控制混合動(dòng)力車輛的方法
【專利摘要】本公開提供一種控制混合動(dòng)力車輛的方法，所述方法包括在自動(dòng)模式下運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和至少一個(gè)牽引馬達(dá)使得組合的車輪扭矩是加速器踏板位置和車速的函數(shù)。在檔位選擇模式下，車輪扭矩也是虛擬檔位號(hào)的函數(shù)。虛擬檔位號(hào)響應(yīng)于駕駛員激活檔位選擇器而改變或者響應(yīng)于車速的改變而自動(dòng)地改變。車輛響應(yīng)于駕駛員激活降檔選擇器而轉(zhuǎn)換到檔位選擇模式。當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)，選擇最初的虛擬檔位號(hào)，以確保車輪扭矩增加。
【專利說明】控制混合動(dòng)力車輛的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體上涉及響應(yīng)于駕駛員輸入而控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和混合動(dòng)力車輛的組合的輸出扭矩。
【背景技術(shù)】
[0002]在具有離散傳動(dòng)比變速器(discrete ratio transmission)的車輛中，除了變速器從一個(gè)傳動(dòng)比轉(zhuǎn)換為另一個(gè)傳動(dòng)比時(shí)的短暫間隔期間，變速器輸入軸的轉(zhuǎn)速通過限定的一組傳動(dòng)比而約束為與車速成比例。當(dāng)變矩器被鎖定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也被約束為與車速成比例。另外，在具有動(dòng)力分離(power-spI it)架構(gòu)的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛中，變速器并沒有在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車速之間機(jī)械地施加嚴(yán)格的關(guān)系。
[0003]即使在具有自動(dòng)變速器的車輛(在該車輛中通常通過控制器確定傳動(dòng)比或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇)中，一些駕駛員也傾向于偶爾超越控制器，以提供類似于手動(dòng)變速器的操作。一些車輛配備有換檔撥片或其它的駕駛員交互特征，其允許駕駛員發(fā)信號(hào)請(qǐng)求相對(duì)于車輛控制器自動(dòng)選擇的傳動(dòng)比而言更高或更低的傳動(dòng)比，而使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車輛扭矩發(fā)生關(guān)聯(lián)的改變。在離散傳動(dòng)比變速器中，控制器通過換檔為離散傳動(dòng)比中不同的一個(gè)傳動(dòng)比而響應(yīng)這類指令，該離散傳動(dòng)比相應(yīng)地調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并在車輪處提供關(guān)聯(lián)的扭矩放大。然而，在具有無級(jí)變速器(CVT)或類似變速箱的車輛(例如動(dòng)力分離的混合動(dòng)力車輛)中，因?yàn)樽兯倨鞅旧聿荒芴峁╇x散傳動(dòng)比和關(guān)聯(lián)的不同的扭矩放大，所以響應(yīng)更加復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在多個(gè)實(shí)施例中，混合動(dòng)力車輛控制策略實(shí)施四種不同的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。車輛控制器響應(yīng)于多個(gè)駕駛員交互元件(例如包括變速桿、降檔選擇器和升檔選擇器)的操作而確定在任何給定的時(shí)間使用哪種運(yùn)轉(zhuǎn)模式。在兩種運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，控制器允許駕駛員選擇影響發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)或更多個(gè)牽引馬達(dá)的組合輸出扭矩的虛擬檔位。根據(jù)啟用哪種運(yùn)轉(zhuǎn)模式，控制器可使用不同的邏輯來關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)并僅通過電力驅(qū)動(dòng)。
[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，一種控制混合動(dòng)力車輛的方法包括:在自動(dòng)模式下，控制發(fā)動(dòng)機(jī)和牽引馬達(dá)，然后增加車輪扭矩，以轉(zhuǎn)換到檔位選擇模式。在自動(dòng)模式下，車輪扭矩是基于踏板位置和車速。在檔位選擇模式下，車輛扭矩除了基于踏板位置和車速外還基于駕駛員可修改的虛擬檔位號(hào)。在檔位選擇模式下，車輪扭矩隨著虛擬檔位號(hào)的增加而降低。所述方法可包括響應(yīng)于升檔選擇器的操作而使虛擬檔位號(hào)增加以及響應(yīng)于降檔選擇器的操作而使虛擬檔位號(hào)降低。轉(zhuǎn)換到檔位選擇模式可通過降檔選擇器的操作而啟動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)換到檔位選擇模式時(shí)，所述方法可包括選擇將使得扭矩增加的最高的虛擬檔位號(hào)。
