混合动力车辆和在非零车速下进行发动机自动停车的方法与流程

文档序号:11920332阅读:381来源:国知局
混合动力车辆和在非零车速下进行发动机自动停车的方法与流程

本教导总体包括混合动力车辆和控制混合动力车辆以进行发动机自动停车的方法。



背景技术:

利用电动机/发电机和内燃发动机二者作为动力源的混合动力电动车辆通常具有车上电子控制器,其被编程为在不同的驱动条件期间改变发动机和电动机/发电机的使用,以获得最高效率。一种类型的混合动力电动车辆被称为带式交流发电机起动机(BAS)混合动力车辆。该类型的车辆可具有通过皮带和皮带轮系统操作地连接到发动机曲柄的电动机/发电机。BAS混合动力车辆中的电动机/发电机可被用于从钥匙起动来起动发动机,并且可在再生制动期间通过发动机再充电。BAS混合动力车辆有时在车辆速度为零但是钥匙在运转位置中时,例如当车辆在停止灯处停止时,被控制为提供发动机自动停车。发动机“自动停车”为发动机的受控停车,其使曲柄的旋转速度在钥匙仍在运转位置中时变为零。发动机然后在期望推进时(如可通过抬起制动踏板指示的)由电动机/发电机起动。该类型的起动被称为自动起动。

由于加速器踏板没有被下压时的发动机的旋转速度,发动机滞缓扭矩(creep torque)为传递到驱动轴的相对低的驱动扭矩,并且发动机旋转经由一些扭矩传递装置(例如通常用于装备车辆的自动变速器中的液压变矩器)机械联接到驱动车轮。如果加速器踏板和制动器踏板都没有被下压,则发动机滞缓扭矩将使车辆以非常低的速度缓慢行驶前进。当车辆速度相对低,而且制动器踏板和加速器踏板都没有被施加时,发动机滞缓扭矩为主要原动车辆力,并且发动机滞缓扭矩中的变化对于车辆操作者是明显的。



技术实现要素:

控制混合动力总成的方法允许在非零车辆速度下启动发动机自动停车,同时最小化与滞缓扭矩相关的损失对于车辆操作者为明显的扰动的可能性。 更具体地,控制具有混合动力总成的方法通过电子控制器实现,并且包括监视驱动轴上的净轴扭矩。净轴扭矩为发动机沿第一旋转方向的发动机扭矩(本文中被认为是正扭矩)和沿与第一方向相反的第二方向的制动扭矩(本文中被认为是负扭矩)的和。正扭矩被沿轴的沿所选的行进(前进或后退)方向的旋转方向提供。负扭矩为被沿轴的与所选的行进方向相反的旋转方向提供的扭矩。发动机零起动扭矩根据以下一些或全部因素:例如操作者控制的推进输入装置(例如加速器踏板)的位置、车辆速度和减速度,计入对净轴扭矩的发动机扭矩贡献值的一些或全部。除了净轴扭矩,电子控制器还监视车辆减速速率、车辆速度和其他操作条件。

当车辆速度为非零并且在自动停车车辆速度阈值之下时,如果制动扭矩百分比(制动扭矩与发动机扭矩和制动扭矩的和的比率)大于预定制动扭矩百分比,并且车辆减速速率大于预定阈值车辆减速速率,则电动机/发电机可被控制为停止曲柄的旋转。该方法可能要求制动扭矩百分比和车辆减速速率要求在车辆速度下降在车辆速度自动停车启动阈值之下之前被满足。可能提出这些和其他要求在非零车辆速度发动机自动停车通过控制器被命令之前必须保持被确保的最小时间段。

非零车辆速度发动机自动停车被命令的情况因而被限制为发动机滞缓扭矩不是轴扭矩的显著部分,并且在发动机的受控停车情况下发动机零扭矩的损失被通过其他操作条件(例如减速度和制动扭矩)掩盖的那些。通过将制动扭矩百分比和阈值车辆减速速率设置得相对较高,发动机零起动扭矩的损失的可觉察性最小化。在该方法下对非零车辆速度自动停车的另外的先决条件可包括确保预定的电动机/发电机能力要求、预定的自动停车车辆速度阈值、预定的制动器踏板位置要求和处于预定的变速器传动比。自动停车车辆速度阈值可随着增大的车辆减速速率而增大,以使发动机自动停车在较大的减速速率时被在较高的车辆速度下允许。预定的制动器踏板位置要求可以是车辆等级的函数。

除了在零车辆速度下的典型的自动停车,燃料经济性可因而通过在非零车辆速度下实施发动机自动停车而被改善,而不对可感受到的驾驶性产生影响。而且,车辆操作者关于减慢车辆到停止改变主意的可能性被最小化,并且因而避免中途中止的自动停车。

本申请公开了一种控制具有混合动力总成的车辆的方法,该混合动力总 成具有发动机和电动机/发电机,该发动机具有可旋转曲柄、操作地连接到曲柄并且由曲柄驱动的驱动轴,并且电动机/发电机操作地连接到曲柄,该方法包括:

经由电子控制器监视沿第一旋转方向的发动机扭矩和沿相反的第二旋转方向的制动扭矩;

经由电子控制器监视车辆减速速率;

经由电子控制器监视车辆速度;

