向车辆提供改善的驾驶性能的方法技术

一种使用增强的受限运行策略控制车辆动力系统中的扭矩传递的方法。当动力系统控制器无法对用于牵引轮扭矩的驾驶员命令做出适当响应时，实施策略，由此在驾驶员的控制下修改的车辆牵引轮的车辆扭矩可用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车辆动力系统，在所述车辆动力系统中规定了在动力系统控制信 号失灵的情况下将动力传递给车辆牵引轮。
技术介绍
在汽车行业，以下为常规设计在动力系统控制有故障的情况下，为车辆的动力系 统建立受限的动力运行策略。这涉及在所谓的“在路上退出”(QOR)事件期间使用车辆爬行 模式。在用于动力系统的驾驶员触发的加速控制信号失效时，动力系统爬行模式的运行将 允许车辆的驾驶员将车辆移出道路。在汽车行业该运行策略被称为受限运行策略(LOS)。 这通过信号的失效被发起，其中，可通过相同的缩写来识别所述信号。在涉及加速踏板出故障和车辆系统控制器无法对车辆驾驶员的加速踏板运动做 出响应的其他故障中使用LOS驱动模式。通过将引擎节流板控制在固定油门开角，从而从 引擎获得固定的受限动力，来实现传统动力系统设计中的LOS驱动模式，这是常用手段。这 用校准的扭矩传递延迟来提供受限的车轮扭矩。在例如专利号为6，994，360的美国专利中描述的类型的混合电动车的情况下，因 为那种类型的混合电动车的动力系统架构，所以传统的LOS驱动模式不可用。响应于加速 踏板信号故障或混合电动车动力系统控制系统的其他类似故障而实现LOS驱动模式的已 知方法需要特定策略来提高LOS驱动模式的性能。
技术实现思路
本专利技术包括可被描述为“超级爬行”策略的内容。“超级爬行”策略被设计为使用 闭环控制，所述闭环控制通过允许车辆例如依据路面等级被驱动来使得车辆对动力系统控 制失败做出响应，所述路面等级对于涉及命令引擎节流板为固定角度的已知LOS策略不可 用。本专利技术的策略使用估计的车轮扭矩和扭矩反馈变量来确定将被传递给车辆牵引轮的前 馈扭矩的量，以实现期望的车辆加速速率。在提供平稳和预计的加速的同时，允许驾驶员在 环境或道路条件的宽范围下控制车辆加速。与传统的LOS运行(所述传统的LOS运行命令扭矩的“剪切”或有限量)不同，本 专利技术的运行的超级爬行模式使用计算的车辆加速速率基于反馈控制来控制被命令传递的 动力系统扭矩的量。加速速率请求被转换成输出轴扭矩请求。可对加速速率进行校准，以 使加速速率可基于车速变化。本专利技术的策略使用制动踏板，以提供制动踩踏特征。该特征允许施加制动踏板，以 在LOS运行期间取消将被动力系统传递的扭矩命令。以这种方式，驾驶员将能够通过使用 制动踏板来维持对车速的控制。为此，本专利技术的策略将包括制动踏板输入的启动测试，以验 证制动扭矩可用。本专利技术的超级爬行策略将传递给动力系统的最大扭矩限制为可校准的界限。基于 可校准的速度界限来提供最大扭矩剪切。本专利技术的超级爬行策略一旦被启动，将是不可恢复的，从而当满扭矩被传递给牵 引轮时，如果控制系统的正常功能不可预料地返回正常的下面的LOS模式运行，则驾驶员 将不再吃惊。如果合适，在下一关键循环期间正常的功能将返回。此外，策略将减少车轮在 低摩擦系数的道路表面打滑的机会。策略将监控加速速率，从而控制器所请求的加速度将 不超过期望量(例如，15g)。本专利技术的控制反馈特征将调整需要的扭矩的量，从而以可校准 的加速度移动车辆。在执行本专利技术的策略中，驾驶员的加速请求将被转换为输出轴扭矩请求。基于车 速的加速度的可校准速率将针对不同的速度而改变。在将加速请求转换成输出轴扭矩请求 之后，将其发送到控制系统的扭矩控制特征。除了将本专利技术应用于具有这里公开的类型的混合电动车动力系统的车辆，还可将 本专利技术应用于具有动力系统的车辆。例如，可将本专利技术应用于具有这样的动力系统的车辆， 所述动力车辆仅由传统的内燃机、燃料电池、电动机和电池系统等提供动力，其中，使用电 子控制来确定期望的车轮扭矩。