基于车辆负载来校正发动机转矩的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于车辆负载来校正发动机转矩的方法和系统，所述方法可以包括：确定车辆负载确定状况是否持续满足预定的维持时间；如果车辆负载确定状况持续满足，则确定该预定的维持时间下的发动机平均转矩；确定所述发动机平均转矩是否大于预定的发动机转矩；如果所述发动机平均转矩大于所述预定的发动机转矩，则确定所述发动机平均转矩和所述预定的发动机转矩的比率；利用所述发动机平均转矩和所述预定的发动机转矩的比率来确定校正因子；以及利用所述校正因子和预定的标准转矩滤波来确定发动机转矩。
【专利说明】基于车辆负载来校正发动机转矩的方法和系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年8月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2012-0086378的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种基于车辆负载来校正发动机转矩的方法和系统，更具体的，涉及一种基于车辆负载来校正发动机转矩的方法和系统，其可以在加速或减速时，确保各种车辆负载下的驾驶性能达到一定程度。
【背景技术】
[0004]通常，基于驾驶员的意愿，通过控制燃油喷射量和进气量来控制车辆上的发动机转矩，且被控的发动机转矩通过传动系统传递给驱动轮。由此，车辆根据驾驶员的加速意愿或减速意愿可被加速或减速。
[0005]车辆上提供有加速踏板和制动踏板，用于感知驾驶员的加速意愿或减速意愿。如果驾驶员具有加速意愿，他或她会用力地踩下加速踏板。如果驾驶员具有减速踏板，他或她会把他或她的脚移开加速踏板，并踩下制动踏板。
[0006]如上所述，如果驾驶员的加速意愿或减速意愿被传送至车辆的控制部分(即，踩下加速踏板或踩下制动踏板)，控制部分根据驾驶员的加速意愿或减速意愿计算发动机目标转矩。此时，控制部分使用预定的转矩图谱。之后，控制部分根据计算得到的发动机目标转矩控制发动机。即，控制部分控制燃油喷射量、进气量、燃油喷射正时等。
[0007]同时，如果发动机转矩快速地提高或降低至计算得到的发动机目标转矩，可能会发生冲击。由此，恶化了驾驶性能。由此，控制部分使用转矩滤波，缓慢地将发动机转矩提高或降低至发动机目标转矩。
[0008]然而，现有技术中的转矩滤波是基于车辆负载是恒定的假设来使用的。因此，在加速或减速时，很难保证在各种车辆负载下令人满意的驾驶性能。例如，当满负载卡车或超载公共汽车加速或减速时，使用基于车辆负载是固定的假设的现有技术中的转矩滤波，就会发生震动或冲击。
[0009]公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0010]本发明的多个方面致力于提供一种基于车辆负载来校正发动机负载的方法和系统，具有在加速或减速时，确保各种车辆负载下的优良的驾驶性能的优点。
[0011]在本发明的一个方面中，一种基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，可以包括:确定车辆负载确定状况是否持续满足预定的维持时间；当车辆负载确定状况持续满足了预定的维持时间时，确定该预定的维持时间下的发动机平均转矩；确定所述发动机平均转矩是否大于预定的发动机转矩；当所述发动机平均转矩大于所述预定的发动机转矩时，确定所述发动机平均转矩和所述预定的发动机转矩之间的比率；利用所述发动机平均转矩和所述预定的发动机转矩之间的比率，来确定校正因子；以及利用所述校正因子和预定的标准转矩滤波来确定发动机转矩。
[0012]所述预定的标准转矩滤波可以包括一斜率，该斜率从当前的发动机转矩到发动机目标转矩提高或降低了所述发动机转矩。
[0013]从当前的发动机转矩到发动机目标转矩的区域划分为至少一个子区域，其中在每个子区域设置所述预定的标准转矩滤波，并且为每个子区域确定所述校正因子。
[0014]所述确定车辆负载确定状况是否满足可以包括确定发动机的冷却液温度是否在预定的冷却液温度范围内。
[0015]所述确定车辆负载确定状况是否满足可以包括确定离合器和制动踏板是否被释放。
[0016]所述确定车辆负载确定状况是否满足可以包括确定当前接合的档位速度是否高于预定的档位速度。
[0017]所述确定车辆负载确定状况是否满足可以包括确定加速踏板的位置是否在预定的加速踏板位置范围内。
[0018]所述确定车辆负载确定状况是否满足可以包括确定加速踏板的位置变化是否在预定的加速踏板位置变化范围内。
[0019]所述确定车辆负载确定状况是否满足可以包括确定发动机速度变化是否在预定的发动机速度变化范围内。
