CN109466539A - 用于调整请求的车辆扭矩的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于调整请求的车辆扭矩的方法。描述了一种用于调整车辆的传动系扭矩输出的方法。在一个示例中，通过从传递函数的第一曲线切换到所述传递函数的第二曲线，并然后响应于所述传递函数的第二曲线调整传动系输出，降低车辆的传动系输出扭矩。

Description

用于调整请求的车辆扭矩的方法
技术领域
本描述涉及用于操作车辆的动力传动系统的方法和系统。车辆可以包括可以自动停止和起动的内燃发动机。该方法和系统可尤其适用于提高车辆燃料经济性和减小在短时间内自动停止车辆的可能性。
背景技术
在当车辆速度小于阈值时和当驾驶员需求扭矩小于阈值时的状况期间，车辆的内燃发动机可以自动停止。当车辆减速时或在车辆已经完全停止之后，发动机可以自动停止。在自动发动机停止期间，到发动机的燃料输送可以终止并且发动机旋转可以停止。通过终止燃烧和停止发动机，可以节省燃料并延长车辆的行驶里程。然而，如果车辆的发动机比期望的更频繁地停止，则车辆的燃料经济性会降低并且车辆发动机起动部件会加速劣化。
发明内容
在本文中发明人已经认识到上述问题并且已经开发了一种车辆操作方法，其包含：将第一车辆和第二车辆的车辆道路位置数据接收到控制器；响应于第一车辆和第二车辆之间的距离调整第一车辆的加速器踏板位置和传动系扭矩之间的关系(relationship)；以及响应于上述关系调整传动系的输出。
通过响应于第一车辆和第二车辆之间的距离调整加速器踏板位置和传动系扭矩输出之间的关系，可以提供提高车辆燃料经济性和改善是否自动停止传动系的发动机的技术效果。例如，如果第一车辆和第二车辆之间的距离大于阈值距离，当人类车辆驾驶员将加速器踏板踩至第一位置时，传动系可以产生大于第二扭矩的第一扭矩。然而，在第一车辆和第二车辆之间的距离小于第一阈值时，当人类车辆驾驶员将加速器踏板踩至第一位置时，传动系可以产生小于第一扭矩的第二扭矩。较低的第二扭矩可有助于在车辆可能必须在加速开始后不久停止时帮助减小车辆加速度。此外，通过降低针对给定加速器踏板位置的车辆加速度，当车辆在停止后不久可重新起动时，车辆的发动机可以不那么频繁地停止。
本描述可以提供一些优点。具体地，本方法可以通过在车辆可能在车辆开始加速后不久停止时降低针对给定加速器踏板位置的车辆加速度和发动机扭矩输出来提高车辆燃料经济性。此外，当发动机在停止后不久将要重新起动时，本方法可有助于避免发动机停止，从而避免可能不会提高车辆燃料效率的发动机停机。另外，本方法可以通过减少不太有益的发动机停机来减少发动机起动部件的劣化。
当单独或结合附图时，本描述的上述优点和其他优点以及特征在以下具体实施方式中将会是显而易见的。
应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。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
图1示出了可以自动停止和起动的内燃发动机的示意图。
图2示出了包括图1中所示的内燃发动机的车辆传动系或动力传动系统的示意图。
图3和图4示出了在道路上行驶的车辆和用于操作车辆的传递函数。
图5和图6示出了在道路上行驶的车辆和用于操作车辆的第二传递函数。
图7和图8示出了用于响应于加速器踏板的位置操作车辆的两个示例传递函数。
图9示出了用于操作车辆的示例方法。
具体实施方式
本描述涉及响应于加速器踏板位置和第一车辆与第二车辆之间的距离调整车辆传动系的输出扭矩。图1示出了可以自动停止和起动的发动机。发动机可以被包括在图2中所示的混合动力传动系中。替代地，发动机可以被包括在传统车辆传动系或仅具有电力推进源的传动系中。图3-6示出了用于响应于加速器踏板位置和车辆位置调整传动系输出的示例传递函数。图7和图8示出了用于调整传动系输出的两个不同传递函数。用于调整传动系输出的方法在图9中示出。
参考图1，包含多个汽缸(图1中示出了其中一个汽缸)的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10由汽缸盖35和汽缸体33组成，其包括燃烧室30和汽缸壁32。活塞36定位在其中并通过与曲轴40的连接而往复运动。飞轮97和环形齿轮99被联接到曲轴40。起动器96(例如，低压(以小于30伏的电压操作)电机)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前进以啮合环形齿轮99。起动器96可以被直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动器96可以经由皮带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，起动器96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。燃烧室30被示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。进气门52可以通过气门启动装置59选择性地启动和停用。排气门54可以通过气门启动装置58选择性地启动和停用。气门启动装置58和59可以是机电装置。
燃料喷射器66被示为定位成将燃料直接喷射到汽缸30中，这是本领域技术人员已知的直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过包括燃料罐、燃料泵和燃料导轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。在一个示例中，高压双级燃料系统可以被用于产生更高的燃料压力。
