CN103291900B - 用于执行混合动力变速器中的换档的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于执行混合动力变速器中的换档的方法和设备。一种用于执行包括第一和第二电机的混合动力变速器中的变速器换档的方法包括执行从初始变速器状态到目标变速器状态的通过空档的换档序列，包括执行到空档的中间换档。在执行通过空档的换档序列的同时检测到输出扭矩请求的变化时，识别可能的恢复换档路径。识别可能的恢复换档路径中可用的恢复换档路径，并评估对于每个所述可用的恢复换档路径的换档成本。具有最低换档成本的可用恢复换档路径被选为优选的恢复换档路径，并被执行以实现非空档变速器状态。

Description

用于执行混合动力变速器中的换档的方法

政府合同权利

该发明根据由美国能源部授权的协议No.DE-FC26-08NT04386在美国政府的支持下作出。美国政府在该发明中可具有一定的权利。

技术领域

本公开涉及包括换档执行的用于混合动力变速器的控制系统。

背景技术

在该部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息。因此，这样的陈述不旨在构成现有技术的承认。

混合动力总成构架可包括多个扭矩生成装置，包括内燃机和例如电机的非燃烧扭矩机械，其通过变速器装置将扭矩传递至输出构件。已知的混合动力总成系统可构造成以连续可变状态和固定档位状态操作，所述已知的混合动力总成系统的一个实施例包括双模式的复合-分流机电混合动力变速器。在一个实施例中，这样的混合动力变速器包括用于从原动机功率源、优选地从内燃机接收牵引扭矩的输入构件和输出构件。输出构件可操作地连接至用于机动车辆的传动系，用于将牵引扭矩传递至那儿。作为电动机或发电机操作的扭矩机械可与来自内燃机的扭矩输入无关地产生混合动力变速器的扭矩输入。扭矩机械可将通过车辆传动系传递的车辆动能转换成可储存在能量储存装置中的能量。控制系统监测来自车辆和操作者的各种输入，并提供混合动力总成的操作控制，包括控制变速器操作状态和换档、控制扭矩生成装置和调节能量储存装置与电机之间的功率互换，以管理变速器的包括扭矩和旋转速度的输出。

构造成以多个连续可变的状态操作的混合动力变速器在所述多个连续可变的状态之间执行换档。可与操作者扭矩需求的变化无关地命令和执行在连续可变的模式之间的换档。可利用称为通过空档的换档事件的空档中的中间操作执行连续可变的状态之间的换档。

发明内容

一种用于执行包括第一和第二电机的混合动力变速器中的变速器换档的方法包括执行从初始变速器状态到目标变速器状态的通过空档的换档序列，包括执行到空档的中间换档。在执行通过空档的换档序列的同时检测到输出扭矩请求的变化时，识别可能的恢复换档路径。识别可能的恢复换档路径中可用的恢复换档路径，并评估对于每个所述可用的恢复换档路径的换档成本。具有最低换档成本的可用恢复换档路径被选为优选的恢复换档路径，并被执行以实现非空档变速器状态。

附图说明

现在将作为示例参考附图描述一个或多个实施例，其中：

图1图示根据本公开的示例性混合动力总成；

图2图示根据本公开的用于构造成控制混合动力总成的控制器系统的示例性构架；

图3图示根据本公开的包括描绘对于图1所示的混合动力总成的变速器状态的数据的相对于变速器输出速度绘制的变速器输入速度；

图4图示根据本公开的与执行从初始EVT模式到目标EVT模式的模式-空档-模式换档操作相关的控制方案，其中模式-空档-模式换档的执行被输出扭矩请求的变化中断；以及

图5图示根据本公开的与操作控制方案以执行从初始EVT模式到目标EVT模式的模式-空档-模式换档相关的时间重合的参数，其中模式-空档-模式换档的执行被输出扭矩请求的变化中断。

具体实施方式

现在参考其中显示仅为了图示某些示例性实施例而不是为了限制所述示例性实施例的附图，图1描绘了机电混合动力总成100。图示的机电混合动力总成100包括双模式的复合-分流机电混合动力变速器10和内燃机(发动机)14，所述双模式的复合-分流机电混合动力变速器10包括分别的第一和第二电机56和72。图示的机电混合动力总成100是构造成以至少两个连续可变的模式操作的混合动力总成系统的非限制性实施例。

发动机14与第一和第二电机56和72各自产生以传输至变速器10的扭矩的形式的功率。分别依据输入扭矩、电机A扭矩和电机B扭矩并分别依据输入速度、电机A速度和电机B速度描述从发动机14和第一与第二电机56与72的功率传输。生成的扭矩可以是以牵引扭矩或反作用扭矩的形式。牵引扭矩是正扭矩，所述正扭矩生成以加速变速器10的输出构件64，由此加速车辆。反作用扭矩是负扭矩，所述负扭矩生成以减速变速器10的输出构件64，由此使车辆减速。