附图说明图Ia是已知设计的功率分流混合电动车动力系统的示意图，功率分流混合电动 车动力系统适合于包括本专利技术的控制策略；图Ib是以各种百分比踏板旋转位置的电压参考输出的百分比形式的加速踏板位 置传感器的输出的图表，使用多个传感器监控的加速踏板位置，所述多个传感器中的每个 传感器具有单独图表或轨迹；图2a是本专利技术的控制系统的示意性功能框图；图2b是在执行用于前进驱动的本专利技术的策略中所使用的增强的脚离开踏板 (FOP)位置前馈扭矩对车速的图表；图2c是在执行用于倒退驱动的本专利技术的策略中所使用的增强的脚离开踏板 (FOP)位置前馈扭矩对车速的图表；图3是用于图2中所示的超级爬行控制策略的整体控制策略中所使用的算法的流 程图；图4是示出用于图3的整体超级爬行控制策略的进入条件的一部分的部分功能流 程图；图5示出图4中部分示出的进入条件的又一部分；图6是图3和图4中部分示出的进入条件的又一部分流程图；图7是对用于计算超级爬行扭矩的图3中一般示出的控制策略的又一示出；图8是图7的流程图的继续。具体实施例方式为了描述包括控制器的混合电动车动力系统的运行环境的目的，将对图Ia进行 描述，其中，所述控制器被编程以使用本专利技术的策略。图Ia所示的功率分流式混合电动车 动力系统包括引擎，用作第一动力源；第二动力源，包括至少一个电动机和高压电池。这 些动力源建立机械动力流路径和电动力流路径。机械动力流路径通过控制发电机速度来将引擎动力传递给车辆牵引轮，由此动力系统可以以与车速不根据引擎转度改变而改变的连 续可变传动类似的方式动作。将图Ia示出的电动机、发电机和行星齿轮传动系的组合定义 为机电、连续可变动力流路径。图Ia示出车辆系统控制器(VSC) 10、电池12、传动系统14以及电动机-发电机子 系统和控制局域网(CAN)。被控制器10控制的引擎16通过扭矩输入轴18将扭矩分配给传 动系统14。传动系统14包括行星齿轮单元20，行星齿轮单元20包括环形齿轮22、恒星齿轮 24和行星齿轮架总成26。环形齿轮22将扭矩分配给包括啮合齿轮元件28、30、32、34和36 的级比齿轮(st印ratio gears)。用于驱动桥的扭矩输出轴38通过差速器-轴机构42被 驱动地连接到车辆牵引轮40。齿轮30、32和34安装在副轴上，齿轮32啮合电动机驱动齿轮44。电动机46驱动 齿轮44，齿轮44用作副轴传动装置的扭矩输入。电池12通过动力流路径48将电功率传递至电动机。如52所示，发电机50以已 知方式电连接到电池和电动机。当引擎关闭从而动力系统电池12用作唯一动力源时，扭矩输入轴18和行星齿轮 架总成26通过超越离合器53被制动。当引擎为开启并且动力系统处于并行驱动模式时， 机械制动器55锚定发电机50的转子和恒星齿轮24，恒星齿轮24用作反力元件。在图Ia中，车辆系统控制器10从传动系统驾驶员触发档位选择器(PRNDL)接收 信号63。如71所示，将该信号与期望的车辆扭矩、期望的引擎转度和发电机制动命令一起 分配到传动系统控制模块67。在车辆经“接通(key-on)”启动之后，关闭电池接触器或开 关73。根据从加速踏板位置传感器(APPS)的传感器输出65，控制器10向引擎16发出期 望的引擎扭矩请求，如69所示。制动踏板位置传感器BPPS将车轮制动信号61发送给控制器。传动系统控制模块 向发电机制动器55发出发电机制动控制信号。传动系统控制模块还将发电机控制信号发 送给发电机50。如前面所述，动力传动系统存在两个动力源。第一动力源是通过使用行星齿轮单 元2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将扭矩传递到车辆牵引轮的控制车轮动力系统的方法；所述动力系统具有：油门控制的引擎，用于产生牵引轮扭矩；控制器，用于控制到牵引轮的扭矩传递；和加速器，在驾驶员的控制下支配牵引轮扭矩；使用车速加速速率以及加速速率到车轮扭矩的转换因子来确定临时估计的车轮扭矩；基于牵引轮转速来产生前馈扭矩；将估计的车轮扭矩和前馈扭矩相比较，以确定扭矩误差；组合前馈扭矩和扭矩误差，以获得最终车轮扭矩请求。

【技术特征摘要】
US 2008-12-5 12/329,061一种用于将扭矩传递到车辆牵引轮的控制车轮动力系统的方法；所述动力系统具有油门控制的引擎，用于产生牵引轮扭矩；控制器，用于控制到牵引轮的扭矩传递；和加速器，在驾驶员的控制下支配牵引轮扭矩；使用车速加速速率以及加速速率到车轮扭矩的转换因子来确定临时估计的车轮扭矩；基于牵引轮转速来产生前馈扭矩；将估计的车轮扭矩和前馈扭矩相比较，以确定扭矩误差；组合前馈扭矩和扭矩误差，以获得最终车轮扭矩请求。2.如权利要求1所述的方法，其中，组合前馈扭矩和扭矩误差的步骤包...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷格爱德华高施尔，约翰普罗耶蒂，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：US