CN103818382A - 用于在电力机械变速器中提供受控制的空挡来替代传统空挡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在电力机械变速器中提供受控制的空挡来替代传统空挡的方法。动力系系统包括内燃机，第一电机和操作以传递转矩至传动系的电力-机械变速器。一种在选择的电力-机械变速器的受控制的空挡操作存在的情况下，用于控制动力系系统的方法，包括监控车辆速度，并且仅当监控的车辆速度表现出限制从当前发动机工作状态转变的低速区域的时候。

Description

用于在电力机械变速器中提供受控制的空挡来替代传统空挡的方法

技术领域

本发明涉及一种采用多转矩产生装置的动力系系统，以及与其相关联的动力系统控制。

背景技术

在本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的自认。

动力系系统可以构成为通过转矩传动装置传递源于多转矩产生装置的转矩至可以被连接到传动系的输出构件。这样的动力系系统包括混合动力动力系系统和增程电动车辆系统。用于操作这样的动力系系统的控制系统操作转矩产生装置并且在变速器中应用转矩传递元件以考虑燃料经济性，排放，可驾驶性，以及其它因素的情况下响应于操作者命令的输出转矩请求传递转矩。示例性的转矩产生装置包括内燃机和非燃烧转矩机器。非燃烧转矩机器可以包括电机，其操作为马达或发电机以独立于来自内燃机的转矩输入产生转矩输入至变速器。转矩机器可以将通过车辆传动系传递的车辆动能转换为在电能存储装置中可存储的电能，其被认为是再生操作。控制系统监控来自车辆和操作者的各种输入并且提供混合动力动力系的操作控制，包括控制变速器操作状态和换档，控制转矩产生装置，以及在电能存储装置与电机中调节电功率的互换以管理包括转矩和转速的变速器的输出。

已知的是，由于电机的去磁，混合动力动力系系统内的部件-部件变化和/或电机中一系列异常中的一个，在转矩误差存在的情况下，为了避免不希望的和非预计的车辆动作，当混合动力动力系系统缺少传统的机械空挡时（即，将传动系与变速器机械分离），在空挡工作期间在短时间段之后关闭混合动力动力系系统。然而，混合动力动力系系统的关闭会导致车辆的功能损失，例如使用车辆的辅助部件的需要性。

发明内容

动力系系统包括内燃机，第一电机和操作以传递转矩至传动系的电力-机械变速器。一种在选择的电力-机械变速器的受控制的空挡操作存在的情况下，用于控制动力系系统的方法，包括监控车辆速度，并且仅在监控的车辆速度表现出限制从当前发动机工作状态转变的低速区域的时候。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种用于控制动力系系统的方法，所述动力系系统包括内燃机，第一电机和操作为传递转矩至传动系的电力-机械变速器，所述方法包括：