[0006]在另一實(shí)施例中，一種用于混合動(dòng)力車輛的控制器包括輸入信道、輸出信道以及控制邏輯。輸入信道接收指示車速、駕駛員操作的加速器踏板位置、降檔選擇器的駕駛員操作以及升檔選擇器的駕駛員操作的輸入信號(hào)。輸出信道向發(fā)動(dòng)機(jī)和至少一個(gè)牽引馬達(dá)發(fā)送控制信號(hào)。控制邏輯被配置為在自動(dòng)模式下控制發(fā)動(dòng)機(jī)和牽引馬達(dá)，然后增加車輪扭矩，以轉(zhuǎn)換到檔位選擇模式。在自動(dòng)模式下，車輪扭矩是基于踏板位置和車速。在檔位選擇模式下，車輪扭矩除了基于踏板位置和車速外還基于駕駛員可修改的虛擬檔位號(hào)。在檔位選擇模式下，車輪扭矩隨著虛擬檔位號(hào)的增加而降低。所述控制器可響應(yīng)于升檔選擇器的操作而使虛擬檔位號(hào)增加并響應(yīng)于降檔選擇器的操作而使虛擬檔位號(hào)降低。當(dāng)轉(zhuǎn)換為檔位選擇模式時(shí)，控制器可選擇將導(dǎo)致扭矩增加的最高的初始虛擬檔位號(hào)。
[0007]—種用于混合動(dòng)力車輛的控制器包括輸入信道、輸出信道以及控制邏輯。輸入信道接收車速、駕駛員操作的加速器踏板位置以及指示降檔選擇器的操作的信號(hào)。輸出信道被配置成控制發(fā)動(dòng)機(jī)和至少一個(gè)牽引馬達(dá)?？刂七壿嫳慌渲脼樵谧詣?dòng)模式下控制發(fā)動(dòng)機(jī)和牽引馬達(dá)，以基于踏板位置和車速產(chǎn)生車輪扭矩；增加車輪扭矩，以轉(zhuǎn)換到檔位選擇模式，其中，車輪扭矩是基于駕駛員可修改的虛擬檔位號(hào)、踏板位置和車速。
[0008]所述控制邏輯被配置為當(dāng)在給定的虛擬檔位以檔位選擇模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)車輪扭矩，使得車輛扭矩小于其在下一個(gè)較高的虛擬檔位在相同的踏板位置和車速下的車輪扭矩。
[0009]所述控制邏輯被配置為選擇可用的最高初始虛擬檔位號(hào)，以使當(dāng)在踏板位置和車速基本上恒定的情況下轉(zhuǎn)換到檔位選擇模式時(shí)，車輪扭矩增加。
[0010]所述控制器還包括控制邏輯，所述控制邏輯被配置為當(dāng)在檔位選擇模式下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過增加車輪扭矩來響應(yīng)于降檔選擇器的操作。
[0011]所述控制器還包括:輸入信道，接收指示升檔選擇器的操作的信號(hào)；控制邏輯，被配置為當(dāng)在檔位選擇模式下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過降低車輪扭矩來響應(yīng)于升檔選擇器的操作。
[0012]在另一實(shí)施例中，一種混合動(dòng)力車輛包括行星齒輪組和控制器。行星齒輪組的元件(包括中心齒輪、環(huán)形齒輪以及行星齒輪架)可驅(qū)動(dòng)地連接至發(fā)動(dòng)機(jī)、一組驅(qū)動(dòng)輪和第一電機(jī)。第二電機(jī)可驅(qū)動(dòng)地連接至車輪?？刂破鞅慌渲脼樵谧詣?dòng)模式下控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)，然后增加車輪扭矩，以轉(zhuǎn)換到檔位選擇模式。在自動(dòng)模式下，車輪扭矩是基于踏板位置和車速。在檔位選擇模式下，車輪扭矩除了基于踏板位置和車速外還基于駕駛員可修改的虛擬檔位號(hào)。當(dāng)轉(zhuǎn)換到檔位選擇模式時(shí)，控制器可選擇將導(dǎo)致扭矩增加的最高的初始虛擬檔位號(hào)。
[0013]在又一實(shí)施例中，一種車輛包括:行星齒輪組，行星齒輪組的第一元件可驅(qū)動(dòng)地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)，行星齒輪組的第二元件可驅(qū)動(dòng)地連接到第一電機(jī)，行星齒輪組的第三元件可驅(qū)動(dòng)地連接到一組車輪；第二電機(jī)，可驅(qū)動(dòng)地連接到一組車輪；控制器，控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、加速器踏板、升檔選擇器以及降檔選擇器進(jìn)行通信，所述控制器被配置為:在自動(dòng)模式下使發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，傳送到一組車輪的凈扭矩響應(yīng)于加速器踏板位置和車速的改變而變化；在檔位選擇模式下使發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，傳送到一組車輪的凈扭矩還響應(yīng)于駕駛員可修改的虛擬檔位號(hào)而變化；響應(yīng)于降檔選擇器的操作，從自動(dòng)模式轉(zhuǎn)換為檔位選擇模式，所述轉(zhuǎn)換包括選擇最初的虛擬檔位號(hào)，以使傳送到一組車輪的凈扭矩相對(duì)于自動(dòng)模式下傳動(dòng)到一組車輪的凈扭矩增加。