发动机14优选地包括多缸内燃机，所述多缸内燃机选择性地以多种状态操作，以产生扭矩并经由输入构件12将扭矩传输至变速器10，并发动机14可以是火花点火或压缩点火发动机。发动机14包括耦联至变速器10的输入构件12的曲轴。旋转速度传感器11监测输入构件12的旋转速度。由于发动机14与变速器10之间的输入构件12上的例如液压泵和/或扭矩管理装置的扭矩消耗部件的安置，所以从发动机14输出的包括旋转速度和发动机扭矩的功率可不同于到变速器10的输入速度和输入扭矩。

变速器10在一个实施例中包括三个行星齿轮组24、26和28及四个可选择性接合的扭矩传输装置，即离合器C170、C262、C373和C475。如在此所使用地，离合器指的是任何类型的摩擦扭矩传输装置，包括例如单板或复板离合器或组件、带式离合器和制动器。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优选地包括液压应用的旋转摩擦离合器。离合器C170和C373优选地包括可选择性地接地至变速器外壳68的液压控制的固定装置。离合器C170、C262、C373和C475中的每个离合器优选地是液压应用的，以经由液压控制回路42选择性地接收增压液压流体。

第一和第二电机56和72优选地包括三相AC电机和相应的解算器80和82，所述三相AC电机各自包括定子和转子。用于每个电机的电机定子接地至变速器外壳68的外部，并包括具有从其延伸的线圈电绕组的定子铁芯。用于第一电动机56的转子支撑在经由第二行星齿轮组26操作地附接至轴60的毂衬齿轮上。用于第二电动机72的转子固定地附接至套筒轴毂66。

解算器80和82中的每个解算器优选地包括可变磁阻装置，所述可变磁阻装置包括解算器定子和解算器转子。解算器80和82合适地定位并装配在第一和第二电机56和72中的相应的一个电机上。解算器80和82中的每个解算器感测并监测解算器转子相对于解算器定子的旋转位置，从而监测第一和第二电机56和72中相应的一个电机的旋转位置。另外，解译从解算器80和82输出的信号，以便为第一和第二电动机56和72提供旋转速度。

变速器10包括例如轴的输出构件64，所述输出构件64耦联至用于车辆的传动系90，以提供传输至车辆车轮93的输出功率，在附图1中示出了所述车辆车轮93中的一个车辆车轮。输出构件64处的输出功率的特征在于输出旋转速度和输出扭矩方面。变速器输出速度传感器84监测输出构件64的旋转速度和旋转方向。车辆车轮93中的每个车辆车轮优选地配备有适合监测轮速的传感器94，所述传感器94的输出由参考图2描述的分布式控制器系统的控制模块监测，以确定车辆速度、和用于制动控制、牵引控制和车辆加速管理的绝对和相对轮速。车辆车轮93中的每个车辆车轮配备有用于应用摩擦制动扭矩的摩擦制动器95。

输入扭矩、电机A扭矩和电机B扭矩作为从燃料或储存在电能储存装置(ESD)74中的电势的能量转换的结果而产生。ESD74是经由DC传输导体27直流耦联至逆变器模块(TPIM)19的高电压。响应于对于电机A扭矩和电机B扭矩的命令，TPIM19采用传输导体29，以往返于第一电机56传输电功率，并且TPIM19类似地采用传输导体31，以往返于第二电机72传输电功率。根据ESD74被充电还是放电，往返于ESD74传送电流。TPIM19包括功率逆变器和相应的电机控制模块，所述相应的电机控制模块构造成接收扭矩命令，并响应于对于电机A扭矩和电机B扭矩的命令而控制逆变器状态。功率逆变器包括已知的互补三相功率电子装置，并各自包括多个绝缘栅双极型晶体管，用于通过以高的频率转换来将来自ESD74的DC功率转变成用于给第一和第二电动机56和72中相应的电动机提供动力的AC功率。

图2示意性地示出了构造成控制图1的混合动力总成100的分布式控制器系统的实施例。在下文中描述的元件包括整车控制构架的子集，并提供图1所描述的混合动力总成100的协调系统控制。分布式控制模块系统综合相关的信息和输入，并执行算法，以控制各种致动器，从而满足控制目标，包括与燃料经济性、排放、性能、驾驶性能和包括ESD74的电池和第一与第二电动机56与72的硬件的保护相关的目标。分布式控制模块系统包括发动机控制模块(ECM)23、TCM17、电池组控制模块(BPCM)21和TPIM19。混合控制模块(HCP)5提供ECM23、TCM17、BPCM21和TPIM19的监督控制与协调。用户接口(UI)13操作地连接至多个操作者输入装置，车辆操作者通过所述多个操作者输入装置产生用于控制和指导混合动力总成100的操作的输出扭矩请求。操作者输入装置可包括加速踏板113、操作者制动踏板112、例如PRNDL选择器的变速器档位选择器114、车速巡航控制及用于确定输出扭矩请求的其他合适的装置。变速器档位选择器114可具有离散数量的操作者可选择位置，包括输出构件64的旋转方向，以使得车辆向前和向后方向的移动中的一种成为可能。