在所选择的电力-机械变速器的受控制的空挡操作存在的情况下：

监控车辆速度；以及

仅当监控的车辆速度表示低速区域时，限制从当前发动机工作状态的转变。

2. 根据方案1所述的方法，其中限制从当前发动机工作状态的转变包括：

仅当当前发动机工作状态包括发动机ON状态时，限制来自第一电机的马达转矩输出为零。

3. 根据方案1所述的方法，其中限制从当前发动机工作状态的转变包括：

当当前发动机工作状态包括发动机OFF状态时，使用来自第一电机的马达转矩输出以维持发动机转速为零。

4. 根据方案1所述的方法，其中当监控的车辆速度包括小于第一速度阈值的大小时，车辆速度变为表示低速区域。

5. 根据方案4所述的方法，其中当监控的车辆速度包括大于第二速度阈值的大小时，车辆速度不再表示低速区域。

6. 根据方案2所述的方法，其中发动机在所需发动机怠速速度工作。

7. 根据方案1所述的方法，还包括：

当监控的车辆速度表示低速区域时，将来自第二电机的马达转矩输出限制为零。

8. 根据方案1所述的方法，还包括：

当监控的发动机速度表示低速区域时：

监控能量存储装置的充电状态；

允许能量存储装置的充电状态被消耗，直到到达最小充电状态阈值；以及

当能量存储装置的充电状态消耗到最小充电状态阈值以下时，执行钥匙关闭事件。

9. 根据方案1所述的方法，还包括：

当监控的车辆速度表示低速区域时，发动机起动和停止事件被禁止。

10. 根据方案1所述的方法，还包括：

当监控的车辆速度表示低速区域时，能量存储装置的充电被禁止。

11. 根据方案1所述的方法，还包括：

当监控的车辆速度表示低速区域时，操作者请求发动机转速中波动的能力被禁止。

12. 根据方案1所述的方法，还包括：

当监控的车辆速度不表示低速区域时，协调发动机和第一电机之间的转矩命令以建立净零输出转矩条件。

13. 一种用于在受控制的空挡操作存在的情况下，控制包括车辆的电力-机械变速器的动力系系统的设备，包括：

内燃机；

第一和第二电机；

能量存储装置；

机械操作地连接到内燃机和适于传递机械动力至与传动系相互作用的输出构件的第一和第二电机的电力-机械变速器，所述电力-机械变速器包括：

每个包括第一和第二元件，第二元件和第三元件的第一和第二行星齿轮组，

具有连接至第二行星齿轮组的第一元件的一个元件和连接至接地壳体的另一元件的第一离合器，以及

具有连接至第一行星齿轮组的第一元件的一个元件和连接至第二行星齿轮组的第一元件的另一元件的第二离合器；以及

控制模块，其

监控车辆速度，以及

仅当监控的车辆速度表示低速区域时，限制从当前发动机工作状态的转变。

14. 根据方案13所述的设备，其中当当前发动机工作状态包括发动机ON状态时，限制从当前发动机工作状态的转变包括限制来自第一电机的马达转矩输出为零。

15. 根据方案13所述的设备，其中当车辆速度大于最小进入阈值并且小于最大进入阈值时，监控的车辆速度变为表示低速区域。

16. 根据方案15所述的设备，其中当车辆速度大于最小退出阈值并且小于最大退出阈值时，监控的车辆速度保持表示低速区域。

17. 根据方案13所述的设备，其中当监控的车辆速度表示低速区域时，第二离合器总是停用以将第二行星齿轮组的第一元件与第一电机分离。

18. 根据方案13所述的设备，其中第一离合器是以下之一：

当监控的车辆速度表示低速区域时，起动以将第二行星齿轮组的第一元件接地，第一离合器提供反作用转矩以帮助建立从变速器至传动系的零输出转矩；以及

当监控的车辆速度表示低速区域时，停用以将第二行星齿轮组的第一元件不接地。

19. 根据方案13所述的设备，其中第二电机提供用于维持第一离合器上实质上为零的滑动速度的马达转矩。

20. 根据方案13所述的设备，还包括控制模块，其：

监控能量存储装置的充电状态；

当监控的车辆速度表示低速区域时，允许能量存储装置的充电状态消耗，直到到达最小充电状态阈值；以及

当能量存储装置的充电状态消耗到最小充电状态阈值以下时，执行钥匙关闭事件。

附图说明

参照附图，通过示例，现在将描述一个或多个实施例，其中：

图1示出了根据本发明的具有驱动地连接到电力-机械变速器，传动系，和控制器的内燃机的动力系系统；

图2示出了根据本发明的当选择图1的变速器的受控制的空挡操作时包括第一和第二低速区域的发动机转速与车辆速度的示图；

图3-1，3-2，3-3示出了根据本发明的在选择的受控制的空挡操作存在的情况下包括用于图1的动力系系统的变速器的一部分的杆图；以及

图4示出了根据本发明的在选择的图1的变速器的受控制的空挡操作存在的情况下用于减少了违背净零输出转矩条件的可能性的例程的流程图。

具体实施方式

现在参见附图，其中示图仅仅是为了示出某些示例性实施例并且不是为了进行限制，图1示出了具有驱动地连接到电力-机械变速器614的内燃机12的动力系610。发动机12的输出构件连接用于驱动变速器614的输入构件616。

第一电机20和第二电机22封装在壳体外壳/接地壳24内并且可操作地连接在输入构件616和与传动系700起作用的变速器输出构件626之间。第一电机20包括接地连接至变速器壳体24的环形定子30，支撑在可转动的转子轮毂634上并且与可转动的转子轮毂634一起转动的环形转子32。例如电池36的高压电能存储装置，功率逆变器38和电子控制器39操作地经由传递导体41与定子30连接以控制第一电机20的功能，作为马达时，其中存储的电能由电池36提供至定子30或当第二电机22作为发电机时电能可以由路途作为来源，作为发电机时，其中转动的转子32的转矩转换为存储在电池36中的或由第二电机使用的电功率。