当车辆速度非零时,如果制动扭矩百分比大于预定制动扭矩百分比并且车辆减速速率大于预定阈值车辆减速速率,则经由电子控制器控制电动机/发电机以停止曲柄的旋转;并且

其中,制动扭矩百分比基于监视的制动扭矩和发动机扭矩。

其中,所述经由电子控制器控制电动机/发电机以停止曲柄的旋转仅在车辆速度小于预定自动停车车辆速度阈值的情况下发生;并且其中,预定自动停车车辆速度阈值作为车辆减速速率的函数而改变。

其中,所述经由电子控制器监视制动扭矩包括监视制动器踏板的位置;并且

其中,所述经由电子控制器控制电动机/发电机以停止曲柄的旋转仅在制动器踏板位置大于预定制动器踏板位置阈值的情况下发生。

其中,预定制动器踏板位置阈值作为车辆级别的函数而改变。

其中,所述经由电子控制器控制电动机/发电机以停止曲柄的旋转仅在当车辆速度大于或等于车辆速度自动停车启动阈值时制动扭矩百分比大于预定制动扭矩百分比并且减速速率大于阈值车辆减速速率的情况下发生。

该方法还包括:

仅在车辆速度小于预定自动停车车辆速度阈值并且制动器踏板位置大于预定制动器踏板位置阈值的情况下,经由电子控制器起动计时器;并且

其中,所述经由电子控制器控制电动机/发电机以停止曲柄的旋转仅在所述起动计时器之后在预定时间段内车辆速度小于预定自动停车车辆速度阈值并且制动器踏板位置大于预定制动器踏板位置阈值的情况下发生。

该方法还包括:

如果在所述起动计时器之后在所述预定时间段内车辆速度不小于预定自动停车车辆速度阈值或制动器踏板位置不大于预定制动器踏板位置阈值, 则经由电子控制器停止计时器。

该方法还包括:

经由电子控制器监视电动机/发电机的操作条件;

经由电子控制器确定是否电动机/发电机的操作条件满足用于非零车辆速度发动机自动停车的预定电动机/发电机能力要求;并且

其中,所述经由电子控制器控制电动机/发电机停止曲柄的旋转仅在电动机/发电机的操作条件满足预定电动机/发电机能力要求的情况下发生。

其中,混合动力总成包括多速变速器,该多速变速器具有可与发动机操作地连接的输入构件,并且具有输出构件;其中,多速变速器可操作来建立输出构件的扭矩比输入构件的扭矩的多个不同的传动比,并且还包括:

经由电子控制器监视变速器的传动比;并且

其中,所述经由电子控制器控制电动机/发电机停止曲柄的旋转仅在变速器的传动比为所述多个不同的传动比中的预定一个的情况下发生。

本申请还公开了一种控制具有混合动力总成的车辆的方法,该混合动力总成具有发动机和电动机/发电机,该发动机具有可旋转曲柄、操作地连接到曲柄并且由曲柄驱动的驱动轴,并且电动机/发电机操作地连接到曲柄,该方法包括:

经由电子控制器监视驱动轴上的发动机扭矩和制动扭矩;

经由电子控制器监视车辆减速速率;

经由电子控制器监视车辆速度;

仅在满足下列条件时经由电子控制器起动计时器,所述条件为:

当车辆速度大于或等于预定车辆速度自动停车启动阈值时,制动扭矩百分比大于预定制动扭矩百分比;

当车辆速度大于或等于预定车辆速度自动停车启动阈值时,车辆减速速率大于预定阈值车辆减速速率;

制动器踏板位置大于预定制动器踏板位置阈值;并且

车辆速度小于预定自动停车车辆速度阈值;

仅在所述起动计时器之后的预定时间段内满足下列条件的情况下,经由电子控制器控制电动机/发电机停止曲柄的旋转,所述条件为:

制动扭矩百分比保持大于预定制动扭矩百分比;

车辆减速速率保持大于预定阈值车辆减速速率;

制动器踏板位置保持大于预定制动器踏板位置阈值;并且

车辆速度保持小于预定自动停车车辆速度阈值。

其中,预定自动停车车辆速度阈值作为车辆减速速率的函数而改变。

其中,预定制动器踏板位置阈值作为车辆级别的函数而改变。

该方法还包括:

经由电子控制器监视电动机/发电机的操作条件;

确定是否电动机/发电机的操作条件满足用于非零车辆速度发动机自动停车的预定电动机/发电机能力要求;

其中,所述起动计时器仅在电动机/发电机的操作条件满足预定电动机/发电机能力要求的情况下发生;并且

其中,所述控制电动机/发电机以停止曲柄的旋转仅在电动机/发电机的操作条件在所述计时器起动之后的预定时间段内满足预定电动机/发电机能力要求的情况下发生。

其中,所述混合动力总成包括多速变速器,该多速变速器具有可与发动机操作地连接的输入构件,并且具有输出构件;其中,该多速变速器可操作来建立输出构件的扭矩比输入构件的扭矩的多个不同的传动比,并且还包括:

经由电子控制器监视变速器的传动比;并且

其中,所述经由电子控制器控制电动机/发电机停止曲柄的旋转仅在变速器的传动比为所述多个不同的传动比中的预定一个的情况下发生。

其中,所述制动器踏板位置被关于制动器压力分度。

本申请还公开了一种车辆,包括:

