發動機動力量化函數選擇的製作方法

2023-05-23 07:44:56 2

發動機動力量化函數選擇的製作方法
【專利摘要】本發明涉及發動機動力量化函數選擇，公開了一種具有發動機和牽引電池的車輛以及一種運轉發動機的方法。控制器根據量化的發動機動力水平使發動機運轉。量化水平取決於總動力需求。對於較低的總動力需求的值，選擇的量化水平可至少等於總動力需求。對於較高的總動力需求的值，選擇的量化水平可小於或等於總動力需求。對於處於低值和高值之間的值，選擇的量化水平可以是最接近總動力需求的量化水平。牽引電池可根據選擇的量化水平來接收或提供動力。
【專利說明】發動機動力量化函數選擇

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種混合動力車輛及控制的方法。

【背景技術】
[0002] 圖1示出了用於混合動力電動車輛的傳統的"負荷跟蹤"發動機動力確定架構10 的框圖。在傳統的架構10中，發動機動力指令12被確定為駕駛員動力指令14和電池動力 指令16的總和。因此，在傳統的架構10中，發動機直接地響應駕駛員動力指令14的任何 改變。
[0003] 因此，在實際駕駛中，任何雜亂或激進的駕駛員動力指令14能夠容易地產生發動 機動力指令12的擾動。所述擾動能夠反映為發動機動力指令12中的快速波動和抖動。這 樣的瞬變會對發動機燃燒效率產生不利的影響並消耗額外的瞬變燃料。此外，很多發動機 控制參數是"斷定地"基於發動機動力指令12的變化率所計劃的。因此，發動機動力擾動 可引起其他非最優化的發動機設置以及惡化燃料/空氣錯誤。即使A/F (空氣/燃料）比 能夠保持在適度的窄範圍內，但是由更頻繁發生的瞬變引起的燃料富集的整合效應也能被 放大並累積至較高水平的燃料損失。


【發明內容】

[0004] 公開了一種車輛，所述車輛包括發動機、牽引電池和至少一個控制器。所述控制器 被配置為：當總動力需求小於預定值時，請求來自發動機的動力至少等於總動力需求，使得 牽引電池接收動力。所述控制器被配置為：當總動力需求大於另一預定值時，請求來自發動 機的動力小於總動力需求，使得牽引電池提供動力來滿足總動力需求。所述控制器還可被 配置為：以量化水平請求來自發動機的動力，使得牽引電池根據總動力需求和量化的請求 的動力水平之間的差來接收或提供動力。總動力需求可以是駕駛員動力需求和電池動力需 求的總和。所述控制器還可被配置為：以量化水平中選擇的最接近於總動力需求的值的那 一個量化水平而請求來自發動機的動力。所述控制器還可被配置為：當總動力需求大於所 述預定值並小於所述另一預定值時，以量化水平中最接近總動力需求的值的那一個量化水 平而請求來自發動機的動力。
[0005] 公開了一種車輛，所述車輛包括發動機、牽引電池和至少一個控制器。所述控制器 被配置為：以小於或等於總動力需求的量化水平而請求來自發動機的動力，使得牽引電池 提供動力來滿足總動力需求。所述總動力需求可以是駕駛員動力需求和電池動力需求的總 和。所述控制器還可被配置為：當總動力需求小於預定值時，以至少等於總動力需求的量化 水平而請求來自發動機的動力，使得牽引電池從發動機接收動力。所述控制器還可被配置 為：當總動力需求大於預定值並小於另一預定值時，以量化水平中選擇的最接近於總動力 需求的值的那一個量化水平而請求來自發動機的動力。
[0006] 公開了一種用於運轉發動機的方法。所述方法包括：當總動力需求小於預定值時， 輸出來自發動機的動力至少等於總動力需求。所述方法還包括：當總動力需求大於另一預 定值時，輸出來自發動機的動力小於總動力需求。所述方法還包括：當總動力需求大於所述 預定值並小於另一預定值時，以多個量化水平中選擇的最接近總動力需求的值的那一個量 化水平而請求來自發動機的動力。所述方法還可包括：所述總動力需求為駕駛員動力需求 和電池動力需求的總和。所述方法還可包括：當總動力需求小於所述預定值或大於所述另 一預定值時，以量化水平中最接近總動力需求的值的那一個量化水平而請求來自發動機的 動力。
[0007] 所述總動力需求是駕駛員動力需求和電池動力需求的總和。
[0008] 所述方法還包括：當總動力需求小於所述預定值或者大於所述另一預定值時，以 多個量化水平中選擇的最接近總動力需求的值的那一個量化水平而請求來自發動機的動 力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1示出了用於混合動力電動車輛的傳統的"負荷跟蹤"發動機動力確定架構的 框圖；
