CN106364479B - 减少变速器换档的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请描述用于运转包括马达/发电机的混合动力传动系统的变速器的系统和方法。系统和方法可以响应于车辆行进路径中的物体或状况允许或禁止变速器换档。当状况指示过度的变速器换档的可能性时，不允许变速器换档。

Description

减少变速器换档的方法和系统

技术领域

本说明书涉及用于运转混合动力车辆的动力传动系统的方法和系统。方法和系统对包括再生制动以保存能量的混合动力车辆特别有用。

背景技术

混合动力车辆可以响应于车辆制动请求进入再生模式或再生制动，在再生模式或再生制动中车辆的动能被转化为电能并且被储存供以后使用。混合动力车辆驾驶员可以释放加速器踏板并且在施加制动器踏板以请求车辆制动之前等待一段时间。替代地，混合动力车辆驾驶员可以释放加速器踏板并且几乎马上施加车辆制动器。不同的运转方案可以使变速器更难以选择期望的档位。进一步地，运转如果变速器选择不期望的档位，则混合动力车辆的效率可以被降低，因为发动机和/或马达不可以以如期望的效率的速度运转。

发明内容

发明人在此已经意识到以上所述的问题并且已经研究一种用于车辆的运转方法，其包括：接收车辆之外的物体或状况的数据到控制器；以及响应于车辆之外的物体不允许变速器换档。

通过不允许变速器在固定比率变速器的不同比率之间换档，可能提供减小可以引起驾驶员烦恼的感知的过度变速器换档的可能性的技术结果。进一步地，对于不同驾驶状况而言，变速器换档可以是更加可重复且被预期。在一个示例中，响应于车辆的行进路径中的物体或状况，一个或多个传感器可以检测或预测车辆制动并且进入再生制动模式。如果变速器被允许在车辆制动顺序期间换档，则车辆的行进路径中的物体或状况可以指示动力传动系统可能在短时间内多次换档。变速器可以在车辆制动可以被预期的状况期间被保持在其目前的档位，使得可以避免多个短持续时间的换档。

在另一实施例中，一种用于车辆的运转方法，其包括：接收车辆之外的物体或状况的数据到控制器；响应于车辆之外的物体的数据经由控制器判断车辆制动是否被预期；以及响应于经由控制器的判断，不允许变速器换档。

在另一实施例中，方法进一步包括响应于基于以再生模式运转车辆的变速器换档计划将变速器换档。

在另一实施例中，方法进一步包括在不允许变速器换档之后响应于车辆速度允许变速器降档。

在另一实施例中，方法进一步包括在不允许变速器换档之后响应于流逝的时间量允许变速器换档。

在另一实施例中，方法进一步包括在不允许变速器换档之后响应于驾驶员要求扭矩增加，允许变速器换档。

在另一实施例中，方法进一步包括在不允许变速器换档之后响应于车辆的行进路径中物体或状况的不存在而允许变速器换档。

在另一实施例中，提供一种系统。系统包括：发动机、马达/发电机、机械耦连到发动机以及马达/发电机的变速器、物体传感器以及控制器，该控制器包括存储在非临时存储器中的可执行的指令，以便接收来自物体传感器的数据并且响应于基于来自物体传感器的数据的车辆的行进路径中的物体的指示不允许变速器换档。

在另一实施例中，系统进一步包括附加的指令，以便在物体传感器正提供车辆的行进路径内有物体的指示时响应于转向指示器的位置而允许变速器的换档。

在另一实施例中，系统进一步包括附加的指令，以便在不允许变速器的换档之后响应于车辆的行进路径内不存在物体而允许变速器的换档。

在另一实施例中，系统进一步包括附加的指令，以响应于车辆的行进路径内不存在物体的第一换档计划而将变速器换档。

在另一实施例中，系统进一步包括附加的指令，以在不允许变速器的换档之后基于第二换档计划将变速器换档，该第二换档计划基于以再生模式运转车辆的车辆和车辆的行进路径中的物体或状况。

本说明书可以提供数个优点。例如，所述方法可以在加速器踏板被释放之后且同时车辆处于再生制动模式的一段时间期间减少变速器档位换档的总实际数目。此外，该方法可以提高驾驶员的车辆运转感知。进一步地，该方法可以预料车辆制动或忽略可以指示车辆制动的可能性的选择状况，从而改善变速器换档。

当单独或结合附图时，本说明书的以上优点和其他优点以及特征在以下具体实施方式中是显而易见的。

应该认识到，提供上述内容是为了以简化的形式引入在具体实施方式中将会进一步描述的选择构思。这不意味着识别了所要求保护主题的关键或必要特征，所述主题的范围由随附的权利要求书唯一地限定。而且，所要求保护的主题不局限于解决了在上文或在本公开的其他部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

