CN109278737A - 具有自动停止启动控制器的混合动力车辆 - Google Patents

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胡萨姆·马基亚
乔纳森·爱德华·古恩盖尔
科特·埃施特鲁斯
艾哈迈德·阿瓦迪
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Abstract

公开了一种具有自动停止启动控制器的混合动力车辆。混合动力电动车辆包括与一个或更多个控制器相连的燃烧发动机、电机和储能电池，控制器被配置为对来自驾驶员和车辆组件的多种信号作出响应。作为响应，控制器启用自动ICE启动停止功能，该功能被管理用于最优的HEV生命周期操作、燃料经济性和效率。控制器响应于转矩需求信号、车辆速度信号、转向转矩功率信号和制动信号中的一个或更多个而自动地启动和停止ICE。控制器响应于转向转矩功率超过停止阀值而禁止ICE的自动停止，与此相反，响应于转向转矩功率超过启动阀值而发起或启用自动启动。启动阈值通过稳定因子被校准和调整为超过停止阈值，稳定因子由控制器预先确定和/或调整。

Description

具有自动停止启动控制器的混合动力车辆
技术领域
本公开涉及用于混合动力电动车辆的发动机自动停止启动的系统和方法。
背景技术
混合动力电动汽车(HEV)通常包括与电机或电动机/发电机(M/G)相连的内燃发动机(ICE)，并包括多种其它组件(包括ICE自动启动-停止控制器)。这种HEV还可包括转向单元及相关组件，所述转向单元可以是手动操作的和/或可包括电子和电动助力转向单元。通常，ICE自动停止-启动状况被配置用于微混合动力操作、轻度混合动力操作及常规混合动力操作(这些术语用于描述多种操作模式)，所述ICE自动停止-启动状况被配置为管理燃料效率和经济性以及HEV在多种操作模式期间对驾驶员命令和来自HEV组件的功率需求的响应能力。可在多种HEV组件的操作期间、在HEV减速、低速、定速巡航、转向期间以及在制动和车辆停止期间自动地启用和停用和/或禁用、解除禁用以及启动所述操作模式，以改善燃料经济性和响应能力。来自各种驾驶员命令和车辆组件的非托管需求可能不合期望地禁用、解除禁用自动启动-停止功能和/或导致自动启停功能的反复循环，并且可带来可能不需要的或多余的ICE启动和停止的需求，继而可能形成不如最佳性能的感知。特别地，不合时宜的转向命令(诸如，转向角、转矩和功率需求等)可能会阻止或禁止自动停止，并且可能解除禁止或开启自动启动。
发明内容
本公开实现了改善的HEV响应能力和性能感知，同时在HEV的多种操作模式期间保持最佳的生命周期操作、燃料效率和经济性。例如，当HEV启用用于自动停止启动功能时，HEV的一个或更多个控制器可被配置为管理该自动启动停止功能的操作和响应能力。例如，来自驾驶员和多种HEV组件(例如，制动器、HEV电子和电池系统、气候控制系统、转向系统以及HEV速度控制系统)的关于功率需求的信号可被筛选和管理以确保HEV的燃烧式发动机的最佳的自动停止和启动。
一种HEV包括连接到电力电子器件和一个或更多个控制器的内燃发动机(ICE)、电机或电动机/发电机(M/G)和储能电池，所述一个或更多个控制器被配置为对来自于驾驶员和车辆组件的多种信号作出响应。作为响应，该控制器被配置为启用和控制自动的或自动ICE启动停止功能，所述自动的或自动ICE启动停止功能被管理用于最优HEV生命周期操作、燃料经济性和效率。更具体地，至少一个控制器被配置为响应于转矩需求信号、车辆速度信号、转向和/或功率信号以及制动信号中的一个或更多个而自动地启动和停止ICE。所述控制器响应于转向信号或转向功率超过停止阈值而禁止ICE的自动停止，与此相反，所述控制器响应于转向信号和/或转矩功率超过启动阈值而发起或解除禁止自动启动。所述启动阈值通过稳定因子被校准和调整为超过所述停止阈值，所述稳定因子由控制器预先确定和/或校准、调节和调整。
启动阈值、停止阈值和稳定因子可以是在HEV的工厂制造期间最初被预先确定的标量值和/或矢量值。出于示例目的而非限制，还可在HEV操作期间根据现在的或瞬时的、和/或变化率、和/或先前转向信号和/或功率、转矩需求信号以及车辆速度信号的历史模式(historical pattern)以及其它HEV和ICE性能参数来校准、调节和调整这些标量值和/或矢量值。此外，控制器还可被配置为响应于转向信号和/或功率的变化率超过变化率阈值而禁止自动的ICE停止。
