CN112441005A - 用于对动力传动系统扭矩请求进行分类的方法和系统 - Google Patents

用于对动力传动系统扭矩请求进行分类的方法和系统 Download PDF

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斯科特·斯泰德蒙·汤普森
罗伯特·雷·詹特斯
大卫·汉考克
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Abstract

本公开提供“用于对动力传动系统扭矩请求进行分类的方法和系统”。描述了一种用于操作自主车辆的动力传动系统的方法。在一个示例中，自主驾驶员可向动力传动系统控制器供应扭矩请求和扭矩或功率紧迫性评估。所述动力传动系统控制器可基于驾驶员需求扭矩和所述扭矩或功率紧迫性评估来监测车辆控制系统参数。

Description

用于对动力传动系统扭矩请求进行分类的方法和系统
技术领域
本说明书涉及用于操作车辆的动力传动系统的方法和系统。车辆可包括自主驾驶员，其向动力传动系统请求扭矩，使得车辆可到达其预期目的地。
背景技术
当人类驾驶员向动力传动系统请求动力时，可限制车辆的动力传动系统的输出，使得可降低动力传动系统部件劣化的可能性。例如，如果车辆在非常温暖的环境条件下操作，则一个或多个动力传动系统部件的温度可能会升高。动力传动系统控制器可执行缓解动作以降低一个或多个动力传动系统部件的温度，使得可降低一个或多个部件劣化的可能性。缓解动作可包括降低动力传动系统输出功率和/或降低动力传动系统效率以降低动力传动系统部件温度。另外，当其他动力传动系统部件的工况接近阈限值时，可能期望动力传动系统控制器采取缓解动作。然而，可能存在以下车辆工况：可接受继续操作动力传动系统而无需立即执行缓解动作，使得可经由动力传动系统提供一些其他所期望的结果。
发明内容
本文发明人已经认识到上述问题并且已经开发出一种车辆操作方法，其包括：经由自主驾驶员生成动力传动系统扭矩请求和动力传动系统扭矩紧迫性评估；以及响应于所述动力传动系统扭矩请求而调整动力传动系统输出扭矩并且监测一个或多个控制参数。
通过根据不同的紧迫性等级对动力传动系统扭矩请求进行分类，可提供调整可执行缓解动作所处的阈值并提供更高水平的动力传动系统输出的技术结果，使得可经由所述动力传动系统提供所期望的结果。例如，如果确定提供所请求的动力传动系统输出存在更高等级的紧迫性，则可调整一个或多个动力传动系统控制阈值，使得可在至少一些时间段内实现更高的动力传动系统输出水平。此外，可监测动力传动系统控制参数以确定它们是否超过一个或多个动力传动系统控制阈值，使得可确定车辆是否应返回到维修中心。
本说明书可提供若干优点。具体地，所述方法可提供响应于车辆工况的紧迫性的所期望水平的动力传动系统输出。此外，所述方法可提供将车辆返回到维修中心，使得可维持更高水平的动力传动系统性能。另外，所述方法是灵活的，并且它可应用于多种动力传动系统配置和控制参数。
当单独地或结合附图来理解时，根据以下具体实施方式，本说明书的以上优点和其他优点以及特征将显而易见。
应理解，提供以上发明内容来以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示出可自动停止和起动的内燃发动机的示意图；
图2示出包括图1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示出包括图1所示的内燃发动机的第二车辆传动系的示意图；
图4示出展示系统部件和通过车辆动力传动系统的信号流的控制框图；
图5示出用于操作自主驾驶员的方法。
图6示出用于操作动力传动系统控制器的方法；并且
图7示出根据图5和图6的方法的车辆操作序列。
具体实施方式
本说明书涉及控制动力传动系统的扭矩并达到动力传动系统的所期望的结果。本说明书可用于操作包括自主驾驶员(例如，自动化非人类驾驶装置，诸如嵌入式控制器，其向车辆提供命令以使得车辆移动到所请求的目的地)的车辆。图1示出可包括在动力传动系统中的发动机。如图2和图3所示，发动机可包括在不同的动力传动系统配置中。然而，本说明书也适用于未示出的其他动力传动系统配置。例如，本说明书适用于仅包括电机作为推进源的纯电动车辆。图4中示出控制系统框图以展示示例性动力传动系统部件和信号流。图5和图6中示出用于操作车辆的方法。最后，图7中示出根据图5和图6的方法的示例性车辆操作序列。
参考图1，内燃发动机10(包括多个气缸，图1中示出其中一个气缸)由电子发动机控制器12控制。发动机10由气缸盖35和缸体33组成，气缸盖35和缸体33包括燃烧室30和气缸壁32。活塞36定位在其中并且经由与曲轴40的连接而进行往复运动。飞轮97和环形齿轮99耦接到曲轴40。起动机96(例如，(以小于30伏操作的)低电压电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地推进小齿轮95以接合环形齿轮99。起动机96可直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可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，起动机96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。
燃烧室30被示出为与进气歧管44和排气歧管48经由相应的进气门52和排气门54连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53来操作。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。进气门52可由气门启用装置59选择性地启用和停用。排气门54可由气门启用装置58选择性地启用和停用。气门启用装置58和59可为机电装置。
燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到气缸30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)递送到燃料喷射器66。在一个示例中，可使用高电压双级燃料系统来产生较高的燃料压力。
另外，进气歧管44被示出为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气口42连通。在其他示例中，压缩机162可为机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地耦接到涡轮增压器压缩机162。任选的电子节气门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。因为节气门62的入口在增压室45内，所以增压室45中的压力可称为节气门入口压力。节气门出口位于进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可定位在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。压缩机再循环气门47可选择性地调整到完全打开与完全关闭之间的多个位置。废气门163可经由控制器12进行调整以允许排气选择性地绕过涡轮164以控制压缩机162的转速。空气滤清器43清洁进入发动机进气口42的空气。
无分电器点火系统88响应于控制器12而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(Exhaust Gas Oxygen，UEGO)传感器126被示出为在催化转化器70上游耦接到排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可代替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可以是三元型催化器。
控制器12在图1中被示出为常规微计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还被示出为从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，包括：来自耦接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自耦接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量结果；来自感测曲轴40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结果；以及来自传感器68的节气门位置测量结果。还可感测(传感器未示出)大气压力以供控制器12处理。在本说明书的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴每旋转一圈时产生预定数目的等距脉冲，根据所述预定数目的等距脉冲可确定发动机转速(RPM)。控制器12可经由控制器局域网199接收扭矩请求和发动机制动请求。