类似地，第二电机22包括接地连接至变速箱壳体24的环形定子31，支撑在可转动的转子轮毂635上的环形转子33。电池36，功率逆变器38和电子控制器39经由传递导体43操作地与定子31连接以控制作为马达和发电机的第二电机22的功能。

变速器614还分别包括第一和第二行星齿轮组40，50。行星齿轮组40具有是太阳齿轮42的第一构件，是可转动地支撑与太阳齿轮42啮合的多个小齿轮46的齿轮架构件44的第二构件，以及是与小齿轮46啮合的环形齿轮48的第三构件。

行星齿轮组50具有是太阳齿轮52的第一构件，是可转动地支撑与太阳齿轮52啮合的多个小齿轮56的齿轮架构件54的第二构件，以及是与小齿轮56啮合的环形齿轮58的第三构件。转子轮毂635连接用于通过中间套筒轴664与太阳齿轮52一起转动。

变速器614包括第一离合器154和第二离合器152。第一离合器154，也被称作接地离合器或制动器，有选择地启动以将环形齿轮构件58接地连接至变速器壳体24。输入构件616与轴660轴向地间隔开并且不与轴660同心，该轴660连接第一行星齿轮组40的齿轮架构件44和第二行星齿轮组50的齿轮架构件54。轴672与输入构件616同轴。输入构件616连接至轮毂构件670和轴向延伸部分672以连接输入构件616用于与环形齿轮48共同转动。轴662经由轮毂构件637和轴向延伸部分639将转子轮毂634与太阳齿轮42连接。第二离合器152嵌套在轴向延伸部分639，轮毂637和轴之间。轮毂构件677与第二离合器152连接。与轴662同心的单独的套筒轴660将齿轮架构件54和轮毂构件668和669连接至齿轮架构件44。套筒轴664将转子轮毂635与太阳齿轮52连接。轴向延伸构件678，轮毂677和为环形轴的轴向延伸构件679将第二离合器152与第一离合器154和环形齿轮58连接。轴向延伸构件678限制行星齿轮组50。将要理解，当第二离合器152停用时，环形齿轮构件58与太阳齿轮构件42分离。

发动机控制模块（ECM）23操作地连接到发动机12，并且起到在多个离散线路上获取来自传感器的数据并且控制发动机12的致动器的作用。ECM 23基于通信至混合控制模块（HCP）5的、监控的发动机转速和负载，监控在该时间点提供至变速器614的实际发动机输入转矩，T_I。电子控制器39监控第一电机20的第一马达转矩和第二电机22的第二马达转矩。可替换地，可以使用两个电子控制器，每个控制器分别监控第一和第二电机20，22中的各自一个。HCP 5提供对ECM 23和电子控制器39和操作地连接到接收来自车辆操作者的输入的齿轮选择器杆6的监督控制。HCP 5可以进一步分别控制第一和第二离合器154，152的启动和停用。HCP 5分别在发动机12和第一和第二电机20，22之间可以协调转矩命令以响应于操作者至齿轮选择器杆6的输入在变速器614的控制空挡操作期间建立净零输出转矩条件。

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任意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器（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，硬盘驱动，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，以及其它部件以提供所描述的功能。软件，固件，程序，指令，例程，代码，算法和类似的术语意思是包括校准和检查表的任意指令组。控制模块具有执行以提供所需功能的一组控制例行程序。例程诸如通过中央处理器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，例如在运行中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，例程可以响应于时间的发生而执行。

根据本发明，图2示出了当选择图1的变速器614的受控制的空挡操作时分别包括第一和第二低速区域210，212的发动机转速与车辆速度的示图。横轴表示车辆速度（MPH）以及纵轴表示发动机转速（RPM）。第一水平线202表示对应于零RPM的发动机转速的发动机OFF状态。第二水平线204表示最低发动机怠速转速，例如，700 RPM。第三水平线206表示所需发动机怠速转速，例如，1000 RPM。第一虚线定位线205表示用于第一电机20的最大不受控产生极限。第二虚线定位线207表示用于第一电机20的最小不受控产生极限。将理解的是当车辆运行时传动系700的转动。由于第一电机20与传动系700之间的机械连接，传动系700的转动将与第一电机20起作用，使得第一电机20旋转。当停用时如果允许第一电机旋转，这可以产生电池36可能不希望接收的电能的不受控制的产生。例如，由于电池36已经在完全充电状态，电池36可能不能接受任何电能。因此，在最小和最大不受控制的产生极限（例如，分别在第一和第二虚线定位线205，207）之外的不受控制的电能产生是不希望的。

