CN107727876A - 怠速加速转动事件期间的预测转速计曲线生成 - Google Patents

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Abstract

提供了用于在车辆的转速计处生成预测转速计曲线的方法和系统。可基于发动机加速度和加速器踏板位置速率生成发动机速度偏移。接着可基于发动机速度偏移和实际发动机速度生成被显示在转速计处的预测转速计曲线。

Description

怠速加速转动事件期间的预测转速计曲线生成
技术领域
本发明总体上涉及在车辆中使用的转速计，并且更具体地涉及一种预测转速计，在怠速加速转动事件期间，该预测转速计生成可被显示在转速计处的预测转速计曲线。
背景技术
转速计是车辆的仪表板的部分的测量仪器，该仪表板通常以每分钟转数(RPM)显示发动机速度的值。在某些实施方案中，发动机速度的来源(例如，曲轴或凸轮轴位置传感器)可直接接线至容置转速计的仪表板。在其它实施方案中，发动机速度可经由发动机控制模块(ECM)基于来源于曲轴或凸轮轴速度传感器的信息而计算，且发动机速度信号可经由串行数据通信(例如，经由控制器区域网络(CAN)总线)间接地发送至转速计。传统上，发动机速度被显示在校准的模拟标度盘上，该模拟标度盘包括绕指向多个数字指示(即，1000RPM、2000RPM、4000RPM以及其它)中的一个数字指示的点固定的针。最近，数字转速计已成为展现发动机速度的最先进技术。
转速计可允许驾驶员以视觉评估发动机的操作速度，并且辅助驾驶员针对驾驶条件选择适当的油门和挡位设置。汽车驾驶员读取转速计以确定是否要换挡或调节汽车速度。驾驶员应当在选定发动机速度下换挡以从发动机中提取最大功率并且实现最大车速。过早换挡为更高变速器挡位(或升挡)通常造成损耗功率并且导致减速或甚至失速。升挡太迟可造成发动机过度加速转动，即，达到大于最大推荐速度的发动机速度，这可导致损坏发动机或传动系的其它部分。在错误的时间换挡为更低变速器挡位(或降挡)通常导致发动机过度加速转动，这通常称为发动机“超过警戒线”。超过警戒线可损坏发动机。不幸的是，通常难以能够在适当时间换挡。
当车辆的发动机对车辆驾驶员踩下加速器做出响应时(例如，在驾驶时或当车辆处于停车挡或空挡时)，这导致转速计处出现可被驾驶员观察到的对应响应。另外，诸如换挡的事件也可导致在转速计处出现对改变做出的响应。在大部分情况中，驾驶员还可在踩下加速器时或换挡时听到发动机的响应。在怠速操作情况中，转速计的响应将与车辆对加速或换挡做出的响应匹配或同步。例如，转速计针或显示器应当在发动机速度一转变就立即移动，这是因为同步的发动机声音和转速计可大幅改善动力系性能的感知。
然而，在真实车辆中，测量发动机速度(或发动机速度的来源)的传感器与显示rpm指示的(仪表板的)转速计之间的信号路径中存在许多延迟来源。这些延迟来源导致展现在转速计上的响应与车辆对加速或换挡做出的响应不同步(或滞后)。例如，转速计处的延迟响应的某些来源可包括：发动机对驾驶员与加速器相互作用(或换挡)做出的响应的延迟；与发动机控制模块(ECM)中的发动机速度确定相关联的延迟；与诸如高速控制器区域网络(CAN)总线和低速CAN总线的车辆通信系统相关联的延迟；与车身控制模块(BCM)相关联的延迟；与由仪表板(IP)进行的内部信号处理相关联的延迟；与IP中的死区滤波(校准)相关联的延迟；与在转速计处显示RPM指示相关联的延迟等。因而，存在可促成转速计的延迟响应的许多来源。延迟的转速计响应可促成用户感受到发动机和/或变速器可能反应缓慢的负面感知。
需要以下这样的转速计，该转速计可提供改善的性能并且可通过缓解发动机速度来源与转速计之间的通信延迟改善用户对动力系性能的感知。需要以下这样的转速计，该转速计展现出改善的响应性，尽管转速计与测量发动机速度的传感器之间的信号路径中存在许多延迟来源。将希望提供一种以下这样的转速计，该转速计生成减少响应延迟的发动机速度信号使得仪表板处的转速计输出更严格地匹配实际发动机速度。另外，从结合附图和前述技术领域及背景技术取得的以下详细描述和所附权利要求书中将更清楚地明白本发明的其它理想特征和特性。
发明内容
提供了用于在车辆的转速计处生成预测转速计曲线的方法和系统。可基于发动机加速度和加速器踏板位置速率生成发动机速度偏移。接着基于发动机速度偏移和实际发动机速度生成预测转速计曲线。该预测转速计曲线可被显示在转速计处。
附图说明
以下将结合下面的附图描述本发明，其中相同的标号表示相同的元件，且
图1是根据本发明的实施例的机动车辆的动力系系统的功能框图。
图2A和2B是根据本发明的实施例的共同地说明用于生成预测转速计曲线的机动车辆的系统的功能框图。
图3是说明根据所公开实施例的用于生成被显示在转速计处的转速计曲线的方法的流程图。
