專利名稱：用于車輛速度控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)運行以控制車輛速度，特別是當(dāng)車輛在下坡行駛時。
背景技術(shù)：
車輛可以構(gòu)造成具有下坡速度控制系統(tǒng)，該下坡速度控制系統(tǒng)允許在下坡行駛時通過限制在下坡坡度上的車輛加速度而保持車輛速度。例如，在能夠利用發(fā)動機(jī)或電池驅(qū)動的電機(jī)驅(qū)動車輛的混合動力 電動車輛(HEV)中，包括車輪制動和再生制動的各種途徑能夠用來控制車輛速度。一種示例性的途徑由Jamzadeh公開在US7，410, 447中。其中，速度控制系統(tǒng)適于吸收坡度引起的能量，使得車輛不加速并且能夠保持形成的車輛速度。車輛速度控制是響應(yīng)預(yù)定量的節(jié)流釋放自動觸發(fā)的。而且，所吸收的能量的量基于希望的速度和實際車輛速度之間的差。在一個示例中，坡度引起的能量可以通過混合動力電動車輛的電動機(jī)/再生器吸收并且儲存在連接的電池或儲能器中?？商鎿Q地，坡度引起的能量可以被內(nèi)部離合器元件或車輪制動器吸收。但是，本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到由于這種途徑的潛在問題，混合動力電動車輛的系統(tǒng)電池的工作壽命和性能特性可能被降低。特別是，在再生制動期間，不考慮車輛的等級，利用更快和更密集的充電速率和更高的電流水平可以為電池盡可能快地充電。電池的快速充電或放電導(dǎo)致電池發(fā)熱，這能夠不利地影響電池的工作壽命和儲存容量，以及剩余壽命中的電池性能。降低的電池性能也能夠影響電動車輛的性能和燃料效率。

發(fā)明內(nèi)容
在一個示例中，上述問題可以通過用于包括發(fā)動機(jī)和電池供電的電機(jī)的車輛的方法而至少部分地解決。在一個實施例中，該方法包括，在下坡行駛期間，根據(jù)估算的下坡行駛的坡度和駕駛員輸入，調(diào)節(jié)施加于車輛的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩相對于再生制動轉(zhuǎn)矩的比值。以這種方式，響應(yīng)指示足夠長的下坡段的駕駛員輸入，可以利用較小的再生制動轉(zhuǎn)矩和較低的電池充電速率，以改善電池的壽命和性能。在一個示例中，車輛駕駛員可以通過按壓按鈕(例如，下坡車輛速度輔助請求按鈕)指示即將到來的長下坡行駛段。因此，可以施加較大的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和較小的再生制動轉(zhuǎn)矩以保持希望的下坡車輛速度。此外，在下坡行駛的整個持續(xù)時間車輛電池可以以較慢的速率充電以增大電池壽命。比較起來，如果沒有接收來自駕駛員的輸入，與變速器降檔操作一起可以利用較小的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和較大的再生制動轉(zhuǎn)矩，以保持希望的下坡車輛速度。此外，車輛電池可以用較快的速率充電以增加在下坡行駛期間收集的能量的量。以這種方式，在具有較長的充電機(jī)會的下坡行駛期間，可以施加較大 的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩以保持下坡車輛速度，并且較小的充電速率可以施加于車輛電池。結(jié)果，可以改善電池性能，因而改善電池的使用壽命以及混合動力電動車輛的性能和燃料效率。在另一個實施例中，一種用于包括發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的車輛的方法，包括在下坡行駛期間，根據(jù)估算的下坡行駛坡度和駕駛員輸入施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩；并且通過根據(jù)在下坡行駛期間與預(yù)定車輛速度的偏差施加再生制動轉(zhuǎn)矩保持預(yù)定的車輛速度。在另一個實施例中，電動機(jī)經(jīng)由電池驅(qū)動，并且該方法還包括根據(jù)在下坡行駛期間估算的坡度和駕駛員的輸入調(diào)節(jié)電池的充電速率。在另一個實施例中，駕駛員輸入指示下坡行駛的距離和/或持續(xù)時間，并且其中該調(diào)節(jié)包括，當(dāng)由駕駛員輸入指示的距離和/或持續(xù)時間增加時，降低電池的充電速率。在另一個實施例中，一種用于包括發(fā)動機(jī)和電池的車輛的方法，包括在第一下坡狀態(tài)期間，從第一腳離開踏板事件后在第一時間施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩并且以第一速率給電池充電；和在第二下坡狀態(tài)期間，從第二腳離開踏板事件后在第二時間施加發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩并且以第二速率給電池充電，該第二時間比第一時間遲，該第二速率比第一速率高。在另一個實施例中，在第一下坡狀態(tài)期間下坡行駛的第一持續(xù)時間比在第二下坡狀態(tài)期間下坡行駛的第二持續(xù)時間長，并且在第一下坡狀態(tài)期間估算的下坡行駛坡度與第二下坡狀態(tài)期間估算的下坡行駛坡度相同。在另一個實施例中，在第一下坡狀態(tài)期間第一估算的下坡行駛坡度大于第二下坡狀態(tài)期間第二估算的下坡行駛坡度，并且在第一下坡狀態(tài)期間下坡行駛的持續(xù)時間與在第二下坡狀態(tài)期間下坡行駛的持續(xù)時間相同。在另一個實施例中，在第一下坡狀態(tài)期間，車輛以第一下坡行駛模式運行，而在第二下坡狀態(tài)期間，車輛以第二下坡行駛模式運行，該第一下坡行駛模式不同于第二下坡行駛模式。在另一個實施例中，根據(jù)指示山地駕駛模式要求的駕駛員輸入確定該第一下坡狀態(tài)。在另一個實施例中，在第一狀態(tài)期間，下坡行駛包括自先前上坡行駛后的第一較高的氣壓變化，而在第二狀態(tài)期間，下坡行駛包括由于進(jìn)行了上坡行駛的第二較低的氣壓變化。在另一個實施例中，發(fā)動機(jī)連接于變速器，并且該方法還包括在第一狀態(tài)期間，保持變速器檔位，并且在第二狀態(tài)期間，使變速器從較高的檔位到較低的檔位降檔。在另一個實施例中，在第一和第二每個下坡狀態(tài)期間，將車輛速度保持在預(yù)定的速度，該預(yù)定的速度基于估算的路面坡度以及制動踏板和加速器踏板的一個或更多個的位置。應(yīng)當(dāng)明白，提供上面的概述是為了以簡單的形式引進(jìn)選擇的構(gòu)思，這種構(gòu)思在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述。這并不意味著指出所主張主題的關(guān)鍵的或基本的特征，所主張主題的范圍由權(quán)利要求唯一地限定。而且，所主張的主題不限于解決上面或本發(fā)明的任何部分指出的任何缺點的實施方式。


圖1示出示例性混合動力車輛系統(tǒng)。圖2示出示例性內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。圖3示出高水平流程圖，該流程圖示出在下坡行駛期間用于調(diào)節(jié)施加于車輪上的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩的量的程序，以保持下坡車輛速度。
圖4和5示出利用發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩的不同組合保持下坡車輛速度的示例。
具體實施例方式下面的描述涉及用于運行諸如圖1-2的混合動力電動車輛(HEV)的混合動力車輛的系統(tǒng)和方法。在下坡行駛期間，根據(jù)估算的坡度并且還根據(jù)接收自車輛駕駛員的輸入，可以利用發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩的組合以將車輛保持在預(yù)定的下坡車輛速度。發(fā)動機(jī)控制器可以構(gòu)造成執(zhí)行諸如圖3的程序的控制程序，以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩相對于所用的再生制動轉(zhuǎn)矩之比，以保持下坡車輛速度?？刂破鬟€可以調(diào)節(jié)HEV的電池的充電速率。正如在圖4-5的示例性調(diào)節(jié)中所示的，響應(yīng)指示下坡行駛是在足夠長的持續(xù)時間(或距離)的坡度上的駕駛員輸入，該控制器可以在下坡行駛的較早的時間施加更多的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩，同時緩慢地給電池充電。以這種方式，在下坡行駛期間通過調(diào)節(jié)施加的制動轉(zhuǎn)矩之比，以及電池的充電速率，能夠改善電池的性能，同時保持下坡車輛速度。圖1示出用于車輛的混合動力推進(jìn)系統(tǒng)100。在所示的實施例中，該車輛是混合動力電動車輛(HEV)?