[0010] 圖2示出了示例性混合動力車輛的示意圖；
[0011] 圖3示出了根據本發明的實施例的改進的發動機動力確定架構的框圖，該發動機 動力確定架構被構造為實施用於混合動力車輛中發動機瞬變減輕的控制方法；
[0012] 圖4示出了描述用於發動機瞬變減輕的控制方法的發動機動力指令量化和滯後 程序的操作的流程圖；
[0013] 圖5示出了描述用於發動機瞬變減輕的控制方法的量化的發動機動力指令濾波 程序的操作的流程圖；
[0014] 圖6示出了選擇量化函數的一個可能實施例的圖示代表。

【具體實施方式】
[0015] 在此描述了本公開的實施例。然而，應該理解的是，公開的實施例僅僅是示例，並 且其他實施例可以以各種和可選的形式體現。附圖並不一定按照比例繪製；可誇大或最小 化一些特徵以示出特定部件的細節。因此，在此公開的具體結構和功能性細節不應該被解 釋成限制，而僅僅應當作為用於教導本領域的技術人員不同地使用本發明的代表性基礎。 如本領域的普通技術人員將理解的，參照任何一個附圖描述並示出的多個特徵可與在一個 或更多個其他附圖中示出的特徵組合以產生未明確示出或描述的實施例。示出的特徵的組 合提供用於典型應用的代表性實施例。然而，與本公開的教導一致的特徵的多種組合和修 改可期望用於特定應用或實施。
[0016] 圖2示出了混合動力車輛20的一個可能實施例的示意圖。混合動力車輛20包括 第一車輪組22、第二車輪組24以及車輪驅動系統或動力傳動系26。
[0017] 動力傳動系26可被構造為驅動或致動第一車輪組22和/或第二車輪組24。動力 傳動系26可具有任何合適的構造，例如，如本領域技術人員公知的串聯驅動、分流混合動 力驅動、或者雙模式分流。在圖2中示出的實施例中，動力驅動系26具有動力分配式驅動 配置。
[0018] 動力傳動系26可被構造為驅動第一車輪組22和/或第二車輪組24,或者提供扭 矩至第一車輪組22和/或第二車輪組24。在示出的實施例中，動力驅動系26被構造為驅 動第一車輪組22,而電機28 (例如，電動機）被構造為驅動第二車輪組24。可替代地，可設 置第二車輪組24而沒有電機28。
[0019] 混合動力車輛20可包括任何合適數量的動力源。在圖2中示出的實施例中，混 合動力車輛20包括主要動力源30和次要動力源32。主要動力源30可以是任何合適的能 量生成裝置（例如，內燃發動機）。次要動力源32可以是電的、非電的或它們的組合。可 使用電動力源，例如，電池、具有相互電連接的電池單元的電池組、電容器或燃料電池。如 果使用電池，那麼電池可以是任意合適類型的電池，例如，鎳-金屬氫化物（Ni-MH)、鎳-鐵 (Ni-Fe)、鎳-鎘（Ni-Cd)、鉛酸，溴化鋅（Zu-Br)或基於鋰的電池。如果使用電容器，那麼 電容器可以是任意合適類型的電容器，例如，超級電容器（ultra capacitor)、超級電容 (super capacitor)、電化學電容器或雙電層電容器。非電的動力源可以是其能量可被轉換 為電能或機械能的裝置。例如，液壓動力源或機械動力源（例如，飛輪、彈簧、發動機或壓縮 氣體）能夠儲存根據需要可被轉換為或釋放為電能或機械能的能量。為簡潔起見，下面的 描述將主要涉及包含電動力源的本發明的實施例。
[0020] 主要動力源30和次要動力源32可適用於提供動力至動力傳輸系統34和/或電 機28。動力傳輸系統34可適用於驅動一個或更多個車輪組22、24。在至少一個實施例中， 動力傳輸系統34可以按照任何合適的方式（例如，通過驅動軸、鏈或其他機械聯接）連接 到差速器36。差速器36可通過一個或更多個軸38 (例如，軸或半軸）連接至第一車輪組 22中的每個車輪。
[0021] 動力傳輸系統34可包括多個機械的、電的、和/或機電的裝置。在示出的實施例 中，動力傳輸系統34包括作為主要部件的行星齒輪總成40、第一電機42、動力傳輸單兀44 和第二電機46。
[0022] 行星齒輪總成40可具有任何合適的構造。在示出的實施例中，行星齒輪總成40 包括中心齒輪50、多個行星齒輪52、以及環形齒輪54。
[0023] 主要動力源30可通過離合器56選擇性地結合到行星齒輪總成40。離合器56可 以是任何合適類型的離合器，例如，允許主要動力源30來驅動行星齒輪總成40的單向離合 器。如果離合器56接合，那麼主要動力源30可以使行星齒輪52旋轉。然後，行星齒輪52 的旋轉可使環形齒輪54旋轉。環形齒輪54可結合到動力傳輸單元44,動力傳輸單元44結 合到差速器36,用於傳遞扭矩至車輪，以推進混合動力車輛20。動力傳輸單元44可包括可 接合以提供期望的車輛響應的多個齒輪傳動比。