图4是说明根据所公开实施例的用于确定预测转速计曲线或混合式转速计是否被显示在转速计处的方法的流程图。
图5A和5B共同地说明根据所公开实施例的查找表，该查找表可在预测转速计模块处使用来生成由预测转速计模块使用来生成预测转速计曲线的发动机速度偏移。
具体实施方式
以下详细描述仅仅具有示例性本质，并且不旨在限制本发明或本发明的应用和用途。另外，不存在被任何前述背景或以下详细描述中提出的任何理论约束的意图。
根据所公开实施例，提供了一种包括改善的转速计的车辆。如本文所使用，术语“预测转速计”可指代生成预测转速计曲线的控制器(例如，预测转速计模块)。预测转速计曲线是换挡以解决发动机速度传感器(例如，曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器)与向驾驶员显示发动机速度的位置处的转速计之间的延迟的仿真发动机速度信号。预测转速计曲线是发动机速度的计算上已调版本，其解决了发动机在生成该发动机速度信息和向转速计传达该发动机速度信号以基于驾驶员踏板输入提供发动机速度的更动态表示时的延迟。
在一个实施例中，生成被显示在车辆的转速计处的预测转速计曲线。当怠速加速转动事件被确定正在进行并且指示允许显示预测转速计曲线的情况时，可生成发动机速度偏移且使用该发动机速度偏移来计算预测转速计曲线。怠速加速转动是当车辆在车辆的加速器踏板正被踩下的同时可处于停车挡或为空挡时的操作情况。可基于以下项生成(例如，计算)发动机速度偏移：当前发动机加速度和基于加速器踏板位置确定的加速器踏板速率。接着可基于当前发动机速度与发动机速度偏移的和来计算预测转速计曲线。通过在怠速加速转动事件期间向转速计提供预测转速计曲线，转速计处的动态响应可解决发动机速度的来源与转速计所在的仪表板之间的通信延迟。该预测转速计曲线的曲线形状可基于发动机速度偏移而控制，该发动机速度偏移是当前发动机加速度和加速器踏板位置速率的函数。这可改善用户/驾驶员体验，因为被显示在转速计处的发动机速度更严格地匹配指令的发动机转矩，从而改善用户/驾驶员对动力系性能的感知。
图1是根据本发明的实施例的机动车辆的动力系系统100的功能框图。动力系系统100的部件包括原动机110、变速器120、变速器控制模块(TCM)130、发动机控制模块(ECM)140、传动轴150、驾驶员输入160以及各种传感器块112、122、162、172。
如本文所使用，“模块”可指代控制器或在控制车辆系统、子系统、致动器、传感器、开关等的控制器处执行的软件。车辆中的每个模块均可执行用于控制某个车辆系统或子系统(诸如，发动机、变速器、底盘等)的某些功能。车辆模块的非限制性实例可包括(例如)发动机控制单元(ECU)或发动机控制模块(ECM)、变速器控制模块(TCM)、底盘控制模块(CCM)、车身控制模块(BCM)等。
原动机110可以是诸如汽油、柴油或弹性燃料发动机或混合动力或发电厂的内燃机(ICE)。原动机110包括驱动涡轮或输入离合器116的曲轴114。涡轮用于行星变速器，而输入离合器用于双离合器变速器或自动手动变速器。涡轮/离合器116选择性地向变速器120的输入轴118提供驱动转矩。
变速器120可包括壳体以及轴、挡位和协调地提供例如多个前进挡和倒挡的同步器离合器(全部未说明)。除了输入轴118之外，变速器120还包括输出轴124，该输出轴联接至最终驱动组件150，该最终驱动组件可以包括(例如)传动轴、差速器组件、驱动桥和被驱动的车轮。
变速器控制模块(TCM)130是控制器、微处理器或其它电子装置，其执行各种变速器监测和控制任务以辅助控制变速器来帮助其更有效和更可靠地操作。TCM通过处理从各种传感器122、172接收的电信号来调节变速器以帮助车辆的变速器高效且可靠地工作。
发动机控制模块(ECM)140是控制器、微处理器或执行各种发动机监测和控制任务的其它电子装置。ECM 140从各种传感器发动机传感器读取数据，并且处理该数据以控制与发动机相关联的一系列致动器以确保最佳性能。TCM和ECM 130、140可通过网络135(诸如控制器区域网络(CAN)总线135)彼此共享信息。ECM 140和/或TCM 130控制动力系输出转矩。
驾驶员输入160经由总线135与TCM 130和ECM 140进行通信。驾驶员输入160通常包括车辆操作者(未说明)控制下并且由其操作的那些控制件和装置。驾驶员输入160可以包括但不限于加速器踏板、制动器踏板、变速器挡位选择器(例如，PRNDL杆)等。
原动机110、变速器120以及驾驶员输入160可各自具有与每个相关联的各种传感器。图1中的每个传感器块112、122、162可包括一个或多个传感器。传感器112、162可向ECM140提供实时数据，而传感器122、162可向TCM 130提供实时数据。
