用于操作在巡航控制模式下的混合動(dòng)力車輛的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于減少混合動(dòng)力車輛的模式變化繁忙的方法和系統(tǒng)。該方法具體地 可以用于包括傳動(dòng)系的分離離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)以及傳動(dòng)系的集成起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力 車輛。
【背景技術(shù)】
[0002] 混合動(dòng)力車輛可以包括在特定模式下操作以改進(jìn)傳動(dòng)系效率的傳動(dòng)系。在一個(gè) 示例中，混合傳動(dòng)系可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系分離離合器以及傳動(dòng)系集成起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) (DISG)。發(fā)動(dòng)機(jī)和DISG可以選擇性地將扭曲提供至混合傳動(dòng)系。在一種模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)可 以從DISG去連接（decoupled)，以便在發(fā)動(dòng)機(jī)并不燃燒空氣燃料混合物以及將扭矩提供至 傳動(dòng)系（僅DISG模式）時(shí)，DISG可以在不擴(kuò)大旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的能量的情況下推進(jìn)混合動(dòng)力 車輛。在另一種模式下，當(dāng)DISG并不將扭矩提供至傳動(dòng)系或者從傳動(dòng)系（僅發(fā)動(dòng)機(jī)模式） 中吸收扭矩時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供扭矩以推進(jìn)車輛。在又一種模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)和DISG兩者均 可以提供扭矩以推進(jìn)車輛（DISG/發(fā)動(dòng)機(jī)模式）。因此，混合傳動(dòng)系可以在基于車輛操作條 件的多種模式下操作。
[0003] 當(dāng)混合動(dòng)力車輛在循環(huán)或者速度控制模式下進(jìn)行操作時(shí)，可以獲得相同的傳動(dòng)系 模式。當(dāng)通過驅(qū)動(dòng)器或者控制器促進(jìn)車輛這樣做時(shí)，車輛可進(jìn)入速度或者循環(huán)控制模式。驅(qū) 動(dòng)器或者控制器選擇期望的車輛速度，并且供應(yīng)至車輛車輪的扭矩經(jīng)調(diào)節(jié)將車輛速度維持 在期望速度的閾值速度內(nèi)。根據(jù)車輪速度傳感器或者傳動(dòng)系速度傳感器的輸出所確定的實(shí) 際車輛速度可用作反饋以控制車輛速度。可以從期望車輛速度中減去實(shí)際車輛速度以確定 車輛速度誤差。車輛速度誤差可以乘以增益或者控制器傳遞函數(shù)以提供傳動(dòng)系扭矩調(diào)節(jié)。 傳動(dòng)系扭矩調(diào)節(jié)可被輸出至將扭矩供應(yīng)至傳動(dòng)系的發(fā)動(dòng)機(jī)和/或者DISG，使得車輛速度會 聚至期望車輛速度。
[0004] 發(fā)動(dòng)機(jī)和/或者DISG可進(jìn)行連續(xù)地調(diào)節(jié)以在速度控制模式期間實(shí)現(xiàn)期望車輛速 度，因?yàn)橛糜诰S持期望車輛速度的傳動(dòng)系扭矩可隨著包括道路坡度在內(nèi)的變化的路況而變 化。另外，驅(qū)動(dòng)器或者控制器可以根據(jù)車輛和/或者路況來調(diào)節(jié)期望車輛速度。例如，驅(qū)動(dòng) 器可降低期望車輛速度的同時(shí)車輛處于速度或者巡航控制模式下，以響應(yīng)于進(jìn)入道路建設(shè) 區(qū)。類似地，驅(qū)動(dòng)器可增加期望車輛速度以響應(yīng)于退出道路建設(shè)模式。期望車輛速度變化 可開始發(fā)動(dòng)機(jī)和/或者DISG所要求扭矩的變化以便車輛會聚至新的期望車輛速度。然而， 所要求的傳動(dòng)系扭矩的變化可開始發(fā)動(dòng)機(jī)停止或者起動(dòng)（例如，傳動(dòng)系操作模式的變化）， 這可是不想要的，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)可以僅在其停止后的短時(shí)間重起動(dòng)，以在新的期望車輛速度 下推進(jìn)車輛。此外，傳動(dòng)系分離離合器可被打開，然后此后不久被關(guān)閉，以改變傳動(dòng)系操作 模式并提供期望的新的車輛速度。傳動(dòng)系模式的頻繁變化（例如，傳動(dòng)系模式變化繁忙） 可降低傳動(dòng)系耐用性并干擾車輛乘客。因?yàn)檫@些原因，可取地是提供在車輛巡航或者速度 控制模式期間可以減少傳動(dòng)模式變化的方法和系統(tǒng)。
