CN108501928B - 用于控制混合动力车辆中的发动机起动的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于控制混合动力车辆中的发动机起动的系统和方法，提供了用于使混合动力车辆的传动系运转的方法和系统，该混合动力车辆的传动系包括内燃发动机、电机和变速器，其中变速器在发动机下游，并且其中电机在变速器下游。在一个示例中，当车辆正在仅经由电机来推进时，变速器的一个或多个齿轮可以被预先接合或选择，以便为发动机起动事件准备传动系。以此方式，可以在发动机起动事件的请求后减少或避免传动系扭矩干扰和扭矩请求的延迟。

Description

用于控制混合动力车辆中的发动机起动的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年2月24日提交的美国临时专利申请No.62/463,472的优先权。为了所有目的，上面提及的申请的整个内容通过引用以其整体被并入本文。
技术领域
本发明总体涉及用于在滚动混合动力发动机起动事件期间控制变速器的方法和系统。
背景技术
对于使用被耦接至阶梯传动比变速器(例如，常规行星式自动变速器、单离合器手自动一体变速器、双离合器变速器等)的内燃发动机的混合动力车辆，其中在变速器之后至少一个电机向从动车轮输送扭矩，可以存在通过仅使用电机来推进车辆的动力传动系统(powertrain)模式，其中变速器输入耦接件打开，从而允许发动机静止并且关闭。如果车辆正在以非零速度以此类模式被驱动并且总动力传动系统输出扭矩请求超过(多个)电动马达的推进能力，则发动机可能需要被起动并且被连接至传动系(driveline)以输送额外的扭矩。发明人在此已经认识到：向从动车轮添加发动机扭矩应当被平滑地并且尽可能迅速地完成以减少车辆操作者的输入和/或预期与实际车辆加速响应之间的延迟。在一些情况下，发动机可能需要通过更高的变速器齿轮比被连接至从动车轮，以实现更高扭矩倍增，从而满足高总动力传动系统输出扭矩请求。在更低的动力传动系统输出扭矩请求下，发动机可以以更低的变速器齿轮比被连接以在连接处降低发动机转速、音量和潜在的传动系干扰。在更高的车辆速度下，更高的齿轮比可能引起发动机可能需要匹配以锁定输入离合器并向从动车轮传输请求的扭矩的更高输入轴转速。因为发动机从零转速起动，所以开始燃烧并加速其惯性直到期望的转速以将发动机连接至变速器输入端可能花费一些时间。当发动机正在加速直到目标转速时，它不可能向从动车轮传输任何扭矩，从而导致在发动机扭矩的请求与发动机向车轮传输扭矩之间的延迟。如果发动机迅速地连接至变速器输入端，但是变速器处于错误的齿轮中，则在发动机连接之后变速器换档到适当的齿轮比以满足所需的动力传动系统扭矩，额外的时间延迟可能产生。如果车辆处于空档，其中没有内部换档元件被接合以将变速器输入端连接至输出端，则在发动机能够被连接之前，变速器必须首先换档到适当的齿轮比中。这向总传动系扭矩响应添加了额外的延迟，并且在发动机可以被连接之前，额外的扭矩必须从传动系(电动马达、车辆惯性等)获取来加速变速器的内部元件的旋转惯性以锁定期望的齿轮。在发动机已经被连接至传动系之前，用于完成此类换档的扭矩可以降低正在由电机推进的车辆的加速能力。
发明内容
如果在当发动机连接至传动系时的时间处变速器处于最佳齿轮中，则最佳的车辆响应可以被实现。如果在发动机正在被命令起动并且连接至传动系之前变速器处于最佳齿轮中，则此类响应可以被进一步改善，这是因为不可能由于将变速器换档为最佳齿轮以便在发动机起动过程期间进行连接而存在所失去的任何时间或能量。因此发明人在此已经研发了至少部分地解决上面提到的问题的系统和方法。在一个示例中，一种传动系运转方法包含，当车辆的发动机关闭并且未被连接至变速器时，仅经由电机来推进车辆，该电机在变速器的下游被设置在传动系中，以及在发动机关闭的情况下接合变速器的一个或多个齿轮，以便为发动机起动事件准备传动系以满足车辆操作者扭矩请求。
在方法的一个示例中，接合一个或多个齿轮进一步包含在可用的最低扭矩倍增的情况下接合一个或多个齿轮，当车辆仅经由电机被推进时，该最低扭矩倍增允许到变速器的输入轴保持在发动机怠速转速之上。在此类示例中，方法可以进一步包含，在将发动机连接至变速器之前，使一个或多个齿轮换档到另一齿轮以满足车辆操作者扭矩请求。
在方法的另一示例中，该方法可以进一步包含，预测可能导致发动机起动事件的车辆工况。在此类示例中，导致发动机起动事件的车辆工况可以包括最小加速器踏板位置和当前车辆速度。在一些示例中，接合变速器的一个或多个齿轮可以进一步包含接合包含最佳齿轮的目标齿轮，以便在发动机起动事件的时间处将发动机连接至变速器。
在另一示例中，接合变速器的一个或多个齿轮可以进一步包含额外地接合非目标齿轮，其中变速器包含双离合器变速器。在此类示例中，假设目标齿轮不是最低可用齿轮，非目标齿轮可以包含比目标齿轮顺序更低的齿轮。在另一示例中，假设目标齿轮不是最高可用齿轮，则非目标齿轮可以包含比目标齿轮顺序更高的齿轮。
作为示例，目标齿轮可以包含用于在发动机起动事件的时间处将发动机连接至变速器的最佳齿轮，并且其中非目标齿轮可以对应于用于当前加速器踏板位置和车辆速度的适当的齿轮比。此外，在上面提到的示例中，接合一个或多个齿轮可以包含使电动变速箱泵运转以提供液压流体，以便致动变速器的一个或多个换档元件。
根据当单独采用或结合附图的下列具体实施方式，本描述的上述优点和其他优点以及特征将是显而易见的。
应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式引入概念选择，该概念选择在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确认所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围被随附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1A是混合动力车辆传动系的示意图。
图1B是混合动力车辆传动系的发动机的略图。
图2是包括各种传动系部件的控制器的混合动力车辆传动系的示意图。
图3是位于混合动力车辆传动系中的双离合器变速器的示意图。
图4示出了图示在发动机扭矩的请求与发动机向从动车轮传输扭矩之间的延迟的示例时间线。
图5示出了用于避免在发动机扭矩的请求与发动机向从动车轮传输扭矩之间的延迟的示例方法的高水平流程图。
图6示出了根据图5的方法的示例时间线，其示出了避免在发动机扭矩的请求与发动机向从动车轮传输扭矩之间的延迟。
图7示出了用于当车辆正在以仅电动运转模式运转时选择齿轮的示例方法的高水平流程图，其可以配合图5的方法来使用。
图8示出了用于当车辆正在以仅电动运转模式运转时预测目标齿轮且选择目标齿轮的示例方法的高水平流程图，其可以配合图5的方法来使用。
图9示出了用于当车辆正在以仅电动运转模式运转时预测目标齿轮且选择目标齿轮和非目标齿轮两者的示例方法的高水平流程图，其可以配合图5的方法来使用。
图10-图11示出了用于控制离合器能力和发动机转速以避免在发动机扭矩的请求与发动机向从动车轮传输扭矩之间的延迟的方框图，其可以配合图5的方法来使用。
图12示出了用于当车辆正在以电动运转模式运转时预测且接合目标齿轮和(在一些示例中)非目标齿轮的示例方法的高水平流程图。
图13示出了用于在一个或多个齿轮在发动机起动之前被预先选择的情况下进行发动机起动的示例方法的高水平流程图的另一示例。
图14示出了根据以上在图13处描绘的方法用于进行发动机起动事件的示例时间线。
具体实施方式
以下描述涉及用于在滚动混合动力发动机起动事件期间控制双离合器变速器的系统和方法。图1A-图3示出了包括传动系的示例混合动力车辆系统，所述传动系具有马达、集成式起动机/发电机、双离合器变速器、以及被定位在双离合器变速器下游的电机。例如，在本文中可以理解，双离合器变速器下游是相对于从发动机到车辆车轮的正扭矩流。
图4-图6描述并示出了减少在发动机起动事件期间车辆加速中的平稳期(plateau)的方法，其中发动机起动事件是响应于车辆操作者要求的车轮扭矩超过电机的能力。简洁地，车辆加速平稳期可以通过经由双离合器变速器的低速输入轴将发动机扭矩传输通过变速器来减少，同时在相同实例下，发动机转速正在增加至目标发动机转速。图7-图9描述了当车辆正在仅以电动运转模式运转时预先选择双离合器变速器的不同齿轮比以为发动机起动事件作准备的方法。图10-图11示出并描述了控制双离合器变速器的离合器能力以便经由第二输入轴将发动机扭矩瞬时地传输通过双离合器变速器同时发动机转速增加至目标发动机转速的方法。如果需要的话，预先选择和控制的这些各种方法能够在各种组合中一起和/或单独地使用。
图12描述并示出了方法，其用于预测并接合目标齿轮，并且在其中车辆变速器包含双离合器变速器、非目标齿轮的示例中，同时车辆正在仅经由电功率被推进以为发动机起动事件作准备。例如，图12的方法可以配合图5的方法来使用。在图12处描绘的方法的一个示例中，目标齿轮和非目标齿轮可以基于其中车轮扭矩要求包含车辆操作者完全踩下加速器踏板的发动机起动事件来选择。在此类示例中，由于对于车厢加热/冷却、电池充电等的请求，所以预先选择的齿轮可能不适合于发动机起动请求。在此类示例中，齿轮换档可以响应于此类请求而根据图13的方法进行。图14示出了用于响应于涉及车厢加热/冷却、电池荷电维护等的请求的发动机起动请求而预先选择齿轮并换档到适合的齿轮的示例时间线。
图1A图示了用于车辆121的示例车辆推进系统100。车辆推进系统100包括至少两个电源，该电源包括内燃发动机110和电机120。电机120可以被配置为使用或消耗与发动机110不同的能量源。例如，发动机110可以消耗液体燃料(例如汽油)来产生发动机输出，而电机120可以消耗电能来产生电机输出。因此，具有推进系统100的车辆可以被称为混合动力电动车辆(HEV)。遍及图1A的描述，各种部件之间的机械连接被图示为实线，而各种部件之间的电力连接被图示为虚线。
车辆推进系统100具有前轮轴(未示出)和后轮轴122。在一些示例中，后轮轴可以包含两个半轴，例如第一半轴122a和第二半轴122b。车辆推进系统100进一步具有前车轮130和后车轮131。后轮轴122被耦接至电机120和变速器125，后轮轴122可以经由电机120和变速器125来驱动。后轮轴122可以经由电机120纯电力地且唯一地(例如，仅电动驱动或推进模式，发动机未正在燃烧空气和燃料或未正在旋转)、以经由电机120和发动机110的混合动力样式(例如，并联模式)、或者经由发动机110唯一地(例如，仅发动机推进模式)、以纯燃烧发动机运转样式来驱动。后驱动单元136可以从发动机110或电机120向轮轴122传输功率，从而引起驱动车轮131的旋转。后驱动单元136可以包括齿轮组和一个或多个离合器，以将变速器125和电机120与车轮131分离。
变速器125在图1A中被图示为被连接在发动机110与被分配给后轮轴122的电机120之间。在一个示例中，变速器125是双离合器变速器(DCT)。在其中变速器125是DCT的示例中，DCT可以包括第一离合器126、第二离合器127和齿轮箱128。DCT125向驱动轴129输出扭矩，以向车轮131供应扭矩。如以下将关于图3进一步详细地讨论的，变速器125可以通过选择地打开和闭合第一离合器126和第二离合器127而使齿轮换档。可以理解，第一离合器126和第二离合器127的打开和闭合例如可以液压地进行。换言之，控制第一离合器的扭矩能力或控制第二离合器127的扭矩能力可以通过控制到第一离合器126和/或第二离合器127的流体的应用压力来进行。
电机120可以从车载能量存储装置132接收电功率。此外，电机120可以提供将发动机输出或车辆的动能转换为电能的发电机功能，其中电能可以被存储在能量存储装置132处以用于以后由电机120或集成式起动机/发电机142使用。第一逆变器系统控制器(ISC1)134可以将由电机120产生的交流电转换为用于存储在能量存储装置132处的直流电，并且反之亦然。
在一些示例中，能量存储装置132可以被配置为存储可以供应给位于车辆上(除马达之外)车载的其他电力负载的电能，其中其他电力负载包括车厢加热与空气调节、发动机起动、前灯、车厢音频与视频系统等。作为非限制性示例，能量存储装置132可以包括一个或多个电池和/或电容器。
控制系统14可以与发动机110、电机120、能量存储装置132、集成式起动机/发电机142、变速器125等中的一个或多个通信。控制系统14可以从发动机110、电机120、能量存储装置132、集成式起动机/发电机142、变速器125等中的一个或多个接收感测的反馈信息。另外，控制系统14可以响应于其感测的反馈而向发动机110、电机120、能量存储装置132、变速器125等中的一个或多个发送控制信号。控制系统14可以从人类操作者102或自主控制器接收车辆推进系统的操作者请求输出的指示。例如，控制系统14可以从与踏板192通信的踏板位置传感器194接收感测的反馈。踏板192可以示意地指代加速器踏板。类似地，控制系统14可以经由人类操作者102或自主控制器接收操作者请求的车辆制动的指示。例如，控制系统14可以从与制动踏板156通信的踏板位置传感器157接收感测的反馈。
能量存储装置132可以周期地接收来自位于车辆外部(例如，不是车辆的一部分)的电源180(例如，静止电网)的电能，如通过箭头184指示的。作为非限制性示例，车辆推进系统100可以被配置为插电式混合动力电动车辆(HEV)，借以电能可以经由电力传输电缆182从电源180供应至能量存储装置132。在能量存储装置132从电源180的再充电运转期间，电力传输电缆182可以电力地耦接能量存储装置132和电源180。在一些示例中，电源180可以被连接在入口端150处。此外，在一些示例中，荷电状态指示器151可以显示能量存储装置132的荷电状态。
在一些示例中，来自电源180的电能可以由充电器152接收。例如，充电器152可以将来自电源180的交流电转换为用于存储在能量存储装置132处的直流电(DC)。此外，DC/DC转换器153可以将来自充电器152的直流电源从一个电压转换为另一电压。换言之，DC/DC转换器153可以充当一种类型的电功率转换器。
当车辆推进系统被运转以推进车辆时，电力传输电缆182可以在电源180与能量存储装置132之间被断开。控制系统14可以识别和/或控制存储在能量存储装置处的电能的量，其可以被称为荷电状态(SOC)。
在其他示例中，电力传输电缆82可以被省略，其中可以在能量存储装置132处自电源180无线地接收电能。例如，能量存储装置132可以通过电磁感应、无线电波以及电磁共振中的一个或多个自电源180接收电能。因此，应当认识到，任何合适的方法都可以用于从不构成车辆的一部分的电源给能量存储装置132再充电。以此方式，电机120可以通过使用除由发动机110所使用的燃料之外的能源来推进车辆。
电能存储装置132包括电能存储装置控制器139和功率分配模块138。电能存储装置控制器139可以提供在能量存储元件(例如，电池单元)和与其他车辆控制器(例如，控制器12)进行通信之间的荷电平衡。功率分配模块138控制功率流入和流出电能存储装置132。
车辆推进系统100也可以包括环境温度/湿度传感器198、以及专门指示车辆的乘坐状态的传感器，例如车载摄像机105、座椅负荷单元107和车门感测技术108。车辆系统100也可以包括惯性传感器199。惯性传感器199可以包含以下中的一个或多个：纵向传感器、纬度传感器、竖直传感器、偏航传感器、滚动传感器和俯仰传感器(例如，加速计)。偏航、俯仰、滚动、横向加速和纵向加速的轴线是如所指示的。作为一个示例，惯性传感器199可以耦接至车辆的约束控制模块(RCM)(未示出)，所述RCM包含控制系统14的子系统。控制系统可以响应于(多个)传感器199而调整发动机输出和/或车轮制动器以增加车辆稳定性。在另一示例中，控制系统可以响应于来自惯性传感器199的输入而调整主动悬架系统111。主动悬架系统111可以包含具有液压装置、电力装置和/或机械装置的主动悬架系统、以及在个体角落的基础上(例如，四个角落单独控制的车辆高度)、在逐个轮轴的基础上(例如，四个轮轴和后轮轴车辆高度)控制车辆高度或者控制整个车辆的单个车辆高度的主动悬架系统。来自惯性传感器199的数据也可以被通信给控制器12，或替代地，传感器199可以被电力地耦接至控制器12。
一个或多个轮胎压力监测传感器(TPMS)可以被耦接至车辆中的车轮的一个或多个轮胎。例如，图1A示出了轮胎压力传感器197，所述轮胎压力传感器197被耦接至车轮131并且被配置为检测车轮131的轮胎中的压力。虽然未明确图示，但是可以理解，在图1A中指示的四个轮胎中的每一个可以包括一个或多个轮胎压力传感器197。此外，在一些示例中，车辆推进系统100可以包括气动控制单元123。气动控制单元可以从(多个)轮胎压力传感器197接收关于轮胎压力的信息，并且向控制系统14发送所述轮胎压力信息。基于所述轮胎压力信息，控制系统14可以命令气动控制单元123给车辆车轮的(多个)轮胎充气或放气。虽然未明确图示，但是可以理解，气动控制单元123可以被用来给与在图1A中图示的四个车轮中的任一个相关联的轮胎充气或放气。例如，响应于轮胎压力降低的指示，控制系统14可以命令气动控制系统单元123给一个或多个轮胎充气。替代地，响应于轮胎压力增加的指示，控制系统14可以命令气动控制系统单元123给一个或多个轮胎放气。在两个示例中，气动控制系统单元123可以被用来将轮胎充气或放气至所述轮胎额定的最佳轮胎压力，这可以延长轮胎寿命。
