CN103287425A - 基于本地交通状况触发混合动力车辆的发动机启动的方法 - Google Patents

Abstract

一种操作混合动力车辆的方法，包括当制动踏板处在释放位置（即，非压下位置）中、加速器踏板处在释放位置（即，非压下位置）中、且混合动力车辆的前进路径被阻塞时脱开（即关闭）内燃机，并由此节省能量。该方法还包括当制动踏板处在释放位置中、加速器踏板处在释放位置中、且混合动力车辆的前进路径是无障碍时接合（即启动）内燃机，并由此允许车辆的快速启动。

Description

基于本地交通状况触发混合动力车辆的发动机启动的方法

技术领域

本发明一般涉及混合动力汽车，且更具体地涉及一种控制混合动力汽车的内燃机的方法。

背景技术

具有可选择地操作以提供动力至车辆的混合动力汽车可在混合动力汽车停止时（诸如当在交通灯处，且制动踏板被压下以使用车辆的制动系统时）脱开（即关闭）内燃机。在车辆的制动踏板被压下期间，内燃机将保持脱开（即关闭）。在制动踏板被松开时，混合动力汽车接合（即启动）内燃机。但是，如果混合动力汽车装备有手动变速器，混合动力汽车的操作者可能通过将手动变速器位于档位外，且松开制动踏板而保持停止，从而导致车辆接合（即运行）内燃机，这降低了混合动力车辆的总体燃油效率。

发明内容

提供了一种操作混合动力车辆的方法。该方法包括感测混合动力车辆的加速器踏板的位置以确定加速器踏板是处于释放位置或处于压下位置中，感测混合动力车辆的制动踏板的位置以确定加速器踏板是处于释放位置或处于压下位置中，以及扫描混合动力车辆的前进路径以确定该前进路径是无障碍的或被阻塞。当加速器踏板处在释放位置中，制动踏板处在释放位置中，且混合动力车辆的前进路径被阻塞时，混合动力车辆的内燃机被脱开。

也提供了一种混合动力车辆。该混合动力车辆包括内燃机以及联接至内燃机的加速器踏板。加速器踏板可在释放位置和压下位置之间移动，以控制内燃机的燃料喷射速率。加速器位置传感器配置为感测加速器踏板的位置。制动踏板可在释放位置和压下位置之间移动，以施加制动力。制动器位置传感器配置为感测制动踏板的位置。前进路径传感器配置为感测沿前进路径布置的物体。控制模块和加速器位置传感器、制动器位置传感器、以及前进路径传感器通信，以接收与加速器踏板位置、制动踏板位置以及沿前进路径的物体的存在相关的信息。控制模块和内燃机通信，以控制内燃机的接合和脱开。控制模块包括可在其中操作的算法，以基于从加速器位置传感器接收的信息确定加速器踏板是处于释放位置或压下位置中，基于从制动位置传感器接收的信息确定制动踏板是否处于释放位置或压下位置中，以及基于从前进路径传感器接收的信息确定前进路径是无障碍的或被阻塞。控制模块在加速器踏板被确定为处在释放位置中、制动踏板被确定为处在释放位置中、且前进路径被确定为阻塞时脱开内燃机。

相应地，当混合动力车辆停止时（诸如在交通灯处），以及混合动力车辆的前进路径被阻塞时（诸如另一车辆处在混合动力车辆之前）时，控制模块脱开内燃机以节省燃料，即使当制动踏板处在释放位置中时（诸如当车辆装备有手动变速器时可能发生的）。当制动踏板处在释放位置中时，且当阻塞车辆的前进路径的物体移动以由此使得车辆的前进路径无障碍时，控制模块接合（即启动）内燃机以当加速器踏板被压下时允许迅速的车辆启动。

当结合附图时，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势从下文中用于实施本发明的最佳模式的详尽描述中是轻易地明显的。

