位以及倒 车(R)中被接合，节点N3被固接至静止构件SM。 0029 第二齿轮组GS。

21、2包括节点N4,N5,N6,和N7，节点N4,N5,N6,和N7可以分别被实施 为恒星齿轮、环齿轮、支架齿轮和另一个恒星齿轮。节点N5直接连接到输出构件24，输出构 件24将输出扭矩(T O )输送到图1的驱动车轴19。节点N6连接到制动离合器CBR1，制动 离合器CBR1在倒车和第一档位中被接合，且制动离合器CBR1还选择性地将节点N6连接到 静止构件SM。节点N4连接到离合器C1234的输出侧。节点N7经由离合器C35R连接到第 一齿轮组N2的节点N2，并经由制动离合器CB26连接到静止构件SM。 说 明 书CN 104290742 A 4/7页 7 0030 在图1A的非限制性示例中，离。

22、合器C456、C1234、C35R和CBR1是图1中所示的离合 器60，且这些装置中的任一个可针对给定的离合器-离合器换挡操作而用作即将离开和即 将到来的离合器。例如，1-2开车升档将离合器CBR1视为用作即将离开的离合器，把C1234 视为用作即将到来的离合器，其中在升档结束处，CBR1的扭矩载荷被卸载到离合器C1234。 0031 再次参考图1，变速器14，无论其配置如何，包括泵(P)13，所述泵(P)13从集油槽 17抽吸流体并将流体在压力下循环至离合器60，例如经由可变力离合器螺线管35。作为控 制器20的总体换挡控制功能的一部分，车辆10的驾驶员压下加速器踏板26，以经由相对应 的油。

23、门水平(Th)而命令一定量的希望的输出扭矩。响应于油门水平(Th)，控制器20 经由控制信号(双箭头11)与变速器14通信，以通过即将到来和即将离开的离合器的扭矩 执行请求的离合器-离合器换挡，所述离合器扭矩如下所述地计算。 0032 图1的控制器20，无论是单个控制器或多个控制器，例如TCM 20A和ECM 20B，可 包括一个或多个微处理器21和非瞬时性有形计算机可读存储器25(例如磁或光学存储器、 闪存等)。控制器20还可包括足够的瞬时性存储器，例如随机访问存储器(RAM)和电可擦 可编程只读存储器(EEPROM)，以及高速时钟、模拟-数字(A/D)电路、数字-模拟(D/A)电 路、和任。

24、何必要的输入/输出(I/O)电路和装置，以及信号调节和缓冲电子器件。 0033 控制器20还可配置为，即编程为具有任何所需的逻辑，并配备在硬件中，用于执 行图4所示的逻辑流程50。而且，尽管自动变速器示意性地显示在图1中，但本集中惯性模 拟方法对于任何离合器-离合器换挡有效，包括具有比图1A中所示更多或更少的行星齿轮 组的变速器，以及在具有副轴齿轮传动装置的双离合器变速器中有效。 0034 参考图2，自由体受力图30被提供，用于图1中所示的车辆10的动力传动系。自 由体受力图30描述了当图1的变速器14处于固定档位状态时车辆10的动力传动系的各 种集中惯性。这里，第一和第二主惯性块32和36分。

25、别模拟或描述了发动机12侧和变速器 14侧的主体惯性。即，第一主惯性块32经由发动机惯性块33描述发动机12的惯性以及每 一个附接的附件传动装置、配气机构、飞轮、柔性盘等的惯性(I E )。这样的信息可以基于车 辆10的设计而预先被确定并记录在图1的存储器25中。 0035 第一主惯性块32还经由扭矩转换泵块34描述图1的扭矩转换器组件15的叶轮 /泵15P的已知惯性(I TCP )，其中泵15P、涡轮15T、定子15S和扭矩转换离合器(TCC)在图2 中示意性地示出。主惯性块32的组合惯性在图2中表示为I 1 ，且可以概括为： 0036 I 1 I E +I TCP 0037 图2的第二主惯。