[0014]在從自動(dòng)模式轉(zhuǎn)換為檔位選擇模式期間而選擇的最初的虛擬檔位被選擇，以使在下一個(gè)較高虛擬檔位號(hào)中將要傳送到一組車輪的凈扭矩低于在自動(dòng)模式下以相同的加速器踏板位置和車速傳送到一組車輪的凈扭矩。
[0015]根據(jù)本公開的多個(gè)實(shí)施例可提供一個(gè)或更多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，根據(jù)本公開的用于控制混合動(dòng)力車輛的系統(tǒng)和方法在具有無級(jí)變速器或類似變速箱的混合動(dòng)力車輛中模擬或仿真階梯傳動(dòng)比自動(dòng)變速器的手動(dòng)或檔位選擇模式。此外，本公開的多個(gè)策略向混合動(dòng)力車輛的駕駛員提供更多交互控制，以手動(dòng)地指令動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速和加速，從而提供改善的豪華特征和運(yùn)動(dòng)感受。
[0016]通過下面結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)的描述，上述優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)以及特征將變得顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是示出根據(jù)本公開的混合動(dòng)力車輛的代表實(shí)施例的車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、控制器和用戶交互特征的示意圖；
[0018]圖2是示出本公開的實(shí)施例的系統(tǒng)或方法的操作的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；
[0019]圖3是示出根據(jù)多個(gè)實(shí)施例當(dāng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)系統(tǒng)或方法的操作的流程圖；
[0020]圖4是示出根據(jù)本公開的代表實(shí)施例在車速、加速器踏板位置以及車輪扭矩指令之間關(guān)系的曲線圖；
[0021]圖5是示出根據(jù)本公開的代表實(shí)施例在車速、目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令之間關(guān)系的曲線圖；
[0022]圖6是示出根據(jù)多個(gè)實(shí)施例當(dāng)處于實(shí)時(shí)換檔控制(LID)運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)系統(tǒng)或方法的操作的流程圖；
[0023]圖7是示出根據(jù)本公開的代表實(shí)施例在實(shí)際的加速器踏板位置、虛擬的檔位號(hào)或運(yùn)轉(zhuǎn)模式以及修改的踏板位置之間關(guān)系的曲線圖；
[0024]圖8是示出根據(jù)本公開的代表實(shí)施例的車速、虛擬檔位號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力調(diào)整限制(engine power clipping limit)之間關(guān)系的曲線圖；
[0025]圖9是示出根據(jù)本公開的實(shí)施例當(dāng)處于運(yùn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)系統(tǒng)或方法的操作的流程圖；
[0026]圖10是示出本公開的多個(gè)實(shí)施例在特定運(yùn)轉(zhuǎn)模式中用于關(guān)閉或再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的策略的操作的流程圖；以及
[0027]圖11是示出根據(jù)本公開的多個(gè)實(shí)施例當(dāng)處于SST運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)系統(tǒng)或方法的操作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]根據(jù)需要，在此公開了本發(fā)明的具體的實(shí)施例；但是，應(yīng)理解公開的實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例，本發(fā)明可以以多種和可替代的形式實(shí)施。附圖無需按比例繪制；可放大或最小化一些特征以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。