在本公开的进一步的布置中，HEV还可包括连接到至少一个控制器的电子助力转向单元，并且所述电子助力转向单元被配置为产生转向信号中的一个或更多个，所述转向信号可包括和/或表示转向角、转矩、功率和变化率信号。所述控制器还可被配置为响应于这些信号中的一个或更多个等于、超过和/或未超过对应的阈值而禁止自动的ICE停止，所述阈值可包括所描述的转向功率启动和停止阈值以及其它启动和停止阈值，所述其它启动和停止阈值还可包括转向角启动和停止阈值以及转向变化率启动和停止阈值。所述对应的转向角、转向转矩/转向功率和转向变化率的启动和停止阈值可以是相同的，并且还可被调整、调节和校准以针对每个驾驶员和组件的信号和功率需求信号(例如，包括转向角、转向功率和转向变化率信号)及其它信号具体定制HEV ICE自动停止启动性能感知。
本公开进一步考虑所述控制器还被配置为：响应于转矩需求信号超过零或其它预定的或调整的、校准的和/或调节的转矩需求启动停止阈值和参数而禁止自动的ICE停止。此外，控制器被配置为响应于HEV速度超过自动停止速度或其它阈值或参数而禁止自动ICE停止。在其它示例性变型中，所述控制器被配置为：除非制动信号发起制动，否则禁止自动停止。以组合的方式和在进一步变型中，控制器被配置为响应于HEV速度超过自动停止速度并且制动信号未发起制动而禁止自动停止。
还描述了HEV的控制方法和操作方法，所述方法包括：例如，响应于转矩需求信号、车辆速度、转向信号和/或转向功率信号和制动信号中的一个或更多个，通过至少一个控制器自动地启动和停止ICE。在此，所述方法还被配置为响应于所述转向信号和/或转向功率超过停止阈值而禁止所述停止，以及被配置为响应于所述转向信号和/或转矩功率超过启动阈值而发起所述启动。如先前描述的变型，启动阈值通过稳定因子而超过停止阈值。
通过控制器控制和操作HEV的方法包括：根据瞬时变化率和/或先前转向信号和/或功率、转矩需求信号和车辆速度的历史模式以及其它阈值和参数来调整稳定因子以及启动阈值和停止阈值。所述方法还被配置为响应于转向信号和/或功率的变化率超过变化率阈值而通过控制器禁止自动停止。所述方法还考虑了通过手动操作的转向单元和/或电子助力转向单元产生转向信号(例如，可包括转向角信号、转向转矩信号、转向功率信号以及转向变化率信号)中的一个或更多个，并响应于转向信号和/或转向角信号、转向转矩信号、转向功率信号以及转向变化率信号中的一个或更多个等于、超过和/或不超过对应的阈值而通过控制器禁止自动的ICE停止。
根据本发明，提供一种车辆，包括：转向单元，被配置为产生转向角信号、转向功率信号和转向变化率信号中的一个或更多个；以及控制器，被配置为：响应于转向功率信号超过停止阈值而禁止自动的发动机停止，以及响应于转向功率超过启动阈值而发起自动的发动机启动，其中，所述启动阈值通过稳定因子而超过停止阈值，所述稳定因子根据先前转向功率、转矩需求信号或车辆速度的历史模式而变化。
根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括：所述控制器被配置为响应于转向变化率信号超过变化率阈值而禁止自动的发动机停止。
根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括：所述控制器被配置为响应于转向角信号超过角度阈值和转向变化率信号超过变化率阈值中的一个或更多个而禁止自动的发动机停止并且发起自动的发动机启动。
根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括：所述控制器被配置为响应于转矩需求信号超过零而禁止自动的发动机停止。
根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括：所述控制器被配置为响应于车辆速度超过自动停止速度而禁止自动的发动机停止。
根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括：所述控制器被配置为除非制动信号发起制动，否则禁止自动的发动机停止。