发动机,具有可旋转曲柄;

驱动轴,操作地连接到发动机,并且至少部分地通过发动机驱动;

电动机/发电机,操作地连接到曲柄;

电子控制器,与发动机、驱动轴和电动机/发电机连通,并且具有处理器,该处理器配置为执行存储的算法,以由此:

监视驱动轴上的净轴扭矩;其中,净轴扭矩为沿第一旋转方向的发动机扭矩和沿相反的第二旋转方向的制动扭矩的和;

监视车辆减速速率;

监视车辆速度;和

当车辆速度非零时,如果制动扭矩百分比大于预定制动扭矩百分比并且车辆减速速率大于预定阈值车辆减速速率,则控制电动机/发电机以停止曲柄的旋转;并且

其中,所述预定制动扭矩百分比基于制动扭矩和发动机扭矩。

其中,仅在满足下列条件时电子控制器控制电动机/发电机以停止曲柄的旋转,所述条件为:

当车辆速度大于或等于车辆速度自动停车启动阈值时,制动扭矩百分比大于预定制动扭矩百分比,并且减速速率大于阈值车辆减速速率;

车辆速度小于预定自动停车车辆速度阈值;和

制动器踏板位置大于预定制动器踏板位置阈值。

其中,处理器包括计时器;其中,仅在满足下列条件时控制器起动计时器,所述条件为:

当车辆速度大于或等于预定车辆速度自动停车启动阈值时,制动扭矩百分比大于预定制动扭矩百分比;

当车辆速度大于或等于预定车辆速度自动停车启动阈值时,车辆减速速率大于预定阈值车辆减速速率;

制动器踏板位置大于预定制动器踏板位置阈值;并且

车辆速度小于预定自动停车车辆速度阈值;

其中,仅在所述起动计时器之后的预定时间段内满足下列条件的情况下,控制器控制电动机/发电机以停止曲柄的旋转,所述条件为:

制动扭矩百分比保持大于预定制动扭矩百分比;

车辆减速速率保持大于预定阈值车辆减速速率;

制动器踏板位置保持大于预定制动器踏板位置阈值;并且

车辆速度保持小于预定自动停车车辆速度阈值。

其中,通过执行存储的算法,电子控制器进一步:

监视电动机/发电机的操作条件;

确定是否电动机/发电机的操作条件满足用于非零车辆速度发动机自动停车的预定电动机/发电机能力要求;并且

其中,仅在电动机/发电机的操作条件满足预定电动机/发电机能力要求的情况下,所述电子控制器控制电动机/发电机以停止曲柄的旋转。

其中,所述混合动力总成包括多速变速器,多速变速器具有可与发动机 操作地连接的输入构件,并且具有输出构件;其中,多速变速器可操作来建立输出构件的扭矩比输入构件的扭矩的多个不同的传动比;其中,通过执行存储的算法,所述电子控制器进一步:

监视变速器的传动比;和

仅在变速器的传动比为所述多个不同的传动比中的预定一个的情况下,控制电动机/发电机以停止曲柄的旋转。

在结合附图理解时,本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点从下面实现所附权利要求中限定的本发明的一些最佳模式和其他实施例的详细描述非常显而易见。

