本發(fā)明涉及在動(dòng)力系計(jì)算單元中實(shí)現(xiàn)的控制策略。
背景技術(shù)：
：發(fā)現(xiàn)動(dòng)力系的優(yōu)選但非限制性應(yīng)用包括至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)和一個(gè)電牽引機(jī)。更確切地，本發(fā)明的目的是一種用于控制車(chē)輛傳動(dòng)系的狀態(tài)變化的方法，所述車(chē)輛傳動(dòng)系將至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)和/或一個(gè)電機(jī)經(jīng)由變速器連接至車(chē)輛的車(chē)輪，所述變速器根據(jù)一個(gè)或多個(gè)齒輪比將扭矩從內(nèi)燃機(jī)和/或電機(jī)傳遞至車(chē)輪。這些狀態(tài)由耦合器和減速器的各種組合定義，以便根據(jù)一個(gè)或多個(gè)齒輪比將扭矩從內(nèi)燃機(jī)和/或電機(jī)傳遞至車(chē)輪。因此傳動(dòng)系的狀態(tài)可以由請(qǐng)求的耦合器和減速器的組合來(lái)限定。傳動(dòng)系的狀態(tài)目標(biāo)旨在優(yōu)化動(dòng)力系的操作點(diǎn)。在內(nèi)燃動(dòng)力系中，可以通過(guò)將輸入離合器在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間的比率和位置(打開(kāi)或關(guān)閉)進(jìn)行接合來(lái)對(duì)傳動(dòng)系狀態(tài)進(jìn)行簡(jiǎn)單地限定。在混合動(dòng)力系上，由于其必須對(duì)能夠經(jīng)由與內(nèi)燃機(jī)相同的軸或經(jīng)由另一個(gè)軸來(lái)推進(jìn)車(chē)輛的一個(gè)或多個(gè)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行整合，因此其定義必須更加復(fù)雜。在混合動(dòng)力車(chē)輛上，車(chē)輛的聲學(xué)行為尤其取決于電功率與內(nèi)燃功率之間的分配。與動(dòng)力系的性能關(guān)聯(lián)的聲振粗糙度還取決于牽引用蓄電池的電荷狀態(tài)，因?yàn)楫?dāng)所述牽引用蓄電池已放電后僅內(nèi)燃機(jī)是可用的。最后，確定功率分配的能量管理規(guī)則在每個(gè)操作點(diǎn)處遵守減少消耗和污染的約束。類似地，傳動(dòng)系的最佳狀態(tài)的分類也必須考慮蓄電池的電荷狀態(tài)。內(nèi)燃車(chē)輛與混合動(dòng)力車(chē)輛的傳動(dòng)系也顯著不同：-在混合動(dòng)力車(chē)輛上，內(nèi)燃機(jī)不是發(fā)動(dòng)機(jī)功率的唯一來(lái)源。-針對(duì)相同的功率需求，存在由內(nèi)燃機(jī)遞送的功率和由(多個(gè))電機(jī)遞送的功率的多種可能組合；-取決于所設(shè)想的技術(shù)定義，來(lái)自電機(jī)的功率穿過(guò)或者不穿過(guò)所述變速器；-混合動(dòng)力系的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)最大/最小限制取決于蓄電池的電荷狀態(tài)并且因此隨時(shí)間變化；-電牽引模式或zev(零排放車(chē)輛)牽引模式通過(guò)與內(nèi)燃機(jī)的離散的比率相同的令牌來(lái)結(jié)合傳動(dòng)系的一個(gè)或多個(gè)特定狀態(tài)。一般而言，聲學(xué)現(xiàn)象、聲振粗糙度以及還有消耗和污染的減少水平提出對(duì)混合動(dòng)力車(chē)輛的特定約束。針對(duì)相同的操作點(diǎn)(速度、發(fā)動(dòng)機(jī)功率)，動(dòng)力系的聲學(xué)水平取決于電功率與內(nèi)燃功率之間的分配，電動(dòng)機(jī)更加安靜。與動(dòng)力系的性能關(guān)聯(lián)的聲振粗糙度取決于蓄電池的電荷狀態(tài)。