HEV以及所描述的组件和系统的实施方式和配置的发明内容以简洁和较少技术细节布置的方式介绍了示例性实施方式、配置和布置的选择，并且在下文中的具体实施方式中结合附图说明、附图和权利要求进一步更详细地描述所述示例性实施方式、配置和布置。
本发明内容并非旨在确定要求保护的技术的关键特征或必要特征，也并非旨在用于帮助确定要求保护的主题的范围。在此讨论的特征、功能、能力和优势可在多种示例性实施方式中独立地实现，或者如本文其它地方进一步描述的，可在其它示例性实施方式中进行组合，并且还可由相关技术领域的技术人员和知识人员参考以下描述和附图来理解。
附图说明
通过考虑以下附图参照具体实施方式和权利要求，可以获得本公开的示例性实施方式的更完整的理解，其中，在整个附图中相同的附图标号指示相似或相同的元件。提供附图和附图上的注释以便于理解本公开，而不是限制本公开的广度、范围、规模或适用性。附图无需按比例绘制。
图1是混合动力电动车辆及其系统、组件、传感器、执行器和操作方法的图示；
图2出于说明目的以组件被移除和重新排列的方式示出了图1中描绘的本公开的特定功能和性能的多个方面；
图3出于进一步说明的目的示出了图1和图2的车辆、系统和方法的附加方面和功能。
具体实施方式
根据需要，在此公开本发明的具体实施例；然而，应当理解的是，所公开的实施例仅为本发明的示例并且可以以多种可替代形式实施。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式应用本发明的代表性基础。
如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出并描述的各个特征、组件和处理可与在一个或更多个其它附图中示出的特征、组件和处理组合，以产生对于本领域技术人员来说应该是明显的但未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合是用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可被期望用于特定应用或实施方式，并且应该容易地处于相关领域或技术的工作人员的知识、技能和能力范围之内。
现参照各个附图和图示以及图1、图2、图3，并且现在特别参照图1，示出了混合动力电动车辆(HEV)100的示意图，并示出了HEV 100的组件之间的代表性关系。组件在车辆100内的物理布局和方位可以改变。车辆100包括具有动力总成110的动力传动系105，动力总成110包括内燃发动机(ICE)115、电机或电动机/发电机/起动机(M/G)120，所述ICE 115和M/G 120二者产生机械功率和转矩以及电功率和转矩，以推进车辆100并为HEV系统和组件供应动力。发动机115是由汽油、柴油、生物燃料、天然气或替代燃料驱动的发动机或燃料电池，其除了产生输出转矩之外，还通过本文其它地方描述的车辆前端发动机附件和其它组件产生其它形式的电功率、冷却功率、加热功率、真空功率、压力功率和液压功率。发动机115通过分离离合器125连接到电机或M/G 120。在分离离合器125至少部分接合时，发动机115产生用于传递到M/G 120的功率和关联的发动机输出转矩。
M/G 120可以是多种类型的电机中的任意一种，例如可以是永磁同步电动机、电力发电机和发动机起动机120。例如，当分离离合器125至少部分接合时，功率和转矩可从发动机115传递到M/G 120以能够作为电力发电机运转，并传递到车辆100的其它组件。类似地，在包括或不包括独立发动机起动机135的车辆中，当分离离合器125部分地或完全地接合时，M/G 120可作为发动机115的起动机运转，以经由分离离合器驱动轴130将功率和转矩传递到发动机115来启动发动机115。
此外，M/G或电机120可在“混合电动模式”或“电动辅助模式”中通过传递附加的正推进功率和转矩来转动驱动轴130和140而辅助发动机115。此外，M/G 120可在纯电动模式中运转，在所述纯电动模式中，发动机115通过分离离合器125断开连接并关闭，从而使M/G120能够向M/G驱动轴140传递用于HEV 100前进推进或后退推进的正转矩或负转矩。当处于发电机模式时，M/G 120还可被命令产生负转矩或功率，并由此产生电力用于对电池充电以及向车辆电气系统及组件供电，而发动机115产生用于车辆100和/或M/G 120的推进功率。如以下更详细地描述的，M/G 120还可通过将减速期间来自动力总成110和/或车轮154的旋转动能转换为用于储存在一个或更多个电池175、180中的再生的电能而实现再生制动。
