CN105383487A - 用于操作混合动力车辆传动系中的发动机的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于操作混合动力车辆传动系中的发动机的方法和系统。公开了用于增加混合动力传动系效率的系统和方法。在一个示例中，基于发动机的制动燃料消耗率，高效发动机操作区域被限定在发动机操作域内。该系统和方法可以增加混合动力传动系在更高效的工况下操作的时间量。

Description

用于操作混合动力车辆传动系中的发动机的方法和系统

技术领域

本申请涉及用于确定混合动力传动系的期望的工况的系统和方法。该方法和系统可以用于包括串联和并联配置的多种混合动力传动系。

背景技术

混合动力车辆可以包括用于推进混合动力车辆的发动机和马达。发动机可以在各种转速和负荷下操作以在混合动力车辆正操作时提供期望的驾驶员需求扭矩。发动机的制动燃料消耗率(brakespecificfuelconsumption)可以在不同工况之间显著变化。燃料消耗的变化可以与发动机泵送损失、发动机摩擦、附件损失、爆震限制和其它状况有关。因此，可能期望的是在一种状况下操作发动机以节约燃料；然而，当发动机扭矩被限制于高效的发动机工况时，混合动力传动系可能不能在期望的传动系操作范围内提供驾驶员需求扭矩。因而，混合动力传动系可以在发动机比期望的更低效的状况下操作以在宽范围的车辆速度下满足驾驶员需求。

发明内容

发明人在此已经认识到上述缺点并且已经开发一种方法，其包含：在发动机操作域内限定高效发动机操作区域(anefficientengineoperatingregion)；如果期望的发动机功率在高效发动机操作区域内，则将第一滤波器应用于期望的发动机功率；如果期望的发动机功率不在高效发动机操作区域内，则将第二滤波器应用于期望的发动机功率；以及命令发动机以过滤的发动机功率操作。

通过将不同的滤波器应用于期望的发动机功率，保持发动机操作在某一范围内，从而改善混合动力传动系效率可以是可能的，其中在该范围内发动机效率在较长的一段时间期间较大。特别地，如果期望的发动机功率在限定的高效发动机操作范围内，则期望的发动机功率可以被重度过滤，从而使得如果期望的发动机功率退出限定的高效发动机操作范围，则过滤的发动机功率可以保持在限定的高效发动机操作范围内。发动机可以以过滤的发动机功率操作，从而增加传动系效率。马达/发电机可以提供在期望的发动机功率和过滤的发动机功率之间的功率差，从而使得驾驶员需求扭矩可以被提供。另一方面，如果期望的发动机功率在限定的高效发动机操作范围之外，则过滤的发动机功率可以被不太严重地过滤，以便与在犹如期望的发动机功率在限定的高效发动机操作范围内那样过滤期望的发动机功率的情况下相比，在期望的发动机功率进入限定的高效发动机操作范围的情况下，过滤的发动机功率可以更快地进入限定的高效发动机操作范围。

在另一个实施例中，一种方法包含：在发动机操作域内限定高效发动机操作区域；如果期望的发动机功率在高效发动机操作区域内或正在退出该区域，则将第一滤波器应用于期望的发动机功率，第一滤波器基于期望的发动机功率和过滤的发动机功率的差；如果期望的发动机功率不在高效发动机操作区域内，则将第二滤波器应用于期望的发动机功率；以及命令发动机以过滤的发动机功率操作。

在另一个实施例中，过滤的发动机功率基于将第一滤波器或第二滤波器应用于期望的发动机功率。

在另一个示例中，该方法进一步包含：在发动机操作域内限定多个高效发动机操作区域。

在另一个实施例中，该方法进一步包含：为多个高效发动机操作区域，提供两个滤波器常数。

在另一个实施例中，第一滤波器包括第一滤波器常数，且其中第二滤波器包括第二滤波器常数。

在另一个实施例中，提供一种车辆系统。该车辆系统包含：发动机；与发动机机械连通的马达/发电机；和控制器，其包括非瞬时指令，其可执行以过滤期望的发动机功率，从而使得当期望的发动机功率在限定的高效发动机操作区域之外时，过滤的发动机功率保持在存储在存储器中的限定的高效发动机操作区域中达第一时间间隔。