当单独或参照附图时，通过阅读实施例的示例(本文称为具体实施方式)将更充分理解本文中描述的优点，其中：

图1是发动机的示意图；

图2是混合动力车辆动力传动系统的示意图；

图3示出示例车辆，在该示例车辆中混合动力传动系统可以运转；

图4和图5示出用于运转混合动力传动系统的示例运转顺序；以及

图6示出用于运转车辆动力传动系统的示例方法。

具体实施方式

本说明书涉及在再生期间监控混合动力车辆的动力传动系统。混合动力车辆可以包括如在图1中所示的发动机。图1的发动机可以被包括在如在图2中所示的动力传动系统中。该动力传动系统可以被包括在如在图3中所示的车辆中。在图4中示出现有技术的运转顺序。根据本系统和方法的动力传动系统可以运转按图5所示的顺序运转。该动力传动系统根据在图6中所示的方法来运转。

参照图1，包括多个汽缸(多个汽缸中的一个汽缸在图1中被示出)的内燃发动机10由电子发动机控制器12来控制。发动机10包括汽缸盖35和缸体33，该缸体33包括燃烧室30和汽缸壁32。活塞36被定位在缸体33中并且经由到曲轴40的连接而往复运动。飞轮97和环形齿轮99被耦连到曲轴40。起动机96(例如低压(以小于30伏运转)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推动小齿轮95以接合环形齿轮99。起动机96可以被直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以经由皮带或链条将扭矩选择性供应到曲轴40。在一个示例中，起动机96在没有被接合到发动机曲轴时处于基态。燃烧室30被示出经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53来运转。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55来确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57来确定。进气门52可以由气门激活装置59来选择性激活和停用。排气门54可以由气门激活装置58来选择性激活和停用。气门激活装置58和气门激活装置59可以是电子机械装置。

燃料喷射器66被示出定位成将燃料直接喷射到汽缸30中，这是本领域技术人员公知的直接喷射。燃料喷射器66传送与来自控制器12的脉冲宽度成比例的液体燃料。燃料由燃料系统(未示出)传送到燃料喷射器66，该燃料系统包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨(未示出)。在一个示例中，高压双级的燃料系统可以用于产生较高的燃料压力。

此外，进气歧管44被示出与涡轮增压器压缩机162和发动机进气42连通。在其他示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮机164机械耦连到涡轮增压器压缩机162。可选的电子节气门162调节节流板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的气流。因为节气门62的入口在增压室45内，所以增压室45中的压力可以被称为节气门入口压力。节气门出口在进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被定位在进气门52与进气歧管44之间使得节气门62是进气道节气门。压缩机再循环阀47可以被选择性调节到在完全打开与完全关闭位置之间的多个位置。废气门163可以经由控制器12被调节，从而允许排气选择性绕过涡轮机164以控制压缩机162的速度。空气过滤器43清洁进入发动机进气42的空气。

响应于控制器12，无分电器点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用或宽域排气氧(UEGO)传感器126被示出耦连到催化转化器70上游的排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。

在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一示例中，可以使用多个排放控制装置(每个排放控制装置具有多个砖)。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。

在图1中的控制器12被示出为常规微计算机，该常规微计算机包括：微处理器单元12、输入/输出端口104、只读存储器106(例如非临时存储器)、随机存取存储器108、不失效存储器110以及常规数据总线。控制器12被显示为接收来自与发动机10耦连的传感器的各种信号，除了以前所述的那些信号外，所述信号还包括：来自与冷却套筒114耦连的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；与加速器踏板130耦连以便感测由脚132所施加的力的位置传感器134；与制动器踏板150耦连以便感测由脚152所施加的力的位置传感器154；来自与进气歧管44耦连的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器68的节气门位置的测量值。大气压也可以被感测(传感器未示出)以便由控制器12来处理。在本说明书的一个优选方面中，发动机位置传感器18可以针对曲轴的每次回转产生预定数目的等间距脉冲，由此可以确定发动机转速(RPM)。

在运转期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程。在进气冲程期间，通常，排气门54关闭而进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，而活塞36移动到汽缸的底部以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸的底部并且处于其冲程结束时(例如当燃烧室30处于其最大容积时)的位置，通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。

在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程结束时并且最接近汽缸盖(例如当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在下文被称为点火的过程中，喷射的燃料由已知点火装置(例如火花塞92)点火，从而引起燃烧。

在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回BDC。曲轴40将活塞运动转化为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合气释放到排气歧管48并且活塞返回TDC。应注意，以上仅被示为示例，并且进气门和排气门打开正时和/或关闭正时可以改变，例如提供气门正重叠或气门负重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。

图2是包括动力传动系统200的车辆225的方块图。图2的动力传动系统在图1中所示的发动机10。动力传动系统200被示出包括车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254以及制动器控制器250。控制器可以通过控制器局域网(CAN)299通信。每个控制器可以向其他控制器提供信息，诸如扭矩输出极限(例如装置或部件的被控制不被超过的扭矩输出)、扭矩输入极限(例如装置或部件的被控制不被超过的扭矩输入)、传感器数据和致动器数据、诊断信息(例如关于劣化的变速器的信息、关于劣化的发动机的信息、关于劣化的电机的信息、关于劣化的制动器的信息)。进一步地，车辆系统控制器255可以向发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254以及制动器控制器250提供命令，从而实现驾驶员输入请求和基于车辆工况的其他请求。