[0024] 第一電機42 (可以是電動機或電動機-發電機）可結合到中心齒輪50,以提供扭 矩來補充或抵消由主要動力源30所提供的扭矩。可設置制動器58來減小速度和/或從第 一電機42到中心齒輪50的扭矩或傳動。
[0025] 次要動力源32和/或第一電機42可向第二電機46提供動力。第二電機46 (可 以是電動機）可結合到動力傳輸單元44,以推進混合動力車輛20。
[0026] -個或更多個控制器60可監測並控制混合動力車輛20的多個方面。為簡潔起見， 示出了單個控制器60 ;然而，可設置多個控制器，用於監測和/或控制在此描述的部件、系 統和功能。
[0027] 控制器60可與主要動力源30、次要動力源32和電機42、46通信，以監測和控制它 們的運轉和性能。控制器60可按照本領域技術人員公知的方式接收指示發動機轉速、發動 機扭矩、車速、電機轉速、電機扭矩、以及次要動力源32的運轉狀態的信號。例如，發動機轉 速傳感器可適用於檢測相關部件的旋轉速度或旋轉速率，以檢測發動機速度。這樣的轉速 傳感器可與主要動力源30集成，以檢測主要動力源的輸出軸的旋轉速度或旋轉速率。可替 代地，轉速傳感器可設置在動力傳動系26中，位於主要動力源30的下遊側。
[0028] 控制器60可接收來自其他部件或子系統的輸入信號。例如，控制器60可接收指 示由駕駛員或車輛系統（例如，主動或智能巡航控制系統）請求的車輛加速的信號。可通 過或基於來自輸入裝置或傳感器62 (例如，加速器踏板傳感器或巡航控制輸入裝置）的信 號而提供這樣的信號。
[0029] 控制器60還可接收指示由駕駛員或車輛系統（例如，主動或智能巡航控制系統） 請求的車輛減速的信號。可通過或基於來自輸入裝置或傳感器64(例如，制動器踏板傳感 器或巡航控制輸入裝置）的信號而提供這樣的信號。
[0030] 加速和減速請求可用於評估是否發生"踩踏板（tip-in)"事件或"鬆開踏板 (tip-out) "事件。踩踏板事件指示需要額外的動力或者車輛加速。鬆開踏板事件指示需 要更少動力或者車輛減速。例如，加速器踏板的驅動可指示踩踏板事件。類似地，車輛的制 動、加速踏板的釋放或它們的組合可指示鬆開踏板事件。
[0031] 在混合動力車輛中，加速（踩踏板）和減速（鬆開踏板）事件可導致提供來致動 車輪的動力發生變化。通常，加速請求增加動力消耗需求並且減速請求降低動力消耗需求。 該動力需求的變化可導致至少一個動力源的運轉特徵改變而提供增加的或減少的動力量 的瞬變條件或狀態。
[0032] 在具有發動機的混合動力車輛中，發動機動力可以是發動機輸出扭矩和發動機轉 速的函數（例如，動力（功率）=扭矩X轉速）。在瞬變狀況期間，如果發動機扭矩和發動 機轉速沒有被智能地控制，則會發生燃料經濟性降低。通過更頻繁地踩踏板和/或鬆開踏 板事件的激進的駕駛可放大燃料經濟性的缺點。與現有方法相比，公開的車輛和方法可通 過提供增強的控制方法而改進燃料經濟性。
[0033] 圖3示出了被構造為在混合動力車輛中實施用於發動機瞬變減輕的控制方法的 改進的發動機動力確定架構70的一個可能實施例的框圖。將參照具有發動機（作為主要 動力源）以及電池（作為次要動力源）的混合動力車輛的實施例來描述改進的架構70;然 而，應理解的是，在各種實施例中可如上所述使用其他主要動力源和次要動力源。
[0034] 發動機瞬變減輕的控制方法包括用於使發動機動力指令量化的程序和對發動機 動力指令進行濾波的程序。發動機瞬變減輕方法的目的是有效地平滑發動機動力指令的輪 廓（profile)並允許電池提供動力來填充驅動動力的高頻部分和雜亂部分。
[0035] 與傳統的架構10相比，改進的架構70執行下面另外的程序來描繪發動機動力指 令的輪廓：（i)發動機動力指令量化和滯後程序（下面參照圖4描述）；（ii)量化的發動機 動力指令濾波程序（下面參照圖5描述）。
[0036] 可在控制器60中實施的改進的架構70包括發動機動力指令量化和濾波模塊 72。通常，模塊72接收原始的發動機動力指令（P tJ 12作為輸入。然後，發動機動力指令 (PtJ 12可通過發動機動力指令量化和滯後程序以及量化的發動機動力指令濾波程序進行 處理。產生的輸出為平滑的發動機動力指令（P tt final)74。在傳統的架構10和改進的架 構70兩者中，發動機動力指令（PtJ 12被確定為駕駛員動力指令14和電池動力指令16的 總和。然而，改進的架構70輸出平滑的發動機動力指令（Pt(rt final) 74 (與發動機動力指令 (PtJ 12對照）來確定發動機扭矩指令。