所以，此處所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而僅為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員不同地實(shí)施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0029]圖1示意地示出了用于混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括可驅(qū)動(dòng)地連接至行星齒輪架22的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)20、可驅(qū)動(dòng)地連接至中心齒輪26的發(fā)電機(jī)24以及可驅(qū)動(dòng)地連接至環(huán)形齒輪30的輸出軸28。當(dāng)在這些元件之間存在機(jī)械能流動(dòng)路徑時(shí)可驅(qū)動(dòng)地連接它們，以將元件的轉(zhuǎn)速約束為基本上成比例。行星齒輪架22支撐一組行星齒輪32，使得每個(gè)行星齒輪與中心齒輪26和環(huán)形齒輪30處于持續(xù)的嚙合接合。輸出軸28直接或(例如通過差速總成)間接驅(qū)動(dòng)車輪。
[0030]牽引馬達(dá)34可驅(qū)動(dòng)地連接至輸出軸28。發(fā)電機(jī)24和牽引馬達(dá)34是能將電能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能或者將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的可逆電機(jī)。應(yīng)該認(rèn)為術(shù)語“發(fā)電機(jī)”和“馬達(dá)”僅作為標(biāo)簽以便于描述而不限制每個(gè)電機(jī)的功能或運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)24和牽引馬達(dá)34都電連接至電池36。
[0031]中心齒輪26、齒輪架22和環(huán)形齒輪30的轉(zhuǎn)速是線性相關(guān)的，使得齒輪架22的轉(zhuǎn)速是中心齒輪26和環(huán)形齒輪30的轉(zhuǎn)速的加權(quán)平均。所以，在該設(shè)置中沒有將發(fā)動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速約束為與輸出軸28的轉(zhuǎn)速成比例?？商娲?，可通過相應(yīng)地設(shè)置發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速而獨(dú)立于車速來選擇或控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。通過機(jī)械能傳輸和電能傳輸?shù)慕M合使動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)傳輸至輸出軸。在一些工況期間，忽略效率損失，發(fā)動(dòng)機(jī)20能產(chǎn)生比傳輸至輸出軸的動(dòng)力更多的動(dòng)力而將動(dòng)力的差異傳輸至電池36。在其它工況期間，與發(fā)電機(jī)24和/或牽引馬達(dá)34組合的電池36能補(bǔ)充通過發(fā)動(dòng)機(jī)20傳輸?shù)膭?dòng)力，使得更多動(dòng)力傳輸至輸出軸28。
[0032]發(fā)動(dòng)機(jī)20、發(fā)電機(jī)24以及牽引馬達(dá)34都響應(yīng)于來自控制器38的控制信號(hào)。這些控制信號(hào)確定產(chǎn)生的扭矩量?？刂破鬟€接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)20、發(fā)電機(jī)24和牽引馬達(dá)34的轉(zhuǎn)速信號(hào)以及來自電池36的荷電狀態(tài)信號(hào)。控制器從制動(dòng)器踏板40、加速器踏板42、變速桿(PRNDS) 44、方向盤46、降檔選擇器48、升檔選擇器50以及巡航控制按鈕51接收指示駕駛員意圖的輸入信號(hào)。變速桿44允許駕駛員選擇泊車檔、倒檔、空檔、行駛檔和運(yùn)動(dòng)檔行駛模式。例如，升檔選擇器和降檔選擇器可以是安裝在方向盤相對(duì)側(cè)上的撥片。其它的升檔選擇器和降檔選擇器實(shí)施方式(例如變速桿的其它位置)是已知的并且適用于本發(fā)明。
[0033]在某些運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，相對(duì)于通過離散的換檔事件的改變，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可響應(yīng)于加速器踏板位置的變化而連續(xù)地改變。這樣的情形(terminology)不應(yīng)解釋為排除數(shù)字控制器(以頻繁的時(shí)間間隔控制大量但有限數(shù)量的控制信號(hào)水平)的使用。