前述控制模块经由局域网(LAN)总线6与其他控制模块、传感器和致动器通信。LAN总线6允许各种控制模块之间的操作参数和致动器命令信号的状态的结构化通信。所利用的特定的通信协议是专用的。LAN总线6和合适的协议提供前述控制模块与提供包括例如防抱死制动、牵引控制和车辆稳定性的功能性的其他控制模块之间的坚固的消息接发和多重控制模块交互。多种通信总线可用于改善通信速度并提供某一水平的信号冗余度和完整性。还可利用例如串行外设接口(SPI)总线的直接链接实现独立的控制模块之间的通信。

HCP5提供混合动力总成100的监督控制，用于协调ECM23、TCM17、TPIM19和BPCM21的操作。基于来自用户接口13和包括ESD74的混合动力总成100的各种输入信号，HCP5确定输出扭矩请求、输出扭矩命令、发动机输入扭矩命令、对于变速器10的应用的扭矩传输离合器C170、C262、C373、C475的离合器扭矩和对于第一与第二电动机56与72的电机A扭矩与电机B扭矩命令。

ECM23连接至发动机14，以通过多个离散线路从传感器获取数据和控制发动机14的致动器。ECM23从HCP5接收发动机输入扭矩命令。ECM23基于传送至HCP5的监测的发动机转速和负荷确定在该时间点提供至变速器10的实际发动机输入扭矩。ECM23监测来自旋转速度传感器11的输入，以确定到输入构件12的发动机输入速度，所述发动机输入速度转化成变速器输入速度。ECM23监测来自传感器的输入，以确定包括例如歧管压力、发动机冷却剂温度、周围空气温度和周围压力的其他发动机操作参数的状态。发动机负荷例如可由歧管压力确定，或者替代性地可由监测操作者对加速踏板113的输入确定。ECM23产生并传送命令信号，以控制包括例如燃料喷射器、点火模块和节气门控制模块的发动机致动器。

TCM17操作地连接至变速器10，并监测来自传感器的输入，以确定变速器操作参数的状态。TCM17产生并传送命令信号，以控制变速器10，包括控制液压回路42。从TCM17到HCP5的输入包括对于离合器中的每个离合器、即C170、C262、C373和C475的估计离合器扭矩和输出构件64的旋转输出速度。其他的致动器和传感器可用于为控制目的提供从TCM17到HCP5的附加信息。如在下文所描述地，TCM17监测来自压力开关的输入，并选择性地致动液压回路42的压力控制电磁阀和换挡电磁阀，以选择性地致动各种离合器C170、C262、C373和C475，从而实现各种变速器状态。

BPCM21信号地连接至传感器，以监测ESD74，包括电流和电压参数的状态，从而向HCP5提供指示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、电池温度和可用的电池功率。

制动器控制模块(BrCM)22操作地连接至车辆车轮93中的每个车辆车轮上的摩擦制动器95。BrCM22监测操作者对制动器踏板112的输入，并产生控制信号，以控制摩擦制动器95，并将控制信号发送至HCP5，以诸如为了通过再生制动操作的能量捕获基于所述控制信号操作第一与第二电动机56与72。这包括命令混合的制动扭矩，所述混和的制动扭矩是在车轮93处产生的摩擦制动扭矩与在输出构件64处产生的输出扭矩的组合，在输出构件64处产生的所述输出扭矩与传动系90起反作用，以响应于操作者对制动器踏板112的输入使车辆减速。

控制模块、模块、控制、控制器、控制单元、处理器和类似的术语指的是一个或多个专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或固件程序或例程的中央处理单元(优选地微处理器)和相关的存储器和储存器(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、合适的信号调节和缓冲电路、以及提供所描述的功能性的其它部件中的任何一个或各种组合。软件、固件、程序、指令、例程、代码、算法和类似的术语指的是包括校准和查阅表的任何控制器可执行的指令集。控制模块具有执行以提供期望的功能的一组控制例程。例程诸如由中央处理单元执行，并可操作以监测来自感测装置及其他网络控制模块的输入，和执行控制与诊断例程以控制致动器的操作。可在进行的发动机和车辆操作期间以规则的时间间隔、例如每隔3.125、6.25、12.5、25和100毫秒执行例程。替代性地，例程可响应于事件的出现执行。