[0037] 量化和濾波模塊72包括量化器76和滯後邏輯78。量化器76和滯後邏輯78基於 對發動機動力指令（P tot) 12執行發動機動力指令量化和滯後程序（下面參照圖4描述）來 產生量化的發動機動力指令（Ρ^__^ζκ1)80輸出。
[0038] 量化和濾波模塊72還可包括程序68,以選擇將要使用的特定的量化函數76。量 化選擇程序68可指示在不同條件下執行的量化的類型。典型的量化函數可包括向上四舍 五入（round up)至最接近更高量化水平的上限函數、向下四捨五入（round down)至最接 近更低量化水平的下限函數、或者向上四捨五入或向下四捨五入至最接近量化水平的取整 函數。特定的量化函數的選擇可取決於車輛的當前運轉狀態。
[0039] 量化選擇函數68的一個實施例可基於發動機動力指令（PtJ 12。發動機動力指令 12可反映車輛的總動力需求。圖6示出了量化選擇函數的一個可能的實施例，其中，發動 機動力範圍被分成單獨的部分-低動力區域200、中間動力區域202以及高動力區域204。 這些區域可使用可校正的值來確定，以限定其範圍。當發動機動力指令12位於給定的區域 內時，可選擇不同的量化函數。一種可能的構造可以是在低動力範圍內選擇上限函數、在中 間動力範圍內選擇取整函數以及在高動力範圍內選擇下限函數。限定這些範圍的值可被校 正，以在燃料經濟性和性能方面提供改進。注意的是，描述的實施例僅僅是一個可能的方案 並且可選擇其他實施例。
[0040] 參照圖6,低動力閾值206可限定為低動力區域200和中間動力區域202之間的邊 界。當發動機動力指令低於低動力閾值206時，發動機動力可被認為處於低動力區域200 中。高動力閾值208也可被限定，其限定為中間動力區域202和高動力區域204之間的邊 界。落在低動力閾值206和高動力閾值208之間的發動機動力指令可被認為處於中間動力 區域202中。最後，高於高動力閾值208的發動機動力指令可被認為處於高動力區域204 中。
[0041] 在圖6中的區域的每個區域內，作為示例的總發動機動力指令與對應的量化動力 指令一起被描繪。在低動力區域200中，示出了上限函數。這樣以圖形的方式示出了總發 動機動力指令信號210被量化為下一個較高量化水平（如通過量化的動力信號212所描述 的）。對於上限函數來說，量化的動力指令信號212將等於或高於所示出的總發動機動力指 令信號210。在中間動力區域202中，示出了取整函數。這樣以圖形的方式示出了總發動機 動力指令信號214被取整為最接近的量化水平（如通過量化的動力信號216所描述的）。 在這種情況下，量化的動力信號216可根據最接近的量化水平而高於或低於總發動機動力 指令信號214。在高動力區域204中，示出了下限函數。這樣以圖形的方式示出了總發動 機動力指令信號220被量化為下一個較低的量化水平（如通過量化的動力信號218所描述 的）。對於下限函數，量化的動力指令信號218將等於或低於所示出的總發動機動力指令信 號 220。
[0042] 例如，具有固定的量化步長（Qntz_Step)的實施例可被描述如下：
[0043] PTot QuantizationceiUna{PTot,Qntz_Step) - Qntz_Step * INT(---l· 1.0) J _ Qntzstep Pj〇t Quantizationround{PTot,Qntz_Step) - Qntz_Step * INT(-~~:--l· 0.5) Qntzstep PfOt
[0044] Quantizationfloor(PTot, Qntz_Step) = Qntz_Step * INT(-------) Qntz_Step
[0045] 其中，INT(x)是減小為低於值（x)的最接近的整數的函數並且Qntz_St印是量化 水平的步長（size)。注意的是，量化函數的其他實施例可以是可能的。
[0046] 發動機動力指令（Pt(rt) 12是駕駛員動力指令14和電池動力指令16的總和並且可 以代表車輛的總動力需求。在量化和濾波模塊72對發動機動力指令12進行處理後，平滑 的發動機動力指令（P tt final) 74可與發動機動力指令12不同。在平滑的發動機動力指令74 大於發動機動力指令12的情況下，由於發動機可產生比需求的動力更多的動力，因此動力 可被供應至電池。在平滑的發動機動力指令74少於發動機動力指令12時，電池可供應動 力來滿足總動力需求中的不足額。