在另一个实施例中，车辆系统进一步包含：附加指令，其过滤期望的发动机功率，从而使得当期望的发动机功率退出限定的高效发动机操作区域之外的区域且进入限定的高效发动机操作区域时，过滤的发动机功率在第二时间间隔内退出限定的高效发动机操作区域之外的区域，且其中第一时间间隔长于第二时间间隔。

在另一个实施例中，车辆系统进一步包含：附加指令，其响应于期望的发动机功率和过滤的发动机功率之间的差，调整马达/发电机的功率。

在另一个实施例中，车辆系统进一步包含：传动系分离离合器，其定位在发动机和马达/发电机之间。

在另一个实施例中，车辆系统进一步包含：指令，其用于确定对期望的发动机功率起作用以提供过滤的发动机功率的多个滤波器常数。

在另一个实施例中，车辆系统进一步包含：附加指令，其以过滤的发动机功率操作发动机。

本发明可以提供若干优点。特别地，该方法可以改善车辆效率。附加地，该方法可以提供发动机工况之间较少的转换。进一步地，该方法可以提供较少的车辆排放物。

当单独或与附图相结合时，根据下面的具体实施方式，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。

应当理解，上述概要以简化的形式被提供以介绍一系列构思，这些构思将被进一步描述在具体实施方式中。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被随附的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

通过单独阅读或参考附图阅读在本文被称为具体实施方式的实施例示例，将更全面地理解本文描述的优点。

图1是发动机的示意图。

图2示出第一示例车辆传动系配置。

图3示出第二示例车辆传动系配置。

图4示出发动机操作域内的示例限定的高效发动机操作区域。

图5示出用于操作混合动力车辆传动系中的发动机的示例性方法。

具体实施方式

本发明涉及在混合动力车辆的操作范围内改善发动机效率。混合动力车辆传动系可以包括如图1所示的发动机，该发动机可以选择性地耦连至马达/发电机以向如图2所示的变速器提供输入。可替代地，图1的发动机可以被包括在具有马达和发电机的功率分流混合动力传动系中，如图3所示。图4示出示例性的在发动机操作区域内的高效发动机操作范围。最后，图5示出用于增加发动机在高效工况下操作的时间量的方法。

参考图1，包括多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中图1示出其中一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36定位在其中并且连接至曲轴40。飞轮97和环形齿轮99耦连至曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地使小齿轮95前进以接合环形齿轮99。起动机96可以被直接地安装至发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以选择性地经由皮带或链条向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，当起动机96未接合至发动机曲轴时，其处于基态。燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。进气凸轮51和排气凸轮53可以相对于曲轴40移动。

燃料喷射器66被示出为被定位以将燃料直接喷射至汽缸30内，这是为本领域技术人员所熟知的直接喷射。可替代地，燃料可以被喷射至进气道，这是为本领域技术人员所熟知的进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地递送液态燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨(未示出)的燃料系统(未示出)被递送到燃料喷射器66。此外，进气歧管44被示出为与可选电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置以控制从进气口42到进气歧管44的空气流。在一个示例中，高压力双级燃料系统可以用于产生较高的燃料压力。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。

响应于控制器12，无分电器点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(HEGO)传感器126被示出耦连至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。

在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制设备，其中每个具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。

控制器12在图1中被示为常规微型计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、(非瞬时)只读存储器(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、不失效存储器(KAM)110和数据总线。控制器12被示出为接收来自耦连到发动机10的传感器的各种信号，除了前面讨论的这些信号，还包括：来自耦连到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；耦连至加速器踏板130以感测由脚132施加的力的位置传感器134；来自耦连至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自霍尔效应传感器的用于感测曲轴40位置的发动机位置传感器118；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；和来自传感器58的节气门位置的测量值。大气压力还可以被感测(未示出传感器)，用于由控制器12处理。在本发明的优选方面中，发动机位置传感器118曲轴每旋转一次产生预定数量的等间隔脉冲，其中发动机转速(RPM)能够根据预定数量的等间隔脉冲确定。