混合动力总成100选择性地以可依据变速器状态和发动机状态的组合描述的多种推进状态中的一种操作。变速器状态包括多种固定档位和连续可变状态和空档，并且发动机状态包括发动机运转状态(ON)和发动机停机状态(OFF)中的一种。以下参考表1描述推进状态。

表1指示了对于在此描述的实施例的变速器状态中的每种变速器状态应用离合器C170、C262、C373和C475中的哪些离合器。连续可变模式在一个实施例中包括第一电可变变速器(EVT)模式(EVT模式1或M1)和第二EVT模式(EVT模式2或M2)。固定档位模式包括变速器10的输入－输出速度的固定比操作。固定档位模式在一个实施例中包括具有逐渐降低的传动比的第一(G1)、第二(G2)、第三(G3)和第四(G4)档位，以实现相对于输入速度的对应地增加的输出速度。发动机状态包括发动机运转状态(ON)和发动机停机状态(OFF)。发动机运转状态包括其中发动机14旋转但不供燃料的燃料切断模式(FCO)。为了该说明的目的，当发动机状态为OFF时，发动机输入速度等于零转每分钟（RPM），即发动机曲轴不自旋。在EVT模式1和EVT模式2中，发动机状态可为ON或OFF。

响应于如由用户接口13捕获的经由加速踏板113和制动踏板112的操作者输入，HCP5和其他控制模块中的一个或多个控制模块确定扭矩命令，以控制包括发动机14与第一和第二电机56和72的扭矩致动器，从而满足输出构件64处的传输至传动系90的输出扭矩请求。因此，HCP5确定输出扭矩请求，并产生用于操作混合动力总成的元件的命令。用于操作混合动力总成100的元件的命令包括响应于输出扭矩请求从变速器10到传动系90的输出扭矩命令、来自发动机14的输入扭矩、对于变速器10的扭矩传输离合器C170、C262、C373、C475的离合器扭矩和分别对于第一和第二电机56和72的电机A扭矩和电机B扭矩命令。最终的车辆加速度可受例如包括道路负载、道路坡度和车辆质量的其他因素的影响。基于混合动力总成100的操作参数确定包括发动机状态和变速器状态的推进状态。这如先前所描述地包括通过加速踏板113和制动踏板112传送至用户接口13的输出扭矩请求。优选的变速器状态和优选的发动机状态的选择可以以由在电能生成模式中或在扭矩生成模式中操作第一和第二电机56和72的命令所引起的扭矩需求为基础。可由最佳算法或例程确定优选的变速器状态和优选的发动机状态的选择，所述最佳算法或例程基于操作者对功率的需求、电池充电状态和发动机14与第一和第二电机56和72的能量效率确定最佳系统效率。控制系统响应于执行的优化例程的结果控制输入扭矩、电机A扭矩和电机B扭矩，并且优化系统效率，从而响应于输出扭矩请求管理燃料经济性和电池充电。此外，可基于部件或系统中的故障确定操作。HCP5监测扭矩致动器，并确定输出构件64处来自变速器10的功率输出，所述功率输出需要在满足例如给ESD74充电的其他动力总成操作需求的同时实现输出扭矩请求。如从以上说明显而易见地，ESD74与第一和第二电机56和72为在它们之间的功率流而被操作地电耦联。此外，发动机14、第一和第二电机56和72与机电变速器10被机械操作地耦联，以在它们之间传输功率，从而产生到输出构件64的功率流。

图3图形性地示出了相对于变速器输出速度(RPM)320绘制的变速器输入速度(RPM)310，其中数据包括对于图1和2所示的混合动力总成系统100的表1中所描述的变速器状态的输入速度310与输出速度320之间的关系。G1312、G2314、G3316和G4318的固定档位状态被描绘成独立的线。EVT模式1313和EVT模式2315的连续可变状态被描绘成操作范围。

机电混合动力总成100可命令初始EVT模式与最终EVT模式之间的换档。通过仅应用离合器C170而实现EVT模式1中的操作，并且通过仅应用离合器C262而实现EVT模式2中的操作。执行初始EVT模式与最终EVT模式之间的换档的已知方法包括执行同步的模式到模式换档，所述同步的模式到模式换档包括在固定档位状态中的一个（例如G2）中的中间操作。在G2固定档位状态中的操作包括离合器C170和离合器C262的同时应用。如所意识到地，包括固定档位G2的同步模式到模式换档可能需要通过调节发动机转速而实现的输入速度的变化。调节发动机转速以实现固定档位G2中的中间操作可导致不可接受的噪声、振动和声振粗糙度(NVH)，例如包括车辆操作者可察觉的意外的发动机转速的命令提高。由于消耗燃料以提高发动机转速，所以调节发动机转速以实现固定档位G2中的中间操作增加了操作成本。发动机转速的调节包括在降档期间提高发动机转速和在升档期间降低发动机转速。响应于输出扭矩请求和混合动力总成100的能力来选择优选的变速器状态，以满足该输出扭矩请求。

