CN103569103A - 利用混合动力系系统的基于能量的稳定策略来稳定操作状态选择的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及利用混合动力系系统的基于能量的稳定策略来稳定操作状态选择的方法和设备。用于稳定在机电多模式变速器的多个操作范围状态之间的选择的方法，所述变速器构造成在发动机、至少一个电机和传动系之间传递扭矩，所述方法包括请求执行从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡。监测与将所述变速器操作在包括第一和第二操作范围状态的多个操作范围状态中的每个中相关的成本；基于监测成本来确定所述第一和第二操作范围状态之间的能量差。仅当所述能量差达到积分阈值时执行从所述第一操作范围状态至所述第二操作范围状态的换挡。

Description

利用混合动力系系统的基于能量的稳定策略来稳定操作状态选择的方法和设备
技术领域
本发明涉及采用多种扭矩生成装置的多模式动力系系统、以及与其相关的动态系统控制。 
背景技术
该部分内容仅提供与本发明有关的背景信息。因此，该内容并不旨在构成对现有技术的承认。 
动力系系统可构造成将源自多个扭矩生成装置的扭矩通过扭矩传递装置传输到输出构件，所述输出构件可被联接到传动系。这种动力系系统包括混合动力系系统以及增程式电动车辆系统。用于操作这种动力系系统的控制系统操作所述扭矩生成装置，并且应用变速器中的扭矩传输元件，以响应于操作者指令的输出扭矩请求来传输扭矩，并且考虑了燃料经济性、排放、驾驶性能和其他因素。示例性扭矩生成装置包括内燃发动机和非燃烧电机。非燃烧电机可包括可作为马达或发电机操作的电机，以独立于来自内燃发动机的扭矩输入来向所述变速器产生扭矩输入。所述电机可将通过车辆传动系传输的车辆动能转换为可储存在电能储存装置中的电能，这被称为再生操作。控制系统监测来自车辆和操作者的各种输入，并且提供对混合动力系的操作控制，包括控制变速器操作状态和换挡、控制所述扭矩生成装置、以及调节电能储存装置和电机之间的电功率交换，以管理变速器的输出(包括，扭矩和旋转速度)。 
公知的变速器装置采用扭矩传递离合器装置，以在发动机、电机和传动系之间传递扭矩。动力系系统的操作包括启用和停用离合器以实现在选定操作状态中的操作。 
发明内容
一种用于稳定在机电变速器的多个操作范围状态之间的选择的方法，所述机电变速器构造成在发动机、至少一个电机和传动系之间传 递扭矩，所述方法包括请求执行从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡。监测与将所述变速器操作在包括第一和第二操作范围状态的多个操作范围状态中的每个中相关联的成本；以及，基于监测成本来确定所述第一和第二操作范围状态之间的能量差。仅当所述能量差达到积分阈值的情况下，执行从所述第一操作范围状态至所述第二操作范围状态的换挡。 
本发明还包括以下技术方案： 
1.一种用于稳定在机电多模式变速器的多个操作范围状态之间的选择的方法，所述变速器构造成在发动机、至少一个电机和传动系之间传递扭矩，所述方法包括： 
请求执行从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡； 
监测与将所述变速器操作在包括所述第一操作范围状态和所述第二操作范围状态的多个操作范围状态的每个中相关联的成本； 
基于监测成本来确定所述第一操作范围状态和所述第二操作范围状态之间的能量差；以及 
仅当所述能量差达到预定积分阈值的情况下，执行从所述第一操作范围状态至所述第二操作范围状态的换挡。 
2.根据方案1所述的方法，其中，仅当所述能量差达到所述积分阈值的情况下执行从所述第一操作范围状态至所述第二操作范围状态的换挡还包括： 
在所述能量差未达到所述积分阈值的情况下，继续所述变速器处于所述第一操作范围状态中的操作。 
3.根据方案1所述的方法，其中，所述第一操作范围状态包括当前操作范围状态，并且所述第二操作范围状态包括选自多个可用操作范围状态之中的期望操作范围状态，所述当前操作范围状态与所述可用操作范围状态相比具有与操作所述变速器相关联的较高成本。 
4.根据方案3所述的方法，其中，从多个可用操作范围状态之中选择所述期望操作范围状态包括： 
基于所述监测成本来确定所述多个可用操作范围状态中的每一个与所述第一操作范围状态之间相应的能量差； 
监测各自与所述第一操作范围状态和所述多个可用操作范围状态的每一个之间的能量差中相应的能量差相关联的相应的积分阈值； 
将与首先达到所述相应的积分阈值的所述相应的能量差相对应的可用操作范围状态选定为期望操作范围状态。 
5.根据方案1所述的方法，其中，所述第二操作范围状态包括多个可用操作范围状态中的具有与操作所述变速器相关联的最低成本的操作范围状态。 
6.根据方案1所述的方法，其中，所述第一操作范围状态和所述第二操作范围状态各自包括空挡范围状态、伪挡位状态、固定挡位范围状态、可变模式范围状态和电动车辆范围状态中的一者。 
7.根据方案1所述的方法，其中，基于所述监测成本来确定所述第一操作范围状态和所述第二操作范围状态之间的能量差包括： 
计算所述第一操作范围状态的监测成本与所述第二操作范围状态的监测成本之间的成本差；以及 
对所述成本差积分，以确定所述第一操作范围状态和所述第二操作范围状态之间的能量差。 
8.根据方案7所述的方法，其中，所述成本差基于所述预定积分阈值被标准化。 
9.根据方案1所述的方法，其中，所述预定积分阈值对应于从所述第一操作范围状态至所述第二操作范围状态的换挡。 
10.一种用于避免具有机电变速器的多模式动力系的过度稳定的方法，所述变速器构造成操作在多个操作范围状态的一个中，以在发动机、至少一个电机和传动系之间产生并传递扭矩，所述方法包括： 
检测从当前操作范围状态至多个可用操作范围状态中的一个的潜在换挡； 
监测与将所述变速器操作在所述当前操作范围状态和所述多个可用操作范围状态的每一个中相关联的相应成本； 
基于监测的相应成本来确定所述当前操作范围状态与所述多个可用操作范围状态的每一个之间的相应的成本差；以及 
继续所述变速器在所述当前操作范围状态中的操作，除非随时间变化的所述相应的成本差中的一个达到了标准化阈值。 
11.根据方案10所述的方法，还包括： 
监测各自与所述当前操作范围状态和所述多个可用操作范围状态的每一个之间的成本差中相应的成本差相关联相应的积分阈值； 
基于所述积分阈值中对应的积分阈值来标准化每一个成本差；以及 
