控制车辆动力传动系统的系统和方法_2

文档序号:9700280阅读:来源:国知局
申请的实施例,但应该理解的是,本申请的实施例可以在其他类型的车辆(诸如,插电式混合动力电动汽车(PHEV))上实施。
[0026]图1中还示出了制动系统64、加速器踏板66和变速杆68的简化示意图。制动系统64可包括诸如制动踏板、位置传感器、压力传感器或它们的一些组合(未示出),以及至车辆车轮(例如车轮36)以产生摩擦制动的机械连接。制动系统64还可包括再生制动系统,其中,制动能量被获取并存储为电池48中的电能。类似地,加速器踏板66可包括与制动系统64中的传感器类似的一个或更多个传感器,所述传感器可将诸如加速器踏板位置的信息传送到控制器56。变速杆68也可与控制器56通信。例如,变速杆可包括将变速杆位置传送到控制器56的一个或更多个传感器。
[0027]发动机12可以是HEV(诸如车辆10)中的唯一动力源。但是,电池48可操作为能量存储装置。例如,电池48可存储来自发动机12的已通过发电机14转换成电力的动力。进一步地,在制动期间,车辆的动能可通过马达40转化为电能并存储在电池48中。车辆10可具有两个启动力(motive force)源或动力源:发动机12和电池48。发动机12可借助由发电机14提供的反作用扭矩而将机械能提供到传动系。电池48可通过马达40将电能提供到传动系。
[0028]车辆10还可包括开关70,可通过车辆驾驶员操作开关70而将车辆10置于经济模式。虽然对于经济模式操作,不同的车辆可提供不同的操作策略,但是在至少一些经济模式中,车辆可被控制为牺牲性能而实现更大的燃料经济性。例如,在经济模式中,对加速器踏板变化的响应速度会降低。类似地,经济模式可比非经济模式允许更高水平的噪音、振动和声振粗糙度(NVH)。经济模式策略的其他方面可包括限制气候控制功能、修改巡航控制程序或上述的一些组合。如上所述,在驾驶员正在以经济模式操作车辆时,期望燃料经济性将提高超过标准控制策略。因此,为了提高燃料经济性,特别是当车辆以经济模式操作时,本发明的实施例可实施结合图2和图3描述的一些或所有的策略,其可通过车辆10中的由上述的一个或更多个控制器构成的控制系统实施。
[0029]图2示出了说明根据本发明的实施例的方法的流程图72。作为参考,在图1中所示和上面所描述的车辆10以及它的各种组件可用来结合流程图72的一些步骤的描述。该方法在步骤74处开始,然后进行到决策框76,在决策框76确定车辆10是否处于经济模式。如上所述,开关70可被致动为将车辆10置于经济模式。然而,值得注意的是,其他车辆可无需驾驶员输入而自动进入经济模式。例如,控制系统可被配置为接收与车辆的操作相关的各种输入(例如,驾驶员踏板输入、与外部条件相关的诸如地形输入、各种子系统诸如环境控制系统的状态、能量存储系统等),而且控制系统可将这些输入与一组预编程条件进行比较,在预编程条件下控制系统会自动将车辆置于经济模式。
[0030]现在回到图2,示出了如果在决策框76处确定车辆不处于经济模式,那么将使用标准操作参数控制动力传动系统,见框78。如此处所用的,术语“动力传动系统”包括车辆10的产生或输送动力到车轮36的元件,例如,发动机12、传动装置52以及与它们相关的各种轴和联动装置。此外,动力传动系统的控制不需要控制策略作用在动力传动系统的每个元件上。当车辆不在经济模式下时,如在步骤78中所指示的标准操作参数的使用包括车辆10所使用的任何动力传动系统控制编程。例如,这可以包括允许发动机12的转速完全由加速器踏板66的位置指示。在一定的操作条件下,例如巡航控制,发动机转速可被控制为与其他工况下有所不同,但操作参数将不会是在以更多的燃料经济性为导向的经济模式期间使用的参数。
[0031]如果在决策框76处确定车辆10处于经济模式,那么该方法随后移动到决策框80。在决策框80处,确定加速器踏板66的位置是否小于其最大踏板行程的95%。虽然在图2所示实施例中使用95%的值,但是在该步骤可使用不同的加速器踏板的位置值,因此,一般情况下,决策框80确定加速器踏板位置是否小于预定位置。如此处所用的,加速器踏板(诸如加速器踏板66)的位置可被称为是“小于”某一位置、“大于”某一位置或“至少”为某一位置。这仅仅是指与参考位置相比加速器踏板可打开多远的位置。如本领域技术人员公知的,踏板位置可按照完全打开位置的百分比、一定数目的“计数”或加速器踏板相对于某一参考位置的角度的方式被提及,这仅是为了命名一些术语。
