具体实施方式

以下描述涉及用于操作四轮驱动车辆的传动系或动力传动系统的系统和方法。所述四轮驱动车辆可被配置为电动车辆，或者替代地，车辆可被配置为混合动力车辆。图1中示出了示例性车辆和传动系或动力传动系统。图2和图3示出了根据图4和图5的方法的示例性传动系操作序列。示出了一种用于操作四轮驱动车辆并将传动系从较高挡位范围变换到较低挡位范围的方法。图4和图5的方法允许传动系在车辆移动时并且在车辆的驾驶员经由加速踏板或其他动力传动系统输入请求正扭矩时从较高挡位范围变换到较低挡位范围。

图1示出了车辆121的示例性车辆推进系统100。车辆121的前部以110指示，并且车辆121的后部以111指示。车辆推进系统100包括至少两个推进源，所述至少两个推进源包括前电机125和后电机126。电机125和126可根据其操作模式消耗或产生电力。贯穿图1的描述，各种部件之间的机械连接被示为实线，而各种部件之间的电气连接被示为短划线。

车辆推进系统100具有前车桥133和后车桥122。在一些示例中，后车桥可包括两个半轴，例如第一半轴122a和第二半轴122b。同样地，前车桥133可包括第一半轴133a和第二半轴133b。车辆推进系统100还具有前轮130和后轮131。在该示例中，前轮130可经由电机125选择性地驱动。后轮131可经由电机126驱动。

后车桥122联接到电机126。后驱动单元136可将来自电机126的动力传递到车桥122，从而导致驱动车轮131旋转。后驱动单元136可包括经由后电机126的输出轴126a联接到电机126的低挡位组175和高挡位177。低挡位175可经由完全闭合低挡位离合器176接合。高挡位177可经由完全闭合高挡位离合器178接合。高挡位离合器177和低挡位离合器178可经由后驱动单元136通过CAN 299接收的命令来断开和闭合。替代地，可经由通过控制系统14提供的数字输出或脉冲宽度来断开和闭合高挡位离合器177和低挡位离合器178。后驱动单元136可包括差速器128，使得可向车桥122a和车桥122b提供扭矩。在一些示例中，电控差速器离合器(未示出)可包括在后驱动单元136中。

前车桥133联接到电机125。前驱动单元137可将来自电机125的动力传递到车桥133，从而导致驱动轮130旋转。前驱动单元137可包括经由前电机125的输出轴125a联接到电机125的低挡位组170和高挡位173。低挡位170可经由完全闭合低挡位离合器171接合。高挡位173可经由完全闭合高挡位离合器174接合。高挡位离合器174和低挡位离合器171可经由前驱动单元137通过CAN 299接收的命令来断开和闭合。替代地，可经由通过控制系统14提供的数字输出或脉冲宽度来断开和闭合高挡位离合器174和低挡位离合器171。前驱动单元137可包括差速器127，使得可向车桥133a和车桥133b提供扭矩。在一些示例中，电控差速器离合器(未示出)可包括在后驱动单元137中。

电机125和126可从车载电能存储装置132接收电力。此外，电机125和126可提供发电机功能以将车辆的动能转换成电能，其中电能可存储在电能存储装置132处以供电机125和/或电机126稍后使用。第一逆变器系统控制器(ISC1)134可将由后电机126产生的交流电转换为直流电以便存储在电能存储装置132处，反之亦然。第二逆变器系统控制器(ISC2)147可将由前电机125产生的交流电转换成直流电以存储在电能存储装置132处，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可被配置为存储电能，所述电能可被供应给驻留在车辆上的其他电气负载(除了马达之外)，包括车厢供暖和空调系统、发动机起动系统、前照灯系统、车厢音频和视频系统等。

控制系统14可与电机125、电机126、能量存储装置132等中的一者或多者进行通信。控制系统14可从电机125、电机126、能量存储装置132等中的一者或多者接收感测反馈信息。此外，控制系统14可响应于这种感测反馈而将控制信号发送到电机125、电机126、能量存储装置132等中的一者或多者。控制系统14可从人类操作员102或自主控制器接收车辆推进系统的操作员请求的输出的指示。例如，控制系统14可从与踏板192通信的踏板位置传感器194接收感觉反馈。踏板192可示意性地指代加速踏板。类似地，控制系统14可经由人类操作员102或自主控制器接收操作员请求的车辆制动的指示。例如，控制系统14可从与制动踏板156通信的踏板位置传感器157接收感觉反馈。

能量存储装置132可定期地从驻留在车辆外部(例如，不是车辆的一部分)的电源(诸如固定电网(未示出))接收电能。作为一个非限制性示例，车辆推进系统100可被配置为插电式电动车辆(EV)，由此可经由电网(未示出)将电能供应到能量存储装置132。

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可提供能量存储元件(例如，电池单元)之间的电荷平衡以及与其他车辆控制器(例如，控制器12)的通信。配电模块138控制电能存储装置132的电力流入和流出。