附图说明

图1是根据本教导的车辆的示意图。

图2A是根据本教导的控制图1的车辆的方法的流程图的第一部分。

图2B是图2A的流程图的第二剩余部分。

图3是根据本教导的在第一组车辆操作条件下的车辆速度与时间的图表。

图4是在第一组车辆操作条件下的车辆加速度与时间的图表。

图5是在第一组车辆操作条件下的发动机曲柄速度与时间的图表。

图6是在第一组车辆操作条件下的正发动机扭矩、负制动扭矩和净轴扭矩全部与时间的图表。

图7是在第一组车辆操作条件下用于非零车辆速度发动机自动停车的启动信号与时间的图表。

图8是根据本教导的替代方面的在第二组车辆操作条件下的车辆速度与时间的图表。

图9是在第二组车辆操作条件下的车辆加速度与时间的图表。

图10是在第二组车辆操作条件下的发动机曲柄速度与时间的图表。

图11是在第二组车辆操作条件下的正发动机扭矩、负制动扭矩和净轴扭矩全部与时间的图表。

图12是在第二组车辆操作条件下用于非零车辆速度发动机自动停车的启动信号与时间的图表。

图13是根据本教导的替代方面的在第三组车辆操作条件下的车辆速度 与时间的图表。

图14是在第三组车辆操作条件下的车辆加速度与时间的图表。

图15是在第三组车辆操作条件下的发动机曲柄速度与时间的图表。

图16是在第三组车辆操作条件下的正发动机扭矩、负制动扭矩和净轴扭矩全部与时间的图表。

图17是在第三组车辆操作条件下用于非零车辆速度发动机自动停车的启动信号与时间的图表。

图18是根据本教导的替代方面的在第四组车辆操作条件下的车辆速度与时间的图表。

图19是在第四组车辆操作条件下的车辆加速度与时间的图表。

图20是在第四组车辆操作条件下的发动机曲柄速度与时间的图表。

图21是在第四组车辆操作条件下的正发动机扭矩、负制动扭矩和净轴扭矩全部与时间的图表。

图22是在第四组车辆操作条件下用于非零车辆速度发动机自动停车的启动信号与时间的图表。

具体实施方式

参照附图,其中,相似的附图标记指代相似的部件,图1显示了具有混合动力总成12的混合动力车辆10。混合动力总成12包括发动机(E)14,发动机(E)14具有可旋转曲柄16。发动机14可以是与空气进气系统18、燃料系统20和点火系统22连通的内燃发动机。进气系统18可包括进气歧管24、节气门26和电子节气门控制装置(ETC)28。ETC 28可控制节气门26的位置,以调节进入发动机14中的汽缸内的空气流动。燃料系统20可包括燃料喷射器(未示出),以控制进入发动机14中的燃料流动,并且点火系统22可将通过进气系统18和燃料系统20提供到发动机22的空气/燃料混合物点火。

混合动力总成12还包括电动机/发电机(M/G)30,其可根据车辆操作条件控制为用作电动机或用作发电机。电动机/发电机30可与可再充电电池模块(B)32电连通。当被控制为用作电动机时,来自电池模块32的电功率可被转变为机械功率,以使电动机/发电机30的电动机轴34旋转。当被控制为用作发电机时,电动机/发电机30将旋转的电动机轴34(和操作地连接 到其的曲柄16)的机械功率转变为电功率,其将电池模块32再充电并且存储在电池模式32中。

电动机轴34经由皮带驱动系统36操作地连接到曲柄16。这样的布置被称为带式交流发电机起动机(BAS)系统。发动机14和电动机/发电机30经由BAS系统36联接,BAS系统36包括第一皮带轮38、第二皮带轮40和皮带42。第一皮带轮38可联接用于与曲柄16一起旋转,并且第二皮带轮40可联接用于与电动机/发电机30一起旋转。第一和第二皮带轮38,40可经由皮带42联接用于彼此旋转。替代地,皮带驱动系统36可包括链来代替皮带42,并且包括链轮来代替皮带轮38,40。皮带驱动系统36的两个实施例在本文中被称为皮带驱动系统。在一些实施例中,选择性联接装置可被用于选择地联接皮带轮38,40中的一个与曲柄16或电动机轴34,或将皮带轮38,40与曲柄16或电动机轴34脱开,以使电动机/发电机30和曲柄16的操作连接可选择。

当电动机/发电机30用作电动机时,其可通过旋转曲柄16而起动发动机14,并且可辅助发动机14提供扭矩以进行车辆10的推进。当电动机/发电机30用作发电机时,其可将曲柄16的旋转能量转变为存储在电池模块32中的电能。

混合动力总成12还包括变速器(T)44,其包括可旋转输入构件46、可旋转输出构件48和多个离合器以及相互啮合的齿轮(未示出),所述多个离合器和相互啮合的齿轮可建立多个不同的传动比(其中传动比为输出构件48的扭矩与输入构件46的扭矩的比率)。变速器44可以是任何适当类型的变速器,例如但不限于,中间轴变速器、具有行星齿轮组的变速器或连续可变变速器,如本领域技术人员所理解的。

发动机曲柄16可经由联接装置50(例如摩擦离合器或变矩器)联接到变速器44。发动机14和/或电动机/发电机30可提供驱动扭矩到输入构件46,以驱动输出构件48,并且通过差速器54给驱动轴52的旋转供能,从而通过转动安装用于与驱动轴52一起旋转的车轮55来推进车轮10。替代地,当电动机/发电机30用作发电机时,曲柄16的旋转被电动机/发电机30减慢,因为机械能被转变为电能,该电能将电池模块32再充电。

操作者控制的推进输入装置,例如加速器踏板60(也被称为油门踏板)可在运动范围上下压,以指示车辆10的期望加速度和速度。操作者控制的 制动装置,例如制动器踏板62可在移动范围上下压,以指示驱动轴52上的期望制动扭矩。制动器踏板操作地连接到机械制动系统64,机械制动系统64接合车轮以使驱动轴52减慢。例如,制动器踏板位置(即制动器踏板62的下压量)可通过施加到机械制动系统64的液压压力控制,并且与施加到机械制动系统64的液压压力对应。

电子控制器(C)70可操作为控制混合动力总成12,以建立多种操作模式。电子控制器70包括至少一个处理器72,该至少一个处理器72基于多个车辆和动力总成输入执行一个或多个存储的算法74,并且根据建立多个操作模式的所述存储的算法产生控制信号。电子控制器70可配置为单个或分布式控制装置,其电连接到发动机14、ETC 28、燃料系统20、点火系统22、变速器44、联接装置50、制动系统64、电动机/发电机30和集成在电动机/发电机30中的任何电动机控制器功率逆变器模块、电池模块32和多个传感器80,82,84中的每一个,或以其他方式设置为与其硬线连接或无线通信。电子控制器70可通过传输导体操作地连接到这些部件,例如适用于发射和接收用于车辆10上适当功率流动控制和协调所需的电控制信号和传感器信号的硬线或无线控制链路(一个或多个)或路径(一个或多个)。