；旌蟿恿ν七M(jìn)系統(tǒng)100包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)10。發(fā)動機(jī)10連接于變速器44。變速器44可以包括手動變速器、自動變速器或其組合。變速器44可以包括具有多個齒輪的齒輪組56。而且，可以包括各種附加的部件，例如轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器、最終驅(qū)動單元等。所示的變速器44連接于可以接觸路面的車輪52。變速器44可以可替換地由電動機(jī)50驅(qū)動。在所示的實施例中，該電機(jī)是電池驅(qū)動的電動機(jī)50，其中電動機(jī)50由儲存能量的電池46驅(qū)動。可以用來驅(qū)動電機(jī)50的其他能量儲存裝置包括電容器、飛輪、壓力容器等。能量轉(zhuǎn)換裝置(本文的轉(zhuǎn)換器48)可以構(gòu)造成將電池46的DC輸出轉(zhuǎn)換成由電動機(jī)50所用的AC輸出。電動機(jī)50也可以用再生模式運行，即作為發(fā)電機(jī)運行，以吸收來自車輛運動和/或發(fā)動機(jī)的能量，并且將吸收的能量轉(zhuǎn)換成適合在電池46中儲存的能量形式。而且，根據(jù)需要，電動機(jī)50可以作為電機(jī)或發(fā)電機(jī)運行，以在發(fā)動機(jī)10在不同燃燒模式(例如，在火花點火模式和壓縮點火模式之間轉(zhuǎn)換期間)之間的轉(zhuǎn)換期間增大或吸收轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機(jī)10可以用包括起動器電機(jī)的發(fā)動機(jī)起動系統(tǒng)54起動。在一個示例中，連接于發(fā)動機(jī)的起動器電機(jī)可以是電池操作的，其中起動器電機(jī)由來自電池46的能量驅(qū)動。在另一個示例中，該起動器可以是傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動電機(jī)，例如通過連接裝置連接于發(fā)動機(jī)的混合動力裝置驅(qū)動電機(jī)。該連接裝置可以包括變速器、一個或更多個齒輪和/或任何其他合適的連接裝置。該起動器可以構(gòu)造成支持發(fā)動機(jī)以接近于零的閾值速度(例如，低于50或IOOrpm)或低于接近于零的閾值速度再起動。換句話說，通過操作起動系統(tǒng)54的起動器電機(jī)，發(fā)動機(jī)10可以旋轉(zhuǎn)?；旌蟿恿ν七M(jìn)系統(tǒng)100可以在包括全混合動力系統(tǒng)的各種實施例中運行，其中車輛僅僅由發(fā)動機(jī)驅(qū)動、僅僅由電動機(jī)驅(qū)動或由該兩者組合驅(qū)動。可替換地，也可以用輔助或中等混合實施例，其中發(fā)動機(jī)是主要的轉(zhuǎn)矩源，而在特定的狀態(tài)期間(例如在踩加速踏板事件期間)電動機(jī)選擇地增加轉(zhuǎn)矩。因此，混合動力推進(jìn)系統(tǒng)100可以以各種運行模式運行。例如，在“發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)”模式期間，發(fā)動機(jī)10可以運行并且用作驅(qū)動車輪52主要的轉(zhuǎn)矩源。在“發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)”模式期間，燃料可以從包括燃料箱的燃料系統(tǒng)20供給發(fā)動機(jī)10。燃料箱可以包含諸如汽油的多種燃料，或諸如具有包括E10、E85等濃度范圍的醇(例如乙醇)的燃料的燃料混合物。在另一個示例中，在“發(fā)動機(jī)停機(jī)”模式期間，電機(jī)50可以運行以驅(qū)動車輪。該“發(fā)動機(jī)停機(jī)”模式可以在制動、低速期間、在停止在交通信號燈處等時使用。在又一個示例中，在“輔助”模式期間，替代轉(zhuǎn)矩源可以補充由發(fā)動機(jī)10提供的轉(zhuǎn)矩并且與發(fā)動機(jī)10提供的轉(zhuǎn)矩協(xié)同作用。發(fā)動機(jī)10和電動機(jī)50每個也可以用于對車輪52施加制動轉(zhuǎn)矩以減小車輛速度。例如，正如參考圖3所詳細(xì)說明的，在下坡行駛期間，在車輛駕駛員已經(jīng)使其腳離開加速器踏板和制動踏板之后，通過施加至少包括一些發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和至少一些再生制動轉(zhuǎn)矩的制動轉(zhuǎn)矩，車輛可以保持在希望的下坡車輛速度。正如這里所用的，再生制動轉(zhuǎn)矩對應(yīng)于經(jīng)由車輛傳動系(例如，變速器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器等)由電機(jī)施加于車輛車輪上的負(fù)轉(zhuǎn)矩。具體說，對應(yīng)于過量的車速(即，估算的車輛速度和希望的車輛速度之間的差)的過量的動能被轉(zhuǎn)換電能并且作為電能儲存在連接于該電機(jī)的電池中。比較而言，發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩(在本文中也叫做壓縮制動轉(zhuǎn)矩)是經(jīng)過傳動系由發(fā)動機(jī)施加在車輪上的負(fù)轉(zhuǎn)矩。具體說，對應(yīng)于過量的車速的過量的動能從運動的車輪中取走，并且(響應(yīng)進(jìn)行的腳離開加速器踏板事件)在給發(fā)動機(jī)的燃料已經(jīng)關(guān)閉之后，用來保持發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)并且壓縮發(fā)動機(jī)汽缸中的空氣。發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩相對于施加于車輪的再生制動轉(zhuǎn)矩之比可以在下坡行駛期間根據(jù)估算的(下坡)坡度以及根據(jù)駕駛員的輸入(例如，根據(jù)指示對下坡車輛速度輔助的要求的駕駛員輸入的存在或不存在)來調(diào)節(jié)。駕駛員的輸入可以表示下坡行駛的距離、持續(xù)時間和/或坡度。在一個示例中，駕駛員輸入可以在下坡行駛剛開始時(或剛開始之前)通過駕駛員按壓車輛儀表板上的按鈕58來提供。在這里，通過按壓按鈕58，駕駛員指示下坡坡度的持續(xù)時間(或距離)比預(yù)定的距離長。可替換地，駕駛員輸入可以指示下坡行駛具有足夠長的距離、足夠長的持續(xù)時間，和/或足夠陡的坡度，從而允許在較高的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩相對于再生制動轉(zhuǎn)矩之比以及較慢的電池充電的情況下車輛以第一下坡模式運行，基本上，正如在圖3中詳細(xì)說明的，通過按壓按鈕58，駕駛員可以激活延長電池壽命的第一下坡行駛模式。在一個不例中，在第一模式是山地駕駛模式的情況下，通過按壓按鈕58,駕駛員可以要求山地駕駛模式。在可替換的示例中，代替在下坡開始時按壓按鈕58，駕駛員可以在到達(dá)道路的下坡段之前的任何時候，例如在駕駛員在前述的傾斜或平坦路面駕駛時按壓按鈕58。在本文中，在車輛處于許多駕駛檔位中的其中一個時(例如，當(dāng)停車、倒檔或空檔)車輛運行的第一下坡模式能夠被使能，但是不由駕駛員激活。即，車輛還不能被主動地保持車輛速度，但是可以被配置為在滿足適當(dāng)?shù)南缕聴l件時轉(zhuǎn)換成第一下坡行駛模式，并且在較慢的電池充電的情況下保持希望的下坡車速。在一個示例中，響應(yīng)于按鈕58被壓下，車輛儀表板上的指示器可以被點亮以通知車輛駕駛員，他已經(jīng)要求使能或激活第一下坡行駛模式。該指示器然后可以保持照明，只要第一下坡行駛模式被激活和/或被使能。正如在圖3詳細(xì)說明的，即使駕駛員通過按壓按鈕58已經(jīng)要求第一下坡行駛模式，在駕駛員已經(jīng)使其腳在加速器踏板上或制動踏板上，并且在行車之間的情況下，當(dāng)車輛處在駕駛檔位或低檔時，該第一下坡行駛模式也可以被停用或去激活(至少暫時地)。在這種狀態(tài)下，被點亮的指示器可以被關(guān)掉。比較而言，在沒有駕駛員輸入的情況下，例如當(dāng)在下坡行駛開始(或剛要開始之前)時駕駛員沒有按壓按鈕58時，控制器可以確定下坡行駛的持續(xù)時間(或距離)不長于預(yù)定的距離，或道路的下坡段不具有足夠長的距離、持續(xù)時間和/或坡度以允許車輛以第一下坡模式運行。因此，駕駛員可以代之以具有較低的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩相對于再生制動轉(zhuǎn)矩之比的第二下坡模式操作車輛。在一個示例中，正如圖3詳細(xì)說明的，該第二模式可以是一般的車輛速度控制模式(例如巡行控制模式)，該模式允許，在上坡行駛、平坦路面行駛以及一些下坡行駛狀態(tài)期間保持車速。比較而言，第一模式可以構(gòu)造成不是一般的車速控制模式。