CN104773157A - 车辆发动机和电机控制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆发动机和电机控制，公开了一种车辆，该车辆具有发动机、电机、配置用于提供电力至电机的牵引电池、以及至少一个控制器。至少一个控制器配置用于对请求的发动机功率应用滤波器。滤波器具有响应于实际驾驶员需求和过滤的驾驶员需求之间的差异的过滤效果使得过滤效果随着差异减小而增加以减小发动机功率输出的变化速率以满足实际的驾驶员需求。

Description

车辆发动机和电机控制
技术领域
本发明涉及控制混合动力电动车辆中的发动机和电机。
背景技术
车辆通常提供有加速器踏板。一旦致动配备有内燃发动机的车辆中的加速器踏板，发动机节气门体允许更多的进气流。由于气流增加，燃料流增加并且发动机燃烧速率增加，使得发动机转速增加。在配备有与电机或发电机连接的内燃发动机的车辆中，加速器踏板的致动可以对应于总体系统输出扭矩。加速器踏板的较大致动使总体系统输出扭矩产生较大变化，可能导致发动机功率的较大变化。加速器踏板的较小至中等致动使总体系统输出扭矩产生较小至中等的变化，可能导致发动机转速的较小至中等变化。发动机功率的这些变化可能不利地影响发动机燃料效率，因为发动机在低效率点处运转。
发明内容
一种动力传动系统控制系统包括对请求的发动机功率增加应用滤波器的控制器，该滤波器具有响应于功率请求变化的过滤效果使得过滤效果随着功率请求和过滤的功率请求之间的差异减小而增加，减小发动机功率的变化速率以满足功率请求。控制器进一步基于请求的发动机功率增加和过滤的请求的发动机功率之间的差异运转电机。
一种车辆包括发动机、电机、配置用于提供电力至电机的牵引电池以及至少一个控制器。至少一个控制器对请求的发动机功率应用滤波器，其中滤波器具有响应于实际的和过滤的驾驶员需求之间的差异的过滤效果。过滤效果随着该差异减小而增加以减小发动机功率输出的变化速率以满足实际的驾驶员需求。
一种控制混合动力电动车辆的方法包括对发动机功率请求应用滤波器以产生过滤的发动机功率请求，该滤波器具有响应于实际驾驶员需求和过滤的驾驶员需求之间差异的过滤效果使得过滤效果随着差异的减小而增加。方法进一步包括运转发动机以满足过滤的发动机功率请求。方法还进一步包括响应于发动机功率请求和过滤的发动机功率请求之间的不足而运转电机。
根据本发明的一个实施例，当发动机已经达到第一稳定运转点并且差异小于阈值时对请求的发动机功率应用滤波器。
根据本发明的一个实施例，在从第一稳定运转点至第二稳定运转点的转变期间随着发动机功率输出的增加对请求的发动机功率应用滤波器以满足实际驾驶员需求。
根据本发明的一个实施例，当运转电机时，电机接收电池电力以满足发动机功率请求和过滤的发动机功率请求之间的不足。
根据本发明的一个实施例，进一步包含：接收指示发动机以第一稳定运转点运转的信号。
根据本发明的一个实施例，响应于发动机功率请求和过滤的发动机功率请求之间的不足减小而增加发动机功率输出并且减小电池电力。
根据本发明的一个实施例，进一步包含：接收指示发动机以第二稳定运转点运转的信号；以及等待驾驶员需求的变化。
附图说明
图1是混合动力电动车辆的示意图；
图2A至2C是显示对加速器踏板输入的系统响应的时间图；
图3是描述对加速器踏板输入的平稳发动机响应的示意图；
图4A和4B是显示对加速器踏板输入的系统响应的时间图；
图5A至5C是显示对紧张踏板输入的系统响应的时间图；
图6是用于发动机和电机控制的算法的流程图。
具体实施方式