传感器112可包括(例如)发动机速度传感器，诸如可检测曲轴的位置和/或速度的曲轴位置传感器和/或检测凸轮轴的位置和/或速度的凸轮位置传感器，并且向ECM 140提供该信息。例如，曲轴位置传感器可用于检测曲轴114的位置，且凸轮位置传感器可用于检测凸轮轴(未说明)的位置。在任一种情况下，原始位置信号(以频率(Hz)为单位)可被发送至ECM 140并且被调节/转换成速度(以rpm为单位)。在这方面，发动机速度信号可以被认为是原始发动机转速信号，直至ECM 140或其它信号调节电路调节信号为止。传感器112还可包括轮速传感器221，其可检测真实的车辆速度并且经由底盘控制模块将其提供给ECM。
传感器122可包括(例如)感测变速器120的输入轴118的瞬时速度的变速器输入速度传感器(TISS)、感测变速器120的输出轴124的瞬时速度的变速器输出速度传感器(TOSS)、配置成生成指示选择哪一个挡位(例如，前进挡、空挡以及倒挡)的输出信号的变速器挡位选择器传感器、提供关于表明驾驶员是否在变速器指令挡位的控制下的分接模式状态的信息的分接开关传感器。接着，传感器122可向TCM 130提供该信息。
传感器162可包括(例如)感测加速器踏板(未说明)的瞬时位置的加速器位置传感器、感测制动器踏板(也未说明)的位置的制动器踏板位置传感器等。接着，传感器162可向ECM 140提供该信息。ECM 140可基于车速和加速器踏板的位置来计算驾驶员的指令的发动机转矩。ECM 140还可使用加速器踏板的瞬时位置(来自加速器踏板位置传感器)来计算加速器踏板位置的速率(或加速器踏板位置速率)，并且使用发动机速度(来自曲轴传感器或凸轮传感器)来计算发动机加速度。
图2A和2B是根据本发明的实施例的共同说明用于生成预测转速计曲线265的机动车辆的系统200的功能框图。
车辆系统200包括变速器220、用于变速器220的TCM 230、用于发动机的ECM 240(未说明)以及转速计曲线模块255，该转速计曲线模块包括预测转速计模块260、混合转速计模块266以及转速计曲线选择模块268。预测转速计模块260可生成预测转速计曲线265，而混合转速计模块266可生成混合转速计曲线267。转速计曲线选择模块268可选择预测转速计曲线265或混合转速计曲线267，并且将选定曲线输出至转速计275。转速计275可为车辆的仪表板270的部分，并且用于显示选定曲线。车辆系统200还包括各种传感器和模块，其用于提供或获取信息并且将该信息提供给转速计曲线模块255用于生成预测转速计曲线265和混合转速计曲线267。传感器和模块可包括变速器挡位选择器219、变速器输出速度传感器218、轮速传感器221、底盘控制模块224、曲轴位置传感器242、凸轮位置传感器244、制动器踏板位置传感器250以及加速器踏板位置传感器246。另外，在某些实施例中，车辆可包括可提供变速器换挡器位置的电子变速器挡位选择器222。
上文参考图1描述了TCM 230和ECM 240的基本功能，且为了简洁起见，将不再重复对TCM 230和ECM 240的描述。
变速器输出速度传感器218可确定(测量或替代地感测)传输210的输出速度，并且输出表示变速器输出速度的信号。在一个实施例中，变速器输出速度传感器218用作车速的主要来源，且轮速传感器用作辅助来源(例如，当变速器输出传感器218发生故障时需要备用传感器)。可使用变速器输出速度传感器或轮速传感器计算车速。在一个实施例中，可使用车速来确定空挡或怠速加速转动是否可为有效的(例如，如果车速为零并且变速器处于停车挡/空挡中时有效)。
变速器挡位选择器219可输出表示变速器换挡器位置的信号，并且通过总线将其传达给TCM 230。TCM 230可将变速器换挡器位置提供给预测转速计模块260，且预测转速计模块260可使用变速器换挡器位置作为用于生成预测转速计曲线265的输入参数中的一个。例如，变速器换挡器位置可用作曲线中止情况的部分以防驾驶员从空挡或停车挡换挡为驾驶挡。在这种情况下，变速器换挡器位置可用于将预测转速计曲线恢复与发动机速度混合。
在某些实施例中，与变速器挡位选择器219相反，车辆包括电子变速器挡位选择器222(由虚线框所示，因为其是可选的)。为了进一步解释，某些变速器配备有传统的基于电缆的变速器挡位选择器219，而其它变速器配备有可用于确定变速器换挡器位置的电子变速器挡位选择器222。在这样的实施例中，底盘控制模块224可输出表示车速和变速器换挡器位置的信号，并且通过总线将它们传达给TCM 230和/或ECM 240。TCM 230可将车速和变速器换挡器位置提供给预测转速计模块260，且预测转速计模块260可使用车速和变速器换挡器位置作为用于生成预测转速计曲线265的输入参数。另外，为了在变速器输出速度不能提供用于提供车速的信息的情况下提供备用保护，轮速传感器221可将车速传达给CCM224。
TCM 230还可确定当前获得的挡位(无论挡位是停车挡还是空挡)，并且将此信息提供给预测转速计模块260。