一个或多个车轮转速传感器(WSS)195可联接到车辆推进系统100的一个或多个车轮。所述车轮转速传感器可检测每个车轮的旋转速度。WSS的这类示例可包括永磁类型的传感器。

车辆推进系统100还可包括马达电子器件冷却剂泵(MECP)146。MECP 146可用于使冷却剂循环以扩散至少通过车辆推进系统100的电机120和电子器件系统产生的热量。作为示例，MECP可从车载能量存储装置132接收电力。

控制器12可构成控制系统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(本文描述了其各种示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器81(本文描述了其各种示例)。作为一个示例，传感器16可包括胎压传感器(未示出)、车轮转速传感器195等。在一些示例中，与电机125、电机126、车轮转速传感器195等相关联的传感器可向控制器12传送关于电机操作的各种状态的信息。控制器12包括非暂时性(例如，只读)存储器165、随机存取存储器166、数字输入/输出168和微控制器167。

车辆推进系统100还可包括仪表板19上的车载导航系统17(例如，全球定位系统)，车辆的操作员可与所述车载导航系统17交互。导航系统17可包括用于辅助估计车辆的位置(例如，地理坐标)的一个或多个位置传感器。例如，车载导航系统17可从GPS卫星(未示出)接收信号，并从所述信号识别车辆的地理位置。在一些示例中，地理位置坐标可被传送到控制器12。

仪表板19还可包括显示系统18，所述显示系统18被配置成向车辆操作员显示信息。作为非限制性示例，显示系统18可包括触摸屏或人机界面(HMI)，即，使得车辆操作员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可经由控制器(例如，12)无线地连接到互联网(未示出)。因此，在一些示例中，车辆操作员可经由显示系统18与互联网网站或软件应用程序(app)通信。

仪表板19还可包括操作员接口15，车辆操作员可经由所述操作员接口15调整车辆的操作状态。具体地，操作员接口15可被配置成基于操作员输入来启动和/或终止车辆传动系(例如，电机125和电机126)的操作。操作员点火接口15的各种示例可包括需要物理设备的接口，诸如有源钥匙，所述物理设备可插入操作员接口15中以起动电机125和126并开启车辆，或者可被移除以关闭电机125和126以关闭车辆。其他示例可包括无源钥匙，所述无源钥匙通信地联接到操作员接口15。无源钥匙可被配置为电子钥匙扣或智能钥匙，所述电子钥匙扣或智能钥匙不必插入接口15或从接口15移除来操作车辆电机125和126。相反，无源钥匙可能需要位于车辆内部或车辆附近处(例如，在车辆的阈值距离内)。其他示例可另外或任选地使用由驾驶员手动按压以起动或关闭电机125和126以开启车辆或关闭车辆的起动/停止按钮。在其他示例中，远程电机起动可通过远程计算装置(未示出)(例如，蜂窝电话或基于智能电话的系统)启动，其中用户的蜂窝电话将数据发送到服务器并且服务器与车辆控制器12通信以起动发动机。

图1的系统提供了一种车辆系统，其包括：第一电机，其联接到前车桥；第二电机，其联接到后车桥；控制器，其包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，以响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而减小所述第一电机的输出并增加所述第二电机的输出。所述系统还包括附加指令，所述附加指令用于响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而减小第二电机的输出并增加第一电机的输出。所述系统包括：其中在增加第二电机的输出之后减小第二电机的输出。所述系统还包括在前车桥中的第一离合器和在前车桥中的第二离合器。所述系统还包括附加指令，所述附加指令用于响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而断开第一离合器并闭合第二离合器。

现在参考图2，示出了根据图4和图5的方法的预示性车辆操作序列。图2所示的车辆操作序列可经由图4和图5的方法与图1所示的系统协作来提供。图2所示的曲线图在同一时间发生并且按时间对齐。在t0至t5处的竖直线表示序列期间的感兴趣的时间。当驾驶员施加加速踏板使得车轮扭矩请求为非零时并且当车辆在道路上移动时，发生图2的序列。

从图2的顶部开始的第一曲线图是电机扭矩相对于时间的曲线图。竖直轴线表示电机扭矩，并且电机扭矩在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线204表示后车桥电机扭矩。迹线202表示前车桥电机扭矩。

从图2的顶部开始的第二曲线图是总车轮扭矩(例如，前车轮扭矩和后车轮扭矩的总和)相对于时间的曲线图。竖直轴线表示车轮处的总车轮扭矩，并且总车轮扭矩的量值在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。线206表示总车轮扭矩(例如，所有四个车轮的扭矩)。

从图2的顶部开始的第三曲线图是前车桥高挡位离合器操作状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示前车桥高挡位离合器操作状态，并且当迹线208在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，前车桥高挡位离合器操作状态是闭合的。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线208表示前车桥高挡位离合器状态。

从图2的顶部开始的第四曲线图是后车桥高挡位离合器操作状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示后车桥高挡位离合器操作状态，并且当迹线210在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，后车桥高挡位离合器操作状态是闭合的。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线210表示后车桥高挡位离合器状态。

