专利名称：自动车辆动力系统控制方法与系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制自动车辆动力系统的方法和系统。
背景技术：
在拥挤的区域驾驶可导致车辆频繁停止与启动。在非拥挤区域驾驶可导 致稳定的车辆速度。
导航系统和距离传感器可用于确定车辆是否正驾驶于拥挤区域。例如导 航系统可指示车辆正在驾驶的区域并且距离传感器可指示该区域中其他车辆 的接近。然而，导航系统和距离传感器可能增加车辆的成本与重量。
发明内容
本发明的实施例可采用车辆动力系统控制方法的形式。该方法包括确定 车辆的加速/减速记录，以及基于车辆的加速/减速记录控制动力系统。
本发明的实施例可采用车辆动力系统控制方法的形式。该方法包括A/v加
速踏板或制动踏板中的至少一个接收输入，基于输入确定车辆驾驶者的驾驶 类型，以及基于驾驶者的驾驶类型控制动力系统。
图1为模糊控制器例子的框图。
图2为替代动力车辆例子的框图。
图3为图1中模糊控制器采用的规则例表。
图4为车速与时间对比图的例子。
图5到8为图1中模糊控制器采用的控制模块的示意图。 图9为车辆动力系统控制策略例子的流程图。
具体实施例方式
变踏板位置的频率、车辆速度、行驶距离、制动和/或加速之间的时间等来确 定车辆的交通驾驶状态。
交通驾驶状态信息可用于通过调整发动机启动/停止行为和动力总成运
4亍点确定(powertrain operating point determination )来？文进丈然泮+纟至济寸生。举例 来说，如果车辆驾驶将经历发动机停止，例如车辆正以电力模式运行，则发 动机启动以及停止、动力总成运行模式以及电池动力需求确定可被优化以提 供更好的燃料经济性。
图1为非线性多输入单输出(MISO)的辛克尔顿 迈目达密(Singleton Mamdami)模糊控制器8的框图。图1中的模糊控制器8可用于基于数个车 辆参数，例如驾驶者动力需求、驾驶者制动力需求、车辆速度等，确定交通 驾驶状态。驾驶者动力需求可以基于例如加速踏板位置。驾驶者制动力需求 可以基于例如制动踏板位置。车辆速度可以基于例如输出轴速度。在替代实 施例中，可使用其他算法，例如查找功能、自适应控制、神经网络。
模糊控制器8和其他模糊控制器的输出，可通过下列去模糊化转换成精 确值
l;《c^X々,，…，7^) "(")=&i^——5-
其中
A为含有所有输入模糊集的矢量，
^"为来自第J个规则前件的组合隶属度，代表输出模糊集，以及 a为带有值1的设计参数
例如交通情况可基于行驶距离、已过去时间以及在两次停车事件间最高 车速来确定。比方说，如果车辆在300秒内行驶了 20米，并且达到的最高速 度为2英里每小时，可推断为拥堵交通情况。
图2为混合电力汽车(HEV) IO的框图。图2中的HEV10为用于描述 此处讨论的控制策略的车辆的例子。其他类型的车辆，例如电力车辆、燃料 电池车辆、传统车辆等，也可采用这些策略。
HEV10包括电池12、电动机13、发动机14、车轮16,以及例如电池控 制模块、发动机控制单元等的控制器18。如下所讨论，控制器18控制电池
12和发动才几14的运4亍，这样电池12和发动才几14中的任意一个或两者均可 向车轮16提供动力，如粗线所示。发动机14也可提供机械动力给电动机13。 HEV10还包括加速踏板20、制动踏板22,以及位置传感器24、 26。位置传 感器24、 26分别感应踏板22、 24的位置，并传l番该信息。速度传感器28感 测车轮16的速度并传播该信息。控制器18读取这些位置和速度信息并按照 下文讨论，作为对控制电池12和发动机14的控制策略的输入使用它们。
图2中的控制器18经车辆局域网与电池12、发动机14、位置传感器24、 26以及速度传感器28通讯，如细线所示。在替代实施例中，控制器18可通 过硬连线、无线或它们的某种结合与电池12、发动机14、位置传感器24、 26以及速度传感器28通讯。
图2中的控制器18基于这些信息确定HEV 10的驾驶者的驾驶类型并控 制电池12和发动机14。例如，控制器18可在某标准时段内，例如1分钟内， 计数加速踏板20和/或制动踏板22被踩压的次数。例如，如果制动踏板22 被踩压超过某预定时段次数，比方说4，控制器18可确定驾驶者具有频繁加 速和减速的趋向。否则，加速器18可确定驾驶者具有平稳驾驶的趋向。例如， 控制器18也可采用模糊技术来确定驾驶者是否频繁加速和减速以获得某段 范围的车速。
图3为用在这样的模糊控制中的条例式规则表例子，其基于测量驾驶者 所需动力和车速，例如前件，来确定驾驶者的状态，例如后件。在图3中的 表例中，变量如下定义
Pp:正态动力变化需求记录
Pn:负态动力变化需求记录
△tvl—u:车速高于低阈值的时间长度
△ tvm-l:车速低于低阈值的时间长度 △tvm—u:车速高于中阈值的时间长度
△ tvh-u,:车速低于中阈值的时间长度 △tvh—u:车速高于高阔值的时间长度
△ tvh 1:车速低于高阈值的时间长度
相应地，例如，如果所有前件为"小"，返回后件"初始状态"。例如，如 果有些前件为"小"有些为"大"，返回不同的后件。在其他实施例中，可使 用不同的规则，例如，前件可采用小、中或大值，可有不同数量的前件等。
权利要求
1. 一种控制车辆动力系统的方法，该方法包含确定指示车辆驾驶者驾驶类型的车辆加速/减速记录；以及基于所述车辆加速/减速记录控制动力系统。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中确定所述车辆加速/减速记录的步骤 包括确定驾驶者的动力需求。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆包括制动踏板，以及其中 所述确定车辆加速/减速记录的步骤包括确定在预定时间长度内制动踏板被 踩压的次数。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆包含加速踏板，以及其中 所述确定车辆加速/减速记录的步骤包括确定在预定时间长度内加速踏板被 踩压的次数。
5. 才艮据权利要求1所述的方法，进一步包含测量车辆速度和确定车辆速 度高于预定阈值的时间长度。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中基于所述车辆速度高于预定阈值的 时间长度进一步控制所述动力系统。
7. 才艮据权利要求1所述的方法，进一步包含测量车辆速度和确定车辆速 度低于预定阈值的时间长度。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中基于所述车辆速度低于预定阈值的 时间长度进一步控制所述动力系统。
9. 根据权利要求2所述的方法，其中确定所述驾驶者的动力需求包括确 定正态动力需求记录和负态动力需求记录。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中确定所述驾驶者的动力需求进一 步包括确定所述正态动力需求记录和所述负态动力需求记录的差值。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中确定所述驾驶者的动力需求进一 步包括确定所述正态动力需求记录和所述负态动力需求记录的所述差值是高 于还是低于预定阈值。
全文摘要
本发明公开一种基于车辆驾驶者的驾驶类型控制车辆的动力系统。利用有关于车辆状态的参数作为模糊控制器的输入，以将车辆驾驶者的驾驶类型特征化。
文档编号B60W30/00GK101386304SQ20081013136
公开日2009年3月18日 申请日期2008年8月11日 优先权日2007年9月14日
发明者凯利·伊登·格兰德, 文卡塔帕斯·拉主·纳拉帕, 法扎尔·阿拉曼·塞伊德, 邝明朗 申请人:福特全球技术公司