26、性块36包括扭矩转换涡轮块37和集中的变速器惯性块38。涡轮 块37描述扭矩转换器组件15的涡轮15T的惯性，即I TCT ，其为了简明缩写为I 2 。变速器惯 性块38描述变速器14在处于反映回到图1的输入构件23的固定档位(FG)状态中时的集 中惯性。该值被缩写为I FG 。由此，第二主惯性块36的总惯性可表示为： 0038 I T,FG I 2 +I FG 0039 在图2的自由体受力图30中，到第一主惯性块32的输入是驾驶员指定的扭矩，其 经由油门水平而被请求，所述油门水平经由图1中所示的加速器踏板26的压下而被命令。 图1的控制器20则响应于被请求的扭矩而确定变速器14的被要求的输出。

27、扭矩(T O )。 0040 如变速器模拟领域的普通技术人员将理解的，“挂档(in gear)”的集中惯性可通 过锁定变速器模型(例如AME Sim、MATLAB等)到固定的档位状态，并随后经由变速器输入 说 明 书CN 104290742 A 5/7页 8 构件23以固定的速率加速模型化的系统而被确定。图1的输出构件24由此被保留作为一 自由约束。集中惯性则可通过获得在变速器输入构件23处将模拟的系统加速所要求的扭 矩(一个或多个)、并随后将该值除以变速器输入构件23的加速率()而计算，即： 0041 0042 其中T TS 是在这样的固定加速率()下作用在输入构件23上且由此作用在涡轮 1。

28、5T上的扭矩。该同一步骤可被重复用于变速器14的所有可能的固定档位状态(或在双离 合变速器的情况中固定档位预选择序列)，以收集用于每个固定的传动比的I FG 的值。 0043 参考图3，另一自由体受力图130被提供，用于图1中所示的车辆10的动力传动 系。自由体受力图130描述了当图1的变速器主动执行离合器-离合器换挡事件时动力传 动系的惯性，在离合器-离合器换挡事件过程中，换挡动态特性改变图2中图示的变速器惯 性中的一些。这里，具有惯性I 1 的第一主惯性块32不改变，即发动机12以及其附接的部 件的惯性不受变速器14的档位状态影响。然而，变速器14侧的惯性将由于换挡的动态特 性改变，其方式。

29、为随着变速器14的设计和正在执行的特定换挡操作而变化。这反映在第二 主惯性块136中。 0044 与图2中一样，第二主惯性块136包括扭矩转换涡轮块37，其中主体惯性I 2 同样 是涡轮15T的惯性。惯性块40描述传递到变速器14中的集中输入惯性。为了简明，该值 简写为I IN 或I 3 。保持离合器(C H )、即将离开的离合器(C OFG )以及即将到来的离合器(C ONC ) 也在图3中示意性地示出，其中在给定的换挡操作中一直完全接合的保持离合器图示为实 线。当变速器14是DCT时，保持离合器(C H )被达到相同效果的适当的扭矩传递机构，比如 同步器所取代 0045 I 3 项是换挡离。

30、合器的上游的变速器14惯性的反映回到图1的变速器输入构件23 的一部分。惯性块42描述集中变速器输出惯性，为了简明表示为I OUT 或I 4 。该项是再次被 反映回到变速器输入构件23的任何换挡离合器的下游的变速器惯性。即使涡轮15T和输 入构件23被刚性地联接，在本方法中，这些值被分别表示，因为扭矩转换器15的设计可能 在变速器14的寿命过程中改变。 0046 因此，在图3的自由体受力图130中，现存在四种集中惯性：I 1 (发动机12和扭矩 转换泵15T的惯性)，I 2 (扭矩转换涡轮15T的惯性)，I 3 (反映到输入构件23的上游惯性)， 和I 4 (反映到输入构件23的下游惯性)。主。

