裝備有主動燃料管理系統的混合動力車輛的扭矩管理方法
2023-04-30 08:18:16 1
專利名稱：裝備有主動燃料管理系統的混合動力車輛的扭矩管理方法
技術領域：
00021 本發明涉及對機動車的控制，更具體地涉及用於控制由 車輛的混合動力裝置產生的驅動扭矩的控制系統和方法。
背景技術：
0003這裡提供的背景技術的目的是用於總體上介紹本發明的 背景。當前署名的發明人的工作(在本背景技術部分中所描述的程度 上)、以及本描述中否則不足以構成申請時的現有技術的方面既非明 示、也非默示地被認為是本發明的現有技術。
0004機動車可包括動力系，動力系包括動力裝置-例如內燃 機、多級變速器和差速器或終端傳動系。動力裝置產生驅動扭矩，驅 動扭矩通過變速器的不同傳動比中的一個傳動比被傳遞到終端傳動系 以驅動車輪。 作為內燃機的替代方案，汽車製造商開發了混合動力電 動車輛(HEV) 。 HEV的混合動力系可包括產生驅動扭矩的電力驅動系 統和內燃(IC)發動機兩者。在運轉期間，HEV使用動力源中的一個或
兩個以提高效率。
0006] HEV可使用並聯的傳動系構造或串聯的傳動系構造。在並 聯的HEV中，電力驅動系統與IC發動機並聯工作從而將IC發動機的 動力和範圍優點與電力驅動系統的高效和電力再生能力結合起來。在 串聯的HEV中，IC發動機驅動發電機以產生用於電機的電力，電機對 驅動橋進行驅動。這允許電機承擔IC發動4凡的一些動力任務，從而允 許使用更小且更高效的發動機。 在一種形式中，本發明提供用於混合動力裝置的控制系 統，該控制系統包括接收預過渡信號的輸入和扭矩管理模塊，所述扭 矩管理模塊基於所述預過渡信號、在停缸過渡時間段之前在第一扭矩 值和第二扭矩值之間選擇性地調節所述動力裝置的發動機的燃燒扭
矩，其中，所述第二扭矩值小於所述第一扭矩值。在一個特徵中，扭 矩管理模塊將所述燃燒扭矩調節為所述第二扭矩值。在另一個特徵中， 所述第二扭矩值基於所述第一扭矩值和停缸模式下所述發動機的估計 燃燒扭矩中的一個。在一個相關特徵中，估計燃燒扭矩是所述停用模 式下發動機的期望扭矩和最大扭矩中的一個。0014在一個示例性實施型式中，扭矩管理模塊在與所述第一 扭矩值相對應的第一歧管絕對壓力(MAP)值和與所述第二扭矩值相對 應的第二 MAP值之間選擇性地調節發動機的歧管壓力。在一個相關特 徵中，在停缸過渡時間段期間，扭矩管理模塊選擇性地增大歧管壓力。
0015〗在另一特徵中，扭矩管理模塊基於所述預過渡信號、在 停缸過渡時間段之前選擇性地調節所述動力裝置的電機的電力驅動扭 矩。在相關特徵中，排量模塊基於所述動力裝置的期望驅動扭矩產生 所述預過渡信號。在另一相關特徵中，在停缸過渡時間段之前的預過 渡時間段期間，扭矩管理模塊調節電力驅動扭矩，使得燃燒扭矩與電 力驅動扭矩之和等於期望驅動扭矩。在另一相關特徵中，在停缸過渡 時間段期間，扭矩管理模塊選擇性地增大燃燒扭矩並且調節電力驅動 扭矩，使得所述和等於期望驅動扭矩。在其他相關特徵中，扭矩管理 模塊選擇性地調節由電池供應給所述電機的電能，並且所述第二扭矩 值基於所述電池的存儲能量和所述電池的溫度中的一個。
圖1是示出根據本發明原理的示例性混合動力車輛的功
能框0022圖2是示出圖1所示的混合動力車輛的一部分的功能框
圖； 圖4是示出根據本發明的原理的、圖1所示的車輛控制 模塊的總體操作的曲線圖；如本文所使用的，術語模塊意指專用集成電路(ASIC)、 電子電路、執行一個或多個軟體程序或固件程序的處理器(共用的、 專用的或成組的)和存儲器、組合邏輯電路、和/或提供所述功能的其 他合適元件。