曲轴位置传感器242或凸轮位置传感器244均可确定(测量或替代地感测和输出)发动机220的位置和/或速度，并且输出表示发动机位置和/或速度的信号。在一个实施例中，曲轴位置传感器242或凸轮位置传感器244可通过总线将当前发动机速度传达给ECM240，且ECM 240可计算发动机加速度并且将当前发动机速度和发动机加速度提供给预测转速计模块260。在另一个实施例中，曲轴位置传感器242或凸轮位置传感器244可通过总线将发动机位置发送至ECM 240，且ECM 240可使用发动机位置来计算当前发动机速度和发动机加速度并且将当前发动机速度和发动机加速度提供给预测转速计模块260。
加速器踏板位置传感器246可确定(测量或替代地感测和输出)加速器踏板的位置，并且输出表示加速器踏板位置和/或加速器踏板位置速率的信号。在一个实施例中，加速器踏板位置传感器246可通过总线将加速器踏板位置和加速器踏板位置速率传达至ECM240，且ECM 240可将加速器踏板位置和加速器踏板位置速率提供给预测转速计模块260。在另一个实施例中，加速器踏板位置传感器246可通过总线将加速器踏板位置发送至ECM240，且ECM 240可计算加速器踏板位置速率并且将加速器踏板位置速率连同加速器踏板位置一起提供给预测转速计模块260。
转速计曲线模块255可被实施为存在于车辆内的控制单元(例如，ECM或TCM)或被实施为专用于生成被显示在车辆的仪表板上的信息的独立控制器。转速计曲线模块255可包括但不限于：主存储器、一个或多个处理系统、用于与包括ECM和TCM的各种系统对接的网络接口装置(NID)。转速计曲线模块255将各种系统与处理系统和主存储器互连，并且还包括用于通过NID提供网络连接的功能。处理系统经由芯片集和适当的总线(例如，CAN总线)与主存储器和NID进行通信。处理系统可使用一个或多个通用处理装置(诸如微处理器、中央处理单元等)来实施。处理系统还可以是一个或多个专用处理装置，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器等。处理系统可包括结合芯片集操作的一个或多个中央处理单元(“CPU”)，该芯片集对各种形式的计算机可读存储介质提供接口，该计算机可读存储介质包括主存储器(例如，只读存储器(ROM)、闪速存储器、动态随机存取存储器(DRAM)，诸如同步DRAM(SDRAM))以及存储装置(未说明)。处理系统可经由芯片集和适当的总线与各种形式的计算机可读存储介质进行通信。处理系统执行用于转速计曲线模块255的操作所需的算术和逻辑运算。处理系统可凭借通过对开关元件的操纵从一个离散物理状态转变为下一个状态来执行必要的操作，该开关元件区分和改变这些状态。开关元件通常可以包括维持两个二进制状态中的一个状态的电子电路(诸如，触发器)以及基于诸如逻辑门的一个或多个其它开关元件的状态的逻辑组合来提供输出状态的电子电路。这些基本开关元件可以组合以产生更复杂的逻辑电路，包括寄存器、加法器-减法器、算术逻辑单元、浮点单元等。
转速计曲线模块255的主存储器可以由许多不同类型的存储器部件组成。主存储器可包括非易失性存储器(诸如，只读存储器(ROM)、闪速存储器等)和易失性存储器(诸如，随机存取存储器(RAM))或这二者的某种组合。易失性存储器包括其上存储一个或多个指令集(例如，用于一个或多个程序的可执行代码)的计算机可读介质，该指令集可在处理系统处加载和执行以使处理系统以执行本文描述的转速计曲线模块255的各种功能。
例如，如下面将解释，预测转速计模块260的处理系统可存取计算机可读存储介质并且执行存储在其中的计算机可执行指令以生成预测转速计曲线265，该预测转速计曲线作为转速计曲线显示在转速计275上/转速计275处。例如，预测转速计模块260可使用从ECM240提供的发动机加速度和加速器踏板位置速率作为预测转速计曲线260处的查找表262中的输入以生成发动机速度偏移。接着，预测转速计模块260可将发动机速度偏移与从ECM240提供的当前发动机速度相加以生成预测转速计曲线265。
下文将参考图3更详细地描述在加载和执行指令时由转速计曲线模块255的处理系统执行的各种功能。
