專利名稱：控制混合動(dòng)力汽車(chē)中的汽缸數(shù)量轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在汽車(chē)的混合動(dòng)力系統(tǒng)中連接的可變排量發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
可使一個(gè)或多個(gè)汽缸處于停用狀態(tài)(如，通過(guò)關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén))的可變排量發(fā)動(dòng)機(jī)已投入使用。如此，在不需要全汽缸工作的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件期間可獲得增加的燃料經(jīng)濟(jì)性。
具有可變排量能力的汽車(chē)系統(tǒng)也已被描述為具有混合動(dòng)力系統(tǒng)。例如，US2004/0035113描述了一種方法，其可以通過(guò)從電動(dòng)機(jī)提供附加扭矩來(lái)擴(kuò)展汽缸停用操作。此外，啟用/停用轉(zhuǎn)換被描述為在進(jìn)行轉(zhuǎn)換之前、期間和之后需要使用電動(dòng)機(jī)協(xié)助下的利用節(jié)氣門(mén)位置的改變。
發(fā)明人在此發(fā)現(xiàn)了這樣的方法的缺點(diǎn)。具體地，在汽缸停用條件期間US2004/0035113通常需要恒定地應(yīng)用來(lái)自電動(dòng)機(jī)的扭矩；然而，這會(huì)持續(xù)地耗盡電池，特別是在汽車(chē)牽引條件期間或在汽車(chē)長(zhǎng)爬坡期間。此外，發(fā)明人在此還發(fā)現(xiàn)根據(jù)US 2004/0035113的轉(zhuǎn)換由于使用了基本恒定的電動(dòng)機(jī)扭矩會(huì)導(dǎo)致駕駛感覺(jué)降低，其依賴于快速節(jié)氣門(mén)改變來(lái)處理扭矩?cái)_動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)，即使是快速節(jié)氣門(mén)改變也不足以在轉(zhuǎn)換期間提供可接受的振動(dòng)和駕駛感覺(jué)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)示例中，上述缺點(diǎn)中的至少部分可以通過(guò)一種汽車(chē)系統(tǒng)克服，該汽車(chē)系統(tǒng)包括能夠停用和啟用至少一個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)，連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)并能夠吸收扭矩和提供扭矩的電動(dòng)機(jī)，及用于停用和啟用所述至少一個(gè)汽缸的控制器，且在停用和啟用中的至少一個(gè)的期間，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩來(lái)補(bǔ)償由所述停用和啟用中的一個(gè)導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的瞬態(tài)改變。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種汽車(chē)系統(tǒng)包括能夠停用和啟用至少一個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)；連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)并能夠吸收扭矩和產(chǎn)生扭矩的電動(dòng)機(jī)；用于停用和啟用所述至少一個(gè)汽缸的控制器，且在停用和啟用中的至少一個(gè)期間，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩來(lái)補(bǔ)償由所述停用和啟用中的一個(gè)導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的瞬態(tài)改變，并基于操作條件而變化在所述電動(dòng)機(jī)是產(chǎn)生扭矩還是吸收扭矩。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其中包含表示可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于控制汽車(chē)系統(tǒng)的指令的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所述汽車(chē)系統(tǒng)包括能夠停用和啟用至少一個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)以及連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)并能夠吸收扭矩和產(chǎn)生扭矩的電動(dòng)機(jī)。所述介質(zhì)包括用于停用和啟用所述至少一個(gè)汽缸的代碼；用于在停用和啟用中的至少一個(gè)期間，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩來(lái)補(bǔ)償由所述停用和啟用中的一個(gè)導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的瞬態(tài)改變的代碼；及用于基于操作條件而變化在所述電動(dòng)機(jī)是產(chǎn)生扭矩還是吸收扭矩的代碼。