电子控制器70包括一个或多个控制模块,具有一个或多个处理器72和有形非瞬时性存储器76,例如只读存储器(ROM),无论是光、磁、闪存或其他存储器。电子控制器70可还包括足够量的随机访问存储器(RAM)、电可擦擦可编程只读存储器(EPROM)等,以及高速时钟、模拟到数字(A/D)和数字到模拟(D/A)电路以及输入/输出(I/O)电路和装置,还包括适当的信号调制和缓冲电路。

电子控制器70可以是主机或分布式系统,例如计算机,如数字计算机或微计算机,用作具有处理器的车辆控制模块和/或用作比例-积分-微分(PID)控制器装置,并且用作存储器76、有形非瞬时性存储器,例如只读存储器(ROM)或闪存。因此,控制器70可包括监视和控制混合动力总成12所需的所有软件、硬件、存储器76、算法、连接件等。这样,由控制器70执行的一个或多个控制方法可实施为与控制器70相关联的软件或固件。应意识到,控制器70也可包括能够分析来自多个传感器的数据、比较数据并且作出控制混合动力总成12所需的决定的任何装置。

在一些车辆操作条件下,处理器72执行存储的算法74以在车辆速度非 零时使电动机/发电机30停止曲柄16的旋转。算法74也被称为控制车辆10的方法,并且以流程图的形式示出在图2A-2B中。图2A的流程图的一部分与图2B中所示的部分在点F和G处接续。参照图1和2A-2B,算法74在车辆10正在移动时开始于起始101处。在框102中,控制器70监视驱动轴52上的扭矩,该扭矩被称为净轴扭矩。轴扭矩可通过控制器70从指示轴扭矩的传感器信号确定。例如,在子框104中,扭矩传感器80可放置在车轮55上,以监视净轴扭矩,和/或放置在曲柄16上,以监视发动机扭矩。替代地,轴扭矩的发动机曲柄16分量可基于发动机14的被命令状态、电动机/发电机30的被命令状态、曲柄16的速度、联接装置50的特性以及变速器44的当前实施的传动比来计算。由制动扭矩产生的净轴扭矩分量也被监视,例如在子框106中,通过使用位置传感器82在子框108中监视制动器踏板62的位置。位置传感器82发送传感器信号到控制器70,该传感器信号指示制动器压力,并且因此指示制动扭矩,因为制动器踏板位置可通过施加到制动系统64以减慢车轮55和驱动轴52的液压制动器压力分度。制动器踏板62的实现期望制动扭矩的下压量可能受到车辆级别的影响。因为级别还影响减速速率,因此级别也可在考虑由制动扭矩指示的制动器踏板位置时计入。净轴扭矩可因而通过监视正发动机扭矩和负制动扭矩来监视。

除了净轴扭矩,控制器70还在框110中监视车辆10的减速速率。减速速率可由从定位在变速器输出构件48上的速度传感器84接收的传感器信号指示。该传感器信号指示变速器输出构件48的旋转速度。例如,减速速率由传感器信号的幅值变化速率指示。而且,控制器70还在框111中监视车辆速度。来自传感器84的传感器信号还指示车辆速度,因为变速器输出构件48的旋转速度与车轮55速度和相关联的车辆速度成比例。另外,在框112中,控制器70监视变速器44的传动比(即确定变速器44当前正在以哪一个传动比操作)。

接下来,在框113中,控制器70监视多个电动机/发电机操作条件,例如电池模块32的电量状态、电池模块32的温度以及是否电动机/发电机30的任何默认信号是激活的。这些条件可能基于从适当定位的传感器接收的传感器信号被监视。

在框114中,控制器然后计算制动扭矩百分比,其中:

制动扭矩百分比=

(|制动扭矩|/(|发动机扭矩|+|制动扭矩|))*100

如果制动扭矩百分比高,则净轴扭矩的主要扭矩分量由车辆制动系统64产生。替代地,如果制动扭矩百分比低,则净轴扭矩的主要扭矩分量来自发动机扭矩。如果制动扭矩百分比大于预定的制动扭矩百分比,则发动机滞缓扭矩的损失将对减速速率具有相对小的影响,从而对于车辆操作者不明显,并且方法74行进到框116。如果制动扭矩百分比小于预定制动扭矩百分比,则发动机扭矩为主净轴扭矩分量,并且车辆操作条件对于在非零车辆速度下发动机自动停车不适当。在该情况下,方法74行进到框124,如果非零车辆速度发动机自动停止启动信号设置为“真”(即能启动,或1),则将非零车辆速度发动机自动停止启动信号重设为“伪”(即不可启动或0),并且如果计时器78是激活的(即运转的),则将计时器78重设。在框124中,如果启动自动停车的信号被设置为“真”,或“开”,或“1”,则其被重设为“伪”或“关”或“0”。例如,在框119中,如在后文说明的,启动自动停车信号可已经设置为“真”。在图7中,自动停车启动信号示意性显示为EOE,具有数值“1”(即真、开、启动)或“0”(即伪、关或不启动)。另外,在框124中,如果计时器78是激活的(即之前已经在框136中起动,如后文说明的),则计时器78停止。方法74然后行进到起始101处,并且再次继续至框102。