此外，进气歧管44被示为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气装置42连通。在另一些示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地联接到涡轮增压器压缩机162。可选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的空气流。由于节气门62的入口在增压室45内，增压室45中的压力可以被称为节气门入口压力。节气门出口在进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可以定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是端口节气门。压缩机再循环阀47可以被选择性地调整至全开和全关之间的多个位置。废气门163可以通过控制器12调整以允许排气选择性地绕过涡轮164，从而控制压缩机162的速度。空气过滤器43清洁进入发动机进气装置42的空气。
无分电器点火系统88响应于控制器12通过火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示为联接到催化转化器70上游的排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可以替换UEGO传感器126。
在一个示例中，转化器70可包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制装置，每个排放控制装置具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。
在图1中控制器12被示为常规微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和常规数据总线。控制器12被示为从联接到发动机10的传感器接收各种信号，除了先前论述过的那些信号之外，还包括：来自联接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；联接到加速器踏板130用于感测脚132施加的力的位置传感器134；联接到制动踏板150用于感测脚152施加的力的位置传感器154，来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器68的节气门位置的测量值。大气压力也可以被感测(传感器未示出)以通过控制器12处理。在本描述的一个优选方面，曲轴每旋转一次(由曲轴的旋转能够确定发动机转速(RPM))，发动机位置传感器118就产生预定数量的等距脉冲。
在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：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关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30，并且活塞36移动到汽缸的底部以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸的底部并且在其冲程结束的位置(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)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关闭。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在其冲程的结束并且最接近汽缸盖的点(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文被称为点火的过程中，由已知点火手段(例如，火花塞92)点燃喷射的燃料，从而导致燃烧。
在膨胀冲程期间，膨胀的气体推动活塞36返回BDC。曲轴40将活塞运动转化为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气燃料混合物释放到排气歧管48并且活塞返回至TDC。注意，上述仅仅是作为示例示出，并且进气和排气门打开和/或关闭正时可以改变，例如提供正气门重叠或负气门重叠、进气门关闭延迟或多种其他示例。
现在参考图2，示出了传动系200的示例。传动系200包括如图1中描述的发动机10和扭矩驱动器(例如，节气门、燃料喷射器、凸轮轴等)204。发动机10向行星齿轮组202提供扭矩，并且发电机203可以在速度控制模式下操作以控制到单比率传动系统210的发动机扭矩输送。来自发电机203的输出向能量存储装置275和电机(例如，马达/发电机)206提供电能。当发动机10不工作时，电能存储装置275可以通过可变电压控制器271向马达206供应电力。电能存储装置可以是电池、电容器或其他电能存储装置，并且电能存储装置275可以经由插孔297和电压转换器298选择性地联接到固定电网299以对电能存储装置275再充电。
电机206可以作为马达或发电机运行。在再生制动期间，当电机206以发电机模式操作时，可以提供充电。替代地，电机206可以向车轮216提供扭矩并使发动机10旋转以用于起动或诊断。在纯电动模式下，电机206可以在没有发动机10的帮助的情况下推进车辆250。在仅发动机模式下，发动机10可以在没有电机206的帮助的情况下推进车辆250。来自发动机10和电机206的扭矩可以在单比率传动系统10中结合，以通过机械动力路径向车轮216提供扭矩。控制器12控制发动机10、发电机204和电机206的操作，以调整供应到车轮216的动力。