一个或多个车轮转速传感器(WSS)195可以被耦接至车辆推进系统100的一个或多个车轮。车轮转速传感器可以检测每个车轮的转速。WSS的此类示例可以包括永磁体类型的传感器。
车辆推进系统100可以进一步包括加速计20。车辆推进系统100可以进一步包括倾斜计21。
车辆推进系统100可以进一步包括起动机140。起动机140可以包含电动马达、液压马达等，并且可以被用来使发动机110旋转以便在它自己的功率下开始发动机110运转。
车辆推进系统100可以进一步包括制动器系统控制模块(BSCM)141。在一些示例中，BSCM141可以包含防抱死制动系统或防滑制动系统，使得在制动时车轮(例如130、131)可以根据驾驶员输入维持与道路表面的牵引接触，因此其可以防止车轮锁死，以防止滑动。在一些示例中，BSCM可以从车轮转速传感器195接收输入。
车辆推进系统100可以进一步包括带集成式起动机发电机(BISG)142。当发动机110在运转中时，BISG可以产生电功率，其中所产生的电功率可以被用来供应电动装置和/或给车载存储装置132充电。如在图1A中指示的，第二逆变器系统控制器(ISC2)143可以从BISG142接收交流电，并且可以将由BISG142产生的交流电转换为存储在能量存储装置132处的直流电。集成式起动机/发电机142也可以在发动机起动或其他状况下向发动机110提供扭矩以补充发动机扭矩。
车辆推进系统100可以进一步包括功率分配箱(PDB)144。PDB144可以被用于输送电功率遍及车辆的电气系统中的各种电路和附件。
车辆推进系统100可以进一步包括高电流熔丝盒(HCFB)145，并且可以包含被用来保护车辆推进系统100的接线和电气部件的各种熔丝(未示出)。
车辆推进系统100可以进一步包括马达电子器件冷却剂泵(MECP)146。MECP146可以被用来循环冷却剂以扩散至少由车辆推进系统100的电机120和电子器件系统所产生的热。作为示例，MECP可以从车载能量存储装置132接收电功率。
控制器12可以包含控制系统14的一部分。控制系统14被示为从多个传感器16(本文描述了传感器的各种示例)接收信息，并且向多个致动器81(本文描述了致动器的各种示例)发送控制信号。作为一个示例，传感器16可以包括(多个)轮胎压力传感器197、(多个)车轮转速传感器195、环境温度/湿度传感器198、车载摄像机105、座椅负荷单元107、车门感测技术108、惯性传感器199等。在一些示例中，与发动机110、变速器125、电机120等相关联的传感器可以向控制器12通信关于发动机、变速器和马达运转的各种状态的信息，如将关于图1B-图3进一步详细地讨论的。
车辆推进系统100可以进一步包括正温度系统(PTC)加热器148。作为示例，PTC加热器148可以包含陶瓷材料，使得当电阻低时，陶瓷材料可以接受可能导致陶瓷元件快速升温的大量电流。然而，当元件升温并且到达阈值温度时，电阻可以变得非常大，并且因此不会继续产生大量热。因此，PTC加热器148可以是自调节的，并且可以具有良好程度的防止过热。
车辆推进系统100可以进一步包括空气调节压缩机模块149，用于控制电动空气调节压缩机(未示出)。
车辆推进系统100可以进一步包括用于行人的车辆音响发声器(VASP)154。例如，VASP154可以被配置为经由发声器155产生听得见的声音。在一些示例中，经由与发声器155通信的VASP154产生的听得见的声音可以响应于车辆操作者触发声音或自动地、响应于发动机转速在阈值之下或行人的检测而被激活。
车辆推进系统100也可以包括在仪表板19上的车载导航系统17(例如，全球定位系统)，车辆的操作者可以与所述仪表板19交互。导航系统17可以包括用于协助估计车辆的位置(例如，地理坐标)的一个或多个位置传感器。例如，车载导航系统17可以从GPS卫星(未示出)接收信号，并且从该信号识别车辆的地理位置。在一些示例中，地理位置坐标可以被通信给控制器12。
仪表板19可以进一步包括显示系统18，所述显示系统18被配置为向车辆操作者显示信息。作为非限制性示例，显示系统18可以包含触摸屏、或人机接口(HMI)、使得车辆操作者能够观察图形信息以及输入命令的显示器。在一些示例中，显示系统18可以经由控制器(例如12)被无线地连接至互联网(未示出)。因此，在一些示例中，车辆操作者可以经由显示系统18与网站或软件应用(app)通信。
仪表板19可以进一步包括操作者接口15，车辆操作者可以经由所述操作者接口15调整车辆的运转状况。具体地，操作者接口15可以被配置为基于操作者输入开始和/或终止车辆传动系(例如，发动机110、BISG142、DCT125和电机120)的运转。操作者点火接口15的各种示例可以包括需要物理设备(诸如主动钥匙)的接口，所述物理设备可以被插入到操作者点火接口15内以起动发动机110并且发动车辆，或可以被移除以关闭发动机110并且关闭车辆。其他示例可以包括被通信地耦接至操作者点火接口15的被动钥匙。被动钥匙可以被配置为电子遥控钥匙或智能钥匙，所述电子遥控钥匙或智能钥匙不必被插入点火接口15或从点火接口15移除以使车辆发动机10运转。相反，被动钥匙可以位于车辆内部或附近(例如，在车辆的阈值距离内)。其他示例可以额外地或可选地使用由操作者手动地按压的起动/停止按钮来起动或关闭发动机110并且发动车辆或关闭车辆。在其他示例中，远程发动机起动可以使用远程计算装置(未示出)来开始，所述远程计算装置例如基于移动电话或智能手机的系统，其中使用者的移动电话向服务器发送数据并且服务器与车辆控制器12通信以起动发动机。
参照图1B，示出了包含多个汽缸的内燃发动机110的详细视图，在图1B中示出了所述多个汽缸中的一个汽缸。发动机110由电子发动机控制器111B进行控制。发动机110包括燃烧室30B和汽缸壁32B，其中活塞36B被设置在燃烧室30B和汽缸壁32B中并且被连接至曲轴40B。燃烧室30B被示为经由各自的进气门52B和排气门54B与进气歧管44B和排气歧管48B连通。每个进气和排气门可以通过进气凸轮51B和排气凸轮53B运转。进气凸轮51B的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53B的位置可以由排气凸轮传感器57B确定。进气凸轮51B和排气凸轮53B可以相对于曲轴40B而移动。进气门可以经由进气门停用机构59B被停用并且被保持在关闭状态下。排气门可以经由排气门停用机构58B被停用并且被保持在关闭状态下。
燃料喷射器66B被示为定位为将燃料直接喷射到汽缸30B内，本领域技术人员称之为直接喷射。替代地，燃料可以被喷射至进气道，本领域技术人员称之为进气道喷射。燃料喷射器66B与来自发动机控制器111B的信号的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。燃料通过燃料系统175B递送至燃料喷射器66B，所述燃料系统175B包括箱和泵。此外，进气歧管44B被示为与可选电子节气门62B(例如，蝶阀)连通，所述可选电子节气门62B调整节流板64B的位置以控制从空气滤清器43B和进气装置42B到进气歧管44B的气流。节气门62B调节从发动机进气装置42B中的空气滤清器43B到进气歧管44B的气流。在一些示例中，节气门62B和节流板64B可以被定位在进气门52B与进气歧管44B之间，使得节气门62B是进气道节气门。
响应于发动机控制器111B，无分电器点火系统88B经由火花塞92B向燃烧室30B提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126B被示为沿排气流的方向在催化转化器70B上游被耦接至排气歧管48B。替代地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126B。
在一个示例中，转化器70B能够包括多块催化剂砖。在另一示例中，能够使用多个排放控制装置，每个排放控制装置均具有多块砖。在一个示例中，转化器70B能够是三元型催化剂。
发动机控制器111B在图1B中被示为传统的微型计算机，其包括：微处理单元102B、输入/输出端口104B、只读存储器106B(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器108B、不失效存取器110B和传统的数据总线。本文中提到的其他控制器可以具有类似的处理器和存储器配置。发动机控制器111B被示为从被耦接至发动机110的传感器接收各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括：来自耦接至冷却套筒114B的温度传感器112B的发动机冷却剂温度(ECT)；来自耦接至进气歧管44B的压力传感器122B的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自感测曲轴40B位置的霍尔效应传感器118B的发动机位置传感器；来自传感器120B的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58B的节气门位置的测量。大气压也可以被感测(传感器未示出)，由发动机控制器111B进行处理。在本描述的优选方面，发动机位置传感器118B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)。发动机控制器111B可以接收来自人/机接口115B(例如，按钮或触摸屏显示器)的输入。
在运转期间，发动机110内的每个汽缸通常经历四个冲程循环：循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一般来说，在进气冲程期间，排气门54B关闭，而进气门52B打开。空气经由进气歧管44B引入燃烧室30B，并且活塞36B移动至汽缸的底部，以便增加燃烧室30B内的容积。活塞36B靠近汽缸的底部并在其冲程结束(例如，当燃烧室30B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52B和排气门54B关闭。活塞36B朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30B内空气。活塞36B在其冲程结束并最靠近汽缸盖(例如，当燃烧室30B处于其最小容积时)的位置通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中被称为点火的过程中，被喷射的燃料通过已知的点火装置(诸如火花塞92B)点燃，从而引起燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36B推回至BDC。曲轴40B将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54B打开，以便将已燃烧的空气-燃料混合气释放至排气歧管48B，并且活塞返回至TDC。注意，上述内容仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开正时和/或关闭正时可以改变，诸如以提供正气门重叠或负气门重叠、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或传动系200的车辆121的方框图。图2的动力传动系统包括在图1A-图1B中示出的发动机110。与图1A共同的图2的其他部件由相同的数字指示，并且以下将详细地进行讨论。动力传动系统200被示为包括车辆系统控制器12、发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254、能量存储装置控制器253和制动器控制器141(在本文中也被称为制动器系统控制模块)。控制器可以通过控制器区域网络(CAN)299进行通信。控制器中的每一个可以为其他控制器提供以下信息：诸如扭矩输出极限(例如，装置或部件的正在被控制不会被超过的扭矩输出)、扭矩输入极限(例如，装置或部件的正在被控制不会被超过的扭矩输入)、正在被控制的装置的扭矩输出、传感器和致动器数据、诊断信息(例如，关于退化的变速器的信息、关于退化的发动机的信息、关于退化的电机的信息、关于退化的制动器的信息)。另外，车辆系统控制器12可以向发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器141提供命令，以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降低，车辆系统控制器12可以请求期望的车轮扭矩或车轮功率水平，以提供车辆减速的期望速率。期望的车轮扭矩可以由车辆系统控制器12来提供，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141的第二制动扭矩，第一扭矩和第二扭矩在车辆车轮131处提供期望的制动扭矩。
在其他示例中，控制动力传动系统装置的划分可以不同于在图2中图示的划分。例如，单个控制器可以代替车辆系统控制器12、发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器141。替代地，车辆系统控制器12和发动机控制器111B可以是单个单元，而电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器141可以是独立的控制器。
在本示例中，动力传动系统200可以由发动机110和电机120来提供动力。在其他示例中，发动机110可以被省略。发动机110可以利用发动机起动机(例如140)经由带集成式起动机/发电机(BISG)142或经由电机120来起动。在一些示例中，BISG可以在曲轴的任一端(例如，前或后)处被直接耦接至发动机曲轴。电机120(例如，高压电机，以大于30伏特运转)在本文中也被称为电机、马达和/或发电机。另外，发动机110的扭矩可以经由扭矩致动器204(诸如燃料喷射器、节气门等)来调整。
BISG142经由带231被机械地耦接至发动机110。BISG142可以被耦接至曲轴40或凸轮轴(未示出)。当经由电能存储装置132(在本文中也被称为车载能量存储装置132)被供应电功率时，BISG142可以作为马达运转。BISG142可以额外地作为发电机运转，从而向电能存储装置132供应电功率。
传动系200包括经由曲轴40B被机械地耦接至双离合器变速器(DCT)125的发动机110。DCT125包括第一离合器126、第二离合器127和齿轮箱128。DCT125向轴129输出扭矩，以向车辆车轮131供应扭矩。变速器控制器254选择性地打开和闭合第一离合器126和第二离合器127，以使DCT125换档。在一些示例中，除了在图2中示出的那些外，不存在其他传动系离合器或断开装置。然而，在其他示例中，如果需要的话，可以添加额外的离合器或断开装置。如上面讨论的，选择性地打开/闭合第一离合器126和/或第二离合器127可以包含控制到第一离合器126和/或第二离合器127的流体的应用压力。换言之，第一离合器126和第二离合器127可以被液压地致动。齿轮箱128可以包括多个齿轮。一个离合器(例如第一离合器126)可以控制奇数齿轮261(例如第一齿轮、第三齿轮、第五齿轮以及倒档齿轮)，而另一离合器(例如第二离合器127)可以控制偶数齿262(例如第二齿轮、第四齿轮和第六齿轮)。通过使用此类布置，能够在不中断从发动机110到双离合器变速器125的功率流的情况下改变齿轮。
电机120可以被运转为向动力传动系统200提供扭矩，或在再生模式下将动力传动系统扭矩转换为电能以存储在电能存储装置132中。此外，电机120可以将车辆的动能转换为用于存储在电能存储装置132中的电能。电机120与能量存储装置132电力通信。电机120比在图1中描绘的起动机(例如140)或BISG142具有更高的输出扭矩能力。另外，电机120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。
电能存储装置132(例如，高压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。电机120经由后驱动单元136(图1A中示出的)中的齿轮组被机械地耦接至车轮131和双离合器变速器。电机120可以经由如由电机控制器252所指示的作为马达或发电机运转而为动力传动系统200提供正扭矩或者负扭矩。