而是，第一模式可以是特殊的下坡速度控制模式，該下坡速度控制模式只有在選擇的下坡行駛狀態(tài)期間而不是在上坡或平坦道路行駛期間，僅僅允許在較低的電池充電情況下保持車輛下坡速度。應(yīng)當(dāng)明白，在其他的實施例中，車輛可以包括其他駕駛員交互式裝置(例如，儀表板觸摸屏)，通過這種裝置，駕駛員可以指示下坡行駛的長度、持續(xù)時間和/或坡度，并且還指示他想要車輛用哪種下坡模式或速度控制模式運行。混合動力推進(jìn)系統(tǒng)100還可以包括控制系統(tǒng)14。所示控制系統(tǒng)14接收來自多個傳感器16 (傳感器16的各種示例公開在本文中)的信息并且將信號發(fā)送給多個致動器81(致動器81的各種示例公開在本文中)。作為一個示例，傳感器16可以包括各種壓力和溫度傳感器、燃料水平傳感器、各種排氣傳感器等。該控制系統(tǒng)也可以根據(jù)經(jīng)由諸如“下坡車速輔助”按鈕58的車輛儀表板上的一個或更多個按鈕或經(jīng)由其他的駕駛員交互式裝置(例如，儀表板觸摸屏)從車輛駕駛員接收的輸入，將控制信號發(fā)送給致動器81。各種致動器可以包括，例如，齒輪組、汽缸燃料噴射器(未示出)、連接于發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管(未示出)的進(jìn)氣節(jié)氣門等。該控制系統(tǒng)14還可以包括控制器12。該控制器可以根據(jù)對應(yīng)于一個或更多個程序編程在其中的指令或編碼，接收來自各種傳感器和按鈕的輸入數(shù)據(jù)，處理這些輸入數(shù)據(jù)，并且響應(yīng)該處理的輸入數(shù)據(jù)起動致動器。示例性控制程序關(guān)于圖3公開在本文中。圖2示出發(fā)動機(jī)10 (圖1)的燃燒室或汽缸的示例性實施例。發(fā)動機(jī)可以接收來自包括控制器12的控制系統(tǒng)的控制參數(shù)和經(jīng)由輸入裝置132來自駕駛員130的輸入。在這一示例中，輸入裝置132包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。作為另一個示例，正如前面關(guān)于圖1所討論的，可以根據(jù)按鈕58的位置，可以從車輛駕駛接收與希望的下坡行駛模式有關(guān)的輸入。發(fā)動機(jī)10的汽缸(本文也叫做“燃燒室”)30可以包括活塞138位于在其中的燃燒汽缸壁136?；钊?38可以連接于曲軸140以便將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸140可以經(jīng)由中間傳動系統(tǒng)連接于車輛的至少一個驅(qū)動輪。而且，起動器電機(jī)可以經(jīng)由飛輪連接于曲軸140以能夠起動發(fā)動機(jī)10的運行。汽缸30可以經(jīng)由一系列進(jìn)氣通道142、144和146接收進(jìn)氣。除了汽缸30之外，進(jìn)氣通道146能夠與發(fā)動機(jī)10的其他汽缸連通。在一些實施例中，一個或更多個進(jìn)氣通道可以包括諸如渦輪增壓器或機(jī)械增壓器的增壓裝置。例如圖2示出的發(fā)動機(jī)10構(gòu)造成具有渦輪增壓器，該渦輪增壓器包括設(shè)置在進(jìn)氣通道142和144之間壓縮機(jī)174，和沿著排氣通道148設(shè)置的排氣渦輪176。在增壓裝置構(gòu)造成渦輪增壓器的情況下，壓縮機(jī)174可以經(jīng)由軸180至少部分地由該排氣渦輪176驅(qū)動。但是，在其他示例中，例如在發(fā)動機(jī)10具有增壓器的情況下，在壓縮機(jī)可以由來自電機(jī)或發(fā)動機(jī)的機(jī)械輸入驅(qū)動的情況下，排氣渦輪可以選擇地省去。包括節(jié)氣門板164的節(jié)氣門20可以沿著發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣通道設(shè)置，用于改變提供給發(fā)動機(jī)汽缸的進(jìn)氣流率和/或壓力。例如，如圖2所示節(jié)氣門20可以設(shè)置在壓縮機(jī)174的下游，或可替換地設(shè)置在壓縮機(jī)174的上游。排氣通道148可以接收來自發(fā)動機(jī)10的汽缸30之外的其他汽缸的排氣。所示的排氣傳感器128連接于排放控制裝置178上游的排氣通道148。傳感器128可以在用于提供排氣空氣/燃料比指示的各種傳感器中選擇，例如，諸如線性氧傳感器或UEGO(通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅?、雙態(tài)氧傳感器或EGO (如所示)、HEGO (加熱的EGO)、NOx, HC或CO傳感器。排放控制裝置178可以是三元型催化劑(TWC)、NOx補集器、各種其他排放控制裝置或其組合。排氣溫度可以通過設(shè)置在排氣通道148中的一個或更多個溫度傳感器(未示出)估算?？商鎿Q地，排氣溫度可以根據(jù)諸如速度、載荷、空氣-燃料比(AFR)、火花延遲等的發(fā)動機(jī)工況推知。而且，排氣溫度可以用一個或更多個排氣傳感器128計算。應(yīng)當(dāng)明白，排氣溫度可以通過這里列出的溫度估算方法的任何組合來估算。發(fā)動機(jī)10的每個汽缸可以包括一個或更多個進(jìn)氣門和一個或更多個排氣門。例如，汽缸30被示出包括設(shè)置在汽缸30的上部區(qū)域中的至少一個進(jìn)氣提升閥150和至少一個排氣提升閥156。在一些實施例中，發(fā)動機(jī)10的每個汽缸(包括汽缸30)被示出包括設(shè)置在汽缸的上部區(qū)域中的至少兩個進(jìn)氣提升閥和至少兩個排氣提升閥。進(jìn)氣門150可以經(jīng)由凸輪致動系統(tǒng)151通過凸輪致動由控制器12控制。類似地，排氣門156可以經(jīng)由凸輪致動系統(tǒng)153由控制器12控制。凸輪致動系統(tǒng)151和153可以每個均包括一個或更多個凸輪并且可以利用由控制器12控制以改變閥的工作的凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(VCT)、可變氣門正時(VVT)和/或可變閥升程(VVL)系統(tǒng)的一個或更多個。進(jìn)氣門150和排氣門156的位置可以分別由氣門位置傳感器155和157確定。在可替換實施例中，進(jìn)氣和/或排氣門可以由于電動氣門致動控制。例如，汽缸30可以可替換地包括經(jīng)由電動氣門致動控制的進(jìn)氣門和經(jīng)由包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸輪致動控制的排氣門。在另外的其他的實施例中，該進(jìn)氣和排氣門可以由共用的氣門致動器或致動系統(tǒng)，或可變氣門正時致動器或致動系統(tǒng)控制。汽缸30可以具有壓縮比，該壓縮比是當(dāng)活塞138處在下止點和上止點時的容積t匕。通常，壓縮比在9 I到10 I的范圍內(nèi)。但是，在一些使用不同燃料的示例中，壓縮比可以增加。這多半發(fā)生在，例如，當(dāng)使用較高的辛烷燃料或具有較高的潛在汽化焓的燃料時。如果利用直接噴射，則由于其對發(fā)動機(jī)爆震的影響壓縮比也可以增加。在一些實施例中，發(fā)動機(jī)10的每個汽缸可以包括用于引起燃燒的火花塞192。在選擇的運行模式下點火系統(tǒng)190可以響應(yīng)來自控制器12的火花點火提前信號SA經(jīng)由火花塞192為燃燒室30提供點火火花。但是，在一些實施例中，火花塞192可以被省去，例如在發(fā)動機(jī)10可以通過自動點火或通過噴射燃料引起燃燒的情況下，一些柴油發(fā)動機(jī)可以是這種情況。在一些實施例中，發(fā)動機(jī)10的每個汽缸可以構(gòu)造成具有一個或更多個噴射器，用于向其提供爆震或提前點火抑制流體。在一些實施例中，該流體可以是燃料，其中噴射器也叫做燃料噴射器。作為非限制性的示例，所示的汽缸30包括一個燃料噴射器166。燃料噴射器66被示出直接連接于汽缸30用于經(jīng)由電子驅(qū)動器168與從控制器12接收的信號FPW的脈沖寬度成比例地直接將燃料噴射到汽缸30中。以這種方式，燃料噴射器166提供通常所說的燃料直接噴射(在下文中也叫做“DI”)到燃燒汽缸30中。雖然圖2將燃料噴射器示出為側(cè)面噴射器，但是它也可以設(shè)置在活塞的頂上，例如靠近火花塞192的位置。當(dāng)用醇基燃料運行發(fā)動機(jī)時，由于醇基燃料的揮發(fā)性，這種位置可以改善混合和燃燒?？商鎿Q地，噴射器可以設(shè)置在頂部靠近進(jìn)氣門，以改善混合。燃料可以從包括燃料箱、燃料泵、和燃料軌的高壓燃料系統(tǒng)20提供燃料噴射器166?？商鎿Q地，燃料可以通過單級燃料泵以較低的壓力提供，在這種情況下，在壓縮沖程期間直接燃料噴射正時可能比如果利用高壓系統(tǒng)被更多地限制。而且，雖然沒有示出，燃料箱可以具有用于為控制器12提供信號的壓力傳感器。應(yīng)當(dāng)明白，在另一個實施例中，噴射器166可以是將燃料提供給汽缸30上游的進(jìn)氣道中的進(jìn)氣道噴射器。