例如，响应于驾驶员释放加速器踏板和车辆速度，车辆系统控制器255可以请求期望的车轮扭矩以提供期望的车辆减速速率。期望的车轮扭矩可以通过车辆系统控制器请求来自电机控制器252的第一制动扭矩和来自制动器控制器250的第二制动扭矩来提供，该第一制动扭矩和该第二制动扭矩在车辆车轮216处提供期望的制动扭矩。

在其他示例中，控制动力传动装置的划分可以以不同于在图2中所示而被划分。例如，单个控制器可以代替车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254以及制动器控制器250。

在本示例中，动力传动系统200可以由发动机10和电机240提供动力。在其他示例中，发动机10可以被省略。发动机10可以通过在图1中所示的发动机起动系统或经由集成的起动机/发电机(ISG)240来起动。ISG240(例如高压(以大于30伏运转)电机)也可以被称为电机、马达和/或发电机。进一步地，发动机10的扭矩可以经由扭矩致动器204(例如燃料喷射器、节气门等等)来调节。

发动机输出扭矩可以通过双质量飞轮215被传递到动力传动分离离合器236的输入侧。分离离合器236可以被电致动或液压致动。分离离合器236的下游侧被示出机械耦连到ISG输入轴237。

ISG240可以被运转以向动力传动系统200提供扭矩或在再生模式中将动力传动扭矩转化为储存在电能储存装置275中的电能。ISG240比在图1中所示的起动器96具有较高的输出扭矩容量。进一步地，ISG240直接驱动动力传动系统200或由动力传动系统200来直接驱动。没有将ISG240耦连到动力传动系统200的皮带、齿轮或链条。而是ISG240以与动力传动系统200相同的速率旋转。电能储存装置275(例如高压电池或高压电源)可以是电池、电容器或电感器。ISG240的下游侧经由轴241被机械耦连到变矩器206的泵轮285。ISG240的上游侧被机械耦连到分离离合器236。ISG240可以根据由电机控制器252的指示作为马达或发电机运转以向动力传动系统200提供正扭矩或负扭矩。

变矩器206包括向输入轴270输出扭矩的涡轮286。输入轴270将变矩器206机械耦连到自动变速器208。变矩器206也包括变矩器旁通锁止离合器212(TCC)。当TCC被锁紧时扭矩从泵轮285被直接转移到涡轮286。TCC由控制器12电运转。替代地，TCC可以被液压锁紧。在一个示例中，变矩器可以被称为变速器的部件。

当变矩器锁止离合器212被完全脱离时，变矩器206经由变矩器涡轮286与变矩器泵轮285之间的流体转移将发动机扭矩传递到自动变速器208，从而实现扭矩倍增。与此相反，当变矩器锁止离合器212被完全接合时，发动机输出扭矩经由变矩器离合器被直接转移到变速器208的输入轴(未示出)。替代地，变矩器锁止离合器212可以被部分接合，从而可以调节被直接转送到变速器的扭矩的量。控制器12可以被配置为：响应于各种发动机工况或根据基于驾驶员的发动机运转请求通过调节变矩器锁止离合器来调节由变矩器206所传递的扭矩的量。

自动变速器208包括齿式离合器(例如档位1-档位10)211和前进离合器210。自动变速器208是固定比率的变速器。齿式离合器211和前进离合器210可以被选择性接合以改变输入轴270的转动的实际总数目与车轮216的转动的实际总数目的比率。齿式离合器211可以通过经由换档控制电磁阀209调节供应到离合器的流体而被接合或脱离。来自自动变速器208的扭矩输出也可以经由输出轴260被转送到车轮216以推动车辆。具体地，自动变速器208可以在将输出驱动扭矩传递到车轮216之前响应于车辆行进状况将输入轴270处的输入驱动扭矩转移。变速器控制器254选择性地激活或接合TCC212、齿式离合器211以及前进离合器210。变速器控制器也选择性停用或脱离TCC212、齿式离合器211以及前进离合器210。

进一步地，通过接合摩擦车轮制动器218可以将摩擦力施加到车轮216。在一个示例中，摩擦车轮制动器218可以响应于驾驶员将他的脚踩到制动器踏板(未示出)上和/或响应于制动器控制器250内的指令而被接合。进一步地，制动器控制器250可以响应于由车辆系统控制器255所做的信息和/或请求而施加制动器218。以相同的方式，通过响应于驾驶员从制动器踏板释放他的脚、制动器控制器指令和/或车辆系统控制器指令和/或信息而脱离车轮制动器218，可以减少到车轮216的摩擦力。例如，作为自动发动机停止程序的一部分，车辆制动器可以经由控制器250将摩擦力施加到车轮216。

响应于对车辆225加速的请求，车辆系统控制器可以从加速器踏板或其他装置获得驾驶员要求扭矩。车辆系统控制器255然后将请求的驾驶员要求扭矩的一小部分分配到发动机并且将请求的驾驶员要求扭矩的剩余部分分配到ISG。车辆系统控制器255请求来自发动机控制器12的发动机扭矩和来自电机控制器252的ISG扭矩。如果ISG扭矩加上发动机扭矩小于变速器输入扭矩极限(例如不可超过的阈值)，则扭矩被传送到变矩器206，然后变矩器206将所请求的扭矩的至少一小部分转送到变速器输入轴270。响应于基于输入轴扭矩和车辆速度的换档计划和TCC锁止计划，变速器控制器254选择性锁紧变矩器离合器212和经由齿式离合器211接合齿轮。在一些状况下，当期望对电能储存装置275充电时，可以在非零的驾驶员要求扭矩存在时请求充电扭矩(例如负ISG扭矩)。车辆系统控制器255可以请求增加的发动机扭矩以克服充电扭矩从而满足驾驶员要求扭矩。