在操作期间，发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，一般来说，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到气缸的底部以便增加燃烧室30内的容积。活塞36在气缸的底部附近并且处于其冲程结束时的位置(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朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程结束且最靠近气缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)所在的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文称为喷射的过程中，将燃料引入燃烧室中。在下文称为点火的过程中，由诸如火花塞92的已知点火装置点燃所喷射燃料，从而导致燃烧。
在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转换成旋转轴的旋转扭矩。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，并且活塞返回到TDC。应注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。
图2是包括动力传动系统或传动系200的车辆225的框图。图2的动力传动系统包括图1所示的发动机10。动力传动系统200被示出为包括车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254、能量存储装置控制器253、制动器控制器250、自主驾驶员201、转向角控制器244和车辆人类乘员监测器265。控制器、自主驾驶员和车辆人类乘员监测器可通过控制器局域网(CAN)199进行通信。耦接到CAN 199的装置中的每一个可向耦接到CAN199的其他装置提供信息，诸如功率输出限制(例如，不应超过的受控制装置或部件的功率输出)、功率输入限制(例如，不应超过的受控制装置或部件的功率输入)、受控制装置的功率输出、所请求的转向角、传感器和致动器数据、诊断信息(例如，关于劣化变速器的信息、关于劣化发动机的信息、关于劣化电机的信息、关于劣化制动器的信息)、动力传动系统扭矩请求、动力传动系统制动请求、人类乘客生命体征(例如，血压、心率、呼吸率等)和乘客紧迫请求等。此外，车辆系统控制器255可向发动机控制器12、电机控制器252、转向角控制器244、变速器控制器254、自主驾驶员和制动器控制器250提供命令，以实现自主驾驶员请求和人类乘客输入请求以及基于车辆工况的其他请求。
例如，响应于自主驾驶员减小驾驶员需求扭矩和车辆速度，车辆系统控制器255可请求所期望的车轮功率或车轮功率水平以提供所期望的车辆减速速率。所请求的所期望的车轮功率可通过车辆系统控制器255向电机控制器252请求第一制动功率和向发动机控制器212请求第二制动功率来提供，第一功率和第二功率提供车轮216处的所期望的传动系制动功率。车辆系统控制器255还可经由制动器控制器250请求摩擦制动功率。制动功率可称为负功率，因为它们使传动系和车轮旋转减慢。正功率可维持或加速传动系和车轮旋转。车辆系统控制器255包括处理器255a和非暂时性存储器255b。
在其他示例中，控制动力传动系统装置的划分可以与图2所示不同的方式进行划分。例如，单个控制器可取代车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250。替代地，车辆系统控制器255和发动机控制器12可以是单个单元，而电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250是独立的控制器。自主驾驶员201和车辆人类乘员监测器265也可集成到车辆系统控制器中。
在此示例中，动力传动系统200可由发动机10和电机240提供动力。在其他示例中，可省略发动机10。发动机10可通过图1所示的发动机起动系统或者经由也称为集成式起动机/发电机的传动系集成式起动机/发电机(ISG)240起动。传动系ISG 240(例如，高电压(以大于30伏的电压操作的)电机)也可称为电机、马达和/或发电机。此外，发动机10的功率可经由诸如燃料喷射器、节气门等的功率致动器204来调整。
双向DC/DC转换器281可将电能从高电压总线274传递到低电压总线273，反之亦然。低电压电池280电耦接到低电压总线273。电能存储装置275电耦接到高电压总线274。低电压电池280选择性地向起动机马达96供应电能。
发动机输出功率可通过双质量飞轮215传输到动力传动系统分离离合器235的输入侧或第一侧。分离离合器236可以是电致动或液压致动的。分离离合器236的下游侧或第二侧234被示出为机械地耦接到ISG输入轴237。
ISG 240可操作以向动力传动系统200提供功率，或者在再生模式中将动力传动系统功率转换成电能以便存储在电能存储装置275中。ISG 240与能量存储装置275电连通。ISG 240具有比图1所示的起动机96或BISG 219更高的输出功率容量。另外，ISG 240直接驱动动力传动系统200或由动力传动系统200直接驱动。不存在将ISG 240耦接到动力传动系统200的皮带、齿轮或链条。相反，ISG 240以与动力传动系统200相同的速率旋转。电能存储装置275(例如，高压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。ISG 240的下游侧经由轴241机械地耦接到变矩器206的泵轮285。ISG 240的上游侧机械地耦接到分离离合器236。ISG 240可经由如电机控制器252所指示作为马达或发电机操作而向动力传动系统200提供正功率或负功率。
变矩器206包括涡轮286以将功率输出到输入轴270。输入轴270将变矩器206机械地耦接到自动变速器208。变矩器206还包括变矩器旁路锁止离合器212(TCC)。当TCC锁定时，功率从泵轮285直接传递到涡轮286。TCC由控制器254电操作。替代地，TCC可以是液压锁定的。在一个示例中，变矩器可称为变速器的部件。
当变矩器锁止离合器212完全脱离时，变矩器206经由变矩器涡轮286与变矩器叶轮285之间的流体传递而将发动机功率传输到自动变速器208，进而实现功率倍增。相比之下，当变矩器锁止离合器212完全接合时，经由变矩器离合器将发动机输出功率直接传递到变速器208的输入轴270。替代地，变矩器锁止离合器212可部分地接合，从而使得能够调整直接传达到变速器的功率的量。变速器控制器254可被配置为通过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而调整变矩器锁止离合器来调整由变矩器212传输的功率的量。
变矩器206还包括泵283，所述泵283对流体加压以操作分离离合器236、前进离合器210和挡位离合器211。泵283经由泵轮285驱动，所述泵轮285以与ISG 240相同的转速旋转。
自动变速器208包括挡位离合器(例如，挡位1-10)211和前进离合器210。自动变速器208是固定比变速器。替代地，变速器208可以是能够模拟固定齿轮比变速器和固定齿轮比的无级变速器。挡位离合器211和前进离合器210可选择性地接合，以改变输入轴270的实际总转数与车轮216的实际总转数的比。挡位离合器211可通过经由换挡控制电磁阀209调整供应到离合器的流体来接合或脱离。来自自动变速器208的动力输出也可经由输出轴260传达到车轮216以推进车辆。具体地，自动变速器208可在将输出驱动功率传输到车轮216之前，响应于车辆行驶状况而在输入轴270处传递输入驱动功率。变速器控制器254选择性地启用或接合TCC 212、挡位离合器211和前进离合器210。变速器控制器还选择性地停用或脱离TCC 212、挡位离合器211和前进离合器210。
此外，可通过接合摩擦车轮制动器218将摩擦力施加到车轮216。在一个示例中，摩擦轮制动器218可响应于自主驾驶员经由CAN 199请求制动扭矩和/或响应于制动器控制器250内的指令而接合。此外，制动器控制器250可响应于由车辆系统控制器255发出的信息和/或请求而应用制动器218。以相同的方式，可通过响应于自主驾驶员经由CAN 199取消对制动扭矩的请求、制动器控制器指令、和/或车辆系统控制器指令和/或信息而使车轮制动器218脱离来减小对车轮216的摩擦力。例如，作为自动化发动机停止程序的一部分，车辆制动器可经由控制器250向车轮216施加摩擦力。
响应于使车辆225加速的请求，车辆系统控制器可从自主驾驶员201获得驾驶员需求功率或功率请求。然后，车辆系统控制器255将所请求的驾驶员需求功率的一部分分派给发动机，并将剩余部分分派给ISG。车辆系统控制器255向发动机控制器12请求发动机功率并向电机控制器252请求ISG功率。如果ISG功率加上发动机功率小于变速器输入功率限制(例如，不应超过的阈值)，则将功率递送到变矩器206，变矩器206然后将所请求的功率的至少一部分传达到变速器输入轴270。变速器控制器254响应于可基于输入轴功率和车辆速度的换挡规律和TCC锁止规律而选择性地锁定变矩器离合器212并经由挡位离合器211接合挡位。在可能期望对电能存储装置275充电时的一些条件下，可在存在非零驾驶员需求功率时请求充电功率(例如，负ISG功率)。车辆系统控制器255可请求增加的发动机功率来克服充电功率以满足驾驶员需求功率。