附图说明

图1是示出了混合动力车辆的示意平面图；

图2是示出了停止在先行车辆之后的混合动力车辆的示意平面图；

图3是示出了混合动力操作策略的图表。

具体实施方式

本领域普通技术人员将认识到诸如“以上”、“以下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等仅用于描述附图，而不代表对由所附的权利要求所限定的本发明的范围的限制。

参见附图，其中相似的附图标记贯穿若干幅附图指示相似的零件，车辆被以20总体地示出。参见图1，车辆20可包括使用内燃机21来产生驱动扭矩的任意合适的风格和/或构造。内燃机21可包括但不限于汽油发动机或柴油发动机。车辆20可包括混合动力车辆20，该混合动力车辆还包括和内燃机21分立或组合地使用的电机（未示出），以驱动车辆20。内燃机21和电机之间的具体相互作用和本发明并不相关，因此在此不作详述。

变速器22被联接至内燃机21。变速器22通过多个不同的齿轮比引导来自内燃机21的扭矩输出，以转换扭矩输出的速度/扭矩比，从而将内燃机21的操作保持在车辆20的给定速度的希望的范围中。变速器22可包括自动变速器或手动变速器22，如图1所示。但是，此处描述的操作车辆20的方法特别好地适用于具有手动变速器22的车辆20。手动变速器22包括离合器踏板24，该踏板可在释放位置和压下位置之间移动。当处在释放位置中时，离合器踏板24允许内燃机发动机21和手动变速器22之间的直接扭矩传输。当处在压下位置中时，离合器踏板24中断内燃机21和变速器22之间的扭矩传输，继而允许操作者手动地变动变速器22内的齿轮比。

车辆20包括离合器传感器26，该传感器配置为感测离合器踏板24的位置。更具体地，离合器传感器26配置为感测离合器踏板24是处在释放位置中或处在压下位置中。离合器传感器26可包括能够确定离合器踏板24的位置并将和离合器踏板24的位置相关的信息传输至控制模块28的任意风格、类型和/或构造的传感器或软件。

加速器踏板30被联接至内燃机21。加速器踏板30可在释放位置和压下位置之间移动，以控制内燃机21的燃料喷射速率。当处在释放位置中时，燃料以最低或怠速燃料喷射速率喷射进入内燃机21中。总体地，燃料喷射速率随着减速器踏板30被压下而增加。相应地，加速器踏板30的压下位置可限定为不同于加速器踏板30的释放位置的连续可变位置。如所知的，燃料喷射速率的增加和来自内燃机21的增加的扭矩输出相关联，且通常与车辆20的希望的加速度相关联。

车辆20包括加速器位置传感器32，该传感器配置为感测加速器踏板30的位置。更具体地，加速器位置传感器32配置为感测加速器踏板30处在释放位置中或处在压下位置中。加速器位置传感器32可包括能够确定加速器踏板30的位置并将和加速器踏板30的位置相关的信息传输至控制模块28的任意风格、类型和/或构造的传感器或软件。

制动踏板34联接至车辆20的制动系统36。制动系统36施加制动力至车辆20的一个或多个车轮38，以减慢车辆20和/或阻止车辆20的移动。制动踏板34可在压下位置和释放位置之间移动。当处在释放位置中时，制动踏板34不促动制动系统36且没有施加制动力。当处在压下位置中时，制动踏板34促动制动系统36以施加制动力。制动力随着制动踏板34被压下而增加。相应地，制动踏板34的压下位置可限定为不同于制动踏板34的释放位置的连续可变位置。

车辆20包括制动位置传感器40，该传感器配置为感测制动踏板34的位置。更具体地，制动位置传感器40配置为感测制动踏板34处在释放位置中或处在压下位置中。制动位置传感器40可包括能够确定制动踏板34的位置并将和制动踏板34的位置相关的信息传输至控制模块28的任意风格、类型和/或构造的传感器或软件。