本说明书描述了本发明的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，其可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施实施例的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征可以与一个或更多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的特征的组合提供了用于典型应用的代表实施例。然而，与本发明的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施方案。
图1说明了具有部件之间代表性关系的混合动力电动车辆(HEV)10的示意图。HEV10包括动力传动系统12。动力传动系统12包括驱动传动装置16的发动机14，传动装置16可以称为模块化混合动力传动装置(MHT)。如下文更详细描述的，传动装置16包括电机(比如电动马达/发电机18)、关联的牵引电池20以及自动变速器或变速箱22。当然，还可以预想其它设置。
发动机14和电机18都是用于HEV10的驱动源。发动机14整体上代表可以包括内燃发动机(比如汽油、柴油或天然气驱动的发动机)或燃料电池的动力源。发动机14产生发动机功率以及对应的发动机扭矩，当发动机14和电机18之间的分离离合器24至少部分地接合时，发动机功率以及对应的发动机扭矩提供至电机18。电机18可以实施为多种电机中的任何一种。例如，电机18可以是永磁同步马达。电力电子件(power electronics)(未显示)可以将电池20提供的直流电(DC)调整为电机18所需要的。例如电力电子件可以提供三相交流电(AC)至电机18。
当分离离合器24至少部分地接合时，可以实现从发动机14至电机18或者从电机18至发动机14的功率流(power flow)。例如，可以接合分离离合器24并且电机18可以作为发电机运转以将曲轴和电机轴提供的旋转能转换为存储在电池20中的电能。也可以使分离离合器24分离以隔离发动机14与动力传动系统12的剩余部分使得电机18可以作为用于HEV10的唯一驱动源。轴30延伸穿过电机18。电机18持续地可驱动地连接至轴30，而发动机14仅在分离离合器24至少部分地接合时可驱动地连接至轴30。
电机18通过分离离合器26和变速器输入轴28连接至变速箱22。变速箱22可以包括通过摩擦元件(比如离合器和制动器(未显示))的选择性接合而选择性置于不同传动比来建立希望的多个离散或阶梯传动比的齿轮组(未显示)。可以通过连接和分离齿轮组的特定元件以控制变速器输出轴30和变速器输入轴28之间的传动比的换档模式来控制摩擦元件。变速箱22基于多个车辆和环境工况通过关联的控制器(比如车辆系统控制器32)从一个传动比自动换为另一个传动比。变速箱22随后提供动力传动系统输出扭矩至输出轴30。
如图1中的代表性实施例显示的，输出轴30连接至差速器34。差速器34经由各自连接至差速器34的轴38驱动一对车轮36。差速器传输大致相等的扭矩至每个车轮36同时比如当车辆转弯时允许轻微的转速差异。不同类型的差速器或类似的装置可以用于将扭矩从动力传动系统分配至一个或更多个车轮。在一些应用中，例如，扭矩分配可能取决于特定的运转模式或状况而有所不同。
动力传动系统12进一步包括关联的车辆系统控制器32。虽然说明为一个控制器，但是车辆系统控制器32可以是较大控制系统的一部分并且可以通过车辆10中的多个其它控制器控制。从而应理解，车辆系统控制器32和一个或更多个其它控制器可统称为控制器，该控制器响应于来自多个传感器的信号而控制多个致动器以控制功能(比如起动/停止发动机14、运转电机18以提供车轮扭矩或向电池20充电、选择或计划变速器档位等)。
