CN101456413A - 控制混合电动车辆中的司机请求扭矩的方法 - Google Patents

控制混合电动车辆中的司机请求扭矩的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种控制混合电动车辆中的司机请求扭矩的方法，其中，当在惯性滑行或减速后意图重新加速的司机使加速器踏板下降时，如果由加速器踏板位置传感器(APS)检测到的加速器开放程度大于0％，则通过确定司机有加速意图来计算司机请求扭矩，并且使用上/下扭矩等级限制逻辑来对当根据司机对加速器踏板的下压操作而使APS变为开→关→开时所产生的扭矩不连续性进行控制，从而防止驾驶性能的恶化。为了此目的，本发明提供了一种控制混合电动车辆中的司机请求扭矩的方法，该方法包括：监控车辆速度；关于车辆速度计算最大扭矩；监控APS；如果APS的开放程度大于0％，则通过确定司机有加速的意图并且识别最小请求扭矩为0Nm来计算司机请求扭矩。

Description

控制混合电动车辆中的司机请求扭矩的方法
相关申请的交叉引用
本申请基于35 U.S.C§119(a)要求2007年12月13日提交的韩国专利申请第10-2007-0129914号的优先权，其全部内容结合于本文中作为参考。
技术领域
本发明涉及控制在混合电动车辆中的司机请求扭矩的方法，该方法可提供对司机请求的快速响应并可控制扭矩不连续性。
背景技术
使用电动机驱动源作为辅助电源以及内燃机的混合电动车辆(HEV)减少了废气并且增加了燃油效率。HEV可以在EV模式、HEV模式和再生制动(RB)模式下被驱动，EV模式为仅使用电动机电能的纯粹的电动车辆模式，HEV模式是在使用引擎的旋转力作为主电源的情况下使用电动机的旋转力作为辅助电源的辅助模式，在再生制动(RB)模式中，在制动车辆或车辆被惯性驱动时所产生的能量由电动机回收并被充电到电池中。停止之后的爬行模式由EV模式执行。
对于各驱动模式，用于计算司机请求扭矩的逻辑应该准确反映司机的意图。对于按照司机期望驱动的车辆，司机的加速或减速车辆或保持车辆当前速度的意图需要在逻辑中被准确地反映。因此，司机请求扭矩计算的准确性是HEV的逻辑实现的基本需求。
在解释司机意图时所使用的因数包括由加速器踏板位置传感器(APS)和制动踏板位置传感器(BPS)检测到的下降程度(深度)。一般地，APS的下降程度在司机意图加速时增加，并且BPS的下降程度在司机意图减速时增加。
另外，为了计算满足司机的意图和车辆系统的司机请求扭矩，换挡或车辆速度也需要被反映出来。
此外，计算司机请求扭矩，使得车辆可快速响应司机加速或减速车辆或保持车辆的当前速度的意图。
此处，下面将说明计算司机请求扭矩的常规方法。
图3为显示计算司机请求扭矩的常规方法的流程图。如图3所示，计算司机请求扭矩的常规方法包括以下步骤：监控车辆速度、关于车辆速度计算最大扭矩、关于车辆速度计算最小扭矩(对于爬行)、监控APS，以及根据APS计算司机请求扭矩。
司机请求扭矩的控制和计算是由作为HEV的主控制器的混合控制单元(HCU)和用于控制电动机的电动机控制单元(MCU)执行的。
然而，常规的方法具有缺点，参照图4进行说明。
图4为显示出计算司机请求扭矩的一个实例的扭矩示意图。
首先，计算关于车辆速度的最大扭矩(发动机+电动机最大扭矩)和最小扭矩(爬行的电动机扭矩)，同时，监控APS的开放程度。术语“开放程度”被定义为由APS检测的加速器踏板的下降程度(深度)并且被表示为％。
随后，在最小扭矩与APS的0％相匹配并且最大扭矩与APS的100％相匹配的同时，根据计算的车辆速度和APS的开放程度获得司机请求扭矩。
在车辆运转期间APS为0％的情况下，在计算司机请求扭矩的常规方法中，当意图加速的司机轻轻踩下加速器踏板时，会被确定为没有司机请求扭矩并且因此司机请求扭矩被计算为零或负值。结果，车辆对司机请求扭矩的响应可能被延迟。
