CN108569294A - 用于改进混合动力车辆变速器换挡的方法和系统 - Google Patents

用于改进混合动力车辆变速器换挡的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种用于操作混合动力车辆的传动系的方法和系统，该混合动力车辆的传动系可以包括所描述的内燃发动机、后轮驱动装置电机、集成起动器/发电机、和变速器。在一个示例中，在动力接通升挡的惯性阶段期间调整即将接合的离合器的扭矩容量以改善换挡平稳性。

Description

用于改进混合动力车辆变速器换挡的方法和系统
技术领域
本发明总体上涉及用于控制混合动力车辆的传动系的方法和系统。该方法和系统对于包括在传动系中位于变速器下游的电机的混合动力车辆可能特别有用。
背景技术
车辆传动系可以由发动机产生扭矩并且通过阶梯传动比变速器将发动机扭矩传递至车辆车轮。随着车辆速度增加，阶梯传动比变速器可以接合第一齿轮并且分离第二齿轮，以便使发动机在期望的转速范围内运行。第一离合器可以分离以释放第一齿轮，并且第二离合器可以接合以接合第二齿轮。如果变速器升挡，则变速器在第一齿轮下提供第一扭矩比，该第一扭矩比大于由变速器在接合在第二齿轮时提供的第二扭矩比。因此，如果在整个换挡过程中发动机扭矩维持不变，则由于进入新齿轮(例如，第二齿轮)，所以可以导致车轮扭矩下降。观察到的车轮扭矩下降可以被描述为“扭矩孔”，并且在即将分离的离合器被释放并且即将接合的离合器被施加的情况下的换挡期间车轮扭矩的下降可能特别明显。因此，可能期望以提供接近不变的加速速率的方式来操作传动系，从而可以改善车辆驾驶性能。
发明内容
本文的发明人已经认识到上述问题并且已经开发出一种传动系运行方法，该方法包含：在第一状况期间，响应于变速器瞬时下限输入扭矩阈值，而通过控制器在动力接通升挡扭矩传递阶段期间调整变速器输入扭矩致动器，该变速器瞬时下限输入扭矩阈值响应于即将接合的离合器的扭矩容量、接合第一齿轮的变速器的扭矩比、以及接合第二齿轮的变速器的扭矩比。
通过在动力接通升挡(power-on upshift)期间调整变速器输入扭矩致动器，可以填充可能在即将分离的离合器被释放并且即将接合的离合器被施加的情况下的动力接通升挡的扭矩传递阶段期间出现的扭矩孔。具体地，增加变速器输入扭矩可以经由通过分离的旧齿轮和接合的新齿轮传递变速器输入扭矩来改善车轮扭矩传送。可以通过增加发动机、集成起动器/发电机、或发动机和集成起动器/发电机的扭矩输出来增加变速器输入扭矩。
本实施方式可以提供若干优点。例如，该方法可以提供从发动机到车辆车轮的平稳的扭矩传送。此外，该方法还提供调整后轮驱动装置电机的输出以补偿可能在动力接通升挡期间发生的扭矩扰动。另外，可以在动力接通升挡的扭矩传递阶段和惯性阶段期间调整即将接合的离合器的扭矩容量，以改善换挡平稳性和车辆传动系中的扭矩源之间的扭矩传递。
应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的选出的构思。这并不意味着确定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由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决本公开的上述或在任何部分中提到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简图；
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变速器的示意图；
图4是用于变速器的动力接通升挡的方法的流程图；
图5-6示出了在根据图4的方法在变速器换挡期间的示例性“扭矩孔”填充的曲线图；
图7是用于当管理通过变速器的能量流时使变速器换挡的方法的流程图；
图8-10示出了当管理通过变速器的能量流时使变速器换挡的示例性曲线图。
具体实施方式
以下实施方式涉及用于操作混合动力车辆的传动系的系统和方法。图1A-3示出了示例性混合动力车辆系统，该示例性混合动力车辆系统包括具有马达、集成起动器/发电机、双离合变速器、以及具有被设置在双离合变速器下游的电机的后轮驱动装置的传动系。图4示出了用于在动力接通升挡期间使混合动力车辆的变速器换挡的方法。如图5和6所示，混合动力车辆可以根据图4的方法换挡。图7示出了用于在管理通过变速器的能量流时使变速器换挡的方法。图8-10示出了根据图7的方法使变速器换挡的预示的示例性曲线图。
图1A示出了用于车辆121的示例性车辆推进系统100。车辆推进系统100包括至少两个动力源，该至少两个动力源包括内燃发动机110和电机120。电机120可以被配置为利用或消耗与发动机110不同的能源。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。正因为如此，具有推进系统100的车辆可以被称为混合动力电动车辆(HEV)。贯穿整个图1A的描述，以实线示出各个部件之间的机械连接，而以虚线示出各个部件之间的电气连接。
车辆推进系统100具有前轴(未示出)和后轴122。在一些示例中，后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还具有前车轮130和后车轮131。后轴122通过传动轴129被连接至电机120和变速器125。可以纯电力地并且仅通过电机120(例如，仅电力驱动或推进模式，发动机不燃烧空气和燃料或转动)、通过电机120和发动机110(例如，并行模式)以混合方式、或者仅通过发动机100(例如，仅发动机推进模式)、以纯内燃发动机运行的方式来驱动后轴122。后轮驱动装置136可以将来自发动机110或电机120的动力传递至轴122，从而导致驱动轮131转动。后轮驱动装置136可以包括齿轮组、差速器193、以及调整向轴122a和轴122b的扭矩传递的电控差速器离合器191。在一些示例中，电控差速器离合器191可以通过CAN总线299来传递电控差速器离合器的扭矩容量。当电控差速器离合器分离时，传递到轴122a和122b的扭矩可以相等。当电控差速器离合器191部分接合(例如滑移使得输入至离合器的转速不同于离合器输出的转速)或接合时，传递至轴122a的扭矩可以不同于传递至轴122b的扭矩。后轮驱动装置136还可以包括一个或多个离合器(未示出)以将变速器125和电机120与车轮131分离。后轮驱动装置136可以直接连接至电机120和轴122。
变速器125在图1A中被示出为连接在发动机110和被分配给后轴122的电机120之间。在一个示例中，变速器125是双离合变速器(DCT)。在变速器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输出扭矩至驱动轴129，从而向车轮131提供扭矩。如下面将参考图3进一步详细讨论，变速器125可以通过选择性地分离和接合第一离合器126和第二离合器127来换挡。
电机120可以从车载电能存储装置132接收电力。此外，电机120可以提供用于将发动机输出或车辆的动能转换成电能的发电机功能，其中电能可以被储存在电能存储装置132中，以供后续由电机120或集成起动器/发电机142来使用。第一逆变器系统控制器(ISC1)134可以将由电机120产生的交流电转换成直流电，以储存在电能存储装置132中，并且反之亦然。电能存储装置132可以是电池、电容器、电感器、或其他电能存储装置。
在一些示例中，电能存储装置132可以被配置为储存可以供应至驻留在车辆上的其他电气负载(除了马达之外)的电能，其他电气负载包括客舱供暖和空调系统、发动机起动系统、前照灯、客舱音频和视频系统等。
控制系统14可以与发动机110、电机120、能量存储装置132、集成起动器/发电机142、变速器125等中的一个或多个进行通信。控制系统14可以接收来自发动机110、电机120、能量存储装置132、集成起动器/发电机142、变速器125等中的一个或多个的传感反馈信息。此外，控制系统14可以响应于该传感反馈而将控制信号发送至发动机110、电机120、能量存储装置132、变速器125等中的一个或多个。控制系统14可以从操作人员102或自主控制器来接收操作者请求的车辆推进系统输出的指示。例如，控制系统14可以从与踏板192进行通信的踏板位置传感器194接收传感反馈。踏板192可以示意性地指代加速器踏板。类似地，控制系统14可以通过操作人员102或自主控制器来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进行通信的踏板位置传感器157接收传感反馈。
如箭头184所示，能量存储装置132可以周期性地从存在于车辆外部(例如，不是车辆的一部分)的电源180(例如，固定电力网)接收电能。作为非限制性示例，车辆推进系统100可以被配置用于插电式混合动力电动车辆(PHEV)，由此电能可以通过电力传输电缆182从电源180供应至能量存储装置132。在能量存储装置132由电源180再充电操作期间，电力传输电缆182可以电力地连接能量存储装置132和电源180。在一些示例中，可以在输入端口150处连接电源180。此外，在一些示例中，充电状态指示器151可以显示能量存储装置132的充电状态。
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的交流电转换成直流电(DC)，以储存在能量存储装置132中。此外，DC/DC转换器153可以将来自充电器152的直流源从一个电压转换为另一电压。换句话说，DC/DC转换器153可以充当一种类型的电力转换器。
当车辆推进系统运行以推进车辆时，电力传输电缆182可以在电源180和能量存储装置132之间断开。控制系统14可以识别和/或控制储存在能量存储装置中的电能的量，该电能的量可以被称为荷电状态(SOC)。
在其他示例中，在可以在能量存储装置132处从电源180无线地接收电能的情况下，电力传输电缆182可以被省略。例如，能量存储装置132可以通过电磁感应、无线电波、和电磁共振中的一个或多个来从电源180接收电能。正因为如此，应当理解，可以使用任何适当的方法来从不构成车辆的一部分的电源给能量存储装置132再充电。以这种方式，电机120可以通过利用除由发动机110所利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和配电模块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)之间均衡的电荷，以及与其他车辆控制器(例如，控制器12)进行通信。配电模块138控制流入和流出电能存储装置132的电力。
车辆推进系统100还可以包括环境温度/湿度传感器198，以及专用于指示车辆的占用状态的传感器，例如车载摄像机105、座椅负载传感器107、和车门感应技术装置108。车辆系统100还可以包括惯性传感器199。惯性传感器199可以包含以下传感器中的一种或多种：纵向传感器、横向传感器、竖直传感器、横摆传感器、侧倾传感器、和俯仰传感器(例如，加速度计)。如图所示为横摆、俯仰、侧倾、横向加速和纵向加速的轴线。作为一个示例，惯性传感器199可以连接至车辆的约束控制模块(RCM)(未示出)，该RCM包含控制系统14的子系统。控制系统可以响应于传感器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、电气、和/或机械装置的主动悬架系统、以及控制基于单个角的车辆高度(例如，四个角各自控制的车辆高度)、基于各个车轴的车辆高度(例如，前轴和后轴车辆高度)、或整个车辆的一致的车辆高度的主动悬架系统。来自惯性传感器199的数据也可以被传送至控制器12，或者替代地，传感器199可以被电力地连接至控制器12。
一个或多个轮胎压力监测传感器(TPMS)可以被连接至车辆中的一个或多个车轮的轮胎。例如，图1A示出了被连接至车轮131并且被配置用于监测车轮131的轮胎中的压力的轮胎压力传感器197。虽然未明确示出，但是应当理解，图1A中指示的四个轮胎中的每个都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轮胎压力传感器197接收关于轮胎压力的信息，并且将所述轮胎压力信息发送至控制系统14。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使车轮的轮胎充气或放气。尽管未明确示出，但是应当理解，气动控制单元123可以用于使与图1A中所示的四个车轮中的任何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使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使一个或多个轮胎放气。在这两个示例中，气动控制系统单元123可以被用于使轮胎充气或放气至所述轮胎的最佳轮胎压力额定值，这可以延长轮胎寿命。
一个或多个车轮转速传感器(WSS)195可以被连接至车辆推进系统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的这种示例可以包括永磁型传感器。
车辆推进系统100还可以包括加速度计20。车辆推进系统100还可以包括倾斜计21。
车辆推进系统100还可以包括起动器140。起动器140可以包含电动马达、液压马达等，并且可以被用于使发动机110转动，以便在其自身的动力下起动发动机110使其运行。
车辆推进系统100还可以包括制动系统控制模块(BSCM)141。在一些示例中，BSCM141可以包含防抱死制动系统，使得车轮(例如130、131)可以根据驾驶者输入在制动时与路面保持牵引接触，在制动时与路面保持牵引接触可以因此防止车轮锁死，从而防止滑移。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还可以包括皮带式集成起动器/发电机(BISG)142。BISG当发动机110正在运行时可以产生电力，其中所产生的电力可以用于供给电气装置和/或给车载存储装置132充电。如图1A所示，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直流电，以储存在能量存储装置132中。集成起动器/发电机142还可以在发动机起动或其他条件期间向发动机110提供扭矩，以补充发动机扭矩。
在一些示例中，车辆推进系统100可以包括用于推进车辆121或通过前轮130提供再生制动的一个或多个电机135a和135b。第三逆变器(ISC3)147a可以将由电机135a产生的交流电转换成直流电，以储存在电能存储装置132中，或者向电机135a提供交流电以推进车辆121。同样地，第四逆变器(ISC4)147a可以将由电机135b产生的交流电转换成直流电，以储存在电能存储装置中，或者向电机135b提供交流电以推进车辆121。电机135a和135b可以统称为前轮电机。替代地，单个前轮电机可以驱动和/或提供再生制动到两个前轮130。
车辆推进系统100还可以包括电力配电箱(PDB)144。PDB144可以用于在车辆的电气系统中的整个各种电路和配件中为电源规划路线。
车辆推进系统100还可以包括大电流保险丝盒(HCFB)145，并且可以包含用于保护车辆推进系统100的布线和电气部件的各种保险丝(未示出)。
车辆推进系统100还可以包括马达电子冷却剂泵(motorelectronicscoolantpump,MECP)146。MECP146可以用于循环冷却剂，以使至少由车辆推进系统100的电机120和电子系统产生的热量散开。例如，MECP可以从车载能量存储装置132接收电力。
控制器12可以构成控制系统14的一部分。在一些示例中，控制器12可以是车辆的单个控制器。控制系统14被示出为从多个传感器16(本文描述了该传感器16的各种示例)接收信息并且将控制信号发送至多个致动器81(本文描述了该致动器81的各种示例)。作为一个示例，传感器16可以包括轮胎压力传感器197、车轮转速传感器195、环境温度/湿度传感器198、车载摄像机105、座椅负载传感器107、车门感应技术装置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将关于发动机、变速器、和马达运行的各种状态的信息传送至控制器12，如参考图1B、图2、以及图3将进一步详细讨论。
车辆推进系统100还可以包括正温度系数(PTC)加热器148。例如，PTC加热器148可以包含陶瓷材料，使得当电阻低时，陶瓷材料可以接受大量电流，这可以导致陶瓷元件快速变暖。然而，随着元件变暖并且达到阈值温度，电阻可以变得非常大，并且因此可能不会继续产生很多热量。正因为如此，PTC加热器148可以是自我调整的，并且可以具有良好的过热保护等级。
车辆推进系统100还可以包括用于控制电动空调压缩机(未示出)的空调压缩机模块149。
车辆推进系统100还可以包括位于仪表板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该车载导航系统17交互。导航系统17可以包括用于辅助估算车辆的位置(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可以接收来自GPS卫星(未示出)的信号，并且通过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传送至控制器12。
