CN107310545B - 用于控制多模式动力***的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于响应于执行变速器多状态转换事件的命令来控制动力***的方法，包括：确定初始输出扭矩限值；以及基于初始输出扭矩限值来确定初始命令输出扭矩。在完成多状态转换事件(包括命令扭矩减小)的第一状态转变之前，响应于初始命令输出扭矩来控制动力***产生扭矩。在所述多状态转换事件(包括命令扭矩减小)的第一状态转变完成之后，确定扭矩斜率，并且基于扭矩斜率调节初始命令输出扭矩。响应于所述初始命令输出扭矩和所述调节后的初始命令输出扭矩来控制动力***在多状态转换事件的剩余部分期间产生扭矩。

Description

用于控制多模式动力***的方法和装置
技术领域
本公开涉及采用多个扭矩产生装置的多模式动力***以及与其相关联的动态***控制。
背景技术
动力***可以被配置成将来自多个扭矩产生装置的扭矩通过扭矩传递装置传递到可以联接到传动***的输出构件。这种动力***包括混合动力***和扩展范围的电动车辆***。用于操作这种动力***的控制***操作扭矩产生装置，并且响应于操作者命令的输出扭矩请求在变速器中应用扭矩传递元件以传递扭矩，考虑到燃料经济性、排放、驾驶性能和其他因素。示例性的扭矩产生装置包括内燃机和非燃烧扭矩机。非燃烧扭矩机可包括作为电机或发电机可操作的电动机，以独立于来自内燃机的扭矩产生输入到变速器的扭矩输入。扭矩机可将通过车辆传动***传递的车辆动能变换为可存储在电能存储装置中的电能，这被称为再生运行。控制***监测来自车辆和操作者的各种输入，并且提供混合动力系的操作控制，包括控制变速器运行状态和换档、控制扭矩产生装置，以及调节电能存储装置和电动机之间的电功率交换，以管理变速器的输出，包括扭矩和转速。
发明内容
描述了一种多模式动力***，包括在多个固定档位状态和可变状态中可操作的变速器。一种用于响应于执行变速器多状态转换事件的命令来控制动力***的方法，包括：确定初始输出扭矩限值；以及基于初始输出扭矩限值来确定初始命令输出扭矩。在完成多状态转换事件(包括命令扭矩减小)的第一状态转变之前，响应于初始命令输出扭矩来控制动力***产生扭矩。在多状态转换事件(包括命令扭矩减小)的第一状态转变完成之后，确定扭矩斜率，并且基于扭矩斜率调节初始命令输出扭矩。响应于初始命令输出扭矩和调节后的初始命令输出扭矩来控制动力***在多状态转换事件的剩余部分期间产生扭矩。
本发明教导内容的上述特征和优点，以及其他特征和优点，结合附图来看，从以下关于实现发明教导内容最佳模式及其他实施例(如所附权利要求所限定的)的具体实施方式中是很显而易见的。
附图说明
现在将通过举例的方式并参考附图描述一个或多个实施例，在附图中：
图1示意性地示出了根据本公开的包括内燃机、变速器和传动***的多模式动力***的实施例；
图2示意性地示出了根据本公开的可以用于在多状态转换事件期间控制动力***的第一多状态转换例程；
图3以图形方式示出了根据本公开的相对于时间的多状态转换事件，包括在转换期间的实际最大输出扭矩和输出扭矩分布限值；以及
图4示意性地示出了根据本公开的可用于在多状态转换事件期间控制多模式动力***的第二多状态转换例程。
具体实施方式
现在参考附图(仅出于说明某些示例性实施例的目的，而不是为了限制本发明)，图1描绘了一种非限制性多模式动力系100，其包括内燃机(发动机)12和分别为第一扭矩机60和第二扭矩机62形式的非燃烧扭矩机，三者被布置成经由多模式变速器(变速器)10将扭矩传递到传动***90。高压电气***80被布置成向第一扭矩机60和第二扭矩机62供应电功率，并且包括电能存储装置，例如，高压直流电源(电池)85。多模式动力系100可以有利地用在车辆上以向传动***90提供推进动力，其在一个实施例中联接到一个或多个车轮。车辆的非限制性实例可以包括乘用车、轻型或重型卡车、多用途车辆、农用车辆、工业/仓库车辆或娱乐性越野车辆。非燃烧扭矩机可以是利用非燃烧过程产生(以扭矩形式的)机械动力的任何机器，该扭矩采用可以源自电能、气动能、液压能或另一能量源的存储或产生的动力。