這樣，在執(zhí)行燃燒的汽缸數(shù)量變化期間提供改進(jìn)的扭矩控制成為可能。此外，由于點(diǎn)火延遲，可以用更少的能量損耗來(lái)執(zhí)行這樣的轉(zhuǎn)換。再者，可以執(zhí)行這樣的轉(zhuǎn)換來(lái)增加存儲(chǔ)的能量。最后，可以基于電池狀態(tài)來(lái)執(zhí)行這樣的轉(zhuǎn)換，以提供改進(jìn)的混合動(dòng)力汽車(chē)性能。
注意，停用汽缸的方法可以有多種，包括停用進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)，停用燃料噴射(而不停用氣門(mén))等等。


圖1是示例混合動(dòng)力系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；圖2是發(fā)動(dòng)機(jī)、進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的示意圖；圖3-6是展示根據(jù)各種示例實(shí)施例進(jìn)行的示例操作的圖表；及圖7-8是展示操作的示例實(shí)施例的高級(jí)流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車(chē)，更具體地涉及混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(HEV)。圖1展示的只是一種可能的配置，具體來(lái)說(shuō)是并聯(lián)式/串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(混聯(lián)式)配置。
在HEV中，行星齒輪組20在機(jī)械上經(jīng)由單向離合器26將傳動(dòng)齒輪22連接到發(fā)動(dòng)機(jī)24。行星齒輪組20還在機(jī)械上將太陽(yáng)齒輪28連接到發(fā)電電動(dòng)機(jī)30和環(huán)形(輸出)齒輪32。發(fā)電電動(dòng)機(jī)30還在機(jī)械上鏈接到發(fā)電機(jī)制動(dòng)器34并在電氣上鏈接到電池36。牽引電動(dòng)機(jī)38在機(jī)械上經(jīng)由第二齒輪組40連接到行星齒輪組20的環(huán)形齒輪32并在電氣上鏈接到電池36。行星齒輪組20的環(huán)形齒輪32和牽引電動(dòng)機(jī)38在機(jī)械上經(jīng)由輸出軸44連接到驅(qū)動(dòng)輪42。
行星齒輪組20將發(fā)動(dòng)機(jī)24輸出能量劃分為從發(fā)動(dòng)機(jī)24到發(fā)電電動(dòng)機(jī)30的串聯(lián)路徑以及從發(fā)動(dòng)機(jī)24到驅(qū)動(dòng)輪42的并聯(lián)路徑。發(fā)動(dòng)機(jī)24轉(zhuǎn)速可通過(guò)變化到串聯(lián)路徑的劃分同時(shí)通過(guò)并聯(lián)路徑保持機(jī)械連接來(lái)控制。牽引電動(dòng)機(jī)38通過(guò)第二齒輪組40增加發(fā)動(dòng)機(jī)24輸出到并聯(lián)路徑上的驅(qū)動(dòng)輪42的功率。牽引電動(dòng)機(jī)38還提供了使用直接來(lái)自串聯(lián)路徑的能量的機(jī)會(huì)，基本上用盡發(fā)電電動(dòng)機(jī)30產(chǎn)生的功率。這減少了與電池36中的能量轉(zhuǎn)換為化學(xué)能及反向轉(zhuǎn)換關(guān)聯(lián)的損耗，并允許所有發(fā)動(dòng)機(jī)24能量減去轉(zhuǎn)換損耗可以到達(dá)驅(qū)動(dòng)輪42。