车辆20还包括前进路径传感器42，如图1所示。也参见图2，前进路径传感器42配置为感测沿车辆20的前进路径46布置的物体44。前进路径传感器42可包括但不限于一个或多个声纳传感器、雷达传感器、光学传感器、激光雷达传感器、或一些其他传感器，其能够在车辆20前方扫描以检测处在车辆20的前进路径46中的物体44，并将与检测到的沿车辆20的前进路径46布置的任意物体相关的信息传输至控制模块28。优选地，前进路径传感器42扫描车辆20的前方，以获得在0英尺至25英尺之间的预定的距离48，并在车辆20的前进路径46的任一侧上以范围在-30°和30°之间的角度50扇形展开地扫描。前进路径传感器42可优化为检测和/或确定沿车辆20的前进路径46布置的其他车辆20s，这些车辆可布置为距离车辆20在预定距离48之内。

控制模块28和加速器位置传感器32、制动位置传感器40、离合器位置传感器和前进路径传感器42通信，以接收与加速器踏板30的位置、制动踏板34的位置、离合器踏板24的位置、和物体44（例如，沿车辆20的前进路径46布置的车辆20）的存在相关的信息。控制模块28也和内燃机21通信，且配置为控制内燃机21的操作。更具体地，控制模块28配置为控制内燃机21的接合（即，控制内燃机21何时启动以及运行），和控制内燃机21的脱开（即，控制内燃机21何时关闭且不运行)。控制模块28基于从多个传感器接收的信息控制内燃机21的接合和脱开，该信息和加速器踏板30的位置、制动踏板34的位置、离合器踏板24的位置和沿车辆20的前进路径46的物体44的存在相关。

控制模块28可包括接收来自多个传感器和控制内燃机21的操作所必须的全部硬件、软件、存储器、通信链接等。具体地，控制模块28包括算法，该算法可操作以实施一方法、从而控制车辆20停止时车辆20的内燃机21何时运行或不运行。如所知的，在一些条件下，当车辆20停止时控制模块可脱开（即关闭）内燃机21以节省燃料。

参见图3，示出了控制内燃机21的策略。在图3中，加速踏板位置以列52示出，其中“R”指示加速踏板处在释放位置中，且“D”指示加速踏板处在压下位置中；离合器踏板24的位置以列54示出，其中“R”指示离合器踏板24处在释放位置中，且“D”指示离合器踏板24处在压下位置中；制动踏板34的位置以列56指示，其中“R”指示制动踏板34处在释放位置中，且“D”指示制动踏板34处在压下位置中；车辆20的前进路径46的状况以列58示出，其中“B”指示车辆20的前进路径46被阻塞，且“C”指示车辆20的前进路径46无障碍；车辆20的意图的左转以列60指示，其中“L”指示车辆20的意图的左转，且“X”指示没有意图进行车辆20的左转；车辆20的位置以列62示出，其中“O”指示车辆处在路面上，且“X”指示车辆处在路面外；且内燃机21的状态以列64示出，其中“O”指示内燃机21被接合(即，启动且运行），且“X”指示内燃机21被脱开（即，关闭且不运行）。任意项内的破折号“-”指示不需要和/或考虑任何具体的操作状况。图3的不同行代表车辆的不同的操作状况，和在给定的参数下用于内燃机的生成的操作策略。

控制车辆20的内燃机21的操作的方法包括感测车辆20的加速器踏板30的位置以确定加速器踏板30是处在释放位置中或处在压下位置中。控制模块28基于从加速器位置传感器32接收的信息确定速器踏板30是处在释放位置中或压下位置中。如果加速器踏板30处在压下位置中，则控制模块28允许内燃机21继续操作或运行。如果加速器踏板30处在释放位置中，则控制模块28必须确定是否操作内燃机21（即保持内燃机21运行）或脱开内燃机21（即关闭内燃机21）。