发动机12可以是任何合适的燃烧装置，包括在多个状态中选择性地运行以经由输入构件14将扭矩传递到变速器10的多缸内燃机，并且可以是火花点火或压缩点火发动机。发动机12包括联接到变速器10输入构件14的曲轴。转速传感器11监测输入构件14的曲轴转角和转速。从发动机12的功率输出(即，发动机转速和发动机扭矩)，由于在发动机12和变速器10(例如扭矩管理装置或机械动力液压泵)之间的输入构件14上放置的扭矩消耗部件，可以不同于给变速器10的输入速度和输入扭矩。发动机12被配置成响应于运行条件在正在进行的动力系运行期间执行自动停止和自动起动操作。控制器5被配置成控制发动机12的致动器以控制燃烧参数，包括控制进气质量气流、火花点火正时、喷射燃料质量、燃料喷射正时、EGR阀位置，以控制再循环废气的流量，以及如此配置的发动机上的进气和或排气门正时和相位。因此，发动机速度可以通过控制燃烧参数(包括气流扭矩和火花诱导扭矩)来控制。发动机速度也可以通过控制输入构件14处的反作用扭矩，通过控制第一扭矩机60和第二扭矩机62的电机扭矩来控制。
变速器10分别机械地联接到发动机12以及第一扭矩机60和第二扭矩机62，并且被配置成在发动机12、第一扭矩机60和第二扭矩机62和传动***90之间传递扭矩。在一个实施例中，并且如图所示，第一扭矩机60和第二扭矩机62是采用电能来产生和反作用扭矩的电动机/发电机。如本文所述，多模式动力系100被配置成在多个动力系状态中的一个状态下运行，并且是动力***的非限制性实施例，在该动力***上参考图2、3和4描述的概念可以有利地运行。
变速器10可以是任何合适的扭矩传递装置。在一个实施例中，变速器是四模式复合分配机电变速器10，其包括三个行星齿轮组20、30和40，以及五个可接合扭矩传递装置，即离合器C1 52、C2 54、C3 56、C4 58和C5 50。设想了变速器10的其他实施例。变速器10的构件联接到第一扭矩机60和第二扭矩机62以实现扭矩传递。变速器10被配置成响应于输出扭矩请求在发动机12、扭矩机60、62和输出构件92之间传递扭矩。行星齿轮组20包括太阳齿轮构件22、环形齿轮构件26以及联接到行星架构件25的行星齿轮24。行星架构件25可旋转地支撑行星齿轮24，行星齿轮24被设置成与太阳齿轮构件22和环形齿轮构件26都啮合，并且行星架构件25联接到可旋转轴构件16。行星齿轮组30包括太阳齿轮构件32、环形齿轮构件36和联接到行星架构件的行星齿轮34。行星齿轮34被设置成与太阳齿轮构件32和环形齿轮构件36都啮合。行星架构件联接到可旋转轴构件16。行星齿轮组40包括太阳齿轮构件42、环形齿轮构件46和联接到行星架构件45的行星齿轮44。如图所示，存在联接到行星架构件45的第一组和第二组行星齿轮44。因此，行星齿轮组40是复合的、太阳齿轮构件-小齿轮-小齿轮-环形齿轮构件齿轮组。行星架构件45可旋转地联接在离合器C1 52和C2 54之间。太阳齿轮构件42可旋转地联接到可旋转轴构件16。环形齿轮构件46可旋转地联接到输出构件92。
如本文所用，离合器是指可以响应于控制信号而选择性应用的扭矩传递装置，并且可以是任何合适的装置，包括例如单个或复合板式离合器或组件、单向离合器和带式离合器。液压回路72被配置成用电动液压泵70供应的加压液压流体来控制每个离合器的离合状态，电动液压泵70由控制器5可操作地控制。离合器C2 54和C4 58是液压施加的旋转摩擦离合器。离合器C1 52、C3 56和C5 50是可以接地到变速箱55的液压控制制动装置。在该实施例中，离合器C1 52、C2 54、C3 56和C4 58中的每一个都使用液压控制回路72供应的加压液压流体来液压地应用。液压回路72由控制器5可操作地控制以激活和停用上述离合器，提供液压流体用于冷却和润滑变速器的元件，并且提供液压流体用于冷却第一扭矩机60和第二扭矩机62。液压回路72中的液压压力可以通过使用压力传感器(一个或多个)测量，通过使用机载算法的估计或使用其它合适的方法来确定。
