用于混合动力系统模式中优选输入速度的稳定方法

摘要

一种用于改进具有加速器控制的传动系统驾驶性的方法，包括：确定具有相关的第一功率损耗的第一变速器输入速度，采用所述第一变速器输入速度来操作变速器。确定与所述加速器控制相关的操作参数，确定响应所述操作参数的第二变速器输入速度，所述第二变速器输入速度具有相关的第二功率损耗。所述第一和第二功率损耗之一的值基于所述操作参数偏置。所述第一功率损耗与随后所偏置的第二功率损耗的比较。确定第三变速器输入速度，并采用所述第三变速器输入速度来操作变速器。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求了2007年11月3日申请的序列号为60/985224的美国临时申请的权益，因此该申请作为参考合并在此。

技术领域

本发明涉及机电变速器的控制系统。

背景技术

该部分的说明仅提供与本发明相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

公知的动力传动系结构包括转矩生成装置，其包括内燃机和电机，该装置通过变速器装置将转矩传递至输出部件。一个典型动力传动系包括双模式、复合分配、机电变速器，其利用输入元件接收来自主动力源的驱动转矩，优选地为内燃机，以及使用输出元件。输出元件可操作地连接至机动车驱动系统，用于将牵引转矩传送至驱动系统。电机，作为电动机或发电机工作，独立于内燃机的输入转矩而生成至变速器的输入转矩。电机可以通过车辆驱动系统将车辆动能转换为能够存储在电能存储装置中的电能。控制系统监控各种来自车辆和操作者的输入，并且提供动力传动系的操作控制，包括控制变速器工作档位状态与换档，控制转矩生成装置，以及调整在电能存储装置和电机之间的电力交换，以控制变速器的输出，该输出包括转矩与转速。

发明内容

一种具有加速器控制，并包括包括连接至机电变速器的发动机，该变速器可选择性地操作于多个变速器操作档位状态之一和多个发动机状态之一。一种用于改进传动系统驾驶性的方法，包括：确定具有相关第一功率损耗的第一变速器输入速度，采用所述第一变速器输入速度来操作变速器。确定与所述加速器控制相关的操作参数，确定响应所述操作参数的第二变速器输入速度，所述第二变速器输入速度具有相关的第二功率损耗。所述第一和第二功率损耗之一的值基于所述操作参数偏置。所述第一功率损耗与随后所偏置的第二功率损耗的比较。确定第三变速器输入速度，并采用所述第三变速器输入速度来操作变速器。

附图说明

参照附图，通过例子，现描述一个或多个实施例，其中：

图1为根据本发明的典型动力传动系的示意图；

图2为根据本发明的控制系统和动力传动系的典型结构示意图；

图3-8为根据本发明的控制图解各特征的示意流程图；

图9为根据本发明的动力示意流程图；

图10图示了根据本发明关于方法的第一组优选分量的设置；

图11图示了根据本发明多个优选分量的组合；

图12提供根据本发明机电混合变速器操作档位变化稳定性的图示；

图13表示根据本发明机电混合变速器操作档位变化稳定性的可替代图示；

图14表示根据本发明可用于执行机电混合变速器操作档位变化的结构；

图15表示根据本发明，输入速度在从一个潜在变速器操作档位状态变化为另一个过程中变速器所采用的路径；

图16表示根据本发明，对多个潜在机电混合变速器操作档位状态作为时间函数的变速器输入速度的变化；

图17表示根据本发明，多个潜在机电混合变速器操作档位状态间的所选时间点不同变速器输入速度的rpm值差；

图18表示根据本发明，在过滤器重置期间，模式变化时机电混合变速器输入速度如何变化的曲线；

图19表示根据本发明，对给定的操作者转矩需求，在所用优选潜在变速器操作档位状态偏置中的一个偏置损耗函数；

图20表示根据本发明，对典型变速器操作档位状态，操作者转矩需求与所需变速器转矩输出的差对时间的一个实施例的图；

图21图示了根据本发明用于转矩输出评估的搜索引擎所选值的间隔限定；

图22是根据本发明假定损耗函数的三维图示；

图23图示了根据本发明变速器输入速度如何随时间变化的曲线；

图24图示了根据本发明变速器输入速度随时间变化的平滑效果；

图25是根据本发明相表示对于加速踏板位置的数据进程以提供偏置损耗的流程图；和

图26是根据本发明相表示对于加速踏板位置的数据进程以提供偏置损耗的流程图。

具体实施方式

现参照附图，其中的显示仅用于例示特定典型实施例，而不用于限制该实施例，图1描绘了典型机电混合动力传动系。图1中所示的典型机电混合动力传动系，包括双模式、复合分配、机电混合动力变速器10，该变速器可操作地连接至发动机14及第一与第二电机(‘MG-A’)56与(‘MG-B’)72。发动机14及第一与第二电机56与72每个均产生能够被传递至变速器10的动力。由发动机14及第一与第二电机56与72产生的，并且传递至变速器10的动力描述为输入转矩，在此分别称之为T_I，T_A，T_B，并且速度在此分别称之为N_I，N_A，N_B。

在一个实施例中，典型发动机14包括多缸内燃机，其以几种状态选择性地操作，经由输入轴12将转矩传递至变速器10，并且其可以是火花点燃式或压燃式发动机。该发动机14包括操作性地连接至变速器10的输入轴12的曲轴(未示出)。转速传感器11优选监控输入轴12的转速。由于将例如液压泵(未示出)和/或转矩控制装置(未示出)的转矩消耗组件设置在位于发动机14与变速器10之间的输入轴12上或与之可操作的机械接触，包括转速与输出转矩的发动机14的动力输出不同于到变速器10的输入速度N_I与输入转矩T_I。

在一个实施例中，典型变速器10包括三组行星齿轮装置24，26与28，以及四个选择性地可接合的转矩传递装置，例如离合器C1 70，C2 62，C3 73以及C4 75。如这里所使用的，离合器指任何类型的摩擦转矩传递装置，其包括例如，单个或复合盘式离合器或组件，带式离合器，以及制动器。液压控制电路42，优选地由变速器控制模块(此后为‘TCM’)17控制，该液压控制电路操作地控制离合器状态。在一个实施例中，离合器C2 62与C4 75优选地包括使用液压的旋转摩擦离合器。离合器C1 70与C3 73优选地包括液压控制的固定装置，该固定装置选择性地固定至变速箱壳体68。在一个优选实施例中，每个离合器C1 70，C2 62，C3 73以及C4 75均优选地使用液压，经由液压控制电路42选择性地接收加压的液压液。

在一个实施例中，第一与第二电机56与72优选地包括三相AC电机，每个均包括定子(未示出)与转子(未示出)，以及各自的旋转变压器80与82。每个电机的电机转子固定至变速器壳体68的外部，并且包括定子铁心及从其中延伸出来的绕成线圈的电绕组。第一电机56的转子支撑于毂衬齿轮上，该齿轮经由第二行星齿轮装置26操作地连接至轴60。第二电机72的转子固定地连接至套轴毂66。

每个旋转变压器80与82优选地包括可变磁阻装置，该可变磁阻装置包括旋转变压器定子(未示出)与旋转变压器转子(未示出)。旋转变压器80与82适当地定位，并且装配在第一与第二电机56与72的相应的一个上。旋转变压器转子可操作地连接至相应的第一与第二电机56与72的转子。每个旋转变压器80与82信号地，并且可操作地连接至变速器功率变换器控制模块(以下为‘TPIM’)19，并且每个传感与监控旋转变压器转子相对于旋转变压器定子的旋转位置，从而监控第一与第二电机56与72的相应的一个的旋转位置。此外，中断来自旋转变压器80与82的信号输出，以分别提供第一与第二电机56与72的转速，即，N_A与N_B。

变速器10包括输出元件64，例如，可操作地连接至车辆(未示出)的驱动系统90的轴，以提供输出动力，例如，至车轮93，其中之一示于图1。根据输出转速N_O与输出转矩T_O表征输出动力。变速器输出速度传感器84监控输出元件64的转速与旋转方向。每个车轮93优选地装配有适宜于监控轮速V_SS-WHL的传感器94，每个车轮的输出由图2中描绘的分布式控制模块系统的控制模块监控，以确定车速，以及制动控制，牵引控制，以及车辆加速器控制的绝对与相对轮速。

来自发动机14及第一与第二电机56与72的输入转矩(分别为T_I，T_A，以及T_B)作为由燃料或存储在电能存储装置(以下为‘ESD’)74中的电势进行能量转化的结果而生成。ESD 74为经由DC传递导体27 DC连接至TPIM 19的高压。传递导体27包括接触器开关38。当接触器开关38闭合，在正常操作下，电流可以在ESD 74与TPIM 19之间流动。当接触器开关38开启，在ESD 74与TPIM19之间流动的电流中断。响应于第一与第二电机56与72达到输入转矩T_A与T_B的转矩需求，TPIM 19通过传递导体29将电力传递至第一电机56，并且从第一电机56获得电力，TPIM 19同样地通过传递导体31将电力传递至第二电机72，并且从第二电机72获得电力。电流根据指令传递至ESD 74并从ESD 74输出，该指令生成于这些分量，例如操作者转矩需求、当前电流工作条件或状态，并且该指令确定ESD74是否正在充电或放电或在任何给定瞬间处于静态。

TPIM 19包括一对功率变换器(未示出)，并且各个电动机控制模块(未示出)配置得接收转矩指令，并且根据指令控制变换器，用于提供电动机驱动或发电机功能，以实现电动机转矩T_A与T_B。功率变换器包括公知的补偿三相功率电子装置，并且每个均包括多个绝缘栅双极晶体管(未示出)，该绝缘栅双极晶体管通过高频率切换，用于将ESD 74的DC电力转换为AC电力，为相应的第一与第二电机56与72提供电力。绝缘栅双极晶体管形成配置为接收控制指令的开关模式电源。每个三相电机的每一相均典型地存在一对绝缘栅双极晶体管。控制绝缘栅双极晶体管的状态，以提供电动机驱动机械动力生成或电力发电机功能。三相逆变器经由DC传递导体27接收或提供DC电力，并且将其转换为三相AC电力或从AC电力转换而来，该AC电力传导至第一与第二电机56与72或从第一与第二电机56与72传导而来，用于分别经由传递导体29与31作为电动机或发电机运行，基于所接收的通常根据一些分量的指令，这些分量包括当前运行状态和操作者转矩需要。

图2为分布式控制模块的示意性结构图。以下描述的元件包括整车控制结构的的子系统，并且提供图1中描绘的典型动力传动系的协同系统控制。该分布式控制模块系统综合相关信息与输入，并且执行算法控制各种致动器，以实现控制目标，包括关于燃油经济性，排放，性能，操纵性以及包含ESD 74的电池以及第一与第二电机56与72的硬件的保护的目标。该分布式控制模块系统包括发动机控制模块(以下为‘ECM’)23，TCM 17，电池组控制模块(以下为‘BPCM’)21，以及TPIM 19。混合控制模块(以下为‘HCP’)5提供监管控制以及ECM 23，TCM 17，BPCM 21与TPIM 19的协同。用户界面(‘UI’)13操作地连接至多个装置，通过该用户界面，车辆操作者可选择性地控制或指挥机电混合动力传动系的运行。‘UI’13中的装置通常包括加速踏板113(‘AP’)(操作者的转矩需求由该加速踏板确定)，操作者制动踏板112(‘BP’)，变速器档位选择器114(‘PRNDL’)，以及车速巡航控制(未示出)。变速器档位选择器114可以具有离散数量的操作者可选择位置，包括输出元件64的旋转方向，以获得前进与倒退方向之一。