[0034]圖2示出了頂層(top level)控制狀態(tài)。控制器從狀態(tài)60開始并且一旦駕駛員使用變速桿44選擇行駛檔(D)位置，則轉(zhuǎn)換為普通模式62。圖3中的流程圖示出了普通模式中的運(yùn)轉(zhuǎn)。普通模式從64處開始。在普通模式下，控制器重復(fù)執(zhí)行在66處設(shè)置輸出扭矩、在68處設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)模式68、在69處設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力以及在70處設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的操作。在普通模式下，在步驟66處使用表格(例如在圖4中示出的表格)基于加速器踏板位置和車速而計(jì)算目標(biāo)輸出扭矩。在圖4中，曲線202、204、206、208、210和212分別示出了分別在加速器踏板位置的0%、20%、40%、60%、80%和100%處車輪扭矩指令作為車速的函數(shù)?？梢詮臓恳R達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器或車輪轉(zhuǎn)速傳感器計(jì)算車速。在步驟68處使用包括電池荷電狀態(tài)、輸出動(dòng)力指令、加速器踏板位置和車速的多種輸入信號(hào)將發(fā)動(dòng)機(jī)模式設(shè)置為運(yùn)轉(zhuǎn)或停機(jī)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)模式為運(yùn)行，則在步驟69和70處計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以在傳輸期望的輸出扭矩并保持電池處于期望的荷電狀態(tài)的同時(shí)使燃料消耗最小化。如果電池荷電狀態(tài)接近目標(biāo)水平，那么目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力設(shè)置為等于將傳輸至車輪的動(dòng)力(可從目標(biāo)車輪扭矩和車速計(jì)算得出)。如果電池荷電狀態(tài)較低，那么目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力設(shè)置為較高，以產(chǎn)生額外的動(dòng)力對(duì)電池進(jìn)行充電。如果電池荷電狀態(tài)高，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力設(shè)置成較低以節(jié)約燃料。使用表格(例如圖5中示出的表格)基于目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和車速計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在圖5中，曲線214、216、218、220、222、224和226分別示出了當(dāng)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不同時(shí)車速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令之間的函數(shù)關(guān)系。最后，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和牽引馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，使得實(shí)際的輸出扭矩和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速趨向選擇的目標(biāo)。
[0035]再次參照?qǐng)D2，每當(dāng)駕駛員啟用降檔選擇器48時(shí)，控制器就從普通模式62轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)換檔控制(LID，Live-1n-Drive)模式72。LID模式允許駕駛員通過選擇虛擬檔位號(hào)來影響發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車輪扭矩。通過圖6的流程圖示出了 LID模式的運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦進(jìn)入LID模式，則在步驟74處控制器選擇初始的虛擬傳動(dòng)比并且隨后重復(fù)地執(zhí)行在步驟76和66'處用于設(shè)置輸出扭矩、在步驟69'和78處設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及在步驟80和82中更新虛擬傳動(dòng)比的操作。這些操作中的每個(gè)操作將在下文中另外詳細(xì)地討論。如圖2所示，許多狀況導(dǎo)致控制器轉(zhuǎn)換回普通模式62，這些狀況包括車速下降到低的閾值以下或者自動(dòng)選擇的降檔。此外，當(dāng)控制器檢測(cè)到通過巡航控制51的啟用指示的巡航狀況或者通過加速器踏板位置的減壓指示的松加速器踏板狀況并且該狀況持續(xù)一定的預(yù)定時(shí)間量時(shí)可觸發(fā)轉(zhuǎn)換。然而，如果在步驟84處控制器檢測(cè)到高的駕駛員作業(yè)量(例如，諸如這些作業(yè)量可通過方向盤46的大的轉(zhuǎn)向，大的偏航、俯仰或側(cè)傾速率，或者高的縱向或側(cè)向加速指示)，則后一種類型的狀況將不引起轉(zhuǎn)換。