在框116中,控制器70确定是否在框110中监视的车辆减速速率大于预定阈值减速速率(TVD,显示在图4中),其可以是车辆速度的函数。阈值减速速率被选择为具有足以指示驾驶员意图的即将完成车辆停止的高可能性的幅值,因此在早期命令发动机关闭(即在框140中命令非零车辆速度自动停车)和实现零车辆速度之间的时间段过程中,驾驶员主意改变是不可能的。如果车辆减速速率大于预定阈值减速速率,则方法74行进到框118。如果车辆减速速率不大于阈值减速速率,则方法74返回到框124以在起动信号设置为“真”的情况下将启动信号重设为“伪”,并且在计时器78是激活的情况下停止计时器78,并且非零车辆速度发动机自动停车没有启动。

在框118中,控制器70确定是否在框111中监视的车辆速度大于或等于预定车辆速度自动停车启动阈值,因为框114和116的要求必须在车辆速度落在预定车辆速度自动停车启动阈值之下之前被满足。在一个非限制性示 例中,车辆速度自动停车启动阈值可以是10公里每秒。考虑在所选的车辆速度自动停车启动阈值下的车辆减速速率,车辆速度自动停车启动阈值选择为具有足够低的幅值,以使其指示驾驶员意图达到即将完成停车的高可能性。

如果车辆速度大于或等于预定车辆速度自动停车启动阈值,则方法74行进到框119,以清楚地表明框114和116在车辆速度自动停车启动阈值下是真的指示指令。这是用于启动自动停车的所需条件。换句话说,在框119中,非零车辆速度自动停车启动信号被设置为“真”。方法74然后返回到起始101处。相反地,如果在框118中车辆速度小于预定车辆速度自动停车启动阈值,则方法74行进到框120。框120查看是否非零车辆速度自动停车启动信号被清楚表明为“真”。如果非零车辆速度自动停车启动信号没有设置为“真”,则方法74行进到框124以在计时器78设置为“真”的情况下将计时器78重设(即停止)。

如果框120启动检查被确保(即预定车辆速度自动停车启动阈值之前已经被确保,并且非零车辆速度自动停车启动信号之前设置为“真”),则框114和116的要求在车辆速度落在预定车辆速度自动停车启动阈值之下之前被满足,并且当前车辆速度在预定车辆速度自动停车启动阈值之下。当框118被确保时,即当车辆速度大于或等于预定车辆速度自动停车启动阈值时,框114和116二者必须被确保,以使在非零车辆速度下发动机自动停车被启动。

如果在框120中确定非零车辆速度自动启动信号为“真”,则方法74行进到框128,以确定是否当前传动比为预定传动比,该预定传动比被考虑为对于非零车辆速度自动停车是适当的。如果当前传动比为一个或多个预定传动比中的一个,则方法74行进到框132。如果当前传动比不是被考虑为对于非零车辆速度自动停车是适当的一个或多个预定传动比中的一个,则方法74行进到框124。

在框132中,控制器70确定是否预定电动机/发电机能力要求被满足,该能力要求指示电动机/发电机30能够执行非零车辆速度自动停车。例如,电动机/发电机能力要求可包括电池模块32的电量状态在预定电量状态范围内的要求。预定电量状态范围被选择为确保电量状态足以给电动机/发电机30供能,以在发动机自动停车之后重起发动机14。框132的电动机/发电机的能力要求也可包括电池模块32的温度在预定电池温度限值内的要求,以 及没有电动机/发电机默认值被设置为“真”的要求。如果框132的电动机/发电机能力要求没有被满足,则方法74返回到框124。

如果框132的电动机/发电机要求没有被满足,则方法74行进到框133。在框133中,预定自动停车车辆速度阈值和预定制动器踏板位置阈值必须被确保。换句话说,车辆速度必须小于自动停车车辆速度阈值,并且制动器踏板位置必须大于(即制动器踏板必须被下压大于)制动器踏板位置阈值。预定自动停车车辆速度阈值可基于车辆的减速速率(即可随着减速速率改变),并且在框118中提及的车辆速度自动停车启动阈值之下。制动器踏板位置阈值可基于车辆10采用的角度级别。如果车辆速度大于或等于自动停车车辆速度阈值或制动器踏板位置不大于制动器踏板位置阈值,则方法74行进到框101。

如果框133被确保(即车辆速度小于自动停车车辆速度阈值和制动器踏板位置大于制动器踏板位置阈值),则方法74行进到框134,在框134中控制器70确定是否计时器78是激活的(即已经在运转)。如果计时器78是激活的,则方法74行进到框138。如果计时器78不是激活的,则方法74行进到框136以起动计时器78,并且然后方法74行进到框138。

在框138中,控制器70确定是否计时器78记录大于预定阈值时间段TP(例如在图10中所示)的时间。对使框114,116,133满足要求设置时间要求有助于保正完成车辆停车是驾驶员的意图。如果没有经过时间段TP,则方法74返回到框101。如果在时间段TP期间,框114,116,132等的条件不再被确保,例如如果制动器踏板62在计时器78被起动之后被抬高,因此制动扭矩减小以使制动扭矩百分比不再大于预定制动扭矩百分比,则自动停车启动信号在框124中被停止,并且非零车辆速度发动机自动停车没有被命令。