仪表板19还可以包括显示系统18，该显示系统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、或人机界面(HMI)、使得车辆操作者能够查看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可以通过控制器(例如，12)无线地连接至互联网(未示出)。正因为如此，在一些示例中，车辆操作者可以通过显示系统18与互联网站点或软件应用(app)进行通信。
仪表板19还可以包括操作者接口15，车辆操作者可以通过该接口调整车辆的运行状态。具体地，操作者接口15可以被配置为基于操作者输入而开始和或终止车辆传动系(例如，发动机110、BISG142、DCT125、电机120、135a、以及135b)的运行。各种示例性操作者点火接口15可以包括需要可以被插入操作者点火接口15中以起动发动机110并且发动车辆，或者可以被移除以关闭发动机110并且关闭车辆的诸如主动式钥匙的物理装置的接口。其他示例可以包括通信地连接至操作者点火接口15的被动式钥匙。被动式钥匙可以被配置为不必被插入点火装置接口15或从点火装置接口15移除而操作车辆发动机110的电子密钥卡或智能钥匙。当然，被动式钥匙可能需要位于车辆内部或附近(例如，在车辆的阈值距离内)。又一示例可以另外地或可选地使用由操作者手动按下以起动或关闭发动机110并且起动或关闭车辆的起动/停止按钮。在其他示例中，远程计算装置(未示出)可以启动远程发动机起动，远程计算装置例如蜂窝电话、或基于智能手机的系统，其中用户的蜂窝电话向服务器发送数据，并且服务器与车辆控制器12进行通信以起动发动机。
参考图1B，示出了内燃发动机110的详细视图，该内燃发动机110包含多个汽缸，该多个汽缸中一个汽缸在图1B中示出。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被设置在其中并且被连接至曲轴40B。燃烧室30B被示出为通过相应的进气门52B和排气门54B与进气歧管44B和排气歧管48B连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51B和排气凸轮53B进行操作。进气凸轮51B的位置可以由进气凸轮传感器55B来确定。排气凸轮53B的位置可以由排气凸轮传感器57B来确定。进气凸轮51B和排气凸轮53B可以相对于曲轴40B运动。进气门可以通过进气门停用机构59B来停用并且保持为关闭状态。排气门可以通过排气门停用机构58B来停用并且保持为关闭状态。
燃料喷射器66B被示出为被设置成将燃料直接喷射到汽缸30B中，这对于本领域技术人员来说是已知的直接喷射。替代地，可以将燃料喷射到进气口，这对于本领域技术人员来说是已知的进气口喷射。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输送液体燃料。通过包括罐和泵的燃料系统175B将燃料输送至燃料喷射器66B。另外，进气歧管44B被示为与可选的电子节气门62B(例如，蝶形阀)连通，该电子节气门62B调整节流阀片64B的位置以控制从空气过滤器43B和进气口42B到进气歧管44B的空气流。节气门62B调整从发动机进气口42B中的空气过滤器43B到进气歧管44B的空气流。在一些示例中，节气门62B和节流阀片64B可以被设置在进气门52B和进气歧管44B之间，使得节气门62B是端口节气门。
无分电器点火系统88B响应于发动机控制器111B而通过火花塞92B向燃烧室30B提供点火火花。宽域排气氧(UEGO)传感器126B被示出为沿排气流动的方向在催化转化器70B的上游连接至排气歧管48B。替代地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126B。
在一个示例中，转化器70B可以包括多个催化剂砖(catalystbricks)。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70B可以是三元型催化剂。
在图1B中示出的发动机控制器111B为常见的微型计算机，该微型计算机包括：微处理器单元(CPU)102B、输入/输出端口(I/O)104B、只读存储器(ROM)106B(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器(RAM)108B、保活存储器(KAM)110B、和常规数据总线。本文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被示出为接收来自与发动机110连接的传感器的各种信号，各种信号除了之前讨论的那些信号之外，还包括：来自连接至冷却套管114B的温度传感器112B的发动机冷却液温度(ECT)、来自连接至进气歧管44B的压力传感器122B的发动机歧管压力(MAP)的测量值、来自感测曲轴40B位置的霍尔效应传感器118B的发动机位置、来自传感器120B的进入发动机的空气质量的测量值、以及来自传感器58B的节气门位置的测量值。也可以感测(传感器未示出)由发动机控制器111B处理的气压。在本说明书的一个优选方面，曲轴每转动一圈，发动机位置传感器118B产生预定数量的等距脉冲，通过该预定数量的等距脉冲，可以确定发动机转速(RPM)。发动机控制器111B可以接收来自人/机界面115B(例如，按钮或触摸屏显示器)的输入。
在运行期间，发动机110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、和排气冲程。总体上，在进气冲程期间，排气门54B关闭，并且进气门52B打开。空气通过进气歧管44B被引入到燃烧室30B内，并且活塞36B移动至汽缸的底部以增大燃烧室30B内的容积。活塞36B的靠近汽缸底部并且在其冲程结束时(例如当燃烧室30B处于其最大容积时)所处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，以压缩燃烧室30B内的空气。活塞36B在其冲程结束时并且最靠近汽缸盖(例如当燃烧室30B处于其最小容积时)所处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，燃料被引入到燃烧室内。在下文中被称为点火的过程中，所喷射的燃料通过诸如火花塞92B的已知的点火装置点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36B推回至BDC。曲轴40B将活塞运动转换成转轴的转动扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54B打开以将燃烧的空气燃料混合物释放至排气歧管48B，并且活塞返回至TDC。应当注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以改变，例如以提供正气门重叠或负气门重叠、推迟进气门关闭或各种其它的示例。
图2是包括动力传动系统或传动系200的车辆121的框图。图2的动力传动系统包括图1A-1B所示的发动机110。图2的与图1A相同的其他部件用相同的附图标记表示，并且将在下面详细讨论。动力传动系统200被示出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(本文中也被称为制动系统控制模块)。控制器可以通过控制器局域网(CAN)299进行通信。控制器中的每个都可以向其他控制器提供信息，例如扭矩输出限制(例如，不超过受控装置或部件的扭矩输出)、扭矩输入限制(例如，不超过受控装置或部件的扭矩输入)、受控装置的扭矩输出、传感器和致动器数据、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)。此外，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，以实现基于车辆运行状况的驾驶者输入请求和其他请求。
例如，车辆系统控制器12可以响应于驾驶者释放加速器踏板并且车辆速度降低而请求期望的车轮扭矩或车轮动力水平，以提供期望的车辆减速率。通过车辆系统控制器12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的第二制动扭矩来提供期望的车轮扭矩，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图2所示的划分。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可以是一个装置，而电机控制器252、变速器控制器254、和制动器控制器141可以是单独的控制器。
在该示例中，动力传动系统200可以由发动机110和电机120提供动力。在其他示例中，发动机110可以被省略。可以用发动机起动器(例如起动器140)，通过皮带式集成起动器/发电机(BISG)142、或通过电机120来起动发动机110。在一些示例中，BISG 142可以在曲轴的任一端(例如，前端或后端)处直接连接至发动机曲轴。电机120(例如，以大于30伏运行的高压电机)在本文中也被称为电机、马达和/或发电机。此外，可以通过诸如燃料喷射器、节气门等的扭矩致动器204来调整发动机110的扭矩。
BISG 142通过皮带231被机械地连接至发动机110。BISG142可以被连接至曲轴(未示出)或凸轮轴(未示出)。BISG142当通过电能存储装置132(在本文中也称为车载能量存储装置132)供应电力时可以作为马达运行。另外地，BISG142还可以作为向电能存储装置132供应电力的发电机运行。
传动系200包括通过曲轴40B机械地连接至双离合变速器(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将扭矩输出至轴129，以向车轮131提供扭矩。变速器控制器254选择性地分离和接合第一离合器126和第二离合器127以使DCT125换挡。
齿轮箱128可以包括多个齿轮。例如第一离合器126的一个离合器可以控制奇数齿轮261(例如第一齿轮、第三齿轮、第五齿轮、和倒车齿轮)，而例如第二离合器127的另一离合器可以控制偶数齿轮262(例如第二齿轮、第四齿轮、和第六齿轮)。通过利用这样的布置，可以在不中断从发动机110到双离合变速器125的动力流的情况下改变齿轮。
可以在再生模式下操作电机120以向动力传动系统200提供扭矩或者将动力传动系统扭矩转换为电能，以储存在电能存储装置132中。另外，电机120可以将车辆的动能转换为电能，以储存在电能存储装置132中。电机120与能量存储装置132进行电气通信。电机120具有比图1A中所示的起动器(例如140)或BISG142更高的输出扭矩容量。此外，电机120直接驱动动力传动系统200，或者直接由动力传动系统200进行驱动。
电能存储装置132(例如高电压电池或电源)可以是电池、电容器、或电感器。电机120通过后轮驱动装置136(图1A中所示)中的齿轮组机械地连接至车轮131和双离合变速器。电机120可以通过按照电机控制器252的指示作为马达或发电机运行而向动力传动系统200提供正扭矩或负扭矩。
此外，可以通过接合摩擦式车轮制动器218而将摩擦力施加至车轮131。在一个示例中，可以响应于驾驶者将他的脚压在制动踏板(例如踏板192)上和/或响应于制动器控制器141内的指令而接合摩擦式车轮制动器218。此外，制动器控制器141可以响应于由车辆系统控制器12发出的信息和/或请求来施加制动器218。以相同的方式，可以通过响应于驾驶者从制动踏板松开他的脚、制动器控制器指令和/或车辆系统控制器指令和/或信息而使车轮制动器218分离，来减小施加至车轮131的摩擦力。例如，作为自动发动机停止过程的一部分，车辆制动器可以通过控制器141将摩擦力施加至车轮131。
车辆系统控制器12还可以将车辆悬架系统设置传送至悬架控制器280。可以通过可变阻尼器281将车辆121的悬架系统(例如111)调整为临界阻尼、过阻尼、或者欠阻尼车辆悬架系统。
因此，可以由车辆系统控制器12来监视各种动力传动系统部件的扭矩控制，其中通过发动机控制器111B、电机控制器252、变速器控制器254、和制动器控制器141来提供发动机110、变速器125、电机120、和制动器218的局部扭矩控制。
作为一个示例，可以通过调整点火正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时、和/或进气的组合、通过控制节气门(例如62B)开度和/或涡轮增压发动机或增压式发动机的气门正时、气门升程和升压来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、和进气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下，可以基于逐个汽缸来执行发动机控制，以控制发动机扭矩输出。
如现有技术中已知，电机控制器252可以通过调整流入和流出电机120的励磁绕组和/或电枢绕组的电流来控制由电机120产生的扭矩输出和电能。
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可以在预定时间间隔内对轴位置脉冲进行计数，以确定变速器输出轴转速。变速器控制器254还可以区分变速器输出轴转速，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还可以接收来自传感器277的另外的变速器信息，传感器277可以包括但不限于泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如，齿轮离合器流体压力传感器)、马达温度传感器、BISG温度传感器、换挡选择器位置传感器、同步器位置传感器、以及环境温度传感器。变速器控制器还可以从可以是控制杆、开关或其他装置的换挡选择器279接收所请求的变速器状态(例如，所请求的齿轮或停车模式)。
制动器控制器141通过车轮转速传感器195接收车轮转速信息，并且从车辆系统控制器12接收制动请求。制动器控制器141还可以直接或通过CAN299从图1A所示的制动踏板传感器(例如157)接收制动踏板位置信息。制动器控制器141可以响应于来自车辆系统控制器12的车轮扭矩命令而提供制动。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。正因为如此，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，不超过阈值负车轮扭矩)，使得负马达扭矩不会导致超过车轮扭矩极限。例如，如果控制器12发出50N-m的负车轮扭矩极限，则可以调整马达扭矩以在车轮处提供小于50N-m(例如49N-m)的负扭矩，包括应对变速器挂挡。
可以沿从发动机110处开始并且在车轮131处结束的方向将正扭矩传递至车轮131。因此，根据传动系200中正扭矩传递的方向，发动机110被设置在传动系200中处于变速器125上游。变速器125被设置在电机120上游，并且BISG142可以被设置在发动机110上游，或者被设置在发动机110下游和变速器125上游。
图3示出了双离合变速器(DCT)125的细节图。发动机曲轴40B被示出为连接至离合器壳体393。替代地，轴可以将曲轴40B连接至离合器壳体393。离合器壳体393可以根据曲轴40B的转动来旋转。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中的每个分别具有相关联的第一离合器片390和第二离合器片391。在一些示例中，离合器可以包含浸入油中(为了冷却)的湿式离合器或干板离合器。发动机扭矩可以从离合器壳体393被传递至第一离合器126或第二离合器127。第一变速器离合器126在发动机110(如图1A所示)和第一变速器输入轴302之间传递扭矩。正因为如此，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(如图1A所示)和第二变速器输入轴304之间传递扭矩。正因为如此，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。