前述控制模块经由局域网(以下为‘LAN’)总线6与其他控制模块、传感器、以及致动器相通讯。该LAN总线6允许介于各个控制模块之间的操作参数的状态与致动器指令信号的结构化通讯。使用的特定通讯协议为专用的。提供LAN总线6与适当的协议，用于上述控制模块与其他提供例如防抱死，牵引控制，以及车辆稳定性功能的模块之间的鲁棒通讯及多控制模块接口。多重通讯总线可用于提高通讯速度，并且提供一定级别的信号冗余与整合。单个控制模块之间的通讯还可以使用直接连接实现，例如串行外设接口(‘SPI’)总线(未示出)。

该HCP 5提供动力传动系的管理控制，用于ECM 23、TCM 17、TPIM 19以及BPCM 21的协同工作。基于来自用户界面13以及动力传动系，包括ESD 74的各种输入信号，HCP 5生成各种指令，包括：操作者转矩需求(‘T_{O_REQ}’)，驱动系统的指令输出转矩(‘T_CMD’)，发动机输入转矩需求，变速器10的转矩传递离合器C1 70，C2 62，C3 73，C4 75的离合器转矩；以及第一与第二电机56与72的各自的转矩需求。TCM 17操作地连接至液压控制电路42，并且提供各种功能，其中包括监控各种压力传感装置(未示出)，生成控制信号，并将其传输至各种电磁线圈(未示出)，从而控制包含在液压控制管路42中的压力开关与控制阀。

该ECM 23可操作地连接至发动机14，并且用于从发动机14的传感器与控制致动器的多条分离的线中获取数据，为了简化起见，多条分离的线以集合的双向接口电缆35示出。ECM 23从HCP 5接收发动机输入转矩需求。该ECM 23确定实际发动机输入转矩T_I，基于监控的发动机速度与载荷在该点处及时将该转矩提供至变速器10，ECM 23与HCP 5相通讯。ECM 23监控来自转速传感器11的输入，以确定发动机对输入轴12的输入速度，该速度转化为变速器输入速度N_I。ECM 23监控来自传感器(未示出)的输入，以确定其他发动机运行参数的状态，其中包括但非限定于，例如，歧管压力，发动机冷却温度，环境温度以及环境压力。可以例如由歧管压力，或可替换地，由监控操作者对加速踏板113的输入而确定发动机载荷。该ECM 23生成并传输指令信号，以控制发动机致动器，包括，例如，燃油喷射器，点火模块，以及节气门控制模块，这些均未示出。

TCM 17可操作地连接至变速器10，并且监控来自传感器(未示出)的输入，以确定变速器操作参数的状态。TCM 17生成并传输指令信号，以控制变速器10，包括控制液压控制电路42。该从TCM 17至HCP 5的输入包括每个离合器，即，C1 70，C2 62，C3 73，以及C4 75的估算的离合器转矩以及输出元件64的输出转进N_O。为了控制目的，可使用其他致动器与传感器将TCM 17的附加信息提供至HCP 5。TCM 17监控来自压力开关(未示出)的输入，并且选择性地致动压力控制电磁线圈(未示出)，切换液压控制管路42的电磁线圈(未示出)，以选择性地致动各种离合器C1 70，C2 62，C3 73，以及C4 75，从而实现如下文所述的各种变速器工作档位状态。

该BPCM 21信号地连接至传感器(未示出)，以监控ESD 74，包括电流与电压参数的状态，以将ESD 74的电池的参数状态的指示信息提供至HCP 5。电池的参数状态优选地包括电池荷电状态，电池电压，电池温度，以及可获得的电池功率，称之为P_{BAT_MIN}至P_{BAT_MAX}的范围。

每个控制模块ECM 23，TCM 17，TPIM 19与BPCM 21优选地为通用数字计算机，其包括微处理器或中央处理单元，存储介质，其包括只读存储器(‘ROM’)，随机存取存储器(‘RAM’)，电子程序只读存储器(‘EPROM’)，高速时钟，模数(‘A/D’)与数模(‘D/A’)电路，输入/输出电路与装置(‘I/O’)以及合适的信号调节与缓冲电路。每个控制模块均具有一套控制算法，包括驻存程序指令以及存储在存储介质之一中，并且执行以提供每个计算机的各自功能的标定。控制模块之间的信息传递优选地使用LAN总线6与SPI总线实现。在预设循环过程中执行控制算法，以使得每个算法在每个循环中执行至少一次。存储在非易失存储装置中的算法由中央处理单元之一执行，以监控来自传感装置的输入，并且执行控制与诊断程序，以使用预设标定控制致动器的运行。优选地以规则时间间隔执行循环，例如在动力传动系的正在进行的运行过程中每3.125，6.25，12.5，25以及100毫秒。然而，在约2毫秒和约300毫秒间的任何间隔都可选择。可替换地，可响应任何选择的事件的发生而实行算法。

参照图1显示的典型地动力传动系能选择性地以几种工作档位状态之一运行，这些工作档位状态可根据发动机状态与变速器状态描述，其中发动机状态包括发动机工作状态(‘ON’)与发动机停止状态(‘OFF’)之一，变速器状态包括多个固定档位与连续可变工作模式，以下参照表1描述。

表1

表中描述了每个变速器工作档位状态并且显示每一工作档位状态中使用的是特定离合器C1 70，C2 62，C3 73以及C4 75中的哪个。举例，为了“固定”第三行星齿轮装置28的外部齿轮元件，仅通过使用离合器C1 70而选择第一连续可变模式，即EVT模式1，或者M1。发动机状态可以为ON(‘M1_Eng_On’)或者OFF(‘M1_Eng_Off’)之一。仅通过使用离合器C262将轴60连接至第三行星齿轮装置28的托架而选择第二连续变化模式，即EVT模式2，或者M2。发动机状态可以为ON(‘M2_Eng_On’)或者OFF(‘M2_Eng_Off’)之一。为了实现该描述，当发动机状态为OFF时，发动机输入速度等于每分钟零转(‘RPM’)，即发动机曲轴不旋转。实现了提供变速器10的输入—输出速度的固定比率工作的固定档位工作，即N_I/N_O。通过使用离合器C1 70和C4 75而选择第一固定档位工作(‘G1’)。例如，通过使用离合器C1 70和C2 62而选择第二固定档位工作(‘G2’)。通过使用离合器C2 62和C4 75而选择第三固定档位工作(‘G3’)。通过使用离合器C2 62和C3 73而选择第四固定档位工作(‘G4’)。由于行星齿轮24，26及28中的传动比降低，输入—输出速度的固定比率工作随着增加的固定档位工作而增加。第一与第二电机56与72转速N_A和N_B分别取决于由离合器限定出的机构的内部转速，并且与输入轴12处测量的输入速度成比例。

响应于经由加速踏板113与制动踏板112，作为通过用户界面13获取的操作者输入，HCP5及一个或更多其他控制模块确定指令的输出转矩T_CMD，T_CMD旨在满足操作者转矩需求T_{O_REQ}，其将在输出元件64处处理，并且传递至驱动系统90。最终的车辆加速度由其他因素起作用，包括，例如，道路载荷，道路坡度，以及车辆重量。基于动力传动系的各种工作特性，确定变速器10的工作档位状态。这包括操作者转矩需求，如前所述通过加速踏板113与制动踏板112与用户界面13通讯。

在一些实施例中，工作档位状态能够以由指令产生的动力传动系转矩需求为基础来预计，以电能生成模式或转矩生成模式操作第一与第二电机56与72。在一些实施例中，工作档位状态可以由优化算法或程序确定，其基于操作者需求功率、电池荷电状态以及发动机14及第一与第二电机56与72的能量效率确定最优系统效率的输入来确定工作档位状态的优选。控制系统基于执行优化程序中的优选输出标准而控制发动机14及第一与第二电机56与72的转矩输入，并且因此控制系统效率以与燃油经济性与ESD充电状态相当。此外，可以基于元件或系统的故障确定操作。HCP 5监控转矩生成装置，并且确定变速器10所需的达到所需输出转矩，以满足操作者转矩需求的功率输出。ESD 74及第一与第二电机56与72电力地操作地连接，用于它们之间的功率流。此外，发动机14、第一与第二电机56与72，以及机电变速器10机械地操作地连接，以传递它们之间的功率，从而产生至输出元件64的功率流。

对装有机电混合动力变速器的机动车给定多种工作条件，包括多种环境和道路条件例如道路坡度以及操作者转矩要求，混合动力变速器通常能够可操作结合使用于一种以上工作档位状态，包括在工作期间的给定时间如表1中的特定档位状态。此外，对于通常运行期间装有机电混合动力变速器的机动车所道路坡度、节气门开度和制动踏板受压，考虑包括燃油经济性、变速器输出所需转矩和ESD 74的充电状态这些因素的整体平衡，不同的变速器档位状态和发动机状态在任何时都是有利的。在任意一个时刻，特定的变速器档位状态和发动机状态可以是理想的、有利的或优选的，而在随后的瞬时其它变速器档位状态和发动机状态可以是理想的、有利的或优选的，结果是甚至在非常短的时段内，例如5分钟，该时段期间，存在多个更理想的、有利的或优选的变速器档位状态和发动机状态。然而，本申请提供响应工作条件的各单独变化而改变变速器档位状态和发动机状态在装有机电混合动力变速器的机动车中不是必需的。。

图3所示的是控制系统结构用于控制和管理混合动力系统的信号流，该混合动力系统具有多个扭矩生成装置，参照以下的图1和2所示的混合动力系统，且以可操作的算法和校正的形式存在于以上所述的控制模块中。控制系统结构可适用于可替代的混合动力系统，该系统具有多个扭矩生成装置，包括，例如具有一个发动机和单个电机的混合动力系统，具有一个发动机和多个电机的混合动力系统。可替代地，混合动力系统可利用非电子扭矩生成机械和能量储存系统，例如液力-机械混合变速器(未示出)。

在操作中，操作者到加速踏板113和制动踏板112的输入被监控以确定操作者扭矩的要求。操作者到加速踏板113和制动踏板112的输入包括单个明确的操作者转矩要求输入，其包括即时加速器输出转矩要求(Output Torque RequestAccel Immed)，预期加速器输出转矩要求(Output Torque Request Accel Prdtd)，即时制动输出转矩要求(Output Torque Request Brake Immed)，预期制动输出转矩要求(Output Torque Request Brake Prdtd)，以及轴转矩响应类型(Axle TorqueResponse Type)。此处所用的术语“加速器”指的是操作者向前推进的要求，最好导致车辆速度超过目前的车辆速度，当操作者所选择的变速器档位选择器114的位置确定车辆向前操作。术语“减速”和“制动”指的是操作者要求最好导致车辆从当前速度减速。即时加速器输出转矩要求，预期加速器输出转矩要求，即时制动输出转矩要求，预期制动输出转矩要求，以及轴转矩响应类型是控制系统的单个输入。此外，发动机14和变速器10的运转被监控以确定输入速度(Ni)和输出速度(No)。该即时加速器输出转矩要求是基于当前产生的操作者到加速器踏板113的输入，并且包括生成最好用于加速车辆的输出元件64的即时输出转矩要求。预期加速器输出转矩要求，是基于操作者到加速器踏板113的输入确定的，且包括输出元件64上的最佳的或优选的转矩。在正常运转状态下，例如，当防抱死制动、牵引控制或车辆稳定性控制中任一没有被控制时，该预期加速器输出转矩要求最好等于该即时加速器输出转矩要求。当防抱死制动、牵引控制或车辆稳定性控制中任一被控制时，该预期加速器输出转矩要求保持最佳输出转矩，同时该即时加速器输出转矩要求响应关于防抱死制动、牵引控制或车辆稳定性控制而下降。