如果框138被确保,则方法74行进到框140,并且控制器70发送一个或多个控制信号到电动机/发电机30、电池模块32以及发动机14,从而使发动机曲柄16的旋转速度为零。如果发动机燃料还没有由于制动器踏板的下压被切断,则发动机燃料被切断。例如,电动机/发电机30被操作为发电机,并且在将曲柄16减慢到零的速度下。控制器70可命令曲柄16以特定曲柄角停止,并且可通过控制电动机/发电机30的速度和扭矩来主动控制曲柄16逐渐停下所处的速率和位置。在框140之后,方法74终止在框142处,并且处理器72可行进来执行单独的存储的发动机自动起动算法,以确定何时 重起发动机14。虽然方法74显示在图2A-2B中具有处于特定顺序的步骤,但是步骤中的至少一些可以权利要求范围内的不同顺序执行。

图3-7示出在第一组车辆操作条件下的方法74,其中不是所有的要求被满足以起动非零车辆速度发动机自动停车。相反地,自动停车被允许,但是仅在已经实现零车辆速度之后。图3是在垂直轴上的车辆速度VS和在水平轴上的时间的图表。图2的框118的车辆速度自动停车起动阈值(TVS)被标示,并且可以是约10公里每小时,但是不限于此。车辆速度202在时间t1处处于车辆速度自动停车启动阈值TVS,在该时间t1之后,车辆速度202变为小于TVS的非零车辆速度。

图4是与图3的车辆速度202相对应的垂直轴上的车辆加速度速率VA与水平轴上的时间t的图表。图2A的框116的预定阈值减速速率(TVD)在加速度图表上表示为负值。车辆10的车辆减速速率204的幅值在时间t1之前或在时间t1处不大于TVD(即不比TVD更负),在时间t1时,车辆速度自动停车启动阈值要求被满足。因此,方法74将行进到框124,然后从框116返回到起始101处,并且非零车辆速度自动停车没有被启动。

图5是在第一组车辆操作条件下,垂直轴上的发动机速度ES与水平轴上的时间t的图表。由于框116的车辆减速速率要求没有被满足,因此车辆10的曲柄16的旋转速度(即发动机速度206)没有被命令到零,直到图3的车辆速度202在时间t2处达到0公里每小时。即,在时间t2处的发动机自动停车为零车辆速度自动停车,而不是在框140下命令的非零车辆速度发动机自动停车。一旦发动机速度被命令为零,则曲柄16被通过图1的电动机/发电机30以受控速率减慢以在时间t3处达到零旋转曲柄速度和期望的曲柄角度。

图6是以牛顿-米为单位在垂直轴上的图1的驱动轴52上的轴扭矩AT与在水平轴上的以秒为单位的时间t的图表。净轴扭矩被表示为曲线208,并且为正发动机轴扭矩贡献值ATE和负制动扭矩贡献值ATB之和。阈值制动扭矩TBT被标示。阈值制动扭矩TBT与框114的制动扭矩百分比相关。净轴扭矩208在时间t1处不比阈值制动扭矩TBT更负,在其之后,车辆速度变化为低于车辆速度自动停车启动阈值TVS。因此,图2的方法74的框114的制动扭矩百分比要求没有被确保。也由于该原因,控制器70没有经由框140执行非零车辆速度自动停车。图7表明了框119和124的自动停车启 动信号(发动机关闭启动)EOE的开-关(即真-伪)状态,其中水平1表示启动设置为“真”(即该条件允许将曲柄旋转速度设置为零的命令),并且水平0表示启动设置为“伪”(即该条件没有允许这样的设置曲柄旋转速度为零的命令)。发动机自动停车没有被启动,并且用于零曲柄旋转速度的命令没有由控制器70给出,直到时间t2,在时间t2时,车辆速度VS为零。方法74因而在第一组车辆操作条件下不允许在非零车辆速度下的零曲柄旋转速度的命令。

图8-12示出在第二组车辆操作条件下的方法74,用于其的方法74在非零车辆速度下允许零曲柄旋转速度。图8示出在方法74下车辆速度自动停车启动阈值作为车辆减速速率的函数改变。图8显示了比图3的车辆速度自动停车启动阈值TVS略微较高的车辆速度自动停车启动阈值TVS2,其由于图9中所示的车辆10的较大的(更负的)车辆减速速率204A而设置得较高,如从时间t0并且在时间t1之前监视的。车辆速度202A在时间t1之后变化低于车辆速度自动停车启动阈值TVS2,并且在恰好在时间t1之前为大于车辆速度自动停车启动阈值TVS2的非零车辆速度。方法74的框116的车辆减速速率要求在恰好时间t1之前以及在时间t1处被满足,因为车辆减速速率204A比在时间t1处阈值车辆减速速率TVD更负。

图11将净轴扭矩显示为曲线208A,并且为正发动机轴扭矩贡献值ATE1和负制动扭矩贡献值ATB1之和。阈值制动扭矩TBT被标示。净轴扭矩208A在时间t1处以及恰好时间t1之前比阈值制动扭矩TBT更负,在时间t1时车辆速度自动停车启动阈值TVS2要求被满足。因此,图2的方法74的框114的制动扭矩百分比要求也被确保。图12的自动停车启动信号EOE在时间t1处表明框118的条件被满足,并且根据框119,非零车辆速度自动停车启动信号为“真”。如果框128的传动比要求、框132的电动机/发电机能力要求和框133的自动停车车辆速度阈值ASVST以及制动器踏板位置阈值要求被满足,则计时器78在步骤136中在时间ts处被起动(如果还没有激活),并且运转预定时间段TP,该时间段TP为图10中所示从时间ts到时间t2A的时间段。