在一个实施例中，第一扭矩机60和第二扭矩机62是三相交流电动机/发电机，每个包括定子、转子和旋转变压器。用于每个扭矩机60、62的电动机定子接地到变速箱55的外部，并且包括定子芯，该定子芯具有从其延伸的线圈电绕组。用于第一扭矩机60的转子支撑在毂板齿轮上，该毂盘齿轮机械地附接到套筒轴18，套筒轴18联接到第一行星齿轮组20。用于第二扭矩机62的转子固定地附接到套筒轴毂19，套筒轴毂19机械地附接到第二行星齿轮30。每个旋转变压器信号地且可操作地连接到变速器功率逆变器控制模块(TPIM)82，并且每个旋转变压器检测和监测旋转变压器转子相对于旋转变压器定子的旋转位置，从而监测第一扭矩机60和第二扭矩机62中相应的那个的旋转位置。另外，从旋转变压器输出的信号可用于确定第一扭矩机60和第二扭矩机62的转速。
变速器10的输出构件92可旋转地连接到传动***90，以向传动***90提供输出动力，该输出动力在该实施例中通过差速齿轮传动或另一合适装置传递到一个或多个车轮。输出构件92的输出功率特征在于输出转速和输出扭矩。变速器输出速度传感器93监测输出构件92的旋转速度和旋转方向。每个车轮优选地配备有传感器，该传感器被配置为监测车轮速度以确定车辆速度，以及绝对和相对车轮速度，用于制动控制、牵引力控制和车辆加速度管理。
高压电气***80的电池85经由高压电总线84电耦合到变速器功率逆变器控制模块(TPIM)82，并且配置有用于监测电功率流的适当装置，包括用于监测电流和电压的装置。电池85可以是任何合适的高压电能存储装置，例如高压电池，并且优选地包括监测***，该监测***提供供应给高压电总线84的电功率的测量，包括电压和电流。在一个实施例中，当车辆静止时，电池85可以电连接到外部充电站，用于从远程电源充电。
将存储在电能存储装置(电池)85中的燃料或电势的能量转换而产生来自发动机12的输入扭矩和来自第一扭矩机60和第二扭矩机62的电动机扭矩。电池85是高电压，经由高压电总线84直流耦合到TPIM82，高压电总线84优选地包括允许或禁止电池85和TPIM82之间电流流动的接触器开关。TPIM82优选地包括一对功率逆变器以及相应的电动机控制模块，电动机控制模块被配置为从其接收扭矩命令和控制逆变器状态，以提供电机驱动或再生功能以满足电机扭矩命令。功率逆变器可以包括以多个转换晶体管(例如，绝缘栅双极晶体管(IGBT))形式的互补三相功率电子装置。TPIM82的功率逆变器将从电池85供应的直流功率转换成用于为第一扭矩机60和第二扭矩机62中相应的一个供电的交流电。IGBT构成被配置为接收控制命令的开关模式电源。对于第一扭矩机60和第二扭矩机62中每一个的每一相，存在一对IGBT。IGBT的状态被控制以提供电机驱动机械功率产生或电功率再生功能功率逆变器通过直流传输导体27接收或提供直流电功率，并将其转换成三相交流电功率，或者从三相交流电功率转换成直流电功率，转换后的电功率经由传递导体被传导到第一扭矩机60和第二扭矩机62或者从第一扭矩机60和第二扭矩机62传导出去以用作电机或发电机的运行。TPIM82通过功率逆变器和相应的电机控制模块将电功率传递到第一扭矩机60和第二扭矩机62和从第一扭矩机60和第二扭矩机62传递出去，以响应于电机扭矩命令。电流通过高压电总线84传输到电池85以及从电池85传输出去，以对电池85充电和放电。
控制器5经由通信链路15信号地且可操作地链接到多模式动力系100中的各种致动器和传感器，以监测和控制多模式动力系100的操作，包括合成信息和输入，以及执行算法以控制致动器满足与燃料经济性、排放、性能、驾驶性能和硬件保护相关的控制目标。为了便于说明，控制器5被描绘为整体装置；本领域的普通技术人员理解，控制器5可以包括多个单独的控制模块，其分布在整个多模式动力系100中以提供协调***。控制器5可以包括分布式控制模块***，其包括各个控制模块，包括监控模块、发动机控制模块、变速器控制模块、电池组控制模块和TPIM82。