如上所述，圖2僅僅示出多汽缸發(fā)動機(jī)的一個汽缸。因此每個汽缸可以同樣包括其自己的一組進(jìn)氣/排氣門、燃料噴射器、火花塞等。燃料系統(tǒng)20中的燃料箱可以保持具有不同品質(zhì)的燃料，例如具有不同成分的燃料。這些不同可以包括不同的醇含量、不同的辛烷、不同的汽化熱、不同的燃料混合物、和/或其組合等。在一個示例中，具有不同醇含量的燃料可以包括一種燃料是汽油而另一種是乙醇或甲醇的燃料。在另一個示例中，發(fā)動機(jī)利用作為第一物質(zhì)的汽油和作為第二物質(zhì)包含例如E85 (其為大約85%的乙醇和15%的汽油)或M85 (其為大約85%的甲醇和15%的汽油)的燃料混合物的醇。其他包含燃料的醇可以是醇與水的混合物，醇、水和汽油的混合物。在圖2中控制器12被示出為微型計算機(jī)，包括微處理單元106、輸入/輸出端口108、在這個具體的示例中示出為只讀存儲器芯片110的用于可執(zhí)行的程序和校準(zhǔn)值的電子存儲介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲器112、?；畲鎯ζ?14和數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可以接收來自連接于發(fā)動機(jī)10傳感器的各種信號，除了上面提到的那些信號之外，還包括來自質(zhì)量空氣流量傳感器122的質(zhì)量空氣流量(MAF);來自連接于冷卻套118的溫度傳感器116發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度(ECT);來自連接于曲軸140的霍爾效應(yīng)(或其他類型)傳感器120的表面點火感測信號(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP);來自傳感器124的絕對歧管壓力信號(MAP);來自EGO傳感器128的汽缸AFR ;以及來自爆震傳感器的非正常燃燒。發(fā)動機(jī)速度信號RPM可以由控制器12從信號PIP產(chǎn)生。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號MAP可以用來提供進(jìn)氣歧管中的真空或壓力的指示。存儲介質(zhì)只讀存儲器110可以用表示可由處理器106執(zhí)行用于執(zhí)行下面描述的方法的指令的計算機(jī)可讀數(shù)據(jù)以及被以預(yù)期到但未具體列出的其他變量編程?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，圖3示出示例性的程序300，該程序用于在下坡行駛期間根據(jù)至少一個道路坡度和駕駛員輸入調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩相對于施加于混合動力車輛的再生制動轉(zhuǎn)矩之比。以這種方式，車輛可以保持希望的下坡車速。在步驟302，可以估算和/或測量發(fā)動機(jī)工況。這可以包括，例如，發(fā)動機(jī)速度、駕駛員轉(zhuǎn)矩要求、海拔、大氣壓力、增壓、排氣溫度、車輛速度等。在步驟304，可以估算車輛正在行駛的道路的坡度。例如，可以確定車輛正在平坦的道路上行駛、開始下坡段、或開始上坡段。在步驟306，可以確定下坡行駛狀態(tài)。這可以包括確定車輛正在行駛，或?qū)⒁旭傇诘缆返南缕露?，并且還確定駕駛員的腳離開加速器踏板和制動踏板(在本文中也叫做腳離開踏板事件)。在步驟308，當(dāng)確定下坡行駛時，在下坡行駛期間將要被保持的希望的下坡車速(Vs)可以根據(jù)估算的坡度確定。下坡行駛速度也可以基于由車輛駕駛員要求的轉(zhuǎn)矩(例如，一般的轉(zhuǎn)矩命令或在下坡開始時命令的轉(zhuǎn)矩)。預(yù)定的車輛速度可以是根據(jù)估算的坡度(和轉(zhuǎn)矩命令)從查表確定的絕對速度。可替換地，預(yù)定的車輛速度可以以作為在下坡行駛開始時估算車輛速度(和轉(zhuǎn)矩命令)的函數(shù)確定。即，下坡車速可以是在腳離開踏板事件時的車速函數(shù)。在一個示例中，當(dāng)估算的道路的坡度增加(即，下坡坡度更陡)時，希望的下坡車速可以增加。而且，預(yù)定的下坡車速可以被配置為具有校正的上下限的預(yù)定的車速范圍內(nèi)。車速的上下限可以基于制動踏板和加速器踏板的位置。在一個示例中，下坡車速可以設(shè)置為在駕駛員松開加速器踏板和/或制動器踏板的瞬間的車速(即，在腳離開踏板事件時的車速)。在另一個示例中，下坡車速可以設(shè)置為在駕駛員按下按鈕(例如按鈕58)以起動第一下坡行駛模式的瞬間的車速。在又一個示例中，在道路的下坡段之前的道路上坡段期間按壓按鈕(以便使按鈕能夠不起動第一下坡行駛模式)的情況下，下坡車速可以設(shè)置成在駕駛員松開加速器踏板或制動踏板以開始下坡行駛的瞬間的車速。在一些實施例中，除了所述的下坡車速之外，或代替所述下坡車速，在下坡行駛期間允許的希望的加速速率或范圍可以被確定。例如，如果下坡行駛在兩個連續(xù)的下坡段之間包括很短的平坦段，則在每個下坡段期間車速可以增加，并且可以要求制動轉(zhuǎn)矩以保持希望的車速，但是，在平坦段期間，車速可以暫時減小，并且可以被駕駛員感受為緩慢的段。因此，通過使車輛能夠保持希望的加速速率，制動轉(zhuǎn)矩可以暫時減小，并且在平坦段期間車輛速度可以相應(yīng)地增加，以減少由駕駛員感受的緩慢的感覺，同時仍然保持整體下坡車速。在這里，通過限制過分的車輛加速可以減輕坡度峰值(hi 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cresting)。還有，在下坡行駛期間根據(jù)制動踏板和加速器踏板位置的(瞬時)變化可以調(diào)節(jié)預(yù)定的車速。正如在下面詳細(xì)說明的，當(dāng)車輛以第一下坡行駛模式運行時，根據(jù)指示駕駛員希望加速并增加預(yù)定的下坡車速(通過壓下加速器踏板)或減速并減少預(yù)定的車速(通過壓下制動踏板)的駕駛員輸入，可以調(diào)節(jié)該預(yù)定的車速。在310，可以確定是否已經(jīng)接收到指示下坡車速的駕駛員輸入。在本文中，駕駛員輸入可以是要求下坡車速輔助的指示。因此，駕駛員輸入可以指示下坡時間足夠長，例如，比預(yù)定的距離長。但是，在可替換的實施例中，駕駛員的輸入可以指示足夠長的(在持續(xù)時間方面)下坡行駛段，和/或足夠陡的(下坡坡度方面)道路下坡段。在再一個示例中，駕駛員輸入可以指示為了延長電池壽命在較慢的電池充電的情況下駕駛員要求保持下坡車速的輔助。例如，如果在下坡行駛開始(或剛要開始之前)車輛駕駛員是否已經(jīng)按下車輛儀表板上的按鈕(例如圖1的按鈕58)，駕駛員輸入(或駕駛員要求下坡車速輔助)可以被確定?？商鎿Q地，駕駛員可以經(jīng)由車輛的觸屏界面提供輸入。因此，通過明確地要求下坡輔助，駕駛員可以要求車輛以第一下坡模式運行，其中根據(jù)預(yù)先知道的足夠長的下坡行駛段，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩對再生制動轉(zhuǎn)矩之比，并且電池充電速率可以減小以改善電池壽命。在以第一下坡行駛模式運行車輛時保持下坡車速的示例在圖4中詳細(xì)說明。比較而言，在沒有駕駛員輸入的情況下，發(fā)動機(jī)控制器可以用第二下坡行駛模式(自動地)運行車輛，其中根據(jù)即將到來的電池充電機(jī)會的可用性，并且在不具有充電機(jī)會的持續(xù)時間、距離和/或坡度的先驗知識的情況下，不同地調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩對再生制動轉(zhuǎn)矩之比，并且可以增加電池充電速率以使充電電位最大。在以第二下坡行駛模式運行車輛時保持下坡車速的示例詳細(xì)地在圖5中說明。在一個示例中，第二下坡行駛模式可以是在下坡行駛期間自動選擇的默認(rèn)下坡行駛模式，并且只有通過接受駕駛員輸入才能被超控。在另一個示例中，該下坡行駛模式可以是與道路坡度無關(guān)地在車輛行駛期間用來保持車速的一般的速度控制模式。然后在步驟312，如果駕駛員輸入被確定，第一下坡行駛模式由發(fā)動機(jī)控制器確定。在一個示例中，其中第二下坡行駛模式是默認(rèn)的行駛模式，響應(yīng)駕駛員輸入，該第二下坡行駛模式可以被第一下坡行駛模式超控。在步驟314，當(dāng)確定第一下坡行駛模式時，該程序包括利用第一發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩對再生制動轉(zhuǎn)矩之比來保持預(yù)定的車速。具體說，在步驟316，該調(diào)節(jié)包括在下坡行駛期間響應(yīng)所接收的駕駛員輸入增加施加于車輛的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩對再生制動轉(zhuǎn)矩之比。在下坡行駛期間施加的較大的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩可以基于估算的下坡坡度、希望的車速(或希望的加速速率)、和駕駛員輸入。