车辆范围传感器237可以包括光探测和测距(LIDAR)、雷达、声波和/或其他已知的范围和物体传感器。位于车辆250(本文中也称为第一车辆)前面且在车辆250的路径中的其他车辆可以通过车辆范围传感器237感测到车辆250的距离并报告给控制器12。此外，控制器12可以通过全球定位系统(GPS)235确定车辆250的位置。绕地球运行的卫星(未示出)提供由GPS235处理的无线电信号以提供车辆250的位置。车辆250还可以通过射频(RF)发射器和接收器236与其他车辆或经由远程通信网络通信。车辆250可以将数据发送到远程发射器/接收器255并且从远程发射器/接收器255接收数据，所述远程发射器/接收器255是网络256(例如，云计算导航辅助网络)的一部分。
因此，图1和图2的系统提供一种车辆系统，其包含：发动机；车辆位置传感器；加速器踏板；和包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令的控制器，所述可执行指令用于响应于所述加速器踏板的恒定输出和通过车辆位置传感器指示的减小的第一车辆和第二车辆之间的距离，降低由发动机或第一车辆的第二推进源输送的传动系扭矩。车辆系统还包含用于响应于最近的第二车辆和第三车辆停止的时间量和当所述第二车辆和所述第三车辆在至少两个车辆的队列中行驶时最近的所述第二车辆和所述第三车辆在没有停止的情况下移动的时间量，调整所述第一车辆的所述加速器踏板的位置和所述传动系扭矩之间的关系的附加指令。车辆系统包括其中第二推进源是电机。车辆系统还包含用于响应于加速器踏板的恒定输出和通过车辆位置传感器指示的减小的第一车辆和第二车辆之间的距离，增加由发动机或第一车辆的第二推进源输送的传动系扭矩的附加指令。
现在参考图3，示出了在道路上行驶的两部车辆。道路300包括在道路300的第一车道301中行驶的第一车辆250和第二车辆302。当第二车辆302在第一车辆250的路径(例如，相同车道)中行驶且在第一车辆250和第二车辆302之间没有中间车辆时，车辆范围传感器237报告第一车辆250和第二车辆302之间的距离D1。距离D1可以以预定速率(例如，每100毫秒)更新并提供给图1中所示的控制器12。此外，传感器237可以具有有效车辆探测距离D1，如700米。如果第二车辆302在第一车辆250的相同车道中在超过传感器237的有效车辆探测距离D1的范围行驶，其中没有任何介入车辆，则传感器237不指示存在第二车辆302。进一步地，如果第一车道301弯曲，则根据第一车辆250与第二车辆302之间的距离D1和第一车道301的曲率，第二车辆302可能会或可能不会被传感器237探测到。在本示例中，距离D1可以是大于第一阈值距离的长距离。
现在参考图4，示出了将加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩相关联的示例传递函数或关系。传递函数400包括垂直轴和水平轴。垂直轴表示驾驶员需求扭矩(例如，人类驾驶员在变速器输入轴处请求的扭矩)，并且驾驶员需求扭矩在垂直轴箭头的方向上增加。零值表示零驾驶员需求扭矩，并且值100表示可用驾驶员需求扭矩的100％。例如，如果传动系包括在当前发动机转速下可以输出300牛顿-米(N-m)的最大扭矩(例如，可用传动系扭矩)的唯一推进源(例如，发动机)，则100％的驾驶员需求扭矩从传动系请求300N-m或请求所有可用传动系扭矩。如果传动系包括相同的发动机和在当前发动机转速下可以输出50N-m的最大扭矩的电机，则100％的驾驶员需求扭矩从传动系请求350N-m。
直线402描述加速器踏板位置和驾驶员需求扭矩之间的关系。对于加速器踏板位置的每增加一个百分比，驾驶员需求扭矩增加相同的百分比。例如，对于被踩至50％位置的加速器踏板，驾驶员需求扭矩是可用传动系扭矩的50％。因此，加速器踏板位置和驾驶员需求扭矩之间存在线性关系。驾驶员需求扭矩可以通过调整发动机扭矩和/或电机扭矩以提供驾驶员需求扭矩来提供。当如图3所示第一车辆250和第二车辆302之间有较大距离(例如，大于第一阈值距离)D1时，这种类型的关系对于车辆250的车辆工况可能是期望的。因此，响应于距离D1大于第一阈值距离(例如，150米)，第一车辆250的加速器踏板可以提供与传递函数400的直线402提供的关系相对应的驾驶员需求扭矩。通过响应于传递函数400提供驾驶员需求扭矩，当其他车辆远离车辆250时，车辆250可以以更高的速率加速，从而可以提供期望的车辆性能。
现在参考图5，示出了在道路上行驶的三部车辆。道路300包括在道路300的第一车道31中行驶的第一车辆250、第二车辆302和第三车辆502。当第二车辆302在第一车辆250的路径(例如，相同车道)中行驶且在第一车辆250和第二车辆302之间没有中间车辆时，车辆范围传感器237报告第一车辆250和第二车辆302之间的距离D2。在本示例中，距离D2远远小于图3中所示的距离D1。因此，距离D2可以是小于第一阈值距离的短距离。