此外，控制器5优选地是整体车辆控制架构的子集。用户接口13优选地信号连接到多个装置，车辆操作者通过这些装置指挥和命令动力***的运行，并且包括命令输出扭矩请求并选择变速器范围。这些装置优选地包括加速踏板112、操作者制动踏板113、变速器范围选择器114和车辆速度巡航控制***116。变速器范围选择器114可以具有离散数量的操作者可选择位置以指示车辆的操作者意图运动的方向，并且因此指示输出构件92在向前或相反方向上的优选旋转方向。应当理解，由于车辆位置(例如，在山上)所引起的回滚，车辆仍然可以沿除了操作者意图运动的指示方向之外的方向移动。变速器范围选择器114的操作者可选择位置可以直接对应于参考表1所描述的单个变速器状态，或可以对应于参考表1所描述的传输状态的子集。作为非限制性示例，变速器范围选择器114的操作者可选择位置可以包括停车、倒车、空档和驾驶，其通常被称为PRND或PRNDL配置。用户接口13可以包括单个装置，如图所示，或者可替代地可以包括直接连接到各个控制模块的多个用户接口装置。
上述控制模块经由通信链路15与其他控制模块、传感器和致动器通信，这实现了各种控制模块之间的结构化通信。特定通信协议是特定于应用的。通信链路15和适当的协议提供了上述控制模块与其他控制模块之间的稳固的消息传递以及多控制模块接口，其他控制模块提供包括例如防抱死制动、牵引力控制和车辆稳定性的功能。多根通信总线可以用于提高通信速度并提供一定水平的信号冗余和完整性，包括直接链路和串行***接口(SPI)总线。各个控制模块之间的通信也可以使用无线链路，例如短程无线无线电通信总线来实现。各个装置也可以直接连接。
术语控制器、控制模块、模块、控制、控制单元、处理器和类似术语是指一个或多个专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元等的任何一种或各种组合，例如，以存储器和存储装置(只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等)形式的微处理器和相关联的非暂态存储器组件。非暂态存储器组件能够以一个或多个软件或固件程序或例程、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、信号调节和缓冲电路及可以由一个或多个处理器访问以提供所述功能的其它组件的形式，存储机器可读指令。输入/输出电路和装置包括模拟/数字转换器和相关装置，监视来自传感器的输入，这些输入以预设采样频率监视或响应于触发事件被监测。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语是指包括校准和查找表的任何控制器可执行指令集。每个控制器执行控制例程(一个或多个)以提供期望的功能，包括监测来自感测装置和其它联网控制器的输入，以及执行控制和诊断指令以控制致动器的运行。例程可以以规则的间隔执行，例如在正在进行的运行期间每100微秒。可替代地，例程可以响应于某一触发事件的发生而执行。控制器之间的通信以及控制器、致动器和/或传感器之间的通信可以使用直接有线点对点链路、网络通信总线链路、无线链路或任何其它合适的通信链路来实现，并且由通信链路15指示。通信包括以任何合适形式交换数据信号，包括例如经由导电介质的电信号、经由空气的电磁信号、经由光波导的光信号等等。数据信号可以包括离散的、模拟的或数字化的模拟信号，表示来自传感器、致动器命令和控制器之间通信的输入。术语“信号”是指传达信息的任何物理上可识别的指示器，并且可以是能够穿过介质传播的任何合适波形(例如电学、光学、磁性、机械或电磁)，诸如直流、交流、正弦波、三角波、方波、振动等等。术语“模型”指基于处理器的或处理器可执行的代码以及相关校准，其模拟装置或物理过程的物理存在。如本文所用，术语“动态”和“动态地”描述实时执行的步骤或过程。