如果加速器踏板30处在释放位置中，则制动踏板34的位置被感测，以确定制动踏板34是处在释放位置中或处在压下位置中。控制模块28基于从制动位置传感器40接收的信息确定制动踏板34是处在释放位置中或压下位置中。如果制动踏板34处在压下位置中，且由此指示制动系统36被作用以限制车辆20且车辆20不处在加速状况中，则控制模块28可脱开内燃机21以节省燃料。但是，如果制动踏板34处在释放位置中，且由此指示制动系统36不被接合且车辆20可以加速，则控制模块28可接合内燃机21。

车辆20的前进路径46被扫描，以确定前进路径46是无障碍或被诸如另一车辆20的物体阻塞。控制模块28基于从前进路径传感器42接收的信息确定前进路径46是无障碍或被阻塞。如上所述，前进路径传感器42被配置为感测沿车辆20的前进路径46或在前进路径46中、并位于车辆20之前的预定距离48中的物体44的存在。当没有在沿车辆20的前进路径46的预定距离48中感测到物体44时，则控制模块28确定车辆20的前进路径46无障碍。如果车辆20的前进路径46是无障碍的，且加速器踏板30和制动踏板34两者都处在释放位置中，则控制模块28可确定操作者可能意图迅速的加速和/或启动，并由此在准备中接合内燃机21。

如果沿前进路径46并在车辆20之前的预定距离48中感测到物体44，则控制模块28可计算物体44远离车辆20的加速速率。加速速率是物体44超出车辆20的速度的增加。加速速率基于由控制模块28从前进路径传感器42接收的信息计算出。如果加速速率是负的（即朝向车辆20加速且距离车辆20越来越近），或加速速率是正的但低于预定的极限(即缓慢地加速远离车辆20），则控制模块28可确定车辆20被阻止前行，且可脱开内燃机21以节省燃料。

相应地，当加速器踏板30处在释放位置中且车辆20的前进路径46被阻塞时，即使制动踏板34处在释放位置中（指示操作者可能希望加速)控制模块28也可脱开车辆20的内燃机21。控制模块28可基于确定车辆20的前进路径46被阻塞而脱开内燃机21，且操作者不需要和/或不能够执行车辆20的迅速加速或启动。该方法可施加至具有自动变速器或手动变速器22的车辆20。在具有自动变速器的车辆20中，操作者倾向于不论何时停止时持续地施加制动踏板34，以当内燃机21操作时限制内燃机21的恒定输出扭矩。但是，如上所述，该方法和具有手动变速器22的车辆22特别相关，这是由于一些操作者倾向于在车辆20停止且变速器22处在空档或离合器踏板24被压下时坐立，由此通过双脚离开制动踏板34和变速器踏板30（即，通过使得制动踏板34和加速器踏板30两者处在其各自的释放位置中）而将内燃机21的扭矩输出从变速器22脱开。

该方法还包括感测手动变速器22的离合器踏板24的位置，以确定离合器踏板24是处在释放位置或压下位置中。控制模块28基于从离合器传感器26接收的信息确离合器踏板24是处在释放位置中或压下位置中。控制模块28可确定离合器踏板是否处在压下位置中，此时加速器踏板30和制动踏板34两者都处在其各自的释放位置中，操作者倾向于进行快速的加速或启动，在该情形中，控制模块28可接合内燃机21，以预备该快速加速或启动，如果车辆20的前进路径46是无障碍的话。但是，如果车辆20的前进路径46被阻塞，则控制模块28可脱开内燃机21，即使离合器踏板24处在压下位置以及制动踏板34和加速器踏板30两者都处在其各自的释放位置中。替换地，控制模块28在车辆20之前的前进路径46是无障碍的、且制动踏板34处在释放位置中时仍然可确定接合内燃机21，即使离合器踏板25也处在释放位置中。

该方法还可包括感测车辆20的左转是否正在被指示。例如，可通过感测转向信号开关70（图1中示出）而指示车辆20的左转，以确定转向信号开关70是否处在左转位置、中立位置、或右转位置中。如果转向信号开关70处在左转位置中，则控制模块28可确定车辆20的左转被指示。替换地，传感器可感测左转指示灯72（如图1所示）何时闪烁，并由此也指示车辆20的左转。应理解控制模块28可确定车辆20的左转是否被以一些此处未描述的其他方式指示。如果控制模块28确定车辆20的左转被指示，且车辆20的前进路径46是无障碍的，则控制模块28可接合内燃机21，以准备快速加速或启动，即使制动踏板34处在压下位置中。