[0020]所述确定车辆负载确定状况是否满足可以包括确定发动机速度是否在预定的发动机速度范围内。
[0021 ] 所述预定的标准转矩滤波可以包括减速标准转矩滤波和加速标准转矩滤波。
[0022]当车辆负载确定状况不持续满足预定的维持时间时，所述校正因子设为“O”。
[0023]在本发明的另一方面中，一种基于车辆负载来校正发动机转矩的系统，包括控制部分，该控制部分被适配成基于预定的标准转矩滤波来控制加速或减速时的发动机转矩，其中所述控制部分在车辆负载确定状况持续满足预定的维持时间时，确定该持续时间下的发动机平均转矩；通过比较所述发动机平均转矩与预定的发动机转矩获得所述发动机平均转矩和预定的发动机转矩之间的比率，根据该比率确定校正因子；以及利用该已确定的校正因子和预定的标准转矩滤波来确定发动机转矩。
[0024]所述预定的标准转矩滤波可以包括一斜率，该斜率从当前的发动机转矩到发动机目标转矩提高或降低发动机转矩。
[0025]从当前的发动机转矩到发动机目标转矩的区域划分为至少一个子区域，其中在每个子区域设置所述预定的标准转矩滤波，并且为每个子区域确定所述校正因子。
[0026]所述预定的标准转矩滤波可以包括减速标准转矩滤波和加速标准转矩滤波。
[0027]当发动机的冷却液温度在预定的冷却液温度范围内、当离合器和制动踏板被释放、当当前接合的档位速度高于预定的档位速度、当加速踏板的位置在预定的加速踏板位置范围内、当加速踏板的位置变化在预定的加速踏板位置变化范围内、当发动机速度在预定的发动机速度范围内、当发动机速度变化在预定的发动机速度变化范围内以及当车辆速度变化在预定的车辆速度变化范围内时，则满足所述车辆负载确定状况。
[0028]当所述车辆负载确定状况不持续满足预定的维持时间时，所述校正因子设为“O”。
[0029]本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的【具体实施方式】中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的【具体实施方式】中进行详细陈述，这些附图和【具体实施方式】共同用于解释本发明的特定原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是根据本发明的一个示例性实施例的基于车辆负载来校正发动机转矩的系统的方块图。
[0031]图2是根据本发明的一个示例性实施例的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法的流程图。
[0032]图3是图2中步骤S210的详细流程图。
[0033]图4是在加速时标准转矩滤波和校正过的转矩滤波的图。
[0034]图5是在减速时标准转矩滤波和校正过的转矩滤波的图。
[0035]应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。
[0036]在这些图中，在贯穿图的多幅图形中，附图标记指代本发明的相同或等效的部分。
【具体实施方式】
[0037]现在将具体参考本发明的各个实施例，在图中和以下的描述中示出了这些实施例的实例。虽然本发明与示例性实施例相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施例。
[0038]接下来，将结合附图详细描述本发明的一个示例性实施例。
[0039]图1是根据本发明的一个示例性实施例的基于车辆负载来校正发动机转矩的系统的方块图。
[0040]如图1所示，根据本发明的一个示例性实施例的基于车辆负载来校正发动机转矩的系统包括冷却液温度传感器10、离合器位置传感器20、制动踏板位置传感器30、档位速度检测器40、加速踏板位置传感器50、发动机速度传感器60、车辆速度传感器70、定时器80、控制部分90和发动机100。
[0041]冷却液温度传感器10检测循环穿过发动机100的冷却液温度，并将与之相应的信号发送给控制部分90。
[0042]离合器位置传感器20检测离合器是否被操作，并将与之相应的信号发送给控制部分90。离合器是否有操作还可通过开关来检测。
[0043]制动踏板位置传感器30检测制动踏板是否被操作，并将与之相应的信号发送给控制部分90。制动踏板是否被操作还可通过开关来检测。[0044]档位速度检测器40检测当前接合的档位速度，并将与之相应的信号发送给控制部分90。在手动变速装置的情况下，如果检测到换挡杆的位置，就可检测到当前接合的换挡速度。此外，在自动变速装置的情况下，如果检测到输入的速度和输出的速度的比率，就可检测到当前接合的换挡速度。同样，当前接合的档位速度还可通过当前操作的摩擦部件或车辆速度和加速踏板的位置来检测。例如，在六速变速装置中，可被接合的档位速度有第一、第二、第三、第四、第五和第六前进速度和倒档速度。