响应于对车辆225减速和提供再生制动的请求，车辆系统控制器可以基于车辆速度和制动器踏板位置提供负的期望的车轮扭矩。车辆系统控制器255然后将负的期望的车轮扭矩的一小部分分配到ISG240(例如期望的动力传动车轮扭矩)并且将负的期望的车轮扭矩的剩余部分分配到摩擦制动器218(例如期望的摩擦制动器车辆扭矩)。进一步地，车辆系统控制器可以通知变速器控制器254车辆处于再生制动模式中，使得变速器控制器254基于唯一换档计划将齿轮211换档以增加再生效率。ISG240将负扭矩供应到变速器输入轴270，但是由ISG240提供的负扭矩可以由变速器控制器254来限制，该变速器控制器254输出变速器输入轴负扭矩极限(例如不被超过的阈值)。进一步地，ISG240的负扭矩可以由车辆系统控制器255或电机控制器252基于电能储存装置275的工况来限制(例如被约束为小于负阈值的阈值扭矩)。期望的负车轮扭矩中由于变速器或ISG极限而不可以由ISG240提供的任何部分都被分配给摩擦制动器218，以便期望的车轮扭矩通过来自摩擦制动器218和ISG240的负车轮扭矩的组合来提供

因此，各种动力传动部件的扭矩控制可以由车辆系统控制器来监督，该车辆系统控制器具有用于经由发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254以及制动器控制器250提供的发动机10、变速器208、电机240以及制动器器218的局部扭矩控制。

作为一个示例，发动机扭矩输出可以通过调节火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合，通过控制节气门开度和/或气门正时、气门升程和涡轮增压发动机或机械增压发动机的升压来控制。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下，发动机控制可以在逐缸的基础上被执行以控制发动机扭矩输出。

如本领域公知的，电机控制器252可以通过调节流向和流出ISG的场和/或电枢绕组的电流来控制来自ISG240的扭矩输出和电能产生。

变速器控制器254经由位置传感器271接收变速器输入轴位置。变速器控制器254可以通过微分来自位置传感器271的信号而将变速器输入轴位置转化为输入轴速度。变速器控制器254可以接收来自扭矩传感器272的变速器输出轴扭矩。替代地，传感器272可以是位置传感器或扭矩和位置传感器。如果传感器272是位置传感器，则控制器254微分位置信号从而确定变速器输出轴速度。变速器控制器254也可以微分变速器输出轴速度从而确定变速器输出轴加速度。

制动器控制器250经由车轮速度传感器221接收车轮速度信息并且接收来自车辆系统控制器255的制动请求。制动器控制器250也可以直接地或通过CAN299接收来自在图1中所示的制动器踏板传感器154的制动器踏板位置信息。制动器控制器250可以响应于来自车辆系统控制器255的车轮扭矩命令提供制动。制动器控制器250也可以提供防抱死(anti-lock)和车辆稳定性制动从而提高车辆制动和稳定性。这样，制动器控制器250可以向车辆系统控制器255提供车轮扭矩极限(例如不被超过的负阈值的车轮扭矩)，使得负ISG扭矩不会引起车轮扭矩极限被超过。例如，如果控制器250发出50N-m的负车轮扭矩极限，则ISG扭矩被调节以在车轮处提供小于50N-m(例如49N-m)的负扭矩，其包括用于变速器齿轮装置。

车辆系统控制器255也可以接收其他车辆信息(例如如在图3中详细所述的定位信息)。车辆控制器255也可以接收来自转向灯选择器289的输入从而确定改变车道或转向不同道路的驾驶员意图，使得车辆系统控制器255可以在车辆转向之前知道改变车辆运转的驾驶员意图。

现在参考图3，车辆225包括用于接收传感器数据和调节致动器的车辆系统控制器255。在一些示例中，车辆系统控制器255可以与如在图2中所示的附加的控制器合作来运转车辆225。车辆225被示出具有全球定位系统(GPS)接收器330。卫星302向GPS接收器330提供时间标识信息，该GPS接收器330将时间标识信息转送到车辆位置确定系统340。车辆位置确定系统340将目前的和将来的道路坡度信息转送到控制器12。车辆225也可以装备有用于测量车辆225的路径中的道路状况的可选摄像机335。例如，摄像机335可以从路边标志366或显示器获得道路状况。车辆位置确定系统340可以经由接收器332替代地获得用于确定车辆离广播塔304份位置的信息。在一些示例中，车辆225也可以包括用于确定车辆225和车辆的行进路径中的物体的接近程度的传感器338。传感器338可以是基于激光、声音或雷达信号的传感器，该传感器感测在车辆225的路径中的其他车辆399或物体。