控制器32可以包括与多种类型的计算机可读存储装置或媒介通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读的存储装置或媒介可以包括易失性和非易失性存储(例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM))。KAM是当CPU关闭时可以用于存储多个运转变量的永久或非易失性存储器。计算机可读的存储装置或媒介可以实施为利用多个已知存储器装置中的任何一个或一些，这些存储器装置例如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、闪存或能存储控制发动机或车辆的控制器使用的数据(其中一些数据代表可执行指令)的任何其它电子、磁性、光学或其组合的存储装置。
控制器经由输入/输出(I/O)接口与多个发动机/车辆传感器和致动器通信，该输入/输出接口可以实施为提供多个原始数据和信号调整、处理和/或转换、短路保护等的单个集成接口。可替代地，一个或更多个专用硬件或固件芯片可以用于在将信号提供至CPU之前调整和处理特定信号。如图1中的代表性实施例总体说明的，车辆系统控制器32可以向和/或从发动机14、分离离合器24和26、电机18、传动装置变速箱22和电力电子件(未显示)通信信号。尽管没有明确说明，但是本技术领域技术人员可认识到可以通过控制器32控制各个上述子系统中的多个功能或部件。
可以使用控制器执行的控制逻辑直接或间接致动的参数、系统和/或部件的代表性示例包括燃料喷射正时、速率和持续时间、节气门位置、(用于火花点火发动机的)火花塞点火正时、进气/排气门正时和持续时间、前端附件驱动(FEAD)部件(比如交流发电机、空调压缩机)、电池充电、再生制动、电机运转、用于离合器24和26以及传动装置变速箱22的离合器压力等。通过I/O接口通信输入的传感器可以用于指示涡轮增压器增压压力、曲轴位置、发动机转速(RPM)、车轮转速(WS1、WS2)、车速(VSS)、冷却剂温度(ECT)、车速(VSS)、冷却剂温度(ECT)、进气歧管压力(MAP)、加速器踏板位置(PPS)、点火开关位置(IGN)、节气门位置(TP)、空气温度(TMP)、排气氧(EGO)或其它排气成分浓度或存在、进气流量(MAF)、变速器齿轮、比率或模式、变速器油温(TOT)、传动装置涡轮转速(TS)以及减速或换档模式(MDE)。
可以通过一个或更多个附图中的流程图或类似图表代表通过车辆系统控制器32执行的控制逻辑或功能。这些附图提供可以使用一个或更多个处理策略(比如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)执行的代表性控制策略和/或逻辑。这样，说明的多个步骤或功能可以以描述的序列、并行执行，或在某些情况下有所省略。尽管没有总是明确地说明，但是本领域内的普通技术人员应理解取决于使用的特定策略可以反复执行一个或更多个说明的步骤或功能。同样，处理顺序并非需要达到本文描述的特征和优点所必需的。应当理解为，提供的该顺序用于说明和描述的方便。
可以主要在通过基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(比如车辆系统控制器32)执行的软件中执行控制逻辑。当然，取决于特定应用，可以在一个或更多个控制器中的软件、硬件或者软件和硬件的结合来执行控制逻辑。当在软件中执行时，可以在存储有代表通过计算机执行以控制车辆或其子系统的代码或指令的数据的一个或更多个计算机可读的存储装置或媒介中提供控制逻辑。计算机可读的存储装置或媒介可以提供利用电子、磁性和/或光学存储以保持可执行指令和关联的校准信息、运转变量等的一个或更多个已知物理装置。
加速器踏板40可以提供需求的扭矩、功率或驱动指令以推进车辆。总体上，压下或释放加速器踏板40产生可以被控制器32分别解释为增加功率或减小功率的需求/请求的加速器踏板位置信号。控制器32可以配置用于确定或计算给定发动机转速和/或功率/负荷水平时的高效发动机运转点。高效发动机运转点可以是给定发动机转速和/或功率水平时制动比油耗(BSFC)最小化的稳态发动机运转点。混合动力电动车辆中的控制器32能从发动机14或电机18或者这两者的组合指令扭矩或功率以提供功率至差速器34以驱动车轮36。通过调节发动机14和电机18之间的功率平衡，控制器32可以通过减小发动机14的负荷或功率请求并且使用电机18来改善总体燃料经济性。