图3是说明根据所公开实施例的用于生成被显示在转速计275处的转速计曲线265、267的方法300的流程图。作为初步事项，应当理解的是，方法300的步骤不一定是限制性的，且可在不脱离所附权利要求的范围的情况下增加、省略和/或同时执行步骤。应当明白的是，方法300可以包括任何数量的附加或替代任务、图3中所示的任务不需要以所说明的顺序执行，且方法300可以被引入具有本文未详细描述的附加功能的更全面的程序或过程中。另外，方法300的实施例中可省略图3中所示的一项或多项任务，前提是期望的整体功能保持完整。还应当理解的是，所说明的方法300可在任何时间停止。方法300是由计算机实施，因为可以通过软件、硬件、固件或其任何组合来执行结合方法300执行的各种任务或步骤。为了说明性目的，方法300的以下描述可参考上文结合图1和2A至2B提及的元件。在某些实施例中，通过执行存储或包括在处理器可读介质上的处理器可读指令来执行此过程的某些或所有步骤和/或基本上等效的步骤。例如，接下来在图3的描述中，预测转速计模块260将被描述为执行各种动作、任务或步骤，但是应当明白的是，这是指预测转速计模块260的处理系统执行指令以执行这些不同的动作、任务或步骤。根据实施方案，预测转速计模块260的处理系统可位于中心位置，或分布在一起工作的多个系统中。同样，虽然混合转速计模块266将被描述为执行各种动作、任务或步骤，但是应当明白的是，这是指混合转速计模块266的处理系统执行指令以执行这些不同的动作、任务或步骤。根据实施方案，混合转速计模块266的处理系统可位于中心位置，或分布在一起工作的多个系统中。
转速计曲线模块255可连续地接收如上文参考图2A和2B所述的各种输入参数，但是应当明白的是，方法300的某些方面用于仅在车辆静止且不移动时提供被显示在转速计275处的转速计曲线265，而方法300的其它方面用于在车辆移动时提供被显示在转速计275处的转速计曲线267。例如，仅在车辆静止(例如，处于停车挡或空挡并且不移动)时，由预测转速计模块260生成的预测转速计曲线265被输出至转速计275。
当转速计曲线模块255确定应当生成和显示预测转速计曲线265还是混合转速计曲线267时，方法300开始于302。转速计曲线模块255可通过确定是满足了某些条件还是已经发生事件来确定应当生成和显示预测转速计曲线265还是混合转速计曲线267。当车辆处于怠速加速转动操作模式时，应当显示预测转速计曲线265。怠速加速转动是指当车辆不移动(例如，车速为0km/h)时(例如，当车辆的变速器挡位和换挡器处于停车挡或空挡且驾驶员正在踩下加速器踏板)时增加发动机速度(例如，发动机加速转动)。转速计曲线模块255(在302)可确定当变速器挡位或换挡器不再处于空挡或停车挡或车速不为零或信号输入有故障时(等)不允许怠速加速转动。相反，转速计曲线模块255(在302处)可确定当变速器挡位或换挡处于空挡或停车挡且车速为零且没有指示信号输入有故障时(等)允许怠速加速转动。现在将参考图4描述302的一个限制性实施例。
图4是说明根据所公开实施例的用于确定预测转速计曲线或混合式转速计是否应当被显示在转速计处的方法400的流程图。最初，应注意，步骤402、404、406不需要以任何特定顺序发生，并且可同时发生。另外，可省略所示的一个或多个步骤，且可取决于实施方案来增加附加步骤。在一个实施例中，方法400可在每个s/w循环中发生一次(例如，每12.5毫秒发生一次)。
在402处，转速计曲线模块255确定任何传感器(例如，在图2A和2B中)是否有故障。当转速计曲线模块255确定任何传感器发生故障时，这意味着预测转速计曲线可能不可靠，且因此方法400进行至304(图3)使得可生成和显示混合转速计曲线267。当转速计曲线模块255确定没有传感器发生故障时，方法400进行至404，其中转速计曲线模块255确定变速器换挡器是处于停车挡位置还是空挡位置中。
当转速计曲线模块255确定变速器换挡器不在停车挡位置或空挡位置中时，这意味着不应当显示预测转速计曲线，且因此方法400进行至304(图3)使得可生成和显示混合转速计曲线267。当转速计曲线模块255确定变速器换挡器处于停车挡位置或空挡位置中时，方法400进行至406，其中转速计曲线模块255确定车辆是否是静止的(即，车速等于零公里/每小时)。
当转速计曲线模块255确定车辆正在移动或不静止(即，车速不等于零公里/每小时)时，这意味着不应当显示预测转速计曲线，且因此方法400进入304(图3)使得可生成和显示混合转速计曲线267。当转速计曲线模块255确定车辆静止(即，车速等于零公里/每小时)时，方法400进行至308。因而，无论何时发生上文参考图4所述的任何情况(例如，无论转速计曲线模块255何时确定传感器失效、车辆不处于停车挡或空挡或正在移动)，方法300均可进行至304，且预测转速计曲线265将不会被输出至转速计275或显示在该转速计处。
再次参考图3，当转速计曲线模块255(在302)确定应当生成和显示混合转速计曲线267时，方法300进行至304。在304处，混合转速计模块266计算混合转速计曲线267，其被发送至转速计曲线选择模块268。混合发生是因为特征不再满足有效的条件(例如，车辆正在移动和/或变速器不在停车挡/空挡中)。混合转速计曲线的目标是自然地塑形转速计曲线使得其等于随时间变化的实际发动机速度。
在一个实施例中，预测转速计模块260可如下使用等式(1)生成混合转速计曲线(BTP)：
BTP＝BE+BAE 等式(1)，