从图2的顶部开始的第五曲线图是前车桥低挡位离合器操作状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示前车桥低挡位离合器操作状态，并且当迹线212在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，前车桥低挡位离合器操作状态是闭合的。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线212表示前车桥低挡位离合器状态。

从图2的顶部开始的第六曲线图是后车桥低挡位离合器操作状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示后车桥低挡位离合器操作状态，并且当迹线214在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，后车桥低挡位离合器操作状态是闭合的。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线214表示后车桥低挡位离合器状态。

在时间t0处，前电机扭矩和后电机扭矩为非零并且是基于非零或所施加的加速踏板位置(未示出)。总车轮扭矩处于中间水平，并且前车桥高挡位离合器和后车桥高挡位离合器完全闭合。前车桥低挡位离合器和后车桥低挡位离合器完全断开。因此，传动系处于适于以较高速度驱动车辆的高挡位范围。

在时间t1处，发生将传动系从较高挡位范围改变为较低挡位范围的请求(未示出)。所示的序列开始于改变前车桥的齿轮比，然后改变后车桥的齿轮比。前电机的输出扭矩开始减小，并且后电机的输出开始增加。这允许保持车辆速度并且降低在传动系扭矩输出中产生“扭矩孔”(例如，传动系扭矩的减小，这可能会降低车辆速度并且可能被车辆乘员察觉)的可能性。因此，可改善车辆操控性。当前电机和后电机的扭矩改变时，总车轮扭矩保持恒定。前车桥高挡位离合器和后车桥高挡离合器完全闭合。因此，前车桥和后车桥的高挡位被接合以允许电机经由前车桥高挡位和后车桥高挡位向车轮提供扭矩。前车桥低挡位离合器和后车桥低挡位离合器完全断开，使得电机扭矩不通过前车桥较低挡位和后车桥较低挡位传递。

在时间t2处，前电机的输出扭矩达到零，并且响应于前电机扭矩为零，前车桥高挡位离合器完全断开。后电机扭矩输出已趋于平稳，并且总车轮扭矩已保持恒定。前车桥低挡位离合器保持完全断开，而后车桥高挡位离合器保持完全闭合，以允许仅经由后电机推进车辆。后车桥低挡位离合器保持完全断开。

在时间t2与时间t3之间，前车桥电机扭矩增加，直到前车桥电机输出轴的速度等于前车桥较低挡位的速度。前车桥较低挡位速度是车辆速度的函数。在前车桥电机输出轴的速度等于前车桥较低挡位的速度之后减小前车桥电机扭矩。前车桥低挡位离合器保持完全断开，而后车桥高挡位离合器保持完全闭合。后车桥低挡位离合器保持完全断开。

在时间t3处，前车桥电机的扭矩减小到零，并且响应于前车桥电机扭矩为零，前车桥较低挡位离合器完全接合。这允许扭矩经由较低车桥挡位从前电机传递到前车轮。后车桥高挡位离合器保持完全闭合，而后车桥低挡位离合器保持完全断开。

在时间t3与时间t4之间，前车桥电机扭矩增加，而后车桥电机扭矩减小，以准备后车桥挡位的变换。前车桥高挡位离合器保持完全断开，而前车桥低挡位离合器保持完全闭合。后车桥高挡位离合器保持完全闭合，而后车桥低挡位离合器保持完全断开。因此，前电机经由前车桥低挡位将扭矩传递到前车桥，而后电机经由后车桥高挡位将扭矩传递到后车桥。

在时间t4处，后电机的输出扭矩达到零，并且响应于后电机扭矩为零，后车桥高挡位离合器完全断开。前电机扭矩输出已趋于平稳，并且总车轮扭矩已保持恒定。后车桥低挡位离合器保持完全断开，而前车桥低挡位离合器保持完全闭合，以允许仅经由前电机推进车辆。后车桥低挡位离合器保持完全断开，并且前车桥高挡位离合器保持完全断开。

在时间t4与时间t5之间，后车桥电机扭矩增加，直到后车桥电机输出轴的速度等于后车桥较低挡位的速度。后车桥较低挡位速度是车辆速度的函数。在后车桥电机输出轴的速度等于后车桥较低挡位的速度之后减小后车桥电机扭矩。后车桥低挡位离合器保持完全断开，而前车桥低挡位离合器保持完全闭合。后车桥高挡位离合器保持完全断开。

在时间t5处，后车桥电机扭矩减小到零，并且响应于后车桥电机扭矩为零，后车桥较低挡位离合器完全接合。这允许扭矩经由较低车桥挡位从后电机传递到后车轮。前车桥低挡位离合器保持完全闭合，而前车桥高挡位离合器保持完全断开。

以这种方式，当传动系从高挡位范围改变到低挡位范围时，车辆的车轮扭矩可保持基本恒定(例如，扭矩变化小于5％)。此外，可对电机的转速进行闭环控制，使得传动系扭矩扰动可以较低。