将所述多个可用操作范围状态中与首先达到所述标准化阈值的随时间变化的所述标准化成本差相对应的可用操作范围状态选定为期望操作范围状态。 
12.根据方案11所述的方法，还包括： 
当多个可用操作范围状态对应于同时达到所述标准化阈值的随时间变化的标准化成本差时，将所述多个可用操作范围状态中对应于具有最高梯度的标准化成本差的一个可用操作范围状态确定为所述期望操作范围状态。 
13.根据方案11所述的方法，其中，基于所述积分阈值中对应的积分阈值来标准化每一个成本差包括： 
将每一个成本差除以所述积分阈值中对应的积分阈值；以及 
基于所述除法来确定每一个标准化成本差。 
14.根据方案11所述的方法，其中，随时间变化的标准化成本差包括： 
将每个标准化成本差加上来自先前迭代的相应的标准化成本差；以及 
基于所述加法来确定随时间变化的所述标准化成本差。 
15.根据方案11所述的方法，还包括： 
指令执行从所述当前操作范围状态至所述期望操作范围状态的换挡。 
16.根据方案11所述的方法，其中，所述期望操作范围状态在所述多个可用操作范围状态之中具有与操作所述变速器相关联的最低成本。 
17.根据方案11所述的方法，其中，所述期望操作范围状态在所述多个可用操作范围状态之中不具有与操作所述变速器相关联的最低成本。 
18.根据方案10所述的方法，其中，监测与将所述变速器操作在所述当前操作范围状态和所述多个可用操作范围状态的每一个中相关联的相应成本包括： 
监测与将所述变速器操作在所述当前操作范围状态和所述可用操作范围状态中的每一个中相关联的主观成本、发动机功率损失、电机 功率损失、蓄电池功率损失、制动器功率损失、以及机械功率损失的相应的和。 
19.一种用于稳定在机电变速器的多个操作范围状态之间的选择的设备，所述设备包括： 
多模式动力系，所述多模式动力系包括发动机、能量储存装置、所述机电变速器，所述机电变速器包括可旋转地联接到所述发动机的至少一个电机，所述机电变速器可选择性且可控制地操作，以在所述发动机和所述至少一个电机之间传递扭矩；以及 
控制模块，所述控制模块构造成： 
检测从当前操作范围状态至多个可用操作范围状态中的一个的潜在换挡； 
监测与将所述变速器操作在所述当前操作范围状态和所述多个可用操作范围状态的每一个中相关联的相应成本； 
基于监测的相应成本来确定所述当前操作范围状态与所述多个可用操作范围状态的每一个之间的相应成本差；以及 
继续所述变速器在所述当前操作范围状态中的操作，除非随时间变化的所述相应成本差中的一个达到了标准化阈值。 
附图说明
现将参考附图以示例的方式来描述一个或多个实施方式，在附图中： 
图1示出了根据本发明的包括内燃发动机、变速器、传动系和控制器的多模式动力系系统； 
图2示出了根据本发明的用于确定示例性功率成本函数500的动力系系统操作成本的分析框架，所述示例性功率成本函数参考关于图1描述的多模式动力系系统100被描述； 
图3示出了根据本发明的利用基于能量的稳定策略来稳定操作范围状态的选择的流程图； 
图4示出了根据本发明的描述第一和第二操作范围状态的监测成本的示例性图表410、描述第一和第二操作范围状态之间的能量差的示例性图表420、以及描述第一和第二操作范围状态之间的选择的示例性图表430；以及 
图5示出了根据本发明的描述当前操作范围状态和两个可用操作范围状态的监测成本的示例性图表510、描述当前操作范围状态与其中一个可用操作范围状态之间的第一能量差以及当前操作范围状态与另一可用操作范围状态之间的第二能量差的示例性图表520、以及描述可用操作范围状态之间的选择的示例性图表530。 
具体实施方式
现参考附图，其中的显示内容仅用于描述一些示例性实施方式的目的，而不是为了限制所述实施方式的目的，图1示出了包括内燃发动机(发动机)12、多模式机电变速器(变速器)10、高电压电气系统80、传动系90和控制模块5的非限制性动力系系统100。变速器10分别机械地联接到发动机12以及第一电机60和第二电机62，并且构造成在发动机12、电机60、62以及传动系90之间传递扭矩。如所示的，第一和第二电机60和62是电动马达/发电机。 
高电压电气系统80包括电能储存装置(ESD)85，其借助高电压电气总线84电联接到变速器功率变换器控制模块(TPIM)82，并且构造有用于监测电功率流的合适装置，包括用于监测电流和电压的装置和系统。ESD85可以是任何合适的高电压电能储存装置(例如，高电压蓄电池)，并且优选地包括监测系统，该监测系统提供了对供应到高电压电气总线84的电功率的测量，包括电压和电流。 
发动机12可以是任何合适的燃烧装置，并且包括多缸内燃发动机，所述多缸内燃发动机能够在数种状态中选择性地操作，以借助输入构件14将扭矩传递到变速器10，并且可以是火花点火发动机或压缩点火发动机。发动机12包括曲轴，所述曲轴联接到变速器10的输入构件14。旋转速度传感器11监测输入构件14的曲柄角度和旋转速度。从发动机12输出的功率(即，旋转速度乘以发动机扭矩)可能与至变速器10的输入速度和输入扭矩不同，这是因为在发动机12与变速器10之间在输入构件14上设置有扭矩消耗部件，例如扭矩管理装置。发动机12构造成在持续进行的动力系操作期间响应于操作状况来执行自动停止和自动起动操作。控制模块5构造成控制发动机12的致动器以控制燃烧参数，包括控制进气空气质量流量、火花点火正时、喷射燃料质量、燃料喷射正时、用于控制再循环排气流的EGR阀位置、以及在 具有相应配置的发动机上的进气和/或排气阀正时和定相。因此，通过控制包括空气流扭矩和火花引发扭矩的燃烧参数可控制发动机速度。还可通过控制在输入构件14处的反作用扭矩来控制发动机速度，控制所述反作用扭矩通过分别控制第一和第二电机60、62的马达扭矩来实现。 
所例示的变速器10是四模式、复合分流的机电变速器10，所述变速器包括三个行星齿轮组20、30和40以及五个可接合的扭矩传递装置，即离合器C152、C254、C356、C458和C550。还构想到变速器的其他实施方式。变速器10分别联接到第一和第二电机60和62。变速器10构造成响应于输出扭矩请求在发动机12、电机60和62以及输出构件92之间传递扭矩。在一个实施方式中，第一和第二电机60、62是马达/发电机，其采用电能来产生扭矩，以及对扭矩作出反应。行星齿轮组20包括太阳轮构件22、齿圈构件26和联接到行星架构件25的行星齿轮24。行星架构件25可旋转地支承行星齿轮24，所述行星齿轮设置成与太阳轮构件22和齿圈构件26都处于啮合关系，并且行星架构件25联接到可旋转轴构件16。行星齿轮组30包括太阳轮构件32、齿圈构件36和联接到行星架构件35的行星齿轮34。行星齿轮34设置成与太阳轮构件32和齿圈构件36都处于啮合关系。行星架构件35联接到可旋转轴构件16。行星齿轮组40包括太阳轮构件42、齿圈构件46和联接到行星架构件45的行星齿轮44。如所示的，存在联接到行星架构件45的第一组和第二组行星齿轮44。因此，行星齿轮组40是复合的太阳轮构件-小齿轮-小齿轮-齿圈构件齿轮组。行星架构件45可旋转地联接在离合器C1 52和C2 54之间。太阳轮构件42可旋转地联接到可旋转轴构件16。齿圈构件46可旋转地联接到输出构件92。 