响应于经由自主驾驶员201做出的使车辆225减速并提供再生制动的请求，车辆系统控制器可基于车辆速度和经由自主驾驶员201做出的制动请求来提供负期望车轮功率(例如，所期望的或所请求的动力传动系统车轮功率)。然后，车辆系统控制器255将负期望车轮功率的一部分分派给ISG 240和发动机10。车辆系统控制器还可将所请求的制动功率的一部分分派给摩擦制动器218(例如，所期望的摩擦制动车轮功率)。另外，车辆系统控制器可向变速器控制器254通知车辆处于再生制动模式，使得变速器控制器254基于唯一换挡规律来变换挡位211，以提高再生效率。发动机10和ISG 240可向变速器输入轴270供应负功率，但是由ISG 240和发动机10提供的负功率可由变速器控制器254限制，所述变速器控制器254输出变速器输入轴负功率限制(例如，不应超过的阈值)。此外，ISG 240的负功率可由车辆系统控制器255或电机控制器252基于电能存储装置275的工况来限制(例如，约束到小于阈值负阈值功率)。由于变速器或ISG限制而可能无法由ISG 240提供的所期望的负车轮功率的任何部分可被分派给发动机10和/或摩擦制动器218，使得所期望的车轮功率通过经由摩擦制动器218、发动机10和ISG 240的负功率(例如，吸收的功率)的组合来提供。
因此，对各种动力传动系统部件的功率控制可由车辆系统控制器255来监视，其中经由发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250提供对发动机10、变速器208、电机240和制动器218的本地功率控制。
作为一个示例，可借助于通过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、气门升程和增压调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合来控制发动机功率输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机功率输出。可通过在发动机产生的功率不足以使发动机旋转的情况下使发动机旋转来提供发动机制动功率或负发动机功率。因此，发动机可经由在燃烧燃料时且在一个或多个气缸停用(例如，不燃烧燃料)的情况下或者在所有气缸停用的情况下且在使发动机旋转时以低功率操作来产生制动功率。可经由调整发动机气门正时来调整发动机制动功率的量。可调整发动机气门正时以增加或减少发动机压缩功。另外，可调整发动机气门正时以增加或减少发动机膨胀功。在所有情况下，可在逐缸的基础上执行发动机控制以控制发动机功率输出。
电机控制器252可通过调整流入和流出ISG的磁场绕组和/或电枢绕组的电流来控制来自ISG 240的功率输出和电能产生，如本领域中已知的。
变速器控制器254经由位置传感器271接收变速器输入轴位置。变速器控制器254可通过对来自位置传感器271的信号微分或者对预定时间间隔内的已知角距离脉冲的数量进行计数来将变速器输入轴位置转换成输入轴转速。变速器控制器254可从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。替代地，传感器272可以是位置传感器或扭矩和位置传感器。如果传感器272是位置传感器，则控制器254可对预定时间间隔内的轴位置脉冲进行计数以确定变速器输出轴速度。变速器控制器254还可对变速器输出轴速度进行微分以确定变速器输出轴加速度。变速器控制器254、发动机控制器12和车辆系统控制器255还可从传感器277接收另外的变速器信息，所述传感器可包括但不限于泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如，挡位离合器流体压力传感器)、ISG温度传感器和BISG温度传感器、换挡杆传感器和环境温度传感器。变速器控制器254还可从换挡选择器290(例如，人/机接口装置)接收所请求的挡位输入。换挡选择器290可包括用于挡位1-N(其中N是高挡位数)、D(前进挡)和P(驻车挡)的位置。
制动器控制器250经由车轮速度传感器221接收车轮速度信息并且从车辆系统控制器255接收制动请求。制动器控制器250还可直接地或通过CAN 199从图1所示的制动踏板传感器154接收制动踏板位置信息。制动器控制器250可响应于来自车辆系统控制器255的车轮功率命令而提供制动。制动器控制器250还可提供防抱死和车辆稳定性制动以提高车辆制动和稳定性。因此，制动器控制器250可向车辆系统控制器255提供车轮功率限制(例如，不应超过的阈值负车轮功率)，使得负ISG功率不会导致超过车轮功率限制。例如，如果控制器250发出50N-m的负车轮功率限制，则调整ISG功率以在车轮处提供不足50N-m(例如，49N-m)的负功率，这包括考虑变速器齿轮传动。
自主驾驶员201包括处理器201a和非暂时性存储器201b，并且它可从传感器288接收车辆工况。传感器288可包括传感器光检测和测距传感器(LIDAR)、无线电测距传感器(RADAR)、相机和全球定位系统传感器(GPS)。自主驾驶员201可基于经由车辆乘客或外部控制器输入的目的地来选择车辆行驶路线。自主驾驶员201还可响应于路况和传感器输入而请求传动系或动力传动系统扭矩量和制动扭矩量。另外，自主驾驶员201还可输出动力传动系统扭矩紧迫性评估等级以用于设定和估评动力传动系统阈值或水平。自主驾驶员201可响应于维修车辆的请求而向车辆系统控制器255发出转向、制动和扭矩或功率命令，以将车辆返回到车辆维修中心291。转向控制器244可调整前轮245的角度以产生所请求的转向角。自主驾驶员201可经由CAN199或经由直接输入(例如，数字输入)将动力传动系统扭矩或功率请求、制动请求和动力传动系统扭矩紧迫性评估等级传送到车辆系统控制器255。
在一个示例中，动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级可以是1与3之间的整数值。然而，如果需要，可提供另外的或更少的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级。在一个示例中，为一的动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级指示较低动力传动系统扭矩紧迫性等级。为二的动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级指示中等动力传动系统扭矩紧迫性等级。为三的动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级指示高动力传动系统扭矩紧迫性等级。一级动力传动系统扭矩或功率紧迫性等级向动力传动系统发信号：递送所请求的动力传动系统扭矩的紧迫性是低的，使得动力传动系统装置应以其可预期操作达其完整使用寿命(例如，预定车辆行驶距离(150,000英里)或预定操作时间量(2500小时))的方式操作。二级动力传动系统扭矩或功率紧迫性等级向动力传动系统发信号：递送所请求的动力传动系统扭矩的紧迫性是中等的，使得动力传动系统装置可在升高性能水平下操作预定次数，其中它们可能在其完整使用寿命之前开始劣化。三级动力传动系统扭矩或功率紧迫性等级向动力传动系统发信号：递送所请求的动力传动系统扭矩的紧迫性是高的，使得动力传动系统装置可在升高性能水平下操作单次，其中它们可能在升高性能水平下操作单次时就开始劣化。
自主驾驶员201可响应于车辆工况来选择或生成动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级，所述车辆工况包括经由人类车辆乘客292输入到人/机接口261的紧迫请求、来自传感器288的输入以及来自车辆人类乘员监测器265的输入。车辆人类乘员监测器265可响应于如经由传感器267(包括血压传感器、心跳传感器和呼吸速率传感器)确定的人类的血压、呼吸率、心率和其他人类生命状况来请求更高水平的动力传动系统扭矩紧迫性。人/机接口261可包括显示面板，所述显示面板具有用于显示和接收来自人类乘客292的数据和输入的触摸输入。
现在参考图3，示出第二示例性车辆传动系系统。图3的系统包括许多图2所描述的相同动力传动系统部件。分配给图2所描述的动力传动系统部件的识别标号延续到图3中。具体地，在图2中用特定标号识别并且延续到图3中的动力传动系统部件用相同标号展示。例如，图2中的发动机10是图3所示的相同发动机10。
图3的系统包括比图2所示的系统更少的部件。特别地，图3的系统不包括ISG 240及其相关部件。然而，车辆225可经由自主驾驶员201驾驶，并且经由人/机接口261和车辆人类乘员监测器接收输入，如前所述。此外，除了归因于ISG 240的功能之外，图3的系统可如前所述进行操作。