另外，可以通过接合摩擦车轮制动器218将摩擦力施加于车轮131。在一个示例中，可以响应于驾驶员将其足部压在制动器踏板(例如192)上和/或响应于制动器控制器141内的指令而接合摩擦车轮制动器218。另外，制动器控制器141可以响应于车辆系统控制器12所作出的信息和/或由请求而作用制动器218。以相同的方式，响应于驾驶员从制动器踏板释放其足部、制动器控制器指令、和/或车辆系统控制器指令和/或信息，通过使车轮制动器218脱离，可以减小对车轮131的摩擦力。例如，车辆制动器可以经由作为自动发动机停止程序的一部分的控制器141将摩擦力施加于车轮131。
车辆系统控制器12也可以向悬架控制器280通信车辆悬架设定。车辆121的悬架(例如111)可以被调整以经由可变阻尼器281将车辆悬架临界地阻尼、过阻尼或欠阻尼。
因此，各种动力传动系统部件的扭矩控制可以由车辆系统控制器12来监控，其中用于发动机110、变速器125、电机120和制动器218的局部扭矩控制经由发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器141来提供。
作为一个示例，可以通过调整火花正时、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(例如62B)打开和/或气门正时、气门升程和涡轮增压或机械增压的发动机的升压，控制发动机扭矩输出。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。在任何情况下，可以在逐缸(cylinder-by-cylinder)基础上执行发动机控制，以控制发动机扭矩输出。
电机控制器252可以通过调整流入和流出本领域中已知的电机120的场和/或电枢绕组的电流来控制来自电机120的扭矩输出和电能产生。
变速器控制器254可以从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。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，则变速器控制器254可以计数预定时间间隔内的轴位置脉冲，以确定变速器输出轴速度。变速器控制器254还可以求变速器输出轴速度的微分，以确定变速器输出轴加速度。变速器控制器254、发动机控制器111B和车辆系统控制器12也可以从传感器277接收额外的变速器信息，所述传感器277可以包括但不限于泵输出管线压力传感器、变速器液压压力传感器(例如，齿式离合器流体压力传感器)、马达温度传感器、BISG温度、换档选择器位置传感器、同步器位置传感器、(多个)第一输入轴转速传感器、(多个)第二输入轴转速传感器、以及环境温度传感器。变速器控制器也可以从换档选择器279接收请求的变速器状态(例如，请求的齿轮或泊车模式)，所述换档选择器279可以是杠杆、开关或其他装置。
制动器控制器141接收经由车轮转速传感器195的车轮转速信息和来自车辆系统控制器12的制动请求。制动器控制器141还可以直接从图1A中示出的制动器踏板传感器(例如157)或通过CAN299来接收制动器踏板位置信息。响应于来自车辆系统控制器12的车轮扭矩命令，制动器控制器141可以提供制动。制动器控制器141还可以提供防抱死和车辆稳定性制动，以改善车辆制动和稳定性。因此，制动器控制器141可以向车辆系统控制器12提供车轮扭矩极限(例如，不被超过的阈值负车轮扭矩)，使得负马达扭矩不造成车轮扭矩极限被超过。例如，如果控制器12发出50N-m的负车轮扭矩极限，则马达扭矩可以被调整为在车轮处提供小于50N-m(例如，49N-m)的负扭矩，从而说明了变速器传动。
可以在沿发动机110处开始并在车轮131处结束的方向向车辆车轮131传输正扭矩。因此，根据传动系200中的正扭矩流的方向，发动机110被定位在变速器125上游的传动系200中。变速器125被设置在电机120的上游，并且BISG142可以被设置在发动机110上游、或发动机110下游以及变速器125上游。
图3示出了双离合器变速器(DCT)125的详细图示。发动机曲轴40B被图示为耦接至离合器壳体393。替代地，轴可以将曲轴40B耦接至离合器壳体393。离合器壳体393可以根据曲轴40B的旋转而自旋。离合器壳体393可以包括第一离合器126和第二离合器127。此外，第一离合器126和第二离合器127中的每一个分别具有相关联的第一离合器板390和第二离合器板391。在一些示例中，离合器可以包含沉浸于油中(用于冷却)的湿式离合器、或干板式离合器。发动机扭矩可以从离合器壳体393向第一离合器126或第二离合器127传输。第一变速器离合器126在发动机110(在图1A中示出)与第一变速器输入轴302之间传输扭矩。因此，离合器壳体393可以被称为第一变速器离合器126的输入侧，并且126A可以被称为第一变速器离合器126的输出侧。第二变速器离合器127在发动机110(在图1A中示出)与第二变速器输入轴304之间传输扭矩。因此，离合器壳体393可以被称为第二变速器离合器127的输入侧，并且127A可以被称为第二变速器离合器127的输出侧。
如上文所讨论的，齿轮箱128可以包括多个齿轮。存在两个变速器输入轴，包括第一变速器输入轴302和第二变速器输入轴304。第二变速器输入轴304是中空的，而第一变速器输入轴302是实心的，并且同轴地位于第二变速器输入轴304内。作为示例，第一变速器输入轴302可以具有多个固定齿轮。例如，第一变速器输入轴302可以包括用于接收第一齿轮320的第一固定齿轮306、用于接收第三齿轮324的第三固定齿轮310、用于接收第五齿轮329的第五固定齿轮314、以及用于接收第七齿轮332的第七固定齿轮318。换言之，第一变速器输入轴302可以被选择性地耦接至多个奇数齿轮。第二变速器输入轴304可以包括用于接收第二齿轮322或倒档齿轮328的第二固定齿轮308，并且可以进一步包括用于接收第四齿轮326或第六齿轮330的第四固定齿轮316。可以理解，第一变速器输入轴302和第二变速器输入轴304两者可以分别经由每个轴的外侧上的脊状物(未示出)被连接至第一离合器126和第二离合器127中的每一个。在正常的静止状态下，第一离合器302和第二离合器304中的每一个例如经由弹簧(未示出)等被保持打开，使得当相应离合器中的每一个在打开状态中时，来自发动机(例如110)的扭矩不会被传输给第一变速器输入轴302或第二变速器输入轴304。响应于闭合第一离合器126，发动机扭矩可以被传输给第一变速器输入轴302，并且响应于闭合第二离合器127，发动机扭矩可以被传输给第二变速器输入轴304。在正常运转期间，变速器电子器件可以确保仅一个离合器在任何给定的时间被闭合。
齿轮箱128可以进一步包括第一副轴340和第二副轴342。第一副轴340和第二副轴342上的齿轮不是固定的，而且可以自由旋转。在示例DCT125中，第一副轴340包括第一齿轮320、第二齿轮322、第六齿轮330和第七齿轮332。第二副轴342包括第三齿轮324、第四齿轮326、第五齿轮329和倒档齿轮328。第一副轴340和第二副轴342两者可以分别经由第一输出小齿轮350和第二输出小齿轮352向齿轮353传输扭矩。以此方式，两个副轴可以经由第一输出小齿轮350和第二输出小齿轮352中的每一个向输出轴362传输扭矩，其中输出轴可以向后驱动单元136(在图1A中示出)传输扭矩，例如执行转弯操纵时，所述后驱动单元136可以使得从动车轮(例如图1A的131)中的每一个以不同的转速旋转。
如以上所讨论的，第一齿轮320、第二齿轮322、第三齿轮324、第四齿轮326、第五齿轮329、第六齿轮330、第七齿轮332和倒档齿轮328中的每一个不被固定到副轴(例如340和342)，而是可以自由旋转。因此，同步器可以被用来使齿轮中的每一个能够匹配副轴的转速，并且可以被进一步用来锁定齿轮。在示例DCT125中，图示了四个同步器，例如，第一同步器370、第二同步器374、第三同步器380和第四同步器382。第一同步器370包括对应的第一选择器拨叉372，第二同步器374包括对应的选择器拨叉376，第三同步器380包括对应的第三选择器拨叉378，并且第四同步器384包括对应的第四选择器拨叉382。选择器拨叉中的每一个可以实现每个对应同步器的移动，以锁定一个或多个齿轮，或以解锁一个或多个齿轮。例如，第一同步器370可以被用来锁定第一齿轮320或第七齿轮332。第二同步器374可以被用来锁定第二齿轮322或第六齿轮330。第三同步器380可以被用来锁定第三齿轮324或第五齿轮329。第四同步器384可以被用来锁定第五齿轮326或倒档齿轮328。在每种情况下，同步器的移动可以经由选择器拨叉(例如372、376、378和382)将相应同步器中的每一个移动到期望位置来实现。
同步器经由选择器拨叉的移动可以经由变速器控制模块(TCM)254和换档拨叉致动器388来执行，其中TCM254可以包含以上关于图2讨论的TCM254。换档(选择器)拨叉致动器可以被电动地、液压地、或电动与液压组合地运转。液压功率可以经由泵312和/或泵367来提供。换言之，可以提供液压功率来控制变速器的一个或多个换档元件，其中一个或多个换档元件包括一个或多个选择器拨叉致动器，并且在一些示例中，一个或多个同步器。TCM254可以从各种传感器收集输入信号，评估该输入，并且相应地控制各种致动器。由TCM254使用的输入可以包括但不限于变速器范围(P/R/N/D/S/L等)、车辆速度、发动机转速和扭矩、节气门位置、发动机温度、环境温度、转向角、制动器输入、齿轮箱输入轴转速(用于第一变速器输入轴302和第二变速器输入轴304两者的)、车辆姿态(倾斜)。TCM可以经由开环控制来控制致动器，以允许自适应控制。例如，自适应控制可以使TCM254能够识别并适应离合器接合点、离合器摩擦系数和同步器组件的位置。TCM254也可以调整第一离合器致动器389和第二离合器致动器387以打开和闭合第一离合器126和第二离合器127。第一离合器致动器389和第二离合器致动器387可以被电动地、液压地、或电动与液压组合地运转。液压功率可以经由泵312和/或泵367来提供。
第一离合器126可以经由泵312和/或泵367供应的流体来冷却。阀397可以被打开以冷却第一离合器126。当第一离合器打开并且阀397打开时，第一离合器126可以以显著更大的速率被冷却，这是因为到第一离合器126的流体流可以比当第一离合器126被闭合时到第一离合器126的流体流大十倍。在本示例中，到第一离合器126的流体流是经由管道333，所述管道333服务阀398和其他装置。然而，在其他示例中，管道333可以被直接耦接至阀397以提供更精确的流体流控制。类似地，第二离合器127可以通过经由泵312和/或泵367供应的流体来冷却。阀398可以被打开以冷却第二离合器127。当第二离合器打开并且阀398打开时，第二离合器127可以以显著更大的速率被冷却，这是因为到第二离合器127的流体流可以比当第二离合器127被闭合时到第二离合器127的流体流大十倍。在本示例中，到第二离合器127的流体流是经由管道333，所述管道333服务阀398和其他装置。然而，在其他示例中，管道333可以被直接耦接至阀398以提供更精确的流体流控制。
TCM254被图示为从各种传感器277接收输入。如以上关于图2讨论的，各种传感器可以包括泵输出管线压力传感器、变速器液压压力传感器(例如齿轮离合器流体压力传感器)、马达温度传感器、换档器位置传感器、同步器位置传感器和环境温度传感器。各种传感器277可以进一步包括车轮转速传感器(例如195)、发动机转速传感器、发动机扭矩传感器、节气门位置传感器、发动机温度传感器、转向角传感器、用于检测选择器拨叉(例如372、376、378、382)的位置的变速器拨叉位置传感器、和惯性传感器(例如199)。惯性传感器可以包含以下中的一个或多个：纵向传感器、纬度传感器、竖直传感器、偏航传感器、滚动传感器和俯仰传感器，如以上关于图1A讨论的。
传感器277可以进一步包括输入轴转速(ISS)传感器，所述输入轴转速(ISS)传感器可以包括磁阻式传感器，并且其中一个ISS传感器可以被包括用于每个齿轮箱输入轴(例如一个用于第一变速器输入轴302并且一个用于第二变速器输入轴304)。传感器277可以进一步包括输出轴转速传感器(OSS)，所述输出轴转速传感器(OSS)可以包括磁阻式传感器，并且可以被附接至输出轴362。传感器277可以进一步包括变速器范围(TR)传感器。
DCT125可以被理解为如本文中描述的那样运行。例如，当第一离合器126被致动地闭合时，发动机扭矩可以被供应给第一变速器输入轴302。当第一离合器126被闭合时，可以理解，第二离合器127打开，并且反之亦然。根据当第一离合器126被闭合时哪一个齿轮被锁定，功率可以经由第一变速器输入轴302被传输给第一副轴340或第二副轴342，并且可以经由第一小齿轮350或第二小齿轮352被进一步传输给输出轴362。替代地，当第二离合器127被闭合时，功率可以经由第二变速器输入轴304被传输给第一副轴340或第二副轴342，这取决于哪一个齿轮被锁定，并且可以经由第一小齿轮350或第二小齿轮352被进一步传输给输出轴362。可以理解，当扭矩正在被传输给一个副轴(例如第一输出轴340)时，另一个副轴(例如第二输出轴342)可以继续旋转，即使仅一个轴由输入直接驱动。更具体地，未接合的轴(例如第二副轴342)可以继续旋转，因为它由输出轴362和相应的小齿轮(例如352)间接地驱动。
DCT125可以实现齿轮的预先选择，因此其可以在换档期间以最小的扭矩损失实现齿轮之间的快速切换。作为示例，当第一齿轮320经由第一同步器340被锁定时，并且其中第一离合器126被关闭(并且第二离合器127打开)，可以从发动机向第一输入轴302以及向第一副轴340传输功率。当第一齿轮320被接合时，第二齿轮322可以经由第二同步器374被同时锁定。因为第二齿轮322被锁定，这可以使第二输入轴304旋转，其中第二输入轴304是在第二齿轮中被匹配于车辆速度的转速。在其中另一个副轴(例如第二副轴342)上预先选择齿轮的替代性情况下，该副轴也将会旋转，因为它由输出轴362和小齿轮352驱动。
当齿轮换档由TCM254开始时，离合器仅需要被致动为打开第一离合器126并闭合第二离合器127。此外，在TCM外面，发动机转速可以被降低以匹配升档。在第二离合器127被闭合的情况下，功率可以从发动机向第二输入轴304以及向第一副轴340传输，并且可以经由小齿轮350被进一步传输到输出轴362。在齿轮的换档完成之后，TCM254可以适当地预先选择下一个齿轮。例如，TCM254可以基于它从各种传感器277接收的输入来预先选择更高的齿轮或更低的齿轮。以此方式，齿轮改变可以以向输出轴362提供的发动机扭矩的最小损失被迅速地实现。
在一些示例中，双离合器变速器300可以包括泊车齿轮360。泊车掣爪363可以面向泊车齿轮360。当变速杆被设定为泊车时，泊车掣爪363可以接合泊车齿轮360。例如，泊车掣爪363与泊车齿轮360的接合可以经由泊车掣爪弹簧364来实现，或可以经由电缆(未示出)、液压活塞(未示出)或马达(未示出)来实现。当泊车掣爪363与泊车齿轮360接合时，车辆的驱动车轮(例如130、131)可以被锁定。另一方面，响应于变速杆正在从泊车被移动到另一选择(例如驱动)，泊车掣爪363可以移动使得泊车掣爪363可以与泊车齿轮360脱离。
在一些示例中，电力驱动的变速器泵312可以从变速器底壳311供应液压流体以压缩弹簧364，以便从泊车齿轮360释放泊车掣爪363。例如，电动变速器泵312可以由车载能量存储装置(例如132)提供动力。在一些示例中，机械驱动的泵367可以额外地或替代地从变速器底壳311供应液压流体以压缩弹簧364，以便从泊车齿轮360释放泊车掣爪。虽然未明确图示，但是机械泵可以由发动机(例如110)驱动，并且可以被机械地耦接至离合器壳体393。在一些示例中，泊车掣爪阀361可以调节到弹簧364的液压流体流。
因此，如本文中讨论的，双离合器变速器(DCT)可以包含使用两个单独离合器用于奇数齿轮组和偶数齿轮组的变速器。一个离合器(例如126)被用来向一个输入轴(例如302)传输发动机扭矩，而不同的离合器(例如127)被用来向不同的输入轴(例如304)传输发动机扭矩。双离合器变速器经由发动机曲轴(例如40B)接收发动机扭矩，并且经由输出轴(例如362)输出扭矩。
如以上讨论的，在某些情况下，能够存在可以仅使用电机来推进车辆(诸如车辆121)的动力传动系统模式，其中变速器输入离合器(例如126、127)打开，并且其中发动机关闭。如果，当车辆正在经由电机被推进且驾驶员要求超过电机的推进能力时，则发动机可以被起动以向传动系输送额外的扭矩。然而，因为发动机从零转速起动，所以开始燃烧并加速其惯性直到锁定适当输入离合器的特别转速可以花费一些时间。当发动机正在加速直到目标转速时，扭矩不会被传输给从动车轮，其可能导致在发动机扭矩的请求与发动机向车轮传输扭矩之间的延迟。