例如，在车辆速度为60kph并且APS为50％的情况下(假定在60kph的车辆速度下最大扭矩为200Nm并且最小扭矩为-60Nm)，司机请求扭矩为70Nm，这是通过确定存在司机请求扭矩而计算出来的。然而，在APS为23％的情况下，司机请求扭矩被计算为0Nm，并且在APS为10％的情况下，司机请求扭矩被计算为-47Nm，这样，不能提供满足司机请求扭矩的响应。
也就是说，即使在10％的APS下由具有加速意图的司机使加速器踏板下降，司机请求扭矩也被计算为负值，或即使在23％的APS下使加速器踏板下降，司机请求扭矩被计算为0Nm，这样，就不能在惯性滑行(APS＝0％)或减速后当司机意图重新加速时提供快速响应。
在背景技术一节中所公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此其可包含不形成现有技术并且已经被该国家的本领域的普通技术人员公知的信息。
发明内容
本发明的目的是致力于解决现有技术的上述问题。
在一个方面中，本发明提供了控制混合电动车辆中的司机请求扭矩的方法，该方法包括：监控车辆速度；关于车辆速度计算最大扭矩；监控加速器踏板位置传感器(APS)；以及如果APS的开放程度大于0％，通过确定司机具有加速的意图和将最小请求扭矩识别为0Nm来计算司机请求扭矩。
在优选实施例中，如果APS的开放程度为0％，则关于车辆速度的最小扭矩被确定为爬行扭矩。
在另一个优选实施例中，执行上/下扭矩等级限制逻辑，以限制当根据司机的加速器踏板操作而使APS开→关→开时所产生的扭矩的不连续改变。
在又一优选实施例中，考虑加速性能和驾驶性能，将由上/下扭矩等级限制逻辑得到的上/下扭矩等级限制值的范围设置到适当的等级。
应理解的是，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括诸如载客汽车、船只的机动车辆，载客汽车包括体育用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、多种商业车辆，船只包括多种小船和船、航行器等。
通过研究附图将会清楚本发明的上述特征和优点，并且在附图中更为详细地阐述了本发明的上述特征和优点，附图结合在说明书中并构成说明书的一部分，附图和以下详细描述共同用于以举例的方式解释本发明的原理。
附图说明
现将参照附图中所示的特定示例性实施例详细地说明本发明的上述和其它特征，在下文中附图仅以示例的方式给出并且因此不对本发明构成限制，其中：
图1为显示出根据本发明的控制在混合电动车辆中的司机请求扭矩的方法的流程图；
图2为显示出根据本发明的控制在混合电动车辆中的司机请求扭矩的方法的扭矩示意图；
图3为显示出计算司机请求扭矩的常规方法的流程图；和
图4为显示出计算司机请求扭矩的一个实例的扭矩示意图。
应该理解的是，附图不必须是按比例缩放的，呈现的是用于说明本发明的基本原理的多个优选特征的某种程度的简化表示。包括例如指定维数、方向、位置和形状的如本文所公开的本发明的具体设计特征将由特定意图的应用和使用环境来部分地确定。
具体实施方式
现将具体参照本发明的优选实施例，各优选实施例的实例在说明书后所附的附图中示出，其中，全文中的类似的附图标记表示类似的元件。下面对实施例进行说明，以通过参照附图来解释本发明。
图1为显示出根据本发明的控制在混合电动车辆中的司机请求扭矩的方法的流程图，图2为显示出根据本发明的控制在混合电动车辆中的司机请求扭矩的方法的扭矩示意图。
首先，当通过车辆速度传感器来监控车辆速度并且监控的信号被传输到作为HEV的主控制器的MCU时，MCU关于车辆速度计算最大扭矩。
同时，监控由APS检测的加速器开放程度，并且监控的信号被传输到HCU。
在此情况下，如果由APS检测的开放程度大于0％，则HCU通过确定司机有加速的意图并且通过识别司机的最小请求扭矩为0Nm来计算司机请求扭矩。
如果APS的开放程度为0％，司机的最小请求扭矩被确定为爬行扭矩，爬行扭矩是关于车辆速度的最小扭矩和当车辆在停止后处于爬行模式时所需的司机请求扭矩。