图1的变速器614缺乏执行通过将传动系700与变速器分离以防止转矩分配给传动系700的传统的机械空挡的能力。相反地，当车辆操作者在齿轮选择器杆6上选择空挡齿轮状态时，变速器614需要受控制的空挡操作。受控制的空挡操作需要在输出构件626上的净零输出转矩条件以满足当选择空挡齿轮状态的同时车辆没有自动推进运动的驾驶员愿望。输出构件626总是以与齿轮架构件54相同的速度转动。超过静止的传动系阈值的、与传动系700反应的输出构件626的任意净输出转矩，违背了净零输出转矩条件。为了建立净零输出转矩条件，包括发动机12与各自的第一和第二电机20，22的多个转矩产生装置中的转矩命令被协调和平衡。多个转矩产生装置中的协调和平衡是有利的以执行诸如发动起动/停止事件的功能，为操作者提供请求输出转矩和输出速度的能力，并且当诸如空调的辅助部件正在工作的同时对电池36充电。

然而，当由于去磁化，部件-部件变化，以及电机中的一系列异常，来自电机20和22的转矩产生中的误差源存在时，违背净零输出转矩条件的可能性可能发生。应当理解，当随时间暴露在热量中电机可以变得去磁化，并且因此，由于老化可以变得不能精确地满足马达转矩命令。如果电机不能精确地满足马达转矩命令，错误生产的转矩可以分配给变速器，导致多个转矩产生装置中的不平衡转矩。当多个转矩产生装置中的转矩变得不平衡时，违背净零输出转矩条件的可能性增加。违背净零输出转矩条件将导致作用到传动系700上的非预计的转矩，不希望地导致了车辆的推进运动。在选择的变速器的受控制的空挡操作存在的情况下，为了减缓违背净零输出转矩条件的可能性，第一和第二低速区域210，212分别限定了当前发动机工作状态被限制的转变的车辆速度的区域。此外，下文中更详细地进行了讨论，如果当前发动机工作状态包括发动机ON状态（例如，第一低速区域210），来自至少第一电机20的马达转矩输出限制为零。低速区域210和212意图是包括车辆操作者将最可能觉察到违背净零输出转矩条件的速度。相反地，当在低速区域210和212之外的速度存在时传动系协调和平衡多个转矩产生装置中的转矩，以由此允许传动系614管理电池36的充电状态（SOC），执行发动机停止/起动事件，并且提供操作者请求发动机转速中的波动的能力。例如，操作者请求发动机转速中的波动包括当空挡状态时回转发动机。当当前发动机工作状态是发动机ON状态时，利用第一低速区域210并且当当前发动机工作状态是发动机OFF状态时，使用第二低速区域212。

第一低速区域210分别通过最小和最大进入阈值201，203沿横轴相对于车辆速度有界限。第一低速区域210通过最低发动机怠速速度（例如，第二水平线204）和第四水平线208沿纵轴相对于发动机转速附加地有界限。该第四水平线208表示基于在最小进入阈值201和最大不受控制的产生极限（例如，第一虚线定位线205）交叉处的点215选择的最大发动机怠速速度。因此，第四水平线208从点215延伸至第二进入阈值203。

第二低速区域212分别通过最小和最大进入阈值201，203沿横轴仅相对于车辆速度有界限。因为当前发动机工作状态是发动机OFF状态，发动机转速相对于第二低速区域212是不相关的。当发动机OFF状态时，发动机是未加燃料并且没有旋转的。

最大进入阈值203对应于第一速度阈值。为了示例性的展现最大进入阈值203相对于零车辆速度的镜象，示出了最小进入阈值201。因此，如果最大进入阈值203设定为10.5 MPH，则最小进入阈值201可以是-10.5 MPH。因此，当车辆速度的大小小于第一速度阈值时，例如最大进入阈值203，车辆速度分别表示第一和第二低速区域210，212中的一个。可替换的实施例可以包括单独地限定最小进入阈值201和最大进入阈值203，其中阈值不是彼此的镜象，而是表示从零车辆速度的单独的大小。