汽車(chē)系統(tǒng)控制器(VSC)46通過(guò)連接到每個(gè)組件控制器來(lái)控制此HEV配置中的多個(gè)組件。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)48經(jīng)由硬件接口連接到發(fā)動(dòng)機(jī)24(參見(jiàn)圖2中的進(jìn)一步細(xì)節(jié))。在一個(gè)示例中，ECU 48和VSC 46可以位于同一單元中，但實(shí)際上是分離的控制器。或者，它們可以是同一控制器，或位于分離的單元中。VSC 46通過(guò)如控制器局域網(wǎng)(CAN)33這樣的通信網(wǎng)絡(luò)與ECU 48以及電池控制單元(BCU)45和驅(qū)動(dòng)橋管理單元(TMU)49通信。BCU 45經(jīng)由硬件接口連接到電池36。TMU 52經(jīng)由硬件接口控制發(fā)電電動(dòng)機(jī)30和牽引電動(dòng)機(jī)38?？刂茊卧?6、48、45和49，及控制器局域網(wǎng)33可以包括一個(gè)或多個(gè)微處理器、計(jì)算機(jī)或中央處理單元，一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)裝置，一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器管理單元，及用于與各種傳感器、驅(qū)動(dòng)器和控制電路通信的一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出裝置。
圖2展示可用作發(fā)動(dòng)機(jī)24的示例發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)24包括多個(gè)汽缸，其中一個(gè)汽缸如圖2中所示，由電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器48控制。發(fā)動(dòng)機(jī)24包括燃燒室29和汽缸壁31，活塞35位于汽缸壁中并連接到曲軸39。燃燒室29如所示通過(guò)相應(yīng)的進(jìn)氣門(mén)52和排氣門(mén)54與進(jìn)氣歧管43和排氣歧管47連通。每個(gè)進(jìn)氣和排氣門(mén)都由機(jī)電控制的閥線圈和電樞組件53操作。電樞溫度由溫度傳感器51確定。氣門(mén)位置由位置傳感器50確定。在替換示例中，氣門(mén)52和54的每個(gè)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)器都具有位置傳感器和溫度傳感器。在替換實(shí)施例中，可以使用具有或不具有可變凸輪正時(shí)或可變氣門(mén)升程的凸輪驅(qū)動(dòng)的氣門(mén)。
進(jìn)氣歧管43也如所示具有與其連接并用于與來(lái)自控制器48的信號(hào)脈沖寬度FPW成比例地輸送液體燃料的燃料噴射器65。燃料由燃料系統(tǒng)(未表示)輸送到燃料噴射器65，燃料系統(tǒng)包括燃料箱、燃料泵，及燃料導(dǎo)管(未表示)?；蛘?，可以配置發(fā)動(dòng)機(jī)，使得燃料被直接噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中，如熟悉技術(shù)的人所知這稱為直噴。此外，進(jìn)氣歧管43如所示與可選的電子節(jié)氣門(mén)125連通。
無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)88經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點(diǎn)火火花來(lái)響應(yīng)控制器48。通用排氣氧(UEGO)傳感器76如所示連接到催化轉(zhuǎn)換器70上游的排氣歧管47?；蛘?，可以用雙態(tài)排氣氧傳感器替換UEGO傳感器76。雙態(tài)排氣氧傳感器98如所示連接到催化轉(zhuǎn)換器70下游的排氣歧管47?；蛘撸瑐鞲衅?8也可以是UEGO傳感器。催化轉(zhuǎn)換器溫度由溫度傳感器77測(cè)量，和/或基于如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載、空氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，和/或空氣流量，或其組合這樣的操作條件估計(jì)。在一個(gè)示例中，轉(zhuǎn)換器70可以包括多個(gè)催化劑塊。在另一示例中，可以使用其中每個(gè)都具有多個(gè)催化劑塊的多個(gè)排放控制裝置。在一個(gè)示例中，轉(zhuǎn)換器70也可以是三元催化劑。
控制器48如圖2中所示為常規(guī)的微計(jì)算機(jī)，包括微處理器單元102、輸入/輸出端口104，及只讀存儲(chǔ)器106、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器108、?；畲鎯?chǔ)器110，及常規(guī)數(shù)據(jù)總線。除了上述那些信號(hào)之外，控制器48如所示還接收來(lái)自連接到發(fā)動(dòng)機(jī)24的傳感器的各種信號(hào)，包括來(lái)自連接到冷卻套管114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)，連接到加速器踏板的位置傳感器119，來(lái)自連接到進(jìn)氣歧管44的壓力傳感器122的發(fā)動(dòng)機(jī)歧管壓力(MAP)測(cè)量值，來(lái)自溫度傳感器117的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣總量溫度或歧管溫度(ACT)測(cè)量值，及來(lái)自霍爾效應(yīng)傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器118傳感曲軸40的位置。在本發(fā)明的一個(gè)方面，發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器118在曲軸的每周旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等距脈沖，從中可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)。