现将参照图2更详细地说明根据本发明的控制HEV中的司机请求扭矩的方法。
例如，在车辆速度为60kph并且APS为10％(假定在60kph的车辆速度下最大扭矩为200Nm并且最小扭矩为-60Nm)的情况下，计算司机请求扭矩为20Nm。
如上所述，在常规方法中，如果APS为10％，确定司机没有加速的意图，并且因此计算司机请求扭矩为-47Nm。然而，根据本发明，在具有加速意图的司机在10％的加速器开放程度下使加速器踏板下降的情况下，计算司机请求扭矩为20Nm，这样，当司机在惯性滑行或减速后意图重新加速时能够提供快速响应。
结果，根据本发明，在司机意图加速时，即，在APS大于0％时，司机请求扭矩始终大于0，因此可能提供快速响应。
同时，在司机重复加速器下压操作的情况下，即，在APS的监控的值快速改变时，诸如APS开→APS关→APS开，扭矩的变化发生频繁，导致由于扭矩的不连续性而产生的驾驶性能恶化。
根据本发明，如果APS的开放程度大于0％，确定司机具有加速的意图，并且上/下扭矩等级限制逻辑被加到HCU，以防止扭矩中这样频繁的改变。
APS的监控的值按照司机的请求从APS开到APS关或者从APS关到APS开快速变化的情况可如下地进行模拟。例如，假定收集数据的采样周期被配置成0.01秒；在第一采样时间(采样时间1)车辆速度为60KPH并且APS为0；在后续的第二采样时间(采样时间2)车辆速度为60KPH并且APS为10，则司机的请求扭矩在第一采样时间将为-60Nm并且在第二采样时间将为20Nm。
如果司机请求扭矩在0.01秒内增加80Nm(即，从-60Nm到20Nm)，则加速性能为高，但驾驶性能中可能存在问题。因此，在计算司机请求扭矩时，考虑驾驶性能和加速性能来确定上/下扭矩等级限制值。
如果上/下扭矩等级限制值的范围被设置得很大，则加速性能很好但驾驶性能很差，然而，如果该范围被设置得很小，则扭矩中的改变很小使得加速性能恶化。因此，应该考虑以上情况将上/下扭矩等级限制值设置到适当的等级。
例如，如果扭矩等级上限值为40Nm，则关于在采样时间1的-60Nm的司机请求扭矩，在采样时间2的最后的司机请求扭矩通过计算-60Nm+40Nm而被计算为-20Nm(与20Nm相反)，并且因此可以考虑加速性能和驾驶性能来限制司机请求扭矩。
类似地，在司机具有加速的意图的情况下(APS>0％)，当他或她在惯性滑行或减速后意图重新加速时，司机请求扭矩被计算为大于0的值，并且因此可以提供对司机请求扭矩的快速响应。此外，在司机的加速意图发生频繁(APS开→APS关→APS开)的情况下，执行上/下扭矩等级限制逻辑以防止由于在扭矩的变化发生频繁时而产生的扭矩不连续性而造成的驾驶性能的恶化。
已经参照优选实施例详细说明了本发明。然而，本领域的技术人员将理解的是，可在不偏离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例做出更改，本发明的范围在所附权利要求及其等价物中限定。

Claims (4)

1.一种控制混合电动车辆中司机请求扭矩的方法，所述方法包括：
监控车辆速度；
关于所述车辆速度计算最大扭矩；
监控加速器踏板位置传感器(APS)；以及
如果APS的开放程度大于0％，则通过确定司机具有加速的意图并且识别最小请求扭矩为0Nm来计算司机请求扭矩。
2.如权利要求1所述的方法，其中，如果所述APS的开放程度为0％，则确定关于车辆速度的最小扭矩为爬行扭矩。
3.如权利要求1所述的方法，其中执行上/下扭矩等级限制逻辑以限制在根据司机的加速器踏板操作而将APS变为开→关→开时所产生的扭矩的不连续变化。
4.如权利要求3所述的方法，其中考虑加速性能和驾驶性能将由所述上/下扭矩等级限制逻辑获得的上/下扭矩等级限制值的范围设定为适当的等级。
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