如果該蓄電池已充電，則可以同時(shí)使用由電動(dòng)機(jī)遞送的功率和由內(nèi)燃機(jī)遞送的功率。如果該蓄電池已放電，則由于可獲得能量的唯一來(lái)源是內(nèi)燃機(jī)，因此可獲得的總功率減少，性能也可能降低。最后，在能量管理規(guī)則中考慮減少消耗和污染的需求，所述能量管理規(guī)則在每個(gè)混合狀態(tài)中根據(jù)蓄電池的電荷狀態(tài)來(lái)建立由內(nèi)燃機(jī)遞送的功率與由電動(dòng)機(jī)遞送的功率之間的分配。此外，取決于混合體系結(jié)構(gòu)的類型，發(fā)動(dòng)機(jī)功率源可以采用各種配置安裝在車(chē)輛中。例如，(多個(gè))電機(jī)與后車(chē)輪、曲軸、變速箱的副軸等相關(guān)聯(lián)。然而，任何混合動(dòng)力車(chē)輛的傳動(dòng)系的狀態(tài)被限定為經(jīng)由或不經(jīng)由變速器的這些牽引單元的以多個(gè)比率的組合。因此從當(dāng)前傳動(dòng)系狀態(tài)z可以采用不同方式到達(dá)兩種目標(biāo)狀態(tài)x和y。狀態(tài)變化是由變速器的不同機(jī)械變化引起的，例如：·在不改變內(nèi)燃機(jī)的比率的情況下耦合電機(jī)，·在維持電機(jī)的比率的情況下改變內(nèi)燃機(jī)的比率，·在沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)情況下改變電機(jī)的比率等。相應(yīng)地，取決于目標(biāo)狀態(tài)x或y或根據(jù)受變速器影響的機(jī)械變化，從當(dāng)前狀態(tài)z的變化可以在車(chē)輪處對(duì)扭矩進(jìn)行完全中斷，在車(chē)輪處降低扭矩的水平或者不降低扭矩的水平。通過(guò)顯著的意料之外的加速度減小，駕駛員及其乘客在聲振粗糙度方面不利地感知到在狀態(tài)變化期間在車(chē)輪處的扭矩減小或中斷并且性能降低(如，車(chē)輛的“活力(brio)”)。例如，如公開(kāi)wo2012131259中所描述的，在混合變速器上遇到這一問(wèn)題。這一問(wèn)題以以下方式展示在圖1中，其中，示出了針對(duì)變速器的不同動(dòng)力學(xué)模式的最大加速度曲線。如果考慮在此簡(jiǎn)圖中在操作點(diǎn)1處傳動(dòng)系的當(dāng)前狀態(tài)是被稱作zev1的電比率，并且車(chē)輛已經(jīng)到達(dá)其在那個(gè)狀態(tài)中的最大速度，則所述變速器必須切換到另一個(gè)傳動(dòng)系狀態(tài)以便處理與點(diǎn)1相關(guān)聯(lián)的聲振粗糙度約束以及車(chē)輛的能量?jī)?yōu)化。從點(diǎn)1開(kāi)始，分別對(duì)應(yīng)于第一混合比率、內(nèi)燃比率、第二混合比率以及另一個(gè)電比率的被稱作hyb23、th2、hyb33和zev3的狀態(tài)從聲振粗糙度的視角來(lái)看是可容許的。然而，一旦建立，它們就提供不同的服務(wù)。此外，可以實(shí)現(xiàn)到hyb23和th2的變化而不中斷或減小車(chē)輛的加速度，而到zev3和hyb33的變化導(dǎo)致車(chē)輛的加速度顯著減小，因?yàn)楫a(chǎn)生那些狀態(tài)涉及經(jīng)過(guò)變速器的空擋狀態(tài)，所述空擋狀態(tài)涉及扭矩在車(chē)輪處的完全中斷。如果能量?jī)?yōu)化標(biāo)準(zhǔn)需要zev3或hyb33狀態(tài)，則變化到那些狀態(tài)之一的服務(wù)將由于扭矩的中斷而被降級(jí)，而到其他兩個(gè)傳動(dòng)系狀態(tài)的變化將提供更好的客戶服務(wù)以及更好的車(chē)輛性能。在這種背景下，目的在于防止一種傳動(dòng)系狀態(tài)，所述傳動(dòng)系狀態(tài)根據(jù)與其服務(wù)關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)有資格被建立但是涉及對(duì)被選擇為目標(biāo)而言不可容忍的車(chē)輛加速度減小或者車(chē)輛加速度的完全中斷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在防止進(jìn)入會(huì)造成車(chē)輛加速度的極大減小的傳動(dòng)系狀態(tài)。