现在参考图3，示出了根据图4和图5的方法的第二预示性车辆操作序列。图2所示的车辆操作序列可经由图4和图5的方法与图1所示的系统协作来提供。图2所示的曲线图在同一时间发生并且按时间对齐。在t10至t14处的竖直线表示序列期间的感兴趣的时间。当驾驶员未施加加速踏板使得车轮扭矩请求为零时并且当车辆在道路上移动时，发生图3的序列。

从图3的顶部开始的第一曲线图是电机扭矩相对于时间的曲线图。竖直轴线表示电机扭矩，并且电机扭矩在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线304表示后车桥电机扭矩。迹线302表示前车桥电机扭矩。

从图3的顶部开始的第二曲线图是总车轮扭矩(例如，前车轮扭矩和后车轮扭矩的总和)相对于时间的曲线图。竖直轴线表示车轮处的总车轮扭矩，并且总车轮扭矩的量值在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。线306表示总车轮扭矩(例如，所有四个车轮的扭矩)。

从图3的顶部开始的第三曲线图是前车桥高挡位离合器操作状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示前车桥高挡位离合器操作状态，并且当迹线308在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，前车桥高挡位离合器操作状态是闭合的。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线308表示前车桥高挡位离合器状态。

从图3的顶部开始的第四曲线图是后车桥高挡位离合器操作状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示后车桥高挡位离合器操作状态，并且当迹线310在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，后车桥高挡位离合器操作状态是闭合的。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线310表示后车桥高挡位离合器状态。

从图3的顶部开始的第五曲线图是前车桥低挡位离合器操作状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示前车桥低挡位离合器操作状态，并且当迹线312在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，前车桥低挡位离合器操作状态是闭合的。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线312表示前车桥低挡位离合器状态。

从图3的顶部开始的第六曲线图是后车桥低挡位离合器操作状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示后车桥低挡位离合器操作状态，并且当迹线314在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，后车桥低挡位离合器操作状态是闭合的。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线314表示后车桥低挡位离合器状态。

在时间t10处，前电机扭矩和后电机扭矩为零并且是基于零加速踏板位置(未示出)。总车轮扭矩也为零，并且后车桥高挡位离合器完全闭合。前车桥低挡位离合器和后车桥低挡位离合器完全断开。因此，传动系处于适于以较高速度驱动车辆的高挡位范围。

在时间t11处，发生将传动系从较高挡位范围改变为较低挡位范围的请求(未示出)。所示的序列开始于改变前车桥的齿轮比，然后改变后车桥的齿轮比。前电机的输出扭矩保持为零，并且后电机的输出保持为零。总车轮扭矩保持为零。前车桥高挡位离合器完全断开并且后车桥高挡离合器完全闭合。因此，在请求的车轮扭矩增加的情况下，前车桥的高挡位脱离以开始前车桥换挡并且后车桥保持接合，使得传动系可通过增加后电机的输出来作出响应。前车桥低挡位离合器和后车桥低挡位离合器完全断开。

在时间t11与时间t12之间，前车桥电机扭矩增加，直到前车桥电机输出轴的速度等于前车桥较低挡位的速度。前车桥较低挡位速度是车辆速度的函数。在前车桥电机输出轴的速度等于前车桥较低挡位的速度之后减小前车桥电机扭矩。前车桥低挡位离合器保持完全断开，而后车桥高挡位离合器保持完全闭合。后车桥低挡位离合器保持完全断开。

在时间t12处，前车桥电机扭矩减小到零，并且响应于前车桥电机扭矩为零，前车桥较低挡位离合器完全接合。后车桥高挡位离合器保持完全闭合，而后车桥低挡位离合器保持完全断开。

在时间t13处，响应于完成前车桥挡位的变换，后车桥高挡位离合器完全断开。在驾驶员需求扭矩增加的情况下，后车桥低挡位离合器保持完全断开，而前车桥低挡位离合器保持完全闭合。

在时间t13与时间t14之间，后车桥电机扭矩增加，直到后车桥电机输出轴的速度等于后车桥较低挡位的速度。后车桥较低挡位速度是车辆速度的函数。在后车桥电机输出轴的速度等于后车桥较低挡位的速度之后减小后车桥电机扭矩。后车桥低挡位离合器保持完全断开，而前车桥低挡位离合器保持完全闭合。后车桥高挡位离合器保持完全断开。

在时间t15处，响应于后车桥电机扭矩为零，后车桥较低挡位离合器完全接合。前车桥低挡位离合器保持完全闭合，而前车桥高挡位离合器保持完全断开。

以这种方式，当传动系从高挡位范围改变到低挡位范围时，车辆的车轮扭矩可保持基本恒定(例如，扭矩变化小于5％)。此外，可对电机的转速进行闭环控制，使得传动系扭矩扰动可以较低。

现在参考图4和图5，示出了用于操作车辆的示例性方法，所述车辆包括联接到前车桥或第一车桥的第一电机和联接到后车桥或第二车桥的第二电机。图4和图5的方法可结合到图1的系统中并且可与其协作。此外，图4和图5的方法的至少部分可作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令来结合，而方法的其他部分可经由在物理世界中转变装置和致动器的操作状态的控制器来执行。