如上所述，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是空心的，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。作为一个示例，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。换句话说，第一变速器输入轴302可以被可选择性地连接至多个奇数齿轮。第二变速器输入轴304可以包括用于接收第二齿轮322或倒挡齿轮328的第二固定齿轮308，并且还可以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。应当理解，第一变速器输入轴302和第二变速器输入轴304二者可以分别通过在每个轴的外侧上的脊状件(spines，未示出)连接至第一离合器126和第二离合器127中的每个。在正常的静止状态下，第一离合器126和第二离合器127中的每个例如通过弹簧(未示出)等保持分离，使得当各个离合器中的每个都处于分离状态时不会将来自发动机(例如110)的扭矩传递至第一变速器输入轴302或第二变速器输入轴304。响应于接合第一离合器126，发动机扭矩可以被传递至第一变速器输入轴302，并且响应于接合第二离合器127，发动机扭矩可以被传递至第二变速器输入轴304。在正常运行期间，变速器电子装置可以确保在任何特定的时间只有一个离合器接合。
齿轮箱128还可以包括第一副轴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，而是可以自由转动。在示例性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、和倒挡齿轮328。第一副轴340和第二副轴342二者可以分别通过第一输出小齿轮350和第二输出小齿轮352将扭矩传递至齿轮353。以这种方式，两个副轴可以通过第一输出小齿轮350和第二输出小齿轮352中的每个将扭矩传递至输出轴362，其中输出轴可以将扭矩传递至后轮驱动装置136(图1A所示)，后轮驱动装置136可以使驱动轮(例如图1A的131)中的每个例如当执行转向操纵时能够以不同的转速转动。
如上所述，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、和倒挡齿轮328中的每个都不固定至副轴(例如340和342)，而是可以自由转动。正因为如此，可以使用同步器来使齿轮中的每个能够匹配副轴的转速，并且还可以用于锁定齿轮。在示例性DCT125中，示出了四个同步器，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384。第一同步器370包括相对应的第一换挡拨叉372，第二同步器374包括相对应的第二换挡拨叉376，第三同步器380包括相对应的第三换挡拨叉378，以及第四同步器384包括相对应的第四换挡拨叉382。换挡拨叉中的每个可以使得每个相应的同步器能够移动以锁定一个或多个齿轮，或者以解锁一个或多个齿轮。例如，第一同步器370可以用于锁定第一齿轮320或第七齿轮332。第二同步器374可以用于锁定第二齿轮322或第六齿轮330。第三同步器380可以用于锁定第三齿轮324或第五齿轮329。第四同步器384可以用于锁定第四齿轮326或倒挡齿轮328。在每种情况下，可以通过换挡拨叉(例如372、376、378和382)将相应的同步器中的每个移动至期望位置而完成同步器的移动。
可以通过变速器控制模块(TCM)254和换挡拨叉致动器388来执行通过换挡拨叉的同步器移动，其中TCM254可以包含上面关于图2所讨论的TCM254。可以电动地、液压地、或电动和液压组合地操作换挡拨叉致动器。液压动力可以通过泵312和/或泵367来提供。TCM254可以采集来自各种传感器的输入信号、评估输入、并且相应地控制各种致动器。TCM254所使用的输入可以包括但不限于变速器挡位(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(对于第一变速器输入轴302和第二变速器输入轴304)、车辆姿态(倾斜)。TCM可以通过开环控制来控制致动器，以实现自适应控制。例如，自适应控制可以使得TCM254能够识别和适应离合器接合点、离合器摩擦系数、和同步器组件的位置。TCM254还可以调整第一离合器致动器389和第二离合器致动器387以分离和接合第一离合器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可以电动地、液压地、或电动和液压组合地操作。液压动力可以通过泵312和/或泵367来提供。
因此，TCM254被示为接收来自各种传感器277的输入。如以上关于图2所述，各种传感器可以包括泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如齿轮离合器流体压力传感器)、马达温度传感器、换挡器位置传感器、同步器位置传感器、及环境温度传感器。各种传感器277还可以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、用于检测换挡拨叉(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)。如以上关于图1A所述，惯性传感器可以包含以下传感器中的一种或多种：纵向传感器、横向传感器、竖直传感器、横摆传感器、侧倾传感器、和俯仰传感器。
传感器277还可以包括输入轴转速(ISS)传感器，该ISS传感器可以包括磁阻传感器，并且其中每个齿轮箱输入轴可以包括一个ISS传感器(例如，用于第一变速器输入轴302的一个ISS传感器，以及用于第二变速器输入轴304的一个ISS传感器)。传感器277还可以包括输出轴转速传感器(OSS)，该OSS传感器可以包括磁阻传感器，并且可以被附接至输出轴362。传感器277还可以包括变速器挡位(TR)传感器。
DCT125可以被理解为按照本文所述起作用。例如，当第一离合器126被致动接合时，发动机扭矩可以被供应至第一变速器输入轴302。当第一离合器126接合时，应当理解，第二离合器127是分离的，并且反之亦然。基于当第一离合器126接合时哪个齿轮被锁定，可以通过第一变速器输入轴302将动力传递至第一副轴340或第二副轴342，并且还可以通过第一小齿轮350或第二小齿轮352将动力传递至输出轴362。替代地，当第二离合器127接合时，基于哪个齿轮被锁定，可以通过第二变速器输入轴304将动力传递至第一副轴340或第二副轴342，并且还可以通过第一小齿轮350或第二小齿轮352将动力传递至输出轴362。应当理解，当扭矩被传递至一个副轴(例如第一输出轴340)时，即使只有一个轴由该输入直接驱动，另一副轴(例如第二输出轴342)也可以继续转动。更具体地，由于未接合的轴(例如第二副轴342)由输出轴362和相应的小齿轮(例如第二小齿轮352)间接地驱动，所以未接合的轴(例如第二副轴342)可以继续转动。
DCT125可以能够预选齿轮，预选齿轮可以因此在换挡期间以最小扭矩损失实现齿轮间快速切换。作为示例，当第一齿轮320通过第一同步器370锁定，并且其中第一离合器126接合(并且第二离合器127分离)时，动力可以从发动机传递至第一输入轴302并且传递至第一副轴340。当第一齿轮320被接合时，第二齿轮322可以同时通过第二同步器374被锁定。因为第二齿轮322被锁定，所以这可以使第二输入轴304转动，其中第二输入轴304的转速与第二齿轮下的车辆速度相匹配。在预选的齿轮位于另一副轴(例如第二副轴342)的替代情况下，副轴也将由于其由输出轴362和小齿轮352驱动而转动。
当通过TCM254起动换挡时，只有离合器需要被致动以分离第一离合器126并且接合第二离合器127。此外，在TCM控制范围之外，发动机转速可以降低以匹配升挡。在第二离合器127接合的情况下，动力可以从发动机传递至第二输入轴304，并且传递至第一副轴340，并且还可以通过小齿轮350传递至输出轴362。在换挡完成之后，TCM254可以适当地预先选择下一个齿轮。例如，TCM254可以基于其从各种传感器277接收到的输入来预先选择较高挡齿轮或较低挡齿轮。以这种方式，可以在提供至输出轴362的发动机扭矩损失最小的情况下快速实现换挡。
双离合变速器125在一些示例中可以包括驻车齿轮360。驻车棘爪363可以朝向驻车齿轮360。当换挡控制杆被设定为驻车时，驻车棘爪363可以接合驻车齿轮360。可以通过驻车棘爪弹簧364来实现驻车棘爪363与驻车齿轮360的接合，或者可以例如通过线缆(未示出)、液压活塞(未示出)、或者马达(未示出)来实现驻车棘爪363与驻车齿轮360的接合。当驻车棘爪363与驻车齿轮360接合时，车辆的驱动轮(例如前车轮130、后车轮131)可以被锁定。另一方面，响应于换挡控制杆从驻车移动至另一种选择(例如驱动)，驻车棘爪363可以移动，使得驻车棘爪363可以与驻车齿轮360分离。
在一些示例中，电动变速器泵312可以从变速器油箱311供应液压流体以压缩弹簧364，以便从驻车齿轮360释放驻车棘爪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，机械泵367可以另外地或替代地从变速器油箱311供应液压流体以压缩弹簧364，以便从驻车齿轮360释放驻车棘爪363。虽然未明确示出，但是机械泵可以由发动机(例如110)驱动，并且可以被机械地连接至离合器壳体393。在一些示例中，驻车棘爪阀361可以调整到达弹簧364的液压流体的流量。
现在参考图4，示出了用于操作混合动力传动系以改进变速器换挡的示例性方法。图4的方法可以合并到图1A-3的系统中，并且可以与图1A-3的系统协作。此外，图4的方法的至少一些部分可以被合并为储存在非暂时性存储器中的可执行指令，而可以通过控制器在物理世界中改变装置和致动器的运行状态来执行该方法的其他部分。
在402处，方法400确定期望的变速器挡位。在一个示例中，方法400响应于车辆速度和加速器踏板位置或由加速器踏板位置确定的需求的车轮扭矩来确定期望的变速器挡位。具体地，方法400索引储存在控制器存储器中的变速器换挡计划表。变速器换挡计划表可以是保存凭经验确定的变速器挡位的表或函数。车辆速度和加速器踏板位置索引表或函数中的存储位置，并且表或函数输出期望的变速器挡位。方法400在确定期望的变速器挡位之后进行至404。
在404处，方法400判断是否请求动力接通升挡。动力接通升挡是当驾驶者需求扭矩大于零时从较低挡齿轮(例如，第一齿轮)到较高挡齿轮(例如第二齿轮)的换挡。驾驶者需求扭矩当加速器踏板被施加或压下时大于零。在当加速器踏板被施加时，期望的齿轮从较低挡齿轮改变至较高挡齿轮(例如，从第二齿轮换挡至第三齿轮)的情况下可以请求动力接通升挡。如果方法400断定请求动力接通升挡，则答案为是并且方法400进行至406。否则，答案为否并且方法400进行至440。
在440处，方法400确定并且命令可以在换挡期间使用的期望的发动机扭矩储备。期望的发动机扭矩储备可以被用于在变速器的扭矩比改变的变速器换挡的一部分期间增加发动机扭矩，使得可以在变速器换挡期间提供不变的或大体上不变的车辆加速度(例如，紧接在换挡开始之前的车辆加速度的95-100％)。可以通过延迟来自对于最佳发动机扭矩(MBT)或临界爆震点火正时(BDL)的最小点火正时的发动机点火正时来提供期望的发动机扭矩储备。发动机以延迟的点火正时运行之间的扭矩量和当发动机以MBT或BDL点火正时运行时的扭矩量是扭矩储备量。如果期望在换挡期间增加发动机扭矩，则可以提前点火正时以增加发动机输出扭矩。在一个示例中，扭矩储备量可以凭经验确定并且储存至控制器存储器中的表或函数。表或函数可以通过发动机转速和发动机负载或驾驶者需求的发动机扭矩来索引。扭矩储备然后可以被转换为被命令的火花延迟量。提前点火正时可以比增加发动机空气量和燃料量更快地增加发动机扭矩，这至少是因为即使在空气和燃料已经被引入汽缸之后，汽缸的点火正时也可以提前。因此，调整点火正时可以比增加发动机空气流量和燃料流量更快地改善发动机扭矩响应。可以增加引入至发动机的空气量以补偿当点火正时被延迟时由于延迟点火正时而导致的扭矩减小。方法400在命令发动机延迟点火正时，使得可以提供发动机扭矩储备之后进行至退出。
在406处，方法400判断换挡的扭矩传递阶段是否正在进行。动力接通变速器挡位升挡可以由两个阶段组成。第一阶段是扭矩阶段或扭矩传递阶段，并且扭矩阶段或扭矩传递阶段是在即将分离的离合器正在分离但是仍传递扭矩，并且即将接合的离合器正在接合并且开始传递扭矩的换挡期间的时间。对于图3所示的双离合变速器，即将接合的离合器可以是离合器126或离合器127。即将分离的离合器可以是离合器126或离合器127。例如，用于具体换挡的即将分离的离合器可以是离合器126，并且即将接合的离合器可以是离合器127。变速器换挡的第二阶段是惯性阶段，并且惯性阶段当即将分离的离合器停止传递扭矩，而即将接合的离合器继续接合并且传递扭矩时开始。换挡当即将接合的离合器完全接合并且大体上具有零滑差(例如，从离合器的输入侧到离合器的输出侧的转速差小于30RPM)时结束。在一个示例中，方法400响应于自即将分离的离合器释放开始以来的时间以及自即将接合的离合器施加开始以来的时间而确定扭矩阶段是否正在进行。例如，方法400可以包括凭经验确定对于每次变速器换挡(例如，第一齿轮至第二齿轮、第二齿轮至第三齿轮等)的扭矩阶段和惯性阶段的正时值。
另外，可以调整变速器换挡的扭矩阶段时间和惯性阶段时间。如果距变速器换挡开始的时间指示变速器换挡处于扭矩传递阶段，则答案为是并且方法400进行至408。否则，答案为否并且方法400进行至450。
在450处，方法400在动力接通升挡的惯性阶段期间调整即将接合的离合器的离合器容量和变速器输入扭矩。在动力接通升挡的惯性阶段期间，通过减小变速器输入扭矩可以减小变速器输入的转速。通过变速器传递的扭矩可以由离合器的容量来控制，这是因为即将接合的离合器在惯性阶段期间滑移。无论扭矩孔填充请求是否是用发动机、集成起动器/发电机、前轮电机、或后轮驱动装置电机来实现，可以根据以下公式将即将接合的离合器的扭矩容量确定为记录的扭矩比变化的函数：
其中Tqon_clth_cap是即将接合的离合器的扭矩容量，RTreported是如由变速器的输出转速除以变速器的输入转速确定的记录的变速器扭矩比，RTgear_new是当变速器接合新齿轮时变速器的扭矩比，以及TqTrn_wo_mod是未经修正的变速器输入扭矩。
变速器输入扭矩可以被调整为等于或小于如通过以下公式确定的变速器最大瞬时扭矩极限的值：
其中TqTrn_inst_max是变速器输入最大瞬时扭矩极限，TqTrn_in_newgear是紧接着在即将接合的离合器完全接合之后在新齿轮下的变速器输入扭矩，RTgear_new是变速器在接合新齿轮时的扭矩比，RTgear_old是变速器在接合旧齿轮时的扭矩比，TqTrn_in_oldgear是在当前换挡期间紧接在即将分离的离合器开始释放之前在旧齿轮下的变速器输入扭矩，JTrn_in是变速器有效输入惯量，ωTrn_out是变速器输出轴角速度，以及Tshft_dur是换挡或齿轮比变化的持续时间。TqTrn_in_newgear的值在进入新齿轮之前被确定，并且这种确定基于如在下面的步骤710中详细描述的紧接在换挡和新齿轮之前的变速器输入扭矩。TqTrn_inst_max也可以被称为变速器输入瞬时上限扭矩阈值。
方法400可以通过向即将接合的离合器施加液压、电力、或机械获得的力来调整即将接合的离合器的扭矩容量。方法400可以通过调整发动机的扭矩致动器和/或集成起动器/发电机的扭矩致动器来调整变速器输入扭矩。在动力接通升挡的惯性阶段期间的即将接合的离合器的扭矩容量和变速器输入扭矩可以遵循图5和6中所示的轨迹。方法400进行至退出。
在408处，方法400确定未经传动修正的变速器输入扭矩。如前所述，车辆系统控制器可以接收用于请求制动扭矩和用于使车辆加速的扭矩的各种输入。例如，可以通过加速器踏板或通过和自主驾驶者的界面来输入使车辆加速的扭矩。在一个示例中，使车辆加速的扭矩是由车辆速度和加速器踏板位置或电压确定的车轮扭矩。具体地，车辆速度和加速器踏板位置被输入到表或函数中，并且该表或函数从储存在表或函数中的多个凭经验确定的值中输出驾驶者需求车轮扭矩。车轮扭矩然后可以被分割或划分成驾驶者需求发动机扭矩、驾驶者需求集成起动器/发电机扭矩(如果存在的话)、和驾驶者需求后轮驱动装置电机扭矩。驾驶者需求发动机扭矩、驾驶者需求集成起动器/发电机扭矩、和驾驶者需求后轮驱动装置电机扭矩可以响应于电池荷电状态(SOC)、集成起动器/发电机温度、后轮驱动装置电机温度、和其他车辆状况而被划分。例如，如果SOC高并且驾驶者需求车轮扭矩低，则驾驶者需求发动机扭矩和驾驶者需求集成起动器/发电机扭矩可以为零，而驾驶者需求后轮驱动装置电机扭矩提供驾驶者需求车轮扭矩。如果SOC低并且驾驶者需求中等，则驾驶者需求后轮驱动装置电机扭矩和驾驶者需求集成起动器/发电机扭矩可以为零，而驾驶者需求发动机扭矩提供驾驶者需求车轮扭矩。
针对变速器齿轮比和后轮驱动装置齿轮比调整的驾驶者需求发动机扭矩，加上针对变速器齿轮比和后轮驱动装置齿轮比调整的驾驶者需求集成起动器/发电机扭矩，加上针对后轮驱动装置齿轮比调整的驾驶者需求后轮驱动装置电机扭矩，总和为变速器接合齿轮时的驾驶者需求车轮扭矩。
对于变速器离合器滑移、瞬时变速器扭矩极限、变速器硬件扭矩极限、以及其他变速器状况，可以修正驾驶者需求发动机扭矩和/或集成起动器/发电机扭矩(如果存在的话)，从而可以提供期望的车轮扭矩。例如在扭矩传递阶段期间，通过一滑动离合器而消耗动力，因此变速器组件输入扭矩可以临时增加以传送不变的变速器组件输出扭矩。临时修正之前的在这些状况期间的发动机扭矩的期望值加上集成起动器/发电机的扭矩可以被称为未经扭矩修正的变速器输入扭矩。在没有修正变速器离合器滑移、瞬时变速器扭矩极限、变速器硬件扭矩极限、以及其他变速器状况的情况下由驾驶者需求车轮扭矩确定的总的驾驶者需求发动机扭矩和驾驶者需求集成起动器/发电机扭矩是未经修正的变速器输入扭矩。方法400确定未经修正的变速器输入扭矩之后进行至410。