该即时制动输出转矩要求，基于当前发生的操作者到制动踏板112的输出而确定，并且包括在输出元件64上产生即时输出转矩的要求，以通过动力传动系统90来作用于反应转矩，其最好使车辆减速。该预期制动输出转矩要求包括输出元件64上的优化或优选的转矩，以响应操作者到制动踏板112的输入，其取决于输出元件64上允许产生的最大制动输出转矩，而不管操作者到制动踏板112的输入。在一个实施例中，产生于输出元件64的最大制动输出转矩，被限定为-0.2g。当车速接近0时，该预期制动输出转矩要求可逐步趋向于0，而不管操作者到制动踏板112的输入。当由操作者所控制存在该预期制动输出转矩要求设定为0的操作条件，例如，当操作者设定变速换挡器114设定为倒档，并且当分动箱(未示出)被设定为四轮驱动低挡。

策略控制系统(‘strategic control’)310确定优先的输入速度(‘Ni_Des’)和优选发动机状态和变速器运转档位状态(Hybrid Range State Des)基于输出速度和操作者转矩要求并且基于混合动力系统其他运行参数，包括发动机14、变速器10、第一第二电机56和72的电池功率限度和响应限度。该预期加速器输出转矩要求和预期制动输出转矩要求输入到策略控制系统310。在每个100ms周期和每个25ms周期中，该策略控制系统310最好通过HCP5来执行。变速器10的所需工作档位状态和从发动机14到变速器10的优选输入速度被输入到换挡执行和发动机启动/停止控制系统320。

该换挡执行和发动机启动/停止控制系统320控制变速器运转的变化(‘变速器控制’)，包括基于传动系统的输入和运转而改变操作档位状态。这包括变速器操作档位状态的控制执行，如果该优选操作档位状态不同于采用离合器C170、C2 62、C3 73、C4 75和其他变速器指令中的一个或多个的控制变化下的当前操作档位状态。该当前操作档位状态(‘实际混合档位状态’)和输入速度曲线可被确定。该输入速度曲线是即将输入速度的预估，并且最好包括标量参数值，其是用于即将来临周期的目标输入速度。该发动机运转指令和操作者转矩要求是基于变速器操作档位状态的变换期间的输入速度曲线。

在控制周期之一期间，策略控制系统(‘策略控制’)330被执行，以确定用于操作发动机14的发动机指令(‘发动机指令’)，包括基于输出速度、输入速度和操作者转矩要求的从发动机14到变速器10的优选输出转矩，该操作者转矩要求包括即时加速器输出转矩要求、，预期加速器输出转矩要求、即时制动输出转矩要求、预期制动输出转矩要求以及轴转矩响应类型，和当前变速器的操作档位状态。该发动机指令还包括发动机状态包括全气缸操作之一状态和当发动机部分气缸钝化和去燃料时气缸钝化操作状态，以及加油状态和不供油状态的发动机状态。发动机指令包括发动机14的优选的输入转矩和作用于发动机14和输入元件12之间的当前转矩(‘Ti’)，发动机指令最好在ECM23中确定。离合器C1 70、C2 62、C3 73、C475中任一的转矩(‘Tcl’)，包括当前应用的离合器和未利用的离合器最好在TCM17中确定。

输出和电动机转矩的确定方案(‘Output and Motorola Torque Determination’)340被执行以确定来自动力传动系统的优选的输出转矩(‘To_cmd’)。这包括通过在该实施例中对第一第二电机56和72控制确定电动机转矩指令(‘T_A’，‘T_B’)以将由网络指令的输出转矩传递给变速器10的输出元件64以满足操作者转矩要求，。即时加速器输出转矩要求，即时制动输出转矩要求，发动机14的当前输入转矩，预期应用离合器转矩，变速器10当前的操作档位，输入速度，输入速度曲线，以及轴转矩应对类型都为输入。输出和电动机转矩确定系统340的执行以确定每一循环周期的重复中的发动机转矩指令。输出和电动机转矩确定系统340所包括的运算编码通常在6.25ms和12.5ms的循环周期期间执行以确定优选的电动机转矩指令。

该混合动力系统受控来将输出转矩传送到输出元件64以与传动系统90起作用，从而当操作者所选的变速器档位选择器114位置在前进方向控制车辆，在车轮93上产生牵引转矩向前驱动车辆，以响应操作者输入到加速踏板113。类似的，该混合动力系统受控来将输出转矩传送到输出元件64以与传动系统90起作用，从而当操作者所选的变速器档位选择器114位置在后退方向控制车辆，在车轮93上产生牵引转矩向后驱动车辆，以响应操作者输入到加速踏板113。优选的，驱动车辆导致车辆加速，只要输出转矩足以克服车辆上的外部载荷，例如由于道路坡度、空气动力学的载荷及其它载荷。

附图4细述了策略优化控制系统310的信号流，该系统包括一个策略管理器220，一个操作档位状态分析器260，一个状态稳定和仲裁数据块280以确定优选的输入速度(‘Ni_Des’)和优选的变速器操作档位(‘Hybrid Range State Des’)。该策略管理器(‘Strategic Manager’)220监测输出速度N_O，预期加速器输出转矩要求(‘Output Torque Request Accel Prdtd’)、预期制动输出转矩要求(‘Output TorqueRequest Brake Prdtd’)，以及可选的电池功率P_{BAT_MIN}到P_{BAT_MAX}。策略管理器220确定变速器操作档位中哪些是可选的，以及确定输出扭矩要求，包括策略加速器输出转矩要求(‘Output Torque Request Accel Strategic’)和策略网络输出转矩要求(‘Output Torque Request Net Strategic’)，所有这些都输入到操作档位状态分析器260，与这些一起的还有系统输入(‘System Input’)，功率消耗输入(‘PowerCost Input’)，以及其他任何在预先确定的范围外操作的相关损耗(‘PenaltyCost’)。操作档位状态分析器260基于操作者转矩需求，系统输入，可选的电池功率和功率消耗输入生成适合于各允许的操作档位状态的优选的功率消耗(‘P*cost’)和相关的输入速度(‘N*i’)。该优选的功率消耗和与各允许的操作档位状态相关的输入速度被输入到状态稳定器和仲裁数据块280，其基于此选择优先的操作档位状态和优先的输入速度。该操作档位状态分析器260在各备选操作档位状态执行检索，该候选操作档位状态包括M1(262)、M2(264)、G1(270)、G2(272)、G3(274)和G4(276)以确定转矩致动器的优选操作，即发动机14和及第一与第二电机56与72。该优选操作最好包括操作混合动力系统的最小功率损耗和在备选操作档位状态下工作的相关发动机输入。该相关发动机输入包括响应并最好满足操作者转矩需求的优选发动机输入速度(‘Ni*’)、优选发动机输入功率(‘Pi*’)，和优选发动机输入转矩(‘Ti*’)。该操作档位状态分析器评估M1-Engine-off(264)和M2-Engine-off(266)以确定(‘P*cost’)，当发动机14处于engine-ofr状态时该优选消耗用于操作响应并最好满足操作者转矩的动力系统。

图6示意性地显示了一维搜寻表610的信号流。该实施例中包括最小和最大输入转矩(‘TiMin/Max’)的可控输入的范围，被输入给一维搜索引擎415。该一维搜索引擎415重复生成候选输入转矩(‘Ti(j)’)，其范围介于最小和最大输入转矩之间，每一候选输入转矩被输入给优化函数(‘OptTo/Ta/Tb’)440，进行n次搜索迭代。其它到优化函数440的输入包括优选包括电池功率、离合器转矩、电机工作、变速器和发动机机工作、特定操作档位状态和操作者转矩需求的参数状态。该优化函数440确定变速器工作，其包括输出转矩、电机转矩，和基于响应于候选操作档位状态的转矩要求的候选输入转矩相关的电池功率(‘To(j)，Ta(j)，Tb(j)，Pbat(j)，Pa(j)，Pb(j)’)。该输出转矩、电机转矩、和相关的电池功率及功率消耗输入被输入到消耗函数450，其执行以确定功率消耗(‘P*cost(j)’)，该功率消耗用于在候选操作档位状态及候选输入转矩下操作该动力系统，以响应操作者转矩需求。该一维搜索引擎415在输入转矩范围反复生成候选输入转矩，并确定与其相关的功率消耗以确定优选输入转矩(‘Ti*’)和相关的优选消耗(‘P*cost’)。该优选输入转矩(‘Ti*’)包括在输入转矩范围内的候选输入转矩，从而导致候选操作档位状态的最小功率消耗，即优选消耗。

图7显示了操作档位状态分析器260的块262和264中所执行的连续可变模式M1和M2中的优选操作。这包括参照图6和8所示的执行二维搜索表620，协同执行一维搜索，利用基于可被仲裁的在先决定的输入速度(‘输入速度稳定与仲裁’)615以确定操作档位状态的优选消耗(‘P*cost’)和相关优选输入速度(‘N*i’)的一维搜索表610。如参照图8所描述的，该二维搜索表620确定第一优选的消耗(‘二维P*cost’)和相关的第一优选的输入速度(‘二维N*I’)。第一优选输入速度被输入到二维搜索表620和加法器612。该加法器612将第一优选输入速度和与预定时间阶段(‘dt’)相乘的输入速度(‘N_{I_DOT}’)的变化时率相加。该结果与由二维搜索表620所决定的第一优选输入速度一起输入到开关605。控制该开关605，以将加法器612所得的结果或者由二维搜索表620所决定的优选输入速度输入到一维搜索表610。当动力传动系统以再生制动模式操作时，比如，当操作者转矩需求包括在输出元件64处生成即时输出转矩，以利用驱动系统90对作用转矩起作用而优选地使车辆减速的需求时，控制该交换机605，以将由二维搜索表620所决定的优选输入速度输入到一维搜索表610(如图)。当操作者转矩需求末包括再生制动时，控制开关605到第二位置(未示出)，以将加法器612得到的结果输入。一维搜索表610被执行，利用一维搜索表610以确定第二优选消耗(‘一维P*cost’)，该消耗被输入到输入速度稳定和仲裁块615以选择最终优选的消耗和相关的优选输入速度。

