專利名稱：用于提醒駕駛者動(dòng)力系統(tǒng)將要啟動(dòng)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提醒駕駛者動(dòng)力系統(tǒng)將要啟動(dòng)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
混合電動(dòng)車具有可以是內(nèi)燃機(jī)或者氬燃料電池的發(fā)動(dòng)才幾和牽引電池。牽 引電池和發(fā)動(dòng)機(jī)提供功率以使車輛運(yùn)動(dòng)。在一些情況下，牽引電池是車輛的 主要?jiǎng)恿υ础＠?，牽引電池可專門提供功率，以支持低速到中速驅(qū)動(dòng)。在 其它情況下，如果駕駛者對(duì)功率的需要超過牽引電池的能力，則可以用來自 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率補(bǔ)充來自于牽引電池的功率。例如，牽引電池和發(fā)動(dòng)機(jī)可提供 功率來支持高速驅(qū)動(dòng)。
混合電動(dòng)車的駕駛者會(huì)希望僅在電動(dòng)模式下驅(qū)動(dòng)。但是，駕駛者可能沒 有意識(shí)到對(duì)額外功率的需要會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例可以采用 一種用于提醒駕駛者動(dòng)力源將要啟動(dòng)的方法的
形式。車輛包括動(dòng)力源和具有閾值位置的加速器踏板。所述方法包括確定 動(dòng)力源是否啟動(dòng)；如果動(dòng)力源沒有啟動(dòng)并且加速器踏板將要超過閾值踏板位 置，則通過加速器踏板給駕駛者提供觸覺反饋。
本發(fā)明的實(shí)施例可以采用 一種用于提醒車輛的駕駛者動(dòng)力源將要被啟動(dòng) 的系統(tǒng)的形式。所述車輛包括第一動(dòng)力源和第二動(dòng)力源。所述系統(tǒng)包括具 有閾值踏板位置的加速器踏板，超過所述閾值踏板位置，第二動(dòng)力源將被啟 動(dòng)。所述系統(tǒng)還包括至少一個(gè)控制器，所述至少一個(gè)控制器被構(gòu)造成確定第 二動(dòng)力源是否啟動(dòng)。所述至少一個(gè)控制器還被構(gòu)造成如果第二動(dòng)力源沒有啟 動(dòng)并且加速器踏板將要超過閾值踏板位置，則通過加速器踏板提供觸覺反饋。
雖然示出并描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，^f旦是這種^^開不應(yīng)該被 解釋為限制權(quán)利要求?？梢灶A(yù)見，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做 出各種修改和可選擇的設(shè)計(jì)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明特定實(shí)施例的示例性車輛控制系統(tǒng)的一部分的框圖。 圖2是駕駛者需要的功率與圖1的加速器踏板的加速器踏板位置的關(guān)系 的示例性圖。
圖3A和圖3B是在踏板打開方向踏板作用力與圖1的加速器踏板的踏板
位置的關(guān)系的示例性圖。
圖4是駕駛者需要的功率與圖1的加速器踏板的加速器踏板位置的關(guān)系 的另一示例性圖。
圖5是圖1的加速器踏板和車輛系統(tǒng)控制器的截面的示意圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明特定實(shí)施例的用于設(shè)置加速器踏板觸覺位置的方法的
流程圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明特定實(shí)施例的用于提醒駕駛者發(fā)動(dòng)機(jī)將要啟動(dòng)的方法 的流程圖。
具體實(shí)施例方式
加速器踏板在踏板行進(jìn)過程中可提供作用力沖擊(effort bump)(例如， 增加的踏板力)。作用力沖擊表示有效的電池推進(jìn)功率極限。動(dòng)力系(powertrain) 控制系統(tǒng)可在作用力沖擊之前提供踏板行進(jìn)的電池推進(jìn)。但是，電池推進(jìn)會(huì) 容易受到影響，而忽略這些條件，例如，電池的低充電狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫。 動(dòng)力系控制系統(tǒng)可與電池推進(jìn)結(jié)合在作用力沖擊之上為踏板行進(jìn)提供發(fā)動(dòng)機(jī) 推進(jìn)。
加速器踏板作用力可通過例如電子反饋而被固定或變化。如果加速器踏 板作用力被固定，則踏板作用力在作用力沖擊之前和之后會(huì)相同或不同。如 果加速器踏板作用力變化，則踏板作用力消耗(effort)和偏移(offset)與踏 板轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)系可以是可編程的。此外，駕駛者可選擇作用力沖擊的特點(diǎn)，例 如，電子啟動(dòng)/失效。
圖1是示例性的車輛控制系統(tǒng)10的一部分的框圖。車輛系統(tǒng)控制器 (VSC) 12讀取發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)14的開/關(guān)狀態(tài)、電池系統(tǒng)16的充電和放電極限 的狀態(tài)以及與車輛附件20有關(guān)的附件載荷(例如，空調(diào)變頻器)等。在其它 實(shí)施例中，超電容器或者其它電存儲(chǔ)裝置可被用于代替電池系統(tǒng)16。類似的，在其它實(shí)施例中，燃料電池或者其它能源系統(tǒng)可以被用于代替發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)14。
