CN107433944A

CN107433944A - 在驾驶员踩下踏板/松开踏板期间控制传动系间隙的方法

Info

Publication number: CN107433944A
Application number: CN201710343645.9A
Authority: CN
Inventors: 马克·斯蒂芬·耶马扎基; 伯纳德·D·内佛西; 马文·保罗·克拉斯卡; 布兰登·R·马斯特森
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2017-12-05
Anticipated expiration: 2037-05-16
Also published as: US20170327102A1; CN107433944B; DE102017109960A1; US9873422B2

Abstract

公开了一种在驾驶员踩下踏板/松开踏板期间控制传动系间隙的方法。一种车辆包括位于发动机和连接到车轮的传动系之间的马达和控制器。控制器在车轮扭矩反向和传动系部件扭矩反向期间控制发动机扭矩并且保持马达扭矩，以在经过与传动系扭矩比的范围相关联的间隙区时限制车辆输出扭矩变化率。一种控制混合动力车辆的方法包括：在车轮扭矩反向和传动系部件扭矩反向中的至少一个期间，将发动机扭矩控制为预定曲线，并将马达扭矩保持为总体上恒定的值，以在经过与传动系扭矩比的范围相关联的间隙区时限制车辆输出扭矩变化率。

Description

在驾驶员踩下踏板/松开踏板期间控制传动系间隙的方法

技术领域

各个实施例涉及一种混合动力车辆以及控制该车辆的传动系间隙的方法。

背景技术

在车辆中，当车轮扭矩或道路负载扭矩以及原动机扭矩从一个方向改变到另一个方向时，在整个传动系中会出现齿隙穿越(backlash crossing)。传动系可包括变速器齿轮系统、传动系万向节和车轮。例如，当扭矩(例如)在车辆加速或减速事件期间改变方向时，由于各个传动系部件内的间隙或松弛(slack)导致的空转(lost motion)，而可产生间隙或齿隙。忽略齿隙穿越的效应会对驾驶员造成干扰。

在混合动力车辆中，对穿越传动系中的间隙区的控制变得更加复杂，这是因为可能存在多于一个的原动机给传动系的单个输入轴提供扭矩。在混合动力车辆中还因为传动系可被配置成处于驱动构造以驱动车辆或者处于被驱动构造以给电池充电和/或制动而使控制穿越间隙区变得更加复杂。检测或预测可能产生传动系间隙的操作条件或区域，这可用于减少穿越间隙区的效应。

发明内容

在一个实施例中，一种车辆设置有发动机、通过上游离合器连接到发动机的牵引马达以及连接到车轮的传动系。传动系通过下游离合器连接到牵引马达。该车辆具有控制器，在上游离合器和下游离合器锁定时，所述控制器通过以下方式限制施加到传动系部件的扭矩的变化率：控制发动机扭矩经过围绕着扭矩反向的区域；在传动系输出扭矩的扭矩反向期间控制传动系输入扭矩，以限制传动系输出扭矩的变化率；在至少一个传动系部件的扭矩反向期间控制发动机扭矩，其中，所述区域根据传动系输入扭矩、传动系输出扭矩、传动系的不成比例损失以及传动系上的实际扭矩比限定。

根据本发明的一个实施例，所述控制器经由快扭矩控制路径控制发动机扭矩经过所述区域。

根据本发明的一个实施例，所述控制器经由火花延迟控制发动机扭矩经过所述区域。

根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为在控制发动机扭矩的同时在经过所述区域时将牵引马达扭矩保持为恒定值。

根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为在经过所述区域时将牵引马达扭矩保持为恒定值，以防止车辆系统状态达到预定阈值。

根据本发明的一个实施例，所述车辆系统状态包括牵引马达的转速、牵引马达的电流、牵引电池荷电状态、牵引电池温度以及马达温度中的一个。

根据本发明的一个实施例，在发动机关闭且与牵引马达断开时，在至少一个传动系部件的扭矩反向期间，控制器控制牵引马达扭矩经过围绕着扭矩方向变化的区域并且控制牵引马达扭矩以限制施加到传动系部件的扭矩的变化率。

根据本发明的一个实施例，输入扭矩基于牵引马达扭矩和发动机扭矩。

根据本发明的一个实施例，扭矩反向为从负扭矩到正扭矩；其中，控制器通过在所述区域之前至少部分地打开节气门、在经过所述区域时保持节气门位置以及在经过所述区域时经由快扭矩控制路径增加发动机扭矩来控制发动机扭矩。

根据本发明的一个实施例，从负扭矩到正扭矩的扭矩反向是响应于加速踏板踩下的。

根据本发明的一个实施例，扭矩反向为从正扭矩到负扭矩；其中，控制器通过在所述区域保持节气门位置、在经过所述区域时经由快扭矩控制路径减小发动机扭矩以及在经过所述区域之后至少部分地关闭节气门来控制发动机扭矩。

根据本发明的一个实施例，从正扭矩到负扭矩的扭矩反向是响应于加速踏板松开的。

根据本发明的一个实施例，下游离合器是用于变矩器的旁通离合器。

根据本发明的一个实施例，当控制发动机扭矩经过所述区域时，上游离合器接合。

在另一实施例中，一种车辆设置有马达和控制器，所述马达位于发动机和连接到车轮的传动系之间。控制器在车辆扭矩反向和传动系部件扭矩反向期间控制发动机扭矩并保持马达扭矩，以在经过与传动系扭矩比的范围相关联的间隙区时限制车辆输出扭矩的变化率。

根据本发明的一个实施例，在跨过所述间隙区时经由快扭矩控制路径将发动机扭矩调节为预定曲线，并在跨过所述间隙区时将马达扭矩保持为总体上恒定的值。

根据本发明的一个实施例，间隙区的一端由正输入扭矩和零输出扭矩界定，另一端由零输入扭矩和负输出扭矩界定。

根据本发明的一个实施例，马达通过上游离合器连接到发动机，并通过下游离合器连接到传动系。

在又一实施例中，提供了一种控制混合动力车辆的方法，所述方法包括：在车轮扭矩反向和传动系部件扭矩反向中的至少一个期间，将发动机扭矩控制为预定曲线，并将马达扭矩保持为总体上恒定的值，以在经过与传动系扭矩比的范围相关联的间隙区时限制车辆输出扭矩变化率。

根据本发明的一个实施例，在经过间隙区时利用所述预定曲线控制发动机，使得在间隙区内节气门位置不变，且发动机扭矩经由快扭矩控制路径改变。

附图说明

图1是能够实现实施例的混合动力车辆的示意图；

图2是示出在传动系中产生齿隙的示例的曲线图；

图3是示出用于检测车辆的间隙区的模型的曲线图；

图4是示出根据实施例的用于确定间隙区的过程的流程图；

图5A和图5B是示出在车辆没有进行齿隙穿越控制的情况下踏板踩下事件和踏板松开事件的时间图；

图6A和图6B是示出在以纯电模式操作的车辆进行齿隙穿越控制的情况下踏板踩下事件和踏板松开事件的时间图；

图7A和图7B是示出在以混合动力模式操作的车辆进行齿隙穿越控制的情况下踏板踩下事件和踏板松开事件的时间图；

图8A和图8B是示出用于控制车辆中齿隙穿越的效应的过程的流程图。

具体实施方式

根据需要，在此提供本公开的详细实施例；然而，应理解，公开的实施例仅为示例，并且可采取各种替代的形式实施。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以显示特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以各种形式利用本公开的代表性基础。