因此，一种系统可以包含，发动机，所述发动机包括曲轴；集成式起动机/发电机，所述集成式起动机/发电机被耦接至所述发动机；双离合器变速器，所述双离合器变速器被耦接至所述发动机，包括第一目标离合器、第二非目标离合器、第一目标输入轴和第二非目标输入轴；以及电机，所述电机在所述双离合器变速器的下游被耦接至所述双离合器变速器。系统可以包括控制器，所述控制器将可执行指令存储在非暂时性存储器中，当被执行，所述可执行指令引起所述控制器响应于传动系扭矩请求超过所述电机的能力而经由所述集成式起动机/发电机而起动所述发动机，将所述电机命令到电机最大极限/阈值，将所述第一目标输入轴控制到第一目标转速，并且将所述第二非目标输入轴控制到第二非目标转速(所述第一转速大于所述第二转速)，以及当发动机转速正在增加至所述第一目标转速时，通过控制所述第二非目标离合器，经由所述第二非目标输入轴从所述发动机传输扭矩通过所述变速器。
系统可以进一步包含如下额外指令：响应于所述发动机转速与所述第一目标转速同步的指示，通过命令打开所述第二非目标离合器而停止经由所述第二非目标输入轴从所述发动机传输扭矩，并且通过控制所述第一目标离合器而开始经由所述第一目标输入轴从所述发动机传输扭矩通过所述变速器。
系统可以进一步包含如下额外指令：当所述车辆正在仅经由所述电机被推进时，预先选择所述第一目标输入轴和所述第二非目标输入轴中的任一个或两个的转速。
系统可以进一步包含如下额外指令：当所述发动机转速正在增加至所述第一目标转速时，控制所述第二非目标离合器的能力，以使得所述发动机能够在预定的时间量内增加至所述第一目标转速。
系统可以进一步包含如下额外指令：以运转的转速模式控制所述发动机以增加发动机转速至所述第一目标转速。
转向图4，示出了示例时间线400，图示了在发动机扭矩的请求与发动机向车轮传输扭矩之间的延迟。时间线400包括：指示车辆发动机(例如110)的RPM随着时间的曲线405、指示双离合器变速器奇数齿轮输入轴(例如302)的RPM随着时间的曲线410、以及指示双离合器变速器偶数齿轮输入轴(例如304)的RPM随着时间的曲线415。时间线400进一步包括：指示发动机(例如110)扭矩随着时间的曲线420、指示ISG(例如142)扭矩随着时间的曲线425、指示双离合器变速器奇数齿轮离合器扭矩随着时间的曲线430、指示双离合器变速器偶数齿轮离合器扭矩随着时间的曲线435、以及指示电机(例如120)扭矩随着时间的曲线440。时间线400进一步包括车辆加速度(m/s/s)随着时间的曲线445。
在时间t0处，车辆正在仅经由来自电机的扭矩而行进，通过曲线440图示。发动机关闭，通过曲线405和420图示。变速器输入离合器(例如126、127)打开，然而，变速器已经预先选择奇数轴(例如302)上的第一齿轮(例如320)和偶数轴(例如304)上的第六齿轮(例如330)。因此，奇数轴的RPM大于偶数轴的RPM。
在时间t1处，车辆操作者踩加速器踏板至最大加速器踏板(例如192)位置，因此请求最大车辆性能。因此，在时间t1与t2之间，发动机使用ISG来起动，通过曲线425指示，并且发动机RPM增加，通过曲线405图示。此外，电机(例如120)扭矩被增加至最大极限(例如不会被超过的极限)以提供最大电动性能，通过曲线440图示。因此，车辆在时间t1与t2之间加速，通过曲线445指示。
在时间t2与t3之间，发动机扭矩(通过曲线420图示)被用来通过利用第一齿轮奇数输入轴转速(通过曲线410图示)匹配发动机转速(通过曲线405图示)。此外，在时间t2与t3之间，车辆加速中存在平稳期(plateau)，通过曲线445图示。平稳期可以是由于电机扭矩在其上极限/阈值处饱和，并且其中发动机转速未高到足以例如经由奇数输入轴离合器(例如126)连接至变速器。平稳期可以包括在选定的持续时间内被维持和/或变化不多于5％的参数(本示例中的加速度)。
在时间t3处，发动机转速(通过曲线405图示)被指示为匹配双离合器变速器奇数齿轮输入轴(例如302)的转速(通过曲线410图示)。因此，第一齿轮输入离合器可以响应于转速正在被同步而被命令为锁定(例如闭合)。更具体地，正在与双离合器变速器奇数齿轮输入轴的转速同步的发动机转速可以包含在彼此的5％或更小内的转速。在第一齿轮输入离合器被锁定或被命令为闭合的情况下，发动机扭矩可以通过双离合器变速器(例如125)被传输到传动系。因此，在时间t3与t4之间，奇数齿轮离合器扭矩被指示为增加，通过曲线430指示。更具体地，通过闭合奇数齿轮离合器，发动机扭矩可以经由奇数输入轴被传输给从动车轮，导致车辆加速，通过曲线445图示。
如所讨论的，当电机在其最大扭矩极限/阈值处饱和时并且当发动机未处于足以在目标齿轮处连接至变速器输入轴的高转速时，此类过程可能导致车辆加速中的显著平稳期。更早接合目标齿轮的输入离合器可能导致车辆加速度的降低，这是因为传动系扭矩将会被用来加速发动机惯性。在一些示例中，平稳期可以通过减慢电机(例如120)马达扭矩的应用速率来减少或消除，使得直到发动机被连接，它才到达其最大扭矩。然而，虽然此类措施可以减少或消除车辆加速度平稳期，但是平稳期将会以降低跨过发动机起动事件的平均加速度为代价来减少或消除，因此降低总体性能。因此，期望一种用于减少或消除加速度平稳期的方法。
现在转向图5，示出了一种用于减少在发动机扭矩的请求与发动机向从动车轮传输扭矩之间的延迟或加速度平稳期的高水平示例方法500。更具体地，方法可以包括，当车辆的发动机未被连接至双离合器变速器时，仅经由电机推进所述车辆，所述电机在所述双离合器变速器下游被定位所述传动系中。如本文中讨论的，例如，仅经由所述电机推进所述车辆可以包含其中所述电机具有满足车轮扭矩要求的扭矩能力的状况。
响应于传动系扭矩请求超过电机的能力，所述发动机可以从静止而起动，以向所述传动系输送额外的扭矩。在此类示例中，方法可以包括：通过选择第一齿轮将所述双离合器变速器的第一输入轴控制到第一转速(例如目标转速)，通过选择第二齿轮将所述双离合器变速器的第二输入轴控制到第二转速(例如非目标转速)，其中所述第一转速高于所述第二转速，以及当所述发动机正在增加转速至所述第一转速时，通过经由第二离合器将发动机曲轴连接至所述第二输入轴而经由所述发动机向车辆的一个或多个从动车轮传输扭矩。因此，当发动机转速正在运行直达目标(例如第一输入轴)转速时，加速度平稳期可以通过经由更低的齿轮比输入轴(例如第二输入轴)通过变速器向传动系传输正扭矩来减少或消除。
本文中所讨论的，可以理解，将发动机曲轴“连接”至第一输入轴或第二输入轴可以包含，分别命令第一离合器或第二离合器的能力，使得发动机扭矩被传输给变速器。换言之，将发动机曲轴“连接”至第一输入轴或第二输入轴可以包含，闭合第一离合器或第二离合器，使得发动机扭矩被传输给变速器。在一些示例中，“连接”可以包含滑动的离合器，然而在其他示例中，连接可以包含未正在滑动的离合器。本文中所讨论的，滑动的离合器也可以被称为将发动机曲轴“部分连接”至第一输入轴或第二输入轴。此外，可以理解，“完全断开”发动机曲轴与第一输入轴或第二输入轴可以包含，命令打开第一输入离合器或第二输入离合器，使得没有发动机扭矩被分别传输给第一输入轴或第二输入轴。此外，本文中所讨论的，当如以上面根据“当车辆的发动机未被连接至双离合器变速器时”而使用时的“未被连接”可以包含第一输入离合器和第二输入离合器两者打开使得发动机扭矩不会被传输给第一输入轴或第二输入轴的情况。例如，方法500可以包含，响应于发动机转速与所述第一转速或目标转速同步，完全断开所述发动机曲轴与所述第二输入轴，并且将所述发动机曲轴连接至所述第一输入轴。
在一个示例中，方法500可以包含，当车辆正在仅经由所述电机被推进时，预先选择所述第一齿轮和所述第二齿轮。在另一示例中，方法500可以包含，响应于所述传动系扭矩请求超过电机的能力，使所述双离合器变速器的一个或多个齿轮换档以选择所述第一齿轮和所述第二齿轮，以下更详细地进行讨论。
方法500将会参照在本文中描述并在图1A-图3中示出的系统进行描述，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下类似的方法可以被应用于其他系统。方法500可以由控制器(诸如图1A中的控制器12)执行，并且可以在控制器处作为可执行指令被存储在非暂时性存储器中。用于执行方法500和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机系统的传感器(诸如以上参照图1A-图3描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据以下描绘的方法来采用发动机系统致动器，诸如ISG(例如142)、电机(例如120)、选择器拨叉(例如372、376、378、382)、第一离合器(例如126)、第二离合器(例如127)等。
方法500在505处开始，并且包括：当车辆正在以车辆推进的仅电动模式来行进时，指示动力传动系统扭矩请求是否超过电机(例如120)能力。更具体地，例如，超过电机能力可以指的是超过电机的扭矩能力。例如，此类指示可以包括大于阈值的加速器踏板位置。在一些示例中，此类指示可以进一步基于车载能量存储装置(例如132)的极限。在505处，如果动力传动系统扭矩请求未被指示为超过电机的能力，则方法500可以进入到510。在510处，方法500可以包括，维持当前车辆工况。例如，在510处，维持当前车辆工况可以包括维持发动机关闭，并且可以进一步包括维持只经由电机来推进车辆。
返回到505，响应于动力传动系统扭矩请求超过电机(例如120)的能力的指示，方法500可以进入到515。在515处，方法500可以包括，命令发动机起动，并且可以进一步包括将适当输入轴上的齿轮换档命令到目标齿轮(例如适合的目标齿轮比)。更具体地，发动机起动可以经由ISG(例如142)来开始，并且目标齿轮可以通过控制器命令适合的选择器拨叉以锁定目标齿轮来选择。目标齿轮可以根据所请求的传动系扭矩超过电机的能力的量来确定。此外，虽然未明确图示，但是在一些示例中，方法500可以额外地包括选择非目标齿轮，其中获得比目标齿轮输入轴转速更低的输入轴转速。作为示例，目标齿轮可以包含第一齿轮(例如320)，而非目标齿轮可以包含第六齿轮(例如330)。重要的是，可以理解，目标齿轮可以包含对应于一个输入轴(例如第一输入轴)的齿轮并且非目标齿轮可以包含对应于另一个输入轴(例如第二输入轴)的齿轮。此外，可以理解，目标齿轮可以对应于比对应于非目标齿轮的输入轴转速更大的输入轴转速。
步骤515被图示为虚线方框，因为在一些示例中，齿轮的换档可以不在步骤515处进行。例如，目标齿轮可以已经被预先选择，并且在一些示例中非目标齿轮可以额外地已经被预先选择。用于当车辆正在以仅电动模式运转时预先选择目标齿轮和非目标齿轮中的一个或两个的策略以下将关于图7-图9和图12描绘的方法详细地进行描述。在其中到目标齿轮和非目标齿轮的换档未进行的示例中，目标齿轮和非目标齿轮的结果被预先选择，仅经由ISG的发动机起动转动可以在515处被执行。在其他示例中，除了起动转动发动机外，仅到目标齿轮而无到非目标齿轮的换档可以在515处被执行。在其他示例中，除了起动转动发动机外，仅到非目标齿轮而非到目标齿轮的换档可以在515处被执行。此类示例以下将关于图7-图9和图12进一步讨论。
进入到518，方法500可以包括，指示曲轴转速是否大于低速输入轴的转速。响应于曲轴转速大于低速输入轴的转速的指示，方法500可以进入到520。
进入到520，方法500可以包括将离合器扭矩应用到低速输入轴。例如，如果目标齿轮包含第一齿轮并且非目标齿轮包含第六齿轮，则然后在520处，方法500可以包括，将离合器扭矩应用于对应于第六齿轮的低速输入轴。更具体地，第二离合器(例如127)扭矩可以被应用到低速输入轴(例如304)。可以理解，被应用于低速输入轴的离合器扭矩可以被控制，使得离合器不被命令以承载比它能够在发动机起动期间利用降低的可用管线压力实现的更多能力。此外，瞬时离合器扭矩被应用的速率以及峰值离合器扭矩可以被限制，以维持足够的发动机扭矩能力以供应离合器扭矩和惯性扭矩两者，以便在期望的时间量内将曲轴加速至目标齿轮输入轴转速。
作为一个示例，到非目标低速输入轴的离合器扭矩可以以比发动机能够产生增加的扭矩的速率更慢的速率被线性地应用直到预定的峰值，以避免通过离合器将比发动机正在产生的更多的负荷扭矩置于曲轴上。以此方式，足够的曲轴惯性扭矩可以被保存，以满足期望的最小发动机加速性能。在另一示例中，离合器扭矩可以与曲轴转速控制一起被集成为辅助致动器以改善发动机与离合器扭矩协调。此类示例将关于图10进一步详细地进行讨论。在又一示例中，离合器扭矩可以与发动机转速控制并行地被应用，以实现期望的行为。此类示例将关于图11进一步详细地进行讨论。
通过将离合器扭矩应用到低速输入轴，在发动机已经到达其目标转速之前，发动机可以通过变速器传输正扭矩。因为扭矩正在经受更低的齿轮比，所以不会存在向车辆输送以使车辆加速的显著扭矩，但是当转速被同步时，会存在足够的扭矩来防止加速度平稳期，并且通过目标齿轮比使变速器、驱动轴和通过间隙的差异实现更快的扭矩应用。
可以存在来自发动机的扭矩可以多快被应用于更低齿轮比(低速)输入轴的实际极限。在低车辆速度下，选择最低齿轮比可以允许输入离合器在极低的发动机转速下接受来自发动机的正扭矩。在此类情况下，低齿轮输入轴上的离合器决不会被完全接合(例如总是滑动)，因此只要发动机正在运行，扭矩就能够在发动机起动期间通过变速器被瞬时地传输。然而，为了确保发动机适当地起动，在一些示例中，直到稳定的发动机燃烧被确认，扭矩能力才会被命令到低速输入轴。例如，最小发动机转速可以是用于确认发动机燃烧(除了快速的发动机加速外)的一个标准。在非常低的车辆速度下，可以存在可以能够以小于最小发动机燃烧转速的输入转速来自旋的一个或多个齿轮。在此类情况下，方法可以包括，等待发动机报告它正在正常运行，并且然后所述方法可以包括，当发动机正在运行直到目标齿轮输入轴转速时，在给定通过变速器的最高扭矩倍增的情况下，选择将变速器输入转速置于曲轴转速之下的最高齿轮比。
进入到525，方法500可以包括，指示曲轴转速是否与目标齿轮输入轴转速同步。作为示例，指示曲轴转速是否与目标齿轮输入轴转速同步可以包含曲轴转速和目标齿轮输入轴转速在彼此的阈值转速差(例如5％或更小的转速差)内的指示。此类指示可以经由感测曲轴位置的霍尔效应传感器(例如118B)和(多个)目标输入轴转速传感器(例如277)来提供。响应于曲轴转速还未与目标输入轴转速同步的指示，当发动机正在运行直到目标输入轴转速的转速时，方法500可以继续将离合器扭矩应用于低速(非目标)输入轴。
替代地，响应于曲轴转速与目标齿轮输入轴转速同步的指示，方法500可以进入到530，并且可以包括将目标齿轮输入轴离合器扭矩应用于目标输入轴，以将发动机曲轴连接至目标齿轮输入轴。作为示例，响应于目标齿轮包含第一齿轮(例如320)，离合器扭矩可以被应用于第一离合器(例如126)。换言之，在530处，方法500可以包括，响应于曲轴转速被指示为与目标齿轮输入轴转速同步而锁定目标齿轮输入离合器。更具体地，在530处，锁定目标齿轮输入离合器可以包含完全闭合目标齿轮输入离合器。在其中目标齿轮输入离合器被完全闭合或锁定的示例中，可以理解，发动机可以被完全耦接或连接至车辆的传动系(例如没有离合器滑动)。
进入到535，方法500可以包括，增加发动机扭矩，并且融合滑动的低速(非目标)输入轴离合器扭矩能力以向目标输入轴传输所有发动机扭矩。换言之，在535处，方法500可以包括，将低速输入轴离合器扭矩能力降至零(例如完全断开低速输入轴离合器)，使得所有发动机扭矩都经由目标输入轴被传输给变速器，其中没有发动机扭矩经由非目标输入轴被传输给变速器。因此，在没有发动机扭矩经由非目标输入轴被传输给变速器的情况下，可以理解，发动机可以与变速器的非目标输入轴完全断开。
因此，可以理解，方法500可以包括，响应于发动机转速与目标齿轮输入轴转速同步，完全断开发动机曲轴与非目标输入轴，以及将发动机曲轴连接至目标输入轴。可以进一步理解，将发动机连接至目标输入轴可以经由目标齿轮输入轴离合器来实现，并且其中连接和完全断开发动机曲轴与非目标输入轴可以经由非目标齿轮输入轴离合器来实现。
进入到540，方法500可以包括调整发动机和电机(例如120)、扭矩以实现请求的总传动系扭矩。例如，总传动系扭矩请求可以是驾驶员要求的车轮扭矩、车辆速度、电机功率极限等的函数。方法500然后可以结束。
现在转向图6，该图6示出了根据图5的方法的示例时间线600，图示了避免在发动机扭矩的请求与发动机向从动车轮传输扭矩之间的延迟。时间线600包括指示车辆发动机(例如110)的RPM随着时间的曲线605、指示双离合器变速器奇数齿轮输入轴(例如302)的RPM随着时间的曲线610、以及指示双离合器变速器偶数齿轮输入轴(例如304)的RPM随着时间的曲线615。时间线600进一步包括指示发动机(例如110)扭矩随着时间的曲线620、指示ISG(例如142)扭矩随着时间的曲线625、指示双离合器变速器奇数齿轮离合器扭矩随着时间的曲线630、指示双离合器变速器偶数齿轮离合器扭矩随着时间的曲线635、以及指示电机(例如120)扭矩随着时间的曲线640。时间线600进一步包括指示车辆加速度(m/s/s)随着时间的曲线645。