在替換實(shí)施例中，可以使用直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其中噴射器66位于燃燒室29中，或類似于火花塞92那樣在汽缸頭中，或在燃燒室側(cè)面。
在一個(gè)示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)24可以在可變排量模式中操作，其中有一個(gè)或多個(gè)汽缸以停用氣門(mén)方式操作。例如，進(jìn)氣和排氣門(mén)兩者可以在汽缸或發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)循環(huán)中保持關(guān)閉。在凸輪驅(qū)動(dòng)氣門(mén)的示例中，可以使用由電液壓控制的停用機(jī)制。例如，可以在挺桿或頂置凸輪組件的部分中使用停用器?？蛇x地，汽缸停用可以包括繼續(xù)氣門(mén)操作而停用燃料噴射(如，切斷燃料供應(yīng)的操作)。
如上所述，可以使用任何數(shù)量的不同發(fā)動(dòng)機(jī)類型。雖然下面的說(shuō)明涉及能夠停用四個(gè)汽缸(如，4汽缸氣門(mén)停用模式和8汽缸無(wú)氣門(mén)停用模式)的V-8發(fā)動(dòng)機(jī)，但也可以使用各種其它發(fā)動(dòng)機(jī)配置。在此描述的示例相等地適用于具有4、6、10、12或其它數(shù)量的汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。另外，這些示例可以容易地?cái)U(kuò)展到其中有多種氣門(mén)停用模式可用(即，V8發(fā)動(dòng)機(jī)的2、4或6汽缸操作)的系統(tǒng)。
一種管理模式轉(zhuǎn)換的方法利用點(diǎn)火正時(shí)延遲和節(jié)氣門(mén)位置兩者的配合。當(dāng)運(yùn)行在氣門(mén)停用模式中時(shí)，歧管壓力增加以保持基本上相等的扭矩。由于節(jié)氣門(mén)位置不會(huì)立即改變進(jìn)入VDE發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量(由于節(jié)氣門(mén)響應(yīng)滯后和歧管填充)，所以可以用點(diǎn)火延遲來(lái)減少發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩同時(shí)將歧管壓力增加到新的所需設(shè)置點(diǎn)(見(jiàn)圖3)。雖然點(diǎn)火是一個(gè)可以用于減少加入(或退出)的汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的變量，但點(diǎn)火、減燃料或噴射器斷流的任何組合都可以用來(lái)減少此轉(zhuǎn)換期間的扭矩。如圖3所示，這樣的方法會(huì)導(dǎo)致在這些轉(zhuǎn)換期間的能量損耗(從而劣化燃料節(jié)約)。換句話說(shuō)，點(diǎn)火延遲能夠快速減少扭矩，但是會(huì)導(dǎo)致噴射的燃料使用不充分。注意，圖3表示偏離名義值的點(diǎn)火延遲/提前，該名義值可以是用于最佳扭矩的扭矩容量(MBT)。
管理模式轉(zhuǎn)換的另一種方法包括調(diào)整第二扭矩源，如在混合動(dòng)力系統(tǒng)中使用的電動(dòng)機(jī)?？梢允褂酶鞣N其它類型的第二扭矩源，例如，起動(dòng)器交流發(fā)電機(jī)或驅(qū)動(dòng)橋電動(dòng)機(jī)。在此示例中，第二扭矩源提供在VDE轉(zhuǎn)換期間管理發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的另一種選項(xiàng)。扭矩調(diào)整(為了減少或增加扭矩)可以通過(guò)第二扭矩源實(shí)現(xiàn)，作為點(diǎn)火延遲的替代或補(bǔ)充。以此方式，大量選項(xiàng)可用于管理活動(dòng)汽缸數(shù)量的轉(zhuǎn)換。這些選項(xiàng)包括●在停用已啟用的汽缸之前吸收第二扭矩源中的扭矩；●在啟用已停用的汽缸之后吸收第二扭矩源中的扭矩；●在停用已啟用的汽缸之后提供第二扭矩源中的扭矩；●在啟用已停用的汽缸之前提供第二扭矩源中的扭矩；和/或●這些選項(xiàng)的組合，包括如基于電池充電狀態(tài)和/或其它操作條件，變化在任何一次轉(zhuǎn)換期間(或在多次轉(zhuǎn)換之間)吸收/提供扭矩的水平。