在从ts到t2A的时间段期间框114的制动扭矩百分比要求和框116的车辆减速速率要求被连续确保,并且车辆速度保持低于自动停车启动阈值(TVS)。假设在时间段TP期间框128的传动比要求、框132的电动机/发 电机能力要求和框133的自动停车车辆速度阈值以及制动踏板位置阈值要求(图8-11中未示出)被持续满足,则在框140下,控制器70在时间t2A处命令非零车辆速度自动停车,如由时间t2A和t3A之间发动机速度曲线206A和轴扭矩发动机贡献值ATE1所示的。控制器70由此控制图1的电动机/发电机30用作发电机,以将发动机曲柄16减慢到零速,实施非零车辆速度发动机自动停车,如从图10的曲线206A显而易见的。图10中显示为曲线206A的发动机曲柄16的旋转速度在时间t3A处达到零,并且设置为处于期望曲柄角,在时间t3A时车辆速度202A仍为非零,如图8中所示。发动机滞缓扭矩损失在时间t3A处在净轴扭矩208A上的作用在图11中是显而易见的。但是,阈值制动扭矩TBT和阈值车辆减速速率TVD被选择为具有足够使驾驶员对于净轴扭矩中的变化的最小化的幅值。

图13-17示出在第三组车辆操作条件下的方法74,其首先确保方法74的将允许非零车辆速度下零曲柄旋转速度的条件,但是由于车辆操作者释放制动器踏板62而不确保对整个时间段TP的要求,由此阻止在非零车辆速度下发动机自动停车的命令。

图13的车辆速度202A和图14的车辆减速速率204A与关于8和9描述的相同。车辆速度自动停车启动阈值TVS2在时间t1处被满足。车辆减速速率204A在恰好时间t1之前并且在时间t1处大于阈值车辆减速速率TVD(比其更负),并且图16的净车辆轴扭矩208B在恰好时间t1之前和在时间t1处比阈值制动扭矩TBT更负。框114的相应的制动扭矩百分比要求因而被满足,并且图2的方法74的框116和118的要求因而被确保。自动停车启动信号EOE在框119中被设置为(1),即启动。假设框128,132和133的要求在时间ts处被满足,则根据框136,计时器78在时间ts处被起动。但是,在时间t2B处,在时间段TP在时间t2A处终止之前,净轴扭矩208B不再比阈值制动扭矩TBT更负,因为负制动扭矩贡献值ATB2在车辆操作者部分地抬起图1的制动器踏板62时幅值急剧减小(即变得负得更少)。由于图2的方法74的框114因而不再被确保,因此自动停车启动信号EOE在时间t2B处被设置为(0),即不启动,并且方法74不行进到框140。车辆速度202A在时间t3A处达到零。因此,自动停车启动信号EOE再次被设置为在时间t3A处启动,并且以零车辆速度情况而不是在非零车辆速度时,控制器70命令曲柄16的零旋转速度,控制发动机曲柄16到零旋转速度。即,发动机自动 停车为零车辆速度自动停车,而不是在框140下命令的非零车辆速度发动机自动停车。零曲柄旋转速度因而没有实现,直到时间t4,该时间t4比在第二组车辆操作条件下明显更后。

图18-22示出在第四组操作条件下的方法74,其中发动机关闭没有在非零车辆速度下启动,因为框116的用于此的要求在框118的车辆速度阈值要求被满足的时间之前或时间处没有被满足,即使该要求在之后被确保。具体地,车辆速度202C确保算法74的在时间t1处的框118的条件,在时间t1时车辆速度202C等于车辆速度自动停车启动阈值TVS3。车辆速度自动停车启动阈值TVS3略小于图13的车辆速度自动停车启动阈值TVS2,因为车辆速度自动停车启动阈值的幅值在方法74下为车辆减速速率的函数。车辆减速速率204C表明与在第三组车辆操作条件下相比,在第四组操作条件下,在时间从0到t1期间减速速率的幅值没有那样大。

图21中所示的净轴扭矩208C在时间t1之前或时间t1处确保框114,因为正发动机轴扭矩贡献值ATE3和负制动扭矩贡献值ATB3的和导致在时间t1处相对大的负净轴扭矩。因此,框114的相应的制动扭矩百分比要求被满足。但是,在时间t1处,方法74的框116的车辆减速速率要求在时间t1处没有被满足,因为图19的车辆减速速率204C没有比阈值车辆减速速率TVD更负。虽然车辆减速速率204C随后在时间t2C处变得比阈值车辆减速速率TVD更负,但是这不能校正在时间t1之前和在时间t1处不能确保框116的要求。因此,自动停车启动信号EOE没有设置为启动,直到当车辆速度202C变为零时的时间t3A。即,发动机自动停车为零车辆速度自动停车,而不是在框140下命令的非零车辆速度发动机自动停车。因此,在时间t3A处,在零车辆速度下,控制器70命令电动机/发电机30控制曲柄16的旋转速度为零,这在时间t4处获得。

虽然已经详细描述了实现本发明的最佳模式,但是熟悉本发明涉及的领域的人员将意识到实践在所附权利要求范围内的本发明的多种可替代方面。

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