图1示出了根据实施例的混合动力车辆10的示意图。车辆10包括发动机12和电机，在图1中示出的实施例中，所述电机是马达/发电机(M/G)14，且可选地所述电机可以是牵引马达。M/G 14被构造为将扭矩传递到发动机12或者传递到车辆车轮16。

M/G 14利用第一离合器18(也被称为分离离合器或上游离合器)连接到发动机12。第二离合器22(也被称为起步离合器或下游离合器)将M/G 14连接到变速器24，输入到变速器24的所有输入扭矩都流过起步离合器22。虽然离合器18、22被描述并示出为液压离合器，但是还可以使用其他类型的离合器，例如，机电式离合器。离合器18、22可以是湿式离合器或干式离合器。可选地，如下面进一步描述的，离合器22可以被具有旁通离合器的变矩器替代。在不同的实施例中，下游离合器22指的是用于车辆10的各种结合装置，包括传统离合器以及具有旁通(锁止)离合器的变矩器。该构造可使用具有变矩器的其他传统的阶梯传动比自动变速器，有时该构造被称为模块化混合动力传动装置构造。

发动机12的输出轴连接到分离离合器18，分离离合器18再连接到M/G 14的输入轴。M/G 14的输出轴连接到起步离合器22，起步离合器22再连接到变速器24。车辆10的各个部件彼此按顺序或串联布置。起步离合器22将车辆的原动机连接到传动系26，传动系26包括变速器24、差速器28和车辆车轮16以及将它们互连的部件。在其他实施例中，在此描述的方法可应用于具有其他系统架构的混合动力车辆。

在车辆10的另一实施例中，下游离合器22是用于变矩器的旁通离合器。来自M/G14的输入是变矩器的泵轮侧，从变矩器到变速器24的输出是变矩器的涡轮侧。变矩器22利用其流体耦合传递扭矩，且可根据泵轮侧和涡轮侧之间的滑差量实现扭矩倍增。用于变矩器的旁通离合器或锁止离合器可以选择性地接合，以在泵轮侧和涡轮机侧之间建立机械连接或摩擦连接，而直接传递扭矩。旁通离合器可有滑差和/或打开，以控制通过变矩器传递的扭矩的量。变矩器还可包括机械式锁止离合器。

在车辆10中，用于变矩器的旁通离合器或起步离合器22可锁止以增加燃料效率，并且可以在踏板踩下事件或踏板松开事件期间在穿越间隙区时锁止。在传动系内对间隙穿越的效应的控制和操控性能取决于对来自发动机12和/或电机14的动力传动系扭矩的控制。与发动机12的扭矩相比，M/G 14的扭矩可更精确地控制且响应时间更快。在车辆10的纯电动模式操作期间，可在穿越间隙区时控制M/G 14的扭矩。在车辆的混合动力模式操作(此时，发动机12和M/G 14均操作)期间，可一起控制M/G 14的扭矩和发动机12的扭矩，以提高车辆10的操控性能并减小传动系中的齿隙穿越的效应。

在示出的代表性实施例中，发动机12是直喷式发动机。可选地，发动机12可以是另一类型的发动机或原动机，例如，进气道喷射式发动机或燃料电池，或者可使用各种燃料源，例如，柴油、生物燃料、天然气、氢等。在一些实施例中，车辆10还包括(例如)通过带或齿轮传动可操作地连接到发动机12的起动马达30。例如，对于冷起动或某些高速起动事件，起动马达30可用于提供扭矩以起动发动机12，而不需要加入来自M/G 14的扭矩。

M/G 14与电池32连通。电池32可以是高电压电池。M/G 14可以被构造为在再生模式下(例如，当车辆动力输出超过驾驶员的需求时)通过再生制动等给电池32充电。M/G 14还可置于发电机构造下，以调节发动机12提供给传动系26的扭矩的量。在一个示例中，电池32被构造为连接到外部电网，使得插电式混合动力电动车辆(PHEV)能够从电网对电池进行再充电，所述电网将能量供应到充电站处的电插口。还可存在低电压电池，以将电力提供到起动马达或其他车辆部件，或者可通过连接到电池32的DC至DC转换器来提供低电压电力。

在一些实施例中，变速器24是自动变速器，并以传统的方式连接到驱动轮16，且可包括差速器28。变速器24可以是齿轮传动式变速器，并且可以是阶梯传动比变速器或无级变速器。车辆10还设置有一对非驱动轮，然而，在可选实施例中，可以使用分动器和另一差速器以正向驱动所有的车辆车轮。

M/G 14和离合器18、22可以位于马达/发电机壳34内，马达/发电机壳34可以集成到变速器24的壳中，或者可选地，马达/发电机壳34是车辆10内的单独的壳。变速器24具有齿轮箱，以给车辆10提供各种传动比。变速器24的齿轮箱可以包括离合器和行星齿轮组或者本领域已知的离合器和齿轮系的其他布置。在可选实施例中，变速器24是无级变速器或机械式自动变速器。变速器24可以是六速自动变速器、其他速度自动变速器或本领域已知的其他齿轮箱。

使用变速器控制单元(TCU)36等控制变速器24按照换挡计划(例如，品质换挡计划)运行，TCU 36连接和断开齿轮箱内的各个元件，以控制变速器输出和变速器输入之间的传动比。变速器24的传动比是变速器24的理想扭矩比。TCU 36还用于控制M/G 14、离合器18、22以及马达/发电机壳34内的任何其他部件。

发动机控制单元(ECU)38被配置为控制发动机12的操作。车辆系统控制器(VSC)40在TCU 36和ECU 38之间传输数据，并且还与各个车辆传感器通信。用于车辆10的控制系统42可以包括任意数量的控制器，并且可以集成为单个控制器或者可具有各种模块。一些或者所有控制器可通过控制器局域网(CAN)或者其他系统进行连接。控制系统42可以被配置为在多种不同情况中的任何情况下(包括在踏板踩下事件或踏板松开事件期间按照使传动系26中的间隙穿越的效应和对驾驶员的冲击最小化或减小的方式)控制变速器24、马达/发电机14、起动马达30和发动机12中的各个部件的操作。

VSC 40接收指示驾驶员需求的信号。加速踏板位置传感器(APPS)与VSC 40进行通信，并且提供与加速踏板位置或者加速踏板的踩下和松开相关的信息。加速踏板踩下可用于与驾驶员对更大的速度、功率和/或扭矩的请求相关，而加速踏板松开可用于与驾驶员对更小的速度、功率和/或扭矩的请求相关。制动踏板位置传感器(BPPS)和挡位选择器(PRND)也与VSC 40进行通信，以提供与驾驶员需求相关的信息。

在正常的动力传动系(不存在有故障的子系统/部件)情况下，VSC 40解读驾驶员的需求(例如，PRND和加速或减速需求)，然后基于驾驶员的需求和动力传动系限制来确定车轮扭矩命令。此外，VSC 40确定每个动力源何时需要提供扭矩以及需要提供多少扭矩来满足驾驶员的扭矩需求，并实现发动机12和M/G 14的操作点(扭矩和速度)。