[0005] 本文的發(fā)明人已認(rèn)識到上述缺點(diǎn)并研制出一種方法，包括：在閉環(huán)車輛速度控制 模式期間，響應(yīng)于自期望的車輛速度變化的時(shí)間量，延遲將扭矩提供至傳動(dòng)系或者從傳動(dòng) 系中吸收扭矩的推進(jìn)源的變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 通過響應(yīng)于自期望車輛速度的變化的時(shí)間量延遲傳動(dòng)系模式變化，可能的是提供 這樣的技術(shù)結(jié)果，即將扭矩要求用作初級傳動(dòng)系模式變化變數(shù)，而避免在車輛系統(tǒng)中可以 呈現(xiàn)的傳動(dòng)系模式變化繁忙。例如，傳動(dòng)系模式變化可延遲自期望車輛速度變化的預(yù)定時(shí) 間量。因此，即使存在較大的期望傳動(dòng)系扭矩、車輪扭矩、或者變速器輸入軸扭矩的變化，傳 動(dòng)系可不立即切換操作模式。因此，當(dāng)車輛在閉環(huán)車輛速度控制模式下操作時(shí)，傳動(dòng)系在模 式之間切換可以不太多。
[0007] 在另一個(gè)實(shí)施例中，方法包括在閉環(huán)車輛速度控制模式期間，響應(yīng)于從現(xiàn)有車輛 速度變?yōu)樾碌能囕v速度的時(shí)間估計(jì)，延遲將扭矩提供至傳動(dòng)系或者從傳動(dòng)系中吸收扭矩的 推進(jìn)源的變化。
[0008] 在另一個(gè)實(shí)施例中，方法還包括響應(yīng)于從現(xiàn)有車輛速度變化到新的車輛速度的時(shí) 間估計(jì)而延遲打開傳動(dòng)系分離離合器。
[0009] 在另一個(gè)實(shí)施例中，閉環(huán)車輛速度控制模式基于期望車輛速度和實(shí)際車輛速度之 間的差異來調(diào)節(jié)車輛速度。
[0010] 在另一個(gè)實(shí)施例中，方法還包括將變速器升擋，以將傳動(dòng)系集成起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) (DISG)的速度調(diào)節(jié)至這樣的速度，在該速度下，響應(yīng)于從現(xiàn)有車輛速度變化到新的車輛速 度的時(shí)間估計(jì)，可獲得最大DISG扭矩。
[0011] 在另一個(gè)實(shí)施例中，方法還包括響應(yīng)于從現(xiàn)有車輛速度變化至新的車輛速度的時(shí) 間，延遲打開傳動(dòng)系分離離合器。
[0012] 在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于混合動(dòng)力車輛的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng) 系集成起動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)（DISG)、傳動(dòng)系分離離合器，其機(jī)械地耦接至發(fā)動(dòng)機(jī)和DISG、變速器、 以及控制器，其包括這樣的指令，該指令響應(yīng)于從現(xiàn)有車輛速度變化至新的車輛速度的時(shí) 間估計(jì)，而從第一傳動(dòng)系模式變化到第二傳動(dòng)系模式，同時(shí)混合動(dòng)力車輛在閉環(huán)速度控制 模式下操作。
[0013] 在另一個(gè)實(shí)施例中，第一模式是僅發(fā)動(dòng)機(jī)模式并且其中第二模式是僅DISG模式。
[0014] 在另一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括額外的指令，該指令響應(yīng)于從現(xiàn)有車輛速度變 化至新的車輛速度閉合傳動(dòng)系分離離合器。
[0015] 在另一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括額外的指令，該指令響應(yīng)于DISG速度大于可獲 得最大DISG扭矩的DISG速度將變速器升擋。
[0016] 在另一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括額外的指令，該指令響應(yīng)于從現(xiàn)有車輛速度變 化至新的車輛速度的時(shí)間在減速燃料切斷模式下操作發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0017] 在另一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括額外的指令，該指令響應(yīng)于從第一期望車輛速 度變化到第二期望車輛速度的時(shí)間，延遲從第一傳動(dòng)系模式變化到第二傳動(dòng)系模式。
[0018] 本描述可提供若干優(yōu)點(diǎn)。具體地，該途徑可減少因頻繁的傳動(dòng)系模式變化所致的 干擾驅(qū)動(dòng)器的可能性。另外，該途徑可減少傳動(dòng)系組件劣化的可能性。此外，該途徑可經(jīng)由 減少必要的傳動(dòng)系模式變化而改進(jìn)車輛燃料經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)單獨(dú)或者結(jié)合附圖時(shí)，期望優(yōu)點(diǎn)和 其他優(yōu)點(diǎn)，以及本描述的特征將從以下具體實(shí)施例中變得清楚。