[0032]如果在决策框80处确定加速器踏板位置小于预定位置(在本实施例中为95% ),那么该方法移动到步骤82,在步骤82处确定加速器踏板位置是否小于其完全打开位置的90%。与在决策框80处的步骤类似,在决策框82处的确定可使用不同于90%的加速器踏板位置的值。为了概括,决策框82处的确定将被称为关于加速器踏板位置是否小于“第一预定位置”的确定,而框80处的决策将被称为关于加速器踏板位置是否小于“第二预定位置”的确定。
[0033]如果在决策框80处确定加速器踏板位置不小于第二预定位置,那么该方法移动到步骤84,在步骤84处使用标准发动机转速控制策略控制发动机12的转速。值得注意的是,虽然步骤84提到了标准“发动机转速控制”,并在下面描述一些其他的“发动机转速控制”,但是这些控制是真正用于控制车辆动力传动系统的系统和方法,而且它们可包括发动机以外的组件(例如,牵引马达)的控制。如上所述,使用标准发动机转速控制策略可能不能提供期望的燃料经济性水平,特别是当车辆在经济模式下运转时;然而,步骤80处已确定加速器踏板是处于完全打开的踏板位置或是接近完全打开的踏板位置。当驾驶员致动加速器踏板到这个位置时,被认为需要最大的功率量;因此,本发明的实施例可允许发动机转速被控制为好像车辆不在经济模式,以帮助确保驾驶员可使用所需要的功率。因此,尽管第二预定位置可能不是95%,但是假设第二预定位置将接近W0P位置。
[0034]现回到决策框82,在决策框82处确定加速器踏板位置是否小于第一预定位置,示出了如果加速器踏板位置小于第一预定位置,则方法移动到步骤86。在步骤86处,使用替代的发动机转速控制。一般地,此处使用的术语“替代”仅指示可使用不同于标准发动机转速控制(例如,步骤84处所用的)的一个或更多个转速控制策略。本发明的至少一些实施例所使用的替代的发动机转速控制的一种形式包括:如果除加速器踏板位置小于第一预定位置之外,电池(诸如电池48)的电池放电极限是至少预定的放电极限,那么使用第一发动机转速控制来控制发动机的转速。
[0035]在至少一些实施例中,第一发动机转速控制可包括将发动机转速限制到第一预定转速,即,不管驾驶员的需求,确保发动机转速不超过预定极限。当然,已经确定加速器踏板位置小于第一预定位置,因此,这种方法不会抑制W0P处更高的发动机转速。在第一发动机转速控制中,可操作马达40以增加发动机12提供的功率,这可通过施加在发动机12上的转速控制极限实现。在本发明的至少一些实施例中,4500转/分钟的发动机转速可被用作第一预定转速以实现第一发动机转速控制。如果由控制策略施加到发动机12的限制阻止发动机12提供期望的功率量,那么确保电池放电极限是至少预定放电极限的额外需求有助于确保马达40将可用于增加发动机功率。在本发明的至少一些实施例中,34千瓦的电池放电极限可用作预定放电极限,低于该极限将不使用第一发动机转速控制。
[0036]被本发明的至少一些实施例使用并在步骤86处指示的另一种形式的替代的转速控制是第二发动机转速控制,如同第一发动机转速控制,当加速器踏板位置小于第一预定位置时,实施第二发动机转速控制;但是,第二发动机转速控制是在电池放电极限小于预定的放电极限时实施。因为在电池放电极限小于预定放电极限时实施第二发动机转速控制,所以假设如果发动机转速限制为在第一发动机转速控制,电池可能无法向牵引马达(诸如马达40)提供足够的功率以增加发动机功率。因此,在第二发动机转速控制中,马达的使用可能受到抑制,并且当需要提供期望的功率量时,发动机转速允许超过第一预定转速。这将在下文结合图3进行更详细地描述。
[0037]返回到步骤84,在步骤84处使用标准发动机转速控制策略,发动机转速控制可被方便地称为第三发动机转速控制,以将其与结合步骤86描述的替代的发动机转速控制进行区分。由于实施第三发动机转速控制的必要条件之一是加速器踏板位置处于W0P或接近W0P,所以第三发动机转速控制允许发动机的转速达到最大的可允许发动机转速。最大的可允许发动机转速可由发动机或车辆制造商确定,并且它可以是可从原始值进行修改的校准
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