如本文所使用的，离合器是指可响应于控制信号被选择性地施用的扭矩传递装置，并且可以是包括例如单板或复合板离合器或离合器组、单向离合器、带式离合器和制动器的任何合适装置。液压回路72构造成控制每个离合器的离合器状态，其中加压液压流体由电动液压泵70来供应，所述电动液压泵由控制模块5可操作地控制。离合器C254和C4 58是液压施用的旋转摩擦式离合器。离合器C1 52、C3 56和C5 50是可被固接到变速器壳体55的液压控制的制动器装置。在该实施方式中，离合器C1 52、C2 54、C3 56和C4 58中的每一个都是利用 由液压控制回路72供应的加压液压流体来液压施用的。液压回路72由控制模块5可操作地控制以启用以及停用前述离合器，提供液压流体以用于冷却以及润滑变速器的元件，以及提供液压流体以用于冷却第一和第二电机60和62。液压回路72中的液压压力可通过利用压力传感器的测量、通过利用车载例程的估计、或利用其他合适方法来确定。 
第一和第二电机60和62分别是三相AC马达/发电机，每个均包括定子、转子和旋转变压器。用于每个电机60和62的马达定子被固接到变速器壳体55的外部，并且包括定子芯，所述定子芯具有从其延伸的缠绕电绕组。用于第一电机60的转子被支承在毂衬齿轮上，所述毂衬齿轮机械地附接到套筒轴18，所述套筒轴联接到第一行星齿轮组20。用于第二电机62的转子牢固地附接到套筒轴毂19，所述套筒轴毂机械地附接到第二行星齿轮30。每个旋转变压器信号地且可操作地连接到变速器功率变换器控制模块(TPIM)82，并且每个均感测并监测旋转变压器转子相对于旋转变压器定子的旋转位置，由此分别监测第一和第二电机60和62中相应电机的旋转位置。此外，从旋转变压器输出的信号可分别用于确定第一和第二电机60和62的旋转速度。 
变速器10的输出构件92可旋转地连接到传动系90，以向传动系90提供输出功率，所述输出功率借助差动齿轮装置或变速驱动桥或其他合适装置被传递到一个车轮或多个车轮。在输出构件92处的输出功率被表征为输出旋转速度和输出扭矩。变速器输出速度传感器93监测输出构件92的旋转速度和旋转方向。每个车轮优选地配置有传感器，所述传感器构造成监测车轮速度，以确定：车辆速度；用于制动控制、牵引控制和车辆加速管理的绝对和相对车轮速度。 
由于来自燃料或者储存在电能储存装置(ESD)85中的电势的能量转换，产生来自发动机12的输入扭矩以及分别来自第一和第二电机60和62的马达扭矩。ESD85借助高电压电气总线84将高电压DC联接至TPIM82，所述高电压电气总线84优选地包括接触器开关，所述接触器开关允许或禁止电流在ESD85和TPIM82之间流动。TPIM82优选地包括一对功率变换器和相应的马达控制模块，所述马达控制模块构造成接收扭矩指令并且从其控制变换器状态，以用于提供马达驱动或再生功能以满足马达扭矩指令。功率变换器包括互补三相功率电 子装置，并且每个功率变换器包括多个绝缘栅双极晶体管，用于通过在高频下开关，从而将来自ESD85的DC功率转换为分别用于给第一和第二电机60和62中相应电机提供功率的AC功率。绝缘栅双极晶体管形成开关模式功率源，其构造成接收控制指令。对于每个三相电机的每相而言，存在一对绝缘栅双极晶体管。绝缘栅双极晶体管的状态被控制，以提供马达驱动机械功率的生成或者提供电功率再生功能。三相变换器借助DC传输导体27接收DC电功率，将DC电功率转换为三相AC功率，该三相AC功率借助传输导体被相应地传导至第一和第二电机60和62，第一和第二电机60和62用作马达来操作；或者，三相变换器借助DC传输导体27来供应DC电功率，其中三相AC功率借助传输导体相应地从第一和第二电机60和62被传导，并且通过三相变换器转换成DC电功率，第一和第二电机60和62用作发电机来操作。TPIM82响应于马达扭矩指令通过功率变换器和相应的马达控制模块将电功率相应地传输至第一和第二电机60和62，或者相应地从第一和第二电机60和62传输。电流经过高电压电气总线84被传递至ESD85以及从ESD85被传递经过高电压电气总线84，以便对ESD85进行充电以及使ESD85放电。 
控制模块5借助通信链路15信号地且可操作地连到动力系系统中的各个致动器和传感器，以监测并控制动力系系统的操作(包括综合信息和输入)，以及执行例程以控制致动器来满足与燃料经济性、排放、性能、驾驶性能以及硬件(分别包括，ESD85的蓄电池以及第一和第二电机60和62)保护相关的控制目标。控制模块5是总体车辆控制架构的子集，并且提供了对动力系系统的协调系统控制。控制模块5可包括分布式控制模块系统，其包括单独控制模块，这些单独控制模块包括监管控制模块、发动机控制模块、变速器控制模块、蓄电池组控制模块和TPIM82。用户接口13优选地信号地连接到多个装置，借助所述装置，车辆操作者指导和指令动力系系统的操作。这些装置优选地包括加速器踏板112、操作者制动踏板113、变速器范围选择器(或者变速器挡位选择器)114(PRNDL)以及车辆速度巡航控制系统116。变速器范围选择器114可具有离散数量的操作者可选择的位置，包括指示了车辆的操作者期望运动的方向，且因此指示了输出构件92的作为前进或倒退方向的优选旋转方向。要理解的是，车辆仍可能沿着与 所指示的操作者期望运动的方向不同的方向移动，这是由车辆的位置(例如，在山坡上)导致的溜车引起的。用户接口13可包括如所示的单个装置，或另选地可包括直接连接到那些单独控制模块的多个用户接口装置。 
前述控制模块借助通信链路15与其他控制模块、传感器和致动器通信，这实现了各个控制模块之间的结构化通信。具体通信协议是特定于应用的。通信链路15和合适协议提供了在前述控制模块与其他控制模块之间的稳健消息通讯和多控制模块接口，其中所述其他控制模块提供了包括例如防抱死制动、牵引控制和车辆稳定之类的功能。多个通信总线可用于改善通信速度，并且提供了一定水平的信号冗余和完整性，所述多个通信总线包括直链和串行外设接口(SPI)总线。单独控制模块之间的通信还可利用无线链路(例如，短程无线无线电通信总线)来实现。单独装置还可被直接连接。 