在步驟318，從第一腳離開踏板事件后在第一較早的時間(即，在從駕駛員將其腳離開加速器踏板和制動踏板后的第一時間)可以施加的較大的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。例如，響應(yīng)腳離開踏板事件可以立即施加較大的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。于是在下坡行駛期間可以保持發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩，并且可以不響應(yīng)車速與預(yù)定車速的任何偏差進(jìn)一步調(diào)節(jié)。在320，該程序包括根據(jù)車速與預(yù)定車速的偏差施加較小的再生制動轉(zhuǎn)矩。例如，正如圖4詳細(xì)說明的，響應(yīng)下坡車速的突然增加或減小，保持發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩，同時在下坡行駛期間根據(jù)該偏差連續(xù)地調(diào)整再生制動轉(zhuǎn)矩。此外，在320，可以根據(jù)估算的坡度和駕駛員輸入調(diào)節(jié)驅(qū)動混合動力車輛的電動機(jī)的系統(tǒng)電池的充電速率。在這里，該調(diào)節(jié)包括響應(yīng)所接收的駕駛員輸入以較低的速率給電池充電。即，當(dāng)由駕駛員指示的下坡行駛的距離、持續(xù)時間和/或坡度增加時，減小電池的充電速率。以這種方式，能夠利用從駕駛員接收的關(guān)于即將到來的下坡行駛的先驗信息，和對應(yīng)的充電機(jī)會，來通過較低的充電速率更好地利用較長的下坡行駛(即，較長的充電持續(xù)時間或距離)。減小的充電速率不僅對電池提供更有效的功率傳輸，而且還減少電池的衰退，同時在下坡行駛結(jié)束時仍然達(dá)到希望的電池充電狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)明白，車輛可以包括連接于發(fā)動機(jī)的減速器，但是當(dāng)以第一下坡模式運行車輛時，該變速器可以保持在檔位中，并在下坡行駛期間可以不換變速器檔位。即，在下坡行駛期間保持預(yù)定的車速可以僅僅通過發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)，而不需要使變速器換檔。正如下面更詳細(xì)說明的，通過以第一下坡行駛模式運行車輛要求保持車輛下坡速度的駕駛員輸入，可以響應(yīng)估算的坡度小于閾值(例如坡度突然改變)或來自駕駛員的增加(或減小)的要求的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩自動取消(至少暫時地)。如果在310沒有駕駛員輸入被接收，于是在322，可以由發(fā)動機(jī)控制器確定第二下坡行駛模式(不同于第一下坡行駛模式)。雖然所示的實施例示出響應(yīng)無駕駛員輸入被接收而選擇的第二模式(例如默認(rèn)模式)，但是在可替換實施例中，該第二下坡行駛模式可以響應(yīng)指示不足夠長或不足夠陡的下坡行駛段的駕駛員輸入來確定。因此，在步驟324，該程序包括通過施加第二發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩對再生制動轉(zhuǎn)矩之比保持預(yù)定車速，該第二比不同于在第一下坡行駛模式期間施加的第一比。具體說，在326，變速器可以從較高的檔位降檔到較低的檔位。因此，當(dāng)以第二下坡模式運行時，響應(yīng)于估算的車輛速度升高到預(yù)定的車速以上，在下坡行駛期間的任何時候，變速器均可以降檔。在一個示例中，在下坡行駛開始時，一旦車輛駕駛員已經(jīng)將他的腳從加速器和制動器踏板上松開，則車速可以開始增加。在這里，在下坡行駛開始時變速器可以降檔?？商鎿Q地，在施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩對再生制動轉(zhuǎn)矩的第二比一定時間之后，車速可以暫時增加。在這里，減速器可以在下坡行駛期間響應(yīng)車輛速度峰值(spike)降檔。降檔可以基于延遲使車速達(dá)到預(yù)定的車速所需要的轉(zhuǎn)矩的量。因此，當(dāng)車速升高到預(yù)定車速之上較大的量時，可以進(jìn)行較大的降檔(例如從第三檔到第一檔)。應(yīng)當(dāng)明白，在可替換實施例中，在變速器不包括可以是分段降檔的不連續(xù)檔位的情況下(例如，在eCVT實施例中)，控制器可以構(gòu)造成在下坡行駛期間調(diào)節(jié)該eCVT以連續(xù)地升高發(fā)動機(jī)速度，以精確地滿足制動要求。在步驟328，該調(diào)節(jié)包括減少在下坡行駛期間響應(yīng)于無駕駛員輸入被接收而施加·于車輛的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩對再生制動轉(zhuǎn)矩之比。在下坡行駛期間施加的較小的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩可以基于估算的坡度、希望的車速(或希望的加速速率)以及變速器降檔(如果進(jìn)行)。在步驟330，該較小的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩在從第二腳離開踏板事件后稍遲的第二時間(B卩，第二時間可以比在第一下坡行駛模式期間施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩第一時間遲)施加。例如，該較小的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩可以在先前的變速器降檔之后施加。作為另一個示例，再生制動轉(zhuǎn)矩可以在腳離開踏板事件剛一發(fā)生就立即施加，而發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩可以在從施加該再生制動轉(zhuǎn)矩后的一段持續(xù)時間之后施加。該較小的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩在下坡行駛期間還可以響應(yīng)車速偏離與施加的再生制動轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的成比例的調(diào)節(jié)一致地變化。在332，該程序包括施加較大的再生制動轉(zhuǎn)矩。在下坡行駛期間施加的該較大的再生制動轉(zhuǎn)矩也可以基于估算的坡度和希望的車速。而且，響應(yīng)實際車速與預(yù)定車速的偏離，該再生的制動轉(zhuǎn)矩可以相應(yīng)地調(diào)節(jié)。例如，如在圖5中詳細(xì)說明的，響應(yīng)下坡車速的突然增加或減少，可以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩中的每個。此外，在332，系統(tǒng)電池的充電速率根據(jù)該估算的坡度來調(diào)節(jié)。具體說，該調(diào)節(jié)包括響應(yīng)無駕駛員輸入被接收以較高的速率給電池充電。即，在沒有駕駛員輸入的情況下，電池的充電速率增加，例如，對于最大的充電速率，使下坡行駛期間可能的能量轉(zhuǎn)換最大化。在這里，在沒有來自駕駛員的關(guān)于下坡行駛的長度、距離或坡度的先驗信息的情況下，預(yù)期到是較短的充電機(jī)會，并且因此利用較大的充電速率以增加下坡行駛的充電電位，而不是主要關(guān)心電池壽命。在一個示例中，較高的充電速率可以使電池能夠在第一下坡行駛模式期間的較早的時間達(dá)到希望的充電狀態(tài)。在一個示例中，根據(jù)在步驟308預(yù)先確定的下坡車速，可以確定施加于車輪的總的制動轉(zhuǎn)矩。然后，根據(jù)駕駛員輸入，和選擇的下坡行駛模式，可以確定在發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩之間的總轉(zhuǎn)矩的分配。在一個示例中，總制動轉(zhuǎn)矩可以作為確定的車速的函數(shù)，并且可選地作為選擇的下坡行駛的模式，儲存在控制器的查表中。該總制動轉(zhuǎn)矩可以作為施加的制動轉(zhuǎn)矩的絕對值或作為具有規(guī)定的上下限的范圍存儲。例如，該下限可以調(diào)節(jié)成使得當(dāng)以第一下坡行駛模式下坡行駛時，車輛駕駛員感覺不低于當(dāng)腳離開踏板時的慢行速度。因此，制動轉(zhuǎn)矩可以混合(blend out)以在車速低于慢行速度(例如低于3. 5kph)時提供無附加制動。作為另一個示例，上限可以調(diào)節(jié)成使得，當(dāng)以第一下坡行駛模式運行時，車輪的總的車輪轉(zhuǎn)矩不大于對應(yīng)的平坦地面轉(zhuǎn)矩。