用于控制车辆加速度的系统和方法_2

文档序号:9363377阅读:来源:国知局
开的时机可以借助进气凸轮相位器(intake cam phaser) 148相 对于活塞TDC被改变。排气阀130打开的时机可以借助排气凸轮相位器(exhaust cam Phaser) 150相对于活塞TDC来被改变。阀执行器模块158可以根据来自ECM 114的信号 控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。当执行时,可变的阀升程还可以通过阀执 行器模块158控制。
[0022] 阀执行器模块158可以通过使进气阀122和/或排气阀130不能打开而禁用气缸 118。阀执行器模块158可以通过使进气阀122从进气凸轮相位器148解除联接而使进气 阀122不能打开。类似地,阀执行器模块158可以通过使排气阀130从排气凸轮相位器150 解除联接而使排气阀130不能打开。在各个执行中,阀执行器模块158可以使用除了凸轮 轴的装置来控制进气阀122和/或排气阀130,例如电磁执行器和/或电动液压执行器。
[0023] 在曲轴120处的转矩输出通过传动系统160传送到车轮162。传动系统160包括 转矩转换器164、变速器166、驱动轴168、差速器170和轴杆172。转矩转换器164、变速器 166和差速器170通过若干齿轮比扩大发动机转矩以在轴杆172处提供轴转矩。轴转矩使 车轮162和安装在车轮162上的轮胎174旋转,其引起车辆沿着向前或向后的方向加速。
[0024] 车辆系统100可以使用曲轴位置(CKP)传感器176检测曲轴120的位置。发动机 冷却剂的温度可以使用发动机冷却剂温度(ECT)传感器178来检测。ECT传感器178可以 位于发动机102内或者冷却剂被循环的其它位置处,例如散热器(未示出)。
[0025] 进气歧管110内的压力可以使用歧管绝对压力(MAP)传感器180来检测。在各个 执行中,可以检测发动机真空度,其是环境空气压力与进气歧管110内的压力之间的差值。 流入进气歧管110中的空气的质量流速可以使用空气质量流量(MF)传感器182来检测。 在各个执行中,MF传感器182可以位于壳体中,该壳体还包括节流阀112。
[0026] 节流致动器模块116可以使用一个或更多个节流位置传感器(TPS) 184监控节流 阀112的位置。抽吸到发动机102中的空气的环境温度可以使用进气空气温度(IAT)传感 器186来测量。变速器166的输出速度可以使用变速器输出速度(TOS)传感器188来测量。 车轮162的速度可以使用车轮速度传感器(WSS) 190来测量。ECM 114可以使用来自这些 传感器的信号以做出用于车辆系统100的控制决定。
[0027] ECM 114可以与变速器控制模块(TCM) 194通信以协调变速器166中的档位变 换。例如,ECM 114可以在换档期间减小发动机转矩。虽然示出一些传感器信号提供到TCM 194,但是TCM 194可以将这些传感器信号转送到ECM 114。可替代地,这些传感器信号可以 直接提供到ECM 114。
[0028] ECM 114可以与混合控制模块(HCM)196通信以协调发动机102与电动马达198的 操作。电动马达198还可以用作发电机,并且可以用于产生电能以用于由车辆电系统使用 和/或存储在电池中。额外地或者可替代地,电动马达198可以将驱动转矩直接提供到与 发动机102独立的传动系统160。此外,可以省去发动机102,并且可以仅通过电动马达198 单独提供驱动转矩。在各个执行中,ECM 114、TCM 194和/或HCM 196的各个功能可以集 成在一个或更多个模块中。ECM 114、TCM 194和HCM 196,可以单独地或者一起称作动力总 成控制模块。
[0029] 现在参照图2,ECM 114的示例执行包括驾驶员转矩请求模块202。驾驶员转矩请 求模块202根据来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入确定驾驶员转矩请求。例如,驾驶 员转矩请求模块202可以存储将加速器踏板位置至期望转矩的一个或更多个映射,并且根 据选定的一个映射确定驾驶员转矩请求。驾驶员转矩请求模块202可以根据车辆的速度和 /或车辆行进的道路的级别选择一个映射。驾驶员转矩请求模块202输出驾驶员转矩请求。