多模式动力系100被配置成在多个动力系状态中的一个下运行，包括多个变速器状态和发动机状态，以产生扭矩并将扭矩传递到传动***90。发动机状态包括OFF状态和ON状态，其可以包括燃料切断(FCO)状态。当发动机处于OFF状态时，其不供应燃料，不点火，也不旋转。当发动机在ON状态下运行时，其正在旋转。发动机ON状态可以包括所有气缸被供给燃料和点火的全气缸状态(ALL)，一部分气缸被供给燃料和点火、其余气缸未被供给燃料也不点火的气缸停用状态(DEAC)，以及FCO状态。当发动机在FCO状态下运行时，其正在旋转，但是未被供应燃料也不点火。变速器状态包括通过选择性地致动离合器C5 50，C1 52，C254，C3 56和C4 58而实现的多个固定档位(Gear#)范围和可变范围。固定档位状态包括这样一些变速器状态：由于由激活上述离合器中的特定离合器而导致的行星齿轮组的互锁齿轮之间的齿轮关系，输出构件92的旋转速度与输入构件14的旋转速度成正比。可变状态包括这些变速器状态：输出构件92的旋转速度相对于发动机12的输入速度和第一扭矩机60和第二扭矩机62的旋转速度而变化。可变状态包括电可变模式(EVT模式#)、电动车辆模式(EV#)以及过渡和伪档位模式(EV过渡状态#和伪档位#)和空档(空档)。表1描绘了与多模式动力系100相关联的多个变速器状态及相关的发动机状态和离合器激活状态(由“x”表示)。
表1
图2示意性地示出了可用于在多状态转换事件期间控制动力***的第一多状态转换例程200。动力***的一个实施例包括上文参考图1描述的多模式动力系100的实施例。或者，多状态转换例程200可以有利地用于在多状态转换事件期间控制单模式动力***，其中单模式动力***包括联接到分级齿轮变速器的内燃机，该分级齿轮变速器以多个预定传动比中的一个运行，其中变速器可被命令执行多状态转换事件。多状态转换事件包括顺序地执行变速器转换到多个变速器状态，包括初始变速器状态、一个或多个中间变速器状态和最终变速器状态。表2被提供为按键，其中数字标记的块和相应的功能如下所述，对应于第一多状态转换例程200。本领域普通技术人员应认识到，可以在功能和/或逻辑块组件和/或各种处理步骤方面描述本教导。应当认识到，此类块组件可以包含经配置以执行指定功能的任何数目的硬件、软件，和/或固件组件。
表2
第一多状态转换例程200在动力系运行期间周期性地执行。第一多状态转换例程200的步骤可以以任何合适的顺序执行，并且不限于参考图2描述的顺序。第一多状态转换例程200的执行可以如下进行：
在动力系运行期间，控制器5可命令换抵挡，其作为输入信号201被提供给第一多状态转换例程200。当变速器状态转换包括用于单个变速器状态转换(202)(0)的命令时，不采取进一步的动作，并且第一多状态转换例程200的该迭代结束(204)。
当变速器状态转换包括用于实现命令的变速器状态(202)(1)的多状态转换事件的命令时，控制器执行多状态转换事件，包括确定是否已经完成(210)包括输出扭矩减小的第一转变。当在多状态转换事件期间通过多个变速器状态转换时，以考虑整个转换具有整体的方式控制输出扭矩分布，以便提供由车辆操作者所感受的单个平滑的扭矩转变。用于多状态转换事件的命令可以响应于脚尖踩踏加速器踏板操作112而发生，此时车辆操作者命令猛烈的车辆加速。
可能需要多状态转换事件以避免在转换事件期间的禁止状态下变速器运行，例如可能在所有离合器被停用时发生，或者当单个转换事件可能导致互斥离合器的激活时。以举例的方式，为了说明的目的，一个示例性的变速器转换可以包括从EV模式4到EVT模式2的转换，其中在EV模式4中离合器C2，C3和C5被激活，而在EVT模式2中离合器C1和C4被激活，离合器C2，C3和C5被停用。
参考图3图形地示出了一个示例性多状态转换事件，其包括相对于时间示出的在转换期间实际最大输出扭矩300和输出扭矩分布限值310。如图3所示的变速器状态也被指示。这种转换转变在表3中可以包括如下的内容，用于从EV模式4到EVT模式2的转换，其中在EV模式4中离合器C2，C3和C5被激活，而在EVT模式2中离合器C1和C4被激活，离合器C2，C3和C5被停用。离合器启动状态由“x”指示。
表3