通過(guò)使用上述選項(xiàng)中的任何一個(gè)或多個(gè)，可以管理能量流同時(shí)在VDE模式轉(zhuǎn)換期間提供所需發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制。
現(xiàn)參考圖4-6，各種示例如所示展示不同的模式轉(zhuǎn)換控制策略(帶有能量恢復(fù)/負(fù)的第二扭矩和能量使用/正的第二扭矩的4-＞8和8-＞4轉(zhuǎn)換)。在這些示例中，將電動(dòng)機(jī)作為示例第二扭矩源給出。圖4展示這樣的示例，其中在汽缸的啟用和停用期間通過(guò)電動(dòng)機(jī)吸收能量。然后所吸收的能量可用于存儲(chǔ)，如存儲(chǔ)在電池中。特別地，圖4展示了在8汽缸操作期間增加的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出(通過(guò)如調(diào)整節(jié)氣門(mén)位置來(lái)增加歧管壓力)可以由電動(dòng)機(jī)/電池電氣系統(tǒng)吸收。然后，當(dāng)停用汽缸(且因此去除增加的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出)時(shí)，電動(dòng)機(jī)/電池系統(tǒng)可以類似地調(diào)整為減少其能量存儲(chǔ)。啟用轉(zhuǎn)換遵循類似的方法，其中在歧管壓力減少期間通過(guò)電動(dòng)機(jī)/電池系統(tǒng)存儲(chǔ)能量。以此方式，可以控制轉(zhuǎn)換期間的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。雖然未在此例中展示，但如果需要?jiǎng)t可以使用對(duì)點(diǎn)火正時(shí)的進(jìn)一步調(diào)整。
雖然圖4的方法提供了對(duì)臨時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出增加的高效使用，但其它因素也可以確定電動(dòng)機(jī)扭矩吸收/存儲(chǔ)量，如電池充電狀態(tài)(SOC)。例如，通過(guò)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的能量吸收在低電池充電狀態(tài)條件期間將是有利的。同樣，如上所述，可以使用點(diǎn)火正時(shí)調(diào)整，可以使用負(fù)的電動(dòng)機(jī)扭矩和點(diǎn)火延遲的某種組合，或可以使用正的電動(dòng)機(jī)扭矩(參見(jiàn)下文)，或其組合。
現(xiàn)參考圖5，展示了一種示例轉(zhuǎn)換，其中可以在汽缸的啟用和停用兩者期間通過(guò)電動(dòng)機(jī)提供能量。在此例中，否則會(huì)由于歧管壓力的增加(或減少)而出現(xiàn)的扭矩不足可通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)補(bǔ)償。換句話說(shuō)，圖5表示出在4汽缸操作期間的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩不足可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)/電池電氣系統(tǒng)補(bǔ)償。以此方式，可以控制轉(zhuǎn)換期間的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。當(dāng)存在多余的充電量(如，高電池SOC)或當(dāng)存在電動(dòng)機(jī)扭矩限制(如最大負(fù)扭矩限制或動(dòng)態(tài)響應(yīng)限制)時(shí)，可以使用這樣的方法。同樣，雖然沒(méi)有在此例中展示，如果需要也可以使用對(duì)點(diǎn)火正時(shí)的進(jìn)一步調(diào)整。這樣的方法在起動(dòng)器交流發(fā)電機(jī)/VDE組合中特別有用，其中起動(dòng)器交流發(fā)電機(jī)可能具有較小的最大轉(zhuǎn)矩和電池內(nèi)較少的能量存儲(chǔ)容量。
注意，其它參數(shù)也會(huì)影響是否使用電動(dòng)機(jī)來(lái)提供或吸收能量，是否使用點(diǎn)火正時(shí)延遲，或根本上是否使用電動(dòng)機(jī)，或是否從其組合中選擇。例如，點(diǎn)火正時(shí)延遲會(huì)影響催化劑溫度和排放，因此可以使用這樣的因素來(lái)選擇轉(zhuǎn)換補(bǔ)償策略。例如，在圖6中，電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)換期間既提供扭矩也吸收扭矩。提供/吸收的量可被調(diào)整(基于如電池充電狀態(tài)、電動(dòng)機(jī)扭矩容量、所需發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩等等這樣的操作條件)，或可以選擇為是能量中性的。能量中性的轉(zhuǎn)換可以是這樣的轉(zhuǎn)換，其中電動(dòng)機(jī)提供的能量的量約等于存儲(chǔ)的能量的量?；蛘?，通過(guò)相對(duì)于歧管絕對(duì)壓力(MAP)從一種模式到另一種模式的轉(zhuǎn)換改變實(shí)際的VDE轉(zhuǎn)換點(diǎn)，可以在從完全吸收到中性再到完全扭矩提供的范圍內(nèi)調(diào)整凈能量流量。