该方法还包括感测车辆20的位置来确定车辆20是处在路面上或处在路面外。车辆20的位置可通过全球定位卫星（GPS）设备74（如图1所示）感测。GPS设备74可将和车辆20的位置相关的信息通信至控制模块28，从而控制模块28可确定车辆20是处在路面上或路面外。GPS设备74的控制模块28可例如通过将车辆20的位置和存储在存储器中的地图进行比较而进行该确定。如果控制模块28确定车辆20位于路面外，则控制模块28可确定接合内燃机21，即使加速器踏板30处在释放位置中、制动踏板34处在释放位置中且车辆20的前进路径46被阻塞。替换地，如果控制模块28确定车辆20位于路面上，则如上所述，当加速器踏板30处在释放位置中、制动踏板34处在释放位置中且车辆20的前进路径46被阻塞时控制模块28可确定脱开内燃机21。

该详尽的描述和附图或图表仅用于支持和描述本发明，但本发明的范围应仅由权利要求书限定。尽管已经描述了用于执行所公开的发明的最佳模式（如果已知的话）以及其他实施例，存在有各种可替换设计和实施例用于实施由所附的权利要求书限定的本发明。

Claims (10)

1.一种操作混合动力车辆的方法，该方法包括：

感测混合动力车辆的加速器踏板的位置，以确定加速器踏板是处在释放位置中或处在压下位置中；

感测混合动力车辆的制动踏板的位置，以确定制动踏板是处在释放位置中或处在压下位置中；

扫描混合动力车辆的前进路径以确定该前进路径是无障碍的或是被阻塞；和

当加速器踏板处在释放位置、制动踏板处在释放位置且混合动力车辆的前进路径被阻塞时脱开混合动力车辆的内燃机。

2.如权利要求1所述的方法，还包括当加速器踏板处在释放位置中、制动踏板处在释放位置中、且混合动力车辆的前进路径无障碍时，接合混合动力车辆的内燃机。

3.如权利要求1所述的方法，还包括感测混合动力车辆的左转是否正在被指示。

4.如权利要求3所述的方法，还包括当加速器踏板处在释放位置中、制动踏板处在压下位置中、混合动力车辆的前进路径无障碍、且混合动力车辆的左转被指示时，接合混合动力车辆的内燃发动机。

5.如权利要求1所述的方法，其中混合动力车辆包括手动变速器，且其中该方法还包括感测手动变速器的离合器踏板的位置，以确定离合器踏板是处在释放位置中或处在压下位置中。

6.如权利要求5所述的方法，还包括当加速器踏板处在释放位置中、制动踏板处在释放位置中、混合动力车辆的前进路径无障碍且离合器踏板处在释放位置中时，接合混合动力车辆的内燃发动机。

7.如权利要求5所述的方法，还包括当加速器踏板处在释放位置中、制动踏板处在释放位置中、混合动力车辆的前进路径无障碍且离合器踏板处在压下位置中时，接合混合动力车辆的内燃机。

8.如权利要求1所述的方法，还包括感测混合动力车辆的位置来确定混合动力车辆是处在路面上或处在路面外。

9.如权利要求8所述的方法，其中脱开混合动力车辆的内燃机还被限定为当加速器踏板处在释放位置中、制动踏板处在释放位置中、混合动力车辆的前进路径被阻塞且车辆处在路面上时，脱开混合动力车辆的内燃机。

10.如权利要求8所述的方法，还包括当加速器踏板处在释放位置中、制动踏板处在释放位置中、混合动力车辆的前进路径被阻塞且车辆处在路面外时，接合混合动力车辆的内燃机。

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