在410处，方法400估算实际的变速器输入扭矩。实际的变速器输入扭矩可以被定义为估算的发动机扭矩和估算的集成起动器/发电机扭矩的总和。如在步骤408中所讨论的，可以根据最初从对于变速器离合器滑移或其他传动系状况的驾驶者需求车轮扭矩获得的未经修正的驾驶者需求发动机扭矩值和/或集成起动器/发电机扭矩值来修正驾驶者需求发动机扭矩和/或集成起动器/发电机扭矩。例如，如果参与换挡的两个离合器中的一个比预期更多或更少地滑移，则可以根据离合器滑移来调整发动机扭矩和/或集成起动器/发电机扭矩，从而可以提供期望的车轮扭矩。在这种情况下，传送的变速器组件输入扭矩将不同于未经传动修正的变速器组件输入扭矩。方法400在确定估算的变速器输入扭矩之后进行至412。
在412处，方法400确定动力接通齿轮比变化持续时间的期望的扭矩传递阶段持续时间。期望的扭矩传递阶段持续时间或用于发生换挡的扭矩传递阶段的持续时间(例如，时间量)可以凭经验确定并且储存在控制器存储器中。具体地，期望的扭矩传递阶段持续时间值可以凭经验确定并且储存在表或函数中，该表或函数可以通过驾驶者需求车轮扭矩和包括在换挡中的齿轮进行索引。方法400在确定期望的扭矩传递阶段持续时间之后进行至414。
在414处，方法400确定并且命令即将接合的离合器的扭矩容量。在一个示例中，可以通过以下公式来确定即将接合的离合器的扭矩容量：
其中Tqon_clth_cap是即将接合的离合器的扭矩容量，RTgear_old是在分离的齿轮(例如旧齿轮)下运行的变速器的扭矩比(例如，当旧齿轮被接合时变速器的输出扭矩除以变速器的输入扭矩)，RTgear_new是在接合的齿轮(例如新齿轮)下运行的变速器的扭矩比，TqTrn_wo_mod是未经修正的变速器输入扭矩，t是自当前换挡的扭矩传递阶段开始而经过的时间量，Tttp_dur是当前换挡的扭矩传递阶段的期望的持续时间。即将接合的离合器被命令为Tqon_clth_cap的值。然而，如果在扭矩传递阶段期间通过用后轮驱动装置电机代替发动机和集成起动器/发电机来执行传动系扭矩修正以填充潜在的扭矩孔，则离合器扭矩容量将具有不同的最终扭矩容量。在扭矩传递阶段结束时的最终的离合器扭矩容量可以是未经修正的变速器输入扭矩。因此，当后轮驱动装置电机在动力接通升挡的扭矩阶段期间提供补偿时，可以通过以下公式来描述即将接合的离合器的扭矩容量：
可以基于估算的变速器输入扭矩将这两种状况概括为：
其中TqTrn_est是如在410处确定的估算变速器输入扭矩。方法400进行至416。
在416处，方法400确定变速器输入最小瞬时扭矩极限。变速器输入最小瞬时扭矩极限还可以被称为变速器输入瞬时下限扭矩阈值。变速器输入扭矩(例如，在变速器离合器壳体处提供至变速器的扭矩)不应当小于变速器输入瞬时下限扭矩阈值，以实现平稳的变速器组件输出扭矩。如果通过后轮驱动装置提供补偿，则可以独立于该极限命令传送的变速器输入扭矩。在一个示例中，方法400由以下公式确定变速器输入最小瞬时扭矩极限：
其中TqTrn_min_inst是变速器输入瞬时最小扭矩极限，RTgear_old是当旧齿轮被接合时的变速器扭矩比，RTgear_new是当新齿轮被接合时的变速器扭矩比，TqTnTq_wo_mod是未经修正的变速器输入扭矩，并且Tqon_cltch_cap是即将接合的离合器的扭矩容量。上述公式的第二项(例如，）是在换挡的扭矩传递阶段期间施加以填充潜在的扭矩孔的扭矩。
在418处，方法400确定由后轮驱动装置电机(例如，P3装置)和/或一个或多个前轮电机(例如，135a和135b)提供的请求的传动系扭矩增加量(例如，)的百分比。在一个示例中，控制器的能量管理部分响应于电池SOC、后轮驱动装置温度、集成起动器/发电机温度、电池温度而调整在换挡的惯性阶段期间提供的发动机扭矩量、集成起动器/发电机起动扭矩量、前轮驱动电机扭矩量、以及后轮驱动装置扭矩量。例如，在SOC高、电池温度低、以及后轮驱动装置温度低的状况期间，方法400由于利用扭矩储备来操作发动机可以降低发动机燃料效率，所以通过后轮驱动装置和前轮电机来提供整个扭矩增加量(例如，)，以改善传动系效率。发动机、集成起动器/发电机、前轮电机、和后轮驱动装置电机可以各自单独地或以各种组合方式来提供请求的传动系扭矩增加量(例如，)。
类似地，可以根据期望的车轮扭矩的百分比来确定提供TqTnTq_wo_mod的发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩的百分比，并且针对SOC、后轮驱动装置温度、集成起动器/发电机温度、电池温度、和其他条件来调整车轮扭矩的百分比。例如，可以通过集成起动器/发电机来提供百分之五的期望的车轮扭矩，可以通过前轮电机来提供百分之十的期望的车轮扭矩，可以通过发动机来提供百分之六十的期望的车轮扭矩，以及后轮驱动装置可以提供百分之二十五的期望的车轮扭矩。可以通过储存在控制器存储器中的表或函数中的凭经验确定的值来调整车轮扭矩百分比。
方法400还响应于发动机、后轮驱动装置电机、和集成起动器/发电机的状况，通过索引表或函数来确定发动机扭矩储备、后轮驱动装置电机阈值、以及电池电力极限。发动机可以在换挡的时候用扭矩储备运行。扭矩储备是通过延迟点火正时和增加空气流量而产生的。点火正时可以在存在发动机扭矩储备时在换挡的扭矩传递阶段期间提前，以通过增加发动机扭矩来降低传动系扭矩响应中的扭矩孔的可能性。方法400进行至420。
在420处，方法400命令发动机扭矩、集成起动器/发电机扭矩、前轮电机扭矩、和后轮驱动装置电机扭矩。发动机、集成起动器/发电机、和后轮驱动装置电机被命令提供TqTrn_min_inst。方法400进行至退出。
现在参考图5，示出了后轮驱动装置电机扭矩孔填充的动力接通升挡的预示示例。可以通过图4的方法与图1A-3所示的系统相结合来提供图5所示的换挡顺序。图5中所示的曲线图同时发生，并且按时间对齐。动力接通升挡的扭矩传递阶段期间发动机扭矩对扭矩孔的补偿没有以图5的顺序提供。在时间T0-T3处的垂直线表示顺序中特别感兴趣的时间点。图5的曲线是彼此时间对齐的。
从图5的顶部开始的第一个曲线图是发动机转速相对于时间的曲线图。垂直轴表示发动机转速，并且发动机转速沿垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。实线502表示发动机转速。
从图5的顶部开始的第二个曲线图是各种变速器扭矩控制参数相对于时间的曲线图。垂直轴表示扭矩，并且扭矩沿垂直轴向上箭头的方向增加。水平轴以上的扭矩为正扭矩。水平轴处的扭矩为零。水平轴以下的扭矩是负扭矩，并且负扭矩的大小沿垂直轴向下箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。点划线504表示不被超过的变速器输入最大瞬时扭矩极限或瞬时变速器输入扭矩。实线508表示在变速器输入扭矩域中表示的总的驾驶者扭矩需求(例如，由人或自主车辆驾驶者请求的扭矩)。双点划线510表示变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入壳体的后轮驱动装置扭矩(例如，后轮驱动装置电机扭矩除以接合的变速器挡位的齿轮比)的总和。双划点线514表示变速器输入最小瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时下限扭矩阈值，除非通过后轮驱动装置提供补偿，否则变速器输入扭矩不小于变速器输入最小瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时下限扭矩阈值的值。长划-双短划线516表示在变速器输入壳体(例如，图3中所示的离合器壳体393)处反映或观察到的后轮驱动装置马达扭矩。
从图5的顶部开始的第三个曲线图是各种另外的变速器扭矩参数相对于时间的曲线图。垂直轴表示扭矩，并且扭矩沿垂直轴向上箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。点线520表示变速器的第二输入离合器(例如，图3的127)的扭矩容量。实线522表示变速器的第一输入离合器(例如，图3的126)的扭矩容量。细实线524表示未经扭矩修正的变速器输入扭矩(例如，未经用于补偿变速器离合器滑移、瞬时变速器扭矩极限、变速器硬件扭矩曲线、和其他变速器状况的修正的驾驶者需求发动机扭矩)。虚线512表示实际的变速器输入扭矩。
从图5的顶部开始的第四个曲线图是变速器扭矩比相对于时间的曲线图。垂直轴表示变速器扭矩比，并且变速器扭矩比沿垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。实线530表示实际的变速器扭矩比(例如，变速器输入扭矩与变速器输出扭矩的比值)。虚线532表示记录的变速器扭矩比(例如，如由变速器输入转速和变速器输出转速确定的变速器输入扭矩与变速器输出扭矩的比值)。当只有实线530可见时，实线530和虚线532是等值的。
除非另有说明，否则每个曲线图的水平轴对应于垂直轴的零值。此外，每个曲线图的垂直轴对应于零点时间的值。另外，水平轴以上的扭矩值使正扭矩增加，并且水平轴以下的扭矩值提供负扭矩。即使图中所示的迹线(trace)之间存在小间隙，但是各种标志的扭矩值也可以是相同的。在一些地方的迹线之间示出有小间隙，以提高可识别性。
在时间T0处，发动机转速502增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩508处于中间水平。变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩(例如，后轮驱动装置电机扭矩除以接合的变速器挡位的齿轮比)的总和510大体上等于驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩508(例如，彼此的3％以内)。驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩迹线508以及变速器输入扭矩和反映到变速器输入壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和510被示出为稍微分开以提高迹线可视性。变速器输入最大瞬时扭矩极限504处于较高水平，并且变速器输入最小瞬时扭矩极限514为零；然而变速器输入最小瞬时扭矩极限514可以是很大的负值(例如-500Nm)。反映到变速器输入壳体的后轮驱动装置电机扭矩516也为零。变速器的第一输入离合器的扭矩容量522处于即将分离的齿轮被接合的较高水平，并且未经修正的变速器输入扭矩524处于中间水平。实际的变速器输入扭矩512处于与未经修正的变速器输入扭矩524相同的水平。变速器的第二输入离合器的扭矩容量520为零。实际的变速器扭矩比530和记录的变速器扭矩比532处于较高的值，该较高的值反映提供较高扭矩比的较低挡齿轮(例如，第一齿轮)被接合。
在时间T1处，动力接通升挡开始并且变速器换挡进入扭矩传递阶段。发动机转速502继续以其先前速率增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩508处于比在时间T0处略低的水平，而总的传送的动力近似不变。变速器的第一输入离合器(例如，即将分离的离合器)的扭矩容量522开始减小。此后不久，变速器输入最小瞬时扭矩极限514以步进的方式增加。几乎同时，反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩516开始增加以填充扭矩传递阶段期间可能发生的扭矩孔。变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩的总和510处于比在时间T0处略低的值。变速器输入最大瞬时扭矩极限504保持在较高水平，并且未经修正的变速器输入扭矩524和实际的变速器输入扭矩512一样在其当前轨迹上继续。第二离合器的扭矩容量520为零。实际的变速器扭矩比530和记录的变速器扭矩比532是相同的值。
在时间T1和时间T2之间，发动机转速502继续增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩508逐渐减小。变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩的总和510响应于后轮驱动装置电机扭矩516的增加而开始增加，并且其遵循变速器输入最小瞬时扭矩极限514。变速器输入最大瞬时扭矩极限504保持在较高水平。变速器的第二输入离合器(例如，即将接合的离合器)的扭矩容量520开始增加，而变速器的第一输入离合器容量522继续减小。未经修正的变速器扭矩524继续逐渐减小，并且实际的变速器输入扭矩512继续遵循未经修正的变速器扭矩524。变速器的实际扭矩比530减小并且记录的变速器扭矩比532保持不变。变速器输入最小瞬时扭矩极限514随着第一变速器离合器的扭矩容量522减小而逐渐增加，然后在时间T2之前很快减小至零。
在时间T2处，动力接通升挡的扭矩传递阶段结束，并且动力接通升挡的惯性阶段开始。变速器最小瞬时扭矩极限514保持为零，并且发动机转速502随着通过第二离合器传递的扭矩520增加而开始减小。驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩开始增加以维持大致不变的输入动力。当变速器的第一输入离合器的扭矩容量522为零或大体上为零(例如，小于5Nm)时，扭矩传递阶段结束。在惯性阶段开始之后不久，变速器的第二输入离合器的扭矩容量520以步进的方式增加，并且然后变速器输入最大瞬时扭矩极限504减小以抵消在换挡期间增加至系统的惯性扭矩。后轮驱动装置的扭矩516减小以停止在变速器换挡的扭矩传递阶段期间提供的扭矩孔填充扭矩。变速器输入扭矩和反映到离合器输入壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和510下降至变速器输入最大瞬时扭矩极限504的水平，使得在换挡的惯性阶段期间增加至系统的惯性扭矩得到补偿。此外，减小变速器输入最大瞬时扭矩极限504使实际的变速器输入扭矩512和变速器输入转速减小。未经扭矩修正的变速器输入扭矩524随着驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩508增加而开始增加，以在换挡完成之后提供接近等值的车辆加速度。记录的扭矩比532开始减小，以指示第二齿轮被接合，而实际的扭矩比530继续处于不变的值。
在时间T2和时间T3之间，发动机转速502继续减小，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩508继续增加。变速器输入最小瞬时扭矩极限514保持为零，并且变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和510继续遵循变速器输入最大瞬时扭矩极限504。反映在变速器输入离合器壳体处的后轮驱动装置电机扭矩516保持为零。第一离合器的容量522保持为零，并且第二离合器的容量520逐渐减小，直到正好在时间T3之前其以步进的方式增加。未经修正的变速器输入扭矩524继续增加并且遵循发动机和集成起动器/发电机的驾驶者需求扭矩508。实际的变速器输入扭矩512继续处于较低水平并且遵循变速器输入最大瞬时扭矩极限504。记录的扭矩比532继续减小至实际的扭矩比530的值。
在时间T3处，换挡完成并且发动机转速502继续增加。驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩508和变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和510大体上是相同的值(例如，在彼此的+3％之内)。反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩516为零，并且变速器输入最大瞬时扭矩极限504为较高值。变速器输入最小瞬时扭矩514是零值，并且第二离合器扭矩容量520达到高值。第一离合器扭矩容量522为零，并且未经修正的变速器输入扭矩524等于驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩508。实际的变速器输入扭矩512也等于驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩508。记录的扭矩比532等于实际的扭矩比530的值。
以这种方式，可以通过增加后轮驱动装置电机的扭矩输出来减小在动力接通升挡的扭矩传递阶段期间可能发生的车轮扭矩减小的可能性。此外，可以通过减小后轮驱动装置的扭矩输出并且减小变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩的组合)来补偿由于动力接通升挡的惯性阶段期间的惯性扭矩而导致的扭矩增加。