[0030] 马达转矩控制模块204和发动机转矩控制模块206根据驾驶员转矩请求相应地控 制电动马达198和发动机102的转矩输出。虽然在ECM 114中示出了马达转矩控制模块 204,但是马达转矩控制模块204也可以包括在HCM 196中。马达转矩控制模块204输出马 达转矩命令以控制电动马达198的转矩输出。发动机转矩控制模块206输出发动机转矩命 令以控制发动机的转矩输出。
[0031] 马达转矩控制模块204可以确定将功率供给至电动马达198的电池的存储水平是 否大于预定水平。如果电池存储水平大于预定水平,则马达转矩控制模块204可以将马达 转矩输出调节到至少部分地满足驾驶员转矩请求。否则,马达转矩控制模块204可以将马 达转矩命令调节到零或者到负值(以使电池充电),并且发动机转矩控制模块206可以将发 动机转矩命令设置为等于驾驶员转矩请求。在其中省去发动机102并且仅由电动马达198 单独提供驱动转矩的执行中,马达转矩控制模块204可以调节马达转矩输出,以完全地满 足驾驶员转矩请求。
[0032] 如果电池存储水平大于预定水平,则马达转矩控制模块204可以确定驾驶员转矩 请求是否大于电动马达198的转矩能力。如果驾驶员转矩请求大于电动马达198的转矩能 力,则马达转矩控制模块204可以设定马达转矩命令等于马达转矩能力。此外,发动机转矩 控制模块206可以将发动机转矩命令设定为等于驾驶员转矩请求与马达转矩能力之间的 差值。
[0033] 节流控制模块208输出期望的节流位置,并且节流致动器模块116调节节流阀112 的位置以实现期望的节流位置。燃料控制模块210输出期望的燃料率,并且燃料执行器模 块124根据期望的燃料率控制发动机102中的燃料注入。火花控制模块212输出期望的火 花定时,并且火花执行器模块126根据期望的火花定时控制火花塞128。
[0034] 节流控制模块208、燃料控制模块210和火花控制模块212可以根据发动机转矩命 令相应地调节节流位置、燃料率和火花定时。如果发动机102是火花点火发动机,则节流控 制模块208可以根据发动机转矩命令调节节流位置,并且燃料控制模块210可以根据期望 的空气/燃料比调节燃料率。如果发动机102是压缩点火发动机,则燃料控制模块210可 以根据发动机转矩命令调节燃料率。在任一情形中,火花控制模块212都可以根据发动机 转矩命令调节火花定时。
[0035] 车辆速度模块214确定车辆的速度。车辆速度模块214可以根据来自TOS传感器 188的变速器输出速度和/或来自WSS 190的车轮速度确定车辆速度。实际加速度模块216 确定车辆的实际加速度。
[0036] 实际加速度模块216可以根据车辆速度确定实际加速度。例如,实际加速度模块 216可以确定车辆速度相对于来获得实际加速度的时间的导数。额外地或可替代地。实际 加速度模块216可以根据变速器输出速度确定实际加速度。例如,实际加速度模块216可 以使用例如下式的关系确定实际加速度:
其中aartual(g)是以g's为单位的实际加速度,r(m)是轮胎174以米为单位的滚动半 径,FDR是从变速器166输出侧到车轮162的最终驱动比值,以及TOS(rpm/s)是以每秒的 每分钟转数为单位的变速器输出速率。在图1中示出的车辆系统100的示例执行中,最终 驱动比值等于差速器170的比值。
[0037] 期望加速度模块218确定车辆的期望加速度。期望加速度模块可以根据驾驶员转 矩请求确定期望加速度。例如,期望加速度模块218可以使用例如下式的关系确定期望加 速度:
其中期望的ad_rad(g)是以g's为单位的期望加速度,是驾驶员转矩请求,FDR是从 变速器166输出侧到车轮162的最终驱动比值,m(kg)是以千克为单位的车辆的质量,r(m) 是以米为单位的轮胎滚动半径。
[0038] 加速度增量模块220确定车辆的加速度增量。加速度增量模块220可以将加速度 增量设置成等于实际加速度与期望加速度之间的差值。加速度增量模块2
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