分离离合器125可被分离以使发动机115能够停止或独立运行来驱动车辆和发动机附件，同时M/G 120产生驱动功率和转矩或者发动机功率和转矩以经由M/G驱动轴140、变矩器驱动轴145和变速器输出驱动轴150推进车辆100。在其它布置中，发动机115和M/G 120二者可在分离离合器125完全地或部分地接合的情况下运转，以通过驱动轴130、140、150、差速器152和车轮154协作地推进车辆100。还可改进动力传动系105以利用可选的和/或可控的差速器转矩容量(differential torque capability)来实现来自一个或更多个或任意车轮154的再生制动。
对于包括多个直列式或以其它方式连接M/G 120构造的动力总成110而言，发动机115和M/G 120的驱动轴130可以是作为M/G驱动轴140的一部分并与M/G驱动轴140为一体的单个连续贯穿的轴，或者可以是可被构造成独立于M/G驱动轴140进行转动的分开的、独立的驱动轴130。图1的示意图还考虑了具有可相对于驱动轴130、140偏移的多于一个的发动机115和/或M/G 120的替代构造，其中，发动机115和M/G 120中的一个或更多个以串联和/或并联的方式被布置在动力传动系105的其它位置。动力传动系105和动力总成110还包括具有变矩器(TC)155的变速器160，所述变矩器155将动力总成110的发动机115和M/G 120与变速器160连接和/或连接到变速器160。TC 155还可包括旁通离合器和离合器锁(clutchlock)157。
动力总成110和/或动力传动系105还包括一个或更多个电池175、180。一个或更多个这种电池可以是在大约48伏特至600伏特之间(有时在大约140伏特至300伏特之间，或者更大或更小)的范围内操作的较高电压的直流电池或电池175，所述电池175被用于储存电能及向M/G 120供电，以及在再生制动期间储存电能以及向其它车辆组件和附件供电。其它电池可以是在大约6伏特至24伏特(或者更大或更小)之间的范围内操作的低电压直流电池180，所述电池180被用于储存电能并向起动机135供电以启动发动机115，以及向其它车辆组件和附件供电。
如图1所描绘的，电池175、180通过各种机械接口和电气接口及车辆控制器(如本文其它地方所描述的)分别连接到发动机115、M/G 120和车辆100。高电压M/G电池175还通过马达控制模块(MCM)、电池控制模块(BCM)和/或电力电子器件185中的一个或更多个连接到M/G 120，所述马达控制模块(MCM)、电池控制模块(BCM)和电力电子器件185可包括功率逆变器并被配置为调整由高电压(HV)电池175提供给M/G 120的直流(DC)电。MCM/BCM/电力电子器件185还被配置为将DC电池电力调整、逆变和转换为驱动电机或M/G 120通常所需的单相或多相(诸如，三相)交流(AC)电。MCM/BCM/电力电子器件185还被配置为利用M/G 120和/或前端附件驱动组件产生的能量对一个或更多个电池175、180充电，并根据需要向其它车辆组件供电。
再例如，多种其它车辆功能、执行器和组件可由车辆系统和组件内的控制器控制，并且可接收来自其它控制器、传感器和执行器的信号，出于说明目的而非限制，所述各种其它车辆功能、执行器和组件包括：手动操作的和/或电子助力转向单元(SU)190；燃料喷射正时和速率及持续时间；节气门位置；火花塞点火正时(用于火花点火式发动机)；进气/排气门正时和持续时间；前端附件驱动(FEAD)组件；变速器油泵；FEAD交流发电机或发电机；M/G120；高电压或低电压电池175、180；用于电池充电和放电的各种传感器(包括用于获得、预测或建立最大电量，荷电状态(SoC)和放电功率限制的传感器)；用于温度、电压、电流、电池放电功率限制的各种传感器；用于分离离合器125、旁通/起步离合器157、TC 155和变速器160的离合器压力的各种传感器以及其它组件。