车辆10可以具有速度传感器44，速度传感器44布置在动力传动系和传动系26的各个位置。尽管由于响应时间、信号和数据处理导致可能存在一些滞后，但是速度传感器44将关于轴的转速的信息大致实时地提供给控制系统42。在图1中示出的实施例中，存在速度传感器44，速度传感器44测量发动机12的输出轴的转速、测量连接到M/G 14的轴的转速、测量变速器24输入轴的转速、测量变速器24输出轴的转速、测量连接到车轮16的一个或两个半轴的转速。

如图1所示，作为用于车辆10的操作的控制策略或算法的一部分，控制系统42可以获得发动机12的扭矩请求(τ_eng)和/或M/G 14的扭矩请求(τ_m)。假设分离离合器18和起步离合器22锁止，则变速器的净输入扭矩(τ_in)由电动马达扭矩和发动机扭矩构成(τ_in＝τ_m+τ_eng)。

在可选实施例中，离合器22可被包括变矩器和锁止离合器或旁通离合器的变矩器单元替代。当变矩器上存在特定的转速差时，变矩器具有扭矩倍增效应。在扭矩倍增期间，由于变矩器上的扭矩倍增而使得变矩器的输出扭矩大于其输入扭矩。例如，当车辆10从静止起动、到变矩器的输入轴开始旋转、来自变矩器的输出轴仍然静止或者刚刚开始旋转时存在扭矩倍增。

锁止离合器或旁通离合器用于锁止变矩器，使得下游扭矩传递装置22的输入扭矩和输出扭矩彼此相等，下游扭矩传递装置22的输入转速和输出转速彼此相等。例如，当变矩器上的转速比大于约0.8时，锁止离合器消除了变矩器上的滑差和传动系的低效率，并可提高车辆10的燃料效率。

改变扭矩的量和/或方向会在传动系26中引起与间隙穿越相关的扰动或振动。每当车轮16的扭矩、动力装置12和14的扭矩中的一个从一个方向改变到另一个方向时，便会在车辆的传动系26中产生齿隙。在锁止位置或接合位置，在利用分离离合器18和起步离合器22两者或者用于变矩器的锁止离合器来操作车辆10的情况下，可产生扭矩方向的这种改变。例如，当车辆10减速时，发动机12的压缩制动效应向变速器24提供负扭矩，该负扭矩然后经过差速器28随后到达车轮16。在这时，传动系26沿着负方向缠绕(wrap)。如果驾驶员利用加速踏板提供动力请求或者踩下踏板，则发动机12的扭矩从负转到正，从而发动机12开始提供扭矩以向前推进车辆10。当每个传动系部件从传递负扭矩改变到传递正扭矩时，传动系26不被缠绕(unwrap)。在这种改变期间的某一时刻，传动系26历经松弛状态而施加到车轮16的扭矩为零。

在这种零扭矩区，变速器24和/或差速器28中的齿轮的轮齿可能不会与其配对的齿轮的轮齿紧密啮合，且在传动系26中可能存在一些间隙(play)。多组齿轮上的间隙会累积。当发动机12继续提供正扭矩时，传动系26将沿着正方向缠绕。齿轮可快速地啮合，这导致闷响。此外，由于与将差速器28连接到车轮16的半轴的车轮16侧上的扭矩相比，该半轴的差速器28侧上的扭矩更高，因而导致该半轴可能稍微扭曲。半轴可用作扭转弹簧，以储存该能量。当车辆10开始加速时，车轮16的扭矩赶上差速器28处的扭矩，存储在半轴中的任何能量快速释放，导致沿着相反方向的振动或反冲。该齿隙穿越的结果是当齿轮轮齿撞击在一起时产生闷响或噪音，以及当消耗半轴能量时使车轮扭矩减小。闷响和振动可根据其严重性而被驾驶员注意。对于具有串联地布置的多个啮合齿轮的传动系，每个啮合齿轮可具有间隙区。传动系中的间隙通过齿轮啮合而叠加或行进。当扭矩反向行进时，在一个齿轮啮合接合之后，其后的齿轮啮合穿越间隙区。齿隙可包括主齿轮间隙和任何其后的齿轮间隙。

在上面描述的方案还可沿着相反的方向产生。在这种情况下，驾驶员可能提供动力请求(例如，踩下加速踏板使车辆加速)，然后突然通过踏板松开释放加速踏板而去除该动力请求。传动系26从沿着正方向缠绕转到沿着负方向缠绕，在转换期间产生类似的扭矩减小或下跌和闷响。与由于突然减速导致的齿隙穿越效应相比，通常更能注意到由于突然加速导致的齿隙穿越效应。

作为示例，车辆10的两种齿隙情况在图2中以曲线图示出。示出了在68处突然减速期间和在70处突然加速期间的加速踏板60、变速器输出速度62、车轮速度64、车轮扭矩66。在68处的减速请求之后，与车轮速度64相比，变速器输出速度62更快地减小。这导致区域72被标记为“零车轮扭矩”，在区域72中，由于车轮扭矩66进行从正到负的转换，使得传动系26处于其松弛状态。紧跟该转换，由于车轮速度64赶上变速器输出速度62，使得车轮扭矩66快速减小，这导致区域74被标记为“扭矩下冲”。扭矩减小74在本质上是反冲，除了是由变速器输出供应的负扭矩导致的之外，扭矩减小74还由储存在半轴中的能量被释放、变速器24和其他传动系部件中的间隙导致。齿隙穿越74的效应导致车轮扭矩最终振荡。

在70处踏板踩下请求之后加速期间，产生类似的方案，只不过是方案沿着相反的方向产生。变速器输出速度62的增加导致车轮速度64的增加，这导致零扭矩区域76，然后在78处扭矩快速增加或“扭矩突增”，导致齿隙穿越效应或者驾驶员可感觉到的噪声和振动。

控制系统42被配置为检测、感测和/或预测间隙区，以减小或减轻齿隙穿越效应。如下所述，车辆10中的齿隙可通过观察变速器输入扭矩和输出扭矩的比率来感测。在一个示例中，如在2015年5月19日授权的第9,037,329B2号美国专利中所述的，控制系统42检测或感测车辆的齿隙情况，在此通过引用其整体而包含该美国专利。在其他实施例中，齿隙还可通过使用速度传感器或者现有技术中公知的其他技术来感测，例如，在2007年5月29日授权的第7,223,203B2号美国专利中所述的那些技术，在此通过引用其整体而包含该美国专利。

图3示出了变速器24上输入扭矩与输出扭矩的比率。理想的或完美的变速器24具有如线100所示的经过零点的完美的扭矩比。然而，在实际变速器24中，存在应该考虑的成比例损失和不成比例损失。所述损失具有将输出扭矩与输入扭矩的理想扭矩比转换或修改为实际扭矩比的效果。实际扭矩比是理想扭矩比与损失相加。当输入扭矩和输出扭矩均为负(发电)时，变速器损失用于辅助车辆减速。当输入扭矩和输出扭矩均为正(推进)时，变速器损失阻碍推进操作。线118表示在推进期间考虑了损失的实际比率。线120表示在发电时考虑了损失的实际比率。线122是比率的范围，在该范围内，变速器24传递接近零的扭矩，产生间隙区效应的可能性最高，线122表示间隙区。