控制模块、模块、控制装置、控制器、控制单元、处理器和类似术语指的是以下各项中的任意一个，或者指的是以下各项中的一个或多个的各种组合，所述各项包括：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(优选为微处理器)以及相关联的内存和存储器(只读的、可编程只读的、随机存取的、硬盘驱动器，等等)、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、以及提供了所述功能的其它部件。软件、固件、程序、指令、例程、代码、算法和类似术语意指任何控制器可执行的指令集，包括标定值和查询表。控制模块具有一组控制例程，所述控制例程被执行以提供期望功能。所述例程例如由中央处理单元执行，以监测来自感测装置和其他联网控制模块的输入，并且执行控制和诊断例程以控制致动器的操作。在持续进行的发动机和车辆操作期间，例程能够以规则的间隔(例如，每3.125、6.25、12.5、25和100毫秒)被执行。替代性地，例程可响应于事件的发生而被执行。 
动力系100构造成以多个动力系状态(包括多个变速器范围和发动机状态)中的一个操作，以产生并传输扭矩至传动系90。发动机状态可包括运行(ON)状态、关停(OFF)状态以及燃料切断状态。当发动机以关停状态操作时，该发动机未被供给燃料、未被着火并且未旋转。当发动机以运行状态操作时，该发动机被供给燃料、被着火并 且旋转。当发动机以燃料切断状态操作时，该发动机旋转但未被供给燃料并且未着火。变速器范围包括多个空挡(Neutral)、固定挡位(挡位#)、可变模式(EVT模式#)、电动车辆(EV#)和过渡范围(EV过渡状态#和伪挡位#)，这些通过选择性地启动离合器C1 150、C2 152、C3 154、C4 156和C5 158来实现。伪挡位范围是可变模式的变速器范围，其中从变速器10输出的扭矩对应于来自发动机12的输入扭矩，并且考虑了与输入构件14上的扭矩消耗部件相关的扭矩损失。伪挡位范围主要用作在EVT模式范围间的换挡期间的中间变速器范围。表1描述了用于操作动力系100的多个变速器挡位和发动机状态。 
表1 
范围 发动机状态 C1 C2 C3 C4 C5
空挡1 运行/关停          
空挡2 运行/关停     x    
空挡3 运行/关停       x  
伪挡位1 运行/关停 x        
伪挡位2 运行/关停   x      
空挡 关停         x
EVT模式1 运行/关停 x   x    
EVT模式2 运行/关停 x     x  
EVT模式3 运行/关停   x   x  
EVT模式4 运行/关停   x x    
EV过渡状态1 关停 x       x
EV过渡状态2 关停   x     x
挡位1 运行 x   x x  
挡位2 运行 x x   x  
挡位3 运行   x x x  
EV1 关停 x   x   x
EV2 关停 x     x x
EV3 关停   x   x x
EV4 关停   x x   x
EV过渡状态3 关停 x x     x
[0076] 
空挡 运行/关停     x x  
伪挡位3 运行/关停 x x      
空挡 关停     x   x
空挡 关停       x x
图2示意性地示出了用于确定示例性功率成本函数500的动力系系统操作成本的分析框架，其参考关于图1描述的多模式动力系系统100被描述。动力系元件包括发动机120、变速器200、一个或多个非燃烧电机400、蓄电池520、变换器540、车轮制动器98、传动系90、燃料储存系统8。伪元件包括：惯性负载17，其是构造成对系统惯性(或惯量)进行考虑的元件；以及高电压电气负载560，其是构造成对车辆中的位于由动力系系统100使用的负载之外的高电压负载进行考虑的元件。功率流路径包括：来自燃料储存系统8的第一功率流路径9，以传递燃料功率到发动机120；在发动机120和变速器200之间的第二功率流路径19；在蓄电池520和变换器540之间的第三功率流路径53；在变换器540和高电压电气负载560之间的第四功率流路径57；在变换器540和非燃烧电机400之间的第五功率流路径59；在非燃烧电机400和变速器20之间的第六功率流路径23；在惯性负载17和变速器200之间的第七功率流路径25；在变速器200和车轮制动器98之间的第八功率流路径88；以及在车轮制动器和传动系90之间的第九功率流路径99。功率损失包括：发动机功率损失11、蓄电池功率损失55、机械功率损失87、电动马达损失89以及制动器功率损失97。总功率成本可包括发动机功率损失11、蓄电池功率损失55、机械功率损失87、电动马达损失89以及制动器功率损失97之和。基于与车辆驾驶性能、燃料经济性、排放和蓄电池使用相关的因素来确定至功率成本函数500的功率成本输入。功率成本被分配并且与燃料和电功率消耗相关联，以及与多模式动力系的具体操作点相关联。较低的操作成本可能与在高转换效率下的较低燃料消耗、较低的蓄电池功率使用、以及每个发动机速度/负载操作点的较低排放相关联，并且考虑到了发动机14的候选操作状态。功率成本可包括与将多模式动力系操作在关于发动机100和非燃烧电机400的具体操作点相关联的发动机功率损失11、电动马达功率损失89、蓄电池功率损失55、制动器功率损失97、以及机械功 率损失87。可监测主观成本，包括但不局限于扭矩请求成本、蓄电池荷电状态成本以及输出速度成本。功率成本函数500可用于确定用来操作在发动机操作范围上的选定发动机操作点处的总成本。因此，总成本可包括在任何给定操作范围状态下的主观成本、发动机功率损失11、蓄电池功率损失55、机械功率损失87、电动马达损失89以及制动器功率损失97之和。 
图3示出了根据本发明的用于稳定多模式变速器的多个操作范围状态之间的选择的示例性流程图300。稳定操作范围状态之间的选择减少了换挡业务，从而增加了驾驶性能和燃料经济性。流程图300参考如图1所示的多模式动力系系统100被描述。流程图300可在控制模块5内被实施。表2作为图3的检索表被提供，其中，标以附图标记的框以及相应的功能被阐述如下： 
表2 
Figure BSA0000094657910000131