[0045]加速踏板位置传感器50检测加速踏板的位置，并将与之相应的信号发送给控制部分90。加速踏板的位置与驾驶员的加速意愿或减速意愿相关。如果加速踏板被完全踩下，加速踏板的位置值为100%。然而，如果驾驶员根本没有踩下加速踏板，加速踏板的位置值则是0%。除了利用加速踏板位置传感器50，也可以采用安装在进气道中的节气阀开度传感器。在本说明书和权利要求中，可以理解的是，加速踏板位置传感器50包括节气阀开度传感器。
[0046]发动机速度传感器60从曲柄轴的相位变化检测发动机的速度，并将与之相关的信号发送给控制部分90。
[0047]车辆速度传感器70安装在车辆的车轮上，检测车辆速度，并将与之相关的信号发送给控制部分90。
[0048]定时器80检测发动机任意操作所维持的持续时间，并将与之相关的信号发送给控制部分90。在进一步的说明中，定时器80还可检测满足负载确定状况的持续时间。
[0049]控制部分90电连接至冷却液温度传感器10、离合器位置传感器20、制动踏板位置传感器30、档位速度检测器40、加速踏板位置传感器50、发动机速度传感器60、车辆速度传感器70以及定时器80，并接收这些传感器、探测器和定时器检测到的值作为电信号。控制部分90可由预定程序启动的一个或多个处理器来实现，并且编制该预定的程序执行根据本发明的一个示例性实施例的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法的每个步骤。
[0050]控制部分90基于从传感器、检测器和定时器接收到的电信号来控制发动机100的操作(例如，发动机转矩)。特别地，控制部分90通过控制燃油喷射量和燃油喷射定时来控制发动机的转矩。
[0051]接下来，将参考图2和图3详细描述根据本发明的一个示例性实施例的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法。
[0052]图2是根据本发明的一个示例性实施例的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法的流程图，图3是图2中步骤S210的详细流程图。
[0053]如图2所示，在开启点火开关时，执行根据本发明的一个示例性实施例的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法。即，在步骤S200中，控制部分90确定点火开关是否开启。如果点火开关关闭，控制部分90结束根据本发明的一个示例性实施例的方法。
[0054]如果开启了点火开关，在步骤S210中，控制部分90确定车辆负载确定状况是否持续满足预定的维持时间。这里，预定的维持时间可以是2.5秒。
[0055]车辆负载确定状况包括冷却液温度状况、离合器和制动踏板状况、档位速度状况、加速踏板位置状况、发动机速度状况和车辆速度状况。
[0056]参见图3，将详细描述步骤S210。
[0057]在步骤S310中，控制部分90基于从冷却液温度传感器10接收到的信号确定冷却液温度状况是否满足。在进一步的详述中，控制部分90确定当前的冷却液温度是否在预定的冷却液温度范围(即，在第一冷却液温度Tl和第二冷却液温度T2之间)中。例如，第一冷却温度Tl可以是80°C，第二冷却液温度T2可以是100°C。
[0058]如果冷却液温度状况不满足，控制部分90进行步骤S280。
[0059]然而，如果冷却温度状况满足，在步骤S320中，控制部分90基于从离合器位置传感器20和制动踏板位置传感器30接收到的信号确定离合器和制动踏板状况是否满足。在进一步的详述中，控制部分90确定离合器和制动踏板是否被释放。
[0060]如果离合器和制动踏板状况不满足，控制部分90进行步骤S280。
[0061]然而，如果离合器和制动踏板状况满足，在步骤S330中，控制部分90基于从档位速度检测器40接收到的信号确定档位速度状况是否满足。在进一步的详述中，控制部分90确定当前接合的档位速度是否高于预定的档位速度。该预定的档位速度可以是第三前进速度。
[0062]如果档位速度状况不满足，控制部分90进行步骤S280。
[0063]然而，如果档位速度状况满足，在步骤S340和S350中，控制部分90基于从加速踏板位置传感器50接收到的信号确定加速踏板位置状况是否满足。在进一步的详述中，控制部分90确定加速踏板的位置是否在预定的加速踏板位置范围(即，在第一加速踏板位置APSl和第二加速踏板位置APS2之间)中，并确定加速踏板的位置变化是否在预定的加速踏板的位置变化范围(在第一加速踏板位置变化dAPSl和第二加速踏板位置变化dAPS2之间)中。第一加速踏板位置APSl可以是5%，且第二加速踏板位置APS2可以是60%。此外，第一加速踏板位置变化dAPSl可以是-1 % /秒,且第二加速踏板位置变化dAPS2可以是1% / 秒。