第二车辆302与第三车辆502分开距离D3。通过第二车辆302将数据发送到远程发射器/接收器255和网络256或直接发送到第一车辆250，可以把距离D3报告给第一车辆250。替代地，道路300中的传感器509可以向第一车辆250提供在道路300上行驶的车辆的位置。此外，第三车辆502和第二车辆302可以将它们各自的速度、位置、加速率和响应延迟时间(例如，如果第二车辆302和第三车辆502停止，然后开始移动，则第二车辆302响应于第三车辆502的移动而移动需要的时间就是响应延迟时间)发送到发射器/接收器255或直接发送到第一车辆250，使得第一车辆250可以响应于距离D2、距离D3、第二车辆302和第三车辆502的速度和加速度、第二车辆302和第三车辆502的响应延迟时间、第二车辆302和第三车辆502在其最近车辆停止期间停止的时间量、第二车辆302和第三车辆502在其最近车辆移动期间移动且不停止的时间量以及第一车辆250的加速器踏板位置来改变传动系扭矩。可以通过调整传递函数的曲线、在不同的传递函数之间变换或如本文中更详细描述的调整施加到加速器踏板位置的滤波因子来调整第一车辆250的传动系扭矩。第二车辆302和第三车辆502可以经由发射器505和502发送其各自的车辆数据。
现在参考图6，示出了将加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩相关联的示例传递函数或关系。传递函数400包括如图4的描述中论述的垂直轴和水平轴。然而，在本示例中，传递函数400包括曲线610，与直线402相比，对于大于零且小于100的加速器踏板的值，曲线610提供了较低的驾驶员需求扭矩。
曲线610描述了对于当第一车辆250在第二车辆302的第五阈值距离D2内时加速器踏板位置和驾驶员需求扭矩之间的关系。在图7中图示了第二、第三和第四阈值距离的关系。对于加速器踏板位置的每个百分比的增加，曲线610提供了小于百分之一的驾驶员需求扭矩增加。例如，对于被踩至50％位置的加速器踏板，驾驶员需求扭矩是可用传动系扭矩的大约15％。因此，当第一车辆250和第二车辆302之间的距离小于阈值距离D2(例如，15米)时，车辆的驾驶员可以踩下加速器踏板并且可以通过传递函数400输出低得多的驾驶员需求扭矩。如图5所示当第一车辆250和第二车辆302之间有较小距离(例如，小于第二阈值距离)D2时，根据曲线610(加速器踏板位置和驾驶员需求扭矩之间的关系)提供驾驶员需求扭矩对于第一车辆250的车辆工况可能是期望的。因此，响应于距离D2小于阈值距离(例如，15米)，第一车辆250的加速器踏板可以提供与传递函数400的曲线610提供的关系相对应的驾驶员需求扭矩。通过响应于传递函数400提供驾驶员需求扭矩，当其他车辆靠近车辆250并且在车辆250的路径中时，与车辆相距较远时相比，对于相同的加速器踏板位置进展，车辆250可以更慢地加速，以使发动机操作时间可以在停车和行驶期间增加，使得车辆250不会频繁地停止并在此后很短的时间内(例如，5秒钟内)重新起动。
现在参考图7，示出了包括表示车辆加速器踏板位置和驾驶员需求扭矩之间的关系的多条直线或曲线的示例传递函数400。传递函数400包括如图4的描述中论述的垂直轴和水平轴。然而，在本示例中，传递函数400包括多条曲线，其包括直线402和曲线610。对于当第一车辆(例如，提供加速器踏板位置的基础的车辆)和第二车辆(例如，如图3中所示的跟随有第一车辆而没有任何介入车辆的车辆)之间的距离大于第一阈值距离(例如，150米)时的情况，直线402将加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩相关联。对于当第一车辆和第二车辆之间的距离等于第二阈值距离(例如，110米)时的情况，曲线704将加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩相关联。对于当第一车辆与第二车辆之间的距离等于第三阈值距离(例如，85米)时的情况，曲线706将加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩相关联。对于当第一车辆和第二车辆之间的距离等于第四阈值距离(例如，50米)时的情况，曲线708将加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩相关联。对于当第一车辆和第二车辆之间的距离等于第五阈值距离(例如，15米)时的情况，曲线610将加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩相关联。如果第一车辆和第二车辆之间的距离表示对应于曲线的距离之间的距离，则可以在该曲线之间插值以提供期望的驾驶员需求扭矩。例如，如果第一车辆和第二车辆之间的距离是130，则响应于加速器踏板位置通过在直线402和曲线704之间插值来确定驾驶员需求扭矩。因此，传递函数400可以通过一组曲线表示，并且其可以作为一个或多个函数或以查找表的形式被存储在控制器存储器中。可以在交通中或在测试跑道上驾驶车辆时凭经验确定曲线。
传递函数400示出了踩至50％位置的加速器踏板(例如，加速器踏板被压下其总行进距离的一半)。如果第一车辆跟随第二车辆的距离大于对应于线402的距离，驾驶员需求扭矩是v5，或约为50％。如果第一车辆跟随第二车辆的距离等于对应于曲线704的距离，驾驶员需求扭矩是v4，或约为40％。如果第一车辆跟随第二车辆的距离等于对应于曲线706的距离，驾驶员需求扭矩是v3，或约为30％。如果第一车辆跟随第二车辆的距离等于对应于曲线708的距离，驾驶员需求扭矩是v2，或约为20％。如果第一车辆跟随第二车辆的距离等于对应于曲线610的距离，驾驶员需求扭矩是v1，或约为10％。
应注意，在本示例中，直线402、曲线704-708和曲线610都在100％压下加速器时提供100％驾驶员需求扭矩。因此，由于第一车辆和第二车辆之间的距离减小，在一些加速器踏板位置处传动系扭矩会减小；但是，如果人类驾驶员完全踩下加速器踏板，则100％的驾驶员需求扭矩可用。