[0019] 應(yīng)當(dāng)理解，提供上述概要是為了以簡化的形式介紹所選概念，其將在詳細(xì)說明中 進(jìn)一步說明。這并不意味著確立所述主題事項(xiàng)的關(guān)鍵或者基本特征，其范圍僅由具體實(shí)施 方式后的權(quán)利要求限定。另外，所述的主題事項(xiàng)不被限制于解決上述或者在本發(fā)明中任何 部分指出的任何不利的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0020] 當(dāng)單獨(dú)或者參考附圖時(shí)，通過閱讀實(shí)施例的示例，在此被稱為【具體實(shí)施方式】，將更 徹底地明白本文所述優(yōu)點(diǎn)，其中：
[0021] 圖1是發(fā)動(dòng)機(jī)的原理圖；
[0022] 圖2示出示例性車輛傳動(dòng)系配置；
[0023] 圖3示出示例性車輛速度控制器方框圖；
[0024] 圖4示出示例性混合動(dòng)力車輛操作順序；以及
[0025] 圖5A-5C示出用于操作混合動(dòng)力車輛的示例性方法。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 本描述涉及在巡航或者速度控制模式下操作混合動(dòng)力車輛。混合動(dòng)力車輛可包括 如圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)可被包括在如圖2所示的傳動(dòng)系內(nèi)。此外，混合動(dòng)力車輛可 包括如圖3所示的車輛巡航或者速度控制器。傳動(dòng)系可以按如圖4所示在速度控制模式期 間操作以減少傳動(dòng)系模式變化繁忙。具體地，在從第一車輛速度變化到第二車輛速度期間 同時(shí)混合動(dòng)力車輛處于閉環(huán)車輛速度控制模式的傳動(dòng)系模式變化的實(shí)際總數(shù)量可根據(jù)圖 5A-5C的方法而減少。
[0027] 參考圖1，包括多個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)10由電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12控制，其中在圖1中 示出了多個(gè)氣缸中的一個(gè)。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括燃燒室30和氣缸壁32,活塞36放置在燃燒室 30內(nèi)并且連接到曲軸40。飛輪97和環(huán)形齒輪99耦接到曲軸40。起動(dòng)器96(例如，低電 壓（以低于30伏操作）電機(jī)）包括小齒輪軸98和小齒輪95。小齒輪軸98可選擇性推進(jìn) 小齒輪95,以嚙合環(huán)形齒輪99。起動(dòng)器96可被直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的前面或者發(fā)動(dòng)機(jī)的后 面。在一些示例中，起動(dòng)器96可經(jīng)運(yùn)動(dòng)帶或者鏈條將扭矩選擇性供應(yīng)至曲軸40。在一個(gè)示 例中，起動(dòng)器96在未被嚙合到發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸時(shí)處于基態(tài)。所示的燃燒室30分別經(jīng)進(jìn)氣閥52 和排氣閥54與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。每個(gè)進(jìn)氣閥和排氣閥可由進(jìn)氣凸輪51和 排氣凸輪53操作。進(jìn)氣凸輪51的位置可由進(jìn)氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置 可由排氣凸輪傳感器57確定。
[0028] 所示的燃料噴射器66經(jīng)放置將燃料直接噴射到氣缸30內(nèi)，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人 員已知的直接噴射。可替代地，燃料可被噴射到進(jìn)氣端口，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的端口 噴射。燃料噴射器66按與來自控制器12的脈沖寬度成比例地遞送液體燃料。燃料通過包 括燃料箱、燃料栗和燃料軌道（未示出）的燃料系統(tǒng)（未示出）被遞送到燃料噴射器66。
[0029] 另外，所示的進(jìn)氣歧管44與渦輪增壓器壓縮機(jī)162連通。軸161將渦輪增壓器渦 輪機(jī)164機(jī)械地耦接至渦輪增壓器壓縮機(jī)162。任意電子節(jié)流閥62調(diào)節(jié)節(jié)流板64的位置， 以控制從空氣進(jìn)氣口 42到壓縮機(jī)162和進(jìn)氣歧管44的氣流。在一個(gè)示例中，高壓、兩級燃 料系統(tǒng)可用于生成較高的燃料壓力。在一些示例中，節(jié)流閥62和節(jié)流板64可被放置在進(jìn) 氣閥52和進(jìn)氣歧管44之間，使得節(jié)流閥62是端口節(jié)流