由于加速器踏板位置的较小或中等瞬变，现实世界中的驾驶员需求可能使发动机14进入次优燃料经济性的低效率运转点。这些加速器踏板位置瞬变可能是驾驶员故意的，或是踏板位置的不经意改变，称为“紧张踏板(nervouspedal)”或“噪音踏板(noisy pedal)”。控制器32的现有配置可以在这些踏板位置瞬变期间使发动机进入较高功率但是较低效率的状态，导致更多时间处于较低效率的发动机运转点。这是因为现有的配置接受踏板位置瞬变以满足驾驶员对发动机14系统响应的预期。其它方法接受踏板位置瞬变但是限制车轮扭矩，这使驾驶员有不快的感觉。
当发生踏板位置的较小或中等瞬变时改善车辆燃料经济性的一种方式是应用用于燃料经济性的平稳发动机的滤波器。控制器32可以重度过滤发动机运转点并且指令电机18处理较小至中等的瞬变。重度过滤可以允许发动机14花费更多的时间处于高效运转点并且可以最小化燃料消耗。这样的过滤可以认为是适应性过滤的版本，其中可以最小化过滤或不过滤驾驶员需求的较大变化而可以重度过滤驾驶员需求的较小至中等的变化。过滤的驾驶员需求可以导致重度过滤的发动机运转点并且允许通过电机的电池电力补充(fill-in)满足驾驶员需求。
对发动机运转点应用滤波器之前，可能需要某些实施基础。发动机14应该是开启的并且控制器应当计算或确定实际驾驶员需求和实际驾驶员需求的慢速过滤版本之间的差异低于阈值。该阈值可以指示驾驶员需求的较小或中等瞬变。驾驶员需求的较小至中等瞬变可以是加速器踏板位置变化在0～15％的范围内。例如，可以通过约5％的加速器踏板位置变化来指示紧张或噪音踏板。可以通过约10％的加速器踏板位置变化指示中等瞬态。
控制器可以将这些加速器踏板位置变化翻译或解释成功率请求。这些功率请求可以包含动力传动系统总功率输出请求，该输出请求可以在发动机功率请求和电机功率请求之间分配。控制器可以确定在发动机和电机之间怎样分配实际的动力传动系统输出功率。
图2A至2C分别描述了加速器踏板输入、发动机功率请求和电池电力补充的一系列对应的时间图。每个图在时间上是对应的并且显示了对中等加速器踏板输入瞬变的平稳发动机系统响应。
图2A是中等加速器踏板输入瞬变相对时间的图。实际驾驶员需求/踏板输入描述为曲线50。在当前的示例中实际驾驶员需求50在第一个时间段54中被驾驶员增加而在第二时间段56中保持恒定。控制器接收实际驾驶员需求50并且提供描述为曲线52的实际驾驶员需求的慢速过滤版本。实际驾驶员需求50的慢速过滤版本52可以是受时间常数影响的实际驾驶员需求50的移动平均(rolling(moving)average)。慢速过滤版本52可以最终达到实际的驾驶员需求50。然而，滤波器平稳了驾驶员需求以减小或消除实际驾驶员需求50的斜率。如上文所述的，这样的驾驶员需求可以认为是控制器的功率请求。
控制器可以分析或计算多个取样时间段58、60、62和64处实际驾驶员需求50和慢速过滤版本52之间的差异。控制器可以配置用于分析四个以上的取样点处或四个以下的取样点处的该差异。提供的这四个取样时间段作为控制器总体运转以及系统怎样处理实际驾驶员需求和慢速过滤版本的差异的示例。例如，在取样时间段58期间，实际驾驶员需求和慢速过滤版本之间的差异是Δ166。在取样时间段60期间，实际驾驶员需求和慢速过滤版本之间的差异是Δ268。在取样时间段62期间，实际驾驶员需求和慢速过滤版本之间的差异是Δ370。最后在取样时间段64期间，实际的驾驶员需求和慢速过滤版本之间的差异是Δ472。控制器随后利用这些差异调节应用于发动机功率请求的滤波器。