图8示意性地显示了二维搜索表620的信号流。该实施例中的两个可控输入的范围，包括最小和最大输入速度(‘NiMin/Max’)和最小和最大输入功率(‘PiMin/Max’)被输入到二维搜索引擎410。在另一实施例中，这两个可控输入可包括最小和最大输入速度和最小和最大输入转矩。该二维搜索引擎410重复生成候选输入速度(‘Ni(j)’)和候选输入功率(‘Pi(j)’)，其范围介于最小和最大输入速度和功率之间。候选输入功率优选地转换成候选输入转矩(‘Ti(j)’)(412)。每一候选输入速度(‘Ni(j)’)和候选输入转矩(‘Ti(j)’)输入到优化函数(‘OptTo/Ta/Tb’)440，进行n次搜索迭代。其它对优化函数440的输入包括系统输入，其优选地包括电池功率、离合器转矩、电机工作、变速器和发动机机工作，特定操作档位状态和操作者转矩需求的参数状态。该优化函数440确定变速器工作，其包括输出转矩、电机转矩，和与基于候选操作档位状态所需的系统输入和操作转矩的候选输入功率和候选输入速度相关联的相关电池功率(‘To(j)，Ta(j)，Tb(j)，Pbat(j)，Pa(j)，Pb(j)’)。该输出转矩、电机转矩、和相关的电池功率及功率消耗输入被输入到消耗函数450，其执行以确定功率消耗(‘P*cost(j)’)，该功率消耗用于在候选操作档位状态及候选输入速度下操作该动力系统，以响应候选操作档位状态下操作者转矩需求。该二维搜索引擎410在输入转矩范围反复生成候选输入功率和候选输入速度，并确定与其相关的功率消耗以确定优选输入功率(‘P*’)和优选输入速度(‘Ni*’)及相关的优选消耗(‘P*cost’)。该优选输入功率(‘P*’)和优选输入速度(‘Ni*’)包括候选输入功率和候选输入速度，从而导致候选操作档位状态的最小功率消耗。

图9示意性地显示了如上所述的动力传动系统示例的内容中，通过混合动力传动系统的功率流和功率损失。存在来自将燃料功率(‘P_FUEL’)传送到发动机14并将输入功率(‘P_I’)传送到变速器10的燃料存储系统9的第一功率流路径。在第一流动路径中功率损失包括发动机功率损失(‘P_LOSS ENG’)。存在将电力(‘P_BATT’)从ESD74传送到TPIM19，将电力(‘P_INELEC’)传送到第一和第二电机56和72，将电动机功率(‘P_MOTOR MECH’)传送到变速器10的第二功率流路径。在第二流动路径中功率损失包括电池功率损失(‘P_LOSS BATT’)和电机功率损失(‘P_LOSS MOTOR’)。TPIM19具有电力功率负载(‘P_HV LOAD’)，其充当系统中的电力负载(‘HV负载’)，其可包括低电压电池存储系统(未示出)。该变速器10具有系统中的机械惯性功率负载输入(‘P_INERTIA’)(‘惯性存储’)，其优选地包括来自发动机14和变速器10的惯性。该变速器10具有机械功率损失(‘P_LOSSMECH’)和功率输出(‘P_OUT’)，当以轴动力(‘P_AXLE’)的形式传输到驱动系时其可受制动功率损失(‘P_LOSS BRAKE’)影响。

输入到消耗函数450的功率消耗是基于与车辆驱动能力、燃油经济性、排放和电池使用相关的因素所确定的。功率消耗被分配并与燃料和电力消耗相关，且与混合动力传动系统的特定操作点相关。低操作消耗与高转化效率下的低燃油消耗、低电池功率使用和发动机速度/负载操作点的低排放相关，并考虑发动机14的候选操作状态。如以下的描述，功率消耗可以包括发动机功率损失(‘P_LOSSENG’)、电机功率损失(‘P_LOSS MOTOR’)、电池功率损失(‘P_LOSS BATT’)、制动功率损失(‘P_LOSS BRAKE’)，和机械功率损失(‘P_LOSS BMECH’)，其与特定操作点的混合动力传动系统操作相关；特定操作点包括输入速度、电机速度、输入转矩、电机转矩、变速器操作档位状态和发动机状态。

优选的操作消耗(Pcost)可通过计算总的动力系统功率损失P_LOSS TOTAL和相应的消耗损失来确定。总的动力系统功率损失P_LOSS TOTAL包括所有的动力系统功率损失和包括发动机功率损失P_LOSS ENG，电动机功率损失P_LOSS MOTOR，电池功率损失P_LOSS BATT，制动功率损失P_LOSS BRAKE，机械功率损失P_LOSS MECH。

发动机14中的发动机功率损失包括由于燃油经济型、废气排放、机械设备中的损失(比如齿轮、泵、传动带、滑轮、阀门和链条)、电动设备中的损失(比如导线电阻、开关和螺线管损失)、以及热损失。发动机功率损失可通过基于各操作档位状态的输入速度和输入转矩和/或输入速度和输入功率得以确定。

这样，在固定的齿轮档位操作中，即在此处所描述的实施例中G1、G2、G3和G4的固定齿轮操作档位状态之一，输入到消耗函数450包括机械功率损失功率消耗输入可在一维搜索系统610外确定。在模型操作中，即此处所描述的实施例中M1和M2的模型操作档位状态之一，输入到消耗函数450包括机械功率消耗的功率消耗输入，可在搜索引擎620的各循环中得以确定。

状态稳定和评估数据块280选择优选的变速器操作档位状态(‘Hybrid RangeState Des’)，其最好是与用于来自操作档位状态分析器260的允许的操作档位状态输出的最小优选消耗相关的变速器操作档位状态，考虑进变速器操作中以影响稳定传动操作的改变操作档位状态的仲裁影响的相关因素。优选的输入速度(‘Ni_Des’)是发动机输入速度，其与相应于和最好地满足了用于所选择的优选的操作档位状态下的操作者转矩要求，包括优选发动机输入速度(‘Ni*’)，优选的发动机输入功率(‘Pi*’)，以及优选的发动机输入转矩(‘Ti*’)优选的发动机输入相关。

在一些实施例中，用于各循环回路的消耗函数的消耗信息，包括操作消耗，根据能量使用，其通常基于与操作档位状态中车辆驱动性、燃油经济性、排放和电池寿命相关的因素以确定。另外，消耗可根据车辆传动系统的特定操作点的燃料和电能消耗来分配。通常与较低的操作消耗相关的是较低的燃料消耗，考虑进传动系统的现行操作档位状态其处于高转换效率、低电池功率使用和某操作点的低排放。最优操作消耗(Pcost*)可通过计算总传动系统损失，包括整体系统功率损失和消耗损失，比如与电池充电状态的控制相关。整体的系统功率消耗包括基于发动机功率消耗的情况，该发动机功率消耗考虑了燃油经济型、废气排放、机械设备中的损失(比如齿轮、泵、传动带、滑轮、阀门和链条)、电动设备中的损失(比如导线电阻、开关和螺线管损失)、以及热损失。其他需要考虑的损失包括电机功率损失、与因ESD74的放电深度的电池寿命相关的因素、当前的环境气温和气温对电池充电状态的影响。归因于施加于此处所描述的系统的主观局限，所选择的变速器操作档位状态并不总是出于能量使用和功率消耗的考虑的事实上的最优。在某一瞬间，特定的变速器操作档位状态和发动机状态可以是理想的，有利的或优选的，而在后来的瞬时时间，其他变速器操作档位状态和发动机状态可以是理想的，结果是甚至在相对短的时间段内，例如，5分钟，条件使得多个或更多理想的、有利的或优选的变速器操作档位状态和发动机状态存在于此时间段中。然而，本申请认为以应对具有机电混合动力变速器的机动车辆所遭遇的每个和每一单个的操作条件变化，改变变速器操作档位状态和发动机状态并不是必须的。

若适用于装备有机电混合变速器的机动车辆的多个操作条件，包括多种环境和路况，比如道路等级和操作者转矩要求，机电混合变速器就通常可有效地用于多于一个变速器操作档位状态，包括表格I中各时间点处于操作中的档位状态。另外，对于道路等级、加速器踏板位置和制动踏板下压的每一变化来说，处于典型行驶过程中的包括机电混合变速经历的电动车辆，当考虑了燃油经济型、变速器的要求的转矩输出，和ESD74的充电状态这些因素之间的整体平衡，区分变速操作档位状态和发动机状态在任何时候可能被视作有利的。

根据本申请的一个实施例，图10表示了第一多个数值的集合，每一数值表示了机电混合变速器的各潜在的操作档位状态和包括操作档位状态和表格I中各发动机状态的的潜在发动机状态的优选因素。在图10中，标示M1和M2表示的是机电混合变速器的模型1和模型2。为了申请的目的，术语‘候选操作档位状态’和术语‘潜在候选操作档位状态’可以互换，术语‘发动机状态’和术语‘候选发动机状态’可互换。标示G1、G2、G3、G4分别表示齿轮1、齿轮2、齿轮3、齿轮4，HEOff表示发动机状态，发动机状态为发动机-工作或者发动机-熄火。本申请的一个实施例中，任何一个或多个这样的优选因素可以被仲裁分配。在另一个实施例中，任何一个或更多此类优选因素可以包括任何算法或者其他数据生成方法所生成的结果输出，该算法或数据处理方法具有由置于装有该机电混合变速器的机动车的任何位置的，或置于其上或靠近其驱动系的任何部分的任一个或多个传感器提供的输入或者任何基础信息，在这些位置获得数据。这些传感器可包括但不限定于：轮速传感器94、输出速度传感器84和转速传感器11。

理想的是，图10中所显示的各变速器操作档位状态和发动机状态的优选因素，根据它们的各变速器操作档位状态和发动机状态得以维持，根据本申请的一个实施例，这些优选因素在图10中以数组排列出来。这一排列不是严格的要求，但却是为了便于根据本申请展示一种方法，如图11所示。

本申请也提供了一个数值集合，当用于机动车，比如车辆在道路表面行使，在任一选择的时间点，每一变量都与可能的操作档位状态和机电混合变速器的发动机状态之一相关，数值集合可被当作当时操作档位状态值。优选的实施例包括与发动机状态相关的多个数值。第二数值集合在图11标示为“当时操作档位因素”的表格中以数组排列出来，其中包括变速器操作档位状态和发动机状态的所有数值。

图11表示了来自图10的优选因素第一个集合的数值可以与来自当时操作档位状态和发动机状态的优选因素的第二个集合相结合。在一个实施例中，该结合可通过汇总来自每一个数组中各相应的操作档位状态和发动机状态的数值得到，从而得到第三个数组，该数组包括各可能的变速器操作档位状态和发动机状态的优选因素，该数组被标示为“新的所需的操作档位因素”。如此处所用，所需操作档位状态指的是变速器操作档位状态或是发动机状态，即，由于某原因或其他原因，通常与驾驶性能相关，但可能与发动机经济型、排放或电池寿命相关，比当前的变速器操作档位状态和或发动机状态更合适。第三个数据组中的数值可与其他组相比较，在一个实施例中第三个数据组中最低数值代表了变速器操作档位或发动机状态，其可被选择或评价作为当机动车包括相同的操作时机电混合变速器的操作状态的变化的依据。比如，图11的第三个数据组，最低数值是7，相应于机电混合变速器的M1操作，而当前的变速器操作状态是M2，由当前的操作档位组中0为最低数值来证明。在一个说明性的非限制性示例性的实施例中，信号被传送到TCM17中所嵌的换档执行模型，表明变速器操作档位状态从M2变化到M1，其可被TCM所影响。在一个替代性的实施例中，TCM可被提供以额外的决策-制定数据和算法以接受和执行根据本申请的程序所得到的建议的指令变化，或者其可基于输入到TCM17的可在该实施例中评估的其他因素而拒绝执行，而在其他实施例中，基于具有由板上的车辆传感器所提供的输入的一个或多个算法的输出。本申请的一个实施例中，TCM17提供了当前的操作档位因素，其格式可与第二个优选因素集合的数值参数的格式相同。在其他实施例中，TCM17提供的当前的操作档位因素的格式与第二个优选因素集合数值的格式不同。