因此，图1-图3的系统提供一种系统，包括：发动机、马达/发电机、物体传感器以及控制器，该控制器包括存储在非临时存储器中以便接收来自物体传感器的数据并且基于来自物体传感器的数据响应于车辆的行进路径中的物体的指示不允许变速器换档的可执行指令。系统进一步包括附加的指令，以在物体传感器提供了车辆的行进路径中的物体的指示时响应于转向指示器的位置允许变速器换档。系统进一步包括附加的指令，以在不允许变速器换档之后响应于车辆的行进路径中不存在物体允许变速器换档。系统进一步包括附加的指令，以响应于车辆的行进路径中不存在物体的第一换档计划而将变速器换档。系统进一步包括附加的指令，以在不允许变速器换档之后基于第二换档计划将变速器换档，该第二换档计划基于以再生模式运转车辆的车辆和车辆的行进路径中的物体或状况。

现在参考图4，其示出了现有技术的车辆的示例运转顺序。该运转顺序可以经由混合动力车辆提供。自图4的顶部的第一绘图是加速器踏板位置随时间的绘图。加速器踏板可以经由驾驶员来操作。竖直轴线表示加速器踏板位置，且加速器踏板位置沿竖直轴线箭头的方向增加(例如被进一步施加或按压)。水平轴线表示时间，且时间从绘图的左侧到绘图的右侧增加。

自图4的顶部的第二绘图是制动器踏板位置随时间的绘图。制动器踏板可以经由驾驶员来操作。竖直轴线表示制动器踏板位置，且制动器踏板位置沿竖直轴线箭头方向增加(例如被进一步施加或被按压)。水平轴线表示时间，且时间从绘图的左侧到绘图的右侧增加。

自图4的顶部的第三绘图是主动变速器档位随时间的绘图。竖直轴线表示主动变速器档位和相应的变速器档位沿着竖直轴线被示出。水平轴线表示时间和时间从绘图的左侧到绘图的右侧增加。

自图4的顶部的第四绘图是车辆速度随时间的绘图。竖直轴线表示车辆速度且车辆速度沿竖直轴线箭头方向增加。水平轴线表示时间且是时间从绘图的左侧到绘图的右侧增加。水平线402表示较低的变速器输入轴速度阈值，高于该值时ISG可以用较高的效率运转。水平线403表示较高的变速器输入轴速度阈值，低于该值时ISG可以用较高的效率运转。ISG处于在阈值403之上和在阈值402之下的速度时以较低的效率运转。

自图4的顶部的第五绘图是变速器输入轴速度随时间的绘图。竖直轴线表示变速器输入轴速度，且变速器输入轴速度沿竖直轴线箭头方向增加。水平轴线表示时间，且时间从绘图的左侧到绘图的右侧增加。

自图4的顶部的第六绘图是可再生制动状态随时间的绘图。竖直轴线表示可再生制动状态，且当轨迹处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时动力传动系统处于再生模式。当轨迹处于靠近水平轴线箭头的较低水平时动力传动系统不处于再生模式。水平轴线表示时间，且时间从绘图的左侧到绘图的右侧增加。

在时间T0处，加速器踏板位置被施加到中间水平并且制动器踏板没有被施加。变速器处于第一档位且车辆速度处于较低水平。变速器输入轴速度处于阈值402与阈值403之间。动力传动系统不处于再生模式。

在时间T0与时间T1之间，加速器踏板位置被驾驶员(未示出)进一步按压，并且变速器从第一档位换档到第二档位、第三档位、第四档位以及第五档位。车辆速度继续增加，并且车辆制动器没有被施加。变速器输入轴速度随着变速器换档增加和减少。动力传动系统不处于再生模式。

在时间T1处，驾驶员(未示出)释放加速器踏板以减少驾驶员要求扭矩。制动器踏板没有被施加，并且变速器升档到第六档位(较高档位)以减少发动机速度从而提高发动机效率。响应于换档到较高档位，车辆速度开始被降低并且变速器输入轴速度减少。动力传动系统不处于再生模式。

在时间T1与时间T2之间，变速器被第二次升档到第七档位，从而进一步降低发动机转速和提高发动机效率。加速器踏板和制动器踏板没有被施加。车辆速度继续减少而变速器输入轴速度继续减少。动力传动系统不处于再生模式。

在时间T2处，驾驶员(未示出)施加制动器踏板。因此，车辆进入如由再生模式状态过渡到较高水平所示的再生制动模式。变速器在短时间内从第七档位降档到第四档位使得变速器输入轴速度在ISG有效运转的范围内(例如在阈值402与阈值403之间)。变速器输入轴速度也被降低到402以下ISG效率被降低的水平。车辆速度继续减少。

在时间T2之后，响应于车辆速度和被保持在阈值402与阈值403之间的期望的变速器输入轴速度，变速器继续降档。变速器随着车辆速度接近零而降档。

根据驾驶员何时施加制动器踏板，在时间T1和时间T2之间的时间段可以是长间隔或短间隔。如果继续时间短，则变速器在短时间内在第四档位、第五档位、第六档位以及第七档位之间换档使得驾驶员可以感知到过多的换档。