[0047] 現在返回參照圖3,量化和濾波模塊72還可包括濾波器82。濾波器82可通過使 用低通濾波器來執行量化的發動機動力指令濾波程序（下面參照圖5描述），以平滑發動機 動力指令（P tJ12和量化的發動機動力指令（Pt(rt quantized)80之間的動力差（ΛΡ)84。濾波器 82可產生濾波的動力差（APfiltered)86作為輸出。然後，可使量化的發動機動力指令（P tQt q_ized)8〇和濾波的動力差（APfiltered)86相加來產生平滑的發動機動力指令（P t(rt final)74。 平滑的發動機動力指令（Pt(rt final) 74可從量化和濾波模塊72輸出，用於確定發動機扭矩指 令。
[0048] 濾波器82可使用由量化和濾波模塊72的濾波確定計算表90提供的濾波器常數 (Fk)88來用於平滑動力差（ΛΡ)84,以產生濾波的動力差（AP filtered)86。如下面更詳細 地描述的，可基於燃料損耗％ (Φ)92和動力差（ΛΡ)84的幅度適應性地確定濾波器常數 (Fk)88。可基於閉環反饋λ (lambda，希臘語的第11個字母）A/F比率而在線計算燃料損 耗％ (Φ)92。
[0049] 圖4和圖5分別示出了流程圖100和130,流程圖100和130分別描述了發動機動 力指令量化和滯後程序以及量化的發動機動力指令濾波程序的可能實施例。
[0050] 如本領域普通技術人員將領會的，流程圖100和130表示可使用硬體、軟體或它們 的組合來實施的控制邏輯。例如，可使用編程的微處理器來執行多個函數。控制邏輯可使 用多個已知的編程或處理技術或策略中的任意編程或處理技術或策略來執行並且不限於 示出的次序的順序。例如，在實時控制應用中採用中斷或事件-驅動程序，而不是採用所示 出的純粹的順序策略。同樣地，可使用雙處理、多任務、或者多線程系統和方法來實現本發 明的目的、特點和優點。
[0051] 本發明不依賴於用於開發和/或實施示出的控制邏輯的特定程式語言、作業系統 處理器或電路。同樣地，根據特定的程式語言和處理策略，可以在大體上相同的時間按照示 出的順序執行各種功能，或者按照不同的順序執行各種功能，同時實現本發明的特點和優 點。在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，可對示出的功能進行修改或在某些情況下省 略示出的功能。
[0052] 現在參照圖4,繼續參照圖3中示出的改進的架構70,示出了描述發動機動力指令 量化和滯後程序的操作的流程圖100。量化和濾波模塊72的量化器76和滯後邏輯78執行 該程序。
[0053] 該程序提供了被設計為將原始的發動機動力指令（PtJ 12離散化進入預定的（可 校準的）網格中的動力量化流程。當發動機動力指令（Ptot) 12在單位動力網格步長內波動 時，發動機動力指令保持在量化的恆定水平，以消除任何快速的變化或抖動。例如，假設動 力量化網格步長的尺寸為5kW，那麼具有小於5kW的"變化幅度"的任何發動機指令波動將 被濾除。替代的是，電池動力填充瞬變需求。
[0054] 滯後邏輯被嵌入，以防止量化的發動機動力指令在兩個相鄰的量化網格之間不 希望的快速切換。在踩踏板事件期間，在循環（iteration)n處，只有在發動機動力指令 (P tJ 12的"幅度增加"超過前一次量化的發動機動力指令（根據前一次循環（n-1)所記錄 的）的值高於上限閾值的情況下，才可相應地更新量化的發動機動力指令。否則，量化的發 動機動力指令保持與前一次循環相同。類似地，在滯後邏輯中使用了下限閾值來用於鬆開 踏板事件。
[0055] 發動機動力指令量化和滯後程序的操作始於在框102中設置"上限"、"下限"和 "網格尺寸"的值。網格尺寸值指示用於每個量化網格的步長的尺寸。上限值指示用於踩踏 板事件的發動機動力指令"幅度增加"閾值。下限值指示用於鬆開踏板事件的發動機動力 指令"幅度減小"閾值。
[0056] 在進行量化之前，可選擇的選擇量化函數的步驟可作為框102的一部分執行。量 化函數的選擇可基於發動機動力指令（P tJ 12。在框102中，在當前循環"η"期間，量化器 76將發動機動力指令（PtJ 12量化成網格尺寸的函數，以產生用於當前循環"η"的量化的 發動機動力指令所述量化可通過選擇的量化函數（可以是上限函數、下限函 數或取整函數）來執行。