注意，在前述情況中，為說(shuō)明起見(jiàn)，名義的第二發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩條件如所示為零。然而，這些方法也可以應(yīng)用于其它條件，如非零名義扭矩(如，VDE和驅(qū)動(dòng)橋電動(dòng)機(jī)兩者都產(chǎn)生正扭矩的情況)。在這樣的情況中，電動(dòng)機(jī)可以在轉(zhuǎn)換期間提供更少的正扭矩(更少的能量)而不是如上述例子中所示的那樣實(shí)際上恢復(fù)能量。
現(xiàn)參考圖7-8，描述了用于控制VDE轉(zhuǎn)換的示例性例程。如上所示，描述了用于在VDE轉(zhuǎn)換(4-＞8或8-＞4)期間保持所需發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的幾個(gè)不同示例。如下所述，用于在轉(zhuǎn)換期間保持扭矩的方法可以基于電池SOC、第二電動(dòng)機(jī)扭矩容量、第二電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)扭矩響應(yīng)，和/或其它相關(guān)系統(tǒng)條件而變化。
圖7的流程圖開(kāi)始于來(lái)自動(dòng)力系統(tǒng)控制策略的其它部分的需要VDE模式轉(zhuǎn)換的指示。第一個(gè)步驟(710)是確定HEV電動(dòng)機(jī)和電池吸收或向系統(tǒng)增加扭矩的有效限制。下一個(gè)步驟(712)是選擇點(diǎn)火正時(shí)延遲、(在轉(zhuǎn)換之前、之后和/或期間的)節(jié)氣門(mén)調(diào)整，和(在轉(zhuǎn)換之前、之后，和/或期間的)電動(dòng)機(jī)扭矩調(diào)整(吸收、提供或其組合)的組合。例如，步驟712可以確定能量是應(yīng)被存儲(chǔ)、消耗還是基本上保持中性。此確定可以基于如電池SOC這樣的條件做出。然而，如高電池SOC這樣的條件會(huì)導(dǎo)致選擇又一種模式(參見(jiàn)下文)。在一種方法中，在名義上選擇能量恢復(fù)，除了在電池SOC高于閾值或系統(tǒng)不能吸收所需能量的時(shí)候。在另一種方法中，例程取決于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載/扭矩條件使用預(yù)設(shè)置的補(bǔ)償類型映射來(lái)最小化發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩?cái)_動(dòng)，而不管發(fā)動(dòng)機(jī)存儲(chǔ)/釋放。
繼續(xù)圖7，在步驟714中，啟用步驟712中確定的模式轉(zhuǎn)換方法，并確定來(lái)自HEV電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的所需扭矩貢獻(xiàn)(氣門(mén)啟用/停用正時(shí)、ETC MAP控制，和/或點(diǎn)火延遲，如果需要的話)。此外，可以增加附加的調(diào)整來(lái)處理各種系統(tǒng)限制(包括穩(wěn)定狀態(tài)和動(dòng)態(tài)兩者)。
現(xiàn)參考圖8，表示了提供可用于代替步驟712的示例方法的例程。在此例中，提供/吸收的電動(dòng)機(jī)扭矩量(以及可選地電動(dòng)機(jī)扭矩調(diào)整正時(shí))可以隨著電池SOC變化而變化。首先，在步驟810中，例程確定電池SOC是否低于最小閾值。如果是，則例程在812中繼續(xù)最大化能量恢復(fù)(吸收發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩)。否則，在步驟814中，例程確定電池SOC是否高于最大閾值。如果是，則例程進(jìn)入步驟816以在VDE轉(zhuǎn)換期間消耗能量(提供電動(dòng)機(jī)扭矩)。否則，在步驟818中，例程確定電池SOC是否在所需的穩(wěn)定狀態(tài)操作條件之內(nèi)。如果是，則在步驟820中選擇中性能量VDE轉(zhuǎn)換模式。否則，可以在步驟822中使用其中提供/吸收扭矩量的缺省響應(yīng)來(lái)將電池SOC控制為所需的值。
應(yīng)理解，圖7-8中以及本文其它地方描述的例程可以表示一個(gè)或多個(gè)任何數(shù)量的處理策略，如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等等。同樣，所示的各個(gè)步驟或功能可以按所示的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行，或在某些情況下省略。類似地，處理的順序不是實(shí)現(xiàn)在此描述的特征和優(yōu)點(diǎn)所必需的，而是為了便于展示和說(shuō)明提供的。雖然并未明確展示，但熟悉一般技術(shù)的人應(yīng)理解，取決于所使用的具體策略，可以重復(fù)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)所示步驟或功能。