VSC 12可通過控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN )或者其它適合的通信鏈路與發(fā)動(dòng)機(jī)系 統(tǒng)14、電池系統(tǒng)16和車輛附件20通信。如以下所述，VSC12使用這種信息 來給駕駛者提供觸覺反饋(例如，增加的踏板作用力、振動(dòng)等)。
圖2是駕駛者需要的功率與加速器踏板位置的關(guān)系的示例性圖。當(dāng)加速 器踏板位置增加時(shí)，駕駛者需要的功率通常增加。這種信息可被存儲(chǔ)在查閱 表中，例如，被存儲(chǔ)在與VSC 12相關(guān)的存儲(chǔ)器中。這種信息還可被存儲(chǔ)在遠(yuǎn) 離VSC 12并(例如)通過CAN被訪問的存儲(chǔ)器中。
被VSC 12讀取的信息可以被用于與圖2中繪制的信息結(jié)合，以確定踏 板位置，超過該踏板位置，會(huì)需要來自發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)14的功率以支持駕駛者對(duì) 功率的需求。來自電池系統(tǒng)16的有效的動(dòng)力的極限可通過電池的放電極限與 任意附件載荷之間的差來建立
放電極限-附件載荷=僅電動(dòng)極限
在一些情況下，這個(gè)極限可以被用于確定加速器踏板22的觸覺位置。在 一個(gè)示例中，電池系統(tǒng)16的放電極限是20kw，附件20的附件載荷是5kw。 這樣產(chǎn)生電池系統(tǒng)16的15kw的僅電動(dòng)極限。駕駛者需要的15kw以上的功 率將必須由發(fā)動(dòng)4幾系統(tǒng)14的啟動(dòng)提供。
從圖2中可以看到，駕駛者需要的15kw功率對(duì)應(yīng)于400計(jì)數(shù)(count) 的加速器踏板位置。如以下所述，踏板作用力可增加大約350-400計(jì)數(shù)，以 提醒駕駛者發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)14將要啟動(dòng)。
在其它情況下，可以在電池系統(tǒng)16的^f叉電動(dòng)4及限之前更加有效地從發(fā)動(dòng) 機(jī)系統(tǒng)14才是供動(dòng)力。例如，車輛測(cè)試、仿真和/或分析可顯示即4吏電池系 統(tǒng)16的僅電動(dòng)極限大于12kw，當(dāng)駕駛者需要的功率超過12kw時(shí)也可以更加 有效地從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)14提供功率。這種仿真和/或分析可以基于電池的化學(xué) 性質(zhì)、電池溫度、車輛能源系統(tǒng)的電路效率以及其它因素。
從圖2中可以看到，駕駛者需要的12kw的功率對(duì)應(yīng)于350計(jì)數(shù)的加速 器踏板位置。如以下所述，踏板作用力可增加大約350計(jì)數(shù)，以提醒駕駛者 發(fā)動(dòng)才幾系統(tǒng)14將要啟動(dòng)。
電池系統(tǒng)16的高充電狀態(tài)，可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)效率閾值。例如，對(duì)于充電狀態(tài) 超過65%的情況，發(fā)動(dòng)機(jī)效率閾值可從12kw增加到14kw。作為另一示例，對(duì)于電池系統(tǒng)16的低充電狀態(tài)，可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)效率閾值。例如，對(duì)于充電
狀態(tài)小于35%的情況，發(fā)動(dòng)機(jī)效率閾值可從12kw減小到10kw。
圖3A和圖3B是加速器踏板力與加速器踏板位置的關(guān)系的示例性圖。圖 3A顯示了在觸覺位置踏板力的正跳(step-up)。圖3B顯示了踏板力在觸覺位 置附近的正跳和負(fù)跳(step-down)。
圖4是駕駛者需要的功率與加速器踏板位置的關(guān)系的示例性圖。觸覺位 置在踏板行進(jìn)中是固定點(diǎn)。在該示例中，觸覺位置被固定在300計(jì)數(shù)。踏板 映射穿過觸覺位置。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)14將在駕駛者需要12kw以上的 功率時(shí)啟動(dòng)，則踏板映射將被曲線擬合，使得300計(jì)數(shù)的踏板位置與駕駛者 需要的12kw的功率一致。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)14將在駕駛者需要18kw 以上的功率時(shí)啟動(dòng)，則踏板映射將被曲線擬合，使得300計(jì)數(shù)的踏板位置與 駕駛者需要的18kw的功率一致。例如，固定的踏板位置可被移除到尖端之 夕卜。
VSC 12可使用線性插值法或者其它曲線擬合技術(shù)，以曲線擬合踏板映 射。例如，VSC 12可使用線性插值來限定最小踏板位置和觸覺位置之間的踏 板映射。VSC 12可使用n階多項(xiàng)式來限定觸覺位置和最大踏板位置之間的踏 板映射。
圖5是圖1的加速器踏板22的截面的示意圖。彈簧24幫助加速器踏板 22返回其正常位置。位置傳感器26將加速器踏板22的位置通過CAN傳送 給VSC12。力發(fā)生器(例如，能夠?qū)\(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻抗的螺線管電動(dòng)機(jī)或者其它 裝置)與可變電壓源30電連接。隨著電壓的增加，踏板作用力增加。VSC 12 與可變電壓源30通過電壓進(jìn)行踏板作用力命令通信。這些踏板作用力命令控 制可變電壓源30以實(shí)現(xiàn)例如圖3A或圖3B中的踏板作用力與踏板位置的關(guān) 系。