从初始EVT模式到目标EVT模式的换档可包括同步模式到模式换档，所述同步模式到模式换档包括称为模式-空档-模式换档操作的空档中的中间操作。只要满足或以另外的方式满足合适的进入标准，控制模块中的HCP5或另一控制模块就可命令模式-空档-模式换档操作的执行。在无包括例如在此描述的混合动力总成系统100中的档位G2的固定档位状态中的操作的中间步骤的情况下，执行模式-空档-模式换档。优选地同步执行模式-空档-模式换档期间的离合器停用和启动。可在响应于输出扭矩请求从EVT模式2到EVT模式1的降档事件期间执行模式-空档-模式换档，所述降档事件是滑行事件(即，操作者不提供对加速器踏板113或制动器踏板112的输入)或者其中操作者已通过制动器踏板112命令净制动扭矩的制动事件。其他的操作状况可导致执行模式-空档-模式换档的命令，包括对推进的需要或需求为包括硬件的保护的其他因素所取代的状况，例如，在ABS操纵或发动机起动/爆发期间，和当对推进的需求最小时。在共同未决的美国专利申请序列No.13/223,052中描述了示例性的模式-空档-模式换档操作，该共同未决的美国专利申请的内容在此以参考的方式全文并入。

图4是与执行从初始EVT模式到目标EVT模式的模式-空档-模式换档操作相关的控制方案400的示意性流程图，其中模式-空档-模式换档的执行可被对推进的需求的变化（如由输出扭矩请求所指示）而中断。参考操作在此描述的混合动力总成100的实施例描述控制方案400。

流程图400在混合动力总成100的控制模块中的一个控制模块中作为一个或多个算法反复地执行。表2作为图4的图解被提供，其中数字标明的块和对应的功能如下阐述。

有规则地并且不间断地监测包括变速器10的混合动力总成100的操作。这样的监测包括量化参数的状态，所述参数包括即变速器状态和发动机状态的推进状态、输出扭矩请求、发动机输入速度及与操作发动机和变速器相关的其他参数(402)。命令从初始EVT模式到目标EVT模式的变速器状态的变化，其中命令包括模式-空档-模式换档操作。可响应于输出扭矩请求，其包括车辆滑行操作或防抱死制动(ABS)操作的执行或另一操作，命令模式-空档-模式换档操作(404)。作为示例，模式-空档-模式换档操作可包括通过空档中的中间周期的操作执行从EVT模式2到EVT模式1的换档序列，也称为M2-N-M1，其中M2作为初始EVT模式，并且M1作为目标EVT模式。发动机在这里描述的混合动力总成系统100的实施例中可处于发动机运转状态或发动机停机状态。执行模式-空档-模式换档操作(406)。

在模式-空档-模式换档操作的执行期间，连续地监测输出扭矩请求，以确定是否存在输出扭矩请求的显著变化(408)。优选地，模式-空档-模式换档操作被执行到完成，这只要不存在输出扭矩请求的显著变化(0)就出现。然而，当存在输出扭矩请求的显著变化时(408)(1)，控制方案400评估操作，以确定控制系统是否应中止当前模式-空档-模式换档操作的执行和/或控制系统是否应改变目标EVT模式。输出扭矩请求的显著变化是需要来自混合动力总成系统100的输出扭矩的立即变化的输出扭矩请求的变化。输出扭矩请求的显著变化的一个示例是加油门事件，其中输出扭矩请求从对加速器踏板的低的或没有操作者输入变成相当大的、例如高于25%的输出扭矩请求。操作系统当前以空档操作，并且输出扭矩请求的变化、例如加油门事件可导致包括输出扭矩的变化的延长的延迟的延迟响应，这对操作者可能是不可接受的。这称为“固定踏板”事件，并且控制方案400随后的执行操作，以避免这样的影响或使这样的影响最小。