[0057] 在框104中，檢查發動機動力指令（Ptot) 12以確定Pt(rt是否大於零。如果在框 104中發動機動力指令（PtJ 12不大於零，那麼在框106中量化的發動機動力指令（Pt(rt q_ized)8〇設置為發動機動力指令（P tJ 12(即，Pt(rt _ized = PtJ。如果在框104中發動機 動力指令（PtJ 12大於零，那麼所述程序進行到框108。
[0058] 框108檢查是否存在踩踏板事件。如果在框108中存在踩踏板事件，那麼在框110 中滯後邏輯78檢查發動機動力指令（P tot) 12超過前一次量化的發動機指令（Pt(rt quantizral last)的值是否是預定量。該檢查操作可通過將發動機動力指令（PtJ 12與前一次量化的發 動機動力指令（Ptot__ntizraUast)和上限值的總和進行比較（即， 來完成（框110)。前一次量化的發動機動力指令是在前一次循環"n-1" 處通過量化器76記錄的值。如果發動機動力指令12超過前一次量化的發動機動力指令的 值是預定量，那麼如框112所示，量化的發動機動力指令（P tt quantizj80被設置為在框102 中產生的用於當前循環"η"的量化的發動機動力指令（Ptt quantized)(艮P ' P tot_quantized ^tot_ 。如果發動機動力指令12超過前一次量化的發動機動力指令的值不是預定量，那麼 如框114所示，量化的發動機動力指令80被設置為前一次量化的發動機動力 ?曰令qu-d-last)(即，P tot_quantized ^tot_quantized_last^ °
[0059] 如果不存在踩踏板事件（框108)，那麼可能存在鬆開踏板事件。滯後邏輯78檢查 發動機動力指令（Ptot) 12小於前一次量化的發動機動力指令（Pt(rt quantized last)的值是否是預 定量。該檢查操作可通過將發動機動力指令（PtJ 12與前一次量化的發動機動力指令（Pt(rt q_izraUast)和下限值之間的差進行比較（即，~<'_ (1_^(〇^-下限）來完成（框116)。 如果發動機動力指令（Ptot) 12小於前一次量化的發動機動力指令（Pt(rt quantized last)的值是預 定量，那麼如框118所示，輸出的量化的發動機動力指令（Ptt quantizJ 80被設置為在框102 中產生的用於當前循環"η"的量化的發動機動力指令（即，P tot_quantized ^tot_quantized )。如果 發動機動力指令（Ptot) 12小於前一次量化的發動機動力指令（Pt(rt quantized last)的值不是預定 量，那麼如框120所示，輸出的量化的發動機動力指令（Ptot quantized)80被設置為前一次量化 的發動機動力指令(即， Ptot-quantized Ptot-quantized-last) °
[0060] 然後，前一次量化的發動機動力指令（Pt(rt quantized last)被更新為（框122)在當 前循環中確定的輸出的量化的發動機動力指令（Ρ^__^ζκ1)80(即， Ptot_quantized_last ^tot_ 進而，更新的前一次量化的發動機動力指令在後續時間點用於下一次循環（即 n+1)的發動機動力指令（PtJ12。
[0061] 現在參照圖5,繼續參照圖3中示出的改進的架構70,示出了描述量化的發動機動 力指令濾波程序的流程圖130。量化和濾波模塊72的濾波器82執行該程序。
[0062] 首先，濾波器82訪問輸出的量化的發動機動力指令（Ptot quantized) 80和前一次量化 的發動機動力指令。如上面參照圖3所指示的，濾波器82接收發動機動 力指令（~)12和量化的發動機動力指令（^_^ (1)80之間的動力差（八朽84(8卩，八？ =Ptot-P t(rt_quantized)作為輸入。濾波器82還接收由濾波確定計算表90提供的濾波器常數 (Fk) 88作為輸入。