图1至图3的系统提供一种车辆系统，其包括：推进源；自主驾驶员；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，以经由自主驾驶员接收动力传动系统扭矩或功率请求和动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估，并且响应于动力传动系统扭矩或功率请求而调整推进源的输出扭矩或功率，并且响应于一个或多个车辆控制参数超过基于动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估的一个或多个阈值水平而请求车辆维修。车辆系统包括其中动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于车辆工况。车辆系统包括其中动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于一个或多个车辆乘员的生命体征。车辆系统包括其中动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于来自一个或多个乘员的输入。车辆系统包括其中一个或多个车辆控制参数包括涡轮增压器转速。
现在参考图4，示出展示用于本文所述的方法和系统的系统部件和数据流的控制框图。框图400的各部分可包括在图1至图3所示的系统中，并且可与图5和图6的方法协作地执行。
框图400示出与动力传动系统控制系统401通信的自主驾驶员201，动力传动系统控制系统401可包括但不限于发动机控制器12、车辆系统控制器255、电机控制器252、变速器控制器254、能量存储装置控制器253、制动器控制器250、转向角控制器244和车辆人类乘员监测器265。此外，动力传动系统控制系统包括致动器432，所述致动器432可包括但不限于发动机扭矩致动器204、ISG 240、变速器208、制动器218、变矩器206以及图2和图3所描述的其他致动器。
自主驾驶员201向动力传动系统控制系统401发送动力传动系统扭矩或功率请求和动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级，如箭头450和452所指示。在一个示例中，图2所示的车辆系统控制器255接收这些参数；然而，发动机控制器12和/或其他控制器可从自主驾驶员201接收这些控制参数。动力传动系统扭矩或功率请求可作为车轮扭矩或功率请求接收，或者如果扭矩或功率请求是不同动力传动系统位置处的扭矩或功率请求，则可将其转换为车轮扭矩或功率请求。例如，在框404处，如果自主驾驶员输出变速器输入扭矩或功率，则可经由针对变速器齿轮比、主减速比和车轮半径调整变速器输入扭矩或功率而将变速器输入扭矩或功率转换成车轮扭矩或功率。然后向动力传动系统推进源(例如，发动机、电机或发动机和电机的组合)中的一者或多者请求车轮扭矩或功率。在一个示例中，向动力传动系统推进源请求的扭矩或功率量可以是电池荷电状态、所请求的扭矩或功率量以及其他车辆工况的函数。然后，框410输出动力传动系统装置的控制参数值，所述动力传动系统装置可协同操作以提供所请求的动力传动系统扭矩或功率。例如，框410可将电机扭矩输出到框412。框410还将当前逆变器温度输出到框414，将电能存储装置温度输出到框416，将电能存储装置输出功率输出到框418，将当前涡轮增压器转速输出到框420，将当前发动机空气量输出到框422，将当前催化剂温度输出到框424，将当前发动机转速输出到框426，将当前动力传动系统噪声振动和粗糙性评估输出到框428，并且将当前动力传动系统操控性估计输出到框430。输入到框412至430的动力传动系统控制参数不意图是动力传动系统控制参数的详尽列表，并且如果需要，也可包括其他动力传动系统控制参数。动力传动系统控制参数可与所请求的动力传动系统扭矩或功率水平相关。
将动力传动系统扭矩或功率紧迫性等级输入到框406。框406针对框412-430以及可能期望的其他动力传动系统控制参数的任何其他框中的每一个输出动力传动系统阈值。框406可针对动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级的每个水平输出不同阈值。例如，一级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级的电机扭矩阈值水平可以是250牛顿米，二级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级的电机扭矩阈值水平可以是255牛顿米，并且三级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级的电机扭矩阈值水平可以是265牛顿米。
然后，框412-430将从框410接收的输入与从框406接收的阈值水平进行比较。如果框412-430中的一者确定其输入参数超过一级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级阈值，从而进入其中如果动力传动系统装置在一定区域中操作达预定次数或长于预定持续时间(例如，装置的二级动力传动系统扭矩紧迫工况)则动力传动系统装置可能在其完整使用寿命之前开始劣化的工况，则所述框将此类信息输出到框408。同样地，如果框412-430中的一者确定其输入参数超过二级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级阈值，从而进入其中动力传动系统装置可能在超过二级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级阈值时开始劣化的工况，则所述框将此类信息输出到框408。
例如，如果一级电机扭矩阈值是250牛顿米，二级电机扭矩阈值是255牛顿米，并且三级电机扭矩阈值是265牛顿米，并且当前电机扭矩输出是252牛顿米，则框412向框408指示电机已经进入二级动力传动系统扭矩水平。然而，如果当前电机扭矩输出是257牛顿米，则框412向框408指示电机已经进入三级动力传动系统扭矩水平。
框408跟踪每次框412-430中的每一者进入二级动力传动系统扭矩水平时的情况。如果框412-430中的一者指示动力传动系统控制参数已经进入二级动力传动系统状况超过预定次数，则框408请求自主驾驶员前往维修站进行维护。如果框412-430中的一者指示动力传动系统控制参数已经进入三级动力传动系统状况一次，则框408请求自主驾驶员前往维修站进行维护。
框412-430可向致动器432输出命令，使得可经由动力传动系统提供经由自主驾驶员请求的扭矩或功率。此外，如果超过框412-430的阈值水平中的一者，则框412-430可限制可超过阈值的程度。例如，如果框406基于为一的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级而输出250牛顿米的电机扭矩阈值，则框416可将电机扭矩输出限制到小于255牛顿米。
以这种方式，可将动力传动系统部件的控制参数与和动力传动系统劣化水平相关联的阈值水平进行比较。如果动力传动系统控制参数超过阈值水平，则可请求自主驾驶员将车辆返回到维修站以进行维护。通过以这种方式操作车辆，可在较高车辆性能具有较高优先级的车辆工况期间提供更大的动力传动系统输出。此外，可提供所期望的动力传动系统输出水平，同时在较高车辆性能可能不太优先的工况期间延长动力传动系统部件的寿命。
现在参考图5，示出用于操作自主驾驶员的方法。图5的方法可与图6的方法协作地操作。方法500的至少部分可被实现为存储在自主驾驶员的非暂时性存储器中的可执行控制器指令。方法500可与图1至图3的系统协作地操作。另外，方法500的各部分可以是在物理世界中采取以转变致动器或装置的操作状态的动作。
在502处，方法502确定车辆工况，所述车辆工况包括但不限于距车辆前向路径中的最近对象的距离、行驶路线、车辆速度限制、天气状况，发动机温度、发动机转速、发动机负载、电机转速、电机负载、当前车辆速度、道路坡度和电池荷电状态。方法500前进至504。
在504处，方法500基于车辆行驶路线和车辆工况确定动力传动系统车轮扭矩或功率请求。在一个示例中，方法500估计用于使车辆从其当前速度加速或减速到标示车辆速度的车轮扭矩或功率的量，所述标示速度受制于车辆前方的交通、车辆行驶路径中的对象、道路坡度、交通信号和车辆操控性约束。方法500可采用基于规则的控制器(例如，模糊控制器)、机器学习算法、模式识别算法和/或其他已知类型的控制器中的一者或多者来生成动力传动系统车轮扭矩或功率请求。方法500前进至506。