在一些示例中，发动机可以耦连至如图2-3所示的混合动力车辆中的电动马达/发电机系统。进一步地，在一些示例中，可以采用其它发动机配置，例如，柴油发动机。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四个冲程循环：循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常排气门54闭合，并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30，并且活塞36移至汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的体积。活塞36靠近汽缸的底部并在其冲程结束(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54闭合。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束并最靠近汽缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的位置通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中被称为点火的过程中，被喷射的燃料通过已知的点火手段如火花塞92点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回至BDC。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开，以便将已燃烧的空气-燃料混合物释放至排气歧管48，并且活塞返回至TDC。注意，上述内容仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或闭合正时可以改变，诸如以提供正或负气门重叠、进气门延迟闭合或各种其它示例。

图2是车辆传动系200和车辆290的框图。传动系200可以由发动机10提供动力。可以通过在图1中示出的发动机起动系统或经由传动系集成起动机/发电机(DISG)240起动发动机10。进一步地，发动机10可以经由扭矩执行器204产生或调整扭矩，扭矩执行器204诸如燃料喷射器、节气门、凸轮轴、气门升程等。

发动机输出扭矩可以被传输到双质量飞轮232的输入侧。发动机转速以及双质量飞轮输入侧位置和转速可以经由发动机位置传感器118确定。双质量飞轮232可以包括弹簧和分离块(未示出)，用于抑制传动系扭矩扰动。双质量飞轮232的输出侧被示出机械地耦连至分离离合器236的输入侧。分离离合器236可以被电地或液压地致动。位置传感器234被定位在双质量飞轮232的分离离合器侧以感测双质量飞轮232的输出位置和转速。分离离合器236的下游侧被示出为机械地耦连至DISG输入轴237。

DISG240可以被操作以向传动系200提供扭矩或将传动系扭矩转换为存储在电能存储设备275中的电能。DISG240具有比图1中示出的起动机96更高的输出扭矩能力。进一步地，DISG240直接驱动传动系200或由传动系200直接驱动。无皮带、齿轮或链条使DISG240耦连至传动系200。相反，DISG240以相同的速率围绕传动系200旋转。电能存储设备275可以是电池、电容器或电感器。DISG240的下游侧经由轴241机械地耦连至扭矩转换器206的叶轮285。DISG240的上游侧机械耦连至分离离合器236。扭矩转换器206包括向输入轴270输出扭矩的涡轮286。输入轴270使扭矩转换器206机械耦连至自动变速器208。扭矩转换器206还包括扭矩转换器旁通锁止离合器212(TCC)。当TCC被锁定时，扭矩从叶轮285被直接传输到涡轮286。TCC由控制器12电操作。可替代地，TCC可以被液压锁定。在一个示例中，扭矩转换器可以被称为变速器的组件。扭矩转换器涡轮转速和位置可以经由位置传感器239确定。在一些示例中，238和/或239可以是扭矩传感器或可以是组合式位置和扭矩传感器。

当扭矩转换器锁止离合器212被完全松开时，扭矩转换器206经由扭矩转换器涡轮286和扭矩转换器叶轮285之间的流体传输将发动机扭矩传输到自动变速器208，从而实现扭矩倍增。相比之下，当扭矩转换器锁止离合器212被完全接合时，发动机输出扭矩经由扭矩转换器离合器被直接传输到变速器208的输入轴(未示出)。可替代地，扭矩转换器锁止离合器212可以部分接合，从而使得被直接传递至变速器的扭矩量能够被调整。控制器12可以被配置成响应于各种发动机工况或根据基于驾驶员的发动机操作请求，通过调整扭矩转换器锁止离合器来调整由扭矩转换器212传输的扭矩量。