再次参考图2，在执行多状态转换事件期间，当包括输出扭矩减小的第一转变尚未完成(210)(0)时，第一多状态转换例程200确定第一预期输出扭矩减小(212)的预期约束，并确定输出扭矩(214)最大值的开环起点。第一预期输出扭矩减小(212)的预期约束可以包括硬约束，例如用于常开离合器和常闭离合器的离合器扭矩容量、电池功率约束、行星齿轮和其他机械装置的机械能力等。可以将输出扭矩(214)的开环起点设置为在运行期间可能经历的优选最大输出扭矩。将初始输出扭矩限值设置为第一预期输出扭矩减小的预期约束和输出扭矩(216)开环起点的最小值，并且通过组合初始输出扭矩限值和任何实际输出扭矩约束来确定命令输出扭矩，以控制动力***100(230)。参考图3，在线301处指示多状态转换事件的启动，并且相对于实际最大输出扭矩302，参考线段310示出初始最大输出扭矩限值的示例。最大可实现输出扭矩302可以最初随着动力系将发动机从关闭状态转换到开启状态而减小。然而，初始最大输出扭矩限值310减小到所示的水平，从而为车辆操作者提供可识别的输出扭矩的单次减小。输出扭矩的初始减小可以通过在反应模式下控制电机60，62中的一个或两个来实现，以产生电功率，从而减小来自变速器10的输出扭矩。
再次参考图2，当包括输出扭矩减小的第一转变已经完成(210)(1)时，通过将输出扭矩限值增加到来自第一多状态转换例程200先前迭代的输出扭矩限值以及在多状态转换事件(220)剩余部分期间从预定斜坡率确定的输出扭矩增量的总和，第一多状态转换例程200开始逐渐增加最大输出扭矩限制。将更新的输出扭矩限值与最大期望斜坡扭矩(222)进行比较，并且如果结果是小于(222)(0)，则更新的输出扭矩限值与任何实际输出扭矩限值结合，以确定用于控制动力***100(230)的命令输出扭矩。当更新的输出扭矩限值等于或大于最大期望斜坡扭矩(222)(1)时，将最大期望斜坡扭矩设置为等于更新的输出扭矩限值(224)，并且最大期望斜坡扭矩与任何实际输出扭矩约束组合以确定用于控制动力***100(230)的命令输出扭矩。
再次参考图3，当到发动机ON状态的转变完成时，完成了具有输出扭矩减小的第一状态转变，如从模式3EV状态322到模式3EVT状态324的转变所示的。通过将输出扭矩限值增加到来自第一多状态转换例程200先前迭代的输出扭矩限值以及从预定斜坡率确定的输出扭矩增量的总和，如线段312所示，最大输出扭矩限值开始逐渐增加。控制最大输出扭矩限值的这种逐渐增加，使得在点308处指示的最大输出扭矩的第二次减小在其逐渐增加时不违反最大输出扭矩限值。
因此，为了控制用于多状态转换事件的输出扭矩，输出扭矩特征图将开环起点预定形状与实际约束相组合。预定形状可以最初切掉比所需更大的扭矩，使得扭矩可以以一种受控的方式逐渐增加回到操作者。因此，与当多个变速器状态下变速器过渡时可能经历的多个扭矩减小相比，操作者经历单个扭矩减小。
图4示意性地示出了可用于在多状态转换事件期间控制多模式动力***的第二多状态转换例程400。多模式动力***的一个实施例包括上文参考图1所述的动力系100的一个实施例。多状态转换事件包括顺序地执行变速器转换到多个变速器状态，包括初始变速器状态、一个或多个中间变速器状态和最终变速器状态。表4被提供为按键，其中数字标记的块和相应的功能如下所述，对应于第二多状态转换例程400。本领域普通技术人员应认识到，可以在功能和/或逻辑块组件和/或各种处理步骤方面描述本教导。应当认识到，此类块组件可以包含经配置以执行指定功能的任何数目的硬件、软件，和/或固件组件。
表4
第二多状态转换例程400在动力系运行期间周期性地执行。第二多状态转换例程400的步骤可以以任何合适的顺序执行，并且不限于参考图4描述的顺序。第二多状态转换例程400的执行可以如下进行：
在动力系运行期间，控制器5可命令换抵挡，其作为输入信号401被提供给第二多状态转换例程400。当变速器状态转换包括用于单个变速器状态转换(402)(0)的命令时，不采取进一步的动作，并且第二多状态转换例程400的该迭代结束(404)。