[0064]如果加速踏板位置状况不满足，控制部分90进行步骤S280。
[0065]然而，如果加速踏板位置状况满足，在步骤S360和S370中，控制部分90基于从发动机速度传感器60接收到的信号确定发动机速度状况是否满足。在进一步的详述中，控制部分90确定发动机速度是否在预定的发动机速度范围(即，在第一发动机速度RPMl和第二发动机速度RPM2之间)中，并确定发动机速度变化是否在预定的发动机速度变化范围(即，第一发动机速度变化dRPMl和第二发动机速度变化dRPM2之间)中。第一发动机速度RPMl可以是1250RPM，且第二发动机速度RPM2可以是3500RPM。此外，第一发动机速度变化dRPMl可以是-15RPM/秒，且第二发动机速度变化dRPM2可以是15RPM/秒。
[0066]如果发动机速度状况不满足，控制部分90进行步骤S280。
[0067]然而，如果发动机速度状况满足，在步骤S380中，控制部分90基于从车辆速度传感器70接收的信号确定车辆速度状况是否满足。在进一步的详述中，控制部分90确定车辆速度变化是否在预定的车辆速度变化范围(在第一车辆速度变化dVl和第二车辆速度变化dV2之间)中。第一车辆速度变化dVl可以是-1KPH/秒，且第二车辆速度变化dV2可以是IKPH/秒。
[0068]如果车辆速度状况不满足，控制部分90进行步骤S280。然而，如果车辆速度状况满足，控制部分90进行步骤S220。
[0069]作为示例但并不作为限制的是，在图3中，如果所有的冷却液温度状况、离合器和制动踏板位置状况、档位速度状况、加速踏板位置状况、发动机速度状况以及车辆速度状况都满足，则控制部分90进行步骤S220。可以理解的是，冷却液温度状况、离合器和制动踏板位置状况、档位速度状况、加速踏板位置状况、发动机速度状况以及车辆速度状况中的多于一个、两个或三个状况满足的情况，也包括在本发明的范围中。
[0070]在步骤S210中，如果车辆负载确定状况持续满足预定的维持时间，则在步骤S220中，控制部分90计算该预定的维持时间下的发动机平均转矩。发动机平均转矩是在预定的维持时间下实际输出的发动机转矩的平均值。即，控制部分90记录每个时刻的发动机转矩，并基于发动机转矩的记录计算发动机平均转矩。
[0071]之后，在步骤S230中，控制部分90确定发动机平均转矩是否大于预定的发动机转矩。预定的发动机转矩根据档位速度和发动机速度设置。这里，预定的发动机转矩是维持车辆速度不变所需的发动机转矩，并且基于车辆负载是固定的状况的假设而设置的。因此，如果发动机平均转矩大于预定的发动机转矩，这意味着车辆负载大于假设的车辆负载，其发动机的转矩应该校正。
[0072]在步骤S240中，如果发动机平均转矩大于预定的发动机转矩，控制部分90计算发动机平均转矩和预定的发动机转矩之间的比率(发动机平均转矩/预定的发动机转矩)。之后，在步骤S250中，控制部分90根据发动机平均转矩和预定的发动机转矩之间的比率计算校正因子。根据发动机平均转矩和预定的发动机转矩的校正因子如下表示例。
[0073][表]
[0074]
【权利要求】
1.一种基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，包括: 确定车辆负载确定状况是否持续满足预定的维持时间； 当车辆负载确定状况持续满足了预定的维持时间时，确定该预定的维持时间下的发动机平均转矩； 确定所述发动机平均转矩是否大于预定的发动机转矩； 当所述发动机平均转矩大于所述预定的发动机转矩时，确定所述发动机平均转矩和所述预定的发动机转矩之间的比率； 利用所述发动机平均转矩和所述预定的发动机转矩之间的比率，来确定校正因子；以及 利用所述校正因子和预定的标准转矩滤波来确定发动机转矩。
2.如权利要求1所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，其中，所述预定的标准转矩滤波包括一斜率，该斜率从当前的发动机转矩到发动机目标转矩提高或降低了所述发动机转矩。
3.如权利要求2所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法， 其中，从当前的发动机转矩到发动机目标转矩的区域划分为至少一个子区域，以及 其中，在每个子区域设置所述预定的标准转矩滤波，并且为每个子区域确定所述校正因子。
4.如权利要求1所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，其中，所述确定车辆负载确定状况是否满足包括确定发动机的冷却液温度是否在预定的冷却液温度范围内。