下面的權(quán)利要求特別指出視為新穎和非易見(jiàn)的特定組合及子組合。這些權(quán)利要求可能引用“一個(gè)”元素或“第一”元素或其等價(jià)。這樣的權(quán)利要求應(yīng)被理解為包括對(duì)一個(gè)或多個(gè)這樣的元素的結(jié)合，而不是要求或排除兩個(gè)或多個(gè)這樣的元素。氣門(mén)操作模式、汽缸操作模式、汽缸行程變化、氣門(mén)正時(shí)變化的其它組合及子組合，和/或?qū)傩钥梢酝ㄟ^(guò)本發(fā)明權(quán)利要求的修改或通過(guò)在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提供新的權(quán)利要求來(lái)請(qǐng)求保護(hù)。這樣的權(quán)利要求，無(wú)論是在范圍上比原始權(quán)利要求更寬、更窄、相同或不同，都應(yīng)被視為包括在本發(fā)明的主題之內(nèi)。
本說(shuō)明書(shū)到此結(jié)束。熟悉此技術(shù)的人閱讀本說(shuō)明書(shū)之后能想到很多替換和修改而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。例如，以柴油、天然氣、汽油或另類燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12發(fā)動(dòng)機(jī)都可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種汽車(chē)系統(tǒng)，包括能夠停用和啟用至少一個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)；連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)并能夠吸收扭矩和提供扭矩的電動(dòng)機(jī)；用于停用和啟用所述至少一個(gè)汽缸的控制器，且在停用和啟用中的至少一個(gè)期間，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩來(lái)補(bǔ)償由所述停用和啟用中的一個(gè)導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的瞬態(tài)改變。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩還包括暫時(shí)增加電動(dòng)機(jī)扭矩輸出。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩還包括在所述啟用或停用之前立即暫時(shí)增加電動(dòng)機(jī)扭矩輸出。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩還包括在所述啟用或停用之后立即暫時(shí)增加電動(dòng)機(jī)扭矩輸出。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩還包括暫時(shí)減少電動(dòng)機(jī)扭矩輸出。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩還包括在所述啟用或停用之前立即暫時(shí)減少電動(dòng)機(jī)扭矩輸出。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩還包括在所述啟用或停用之后立即暫時(shí)減少電動(dòng)機(jī)扭矩輸出。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩還包括暫時(shí)增加并暫時(shí)減少電動(dòng)機(jī)扭矩輸出。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，增加和減少的量基于電池充電狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還在停用和啟用中的至少一個(gè)期間調(diào)整節(jié)氣門(mén)位置。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還在停用和啟用中的一個(gè)之前立即調(diào)整節(jié)氣門(mén)位置。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還在停用和啟用中的一個(gè)之后立即調(diào)整節(jié)氣門(mén)位置。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器基于電池充電狀態(tài)變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器取決于電池充電狀態(tài)確定是增加還是減少電動(dòng)機(jī)扭矩。