流程图300在框302开始。在第一实施方式中，框302请求执行从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡。请求执行从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡可响应于操作者扭矩请求，例如至加速器踏板112并且借助通信链路15由用户接口13和控制模块5监测的操作者输入。然而，请求执行换挡并不局限于操作者扭矩请求。第一操作范围状态可包括当前操作范围状态，并且第二操作范围状态可包括被确定为期望操作范围状态的可用操作范围状态。第二操作范 围状态与第一操作范围状态相比具有与操作变速器相关联的较低成本。参考表1，第一和第二操作范围状态均包括空挡范围状态、伪挡位状态、固定挡位范围状态(挡位1-3)、可变模式范围状态(EVT模式1-4)以及电动车辆范围状态(EV1-4)中的一者。 
在第二实施方式中，框302检测从当前操作范围状态至多个可用操作范围状态中的一者的潜在换挡。与当前操作范围状态相比具有较低成本的可用操作范围状态可被称为优选操作范围状态。 
参考框304，流程图300监测与将变速器操作在包括第一和第二操作范围状态的多个操作范围状态中的每个中相关联的成本。在第二实施方式中，框304监测与将变速器操作在当前以及可用操作范围状态的每个中相关联的成本。监测的成本可包括这样的总成本，该总成本包括监测与将变速器10操作在第一(例如，当前)操作范围状态中相关联的主观成本、发动机功率损失11、蓄电池功率损失55、机械功率损失87、电动马达损失89以及制动器功率损失97之和。类似地，监测成本可包括这样的总损失，该总损失包括与将变速器10操作在第二(例如，期望)操作范围状态中相关联的主观成本、发动机功率损失11、蓄电池功率损失55、机械功率损失87、电动马达损失89以及制动器功率损失97之和。 
参考框305，流程图300基于监测的成本来确定第一和第二操作范围状态之间的能量差。框305首先利用第一操作范围状态的监测成本与第二操作范围状态的监测成本之间的成本差。在第一实施方式中，基于第一操作范围状态的监测成本与第二操作范围状态的监测成本之间的差来计算成本差。在第二实施方式中，确定当前操作范围状态与每个可用操作范围状态之间的成本差。通过将成本差积分来确定第一和第二操作范围状态之间的能量差。类似地，当前操作范围状态与每个可用操作范围状态之间的每个成本差都可被表述为随时间变化的成本差。将该成本差积分可根据下述关系式来表述。 
Edif＝∫Pdifdt         [1] 
其中：Edif是能量差；并且 
Pdif是成本差。 
因此，能量差是第一(例如，当前)和第二(例如，期望)操作范围状态之间随时间变化的成本差。在非限制性实施方式中，Pdif表述为千瓦(kW)，并且Edif表述为千瓦·秒(kW*秒)。一旦确定了能量差Edif，流程图300就推进到判定框306。 
在第一实施方式中，判定框306确定能量差是否达到了积分阈值。因此，能量差与积分阈值比较。积分阈值对应于从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡。此外，积分阈值可用于标准化(normalize)第一和第二操作范围状态之间的成本差。“0”表示该能量差不超过积分阈值，并且流程图300环回到框304。“1”表示能量差超过积分阈值，并且流程图300推进到框308。 
在第二实施方式中，判定框306首先监测各自与当前操作范围状态和每个可用操作范围状态之间的成本差中相应的成本差相关联的积分阈值。每个成本差基于积分阈值中相应的积分阈值被标准化。具体地，每个成本差除以积分阈值中相应的积分阈值，并且每个标准化的成本差基于该除法被确定。随后，判定框306确定可用操作范围状态中的一个是否与达到标准化阈值的随时间变化标准化成本差相关联。将理解的是，标准化阈值可表示对每个相应积分阈值的标准化，并且可包括值1。“0”表示了可用操作范围状态都不与达到标准化阈值的随时间变化标准化成本差相关联。并且流程图300环回到框304。“1”表示其中一个可用操作范围状态与达到标准化阈值的随时间变化标准化成本差相关联，并且流程图300推进到框308。因此，“1”将与首先达到标准化阈值的随时间变化的标准化成本差相关联的一个可用操作范围状态确定为期望操作范围状态。在与随时间变化的标准化成本差相关联的至少两个可用操作范围状态同时(例如，在同一瞬间)达到标准化阈值的情形中，与所述标准化成本差相关联的所述至少两个可用操作范围状态中的具有最高梯度的一个被确定为期望操作范围状态。 
参考框308，在第一实施方式中，执行从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡。具体地，仅当能量差达到积分阈值时执行从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡。类似地，在能量差不超过积分阈值的情况下，动力系系统100的操作继续处于第一操作范围状态。在第二实施方式中，框308指令执行从当前操作范围状态至期望操作范围状态的换挡。具体地，仅当与当前操作范围状态和可用操 作范围状态之间的成本差相关联的随时间变化的标准化成本差(即，在判定框306中被确定为期望操作范围状态)已经达到标准化阈值时，执行从当前操作范围状态至期望操作范围状态的换挡。换言之，变速器在当前操作范围状态中的操作将继续，除非随时间变化的成本差中的一个达到标准化阈值。 
锁定在第一操作范围状态中除非能量差达到积分阈值的这种情形减少了换挡业务，否则每次都将导致检测从当前操作范围状态至可用操作范围状态的潜在换挡。相似地，通过当能量差达到积分阈值时指令执行至期望操作范围状态的换挡，也避免了过度稳定在当前操作范围状态中。已知的方法仅当成本差超过功率阈值时执行至可用操作范围状态的换挡，且因此当在长时间段内发生当前操作范围状态与期望操作范围状态之间的相对小的成本差时就可能出现过度稳定。要理解的是，在长时间段内出现的小成本差可能不期望地增加成本。 
图4示出了根据本发明的描述了第一和第二操作范围状态的监测成本的示例性图表410、描述第一和第二操作范围状态之间的能量差的示例性图表420、以及描述第一和第二操作范围状态之间的选择的示例性图表430。图表410、420、430包含当请求执行从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡时用于稳定多个操作范围状态之间的选择的实验性数据和推导数据。图表410、420、430参考图1描述的多模式动力系系统100以及参考图3描述的流程图300被描述。在全部三个图表410、420、430中的水平轴表示时间(单位：秒)。延伸穿过每个图表410、420、430的每条竖直虚线401、402、403、404、405、406代表了在动力系系统100的操作期间的相应时间点。 
