向車輛提供改善的駕駛性能的方法技術

一種使用增強的受限運行策略控制車輛動力系統中的扭矩傳遞的方法。當動力系統控制器無法對用于牽引輪扭矩的駕駛員命令做出適當響應時，實施策略，由此在駕駛員的控制下修改的車輛牽引輪的車輛扭矩可用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種車輛動力系統，在所述車輛動力系統中規定了在動力系統控制信 號失靈的情況下將動力傳遞給車輛牽引輪。
技術介紹
在汽車行業，以下為常規設計在動力系統控制有故障的情況下，為車輛的動力系 統建立受限的動力運行策略。這涉及在所謂的“在路上退出”(QOR)事件期間使用車輛爬行 模式。在用于動力系統的駕駛員觸發的加速控制信號失效時，動力系統爬行模式的運行將 允許車輛的駕駛員將車輛移出道路。在汽車行業該運行策略被稱為受限運行策略(LOS)。 這通過信號的失效被發起，其中，可通過相同的縮寫來識別所述信號。在涉及加速踏板出故障和車輛系統控制器無法對車輛駕駛員的加速踏板運動做 出響應的其他故障中使用LOS驅動模式。通過將引擎節流板控制在固定油門開角，從而從 引擎獲得固定的受限動力，來實現傳統動力系統設計中的LOS驅動模式，這是常用手段。這 用校準的扭矩傳遞延遲來提供受限的車輪扭矩。在例如專利號為6，994，360的美國專利中描述的類型的混合電動車的情況下，因 為那種類型的混合電動車的動力系統架構，所以傳統的LOS驅動模式不可用。響應于加速 踏板信號故障或混合電動車動力系統控制系統的其他類似故障而實現LOS驅動模式的已 知方法需要特定策略來提高LOS驅動模式的性能。
技術實現思路
本專利技術包括可被描述為“超級爬行”策略的內容。“超級爬行”策略被設計為使用 閉環控制，所述閉環控制通過允許車輛例如依據路面等級被驅動來使得車輛對動力系統控 制失敗做出響應，所述路面等級對于涉及命令引擎節流板為固定角度的已知LOS策略不可 用。本專利技術的策略使用估計的車輪扭矩和扭矩反饋變量來確定將被傳遞給車輛牽引輪的前 饋扭矩的量，以實現期望的車輛加速速率。在提供平穩和預計的加速的同時，允許駕駛員在 環境或道路條件的寬范圍下控制車輛加速。與傳統的LOS運行(所述傳統的LOS運行命令扭矩的“剪切”或有限量)不同，本 專利技術的運行的超級爬行模式使用計算的車輛加速速率基于反饋控制來控制被命令傳遞的 動力系統扭矩的量。加速速率請求被轉換成輸出軸扭矩請求。可對加速速率進行校準，以 使加速速率可基于車速變化。本專利技術的策略使用制動踏板，以提供制動踩踏特征。該特征允許施加制動踏板，以 在LOS運行期間取消將被動力系統傳遞的扭矩命令。以這種方式，駕駛員將能夠通過使用 制動踏板來維持對車速的控制。為此，本專利技術的策略將包括制動踏板輸入的啟動測試，以驗 證制動扭矩可用。本專利技術的超級爬行策略將傳遞給動力系統的最大扭矩限制為可校準的界限。基于 可校準的速度界限來提供最大扭矩剪切。本專利技術的超級爬行策略一旦被啟動，將是不可恢復的，從而當滿扭矩被傳遞給牽 引輪時，如果控制系統的正常功能不可預料地返回正常的下面的LOS模式運行，則駕駛員 將不再吃驚。如果合適，在下一關鍵循環期間正常的功能將返回。此外，策略將減少車輪在 低摩擦系數的道路表面打滑的機會。策略將監控加速速率，從而控制器所請求的加速度將 不超過期望量(例如，15g)。本專利技術的控制反饋特征將調整需要的扭矩的量，從而以可校準 的加速度移動車輛。在執行本專利技術的策略中，駕駛員的加速請求將被轉換為輸出軸扭矩請求。基于車 速的加速度的可校準速率將針對不同的速度而改變。在將加速請求轉換成輸出軸扭矩請求 之后，將其發送到控制系統的扭矩控制特征。除了將本專利技術應用于具有這里公開的類型的混合電動車動力系統的車輛，還可將 本專利技術應用于具有動力系統的車輛。例如，可將本專利技術應用于具有這樣的動力系統的車輛， 所述動力車輛僅由傳統的內燃機、燃料電池、電動機和電池系統等提供動力，其中，使用電 子控制來確定期望的車輪扭矩。