在另一个实施例中，参照图10所描述的第一个优选因素集合可与其他优选因素集合相结合，这在图11中标示为“所需操作档位因素”(其包括变速器操作档位状态和发动机状态共同的数值变量)的数组中得到描述，以达到包括被当作“新的所需操作档位因素”的一系列优选因素的第三数组。包括所需操作档位因素的优选因素可以是任何一个或多个传感器所提供的信息的任何算法或其他数据处理方法所生成的结果输出，这些传感器设置在装有这类机电混合变速器的或者设置在或者靠近传动系的任何可以获得数据的部分的机动车辆的任何位置。这些传感器包括但不限于：一个轮速传感器94、一个输出速度传感器84，和个转速传感器11。在其他实施例中，参照图10所描述的优选因素的第一个集合可以与来自当前的操作档位因素的优选因素和所需的操作档位因素相结合以到达包括新的所需操作档位的第三数组。

通常，所需操作档位因素中的一个或多个优选因素会随时间变化，响应于配备有机电混合变速器的机动车所遭遇的操作条件的变化，这些因素的变量在车辆操作中或者升高或者降低。例如，当以低速行驶中操作者转矩要求遭遇上升坡度，可造成与G1操作相关的优选因素以降低与此相关的变量。类似地，当以常速行驶中车辆操作者遭遇下降坡度做出制动转矩要求，可造成与G1操作相关的优选因素以大量提高变量从而基本上排除G1操作档位的选择。

在图11，包括当前的操作档位因素和所需的操作档位因素的各数组中的数值，是相相同的，仅限于说明的目的，而实际上该优选因素的集合中的数值可以互相不同。对于实施例，来自图10的优选因素的第一个集合与所需操作档位因素的集合相结合，包括用于新的所需操作档位因素的优选因素的第三数组被提供，其中至少一个因素随后被提供给TCM17中所嵌的换档控制模块。例如，其中换档控制模块指示执行变速器操作档位状态、发动机状态变化或这两者均变化，包括新的所需操作档位因素的优选因素被传递输入到本申请的过程，作为此处所述过程的随后重复中的所需操作档位因素，因为理想的是，在本实施例中每隔所需的或选择的时间段重复实施此处所述的方法，可以为约2毫秒到约300毫秒间任何时间间隔，包括所有的时间间隔和其间的时间范围。

在根据本申请的优选因素的优选组合中，最好仅将相似种类的优选因素相结合，即与M1相关的优选因素只可与其他与M1相关的优选因素相结合，G2和G2，依此类推。虽然根据本申请一个实施例，每一个包括优选因素的集合数组的结合被展示并被描述为涉及这些数组的总和，和选择某一数组中出现的最小值作为机电混合变速器的操作档位变化的变量，本申请也包括了选择标准为选择最大的实施例。在其他实施例中，两个或更多数组的组合可能包括对应于如此组合的数组中出现的各操作档位数值的相减、相除，或相乘，以提供数值中的一个唯一的或不同于作为这样组合的结果中出现的其他数值而出现，每一数值代表了相对可取的发动机状态或变速器档位状态。于是在每一个此类实施例中，基于所出现的最高或最低数值，或其他任何可区分的数值属性做出选择。对于此处所提供的优选因素相结合所导致的一个组合或数组中所出现两个或多个优选因素相同或互相不同的情况，从不同的数值中选择变速器操作档位可被判断，或被设定为所需的任何默认选择。

本申请的一个实施例中，当与参照图11所述的所需操作档位因素或当前的操作档位因素中所示数值相组合时，图10中所示的数组中优选因素的第一组合中的数值可被选择具有足够的量以提供偏压效应。在一个实施例中，为了方便起见，图10中的这类优选因素的组合可提供和排列于矩阵中，如以下的表II和表III：

表II

用于稳定当前操作档位的偏压效应矩阵

于是，当前操作档位因素的优选因素组合可提供于该矩阵中。在这样的排列中，如果机电混合变速器的当前操作档位是M1，那么第一行的数值被选择作为数组的数值，用于此处所述数组的组合中。用于所需操作档位因素的数组可从表格中所表示的矩阵中选择，如表III所示，表示与机电混合变速器和发动机的所需操作档位状态相关的优选因素值

表III

用于稳定前选所需操作档位的偏置矩阵

根据本申请，当将包括图11中所示的当前操作档位因素和所需操作档位因素的数组与如图10中所示的优选因素的组合相结合时，净效应是通过包含图10所提供的优选因素来稳定变速器换档，以达到所需的操作档位和当前操作档位。通过明智地选择以上表格II和表格III中数值，产生一个意外的优势：有可能选择能够防止机电混合变速器操作档位的特定变化的值。例如，操作档位从M2变为G4可被允许，而操作档位从M2变为G3可被禁止，被允许或禁止的变化选择受使用者通过此处的方法-明智地选择用于优选因素的数值得以控制。通常，最好避免选择非-允许的档位状态，不管是基于变速器的输出速度还是使用者所选择的其他任何标准。在一个实施例中，变速器M1和M2操作不同的可能输出速度随着时间推移被考虑，以提供独立于所需的变速器操作档位状态的第一个数值组合中这些状态的相应数值。根据一个实施例，选择程序涉及仅考虑与选择的所需变速器操作状态相关的输入速度。在优选的实施例中，当时变速器操作档位状态的数值变量代表具有一个为0的偏置。在其他实施例中，当时变速器操作档位状态的数值变量代表具有一个相对小的偏置，可能为正或为负。虽然显示为正值，根据本申请的优选因素可能为负，因为此处与指定结果的不同优选因素结合的程序的净结果，通常取决于它们与其他的相对量。

根据本申请，稳定换档操作或者机电混合变速的操作档位变化的净效应在图12中详述，其以功率损失作为纵坐标，而坐标的其他单位可根据需要运用。在图12中，与随时间变化的操作条件下G1的车辆操作相关的功率损失用波浪虚线表示。该功率损失随着标示为M1的时间横坐标变化，机电混合变速器的其他操作档位状态有可能被利用以有利于燃油经济型、电池充电状态、总转矩输出等。然而，假设存在不同时间操作者转矩要求的明显较大的差异，换档或变速器模式变化的集合将会对如此装置的车辆的驾驶性能产生不利的影响。从而，根据目前的偏置组合，考虑到所描述的优选因素，与车辆操作相关的功率损失在G1中随时间变化的操作条件下，可能在纵坐标中向上移动到相应得波浪实线，偏置总量分别由表II和表III中第一列的因素A和B的求和来表示。参照图12，其结果是变速器操作档位保持在M1，直到与该模式中的操作相关的功率损失，加上偏置量后，超过另一个操作档位状态下的操作功率损失，在G1情况下，在该点操作档位状态的变化受所述的时间间隔内的功率损失影响，该时间间隔沿着由实线圈所标记的路径。相应地，发生机电混合变速器操作档位状态过度变化时，该状态维持在任何所需的水平，该水平由所选择的可选因素指令，其可表示它们的最小化，也可表示基本上或者完全的消除。这一结果也在图13中表示，其表现了纵坐标上变速器所需的操作档位状态，表示出排除了被视为作为根据本申请装有机电混合变速器的车辆的终端使用的不需要的操作档位状态变化。

在个实施例中，矩阵、数组或其他此处所述优选因素的排列被存放或进入到微处理器、硬盘或软盘内存中，而此处所述的组合最好利用该处理设备执行出来，其然后生成输出到TCM17，TCM17利用这一输出作为其决策-生成程序的输入。然而，便于计算目的存储器中的优选因素的任何排列可被采用，除了此处所述的这些矩阵或数组之外。单个的优选因素可被涉及或基于与车辆操作相关的潜在变量的任何数值，可包括但不限于与能量使用、驾驶性能、燃油经济性、排气管排放和电池充电状态相关的变量，根据在一个实施例中由传感器所提供的与这些变量相关的信息。在其他实施例中，优选因素可由机械驾驶系统的损耗产生或基于此，该损失包括归因于传送带、滑轮、阀门、链条的损失、电动系统中的损耗、热损耗、机电功率损耗、内部电池功率损耗，或车辆系统中任何其他附加的损耗，或者单独出现，或者与其他一个或多个损耗结合。

图14描述了包括了微处理器的结构，根据本申请的一个实施例，其能够执行机电混合变速的操作档位变化。图14表示了具有当前所需档位优选因素输入的微处理器MP，优选因素的描述参照图10。微处理器生成输出，其被输入到变速器控制模块TCM17，TCM17将反馈以当时操作档位状态优选因素的集合的形式提供给微处理器。TCM17能够将建议的换档执行指令提供给变速器10。

装有此处所述的机电混合变速器(包括功能-等同的设备)的车辆的操作也包括变速器输入速度N_I，其受支配于随着机动车行驶变化过程中遭遇车辆操作条件的变化。在经历了操作条件的变化后，事实上是在许多情况下不同的变速器操作档位状态可比现在或当前的变速器操作档位状态更适合运用。通常，当机动车以给定的相同速度行使，当不同操作模式或变速器操作状态被考虑作为以给定的相同速度操作下的替代性操作形态运用时，对于可能的不同的变速器操作档位状态，变速器输入速度N_I不同。相应地，变速器操作状态和/或发动机状态的变化最好随变速器输入速度N_I的变化。

图15图示了当此处所述的装有机电混合变速器的车辆经历操作档位状态典型性变化从M1到M2时，变速器输入速度N_I如何随时间变化。M1的N_I表示当前变速器操作档位状态为M1时的当前的N_I。G2N_I和M2N_I表示相应的变速器操作档位状态下所选的(所需的)N_I。因为操作档位状态被禁止从M1直接转变到M2，变速器必须先通过G2。在这一变换中，必要的变速器输入速度N_I显示为最先在M1变到G2时降低，然后在G2的简单操作中随时间轻微上升，之后N_I又快速上升以实现M2操作。所以，变速器输入速度N_I在所经历的路径或者“行程”如下确定：

(M1N_I-G2N_I)+(M2N_I-G2N_I)      (1)

其中，M1N_I为变速器M1操作的变速器输入速度；G2N_I为变速器G2操作的变速器输入速度，M2N_I为变速器M2操作的变速器输入速度，而G2N_I为变速器G2操作的变速器输入速度。通过加权重于N_I变化的方向，变速器输入速度所经历的行程的总消耗可通过以下形式计算：

TC＝[(M1N_I-G2N_I)*a+(M2N_I-G2N_I)*b]*x         (2)

其中，“*”符号表示乘法运算，a和b是常数，其中a用于表示N_I的负向变化，而b用于表示N_I的正向变化。在替代性的实施例中，a和b是变化的参数，是N_I行程的相应距离或者相应的所需的变速器操作档位状态的函数。变量x，路径-方向权重常数，是一个主观的数值，其由车辆工程师设定或确定。X的确定考虑了变速器操作档位状态的潜在变化是否先需要向上移动然后向下，或者是否先需要向下移动，然后向上，如图15所示。如果要求的序列向下移动，然后向上移动，那么x被设定为一个主观-确定的数值c。如果要求的序列向上移动，然后向下移动，那么x被设定为一个主观-确定的数值d。对于图15所述的情况，确定TC的公式为

TC＝[(M1N_I-G2N_I)*a+(M2N_I-G2N_I)*b]*c             (3)

通过模拟算法，行程消耗因素(TC)可易于提供给变速器操作档位状态和发动机状态的各潜在变化，通过考虑在车辆行驶过程中任何点处变速器操作档位状态和发动机状态的某一给定潜在变化时N_I必须通过的行程。虽然图15中所表示N_I的变化以说明的目的而表现为直线路径，在实际操作中在转换的全部或部分过程中N_I的变化路径可以是曲线的，其中路径可能为向上凹或向下凹。图15中在不同时间点，在计算M₁的N的数值这个例子中，该行程的原点时受检测的当前N_I数值，计算G2和M2操作的N_I数值代表了该行程的中间段和终点，这两个计算可以同时进行。