继续参照图1，车辆100除了包括MCM/BCM/电力电子器件185以外，还包括实现各种车辆功能的一个或更多个控制器、计算模块和系统。例如，车辆100可包括车身控制模块和/或车身系统控制器(诸如，车辆系统控制器(VSC)200、车辆计算系统(VCS)及控制器205的)，所述车辆系统控制器(VSC)200、车辆计算系统(VCS)及控制器205与MCM/BCM 185、其它控制器、车辆网络(诸如，控制器局域网(CAN)210)、以及包括本文其它地方描述的其它基于微处理器的控制器的更大的车辆控制系统和其它车辆网络进行通信。CAN 210除了包括在控制器、传感器、执行器、车辆系统和组件之间的通信链路之外，还可包括网络控制器。
虽然在此出于示例目的将MCM/BCM 185，VSC 200和VCS 205示出为分立的、单独的控制器，但是MCM/BCM 185，VSC 200和VCS 205可控制作为更大的HEV和控制系统以及内部和外部网络的一部分的其它控制器以及其它传感器、执行器、信号器及组件，被所述其它控制器以及其它传感器、执行器、信号器和组件控制，与所述其它控制器以及其它传感器、执行器、信号器及组件来回传送信号，并且与其它控制器以及其它传感器、执行器、信号器及组件交换数据。结合在此考虑的任何特定的基于微处理器的控制器所描述的功能和配置还可一个或更多个其它控制器中实施，并被分布在多于一个控制器中，使得多个控制器可独立地、合作地、以组合形式和协作地实现任何这样的功能和配置。因此，“控制器”或“所述控制器”的叙述旨在以单数和复数含义并且单独地、共同地，以多种适合的协作式和分布式的处理和控制的组合的方式来指代这样的控制器。
此外，通过网络和CAN 210的通信旨在包括在控制器与传感器、执行器、控制件以及车辆系统和组件之间对命令、信号、数据、控制逻辑以及信息进行响应、共享、发送和接收。控制器与一个或更多个基于控制器的输入/输出(I/O)接口进行通信，所述I/O接口可被实施为实现原始数据和信号的通信、和/或信号调整、处理和/或转换、短路保护、电路隔离和类似功能的单个集成接口。或者，在通信期间以及在进行通信之前和之后，可使用一个或多个专用硬件或固件装置、控制器和片上系统对特定信号进行预调整和预处理。
在进一步的说明中，MCM/BCM 185、VSC 200、VCS 205、CAN 210和其它控制器可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的一个或更多个微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器或保活存储器(NVRAM或KAM)中的易失性和非易失性存储器。NVRAM或KAM是持久性存储器或非易失性存储器，其可被用于在车辆和系统以及控制器和CPU未通电或断电时存储操作车辆和系统所需的各种命令、可执行控制逻辑和指令以及代码、数据、常量、参数和变量。计算机可读存储装置或介质可使用多种已知的存储装置(诸如，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)、闪存或能够存储和传送数据的任何其它电存储装置、磁存储装置、光学存储装置或组合存储装置)中的任何一种来实现。
继续关注图1，HEV 100还可包括动力总成控制单元/模块(PCU/PCM)215，所述PCU/PCM 215连接到VSC 200或另一控制器，并连接到CAN 210、发动机115和M/G 120以控制每个动力总成组件。还可包括发动机控制模块(ECM)或发动机控制单元(ECU)或能量管理系统(EMS)220，其具有各自集成的控制器并与CAN 210通信，并且连接到发动机115以及与PCU215和其它控制器协作的VSC 200。
在这些配置和变型中，VSC 200、VCS205和其它控制器协作地管理和控制车辆组件以及其它控制器、传感器和执行器。例如，控制器可将控制命令、逻辑、指令、代码、数据、信息和信号传递给发动机115、分离离合器125、M/G 120、TC 155、变速器160、电池175、180、MCM/BCM/电力电子器件185和转向单元(SU)190以及其它组件和系统，控制器可接收来自于发动机115、分离离合器125、M/G 120、TC 155、变速器160、电池175、180、MCM/BCM/电力电子器件185和转向单元(SU)190及其它组件和系统的控制命令、逻辑、指令、代码、数据、信息和信号。尽管图中未示出，但是控制器还可控制本领域技术人员已知的其它车辆组件并与所述其它车辆组件进行通信。