附圖說明圖Ia是已知設計的功率分流混合電動車動力系統的示意圖，功率分流混合電動 車動力系統適合于包括本專利技術的控制策略；圖Ib是以各種百分比踏板旋轉位置的電壓參考輸出的百分比形式的加速踏板位 置傳感器的輸出的圖表，使用多個傳感器監控的加速踏板位置，所述多個傳感器中的每個 傳感器具有單獨圖表或軌跡；圖2a是本專利技術的控制系統的示意性功能框圖；圖2b是在執行用于前進驅動的本專利技術的策略中所使用的增強的腳離開踏板 (FOP)位置前饋扭矩對車速的圖表；圖2c是在執行用于倒退驅動的本專利技術的策略中所使用的增強的腳離開踏板 (FOP)位置前饋扭矩對車速的圖表；圖3是用于圖2中所示的超級爬行控制策略的整體控制策略中所使用的算法的流 程圖；圖4是示出用于圖3的整體超級爬行控制策略的進入條件的一部分的部分功能流 程圖；圖5示出圖4中部分示出的進入條件的又一部分；圖6是圖3和圖4中部分示出的進入條件的又一部分流程圖；圖7是對用于計算超級爬行扭矩的圖3中一般示出的控制策略的又一示出；圖8是圖7的流程圖的繼續。具體實施例方式為了描述包括控制器的混合電動車動力系統的運行環境的目的，將對圖Ia進行 描述，其中，所述控制器被編程以使用本專利技術的策略。圖Ia所示的功率分流式混合電動車 動力系統包括引擎，用作第一動力源；第二動力源，包括至少一個電動機和高壓電池。這 些動力源建立機械動力流路徑和電動力流路徑。機械動力流路徑通過控制發電機速度來將引擎動力傳遞給車輛牽引輪，由此動力系統可以以與車速不根據引擎轉度改變而改變的連 續可變傳動類似的方式動作。將圖Ia示出的電動機、發電機和行星齒輪傳動系的組合定義 為機電、連續可變動力流路徑。圖Ia示出車輛系統控制器(VSC) 10、電池12、傳動系統14以及電動機-發電機子 系統和控制局域網(CAN)。被控制器10控制的引擎16通過扭矩輸入軸18將扭矩分配給傳 動系統14。傳動系統14包括行星齒輪單元20，行星齒輪單元20包括環形齒輪22、恒星齒輪 24和行星齒輪架總成26。環形齒輪22將扭矩分配給包括嚙合齒輪元件28、30、32、34和36 的級比齒輪(st印ratio gears)。用于驅動橋的扭矩輸出軸38通過差速器-軸機構42被 驅動地連接到車輛牽引輪40。齒輪30、32和34安裝在副軸上，齒輪32嚙合電動機驅動齒輪44。電動機46驅動 齒輪44，齒輪44用作副軸傳動裝置的扭矩輸入。電池12通過動力流路徑48將電功率傳遞至電動機。如52所示，發電機50以已 知方式電連接到電池和電動機。當引擎關閉從而動力系統電池12用作唯一動力源時，扭矩輸入軸18和行星齒輪 架總成26通過超越離合器53被制動。當引擎為開啟并且動力系統處于并行驅動模式時， 機械制動器55錨定發電機50的轉子和恒星齒輪24，恒星齒輪24用作反力元件。在圖Ia中，車輛系統控制器10從傳動系統駕駛員觸發檔位選擇器(PRNDL)接收 信號63。如71所示，將該信號與期望的車輛扭矩、期望的引擎轉度和發電機制動命令一起 分配到傳動系統控制模塊67。在車輛經“接通(key-on)”啟動之后，關閉電池接觸器或開 關73。根據從加速踏板位置傳感器(APPS)的傳感器輸出65，控制器10向引擎16發出期 望的引擎扭矩請求，如69所示。制動踏板位置傳感器BPPS將車輪制動信號61發送給控制器。傳動系統控制模塊 向發電機制動器55發出發電機制動控制信號。傳動系統控制模塊還將發電機控制信號發 送給發電機50。如前面所述，動力傳動系統存在兩個動力源。第一動力源是通過使用行星齒輪單 元2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于將扭矩傳遞到車輛牽引輪的控制車輪動力系統的方法；所述動力系統具有：油門控制的引擎，用于產生牽引輪扭矩；控制器，用于控制到牽引輪的扭矩傳遞；和加速器，在駕駛員的控制下支配牽引輪扭矩；使用車速加速速率以及加速速率到車輪扭矩的轉換因子來確定臨時估計的車輪扭矩；基于牽引輪轉速來產生前饋扭矩；將估計的車輪扭矩和前饋扭矩相比較，以確定扭矩誤差；組合前饋扭矩和扭矩誤差，以獲得最終車輪扭矩請求。

【技術特征摘要】
US 2008-12-5 12/329,061一種用于將扭矩傳遞到車輛牽引輪的控制車輪動力系統的方法；所述動力系統具有油門控制的引擎，用于產生牽引輪扭矩；控制器，用于控制到牽引輪的扭矩傳遞；和加速器，在駕駛員的控制下支配牽引輪扭矩；使用車速加速速率以及加速速率到車輪扭矩的轉換因子來確定臨時估計的車輪扭矩；基于牽引輪轉速來產生前饋扭矩；將估計的車輪扭矩和前饋扭矩相比較，以確定扭矩誤差；組合前饋扭矩和扭矩誤差，以獲得最終車輪扭矩請求。2.如權利要求1所述的方法，其中，組合前饋扭矩和扭矩誤差的步驟包...

【專利技術屬性】
技術研發人員：格雷格愛德華高施爾，約翰普羅耶蒂，
申請(專利權)人：福特全球技術公司，
類型：發明
國別省市：US