即，當(dāng)啟動第一下坡行駛模式時，制動轉(zhuǎn)矩可以不低于在不用按鈕58時(在巡行控制期間)施加于車輪的制動轉(zhuǎn)矩。而且，在第一下坡行駛模式期間施加的總的制動轉(zhuǎn)矩的范圍(從發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩組合得到的)在下坡行駛期間根據(jù)由駕駛員選擇的駕駛檔位(即，車輛是否停車、空檔、低檔、倒檔等)可以變化。在一些實施例中，響應(yīng)制動踏板和/或加速器踏板被踩下，同時起動下坡輔助(即，當(dāng)按鈕58被按下時)，下坡車速保持可以暫時不起作用，并且，然后在制動踏板和/或加速器踏板被松開之后能夠再起作用。在這里，可以調(diào)節(jié)下坡車速，具體說，在第一下坡行駛模式期間，響應(yīng)在下坡行駛期間的制動踏板和/或加速器踏板的位置變化來調(diào)節(jié)。在一個示例中，當(dāng)車輛下坡行駛時在想要增加下坡車速的情況下，駕駛員可以暫時踩(例如，小于閾值持續(xù)時間的短時間)在加速器踏板上(同時制動踏板松開)。在這里，當(dāng)車輛以第一下坡行駛模式下坡行駛時響應(yīng)接收的駕駛員加速器踏板事件，在加速器踏板松開的瞬間，預(yù)定的車速可以調(diào)節(jié)成(較高的)車速。因此，車速可以升高并且因此可以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩。因此，在踩下加速器踏板時，制動轉(zhuǎn)矩和下坡車速可以暫時不起作用并且不施加，并且然后當(dāng)加速器踏板被松開時再起作用。在另一個示例中，當(dāng)車輛下坡行駛時在想要降低下坡車速的情況下，駕駛員可以暫時踩(例如，小于閾值持續(xù)時間的短時間)制動踏板(同時加速器踏板松開)。在這里，當(dāng)車輛以第一下坡行駛模式在下坡行駛時響應(yīng)接收的駕駛員制動踏板事件，在制動踏板松開的瞬間，預(yù)定的車速可以調(diào)節(jié)成(較低的)車速。因此，車速可以減小，并且因此可以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩。因此，在踩下制動踏板時，下坡車速控制可以暫時不起作用，并且然后當(dāng)加速器踏板被松開時，再起作用。但是，在使用制動踏板時，可以增加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩，以提供由駕駛員要求的增加的延遲的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)松開制動踏板時，可以再調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩。因此，下坡車速控制可以僅僅在下坡行駛期間執(zhí)行。即，在傾斜或平坦道路上行駛期間第一下坡行駛模式可以不影響發(fā)動機(jī)控制或車速控制。因此，在步驟334，當(dāng)通過以第一下坡行駛模式(在314)或第二下坡行駛模式(在324)運行車輛來保持車輛下坡速度時，可以確定駕駛員輸入是否已經(jīng)改變和/或上坡行駛坡度是否已經(jīng)改變。駕駛員輸入改變可以包括，例如，在保持下坡速度的情況下，駕駛員使按鈕58不起作用并且不要求另外的輔助。作為另一個示例，駕駛員輸入的改變可以包括駕駛員踩下制動踏板一段閾值(例如，較長的)持續(xù)時間，以降低車輛速度，或駕駛員踩下加速器踏板一段閾值(例如，較長的)持續(xù)時間以增加車輛速度。山地行駛坡度變化可以包括大于閾值(即，不響應(yīng)連續(xù)的下坡段之間的平坦坡度)的變化。在一個示例中，可以確定在前面的下坡狀態(tài)之后是否有上坡狀態(tài)(或上坡行駛段)出現(xiàn)。因此，可以保持車輛下坡行駛速度，車輛以選擇的下坡行駛模式(即，具有對應(yīng)的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動之比和對應(yīng)的電池充電速率)繼續(xù)運行，直到坡度發(fā)生變化和/或直到接收到改變的駕駛員輸入為止。在336，響應(yīng)坡度變化和/或改變的駕駛員輸入，下坡車輛速度保持可以是不連續(xù)的。例如，響應(yīng)傾斜(坡度)可以停止車輛速度保持，以便最終能夠增加車速。雖然所示的實施例示出在車輛以第一或第二下坡行駛模式行駛時，響應(yīng)坡度變化或駕駛員輸入變化的不連續(xù)的下坡車輛速度保持，但是，應(yīng)當(dāng)明白，在可替換的實施例中，只有通過第一下坡行駛模式的下坡車輛速度保持可以是不連續(xù)的。在這里，第二行駛模式可以是一般的速度控制并且響應(yīng)坡度和/或駕駛員輸入變化，不同的車輛速度控制可以順序地進(jìn)行。
以這種方式，通過調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動之比可以保持車輛下坡速度。同時，根據(jù)指示足夠長的下坡段的駕駛員輸入，電池充電速率可以降低，使得電池逐漸充電以改善電池的壽命和性能?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4-5，圖4-5示出車輛下坡速度保持的示例性情況。具體說，圖4示出第一下坡狀態(tài)，其中當(dāng)接收駕駛員輸入時車輛以第一下坡行駛模式運行(正如在圖3的步驟314所討論的)，而圖5示出第二下坡狀態(tài)，其中當(dāng)無駕駛員輸入接收時車輛以第二下坡行駛模式運行(正如在前面圖3的324所討論的)。圖4-5示出保持下坡車速所用的不同的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動的組合，以及電池充電速率的不同。圖4以映射400示出第一車輛下坡行駛操作，其中曲線402表示車速對時間的變化，曲線404示出施加的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩對持續(xù)時間的變化，曲線406示出施加的再生制動轉(zhuǎn)矩對持續(xù)時間的變化，曲線408示出電池充電狀態(tài)(SOC)的變化，而曲線410示出連接于車輛發(fā)動機(jī)的變速器的變速器檔位的變化。在所示的實施例中，在tl之前，在沒有施加的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩或再生制動轉(zhuǎn)矩的情況下，并且在給定的電池SOC的情況下，車輛可以給定的車速運動。在tl，車輛可以到達(dá)下坡行駛段并且駕駛員可以使其腳離開制動和加速器踏板。此外，駕駛員可以按下要求在延長電池的壽命的情況下保持車輛下坡速度的輔助的按鈕(如圖1的按鈕58)。駕駛員輸入可以指示即將到來的下坡行駛的第一持續(xù)時間(從tl到t5發(fā)生的持續(xù)時間dl)比較長。因此，在第一下坡狀態(tài)期間，車輛可以以第一下坡行駛模式運行。在tl，當(dāng)車輛開始下坡行駛時，車輛速度可以暫時增加(在tl和t2之間)并且然后被保持在預(yù)定的下坡車速(曲線402)。在這里，發(fā)動機(jī)控制器可以施加較大的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩(曲線404)，和較小的再生制動轉(zhuǎn)矩(曲線406)以將車輛保持在預(yù)定的下坡車速。在下坡行駛期間，在從腳離開踏板事件后在較早的第一時間可以施加較大的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。其后可以保持施加較大的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。例如，在tl或者在tl之后很短時間(如圖所示)可以施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。在一個示例中，在下坡行駛開始(在t2)時在車輛速度增加的同時可以施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。在這里，通過在下坡行駛開始時響應(yīng)車輛速度增加施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩，并且在其后保持施加的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩，車速可以保持在預(yù)定的車速。與預(yù)定車速的進(jìn)一步偏離然后可以通過調(diào)節(jié)較小的再生制動轉(zhuǎn)矩來補償。例如，響應(yīng)在t3的車速突然下降，在保持發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩的同時施加的再生制動轉(zhuǎn)矩的量可以暫時增加。作為另一個示例，響應(yīng)在t4的車速突然增加，在保持發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩的同時施加的再生制動轉(zhuǎn)矩的量可以暫時減小。在第一下坡狀態(tài)期間，根據(jù)表示較長的下坡行駛持續(xù)時間dl的駕駛員輸入，電池可以以第一較低的速率412充電(如由曲線408的斜率確定的)。