[0063] 量化的發動機動力指令濾波程序的操作始於濾波器82檢查量化的發動機動力指 令（Pt(rt_q_izj80和前一次量化的發動機動力指令（P tt (luantizraUast)是否具有差值（即， Ptot-quantized Ptot-quantized-last ? 如框132所示）。如果量化的發動機動力指令（Ptot_ .quantized) 8〇 和前一次量化的發動機動力指令（Ptot__ntizraUast)具有差值，那麼濾波器82重新將動力差 (Λ P) 84設置為零並將濾波的動力差（Λ Pfiltered) 86設置為零（即，Λ P = 0以及Λ Pfiltered =0,如框134所示）。如果量化的發動機動力指令（Ρ?(Λ__^ζκ1)80和前一次量化的發動機 動力指令具有相同的值，那麼在框136中濾波器82將動力差（ΛΡ)84設置 為發動機動力指令（P tJ12和輸出的量化的發動機動力指令（Ptot quantizj80之間的差（即， ΛΡ = Pt(rt-Pt(rt quantized)。在框138中，濾波器82獲取濾波常數（Fk)88。在框140中，從框 136獲取的作為濾波常數（Fk)88的函數的動力差（ΛΡ)84被濾波，以產生濾波的動力差 (A Pfiltered) 86。
[0064] 一旦框134或框140完成，濾波器84將濾波的動力差（Λ PfiltOTed) 86輸出至量化和 濾波模塊72的求和節點94。如果從框134輸出，則濾波的動力差（Λ Pfilteed) 86為零。如果 從框140輸出，則濾波的動力差（Λ Pfilteed) 86為從框136獲取的被濾波為濾波常數（Fk) 88 的函數的動力差（ΛP)84。
[0065] 來自框134和框140的程序繼續前進到框142,框142檢查發動機動力指令 (P tJ12是否大於零（S卩，Ptot>0)。如果發動機動力指令（PtJ12不大於零，那麼如框 144所示，將從量化和濾波模塊72輸出的發動機動力指令（P tot final) 74被設置為發動機動 力指令（PtJ 12( S卩，Ptot final = PtJ。如果發動機動力指令（PtJ 12大於零，那麼如框146 所示，輸出的發動機動力指令（Pt(rt_final)74被設置為量化的發動機動力指令 和濾波的動力差（AP filterj86的總和（S卩，PtQt _final Ptot_quantized+ A Pfiltered )。此外，量化 和濾波模塊72的求和節點94對量化的發動機動力指令（Ptt _ntized)80和濾波的動力差 (Δ PfiltOTJ 86求和，然後輸出發動機動力指令（Ptot final) 74 (上述兩個變量的總和）。
[0066] 如圖3所示，量化和濾波模塊72提供發動機動力指令（Pt(rt final) 74至車輛系統控 制（VCS)模塊96 (例如，控制器60的另一部分）。VCS模塊96基於發動機動力指令（Pt(rt final) 74確定用於發動機30的最優發動機扭矩指令。量化和濾波模塊72還可將發動機動 力指令（Ptot_ final)74提供至發動機運轉管理策略（EOMS)模塊98(例如，控制器60的另一部 分）。EOMS模塊98基於發動機動力指令（P tt final) 74確定發動機轉速指令。
[0067] 現在將更詳細地解釋濾波確定計算表90的設計原理。當動力差（Λ P)較小時，應 用較快的濾波。這意味著在某種程度上允許發動機動力指令的較小幅度的變化，這是因為 該較小幅度的變化對於觸發燃燒瞬變的影響較小。當動力差（△?較大時，應用較緩慢的 濾波，使得較大的指令波動和突然的變化在開環中較大程度地平滑，以降低潛在的燃燒低 效性。另一方面，燃料損耗％ (Φ)越高，需要的濾波越慢，以進一步抑制較快的瞬變。當檢 測到較大的富集A/F誤差時，這樣的閉環機制保證了平滑的發動機動力。
[0068] 注意的是，當 Ptot_quantized ^tot_quantized_last 時（指示確實存在來自駕駛員的期望的 發動機動力改變），可對動力差（ΛΡ)84和濾波的動力差（APfiltered)86應用重新設置（圖 5的框134)。因此，可允許輸出的發動機動力指令（Ptot final) 74跳躍至量化的動力網格上的 新點。
[0069] 總而言之，在對輸入的發動機動力指令（PtJ 12進行量化和濾波後，最終輸出的 模型化（profiled)的發動機動力指令（Ptot final) 74被確定為量化的發動機動力指令（Pt(rt q_tized)8〇和濾波的動力差（APfiltered)86的總和（艮P， Ptot_final Ptot-quant ized+ A Pfiltered)。
[0070] 由發動機瞬變減輕方法提供的優勢可包括：在開環中平滑發動機運轉並消除不需 要的發動機燃燒瞬變，以溫和地減輕A/F富集；使用電池來吸收駕駛員動力"擾動"並處理 駕駛員動力的高頻部分和雜亂部分；以及在"負荷均衡"和"負荷跟蹤"之間適應性優化發 動機動力，以進一步改善燃料經濟性。