现在参考图5，其示出了根据图6的方法的示例运转顺序。示例运转顺序可以经由如在图1-图3中所示的混合动力车辆提供。图5的六个绘图示出与在图4中所示的相同变量。因此，为了简洁，绘图变量的描述被省略，但是图5的绘图变量与图4的那些相同，除非另有描述。根据图6的方法，图5的顺序可以由图1-图3的系统来提供。

在时间T10处，加速器踏板位置被施加到中间水平，并且制动器踏板没有被施加。变速器处于第一档位并且车辆速度处于较低水平。变速器输入轴速度处于阈值502与阈值503之间。动力传动系统不处于再生模式。

在时间T10与时间T11之间，加速器踏板被驾驶员(未示出)进一步按压，并且变速器从第一档位换档到第二档位、第三档位、第四档位以及第五档位。车辆速度继续增加并且车辆制动器没有被施加。变速器输入轴速度随着变速器换档而增加和减少。动力传动系统不处于再生模式。车辆的传感器也检测到车辆的路径(未示出)中物体或行驶状况。物体可以是另一车辆、行人、停止标志或不久车辆可以停止或降低速度的另一指示。

在时间T11处，响应于行驶状况，驾驶员(未示出)释放加速器踏板以减少驾驶员要求扭矩。制动器踏板没有被施加，并且变速器被保持在其目前的档位(例如第5档位)，以响应于至少部分由于在车辆的路径检测到物体和加速器踏板的释放而进行车辆制动的可能性而减少变速器换档。车辆速度开始被降低而变速器输入轴速度以与车辆速度减少成比例的速度而减少。动力传动系统不处于再生模式。

在时间T11与时间T12之间，变速器被保持在其目前的档位(例如第5档位)而变速器输入轴速度随着车辆速度减少而减少。加速器踏板和制动器踏板没有被施加。车辆速度继续减少并且变速器输入轴速度继续减少。动力传动系统不处于再生模式。与图4中所示的顺序相比，档位换档的数目已经被减少两个。

在时间T12处，驾驶员(未示出)施加制动器踏板。因此，车辆进入再生制动模式，如由再生模式状态过渡到较高水平所示。变速器没有立即被降档。而是响应于变速器输入轴速度接近较低的阈值502，变速器被降档。以此方式，变速器输入轴速度被保持在ISG有效运转的范围内(例如在阈值502与阈值503之间)。车辆速度继续减少且顺序结束。

以此方式，响应于预期的车辆制动，变速器换档的总实际数目可以被减少。预期的车辆制动可以基于车辆的行进路径中的感测到的物体或状况。

现在参考图6，其示出了运转车辆动力传动系统的一种方法。方法600的至少部分可以被实施为存储在非临时存储器中的可执行控制器指令。附加地，方法600的部分可以是为变换致动器或装置的运转状态在物质世界中所采取的动作。在图6的描述中，“车辆”指的是其中变速器换档被控制的车辆(例如图2和图3的车辆225)。

在602处，方法600确定车辆工况。车辆工况可以包括但是不限于车辆速度、驾驶员要求扭矩、变速器输入轴速度、电池荷电状态、车辆方位、车辆的路径中的物体的不存在和存在、加速器踏板位置以及制动器踏板位置。车辆工况可以经由控制器查询其输入来确定。在工况被确定之后方法600继续进行到604。

在604处，方法600响应于工况将车辆的变速器换档。在一个示例中，车辆的变速器响应于被存储在控制器存储器中的第一换档计划而被换档。变速器响应于驾驶员要求扭矩(例如基于加速器踏板位置和车辆速度的扭矩)和车辆速度而换档。在变速器响应于第一换档计划被换档之后，方法600继续进行到606。

在606处，方法600判断可以引起车辆制动或进入再生模式的物体或状况是否处于车辆的路径中。在一个示例中，方法600基于与物体和车辆的传感器相互作用的激光信号、声音信号或雷达信号来判断物体处于车辆的行进路径中。在另一示例中，方法600可以基于存储在车辆位置确定系统的存储器中的地图中的交通信号(例如停止标志或灯)的位置确定预期车辆将停止在前面1500米处。进一步地，方法600可以判断在车辆的路径中的状况。状况可以包括车辆正行进的道路坡度。例如，负的道路坡度可以表示期望较低的驾驶员要求扭矩以维持车辆速度小于阈值速度。因此，可以确定道路坡度将引起车辆制动。在一些示例中，车辆的路径中的物体或状况的存在或不存在可以基于所述物体或状况在基于车辆的目前速度和行进路径的车辆的预定时间或距离内而被评估。例如，方法600可以确定所述物体或状况是否在基于车辆路径和速度的车辆的1500米内或在车辆行进时间的5秒内。如果方法600判断在车辆的路径中有物体或状况，则答复为是且方法600继续进行到608。否则，答复为否且方法600返回602。

在608处，方法600确定到在606处确定的物体或状况的距离和接近速度。在一个示例中，基于信号从车辆行进到物体或状况并且返回到车辆所花费的时间量可以确定到物体的距离。例如，到物体的距离可以通过使感测介质(例如灯、声音、雷达等等)的速度乘以感测介质从车辆行进到物体并且返回到车辆所花费的时间量除以二来确定并且进一步得到车辆的目前速度。通过确定在第一时间车辆与物体或状况之间的第一距离、确定在第二时间车辆与物体或状况之间的第二距离，并且将第一距离与第二距离之间的差除以第一时间与第二时间之间的差可以估计接近速度。在到物体或状况的距离和接近速度被确定之后方法600继续进行到610。