在506处，方法500确定动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级。动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级根据动力传动系统部件劣化对动力传动系统扭矩或功率请求进行分类，所述动力传动系统部件劣化可能是由在动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级下操作动力传动系统而导致的。动力传动系统扭矩紧迫性评估等级可以是1与3之间的整数值。然而，如果需要，可提供另外的或更少的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级。在一个示例中，为一的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级指示较低动力传动系统扭矩紧迫性等级。当动力传动系统部件在一级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级的动力传动系统状况下操作时，可预期动力传动系统部件操作达其完整使用寿命(例如，预定车辆行驶距离(150,000英里)或预定操作时间量(2500小时))。为一的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级可被标识为动力传动系统扭矩输出的预定下界范围(例如，从0牛顿米至350牛顿米的扭矩)。为二的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级指示中等动力传动系统扭矩紧迫性等级。二级动力传动系统扭矩紧迫性等级向动力传动系统发信号：递送所请求的动力传动系统扭矩的紧迫性是中等的，使得动力传动系统装置可在升高性能水平下操作预定次数(例如，发生200次)，其中它们可能在其完整使用寿命之前开始劣化。为二的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级可被标识为动力传动系统扭矩输出的预定中界范围(例如，从351牛顿米至400牛顿米的扭矩)。为三的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级指示高动力传动系统扭矩紧迫性等级。三级动力传动系统扭矩紧迫性等级向动力传动系统发信号：递送所请求的动力传动系统扭矩的紧迫性是高的，使得动力传动系统装置可在升高性能水平下操作单次，其中它们可能在于升高性能水平下操作时的单次使用中开始劣化。为三的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级可被标识为动力传动系统扭矩输出的预定上界范围(例如，高于401牛顿米的扭矩)。
在一个示例中，当车辆人类乘员未指定动力传动系统扭矩紧迫性评估等级时或者当车辆人类乘员经由人/机接口特别地请求一级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级时，自主驾驶员可选择或请求一级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级。当车辆人类乘员经由人/机接口特别地请求二级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级时，自主驾驶员可选择二级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级。类似地，当车辆人类乘员经由人/机接口特别地请求二级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级时，自主驾驶员可选择或请求三级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级。另外，在专用车辆工况期间，自主驾驶员可选择二级或三级动力传动系统扭矩紧迫性评估等级。例如，自主驾驶员可响应于如经由GPS系统确定的车辆越野行驶或在竞争轨道上行驶而选择或请求动力传动系统扭矩紧迫性评估等级(例如，二级或三级)。更进一步地，自主驾驶员可响应于车辆中的人类乘员的生命体征(例如，心率、呼吸率和/或血压)而选择动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级(例如，二级或三级)。例如，如果人的心跳慢于第一阈值或快于第二阈值，则可经由自主驾驶员请求二级动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级。自主驾驶员可以类似方式响应于人类的其他生命体征而选择或请求动力传动系统扭矩紧迫性评估等级。可经由人类乘员监测器265将人类乘员的生命体征传递到自主驾驶员，或者人类乘员监测器可向自主驾驶员特别地发信号：车辆乘员的情况是紧迫的并且应当在短时间内到达车辆的行驶目的地。方法500前进至508。
在508处，方法500向动力传动系统请求扭矩或功率，并且向一个或多个动力传动系统控制器供应动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级。在一个示例中，方法500向车辆系统控制器请求扭矩或功率，并且向车辆系统控制器通知动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级。自主驾驶员可经由CAN或经由到车辆系统控制器的其他输入来递送扭矩或功率请求和动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级。在其他示例中，方法500可向发动机控制器和/或电机控制器请求扭矩或功率。此外，方法500向发动机控制器和电机控制器通知动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级。方法500前进至510。
在510处，方法500判断自主驾驶员是否已经接收到维修车辆的请求。车辆系统控制器、发动机控制器、电机控制器或其他动力传动系统控制器可请求车辆维修，使得车辆可继续按预期操作。对维修的请求可经由CAN或自主驾驶员的其他输入接收。如果方法500判断请求了对车辆维修的请求，则答案为是并且方法500前进至512。否则，答案为否并且方法500前进至511。
在512处，方法500向转向系统、制动系统和动力传动系统发送将车辆驾驶到维修站的命令，在维修站处，可检查动力传动系统部件并且如果观察到劣化则对其进行更换。方法500可在车辆已经到达当前选定的目的地之后将车辆驾驶到维修中心。方法500前进至退出。
在511处，方法500向转向系统、制动系统和动力传动系统发送将车辆驾驶到车辆的目的地的命令。车辆的目的地可经由人/机接口输入，或者经由人类或Wi-Fi信号直接输入到自主驾驶员中。方法500前进至退出。
以这种方式，自主驾驶员可向动力传动系统请求扭矩或功率。另外，自主驾驶员可确定动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级，并且将动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级传送到一个或多个动力传动系统控制器。
现在参考图6，示出用于操作自主驾驶员的方法。图6的方法可与图5的方法协作地操作。方法600的至少部分可被实现为存储在动力传动系统控制器的非暂时性存储器中的可执行控制器指令。方法600可与图1至图3的系统协同地操作。另外，方法600的各部分可以是在物理世界中采取以转变致动器或装置的操作状态的动作。
在602处，方法602确定车辆工况，所述车辆工况包括但不限于发动机转速、发动机负载、电机转速、电机负载、当前车辆速度和电池荷电状态。方法600前进至604。
在604处，方法600从自主驾驶员接收车轮功率或扭矩请求。车轮功率或扭矩请求可经由CAN或其他控制器输入接收。在一些示例中，方法600可响应于动力传动系统操控性、动力传动系统噪声、振动和粗糙度而限制车轮功率或扭矩请求。方法600接收车轮功率或扭矩请求并且前进至606。
在606处，方法600确定所请求的车轮扭矩或功率在车辆的动力传动系统推进源之间的分配。在一个示例中，方法600可经由控制器存储器中的逻辑确定所请求的车轮扭矩或功率在车辆的动力传动系统推进源之间的分配。例如，如果驾驶员需求车轮功率或扭矩低并且电池荷电状态高，则方法600可将自主驾驶员所请求的所有扭矩或功率分派给电机。如果驾驶员需求车轮功率或扭矩低并且电池荷电状态低，则方法600可将自主驾驶员所请求的所有车轮扭矩或功率分派给内燃发动机。如果驾驶员需求车轮功率或扭矩大于第一阈值且小于第二阈值，则方法600可将自主驾驶员所请求的所有车轮扭矩或功率分派给内燃发动机。如果驾驶员需求车轮功率或扭矩大于第二阈值，则方法600可将自主驾驶员所请求的车轮扭矩或功率的第一部分分派给电机，并且将自主驾驶员所请求的车轮扭矩或功率的第二部分分派给内燃发动机。
一旦将所请求的车轮扭矩或功率分派给动力传动系统推进源，方法600就确定将由被分派所请求的车轮扭矩或功率的一部分的每个推进源产生的扭矩或功率。方法600将分派给特定推进源的车轮扭矩与车轮与推进源之间的当前齿轮比相乘，并且将结果除以传动系效率。例如，如果发动机被分配800牛顿米(Nm)的所请求的车轮扭矩的75％并且变矩器是锁定的，则方法600可经由以下方程确定所请求的发动机扭矩：
Figure BDA0002655836220000221
其中Teng是所请求的发动机扭矩，Teng_all是分配给发动机的所请求的车轮扭矩的分数(例如，对应于75％的0.75)，Whl_req是所请求的车轮扭矩，并且CR是齿轮比，所述齿轮比包括变速器齿轮比以及车轮与发动机之间的主减速比，并且Eff_drv是车轮与发动机之间的传动系效率。如果变矩器是解锁的，则可对变矩器进行另外的调整。可以类似的方式确定已经被分配所请求的车轮扭矩的一部分的其他推进源(例如，电机)的扭矩量或功率量。
方法600还可将所请求的扭矩或功率中的一者或多者转换为归一化扭矩或功率请求。例如，发动机扭矩可归一化到可在0与1之间的范围内的发动机负载值，其中0是无发动机负载，并且1是发动机在全发动机负载(例如，全开节气门)下操作。发动机负载可经由将当前发动机空气流量除以最大理论发动机空气流量来确定。然后，可将发动机负载转换成所期望的发动机空气流率，并且可将发动机空气流率转换成节气门角度。另外，可根据所期望的发动机空气流动量和当前发动机转速来确定涡轮增压器压缩机转速、废气门位置和压缩机旁通阀位置。方法600还可针对所请求的发动机扭矩和当前发动机转速确定燃料喷射量和所期望的催化剂温度。