为简单起见，最小进入阈值201图解了为了进入低速区域车辆必须达到的最小速度。例如，为了进入低速区域210或212，增加的车辆速度必须变为大于最小进入阈值201。换句话说，增加的，即，接近的零的负的车辆速度的大小，必须变为小于第一速度阈值，例如最大进入阈值203，以对应于表示低速区域210和212中的一个的车辆速度。在非限制的示例中，变得大于最小进入阈值201的增加的车辆速度可以包括车辆暂时地向后滑下倾斜车道到平面上的情况，其中车辆速度在平面上向零增加。

同样地，最大进入阈值203图解了为了进入低速区域210或212，车辆必须达到或变得小于的最大速度。例如，为了进入低速区域210或212，减小的车辆速度必须变为小于最大进入阈值203。在非限制的示例中，变得小于最大进入阈值203的减少车辆速度可以包括当车辆的操作者经由齿轮选择器杆6选择空挡齿轮状态时车辆沿水平道路行驶并且车辆车辆开始滑下的情况，其中当滑下时车辆速度沿水平道路向零减小。

当车辆速度包括小于第一速度阈值的大小时（例如，车辆速度大于最小进入阈值201并且小于最大进入阈值203），车辆速度分别表示第一和第二低速区域210，212中的一个。在一个方案中，在车辆速度的大小小于第一速度阈值的情况下，例如，车辆速度大于最小进入阈值201并且小于最大进入阈值203，当当前发动机工作状态包括发动机OFF状态时，车辆速度表示第二低速区域212。类似地，在车辆速度的大小小于第一速度阈值的情况下，例如，车辆速度大于最小进入阈值201并且小于最大进入阈值203，当当前发动机工作范围状态包括发动机ON状态时，车辆速度表示第一低速区域210。限制了在区域210和212中任一区域中当前发动机工作状态的转变。此外，仅当当前发动机工作状态在发动机ON状态时（例如，第一低速区域210），来自第一电机20的马达转矩输出限制为零。相反地，当当前发动机工作状态包括发动机OFF状态时（例如，第二低速区域210），可以使用来自第一电机的马达转矩输出以维持发动机转速在零。因此，当车辆速度表示第一低速区域210时，发动机转速由使用所需发动机怠速速度（例如，第三水平线206）与测量的发动机转速之间的反馈的发动机转矩命令控制。

当车辆速度包括大于第二速度阈值的大小时，车辆速度分别不再表示低速区域210，212中的任意一个。最大离开阈值211对应于第二速度阈值。为了示例性的目的并且展现相对于零车辆速度具有相同大小的最大离开阈值211的镜象，示出了最小离开阈值209。因此，如果最大进入阈值211设定为13 MPH，则最小离开阈值209可以是-13 MPH。因此，当车辆速度的大小大于第二速度阈值时，例如大于最大离开阈值211或小于最小离开阈值209，车辆速度不再表示低速区域210和212中的任一个。换句话说，一旦车辆速度变得表示第一低速区域210，从当前发动机工作状态（例如，发动机ON状态）的转变保持限制并且来自第一电机20的马达转矩输出保持限制为零，除非车辆速度包括大于第二速度阈值的大小。类似地，一旦车辆速度变得表示第二低速区域212，从当前发动机工作状态（例如，发动机OFF状态）的转变保持限制，直到车辆速度包括大于第二速度阈值的大小。

在图2所示的一个实施例中，第二速度阈值包括比第一速度阈值大的大小。在该实施例中，车辆速度的大小可以大于第一速度阈值并且小于第二速度阈值，但将仍然表示低速区域210和212中的一个。在另一实施例中，第二速度阈值包括比第一速度阈值小的大小。在该实施例中，车辆速度的大小可以小于第一速度阈值并且大于第二速度阈值，但将不再继续表示低速区域210和212中的一个。可替换的实施例可以包括单独地限定最小退出阈值209和最大进入阈值211，其中阈值不是彼此的镜象，而是表示从零车辆速度的单独的大小。

在可替换的实施例中，可以省略第二速度阈值。在该方案中，当监控的车辆速度包括比第一速度阈值大的大小时，例如，大于最大进入阈值203并且小于最小进入阈值201，车辆速度可以不再表示低速区域210或212。

图3-1示出了用于图1中示出的动力系系统610的杆图，该动力系系统610包括构成为在内燃机、第一和第二电机和连接到车辆的传动系上的输出构件之间传递转矩的变速器300的一部分。变速器300分别包括第一和第二行星齿轮组310，320，第一离合器354，第二离合器352和接地壳体360。参照图1，第一行星齿轮组310对应于第一行星齿轮组40，第二行星齿轮组320对应于第二行星齿轮组50，第一离合器354对应于第一离合器154，第二离合器352对应于第二离合器152，以及接地壳体360对应于变速器壳体24。