在402处，方法400确定车辆工况。车辆工况可包括但不限于车辆速度、加速踏板位置、车桥离合器的操作状态、当前车轮扭矩和制动踏板位置。方法400前进到404。

在404处，方法400判断车辆速度是否小于阈值速度，加速踏板是否小于阈值施加量，以及是否请求将传动系从接合车桥的高齿轮比变换到接合车桥的较低齿轮比。在一个示例中，阈值速度可以是小于预定速度(例如，60公里/小时)的速度，并且阈值加速踏板施加量是预定量(例如，小于满刻度加速踏板位置的50％)。可经由车辆操作员和人/机界面来请求将传动系从车桥的高齿轮比变换到车桥的低齿轮比。替代地，可响应于车辆工况而自动地请求将传动系从车桥的高齿轮比变换到车桥的低齿轮比。例如，当车辆速度小于阈值速度时或当车轮滑差超过阈值水平时，可请求将传动系从车桥的高齿轮比变换到车桥的低齿轮比。如果方法400判断存在将传动系从车桥的高齿轮比变换到车桥的低齿轮比的请求，则答案为是并且方法400前进到406。否则，答案为否，并且方法400前进到450。

在450处，方法400继续以车桥的挡位以其当前配置接合来操作传动系。例如，如果方法400判断传动系以接合车桥的高齿轮比操作，则传动系继续以接合车桥的高齿轮比操作。方法400前进以退出。

在406处，方法400判断在将后车桥从其较高的齿轮比变换到其较低的齿轮比之前是否需要将前车桥从其较高的齿轮比变换到其较低的齿轮比。方法400可基于道路状况、车轮滑差或其他状况，判断在将后车桥从其较高齿轮比变换到其较低齿轮比之前将前车桥从其较高齿轮比变换到其较低齿轮比。例如，如果方法400判断车辆的后轮的车轮滑差存在，而前轮的车轮滑差不存在，则方法400可判断是否在将后车桥从其较高的齿轮比变换到其较低的齿轮比之前，将前车桥从其较高齿轮比变换到其较低齿轮比，使得可在前车桥处保持高水平的牵引力。如果方法400判断在将后车桥从其较高齿轮比变换到其较低齿轮比之前将前车桥从其较高齿轮比变换到其较低齿轮比，则答案为是并且方法400前进到408。否则，答案为否，并且方法400前进到430。

在408处，方法400将前车桥电机的扭矩输出减小到零并且增加后车桥电机的扭矩输出以经由将车轮扭矩保持为紧接在将传动系从较高齿轮比变换到较低齿轮比之前存在的车轮扭矩而保持车辆速度。当施加加速踏板并且车轮扭矩为非零时，可命令这种操作。然而，如果紧接在将传动系从较高齿轮比变换到较低齿轮比的请求之前，前车桥电机的输出为零，则方法400可不改变前车桥电机的扭矩输出。此外，如果紧接在将传动系从较高齿轮比变换到较低齿轮比的请求之前，后车桥电机的输出为零，则方法400可不改变后车桥电机的扭矩输出。方法400前进到410。

在410处，方法400响应于前车桥电机的扭矩为零而使前车桥高挡位离合器脱离。然而，如果紧接在将传动系从较高挡位范围变换到较低挡位范围的请求之前车轮扭矩为零，则方法400可响应于将传动系从较高挡位范围变换到较低挡位范围的请求而使高齿轮比离合器脱离。方法400前进到412。

在412处，方法400调整前车桥较低挡位离合器的滑差。换句话说，方法400将跨前车桥较低挡位离合器的速度差调整为零。在一个示例中，方法400以速度控制模式操作前车桥电机(例如，调整电机扭矩使得前车桥电机速度遵循请求或期望的速度)。方法400可增加前车桥电机的输出轴的旋转速度，使得前车桥电机的输出轴的旋转速度等于前车桥的低挡位的旋转速度。一旦前车桥电机的输出轴的旋转速度等于或几乎等于前车桥的低挡位的旋转速度，前车桥电机的扭矩就减小。

在一个示例中，前车桥电机可以闭环速度控制模式操作，所述闭环速度控制模式利用比例/积分控制器并且依赖于较低挡位的速度反馈来驱动前车桥电机的旋转速度与前车桥较低挡位的速度之间的速度误差为零。

方法400还调整后车桥电机的扭矩输出以满足驾驶员需求扭矩(例如，经由人类驾驶员通过施加加速踏板请求的扭矩)。如果驾驶员需求扭矩增加，则方法400增加后车桥电机的扭矩，使得传动系响应于驾驶员需求扭矩。如果驾驶员需求扭矩没有增加，则方法400将总车轮扭矩(例如，施加到所有车轮的扭矩的总和)保持在紧接在请求传动系从较高挡位范围变换到较低挡位范围之前的总车轮扭矩的量。方法400前进到414。