本技术领域的技术人员应理解，发动机功率是发动机扭矩和发动机转速的函数。所以，控制器可以配置用于对请求的发动机扭矩和/或请求的发动机转速应用滤波器，这可与对请求的发动机功率应用滤波器具有相同的效果。
在某些情况下应该满足额外的实施基础：发动机应该达到稳态运转点。这是为了确保如果应用滤波器则以电动模式运转的混合动力电动车辆不会阻止或减慢发动机再起动。然而，如果控制器基于功率请求和过滤的功率请求之间的差异对请求的发动机功率增加应用滤波器，则不需要该实施基础。
图2B是对发动机功率请求的过滤效果相对于时间的对应时间图。如果没有应用滤波器，则发动机功率请求可能遵循曲线80以满足实际驾驶员需求。如果滤波器生效，则利用实际驾驶员需求和实际驾驶员需求的慢速过滤版本之间的差异，发动机请求的变化速率减小并且可以遵循曲线82以满足实际的驾驶员需求。发动机功率请求的滤波器可以是配置用于随着实际驾驶员需求和实际驾驶员需求的慢速过滤版本之间的差异增加而减小过滤效果(轻微过滤或没有过滤)的低通滤波器。该低通滤波器进一步配置用于基于实际驾驶员需求和实际驾驶员需求的慢速过滤版本之间的差异较小而增加过滤效果(更加重度过滤)。该滤波器可进一步配置用于随着实际的驾驶员需求和实际驾驶员需求的慢速过滤版本之间的差异减小而增加过滤效果。
该滤波器可以具有与驾驶员需求成比例的持续过滤效果。用于发动机功率的该滤波器也可以认为是对第一驾驶员需求量(比如踏板位置增加(踩加速器踏板))提供第一过滤响应而对第二驾驶员需求量(比如踏板位置减小(松加速器踏板))提供第二过滤响应的双边滤波器(two-sided filter)。尽管描述了低通滤波器和双边滤波器，但是应理解替代的滤波器拓扑可以适用于修改发动机功率请求以改善燃料经济性以及达到其它目的。还可以提供带有可变的时间常数和过滤效果的其它类型过滤器。
在该示例中，Δ1>Δ2>Δ3>Δ4。所以，过滤效果随着实际驾驶员需求和实际驾驶员需求的慢速过滤版本之间的差异减小而增加。过滤的发动机功率请求曲线82的线段描述为分离的线段84、86、88、90，并且可以与图2A中与取样点关联的时间段58、60、62、64相对应。这样，由于响应于实际驾驶员需求和实际驾驶员需求的慢速过滤版本之间的差异的增加的过滤效果，线段84的斜率比线段86的斜率陡、线段86的斜率比线段88的陡、线段88的斜率比线段90的陡。
线段减小的斜率指示滤波器增加的过滤效果，该过滤效果响应于实际驾驶员需求和实际驾驶员需求的慢速过滤版本之间的差异。可以应用受可变时间常数影响的滤波器。可以响应于实际驾驶员需求和实际驾驶员需求的慢速过滤版本之间的差异超过阈值而减小滤波器时间常数。例如，如果实际驾驶员需求和慢速过滤版本之间的差异超过15％，则可以减小时间常数。还可以响应于松加速器踏板(释放加速器踏板)或制动事件(应用制动器)而减小时间常数。相反，可以响应于实际驾驶员需求和实际驾驶员需求的慢速过滤版本之间的差异下降到阈值以下而增加时间常数。
控制器进一步配置用于计算/确定发动机功率请求曲线80和过滤的发动机功率请求曲线82之间的差异。该差异指示由于滤波器减小发动机输出的变化速率导致的发动机功率输出之间的不足。所以，控制器可以尝试计划或指令牵引电池提供补充电力至电机以弥补该不足。这可以允许发动机保持处于高效运转点同时发动机功率平稳地增加至另一个高效运转点。
图2C是电池电力补充的过滤效果相对于时间的图。曲线92代表响应于发动机功率请求和过滤的发动机功率请求之间的不足的电池电力补充。如果如图2B在第一取样时间段58期间描述的发动机功率请求和过滤的发动机功率请求曲线彼此平行，则在第一取样时间段58期间可以不计划或指令电池电力提供电池补充电力。