在时间t0处，车辆正在仅经由来自电机的扭矩行进，通过曲线640图示。发动机关闭，通过曲线605和620图示。变速器输入离合器(例如126、127)打开，然而，变速器已经预先选择奇数轴(例如302)上的第一齿轮(例如320)和偶数轴(例如304)上的第六齿轮(例如330)。因此，奇数轴的RPM大于偶数轴的RPM。
在时间t1处，车辆操作者踩加速器踏板至最大加速器踏板(例如192)位置，因此请求最大车辆性能。因此，在时间t1与t2之间，发动机使用ISG来起动，通过曲线625指示，并且发动机RPM增加，通过曲线605图示。此外，电机(例如120)扭矩被增加至最大极限/阈值以提供最大电动性能，通过曲线640图示。因此，车辆在时间t1与t2之间加速，通过曲线645指示。
在时间t2与t3之间，发动机扭矩(通过曲线620图示)被控制为利用第一齿轮(或目标齿轮)输入轴转速(通过曲线610图示)匹配发动机转速(通过曲线605图示)。此外，响应于发动机转速高到足以有助于正扭矩通过变速器到达传动系，对应于第六齿轮(或非目标齿轮)的离合器(例如第二离合器127)被致动为承载增加的滑动扭矩能力的量。例如，高到足以有助于正扭矩通过变速器到达传动系的发动机转速可以包含指示稳定燃烧的最小发动机转速。通过致动对应于非目标输入轴的离合器(例如闭合离合器)以向传动系传输正扭矩，在时间t2与t3之间不指示车辆加速度中的平稳期，通过曲线645图示。
在时间t3处，发动机转速(通过曲线605指示)(并且因此曲轴转速)被指示为与目标(第一齿轮)输入轴转速(通过曲线610图示)同步。因此，响应于转速正在被同步，目标齿轮输入离合器(例如第一离合器126)可以被命令为锁定(例如闭合)。在目标齿轮输入离合器被锁定或被命令为闭合的情况下，发动机扭矩可以通过双离合器变速器(例如125)被传输给从动车轮。因此，目标齿轮(第一齿轮)离合器扭矩被指示为增加，通过曲线630指示。此外，非目标(第六齿轮)输入离合器扭矩在时间t3与t4之间被降至零扭矩，通过曲线635图示，使得发动机扭矩不再经由非目标输入轴被传输给传动系。换言之，对应于非目标输入轴的第二离合器(例如127)的能力可以被融合或被打开，因此经由非目标输入轴断开发动机与传动系。
因此，在时间t4处，在到非目标输入轴的离合器能力被降至零扭矩的情况下，所有发动机扭矩都正在经由目标输入轴(例如302)被传输给传动系。在发动机扭矩正在经由目标输入轴被传输给传动系的情况下，车辆在时间t4与t5之间根据驾驶员要求而加速。
因此，在发动机起动期间通过使用双离合器变速器以选择两个不同的输入轴转速，其中一个轴处于期望的目标转速，而另一个处于非目标转速(例如低于目标转速)，当发动机正在控制转速以与目标输入轴转速同步时，瞬时发动机扭矩可以经由离合器能力通过低速(非目标)输入轴被应用于从动车轮。此类方法可能导致了避免车辆加速度平稳期，否则该车辆加速度平稳期可以响应于超过电机(例如120)的能力的驾驶员要求的车轮扭矩而产生。
此外，此类策略的另一益处是，该策略可以使用更多的发动机的扭矩产生能力。例如，当发动机仅处于速度控制中时，如图4处描绘的时间线中图示的，随着它接近其目标转速，它不会产生显著的扭矩，这是因为它必须减缓曲轴加速度以与输入轴转速同步。更具体地，在图4处，发动机扭矩(通过曲线420图示)被几乎降至零扭矩，以便在大约时间t3处使发动机转速与目标输入轴转速同步。替代地，发动机扭矩的降低可以被显著地减小，以当方法500被使用时使发动机转速与目标输入轴转速同步，如图6处描绘的时间线600中的时间t3附近指示的。更具体地，如图6处图示的，非目标输入轴离合器扭矩随着时间流逝而在时间t2与t3之间被增加，通过曲线635图示，给定最多的发动机扭矩能力以最初增加曲轴转速直到目标转速。随着曲轴转速接近目标轴转速，非常少的发动机扭矩可以被用于转速调节，并且其过多的扭矩能力可以被置于增加通过滑动的离合器向非目标输入轴(非目标齿轮比)传输的扭矩。因为发动机可以在连接到目标输入轴的时间处产生显著的扭矩，所以发动机可以能够更快地增加扭矩直到其最大值，并且随着更低转速(非目标)的输入轴离合器扭矩被融合，更多扭矩可以被立即应用于目标齿轮输入轴。结果可以是：在车辆加速度中没有平稳期的情况下，可以被快速实现的更高峰值加速度。
虽然图6处指示的示例时间线图示了目标齿轮和非目标齿轮两者在驾驶员要求的车轮扭矩超过电机的能力之前被选择的示例，如上面图5处讨论的，但是可以存在到目标齿轮和非目标齿轮中的任一个或两个的换档可以响应于驾驶员要求超过电机能力而进行的一些示例。在其他示例中，当车辆正在以仅电动模式运转时，目标齿轮和非目标齿轮中的任一个或两个可以被预先选择，以为图5处描绘的发动机起动程序准备变速器输入轴。此类示例以下将关于图7-图10进行讨论。
现在转向图7，示出了一种用于当车辆正在以仅电动运转模式运转时选择第一输入轴(例如302)和第二输入轴(例如304)两者上的齿轮的高水平示例方法700。方法700将参照在本文中描述并在图1A-图3中示出的系统进行描述，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下类似的方法可以被应用于其他系统。方法700可以由控制器(诸如图1A中的控制器12)执行，并且可以在控制器处作为可执行指令被存储在非暂时性存储器中。用于执行方法700和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机系统的传感器(诸如以上参照图1A-图3描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据以下描绘的方法采用发动机系统致动器，诸如电机(例如120)、选择器拨叉(例如372、376、378、382)等。
方法700在705处开始，并且可以包括指示车辆是否正在仅以电动运转模式进行运转。在一些示例中，响应于怠速停止事件，车辆可以正在以仅电动运转模式运转，其中发动机被停用。其他示例可以包括其中车辆正在仅经由电机(例如120)被推进的情况。此类指示可以包括车辆正在经由电机(例如120)进行运转而发动机(例如110)被指示为关闭并未正在燃烧燃料的指示。响应于车辆未正在仅经由仅电动运转模式进行运转的指示，方法700可以进入到710，并且可以包括维持当前车辆工况。例如，如果发动机在运转中，维持当前车辆工况可以包括维持燃料喷射并且维持向发动机提供火花。响应于电机额外地被指示为正在运转，电机运转可以被继续。然后方法700可以结束。
返回到705，响应于车辆正在仅以电动运转模式进行运转的指示，方法700可以进入到715。在715处，方法700可以包括，选择具有最低可用转速比的齿轮用于第一输入轴(例如302)和第二输入轴(例如304)两者。作为示例，响应于车辆正在仅以电动运转模式运转的指示，第六齿轮(例如330)和第七齿轮(例如332)可以被选择。更具体地，响应于车辆正在以电动模式运转的指示，一个或多个选择器拨叉可以被命令为选择或锁定具有最低可用转速比的齿轮，例如第六齿轮和第七齿轮。保持变速器被锁定在更低的齿轮比中可以保持两个输入轴在车辆正在移动时自旋，可以确保系统不会使变速器部件超速，并且可以改善时间以响应于驾驶员要求超过电机能力而使目标齿轮轴换档直到由驾驶员要求所指定的连接转速。此外，当车辆以电动车辆模式加速时，更低的齿轮比可以最小化加速其惯性的电动推进扭矩损失。
在具有最低可用转速比的齿轮对应于每个输入轴被选择的情况下，方法700可以进入到图5处描绘的方法500。为了简洁起见，方法500的全部将在此处不被重申。然而，可以理解，在当车辆正在以电动模式运转时最低可用齿轮比被选择的情况下，响应于505处传动系扭矩请求超过电机(例如120)能力，当发动机正在加速并且正在通过另一个非目标更低转速的输入轴向传动系传输扭矩时，步骤515处一个输入轴可以被换档到用于目标齿轮的更高转速。在此类示例中，在增加的传动系扭矩请求时间处的额外的发动机扭矩和增加的电机扭矩可以补偿扭矩，以增加目标轴的转速并且防止由换档引起的车辆加速度的降低。
此外，虽然上面关于图7的示例和描述讨论了当发动机正在加速并且正在通过更低转速的输入轴向传动系传输扭矩时将一个输入轴换档到用于目标齿轮的更高转速，但是可以理解，在一些示例中，响应于发动机上拉事件，能力可以仅被应用于与目标齿轮相关联的离合器，并不被应用于非目标齿轮。
虽然当车辆正在以电动运转模式运转时图7的方法预先选择具有最低可用齿轮比的齿轮，但是另一选项可以是具有当驾驶员要求超过电机的能力时可以预测目标齿轮的算法。此类示例可以包括保持两个输入轴被锁定在更高的齿轮比中，使得一个输入轴将处于其中需要发动机起动的目标转速。此类示例可以进一步包括总是将两个输入轴维持在相邻的齿轮比中，使得交替轴可以轮流换档来改变目标齿轮范围，因此当车辆正在以电动模式进行运转时最小化齿轮换档的总次数。在此类示例中，在发动机起动的时间处，非目标齿轮可以被换档到适合的非目标或低齿轮比，使得当发动机正在运行直到目标转速时，离合器可以而被应用于非目标输入轴以向传动系传输扭矩。此类示例方法以下将关于图8进行讨论。
现在转向图8，示出了一种用于当车辆正在以仅电动运转模式运转时预测目标齿轮并接合目标齿轮的高水平示例方法800。更具体地，方法800可以被用来当驾驶员要求超过电机的能力时预测目标齿轮，使得变速器不必在驾驶员要求超过电机的能力之后将齿轮换档到目标齿轮。方法800将参照在本文中描述且在图1A-图3中示出的系统进行描述，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下类似的方法可以被应用于其他系统。方法800可以由控制器(诸如图1A中的控制器12)执行，并且可以在控制器处作为可执行指令被存储在非暂时性存储器中。用于执行方法800和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机系统的传感器(诸如以上参照图1A-图3描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据以下描绘的方法采用发动机系统致动器，诸如电机(例如120)、选择器拨叉(例如372、376、378、382)等。
方法800在805处开始，并且可以包括指示车辆是否正在仅以电动运转模式进行运转。如以上讨论的，在一些示例中，响应于怠速停止事件，车辆可以正在以仅电动运转模式运转，其中发动机被停用。其他示例可以包括车辆正在仅经由电机(例如120)被推进的情况。此类指示可以包括车辆正在经由电机(例如120)进行运转而发动机(例如110)被指示为关闭并未正在燃烧燃料的指示。此外，虽然未明确图示，但是对于方法800，如果车辆被停止，但是其中车辆正在经由仅电动运转进行运转，诸如怠速停止事件，则方法800可以包括命令第一齿轮(例如320)和第二齿轮(例如322)被接合。
响应于车辆未正在仅经由仅电动运转模式进行运转的指示，方法800可以进入到810，并且可以包括维持当前车辆工况。例如，如果发动机在运转中，维持当前车辆工况可以包括维持燃料喷射并且维持向发动机提供火花。响应于电机额外地被指示为正在运转，电机运转可以被继续。然后方法800可以结束。
返回到805，响应于车辆正在仅以电动运转模式进行运转的指示，方法800可以进入到815。在815处，方法800可以包括，确定可能导致发动机上拉的加速器位置。更具体地，在815处，方法800可以包括，确定可以超过电机(例如120)的能力的加速器踏板位置，使得为了提供驾驶员要求的车轮扭矩，发动机可以被激活或被上拉。
作为示例，在815处确定将导致发动机上拉的加速器踏板位置可以包括，确定或指示电机的能力，并且确定驾驶员要求的车轮扭矩可以超过电机的能力的加速器踏板位置以提供驾驶员要求的车轮扭矩。在一些示例中，此类指示可以是车载能量存储装置(例如132)的荷电状态的函数。在一些示例中，此类指示可以进一步是当前车辆速度的函数。作为一个示例，车辆控制器可以包括查找表，该查找表可以实现可能导致驾驶员要求超过电机的能力的加速器踏板位置的准确指示。
在815处被确定的可能导致发动机上拉的加速器踏板位置的情况下，方法800可以进入到820，并且可以包括确定当前车辆速度和可能导致发动机上拉事件的加速器踏板位置的目标齿轮。例如，如以上讨论的，如果车辆是静止的(诸如在怠速停止事件期间)，第一齿轮和第二齿轮两者可以经由适合的同步器(例如分别地370、374)被接合。替代地，如果车辆正在仅经由电机以非零转速被推进，则然后在820处，方法800可以包括，根据当前车辆速度和可能导致发动机上拉的指示的踏板位置，确定哪一个目标齿轮可以最适合于接合。作为一个示例，最适合的目标齿轮可以经由被存储在车辆控制器处的查找表来指示或获得，其中所述查找表可以使得最适合的目标齿轮能够根据车辆速度和可能导致发动机上拉的加速器踏板位置来确定。
进入到825，方法800可以包括，指示在步骤820处指示的目标齿轮是否已经被接合。例如，如果目标齿轮被指示为是第二齿轮(例如322)，并且第二齿轮已经被适合的同步器(例如374)接合，则然后方法800可以进入到835，并且可以包括指示驾驶员要求的扭矩请求是否超过电机的能力，如以上讨论并且以下将进一步详细地讨论的。
返回到步骤825，响应于在步骤820处指示的目标齿轮未被接合的指示，方法800可以进入到830，并且可以包括命令适合的同步器接合目标齿轮。如以上讨论的，命令适合的同步器接合目标齿轮可以包含控制器命令适合的同步器经由适合的选择器拨叉的移动，其中适合的选择器拨叉可以被命令为经由适合的换档拨叉致动器或选择器拨叉致动器(例如388)产生适合的同步器的移动。可以理解，当车辆正进行运转时，其中发动机关闭，目标齿轮可以连续地改变。因此，当车辆正在以电动模式运转时，其中发动机关闭，可以存在多次换档事件来接合目标齿轮。
响应于在830处适合的同步器接合目标齿轮，方法800可以进入到835。在835处，方法800可以包括，指示驾驶员要求的扭矩请求是否超过电机的能力。如以上讨论的，此类指示可以包括加速器踏板位置大于阈值，其中所述阈值可以包括在步骤815确定的可能导致发动机上拉的踏板位置。如果在835处指示驾驶员要求的扭矩请求不超过电机的能力，则方法800可以返回到815，并且可以包括继续确定可能导致发动机上拉的加速器踏板位置。以此方式，当车辆正在以电动模式运转时，可能导致可以超过电机的能力的驾驶员要求的扭矩的加速器踏板位置可以被连续地更新。此外，响应于可能导致发动机上拉的加速器踏板位置的任何改变，适合的目标齿轮可以被连续地更新和接合，如以上讨论的。
虽然未明确图示，但是方法800可以包括，当车辆正在以仅电动模式运转时，不管在发动机上拉事件之前可以发生的齿轮换档的次数，总是将两个输入轴维持在相邻的齿轮比中。作为示例，考虑被停止并且其中仅电动车辆推进被用来在释放制动器踏板(例如156)后向前推进车辆的车辆。在此类示例中，当车辆被停止时，第一齿轮和第二齿轮两者最初可以被接合，如以上讨论的。当车辆正在以仅电动模式行进时，基于可能导致发动机上拉的加速器踏板位置、车辆速度等可以确定目标齿轮已经变为第三齿轮。在此类示例中，当第一齿轮可以被脱离时，适合的同步器可以被命令为接合第三齿轮，因此导致第二齿轮和第三齿轮两者被接合。随后，可以确定第四齿轮已经变为目标齿轮。在此类示例中，当与第二齿轮脱离时，适合的同步器可以被命令为接合第四齿轮。换言之，两个输入轴可以总是被维持在相邻的齿轮比中，以最小化当车辆正在以电动模式进行运转时齿轮换档的总次数。在另一示例中，两个输入轴可以不总是被维持在相邻的齿轮比中，而是目标齿轮可以被接合，并且非目标输入轴上的任何最适合的齿轮都可以被额外地选择或接合。
如果在835处指示驾驶员要求的扭矩请求超过电机的能力，则方法800可以进入到图5处描绘的方法500的步骤515，使得方法500的其余部分可以被执行。为了简洁起见，方法500的全部将在此处不被重申。然而，可以理解，在根据图8处描绘的方法800目标齿轮被接合的情况下，并且其中目标齿轮和非目标齿轮两者可以被维持接合在相邻的齿轮比中，响应于动力传动系统扭矩请求超过电机能力，在将离合器扭矩应用于低速输入轴之前非目标输入轴可以被换档到适合的非目标低齿轮比。因此，在方法500的步骤515处，所述方法可以包括，起动转动发动机并且将非目标齿轮轴换档到适合的低齿轮比。被存储在减速的输入轴惯性中的能量可以有助于到变速器输出的使车辆加速的正扭矩，并且可以有助于起动并加速发动机惯性的额外扭矩。响应于发动机被起动并且非目标齿轮轴被换档到适合的低齿轮比，方法500可以如以上讨论的那样进行，使得当发动机正在运行直到目标转速时，如图4中示出的加速度平稳期可以借助于通过非目标输入轴离合器传输正扭矩来避免，如以上讨论的。