现在参考图6，示出了变速器输入致动器孔填充的动力接通升挡的预示示例。可以通过图4的方法与图1A-3所示的系统相结合来提供图6所示的换挡顺序。图6中所示的曲线图同时发生，并且按时间对齐。在动力接通升挡的扭矩传递阶段期间后轮驱动装置电机扭矩对扭矩孔的补偿没有以图6的顺序提供。在时间T10-T13处的垂直线表示顺序中特别感兴趣的时间点。图6的曲线是彼此时间对齐的。
从图6的顶部开始的第一个曲线图是发动机转速相对于时间的曲线图。垂直轴表示发动机转速，并且发动机转速沿垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。实线602表示发动机转速。
从图6的顶部开始的第二个曲线图是各种变速器扭矩控制参数相对于时间的曲线图。垂直轴表示扭矩，并且扭矩沿垂直轴向上箭头的方向增加。水平轴以上的扭矩为正扭矩。水平轴处的扭矩为零。水平轴以下的扭矩是负扭矩，并且负扭矩的大小沿垂直轴向下箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。点划线604表示不被超过的变速器输入最大瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时上限扭矩阈值。实线608表示驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩(例如，由人或自主车辆驾驶者请求的扭矩)。双点划线610表示变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入壳体的后轮驱动装置扭矩(例如，后轮驱动装置电机扭矩除以接合的变速器挡位的齿轮比)的总和。双划点线614表示变速器输入最小瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时扭矩下限阈值，变速器输入扭矩不小于变速器输入最小瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时扭矩下限阈值。长划-双短划线616表示在变速器输入壳体(例如，图3中所示的离合器壳体393)处反映或观察到的后轮驱动装置马达扭矩。
从图6的顶部开始的第三个曲线图是各种另外的变速器扭矩参数相对于时间的曲线图。垂直轴表示扭矩，并且扭矩沿垂直轴向上箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。点线620表示变速器的第二输入离合器(例如，图3的127)的扭矩容量。实线622表示变速器的第一输入离合器(例如，图3的126)的扭矩容量。细实线624表示未经扭矩修正的变速器输入扭矩(例如，未经用于补偿变速器离合器滑移、瞬时变速器扭矩极限、变速器硬件扭矩曲线、和其他变速器状况的修正的驾驶者需求发动机扭矩)。虚线612表示实际的变速器输入扭矩。
从图6的顶部开始的第四个曲线图是变速器扭矩比相对于时间的曲线图。垂直轴表示变速器扭矩比，并且变速器扭矩比沿垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。实线630表示实际的变速器扭矩比(例如，变速器输入扭矩与变速器输出扭矩的比值)。虚线632表示记录的变速器扭矩比(例如，如由变速器输入转速和变速器输出转速确定的变速器输入扭矩与变速器输出扭矩的比值)。当只有实线630可见时，实线630和虚线632是等值的。
除非另有说明，否则每个曲线图的水平轴对应于垂直轴的零值。此外，每个曲线图的垂直轴对应于零点时间的值。另外，水平轴以上的扭矩值使正扭矩增加，并且水平轴以下的扭矩值提供负扭矩。即使图中所示的迹线之间存在小间隙，但是各种标志的扭矩值也可以是相同的。在一些地方的迹线之间示出有小间隙，以提高可识别性。
在时间T10处，发动机转速602增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩608处于中间水平。变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩(例如，后轮驱动装置电机扭矩除以接合的变速器挡位的齿轮比)的总和610大体上等于驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩608(例如，彼此的3％以内)。变速器输入最大瞬时扭矩极限604处于较高水平，并且变速器输入最小瞬时扭矩极限614为零。后轮驱动装置电机扭矩616也为零。变速器的第一输入离合器的扭矩容量622处于较高水平，并且未经修正的变速器输入扭矩624处于中间水平。实际的变速器输入扭矩612处于与未经修正的变速器输入扭矩624相同的水平。变速器的第二输入离合器的扭矩容量620为零。实际的变速器扭矩比630和记录的变速器扭矩比632处于较高的值，该较高的值反映提供较高扭矩比的较低挡齿轮(例如，第一齿轮)被接合。后轮驱动装置电机扭矩616处于0值。
在时间T11处，动力接通升挡开始并且变速器换挡进入扭矩传递阶段。发动机转速602继续以其先前速率增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩608处于比在时间T10处略低的水平。变速器的第一输入离合器(例如，即将分离的离合器)的扭矩容量622开始减小。变速器输入最小瞬时扭矩极限614的值稍微小于其在时间T10处的值。实际的变速器输入扭矩612也稍微小于其在时间T10处的值。变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩的总和610在其轨迹上继续。变速器输入最大瞬时扭矩极限604保持在较高水平，并且未经修正的变速器输入扭矩624在其当前轨迹上继续。第二离合器的扭矩容量620保持为零。实际的变速器扭矩比630随着其在记录的变速器速比开始减小之前减少而开始与记录的变速器扭矩比632分开。后轮驱动装置电机扭矩616保持为零。
在时间T11和时间T12之间，发动机转速602继续增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩608逐渐减小。变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩的总和610响应于变速器输入瞬时扭矩极限614的增加而开始增加，变速器输入瞬时扭矩极限614增加以防止扭矩孔。实际的变速器输入扭矩612也增加以遵循变速器输入最小瞬时扭矩极限614。变速器输入最大瞬时扭矩极限604保持在较高水平。变速器的第二输入离合器(例如，即将接合的离合器)的扭矩容量620开始增加，而变速器的第一输入离合器容量622继续减小。未经修正的变速器扭矩624继续逐渐减小。后轮驱动装置电机扭矩616保持为零。变速器的实际扭矩比630减小并且记录的变速器扭矩比632保持不变。变速器输入最小瞬时扭矩极限614随着第一变速器离合器的扭矩容量622减小而逐渐增加，然后其在时间T12之前减小至零。
在时间T12处，动力接通升挡的扭矩传递阶段结束，并且动力接通升挡的惯性阶段开始。变速器输入最小瞬时扭矩极限614减小至零，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩608开始增加。发动机转速602随着通过第二离合器传递的扭矩620增加而开始减小。当变速器的第一输入离合器的扭矩容量622为零或大体上为零(例如，小于5Nm)时，扭矩传递阶段结束。变速器的第二输入离合器的扭矩容量620达到高值。变速器输入最小瞬时扭矩极限614保持为零。变速器输入扭矩和反映到离合器输入壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和610在时间T12之后很快下降至变速器输入最大瞬时扭矩极限604的水平，使得在换挡的惯性阶段期间增加至系统的惯性扭矩得到补偿。此外，减小变速器输入最大瞬时扭矩极限604使实际的变速器输入扭矩612和变速器输入转速减小。未经扭矩修正的变速器输入扭矩624随着驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩608增加而开始增加，以在换挡完成之后提供接近等值的车辆加速度。可以增加发动机扭矩和/或集成起动器/发电机扭矩以增加未经扭矩修正的变速器输入扭矩。记录的扭矩比632开始减小，以指示第二齿轮被接合，而实际的扭矩比630继续处于不变的值。
在时间T12和时间T13之间，发动机转速602继续减小，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩608继续增加。变速器输入最小瞬时扭矩极限614保持为零，并且变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和610继续遵循变速器输入最大瞬时扭矩极限604。反映在变速器输入离合器壳体处的后轮驱动装置电机扭矩616保持为零。第一离合器的容量622保持为零，并且第二离合器的容量620逐渐减小并且然后在时间T13附近以步进的方式增加。未经修正的变速器输入扭矩624继续增加并且遵循发动机和集成起动器/发电机的驾驶者需求扭矩608。实际的变速器扭矩612继续遵循变速器输入最大瞬时扭矩极限604。记录的扭矩比632继续减小至实际的扭矩比630的值。
在时间T13处，动力接通升挡换挡完成并且发动机转速602继续加速。驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩608和变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和610大体上是相同的值(例如在彼此的+3％之内)。反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩616为零，并且变速器输入最大瞬时扭矩极限604为较高值。变速器输入最小瞬时扭矩614是零值，并且第二离合器扭矩容量620达到高值。第一离合器扭矩容量622为零，并且未经修正的变速器输入扭矩624等于驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩608。实际的变速器输入扭矩612也等于驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩608。记录的扭矩比632等于实际的扭矩比630的值。
以这种方式，可以通过增加通过发动机和/或集成起动器/发电机输入至变速器的扭矩来减小在动力接通升挡的扭矩传递阶段期间可能发生的车轮扭矩减小的可能性。可以通过提前点火正时和/或增加引入发动机的空气量和燃料量来增加发动机扭矩。可以通过增加供应至集成起动器/发电机的电压和/或电流来增加集成起动器/发电机扭矩。此外，可以通过减小变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)来补偿由于动力接通升挡的惯性阶段期间的惯性扭矩而导致的扭矩增加。
现在参考图7，示出了用于操作混合动力传动系以改进变速器换挡的示例性方法。图7的方法可以合并到图1A-3的系统中，并且可以与图1A-3的系统协作。此外，图7的方法的至少一些部分可以被合并为储存在非暂时性存储器中的可执行指令，而可以通过控制器在物理世界中改变装置和致动器的运行状态来执行该方法的其他部分。
在702处，方法700确定期望的变速器挡位。在一个示例中，方法700响应于车辆速度和加速器踏板位置或由加速器踏板位置确定的需求的车轮扭矩来确定期望的变速器挡位。具体地，方法700索引储存在控制器存储器中的变速器换挡计划。变速器换挡计划可以是保存凭经验确定的变速器挡位的表或函数。车辆速度和加速器踏板位置索引存储位置，并且表或函数输出期望的变速器挡位。方法700在确定期望的变速器挡位之后进行至704。
在704处，方法700判断是否请求动力接通升挡。动力接通升挡是当驾驶者需求扭矩大于零时从较低挡齿轮(例如，第一齿轮)到较高挡齿轮(例如第二齿轮)的换挡。驾驶者需求扭矩当加速器踏板被施加或压下时大于零。在当加速器踏板被施加时，期望的挡位从较低挡齿轮改变至较高挡齿轮(例如，从第二齿轮换挡至第三齿轮)的情况下可以请求动力接通升挡。如果方法700断定请求动力接通升挡，则答案为是并且方法700进行至706。否则，答案为否并且方法700进行至退出。
在706处，方法700判断换挡的惯性阶段是否正在进行。动力接通变速器挡位升挡可以由两个阶段组成。第一阶段是扭矩阶段或扭矩传递阶段，并且扭矩阶段或扭矩传递阶段是在即将分离的离合器正在分离但是仍传递扭矩，并且即将接合的离合器正在接合并且开始传递扭矩的换挡期间的时间。对于图3所示的双离合变速器，即将接合的离合器可以是离合器126或离合器127。即将分离的离合器可以是离合器126或离合器127。例如，用于具体换挡的即将分离的离合器可以是离合器126，并且即将接合的离合器可以是离合器127。变速器换挡的第二阶段是惯性阶段，并且惯性阶段当即将分离的离合器停止传递扭矩，而即将接合的离合器继续接合并且传递扭矩时开始。换挡当即将接合的离合器完全接合并且大体上具有零滑差(例如，从离合器的输入侧到离合器的输出侧的转速差小于30RPM)时结束。在一个示例中，方法700响应于自即将接合的离合器释放开始以来的时间以及自即将接合的离合器施加开始以来的时间而确定惯性阶段是否正在进行。例如，方法700可以包括凭经验确定对于每次变速器换挡(例如，第一齿轮至第二齿轮、第二齿轮至第三齿轮等)的扭矩阶段和惯性阶段的正时值。另外，可以调整变速器换挡的扭矩阶段时间和惯性阶段时间。如果距变速器换挡开始的时间指示变速器换挡处于惯性阶段，则答案为是并且方法700进行至708。否则，答案为否并且方法700进行至750。
在750处，方法700在动力接通升挡的扭矩传递阶段期间调整即将分离的离合器的扭矩容量(例如，可以从诸如离合器的发动机侧的离合器的输入侧传递至诸如离合器的齿轮箱侧的离合器的输出侧的离合器的扭矩量)和即将接合的离合器的扭矩容量。方法700还在换挡的扭矩传递阶段期间调整变速器输入扭矩。在一个示例中，即将接合的离合器的扭矩容量可以根据以下公式进行调整：
其中Tqoncl_cap是即将接合的离合器的扭矩容量，RTgear_old是具有已经分离的齿轮(例如，旧齿轮)的变速器的扭矩比(例如，当旧齿轮被接合时变速器的输出扭矩除以变速器的输入扭矩)，RTgear_new是具有被接合的齿轮(例如，新齿轮)的变速器的扭矩比，TqTrn_wo_mod是未经修正的变速器输入扭矩，t是从当前换挡的扭矩传递阶段开始经过的时间量，Tttp_dur是当前换挡的扭矩传递阶段的期望的持续时间。变速器换挡的扭矩传递阶段的期望的持续时间可以凭经验确定并且储存在控制器中的存储器中。并且，可以如在708处所述确定未经修正的变速器输入扭矩。
变速器输入扭矩(例如，由发动机和/或集成起动器/发电机提供的扭矩)可以根据以下公式进行调整：
其中TqTrn_inst_min是不会被超过的变速器输入瞬时最小扭矩极限或变速器输入瞬时下限扭矩阈值。方法400在变速器换挡的扭矩传递部分开始之后进行至退出。
在708处，方法700确定旧齿轮(例如，被分离的齿轮)下的变速器输入扭矩。旧齿轮下的扭矩需求是由假定的发动机转速和变速器扭矩比确定的假定的变速器输入扭矩需求。假定的或伪发动机转速是变速器接合旧齿轮时的变速器扭矩比乘以变速器输出转速。变速器扭矩比是当变速器接合旧齿轮时的变速器的扭矩比。可以根据通过变速器接合旧齿轮时的变速器扭矩比索引的凭经验确定的值的表或函数的输出，以及通过变速器输出轴转速乘以变速器在旧齿轮下运行时变速器的扭矩比确定的假定的发动机转速来确定扭矩需求。方法700在确定旧齿轮下的驾驶者需求扭矩之后进行至710。
在710处，方法700确定用于在新变速器挡位或在变速器换挡结束时被接合的变速器挡位下操作变速器的变速器输入扭矩。新齿轮下的扭矩需求是由假定的发动机转速和变速器扭矩比确定的假定的变速器输入扭矩需求。假定的发动机转速是新齿轮被接合时的变速器扭矩比乘以变速器输出转速。变速器扭矩比是变速器接合新齿轮时的变速器的扭矩比。可以根据通过变速器接合新齿轮时的变速器扭矩比索引的凭经验确定的值的表或函数的输出，以及通过变速器输出轴转速乘以变速器在新齿轮下运行时的变速器的扭矩比确定的假定的发动机转速来确定扭矩需求。方法700在确定旧齿轮下的驾驶者需求扭矩之后进行至710。方法700进行至712。
在712处，方法700确定期望的扭矩传递阶段持续时间。期望的扭矩传递阶段持续时间值可以凭经验确定并且储存在表或函数中，该表或函数可以由驾驶者需求车轮扭矩和包括在换挡中的挡位来索引。方法700在确定期望的齿轮比变化持续时间之后进行至714。
在714处，方法700确定即将接合的离合器的扭矩容量。具体地，即将接合的离合器的扭矩容量可以通过以下公式来确定：