在第二取样时间段60期间，可以响应于发动机功率请求和过滤的发动机功率请求之间的最大差异而计划或指令电池电力提供电池电力补充至电机。电池电力补充可以是提供至电机的高于当前指令/计划传输至电机的电力的额外电力。在第三取样时间段62期间，计划的至电机的电池电力补充可以响应于发动机功率请求和过滤的发动机功率请求之间的差异而开始减小。在第四取样时间段64期间，计划的至电机的电池电力补充响应于发动机功率请求和过滤的发动机功率请求之间的差异进一步减小而进一步降低。随着发动机功率输出增加，电池功率补充减小以满足实际驾驶员需求。
图3描述了当过滤发动机功率请求时发动机转速和发动机扭矩响应的图。使用电池以提供电池电力补充可以允许发动机功率输出沿曲线100从第一稳定运转点102缓慢或平稳地增加至第二稳定运转点104。当发动机在平稳发动机控制窗口108内运转时可以应用滤波器。在从稳定运转点102转变至稳定运转点104的期间可以通过控制器基于包括发动机转速、发动机负荷和燃料消耗的多个发动机性能参数来校准这些稳定运转点102、104以保持发动机处于高效点。
随着发动机功率输出增加，控制器可以通过缓慢增加发动机转速或发动机负荷而尝试沿曲线100保持高效运转点以实现给定发动机转速或发动机负荷处的最佳燃料消耗。当没有过滤发动机功率请求时，发动机运转点可能沿曲线106移动以提供发动机输出功率。这样的过滤可以允许在较小至中等瞬变期间发动机平稳运转并且可以优化电池电力使用以改善燃料经济性。
图4A和4B描述了加速器踏板输入和发动机功率请求的一系列对应时间图。图4A代表加速器踏板输入。在第一时间段110期间，实际驾驶员需求沿线段116保持恒定。在时间段112期间沿线段118发生松加速器踏板，实际驾驶员需求减小。在时间段114期间实际驾驶员需求沿线段120以减小的水平保持稳定。
图4B是发动机功率请求的过滤效果相对于时间的对应时间图。发动机功率请求几乎直接关联地遵循实际驾驶员需求，并且其可以成比例地响应于松加速器踏板。在第一时间段110期间，发动机功率请求沿线段122保持与实际驾驶员需求一致。对应于松加速器踏板，在时间段112期间发动机功率请求沿线段124减小。在时间段114期间发动机功率请求沿线段126保持稳定。
图5A至5C描述了加速器踏板输入、发动机功率请求和电池电力补充的一系列对应的时间图。每个图在时间上对应并且说明了对较小加速器踏板输入瞬变的平稳发动机系统响应。图5A是实际驾驶员需求相对于时间的图。曲线130代表了驾驶员输入，其显示了由于噪音或紧张加速器踏板导致的较小瞬变或扰动的实际驾驶员需求。曲线132代表过滤的驾驶员输入。在时间段134期间，实际驾驶员需求保持稳定。在时间段136期间，发生紧张或噪音踏板瞬变。最后在时间段138期间，实际驾驶员需求保持稳定。
图5B是发动机功率请求的过滤效果相对于时间的对应时间图。曲线140代表对应于没有应用滤波器的实际驾驶员需求的实际发动机功率请求。曲线142代表过滤的发动机功率请求。由于在时间段136期间指示较小瞬变的实际驾驶员需求扰动，控制器重度过滤发动机功率请求—消除或最小化该较小瞬变。过滤的发动机功率请求阻止发动机运转点变化，并且整平或平稳该较小瞬变。
图5C是电池电力补充相对于时间的时间图。曲线144代表响应于较小瞬变的电池电力补充。在第一时间段134期间，控制器没有指令或计划电池功率补充。在第二时间段136期间，指令电池电力补充以对由于噪音踏板导致的较小瞬变作出响应。在时间段138期间，响应于较小瞬变的结束而减小或去除电池电力补充。
提供了一种通过重度过滤请求的发动机功率使发动机从第一稳定运转点平稳转变至第二稳定运转点而改善发动机燃料经济性的算法。图6描述了代表控制器执行该算法的平稳发动机控制逻辑的实施例的方法200。该平稳发动机控制逻辑可以使用在202处经由加速器踏板输入的驾驶员需求以及在204处指示发动机效率的运转参数。