区域124表示从推进侧或正输入扭矩侧进入间隙区的入口区域。区域126表示从发电侧或负输入扭矩侧进入齿隙区的入口区域。注意的是，在区域124和126之间的线122是通过(在126处)零输入扭矩至(在124处)正标量的输入扭矩以及通过(在126处)负标量的输出扭矩至(在124处)零输出扭矩而界定的。在其他实施例中，可以设置其他边界以限定间隙区。通过控制当由于车辆10沿着线122加速或减速而使车辆10在线122上操作时的输入扭矩，可减小或减轻间隙穿越事件的效应。线122可以是线性的或非线性的。例如，线122可以是由传动系中每个啮合齿轮中的间隙导致的具有多个阶梯的阶梯函数。

针对如图3所示的传动比的输入扭矩与输出扭矩模型可如下描述那样确定。在加速事件期间，传动系处于驱动构造，使得来自发动机12和/或M/G 14的扭矩通过变速器24传递到车轮16。在减速事件期间，传动系处于被驱动构造，使得来自车轮16的扭矩通过变速器24传递到M/G 14。然而，通过变速器24和传动系26传递的扭矩的量根据变速器24和传动系26中的传动比和损失来限定。图3以曲线图示出了变速器24的扭矩、传动比和损失。变速器24的传动比等于输入扭矩(τ_in)和输出扭矩(τ_out)的比率，其中，τ_in是在输入轴46处到达变速器24的扭矩，τ_out是在变速器24的输出轴48处的扭矩，且在系统中不存在损失。传动比可基于速比，可从在变速器24中啮合的各个齿轮的齿数直接计算得到。传动比还可被认为是理想扭矩比。例如，如果传动比是4:1，则对于+100Nm(牛米)的输入扭矩(τ_in)，输出扭矩(τ_out)是400Nm。因此，在图3中理想扭矩比由线100表示，其中，该线的斜率是理想扭矩比或传动比。

线性关系可用于将变速器的输入扭矩与输出扭矩相关联，其中，线性的线可由下面的方程式描述：

y＝m×x+b

其中，y是输出扭矩(τ_out)，x是输入扭矩(τ_in)。斜率m是输出扭矩/输入扭矩之比或传动比，b是当输入扭矩是零时的输出扭矩。

理想地，或者在不存在损失的变速器24中，斜率可以是理想扭矩比，偏移量是零，如线100所示。不存在损失时的斜率是理想扭矩比或传动比(TR_ideal)。因此，用于线100的方程式是：

τ_out＝(τ_in×TR_ideal) 等式(1)

然而，变速器24不是完全高效的且具有一些损失。变速器中的损失可以根据摩擦、热、旋转损失或多个其他因素限定。变速器中的损失可被表征为“成比例损失”和“不成比例损失”。成比例损失根据当前挡位和速度的函数而改变，而不成比例损失与扭矩无关。变速器24的效率通常对整个变速器24进行测量。传动系26的效率通常在起步离合器22锁止或用于变矩器的旁通离合器锁止时测量，或者可在没有变矩器的情况下进行建模。

对于阶梯传动比变速器的每个挡位，截距b等于在图3中的112处示出的不成比例损失T_s。线114示出了当考虑变速器24中的不成比例损失T_s时的理想扭矩比或传动比。不成比例损失T_s可以以输出扭矩为单位。传动系中的不成比例损失或旋转损失可以根据传动系输出速度、传动系油温、传动系处于哪个挡位来限定。传动系输出速度可以根据传动系输入速度和传动系的传动比来限定。因此，用于线114的方程式是：

τ_out＝(τ_in×TR_ideal)-T_s 等式(2)

在建模时还应该考虑变速器的成比例损失。变速器24的实际扭矩比(τ_out:τ_in)可在不同挡位下根据经验进行测量。在没有变矩器22(变矩器22锁止或不包括变矩器22)的情况下，变速器24的经验建模使“与扭矩成比例的”损失与“与扭矩不成比例的”损失分开表示，这可通过利用输出扭矩和输入扭矩之间的线性关系来表示。成比例损失可以根据传动系油温、传动系处于哪个挡位、到达传动系的输入扭矩来限定。对于每个挡位，成比例损失由输出扭矩与输入扭矩关系的斜率表示。包括成比例损失的斜率等于变速器24上的实际扭矩比。

通过获知理想扭矩比或传动比以及输入-输出扭矩关系且仅测量实际扭矩比输入-输出关系的一些点，可确定理想扭矩比(TR_ideal)的斜率和实际扭矩比(TR_actual)的斜率之间的差异。通过减去从理想扭矩比和实际扭矩比之间的斜率差异获得的τ_in的那部分，我们可计算与扭矩成比例的损失。不成比例损失由T_s表示。如图3中的线116所示，当考虑成比例损失和不成比例损失时，用于变速器的线性方程式可写成：

τ_out＝(τ_in×TR_ideal)-T_s-τ_in×(TR_ideal-TR_actual) 等式(3A)

消掉该损失等式的右手侧中的项，用于图3中的线116的方程式可简化成：

τ_out＝(τ_in×TR_actual)-T_s 等式(3B)

例如，对于+100Nm的输入扭矩，实际扭矩比是4.0，理想扭矩比是4.1，不成比例损失是5，τ_out可如下那样确定。注意的是，在示例中为了简化而对数字进行了舍位。

首先，利用等式(3A)，输出扭矩计算为：

τ_out＝(100×4.1)-5-(100×(4.1-4.0))＝395Nm

利用等式(3B)，输出扭矩计算为：

τ_out＝(100×4.0)-5＝395Nm

通过将轴46、48的速度乘以扭矩，可确定功率，功率由下面的等式示出：

P＝τ×ω

利用400弧度/秒的输入速度，我们可确定功率计算。

P_in＝100×400＝40000瓦

P_out＝395×(400/4.1)＝38536瓦

变速器输入轴46处的功率和变速器输出轴48处的功率之差是由于变速器效率低而导致的功率损失的量。

P_in-P_out＝1464瓦

等式(3A)中的损失方程式通常精确地描述传统的动力传动系中包括损失的变速器。当车辆10正被马达驱动时，等式(3A)中的损失方程式还可精确地描述HEV动力传动系中包括损失的变速器。然而，例如在HEV中动力传动系再生制动期间，当车辆10将功率输入到变速器输出轴48中且从变速器输入轴46提取功率时，出现问题。在这种情况下，经过传动系26的扭矩值为负，变速器处于被驱动构造，不同地应用等式(3A)中的损失方程式。

可通过下面示出的另一示例说明在动力传动系再生制动期间等式(3A)中的损失方程式的问题。例如，对于负扭矩，其中，输入扭矩τ_in是-100Nm，实际比率是4.0，理想比率是4.1，不成比例损失(T_s)是5，τ_out计算为：