图16说明在装有此处所述的机电混合变速器的机动车操作过程中，各变速器操作档位状态下选择的N_I数值如何随时间变化。在这一例子中当前变速器操作档位状态为M1时，当前N_I曲线表示了受检测的当前的N_I数值。在一个实施例中，在多个时间点所选的N_I数值(在替代性的实施例中，其可为所需的N_I值或所需的N_I值)任意选择出来生成所示的曲线。在其他实施例中，在多个时间点所选的N_I值是基于一个或多个具有车载的车辆传感器提供的输入算法的输出，在经过微处理器处理之后，其可提供相似于或不同于图16所示的曲线。如图9所示，重要的是，对于考虑的各时间点T_X来说，与各此种曲线相关的单独点可用于作为计算标示为“△rpm”的rpm的差异的基础，其中rpm的差异可用于确定与各要求时间点的变速器操作档位状态的各潜在变化相关的各行程消耗因素。此处rpm用于举例说明一种实施，其他转速矩阵同样可应用。在一个实施例中，△rpm数值可以很方便地在如以下表IV的数组中列出来：

表IV

与变速器操作档位状态潜在变化相关的rpm差异数值

 

M1M2G1G2G3G4HEOff0△rpm3△rpm2△rpml△rpm3△rpm4△rpm5△rpm6

其中与M2相关的rpm差异涉及前面所述的M1到G2和G2到M2的rpm差异。用于△rpm计算的M1N_I值是当前M1N_I值，而不是所选择的M1N_I数值。表IV中△rpm的值用于例示当变速器处于现在的M1操作中时所遇到的值，M1的△rpm数值为0时，其具有一个偏置作用趋于保持在M1中的变速器操作档位状态，从而稳定M1操作中的变速器操作档位状态。在一个实施例中，与变速器操作档位状态的各潜在变化相关的△rpm值，如表IV所示，随后分别与行程方向权重常数a、b、c、d(在替代性实施例中，其可为相应的行程距离、△rpm，或相应的所需档位的函数的可变参数)相乘，这些常数来自限制变速器操作档位状态中各相关的潜在变化的TC的等式，以达到一个包括了代表用于各变速器操作档位状态的优选因素的行程消耗因素(TC)的集合的新数组，各变速器操作档位状态有效地基于输入速度行程或与变速器操作档位状态各潜在变化相关的量变曲线，表格V中的值用于示例性目的，但不限制本申请：

表V

基于变速器输入速度N_I行程的优选因素

 

M1M2G1G2G3G4HEOff00.60.30.40.50.70.8

基于与表V中列出的变速器各潜在操作档位状态相关的输入速度行程或量变曲线(“变速器输入速度行程优选因素”)可以与此处细述的其他组优选因素相结合，优选因素组包括参照图11所示和描述的一个或多个优选因素组，以生成新的所需操作档位因素。如图16所示各时间点选出的N_I值可基于具有由车载的车辆传感器所提供的一个或多个输入的微处理器中所执行的一个或多个算法的输出，其中车载的车辆传感器不限于此处所涉及的传感器。在一些实施例中，M1操作和M2操作的变速器输入速度N_I可根据需求的变速器操作档位状态在各所选择的时间间隔提供。在一个实施例中，M1的N_I由微处理器选择，该微处理器搜索选择与最小功率损失相关的N_I值，该实施例中，最小功率损失可以作为确定来自于图10的M1操作优选因素的基础。在或约在同一时间，M2操作的N_I值可由微处理器选择，该微处理器搜索选择与最小功率损失相关的N_I数值，该实施例中，最小功率损失可以用作或作为确定来自于图10的M2操作的优选因素的基础。操作条件的细微变化可很大程度地改变优选因素，并可导致变速器操作，潜在过于频繁地改变档位或模式，而此处所述的优选因素的偏置或权重减缓不理想的频繁换档。对于一些实施例，M1和M2的N_I值相应于车辆操作条件的变化在类似毫秒的较短时间间隔中连续提供，假设操作条件的细微变化可很大程度地改变优选因素，潜在发生的是M1和M2的N_I值从一个时间段到另一个时间段会有较大的波动。驾驶条件轻微改变的每一刻的操作档位状态的改变通常会导致变速，其几乎持续试图换档或改变模式，而偏置或此处所述优选因素的权重可缓和不需要的频繁换档。在生成的新的所需的操作档位因素和对所需操作档位的选择之后，所需的操作档位的N_I值被评估而选择，而通常地一个时间段到另一个时间段的N_I值变化很大。相应地，最好能“过滤出”N_I值，去除干扰，而干扰包括的值高出或低于平均N_I许多，这是由于一个或更多较短时间内N_I值的瞬时波动。在一个实施例中，M1操作和M2操作的N_I值及空档被过滤出来，虽然在某一给定的时间点M1或M2中只有一个值实际上被采用，即系统连续地提供用于M1和M2操作的N_I值。在这个实施例中，当M1或M2操作的输入速度N_I连续地或在有选择的时间段内被提供时，只有与理想模型(M1或M2)相关的输入速度N_I被用于基于当前车辆操作条件生成所需的变速器输入速度曲线。在选出所需档位状态之后，所选的M1和M2的N_I值被过滤以减少干扰，当过滤时，当所需的档位变化重置所需档位将要转换到的所需档位模式的过滤器，以使得最初的输出数值等于如图18所示的输入数值。此处所述的建议的N_I值最后会被用于基于所需要的档位生成所需的输入速度曲线。例如，M1被选为所需档位，N_IM1被用作所需的N_I曲线，只要M2变为所需的，曲线转换到建议的N_I M2。这一选择性重置之后，从而当系统从一个曲线转换为另一个时，未选择的建议的N_I被用作最初值。当过滤出建议的输入速度用作减少干扰时，只有理想模型的建议输入速度被过滤出来。这使得当它的模型被选择时建议的输入速度允许被重置。

对操作装有此处所述的机电混合变速器的机动车的一个考虑是这类机动车的操作者在不同时间会做出来自动力传动系统的不同的转矩需求(比如通过下压车辆加速器或制动踏板)。然而，在操作者转矩需求的许多时刻，动力传动系统和/或制动系统潜在不足以传送操作者需求的转矩量，即，制动或加速器踏板可被压下，超过系统能够传送需求的转矩这一点。加速踏板是加速器控制的一种非限制的形式。

对于变速器潜在操作档位状态下的不同的发动机操作点，给定相同的操作者转矩需求，操作者-需求的转矩和动力传动系统能力之间存在明显的差别。本申请的一个实施例中，给定时间的操作者需求的转矩量和当在潜在发动机操作点操作时系统所传输的转矩之间的差别被考虑用于各潜在发动机操作点，以生成当操作者做出转矩需求时各潜在发动机操作点的转矩差别数值的集合。在一个实施例中，偏置“消耗”值被指定给各转矩差别数值，其与可传输的转矩大小成比例，该所传输的转矩用于在潜在变速器操作档位状态下给定潜在的发动机操作点未达到操作者转矩需求。这些偏置消耗数值通常反映用于潜在发动机操作点需求的较低程度，对于给定的操作者转矩需求潜在发动机操作点具有与其相关的较高消耗，当这些偏置消耗与另一个比较并被用作评估哪个发动机操作点对于操作中特定点给定的操作者转矩需求最适合或最理想的基础。在一个实施例中，表示多个动力传动系统元件的功率损失的所有元件的量与相近于操作者需求的可传送转矩的各潜在发动机操作点这一偏置消耗(包括总的功率消耗)相比较，以及与当在与被最优选作为所需发动机操作点的操作者转矩需求最接近的转矩操作的最小功率损失的潜在发动机操作点相比较。

图19表示了用于提供指示潜在发动机操作点的优选元件和变速器操作档位状态的偏置消耗的消耗函数，其由操作者转矩需求的大小确定。图19中偏置消耗图示的示例性限定是大体上的抛物线消耗曲线，其中操作者转矩需求作为其横坐标。这样一个偏置消耗曲线可由任何车辆工程师要求的、选择的或设计的函数确定，相应地提供包括确定优选的不同潜在发动机操作点和潜在变速器操作档位状态的主观方面的机会。有用的函数类型包括但不限于：双曲线函数、线性函数、连续函数、非连续函数、常数函数、平滑曲线函数、循环函数、卵形函数和包括操作者所需求的或所选择的转矩需求数值范围内，前述的，单独的或与其他相结合的任何组合。于是，在一个实施例中，对于具有此处所描述的动力传动系统的车辆行驶过程中任何所选择的时间点的给定的操作者转矩需求来说，用于确定哪一个发动机操作点和变速器操作档位状态最理想的标准，并不限于机动车在燃油经济性、功率输出、驾驶性能等这些方面最有效的操作。

在潜在变速器操作档位状态的各发动机操作点，存在动力传送系统能够传送的最小输出转矩(T_O Min)和最大输出转矩(T_O Max)。最大输出转矩通常可应用于车辆加速并包括例如发动机输入转矩和来自第一和第二电机的发动机转矩这类元素。最小输出转矩通常可应用于车辆减速，并包括例如再生制动过程中所提供的制动转矩这类元件，其包括车辆板上充电已完成，或类似地一个或多个电机作为发电机工作时。

图19表示了在潜在变速器的操作档位状态中的单个的发动机操作点，很清楚的是对于存在于T_O Min和T_O Max之间的潜在的操作者转矩需求数值的较大范围来说，不存在于此相关的偏置消耗，即用虚线表示的函数值为0。但是，当操作者转矩需求接近或超过T_O Max值时，与操作者转矩需求相关的消耗通过纵坐标值沿着相应于操作者转矩需求的虚线曲线给出。其他潜在变速器操作档位状态可以有与他们相关的相似形状或不同形状的函数，如所需要的。

在一个实施例中，如果操作者转矩需求在T_o Min到T_O Max的范围之内，其中由图19中的虚线曲线所表示的偏置消耗函数为常数，这一情况下为0，那么不存在分配给存在于这一范围内的操作者转矩需求的级变速器操作档位状态下的特定发动机操作点的偏置。当一个转矩的操作者转矩需求大于T_O Max时，确定与转矩需求相关的偏置消耗的函数由图11中的虚线表示。除了与在确定发动机操作点选择中的功率消耗相关的建议消耗和图10所示的第一个数值的集合，这一偏置消耗还可以包括主观的元素。在一个实施例中，稍微大于T_O Max的操作者转矩需求，比如10牛顿-米，会被分配给一个偏置消耗，该偏置消耗小于被分配给超过T_O Max大于10牛顿-米的操作者转矩需求的偏置消耗。

以下的表VI示例了一种表示与车辆操作者转矩需求与用于示例性的潜在变速器操作档位状态的动力传动系统能够传输的最大转矩消耗的差别相关的消耗的方法，其中△N*m表示牛顿-米的差别数值，kW表示消耗，该例子中用千瓦表示；但是其他用方便的单位或不用单位。这个数组可存储在电脑记忆中，在需要时，通过微处理器连接。

表格VI

分配给潜在变速器操作档位状态的不同转矩需求的消耗

 