当变速器状态转换包括用于实现命令的变速器状态(402)(1)的多状态转换事件的命令时，控制器执行多状态转换事件，包括确定这是否从命令多状态转换事件(410)以来例程400的第一次迭代。
当在多状态转换事件期间通过多个变速器状态转换时，以考虑整个转换具有整体的方式控制输出扭矩分布，以便提供由车辆操作者所感受的两个平滑的扭矩转变。用于多状态转换事件的命令可以响应于脚尖踩踏加速器踏板操作112而发生，此时操作者命令猛烈的车辆加速。
当这是在命令多状态转换事件(410)(1)之后例程400的第一次迭代时，第二多状态转换例程400确定第一预期输出扭矩减少(412)的预期约束，并且确定输出扭矩(414)最大值的第一开环起点。第一预期输出扭矩减小(412)的预期约束可以包括硬约束，例如用于常开离合器和常闭离合器的离合器扭矩容量、电池功率约束、行星齿轮和其他机械装置的机械能力等。可以将输出扭矩(414)的第一开环起点设置为在运行期间可能经历的优选最大输出扭矩。将初始输出扭矩限值设置为第一预期输出扭矩减小的预期约束和输出扭矩(416)第一开环起点的最小值，并且通过组合初始输出扭矩限值和任何实际输出扭矩约束来确定命令输出扭矩，以控制动力***100(440)。
当这是在命令多状态转换事件(410)(0)之后例程400的后续迭代时，第二多状态转换例程400确定这是否是指示新转换的第一次迭代，并且是否已经命令增加发动机速度(420)。
如果是的话(420)(1)，则第二多状态转换例程400确定第二预期输出扭矩减小(432)的预期约束，并且确定输出扭矩(434)最大值的第二开环起点。第二预期输出扭矩减小(432)的预期约束可以包括硬约束，例如用于常开离合器和常闭离合器的离合器扭矩容量、电池功率约束、行星齿轮和其他机械装置的机械能力等。可以将输出扭矩(434)的第二开环起点设置为在运行期间可能经历的优选最大输出扭矩。将初始输出扭矩限值设置为第二预期输出扭矩减小的预期约束和输出扭矩(436)第二开环起点的最小值，并且通过组合初始输出扭矩限值和任何实际输出扭矩约束来确定命令输出扭矩，以控制动力***100(440)。
如果否(420)(0)，则通过将输出扭矩限值增加到来自第二多状态转换例程400先前迭代的输出扭矩限值以及在多状态转换事件(422)剩余部分期间从预定斜坡率确定的输出扭矩增量的总和，第二多状态转换例程400开始逐渐增加最大输出扭矩限制。将更新的输出扭矩限值与最大期望斜坡扭矩(424)进行比较，并且如果结果是小于(424)(0)，则更新的输出扭矩限值与任何实际输出扭矩限值结合，以确定用于控制动力***100(440)的命令输出扭矩。当更新的输出扭矩限值等于或大于最大期望斜坡扭矩(424)(1)时，将输出扭矩限值设置为等于最大期望斜坡扭矩(426)，并且与任何实际输出扭矩约束组合以确定用于控制动力***100(440)的命令输出扭矩。
再次参考图3，当到发动机ON状态的转变完成时，完成了具有输出扭矩减小的第一状态转变，如从模式3EV状态322到模式3EVT状态324的转变所示的。通过将输出扭矩限值增加到来自第二多状态转换例程400先前迭代的输出扭矩限值以及从预定斜坡率确定的输出扭矩增量的总和，如线段312所示，最大输出扭矩限值开始逐渐增加。控制最大输出扭矩限值的这种逐渐增加，使得在点308处指示的最大输出扭矩的第二次减小在其逐渐增加时不违反最大输出扭矩限值。
因此，为了控制用于多状态转换事件的输出扭矩，输出扭矩特征图将开环起点预定形状与实际约束相组合。预定形状可以最初切掉比所需更大的扭矩，使得扭矩可以以一种受控的方式逐渐增加回到操作者。因此，与当多个变速器状态下变速器过渡时可能经历的多个扭矩减小相比，操作者经历两个扭矩减小。这种操作改善了包括多个变速器状态变换的驾驶性能体验，因为操作者在转换期间经历到输出扭矩的受控减小。该操作也可以减少转换时间。
如在本说明书和权利要求书中所使用的，术语“例如”、“比如”、“如”、“等等”，以及动词“包括”、“具有”、“包含”及其其它动词形式，当结合一个或多个部件或其它项目列表使用时，应各自被理解为开放式的，意味着该列表不应被认为是为排除其它附加的部件或项目。其它术语应使用其最广泛的合理含义进行理解，除非它们在需要不同解释的上下文中使用。