自动变速器208包括齿轮离合器(例如，齿轮1-N，其中N是4-25之间的整数)211和前进离合器210。齿轮离合器211和前进离合器210可以被选择性地接合以推进车辆。来自自动变速器208的扭矩输出可以转而传递到车轮216以便经由输出轴260推进车辆。具体地，自动变速器208可以在将输出驱动扭矩传输到车轮216之前响应于车辆行进状况在输入轴270处传输输入驱动扭矩。

进一步地，摩擦力可以通过接合车轮制动器218而被施加到车轮216。在一个示例中，响应于驾驶员将其脚踩在制动器踏板上(未示出)，车轮制动器218可以被接合。在另一些示例中，控制器12或连接到控制器12的控制器可以施加接合车轮制动器。同样，响应于驾驶员将其脚从制动器踏板释放，可以通过松开车轮制动器218来减小到车轮216的摩擦力。进一步地，作为自动发动机停止程序的一部分，车辆制动器可以经由控制器12将摩擦力施加到车轮216。

机械油泵214可以与自动变速器208流体连通以提供液压压力，从而接合各种离合器，诸如，前进离合器210、齿轮离合器211和/或扭矩转换器锁止离合器212。机械油泵214可以根据扭矩转换器206操作，并且(例如)可以通过发动机或DISG经由输入轴241的旋转被驱动。因此，在机械油泵214中产生的液压压力可以随发动机转速和/或DISG转速增加而增加，且可以随发动机转速和/或DISG转速减小而减小。

如图1更详细所示，控制器12可以被配置成接收来自发动机10的输入，且因此控制发动机的扭矩输出和/或扭矩转换器、变速器、DISG、离合器和/或制动器的操作。作为一个示例，可以通过借助控制涡轮增压发动机或机械增压发动机的节气门开度和/或气门正时、气门升程和升压而调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的结合，来控制发动机扭矩输入。在柴油发动机情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的结合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下，可以在逐个汽缸的基础上执行发动机控制，以控制发动机扭矩输出。控制器12还可以通过调整流至本领域所熟知的DISG的激励绕组和/或电枢绕组或从其流出的电流，控制从DISG的扭矩输出和电能产生。

当满足怠速停止条件时，控制器12可以通过切断到发动机的燃料和火花开始发动机停机。然而，在一些示例中，发动机可以继续旋转。进一步地，为了维持变速器的扭矩量，控制器12可以使变速器208的旋转元件接地至变速器的壳体259并从而接地至车辆的框架。特别地，控制器12可以接合一个或更多个变速器离合器(诸如，前进离合器210)，并使接合的(一个或多个)变速器离合器锁定至变速器壳体259和车辆。变速器离合器压力可以变化(例如，增加)以调整变速器离合器的接合状态，并提供期望的变速器扭转量。当满足重启动条件和/或车辆操作员想要发动车辆时，控制器12可以通过恢复汽缸燃烧再激活发动机。

还可以在发动机停机期间基于变速器离合器压力调整车轮制动器压力，以帮助束紧变速器同时减小通过车轮传输的扭矩。具体地，通过应用车轮制动器218同时锁定一个或更多个接合的变速器离合器，反向力可以被施加在变速器上并因此在传动系上，从而维持变速器齿轮处于活性接合和变速器齿轮系中的扭转势能，而不用移动车轮。在一个示例中，车轮制动器压力可以被调整以在发动机停机期间协调车轮制动器的应用和接合的变速器离合器的锁定。因此，通过调整车轮制动器压力和离合器压力，可以调整当发动机停机时的变速器中保持的扭转量。

现在参考图3，示出替代传动系300的示例。传动系300包括如图1和图2所描述的发动机10和扭矩执行器204。发动机10向行星齿轮组302提供扭矩，且发电机304以转速控制模式操作以控制到单传动比齿轮传动系统310的发动机扭矩传送。来自发电机304的输出将电能提供给能量存储设备275和马达306。当发动机10未操作时，电能存储设备275可以向马达306供应电功率。电能存储设备可以是电池、电容器或其它电能存储设备。马达306还可以以发电机模式操作，用于再生制动。来自发动机10和马达306的扭矩可以结合在单传动比齿轮传动系统310中以经由机械功率路径向车辆车轮216提供扭矩。控制器12控制发动机10、发电机304和马达306的操作以调整供应到车辆车轮216的功率。因此，图3的传动系不包括用于向车辆车轮传送发动机和马达功率的具有多级齿轮传动比的变速器。