15.一種汽車(chē)系統(tǒng)，包括能夠停用和啟用至少一個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)；連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)并能夠吸收扭矩和產(chǎn)生扭矩的電動(dòng)機(jī)；用于停用和啟用所述至少一個(gè)汽缸的控制器，且在停用和啟用中的至少一個(gè)期間，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩來(lái)補(bǔ)償由所述停用和啟用中的一個(gè)導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的瞬態(tài)改變，并基于操作條件而變化在所述電動(dòng)機(jī)是產(chǎn)生扭矩還是吸收扭矩。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述操作條件包括電池充電狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述操作條件包括電動(dòng)機(jī)扭矩容量。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)能夠在無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的情況下驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。
19.一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其中包含表示可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于控制汽車(chē)系統(tǒng)的指令的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所述汽車(chē)系統(tǒng)包括能夠停用和啟用至少一個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)以及連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)并能夠吸收扭矩和產(chǎn)生扭矩的電動(dòng)機(jī)，所述介質(zhì)包括用于停用和啟用所述至少一個(gè)汽缸的代碼；用于在停用和啟用中的至少一個(gè)期間，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩來(lái)補(bǔ)償由所述停用和啟用中的一個(gè)導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的瞬態(tài)改變的代碼；及用于基于操作條件而變化在所述電動(dòng)機(jī)是產(chǎn)生扭矩還是吸收扭矩的代碼。
20.如權(quán)利要求19所述的介質(zhì)，其特征在于，所述吸收的扭矩產(chǎn)生存儲(chǔ)在電池中的能量。
全文摘要
公開(kāi)了一種汽車(chē)系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括能夠停用和啟用至少一個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)，連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)并能夠吸收扭矩和提供扭矩的電動(dòng)機(jī)，及用于停用和啟用所述至少一個(gè)汽缸的控制器，且在停用和啟用中的至少一個(gè)的期間，變化所述電動(dòng)機(jī)的扭矩來(lái)補(bǔ)償由所述停用和啟用中的一個(gè)導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的瞬態(tài)改變。這樣，在執(zhí)行燃燒的汽缸數(shù)量變化期間提供改進(jìn)的扭矩控制成為可能。此外，由于點(diǎn)火延遲，可以用更少的能量損耗來(lái)執(zhí)行這樣的轉(zhuǎn)換。再者，可以執(zhí)行這樣的轉(zhuǎn)換來(lái)增加存儲(chǔ)的能量。最后，可以基于電池狀態(tài)來(lái)執(zhí)行這樣的轉(zhuǎn)換，以提供改進(jìn)的混合動(dòng)力汽車(chē)性能。
文檔編號(hào)B60W20/00GK1827438SQ20061005503
公開(kāi)日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月3日
發(fā)明者托拜厄斯·帕利特, 詹姆士·克恩茲, 戈皮昌德拉·蘇尼拉 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司