較低的電池充電速率使電池能夠在下坡行駛的第一(較長的)持續(xù)時間結(jié)束時，而不是較早的時間達(dá)到希望的SOC414。因此，響應(yīng)再生制動轉(zhuǎn)矩的暫時變化(由于車速與預(yù)定下坡車速的偏離)，也可以發(fā)生對應(yīng)的電池SOC (以及瞬時電池充電速率)的暫時的變化。在一個示例中，響應(yīng)施加于車輛上的再生轉(zhuǎn)矩的突然增加，電池SOC可以暫時增加。以同樣的方式，響應(yīng)施加于車輛的再生制動轉(zhuǎn)矩的突然減少，電池SOC可以暫時減少。但是，在一些實施例中，控制器可以構(gòu)造成響應(yīng)車速偏離調(diào)節(jié)制動轉(zhuǎn)矩(例如，暫時調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動)以便不減少電池SOC0因此，發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩可以比再生制動轉(zhuǎn)矩更快更精確地施加。因此，在一些實施例中，根據(jù)補償車速偏離所希望的制動轉(zhuǎn)矩的量，可以調(diào)節(jié)制動轉(zhuǎn)矩。例如，響應(yīng)較大制動轉(zhuǎn)矩的要求(以調(diào)節(jié)車速偏離)，可以施加再生制動轉(zhuǎn)矩，同時響應(yīng)較小的制動轉(zhuǎn)矩的要求(以調(diào)節(jié)車速偏離)，可以施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。在第一下坡行駛模式期間，可以保持車速而不使變速器換檔(曲線410)。在所示的示例中，在下坡行駛開始時該變速器可以處在變速器第二檔(2檔)并且可以至少保持在該變速器第二檔，直到下坡行駛已經(jīng)完成，其后，變速器根據(jù)發(fā)動機(jī)工況可以換檔。在所示的示例中，車輛駕駛員可以響應(yīng)變速器可能從變速器第二檔升檔到變速器第三檔(3檔)在t5之后要求增加車速。因此在圖4所示的下坡行駛模式中，僅僅通過發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩保持車速。圖5以映射500示出第二車輛下坡行駛運行，其中曲線502示出車速對時間的變化，曲線504示出施加的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩對持續(xù)時間的變化，曲線506示出施加的再生制動轉(zhuǎn)矩對持續(xù)時間的變化，曲線508示出電池充電狀態(tài)(SOC)的變化，而曲線510示出連接于車輛發(fā)動機(jī)的變速器的變速器檔位的變化在所示的實施例中，在til之前，在沒有施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩或再生制動轉(zhuǎn)矩、給定的電池SOC并且變速器掛檔(例如變速器在第三檔，3檔)的情況下，車輛可以以給定的車速運動。在tll，車輛可以到達(dá)下坡行駛段并且駕駛員可以使其腳離開制動和加速器踏板。但是，駕駛員可能沒按下車輛下坡速度輔助按鈕，因而不提供指示到達(dá)下坡行駛的持續(xù)時間的駕駛員輸入。結(jié)果在這個第二下坡狀態(tài)期間下坡行駛的第二持續(xù)時間(從tll到tl5發(fā)生的持續(xù)時間d2)可以比圖4的第一下坡狀態(tài)的第一持續(xù)時間(dl)短。在沒有駕駛員輸入的時候，發(fā)動機(jī)控制器可以構(gòu)造成預(yù)期較短的下坡行駛持續(xù)時間，并且因此預(yù)期較短的電池充電機(jī)會。因此在這個第二狀態(tài)期間車輛可以用第二下坡行駛模式運行。在tll，當(dāng)車輛開始下坡行駛時，車速可以暫時增加(在tll和tl2之間)并且然后保持在預(yù)定的下坡車速(曲線502)。響應(yīng)車速增加，發(fā)動機(jī)控制器可以使變速器從較高的檔降檔到較低的檔(例如，從變速器第三檔(3檔)到變速器第二檔(2檔))。通過使變速器降檔，可能的車輛加速的量被減小以幫助保持車速。發(fā)動機(jī)控制器可以施加較小的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩(曲線504)和較大的再生制動轉(zhuǎn)矩(曲線506)，以將車輛保持在預(yù)定的下坡車速。在下坡行駛期間，在腳離開踏板事件之后，例如在tll之后可以立即施加較大的再生制動轉(zhuǎn)矩。在下坡行駛期間，在從腳離開踏板事件后的第二較遲的時間可以施加較小的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。例如，在變速器降檔之后，在tl2可以施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。在可替換的示例中，在腳離開踏板事件之后無變速器換擋立刻發(fā)生的情況下，響應(yīng)車速增加在tl2可以施加較小的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。與圖4的t2相比，在這里tl2對應(yīng)于在下坡行駛期間的稍后的時間。在又一個示例中，在下坡行駛期間控制器可以使發(fā)動機(jī)停機(jī)。發(fā)動機(jī)可以在下坡行駛的一些或全部時間停機(jī)。當(dāng)發(fā)動機(jī)停機(jī)時，可以提供零發(fā)動機(jī)(壓縮)制動轉(zhuǎn)矩，并且基本上所有的制動轉(zhuǎn)矩可以由再生制動轉(zhuǎn)矩提供。在這個示例中，所有的制動能量可以作為電荷儲存在電池中。與預(yù)定車速的進(jìn)一步偏離可以通過調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩兩者來補償。而且可以進(jìn)行變速器的進(jìn)一步降檔。例如響應(yīng)在tl3的車速突然增加，變速器可以進(jìn)一步降檔(例如，從變速器第二檔(2檔)到變速器第一檔(I檔)))到變速器第一檔(I檔)。此外，施加的再生制動轉(zhuǎn)矩和發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩的量可以暫時增加。作為另一個示例，響應(yīng)在tl4的車速突然減小，施加的再生制動轉(zhuǎn)矩和發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩的量可以暫時減小，同時變速器的檔被保持或升檔(如圖所示)。在可替換實施例中，只有在下坡行駛已經(jīng)完成時，變速器檔可以從低檔升檔。在第二下坡狀態(tài)期間，在沒有駕駛員輸入的情況下，電池還可以以第二較高的速率512充電(如由曲線508的斜率確定的)。較高的電池充電速率使電池能夠在下坡行駛第二(較短的)持續(xù)時間結(jié)束之前，達(dá)到希望的S0C514。即，在沒有關(guān)于下坡行駛的持續(xù)時間/距離的信息的情況下，電池可以更迅猛地充電以保證下坡行駛的充電電位最佳化。因此，響應(yīng)再生制動轉(zhuǎn)矩的暫時變化(由于車速與預(yù)定下坡車速的偏離)，也可以發(fā)生對應(yīng)的電池SOC (以及瞬時電池充電速率)的暫時的變化。例如，響應(yīng)施加于車輛上的再生制動轉(zhuǎn)矩的突然增加，電池SOC可以暫時增加。以這種方式，響應(yīng)施加于車輛上的再生制動轉(zhuǎn)矩的突然減少，電池SOC可以暫時減少。在一些實施例中，控制器可以構(gòu)造成響應(yīng)車速偏離調(diào)節(jié)制動轉(zhuǎn)矩(例如，暫時調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動)以便不減少電池S0C。因此，發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩可以比再生制動轉(zhuǎn)矩更快更精確地施加。因此，在一些實施例中，根據(jù)對補償車速偏離所希望的制動轉(zhuǎn)矩的量，可以調(diào)節(jié)制動轉(zhuǎn)矩。例如，響應(yīng)較大制動轉(zhuǎn)矩的要求(以調(diào)節(jié)車速偏離)，可以施加再生制動轉(zhuǎn)矩，同時響應(yīng)較小的制動轉(zhuǎn)矩的要求(以調(diào)節(jié)車速偏離)，可以施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。雖然圖5示出變速器的不連續(xù)的降檔，但是在可替換實施例中，例如在變速器不包括可以是分段降檔的不連續(xù)檔的情況下(例如，在eCVT實施例中)，控制器可以在下坡行駛期間調(diào)節(jié)該eCVT以連續(xù)地升高發(fā)動機(jī)速度，以精確地滿足制動要求。應(yīng)當(dāng)明白，圖4-5示出在第一下坡狀態(tài)期間(圖4)的第一下坡行駛持續(xù)時間比在第二下坡狀態(tài)期間(圖5)的第二下坡行駛持續(xù)時間長，并且其中在第一下坡狀態(tài)期間估算的下坡行駛坡度與第二下坡狀態(tài)期間估算的下坡行駛坡度相同。