其中Tqon_clth_cap是即将接合的离合器的扭矩容量，RTgear_new是在新齿轮下运行的变速器的扭矩比，RTgear_old是在旧齿轮下运行的变速器的扭矩比，TqTrn_in_newgear是紧接着在即将接合的离合器完全接合(例如，小于+5的离合器滑差)之后在新齿轮下的变速器输入扭矩，t是动力接通升挡的惯性阶段中经过的时间，Tshft_dur是换挡或齿轮比变化的持续时间，以及TqTrn_in_oldgear是紧接在即将分离的离合器开始释放之前在旧齿轮下的变速器输入扭矩。TqTrn_in_newgear的值在新齿轮被完全接合之前确定。
该方法补偿变速器输入扭矩(例如，驾驶者需求的变速器输入扭矩)的变化以及变速器的实际扭矩比与记录的变速器扭矩比之间的差值。即将接合的离合器的扭矩容量与最大变速器输入扭矩极限之间不同说明齿轮比变化有多快发生。即使最大变速器输入扭矩极限在变速器齿轮比变化期间可以改变，变速器输入扭矩值也被保持为常数以改善换挡质量。方法700进行至716。
在716处，方法700确定变速器输入最大瞬时扭矩极限，该变速器输入最大瞬时扭矩极限可以被称为不会被超过的变速器输入瞬时上限扭矩阈值。在一个示例中，变速器输入最大瞬时扭矩极限可以通过以下公式来确定：
其中TqTrn_inst_max是变速器输入最大瞬时扭矩极限，TqTrn_in_newgear是紧接着在即将接合的离合器完全接合之后在新齿轮下的变速器输入扭矩，RTgear_new是在新齿轮下运行的变速器的扭矩比，RTgear_old是在旧齿轮下运行的变速器的扭矩比，TqTrn_in_oldgear是紧接在即将分离的离合器开始释放之前在旧齿轮下的变速器输入扭矩，JTrn_in是变速器有效输入惯量，ωTrn_out是变速器输出轴角速度，以及Tshft_dur是换挡或齿轮比变化的持续时间。方法700进行至718。
在718处，方法700调整变速器输入扭矩致动器以提供期望的变速器输入扭矩减小。变速器输入扭矩致动器包括调整发动机扭矩和/或集成起动器/发电机(如果存在)的扭矩的致动器。发动机扭矩致动器可以包括但不限于燃料喷射器、节气门、凸轮轴、和点火系统。集成起动器/发电机扭矩致动器可以包括向集成起动器/发电机提供电力的逆变器和/或其它电压/电流源。变速器扭矩致动器被调整以在动力接通升挡的惯性阶段期间提供小于或等于TqTrn_inst_max的扭矩，TqTrn_inst_max是变速器输入最大瞬时扭矩极限。另外，根据在714处确定的离合器容量来调整即将接合的离合器的扭矩容量。发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩被调整，以满足图8-10所示的变速器瞬时最大扭矩极限或变速器瞬时上限扭矩阈值。方法700进行至退出。
现在参考图8，示出了动力接通升挡的预示示例，其中示出了当后轮驱动装置提供不变的扭矩以限制传动系噪声、振动和粗糙性(NVH)时通过后轮驱动装置电机补偿发动机对电池的充电。可以通过图7的方法与图1A-3所示的系统结合来提供图8所示的换挡顺序。图8中所示的曲线图同时发生，并且按时间对齐。在时间T20-T23处的垂直线表示顺序中特别感兴趣的时间点。图8的曲线是彼此时间对齐的。
从图8的顶部开始的第一个曲线图是发动机转速相对于时间的曲线图。垂直轴表示发动机转速，并且发动机转速沿垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。实线802表示发动机转速。
从图8的顶部开始的第二个曲线图是各种变速器扭矩控制参数相对于时间的曲线图。垂直轴表示扭矩，并且扭矩沿垂直轴向上箭头的方向增加。水平轴以上的扭矩为正扭矩。水平轴处的扭矩为零。水平轴以下的扭矩是负扭矩，并且负扭矩的大小沿垂直轴向下箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。点划线804表示不被超过的变速器输入最大瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时上限扭矩阈值。实线808表示在输入扭矩域中表示的总的驾驶者扭矩需求(例如，由人或自主车辆驾驶者请求的扭矩)。双点划线810表示变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入壳体的后轮驱动装置扭矩(例如，后轮驱动装置电机扭矩除以接合的变速器挡位的齿轮比)的总和。双划点线814表示变速器输入最小瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时下限扭矩阈值，变速器输入扭矩不小于变速器输入最小瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时下限扭矩阈值。点划线817表示在变速器输入离合器壳体(例如，图3中所示的离合器壳体393)处反映或观察到的实际的后轮驱动装置马达扭矩。长划-双短划线816表示使用估算的扭矩比(其近似于变速器的转速比)反映到变速器输入离合器壳体(例如，图3中所示的离合器壳体393)的假定的后轮驱动装置马达扭矩。双划点线825表示紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩。
从图8的顶部开始的第三个曲线图是各种另外的变速器扭矩参数相对于时间的曲线图。垂直轴表示扭矩，并且扭矩沿垂直轴向上箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。点线820表示变速器的第二输入离合器(例如，图3的127)的扭矩容量。实线822表示变速器的第一输入离合器(例如，图3的126)的扭矩容量。细实线824表示未经扭矩修正的变速器输入扭矩(例如，未经用于补偿变速器离合器滑移、瞬时变速器扭矩极限、变速器硬件扭矩曲线、和其他变速器状况的修正的驾驶者需求发动机扭矩)。虚线812表示实际的变速器输入扭矩。双划点线825表示紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩。
从图8的顶部开始的第四个曲线图是变速器扭矩比相对于时间的曲线图。垂直轴表示变速器扭矩比，并且变速器扭矩比沿垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。实线830表示实际的变速器扭矩比(例如，变速器输入扭矩与变速器输出扭矩的比值)。虚线832表示记录的变速器扭矩比(例如，如由变速器输入转速和变速器输出转速确定的变速器输入扭矩与变速器输出扭矩的比值)。当只有实线830可见时，实线830和虚线832是等值的。
除非另有说明，否则每个曲线图的水平轴对应于垂直轴的零值。此外，每个曲线图的垂直轴对应于零点时间的值。另外，水平轴以上的扭矩值使正扭矩增加，并且水平轴以下的扭矩值提供负扭矩。即使图中所示的迹线之间存在小间隙，但是各种标志的扭矩值也可以是相同的。在一些地方的迹线之间示出有小间隙，以提高可识别性。
在时间T20处，发动机转速802增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩808处于中间水平。实际的变速器输入扭矩812处于等于驾驶者需求扭矩808加上用于抵消假定的后轮驱动装置电机扭矩816的扭矩的较高水平。变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩(例如，后轮驱动装置电机扭矩除以接合的变速器挡位的齿轮比)的总和810大体上等于总的驾驶者需求扭矩808(例如，彼此的3％以内)。变速器输入最大瞬时扭矩极限804处于较高水平，并且变速器输入最小瞬时扭矩极限814为零。由于变速器换挡尚未开始，所以在时间T20处未确定紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩825。后轮驱动装置电机扭矩817是指示电池正在通过后轮驱动装置电机进行充电的负值。变速器的第一输入离合器的扭矩容量822处于较高水平，并且未经修正的变速器输入扭矩824处于中间水平。实际的变速器输入扭矩812处于与未经修正的变速器输入扭矩824相同的水平。变速器的第二输入离合器的扭矩容量820为零。实际的变速器扭矩比830和记录的变速器扭矩比832处于较高的值，该较高的值反映提供较高扭矩比的较低挡齿轮(例如，第一齿轮)被接合。
在时间T21处，动力接通升挡开始并且变速器换挡进入扭矩传递阶段。发动机转速802继续以其先前速率增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩808处于比在时间T20处略低的水平。变速器的第一输入离合器(例如，即将分离的离合器)的扭矩容量822开始减小。变速器输入最小瞬时输入扭矩极限814为零。变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩的总和810处于比其在时间T20处略低的水平。变速器输入最大瞬时扭矩极限804保持在较高水平，并且未经修正的变速器输入扭矩824在其当前轨迹上继续。第二离合器的扭矩容量820为零。实际的变速器扭矩比830在其当前的轨迹上继续。后轮驱动装置电机扭矩816保持不变的负值。紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩825处于大于驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩808的水平，以反映将在换挡后提供和换挡之前相同水平的车辆加速度的变速器输入扭矩。
在时间T21和时间T22之间，发动机转速802继续增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩808逐渐减小。变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩的总和810和实际变速器输入扭矩812响应于变速器输入最小瞬时扭矩极限814增加而增加。变速器输入最小扭矩极限814增加以填充随着第一离合器被释放而可能产生的扭矩孔。变速器输入最大瞬时扭矩极限804保持在较高水平。变速器的第二输入离合器(例如，即将接合的离合器)的扭矩容量820继续增加，而变速器的第一输入离合器容量822继续减小。未经修正的变速器输入扭矩824继续逐渐减小。后轮驱动装置电机扭矩在这个阶段保持不变。然而，由于实际的变速器扭矩比减小，所以反映到输入域的后轮驱动装置电机扭矩817减小(变得更负)。因为估算的扭矩比保持不变，所以使用估算的扭矩比的反映到输入域的假定的后轮驱动装置电机扭矩816保持不变。
在这个示例中，系统试图提供不变的发动机充电扭矩，这可能是噪声、振动和粗糙性(NVH)极限的结果。因为变速器组件输入扭矩的这部分不像驾驶者需求部分那样随着发动机转速而变化，所以估算的扭矩比与实际的扭矩比之间不同导致变速器最小扭矩限制需要增加到大于最终齿轮下不变的扭矩825的值。
变速器的实际的扭矩比830开始减小并且记录的变速器扭矩比832保持不变。变速器输入最小瞬时扭矩极限814随着第一变速器离合器的扭矩容量822减小而逐渐增加。新齿轮下的变速器输入扭矩逐渐减小。紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩825逐渐减小。
在时间T22处，动力接通升挡的扭矩传递阶段结束，并且动力接通升挡的惯性阶段开始。变速器输入最小瞬时扭矩极限814减小至零以在扭矩传递阶段期间停止扭矩孔填充，并且实际的变速器输入扭矩812响应于减小变速器输入最小瞬时输入扭矩极限814和减小变速器输入最大值瞬时输入扭矩极限804而减小。发动机转速802在变速器换挡的惯性阶段期间开始减小，并且第二离合器的扭矩容量820开始减小。当变速器的第一输入离合器的扭矩容量822为零或大体上为零(例如，小于5Nm)时，扭矩传递阶段结束。在惯性阶段开始之后不久，变速器的第二输入离合器的扭矩容量820开始逐渐减小。变速器输入扭矩和反映到离合器输入壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和810减小至小于变速器输入最大瞬时扭矩极限804的水平。未经扭矩修正的变速器输入扭矩524响应于发动机转速降低(提供大致不变的输入动力)而增加。记录的扭矩比832开始减小以指示第二齿轮被接合，而实际的扭矩比830继续为不变的值。后轮驱动装置电机扭矩816保持不变的负值。紧接着换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩825处于相对于时间T21处的较低水平。
在时间T22和时间T23之间，发动机转速802继续减小，并且总的驾驶者需求扭矩808继续增加。变速器输入最小瞬时扭矩极限814保持为零，并且变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和810继续小于变速器输入最大瞬时扭矩极限804。变速器输入最大瞬时扭矩极限804在一段时间内不变，并且然后其响应于变速器输入最大瞬时扭矩极限804增加而在时间T23附近增加。反映在变速器输入离合器壳体处的后轮驱动装置电机扭矩816保持为负值。第一离合器的容量822保持为零，并且第二离合器的容量820逐渐减小。未经修正的变速器输入扭矩824继续增加并且遵循发动机和集成起动器/发电机的驾驶者需求扭矩808。实际的变速器输入扭矩812继续遵循变速器输入最大扭矩极限804。记录的扭矩比832继续减小至实际的扭矩比830的值。紧接着换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩825继续减小。
在时间T23处，换挡完成并且发动机转速802开始加速。驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩808以及变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和810大体上是相同的值(例如在彼此的+3％之内)。反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩816处于同一负值，并且变速器输入最大瞬时扭矩极限804为较高值。变速器输入最小瞬时扭矩814是零值，并且第二离合器扭矩容量820达到高值。第一离合器扭矩容量822为零，并且未经修正的变速器输入扭矩824等于驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩808。驾驶者需求发动机扭矩和起动器/发电机扭矩808开始逐渐减小。实际的变速器输入扭矩812等于驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩808加上用于补偿负假定的后轮驱动装置电机扭矩816的扭矩。估算的传递扭矩也等于紧接着换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩825。记录的扭矩比832等于实际的扭矩比830的值。
以这种方式，发动机可以在执行平稳换挡时传送动力以通过后轮驱动装置电机给电池充电。具体地，可以响应于在换挡完成并且新齿轮被接合之后施加期望的变速器输入扭矩，而调整即将接合的离合器的扭矩容量。
现在参考图9，示出了动力接通升挡的预示示例，其中示出了当后轮驱动装置向电池提供不变的动力量时通过后轮驱动装置电机补偿发动机对电池的充电。可以通过图7的方法与图1A-3所示的系统结合来提供图9所示的换挡顺序。图9中所示的曲线图同时发生，并且按时间对齐。在时间T30-T33处的垂直线表示顺序中特别感兴趣的时间点。图9的曲线是彼此时间对齐的。
从图9的顶部开始的第一个曲线图是发动机转速相对于时间的曲线图。垂直轴表示发动机转速，并且发动机转速沿垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。实线902表示发动机转速。
从图9的顶部开始的第二个曲线图是各种变速器扭矩控制参数相对于时间的曲线图。垂直轴表示扭矩，并且扭矩沿垂直轴向上箭头的方向增加。水平轴以上的扭矩为正扭矩。水平轴处的扭矩为零。水平轴以下的扭矩是负扭矩，并且负扭矩的大小沿垂直轴向下箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。点划线904表示不被超过的变速器输入最大瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时上限扭矩阈值。实线908表示在变速器输入扭矩域中表示的总的驾驶者扭矩需求(例如，由人或自主车辆驾驶者请求的扭矩)。双点划线910表示变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩(例如，后轮驱动装置电机扭矩除以接合的变速器挡位的齿轮比)的总和。双划点线914表示变速器输入最小瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时下限扭矩阈值，变速器输入扭矩不小于变速器输入最小瞬时扭矩极限或变速器输入下限扭矩阈值。长划-双短划线916表示使用估算的扭矩比(其近似于变速器的转速比)反映到变速器输入离合器壳体(例如，图3中所示的离合器壳体393)的假定的后轮驱动装置马达扭矩。点划线917表示在变速器输入离合器壳体(例如，图3中所示的离合器壳体393)处反映或观察到的实际的后轮驱动装置马达扭矩。双划点线925表示紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩。