通過(guò)禁止造成車(chē)輛加速度的減小或中斷超過(guò)確定閾值的任何狀態(tài)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。為此，本發(fā)明提出對(duì)從當(dāng)前狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的變化的授權(quán)取決于車(chē)輛在中間狀態(tài)的加速度減小，所述中間狀態(tài)在當(dāng)前狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間的過(guò)渡期間造成車(chē)輛的最低加速度。優(yōu)選地計(jì)算在過(guò)渡之前在當(dāng)前比率下的有效操作點(diǎn)與中間狀態(tài)中的有效操作點(diǎn)之間車(chē)輛加速度的差異。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)中間狀態(tài)中加速度減小的計(jì)算取決于傳動(dòng)系的當(dāng)前狀態(tài)、對(duì)阻力的估計(jì)、駕駛員的車(chē)輪處的目標(biāo)力或扭矩以及當(dāng)前狀態(tài)中和中間狀態(tài)中可以實(shí)現(xiàn)的最大力。此方法可應(yīng)用于配備有自動(dòng)變速器的所有內(nèi)燃、混合以及電動(dòng)車(chē)輛，無(wú)論是否具有牽引扭矩的部分或完全中斷以及是否具有傳動(dòng)系的至少兩種不同狀態(tài)。附圖說(shuō)明參照附圖閱讀對(duì)本發(fā)明的非限制性實(shí)施例的以下說(shuō)明將更好地理解本發(fā)明，在附圖中：-圖1通過(guò)示例的方式展示了所遇到的問(wèn)題，-圖2是本發(fā)明的方法的流程圖，-圖3和圖4闡述了所述流程圖的兩個(gè)子部分，以及-圖5展示了所述方法對(duì)所例舉的示例的應(yīng)用。具體實(shí)施方式本發(fā)明的方法控制車(chē)輛傳動(dòng)系的狀態(tài)變化，所述車(chē)輛傳動(dòng)系將至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)和/或一個(gè)電機(jī)經(jīng)由變速器連接至車(chē)輛的車(chē)輪，所述變速器根據(jù)一個(gè)或多個(gè)齒輪比將扭矩從內(nèi)燃機(jī)和/或電機(jī)傳遞至車(chē)輪。根據(jù)由過(guò)渡造成的車(chē)輛加速度的減小，所述方法被分解為導(dǎo)致禁止或授權(quán)傳動(dòng)系從當(dāng)前狀態(tài)e_crt切換至目標(biāo)狀態(tài)e_cib的多個(gè)步驟。這一策略以相同的方式應(yīng)用于傳動(dòng)系的所有潛在目標(biāo)狀態(tài)。然而，如果所考慮的目標(biāo)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于當(dāng)前狀態(tài)，則維持所述狀態(tài)不經(jīng)受這一策略。第一步驟在于對(duì)從當(dāng)前狀態(tài)e_crt切換至目標(biāo)狀態(tài)e_cib的基本數(shù)據(jù)進(jìn)行限定。這是造成那兩種狀態(tài)之間的最低車(chē)輛加速度的中間狀態(tài)e_itr。在多數(shù)情況下(但并非總是)，尤其如果變速器導(dǎo)致了扭矩的完全中斷，則這是變速器的空擋位置；在其他情況下，如果在過(guò)渡期間僅存在扭矩的部分中斷或無(wú)中斷，則這是在過(guò)渡期間提供最小扭矩的狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)從當(dāng)前狀態(tài)切換至目標(biāo)狀態(tài)的授權(quán)取決于車(chē)輛在中間狀態(tài)e_itr的加速度減小，所述中間狀態(tài)在當(dāng)前狀態(tài)e_crt與可用目標(biāo)狀態(tài)e_cib之間的過(guò)渡期間造成車(chē)輛的最低加速度。