[0071] 在此公開的程序、方法或算法可被傳送到處理裝置、控制器或計算機/通過處理 裝置、控制器或計算機實現，所述處理裝置、控制器或計算機可包括任何現有的可編程電子 控制單元或者專用的電子控制單元。類似地，所述程序、方法或算法可以以多種形式被存儲 為可被控制器或計算機執行的數據和指令，所述多種形式包括但不限於永久地存儲在非可 寫存儲介質（諸如，ROM裝置）上的信息以及可變地存儲在可寫存儲介質（諸如，軟盤、磁 帶、CD、RAM裝置以及其它磁介質和光學介質）上的信息。所述程序、方法或算法還可被實 現為軟體可執行對象。可選地，所述程序、方法或算法可利用合適的硬體組件（諸如，專用 集成電路（ASIC)、現場可編程門陣列（FPGA)、狀態機、控制器或其它硬體組件或裝置）或者 硬體、軟體和固件組件的結合被整體或部分地實施。
[0072] 雖然上面描述了示例性實施例，但是並不意味著這些實施例描述了權利要求包含 的所有可能的形式。說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制，並且應理解的是，在不脫 離本公開的精神和範圍的情況下，可作出各種改變。如上所述，可組合多個實施例的特徵以 形成本發明的可能未明確描述或示出的進一步的實施例。雖然多個實施例已被描述為提供 優點可在一個或更多個期望的特性方面優於其它實施例或現有技術實施方式，但是本領域 的普通技術人員應該認識到，一個或更多個特徵或特點可被折衷，以實現期望的整體系統 屬性，所述期望的整體系統屬性取決於具體的應用和實施方式。這些屬性包括但不限於成 本、強度、耐久性、生命周期成本、可銷售性、外觀、包裝、尺寸、維護保養方便性、重量、可制 造性、裝配容易性等。因此，被描述為在一個或更多個特性方面不如其它實施例或現有技術 實施方式的實施例並不在本公開的範圍之外並且可期望用於特殊應用。
【權利要求】
1. 一種車輛，包括： 發動機； 牽引電池； 至少一個控制器，被配置為（i)響應於總動力需求小於預定值，請求來自發動機的動 力至少等於所述總動力需求，以使牽引電池接收動力，（ii)響應於總動力需求大於另一閾 值，請求來自發動機的動力小於總動力需求，以使牽引電池提供動力來滿足所述總動力需 求。
2. 如權利要求1所述的車輛，其中，所述至少一個控制器還被配置為：請求來自發動機 的動力處於量化水平，以使牽引電池根據總動力需求與從發動機請求的處於量化水平的動 力之間的差來接收或提供動力。
3. 如權利要求2所述的車輛，其中，所述至少一個控制器還被配置為：以量化水平中選 擇的最接近總動力需求的值的那一個量化水平而請求來自發動機的動力。
4. 如權利要求2所述的車輛，所述至少一個控制器還被配置為：響應於總動力需求大 於所述預定值並小於另一預定值，以量化水平中的最接近總動力需求的值的那一個量化水 平而請求來自發動機的動力。
5. 如權利要求1所述的車輛，其中，所述總動力需求為駕駛員動力需求和電池動力需 求的總和。
6. -種車輛，包括： 發動機； 牽引電池； 至少一個控制器，被配置為：以小於或等於總動力需求的量化水平而請求來自發動機 的動力，使得牽引電池提供動力來滿足總動力需求。
7. 如權利要求6所述的車輛，其中，所述至少一個控制器還被配置為：響應於總動力需 求小於預定值，以至少等於總動力需求的量化水平而請求來自發動機的動力，使得牽引電 池接收來自發動機的動力。
8. 如權利要求7所述的車輛，其中，所述至少一個控制器還被配置為：響應於總動力需 求大於所述預定值並小於另一預定值，以量化水平中選擇的最接近總動力需求的值的那一 個量化水平而請求來自發動機的動力。
9. 如權利要求6所述的車輛，其中，所述總動力需求是駕駛員動力需求和電池動力需 求的總和。
10. -種用於運轉發動機的方法，包括： 當總動力需求小於預定值時，輸出來自發動機的動力至少等於總動力需求； 當總動力需求大於另一預定值時，輸出來自發動機的動力小於總動力需求； 當總動力需求大於所述預定值並小於所述另一預定值時，以多個量化水平中選擇的最 接近總動力需求的值的那一個量化水平而請求來自發動機的動力。
【文檔編號】B60W20/00GK104118423SQ201410172149
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2013年4月25日
【發明者】法扎爾·阿拉曼·塞伊德, 王青 申請人:福特全球技術公司