第一行星齿轮组310包括第一元件316，第二元件314和第三元件312。第一元件316连接到第一电机上并且连接到第二离合器352的一个元件上。第二元件连接到转动轴330并且第三元件312连接到发动机。参照图1，第一元件316对应于太阳齿轮42，第二元件314对应于齿轮架构件44，第三元件312对应于环形齿轮48，第一电机对应于第一电机20，转动轴330对应于轴660并且发动机对应于内燃机12。

类似地，第一行星齿轮组320包括第一元件326，第二元件324和第三元件322。第一元件326连接到第二离合器352的另一元件上并且连接到第一离合器354的一个元件上。因此，当第二离合器352启动时第一元件326连接到第一电机上并且当第二离合器352停用时与第一电机分离。第二元件324连接到转动轴330和至传动系的输出构件上。输出构件以与转动轴330相同的速度转动。第三元件322连接到第二电机上。第一离合器354的另一元件连接到接地壳体360。因此，第一离合器354是构成为当第一离合器354启动时对第一行星齿轮组320的第一元件326接地的接地离合器。关于图1，第一元件326对应于环形齿轮58，第二元件324对应于齿轮架构件54，第三元件322对应于太阳齿轮52，第二电机220对应于第二电机22、输出构件270对应于输出构件626并且传动系对应于传动系700。

第一行星齿轮组310的元件的转速相对于第一纵轴315示出并且第二行星齿轮组320的元件的转速相对于第二纵轴305示出。第一和第二行星齿轮组310，320的上述元件的各自的水平位置表示其转速。如所示，如分别由相对于第一和第二轴315，305的它们的水平定向所示，动力系系统没有工作并且全部元件的转速为零。

图3-2描述了当监控的车辆速度不表示低速区域时（例如，在图2中所示的各自的第一或第二低速区域210，212）在选择的受控制的空挡操作存在的情况下工作的变速器300。因此，发动机转矩342，即，提供至变速器300的发动机输入转矩，来自第一电机的第一马达转矩344和来自第二电机的第二马达346转矩必须平衡以建立从变速器300至传动系的净零输出转矩。第二离合器352被停用。此外，第一离合器354启动（例如，由对角线表示）并且提供反作用转矩348以帮助建立从变速器300至传动系的净零输出转矩。由于平衡的转矩以建立从变速器至传动系的净零输出转矩，操作者觉察到变速器在空挡工作时，不需要将变速器从传动系机械地分离或断开。在示例性的实施例中，发动机转矩342是正发动机转矩，第一马达转矩344是正马达转矩以及第二马达转矩346是负马达转矩。将要理解，当车辆速度不表示低速区域时，操作者很少会觉察来自净零输出转矩条件的差异。因而，传动系614允许对电池36最大化充电，执行发动机停止/起动事件，并且提供操作者请求在发动机转速中波动的能力。

图3-3描述了当监控的车辆速度表示低速区域时（例如，在图2中所示的各自的第一和第二低速区域210，212中的任一个）在选择的受控制的空挡操作存在的情况下工作的变速器300。因此，限制了从当前发动机工作状态的转变。如果车辆速度表示第一低速区域210（例如，当前发动机工作状态是发动机ON状态），来自第一电机的马达转矩输出限制为零。如果车辆速度表示第二低速区域212（例如，当前发动机工作状态是发动机OFF状态），可以使用来自第一电机的马达转矩输出以保持发动机转速在零点。因而，当监控的车辆速度表示低速区域时，发动机锁定在当前发动机工作状态并且不允许转变，直到监控的车辆速度不再表示低速区域或变速器切换出受控制的空挡操作。需要净零输出转矩条件限制车辆的任意非预计的运动。

如上所述，当监控的车辆速度表示低速区域时，禁止电能存储装置，例如，电池36的充电。储能装置的充电状态被允许消耗，直到到达最小充电状态阈值为止。因而，辅助部件由能量存储装置供给的电能工作，直到到达最小充电状态阈值为止。当能量存储装置的充电状态消耗到最小充电状态阈值以下时，可以执行钥匙关闭事件以关闭动力系。此外，当监控的车辆速度表示低速区域时，发动机起动和停止事件被禁止。类似地，当监控的车辆速度表示低速区域时，操作者请求发动机转速中波动的能力被禁止。