第二步驟的目的是計(jì)算由從狀態(tài)e_crt切換至狀態(tài)e_cib造成的車(chē)輛加速度的減小。這一減少首先取決于在切換之前和切換期間的加速度并且因此取決于施加至車(chē)輛的力。那些力是施加至車(chē)輛的總阻力f_res、切換之前車(chē)輪處被稱作f_trac_crt的牽引力、以及變化期間車(chē)輪處被稱作f_trac_itr的牽引力。牽引力f_trac_itr是牽引力目標(biāo)f_tgt與中間狀態(tài)e_itr中最大可能力之間的最小力。以類似的方式，力f_trac_crt是牽引力目標(biāo)f_tgt與當(dāng)前狀態(tài)e_crt的最大可能力之間的最小力。在第二步驟期間，計(jì)算在過(guò)渡之前在當(dāng)前比率e_crt處的有效操作點(diǎn)與中間狀態(tài)e_itr中的有效操作點(diǎn)之間的車(chē)輛加速度的差異。在中間狀態(tài)中加速度的減小取決于傳動(dòng)系的當(dāng)前狀態(tài)e_crt、對(duì)阻力f_res的估計(jì)、駕駛員的車(chē)輪處的目標(biāo)力或扭矩f_tgt以及當(dāng)前狀態(tài)中和中間狀態(tài)中的最大力f_trac_crt和f_trac_itr。第二步驟的排序如下：a)計(jì)算在過(guò)渡之前使車(chē)輛加速的力(f_accel_crt)，所述力等于牽引力(f_trac_crt)減去所有阻力(f_res)，b)根據(jù)車(chē)輛的慣性和力f_accel_crt來(lái)計(jì)算變化之前的有效加速度(accel_crt)(accel_crt＝f_accel_crt/車(chē)輛_慣性)，c)計(jì)算在過(guò)渡期間使車(chē)輛加速的力(f_accel_itr)：這個(gè)力是從所有阻力f_res中減去牽引力f_trac_itr，d)根據(jù)車(chē)輛的慣性和所述力f_accel_itr計(jì)算切換期間的有效加速度accel_itr(accel_itr＝f_accel_itr/車(chē)輛_慣性)，e)計(jì)算由從e_crt至e_cib的過(guò)渡造成的車(chē)輛加速度的減?。篴ccel_dif＝accel_crt-accel_itr。將當(dāng)前狀態(tài)與中間狀態(tài)之間的加速度差異與取決于當(dāng)前狀態(tài)(e_crt)和目標(biāo)狀態(tài)(e_cib)的最大授權(quán)加速度減小閾值(accel_dif_max_aut)進(jìn)行比較。第三步驟在于對(duì)最大授權(quán)車(chē)輛加速度減小閾值accel_dif_max_aut進(jìn)行限定。這一閾值取決于狀態(tài)e_cib和e_crt，并且表示目標(biāo)狀態(tài)中所容忍的最大加速度減小。此順序中的第四和最終步驟在于判定是否授權(quán)或禁止傳動(dòng)系的目標(biāo)狀態(tài)。如果加速度差異accel_dif大于閾值accel_dif_max_aut，則禁止從當(dāng)前狀態(tài)e_crt到目標(biāo)狀態(tài)e_cib的過(guò)渡。如果所述差異小于或等于此相同閾值，則授權(quán)所述過(guò)渡。最后，采用時(shí)間延遲來(lái)防止可能由這一策略的應(yīng)用造成的連續(xù)狀態(tài)變化。具體地，當(dāng)剛剛已經(jīng)進(jìn)行了到狀態(tài)a的變化、而非在未應(yīng)用所述方法的情況下本會(huì)選擇的到狀態(tài)b的變化，則暫時(shí)禁止到所述狀態(tài)b的過(guò)渡，即使此后從狀態(tài)a的所述過(guò)渡被授權(quán)。這一禁止維持了時(shí)間延遲，其持續(xù)時(shí)間可被參數(shù)化。換句話說(shuō)，在時(shí)間延遲期間暫停從當(dāng)前狀態(tài)a到目標(biāo)狀態(tài)b的過(guò)渡，所述過(guò)渡在已經(jīng)進(jìn)行了先前到狀態(tài)a的過(guò)渡時(shí)被擱置但將會(huì)從狀態(tài)a被授權(quán)。圖5重復(fù)了圖1的加速度曲線。