[0036]在步驟76處，使用表格(例如圖7中示出的表格)從測(cè)量的加速器踏板位置計(jì)算修改的加速器踏板位置。該修改的加速器踏板位置用于代替在步驟66'中的實(shí)際踏板位置以計(jì)算目標(biāo)輸出扭矩。在圖7中，曲線240、242、244、246、248、250、252和254分別指示用于第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八虛擬檔位的作為實(shí)際踏板位置函數(shù)的修改的踏板位置。選擇圖7中的曲線來模擬動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和離散傳動(dòng)比變速器的輸出扭矩容量。具體地講，對(duì)于給定的任何非零的加速器踏板位置，隨著虛擬檔位號(hào)(在該示例中為I檔到8檔)增加，產(chǎn)生的目標(biāo)輸出扭矩降低。步驟76和66'的組合效果是發(fā)動(dòng)機(jī)和至少一個(gè)牽引馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)使得該組合的輸出扭矩對(duì)應(yīng)于多個(gè)輸出扭矩函數(shù)中的一者，對(duì)于關(guān)聯(lián)的車速而言每個(gè)輸出扭矩函數(shù)在加速器踏板位置的最大值處具有不同的輸出扭矩。
[0037]在步驟74處選擇初始虛擬檔位。關(guān)于圖7的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)在轉(zhuǎn)變之前沿著線236?？刂破鬟x擇對(duì)應(yīng)于曲線240-254中下一個(gè)較高曲線的虛擬檔位號(hào)。換句話說，控制器基于當(dāng)前的實(shí)際踏板位置選擇虛擬檔位號(hào)，使得在選擇的虛擬檔位中修改的踏板位置高于實(shí)際的踏板位置，但是在下一個(gè)較高虛擬檔位中修改的踏板位置將小于實(shí)際踏板位置。例如，如果轉(zhuǎn)變前運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)是258，則將會(huì)選擇4檔使得運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)變成點(diǎn)260。這樣的效果是確保在恒定的加速器位置處一旦從普通模式轉(zhuǎn)變?yōu)長ID模式則增加車輪扭矩。
[0038]如圖6所示，在LID模式72中，在步驟69'處計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力并在步驟78處計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在步驟78處，控制器使用表格(例如圖8中示出的表格)基于車速以及當(dāng)前選擇的虛擬檔位號(hào)首先計(jì)算用于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的調(diào)整限制。在圖8中，曲線262、264、266、268、270、272、274以及276分別示出了當(dāng)虛擬檔位號(hào)不同時(shí)，車速和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力調(diào)整限制之間的函數(shù)關(guān)系。另外，曲線278表示發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力調(diào)整限制和車速的最大值。例如，如果當(dāng)前的虛擬檔位號(hào)是4，則將根據(jù)曲線268設(shè)置調(diào)整限制。如果調(diào)整限制高于目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，則使用調(diào)整限制代替目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力來計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)使用調(diào)整限制時(shí)，較低的虛擬檔位號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將會(huì)設(shè)置得比較高虛擬檔位號(hào)的更高。同樣，當(dāng)使用調(diào)整限制時(shí)，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不會(huì)隨加速器踏板位置的變化而變化。當(dāng)調(diào)整限制小于目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力(當(dāng)選擇較高的虛擬檔位號(hào)時(shí)更有可能)時(shí)，那么LID模式中的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與普通模式中的相同。調(diào)整限制不影響指令的被調(diào)節(jié)用于傳輸目標(biāo)車輪扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。[0039]同樣如圖6所示，在步驟80中，控制器檢查升檔選擇器或降檔選擇器的啟用并相應(yīng)地調(diào)節(jié)虛擬檔位號(hào)。在步驟82中，控制器確定是否需要自動(dòng)調(diào)節(jié)虛擬檔位號(hào)。具體地講，可通過車速的增加觸發(fā)升檔。類似地，當(dāng)車速降低時(shí)可以指示降檔。然而，如上文所述，當(dāng)指示自動(dòng)降檔時(shí)控制器轉(zhuǎn)換回普通模式62。在該實(shí)施例中，校準(zhǔn)自動(dòng)換檔標(biāo)準(zhǔn)使得虛擬檔位號(hào)的自動(dòng)改變比傳統(tǒng)的離散傳動(dòng)比自動(dòng)變速器中的換檔較不頻繁(common)。