第二离合器352总是被停用。在一个实施例中，第一离合器354被停用并且来自第二电机的马达转矩输出被限制为零。将要理解，停用离合器允许传动系保持在受控制的空挡中较长的同时，减少了电力消耗和电能存储装置的消耗。在另一实施例中，第一离合器354启动并且提供反作用转矩348以帮助建立从变速器300至传动系的净零输出转矩（例如，净零输出转矩条件）。可以操作第二电机以提供在滑动存在的情况下用于保持第一离合器354中实质上为零的滑动速度的第二马达转矩346。例如，当第一离合器354的输入和输出部件之间的转速超过预定阈值时，可以确定第一离合器354的滑动。

当当前发动机工作状态在发动机ON状态时，传动系使用图2的第一低速区域210。因此，通过发动机转矩342由发动机命令所需的发动机怠速速度（例如，第三水平线206）并且来自第一电机的马达转矩输出限制为零。当当前发动机工作状态是发动机OFF状态时，动力系使用图2的第二低速区域212。因此，没有转矩由发动机命令，并且因此不需要限制第一电机的扭矩输出。这里，可以使用来自第一电机20的马达转矩输出以保持发动机转速为零。

在参照图1，2，3-2，和3-3的示例性实施例中，图4示出了在所选择的示例性电力-机械变速器的受控制的空挡工作存在的情况下用于减轻违背净零输出转矩条件的可能性的例程的流程图。将要理解，示例性例程可以在图1中示出的HCP 5内实施。表1提供作为图4的关键，其中数字标号和对应功能阐述如下。

表1

流程图在块402开始并且决定块确定是否已经选择电力-机械变速器的受控制的空挡操作。控制的空挡操作可以基于使用者输入选择。在示例性实施例中，HCP 5监控操作者至例如PRNDL杆的齿轮选择器杆6的输入。“0”表示没有选择受控制的空挡操作，并且流程图返回到决定块404。“1”表示已经选择了受控制的空挡操作，并且流程图进行到块406。

块406监控车轮速度。车辆速度不限于由任意一种方法监控。车辆速度可以经由测量一个或多个车辆车轮的旋转速度，传动系的旋转速度或输出构件的旋转速度的传感器监控。车辆速度可以附加地或可替换地经由GPS跟踪监控。

决定块408确定是否监控的车辆速度表示低速区域。取决于当选择受控制的空挡操作时当前的发动机工作状态是什么，低速区域可以可以分别指图2的第一和第二低速区域210，212中的任一个。在示例性的实施例中，当监控的车辆速度包括小于第一速度阈值的大小时（例如，最大进入阈值203），车辆速度被允许进入并且变为表示低速区域。相反地，当监控的车辆速度包括大于第二速度阈值的大小时（例如，最大退出阈值），车辆速度可以仅被允许退出，并且不再表示低速区域。“0”表示车辆速度不表示低速区域，并且流程图进行到块410。“0”还表示在上面迭代中表示低速区域的车辆速度在当期迭代中不再表示低速区域，并且流程进行到块410。“1”表示车辆速度表示低速区域，并且流程图进行到块412。

参照块410，为了建立净零输出转矩条件，包括发动机12与各自的第一和第二电机20，22的多个转矩产生装置中的转矩命令被协调和平衡。应当理解，当车辆速度不表示低速区域时，操作者很少会觉察净零输出转矩条件的违背。因此，可以有利地执行诸如发动机起动/停止事件的功能，提供了操作者请求发动机转速中波动的能力和对电池36（即能量存储装置）充电。

参照块412，限制了从当前发动机工作状态的转变。当当前发动机工作状态包括发动机ON状态时（例如，第一低速区域210），来自第一电机20的马达转矩输出被限制为零。需要发动机12锁定在当前发动机工作状态（并且当在发动机ON状态时限制从第一电机20输出的马达转矩为零）通过消除流向传动系的非预计的转矩的风险，减缓了违背净零输出转矩条件的可能性。作为上述的，当由于去磁化，部件-部件变化，以及电机中的一系列异常，来自电机20和22的中任一个的转矩产生中的误差源存在时，由于分配给变速器的转矩的错误产生，违背净零输出转矩条件的可能性可能发生。当车辆速度表示低速区域时，诸如发动机起动/停止事件，提供了操作者请求发动机转速中波动的能力和对电池36（即能量存储装置）充电的上述功能被禁止。