考慮到兩個(gè)當(dāng)前操作點(diǎn)1和點(diǎn)2在當(dāng)前狀態(tài)hyb11中，下表展示了用于在點(diǎn)1(表1)處和在點(diǎn)2(表2)處切換至目標(biāo)狀態(tài)zev3和hyb21的方法的應(yīng)用。表1表2案例12e_crthyb11hyb11e_cibzev3hyb21e_itr空擋zev1f_res(n)140140f_tgt(n)280280accel_crt(m/s2)0.10.1accel_itr(m/s2)-0.10.1accel_dif(m/s2)0.20accel_dif_max_aut(m/s2)0.751e_cib禁止授權(quán)根據(jù)圖5中的操作點(diǎn)1：a)在案例1中，其中，目標(biāo)是zev3，禁止進(jìn)入zev3狀態(tài),因?yàn)槠鋵⒃斐勺畲箝撝礱ccel_dif_max_aut以上的加速度減小；事實(shí)上：·用于切換至目標(biāo)狀態(tài)e_cibzev3的中間狀態(tài)e_itr是空擋狀態(tài)，·在當(dāng)前狀態(tài)中估計(jì)的加速度是accel_crt＝0.9m/s2，·在瞬時(shí)空擋狀態(tài)中估計(jì)的加速度是accel_itr＝-0.1m/s2，·車(chē)輛加速度的減小是accel_dif＝1m/s2，·針對(duì)從hyb11至zev3的切換，授權(quán)最大車(chē)輛加速度減小值accel_dif_max_aut是0.75m/s2，b)在案例2中，其中，目標(biāo)是hyb21，所述狀態(tài)被授權(quán)，因?yàn)檐?chē)輛加速度的減小低于最大閾值；事實(shí)上：·用于切換至目標(biāo)狀態(tài)e_cibhyb21的中間狀態(tài)e_itr是狀態(tài)zev1，·在當(dāng)前狀態(tài)中估計(jì)的加速度是accel_crt＝0.9m/s2，·在瞬時(shí)狀態(tài)zev1中估計(jì)的加速度是accel_itr＝0.9m/s2，·車(chē)輛加速度的減小是accel_dif＝0m/s2，·用于從hyb11切換至hyb21的授權(quán)最大車(chē)輛加速度減小accel_dif_max_aut是1m/s2。根據(jù)圖5中的操作點(diǎn)2：a)在案例1中，其中，目標(biāo)是zev3，所述狀態(tài)被授權(quán)，因?yàn)檐?chē)輛加速度的減小低于最大閾值；事實(shí)上：·用于切換至目標(biāo)狀態(tài)e_cibzev3的中間狀態(tài)e_itr是空擋狀態(tài)，·在當(dāng)前狀態(tài)中估計(jì)的加速度是accel_crt＝0.1m/s2，·在瞬時(shí)空擋狀態(tài)中估計(jì)的加速度是accel_itr＝-0.1m/s2，·加速度的減小是accel_dif＝0.2m/s2，·用于從hyb11切換至zev3的授權(quán)最大車(chē)輛加速度減小accel_dif_max_aut是0.75m/s2，b)在案例2中，其中，目標(biāo)是hyb21，因此，所述狀態(tài)被授權(quán)，因?yàn)檐?chē)輛加速度的減小低于最大閾值accel_dif_max_aut；事實(shí)上：·用于切換至目標(biāo)狀態(tài)e_cibhyb21的中間狀態(tài)e_itr是狀態(tài)zev1，·在當(dāng)前狀態(tài)中估計(jì)的加速度是accel_crt＝0.1m/s2，·在瞬時(shí)狀態(tài)zev1中估計(jì)的加速度是accel_crt＝0.1m/s2，·加速度的減小是accel_dif＝0m/s2，·用于從hyb11切換至hyb21的授權(quán)最大車(chē)輛加速度減小accel_dif_max_aut是1m/s2?？傊?，所提出的方法具有必須被列舉的許多優(yōu)點(diǎn)：·易于實(shí)現(xiàn)，·實(shí)時(shí)操作使得能夠考慮改變車(chē)輛參數(shù)，如過(guò)渡狀態(tài)中的最大力、外力等，·應(yīng)用于具有變速器的所有混合體系結(jié)構(gòu)，所述變速器具有至少兩種不同的傳動(dòng)系狀態(tài)。當(dāng)前第1頁(yè)12