图1中车辆100的实施例还描绘了与车辆网络和CAN 210通信的示例性的传感器和执行器，所述车辆网络和CAN 210可将信号发送给SU 190、VSC 200、VCS 205和其它控制器，并接收来自SU 190、VSC 200、VCS 205和其它控制器的信号。在进一步的示例中，车辆100可包括产生加速信号(AS)的加速器传感器225、产生制动信号(BS)的制动踏板传感器230、其它驾驶员控制件和/或配置文件235以及车辆配置文件和性能参数(VPP)240。该驾驶员控制件235还可包括转向信号位置传感器、可选的车辆性能偏好配置文件和参数、驾驶员可选的车辆操作模式传感器和配置文件参数及设置。
此外，车辆100可具有配置有一个或更多个通信、导航和其它传感器的VCS 205。所述VCS 205可与VSC 200、SU 190及其它控制器并行地、串行地和分配地协作，以响应于由该车辆系统和组件识别的、产生的、建立的传感器信号和通信信号以及被传送给该车辆系统和组件和从该车辆系统和组件接收的传感器信号和通信信号而管理和控制车辆100。
该参数、配置文件和所述配置文件的设置可以是驾驶员通过福特汽车公司制造的车载计算系统(例如，参见第9080668号美国专利)的车辆用户界面可选择的、可调整的和可查看的，其中，所述车载计算系统是VCS 205的一部分、与VCS 205关联工作和/或被合并为VCS 205。出于示例目的而非限制，该传感器和控制件235还可包括连接到SU 190的方向盘位置和运动传感器(诸如，角度传感器245、转向转矩和转矩功率传感器250、转向转矩变化率传感器255)以及相关的参数和设置。
结合被配置为管理自动启动停止功能的一个或更多个控制器，HEV 100利用所述传感器、参数和设置来实现自动停止启动功能。例如，来自驾驶员和各种HEV组件(诸如，MCM/BCM 185)的需要来自ICE 115的功率的信号可被嵌入控制器和/或促使控制器产生转矩需求信号(TDS)260。所述控制器还可产生各种其它信号(OS)265和HEV控制信号(CS)270，其被用于向各种HEV组件、传感器、系统和控制器传送数据以及对来自各种HEV组件、传感器、系统和控制器的数据进行传送。此外，所述控制器可将信息嵌入TDS 260、OS 265和CS270中，并且从TDS 260、OS 265和CS 270提取信息，并且还可与车辆控制器、传感器、执行器、系统和组件直接进行通信，以实现多种通信和操作。
控制器和组件(诸如，VPP 240)可产生和传送自动启动阈值(STT)275、自动停止阈值(SPT)280(具有小于STT 275的值)、以及建立STT 275和SPT 280之间的差异的调整的和校准的稳定因子(SF)285。可在HEV 100的制造期间根据预定的性能特性来校准SF 285，并且可在随后的操作中进一步调整SF 285以适应HEV 100的操作模式、性能和环境状况。
STT 275、SPT 280和SF 285可以是具有附加数据的标量值和/或矢量值，所述标量值和/或矢量值可在HEV 100的工厂制造、编程和配置期间最初被预先确定。如指出的，出于示例目的而非限制，还可在HEV操作期间根据现在的或瞬时的性能参数、和/或该参数的变化率、和/或先前参数(可包括SSG 290、TDS 260和VSS 295)的历史模式以及其它信号、数据和性能参数来校准、调节和调整这些标量值和/或矢量值。
控制器和传感器(诸如，SU 190和相关的角度传感器245、转矩功率传感器250及速率变化传感器255)还可产生并传送对应的信号和数据(诸如，转向信号SSG 290，其可嵌入、表示和/或包括转向角SA、转矩功率STQ和变化率SCR)以及其它信号和数据。
继续参照包括图1、图2和图3的多个附图，根据本公开的HEV 100包括连接到一个或更多个控制器和组件(诸如，SU 190、VSC 200、VCS 205、控制件235和VPP 240)的ICE115、M/G 120和HV电池175，所述一个或更多个控制器和组件被配置为启用和控制ICE 115的自动的或自动启动停止功能。更具体地，至少一个控制器(诸如，控制器300(图2))被配置为响应于所描述的信号和数据(诸如，TDS 260、车辆速度信号(VSS)295、SU 190转向信号SSG 290和制动信号BS)而使ICE 115自动地启动和停止。