当当前发动机工作状态包括发动机ON状态时，发动机被限制转变至发动机OFF状态并且在所需的发动机怠速速度（例如，第三水平线206）工作。因此，来自第一电机20的马达转矩输出被限制为零以防止马达和发动机提供净转矩至传动系。当当前发动机工作状态包括发动机OFF状态时，发动机被限制转变至发动机ON状态。这里，由于不需要这样，第一电机的转矩输出不被限制为零，因为没有导致输出转矩的转矩不平衡的风险。然而，当当前发动机工作状态包括发动机OFF状态时，可以使用来自第一电机20的马达转矩以维持发动机转速在零。

在一个实施例中，来自第二电机22的马达转矩输出被限制为零。在另一实施例中，来自第二电机22的马达转矩输出被允许提供用于维持第一离合器54中实质上为零的滑动速度的马达转矩。当车辆速度表示低速区域时，第二离合器52总是停用。

决定块414确定是否能量存储装置的充电状态，例如，电池36，小于最小充电状态阈值。能量存储装置当在受控制的空挡操作的同时允许为车辆的辅助部件提供动力。能量存储装置的充电状态被允许消耗，直到到达最小充电状态阈值。最小充电状态阈值可以是由能量存储装置需要的以执行发动机起动事件的充电的最小大小。“0”表示充电状态不小于最小充电状态阈值，并且流程图返回到块412。“1”表示充电状态小于最小充电状态阈值，并且流程图进行到块416。在块416，执行钥匙关闭事件以关闭传动系。

本发明描述了某些优选实施例和其修改。基于阅读和理解说明书，其它人可以进行进一步修改和改变。因此，本发明并不旨在限制为作为实施本发明的最佳模式的公开的具体实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的全部实施例。

Claims (10)

1.一种用于控制动力系系统的方法，所述动力系系统包括内燃机，第一电机和操作为传递转矩至传动系的电力-机械变速器，所述方法包括：

在所选择的电力-机械变速器的受控制的空挡操作存在的情况下：

监控车辆速度；以及

仅当监控的车辆速度表示低速区域时，限制从当前发动机工作状态的转变。

2.根据权利要求1所述的方法，其中限制从当前发动机工作状态的转变包括：

仅当当前发动机工作状态包括发动机ON状态时，限制来自第一电机的马达转矩输出为零。

3.根据权利要求1所述的方法，其中限制从当前发动机工作状态的转变包括：

当当前发动机工作状态包括发动机OFF状态时，使用来自第一电机的马达转矩输出以维持发动机转速为零。

4.根据权利要求1所述的方法，其中当监控的车辆速度包括小于第一速度阈值的大小时，车辆速度变为表示低速区域。

5.根据权利要求4所述的方法，其中当监控的车辆速度包括大于第二速度阈值的大小时，车辆速度不再表示低速区域。

6.根据权利要求2所述的方法，其中发动机在所需发动机怠速速度工作。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

当监控的车辆速度表示低速区域时，将来自第二电机的马达转矩输出限制为零。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

当监控的发动机速度表示低速区域时：

监控能量存储装置的充电状态；

允许能量存储装置的充电状态被消耗，直到到达最小充电状态阈值；以及

当能量存储装置的充电状态消耗到最小充电状态阈值以下时，执行钥匙关闭事件。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

当监控的车辆速度表示低速区域时，发动机起动和停止事件被禁止。

10.一种用于在受控制的空挡操作存在的情况下，控制包括车辆的电力-机械变速器的动力系系统的设备，包括：

内燃机；

第一和第二电机；

能量存储装置；

机械操作地连接到内燃机和适于传递机械动力至与传动系相互作用的输出构件的第一和第二电机的电力-机械变速器，所述电力-机械变速器包括：

每个包括第一和第二元件，第二元件和第三元件的第一和第二行星齿轮组，

具有连接至第二行星齿轮组的第一元件的一个元件和连接至接地壳体的另一元件的第一离合器，以及

具有连接至第一行星齿轮组的第一元件的一个元件和连接至第二行星齿轮组的第一元件的另一元件的第二离合器；以及

控制模块，其

监控车辆速度，以及

仅当监控的车辆速度表示低速区域时，限制从当前发动机工作状态的转变。

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