在414处，方法400完全闭合前车桥的低挡位离合器以接合前车桥的较低挡位。方法400可响应于在前车桥电机的输出轴加速到前车桥低挡位齿轮的旋转速度之后前电机的输出扭矩为零而完全接合低挡位离合器。方法400前进到416。

在416处，方法400将后车桥电机的扭矩输出减小到零并且增加前车桥电机的扭矩输出以经由将总车轮扭矩保持为紧接在将传动系从较高齿轮比变换到较低齿轮比的请求之前存在的车轮扭矩而保持车辆速度。响应于完全闭合前车桥的低挡位离合器，后车桥电机扭矩可减小到零。然而，如果紧接在将传动系从较高齿轮比变换到较低齿轮比的请求之前，后车桥电机的输出为零，则方法400可不改变后车桥电机的扭矩输出。此外，如果紧接在将传动系从较高齿轮比变换到较低齿轮比的请求之前，前车桥电机的输出为零，则方法400可不改变前车桥电机的扭矩输出。方法400前进到418。

在418处，方法400响应于后车桥电机的扭矩为零而使后车桥高挡位离合器脱离。然而，如果紧接在将传动系从较高挡位范围变换到较低挡位范围的请求之前车轮扭矩为零，则方法400可响应于前车桥低挡位离合器完全闭合而使后车桥高挡位离合器脱离。方法400前进到420。

在420处，方法400调整后车桥较低挡位离合器的滑差。换句话说，方法400将跨后车桥低挡位离合器的速度差调整为零。在一个示例中，方法400以速度控制模式操作后车桥电机(例如，调整电机扭矩使得电机速度遵循请求或期望的速度)。方法400可增加后车桥电机的输出轴的旋转速度，使得后车桥电机的输出轴的旋转速度等于后车桥低挡位的旋转速度。一旦后车桥电机的输出轴的旋转速度等于或几乎等于后车桥低挡位的旋转速度，前车桥电机的扭矩就减小。

在一个示例中，后车桥电机可以闭环速度控制模式操作，所述闭环速度控制模式利用比例/积分控制器并且依赖于较低挡位的速度反馈来驱动后车桥电机的旋转速度与后车桥较低挡位的速度之间的速度误差为零。

方法400还调整前车桥电机的扭矩输出以满足驾驶员需求扭矩(例如，经由人类驾驶员施加加速踏板请求的扭矩)。如果驾驶员需求扭矩增加，则方法400增加前车桥电机的扭矩，使得传动系响应于驾驶员需求扭矩。如果驾驶员需求扭矩没有增加，则方法400将总车轮扭矩(例如，施加到所有车轮的扭矩的总和)保持在紧接在请求传动系从较高挡位范围变换到较低挡位范围之前的总车轮扭矩的量。方法400前进到422。

在422处，方法400完全闭合后车桥的低挡位离合器以接合后车桥的较低挡位。方法400可响应于在电机的输出轴加速到后车桥低挡位的旋转速度之后后电机的输出扭矩为零而完全接合后车桥低挡位离合器。方法400前进以退出。

在430处，方法400将后车桥电机的扭矩输出减小到零并且增加前车桥电机的扭矩输出以经由将车轮扭矩保持为紧接在将传动系从较高齿轮比变换到较低齿轮比的请求之前存在的车轮扭矩而保持车辆速度。当施加加速踏板并且车轮扭矩为非零时，可命令这种操作。然而，如果紧接在将传动系从较高齿轮比变换到较低齿轮比的请求之前，后车桥电机的输出为零，则方法400可不改变后车桥电机的扭矩输出。此外，如果紧接在将传动系从较高齿轮比变换到较低齿轮比的请求之前，前车桥电机的输出为零，则方法400可不改变前车桥电机的扭矩输出。方法400前进到432。

在432处，方法400响应于后车桥电机的扭矩为零而使后车桥高挡位离合器脱离。然而，如果紧接在将传动系从较高挡位范围变换到较低挡位范围的请求之前车轮扭矩为零，则方法400可响应于将传动系从较高挡位范围变换到较低挡位范围的请求而使后车桥的高齿轮比离合器脱离。方法400前进到434。

在434处，方法400调整后车桥较低挡位离合器的滑差。换句话说，方法400将跨较低挡位离合器的速度差调整为零。在一个示例中，方法400以速度控制模式操作后车桥电机(例如，调整电机扭矩使得电机速度遵循请求或期望的速度)。方法400可增加后车桥电机的输出轴的旋转速度，使得后车桥电机的输出轴的旋转速度等于后车桥的低挡位的旋转速度。一旦后车桥电机的输出轴的旋转速度等于或几乎等于后车桥的低挡位的旋转速度，后车桥电机的扭矩就减小。

在一个示例中，后车桥电机可以闭环速度控制模式操作，所述闭环速度控制模式利用比例/积分控制器并且依赖于较低挡位的速度反馈来驱动后车桥电机的旋转速度与后车桥较低挡位的速度之间的速度误差为零。