因此，图1-3的系统提供一种车辆系统，其包含：发动机；与发动机机械连通的马达/发电机；和控制器，其包括可执行的非瞬时指令，该指令过滤期望的发动机功率，从而使得当期望的发动机功率在限定的高效发动机操作区域之外时，过滤的发动机功率保持在存储在存储器中的限定的高效发动机操作区域中达第一时间间隔。车辆系统进一步包含：附加指令，其过滤期望的发动机功率，从而使得当期望的发动机功率退出限定的高效发动机操作区域之外的区域且进入限定的高效发动机操作区域时，过滤的发动机功率在第二时间间隔内退出限定的高效发动机操作区域之外的区域，且其中第一时间间隔长于第二时间间隔。

在一些示例中，车辆系统进一步包含：附加指令，其响应于期望的发动机功率和过滤的发动机功率之间的差异，用于调整马达/发电机的功率。车辆系统进一步包含：传动系分离离合器，其被定位在发动机和马达/发电机之间。车辆系统进一步包含：指令，其用于确定对期望的发动机功率起作用以提供过滤的发动机功率的多个滤波器常数。车辆系统进一步包含：附加指令，其以过滤的发动机功率操作发动机。

现参考图4，其示出包括限定的高效发动机操作区域的发动机制动燃料消耗率的绘图的曲线图。绘图和限定的高效发动机操作区域可以合并为图1-3中示出的控制器的非瞬时存储器内的可执行指令。

X轴线表示发动机转速，并且Y轴线表示发动机曲轴扭矩，X轴线和Y轴线描述发动机操作域。曲线402表示从发动机怠速延伸到最大发动机转速的最大发动机扭矩曲线。曲线403、405、407和409表示恒定的发动机制动燃料消耗率(specificfuelconsumption)的边界。曲线403的制动燃料消耗率可以大于曲线409的制动燃料消耗率。同样，曲线405的制动燃料消耗率可以大于曲线409的制动燃料消耗率。所示的曲线中的一个的制动燃料消耗率值可以不同于所示的其它曲线中的每一个。

由虚线404包围的区域表示发动机操作域内第一高效发动机操作区域。在该示例中，虚线404的界限在制动燃料消耗率曲线409附近。由虚线406包围的区域表示发动机操作域内第二高效发动机操作区域。在该示例中，虚线406的界限在制动燃料消耗率曲线405附近。可能期望的是，在由虚线404和406包围的高效发动机操作区域内操作发动机以改善发动机操作效率。与发动机在由虚线404和406包围的区域之外操作相反，发动机在由虚线404和406包围的区域内部操作越长，发动机在驱动周期内操作越高效。

在该示例中，由虚线404和406包围的区域是四边形，但该区域可以遵循制动燃料消耗率曲线或表现为其它形状形式。例如，该区域可以是椭圆的、正方形的、圆形的或被描述为函数。

现参考图5，其示出用于操作混合动力车辆传动系中的发动机的示例方法。图5的方法可以作为存储在非瞬时存储器中的指令被包括在图1-3的系统中。图5的方法可以操作以延长在限定的高效发动机操作区域中的发动机操作时间，如由图4的曲线404和406界定的区域所图示说明的。

在502处，方法500确定发动机功率或转速和扭矩域内的制动燃料消耗率(BSFC)。在一个示例中，发动机对测功机起作用，并且BSFC被绘制为基于如图4所示的发动机转速和负荷索引的函数。在另一些示例中，BSFC可以被确定为在车辆驱动周期期间的车辆工况变化。BSFC绘图可以被存储至控制器存储器。在确定BSFC绘图之后，方法500前进至504。