现在参考图8，示出了包括表示车辆加速器踏板位置和驾驶员需求扭矩之间的关系的多条直线或曲线的替代示例传递函数800。传递函数800包括与图4的描述中所论述的传递函数400的轴等同的垂直轴和水平轴。传递函数800包括编号为802-810的多条曲线。对于当第一车辆(例如，提供加速器踏板位置基础的车辆)和第二车辆(例如，如图3中所示的跟随有第一车辆而没有任何介入车辆的车辆)之间的距离大于第一阈值距离(例如，150米)时的情况，直线802将加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩相关联。对于当第一车辆和第二车辆之间的距离等于第二阈值距离(例如，110米)时的情况，曲线804将加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩相关联。对于当第一车辆与第二车辆之间的距离等于第三阈值距离(例如，85米)时的情况，曲线806将加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩相关联。对于当第一车辆和第二车辆之间的距离等于第四阈值距离(例如，50米)时的情况，曲线808将加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩相关联。对于当第一车辆和第二车辆之间的距离等于第五阈值距离(例如，15米)时的情况，曲线810将加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩相关联。如果第一车辆和第二车辆之间的距离表示对应于曲线的距离之间的距离，则可以在该曲线之间插值以提供期望的驾驶员需求扭矩。因此，传递函数800可以通过一组曲线表示，并且其可以作为一个或多个函数或以查找表的形式被存储在控制器存储器中。可以在交通中或在测试跑道上驾驶车辆时凭经验确定曲线。
在本示例中，只有曲线802达到了100％的驾驶员需求扭矩。当加速器踏板位置被踩至或压至100％时，曲线804-810没有延伸到100％的驾驶员需求扭矩。因此，当第一车辆和第二车辆之间的距离对应于曲线804-810表示的距离时，最大驾驶员需求扭矩是受限的或受约束的。因此，不仅曲线804-810提供的驾驶员需求扭矩与曲线802提供的驾驶员需求扭矩相比被减小，最大驾驶员需求扭矩也被限制。而且，曲线804-810中的每一条提供不同的最大驾驶员需求扭矩或上阈值扭矩限制。这些曲线可以用于进一步提高车辆燃料经济性和减少频繁的发动机重起。
现在参考图9，示出了一种用于操作车辆的方法。方法900的至少一些部分可以被实现为存储在非暂时性存储器中的可执行控制器指令。方法900可以与图1和图2的系统协同操作。此外，方法900的部分可以是在物理世界中采取的以转换致动器或设备的操作状态的动作。图9的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令被并入图1和图2的系统中。
在902处，方法902确定车辆工况，车辆工况包括但不限于在车辆的行驶路径中从当前车辆(例如，第一车辆)到第二车辆的距离、当前车辆路径中的车辆的速度和加速度、加速器踏板位置、车辆速度、对于其他车辆的最近停止当前车辆路径中的其他车辆停止或停止了的时间量、对于其他车辆移动了或正在移动的最近时间当前车辆路径中的其他车辆正在移动或移动了且未停止的时间量、以及其他车辆的加速度。在确定了车辆工况之后，方法900前进到904。
在904处，方法900判断第二车辆是否在当前车辆(例如，第一车辆)的路径中以及是否在当前车辆的第一预定距离内。方法900可以响应于一个或多个范围感测装置的输出判断第二车辆在当前车辆的路径中且在当前车辆的预定距离内。如果方法900判断出第二车辆在当前车辆的路径中且在当前车辆的第一预定距离(例如，范围感测装置可以感测车辆的最大距离或另一预定距离)内，如果答案是“是”，那么方法900前进到906。否则，答案是“否”，那么方法900前进到920。
在920处，如果响应于加速器踏板位置驾驶员需求扭矩已经减小，则方法900响应于加速器踏板位置调整当加速器踏板被踩下时所命令的驾驶员需求扭矩或传动系扭矩。具体地，在加速器踏板未被踩下时，根据以下步骤之一，方法900可以响应于加速器踏板位置调整当加速器踏板被踩下时所命令的驾驶员需求扭矩或传动系输出扭矩。
如果方法900根据包括如图7和图8中所示的多条曲线的传递函数已调整驾驶员需求扭矩，则方法900响应于如下曲线或直线调整驾驶员需求扭矩，所述曲线或直线对于在加速器踏板未被踩下和加速器踏板被踩下之间的每个加速器踏板位置提供最大量的传动系输出扭矩。例如，如果方法900最近响应于图7所示的传递函数400的曲线704命令驾驶员需求扭矩，则方法900响应于曲线402命令驾驶员需求扭矩。因此，对于除了加速器踏板未被踩下的位置之外的位置，驾驶员需求扭矩对于给定的加速器踏板位置增加了。因此，方法900通过在将驾驶员需求扭矩描述成加速器踏板位置的函数的曲线之间改变来改变驾驶员需求扭矩。
如果方法900根据被表示为多项式的传递函数来调整驾驶员需求扭矩，所述多项式是加速器踏板位置的函数，则调整所述多项式的系数，使得对于加速器踏板位置的每个百分比的增加，驾驶员需求扭矩增加相同的百分比。因此，如果描述驾驶员需求扭矩的多项式的系数提供遵循与图7的曲线704类似的曲线的驾驶员需求扭矩，那么根据图4的直线402调整该多项式的系数以提供驾驶员需求扭矩。
如果方法900根据包括表示加速器踏板位置与驾驶员需求扭矩之间的关系的单条直线(例如，图4的直线402)的传递函数和低通输出调整增加驾驶员需求扭矩，低通滤波器修改传递函数的输出或到传递函数的输入，则方法900调整低通滤波器的滤波因子以减少到加速器踏板的阶跃响应输入所需要的时间量，从而达到其从步进增加到加速器踏板的为63.2％的最终值。因此，通过修改滤波器常数，驾驶员需求扭矩可以更快地达到其最终值。