利用等式(3A)，τ_out＝(-100×4.1)-5-(-100×(4.1-4.0))＝-405Nm，或者

利用等式(3B)，τ_out＝(-100×4.0)-5＝-405Nm。

利用400弧度/秒的输入速度，我们可确定功率计算为：

P_in＝-100×400＝-40000瓦

P_out＝-405×(400/4.1)＝-39512瓦

P_in-P_out＝P_loss＝-488瓦

利用标准方程式得到负损失计算，这是不可能的，这是因为在此期间进入变速器24的输出轴48的功率小于从变速器的输入轴46出来的功率。例如，当仅有39512瓦的再生能量从车轮16进入变速器输出轴48时，在变速器输入轴46处收集到40000瓦的再生能量。

对于扭矩关系的建模，两条线比一条线更好地匹配数据。第一线，示出为图3中的线118，用于(例如)当车辆10正被马达驱动时的正输出扭矩τ_out和正输入扭矩τ_in。第二线，示出为图3中的线120，用于(例如)当车辆10正进行再生制动时的负输出扭矩和负输入扭矩。

在马达驱动和再生期间，不成比例损失112被计算为相同的。因此，对于与扭矩的不成比例损失T_s，线118和线120均使用相同的偏移项b。然而，在再生期间，利用马达驱动的标准等式不会正确地计算成比例损失。

对于给定的τ_out值，当与扭矩的成比例损失以正确的方向求和时，正确地计算正确的τ_in。等式(3A)中成比例损失的项，即，τ_in×(TR_ideal-TR_actual)必须是正值，而不管变速器传递正扭矩还是传递负扭矩。由于在再生期间τ_in为负且等式(3A)中成比例损失表达式必须为正，所以在再生期间，理想扭矩比必须小于实际扭矩比，以提供正确的计算，即在负扭矩传递期间，与在变速器输入轴46处接收的能量相比，更多能量进入变速器输出轴48。

例如，在传递负扭矩期间，其中，变速器输入扭矩τ_in是-100Nm，实际扭矩比是4.2，理想扭矩比是4.1(小于实际扭矩比)，不成比例损失T_s是5，τ_out可确定为：

利用等式(3A)，τ_out＝(-100×4.1)-5-(-100×(4.1-4.2))＝-425Nm，或者

利用等式(3B)，τ_out＝(-100×4.2)-5＝-425Nm。注意的是，在前的损失-405大约存在5％的误差。

利用400弧度/秒的输入速度，功率可计算为：

P_in＝-100×400＝-40000瓦

P_out＝-425×(400/4.1)＝-41463瓦

P_in-P_out＝P_loss＝1463瓦

当输出扭矩和输入扭矩均为正时，实际测量的斜率小于理想扭矩比，如通过线118与线114的比较看见的。然而，当输出扭矩和输入扭矩均为负时，实际测量的斜率或TR_actual大于机械扭矩比或TR_ideal(理想扭矩比)，如通过线120与线114的比较看见的。对于负扭矩，实际扭矩比被测量为4.2。如果将测量的4.0的正扭矩比用于负扭矩情况，则在再生期间，等式(3A)将计算出在变速器输入轴46处收集的能量比输入至变速器输出轴48的能量更多(如通过线116与线114的比较看见的)。

为了计算实际扭矩比与理想扭矩比(或传动比)之差，针对每个挡位，利用下面的方程式计算成比例损失系数C1：

C1＝τ_in×(TR_ideal-TR_actual) 等式(4)

在推进/马达驱动或者正扭矩经过变速器24期间，将成比例损失系数C1包括在等式(3B)中，从而获得如下损失等式：

τ_out＝(τ_in×(TR_actual-C1))-T_s 等式(5)

或者可选地，在马达驱动期间，基于期望的输出扭矩τ_out，可重新整理等式(5)以确定τ_in：

τ_in＝(τ_out+T_s)/(TR_ideal-C1) 等式(6)

例如，在再生制动事件期间，当经过变速器24的扭矩值为负时，实际扭矩比比理想扭矩比(或者传动比)大的量与在马达驱动期间理想扭矩比比实际扭矩比大的量相同。因此，在再生制动期间，C1的符号改变，但是C1的绝对值保持不变。因此，在通过变速器传递负扭矩期间，基于期望的输出扭矩τ_out得到τ_in：

τ_in＝(τ_out+T_s)/(TR_ideal+C1) 等式(7)

因此，变速器24的输入扭矩与输出扭矩的关系由两条线118、120更好地表征，以在马达驱动和再生之间或者在正扭矩和负扭矩之间进行区分。图3中的线120示出了考虑了加到再生制动的成比例损失的线。线120可通过重新整理等式(7)表征为：

τ_out＝(τ_in×(TR_ideal+C1))-T_s 等式(8)

在整个变速器控制开发过程中，变矩器的包括、泵损失及动态惯性损失可保持不变。例如，当车辆包括变矩器22时，当车辆正被马达驱动时，输入扭矩τ_in可被确定为：

τ_in＝((τ_out+T_s)/(TR_ideal-C1))×(1/TR_{torque_converter})+Loss_pump+Loss_{dyn_inertia} 等式(9)

当M/G 14正在发电时或者当车辆正进行再生制动使得变速器输出扭矩为负时，等式(9)变型成使得输入扭矩τ_in可由下面的等式确定：

τ_in＝((τ_out+T_s)/(TR_ideal+C1))×(1/TR_{torque_converter})+Loss_pump+Loss_{dyn_inertia} 等式(10)

变矩器22可连接在M/G 14和变速器24之间。变矩器22还可被包括在变速器24中。当变矩器22经由锁止旁通离合器而锁止时，变矩器的扭矩比是1:1。

控制系统42被配置为基于变速器的挡位来确定车辆10的间隙区，在车辆操作期间利用确定的间隙区来预测或检测即将到来的间隙区，进而该间隙区可用于控制策略以减轻传动系间隙穿越的效应。

参照图4，首先，在框150处控制器42接收车辆扭矩请求，例如，来自驾驶员通过加速踏板踩下事件或加速踏板松开事件的扭矩请求。车辆扭矩请求是用于车轮扭矩的请求，其与τ_out相关。控制器42基于变速器24的理想扭矩比将τ_out转换成τ_in，如框152表示的。

控制器42确定针对当前挡位的值，或者可选地确定实际扭矩比，如框156表示的。实际扭矩比可存储在查找表中，该查找表对应于当前挡位或者对应于车辆是否正被马达驱动或者进行动力传动系再生制动(如上面描述的)。

实际扭矩比与估计的或实际的变速器速度一起用于确定不成比例损失，如框154表示的。不成比例损失值可存储在查找表中，该查找表对应于当前挡位，且在稍后计算实际扭矩比(如框156表示的)时由变速器速度(如上面描述的)访问或索引。

控制器42确定扭矩的成比例损失，如图4的框158表示的。成比例损失值也可存储在查找表中，该查找表具有针对每个可用挡位或扭矩比(以及负扭矩值或正扭矩值)的单独的一组值。