0029在裝備有AFM系統的混合動力車輛中，可能發生在停缸 過渡到停缸模式期間的期望驅動扭矩的擾動可通過在停缸過渡之前減 小IC發動機的歧管空氣壓力來減小。通過在停缸過渡之前減小MAP, 可以減小在停缸過渡開始時由IC發動機產生的燃燒驅動扭矩。由於減 小MAP而可能產生的期望驅動扭矩和燃燒驅動扭矩之間的差可通過增 大由電力驅動系統產生的電力驅動扭矩來補償。在停缸過渡期間，可 增大MAP並減小電力驅動扭矩，從而在停缸模式中平穩地實現期望燃 燒驅動扭矩。
0030特別參考圖1，其中示出了根據本發明原理的示例性混合 動力車輛IO。車輛IO可包括混合動力裝置12，混合動力裝置12產生 驅動扭矩，驅動扭矩通過變速器14的一個或多個齒輪傳遞給傳動系16 以驅動車輪18。車輛IO還可包括車輛控制模塊(VCM) 20，車輛控制 模塊(VCM) 20基於從各種駕駛員交互設備22 (例如，加速器踏板) 接收到的信號調節動力裝置12的操作。
0031特別參考圖2,車輛10可採用並聯傳動系構造。因此， 動力裝置12可包括IC發動機24和電力驅動系統26, IC發動機24和 電力驅動系統26中的每個都驅動地連接到變速器14。 IC發動機24包 括多個汽缸30,在汽缸30中空氣-燃料混合物被燃燒從而產生傳遞到 變速器14的燃燒驅動扭矩。雖然圖2示出了 6個汽缸30，但是，IC 發動機24根據需要可包括額外的或更少的汽缸30。 發動機指令信號54可包括MAP指令信號54a和AFM模式 指令信號54b(見圖4)。MAP指令信號54a可調節IC發動機24的MAP。 在示例性實施方式中，MAP指令信號54a可調節節氣門32。 AFM模式指 令信號54b可命令IC發動機24在AFM模式中的一個模式下運轉。EDS 指令信號56可包括電池指令信號56a (見圖4)，該電池指令信號56a 調節在電機驅動模式下由電池組46供應的能量。將參照圖4中所示的三個主要的時間參考點t,、 t2和t3 來描述VCM 20的操作。參考點t,指當排量模塊74產生AFM模式請求 64以請求IC發動機24在停缸模式下運轉、但TM模塊52仍未命令IC 發動機24在停缸模式下運轉時的時刻。參考點t2指緊接時刻t,之後、 當TM模塊52響應於AFM模式請求64而啟動停缸並命令IC發動機24
開始停缸過渡時的時刻。參考點t3指緊接時刻t2之後、當IC發動機
24完成停缸過渡並且開始在停缸模式下運轉時的時刻。如圖所示，期
望汽缸的停用可在時刻t2與t2.5之間完成。 通過前述內容，應當知道，VCM 20可通過減小命令停缸 過渡之前的燃燒驅動扭矩62而減小將要到來的停缸過渡期間的扭矩擾 動。在減小燃燒驅動扭矩62的同時，VCM 20產生發動機指令信號54 和EDS指令信號56，使得燃燒驅動扭矩62與電力驅動扭矩之和等於期 望驅動扭矩60。隨後，在停缸過渡期間，VCM20增大燃燒驅動扭矩62 以啟動IC發動機24從而獲得停缸模式下的期望燃燒驅動扭矩。在停 缸過渡期間，VCM 20產生發動機指令信號54和EDS指令信號56,使 得燃燒驅動扭矩62與電力驅動扭矩之和等於期望驅動扭矩60。
控制方法100在步驟102處開始，在步驟102中，控制 判定是否希望在停缸模式下停用一個或多個汽缸30。如圖所示，如果 希望停缸，則控制前進到步驟104,否則控制循環返回。
在步驟108中，控制命令電力驅動系統26產生電力驅動 扭矩以補償由IC發動機24產生的減小的燃燒驅動扭矩，該減小的燃 燒驅動扭矩是由在步驟106中所命令的減小的歧管空氣壓力造成的。 更具體地，控制命令電力驅動系統26,使得燃燒驅動扭矩與電力驅動 扭矩之和等於激活模式下的期望驅動扭矩。 在步驟110中，控制判定是否已經達到目標MAP值。如 圖所示，如果已經達到MAPTarget,則控制前進到步驟112，否則控制循 環返回。