从图9的顶部开始的第三个曲线图是各种另外的变速器扭矩参数相对于时间的曲线图。垂直轴表示扭矩，并且扭矩沿垂直轴向上箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。点线920表示变速器的第二输入离合器(例如，图3的127)的扭矩容量。实线922表示变速器的第一输入离合器(例如，图3的126)的扭矩容量。细实线924表示未经扭矩修正的变速器输入扭矩(例如，未经用于补偿变速器离合器滑移、瞬时变速器扭矩极限、变速器硬件扭矩曲线、和其他变速器状况的修正的驾驶者需求发动机扭矩)。虚线912表示实际的变速器输入扭矩。双划点线925表示紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩。
从图9的顶部开始的第四个曲线图是变速器扭矩比相对于时间的曲线图。垂直轴表示变速器扭矩比，并且变速器扭矩比沿垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。实线930表示实际的变速器扭矩比(例如，变速器输入扭矩与变速器输出扭矩的比值)。虚线932表示记录的变速器扭矩比(例如，如由变速器输入转速和变速器输出转速确定的变速器输入扭矩与变速器输出扭矩的比值)。当只有实线930可见时，实线930和虚线932是等值的。
除非另有说明，否则每个曲线图的水平轴对应于垂直轴的零值。此外，每个曲线图的垂直轴对应于零点时间的值。另外，水平轴以上的扭矩值使正扭矩增加，并且水平轴以下的扭矩值提供负扭矩。即使图中所示的迹线之间存在小间隙，但是各种标志的扭矩值也可以是相同的。在一些地方的迹线之间示出有小间隙，以提高可识别性。
在时间T30处，发动机转速902增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩908处于中间水平。实际的变速器输入扭矩912处于等于驾驶者需求扭矩908加上用于平衡或抵消假定的后轮驱动装置电机扭矩916的扭矩的较高水平。变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入离合器壳体的假定的后轮驱动装置扭矩(例如，后轮驱动装置电机扭矩除以估算的变速器扭矩比)的总和910大体上等于总的驾驶者需求扭矩908(例如，彼此的3％以内)。变速器输入最大瞬时扭矩极限904处于较高水平，并且变速器输入最小瞬时扭矩极限914为零。由于变速器换挡尚未开始，所以在时间T30处未确定紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩925。后轮驱动装置电机扭矩917是指示电池正在通过后轮驱动装置电机进行充电的负值。变速器的第一输入离合器的扭矩容量922处于较高水平，并且未经修正的变速器输入扭矩924处于中间水平。实际的变速器输入扭矩912处于与未经修正的变速器输入扭矩924相同的水平。变速器的第二输入离合器的扭矩容量920为零。实际的变速器扭矩比930和记录的变速器扭矩比932处于较高的值，该较高的值反映提供较高扭矩比的较低挡齿轮(例如，第一齿轮)被接合。
在时间T31处，动力接通升挡开始并且变速器换挡进入扭矩传递阶段。发动机转速902继续以其先前速率增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩908处于比在时间T30处略低的水平。变速器的第一输入离合器(例如，即将分离的离合器)的扭矩容量922开始减小。变速器输入最小瞬时扭矩极限914为零。实际的变速器输入扭矩912在其先前的轨迹上继续。变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩的总和910沿其当前轨迹继续。变速器输入最大瞬时扭矩极限904保持在较高水平，并且未经修正的变速器输入扭矩924在其当前轨迹上继续。第二离合器的扭矩容量920保持为零。实际的变速器扭矩比930和记录的变速器扭矩比932处于相同水平。后轮驱动装置电机扭矩保持不变。因为估算的变速器扭矩比也保持不变，所以反映到变速器输入端的假定的后轮驱动装置电机扭矩916保持为不变的负值。然而，由于实际的变速器扭矩比减小，所以反映到变速器输入端的实际后轮驱动装置电机扭矩917的大小增加。紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩925处于大于驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩908的水平，以反映将在换挡后提供和换挡之前相同水平的车辆加速度的变速器输入扭矩。
在时间T31和时间T32之间，发动机转速902继续增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩908逐渐减小。变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩的总和910和实际变速器输入扭矩912响应于变速器输入最小瞬时扭矩极限914增加而增加。变速器输入最小瞬时扭矩极限914增加以填充由于释放即将分离的离合器而可能产生的潜在的扭矩孔。变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩的总和910也增加以填充在换挡的扭矩传递阶段期间可能形成的扭矩孔。变速器输入最大瞬时扭矩极限904保持在较高水平。变速器的第二输入离合器(例如，即将接合的离合器)的扭矩容量920在短时间段内减小，并且然后增加，以开始向即将接合的齿轮(例如，新齿轮)传递扭矩。变速器的第一输入离合器容量922继续减小。未经修正的变速器扭矩924在短时间段内减小，并且然后响应于变速器输入最小瞬时扭矩极限增加而增加。后轮驱动装置电机扭矩916保持在不变的负值。变速器的实际的扭矩比930连续减小并且记录的变速器扭矩比932保持不变。变速器输入最小瞬时扭矩极限914随着第一变速器离合器的扭矩容量922减小而逐渐增加，并且然后减小至时间T32附近的零。紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩925逐渐减小。
在时间T32处，动力接通升挡的扭矩传递阶段结束，并且动力接通升挡的惯性阶段开始。当变速器的第一输入离合器的扭矩容量922为零或大体上为零(例如，小于5Nm)时，扭矩传递阶段结束。变速器输入最小瞬时扭矩极限914减小至零以结束在扭矩传递阶段期间扭矩孔填充补偿。实际的变速器输入扭矩912继续增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩908开始增加。变速器输入最大值瞬时扭矩极限904处于较高水平，但是其在时间T32后降低。变速器输入扭矩和反映到离合器输入壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和910也继续增加。发动机转速902处于较高水平，但是在变速器换挡的惯性阶段期间在时间T32之后不久开始减小。未经扭矩修正的变速器输入扭矩924响应于进入动力接通升挡的惯性阶段而增加。记录的扭矩比932开始减小以指示第二齿轮被接合，而实际的扭矩比930继续为不变的值。实际的后轮驱动装置电机扭矩保持不变。反映到变速器输入壳体的实际的后轮驱动装置电机扭矩917也保持不变。由于估算的变速器扭矩比减小，所以假定的后轮驱动装置电机扭矩916的大小开始增加。紧接着换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩925处于相对于时间T31处的低水平。
在时间T32和时间T33之间，响应于由于系统试图提供不变的电池充电动力而因此进入变速器换挡的惯性阶段，发动机转速902继续减小，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩808增加。该系统使换挡类似于在没有用较高的驾驶者需求扭矩给电池充电的情况下的换挡。这是因为电池动力贡献和驾驶者需求贡献二者都是大致不变的动力。变速器输入最小瞬时扭矩极限914保持为零，并且变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和910在时间T32附近减小，并且然后在时间T33附近增加。变速器输入最大瞬时扭矩极限904在时间T32之后很快减小，并且然后在时间T33附近增加以减小惯性扭矩。反映在变速器输入离合器壳体处的后轮驱动装置电机扭矩916的大小增加并且然后在时间T33附近变得不变。第一离合器的容量922保持为零，并且第二离合器的容量920逐渐减小。未经修正的变速器输入扭矩924在时间T32处减小，并且然后其在时间T33之前增加。实际的变速器扭矩912遵循变速器输入最大输入扭矩极限904。记录的扭矩比932减小至实际的扭矩比930的值。紧接着换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩925继续减小。
在时间T33处，换挡完成并且发动机转速902开始加速。驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩908和变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和910大体上是相同的值(例如在彼此的+3％之内)。反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩916的大小处于同一负值，并且变速器输入最大瞬时扭矩极限904处于较高值。变速器输入最小瞬时扭矩914是零值，并且第二离合器扭矩容量920增加至较高值。第一离合器扭矩容量922为零，并且未经修正的变速器输入扭矩924等于紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩925。驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩908也开始逐渐减小。实际的变速器输入扭矩912等于驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩908加上用于补偿负后轮驱动装置电机扭矩916的扭矩。实际的传递扭矩912也等于紧接着换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩925。记录的扭矩比932等于实际的扭矩比930的值。
以这种方式，发动机可以在执行平稳换挡时传送不变的动力以通过后轮驱动装置电机给电池充电。具体地，可以响应于在换挡完成并且新齿轮被接合之后施加期望的变速器输入扭矩，而调整即将接合的离合器的扭矩容量。
现在参考图10，示出了动力接通升挡的预示示例，其中示出了当发动机在升挡之前和升挡之后都以相同的负载运行时通过后轮驱动装置电机补偿发动机对电池的充电。可以通过图7的方法与图1A-3所示的系统结合来提供图10所示的换挡顺序。图10中所示的曲线图同时发生，并且按时间对齐。在时间T40-T43处的垂直线表示顺序中特别感兴趣的时间点。图10的曲线是彼此时间对齐的。
从图10的顶部开始的第一个曲线图是发动机转速相对于时间的曲线图。垂直轴表示发动机转速，并且发动机转速沿垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。实线1002表示发动机转速。
从图10的顶部开始的第二个曲线图是各种变速器扭矩控制参数相对于时间的曲线图。垂直轴表示扭矩，并且扭矩沿垂直轴向上箭头的方向增加。水平轴以上的扭矩为正扭矩。水平轴处的扭矩为零。水平轴以下的扭矩是负扭矩，并且负扭矩的大小沿垂直轴向下箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。点划线1004表示不被超过的变速器输入最大瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时上限扭矩阈值。实线1008表示驾驶者需求发电机扭矩和集成起动器/发电机扭矩(例如，由人或自主车辆驾驶者请求的扭矩)。双点划线1010表示变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入壳体的后轮驱动装置扭矩(例如，后轮驱动装置电机扭矩除以接合的变速器挡位的齿轮比)的总和。双划点线1014表示变速器输入最小瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时下限扭矩阈值，变速器输入扭矩不小于变速器输入最小瞬时扭矩极限或变速器输入瞬时下限扭矩阈值。长划-双短划线1016表示在变速器输入离合器壳体(例如，图3中所示的离合器壳体393)处反映或观察到的后轮驱动装置马达扭矩。双划点线1025表示紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩。
从图10的顶部开始的第三个曲线图是各种另外的变速器扭矩参数相对于时间的曲线图。垂直轴表示扭矩，并且扭矩沿垂直轴向上箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。点线1020表示变速器的第二输入离合器(例如，图3的127)的扭矩容量。实线1022表示变速器的第一输入离合器(例如，图3的126)的扭矩容量。细实线1024表示未经扭矩修正的变速器输入扭矩(例如，未经用于补偿变速器离合器滑移、瞬时变速器扭矩极限、变速器硬件扭矩曲线、和其他变速器状况的修正的驾驶者需求发动机扭矩)。虚线1012表示实际的变速器输入扭矩。双划点线1025表示紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩。
从图10的顶部开始的第四个曲线图是变速器扭矩比相对于时间的曲线图。垂直轴表示变速器扭矩比，并且变速器扭矩比沿垂直轴箭头的方向增加。水平轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。实线1030表示实际的变速器扭矩比(例如，变速器输入扭矩与变速器输出扭矩的比值)。虚线1032表示记录的变速器扭矩比(例如，如由变速器输入转速和变速器输出转速确定的变速器输入扭矩与变速器输出扭矩的比值)。当只有实线1030可见时，实线1030和虚线1032是等值的。
除非另有说明，否则每个曲线图的水平轴对应于垂直轴的零值。此外，每个曲线图的垂直轴对应于零点时间的值。另外，水平轴以上的扭矩值使正扭矩增加，并且水平轴以下的扭矩值提供负扭矩。即使图中所示的迹线之间存在小间隙，但是各种标志的扭矩值也可以是相同的。在一些地方的迹线之间示出有小间隙，以提高可识别性。
在时间T40处，发动机转速1002增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩1008处于中间水平。实际的变速器输入扭矩1012处于等于驾驶者需求扭矩1008加上用于抵消后轮驱动装置电机扭矩1016的扭矩的较高水平。变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩(例如，后轮驱动装置电机扭矩除以估算的变速器扭矩比)的总和1010大体上等于驾驶者需求发电机扭矩和集成起动器/发电机扭矩1008(例如，彼此的3％以内)。变速器输入最大瞬时扭矩极限1004处于较高水平，并且变速器输入最小瞬时扭矩极限1014为零。由于变速器换挡尚未开始，所以在时间T40处未确定紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩1025。后轮驱动装置电机扭矩1016是指示电池正在通过后轮驱动装置电机进行充电的负值。变速器的第一输入离合器的扭矩容量1022处于较高水平，并且未经修正的变速器输入扭矩1024也处于较高水平。变速器实际输入扭矩1012处于与未经修正的变速器输入扭矩1024相同的水平。变速器的第二输入离合器的扭矩容量1020为零。实际的变速器扭矩比1030和记录的变速器扭矩比1032处于较高的值，该较高的值反映提供较高扭矩比的较低挡齿轮(例如，第一齿轮)被接合。