△N*m0101001000kW02050180,000

图20所示的是与潜在变速器操作档位状态相关的偏置消耗的替代性表示。在图20中，数值x表示操作者转矩需求量和作为一个示例的潜在变速器操作档位所需的转矩输出(“所需的T_O”)之间的差。所需的T_O是与根据选出的发动机操作点和所考虑的特定潜在变速器操作档位状态保持转矩的输出转矩极限(T_O Min到T_O Max)所得的操作者转矩需求最相近的转矩量。对于车辆运行时同一给定时间点的同一操作者转矩需求，作为转矩差值的数量x(△N*m)，根据所考虑的潜在变速器操作状态变化。在一个实施例中，比较同一个操作者转矩需求下不同潜在变速器操作档位状态的x数值使得选择具有最小x值的潜在变速器操作档位状态成为潜在。在另一个实施例中，偏置(权重因素)可被分配给具有最小x值的潜在变速器操作档位状态，其与表示多个动力传动部件的功率损失的总数相结合，以得到一个总功率损失，其然后可用作选择特定潜在变速器操作档位状态的标准。

通过提供具有任何所需特征的函数，包括但不限于图19中偏置消耗曲线所表示的那些特征，有可能将偏置消耗分配给特定时刻给定的操作者转矩需求，甚至当操作者转矩需求所需求的转矩低于最大系统转矩输出。这由图19中具有Q点的量的操作者转矩需求所表示，其中该量低于T_O Max，然而仍然有消耗被分配给这一潜在变速器操作档位状态和操作者转矩需求。操作者转矩需求消耗(或偏置)的提供允许建立存在于T_O Max，和具有最高转矩量且没有偏置消耗被分配在T_O Min到T_O Max之间范围的操作者转矩需求之间的操作者转矩需求范围内的一个转矩储备。包括该转矩储备的操作者转矩需求范围的操作者转矩需求提供，有效地偏置可取的变速器控制系统于所选系统触发器操作点和变速器操作档位状态，该变速器操作档位状态所具有的T_O Max大于，然而与接近于在数量上与所考虑的变速器操作档位状态的特定发动机操作点的操作者转矩需求和T_O Max之间的差成比例的操作者转矩需求。而不是偏置以选择系统，可产生最高T_O Max和最低T_O Min、包括转矩储存的触发器操作点，具有一个效用使得偏置标准点T_O Max降低到减去转矩储备的T_O Max。这不仅仅影响大于最大可传输的输出转矩的操作者转矩需求，也影响了小于和接近于最大可传输的输出转矩操作者转矩需求。这导致了机动车改善了的驾驶性能，通过减少变速器系统的趋势以导致当操作者转矩需求具有近似于目前所选择的，即目前所使用的变速器操作档位状态的最大可传输的数值的多个换档操作或模式变换。在以下的实施例中，不出现转矩储备。

另外，当操作者转矩需求大于T_O Max(或小于T_O Min)时，例如根据如此使用偏置消耗的本申请的方法不被使用的情况，与操作者转矩需求大于T_O Max(或小于T_O Min)的数量相关的信息丢失，原因在于事实上总的功率消耗评估是基于由T_O Min和T_O Max所限定的可传输的输出转矩。根据本申请的方法而进行和获得大于T_O Max(或小于T_O Min)的操作者转矩需求的偏置消耗数值，提供了与该转矩需求大于T_O Max的数量相关的信息，这一信息被组合到整体的选择程序中，该程序关系到哪一个发动机操作点和潜在变速器操作状态会被选择。在一个实施例中，这一信息有效地施加偏置于内嵌于软件和/或硬件之间的搜索引擎，用于提供图10所示数值的集合，以定位在偏置以提供T_O Max的最大数值(T_O Min的最小数值)的各潜在变速器操作档位状态内的发动机操作点。在一个实施例中，大体上在操作者在车辆操作中做出转矩需求时，对变速器各潜在操作操作档位状态操作者转矩需求相关的偏置消耗只是用于确定图10所示的第一个数值集合的元素。

在一个实施例中，图10所示第一个数值的集合中的各数值计算包括与目标功率消耗相关的因素，例如：发动机功率损失、电池功率损失、电机功率消耗，和变速器功率损失。另一个实施例提供额外的损失消耗，包括大于电池功率极限的消耗、发动机转矩极限、电机转矩极限、和其他所需的目标消耗，其可包括与此处所述的输出转矩要求相关的偏置消耗。另外还包括作为使用基于微处理器的搜索引擎的实施例中循环数据生成方法所生成结果的因素。

对于各连续变化的操作档位状态，适合于此方法的搜索引擎采用如图21所示的由坐标轴上P_IMin、P_IMax、N_IMin和N_IMax所界定的区域而限定的空间，其中P_I表示输入到机电混合变速器的功率，N_I表示相同的变速器输入速度。搜索引擎随机地或者根据任何所需的算法选择空间S中所呈现的一对N_I和P_I，并计算与所选择的一对N_I和P_I相关的T_OMin、T_OMax和总功率损失，基于传动系统部件损失和操作限制，该限制是系统所固有的或由车辆工程师所施加的。对给定的潜在连续变化的变速器操作档位状态，从来自各潜在连续变化的变速器操作档位状态的N_I和P_I数对，用于大量不同的N_I和P_I数对的方法的重复进行提供多个不同的T_OMin、T_OMax和总功率损失值。对各潜在变速器操作档位状态，该方法重复进行，并且多个T_OMin、T_OMax和总功率损失值在空间S中生成，从而用于提供各潜在变速器操作档位状态和N_I和P_I数对。

从由搜索引擎所生成的某一给定的潜在的变速器操作档位的不同的T_OMin和T_OMax数值组中，具有与各潜在变速器操作档位状态相关的最高值的一对N_I和P_I被偏置以被选为优选的N_I和P_I，以减少图19中与输出转矩需求相关的偏置消耗，其是当操作者转矩需求大于所生成的不同T_OMax组时总功率消耗中多个元件中的一个。对于操作者转矩需求小于所生成的不同T_OMin组的情况，与最低T_OMin相关的一对N_I和P_I被加偏置以被选择作为优选的和N_I和P_I，以减少图19中与输出转矩需求相关的偏置消耗，其是所考虑的特定潜在变速器操作档位状态下总功率消耗中多个成分中的一个。混合Engine-Off状态可被看作N_I和P_I为0时的连续变化模型；从而，T_OMin，T_OMax和总功率损失在不需要搜索程序时被确定。

在固定变速档状态下，对于各连续变化的操作档位状态，适用于这个方法的搜索引擎，运用由坐标轴上T_IMin和T_IMax所界定的区域而确定的空间，其中T_I表示输入到机电混合变速器的转矩，该混合变速器的输入速度潜在由变速器操作状态的硬件参数所预先确定。该搜索引擎，随机地或者根据所需的算法选择搜索区域中的一个T_I，并计算出和与基于动力传输系统元件功率损失和操作限制所选择的T_I相关的T_IMin和T_IMax以及总功率损失。对于大量不同的T_I，该方法的重复进行提供了用于给定的潜在变速器操作档位状态的不同T_OMin和T_OMax及总功率损失数值的组。该方法被重复用于各潜在变速器操作档位状态，对于给定的T_I，在搜索区间内生成各潜在变速器操作档位状态T_OMin和T_OMax及总功率损失的组。

从由搜索引擎所生成的某一给定的潜在变速器操作档位状态的不同组T_OMin和T_OMax中，当操作者转转矩需求大于所生成不同组的T_OMax时，具有与各潜在变速器操作档位状态相关的最高T_OMax值的T_I被偏置而被选作为优选的T_I。这减少了与图19中的输出转矩需求相关的偏置消耗，其是所考虑的特定潜在变速器操作档位状态的总功率损失的一个构成。对于操作者转转矩需求小于所生成的不同组T_OMin的情况，与最低值T_OMin相关的T_I被偏置而被选作为优选的T_I，以减少与图19中的输出转矩需求相关的偏置消耗，其是所考虑的特定潜在变速器操作档位状态的总功率损失的一个部分。

在一个实施例中，包括当车辆操作者做出的加速转矩需求大于最大可获得的输出转矩时，在生成的各潜在变速器操作档位状态的发动机操作点(N_I和P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)的组之后，该发动机操作点(N_I和P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)每个均与T_OMin、T_OMax及总功率消耗相关，所需变速器操作档位状态通过来自各潜在变速器操作状态的各选择的发动机操作点(N_I和P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)相互间的比较，和选出该操作档位状态来确定，该操作档位状态具有与偏置于对应于图20中x最小值的最高T_OMax数值相关的最小总功率损失。

在另一个实施例中，包括当车辆操作者做出的减速转矩需求小于最小可获得的输出转矩时，在生成的各潜在变速器操作档位状态的发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)的组之后，该发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)均与T_OMin、T_OMax及总功率消耗相关，所需变速器操作档位状态通过来自具有最小功率损失的各潜在变速器操作状态的各选择的发动机操作点(N_I和P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)相互间的比较，和选出该操作档位状态来确定，该操作档位状态具有与偏置于相应于图20中y最小值的最低T_OMin数值相关的最小总功率损失来确定。

在一个实施例中，确定与在一个潜在变速操作档位状态下的某一发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)相关或由其确定的某一点的车辆操作的相关的总功率消耗，包括将以能量使用(kW)为单位的操作消耗相加，其中操作消耗基于与车辆驾驶性能、燃油经济型、排放、电动功率消耗及操作档位状态的电池寿命相关的因素而被提供。较低的操作消耗通常与高转换效率下较低的燃油消耗、较低电池功率使用，及某一操作点的较低排放相关，并考虑了动力传送系统的当前操作档位状态。

与潜在变速器操作档位状态的某一发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)相关的特定点的相关所有功率消耗的总和(总功率消耗)，提供了在所考虑的特定潜在变速器操作档位状态的特定点操作的优先因素(包括但不限于，如图10所示的)。对于操作者转矩需求大于传动系的可获得转矩的情况，在与潜在变速器操作档位状态相关的各搜索区域S或档位的发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)的相关点可被选择以偏置于该潜在变速器操作档位状态的最大变速器输出转矩(T_OMax)的点。取决于与操作者转矩需求相关的偏置消耗的精确性，所选择的点可以或不可以是最大输出转矩发生的点。因为点的选择是基于最小化总功率损失，其中与输出转矩需求相关的较大偏置消耗是其一个部分，与输出转矩需求相关的较大偏置消耗越大，所选变速器最大输出转矩发生的点越有利。各潜在变速器操作档位状态的搜索区域S或档位可被检查，例如通过算法，与变速器最大输出转矩(T_OMax)被偏置的发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)相关的点发生识别，用于各潜在变速器操作档位状态。与用于各潜在变速器操作档位状态的变速器最大输出转矩(T_OMax)被偏置于的发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)相关的点相互比较，以确认具有最低功率消耗，可能具有最高T_OMax的潜在变速器操作档位状态，其中潜在变速器操作档位状态被选择作为当车辆操作者做出加速转矩需求时的最优变速器操作档位状态，该转矩需求趋向于传递更多的转矩到与路面相接触的车辆驱动轮。