31、体惯性I 1 和I 2 可预先离线地确定并记录在图 1的存储器25中，如上文别处所述的。 0047 上游和下游惯性I 3 和I 4 可此后如下地确定： 0048 0049 与图2的自由体受力图30一样，到图3的第一主惯性块32的输入保持通过压下 图1所示的加速器踏板26而请求的驾驶员指定扭矩，同时控制器20仍响应于这样的被请 求的扭矩确定变速器14的被要求的输出速度。可选地，主体惯性I 3 和I 4 可通过在图1的 控制器20外部确定和记录在存储器25中的模拟技术而预先已知。 0050 使用如上所述的变速器模拟技术，在换挡事件过程中确定集中惯性包括，迫使变 速器14进入特定换挡操作，其中在换挡。

32、的扭矩阶段过程中具有即将离开的离合器扭矩全 说 明 书CN 104290742 A 6/7页 9 容量，且在惯性阶段过程中不具有即将到来的离合器容量。在特定离合器-离合器换挡操 作过程中，在全部两个换挡阶段过程中，保持离合器保持处于全容量，以完全约束变速器14 的齿轮箱。特定的输入和输出速度约束分别导致在输入和输出构件23和24处的被要求以 维持希望的换挡分布(shift prole)，即希望的涡轮加速率( T )的扭矩。将输入和输出 扭矩除以该涡轮加速率( T )得到对应于特定换挡的反映回到变速器输入构件23的加速 度的集中惯性。 0051 实现方式 0052 在离合器-离合器换挡事件过程中。

33、，上述的方程组可被减少至仅两个线性方程， 其可通过被要求的约束输入被同时解决。对于换挡的给定惯性阶段，控制离合器扭矩(T C ) 可被重写如下： 0053 T C T IN R C -(I 2 +I 3 ) T )R C 0054 其中R C 是已知的离合器杆杠杆比，即关于输入构件23的扭矩比。输出扭矩T O 可 表示为： 0055 T O T IN GR-(I 2 +I 3 ) T )GR+I 4 T 0056 其中GR是已知的齿轮传动比，取决于换挡时的最初或最终的齿轮传动比。所有其 他值在上文中别处限定。 0057 使用这些方程，换挡的扭矩阶段简单地变成取决于净输入扭矩的线性斜坡曲线， 最。

34、佳如图5所示。净输入扭矩(T IN )则是起动装置，例如发动机12，以及图2和3中所示扭 矩转换离合器的控制状态的函数，即： 0058 0059 其中T E , E, 和N E 分别是扭矩、加速率和发动机12的旋转速度，且K是图1的扭矩 转换器组件15的K-因子，即描述扭矩转换器组件15的一个构件的旋转速度除以作用在同 一构件上的扭矩的平方根的工程术语。T R 是扭矩转换器组件15的扭矩比。 0060 参考图4并结合图5的一组车辆曲线70，示例逻辑流程图50在图4中示出，用于表 示主体惯性模拟和离合器控制方法。图5显示了关于发动机速度(N E )、涡轮速度(N T )、发动 机扭矩(T E )。

35、、即将离开的离合器扭矩(T C,OFG )、即将到来的离合器扭矩(T C,ONC )、和离合器-离 合器换挡的扭矩阶段(T PH )和惯性阶段(I PH )的输出扭矩的曲线。图4的逻辑块52,54,56 和58示意性地图示了控制器20的硬件内(例如ECM 20B和TCM 20A内，取决于步骤)发 生的所要求的逻辑步骤。 0061 开始于逻辑块52，逻辑块52代表命令变量(CMD VAR)的逻辑水平，其中各种车辆 控制参数被接收和/或计算，作为先于换挡控制的步骤。由此，经由相关代码100(其实现 图4的流程)的执行，第一步骤是这种参数的接收或确定。该值包括从图1的TCM 20A可 获得的测得的或。

36、经校准的值，包括希望的初始和最终扭矩阶段时间，分别为t TP,i 和t TP,f ；扭 矩转换器K-因子(K)；希望的输出扭矩(T O，DES )；扭矩转换器组件15的扭矩比(T R )；涡轮速 度(N T )；涡轮加速度( T )；和当前齿轮传动比(G R )。 0062 逻辑块52的水平处确定的附加值包括预确定或经计算的惯性值I1、I2和I FG ，如 上已解释的。从图1的ECM 20B，逻辑块52接收描述发动机12的性能的信息，包括其旋转 说 明 书CN 104290742 A 7/7页 10 速度(N E )、加速率( E )和估算的发动机扭矩(T E )。从该信息，逻辑块52输出或传。