在610处，方法600判断车辆制动是否被预期。在一个示例中，方法600可以基于预定的状况判断车辆制动被预期。例如，如果物体或状况在车辆的预定距离内并且接近速度大于阈值速度时，则方法600可以判断车辆制动或再生被预期。进一步地，在一些情况下，方法600可以确定仅在加速器踏板被释放到其基本位置之后则制动被预期。类似地，如果停止标志或交通灯存在并且车辆正接近停止标志或交通信号，则方法600可以确定车辆制动被预期。如果车辆与物体之间的距离正在增加(例如物体加速远离车辆)，则方法600可以判断车辆制动没有被预期。进一步地，方法600也可以利用其他车辆工况(例如车辆转向选择器的位置)。例如，如果物体在车辆的前面并且车辆转向选择器指示驾驶员试图通过超车道超过物体，则方法600可以判断车辆制动没有被预期。因此，应用转向指示器可以指示避免车辆制动的意图，使得车辆的行进路径中物体的感应器数据可以被忽略，以便于控制变速器换档。如果方法600基于控制器输入判断车辆制动被预期，则答案为是且方法600继续进行到614。否则答案为否且方法600继续进行到612。

在一些示例中，方法600可以基于已经在610论述的作为判断车辆制动是否被预期的基础的前述状况判断预期车辆会进入再生模式，在此模式下车辆的动能被转化为电能。如果方法600基于控制器输入判断预期车辆将进入再生模式，则答案为是且方法600继续进行到614。否则，答案为否且方法600继续进行到612。

在612处，方法600根据在604处提到的第一换档计划将变速器换档。因此，当没有物体在车辆的行进路径中时，方法600根据正常工况下的换档计划将变速器换档。在一个示例中，换档计划可以基于当车辆没有以再生模式运转时的状况。可以预期，如果驾驶员释放加速器踏板，则变速器将升档到较高档位以减少发动机燃料消耗。在变速器基于第一换档计划开始换档之后，方法600继续进行以退出。

在614处，方法600保持目前的变速器档位。也就是说，响应于预期的车辆制动，阻止变速器升档到较高档位。通过保持变速器档位不变，可以避免多次变速器换档。进一步地，当变速器档位被保持在目前选择的档位时，车辆可以进入再生模式。替代地，当变速器档位被保持在其目前选择的档位时，车辆可以不进入再生模式。通过经由变速器换档电磁阀保持变速器离合器的状态关闭可以保持变速器档位。在变速器开始被保持在其目前档位之后，方法600继续进行到616。

在616处，方法600判断车辆制动是否是主动的。响应于驾驶员施加制动器踏板，车辆制动可以是主动的。替代地，控制器可以响应于车辆传感器数据激活车辆制动器。在一个示例中，车辆响应于车辆制动进入再生制动模式。如果方法600判断车辆制动存在，则答案为是且方法600继续进行到622。否则，答案为否且方法600继续进行到618。附加地，在一些示例中，动力传动系统可以响应于车辆制动被激活而进入再生制动模式。

在618处，方法600判断换档阻止是否将被停用。也就是说，方法600判断是否允许变速器换档。在一个示例中，响应于变速器输入轴速度在预定的阈值上限内(例如较低的速度阈值(图5的502)或较高的速度阈值(图5的503))，变速器换档可以被允许。具体地，换档可以被允许以维持变速器输入速度在较低阈值之上且在较高阈值之下。在另一示例中，响应于自预期的制动被确定以来过去的时间量(例如30秒)，方法600停用变速器换档阻止(例如不允许换档停留在目前的变速器档位)。在其他示例中，方法600响应于加速器踏板位置增加(例如请求的车辆扭矩增加)而停用变速器换档阻止。进一步，时间和加速器踏板位置的组合和子组合可以作为停用变速器换档阻止的基础。如果方法600判断变速器换档被允许，则答案为是且方法600继续进行到620。否则，答案为否且方法600返回616。

在620处，方法600根据在604提到的第一换档计划将变速器换档。当没有物体在车辆的行进路径中时，方法600根据正常工况下的换档计划换档。替代地，在一些示例中，方法600可以响应于第三变速器换档计划使变速器换档，所述第三变速器换档计划基于物体处于车辆路径内同时车辆没有处于再生模式。第三换档计划可以不同于第一和第二换档计划。在一个示例中，第三换档计划可以在较高的车辆速度下将变速器降档，从而比第一变速器换档计划更快地将车辆减速。在变速器基于第一换档计划开始换档之后，方法600继续进行以退出。

在622处，方法600根据不同于第一变速器换档计划的第二换档计划使变速器换档。第二换档计划可以基于车辆处于再生制动模式时的期望变速器换档状况。换档状况可以包括对应于车辆速度和驾驶员要求扭矩的变速器输入轴速度，其中ISG以高于较低速度阈值(例如图5的502)且低于较高速度阈值(例如图5的503)的速度运转。进一步地，在一些示例中变速器可以被禁止升档到较高档位使得可以避免过度的变速器换档的可能性。