[0040]再次參照?qǐng)D2，每當(dāng)駕駛員將變速桿44移到運(yùn)動(dòng)(S)位置時(shí)，控制器就從普通模式62轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)模式94。通過圖9中的流程圖示出了運(yùn)動(dòng)模式的操作?？刂破髦貜?fù)執(zhí)行在96和66'，處用于設(shè)置輸出扭矩、在99處設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及在98處設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)模式的操作。為了對(duì)加速器踏板移動(dòng)提供更加運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)，基于如圖7中上部的粗實(shí)線238示出的修改的加速器踏板位置計(jì)算目標(biāo)輸出扭矩。選擇實(shí)際的加速器踏板位置和修改的加速器踏板位置之間的映射使得其值在最小值237處和最大值239處相等，但是對(duì)于所有的中間水平而言修改的值更高。
[0041 ] 如圖9所示，在步驟99處使用與普通模式中使用的算法類似的算法設(shè)置目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。然而，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)于在普通模式中將使用的值按比例增加指定量(例如10-20%)。不同于在普通模式中使用的設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)模式的算法，如在步驟98處指示的在運(yùn)動(dòng)模式中使用的算法只在車輛靜止且壓下制動(dòng)踏板時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。在圖10中示出了修改的發(fā)動(dòng)機(jī)模式設(shè)置算法。如果在100處發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前是關(guān)閉的，那么如果在104處車輛正在移動(dòng)或者在106處制動(dòng)踏板是釋放的，則在步驟102處再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。類似地，如果發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前正在運(yùn)轉(zhuǎn)，則只有在110處車輛是靜止的且在112處制動(dòng)踏板被壓下才在步驟108處關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0042]如圖2所示，當(dāng)處于運(yùn)動(dòng)模式94時(shí)如果駕駛員啟用升檔選擇器或降檔選擇器中的任何一者，那么控制器轉(zhuǎn)換為選擇檔位變速(SST)模式114。在SST模式中，如關(guān)于LID模式描述的，基于虛擬檔位號(hào)設(shè)置目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。然而，控制器將保持SST模式直到駕駛員通過控制換檔選擇器48或50達(dá)數(shù)秒或者通過將變速桿44移動(dòng)回行駛檔(D檔)位置而指示期望離開該模式為止。通過圖11中的流程圖示出了 SST模式的操作。在步驟74'中使用與上文描述的當(dāng)進(jìn)入LID模式時(shí)使用的方法相似方法(除了初始運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)沿圖7中的曲線238而不是沿曲線236之外)設(shè)置初始虛擬檔位號(hào)。所以，控制器選擇最高虛擬檔位號(hào)，對(duì)于該檔位號(hào)而言修改的踏板位置比運(yùn)動(dòng)模式中的更高。這確保一旦轉(zhuǎn)變?yōu)镾ST模式，則增加車輪扭矩。在SST模式中，在步驟80'處響應(yīng)于降檔選擇器48和升檔選擇器50的啟用以與LID模式中相同的方式調(diào)節(jié)虛擬檔位號(hào)。此外，控制器可響應(yīng)于車速或加速器踏板位置的改變而自動(dòng)調(diào)節(jié)虛擬檔位號(hào)，升檔或降檔。當(dāng)車輛快要停止時(shí)，該自動(dòng)的特征將虛擬檔位號(hào)設(shè)置為I檔。然而，在步驟118處當(dāng)車輛靜止時(shí)駕駛員可通過操作換檔選擇器而超控該選擇。在SST模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)模式取決于虛擬檔位號(hào)、車速以及加速器踏板位置。在步驟120處，控制器計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉極限，該極限是低于該加速器踏板位置啟用電力驅(qū)動(dòng)(electric drive)的加速器踏板位置。