虽然以上描绘的方法700和方法800的示例包括当车辆正在以仅电动模式运转时预先选择具有最低可用转速比的齿轮(方法700)、或预测目标齿轮同时将目标输入轴和非目标输入轴维持在相邻的齿轮比(方法800)，但是另一选项以下将关于图9处描绘的方法进行讨论。简洁地，此类方法可以包括连续地预先选择目标齿轮和用于低速输入轴的齿轮，以尝试和减轻在发动机起动被请求的时间处的任何换档。
现在转向图9，示出了一种用于当车辆正在以仅电动运转模式运转时预测目标齿轮并预先接合(pre-engage)目标齿轮和非目标齿轮的高水平示例方法900。方法900将参照在本文中描述并在图1A-图3中示出的系统进行描述，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，类似的方法可以被应用于其他系统。方法900可以由控制器(诸如图1A中的控制器12)执行，并且可以在控制器处作为可执行指令被存储在非暂时性存储器中。用于执行方法900和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机系统的传感器(诸如以上参照图1A-图3描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据以下描绘的方法采用发动机系统致动器，诸如电机(例如120)、选择器拨叉(例如372、376、378、382)等。
方法900在905处开始，并且可以包括指示车辆是否正在以仅电动运转模式运转。如以上讨论的，在一些示例中，响应于怠速停止事件，车辆可以正在以仅电动运转模式运转，其中发动机被停用。其他示例可以包括车辆正在仅经由电机(例如120)被推进的情况。此类指示可以包括车辆正在经由电机(例如120)进行运转而发动机(例如110)被指示为关闭并未正在燃烧燃料的指示。其他示例可以包括车辆正在以非零速度行进，其中车辆正在仅经由电机(例如120)被推进。响应于车辆未正在仅经由仅电动运转模式进行运转的指示，方法900可以进入到910，并且可以包括维持当前车辆工况。例如，如果发动机在运转中，维持当前车辆工况可以包括维持燃料喷射并且维持向发动机提供火花。响应于电机额外地被指示为正在运转，电机运转可以被继续。然后方法900可以结束。
返回到905，响应于车辆正在仅以电动运转模式进行运转的指示，方法900可以进入到915。在915处，方法900可以包括，确定可能导致发动机上拉的加速器位置。更具体地，在915处，方法900可以包括，确定可以超过电机(例如120)的能力的加速器踏板位置，使得为了提供驾驶员要求的车轮扭矩，发动机可以被激活或被上拉。
作为示例，在915处确定将导致发动机上拉的加速器踏板位置可以包括，确定或指示电机的能力，并且确定驾驶员要求的车轮扭矩可以超过电机的能力的加速器踏板位置以提供驾驶员要求的车轮扭矩。在一些示例中，此类指示可以是车载能量存储装置(例如132)的荷电状态的函数。在一些示例中，此类指示可以进一步是当前车辆速度的函数。作为一个示例，车辆控制器可以包括查找表，该查找表可以实现可能导致驾驶员要求超过电机的能力的加速器踏板位置的准确指示。
在915处被确定的可能导致发动机上拉的加速器踏板位置的情况下，方法900可以进入到920，并且可以包括确定当前车辆速度和可能导致发动机上拉事件的加速器踏板位置的目标齿轮。作为一个示例，最适合的目标齿轮可以经由被存储在车辆控制器处的查找表来指示或获得，其中所述查找表可以使得最适合的目标齿轮能够根据车辆速度和可能导致发动机上拉的加速器踏板位置来确定。
进入到925，方法900可以包括，指示在步骤920处指示的目标齿轮是否已经被接合，并且可以进一步包括，指示最低实用齿轮比是否被接合在非目标输入轴上。例如，如果目标齿轮被指示为是第二齿轮(例如322)，并且第二齿轮已经被适合的同步器(例如374)接合，并且非目标输入轴上的最低实用齿轮已经被适合的同步器接合，则然后方法900可以进入到935，并且可以包括指示驾驶员要求的扭矩请求是否超过电机的能力，如以上讨论的。
返回到步骤925，响应于在步骤920处指示的目标齿轮未被接合的指示，方法900可以进入到930，并且可以包括命令适合的同步器接合一个输入轴上的目标齿轮，并且可以进一步包括同时命令适合的同步器接合另一个非目标输入轴上的使得发动机能够连接至变速器的最低齿轮比。此类策略可以是有利的，因为它将理想地具有在发动机起动被命令之前预先选择的最佳目标齿轮和非目标输入轴上最低实用齿轮比。然而，此类策略可能导致每当当前车辆状况指示目标齿轮比的改变时使对应于两个输入轴的齿轮换档，这是因为当前目标齿轮因此可以被命令到用于该轴的最低实用齿轮，而另一个轴可以从其最低比被换档直到新的目标转速。在此类情况下，两个轴的惯性可以至少部分地平衡彼此以减少在换档期间来自传动系的任何扭矩损失，然而，在一些情况下在换档期间来自传动系的任何扭矩损失可以通过使用来自电机(例如120)的马达扭矩来补偿，以提供平滑的换档。
响应于目标齿轮和非目标齿轮被指示为经由适合的同步器来接合，这可以经由控制器命令适合的同步器经由适合的对应选择器拨叉的移动来实现，所述适合的对应选择器拨叉可以由适合的换档拨叉致动器或选择器拨叉致动器(例如388)来致动，方法900可以进入到935，并且可以包括指示驾驶员要求的扭矩请求是否超过电机的能力，如以上讨论的。
如果在935处指示驾驶员要求的扭矩请求超过电机的能力，则方法900可以进入到图5处描绘的方法500的步骤515，使得方法500的其余部分可以被执行。为了简洁起见，方法500的全部将在此处不被重申。然而，可以理解，在两个目标齿轮都被接合在目标输入轴上并且最低齿轮比被接合在非目标轴上的情况下，因此换档不可能响应于传动系扭矩请求超过电机能力而发生。因此，在方法500的步骤515处，所述方法可以包括，起动转动发动机，并且可以进一步包括维持目标齿轮被接合在目标输入轴上并且维持非目标齿轮被接合在非目标输入轴上，而无任何换档。然后方法500可以如以上讨论的进行，使得当发动机正在运行直到目标转速时，如图4中示出的加速度平稳期可以借助于通过非目标输入轴离合器传输正扭矩来避免，如以上讨论的。
如以上在图5处关于方法500的步骤520描述的，离合器扭矩到低速输入轴的应用可以被控制，使得离合器不被命令为承载比它能够在发动机起动期间利用降低的可用管线压力实现的更多的能力。此外，如所讨论的，瞬时离合器扭矩被应用的速率以及峰值离合器扭矩可以被限制，以维持足够的发动机扭矩能力以供应离合器扭矩和惯性扭矩两者，以便在期望的时间量内将曲轴加速至目标齿轮输入轴转速。
在步骤520处，如何将离合器扭矩应用于非目标低速输入轴的一个示例包括以比发动机能够产生增加的扭矩的速率更慢的速率线性地应用(例如增加)离合器扭矩直到预定的峰值，以避免通过离合器将比发动机正在产生的更多的负荷扭矩置于曲轴上。然而，可以存在额外的控制方法以将离合器扭矩应用于低速输入轴，这以下将关于图10-图11进行讨论。可以理解，此类方法可以配合方法500并且具体关于方法500的步骤520来使用以用于控制低速(或非目标)输入轴离合器扭矩的应用。
现在转向图10，示出了用于将离合器扭矩与曲轴转速控制一起集成为辅助致动器以改善发动机与离合器扭矩协调的第一方框图1000。如所讨论的，方框图1000的方法可以在图5的方法中使用。简洁地，策略包括连续地将发动机扭矩命令到其最大值(例如不被超过的阈值)，并且实现期望的曲轴转速所需的转速控制扭矩可以通过利用适合的低速(非目标)双离合器变速器输入轴离合器直接吸收额外的扭矩(例如，比被用来以期望的速率加速发动机的发动机扭矩更大的发动机扭矩)来实现。换言之，策略可以包括当发动机正在增加转速至目标转速时连续地将发动机扭矩命令到其最大值(例如不被超过的阈值)，并且经由非目标(例如低速)输入轴离合器吸收额外的扭矩(例如，比被用来以期望的速率加速发动机的发动机扭矩更大的发动机扭矩)，以向传动系传输发动机扭矩并将发动机转速控制到目标转速。在其中低速(非目标)输入轴离合器不能吸收足够的扭矩以使曲轴惯性的净扭矩到达确定值的示例中，然后针对发动机转速控制器可以限制发动机扭矩。
如本文中讨论的，可以理解，当以发动机转速控制模式运转时，发动机扭矩可以被改变以实现期望的发动机转速。替代地，当以发动机扭矩控制模式运转时，发动机转速可以被改变以实现期望的发动机扭矩。
响应于所请求的动力传动系统扭矩超过电机的能力(例如120)的指示，曲轴转速目标1003可以由发动机控制器(例如111B)来确定。例如，曲轴转速目标可以是驾驶员要求的扭矩超过电机扭矩能力的量的函数。曲轴转速目标可以进一步基于当前发动机转速、加速器踏板位置等。例如经由感测曲轴位置的霍尔效应传感器(例如118B)指示的测量的曲轴转速1041可以在求和接点1006处从曲轴转速目标1003减去。来自求和接点1006的输出可以包含可以被输入到比例积分微分(PID)发动机转速控制器1007内的曲轴转速误差。来自PID发动机转速控制器1007的输出可以包含发动机转速控制扭矩目标。发动机转速控制扭矩目标可以在求和接点1018处从最大立即可用发动机扭矩减去。求和接点1018的输出包含发动机转速控制扭矩目标与最大立即可用发动机扭矩之间的差，该输出可以被输入到接点1021。在接点1021处，求和接点1018的输出与最大立即可用低速(非目标)离合器扭矩能力1012之间的最小(MIN)值可以被确定。在接点1021处确定的最小值可以被输入到接点1024，其中在来自接点1021的输出与零扭矩参考之间的最大(MAX)值可以被确定，使得来自接点1024的输出可以包含正扭矩。
来自接点1024的输出可以在求和接点1031处被加到来自求和接点1018的转速控制扭矩目标输出。来自求和接点1031的输出可以被输入到发动机扭矩传递函数1034。来自发动机扭矩传递函数1034的输出可以连同来自接点1024的输出一起被输入到发动机惯性加双离合器扭矩传递函数1037内，以控制曲轴转速1041。更具体地，来自接点1024的输出可以包含用于低速输入轴离合器扭矩的值1027，所述值1027可以被包括在发动机惯性加双离合器变速器扭矩传递函数1037中以控制曲轴转速1041。
以此方式，发动机转速控制器可以连续地将发动机扭矩命令到其最大值(例如不被超过的阈值)，其中额外的扭矩进入到低速输入轴离合器用于转速调节。
转向图11，示出了包含离合器控制器的第二方框图1100，所述离合器控制器与发动机转速控制器并行地工作，以当发动机正在运行直到目标转速时，响应于动力传动系统扭矩请求超过电机的能力而实现用于为低速非目标输入轴提供离合器能力的期望行为，如以上讨论的。方框图1100的方法可以在图5的方法中使用。简洁地，策略包括发动机转速控制器调节用于曲轴的发动机扭矩以实现期望的转速目标。并行地，低速变速器输入轴可以被命令，使得过多的发动机扭矩能力可以通过变速器被输送，同时保存足够的扭矩来维持曲轴的期望加速响应性。净效果可以类似于图10中描绘的策略，其中发动机连续地接近其最大扭矩。更具体地，策略可以包括当发动机正在增加转速至目标转速时调节发动机扭矩以到达目标转速，并且并行地，经由非目标离合器吸收过多的扭矩以向传动系传输发动机扭矩并将发动机转速控制到目标转速。在一个示例中，策略可以包括当发动机正在增加转速至目标转速时调节发动机扭矩以到达目标转速，并且并行地，经由非目标离合器吸收命令量的过多扭矩，以向传动系传输发动机扭矩，以便在通过目标离合器的连接和扭矩输送之前穿过系统中的间隙。在另一示例中，策略可以包括当发动机正在增加转速至目标转速时调节发动机扭矩以到达目标转速，并且并行地，经由非目标离合器吸收过多的扭矩，以在旨在将发动机预先加载的情况下向传动系传输发动机扭矩，以便当发动机到达目标转速时增加通过目标离合器的连接和扭矩输送时的发动机响应。
在此类示例中，非目标离合器可以包含将发动机扭矩耦接至非目标(例如低速)输入轴的离合器。
响应于动力传动系统扭矩请求超过电机的能力(例如120)的指示，驾驶员要求的车轮扭矩1103可以在求和接点1108处从电机车轮扭矩1106减去。来自求和接点1108的输出可以包含从发动机请求的驾驶员要求的车轮扭矩，同时可以在接点1118处乘以1/最终传动比1112和1/低速变速器齿轮比1115，其输出可以包含满足驾驶员要求的车轮扭矩所期望的发动机扭矩。
此外，最小发动机加速度1124可以在接点1130处乘以发动机惯性加飞轮惯性加ISG惯性的和。可以理解，最小发动机加速度1124可以包含维持在最小值处所期望的最小发动机/曲轴转速加速度。如果存在任何过多的发动机能力，则它可以通过变速器来输送。接点1130的输出可以包含最小加速扭矩，其可以在求和接点1134处从最大立即可用发动机扭矩1133减去。来自求和接点1134的输出可以包含可用于双离合器变速器低速输入轴离合器的最大过多扭矩。(从自接点1118输出的)满足驾驶员要求所需的发动机扭矩、可用于双离合器变速器的最大过多扭矩、与最大立即可用的低速离合器扭矩能力1139之间的最小值可以在接点1142处被确定。在接点1142处获得的此类最小值可以被输出到接点1145，其中在接点1142处获得的最小值相比于参考零扭矩之间的最大值可以被获得，以确保来自接点1145的正扭矩输出。
此外，曲轴转速目标1152与测量的曲轴转速1164之间的差可以在求和接点1153处获得。如以上讨论的，曲轴转速目标1152可以由发动机控制器(例如111B)来确定。来自求和接点1153的输出可以包含可以被输入到比例积分微分(PID)发动机转速控制器1007内的曲轴转速误差。来自PID发动机转速控制器1007的输出可以包含发动机转速控制曲轴扭矩目标。
在求和接点1159处，来自PID发动机转速控制器1007的包含发动机转速控制曲轴扭矩目标的输出可以与发动机惯性加双离合器扭矩传递函数1037的输出进行求和，其中发动机惯性加双离合器扭矩传递函数1037可以包括来自接点1145的包含低速输入轴离合器扭矩的输出。更具体地，来自接点1145的输出可以包含向低速(非目标)双离合器变速器输入轴离合器发送的扭矩命令，以吸收过多的发动机扭矩能力以便加速车身同时满足最小曲轴加速度目标。
来自求和接点1159的输出可以包含净曲轴扭矩目标，该净曲轴扭矩目标可以被输入到发动机扭矩传递函数1034，该发动机扭矩传递函数1034的输出可以被供给到发动机惯性加双离合器变速器扭矩传递函数1037内。
因此，发动机转速控制器的最小性能可以被确保，同时将优先权置于通过变速器输送尽可能多的扭矩，同时最小化发动机转速控制器的性能的退化。
现在转向图12，示出了另一高水平示例方法1200，其用于预测目标齿轮并且在其中车辆的变速器包含双离合器变速器的示例中，当车辆正在以仅电动运转模式运转时，预先接合目标齿轮和非目标齿轮两者。更具体地，如以上在图5的步骤515处讨论的，在一些示例中，响应于动力传动系统扭矩请求超过电机能力，目标齿轮和非目标齿轮可以已经被预先选择。图7处描绘的方法700图示了以下示例：其中当车辆正在以电动模式运转时，最低可用齿轮比被选择，并且响应于动力传动系统扭矩请求超过电机(例如120)能力，一个输入轴可以被换档到用于目标齿轮的更高转速。图8处描绘的方法800图示了以下示例：其中当车辆正在以电动模式运转时，目标齿轮可以被预测并且被接合。如以上关于图8讨论的，方法800可以包括，当车辆正在以仅电动模式运转时，不管在发动机上拉事件之前可以发生的齿轮换档的次数，总是将两个输入轴维持在相邻的齿轮比中。图9处描绘的方法900图示了以下示例：其中当车辆正在以电动模式运转时，目标齿轮可以被预测并且被接合，并且可以进一步包括将最低齿轮比接合在非目标轴上。
因此，图12描绘了一般方法，其可以被用于预测目标齿轮和接合目标齿轮，并且在其中车辆包括双离合器变速器、非目标齿轮的示例中，而车辆正在以电动运转模式运转。可以理解，虽然未明确图示，但是图12处描绘的方法配合图5的方法来使用，例如，使得在方法500的步骤515处，当车辆正在以电动模式运转时，目标齿轮和(在一些示例中)非目标齿轮可以被预先选择。
方法1200将参照在本文中描述并在图1A-图3中示出的系统进行描述，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，类似的方法可以被应用于其他系统。方法1200可以由控制器(诸如图1A中的控制器12)执行，并且可以在控制器处作为可执行指令被存储在非暂时性存储器中。用于执行方法1200和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机系统的传感器(诸如以上参照图1A-图3描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据以下描绘的方法采用发动机系统致动器，诸如电机(例如120)、选择器拨叉(例如372、376、378、382)等。可以理解，图12的一些步骤基本上相当于以上在图9处描述的步骤，并且此类步骤将在方法1200的描述中仅被简洁地描述。