[0060在步驟112中，控制啟動停缸操作。在步驟114中，控 制判定停缸過渡是否已經開始。如圖所示，如果停缸過渡模式下的停 缸已經開始，則控制繼續到步驟116和118，否則，控制循環返回。
[OO61在步驟116和118中，在減小由電力驅動系統26產生的 電力驅動扭矩的同時，控制增大IC發動機24的MAP。在步驟116和 118中，控制命令IC發動機24和電力驅動系統26,使得由IC發動機 24產生的燃燒驅動扭矩與由電力驅動系統26產生的電力驅動扭矩之和 平順地達到停缸模式下的期望驅動扭矩。
[0062在考慮前述內容的情況下，在步驟116中，控制命令IC 發動機24以使MAP從目標MAP值增大到與停缸模式下的期望燃燒驅動 扭矩相對應的期望MAP值。控制可使用控制循環反饋來增大MAP。
[0063在步驟118中，控制命令電力驅動系統26減小電力驅動 扭矩以補償由IC發動機24產生的增大的燃燒驅動扭矩，該增大的燃 燒驅動扭矩是由在步驟116中所命令的增大的歧管空氣壓力造成的。 更具體地，控制命令電力驅動系統26,使得由IC發動機24產生的燃 燒驅動扭矩與由電力驅動系統26產生的電力驅動扭矩之和等於停缸過 渡模式期間的期望驅動扭矩。
0064控制前進到步驟120中，在步驟120中，控制判定停缸 過渡是否完成以及IC發動機24是否在停缸模式下運轉。如果IC發動 機24在停缸模式下運轉，則當前控制循環中的控制結束並且控制返回到開始步驟以開始另一控制循環。如圖所示，如果停缸過渡未完成， 則控制循環返回。
0065以前述方式，控制方法100可通過在命令停缸過渡之前 減小MAP而減小將要到來的停缸過渡期間的扭矩擾動。以此方式，控 制方法100可在停缸過渡模式下的操作開始時減小由IC發動機24產 生的燃燒驅動扭矩。控制方法100增大停缸過渡期間的MAP並因此啟 動發動機24以實現停缸模式下的期望燃燒驅動扭矩。在以前述方式減 小和增大M A P的同時，控制方法10 0調節由電力驅動系統2 6產生的電 力驅動扭矩，使得燃燒驅動扭矩與電力驅動扭矩之和等於動力裝置12 的期望驅動扭矩。
[0066對實施方式的前述描述是為了i兌明和描述目的而提供 的。並非意在窮盡或限制本發明。特定實施方式的單獨元件或特徵通 常不限於該特定實施方式，而是在可應用的情況下，即使未明確示出 或描述，也可在選定實施方式中互換和使用。也可對這些單獨元件或 特徵以多種方式進行變型。這些變型不認為脫離了本發明，並且所有 這些改型意在包括於本發明的範圍內。
權利要求
1.一種用於混合動力裝置的控制系統，包括接收預過渡信號的輸入；和扭矩管理模塊，所述扭矩管理模塊基於所述預過渡信號、在停缸過渡時間段之前在第一扭矩值和第二扭矩值之間選擇性地調節所述動力裝置的發動機的燃燒扭矩，其中，所述第二扭矩值小於所述第一扭矩值。
2. 如權利要求l所述的控制系統，其中，所述扭矩管理模塊將所述 燃燒扭矩調節為所述第二扭矩值。
3. 如權利要求l所述的控制系統，其中，所述第二扭矩值基於所述 第一扭矩值和停缸模式下所述發動機的估計燃燒扭矩中的一個。
4. 如權利要求3所述的控制系統，其中，所述估計燃燒扭矩是所述 停缸模式下所述發動機的期望扭矩和最大扭矩中的一個。
5. 如權利要求l所述的控制系統，其中，所述扭矩管理模塊在與所 述第一扭矩值相對應的第一歧管絕對壓力(MAP)值和與所述第二扭矩 值相對應的第二MAP值之間選擇性地調節所述發動機的歧管壓力。
6. 如權利要求l所述的控制系統，其中，所述扭矩管理模塊基於所 述預過渡信號、在所述停缸過渡時間段之前選擇性地調節所述動力裝 置的電機的電力驅動扭矩。