框160表示基于当前选择的挡位确定成比例损失系数。这种因数可用于微调或校准对于可能不包括在上述扭矩损失项中的任何附加损失的扭矩确定。

然后，在框162处控制器42确定扭矩是沿着正方向还是沿着负方向经过变速器和传动系，即，车辆是正被马达驱动还是在发电/制动，或者传动系是处于驱动构造还是处于被驱动构造。如果车辆10正被马达驱动使得传动系是处于驱动构造或者使正扭矩从发动机12和/或M/G 14流动到车轮16，则控制器42前进到框164，以利用等式(6)计算τ_in。在框166处，当τ_out是零或另一指定值时，通过计算τ_in来计算齿隙区的进入点。

如果车辆10正发电/制动使得传动系是处于被驱动构造或者使扭矩从车轮16流动到发动机12和/或M/G 14，则控制器42前进到框168，以利用等式(8)计算τ_in。在框170处，当τ_in是零或另一指定值时，通过计算τ_out(或者输入到传动系或变速器的扭矩)来计算间隙区的进入点。

在框172处，来自框166和170的齿隙区进入点用于给控制系统42提供齿隙区，以用于经过齿隙穿越控制算法或方法。

通过控制算法或方法，基于发动机12是关闭使得车辆10以纯电动模式操作还是发动机12开启使得车辆以混合动力模式操作(此时M/G 14也操作)，可不同地实施间隙区穿越控制。在发动机关闭的情况下，致动器仅仅是M/G 14，所以变速器的净输入扭矩τ_in等于马达扭矩。在发动机开启的情况下，存在两个致动器作用在变速器输入轴上，所以变速器的净输入扭矩τ_in等于M/G 14的扭矩加上发动机12的扭矩。因此，在电驱动时仅仅控制马达14的扭矩，而在混合驱动时控制并协调马达扭矩和发动机扭矩二者，并且这在齿隙穿越控制时是必须考虑的。

与发动机12相比，M/G 14可提供更好的穿越间隙区控制。M/G 14通常很好地输出接近零的扭矩和/或大约为零的扭矩或者按照接近零的速度运行。与发动机12由于节气门响应等而可存在滞后相比，M/G 14具有更快的响应时间。另外，与发动机12相比，对于由M/G14提供的扭矩的量，M/G 14能够进行更加精确的控制。

然而，当车辆10以混合动力驱动模式运行时，可能不能在所有情况下通过控制M/G14扭矩抵消扭矩扰动来控制间隙区穿越。例如，可期望的是，当穿越间隙区时，基于M/G 14的状态、牵引电池32的状态或其他车辆系统状态来控制发动机12的扭矩。在一个示例中，当穿越间隙区时且当其他车辆系统状态处于穿越间隙区的极值或阈值或者将达到或超过穿越间隙区的极值或阈值时，或者在经过间隙区的同时其它车辆系统不具有减轻齿隙所需的权力范围(range of authority)时，控制发动机12的扭矩。根据本公开，仅一个原动机(例如，发动机12或M/G 14)的输出扭矩在穿越间隙区时被调节，而另一个原动机的输出扭矩被保持在大致恒定的输出扭矩，这是因为调节两个致动器12、14的组合可导致进一步的扭矩不稳定，尤其是给定了车辆10的动力传动系和传动系的串联或顺序布置。

图5A和图5B示出了在间隙穿越事件期间在不进行适当控制以减轻任何齿隙穿越效应的情况下输入扭矩和输出扭矩的示例。在图5A中的踏板踩下的情况下，用于踏板踩下的命令在200处示出。输入扭矩202和输出扭矩204从负值(即，充电、再生或巡航)转到正值(即，推进或马达驱动)。当净输入扭矩202经过从R1到R2的齿隙区206时，传动系和变速器中的齿轮脱离啮合，在输出处扭矩不会线性增加，如208所示。当在齿隙区206的结束处到达R2时，齿轮突然啮合，导致输出扭矩在210处激增。该激增像弹簧那样缠绕传动系，然后弹簧能量释放，导致在212处产生振荡。

在图5B中示出的踏板松开情况期间在不进行间隙穿越控制的情况下产生类似的现象。在踏板松开期间(如由线214上的踏板松开命令所示)，输入扭矩216和输出扭矩218从正扭矩(即，推进或马达驱动)转到负扭矩(即，充电或再生)。当净输入扭矩216经过从R2到R1的间隙区220时，传动系和变速器中的齿轮脱离啮合。当在齿隙区220的结束处到达R1时，齿轮突然啮合，导致输出扭矩在222处向下激增。该向下激增像弹簧那样沿着与图5A相比相反的方向缠绕传动系，然后弹簧能量释放，导致在224处产生振荡。

图6A和图6B示出了在发动机12关闭使得车辆10以电动模式运行时的间隙穿越事件，其中，在图6A中的踏板踩下情况下和在图6B中的踏板松开情况下马达14的扭矩控制用于减轻间隙事件。由于发动机12关闭，所以到达变速器24的净输入扭矩等于马达14的扭矩。发动机12可通过分离离合器18断开而脱离连接。离合器22可至少部分地接合或锁止，或者如果与变矩器结合使用时可分开。在图6A中250处踏板踩下事件期间，马达扭矩252随着驾驶员的需求增加而快速增加，直到达到输入扭矩点R1。在间隙区254内，从R1到R2，马达扭矩252由于渐变或滤波函数而缓慢增加，直到净输入扭矩达到R2。虽然马达扭矩252被示出为经过齿隙区254的线，但是马达扭矩252可被调节为任何期望的曲线，在一个实施例中，马达扭矩252通过对于车辆进行特定响应的二维查找表提供。

在间隙区254之后，恢复正常扭矩控制，进行快速渐变或滤波以使扭矩252以平滑的方式增加到驾驶员的需求。通过在经过间隙区254时控制输入扭矩252的增加或者升高(charge)，变速器24经过其脱离啮合状态，缓慢地将一个或者更多啮合齿轮的齿轮轮齿从脱离啮合状态结合在一起，几乎不或根本不产生闷响，如输出扭矩256所示。一旦在R2处齿轮轮齿啮合，则可施加更大的马达扭矩252，而不会产生严重事件及导致严重振荡。

相似类型的穿越间隙区的控制用于图6B中的踏板松开情况。在260处踏板松开事件之后，马达扭矩262快速减小以满足驾驶员的需求或充电/再生需求，直到达到点R2。在间隙区264内，从R2到R1，扭矩262以倾斜减小或滤波函数控制，直到达到点R1。在经过间隙区264时马达扭矩262可被控制为任何曲线。在一个实施例中，在间隙区264之前，马达扭矩262快速减小较大的量，而在间隙区期间减小小得多的量，以控制并减小传动系中的间隙。在点R1处，齿轮轮齿啮合，可沿着负方向施加更大的马达扭矩262，而不会产生严重事件或振荡，如平滑的输出扭矩266所示。

图7A和图7B示出了在发动机12开启且车辆10以混合动力模式操作时的间隙穿越事件。在这种情况下，净输入扭矩等于马达14的扭矩加上发动机12的扭矩。因此，需要控制马达14的扭矩和发动机12的扭矩以减轻间隙穿越事件。上游离合器18至少部分地接合或锁止。下游离合器22可至少部分地接合或锁止，或者如果与变矩器一起使用时可打开。