其中BTP是混合转速计曲线，BE是混合发动机速度，且BAE是混合仿真发动机速度。可在每个软件循环期间执行一次等式(1)使得转速计曲线随时间动态地塑形，从而使得转速计曲线最终相当于混合过程结束时的实际发动机速度。换言之，混合转速计曲线表示当混合过程完成使得在混合结束时显示实际发动机速度时预测转速计曲线至实际发动机速度的转变。当首次指令混合时，剩余的混合百分比或第一混合进度系数(COEFF1)被设置为100％，并且每当软件执行循环时减小了某个混合因子(例如，固定百分比)。混合转速计曲线(BTP)可被计算为前一次循环期间的第一混合进度系数(COEFF 1)*混合转速计曲线与(1-第一混合进度系数(COEFF 1))*当前发动机速度的和。随着软件循环的进行，混合转速计曲线(BTP)与前一次循环混合转速计曲线相比更加强调当前发动机速度。混合转速计曲线将被显示在转速计275上直至曲线混合至实际发动机速度或混合功能超时为止。随着混合因子的增加，混合转速计曲线将更快地接近实际发动机速度。当混合完成时，混合转速计曲线表示实际发动机速度，并且应保持如此直至在302处发“是”判定为止。在混合完成之后，将显示实际发动机速度直至满足有效空挡加速转动的条件为止。
为了进一步解释，混合仿真发动机速度(BAE)等于第一混合进度系数(COEFF 1)与预测转速计曲线265(在314处生成)的乘积。
混合发动机速度(BE)等于第二混合进度系数(COEFF2)与发动机速度的乘积。第二混合进度系数(COEFF2)等于一(1)减去第一混合进度系数(COEFF 1)的当前值。换言之，第一混合进度系数(COEFF 1)与第二混合进度系数(COEFF2)的和总是等于一。
第一混合进度系数(COEFF 1)的当前值等于第一混合进度系数(COEFF 1)的先前值减去用于在每个软件循环期间将第一混合进度系数(COEFF 1)的先前值递减某个固定量的混合因子。
混合因子是零(0)与一(1)之间的固定可校准值。混合因子确定混合转速计曲线与实际发动机速度混合将有多快。混合转速计曲线将在等于软件循环的速率除以混合因子的时间内与实际发动机速度混合。例如，如果混合因子被设置为0.01，且软件循环速率为12.5毫秒，那么混合转速计曲线将在12.5毫秒/0.01或1250毫秒内与实际发动机速度混合。另外，应当注意，在传感器故障情况下，混合因子将被设置使得在传感器故障时而更积极发生混合(例如，曲线将更快地接近实际发动机速度)。例如，当传感器读数被卡住或超出范围时，或当传感器电路故障(例如，接地短路、电源短路、开路等)时，传感器可能失效或被认为有故障。在这样的情况下，一旦传感器被诊断为故障或失效，系统不再将传感器中的输出识别为有效输出。
每个软件循环更新混合转速计曲线(BTP)的值直至混合被确定为完成为止。当(1)混合转速计曲线(BTP)的值与发动机速度之间的差被确定为小于可校准阈值或(2)第一混合进度系数(COEFF 1)的值被确定为小于或等于零时，混合被确定为完成，这意味着混合功能超时。
在306处，转速计曲线选择模块268向转速计275输出或提供混合转速计曲线267，该转速计将混合转速计曲线267显示为转速计曲线。方法300接着循环回到302。
当转速计曲线模块255确定应当生成和显示预测转速计曲线265时，方法300进行至308。在308处，查找表262生成发动机速度偏移。在一个实施例中，在308处，预测转速计模块260通过基于当前发动机加速度(rpm)和加速器踏板位置速率(每秒百分比)在查找表262中执行查找来确定发动机速度偏移。查找表262是接收两个输入(即，当前发动机加速度和加速器踏板位置速率)并且生成输出(即，发动机速度偏移)的2D阵列。查找表262包括用于第一参数(即，加速器踏板位置速率)的数据点的第一网格矢量、用于第二参数(即，当前发动机加速度)的数据点的第二网格矢量以及作为查找表262的“输出”表值的2D阵列(即，发动机速度偏移值的阵列)。查找表262用更简单的阵列索引操作取代运行时计算。在处理时间方面的节省可能是重要的，因为从存储器检索值通常比经历“昂贵”计算或输入/输出操作更快。
图5A和5B共同地且概念地说明根据所公开实施例的查找表262，该查找表可在预测转速计模块处使用来生成由预测转速计模块260使用的发动机速度偏移，以生成预测转速计曲线。在图5A中，图5A中的查找表262包括具有用于加速器踏板位置速率(以每秒百分比为单位)的m个数据点的第一网格矢量(列1)、具有用于当前发动机加速度(以PRM/s为单位)的n个数据点的第二网格矢量(行1)，以及作为查找表262“输出”的发动机速度偏移值的2D m×n阵列。列1中的加速器踏板速率的值与行1中的当前发动机速度的值的任何组合将对应于发动机速度偏移(RPM)的值，其中发动机速度偏移值在行2..m和列2..n中示出。因此，无论加速器踏板速率的值和当前发动机加速度的值何时被输入至查找表，查找表响应于该输入组合将输出发动机速度偏移的值。