当存在输出扭矩请求的显著变化时(408)(1)，识别用于恢复推进的可能的换档路径(410)，包括确定是否识别任何替代性的换档路径(411)。当识别出替代性的换档路径时(411)(1)，控制方案400确定是否应通过目标EVT模式的相关变化中止模式-空档-模式换档操作的执行。当识别出没有替代性的换档路径时(411)(0)，模式-空档-模式换档操作继续执行，以实现最初的目标EVT模式(406)。作为示例，一种模式-空档-模式换档操作可包括M2-N-M1的换档序列。控制方案400识别可推进状态的所有可能的恢复换档路径，以响应于输出扭矩请求的变化而重新获得恢复车辆推进的输出扭矩。可推进状态可包括对于在此描述的示例性混合动力总成系统100参考表1描述的推进状态中的任何一个推进状态。作为示例，执行从EVT模式2到EVT模式1的模式-空档-模式换档操作可包括第一可能的恢复换档路径和第二可能的恢复换档路径。第一可能的恢复换档路径包括通过启动离合器C170初始地以EVT模式1操作。因此，EVT模式1变成更新的目标EVT模式，并且换档序列出现如下：M2-N-M1。第二可能的恢复换档路径包括通过启动离合器C262初始地以EVT模式2操作。因此，EVT模式2变成更新的目标EVT模式，并且换档序列出现如下：M2-N-M2。第二可能的恢复换档路径可包括EVT模式1的最终EVT模式，具有初始地启动离合器C262以便以EVT模式2操作、然后通过启动离合器C170换档成以固定档位G2操作、然后通过停用离合器C262换档成以EVT模式1操作的另外的顺序过程。从而对于具有EVT模式1的最终EVT模式的第二可能的恢复换档路径的换档序列出现如下：M2-N-M2-G2-M1。

评估与可能的恢复换档路径相关的约束，以确定可能的恢复换档路径中的任何一个可能的恢复换档路径是否被软约束或硬约束禁止或限制。如果有的话，识别可用的恢复换档路径(412)。与可能的恢复换档路径相关的约束包括软约束和硬约束。软约束包括与致动器极限相关的约束，包括例如最小和最大的输入扭矩、最小和最大的电机A扭矩和电机B扭矩、对于应用的扭矩传输离合器的最小和最大的离合器反作用扭矩和例如最小和最大的电池充电状态和可用电池功率的电池功率极限。硬约束包括与故障（例如离合器故障）相关的约束。通过另外的评估排除被软约束或硬约束禁止的可能的恢复换档路径中的任何一个可能的恢复换档路径。

使用约束确定可能的恢复换档路径中的任何一个可能的恢复换档路径是否可用(413)(1)，或者替代性地，所有可能的恢复换档路径是否被禁止(413)(0)。当所有可能的恢复换档路径被禁止时(413)(0)，重新开始当前的模式-空档-模式换档操作(406)。在以上的示例中，重新开始的换档序列继续为M2-N-M1。当替代性的可能的恢复换档路径被认为可用时(413)(1)，评估可用的可能恢复换档路径中的每个可能的恢复换档路径，以确定换档成本(414)。

使用换档成本以量化成本，以确定可推进状态中的哪个可最容易启动。换档成本与通过启动相关的离合器实现可用的可能恢复换档路径所需的离合器速度和离合器状态的变化和如下成本相关，所述成本在以可推进状态中的一个实现操作的同时与输出扭矩的损失相关。每个换档成本确定包括与使离合器速度同步相关的成本和与启动即将接合的离合器的液压状态变化相关的成本。使离合器速度同步，以启动即将接合的离合器，从而实现目标EVT模式中的操作。液压状态变化包括用以启动即将接合的离合器的变速器液压回路中的变化，包括离合器准备的当前状态的分析。换档成本包括：与使相应离合器的元件的速度同步所需的离合器滑差速度的变化相关的换档成本，所述相应的离合器与初始地重新开始EVT模式1和EVT模式2中的一个模式中的操作相关；和与实现相应离合器的离合器准备相关的换档成本，所述相应的离合器与启动离合器以便以EVT模式1和EVT模式2中的一个模式操作相关。依据离合器的液压状态、即与启动离合器相关的液压回路是否已预填充、填充、开始填充过程或排空来评估离合器准备。换档成本还可包括在可推进状态中的一个中、例如在该实施例中的EVT模式1和EVT模式2中的一个模式中初始地重新开始操作的周期期间出现的输出扭矩的任何损失。替代性地，换档成本可仅包括与使相应的离合器的元件的速度同步所需的离合器滑差速度的变化相关的换档成本，所述相应的离合器与初始地重新开始EVT模式1和EVT模式2中的一个模式中的操作相关。换档成本评估用于确定可推进状态中的哪个可推进状态如由与离合器速度同步和离合器准备相关的成本所指示地可最容易启动，以及由可推进状态中的一个可推进状态下的操作的延迟所引起的输出扭矩的损失。