在624处，方法600判断车辆制动事件是否是完整的。在一些示例中，响应于加速器踏板位置增加或驾驶员要求扭矩增加，制动事件可以被确定为完整的。进一步地，其他状况(例如车辆到达零速度)可以表明车辆制动事件是完整的。又进一步地，响应于物体正移出车辆的路径，车辆制动事件可以被确定为将是完整的。如果方法600判断车辆制动事件是完整的，则答案为是且方法600继续进行以退出。否则，答案为否且方法600返回622。

以此方式，在再生车辆制动顺序之前和再生车辆制动顺序期间的变速器立即换档的总实际数目可以被减少使得频繁换档可以被减少。进一步，车辆制动可以响应于车辆工况而被预料。此外，如果车辆驾驶员经由转向选择器指示绕过在其路径中的物体的意图，则可以不提供预期的车辆制动的指示。

因此，图6的方法提供一种用于车辆的运转方法，其包括：接收车辆之外的物体或状况的数据到控制器；并且响应于车辆之外的物体不允许变速器换档。该方法包括物体为车辆且数据经由激光传感器、声音传感器或雷达传感器接收。该方法包括物体为停止标志或交通信号。该方法包括状况为道路坡度。该方法包括其中道路坡度基于存储在存储器中的地图。该方法进一步包括：在不允许变速器换档之后响应于施加加速器踏板而允许变速器换档。

图6的方法也提供一种用于车辆的运转方法，其包括：接收车辆之外的物体或状况的数据到控制器；响应于车辆之外的物体的数据判断车辆制动是否被预期；以及响应于该判断不允许变速器换档。该方法包括基于到物体的距离判断车辆制动是否被预期。该方法包括进一步基于车辆与物体之间的接近速度判断车辆制动是否被预期。该方法包括通过经由变速器换档电磁阀保持变速器齿式离合器的状态以不允许变速器换档。该方法进一步包括响应于基于以再生模式运转车辆的变速器换档计划将变速器换档。

在一些示例中，该方法进一步包括在不允许变速器换档之后响应于车辆速度而允许变速器降档。该方法进一步包括在不允许变速器换档之后响应于流逝的时间量而允许变速器换档。该方法进一步包括在不允许变速器换档之后响应于驾驶员要求扭矩增加而允许变速器换档。该方法进一步包括在不允许变速器换档之后响应于在车辆的行进路径中不存在物体或状况而允许变速器换档。

在另外其他示例中，图6的方法接收车辆传感器数据到控制器且经由控制器判断以响应于车辆传感器信息和ISG效率范围，维持目前接合的变速器档位或将变速器降档到较低档位，该ISG效率范围由较低ISG或变速器输入速度和较高ISG或变速器输入速度来限定或限制。

应注意，本文中包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在此公开的控制方法以及程序可以作为可执行指令被存储在非临时存储器中并且可以由包括控制器与各种传感器、致动器以及其他发动机硬件的组合的控制系统来实施。本文描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略(例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一个或多个。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。类似地，该处理顺序不是实现本文中所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，其被提供以便于说明和描述。所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以基于所使用的具体策略而被重复执行。进一步地，所描述的动作、操作和/或功能中的至少一部分可以以图形方式表示成待编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非易失性存储器中的代码。当所描述的动作通过执行在包括与一个或多个控制器组合的各种发动机硬件组件的系统中的指令来实施时，控制动作也可以变换为现实世界中的传感器或致动器中的一个或多个的操作状态。

说明书到此结束。本领域技术人员阅读本说明书将会想到许多改变和修改，而没有脱离本说明书的精神和范围。例如，包括以天然气、汽油、柴油或替代燃料配置运转的发动机的混合动力车辆可以使用本说明书以获益。

Claims (10)

1.一种用于车辆的运转方法，其包括：

接收所述车辆之外的物体或状况的数据到控制器；

响应于所述车辆之外的所述物体的所述数据经由所述控制器判断再生车辆制动是否被预期；

响应于经由所述控制器的判断经由所述控制器不允许变速器升档；并且

在不允许变速器升档之后响应于所述车辆的行进路径中所述物体的不存在而允许变速器换档。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述物体为车辆且所述数据经由激光传感器、音速传感器或雷达传感器被接收。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述物体为停止标志或交通信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述状况为道路坡度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述道路坡度基于存储在存储器中的地图。

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在不允许变速器换档之后响应于施加加速器踏板而允许变速器换档。

7.一种用于车辆的运转方法，其包括：

接收所述车辆之外的物体或状况的数据到控制器；

响应于所述车辆之外的所述物体的所述数据经由所述控制器判断车辆制动是否被预期；

响应于经由所述控制器的所述判断而不允许变速器换档；并且

在不允许变速器换档之后响应于车辆速度而允许变速器降档。

8.根据权利要求7所述的方法，其中判断车辆制动是否被预期基于到所述物体的距离。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述判断车辆制动是否被预期进一步基于所述车辆与所述物体之间的接近速度。

10.根据权利要求7所述的方法，其中通过经由变速器换档电磁阀保持变速器齿式离合器的状态以不允许变速器换档。

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