關(guān)閉極限是輸出動(dòng)力需求、虛擬檔位號(hào)和車速的函數(shù)。通過圖7中的黑色圓圈示出了在特定車速和輸出動(dòng)力需求處用于多個(gè)傳動(dòng)比的關(guān)閉極限。當(dāng)啟用較高的虛擬檔位號(hào)(即5-8檔)中的一者且加速器踏板位置小于關(guān)閉極限時(shí)，使用普通模式的普通發(fā)動(dòng)機(jī)模式算法68'。如果啟用較低的虛擬檔位號(hào)(即1-4檔)或者如果加速器位置高于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉極限，則使用更加約束的運(yùn)動(dòng)檔和LID模式的算法 98'。
[0043]如通過上文描述的代表實(shí)施例示出的，根據(jù)本公開的多個(gè)實(shí)施例能提供一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，例如在具有無級(jí)變速器或類似變速箱的混合動(dòng)力車輛中模擬階梯傳動(dòng)比自動(dòng)變速器的手動(dòng)或檔位選擇模式。此外，本公開的多個(gè)策略向混合動(dòng)力車輛的駕駛員提供更多交互控制，以手動(dòng)地指令動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速和加速，從而提供改善的奢侈特征和運(yùn)動(dòng)感受。
[0044]雖然上文描述了示例實(shí)施例，但是并不意味著這些實(shí)施例描述了本發(fā)明的所有可能的形式。相反，說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制性詞語，并且應(yīng)理解在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可作出各種改變。此外，可組合多個(gè)執(zhí)行實(shí)施例的特征以形成本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例。雖然可將多個(gè)實(shí)施例描述為對(duì)于一個(gè)或多個(gè)期望的特征提供優(yōu)點(diǎn)或者優(yōu)于其它實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，取決于具體的應(yīng)用或?qū)嵤蓪?duì)一個(gè)或多個(gè)特征進(jìn)行折中以實(shí)現(xiàn)期望的系統(tǒng)屬性。這些屬性包括但不限于:成本、強(qiáng)度、耐用性、生命周期成本、可銷售性、外觀、包裝、尺寸、可維修性、重量、可制造性、裝配的便利性等。被描述為對(duì)于一個(gè)或多個(gè)特性可取性低于其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施的在此描述的實(shí)施例沒有在本公開的范圍之外并且可期望用于特殊應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種控制混合動(dòng)力車輛的方法，包括: 在自動(dòng)模式下控制發(fā)動(dòng)機(jī)和牽引馬達(dá)，以基于踏板位置和車速產(chǎn)生車輪扭矩； 增加車輪扭矩，以轉(zhuǎn)換到檔位選擇模式，其中，車輪扭矩是基于駕駛員可修改的虛擬檔位號(hào)、踏板位置和車速。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在檔位選擇模式下，車輪扭矩隨著虛擬檔位號(hào)的增加而降低。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述方法還包括，當(dāng)在車速和踏板位置基本上恒定的情況下轉(zhuǎn)換到檔位選擇模式時(shí)，選擇最高的初始虛擬檔位號(hào)，以使車輪扭矩增加。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，響應(yīng)于降檔選擇器的的操作而啟動(dòng)所述轉(zhuǎn)換。
5.如權(quán)利要去I所述的方法，其中，所述方法還包括，當(dāng)在檔位選擇模式下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，響應(yīng)于降檔選擇器的駕駛員操作而減小虛擬檔位并增加車輪扭矩。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括，當(dāng)在檔位選擇模式下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，響應(yīng)于升檔選擇器的駕駛員操作而增加虛擬檔位并降低車輪扭矩。
【文檔編號(hào)】B60W30/182GK103991451SQ201410052147
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月15日
【發(fā)明者】王青, 鄺明朗, 法扎爾·阿拉曼·塞伊德, 瑞恩·亞伯拉罕·麥吉, 杰森·梅爾 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司