类似地，当操作者转矩需求小于传动系统可获的转矩时，与某一潜在变速器操作档位状态相关的某一发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)的相关点可以被选择以偏置于该潜在变速器操作档位状态的最小变速器输出转矩(T_OMin)发生的点。取决于与操作者转矩需求相关的偏置消耗的程度，所选择的点可以或可以不是最小输出转矩发生的点。因为点的选择是基于最小化总功率损失，其中与输出转矩需求相关的较大偏置消耗是其一个部分，与输出转矩需求相关的较大偏置消耗越大，选择变速器最小输出转矩发生的点越有利。各潜在变速器操作档位状态的搜索区域S或档位可被检查，例如通过微处理器算法，与变速器最小输出转矩(T_OMin)被偏置于的与N_I，P_I数对相关的发动机操作点出现，用于各潜在变速器操作档位状态。用于各潜在变速器操作档位状态的变速器最小输出转矩(T_OMin)被偏置于的发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)相关的点与另一个比较，以确认具有最低功率消耗，可能有最小的T_OMin，的潜在变速器操作档位状态，其中潜在变速器操作档位状态被选择作为当车辆操作者做出减速转矩需求时的最优变速器操作档位状态，该转矩需求趋向于传递较少的转矩到与路面相接触的车辆驱动轮。

根据本申请的一个实施例，对于操作者转矩需求要求重型车辆加速的情况(操作者转矩需求的加速水平高于传动系的可载能力，以及与输出转矩相关预定的偏置消耗足够准确以压倒总功率损失的所有其他部分)，确定与它们相关具有最小功率损失的发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)自动导致确定具有T_OMax的N_I和P_I数对，因为具有与其相关的最高T_OMax的发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)同样具有与其相关的最小功率损失。对于要求车辆减速的操作者转矩需求，反之亦然。

因此，在根据本申请一个实施例的方法中，在装有此处所述系统的车辆运行中作出操作者转矩需求。嵌在板上微处理器中的搜索引擎从与潜在变速器操作档位状态相关的搜索区域S或档位中选出第一个发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)。与搜索区域S或档位中的发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)相关的T_OMin和T_OMax数值被计算出来。然后，在各搜索空间S或档位中的与发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)相关的功率损失被计算出来。作为总功率损失计算的部分，操作者转矩需求和T_OMax(或者T_OMin，因为可能用于要求减速转矩的情况)之间的差被分配以一个偏置。该程序在通过与潜在变速器操作档位状态相关的搜索算法选出的各区域S或档位中各发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)重复进行，从而生成了与潜在变速器操作档位状态相关的搜索算法选出的各区域S或档位中各发动机操作点(N.P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)相关的消耗。具有最小偏置消耗的点本身倾向于具有最高的T_OMax和最低的T_OMin数值。

从而，根据本申请的方法，是关于从潜在变速器操作档位状态组中变速器操作档位状态的平衡选择，在具有与各潜在变速器操作档位状态相关的最小系统功率损失的各搜索区域S或档位选择发动机操作点之间(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档，强调用于构建前述的所需变速器输入曲线的N_I数值)，其包括将点的选择偏置于具有最高T_OMax(或者最低T_OMin)点的偏置消耗。在一些实施例中优选可能被给予在具有绝对最小总功率消耗的多个潜在变速器操作档位状态的各搜索区域S或档位中的那些发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)，其包括与输出转矩需求相关的大偏置消耗，在这一情况下更关注于满足自车辆操作者的极端转矩需求。在其他实施例中，优选可能被给予在具有绝对最小总功率消耗的多个潜在变速器操作档位状态的各搜索区域S或档位中的那些发动机操作点(N_I，P_I数对，用于连续可变量模式和T_I，用于固定档)，其不包括或具有与输出转矩需求相关的小偏置消耗，因为在这一情况下最好较少关注于努力满足车辆操作者的极端转矩需求，而更多关注整个系统的效率。在优选被给予系统运转以尽量满足极端转矩需求和最大化整体的系统效率之间做出选择可通过改变图19所示的偏置消耗的曲线形状的函数来控制。当所选择此处的函数所确定曲线的斜度较陡时，给予较大的重量以满足高于或低于传动系可传输的转矩输出的操作者转矩需求。

一旦本申请的方法用于确定选择哪个潜在变速器操作档位状态，作为选择特定变速器操作档位状态基础的变速器输入速度N_I被用作连续变量模式的变速器输入速度。

对于在例如M1和M2模式操作的情况，考虑到与一个或多个消耗函数相关的功率损失，已经证实的是由特定的N_I，P_I数对所述操作点从搜索区段空间中被选择出来。然而，在某些情况下，取决于所运用消耗函数的结构和所遭遇的操作条件，可能的是搜索方法没能使与最低功率消耗相关的N_I、P_I数对集中。例如，在某些情况下，因为消耗函数的特性和操作条件的缘故，具有局域最小值的消耗函数上的涡流或区域可能运用此处所述的搜索引擎，使重复搜索方法聚焦于局域最小值相关的一个N_I、P_I数对，其与大于如例图22所示整体最小值的功率损失相关，而非由不同的所限制的整体最小值。在这些情况下，可能被考虑的是搜索相应的N_I、P_I数对失效，考虑到此处所提供的机电变速器的稳定操作，此失效可能成为问题。然而，甚至对于搜索没有失效的一些情况，最好确保所选择的N_I数值对操作者来说具有优良的主观需求。例如，在一些情况下，当操作者正在操作装有此处所述传动系的车辆时，如压下加速踏板，可能出现的是，被选择的N_I值小于先前的加速踏板下压过程中所使用的值。通常地，车辆操作者压下加速踏板时，其习惯于听到车辆发动机的rpm上升，并且听到或感觉到在特定情况下N_I的下降可能提供对于车辆操作者来说不理想的、非自然的感觉，此状况最好能避免。

在一个实施例中，此处所提供的方法检查来自先前的搜索引擎重复的N_I数值，并且就功率损失方面而言，确定先前的N_I数值是否比来自搜索引擎新生成的N_I数值更理想。对于搜索引擎失效的那些情况，先前的N_I值可通过对新生成的N_I数值的评估选择出来，在搜索失效和一维(1D)搜索引擎支配二维(2D)搜索引擎的结果的区域，使得N_I数值随时间变化曲线的大体形状如图23所示为恒定。大体上，评估会检查1D和2D搜索引擎的输出并选择具有与其相关的最小功率消耗。

在其他实施例中，输入速度(N_I)的稳定性被提高，通过给现存的消耗函数添加消耗或为车辆加速踏板的位置提供稳定N_I的单独的消耗函数。

在那些搜索失效的情况下本申请提供了改进的N_I数值，通过考虑输入速度的变化频率，表示为d(N_I)/dt。在一个实施例中，改进的N_I数值通过以下公式提供：

新N_I＝老N_I+[d(N_I)/dt)](dt)                (4)

(此处“老N_I”表示先前的搜索中选出的N_I，而d(N_I)/dt表示最优的输入速度变化率，其是根据操作者转矩需求和驾驶条件的预定参数。这些参数代表所需的优选输入速度变化率，且可基于多个操作者转矩需求和驾驶条件的2D搜索程序的模拟结果)。N_I/时间曲线同样被控制，基于加速器踏板位置，通过给那些N_I随时间变化的曲线正朝向被认为不理想的方向移动的情况添加消耗，基于车辆工程师所确定的主观特征。这具有消耗的净效应，从而使得从选择的观点来看为N_I随时间变化的曲线中较不合适的、不理想的运动。于是，根据此处所提供的通常情况，选出的最合适的输入速度轨迹，可被称作OptN_I，其被稳定，通过将2维输入速度(2D OptN_I)替换成以来自先前的循环(OptN_Iold)的最优输入速度加上最优输入速度变化率，乘以搜索循环间的时间间隔[d(N_I)/dt)](dt)，如图24所示，运用以下的等式：

2D OptN_I＝2DN_I^*                    (5)

1D OptN_I＝1DNI^*                    (6)

2D OptPwrLoss＝2D PCost^*           (7)

1D OptPwrLoss＝1DP Cost^*           (8)

其中OptN_I是经过评估的N_I^*，而OptPwrLoss是经过评估的PCost^*，参见图25，用于确定N_I的示例性算法为：

如果2D OptCost>1D OptCost(^*)

OptN_i＝OptN_i_old+[d(N_I)/dt)](dt)

OptPwrLoss＝1D OptPwrLoss

否则

OptN_i＝2D OptN_i

OptPwrLoss＝2D OptPwrLoss-司机踏板过滤生成结果预计消耗)(^**)结束

其中，2D最优消耗可具有比1D最优消耗更高的消耗，缘于相对较高的司机踏板过滤生成结果预计消耗，或者当2D搜索未能汇聚成最小的最优消耗。司机踏板过滤生成结果预计消耗提供输入速度根据司机踏板深度变化的消耗，即当司机踏板要求大幅加速(减速)时，输入速度消耗的减少(增大)。这包括在以稳定输入速度为目的的2D和1D最优化的消耗函数中，但是从总消耗评估中减去以使得这不影响最优区段的选择。在1D最优化中这一消耗总为0，因为Ni(j)＝Ni_old。

在一个实施例中，N_I对时间曲线中的运动是否理想取决于加速器踏板的位置。在另一个实施例中，N_I对时间曲线中的运动是否理想取决于加速器踏板位置的变化率。然而，通常地，不理想的情况时当加速器踏板被大幅度压下时N_I值会下降。

现参照图25，其表示用于负向N_I变化(即具有小于先前搜索中选出的N_I数值的消耗变速输入速度N_I的点)的消耗算法，踏板位置的导数沿收益和补偿函数的x轴。当踏板位置的导数为负时，为消耗收益和补偿函数的y轴值的消耗收益和补偿为0。这包括了当操作者从加速器踏板移开他们的脚的情况。

另一方面，如果踏板位置的导数为正，例如当车辆操作者压下加速器踏板时，那么消耗收益和补偿函数不为0，但通过以下公式给出：

加速器踏板稳定消耗＝[(负收益)*(△N_I)]+负补偿值       (9)

通常地，这些规定确保了如果N_I数值随给定的时刻降低，那么消耗只在操作者压下加速器踏板时发生。

现参照图26，其表示了用于正向N_I变化(即具有大于先前搜索中选出的N_I数值的消耗变速输入速度N_I的点)的消耗算法，踏板位置的导数沿收益和补偿函数的x轴。当踏板位置的导数为正时，位于消耗收益和补偿函数的y轴的消耗收益和补偿为0。这包括了当操作者从加速器踏板松开他们的脚的情况。另一方面，如果踏板位置的导数为负，例如当车辆操作者压下加速器踏板时，那么消耗收益和补偿函数不为0，但通过以下公式给出：

加速器踏板稳定消耗＝[(正收益)*(△N_I)]+正补偿值          (10)

通常地，这些规定确保了如果NI数值随给定的时刻增大，那么消耗只在操作者将其脚从踏板上松开时发生。负、正收益和补偿值由车辆工程师主观确定，以确保相对于车辆性能和经济性能够提供较高驾驶性能的自由度。

在一个实施例中，图25和26所述的程序嵌在如图6和8所示1D和2D程序610、620的消耗函数(450)中，其是由内置于那些程序的消耗函数和算法所提供的消耗的组之一，其只由根据当前选择的操作档位引导。于是，涉及作为踏板位置函数的NI数值的稳定程序并不考虑作为某一给定时间给定的特定操作者转矩需求或操作参数，包括道路条件下，选择哪一变速器操作档位状态的因素。在一个实施例中，当出于确定变速器操作档位状态选择的优先因素被确定时，与NI的稳定相关的消耗从用于确定优先因素的总消耗中减去，如前所述。

容易理解的是在公开这部分范围之内的修改是允许的。此公开的描述中特别参照了优选的实施例和此外的修改。在阅读和理解说明书时也可能会有更进一步的修改和变更。我们也期望范围内的所有这些修饰和变更只要它们在此份公开的范围之内。