5.如权利要求1所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，其中，所述确定车辆负载确定状况是否满足包括确定离合器和制动踏板是否被释放。
6.如权利要求1所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，其中，所述确定车辆负载确定状况是否满足包括确定当前接合的档位速度是否高于预定的档位速度。
7.如权利要求1所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，其中，所述确定车辆负载确定状况是否满足包括确定加速踏板的位置是否在预定的加速踏板位置范围内。
8.如权利要求1所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，其中，所述确定车辆负载确定状况是否满足包括确定加速踏板的位置变化是否在预定的加速踏板位置变化范围内。
9.如权利要求1所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，其中，所述确定车辆负载确定状况是否满足包括确定发动机速度是否在预定的发动机速度范围内。
10.如权利要求1所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，其中，所述确定车辆负载确定状况是否满足包括确定发动机速度变化是否在预定的发动机速度变化范围内。
11.如权利要求1所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，其中，所述确定车辆负载确定状况是否满足包括确定车辆速度变化是否在预定的车辆速度变化范围内。
12.如权利要求1所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，其中，所述预定的标准转矩滤波包括减速标准转矩滤波和加速标准转矩滤波。
13.如权利要求1所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的方法，其中，当车辆负载确定状况不持续满足预定的维持时间时，所述校正因子设为“O”。
14.一种基于车辆负载来校正发动机转矩的系统，包括控制部分，该控制部分被适配成基于预定的标准转矩滤波来控制加速或减速时的发动机转矩， 其中所述控制部分在车辆负载确定状况持续满足预定的维持时间时，确定该持续时间下的发动机平均转矩；通过比较所述发动机平均转矩与预定的发动机转矩获得所述发动机平均转矩和预定的发动机转矩之间的比率，根据该比率确定校正因子；以及利用该已确定的校正因子和预定的标准转矩滤波来确定发动机转矩。
15.如权利要求14所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的系统，其中，所述预定的标准转矩滤波包括一斜率，该斜率从当前的发动机转矩到发动机目标转矩提高或降低发动机转矩。
16.如权利要求15所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的系统， 其中，从当前的发动机转矩到发动机目标转矩的区域划分为至少一个子区域，以及 其中，在每个子区域设置所述预定的标准转矩滤波，并且为每个子区域确定所述校正因子。
17.如权利要求14所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的系统，其中，所述预定的标准转矩滤波包括减速标准转矩滤波和加速标准转矩滤波。
18.如权利要求14所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的系统，其中，当发动机的冷却液温度在预定的冷却液温度范围内、当离合器和制动踏板被释放、当当前接合的档位速度高于预定的档位速度、当加速踏板的位置在预定的加速踏板位置范围内、当加速踏板的位置变化在预定的加速踏板位置变化范围内、当发动机速度在预定的发动机速度范围内、当发动机速度变化在预定的发动机速度变化范围内以及当车辆速度变化在预定的车辆速度变化范围内时，则满足所述车辆负载确定状况。
19.如权利要求14所述的基于车辆负载来校正发动机转矩的系统，其中，当所述车辆负载确定状况不持续满足预定的维持时间时，所述校正因子设为“O”。
【文档编号】F02D29/02GK103573436SQ201210599056
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年12月31日 优先权日:2012年8月7日
【发明者】张星焕 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社