在本公开的一个示例中，在穿越间隙区时，M/G 14、电池32或其他相关联的车辆系统以阈值或极值或者在阈值或极值的特定偏移或范围内进行操作，或者不具有足够的权力范围来减轻齿隙。该阈值或极值可基于(例如)电池32温度、电池32荷电状态、M/G 14线圈温度、M/G 14的转速、电流输送限制、IRMS电流限制。这样，因为M/G 14在M/G 14或相关联系统的极限下操作，或者在间隙区控制M/G 14的扭矩会导致M/G 14或相关联的系统达到或经过阈值或极值或者在该极值的特定偏移内，所以M/G 14不再用于控制间隙穿越期间的扭矩。在一个实施例中，如果M/G 14、电池32或其他相关联的车辆系统不在阈值或极值或者阈值或极值的特定偏移或范围内进行操作，则控制系统42可实施如在2015年2月10日授权的第8,954,215B2号美国专利中描述的控制策略，在此通过引用其整体而包含该美国专利，其中，由于M/G 14对于提供的扭矩具有更快的响应时间和更精确的控制，所以通常控制引导M/G 14的扭矩通过间隙区，而发动机12的扭矩通常被保持。命令发动机12的扭矩是恒定值或总体上恒定的值，同时调节马达14的扭矩以在变速器净输入扭矩方面实现期望的效果。在间隙区期间，在踏板踩下的情况下和在踏板松开的情况下，马达扭矩响应引起发动机扭矩响应。

在根据本公开的另一示例中，M/G 14、电池32或其他相关联的车辆系统在远离阈值或极值或者在阈值或极值处或者在阈值或极值的特定偏移或范围内进行操作；然而，在经过间隙区时M/G 14的扭矩被保持为总体上恒定的值并且不被调节，且调节发动机的扭矩以在变速器净输入扭矩方面实现期望的效果。因此，通常控制引导发动机12的扭矩通过间隙区，而M/G 14的扭矩通常被保持为恒定值或总体上恒定的值。如下面描述的，可调节或控制发动机12的“快”扭矩。

可经由两个路径(快扭矩路径和慢扭矩路径)来控制发动机12的输出扭矩。可通过火花延迟、控制燃料输送(例如，燃料切断、喷油器正时控制、气门正时控制)或通过能提供快的发动机扭矩响应的对发动机操作进行的其他控制而经由快扭矩路径来控制发动机12的扭矩。可通过控制进入发动机的气流(例如，通过控制节气门或歧管)经由慢扭矩路径来控制发动机12的扭矩。

在图7A和图7B中，通常引导发动机12的扭矩通过间隙区，马达14的扭矩通常被保持。命令马达14的扭矩为恒定值或总体上恒定的值，同时调节或改变发动机12的扭矩以在变速器净输入扭矩方面实现期望的效果。在间隙区期间，在踏板踩下的情况下和在踏板松开的情况下，发动机12扭矩响应都领先马达14扭矩响应。

在图7A中示出了针对加速踏板位置信号302的踏板踩下事件300。为了满足驾驶员需求，到变速器的净输入扭矩304需要增加，进而增加输出扭矩306以满足加速踏板302处的驾驶员需求。在净输入扭矩304达到输入扭矩点R1之前，发动机节气门命令308基于踏板踩下事件300而增加或上升，发动机扭矩命令310也增加。如果没有使用快扭矩控制策略(如经由线310示出的)，则发动机节气门命令308还表示总的发动机输出扭矩。与发动机节气门命令308相比，发动机扭矩310经由快扭矩控制路径(诸如，火花延迟或燃料控制)被抑制(holdback)。注意的是，随着发动机节气门命令308和发动机扭矩命令310在R1之前增加，发动机扭矩比312减小。M/G 14扭矩命令314在接近R1时被保持为恒定值。在本示例中，M/G可处于或邻近受限的操作状态(该受限的操作状态基于马达或其他电气或其他车辆系统的状态)，从而不调节M/G 14来控制净输入扭矩304。车辆状态316被示出为位于极值或阈值318的预定偏移范围内。该示例中，车辆状态316可以是电池荷电状态或其下阈值会导致马达14的扭矩控制受限或不可用的其他状态。可选地，M/G 14或其他电气或车辆系统不处于或邻近受限的操作状态并且被保持为恒定的输出扭矩，同时控制和调节发动机12以仅具有一个致动器，从而在车辆接近和穿越间隙区时更好地控制车辆动力传动系和传动系。

间隙区320在R1和R2之间延伸。如图7A所示，当进入间隙区320时，发动机扭矩命令310经由快扭矩控制策略而被调节或缓慢地渐变通过间隙区320，直到在达到R2时穿越间隙区为止。在间隙区320内，从R1到R2，命令马达扭矩314总体上恒定且发动机扭矩310缓慢增加以控制间隙区上的扭矩，直到净输入扭矩达到R2且齿轮轮齿平稳地啮合。当然，可命令发动机扭矩310为其他曲线，以控制在间隙区320的扭矩。在间隙区320之后，恢复正常扭矩控制，且可控制发动机12和/或M/G 14的输出扭矩，使得输入扭矩304满足驾驶员扭矩需求或输出扭矩306。在本示例中，发动机扭矩310满足驾驶员需求使得马达扭矩314保持恒定。在其他示例中，可在间隙区320之后控制马达14扭矩以满足驾驶员需求。注意的是，使用所描述的控制方法，输出扭矩306不具有任何可注意到的反冲。

在图7B中示出了针对加速踏板位置信号352的踏板松开事件350。为了满足驾驶员需求，到变速器的净输入扭矩354需要减小，进而减小了输出扭矩356以满足经由加速踏板352的驾驶员需求。在净输入扭矩354达到输入扭矩点R2之前，发动机节气门命令358基于踏板松开事件350而减小或下降，发动机扭矩命令360也减小。如果没有使用快扭矩控制策略，则发动机节气门命令358还表示总的发动机输出扭矩。当接近R2时，M/G 14的扭矩命令362被保持为恒定值。在本示例中，M/G 14可处于或邻近受限的操作状态(该受限的操作状态基于马达或其他电气或其他车辆系统的状态)，使得M/G 14被保持为恒定并不进行调节来控制净输入扭矩354。车辆状态364被示出为位于极值或阈值366的预定偏移范围内。本示例中的车辆状态可以是净马达转速、电池温度、马达温度或者其上阈值会导致马达14的扭矩控制受限或不可用的其他状态。可选地，M/G 14或其他电气或车辆系统不处于或邻近受限的操作状态并被保持为恒定输出扭矩，同时控制和调节发动机12以仅具有一个致动器，从而在车辆接近和穿越间隙区时更好地控制车辆动力传动系和传动系。