但是，在可替換實施例中，在第一下坡狀態(tài)期間(圖4)的第一估算的下坡行駛坡度可以大于第二下坡狀態(tài)期間的第二估算的下坡行駛坡度，同時在第一下坡狀態(tài)期間的下坡行駛的持續(xù)時間與第二下坡狀態(tài)期間的下坡行駛的持續(xù)時間相同。在這里，基于駕駛員所指出的根據(jù)估算坡度的不同，車輛可以以第一下坡行駛模式運行，其中電池第一較低的速率充電，并且在第一下坡狀態(tài)期間在第一較早的時間施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩，而在第二下坡狀態(tài)期間，車輛可以以第二下坡行駛模式運行，其中電池第二較高的速率充電并且在第二較遲的時間施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。在又一個實施例中，在第一下坡狀態(tài)期間，下坡行駛可以包括與先前的上坡行駛相比的第一較高的大氣壓力變化(即，較大的高度變化)，而在第二下坡行駛狀態(tài)期間，下坡行駛可以包括與先前的上坡行駛相比的第二較低的大氣壓力變化(即，與第一下坡狀態(tài)的高度變化相比較小的高度變化)。以這種方式，在可能時(例如根據(jù)來自車輛駕駛員的在先的信息)在下坡行駛段期間通過減少車輛電池的充電速率，同時延長電池的充電持續(xù)時間，能夠減少由于頻繁的充電和放電循環(huán)引起的電池的快速的加熱。結(jié)果，在改善電池的壽命和性能的同時能夠增加電力收集的效率。同時，在下坡行駛期間通過根據(jù)駕駛員關(guān)于下坡行駛的輸入調(diào)節(jié)施加于車輛的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩相對于再生制動轉(zhuǎn)矩之比，在下坡行駛期間在改善電池的壽命的情況下能夠進(jìn)行車輛速度保持?？傊梢愿倪M(jìn)混合動力車輛的性能。
應(yīng)當(dāng)指出，這里包括的示例性的控制和估算程序可以與各種發(fā)動機(jī)和/或車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一起應(yīng)用。這里描述的具體的程序可以表示任何數(shù)目處理策略的其中一個或更多個，例如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等。因此，所示的各種動作、操作或功能可以以所示的順序進(jìn)行，同時進(jìn)行，或在一些情況下可以省略。同樣，為了實現(xiàn)這里所述的示例性實施例的特征和優(yōu)點，處理的次序不是必需要求的，而是為了容易示出和描述而提供。一個或更多個所示的動作或功能根據(jù)所用的特定策略可以重復(fù)地進(jìn)行。而且，所述的動作可以圖示地表示被編程為發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中的計算機(jī)可讀的儲存介質(zhì)中的編碼。應(yīng)當(dāng)明白，本文所公開的結(jié)構(gòu)和程序在性質(zhì)上是示例性的，并且這些具體的實施例不被認(rèn)為是限制性的，因為許多變化是可能的。例如，上述技術(shù)可以用于V-6、1-4、1-6、V-12、對置4缸以及其他發(fā)動機(jī)類型。本發(fā)明的主題包括本文所公開的各種系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)、以及其他特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎且非顯而易見的組合和子組合。下面的權(quán)利要求具體指出認(rèn)為新穎的且非顯而易見的一些組合和子組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一”元件或“第一”元件或其等同物。這些權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)理解為包括一個或更多個這種元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個或更多個這種元件。所公開的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其他組合或子組合可以通過修改這些權(quán)利要求或在本申請和相關(guān)申請中提出新權(quán)利要求來主張。這些權(quán)利要求，比原權(quán)利要求在范圍上無論是更寬、更窄、相等或不同都被認(rèn)為包含在本發(fā)明的主題內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于包括發(fā)動機(jī)和電池供電的電機(jī)的車輛的方法，包括在下坡行駛期間，根據(jù)估算的坡度和駕駛員輸入，調(diào)節(jié)施加于所述車輛的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩相對于再生制動轉(zhuǎn)矩之比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述駕駛員輸入指示要求下坡輔助。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述駕駛員輸入指示下坡坡度比預(yù)定的距離更長。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)包括在下坡行駛期間響應(yīng)于接收到的駕駛員輸入而增加施加于所述車輛的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩與再生制動轉(zhuǎn)矩之比，并且響應(yīng)于無駕駛員輸入被接收而減小施加于所述車輛的發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩與再生制動轉(zhuǎn)矩之比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)所述估算的坡度和所述駕駛員輸入調(diào)節(jié)電池充電速率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)包括響應(yīng)于接收到的駕駛員輸入以較低的速率為電池充電，并且響應(yīng)于無駕駛員輸入被接收以較高的速率為電池充電。
7.一種用于包括發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的車輛的方法，包括在下坡行駛期間，根據(jù)估算的下坡行駛坡度和駕駛員輸入而施加發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩；并且通過根據(jù)在下坡行駛期間與預(yù)定車輛速度的偏差而施加再生制動轉(zhuǎn)矩，保持所述預(yù)定車輛速度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中根據(jù)與所述預(yù)定車輛速度的偏差不調(diào)節(jié)所述發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在下坡行駛期間保持所述發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩，同時根據(jù)所述偏差調(diào)節(jié)所述再生制動轉(zhuǎn)矩。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述車輛還包括連接于所述發(fā)動機(jī)的變速器，并且其中在下坡行駛期間在保持預(yù)定車速時變速器檔位不切換，并且進(jìn)一步地，其中響應(yīng)于所述估算的坡度小于閾值或來自駕駛員的增加的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩要求，所述駕駛員輸入被自動取消。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于在下坡行駛期間控制車輛速度的方法。根據(jù)估算的下坡行駛的坡度并且還根據(jù)接收的來自駕駛員的輸入，利用發(fā)動機(jī)制動轉(zhuǎn)矩和再生制動轉(zhuǎn)矩的不同組合保持下坡行駛期間的車速。還根據(jù)由駕駛員輸入所指示的下坡行駛的持續(xù)時間或距離調(diào)節(jié)電池充電速率。
文檔編號B60W30/18GK102991501SQ201210337330
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者D·R·馬丁, M·A·沃納爾, M·A·博伊斯奇, F·U·塞德 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司