方法400还调整前车桥电机的扭矩输出以满足驾驶员需求扭矩(例如，经由人类驾驶员施加加速踏板请求的扭矩)。如果驾驶员需求扭矩增加，则方法400增加前车桥电机的扭矩，使得传动系响应于驾驶员需求扭矩。如果驾驶员需求扭矩没有增加，则方法400将总车轮扭矩(例如，施加到所有车轮的扭矩的总和)保持在紧接在请求传动系从较高挡位范围变换到较低挡位范围之前的总车轮扭矩的量。方法400前进到436。

在436处，方法400完全闭合后车桥的低挡位离合器以接合后车桥的较低挡位。方法400可响应于在后电机的输出轴加速到后车桥低挡位的旋转速度之后后电机的输出扭矩为零而完全接合低挡位离合器。方法400前进到438。

在438处，方法400将前车桥电机的扭矩输出减小到零并且增加后车桥电机的扭矩输出以经由将总车轮扭矩保持为紧接在将传动系从较高齿轮比变换到较低齿轮比的请求之前存在的车轮扭矩而保持车辆速度。响应于完全闭合后车桥的低挡位离合器，可将前车桥电机扭矩减小到零。然而，如果紧接在将传动系从较高齿轮比变换到较低齿轮比的请求之前，后车桥电机的输出为零，则方法400可不改变前车桥电机的扭矩输出。此外，如果紧接在将传动系从较高齿轮比变换到较低齿轮比的请求之前，后车桥电机的输出为零，则方法400可不改变后车桥电机的扭矩输出。方法400前进到440。

在440处，方法400响应于前车桥电机的扭矩为零而使前车桥高挡位离合器脱离。然而，如果紧接在将传动系从较高挡位范围变换到较低挡位范围的请求之前车轮扭矩为零，则方法400可响应于后车桥低挡位离合器完全闭合而使前车桥高挡位离合器脱离。方法400前进到442。

在442处，方法400调整前车桥较低挡位离合器的滑差。换句话说，方法400将跨前车桥较低挡位离合器的速度差调整为零。在一个示例中，方法400以速度控制模式操作前车桥电机(例如，调整电机扭矩使得电机速度遵循请求或期望的速度)。方法400可增加前车桥电机的输出轴的旋转速度，使得前车桥电机的输出轴的旋转速度等于前车桥低挡位的旋转速度。一旦前车桥电机的输出轴的旋转速度等于或几乎等于前车桥低挡位的旋转速度，后车桥电机的扭矩就减小。

在一个示例中，前车桥电机可以闭环速度控制模式操作，所述闭环速度控制模式利用比例/积分控制器并且依赖于较低挡位的速度反馈来驱动前车桥电机的旋转速度与前车桥较低挡位的速度之间的速度误差为零。

方法400还调整后车桥电机的扭矩输出以满足驾驶员需求扭矩(例如，经由人类驾驶员施加加速踏板请求的扭矩)。如果驾驶员需求扭矩增加，则方法400增加后车桥电机的扭矩，使得传动系响应于驾驶员需求扭矩。如果驾驶员需求扭矩没有增加，则方法400将总车轮扭矩(例如，施加到所有车轮的扭矩的总和)保持在紧接在请求传动系从较高挡位范围变换到较低挡位范围之前的总车轮扭矩的量。方法400前进到444。

在444处，方法400完全闭合前车桥的低挡位离合器以接合前车桥的较低挡位。方法400可响应于在前电机的输出轴加速到前车桥低挡位的旋转速度之后前电机的输出扭矩为零而完全接合前车桥的低挡位离合器。方法400前进以退出。

因此，图4和图5的方法可在将后车桥的较高挡位变换到后车桥的较低挡位之前将前车桥的较高挡位变换到前车桥的较低挡位。替代地，图4和图5的方法可在将前车桥的较高挡位变换到前车桥的较低挡位之前将后车桥的较高挡位变换到后车桥的较低挡位。此外，图4和图5的方法可在驾驶员需求为非零时并且在车辆移动时执行。车辆操作员可能发现这种传动系换挡是高效且省时的。

图4和图5的方法提供了一种用于操作车辆的方法，所述方法包括：响应于脱离第一车桥中的较高挡位以及接合第一车桥中的较低挡位的请求，减少联接到第一车桥的第一电机的输出以及增加联接到第二车桥的第二电机的输出。所述方法还包括响应于脱离第一车桥中的较高挡位的请求而断开联接到较高挡位的第一离合器。所述方法还包括响应于脱离第一车桥中的较高挡位的请求而闭合联接到较低挡位的第二离合器，所述第二离合器包括在第一车桥中。所述方法包括：其中所述第一车桥是前车桥，并且其中所述第二车桥是后车桥。所述方法包括：其中所述第一车桥是后车桥，并且其中所述第二车桥是前车桥。所述方法还包括在断开所述第一离合器之后调整所述第一电机的输出以减小所述第二离合器的滑差。所述方法包括：其中调整所述第一电机的输出包括当所述第一离合器和所述第二离合器完全断开时增加所述电机的扭矩输出。