在HEV 100的操作期间，控制器(例如，可独立进行操作和/或作为SU 190、VSC200、VCS 205或其它的一部分进行操作的控制器300)在步骤305(图2)处开始控制逻辑和命令，以在步骤310处在ICE 115开启时或在步骤335处在ICE 115自动停止且关闭时控制ICE115的自动停止和启动。在步骤315对BS进行响应，如果未发起制动，则在步骤320处，ICE115的自动停止被禁止。否则，响应于命令或发起HEV 100的制动的BS，控制进行到步骤325，以检测VSS 295是否指示小于车辆速度自动停止阈值的HEV速度，所述车辆速度自动停止阈值也可被嵌入在SPT 280或其它参数中。如果VSS 295超过车辆速度自动停止阈值，则在步骤320处，ICE自动停止被再次禁止。但是，如果VSS 295小于车辆速度自动停止阈值，则控制进行到步骤330。
在步骤330处，如果SSG 290(诸如，角度SA、转矩/功率STQ和变化率SCR)超过SPT280，则控制再次进行到步骤320，并且ICE自动停止被禁止。相反，如果SSG 290不超过SPT280，则控制进行到步骤335以解除禁止和/或发起或启用ICE自动停止，使得ICE 115启用和/或被命令为自动停止以节省燃料。示例性的控制器300还响应于SSG 290超过STT 275而在步骤355处发起自动启动。在变型中，控制器(诸如，控制器300)还可被配置为：在步骤330处响应于SSG 290为STQ和/或SCR并超过自动停止变化率阈值，在步骤320处禁止自动的ICE停止，所述自动停止变化率阈值作为SPT 280的一部分被嵌入。
控制器(例如，控制器300)还被配置为响应于TDS 260超过零或者另一预定的或调整的、校准的和/或调节的STT 275和SPT 280而禁止自动的ICE停止(步骤320)，其中，所述STT 275和SPT 280中的每个可包括对应的转矩需求启动和停止阈值和参数。此外，控制器300被配置为：当VSS 295超过自动停止速度或者另一阈值或参数(也可被嵌入SPT 280)时，禁止自动的ICE停止(步骤320)。在其它示例性变型中，控制器300被配置为响应于VSS 295超过自动停止速度以及BS未发起制动而禁止自动停止。
继续参照附图，并且特别参照图2，在步骤340处，控制器300检测SSG 290是否小于SPT 280，如果是，则控制移动到步骤335，以使ICE自动停止被发起和/或解除禁止，从而ICE115可被自动停止以节省燃料。否则，控制进行到步骤345以检测SSG 290是否小于STT 275，如果是，则在步骤335处ICE 115被自动停止或使ICE 115自动停止。如果否，则控制进行到步骤350，以检测SSG 290是否超过STT 275。如果是，则控制移动到步骤335以启用/发起自动停止，如果SSG 290未超过STT 275，则控制进行到步骤355并且ICE 115被自动启动(如果先前被停止且尚未运行)，然后进行到步骤320以禁止自动停止。然后，控制器300如上所述继续进行监测。
继续参照先前描述的附图，现在还参照图3，可以理解的是，可结合在状况“A”、“B”、“C”、“D”和“E”之间进行转变的变化的SSG 290来示出本公开的多种布置和变型。当SSG290反映使HEV 100的方向盘处于中间位置的“零”状况时，SSG 290将不会对HEV 100启动停止功能作出响应。当SSG 290响应于方向盘的运动和致动而变化并且朝向状况“A”行进时，如果ICE 115正在运行且SSG 290超过STT 275(例如，可以是6牛顿米(N-m))，则一个或更多个控制器(例如，控制器300)将禁止ICE 115的自动停止(步骤320)。当SSG 290行进到状况“B”(其中，所述状况“B”表示方向盘SA、STQ、SCR小于STT 275且大于或超过SPT 280(例如，可以是2N-m)(步骤345))时，则自动停止保持禁止(步骤320)。