参考图表410，竖直轴表示对应于单位为千瓦(kW)的功率的成本。与将变速器操作第一操作范围状态中相关联的监测成本由第一成本曲线440表示。与将变速器操作在第二操作范围状态中相关联的监测成本由第二成本曲线450表示。如上所述，流程图300的框304监测与将变速器操作在第一和第二操作范围状态中的每个中相关联的成本。在任何给定时间点的成本差可相应地基于第一和第二成本曲线440、450之间的差被确定。区域412代表了在竖直虚线401和402之间随时间变化的成本差。区域414代表了在竖直虚线403和404之间 随时间变化的成本差。区域416代表了在竖直虚线405和406之间随时间变化的成本差。 
参考图表420，竖直轴代表单位为千瓦·秒(kW*s)的能量。第一和第二操作范围状态之间的能量差由能量差曲线411表示，所述能量差曲线411从竖直虚线401延伸超出竖直虚线406。基于监测成本的在第一和第二操作范围状态之间的能量差在流程图300的框305中被确定。具体地，利用方程[1]，成本差可被积分来确定第一和第二操作范围状态之间的能量差。因此，在图表410中描述的竖直虚线401和402之间的区域412被表述为在竖直虚线402处具有在第一和第二操作范围状态之间消耗的能量的第一量级421的能量差。在图表410中描述的竖直虚线403和404之间的区域414被表述为在竖直虚线404处具有在第一和第二操作范围状态之间消耗的能量的第二量级422的能量差。在图表410中描述的竖直虚线405和406之间的区域416被表述为在竖直虚线406处具有在第一和第二操作范围状态之间消耗的能量的第二量级422的能量差。 
仍参考图表420，分段水平线425代表积分阈值。如上所述，判定框406将能量差(例如，能量差曲线411)与积分阈值425比较。在示例性实施方式中，积分阈值的量级相对于第二操作范围状态被选择。要理解的是，在竖直虚线402处的能量差曲线411仅达到所消耗能量的第一量级421，并且因此并不达到积分阈值425。然而，在竖直虚线404和406的每一条处的能量差曲线411都达到了该积分阈值。 
参考图表430，其描述了分别在第一和第二操作范围状态440、450之间的选择，以相应地基于第一和第二操作范围状态440、450之间的能量差来避免过度稳定。过度稳定被用于描述变速器锁定在当前操作范围状态上，并且在长时间段上导致相对小的成本，从而导致积累的功率损失或成本。竖直轴相应地指示了第一和第二操作范围状态440、450。实线曲线470相应地描述了操作范围状态440、450中的选定的一个。虚线曲线480相应地描述操作范围状态440、450中的一个可用的操作范围状态。 
在竖直虚线401和402之间，第二操作范围状态450由虚线曲线480描述为可用的。换言之，如果未执行积分，那么从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡会被执行。如图表410在竖直虚线401 和402之间所描绘的那样，由于第二操作范围状态450的监测成本小于第一操作范围状态440的监测成本，因此第二操作范围状态450作为线401和402之间的优选操作范围状态可用。然而，动力系系统100的操作继续处于第一操作范围状态，这是因为第一和第二操作范围状态之间的能量差(例如，随时间变化的功率成本差)并不超过积分阈值，正如在竖直虚线402处在图表420中描绘了所消耗能量的第一量级421并未达到积分阈值425。要理解的是，即使在第二操作范围状态450具有较低成本的情况下，也避免了线401和402之间的换挡业务。在竖直虚线401和402之间，判定框306确定“0”，其表明在线402处的能量差并不达到积分阈值，并且流程图300环回到框304。 
在竖直虚线403和404之间，第二操作范围状态450作为如虚线曲线480描述的优选操作范围状态可用。然而，动力系系统100的操作在线403和404之间继续处于第一操作范围状态，这是因为图表420示出了在第一和第二操作范围状态之间的能量差曲线411(例如，随时间变化的成本差)直到竖直虚线404才达到积分阈值425。因此，直到竖直虚线404之前都避免了影响驾驶性能的换挡业务。 
在竖直虚线404处，执行从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡。如在图表420示出的，具有所消耗能量的第二量级422的能量差曲线411在竖直虚线404处达到了积分阈值425。因此，在竖直虚线404处，判定框306确定“1”，其表明在线404处的能量差达到了积分阈值，并且流程图300推进到框306，其中执行操作范围状态中的换挡。 
动力系系统100在竖直虚线404和405之间已经选择并且操作在第二操作范围状态。在图表410中描述的竖直虚线404和405之间的区域419与能量节约相关，否则可能在未选择至第二操作范围状态的换挡的情况下导致由过度稳定造成的成本。换言之，由于第一和第二操作范围状态之间的成本差相对低并且保持恒定，因此如果仅基于监测的成本差来换挡，那么在竖直虚线403和405之间就可能不执行换挡。然而，能量差在竖直虚线404处达到积分阈值从而需要执行换挡，且因此在竖直虚线404和405之间导致了能量节约。 
在示例性实施方式中，一旦能量差曲线411到达积分阈值425，则该能量差曲线就在竖直虚线402和404处被重置。然而，在第一操作 范围状态440的成本随后小于第二操作范围状态450的成本的情况下，其他示例性实施方式可包括负向地积分或“倒减(counting down)”能量差曲线411。 
在竖直虚线405和406之间，当执行积分时，已经请求了从第二操作范围状态至第一操作范围状态的换挡。动力系系统100的操作继续处于第二操作范围状态，除非第一和第二操作范围状态之间的能量差(例如，随时间变化的成本差)达到了积分阈值。要理解的是，如果第一和第二操作范围状态440、450之间的成本差相应地立即超过积分阈值，那么会立即执行换挡。在竖直线406处，能量差达到积分阈值，如图表420中在竖直虚线406处所消耗能量的第二量级422超过积分阈值425所描绘的那样。因此，在竖直虚线406处执行从第二操作范围状态450至第一操作范围状态440的换挡。因此，当动力系锁定在第二操作范围状态直到在线406处能量差超过积分阈值时，在线405和406之间导致稳定，在线406处执行至第一操作范围状态440的换挡以避免过度稳定。 