方法600还可确定电机和电能存储装置的电流量。在一个示例中，方法600经由参考表或函数来确定要供应给电机的电流量，当按电机的当前转速和电机的所请求的扭矩或功率量参考表或函数时，所述表或函数输出电机的电流量。电能存储电流输出可等于由电机消耗以提供向电机请求的功率或扭矩量的电流量。然而，如果电机是经由电能存储装置和另一个电机提供电力的，则请求从电能存储装置输出的电流量可小于经由电机消耗的电流量。在将所请求的动力传动系统功率或扭矩分派给动力传动系统推进源之后，方法600前进至610。
在608处，方法600从自主驾驶员接收动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级。动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级可经由CAN或其他控制器输入接收。方法600可按从自主驾驶员接收原样接受并应用动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级，或者如果尚未按所请求的间隔执行车辆维修或在已经请求车辆维修时未执行车辆维修，则方法600可超驰所接收的动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级并且简单地仅允许一级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级。方法600接收动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级并前进至610。
在610处，方法600确定动力传动系统阈限值，并且动力传动系统阈限值可包括主导动力传动系统阈限值和非主导动力传动系统阈限值。主导动力传动系统阈值可以是所接收的动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级的函数或者是以其为基础，并且非主导动力传动系统阈限值可以是并非经由动力传动系统控制器从自主驾驶员接收的动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性等级的函数或者是以其为基础。主导动力传动系统阈限值和非主导动力传动系统阈限值可包括但不限于电机扭矩阈值、发动机扭矩阈值、电能存储装置输出电流阈值、涡轮增压器压缩机转速阈值、涡轮增压器温度阈值、逆变器电流输出阈值、逆变器温度阈值、电机温度阈值、发动机空气量阈值、催化剂温度阈值、动力传动系统噪声、振动和粗糙度阈值、操控性阈值和电能存储装置温度阈值。当然，可针对其他动力传动系统部件提供另外的动力传动系统阈值，当动力传动系统在一级、二级或三级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级下操作时，所述其他动力传动系统部件可能劣化。动力传动系统被操作为不超过主导动力传动系统阈值。
当主导动力传动系统阈值是基于一级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级时，主导动力传动系统阈值可使得每个动力传动系统部件具有较小的劣化可能性。当主导动力传动系统阈值是基于二级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级时，主导动力传动系统阈值可使得每个动力传动系统部件具有较大的劣化可能性。但是当主导动力传动系统阈值是基于二级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级时，动力传动系统部件所具有的劣化可能性与当主导动力传动系统阈值是基于三级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级时相比是较小的。当主导动力传动系统阈值是基于三级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级时，主导动力传动系统阈值可使得每个动力传动系统部件具有更高的劣化可能性。
例如，基于一级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级并且实际发动机扭矩或功率不应超过的主导发动机扭矩阈值可以是300Nm的发动机扭矩阈值。然而，基于二级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级并且实际发动机扭矩或功率不应超过的主导发动机扭矩阈值可以是350Nm的发动机扭矩阈值。此外，基于三级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级并且实际发动机扭矩或功率不应超过的主导发动机扭矩阈值可以是375Nm的发动机扭矩阈值。当主导发动机扭矩阈值是基于一级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级时，针对二级和三级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级的非主导发动机扭矩阈值是350Nm和375Nm。当主导发动机扭矩阈值是基于二级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级时，针对二级和三级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级的非主导发动机扭矩阈值是300Nm和375Nm。当主导发动机扭矩阈值基于三级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级时，针对一级和二级动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级的非主导发动机扭矩阈值是300Nm和350Nm。因此，可提供针对每个动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级的发动机扭矩阈值，但是主导发动机扭矩阈值可仅基于经由自主驾驶员当前请求的动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级。针对其他发动机控制参数(例如，电机扭矩、发动机扭矩、电能存储装置输出电流、涡轮增压器压缩机转速等)的主导阈值和非主导阈值可以类似的方式针对动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级进行调整。方法600前进至612。
在612处，方法600命令动力传动系统推进源递送在606处基于它们根据所请求的车轮扭矩被分派来提供的扭矩而确定的扭矩。然而，如果包括发动机扭矩和/或电机扭矩的控制参数达到其相关联主导阈值水平，则可采取缓解动作，使得控制参数不超过其相关联主导阈值水平。例如，如果请求一级动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级并且主导阈值发动机扭矩为350Nm，则一旦发动机扭矩达到350Nm，就可不增加发动机节气门开度和/或燃料喷射量就。通过这种方式，可将发动机控制参数限制到小于或等于其相关联主导阈值水平的值。方法600前进至614。
在614处，方法600跟踪每个动力传动系统控制参数超过基于一级动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估的阈值的次数。换句话说，方法600跟踪每个动力传动系统控制参数进入在动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级为二时允许但在动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级为一时不允许的工况的次数。例如，如果动力传动系统扭矩紧迫性评估等级为二，针对为一的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级的催化剂阈值温度(例如，非主导催化剂阈值温度)为800℃，针对为二的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级的催化剂阈值温度(例如，主导催化剂阈值温度)为850℃，并且在驾驶循环期间催化剂的温度在700℃与820℃之间循环两次，则催化剂超过一级阈值催化剂温度的总次数递增二。方法600以类似的方式跟踪其他动力传动系统控制参数中的每一个超过其基于一级动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级的阈值的次数。