在图5B中，加速器踏板速率(以百分比/秒为单位)的值示出在z轴上，且当前发动机加速度(以RPM/s为单位)的值示出在x轴上，且发动机速度偏移的对应值被绘制在y轴上。具体地，z轴表示加速器踏板速率的值，z轴表示当前发动机加速度的值，且表的y轴表示对应于当前发动机与加速器踏板速率的特定组合的发动机速度偏移的各种值。一般而言，当该当前发动机加速度和加速器踏板速率均为正时，发动机速度偏移将为正。相反，当该当前发动机加速度和加速器踏板速率均为负时，发动机速度偏移将为负。当加速器踏板速率为正且当前发动机加速度为负时，发生正的发动机速度偏移。这暗示发动机速度下降但客户踏入加速器踏板的情况。当加速器踏板速率为负且当前发动机加速度为正时，发生正的发动机速度偏移。这暗示发动机速度增加但驾驶员踏出加速器踏板的情况。
再次参考图3，在310处，260通过将发动机速度偏移(来自308)与当前发动机速度(来自ECM 240)相加来计算预测转速计曲线265，并且向转速计曲线选择模块268发送预测转速计曲线265。发动机速度偏移(来自308)用于对发动机速度变化提供更好的感知，即使加速器踏板输入较小。其提供了发动机与加速器踏板移动一致(无延迟)的印象。
在312处，转速计曲线选择模块268向转速计275输出或提供预测转速计曲线265，该转速计将预测转速计曲线265显示为转速计曲线。方法300接着循环回到302，且方法300重复。因此，根据此实施例，在怠速加速转动事件(车辆处于停车挡或空挡、不移动以及发动机正加速转动)期间，可通过基于当前发动机加速度和加速器踏板速率将实际发动机速度偏移来产生预测转速计曲线265。
为了说明和描述目的已提出前述描述，但是该前述描述不旨在穷举或限制权利要求的范围。描述了上述实施例以最佳地解释一个实际应用，并且使得本领域一般技术人员能够理解本发明的各种实施例具有适合于特定预期用途的各种修改。
在某些情况中，并未详细地描述众所周知的部件、系统或方法以免混淆本发明。因此，本文公开的具体操作和功能细节并不解释为限制，而仅仅解释为用于教导本领域技术人员的代表性基础。
本领域技术人员将进一步明白的是，结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑块和算法步骤可被实施为电子硬件、计算机软件或这二者的组合。某些实施例和实施方案在上文依据功能和/或逻辑块部件(或模块)和各个处理步骤来描述。然而，应当明白的是，这样的块部件(或模块)可以由配置成执行指定功能的任意数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。为了清晰地说明硬件和软件的这种可互换性，各种说明性部件、块、模块、电路和步骤在上文已被大体上就其功能进行了描述。这种功能是被实施为硬件还是软件取决于施加于特定应用和施加于整个系统的设计约束。对于每一个特定应用，本领域技术人员可以不同方式实施已描述的功能，但是这样的实施决策不应当被理解为产生与本发明的范围的偏离。
结合本文公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接在硬件、由处理器执行的软件模块中或这二者的组合中实施。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域中已知的任何其它形式的存储介质中。示例性存储介质可联接至处理器使得处理器可从存储介质中读取信息，并向存储介质中写入信息。在替代方案中，存储介质可与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。
图1至3中框图说明了根据本发明的各个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方案的架构、功能和操作。关于这一点，框图中的每个框可以表示模块、代码段或部分，其包括用于实施指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意的是，在某些替代实施方案中，框中标注的功能可以不按图中标出的顺序发生。还应当注意的是，框图和/或流程图中的每个框以及框图中的框的组合可由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件与计算机指令的组合来实施。
在本文件中，诸如第一和第二等关系术语可以仅仅用来区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不一定要求或暗示此类实体或动作之间的任何实际的此类关系或顺序。诸如“第一”、“第二”、“第三”等数字序数仅仅表示多个对象的不同个体而不是暗示任何顺序或次序，除非由权利要求的语言明确限定。任何权利要求中的文本的次序不暗示处理步骤必须按根据此类次序的时间或逻辑顺序来执行，除非由权利要求的语言明确限定。处理步骤可以按照任意顺序进行互换，而不会脱离本发明的范围，前提是这种互换不与权利要求的语言相互矛盾且不是不合逻辑的。