当SSG 290行进到状况“C”并且表示小于SPT 280(步骤330)的标量或矢量值，则自动停止被启用或解除禁止(步骤335)，ICE 115可被停止以节省燃料。当SSG 290随着方向盘被致动而开始朝向状况“D”增加时，但同时SSG 290保持在STT 275以下时(步骤340、345)，则ICE 115的自动启动被推迟、自动停止保持解除禁止并且ICE 115保持停止或无动力且不立即自动启动(步骤335)。然而，当SSG 290行进到状态“E”并且以更快的变化率和/或用更高转矩或转矩功率更快地致动方向盘而使得STT 275被超过时，则ICE 115可被自动启动，并且自动停止可被再次禁止(步骤350、355)。虽然以上描述了示例性实施例，但并不意在这些实施例描述本发明的所有可能形式。更确切地，说明书中所使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出多种改变。另外，可将多种实施例的特征进行组合以形成本发明的进一步的实施例。

Claims (15)

1.一种车辆，包括：
至少一个控制器，被配置为：
响应于转矩需求信号、车辆速度、转向功率和制动信号中的一个或更多个，自动启动和停止发动机，
响应于转向功率超过停止阈值，禁止自动停止，
响应于转向功率超过启动阈值，发起自动启动，
其中，所述启动阈值通过稳定因子而超过停止阈值。
2.根据权利要求1所述的车辆，还包括：
所述至少一个控制器被配置为：根据先前的转向功率、转矩需求信号和车辆速度的历史模式，调整稳定因子、启动阈值和停止阈值。
3.根据权利要求1所述的车辆，还包括：
所述至少一个控制器被配置为：响应于转向功率的变化率超过变化率阈值，禁止自动停止。
4.根据权利要求1所述的车辆，还包括：
电子助力转向单元，连接到所述至少一个控制器，并被配置为产生转向角信号、转向功率信号和转向变化率信号中的一个或更多个；
所述至少一个控制器被配置为：响应于转向角信号、转向功率信号和转向变化率信号中的一个或更多个超过对应的阈值，禁止自动停止。
5.根据权利要求1所述的车辆，还包括：
所述至少一个控制器被配置为：响应于转矩需求信号超过零，禁止自动停止。
6.根据权利要求1所述的车辆，还包括：
所述至少一个控制器被配置为：响应于车辆速度超过自动停止速度，禁止自动停止。
7.根据权利要求1所述的车辆，还包括：
所述至少一个控制器被配置为：除非制动信号发起制动，否则禁止自动停止。
8.根据权利要求1所述的车辆，还包括：
所述至少一个控制器被配置为：响应于车辆速度超过自动停止速度并且制动信号未发起制动，禁止自动停止。
9.一种控制车辆的方法，包括：
通过至少一个控制器实现以下操作：
响应于转矩需求信号、车辆速度、转向功率和制动信号中的一个或更多个，自动启动发动机和自动停止发动机，
响应于转向功率超过停止阈值，禁止发动机自动停止，
响应于转向功率超过启动阈值，发起发动机自动启动，
其中，所述启动阈值通过稳定因子而超过所述停止阈值。
10.根据权利要求9所述的控制车辆的方法，还包括：
通过所述至少一个控制器实现以下操作：
根据先前的转向功率、转矩需求信号和车辆速度的历史模式来调整稳定因子以及启动阈值和停止阈值。
11.根据权利要求9所述的控制车辆的方法，还包括：
通过所述至少一个控制器实现以下操作：
响应于转向功率的变化率超过变化率阈值，禁止发动机自动停止。
12.根据权利要求9所述的控制车辆的方法，还包括：
通过电子助力转向单元产生转向角信号、转向功率信号和转向变化率信号中的一个或更多个，
响应于转向角信号、转向功率信号和转向变化率信号中的一个或更多个超过对应的阈值，通过所述至少一个控制器禁止发动机自动停止。
13.根据权利要求9所述的控制车辆的方法，还包括：
响应于转向角信号超过角度阈值和转向变化率信号超过变化率阈值中的一个或更多个，通过所述至少一个控制器禁止发动机自动停止并且发起发动机自动启动。
14.根据权利要求9所述的控制车辆的方法，还包括：
响应于转矩需求信号超过零，通过所述至少一个控制器禁止发动机自动停止。
15.根据权利要求9所述的控制车辆的方法，还包括：
响应于车辆速度超过自动停止速度，通过所述至少一个控制器禁止发动机自动停止。
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