在时间T41处，动力接通升挡开始并且变速器换挡进入扭矩传递阶段。发动机转速1002继续以其先前速率增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩1008处于比在时间T40处略低的水平。变速器的第一输入离合器(例如，即将分离的离合器)的扭矩容量1022开始减小。变速器输入最小瞬时扭矩极限1014在其先前水平上继续。实际的变速器输入扭矩1012也在其同一水平上继续。变速器输入扭矩(例如，发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩)和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩的总和1010也在其同一轨迹上继续。变速器输入最大瞬时扭矩极限1004保持在较高水平，并且未经修正的变速器输入扭矩1024在其先前水平上继续。第二离合器的扭矩容量1020为零。实际的变速器扭矩比1030和记录的变速器扭矩比1032处于相同水平。后轮驱动装置电机扭矩1016逐渐减小，并且紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩1025处于等于实际的变速器输入扭矩1012的水平，使得在变速器换挡之后可以维持发动机负载。
在时间T41和时间T42之间，发动机转速1002继续增加，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩1008逐渐减小并且然后响应于变速器最小瞬时扭矩极限1014增加而增加。变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置扭矩的总和1010和实际变速器输入扭矩1012也响应于变速器输入最小瞬时扭矩极限1014增加而增加。变速器输入最小瞬时扭矩极限1014增加以填充当即将分离的离合器被释放时可能产生的扭矩孔。变速器输入最大瞬时扭矩极限1004保持在较高水平。变速器的第二输入离合器(例如，即将接合的离合器)的扭矩容量1020当变速器的第一输入离合器容量1022继续减小时也开始增加。未经修正的变速器扭矩1024在其先前水平上继续。后轮驱动装置电机扭矩1016逐渐减小。变速器的实际的扭矩比1030继续减小并且记录的变速器扭矩比1032保持不变。变速器输入最小瞬时扭矩极限1014步进式增加，并且然后随着第一变速器离合器的扭矩容量1022减小而逐渐增加。紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩1025保持不变。
在时间T42处，动力接通升挡的扭矩传递阶段结束，并且动力接通升挡的惯性阶段开始。当变速器的第一输入离合器的扭矩容量1022为零或大体上为零(例如，小于5Nm)时，扭矩传递阶段结束。变速器输入最小瞬时扭矩极限1014减小至零以结束在扭矩传递阶段期间的扭矩孔填充，并且实际的变速器输入扭矩1012响应于减小变速器输入最小瞬时输入扭矩极限1014和减小变速器输入最大瞬时输入扭矩极限1004而在时间T42之后很快减小。发动机转速1002在变速器换挡的惯性阶段期间开始减小，并且第二离合器的扭矩容量1020开始减小。变速器输入扭矩和反映到离合器输入壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和1010在其同一轨迹上继续。未经扭矩修正的变速器输入扭矩1024保持其先前的值不变。记录的扭矩比1032和实际的扭矩比1030继续为不变的值。后轮驱动装置电机扭矩1016逐渐减小。紧接着换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩1025在其同一水平处继续。
在时间T42和时间T43之间，发动机转速1002继续减小，并且驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩1008在时间T42附近减小并且在时间T43附近增加。变速器输入最小瞬时扭矩极限1014保持为零，并且变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和1010减小至小于在时间T43处再次增加之前的变速器输入最大瞬时扭矩极限1004。变速器输入最大瞬时扭矩极限1004在一段时间内不变，并且然后其响应于变速器输入最大瞬时扭矩极限1004增加而在时间T43附近增加。反映在变速器输入离合器壳体处的后轮驱动装置电机扭矩1016从时间T42到时间T43增加。第一离合器的容量1022保持为零，并且第二离合器的容量1020逐渐减小。未经修正的变速器输入扭矩1024保持为不变的值。实际的变速器输入扭矩1012继续遵循变速器输入瞬时最大扭矩极限1004。记录的扭矩比1032继续减小至实际的扭矩比1030的值。紧接着换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩1025继续减小。
在时间T43处，换挡完成并且发动机转速1002开始加速。驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩1008和变速器输入扭矩和反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩的总和1010大体上是相同的值(例如在彼此的+3％之内)。反映到变速器输入离合器壳体的后轮驱动装置电机扭矩1016开始逐渐减小，并且变速器输入最大瞬时扭矩极限1004为较高值。变速器输入最小瞬时扭矩1014是零值，并且第二离合器扭矩容量1020达到高值。第一离合器扭矩容量1022为零，并且未经修正的变速器输入扭矩1024等于实际的变速器输入扭矩1012。驾驶者需求发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩1008也开始逐渐减小。实际的变速器输入扭矩1012等于紧接着换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩1025。记录的扭矩比1032等于实际的扭矩比1030的值。
以这种方式，发动机可以在执行平稳换挡时传送动力以通过后轮驱动装置电机给电池充电。具体地，可以响应于在换挡完成并且新齿轮被接合之后施加期望的变速器输入扭矩，而调整即将接合的离合器的扭矩容量。
因此，本文的方法提供了一种传动系运行方法，该方法包含：在第一状况期间，响应于变速器瞬时下限输入扭矩阈值而通过控制器在动力接通升挡扭矩传递阶段期间调整变速器输入扭矩致动器，变速器瞬时下限输入扭矩阈值响应于即将接合的离合器的扭矩容量、接合第一齿轮的变速器的扭矩比、和接合第二齿轮的变速器的扭矩比。该方法包括其中变速器瞬时下限输入扭矩阈值还响应于未经修正的变速器输入扭矩，并且该方法还包含：响应于变速器的扭矩比，而在动力接通升挡扭矩传递阶段期间调整一个或多个前轮电机的扭矩。该方法还包含在第二状况期间，响应于接合第一齿轮的变速器的扭矩比除以接合第二齿轮的变速器的扭矩比的结果和即将接合的离合器的扭矩容量来调整后轮驱动装置电机扭矩。该方法包括其中第一状况是电池荷电状态小于阈值，并且其中第二状况是电池荷电状态大于阈值。该方法包括其中调整后轮驱动装置电机扭矩包括增加后轮驱动装置电机的正扭矩输出。该方法还包含确定动力接通升挡扭矩传递阶段的期望的持续时间。该方法还包含响应于动力接通升挡扭矩传递阶段的期望的持续时间，而修改即将接合的离合器的扭矩容量的响应和变速器瞬时下限输入扭矩阈值。
这里所包括的方法还提供了一种传动系运行方法，该方法包含：在第一状况期间，响应于未经修正的变速器输入扭矩、接合第一齿轮的变速器的扭矩比、和接合第二齿轮的变速器的扭矩比，而通过控制器在换挡的动力接通升挡扭矩传递阶段期间调整变速器的即将接合的离合器的扭矩容量。该方法包括其中第一状况是发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩在动力接通升挡扭矩传递阶段期间被调整为变速器瞬时下限阈值扭矩的情况。该方法还包含在第二状况期间通过控制器在动力接通升挡扭矩传递阶段期间将变速器的即将接合的离合器的扭矩容量调整为未经修正的变速器输入扭矩乘以自动力接通升挡扭矩传递阶段开始的时间量除以动力接通升挡扭矩传递阶段的持续时间的值。
在一些示例中，该方法包括其中第二状况是后轮驱动装置电机扭矩加上发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩的总效果在动力接通升挡扭矩传递阶段期间被调整为变速器瞬时下限阈值扭矩的情况。该方法还包含响应于变速器瞬时下限输入扭矩阈值和变速器的即将接合的离合器的扭矩容量来确定动力接通升挡换挡的持续时间。该方法还包含在动力接通升挡的惯性阶段期间调整变速器的即将接合的离合器的扭矩容量。该方法包括其中变速器的即将接合的离合器的扭矩容量在动力接通升挡的惯性阶段期间减小。
本文所描述的方法还提供了一种传动系运行方法，该方法包含：响应于紧接着在动力接通升挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩、在动力接通升挡之前接合旧齿轮时的变速器的扭矩比、接合新齿轮时的变速器的扭矩比、紧接在动力接通升挡之前在旧齿轮下的变速器输入扭矩、以及动力接通升挡的期望的持续时间，而通过控制器在动力接通升挡的惯性阶段期间调整变速器的即将接合的离合器的扭矩容量。该方法还包含响应于紧接在换挡之前在旧齿轮下的变速器输入扭矩、紧接着在换挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩、在换挡之前接合旧齿轮时的变速器的扭矩比、接合新齿轮时的变速器的扭矩比、变速器惯量、以及变速器的输出角速度，而通过控制器在动力接通升挡的惯性阶段期间调整变速器输入扭矩致动器。
该方法还包含在动力接通升挡的期望的持续时间期间通过后轮驱动装置电机提供电池充电。该方法还包含响应于变速器扭矩比与变速器转速比之间不同来调整变速器瞬时下限输入扭矩阈值和变速器瞬时上限输入扭矩阈值。该方法还包含在动力接通升挡的惯性阶段期间调整后轮驱动装置电机的输出，以在动力接通升挡之前和之后将发动机扭矩维持在期望值。该方法包括其中在新齿轮被完全接合之前，确定紧接着在动力接通升挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩。
应当注意，本文包括的示例性控制和估算程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令储存在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器、以及其他发动机硬件来执行。
此外，方法的部分可以是在现实世界中采取的用于改变装置的状态的物理动作。本文描述的具体程序可以表示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。正因为如此，所示出的各种动作、操作、和/或功能可以以所示的顺序执行、并行执行、或者在一些情况下可以省略。同样地，过程的顺序不是为了实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而设置的。可以根据所使用的具体策略来重复执行所示动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形化地表示被编程到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中的代码，其中通过执行包括与电子控制器相结合的各种发动机硬件部件的系统中的指令来执行所描述的动作。如果需要，可以省略在此描述的方法步骤中的一个或多个。
应当理解，本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且因为可能有许多变化，所以这些具体实施例不被认为是限制性的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4、以及其他发动机类型。本公开的主题包括在此公开的各种系统和配置以及其他特征、功能、和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求特别指出了被认为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一”元件或“第一”元件或其等同物。这种权利要求应该被理解为包括包含一个或多个这种元件、既不要求也不排除两个或更多个这种元件。可以通过修改本权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护所公开的特征、功能、元件、和/或特性的其他组合和子组合。无论在范围上比原始权利要求更宽、更窄、相等或者不同的这种权利要求也被认为包括在本公开的主题内。

Claims (17)

1.一种传动系运行方法，包含：
在第一状况期间，响应于变速器瞬时下限输入扭矩阈值而通过控制器在换挡的动力接通升挡扭矩传递阶段期间调整变速器输入扭矩致动器，所述变速器瞬时下限输入扭矩阈值响应于即将接合的离合器的扭矩容量、接合第一齿轮的变速器的扭矩比、和接合第二齿轮的所述变速器的扭矩比。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述变速器瞬时下限输入扭矩阈值还响应于未经修正的变速器输入扭矩，并且所述方法还包含：
响应于所述变速器的扭矩比，而在所述动力接通升挡扭矩传递阶段期间调整一个或多个前轮电机的扭矩。
3.根据权利要求1所述的方法，还包含在第二状况期间，响应于接合所述第一齿轮的所述变速器的所述扭矩比除以接合所述第二齿轮的所述变速器的所述扭矩比的结果和所述即将接合的离合器的所述扭矩容量来调整后轮驱动装置电机扭矩。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一状况是电池荷电状态小于阈值，并且其中所述第二状况是所述电池荷电状态大于所述阈值。
5.根据权利要求3所述的方法，其中调整所述后轮驱动装置电机扭矩包括增加所述后轮驱动装置电机的正扭矩输出。
6.根据权利要求1所述的方法，还包含确定所述动力接通升挡扭矩传递阶段的期望的持续时间。
7.根据权利要求6所述的方法，还包含响应于所述动力接通升挡扭矩传递阶段的所述期望的持续时间，而修改所述即将接合的离合器的所述扭矩容量的响应和所述变速器瞬时下限输入扭矩阈值。
8.根据权利要求1所述的方法，还包含在所述第一状况期间，响应于未经修正的变速器输入扭矩、接合所述第一齿轮的所述变速器的所述扭矩比、和接合所述第二齿轮的所述变速器的所述扭矩比，而通过所述控制器在所述换挡的所述动力接通升挡扭矩传递阶段期间调整变速器的即将接合的离合器的扭矩容量。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一状况是发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩在所述动力接通升挡扭矩传递阶段期间被调整为所述变速器瞬时下限输入扭矩阈值的情况。
10.根据权利要求9所述的方法，还包含在第二状况期间通过所述控制器在所述动力接通升挡扭矩传递阶段期间将所述变速器的即将接合的离合器的扭矩容量调整为所述未经修正的变速器输入扭矩乘以自所述动力接通升挡扭矩传递阶段开始的时间量除以所述动力接通升挡扭矩传递阶段的持续时间的值。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二状况是所述后轮驱动装置电机扭矩加上发动机扭矩和集成起动器/发电机扭矩的总效果在所述动力接通升挡扭矩传递阶段期间被调整为所述变速器瞬时下限阈值扭矩的情况。
12.根据权利要求8所述的方法，还包含响应于变速器瞬时下限输入扭矩阈值和所述变速器的即将接合的离合器的扭矩容量来确定动力接通升挡换挡的持续时间。
13.根据权利要求8所述的方法，在另一表示中还包含在所述动力接通升挡的惯性阶段期间调整所述变速器的即将接合的离合器的扭矩容量。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述变速器的即将接合的离合器的扭矩容量在所述动力接通升挡的所述惯性阶段期间减小。
15.根据权利要求1所述的方法，还包含：响应于紧接着在所述动力接通升挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩、在所述动力接通升挡之前接合旧齿轮时的变速器的扭矩比、接合所述新齿轮时的所述变速器的扭矩比、紧接在所述动力接通升挡之前在所述旧齿轮下的变速器输入扭矩、以及所述动力接通升挡的期望的持续时间，而通过所述控制器在所述动力接通升挡的惯性阶段期间调整变速器的即将接合的离合器的扭矩容量。
16.一种传动系运行方法，包含：
在第一状况期间，响应于未经修正的变速器输入扭矩、接合第一齿轮的变速器的扭矩比、和接合第二齿轮的所述变速器的扭矩比，而通过控制器在动力接通升挡扭矩传递阶段期间调整变速器的即将接合的离合器的扭矩容量。
17.一种传动系运行方法，包含：
响应于紧接着在动力接通升挡之后在新齿轮下的变速器输入扭矩、在所述动力接通升挡之前接合旧齿轮时的变速器的扭矩比、接合所述新齿轮时的所述变速器的扭矩比、紧接在所述动力接通升挡之前在所述旧齿轮下的变速器输入扭矩、以及所述动力接通升挡的期望的持续时间，而通过控制器在所述动力接通升挡的惯性阶段期间调整变速器的即将接合的离合器的扭矩容量。
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