方法200可以包括在206处对接收的驾驶员需求应用滤波器。该滤波器可以创建驾驶员需求的慢速过滤版本，该慢速版本可以是受时间常数影响的接收的驾驶员需求的移动平均。在208处平稳发动机控制逻辑可以计算接收的驾驶员需求和过滤的驾驶员需求之间的差异。基于该差异，可以通过控制器应用平稳发动机滤波器。
应用平稳发动机滤波器之前，可能需要满足某些实施要求。例如，在210处应该评估发动机状态。如果发动机没有开启或运转，则在216处该逻辑可以等待进一步驾驶员需求并且可以不应用平稳发动机滤波器。如果发动机开启或运转，则在212处驾驶员需求和过滤的驾驶员需求之间的差异与阈值进行比较。如果差异小于阈值，则在214处计算过滤效果。基于驾驶员需求和过滤的驾驶员需求之间的差异量计算过滤效果。如果差异低于阈值，则平稳发动机滤波器可以对较小差异应用较大过滤效果而对较大差异应用较小过滤效果。如果驾驶员需求和过滤的驾驶员需求之间的差异高于阈值，则在216处可以不应用平稳发动机滤波器。
方法可以在218处包括评估发动机是否以稳定运转点运转的进一步的实施要求。稳定运转点可以是给定发动机转速和发动机负荷处发动机效率最佳或者指示发动机没有处于瞬态状态的发动机运转点。发动机的瞬变状态可以包括发动机转速或发动机负荷的波动。如果发动机没有处于稳定运转点，则在216处可以不应用平稳发动机滤波器。如果发动机以稳定运转点运转，则在220处可以对发动机功率请求应用平稳发动机滤波器。
在步骤220处，对发动机功率请求应用的平稳发动机滤波器可以尝试平稳或整平发动机功率请求曲线。发动机功率请求曲线的平稳或整平使得发动机功率输出的变化速率减小。该变化速率的减小可以降低发动机转速或发动机扭矩为满足发动机功率请求而可以增加的速率。变化速率的减小可以辅助改善发动机燃料经济性。随后在222处可以运转发动机以满足过滤的发动机功率请求。这样的发动机运转可以平稳地增加发动机功率输出直到发动机达到发动机功率请求或满足发动机功率请求的第二稳定点。
方法200在224处进一步评估发动机功率请求和过滤的发动机功率请求之间的差异。如果发动机功率请求和过滤的发动机功率请求之间存在差异，则在226处可以指令或计划牵引电池以提供电池电力补充至电机以满足差异。差异可以是请求的发动机功率高于过滤的发动机功率请求能提供的。如果发动机功率请求和过滤的发动机功率请求之间不存在差异，则在230处可以不指令或计划电池功率补充。
为了施加额外的电池电力补充以满足该差异，电池电力可以发送至电机，随后在228处根据平稳发动机逻辑运转该电机。电池功率补充随后可以响应于发动机功率输出的增加而减小以满足过滤的发动机功率请求/发动机功率请求。这可以在平稳发动机滤波器运转期间提供电池电力补充和发动机功率输出之间大约相反的关系。
本说明书描述的控制算法可以通过多种方式改善车辆运转性能。可以通过减小发动机功率输出的变化速率来改善燃料经济性。也可以通过对松加速器踏板的加速器踏板位置变化的迅速响应改善燃料经济性。此外，在较小和中等驾驶员需求瞬变期间驾驶员可以仍然感觉到车辆加速而无需使发动机以高效的方式运转。
本说明书提供了可以使用一个或更多个处理策略(比如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)实施的代表性控制策略和/或逻辑。这样，本说明书所描述的多个动作、或功能可以描述的序列、并行执行，或在某些情况下有所省略。尽管一直没有明确说明，但是本技术领域的技术人员应理解，取决于使用的特定处理策略可以重复执行一个或更多个说明的步骤或功能。同样，处理顺序并非达到本发明中描述的特征和优点所必需的，而是提供用于说明和描述的方便。