另外，方法600跟踪每个动力传动系统控制参数超过基于二级动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估的阈值的次数。换句话说，方法600跟踪每个动力传动系统控制参数进入在动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级为三时允许的工况的次数。例如，如果动力传动系统扭矩紧迫性评估等级为三，针对为一的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级的催化剂阈值温度(例如，非主导催化剂阈值温度)为800℃，针对为二的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级的催化剂阈值温度(例如，非主导催化剂阈值温度)为850℃，针对为三的动力传动系统扭矩紧迫性评估等级的催化剂阈值温度(例如，主导催化剂阈值温度)为870℃，并且在驾驶循环期间催化剂的温度在800℃与860℃之间循环两次，则催化剂超过二级阈值催化剂温度的总次数递增二。方法600以类似的方式跟踪其他动力传动系统控制参数中的每一个超过其基于二级动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级的阈值的次数。方法600前进至616。
在616处，当自车辆制造的时间以来动力传动系统控制参数中的一个超过其基于一级动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级的阈值预定次数时，方法600通过向自主驾驶员发送维修请求来请求对选定动力传动系统装置进行维修。例如，如果自车辆制造的时间以来涡轮增压器压缩机转速超过基于一级动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级的阈值涡轮增压器压缩机转速预定次数，则方法600请求自主驾驶员前往车辆维修中心，以对涡轮增压器压缩机进行维修。此外，当动力传动系统控制参数中的一个超过其基于二级动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估等级的阈值单次时，方法通过向自主驾驶员发送维修请求来请求对选定动力传动系统装置进行维修。方法600前进至退出。
以这种方式，方法600可调整动力传动系统操作以防止一些动力传动系统超过基于动力传动系统车轮扭矩或功率紧迫性评估等级的阈值水平。此外，方法600可改变主导动力传动系统操作的阈值水平以达到车辆乘员和/或车辆所有者/操作者的目标。
因此，图6的方法提供一种车辆操作方法，其包括：经由自主驾驶员生成动力传动系统扭矩或功率请求和动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估；以及响应于所述动力传动系统扭矩或功率请求而调整动力传动系统输出扭矩或功率并且监测一个或多个控制参数。所述方法还包括确定所述一个或多个控制参数超过一个或多个阈值水平的实际总次数。所述方法还包括响应于所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估而调整所述一个或多个阈值水平。所述方法包括其中所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于经由一个或多个车辆乘员提供的输入。所述方法包括其中所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于经由一个或多个车辆系统提供的输入。所述方法包括其中所述一个或多个车辆系统监测人类的一个或多个生命体征。所述方法包括其中经由从所述自主驾驶员接收所述动力传动系统扭矩或功率请求的控制器来调整动力传动系统扭矩或功率输出。
图6的方法还提供一种车辆操作方法，其包括：经由自主驾驶员生成动力传动系统扭矩或功率请求和动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估；响应于所述动力传动系统扭矩请求而调整动力传动系统输出扭矩或功率并且监测一个或多个控制参数；以及响应于所述一个或多个控制参数超过第一阈值水平预定次数，在完成其中超过所述第一阈值水平所述预定次数的驾驶循环之后，经由所述自主驾驶员将车辆返回到维修中心。所述方法还包括响应于所述一个或多个控制参数超过第二阈值水平单次，在完成其中超过所述第二阈值水平的驾驶循环之后，经由所述自主驾驶员将所述车辆返回到所述维修中心。所述方法还包括经由动力传动系统控制器请求车辆维修。所述方法还包括将所述动力传动系统扭矩或功率请求和所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估从所述自主驾驶员传送到车辆控制器。所述方法包括其中调整动力传动系统输出扭矩或功率包括调整发动机的输出扭矩。所述方法包括其中调整动力传动系统输出扭矩或功率包括调整电机的输出扭矩。所述方法包括其中所述一个或多个控制参数包括电能存储装置的温度。所述方法包括其中所述一个或多个控制参数包括催化剂的温度。
在另一个表示中，图6的方法提供一种车辆操作方法，其包括：经由自主驾驶员生成动力传动系统扭矩或功率请求和动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估；以及响应于所述动力传动系统扭矩或功率请求而调整动力传动系统输出扭矩或功率并且监测一个或多个控制参数；以及响应于所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估而将动力传动系统阈值选择为主导阈值。所述方法还包括将动力传动系统参数与所述主导阈值进行比较。所述方法还包括响应于所述动力传动系统参数超过非主导阈值而经由自主驾驶员请求车辆维修。
现在参考图7，示出根据图6的方法的预示性操作序列。图6所示的车辆操作序列可经由图6的方法与图1至图3所示的系统协作地提供。图7所示的曲线图同时发生且在时间上对齐。t0-t7处的垂直线表示序列期间的感兴趣的时间。
自图7顶部起的第一曲线图是由动力传动系统控制器从自主驾驶员接收的动力传动系统扭矩请求与时间的曲线图。垂直轴线表示动力传动系统扭矩请求，并且动力传动系统扭矩请求沿垂直轴线箭头的方向增大。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线702表示动力传动系统扭矩请求。
自图7顶部起的第二曲线图是经由动力传动系统控制器接收的动力传动系统扭矩评估等级与时间的曲线图。垂直轴线表示动力传动系统扭矩评估等级。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线704表示动力传动系统扭矩评估等级。
自图7顶部起的第三曲线图是催化剂温度与时间的曲线图。垂直轴线表示催化剂温度，并且催化剂温度沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线706表示催化剂温度。水平线750表示针对为一的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值。水平线752表示针对为二的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值。水平线754表示针对为三的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值。
自图7顶部起的第四曲线图是催化剂温度超过针对为一的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际次数(例如，催化剂温度进入针对为二的动力传动系统扭矩评估等级所允许的催化剂温度的实际次数)。垂直轴线表示催化剂温度超过针对为一的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际次数。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线708表示催化剂温度超过针对为一的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际次数。
自图7顶部起的第五曲线图是催化剂温度超过针对为二的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际次数(例如，催化剂温度进入针对为三的动力传动系统扭矩评估等级所允许的催化剂温度的实际次数)。垂直轴线表示催化剂温度超过针对为二的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际次数。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线710表示催化剂温度超过针对为二的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际次数。
在时间t0处，动力传动系统扭矩请求是低的，并且动力传动系统扭矩评估等级为一。因此，针对为一的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值750是主导催化剂阈值。催化剂温度远低于阈值750，因此催化剂温度超过针对为一的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际次数不递增。类似地，催化剂温度远低于阈值752，因此催化剂温度超过针对为二的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际次数不递增。