本文所使用的术语仅仅用于描述特定的实施例而不是对本发明的限制。如本文所用，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。应进一步理解的是，术语“包含”和/或“包括”在本说明书中使用时规定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或增加。
另外，取决于上下文，用于描述不同元件之间的关系的单词(诸如“连接”或“联接至”)不暗示这些元件之间必须进行直接物理连接。例如，两个元件可以物理地、电子地、逻辑地或以任何其它方式、通过一个或多个附加元件而彼此连接在一起。
实情是，详细描述将给本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷指引。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域一般技术人员将明白许多修改和变化。虽然本发明的前述详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当明白的是，存在许多变化。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是实例并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。实情是，前文详细描述将给本领域技术人员提供用于实施本发明的示例性实施例的便捷指引。应当理解的是，在不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可以对示例性实施例中描述的元件的功能和设置进行各种改变。

Claims (10)

1.一种用于在车辆的转速计处生成转速计曲线的方法，所述方法包括：
基于发动机加速度和加速器踏板位置速率生成发动机速度偏移；
基于所述发动机速度偏移和实际发动机速度生成预测转速计曲线；以及
在所述转速计处显示所述预测转速计曲线。
2.根据权利要求1所述的方法，其中被显示在所述转速计处的所述预测转速计曲线解决了发动机速度传感器与所述转速计之间的信号路径中的延迟。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
确定是否正发生怠速加速转动事件。
4.根据权利要求1所述的方法，其中基于发动机加速度和加速器踏板位置速率生成发动机速度偏移包括：
基于所述发动机加速度和所述加速器踏板位置速率确定所述发动机速度偏移。
5.根据权利要求1所述的方法，其中基于发动机加速度和加速器踏板位置速率生成发动机速度偏移包括：
基于包括所述发动机加速度和所述加速器踏板位置速率的输入在查找表中对所述发动机速度偏移执行查找，其中所述查找表包括用于所述加速器踏板位置速率的数据点的第一网格矢量、用于所述当前发动机加速度的数据点的第二网格矢量以及作为所述查找表的输出的发动机速度偏移值的阵列。
6.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述发动机速度偏移和实际发动机速度生成预测转速计曲线包括：
将所述发动机速度偏移与所述实际发动机速度相加以生成所述预测转速计曲线。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
当没有发生怠速加速转动事件时，随着软件循环的进行，生成朝所述实际发动机速度进行的混合转速计曲线；以及
在所述转速计处显示所述混合转速计曲线。
8.根据权利要求7所述的方法，其中当作出以下确定时没有发生所述怠速加速转动事件：
传感器失效；
所述车辆未处于停车挡或空挡；或
所述车辆正在移动。
9.一种车辆，其包括：
加速器踏板；
处理器，其配置成执行预测转速计模块，其中所述预测转速计模块配置成基于发动机速度偏移和实际发动机速度生成预测转速计曲线，其中所述发动机速度偏移是基于发动机加速度和加速器踏板位置速率而确定；以及
转速计，其配置成显示所述预测转速计曲线。
10.一种预测转速计模块，其包括：
处理器；以及
存储器，其配置成存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令能够由所述处理器执行并且在由所述处理器执行时使所述预测转速计模块：
基于发动机加速度和加速器踏板位置速率确定发动机速度偏移；以及基于发动机速度偏移和实际发动机速度生成预测转速计曲线。
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