齿隙区368在R2和R1之间延伸。如图7B所示，当进入间隙区368时，发动机节气门命令358被保持为恒定值，发动机扭矩命令360经由快扭矩控制策略被调节或缓慢地渐变通过间隙区368，直到在达到R1时穿越间隙区为止。在间隙区368内，从R2到R1，命令马达扭矩362总体上恒定，发动机扭矩命令360缓慢减小以控制间隙区上的扭矩，直到净输入扭矩354达到R1且齿轮轮齿平稳地啮合。当然，可命令发动机扭矩360为其他曲线，以控制经过间隙区368的扭矩。注意的是，在通过间隙区368时发动机扭矩比370随着发动机扭矩命令360减小而减小，然后在间隙区368之后或R1之后随着发动机节气门命令358减小而增大。在间隙区368之后，命令发动机节气门358减小，恢复正常扭矩控制，且可控制发动机12和/或M/G 14的输出扭矩，使得输入扭矩354满足驾驶员扭矩需求或输出扭矩356。在本示例中，发动机扭矩360满足驾驶员需求，使得马达扭矩362保持恒定。在其他示例中，可在间隙区368之后控制马达14扭矩以满足驾驶员需求。注意的是，使用所描述的控制方法输出扭矩356不具有任何可注意到的反冲。

间隙区穿越控制方法被示出为图8A和图8B中的流程图。注意的是，在其他实施例中，所述方法可具有更多或更少的步骤，并且所述步骤可以按其他顺序执行。图8A中的流程图总体上示出了在驾驶员的需求增加或踏板踩下时的操作，图8B中的流程图总体上示出了驾驶员的需求减小或踏板松开时的操作。

车辆10的控制器或控制系统42于框400处开始并前进到框402，在框402处控制器42确定输入扭矩τ_in是正还是负。如果输入扭矩是正，则控制器42前进到框404，在框404处，控制器42(例如)通过踏板松开事件(其示例示出在图7B中)来确定驾驶员需求是否在减小。如果在框404处驾驶员需求减小，则控制器42监测与间隙区相比的变速器输入扭矩。如果在框406处变速器输入扭矩进入间隙区，则在框408处控制器42确定发动机12是否在运转并提供扭矩。如果发动机12未在运转(这与车辆的纯电动运行模式相关)，则在框410处控制器42控制马达14扭矩减小，直到离开间隙区。如果在框408处发动机12在运转(这与车辆的混合动力运行模式相关)，则控制器42前进到框412并保持马达14的输出扭矩恒定或者保持马达14的输出扭矩为稳定值，且在框414处经由快扭矩控制策略缓慢减小发动机12的输出扭矩，直到穿越间隙区。然后，在框416处控制器42使发动机12的节气门减小至期望的水平，使得与所请求的输出扭矩对应的输入扭矩得到满足，然后在框418处调整、控制或调节马达14扭矩和/或发动机12扭矩，使得输入扭矩满足驾驶员扭矩需求。

如果在框402处输入扭矩为负，则控制器42前进到框420，在框420处，控制器42(例如)通过踏板踩下事件(其示例示出在图7A中)来确定驾驶员需求是否在增加。如果在框420处驾驶员需求增加，则控制器42监测与间隙区相比的变速器输入扭矩。如果在框422处变速器输入扭矩进入间隙区，则在框424处控制器42确定发动机12是否在运转并提供扭矩。如果发动机12未在运转(这与车辆的纯电动运行模式相关)，则在框426处控制器42控制马达14扭矩增加，直到离开间隙区。如果在框424处发动机12在运转(这与车辆的混合动力运行模式相关)，则控制器42前进到框428，并保持马达14的输出扭矩恒定或者将马达14的输出扭矩保持为稳定值。在框430处控制器42增大或打开发动机12节气门并经由快扭矩控制策略得以抑制发动机输出扭矩，随后在框432处经由快扭矩控制策略缓慢增大发动机12扭矩直到穿越间隙区。然后在框434处调整、控制或调节马达14扭矩和/或发动机12扭矩，使得输入扭矩满足驾驶员扭矩需求。

虽然上文描述了示例性实施例，但并非意味着这些实施例描述了本公开的所有可能的形式。更确切地说，在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下能够进行各种变化。此外，各个实施的实施例的特征可组合，以形成本公开的进一步的实施例。

Claims

1.一种车辆，包括：

发动机；

牵引马达，通过上游离合器连接到发动机；

传动系，连接到车轮，传动系通过下游离合器连接到牵引马达；

控制器，在上游离合器和下游离合器锁止时，通过以下方式限制施加到传动系部件的扭矩的变化率：控制发动机扭矩经过围绕着扭矩反向的区域；在传动系输出扭矩的扭矩反向期间控制传动系输入扭矩，以限制传动系输出扭矩的变化率；在至少一个传动系部件的扭矩反向期间控制发动机扭矩，其中，所述区域根据传动系输入扭矩、传动系输出扭矩、传动系的不成比例损失以及传动系上的实际扭矩比限定。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器经由快扭矩控制路径控制发动机扭矩经过所述区域。

3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器经由火花延迟控制发动机扭矩经过所述区域。

4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器还被配置为在控制发动机扭矩的同时在经过所述区域时将牵引马达扭矩保持为恒定值。

5.根据权利要求4所述的车辆，其中，所述控制器还被配置为在经过所述区域时将牵引马达扭矩保持为恒定值，以防止车辆系统状态达到预定阈值。

6.根据权利要求5所述的车辆，其中，所述车辆系统状态包括牵引马达的转速、牵引马达的电流、牵引电池荷电状态、牵引电池温度以及马达温度中的一个。

7.根据权利要求1所述的车辆，其中，在发动机关闭且与牵引马达断开时，在至少一个传动系部件的扭矩反向期间，控制器控制牵引马达扭矩经过围绕着扭矩方向变化的区域并且控制牵引马达扭矩以限制施加到传动系部件的扭矩的变化率。

8.根据权利要求7所述的车辆，其中，输入扭矩基于牵引马达扭矩和发动机扭矩。

9.根据权利要求1所述的车辆，其中，扭矩反向为从负扭矩到正扭矩；

其中，控制器通过在所述区域之前至少部分地打开节气门、在经过所述区域时保持节气门位置以及在经过所述区域时经由快扭矩控制路径增加发动机扭矩来控制发动机扭矩。

10.根据权利要求9所述的车辆，其中，从负扭矩到正扭矩的扭矩反向是响应于加速踏板踩下的。

11.根据权利要求1所述的车辆，其中，扭矩反向为从正扭矩到负扭矩；

其中，控制器通过在所述区域保持节气门位置、在经过所述区域时经由快扭矩控制路径减小发动机扭矩以及在经过所述区域之后至少部分地关闭节气门来控制发动机扭矩。

12.根据权利要求11所述的车辆，其中，从正扭矩到负扭矩的扭矩反向是响应于加速踏板松开的。

13.根据权利要求1所述的车辆，其中，下游离合器是用于变矩器的旁通离合器。

14.根据权利要求1所述的车辆，其中，当控制发动机扭矩经过所述区域时，上游离合器接合。

15.一种车辆，包括：

马达，位于发动机和连接到车轮的传动系之间；

控制器，在车轮扭矩和传动系部件扭矩反向期间调节发动机扭矩并保持马达扭矩，以在经过与传动系扭矩比的范围相关联的间隙区时限制车辆输出扭矩的变化率。

16.一种控制混合动力车辆的方法，包括：

在车轮扭矩反向和传动系部件扭矩反向中的至少一个期间，将发动机扭矩控制为预定曲线，并将马达扭矩保持为总体上恒定的值，以在经过与传动系扭矩比的范围相关联的间隙区时限制车辆输出扭矩变化率。