可以主要在通过基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器执行的软件中执行控制逻辑。当然，取决于特定应用，可以在一个或更多个控制器的软件、硬件或者软件和硬件的组合执行控制逻辑。当在软件中执行时，可以在一个或更多个计算机可读存储装置或媒介中提供控制逻辑，该装置或媒介存储有代表通过计算机执行以控制车辆或其子系统的代码或指令的数据。计算机可读的存储装置或媒介可以包括利用电学、磁性和/或光学存储以保持可执行指令和关联的校准信息、运转变量等的多个已知物理装置中的一个或更多个。可替代地，可以使用适当的硬件部件整体地或部分地包含该程序、方法或算法，比如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其它硬件部件或设备，或者硬件、软件和固件部件的结合。
虽然上文描述了示例实施例，但是并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能的形式。应当理解为，说明书中使用的词语为描述性词语而非限定性，并且应理解不脱离本发明的精神和范围可以作出各种改变。此外，可以组合多个实施例的特征以形成本发明的进一步的实施例。

Claims (10)

1.一种动力传动系统控制系统，包含：
控制器，配置用于：
对请求的发动机功率增加应用滤波器，所述滤波器具有响应于功率请求变化的过滤效果的滤波器使得所述过滤效果随着所述功率请求和过滤的功率请求之间的差异减小而增加，减小发动机功率的变化速率以满足所述功率请求，以及
基于所述请求的发动机功率增加和过滤的请求的发动机功率之间的差异而运转电机。
2.根据权利要求1所述的动力传动系统控制系统，其特征在于，所述控制器进一步配置用于提供发动机控制窗口，在所述发动机控制窗口中可以基于至少发动机转速和发动机扭矩范围以及功率请求变化小于阈值而对请求的发动机功率增加应用所述滤波器。
3.根据权利要求1所述的动力传动系统控制系统，其特征在于，所述过滤效果是滤波器时间常数的函数并且其中所述滤波器时间常数响应于功率请求变化而变化使得所述滤波器时间常数随着功率请求变化的减小而增加。
4.根据权利要求1所述的动力传动系统控制系统，其特征在于，所述过滤效果是滤波器时间常数的函数并且其中所述滤波器时间常数响应于功率请求的变化而变化使得所述滤波器时间常数随着功率请求变化的增加而减小。
5.一种车辆，包含：
发动机；
电机；
牵引电池，配置用于提供电力至所述电机；以及
至少一个控制器，配置用于对请求的发动机功率应用滤波器，所述滤波器具有响应于实际驾驶员需求和过滤的驾驶员需求之间的差异的过滤效果使得所述过滤效果随着所述差异减小而增加以减小发动机功率输出的变化速率以满足所述实际驾驶员需求。
6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述至少一个控制器进一步配置用于基于所述请求的发动机功率和所述发动机功率输出之间的差异使所述电机输出功率以满足所述实际驾驶员需求。
7.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述过滤的驾驶员需求是所述实际驾驶员需求的移动平均。
8.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述滤波器是具有响应于功率请求增加的第一过滤效果以及响应于功率请求减小的第二过滤效果的双边滤波器。
9.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述过滤效果响应于所述差异超过阈值而减小。
10.一种控制混合动力电动车辆的方法，包含：
对发动机功率请求应用滤波器以产生过滤的发动机功率请求，所述滤波器具有响应于实际驾驶员需求和过滤的驾驶员需求之间的差异的过滤效果使得所述过滤效果随着所述差异的减小而增加；
运转发动机以满足所述过滤的发动机功率请求；以及
响应于所述发动机功率请求和所述过滤的发动机功率请求之间的不足而运转电机。
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