图5示出了根据本发明的描述当前操作范围状态以及第一和第二可用操作范围状态的监测成本的示例性图表510、描述当前操作范围状态与第一可用操作范围状态之间的第一能量差以及当前操作范围状态与第二可用操作范围状态之间的第二能量差的示例性图表520、以及描述第一和第二可用操作范围状态之间的选择的示例性图表530。图表510、520、530包含当请求执行从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡时用于稳定多个操作范围状态之间的选择的实验性数据和推导数据。图表510、520、530参考图1描述的多模式动力系系统100以及参考图3描述的流程图300被描述。在全部三个图表510、520、530中的水平轴表示时间(单位：秒)。延伸穿过每个图表510、520、530的每条竖直虚线501、502、503代表在动力系系统100的操作期间的相应时间点。 
参考图表510，竖直轴代表了对应于单位为千瓦(kW)的功率。与将变速器操作在当前操作范围状态中相关联的监测成本由当前成本曲线540表示。与将变速器操作在第一和第二可用操作范围状态中相关联的监测成本分别由当前成本曲线550、560表示。本发明并不局限于两个可用操作范围状态，并且可包括任何数量的可用操作范围状态。 如上所述，流程图300的框304(例如，第二实施方式)监测与将变速器操作在多个操作范围状态的每个中相关联的成本。在任何给定时间点处的成本差可分别基于当前操作范围状态540和第一可用操作范围状态550之间的差、以及当前操作范围状态540和第二可用操作范围状态560之间的差被确定。区域512相应地代表了在竖直虚线501和503之间随时间变化的在当前操作范围状态540和第一可用操作范围状态550之间的成本差。区域514相应地代表了在竖直虚线502和503之间随时间变化的在当前操作范围状态540和第二可用操作范围状态560之间的成本差。将理解的是，一旦成本小于当前成本曲线540，即在竖直虚线501之后，则成本曲线550表示“优选”操作范围状态。将理解的是，一旦成本小于当前成本曲线540，即在竖直虚线502之后，则成本曲线560表示“优选”操作范围状态。 
在示例性实施方式中，监测积分阀值，所述积分阈值各自相应地与当前操作范围状态540和每个可用操作范围状态550、560之间的相应成本差相关联。因此，第一积分阈值相应地对应于在当前操作范围状态540和第一可用操作范围状态550之间的成本差。类似地，第二积分阈值相应地对应于在当前操作范围状态540和第二可用操作范围状态560之间的成本差。每个成本差可基于积分阈值中相应的积分阈值被标准化。例如，在当前操作范围状态540和第一可用操作范围状态550之间的成本差可相应地除以第一积分阈值，以确定第一标准化成本差。类似地，在当前操作范围状态540和第二可用操作范围状态560之间的成本差可相应地除以第二积分阈值，以确定第二标准化成本差。 
参考图表520，竖直轴代表了对应于单位为千瓦·秒(kW·秒)的功率。当前操作范围状态和第一可用操作范围状态之间的能量差由能量差曲线513表示，所述能量差曲线513从竖直虚线501延伸到竖直虚线503。在示例性实施方式中，能量差曲线513代表了随时间变化的第一标准化成本差。具体地，随时间变化的第一标准化成本差可基于将第一标准化成本差加上来自每次先前迭代的相应第一标准化成本差来确定。当前操作范围状态和第二可用操作范围状态之间的能量差由能量差曲线515表示，所述能量差曲线515从竖直虚线502延伸到竖直虚线503。在示例性实施方式中，能量差曲线515代表了随时间变化的 第二标准化成本差。具体地，随时间变化的第二标准化成本差可基于将第二标准化成本差加上来自每次先前迭代的相应第二标准化成本差来确定。因此，在图样510中描述的竖直虚线501和503之间的区域512被表述为随时间变化的第一标准化成本差(即，图表520中的曲线513)，并且在图表510中描述的竖直虚线502和503之间的区域514被表述为随时间变化的第二标准化成本差(即，图表520中的曲线515)。 
仍参考图表520，水平线522代表标准化阈值。如上所述，判定框306将能量差与积分阈值比较。因此，当多个可用操作范围状态与当前操作范围状态相比具有更低的成本时，可确定标准化阈值。具体地，在当前操作范围状态与每个可用操作范围状态之间的每个成本差基于积分阈值中相应的积分阈值被标准化时，标准化阈值可具有1的大小。换言之，达到相应积分阈值的随时间变化的成本差对应于达到具有1的大小的标准化阀值的标准化成本差。 
参考图样530，其相应地描述了在当前操作范围状态540与第一和第二可用操作范围状态550、560之间的选择。竖直轴相应地代表了当前操作范围状态540以及第一和第二可用操作范围状态550、560。虚线曲线描述可用操作范围状态，并且实线曲线代表选定的操作范围状态。 
在竖直虚线501和503之间，第一可用操作范围状态550是可用的。换言之，检测到从当前操作范围状态540至第一可用操作范围状态550的潜在换挡。如在竖直虚线501和503之间在图表510中描述的那样，由于第一可用操作范围状态550的监测成本小于当前操作范围状态540的监测成本，因此第一可用操作范围状态550作为线501和503之间的优选操作范围状态可用。在示例性实施方式中，变速器处于当前操作范围状态540的操作继续进行，除非随时间变化的成本差(例如，能量差曲线513和515)中的一个在图表520中达到了标准化阈值522。因此，变速器处于当前操作范围状态540的操作继续进行，直到竖直虚线503为止，这是因为随时间变化的第一和第二标准化成本差513、515都没有能达到标准化阈值522，如图表520中描述的那样。要理解的是，即使在竖直虚线501中第一可用操作范围状态550是优选的，但也避免了竖直虚线501和503之间的换挡业务。直到竖 直虚线503之前，判定框306都确定“0”，其表明随时间变化的第一标准化成本差513尚未达到标准化阈值522。 
在竖直线502和503之间，第二可用操作范围状态560作为优选操作范围状态可用。换言之，检测到从当前操作范围状态540至第二可用操作范围状态560的潜在换挡。如在竖直虚线502和503之间在图表510中描述的，由于第二可用操作范围状态560的监测成本小于当前操作范围状态540的监测成本，因此第二可用操作范围状态560在线502和503之间作为优选操作范围状态可用。要理解的是，即使第二可用操作范围状态560在竖直虚线502处是优选的，但也避免了竖直虚线502和503之间的换挡业务。直到竖直虚线503之前，判定框306都确定“0”，其表明随时间变化的第二标准化成本差515尚未达到标准化阈值522。 