7. 如權利要求6所述的控制系統，還包括排量模塊，所述排量模塊 基於所述動力裝置的期望驅動扭矩產生所述預過渡信號。
8. 如權利要求6所述的控制系統，其中，在所述停缸過渡時間段之 前的預過渡時間段期間，所述扭矩管理模塊調節所述電力驅動扭矩，驅動扭矩。
9. 如權利要求8所述的控制系統，其中，在所述停缸過渡時間段期 間，所述扭矩管理模塊選擇性地增大所述燃燒扭矩並且調節所述電力 驅動扭矩，使得所述和等於所述期望驅動扭矩。
10. 如權利要求6所述的控制系統，其中，所述扭矩管理模塊選擇性 地調節由電池供應給所述電機的電能，並且所述第二扭矩值基於所述 電池的存儲能量和所述電池的溫度中的一個。
11. 一種用於混合動力裝置的控制方法，包括 接收預過渡信號；和基於所述預過渡信號、在停缸過渡時間段之前在第一扭矩值和第 二扭矩值之間選擇性地調節所述動力裝置的發動機的燃燒扭矩，其中， 所述第二扭矩值小於所述第一扭矩值。
12. 如權利要求ll所述的方法，其中，所述選擇性地調節包括將所述 燃燒扭矩調節為所述第二扭矩值。
13. 如權利要求ll所述的方法，其中，所述第二扭矩值基於所述第一 扭矩值和停缸模式下所述發動機的估計燃燒扭矩中的 一個。
14. 如權利要求13所述的方法，其中，所述估計燃燒扭矩是所述停缸 模式下所述發動機的期望扭矩值和最大扭矩值中的一個。
15. 如權利要求ll所述的方法，其中，所述選擇性地調節包括在與所 述第一扭矩值相對應的第一歧管絕對壓力(MAP)值和與所述第二扭矩 值相對應的第二MAP值之間調節所述發動機的歧管壓力。
16. 如權利要求ll所述的方法，還包括基於所述預過渡信號和所述燃 燒扭矩、在所述停缸過渡時間段之前選擇性地調節所述動力裝置的電 才幾的電力驅動4iL矩。
17. 如權利要求16所述的方法，還包括基於所述動力裝置的期望驅動 扭矩產生所述預過渡信號。
18. 如權利要求16所述的方法，其中，所述選擇性地調節所述電力驅 動扭矩包括調節所述電力驅動扭矩，使得在所述停缸過渡時間段之 前的預過渡時間段期間，所述燃燒扭矩與所述電力驅動扭矩之和等於 所述動力裝置的期望驅動扭矩。
19. 如權利要求18所述的方法，還包括 在所述停缸過渡時間段期間選擇性地增大所述燃燒扭矩；和 在所述停缸過渡時間段期間調節所述電力驅動扭矩，使得所述和等於所述期望驅動扭矩。
20. 如權利要求16所述的方法，其中，所述選擇性地調節所述電力驅 動扭矩包括選擇性地調節由電池供應給所述電機的電能，並且所述第 二扭矩值基於所述電池的存儲能量和所述電池的溫度中的一個。
全文摘要
本發明涉及裝備有主動燃料管理系統的混合動力車輛中的轉矩扭矩管理的方法。具體而言，一種用於混合動力裝置的控制方法，包括接收預過渡信號，和基於所述預過渡信號、在停缸過渡時間段期間之前在第一扭矩值和第二扭矩值之間選擇性地調節所述動力裝置的發動機的燃燒扭矩，其中，所述第二扭矩值小於所述第一扭矩值。所述方法還包括在停缸過渡時間段之前基於預過渡信號和燃燒扭矩選擇性地調節所述動力裝置的電機的電力驅動扭矩。所述選擇性地調節電力驅動扭矩包括調節電力驅動扭矩，使得在停缸過渡時間段之前的預過渡周期期間，燃燒扭矩與電力驅動扭矩之和等於動力裝置的期望驅動扭矩。本發明還提供了相關的控制系統。
文檔編號B60W10/06GK101648561SQ20091016703
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月17日 優先權日2008年8月15日
發明者G·塔梅, M·J·皮特施, S·J·湯普森 申請人:通用汽車環球科技運作公司