对于可用的可能恢复换档路径中的每个可能的恢复换档路径执行换档成本评估。在一个示例中，可能的恢复换档路径可包括具有M2-N-M1的换档序列并具有EVT模式1的最终EVT模式的当前恢复换档路径，以及具有M2-N-M2-G2-M1的换档序列并具有EVT模式1的最终EVT模式的第二可能的恢复换档路径。换档成本包括与每个离合器操作相关的成本，所述每个离合器操作与包括离合器启动和停用的变速器状态的变化相关，其中换档成本随增加离合器操作的量而增长。换档成本包括与发动机运转状态和发动机停机状态之间的发动机状态的任何需要的变化相关的成本，包括当发动机间歇地或临时地起动和停止以实现离合器速度同步时。如果当前换档路径在发动机停止/起动操作中间，则在恢复换档路径禁止发动机停止/起动操作时换档成本可增加，因为这等同于空档中的连续操作。如果最接近的模式需要单个离合器操作并且离合器滑差速度低于可校准的滑移阈值、例如对于可能的恢复换档路径之一低于500RPM，则换档成本降低。如果选择的路径中的最接近的模式对于可能的恢复换档路径是最终变速器状态，则换档成本降低。

可用的可能恢复换档路径中具有最小换档成本以重新开始可推进状态中的操作的一个可用的可能恢复换档模式被选为优选的恢复换档路径(416)。当可用的可能恢复换档路径的换档成本相同时，则当前恢复换档路径被选为优选的恢复换档路径。执行优选的恢复换档路径(418)。当实现可推进状态时(419)(1)，控制方案400终止执行，并且通过可推进状态执行优选的恢复换档路径，以实现选择的可推进状态，包括实现目标EVT模式中的操作，以响应于输出扭矩请求的变化恢复车辆推进(420)。当在控制方案400的当前重复期间没有实现可推进状态时(419)(0)，再次识别用于恢复推进的可能换档路径，以确定在下一重复期间是否识别出任何替代性的换档路径(411)。

图5图示地示出参考操作混合动力总成100的实施例描述的与执行控制方案400以实现从初始EVT模式到目标EVT模式的模式-空档-模式换档相关的多个时间重合的参数，其中模式-空档-模式换档的执行被输出扭矩请求的变化而中断。模式-空档-模式换档操作的该执行被描述为从例如EVT模式2的初始EVT模式到例如EVT模式1的目标EVT模式的降档事件。响应于输出扭矩请求执行降档事件，所述降档事件是滑行事件(即，操作者不提供对加速器踏板113或制动器踏板112的输入)或者其中操作者已通过制动器踏板112命令净制动扭矩的制动事件。其他的操作状况同样可导致执行模式-空档-模式换档操作的命令。

相对于经过时间510绘制时间重合的参数，并且所述时间重合的参数包括速度标度(RPM)520、离合器扭矩标度(N-m)530和输出扭矩请求标度(N-m)550。在速度标度(RPM)520上示出的参数包括OG离合器速度526、OC离合器速度524和发动机输入速度522。OG离合器速度526和OC离合器速度524指示相应离合器的离合器元件之间的相对速度，从而0RPM的速度指示对于离合器中相应的一个离合器的离合器元件的同步速度。在离合器扭矩标度530上示出的参数包括OG离合器扭矩压力532、OG离合器容量534、OC扭矩压力542和即将接合的离合器扭矩容量544。在输出扭矩请求标度550上示出的参数是输出扭矩请求552。如在此所示并描述地，在混合动力总成100从EVT模式2换档至EVT模式1的情况下，离合器C270是即将脱离的离合器，并且离合器C162是即将接合的离合器。相关的时间点包括时间点511、512、513、514、515和516。

在时间点511之前，示出为响应于输出扭矩请求552的降低，降低OG离合器扭矩压力532，以接近OG离合器容量534。在时间点511处，启动执行模式-空档-模式换档操作的命令，如所示为从EVT模式2到EVT模式1的降档事件。OG离合器扭矩压力532的连续降低降低了OG离合器容量534，从而卸载OG离合器的扭矩容量。在时间点512处，当预期启动而预填充OC离合器时，OC扭矩压力542开始增加。在时间点513处，卸载OG离合器，从而变速器以空档操作。这由OG离合器速度526到非零点的变化指示，以指示失去同步。控制第一和第二电机56和72，以使OC离合器的元件的速度同步。

紧接在时间点514之前，输出扭矩请求552的增加中断了模式-空档-模式换档操作的执行，并导致中止模式-空档-模式换档操作的执行的命令。响应于中止的命令，识别所有可能的恢复换档路径，以实现可推进状态，从而重新获得恢复车辆推进的输出扭矩。在一个实施例中，可能的恢复换档路径包括：第一恢复换档路径，其包括通过启动离合器C170而立即以EVT模式1操作；和第二恢复换档路径，其包括通过启动离合器C262而立即以EVT模式2操作、通过启动离合器C170换档成固定档位G2、然后通过停用离合器C262换档成EVT模式1的顺序过程。这包括确定第一和第二可能的恢复换档路径是可用的恢复换档路径并且不被禁止的分析。