在示例性实施方式中，第一和第二操作范围状态中与随时间变化的标准化成本差首先达到标准化阈值522相关联的操作范围状态被确定为期望操作范围状态。随时间变化的第一和第二标准化成本差513、515分别在竖直虚线503的时刻均达到标准化阈值522。如在框306中前述的那样，在随时间变化的至少两个标准化成本差同时达到标准化阈值的情况下，具有较陡梯度的一个标准化成本差被选定为期望操作范围状态。因此，与随时间变化的第二标准化成本差515相关联的第二可用操作范围状态被选定为期望操作范围状态。因此，指令执行从当前操作范围状态540至第二可用操作范围状态560(即，期望操作范围状态)的换挡，并且在竖直虚线503处选择第二可用操作范围状态560。 
图5例示了当存在多个可用操作范围状态时，与首先达到标准化阈值的随时间变化的标准化成本差相关联的可用操作范围状态被确定为期望操作范围状态。如果至少两个可用操作范围状态同时达到标准化阈值，那么与具有最高梯度的随时间变化的标准化成本差相关联的可用操作范围状态被确定为期望操作范围状态。因此，在所述多个可用操作范围状态之中具有最低成本的可用操作范围状态可被确定为期望操作范围状态，但是在所述多个可用操作范围状态之中不具有最低成本的可用操作范围状态也可被确定为期望操作范围状态，只要随时间变化的成本差首先达到标准化阈值即可。 
本发明已经描述了一些优选实施方式和对其的修改。本领域技术人员在阅读并理解说明书之后可想到进一步的修改和替代。因此，本发明旨在不局限于作为用于实施本发明所构想的最佳模式而公开的具体实施方式，而是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的全部实施方式。 

Claims (10)

1.一种用于稳定在机电多模式变速器的多个操作范围状态之间的选择的方法，所述变速器构造成在发动机、至少一个电机和传动系之间传递扭矩，所述方法包括：
请求执行从第一操作范围状态至第二操作范围状态的换挡；
监测与将所述变速器操作在包括所述第一操作范围状态和所述第二操作范围状态的多个操作范围状态的每个中相关联的成本；
基于监测成本来确定所述第一操作范围状态和所述第二操作范围状态之间的能量差；以及
仅当所述能量差达到预定积分阈值的情况下，执行从所述第一操作范围状态至所述第二操作范围状态的换挡。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，仅当所述能量差达到所述积分阈值的情况下执行从所述第一操作范围状态至所述第二操作范围状态的换挡还包括：
在所述能量差未达到所述积分阈值的情况下，继续所述变速器处于所述第一操作范围状态中的操作。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一操作范围状态包括当前操作范围状态，并且所述第二操作范围状态包括选自多个可用操作范围状态之中的期望操作范围状态，所述当前操作范围状态与所述可用操作范围状态相比具有与操作所述变速器相关联的较高成本。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，从多个可用操作范围状态之中选择所述期望操作范围状态包括：
基于所述监测成本来确定所述多个可用操作范围状态中的每一个与所述第一操作范围状态之间相应的能量差；
监测各自与所述第一操作范围状态和所述多个可用操作范围状态的每一个之间的能量差中相应的能量差相关联的相应的积分阈值；
将与首先达到所述相应的积分阈值的所述相应的能量差相对应的可用操作范围状态选定为期望操作范围状态。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二操作范围状态包括多个可用操作范围状态中的具有与操作所述变速器相关联的最低成本的操作范围状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一操作范围状态和所述第二操作范围状态各自包括空挡范围状态、伪挡位状态、固定挡位范围状态、可变模式范围状态和电动车辆范围状态中的一者。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述监测成本来确定所述第一操作范围状态和所述第二操作范围状态之间的能量差包括：
计算所述第一操作范围状态的监测成本与所述第二操作范围状态的监测成本之间的成本差；以及
对所述成本差积分，以确定所述第一操作范围状态和所述第二操作范围状态之间的能量差。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述成本差基于所述预定积分阈值被标准化。
9.一种用于避免具有机电变速器的多模式动力系的过度稳定的方法，所述变速器构造成操作在多个操作范围状态的一个中，以在发动机、至少一个电机和传动系之间产生并传递扭矩，所述方法包括：
检测从当前操作范围状态至多个可用操作范围状态中的一个的潜在换挡；
监测与将所述变速器操作在所述当前操作范围状态和所述多个可用操作范围状态的每一个中相关联的相应成本；
基于监测的相应成本来确定所述当前操作范围状态与所述多个可用操作范围状态的每一个之间的相应的成本差；以及
继续所述变速器在所述当前操作范围状态中的操作，除非随时间变化的所述相应的成本差中的一个达到了标准化阈值。
10.一种用于稳定在机电变速器的多个操作范围状态之间的选择的设备，所述设备包括：
多模式动力系，所述多模式动力系包括发动机、能量储存装置、所述机电变速器，所述机电变速器包括可旋转地联接到所述发动机的至少一个电机，所述机电变速器可选择性且可控制地操作，以在所述发动机和所述至少一个电机之间传递扭矩；以及
控制模块，所述控制模块构造成：
检测从当前操作范围状态至多个可用操作范围状态中的一个的潜在换挡；
监测与将所述变速器操作在所述当前操作范围状态和所述多个可用操作范围状态的每一个中相关联的相应成本；
基于监测的相应成本来确定所述当前操作范围状态与所述多个可用操作范围状态的每一个之间的相应成本差；以及
继续所述变速器在所述当前操作范围状态中的操作，除非随时间变化的所述相应成本差中的一个达到了标准化阈值。
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