具体实施方式和附图或图是支持和描述本发明教导内容的，但本教导内容的范围仅由权利要求书限定。虽然已详细描述了用于实施本发明教导内容的一些最佳模式和其他实施例，但存在各种替代性设计和实施例，用于实施所附权利要求书中所限定的本教导内容。

Claims (10)

1.一种用于控制多模式动力***的方法，包括内燃机和非燃烧扭矩机，所述非燃烧扭矩机被配置成将扭矩传递至可以在多个变速器状态下运行的变速器，所述方法包括：
响应于在所述变速器中执行多状态转换事件的命令：
在完成包括命令扭矩减小的所述多状态转换事件的第一状态转变之前：
确定初始输出扭矩限值，
基于所述初始输出扭矩限值来确定初始命令输出扭矩，以及
响应于所述初始命令输出扭矩来控制所述动力***产生扭矩；以及
在完成包括命令扭矩减小的所述多状态转换事件的第一状态转变之后：
确定扭矩斜率，
基于所述扭矩斜率调节所述初始命令输出扭矩，以及
响应于所述初始命令输出扭矩和所述调节后的初始命令输出扭矩来控制所述动力***在所述多状态转换事件的剩余部分期间产生扭矩。
2.如权利要求1所述的方法，其中确定初始输出扭矩限值包括确定初始最大输出扭矩限值。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述初始输出扭矩限值响应于脚尖踩踏加速器踏板操作被确定。
4.如权利要求1所述的方法，其中控制所述动力***产生扭矩包括控制所述内燃机产生扭矩。
5.如权利要求1所述的方法，其中动力***响应于所述初始命令输出扭矩来控制所述动力***产生扭矩包括，响应于所述初始命令输出扭矩来控制所述非燃烧扭矩机产生扭矩。
6.如权利要求5所述的方法，其中响应于所述初始命令输出扭矩来控制所述非燃烧扭矩机产生扭矩包括，控制所述非燃烧扭矩机产生反应性扭矩。
7.如权利要求1所述的方法，还包括基于所述初始输出扭矩限值和多个基于***的扭矩约束来确定所述初始命令输出扭矩。
8.一种用于控制动力***的方法，包括内燃机，其被联接至可以在多个变速器状态下运行的步进齿轮变速器，其中所述变速器可以被命令执行多状态转换事件，所述方法包括：
响应于在所述变速器中执行多状态转换事件的命令：
在完成包括命令扭矩减小的所述多状态转换事件的第一状态转变之前：
确定初始输出扭矩限值，
基于所述初始输出扭矩限值来确定初始命令输出扭矩，以及
响应于所述初始命令输出扭矩来控制所述内燃机产生扭矩；以及
在完成包括命令扭矩减小的所述多状态转换事件的第一状态转变之后：
确定扭矩斜率，
基于所述扭矩斜率调节所述初始命令输出扭矩，以及
响应于所述初始命令输出扭矩和所述调节后的初始命令输出扭矩来控制所述内燃机在所述多状态转换事件的剩余部分期间产生扭矩。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述初始输出扭矩限值响应于脚尖踩踏加速器踏板操作被确定。
10.一种多模式动力***，其包括：
内燃机和非燃烧扭矩机，被配置成将扭矩传递至一个变速器，所述变速器可以在多个变速器状态下运行；
控制器，其可操作地连接到所述内燃机，所述非燃烧扭矩机和所述变速器，所述控制器包括指令集，所述指令集可执行以：
命令一个多状态变速器转换；
在完成包括命令扭矩减小的所述多状态转换事件的第一状态转变之前：
确定初始输出扭矩限值，
基于所述初始输出扭矩限值和多个扭矩约束来确定初始命令输出扭矩，以及
控制所述动力***产生扭矩以响应于所述初始命令输出扭矩；以及
在完成包括命令扭矩减小的所述多状态转换事件的第一状态转变之后：
确定扭矩斜率，
基于所述扭矩斜率调节所述初始命令输出扭矩，以及
响应于所述初始命令输出扭矩和所述调节后的初始命令输出扭矩来控制所述动力***在所述多状态转换事件的剩余部分期间产生扭矩。
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