方法1200在1205处开始，并且包括指示车辆是否正在以仅电动运转模式运转。如果在1205处指示车辆未正在仅经由仅电动运转模式进行运转，则方法1200可以进入到1210，并且可以包括维持当前车辆工况。例如，如果发动机在运转中，发动机运转可以被维持。如果电机被额外地指示为正在运转，电机运转可以被额外地继续。然后方法1200可以结束。
返回到1205，响应于车辆正在仅以电动运转模式进行运转的指示，方法1200可以进入到1215。在1215处，方法1200可以包括，确定可能导致发动机上拉的加速器位置。换言之，可以确定对应于如下情况的加速器踏板位置：其中期望的车轮扭矩超过电机(例如120)的能力，因此导致发动机被激活或被上拉，以满足车轮扭矩请求。在一些示例中，将导致发动机上拉的加速器踏板位置可以是当前车辆速度和车载能量存储装置(例如电池)的荷电状态的函数。在一些示例中，被存储在控制器处的查找表可以被用来：根据车辆速度和车载能量存储装置荷电状态，指示可能导致驾驶员要求超过电机的能力的加速器踏板位置。
进入到1220，方法1200可以包括：根据当前车辆速度和可能导致发动机上拉事件的加速器踏板位置，确定目标齿轮(对应于目标齿轮比)。例如，此类确定可以经由被存储在车辆控制器处的查找表来指示。换言之，用于变速器的换档安排可以被包括在被存储在车辆控制器处的查找表中，其中此类信息可以被检索以便指示目标齿轮(对应于目标齿轮比)。
进入到1225，方法1200可以包括，指示目标齿轮是否被接合。如果目标齿轮未被接合，方法1200可以进入到1230，并且可以包括命令适合的同步器以接合目标齿轮。
响应于目标齿轮被指示为经由其适合的同步器来接合，方法1200可以进入到1235，并且可以包括指示车辆变速器是否被配置为使得辅助齿轮或非目标齿轮可以被选择。作为示例，在1235处，方法1200可以包括，指示车辆变速器是否包含双离合器变速器，诸如图3处描绘的双离合器变速器。如果指示车辆不包括具有选择辅助齿轮或非目标齿轮的选项的变速器，则方法1200可以结束。
替代地，如果在1235处指示车辆包括具有选择除了目标齿轮外的非目标齿轮的选项的变速器，则方法1200可以进入到1240。在1240处，方法1200可以包括，确定期望的辅助齿轮或非目标齿轮。
在一个示例中，在1240处，确定非目标齿轮可以包括选择或接合(例如锁定)比以上在1220处确定的目标齿轮顺序更低的齿轮(例如更高的扭矩倍增)。换言之，例如，如果目标齿轮是第三齿轮，则然后顺序更低的齿轮可以包含第二齿轮。在此类示例中，通过选择顺序更低的齿轮，在其中车辆操作者将加速器踏板位置增加至比将在步骤1215处确定的将导致发动机上拉的踏板位置更大的位置(例如更压下)的情况下，变速器可以具有被选择的适合的齿轮(例如非目标齿轮)。
在此类示例中，如果目标齿轮包含第一齿轮，使得不存在用于选择顺序更低的非目标齿轮的选项，则顺序更高的齿轮(例如在这种情况下第二齿轮)可以被选择。此类策略可以维持变速器的两个输入轴被锁定在相邻的齿轮比中，使得在当车辆输入改变足以导致目标齿轮的改变以满足驾驶员要求的扭矩时仅一个齿轮会需要被换档。
在此类示例中，考虑到以下情况：其中用于两个输入轴的预先选择的齿轮(对应于预先选择的齿轮比)在发动机起动已经被命令的时间处满足驾驶员要求的扭矩是不正确的。上面概述的策略提供了合理的齿轮比被选择，因此使得发动机能够迅速地起动并连接至预先选择的齿轮中的一个，并且然后降档到最终准确或最佳的齿轮比。在本示例中，因为目标齿轮基于将导致发动机起动事件的最小踏板位置来选择，所以在其中踏板位置比将导致发动机起动事件的踏板位置被更显著压下的情况下，从目标齿轮的降档可以满足驾驶员要求。
在另一示例中，在1240处，确定非目标齿轮可以包括选择或接合(例如锁定)比以上在1220处确定的目标齿轮顺序更高的齿轮(例如更低的扭矩倍增)。换言之，例如，如果目标齿轮是第三齿轮，则顺序更高的齿轮可以包含第四齿轮。在此类示例中，在其中发动机被起动以便维持电池荷电、提供车厢加热、或者除了满足总车辆操作者扭矩请求之外而满足一些其他要求的情况下，非目标齿轮可以比目标齿轮更适当。
在此类示例中，如果在1220处确定的目标齿轮包含变速器的最高齿轮(例如最低扭矩倍增)，或在其中对应于下一个最高齿轮的变速器输入轴转速在发动机怠速转速之下的情况下，则方法可以包括相对于目标齿轮而选择下一个顺序更低的齿轮(例如更高的扭矩倍增)。此类策略可以维持变速器的两个输入轴被锁定在相邻的齿轮比中，使得在当车辆输入改变足以导致目标齿轮的改变以满足驾驶员要求的扭矩时仅一个齿轮可以被换档。
在其中比目标齿轮顺序更高的齿轮被选择的示例中，考虑到以下情况：其中预先选择的齿轮(对应于齿轮比)在发动机起动已经被命令的时间处满足驾驶员要求的扭矩是不正确的。所概述的策略提供了合理的齿轮比被选择，因此使得发动机能够迅速地起动并连接至预先选择的齿轮中的一个，并且然后换档到最终准确或最佳的齿轮比。在本示例中，因为目标齿轮基于将导致发动机起动事件的最小踏板位置而被选择，所以降档可以满足来自比将导致发动机起动的最小踏板位置更显著压下的踏板位置的驾驶员要求。替代地，如果发动机正在被起动以满足除了传动系扭矩外的车辆状况，此类策略可以包括连接至当前选择或锁定的最低齿轮比，并且如果预先选择的齿轮比足够低，则然后可以包括升档到更适合的齿轮比。
在又一示例中，在1240处，确定非目标齿轮可以包括选择非目标输入轴上的适合于当前车辆状态(例如适合于当前加速器踏板位置和车辆速度)的齿轮(对应于齿轮比)。因为仅非目标轴可以被用来选择此类齿轮比，并且因为由于双离合器变速器的构造(参见图3)，不是所有齿轮都被表示在非目标轴上，所以此类选择可以包含比最佳齿轮更高或更低的齿轮。此类选择可以提供，如果发动机将被起动以便除了满足动力传动系统扭矩(例如车厢加热、电池充电)外的满足一些车辆要求，则适合的齿轮将已经被选择。在此类情况下，考虑到以下情况：其中驾驶员将踏板位置增加至将导致发动机起动的最小踏板位置。在本示例中，适合的齿轮也将已经被预先选择(例如目标齿轮)。在所讨论的任一情况下，例如如果比将导致发动机起动的最小踏板位置更压下加速器踏板、或如果目标齿轮和非目标齿轮(对应于齿轮比)在发动机起动的时间处不是最佳的，则车辆控制器可以在发动机连接之后进行换档。因此，此类策略确保用于连接的合理齿轮基于加速器踏板位置和/或由除了满足动力传动系统扭矩请求外的车辆要求引起的发动机需求被预先选择用于发动机起动命令。
响应于在1240处确定的辅助齿轮或非目标齿轮，方法1200可以进入到1245。在1245处，方法1200可以包括，指示非目标齿轮是否被接合。如果非目标齿轮被接合，该方法可以结束。替代地，如果在1245处指示非目标齿轮未被接合，则方法1200可以进入到1250。在1250处，方法1200可以包括，命令适合的同步器接合非目标齿轮。类似于以上讨论的，命令适合的同步器接合非目标齿轮可以包含控制器命令适合的同步器经由适合的选择器拨叉的移动，其中适合的选择器拨叉可以被命令为经由适合的换档拨叉致动器或选择器拨叉致动器产生适合的同步器的移动。
虽然未明确示出，但是可以理解，在一些示例中，当车辆正在运转时，其中发动机关闭，目标齿轮和非目标齿轮可以根据驾驶员要求而连续地改变。因此，当车辆正在以电动模式运转时，其中发动机关闭，可以存在多次换档事件来接合目标齿轮/非目标齿轮。
在方法1200的变型中，在步骤1215处，除了确定可能导致发动机上拉事件的最小加速器踏板位置外，所述方法可以包括，例如，假设加速器踏板位置被推下100％或被完全压下并且进一步基于诸如车辆速度的车辆输入，预测最佳的变速器齿轮比。在此类示例中，变速器可以预测性地换档并将变速器锁定在齿轮比中，从而允许车辆迅速地对极端驾驶员要求作出响应以实现最好的车辆加速度响应。如果车辆是双离合器变速器(参见步骤1235)，则额外的齿轮比(非目标齿轮)可以被锁定以提供替代的齿轮比，如以上讨论的。一个示例可以包括选择或接合比目标齿轮顺序更高的齿轮，使得如果在发动机已经经由目标齿轮被连接至变速器之后车辆操作者将继续加速，则变速器将具有被选择的下一个齿轮以为升档作准备。而且，在车辆操作者显著压低加速器踏板但是不是一直完全压下(100％压下)的情况下，然后非目标齿轮(比目标齿轮顺序更高)不可能提供同样多的扭矩倍增，并且因此可以使得发动机能够直接连接在用于驾驶员要求的最佳齿轮比处。
在此类示例中，如果第一齿轮或目标齿轮已经是最高齿轮(最低扭矩倍增)，或如果下一个最高齿轮处的变速器输入轴转速在发动机怠速转速之下，则车辆控制器可以替代地命令(比目标齿轮)顺序更低的齿轮。此类策略可以将变速器齿轮比设置为迅速地对高动力传动系统扭矩请求作出响应。
在本示例中，考虑到以下情况：其中发动机被请求起动以满足更低的扭矩请求、或维持电池荷电、车厢加热等。在此类情况下，在连接发动机之前换档到更适合的齿轮比(更低的扭矩倍增)，以降低连接处的发动机转速和音量，并且减少潜在的传动系干扰。因为满足更低的扭矩请求或维持电池荷电、开始/维持车厢加热等的此类发动机起动命令可以在无需迅速的动态响应的情况下发生，所以此类请求不可能导致显著的动力传动系统扭矩请求改变。因此，变速器换档事件可以在刚好在发动机起动之前的此类状况下被命令，其中换档事件不可能不利地影响传动系。而且，在其中变速器被换档到导致更低的变速器输入转速和扭矩倍增的齿轮的情况下，此类换档不可能依赖于来自传动系的扭矩而被完成，这是因为正扭矩可以响应于接合或部分地接合变速器输入离合器中的一个而从减速的变速器部件流出到车轮、或潜在地流出到发动机。使用输入离合器消散正惯性扭矩可以在到更低扭矩倍增齿轮的此类换档期间潜在地导致更平滑的车辆动力学。
因此，一种用于车辆的系统可以包含，发动机；变速器，所述变速器经由一个或多个离合器被选择性地耦接至所述发动机，所述变速器包括一个或多个换档元件；电机，所述电机被设置在所述变速器的下游；电动变速箱油泵以及控制器。所述控制器可以将指令存储在非暂时性存储器中，当被执行时，所述指令引起所述控制器：当所述发动机经由所述一个或多个离合器完全打开而与所述变速器断开时，经由所述电机推进所述车辆，预先接合所述变速器的一个或多个齿轮以便为发动机起动事件作准备，所述发动机起动事件响应于超过所述电机的能力的传动系扭矩请求。在此类示例中，预先接合所述一个或多个齿轮可以包括使所述电动变速箱油泵运转以提供液压压力，以便控制所述一个或多个换档元件以预先接合所述一个或多个齿轮。
在所述系统的一个示例中，所述换档元件包括一个或多个选择器拨叉和一个或多个同步器。
在所述系统的一个示例中，所述控制器可以存储如下额外指令，响应于所述发动机起动事件而将所述发动机至少部分地连接至所述变速器，以便向所述变速器传输发动机扭矩，其中所述变速器包括一个或多个预先接合的齿轮，并且满足所述传动系扭矩请求。在此类示例中，预先接合一个或多个齿轮可以至少基于加速器踏板的位置和当前车辆速度，并且其中预先接合所述一个或多个齿轮包括当所述车辆正在经由所述电机被推进时的一个或多个齿轮换档事件。
现在转向图13，示出了一种当选择的齿轮对应于在以下情况下所期望的齿轮时用于发动机起动的示例方法：车辆操作者踩下加速器踏板100％或基本上等于100％，但是其中发动机起动基于更低的扭矩请求(诸如给电池充电、开始/维持车厢加热等)被命令。
方法1300将参照在本文中描述并在图1A-图3中示出的系统进行描述，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，类似的方法可以被应用于其他系统。方法1300可以由控制器(诸如图1A中的控制器12)执行，并且可以在控制器处作为可执行指令被存储在非暂时性存储器中。用于执行方法1300和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机系统的传感器(诸如以上参照图1A-图3描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据以下描绘的方法采用发动机系统致动器，诸如电机(例如120)、选择器拨叉(例如372、376、378、382)等。
方法1300在1305处开始，并且可以包括指示双离合器变速器中的目标齿轮/非目标齿轮是否被选择/接合使得所述目标齿轮/非目标齿轮是响应于车辆操作者踩下加速器踏板100％或基本上等于100％而被选择以满足驾驶员要求的齿轮。此外，在1305处，可以指示发动机是否关闭。如果在1305处，指示目标齿轮/非目标齿轮根据100％加速器踏板位置未被选择，或如果发动机在运转中，则方法1300可以进入到1308，并且可以包括维持当前车辆运转参数。维持当前车辆运转参数可以包括维持变速器处于其当前运转状态，维持发动机和电机处于其当前运转状态等。然后方法1300可以结束。
返回到1305，如果指示目标齿轮/非目标齿轮基于满足100％加速器踏板要求而被选择，则方法1300可以进入到1310。在1310处，方法1300可以包括指示发动机起动是否被请求以维持或给高压电池充电、加热车辆车厢等。如果发动机起动请求未被指示为被请求，则方法1300可以进入到1308，并且可以包括维持当前车辆工况，如以上讨论的。
替代地，如果在1310处指示发动机被请求起动以维持或给高压电池充电、加热车辆车厢等，则方法1300可以进入到1315。在1315处，方法1300可以包括确定用于发动机起动请求的最佳齿轮。例如，此类最佳齿轮可以包含具有比满足100％踏板要求而被选择的齿轮更低的扭矩倍增的齿轮。
在确定用于发动机起动请求的最佳齿轮之后，方法1300可以进入到1320。在1320处，方法1300可以包括，将最低选定的齿轮命令到空档位置。更具体地，用于最低选定的齿轮的适合的同步器可以经由车辆控制器被命令为经由适合的选择器拨叉将最低选定的齿轮脱离到空档位置，其中选择器拨叉可以被命令为产生适合的同步器经由适合的选择器拨叉致动器的移动。
在将最低选定的齿轮命令到空档位置之后，方法1300可以进入到1325。在1325处，方法1300可以包括将发动机转速命令到期望的最佳齿轮输入轴同步转速。发动机转速可以经由扭矩致动器(诸如燃料喷射器、节气门等)来控制。最佳的齿轮输入轴转速可以根据当前车辆速度和对应于用于发动机起动请求的最佳齿轮的齿轮比来指示。
进入到1330，方法1300可以包括，命令闭合对应于处于空档的具有齿轮的输入轴的离合器，以将输入轴转速降至最佳的齿轮输入轴同步转速。在输入轴处于空档的情况下，发动机与减速的变速器部件之间的离合器扭矩传输可以与传动系和车辆动力学隔离，这可以减少或消除任何潜在的动力传动系统干扰。
继续到1335，方法1300可以包括，指示发动机转速是否基本上等于对应于最佳齿轮的输入轴转速，其中发动机转速和对应于最佳齿轮的输入轴转速两者基本上等于用于最佳齿轮的输入轴同步转速。响应于发动机转速和对应于最佳齿轮的输入轴转速基本上相等的指示，方法1300可以进入到1340。在1340处，方法1300可以包括命令打开对应于处于空档的具有齿轮的输入轴的离合器，并且可以进一步包括车辆控制器命令适合的同步器接合用于发动机起动请求的最佳齿轮。因为变速器的部件处于针对用于发动机起动请求的最佳齿轮的正确的相对转速，所以此类换档可以是平滑的，具有减少同步器上的摩擦和降低接合噪声的附加的益处。
进入到1345，响应于接合最佳的齿轮，方法1300可以包括，将能力应用于对应于最佳齿轮的输入轴的离合器，以在用于发动机起动请求的最佳齿轮中将发动机连接并锁定至变速器和传动系。遍及方法1300的全部，另一个输入轴可以保持具有对应于可以满足100％踏板要求的齿轮被接合的齿轮，如以上讨论的，使得如果驾驶员要求显著改变以请求动力传动系统输出扭矩的显著增加，则齿轮可连续用于发动机以便于连接。
现在转向图14，示出了用于当车辆正在以电动运转模式运转时预先选择变速器中的一个或多个齿轮(对应于齿轮比)的示例时间线1400。更具体地，预先选择的齿轮包括在以下情况下预先选择的齿轮：车辆操作者完全踩下加速器踏板，因此请求增加的传动系扭矩的显著量。时间线1400图示了在以下情况下响应于发动机起动请求的指示的齿轮换档：其中加速器踏板保持小于完全压下并且其中发动机被请求为维持电池荷电、加热车辆车厢等。
时间线1400包括指示加速器踏板位置随着时间的曲线1405。加速器踏板可以被释放(0)，或可以被进一步压下(+)，其中压下加速器踏板指示对于更大加速度的请求。线1406表示阈值量，其中如果到达的话，所述阈值量指示加速器踏板被完全压下(例如100％压下)。时间线1400进一步包括指示发动机的转速(RPM)随着时间的曲线1410、指示双离合器变速器奇数齿轮输入轴(例如302)的RPM随着时间的曲线1415、以及指示双离合器变速器偶数齿轮输入轴(例如304)的RPM随着时间的曲线1420。时间线1400进一步包括指示对应于奇数齿轮输入轴的齿轮选择随着时间的曲线1425、以及指示对应于偶数齿轮输入轴的齿轮选择随着时间的曲线1430。在本示例时间线1400中，可以理解，所选择的齿轮可以包括齿轮1-6，并且在其中齿轮未被选择或接合的状况下，齿轮可以处于空档(N)构造。时间线1400进一步包括指示发动机起动事件是被请求(是)还是未被请求(否)随着时间的曲线1435。时间线1400进一步包括指示奇数输入轴离合器扭矩随着时间的曲线1440、以及指示偶数输入轴离合器扭矩随着时间的曲线1445。可以理解，当离合器扭矩为0时，离合器完全打开，以及离合器扭矩的增加经由(+)来指示。