在504处，方法500确定高效发动机操作区域并且将其存储到存储器。在一个示例中，可以通过将发动机转速和负荷状况输入存储器，来限定高效发动机操作区域。对于一个或更多个高效发动机操作区域，发动机转速和负荷状况被界定。例如，2000RPM、100NM；1000RPM、100NM；1000RPM、125NM；2000RPM、125NM；形成高效发动机操作区域的边界界限。多个发动机功率水平被包括在高效发动机操作区域内。当发动机在高效操作区域内的条件下操作时，发动机在高效发动机操作区域中操作。例如，基于先前描述的高效发动机操作区域，发动机在高效发动机操作区域内以1500RPM或110NM操作。在另一些示例中，高效发动机操作区域可以由发动机操作域内的函数或以其它方式限定。附加地，发动机操作域内可以有多个高效发动机操作区域。在高效发动机操作区域被限定并存储至控制器存储器之后，方法500前进至506。

在506处，方法500确定驾驶员功率需求。在一个示例中，加速器踏板134的位置和来自车轮216的车轮转速经由传递函数被转换为驾驶员需求扭矩。驾驶员需求扭矩和车辆速度相乘以提供期望的或要求的车轮功率。期望的或要求的车轮功率是确定变速器输入功率(例如，扭矩转换器叶轮功率)的基础。如果混合动力传动系包括阶梯传动比变速器和扭矩转换器，则通过使车轮功率乘以接合的齿轮传动比和扭矩转换器传递函数，车轮功率被转变成扭矩转换器叶轮功率。如果混合动力传动系包括固定的齿轮组，则期望的车轮功率乘以固定的齿轮组的传动比以确定期望的变速器输入功率。在确定驾驶员需求功率之后，方法500前进到508。

在508处，方法500确定期望的发动机功率。一旦确定驾驶员功率需求，驾驶员功率需求可以被分成期望的发动机功率和期望的马达功率。在一个示例中，电池充电状态、电池放电限制、车辆速度和期望的变速器输入功率是功率仲裁算法的输入，并且期望的发动机功率和期望的马达/发电机功率是输出。在确定驾驶员功率需求之后，方法500前进到510。

在510处，方法500判断期望的发动机功率是否在发动机操作域的高效发动机操作区域内或正在退出该区域。在一些示例中，可以判断如果发动机转速和负荷索引选定表的条目，则期望的发动机功率在高效发动机操作区域内。在另一些示例中，如果期望的发动机功率在如图4所示的高效发动机操作区域的限定边界的界限内(例如，在图4的线404的界限内)，答案为是，则方法500前进到514。否则，答案为否，则方法500前进到512。进一步地，如果期望的发动机功率正在退出高效发动机操作区域，则方法500可以前进到514。例如，如果在方法500的过去执行期间，期望的发动机功率在高效发动机操作区域内，且在方法500的当前执行期间，期望的发动机功率在高效发动机操作区域外操作，则可以确定期望的发动机功率正在退出高效发动机操作区域。如果期望的发动机功率正退出高效发动机操作区域的限定边界的界限(例如，在图4的线404的界限外)，答案为是，则方法500前进到514。否则，答案为否，则方法500前进到512。

在512处，方法500将滤波器常数值(FK)1.0应用至对期望的发动机功率起作用的滤波器。在一个示例中，当滤波器常数值1被应用至滤波器时，数字实施的滤波器允许滤波器的输入进行到滤波器的输出，而无衰减、放大或相位延迟。因此，期望的发动机功率可以被输出为过滤的发动机功率。在滤波器常数值1.0被应用到对期望的发动机功率起作用的滤波器以产生过滤的发动机功率之后，方法500前进到520。

在514处，方法500判断期望的发动机功率和过滤的发动机功率的差是否大于阈值量。如果答案为是，则方法500前进到518。如果答案为否，则方法500前进到516。在518、516或512处确定过滤的发动机功率。因此，与期望的发动机功率比较的过滤的发动机功率在早于期望的发动机功率在方法500的一个执行周期被确定。