评估可用的恢复换档路径，以确定最邻近的可推进状态。这由第一换档成本因素的第一离合器速度同步部分523和第二换档成本因素的第二离合器速度同步部分525描绘。第一离合器速度同步部分523包括使OC离合器同步所需的速度变化的大小，如由OC离合器速度524与同步离合器速度、即0RPM之间的差所指示的。第二离合器速度同步部分525包括使OG离合器同步所需的速度变化的大小，如由OG离合器速度526与同步离合器速度、即0RPM之间的差所指示的。除依据离合器的液压状态，即与启动离合器相关的液压回路是否已预填充、填充、开始填充过程或排空的与重新开始EVT模式1和EVT模式2中的一个模式中的操作相关的相应离合器的输出扭矩承载容量的评估之外，还考虑离合器加速度、即OG离合器速度526和OC离合器速度524的变化。因此，换档成本因素的评估用于确定可用的可能恢复换档路径中的哪个如由离合器速度同步和离合器准备所指示地最容易启动。还可对重新开始EVT模式1和EVT模式2中的一个EVT模式中的操作计算在达到可推进状态的周期期间的输出扭矩的损失。可用的可能恢复换档路径中具有最小换档成本的一个可用的可能恢复换档模式被选为优选的推进状态。在该示例中，OC离合器被识别为具有最小换档成本。因此，优选的恢复换档路径包括启动OC离合器和以EVT模式1操作。在当通过提高在先前周期期间已预填充的OC扭矩液压542而OC离合器速度524达到零RPM时的时间点515处启动OC离合器。即将接合的离合器扭矩容量544因而提高，以在以EVT模式1操作的同时传输扭矩，从而终止与执行从初始EVT模式到目标EVT模式的模式-空档-模式换档操作相关的控制方案400的执行，这包括响应中止模式-空档-模式换档的执行的命令。

本公开已描述了某些优选的实施例及所述某些优选实施例的变型。本领域的技术人员在阅读和理解说明书时可想到另外的变型和变更。因此，本公开不应局限于作为设想用于实施本公开的最佳模式而公开的特定实施例，而是本公开应包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.用于执行包括第一和第二电机的混合动力变速器中的变速器换档的方法，包括：

执行包括执行到空档的中间换档的从初始变速器状态到目标变速器状态的通过空档的换档序列；

在执行所述通过空档的换档序列的同时检测到输出扭矩请求的变化时，识别可能的恢复换档路径；

识别所述可能的恢复换档路径中的可用的可能恢复换档路径；

对于每个所述可用的恢复换档路径评估换档成本；

将具有最小换档成本的可用的恢复换档路径选为优选的恢复换档路径；以及

执行所述优选的恢复换档路径，以实现非空档变速器状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中检测到所述输出扭矩请求的变化包括：检测到所述输出扭矩请求中的加油门事件。

3.根据权利要求1所述的方法，其中对于每个所述可用的恢复换档路径评估换档成本包括：量化与离合器速度同步相关的成本和与液压回路中的以实现即将接合的离合器中的离合器准备的液压状态变化相关的成本。

4.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述优选的恢复换档路径包括：响应于所述输出扭矩请求的变化，采用具有最小换档成本的所述可用的恢复换档路径启动非空档变速器状态中的操作。

5.用于执行包括第一和第二电机的混合动力总成系统中的变速器换档的方法，包括：

执行包括执行到空档的中间换档的从初始变速器状态到目标变速器状态的通过空档的换档序列；

在检测到输出扭矩请求的变化时，对于可用的恢复换档路径评估换档成本；

将具有最小换档成本的所述可用的恢复换档路径选为优选的恢复换档路径；以及

执行所述优选的恢复换档路径，以实现非空档变速器状态。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括评估可能的恢复换档路径，以基于系统约束识别所述可用的恢复换档路径。

7.根据权利要求5所述的方法，其中对于所述可用的恢复换档路径评估换档成本包括：量化与离合器速度同步相关的成本和与液压回路中的以实现即将接合的离合器中的离合器准备的液压状态变化相关的成本。

8.根据权利要求5所述的方法，其中执行通过空档的换档序列包括：执行从初始连续可变状态到目标连续可变状态的通过空档的换档序列，包括执行到空档的中间换档。

9.用于操作混合动力变速器的方法，包括：

执行包括执行到空档的中间换档的多级换档序列，以使所述变速器从初始状态换档至目标状态；

在空档中操作期间检测到输出扭矩请求的变化时，识别可能的恢复换档路径，以实现非空档状态；

对于所述可能的恢复换档路径确定换档成本；以及

选择并执行所述恢复换档路径中优选的一个恢复换档路径，所述优选的恢复换档路径包括具有最小换档成本的可能的恢复换档路径。

10.根据权利要求9所述的方法，其中对于所述可能的恢复换档路径确定换档成本包括：量化与离合器速度同步相关的成本和与液压回路中的以实现即将接合的离合器中的离合器准备的液压状态变化相关的成本。