在时间t0处，虽然未明确示出，但是可以理解，车辆正在仅以电动运转模式被推进。然而，以便为传动系扭矩请求的增加作准备，齿轮被预先选择在奇数输入轴上，并且齿轮被预先选择在偶数输入轴上。更具体地，第三齿轮被预先选择在奇数输入轴上，而第二齿轮被预先选择在偶数输入轴上。因此，可以理解，在本示例中，齿轮预先选择根据以上在图13处描绘的方法1300来进行。因此，预先选择的齿轮表示在其中车辆操作者请求增加的车轮扭矩的显著量的状况下(例如在其中车辆操作者踩下加速器踏板100％或基本上等于100％的状况下)的期望的或最佳的齿轮。
在时间t0与t1之间，发动机关闭，通过曲线1410指示，并且因为第二齿轮和第三齿轮被接合，其相应的偶数输入轴RPM(例如分别地1420、1415)是接合的齿轮的函数。更具体地，因为第二齿轮包含比第三齿轮更高的扭矩倍增，所以偶数输入轴RPM高于奇数输入轴RPM。此外，对应于输入轴的两个输入离合器完全打开，通过曲线1440和1445曲线指示。因此，即使输入轴正在自旋，也没有扭矩被传输给发动机。此外，加速器踏板位置小于完全压下，因此发动机起动事件不被请求。
在时间t1处，发动机起动事件被指示为被请求，然而发动机起动请求不是由于加速器踏板被压下100％。替代地，可以理解，发动机起动请求涉及对于电池充电、车厢加热/冷却等的请求中的一个或多个。在此类示例中，车辆控制器可以确定用于发动机起动的将被接合的最适合的齿轮是比预先选择的那些齿轮更高的齿轮。在本示例时间线1400中，可以理解，车辆控制器指示理想的或最适合的/最佳的齿轮是第六齿轮。因此，最低预先选择的齿轮(在该示例中第二齿轮)经由其适合的同步器被脱离到空档状态。
在最低预先选择的齿轮处于空档的情况下，在时间t1与时间t2之间，能力被应用于偶数输入轴离合器，使得偶数输入轴离合器扭矩增加。发动机转速被控制到从当前车辆速度和第六齿轮比计算的第六齿轮输入轴同步转速。因此，偶数输入轴RPM降低，并且离合器扭矩被控制以将偶数输入轴RPM控制到匹配发动机转速(例如在5％或更小内)，所述发动机转速正在被控制以维持第六齿轮输入轴同步转速。
在时间t2处，发动机转速和偶数输入轴转速基本上相等。因此，偶数输入轴离合器被命令打开，从而导致在时间t2与t3之间离合器扭矩的降低。在时间t3处，适合的同步器经由车辆控制器来控制以接合或锁定第六齿轮。在第六齿轮被锁定的情况下，到偶数输入轴离合器的能力被再次应用，以将发动机连接至第六齿轮中的变速器和传动系。通过将发动机连接在第六齿轮中，增加传动系扭矩请求可以在时间t3与时间t4之间满足，而无显著的传动系扭矩干扰、噪声和同步器上的磨损等。此外，遍及示例时间线1400，第三齿轮被维持接合，并且因此可以理解，第三齿轮可连续用于发动机连接，以在驾驶员突然改变加速器踏板位置的状况下请求动力传动系统输出扭矩的显著增加。
以此方式，当车辆正在经由来自电机的功率被推进时，其中发动机与变速器断开，在发动机正在被命令起动并且连接至传动系之前，变速器可以被配置在(多个)最佳齿轮中。预先选择齿轮可以通过经由辅助电动变速箱油泵所提供的液压压力来进行，以便当发动机被停止并且车辆正在仅通过电动推进被驱动时致动变速器内部的换档元件。在其中车辆变速器包含双离合器变速器的情况下，两个齿轮比可以在发动机起动之前被预先选择或被锁定，其可以增加最佳齿轮被预先选择的可能性。
技术效果是认识到：当车辆正在以仅电动驱动模式运转时，可以存在用于接合变速器中的齿轮的不同选项，以便为发动机起动程序准备变速器输入轴。示例可以包括1)总是具有可用齿轮，该可用齿轮具有在仅电动推进模式下所选择的最低可用转速比，并且然后当发动机正在加速并且通过另一个轴传输扭矩时，使期望的输入轴换档直到目标齿轮所需的更高转速，2)当驾驶员要求超过电机的能力时使算法预测目标齿轮，或3)使算法预先选择目标齿轮和非目标齿轮两者以减轻在发动机起动被请求时间处的任何换档等。以上在具体实施方式中已经详细地讨论了此类算法。
在本文中并且参照图1A-图3描述的系统连同在本文中并且参照图5和图7-图13描述的方法一起可以实现一种或多种系统和一种或多种方法。在一个示例中，一种传动系运转方法包含，当车辆的发动机关闭并且未被连接至变速器时，仅经由电机推进车辆，所述电机在所述变速器下游被定位在所述传动系中；以及在所述发动机关闭的情况下接合所述变速器的一个或多个齿轮，以便为发动机起动事件准备所述传动系以满足车辆操作者扭矩请求。在所述方法的第一示例中，所述方法进一步包括，其中接合一个或多个齿轮进一步包含在可用的最低扭矩倍增的情况下接合一个或多个齿轮，当所述车辆仅经由所述电机被推进时，所述最低扭矩倍增允许到所述变速器的输入轴保持在发动机怠速转速之上。所述方法的第二示例可选地包括第一示例，并且进一步包含，在将所述发动机连接至所述变速器之前，使所述一个或多个齿轮换档到另一齿轮以满足所述车辆操作者扭矩请求。所述方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的任何一个或多个或每一个，并且进一步包含，预测将导致所述发动机起动事件的车辆工况。所述方法的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的任何一个或多个或每一个，并且进一步包括，其中导致所述发动机起动事件的所述车辆工况包括最小加速器踏板位置和当前车辆速度。所述方法的第五示例可选地包括第一示例至第四示例中的任何一个或多个或每一个，并且进一步包括，其中接合所述变速器的所述一个或多个齿轮进一步包含接合包含最佳齿轮的目标齿轮，以便在所述发动机起动事件的时间处将所述发动机连接至所述变速器。所述方法的第六示例可选地包括第一示例至第五示例中的任何一个或多个或每一个，并且进一步包括，其中接合所述变速器的所述一个或多个齿轮进一步包含额外地接合非目标齿轮，其中所述变速器包含双离合器变速器。所述方法的第七示例可选地包括第一示例至第六示例中的任何一个或多个或每一个，并且进一步包括，其中假设所述目标齿轮不是所述最低可用齿轮，所述非目标齿轮包含比所述目标齿轮顺序更低的齿轮。所述方法的第八示例可选地包括第一示例至第七示例中的任何一个或多个或每一个，并且进一步包括，其中假设所述目标齿轮不是所述最高可用齿轮，所述非目标齿轮包含比所述目标齿轮顺序更高的齿轮。所述方法的第九示例可选地包括第一示例至第八示例中的任何一个或多个或每一个，并且进一步包括，其中所述目标齿轮包含用于在所述发动机起动事件的时间处将所述发动机连接至所述变速器的最佳齿轮，并且其中所述非目标齿轮对应于用于当前加速器踏板位置和车辆速度的适当的齿轮比。所述方法的第十示例可选地包括第一示例至第九示例中的任何一个或多个或每一个，并且进一步包括，其中接合所述一个或多个齿轮进一步包含使电动变速箱泵运转以提供液压流体，以便致动所述变速器的一个或多个换档元件。
传动系运转方法的另一示例包含，当车辆的发动机关闭并且未被连接至变速器时，仅经由电机推进所述车辆，所述电机在所述变速器下游被定位在所述传动系中；当所述发动机关闭时，预测并接合目标变速器齿轮，以便响应于车辆的操作者压下加速器踏板大于阈值加速器踏板位置而为发动机起动事件准备所述传动系。在所述方法的第一示例中，所述方法进一步包括，其中所述阈值加速器踏板位置包含基本等于100％压下或完全压下的加速器踏板位置。所述方法的第二示例可选地包括第一示例，并且进一步包含，额外地接合非目标齿轮，所述非目标齿轮包含比所述目标齿轮顺序更高或顺序更低的齿轮。所述方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的任何一个或多个或每一个，并且进一步包括，其中所述发动机起动事件不是所述加速器踏板位置大于所述阈值加速器踏板位置的结果，而是更低扭矩请求的结果，所述更低扭矩请求包括对于车辆的车厢加热/冷却的请求和/或对给车辆的电池充电的请求。所述方法的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的任何一个或多个或每一个，并且进一步包含，响应于所述更低扭矩请求，指示比所述目标齿轮和所述非目标齿轮更高的期望齿轮接合以满足所述更低扭矩请求；将所述非目标齿轮或所述目标齿轮脱离到空档配置；将发动机转速控制到对应于所述期望齿轮的变速器输入轴同步转速，所述变速器输入轴同步转速对应于当所述期望齿轮在当前车辆速度下被接合时的变速器输入轴转速；将能力命令到对应于所述变速器输入轴的离合器，以将所述变速器输入轴的转速降至被控制到所述变速器输入轴同步转速的所述发动机转速；响应于所述变速器转速基本上等于所述发动机转速的转速，完全打开对应于所述变速器输入轴的离合器；在完全打开所述离合器之后接合所述期望齿轮；以及在所述期望齿轮的接合之后将能力命令到所述离合器，以将所述发动机连接至所述变速器以便满足所述更低扭矩请求。所述方法的第五示例可选地包括第一示例至第四示例中的任何一个或多个或每一个，并且进一步包含，响应于车辆操作者压下所述加速器踏板大于所述阈值加速器踏板位置，在所述目标齿轮处将所述发动机连接至所述变速器。
一种用于车辆的系统的示例包含，发动机；变速器，所述变速器经由一个或多个离合器被选择性地耦接至所述发动机，所述变速器包括一个或多个换档元件；电机，所述电机被定位在所述变速器下游；电动变速箱油泵；以及控制器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，当被执行时，所述指令使所述控制器：当所述发动机经由所述一个或多个离合器完全打开而与所述变速器断开时，经由所述电机推进所述车辆；预先接合所述变速器的一个或多个齿轮以便为发动机起动事件作准备，所述发动机起动事件响应于超过所述电机的能力的传动系扭矩请求，其中预先接合所述一个或多个齿轮包括使所述电动变速箱油泵运转以提供液压压力，以便控制所述一个或多个换档元件以预先接合所述一个或多个齿轮。在所述系统的第一示例中，所述系统进一步包括，其中所述一个或多个换档元件包括一个或多个选择器拨叉致动器和一个或多个同步器。所述系统的第二示例可选地包括第一示例，并且进一步包含如下额外指令，响应于所述发动机起动事件而将所述发动机至少部分地连接至所述变速器，以便向所述变速器传输发动机扭矩，其中所述变速器包括一个或多个预先接合的齿轮，并且满足所述传动系扭矩请求；并且其中预先接合一个或多个齿轮至少基于加速器踏板的位置和当前车辆速度，并且其中预先接合所述一个或多个齿轮包括当所述车辆正在经由所述电机被推进时的一个或多个齿轮换档事件。
注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件相结合的控制器的控制系统执行。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作和/或功能可以以所示顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现在本文中所描述的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器的代码，其中所描述的动作通过执行系统中的指令而实现，该系统包括各种发动机硬件部件配合电子控制器。
应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括各种系统和构造以及在本文中所公开的其他的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求具体地指出被认为是新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。此类权利要求应当被理解为包括一个或多个此类元件的结合，既不要求也不排除两个或多个此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可以通过修改现有权利要求或通过在本申请或关联申请中提出新的权利要求而被要求保护。此类权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，也被认为包括在本公开的主题内。

Claims (13)

1.一种传动系运转方法，其包含：
当车辆的发动机关闭并且未被连接至双离合器变速器时，仅经由电机推进所述车辆，所述电机在所述双离合器变速器下游被定位在所述传动系中；以及
在所述发动机关闭的情况下并且在所述双离合器变速器中的第一离合器和第二离合器响应于进入传动系模式而打开的同时使得第一目标齿轮接合至所述双离合器变速器的第一目标输入轴并且使得第一非目标齿轮接合至所述双离合器变速器的第一非目标输入轴，在所述传动系模式中所述车辆仅经由所述电机被推进。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在可用的最低扭矩倍增的情况下接合所述第一目标齿轮，当所述车辆仅经由所述电机被推进时，所述最低扭矩倍增允许到所述双离合器变速器的所述第一目标输入轴保持在发动机怠速转速之上。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，响应于起动所述发动机的请求，换挡到第二目标齿轮，根据请求的传动系扭矩超过所述电机的扭矩能力的量来确定所述第二目标齿轮。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，预测将导致发动机起动事件的车辆工况。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述预测包括阈值加速器踏板位置和/或当前车辆速度。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一目标齿轮包含最佳齿轮，以便在发动机起动事件的时间处将所述发动机连接至所述双离合器变速器，并且所述第一非目标齿轮对应于用于当前加速器踏板位置和车辆速度的适当的齿轮比。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一非目标齿轮包含比所述第一目标齿轮顺序更低的齿轮。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一非目标齿轮包含比所述第一目标齿轮顺序更高的齿轮。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一目标齿轮包含用于在发动机起动事件的时间处将所述发动机连接至所述双离合器变速器的最佳齿轮，并且其中所述第一非目标齿轮对应于用于当前加速器踏板位置和车辆速度的适当的齿轮比。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含使电动变速箱泵运转以提供液压流体，以便致动所述双离合器变速器的一个或多个换挡 元件以接合所述第一目标齿轮和所述第一非目标齿轮，所述一个或多个换挡元件包括一个或多个选择器拨叉致动器和一个或多个同步器。
11.一种用于车辆的系统，其包含：
发动机；
变速器，所述变速器经由两个离合器被选择性地耦接至所述发动机，所述变速器包括一个或多个换挡 元件；
电机，所述电机被定位在所述变速器下游；
电动变速箱油泵；以及
控制器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，当被执行时，所述指令使所述控制器：
当所述发动机经由所述两个离合器完全打开而与所述变速器断开时，经由所述电机推进所述车辆；
在仅经由所述电机推进所述车辆时预先接合所述变速器的第一目标齿轮和所述变速器的第一非目标齿轮，响应于加速器踏板位置和当前车辆速度选择所述第一非目标齿轮并且响应于超过所述电机的能力的传动系扭矩请求起动所述发动机，并且其中预先接合所述第一目标齿轮和所述第一非目标齿轮包括使所述电动变速箱油泵运转以提供液压压力，以便控制所述一个或多个换挡 元件以预先接合所述第一目标齿轮和所述第一非目标齿轮。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述一个或多个换挡 元件包括一个或多个选择器拨叉致动器和一个或多个同步器，并且其中所述变速器包括总共两个离合器。
13.根据权利要求11所述的系统，其进一步包含如下额外指令，响应于所述发动机正起动而将所述发动机至少部分地连接至所述变速器，以便向所述变速器传输发动机扭矩，以满足所述传动系扭矩请求；并且
其中预先接合所述第一目标齿轮和所述第一非目标齿轮是至少基于加速器踏板的位置和当前车辆速度，并且其中预先接合所述第一目标齿轮和所述第一非目标齿轮包括当所述车辆正在经由所述电机被推进时的一个或多个齿轮换挡 事件。
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