相比于在518处应用的过滤，在516处，方法500应用减小水平的过滤。进一步地，相比于在512处的过滤，在516处的过滤被增加。例如，如果在518处的滤波器被实施为低通滤波器，则与518处被过滤相反地当期望的发动机功率在516处被过滤时，方法500提供较小的滤波器产生的相位延迟和较小的衰减或幅度减小。因此，随着期望的发动机功率和过滤的发动机功率之间的差增加，过滤效果减小。换言之，过滤的发动机功率更密切遵循或类似于期望的发动机功率。方法500为产生的过滤的发动机功率过滤期望的发动机功率，并前进到520。在一个示例中，应用于期望的发动机功率的滤波器是第一顺序低通数字滤波器。在期望的发动机功率被过滤以提供过滤的发动机功率之后，方法500前进到520。

相比于在516处应用的过滤，在518处，方法500应用增加水平的过滤。例如，如果滤波器在516处被实施为低通滤波器，则与在516处被过滤相反，当期望的发动机功率在518处被过滤时，方法500提供增加的滤波器产生的相位延迟和增加的幅度衰减。因此，随着期望的发动机功率和过滤的发动机功率之间的差减小，过滤效果增加。换言之，过滤的发动机功率较不密切遵循或类似于期望的发动机功率。方法500为产生的过滤的发动机功率过滤期望的发动机功率，并前进到520。在一个示例中，应用于期望的发动机功率的滤波器是第一顺序低通数字滤波器。在期望的发动机功率被过滤以提供过滤的发动机功率之后，方法500前进到520。

在520处，方法500操作发动机以提供期望的发动机功率。在一个示例中，发动机扭矩基于当前发动机转速被调整，以提供过滤的发动机功率。相对于如果期望的发动机功率在512或516处被过滤，如果期望的发动机功率在518处被过滤，则过滤的发动机功率可以被严重过滤。发动机扭矩可以经由增加或减小发动机节气门开度和供应到发动机的燃料量被调整。进一步地，在一些示例中，发动机火花正时可以提前或延迟，以在过滤的发动机功率下操作发动机。在扭矩执行器被调整以在过滤的发动机功率下操作发动机之后，方法500前进到522。

在522处，方法500判断期望的发动机功率和过滤的发动机功率之间的差的绝对值是否小于阈值。在一个示例中，方法500从期望的发动机功率中减去过滤的发动机功率以确定差。如果方法500判断期望的发动机功率和过滤的发动机功率之间的差的绝对值是否小于阈值，答案为是，则方法500前进到526。否则，答案为否，则方法500前进到524。

在524处，方法500不调整马达电流。马达电流仅基于在508处描述的仲裁算法的输出被调整。方法500前进到退出。

在526处，方法500基于期望的发动机扭矩和过滤的发动机扭矩之间的差调整供应到马达的电流。如果期望的发动机扭矩大于过滤的发动机扭矩，则马达扭矩经由增加马达电流而增加。如果期望的发动机扭矩小于过滤的发动机扭矩，则马达扭矩经由减小马达电流而减小。在调整马达电流之后，方法500前进到退出。

因此，发动机功率可以被过滤，以增加发动机以高效发动机工况操作的时间量。进一步地，当发动机功率在高效发动机操作区域外时或如果期望的发动机功率和过滤的发动机功率之间的差增加，期望的发动机功率可以被轻度过滤，以更密切地遵循期望的发动机功率。

图5的方法提供一种方法，其包含：在发动机操作域内限定高效发动机操作区域；如果期望的发动机功率在高效发动机操作区域内，则将第一滤波器应用于期望的发动机功率；如果期望的发动机功率不在高效发动机操作区域内，则将第二滤波器应用于期望的发动机功率；以及命令发动机以过滤的发动机功率操作。该方法包括：其中高效发动机操作区域在控制器存储器中被限定。