37、送信息 到逻辑块54(CAL)和逻辑块56(T PH )及58(I PH )，后面两个块描述用来控制开车升档的相应 扭矩阶段和惯性阶段的值。 0063 逻辑块54(CAL)作为另一步骤接收来自逻辑块52的命令的齿轮传动比(GR f,i )， 如图所示。存储在图1的控制器20的存储器25中的是查找表，其针对每一个可能的换挡 事件，捕获上述方程中的用于即将离开和即将到来的离合器的离合器杆杠杆比，即分别为 R C,OFG 和R C,ONC 。还记录在查找表中的是惯性值I 3 和I 4 的值，其同样针对每一个可能的换挡 事件而预先被确定，所述换挡事件例如为1-2动力升档/2-1动力降档、2-3动力升档。

38、/3-2 动力降档等。惯性值I 1 和I 2 是固定的，并因此对于逻辑块54也可作为输入获得。逻辑块 54由此获取并输出惯性值I 3 和I 4 ，以及离合器杆杠杆比R C,OFG 和R C,ONC 。 0064 扭矩阶段块56接收来自存储器25的离合器杆杠杆比，以及如上所述的希望的扭 矩阶段时间，且处理器21如下地确定要求的离合器扭矩： 0065 T C,OFG | tTP,i T IN R C,OFG 这是图5中在t 0 -t 1 处所示的T C,OFG 的值 0066 T C,OFG | tTP,i T IN R C,OFG 即，图5中t 2 处的T C,OFG 的值 0067 T C,O。

39、FG | tTP,f 0 即，图5中t1处的T C,ONC 的值 0068 T C,ONC | tTP,f T IN R C,ONC 这是图5中在t 1 -t 2 处所示的T C,ONC 的值。 0069 惯性阶段块58如下地确定用于换挡的惯性阶段的被要求的离合器扭矩： 0070 T C T IN R C,ONC -(I 2 +I 3 ) T )R C,ONC ，即，在图5的t 2 和t 3 之间所示的值，且其中， 如上所述： 0071 T O T IN GR f -(I 2 +I 3 ) T )GR f +I 4 T ，即，在图5的t 2 和t 3 之间所示的值，其中 T IN 限定为： 0。

40、072 0073 惯性阶段中的被要求的离合器扭矩值T C 被发送到图1的TCM 20A，并被转变为相 应的离合器压力请求，其最终被传送到变速器阀体(未示出)，所述变速器阀体包括图1的 阀35，以由此促动换挡离合器，即特定换挡事件中使用的即将到来的离合器。上述的变速器 输出扭矩T O 由此用作用于换挡事件的目标，且离合器扭矩T C 是闭环中使用的特定控制值， 以在用于该换挡的希望的校准时间内实现该目标。 0074 上面详述的该方法由此提供了用于使用集中惯性模拟行星式自动变速器动态特 性的简化方法，该简化方法针对任何换挡事件简化至仅两个自由度。这意图相对于传统技 术提供大大减少的节点惯性和输入的数。

41、量。直观的齿轮箱模型结果在校准过程中可以有助 于排除故障，同时免除处理能力和存储器存储要求。本方法还有助于使离合器-离合器换 挡具有参数的更好说明，其在换挡动态特性方面具有最有影响的作用。 0075 尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得 知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。 说 明 书CN 104290742 A 10 1/5页 11 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104290742 A 11 2/5页 12 图3 说 明 书 附 图CN 104290742 A 12 3/5页 13 图1A 说 明 书 附 图CN 104290742 A 13 4/5页 14 图4 说 明 书 附 图CN 104290742 A 14 5/5页 15 图5 说 明 书 附 图CN 104290742 A 15 。