图4和图5的方法还提供了一种用于操作车辆的方法，所述方法包括：响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而减小联接到第一车桥的第一电机的输出并增加联接到第二车桥的第二电机的输出；以及响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而减小第二电机的输出并增加第一电机的输出。所述方法包括：其中经由脱离第一车桥中的较高挡位以及接合第一车桥中的较低挡位来将较高挡位范围切换到较低挡位范围。所述方法包括：其中经由脱离第二车桥中的较高挡位以及接合第二车桥中的较低挡位来将较高挡位范围切换到较低挡位范围。所述方法包括：其中第一车桥是后车桥，并且第二车桥是后车桥。所述方法包括：其中第一车桥是后车桥，并且第二车桥是前车桥。

图4和图5的方法还可包括响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而断开联接到较高挡位的第一离合器。所述方法还包括响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而调整第一电机的输出以减小第二离合器的滑差。所述方法包括：其中调整第一电机的输出包括增加第一电机的扭矩输出以将第一电机的速度加速到挡位速度。

在另一种表示中，图4和图5的方法提供了响应于脱离第一车桥中的较高挡位以及接合第一车桥中的较低挡位的请求，减小联接到第一车桥的第一电机的输出以及增加联接到第二车桥的第二电机的输出；以及在断开第一车桥的高挡位离合器之后以速度控制模式操作第一电机，在以所述速度控制模式操作第一电机时，第一电机的速度被控制为第一车桥的较低挡位的速度。所述方法还包括响应于第一电机达到第一车桥的较低挡位的速度而闭合低挡位离合器。

应注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。此外，所述方法的部分可以是在现实世界中采取的用于改变装置状态的物理动作。本文所述的具体程序可表示任何数目的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一种或多种。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序不一定是实现本文所述的示例性示例的特征和优点所需要的，而是为了便于说明和描述而提供。所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者可根据所使用的特定策略而重复地执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将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，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令而执行。如果需要，可省略本文所述的一个或多个方法步骤。

应当理解，本文所公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体示例不应当被视为具有限制含义，因为众多变型是可能的。例如，上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求特别指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可提及“一个”要素或“第一”要素或其等效物。应将此类权利要求理解为包括并入一个或多个此类要素，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。通过修正本权利要求或者通过在此申请或相关申请中呈现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。此类权利要求与原权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被视为包括在本公开的主题内。

根据本发明，一种用于操作车辆的方法包括：响应于脱离第一车桥中的较高挡位以及接合第一车桥中的较低挡位的请求，减少联接到第一车桥的第一电机的输出以及增加联接到第二车桥的第二电机的输出。

在本发明的一个方面，所述方法包括响应于脱离第一车桥中的较高挡位的请求而断开联接到较高挡位的第一离合器。

在本发明的一个方面，所述方法包括响应于脱离第一车桥中的较高挡位的请求而闭合联接到较低挡位的第二离合器，所述第二离合器包括在第一车桥中。

在本发明的一个方面，第一车桥是前车桥，并且其中第二车桥是后车桥。

在本发明的一个方面，第一车桥是后车桥，并且其中第二车桥是前车桥。

在本发明的一个方面，所述方法包括在断开第一离合器之后调整第一电机的输出以减小第二离合器的滑差。

在本发明的一个方面，调整第一电机的输出包括当第一离合器和第二离合器完全断开时增加电机的扭矩输出。

根据本发明，一种用于操作车辆的方法包括：响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而减小联接到第一车桥的第一电机的输出并且增加联接到第二车桥的第二电机的输出；以及响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而减小第二电机的输出并增加第一电机的输出。

在本发明的一个方面，经由脱离第一车桥中的较高挡位以及接合第一车桥中的较低挡位来将较高挡位范围切换到较低挡位范围。

在本发明的一个方面，经由脱离第二车桥中的较高挡位以及接合第二车桥中的较低挡位来将较高挡位范围切换到较低挡位范围。

在本发明的一个方面，第一车桥是前车桥，并且第二车桥是后车桥。

在本发明的一个方面，第一车桥是后车桥，并且第二车桥是前车桥。

在本发明的一个方面，所述方法包括响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而断开联接到较高挡位的第一离合器。

在本发明的一个方面，所述方法包括响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而调整第一电机的输出以减小第二离合器的滑差。

在本发明的一个方面，调整第一电机的输出包括增加第一电机的扭矩输出以将第一电机的速度加速到挡位速度。

根据本发明，提供了一种车辆系统，所述车辆系统具有：第一电机，其联接到前车桥；第二电机，其联接到后车桥；控制器，其包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，以响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而减小第一电机的输出并增加第二电机的输出。

根据一个实施例，本发明的特征还在于附加指令，所述附加指令用于响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而减小第二电机的输出并增加第一电机的输出。

根据一个实施例，在增加第二电机的输出之后减小第二电机的输出。

根据一个实施例，本发明的特征还在于前车桥中的第一离合器和前车桥中的第二离合器。

根据一个实施例，本发明的特征还在于附加指令，所述附加指令用于响应于将传动系从较高挡位范围切换到较低挡位范围的请求而断开第一离合器以及闭合第二离合器。