在调整对于当响应于加速器踏板位置驾驶员需求扭矩已经减小时响应于加速器踏板位置踩加速器踏板所命令的驾驶员需求扭矩或传动系扭矩之后，方法900前进到退出。如果响应于加速器踏板位置驾驶员需求扭矩还未减小，方法900前进至退出并且不调整加速器踏板位置和所命令的驾驶员需求扭矩或传动系扭矩之间的关系。
在906处，方法900调整对于当响应于加速器踏板位置踩加速器踏板时所命令的驾驶员需求扭矩或传动系扭矩。具体地，根据以下步骤之一，方法900响应于加速器踏板位置调整被命令从基线扭矩或命令扭矩(例如，图4的直线402表示的关系)减小的驾驶员需求扭矩或传动系输出扭矩。
在一个示例中，方法900根据包括图7和图8所示的多条曲线的传递函数调整驾驶员需求扭矩。方法900响应于产生或提供与基线直线或曲线(例如，图4的直线402)相比降低的驾驶员需求扭矩或传动系输出扭矩的曲线或直线降低驾驶员需求扭矩。具体地，可以为如图7所示的第一车辆(例如，包括多条曲线的当前车辆)和在第一车辆行驶路径中的第二车辆之间的不同距离提供表示给定加速器踏板位置的驾驶员需求扭矩的多条曲线。随着第一车辆和第二车辆之间的距离改变，不同的曲线是将加速器踏板位置转换成驾驶员需求扭矩的基础。例如，如果第一车辆正在接近第二车辆(例如，如果第一车辆与第二车辆之间的距离正在减小)，则方法900从通过应用直线402确定驾驶员需求扭矩过渡到通过应用曲线704来确定驾驶员需求扭矩。然后，随着第一车辆移动靠近第二车辆，方法900从通过应用曲线704确定驾驶员需求扭矩过渡到通过应用曲线706来确定驾驶员需求扭矩。因此，方法900从使用一条曲线确定驾驶员需求扭矩变化成使用另一条曲线确定驾驶员需求扭矩。根据第一车辆和第二车辆之间的距离选择作为确定驾驶员需求扭矩的基础的曲线或直线。如果第一车辆和第二车辆之间的距离增加，方法900选择更靠近基线直线或曲线(例如，图4的直线402)的曲线或直线。对于不直接对应于曲线的距离，方法900在曲线之间插值。例如，如果在加速器踏板针对第一车辆和第二车辆之间的距离大于150米而被踩至50％时，表示驾驶员需求扭矩的基线直线根据加速器踏板位置提供了可用驾驶员需求扭矩的50％(其对应于可用传动系扭矩的50％)，并且如果在加速器踏板针对第一车辆和第二车辆之间的距离等于110米而被踩至50％时，表示驾驶员需求扭矩的曲线根据加速器踏板位置提供了可用驾驶员需求扭矩的35％(其对应于可用传动系扭矩的35％)，方法900针对等于130米的距离在基线直线和曲线之间插值以确定为可用驾驶员需求扭矩的42.5％的驾驶员需求扭矩。
在另一个示例中，方法900根据被表述为多项式(例如，Driver_demand＝C0+C1accped+C3accped2+C4accped3，其中Driver_demand是驾驶员需求扭矩，C0-C4是预定系数，并且accped是加速器踏板位置)的传递函数调整驾驶员需求扭矩。为第一车辆和第二车辆之间的大于阈值距离(例如，150米)的距离提供基线系数组，然后调整系数C0-C4，使得对于当第一车辆和第二车辆之间的距离减小时的给定加速器踏板输入，驾驶员需求扭矩被减小。如果第一车辆和第二车辆之间的距离增加到大于阈值距离时，则系数C0-C4被调整回基线系数。以此方式，可以根据加速器踏板位置和第一车辆与第二车辆之间的距离来调整驾驶员需求扭矩。
在又一个示例中，方法900根据包括表示加速器踏板位置和驾驶员需求扭矩之间的关系的单条直线(例如，图4的直线402)的传递函数与低通输出(例如，y(i)＝α1·x(i)+(1-α1)·y(i-1)，其中y是滤波器输出，i是采样数，x是滤波器输入，并且α1是滤波因子)调整驾驶员需求扭矩。低通滤波器可以接收加速器踏板输入并且其可以将过滤的加速器踏板位置提供至传递函数，然后传递函数输出驾驶员需求扭矩。替代地，加速器踏板位置可以输入到传递函数并且传递函数输出驾驶员需求扭矩。然后驾驶员需求扭矩输入到低通滤波器并且低通滤波器的输出是驾驶员需求扭矩，其是用于调整传动系扭矩的基础。通过调整滤波因子，可以增加低通滤波器的时间常数，使得驾驶员需求扭矩达到其最终值需要更长的时间，从而减慢传动系扭矩产生，使得车辆加速需要更长的时间，以便在停车和行驶期间可以增加车辆行驶。滤波器仅适用于增加加速器踏板位置，而不适用于减少加速器踏板位置。
方法900可以根据上述三种方法或基于车辆配置提供相似功能的方法中的一个选择以调整驾驶员需求扭矩。方法900前进到908。
在908处，方法900接收关于在当前车辆的预定距离内的车辆的数据。在一个示例中，方法900经由射频(例如，无线)接收在当前车辆路径中的车辆的交通数据。数据可以通过其他车辆或通过网络发送。接收的关于在当前车辆行驶路径中的其他车辆的数据可以包括但不限于车辆的当前加速度、每辆其他车辆在其各自的最近停止期间停止的时间量、每辆其他车辆在其各自的最近移动事件期间移动的时间量(包括如果车辆当前在移动时车辆已经移动的时间)和在当前车辆的预定距离内的车辆的位置。方法900前进到910。
在910处，方法900判断当前车辆(例如，第一车辆)是否在多个车辆的队列中，所述多个车辆包括在第一车辆和第二车辆路径中的第二车辆。方法900基于在908处收集的车辆位置信息确定一队车辆是否存在于第二车辆前面且在第一车辆和第二车辆的路径中。如果方法900判断出一队车辆是否存在于第二车辆前面且在第一车辆的预定范围(例如，200米)内，则答案是“是”并且方法900前进到912。否则，答案是“否”并且方法900前进到退出。此外，如果答案是“否”，则方法900可以通过调整发动机和电机扭矩致动器(例如，发动机节气门、逆变器输出等)来命令传动系提供驾驶员需求扭矩。