圖6是用于設(shè)置加速器踏板的觸覺位置的方法的流程圖。在方框32的步 驟，電池的放電極限被讀取。在方框34的步驟，附件載荷被讀取。在方框 36的步驟，僅電動(dòng)才莫式的極限被確定。在方框38的步驟，發(fā)動(dòng)機(jī)效率閾值 被讀取。在方框40的步驟，僅電動(dòng)模式極限的最小值和發(fā)動(dòng)機(jī)效率閾值被確 定。在方框42的步驟，基于在方框40的步驟確定的最小值來設(shè)置觸覺位置。 或者，在方框44的步驟，確定發(fā)動(dòng)機(jī)效率閾值是否小于僅電動(dòng)模式的極限。 如果發(fā)動(dòng)機(jī)效率閾值小于僅電動(dòng)模式的極限，則在方框46的步驟讀取電池的充電狀態(tài)。在方框48的步驟，基于發(fā)動(dòng)機(jī)效率閾值和電池充電狀態(tài)來設(shè)置觸
覺位置。如果發(fā)動(dòng)機(jī)效率閾值不小于僅電動(dòng)模式的極限，則在方框50的步驟， 基于僅電動(dòng)模式的極限設(shè)置觸覺位置。
圖7是用于提醒駕駛者發(fā)動(dòng)機(jī)將要啟動(dòng)的方法的流程圖。在方框52的步 驟，確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否開啟。如果發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，則加速器踏板位置在方框56的 步驟被讀取。在方框58的步驟，確定加速器踏板是否將要超過觸覺位置。如 果加速器踏板將要超過觸覺位置，則在方框60的步驟提供觸覺反饋。如果加 速器踏板沒有要超過觸覺位置，則該方法再次開始。參考方框54,如果電池 沒有開啟，則該方法結(jié)束。
雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是這些實(shí)施例沒有意在示出 和描述本發(fā)明的所有可能形式。相反，在說明書中使用的詞語是描述性詞語， 而不是限制性詞語，應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可 以進(jìn)4于各種改變。
權(quán)利要求
1、一種用于提醒車輛的駕駛者第二動(dòng)力源將要被啟動(dòng)的系統(tǒng)，所述車輛包括第一動(dòng)力源和第二動(dòng)力源，所述系統(tǒng)包括具有閾值踏板位置的加速器踏板，超過所述閾值踏板位置，第二動(dòng)力源將被啟動(dòng)；至少一個(gè)控制器，被構(gòu)造成確定第二動(dòng)力源是否啟動(dòng)；如果第二動(dòng)力源沒有啟動(dòng)并且加速器踏板將要超過閾值踏板位置，則通過加速器踏板提供觸覺反饋，從而提醒車輛的駕駛者第二動(dòng)力源將要被啟動(dòng)。
2、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)控制器還被構(gòu)造成確 定第一動(dòng)力源的動(dòng)力能力，其中，閾值踏板位置基于所述動(dòng)力源能力。
3、 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，第一動(dòng)力源包括電池，動(dòng)力能力基 于所述電池的放電功率極限。
4、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，第二動(dòng)力源具有啟動(dòng)功率閾值，閾 值踏板位置基于所述啟動(dòng)功率閾值。
5、 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，第二動(dòng)力源包括發(fā)動(dòng)機(jī)。
6、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，第一動(dòng)力源包括電池，閾值踏板位 置基于所述電池的充電狀態(tài)。
7、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述加速器踏板具有踏板作用力， 觸覺反饋包括踏板作用力的增加。
8、 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，踏板作用力的增加在踏板位置的預(yù) 定范圍持續(xù)。
9、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，閾值踏板位置被固定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于提醒駕駛者動(dòng)力系統(tǒng)將要啟動(dòng)的方法和系統(tǒng)。加速器踏板給車輛的駕駛者提供發(fā)動(dòng)機(jī)將要啟動(dòng)的反饋。該反饋與加速器踏板的閾值位置相關(guān)。該閾值位置可以是固定的，踏板映射曲線擬合以穿過閾值位置。該閾值位置可改變，并且取決于電池的動(dòng)力能力的最小值和發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)功率閾值。
文檔編號(hào)B60K26/02GK101423025SQ20081016842
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者威廉·大衛(wèi)·特萊漢, 邁克爾·保羅·林德保爾 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司