在一些示例中，该方法包括：其中高效发动机操作区域基于发动机制动燃料消耗率。该方法还包括：其中过滤的发动机功率基于将第一滤波器或第二滤波器应用于期望的发动机功率。该方法包括：其中第一和第二滤波器具有不同的滤波器常数。该方法进一步包含：在发动机操作域内限定多个高效发动机操作区域。该方法进一步包含：对于多个高效发动机操作区域，提供至少两个滤波器常数。

图5的方法还提供一种方法，其包含：在发动机操作域内限定高效发动机操作区域；如果期望的发动机功率在高效发动机操作区域内或正在退出该区域，则将第一滤波器应用于期望的发动机功率，第一滤波器基于期望的发动机功率和过滤的发动机功率的差；如果期望的发动机功率不在高效发动机操作区域内，则将第二滤波器应用于期望的发动机功率；以及命令发动机以过滤的发动机功率操作。该方法包括：其中高效发动机操作区域基于发动机制动燃料消耗率。该方法进一步包含：响应于期望的发动机功率和过滤的发动机功率之间的差，调整马达的功率。

在一些示例中，该方法包括：其中过滤的发动机功率基于将第一滤波器或第二滤波器应用于期望的发动机功率。该方法进一步包含：在发动机操作域内限定多个高效发动机操作区域。该方法进一步包含：对于多个高效发动机操作区域，提供至少两个滤波器常数。该方法包括：其中第一滤波器包括第一滤波器常数，并且其中第二滤波器包括第二滤波器常数。

如将由本领域普通技术人员所认识的，图5中描述的方法可以表示任何数量的处理策略中的一个或更多个，处理策略诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此，所示的各种步骤或功能可以按所示的顺序执行、并行地执行或在某些情况下被省略。同样，处理的顺序不是实现本文描述的目的、特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供。虽然未明确地说明，但本领域普通技术人员将认识到根据使用的特定策略，所示的步骤或功能中的一个或更多个可以被重复地执行。此外，所示的行为、操作、方法和/或功能可以图形化地表示被编程到发动机控制系统的计算机可读存储介质的非瞬时存储器内的代码。

这总结了本说明书。本领域技术人员通过阅读本说明书将想到许多替代或修改，而不脱离本发明的精神和范围。例如，以天然气、汽油、柴油或替代燃料配置操作的L3、L4、L5、V6、V8、V10和V12发动机可以使用本说明书以获益。

Claims (10)

1.一种方法，其包含：

在发动机操作域内限定高效发动机操作区域；

如果期望的发动机功率在所述高效发动机操作区域内，则将第一滤波器应用于所述期望的发动机功率；

如果所述期望的发动机功率不在所述高效发动机操作区域内，则将第二滤波器应用于所述期望的发动机功率；以及

命令发动机以过滤的发动机功率操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述高效发动机操作区域在控制器存储器中被限定。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述高效发动机操作区域基于发动机制动燃料消耗率。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述过滤的发动机功率基于将所述第一滤波器或所述第二滤波器应用于所述期望的发动机功率。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一滤波器和所述第二滤波器具有不同的滤波器常数。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包含：在所述发动机操作域内限定多个高效发动机操作区域。

7.根据权利要求6所述的方法，进一步包含：为所述多个高效发动机操作区域提供至少两个滤波器常数。

8.一种方法，其包含：

在发动机操作域内限定高效发动机操作区域；

如果期望的发动机功率在所述高效发动机操作区域内或正在退出所述高效发动机操作区域，则将第一滤波器应用于所述期望的发动机功率，所述第一滤波器基于所述期望的发动机功率和过滤的发动机功率的差；

如果所述期望的发动机功率不在所述高效发动机操作区域内，则将第二滤波器应用于所述期望的发动机功率；以及

命令发动机以过滤的发动机功率操作。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述高效发动机操作区域基于发动机制动燃料消耗率。

10.根据权利要求8所述的方法，进一步包含：响应于所述期望的发动机功率和所述过滤的发动机功率之间的差，调整马达的功率。