在912处，方法900判断在当前车辆路径中的一个或多个车辆已经移动的时间是否小于第一阈值时间量或者在当前车辆路径中的一个或多个车辆已经停止的时间是否大于第二阈值时间量。方法900可以由通过在一队车辆中的其他车辆提供的数据进行判断。如果方法700判断出在当前车辆路径中的一个或多个车辆已经移动的时间小于第一阈值时间量或者在当前车辆路径中的一个或多个车辆已经停止的时间大于第二阈值时间量，则答案是“是”并且方法900前进到914。否则，方法900前进到退出。
例如，如果第一车辆的路径中和第二车辆前面的车辆移动的时间小于车辆移动的最近时间的第一阈值时间量，那么答案是“是”并且方法900前进到914。应注意，如果车辆当前正在移动且车辆当前已经移动的时间量小于第一阈值，那么在车辆移动的前一时间期间车辆移动所花费的时间量是判断车辆移动的时间是否小于阈值时间量的基础。
在另一个示例中，如果第一车辆的路径中和第二车辆前面的车辆停止的时间大于车辆停止的最近时间的第二阈值时间量，那么答案是“是”并且方法900前进到914。应注意，如果车辆当前停止且车辆已经停止的时间量小于第二阈值，那么在车辆停止的前一时间期间车辆停止所花费的时间量是判断车辆停止的时间是否大于阈值时间量的基础。
车辆停止的时间量与车辆移动的时间量结合可以指示车辆在一队车辆中停止和起动的频率。如果车辆移动的时间量较短，可以期望针对给定加速器踏板位置降低驾驶员需求扭矩，使得车辆可以启动更长时间以延长车辆停止之间的时间量，从而可以防止更短更频繁的发动机停止。另一方面，如果车辆停止的时间量较短，可以期望针对给定加速器踏板位置降低驾驶员需求扭矩，使得车辆启动更长时间以延长车辆停止之间的时间量，从而可以防止更短更频繁的发动机停止。
方法900还可以确定第二车辆和直接定位在没有介入车辆的第二车辆的路径中的第三车辆之间的距离。第二车辆和第三车辆之间的距离可以在从第二车辆接收的数据中提供并提供给第一车辆，或者通过由第二车辆和第三车辆提供的数据来提供。
在914处，方法900针对给定加速器踏板位置进一步降低驾驶员需求扭矩。在上述调整驾驶员需求扭矩的方法中，驾驶员需求扭矩响应于第一车辆和第二车辆之间的距离而被调整。方法900可以提供对第一车辆和第二车辆之间距离的调整，以补偿在一队车辆中的车辆的相对移动，使得上文描述的相同方法之一可以确定驾驶员需求扭矩。此外，方法900可以基于第二车辆和第三车辆之间的距离提供对第一车辆和第二车辆之间距离的进一步调整。例如，如果在第二车辆前面的一队车辆中的车辆停止的时间量大于第一阈值，并且如果第一车辆和第二车辆之间的距离是150米，则方法900可以将第一车辆和第二车辆之间的距离(例如，第一车辆和第二车辆之间的补偿距离)修改为130米的距离。然后，方法900根据第一车辆和第二车辆之间的为130米的距离，重新计算并确定驾驶员需求扭矩(如步骤906中的其中一个方法所描述的)。传动系扭矩(例如，通过传动系推进源提供的扭矩)然后被命令为驾驶员需求扭矩。
类似地，如果第二车辆在直接位于第二车辆前面且在第二车辆的路径中的第三车辆的阈值距离内，并且如果第一车辆与第二车辆之间的距离是150米，则方法900可以将第一车辆和第二车辆之间的距离(例如，第一车辆和第二车辆之间的补偿距离)修改为130米的距离。然后，方法900根据第一车辆和第二车辆之间的为130米的距离，重新计算并且确定驾驶员需求扭矩(如步骤906中的其中一个方法所描述的)。传动系扭矩(例如，通过传动系推进源提供的扭矩)然后被命令为驾驶员需求扭矩。
以此方式，响应于第二车辆前面的一队车辆中的且在第一车辆和第二车辆的行驶路径中的车辆的移动，针对给定加速器踏板位置可以进一步地降低驾驶员需求扭矩。该动作可以进一步降低发动机停止间隔短的可能性，而不是劣化当前车辆(例如，第一车辆)的可能性。方法900前进到退出。
因此，图9的方法提供了一种车辆操作方法，其包含：将第一车辆和第二车辆的车辆道路位置数据接收到控制器；响应于第一车辆和第二车辆之间的距离调整第一车辆的加速器踏板位置和传动系扭矩(例如，加速器踏板位置是确定驾驶员需求扭矩的基础，并且传动系扭矩被命令为驾驶员需求扭矩)之间的关系；以及响应于所述关系调整传动系的输出。该方法包括其中调整所述关系包括针对增加驾驶员需求扭矩的加速器踏板输入调整低通滤波器的滤波因子，以及针对降低所述驾驶员需求扭矩的所述加速器踏板输入不调整滤波。该方法包括其中调整所述关系包括调整将传动系扭矩描述成加速器踏板位置的函数的传递函数。该方法包括其中调整所述关系包括降低驾驶员需求扭矩，并且还包含：进一步响应第二车辆和第三车辆之间的距离调整所述关系。该方法包括其中当所述第一车辆和所述第二车辆之间的距离减小时，所述传动系扭矩降低。该方法包括其中当所述第一车辆和所述第二车辆之间的距离增加时，所述传动系扭矩增加。该方法包括其中调整传动系的输出包括调整发动机扭矩。该方法包括其中调整传动系的输出包括调整电机扭矩。
图9的方法还提供了一种车辆操作方法，其包含：将第二车辆和第三车辆的车辆道路位置数据接收到第一车辆的控制器中，第三车辆定位在第二车辆前面；响应于最近的第三车辆停止的时间量和当第二车辆和第三车辆在至少两个车辆的队列中行驶时最近的第三车辆在没有停止的情况下移动的时间量，调整第一车辆的加速器踏板位置和传动系扭矩之间的关系；以及响应于所述关系调整传动系的输出。该方法还包含响应于第一车辆和第二车辆之间的距离调整所述关系。
在一些示例中，该方法包括其中调整所述关系包括针对增加驾驶员需求扭矩的加速器踏板输入调整低通滤波器的滤波因子，以及针对降低所述驾驶员需求扭矩的所述加速器踏板输入不调整滤波。该方法包括其中调整所述关系包括调整将传动系扭矩描述成加速器踏板位置的函数的传递函数。该方法包括其中调整传动系的输出包括调整发动机扭矩。该方法包括其中调整传动系的输出包括调整电机输出。该方法包括其中第二车辆和第三车辆的道路位置数据通过第二车辆和第三车辆发送。该方法包括其中第二车辆和第三车辆的道路位置数据由道路传感器接收。
注意，本文包括的示例控制和评估程序能够被用于不同发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令被存储在非暂时性存储器中并且可以被包括与不同传感器、驱动器和其他发动机硬件结合的控制器的控制系统实施。本文描述的特定程序可以表示任意数量的处理策略(例如事件驱动、终端驱动、多任务、多线程等)中的一种或多种。像这样，说明的各种动作、操作和/或功能可以以说明的顺序、平行地或以一些省略的方式执行。同样地，处理顺序不一定是实现本文描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是被提供以便于说明和描述。取决于所使用的具体策略，说明的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被反复执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能的至少一部分可以图形地表示编程在控制系统中的计算机可读存储媒介的非暂时性存储器中的代码。当所描述的动作通过执行包括与一个或多个控制器结合的各种发动机硬件部件的系统中的指令被实施时，控制动作可以转变在物理世界中的一个或多个传感器或驱动器的操作状态。
在这里结束本说明书。在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，本领域技术人员对本说明书的阅读将想到许多更改和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或替代性燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以使用本说明书而获益。

Claims (15)

1.一种车辆操作方法，其包含：
将第一车辆和第二车辆的车辆道路位置数据接收到控制器；
响应于所述第一车辆和所述第二车辆之间的距离调整所述第一车辆的加速器踏板位置和传动系扭矩之间的关系；以及
响应于所述关系调整传动系的输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述关系包括针对增加驾驶员需求扭矩的加速器踏板输入调整低通滤波器的滤波因子，以及针对降低所述驾驶员需求扭矩的所述加速器踏板输入不调整滤波。
3.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述关系包括调整将传动系扭矩描述成加速器踏板位置的函数的传递函数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述关系包括降低所述传动系扭矩，并且还包含：
进一步响应于所述第二车辆和第三车辆之间的距离调整所述关系。
5.根据权利要求4所述的方法，其中当所述第一车辆和所述第二车辆之间的距离减小时，所述传动系扭矩降低。
6.根据权利要求4所述的方法，其中当所述第一车辆和所述第二车辆之间的距离增加时，所述传动系扭矩增加。
7.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述传动系的输出包括调整发动机扭矩。
8.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述传动系的输出包括调整电机扭矩。
9.根据权利要求1所述的方法，还包含：
将第三车辆的车辆道路位置数据接收到所述第一车辆的所述控制器，所述第三车辆定位在所述第二车辆前面；以及
响应于最近的所述第三车辆停止的时间量和当所述第二车辆和所述第三车辆在至少两个车辆的队列中行驶时最近的所述第三车辆在没有停止的情况下移动的时间量，进一步调整所述第一车辆的加速器踏板位置和传动系扭矩之间的所述关系。
10.根据权利要求9所述的方法，还包含响应于所述第一车辆和所述第二车辆之间的距离调整所述关系。
11.根据权利要求9所述的方法，其中调整所述关系包括针对增加驾驶员需求扭矩的加速器踏板输入调整低通滤波器的滤波因子，以及针对降低所述驾驶员需求扭矩的所述加速器踏板输入不调整滤波。
12.一种车辆系统，其包含：
发动机；
车辆位置传感器；
加速器踏板；和
包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令的控制器，所述可执行指令用以响应于所述加速器踏板的恒定输出和通过所述车辆位置传感器指示的减小的第一车辆和第二车辆之间的距离，降低由所述发动机或所述第一车辆的第二推进源输送的传动系扭矩。
13.根据权利要求12所述的车辆系统，还包含用于响应于最近的第二车辆和第三车辆停止的时间量和当所述第二车辆和所述第三车辆在至少两个车辆的队列中行驶时最近的所述第二车辆和所述第三车辆在没有停止的情况下移动的时间量，调整所述第一车辆的所述加速器踏板的位置和所述传动系扭矩之间的关系的附加指令。
14.根据权利要求12所述的车辆系统，其中所述第二推进源是电机。
15.根据权利要求12所述的车辆系统，还包含用于响应于所述加速器踏板的恒定输出和通过所述车辆位置传感器指示的增加的所述第一车辆和第二车辆之间的所述距离，增加由所述发动机或所述第一车辆的所述第二推进源输送的传动系扭矩的附加指令。
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