在时间t1、t2和t3处，动力传动系统扭矩请求增加，而动力传动系统扭矩评估等级不增加。催化剂温度远低于阈值750，因此催化剂温度超过针对为一的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际次数不递增。另外，催化剂温度远低于阈值752，因此催化剂温度超过针对为二的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际次数不递增。
在时间t4处，自主驾驶员将动力传动系统扭矩评估等级增加到二，并且它还增加所请求的动力传动系统扭矩输出。随着发动机的扭矩输出响应于动力传动系统扭矩请求的增加而增加，催化剂温度增加。然而，催化剂温度仍然低于阈值750，因此催化剂温度超过针对为一的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际总次数不递增。另外，催化剂温度远低于阈值752，因此催化剂温度超过针对为二的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际总次数不递增。
在时间t5处，自主驾驶员动力传动系统扭矩请求处于较高水平，并且动力传动系统扭矩评估等级保持等于二。然而，催化剂温度现在超过阈值水平750，因此催化剂温度超过针对为一的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际总次数现在递增。催化剂温度仍然低于阈值752，因此催化剂温度超过针对为二的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际总次数不递增。不请求发动机维修，因为催化剂温度超过催化剂温度阈值的实际总次数尚未超过预定值。
在时间t6处，自主驾驶员动力传动系统扭矩请求增加，并且动力传动系统扭矩评估等级增加到为三的值。因此，阈值754变为主导催化器阈值。催化剂温度响应于发动机扭矩增加(未示出)而开始增加。催化剂温度继续超过阈值水平750，但是催化剂温度超过针对为一的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际总次数不递增，因为自时间t4起催化剂温度尚未减小到小于阈值750。催化剂温度仍然低于阈值752，因此催化剂温度超过针对为二的动力传动系统扭矩评估等级不应超过的催化剂温度阈值的实际总次数不递增。不请求发动机维修，因为催化剂温度超过催化剂温度阈值750的实际总次数尚未超过预定值。
在时间t7处，请求发动机维修，因为催化剂温度超过阈值752。然而，由于催化剂温度超过催化剂温度阈值750的实际总次数尚未超过预定值，不请求发动机维修。动力传动系统扭矩请求在较高水平下趋于平稳，并且动力传动系统扭矩评估等级保持在为三的值处。
因此，可响应于动力传动系统控制参数超过基于为二的动力传动系统扭矩评估等级的阈值水平而请求车辆维修。此外，可响应于在车辆寿命循环期间动力传动系统控制参数超过基于为一的动力传动系统扭矩评估等级的阈值水平预定次数而请求车辆维修。
应注意，本文所包括的示例性控制和估计例程可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来实施。本文所描述的特定例程可表示任何数目的处理策略(诸如事件驱动、中断驱动、多任务处理、多线程处理等)中的一个或多个。为此，所说明的各种动作、操作和/或功能可按照所说明的顺序执行、并行地执行或者在一些情况下省略掉。同样地，处理次序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。可根据所使用的特定策略来反复地执行所说明的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能中的至少一部分可图形地表示要编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。当通过结合个或多个控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施控制动作时，所描述的动作还可变换物理世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态。
说明书到此结束。在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，本领域技术人员在阅读本说明书之后，将想到许多变化形式和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或替代燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可使用本说明书来获益。
根据本发明，提供了一种车辆操作方法，其具有：经由自主驾驶员生成动力传动系统扭矩或功率请求和动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估；以及响应于所述动力传动系统扭矩或功率请求而调整动力传动系统输出扭矩或功率并且监测一个或多个控制参数。
根据一个实施例，本发明的进一步特征在于确定所述一个或多个控制参数超过一个或多个阈值水平的实际总次数。
根据一个实施例，本发明的进一步特征在于响应于所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估而调整所述一个或多个阈值水平。
根据一个实施例，所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于经由一个或多个车辆乘员提供的输入。
根据一个实施例，所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于经由一个或多个车辆系统提供的输入。
根据一个实施例，所述一个或多个车辆系统监测人类的一个或多个生命体征。
根据一个实施例，经由从所述自主驾驶员接收所述动力传动系统扭矩或功率请求的控制器来调整动力传动系统输出。
根据本发明，提供了一种车辆操作方法，其具有：经由自主驾驶员生成动力传动系统扭矩或功率请求和动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估；响应于所述动力传动系统扭矩或功率请求而调整动力传动系统扭矩或功率输出并且监测一个或多个控制参数；以及响应于所述一个或多个控制参数超过第一阈值水平预定次数，在完成其中超过所述第一阈值水平所述预定次数的驾驶循环之后，经由所述自主驾驶员将车辆返回到维修中心。
根据一个实施例，本发明的进一步特征在于响应于所述一个或多个控制参数超过第二阈值水平单次，在完成其中超过所述第二阈值水平的驾驶循环之后，经由所述自主驾驶员将所述车辆返回到所述维修中心。
根据一个实施例，本发明的进一步特征在于经由动力传动系统控制器请求车辆维修。
根据一个实施例，本发明的进一步特征在于将所述动力传动系统扭矩或功率请求和所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估从所述自主驾驶员传送到车辆控制器。
根据一个实施例，调整动力传动系统输出扭矩或功率包括调整发动机的输出扭矩。
根据一个实施例，调整动力传动系统输出扭矩或功率包括调整电机的输出扭矩。
根据一个实施例，所述一个或多个控制参数包括电能存储装置的温度。
根据一个实施例，所述一个或多个控制参数包括催化剂的温度。
根据本发明，提供了一种车辆系统，其具有：推进源；自主驾驶员；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，以经由所述自主驾驶员接收动力传动系统扭矩或功率请求和动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估，并且响应于所述动力传动系统扭矩或功率请求而调整所述推进源的输出扭矩或功率，并且响应于一个或多个车辆控制参数超过基于所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估的一个或多个阈值水平而请求车辆维修。
根据一个实施例，所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于车辆工况。
根据一个实施例，所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于一个或多个车辆乘员的生命体征。
根据一个实施例，所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于来自一个或多个车辆乘员提供的输入。
根据一个实施例，所述一个或多个车辆控制参数包括涡轮增压器转速。

Claims (12)

1.一种车辆操作方法，其包括：
经由自主驾驶员生成动力传动系统扭矩或功率请求和动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估；以及
响应于所述动力传动系统扭矩或功率请求而调整动力传动系统输出扭矩或功率并且监测一个或多个控制参数。
2.如权利要求1所述的方法，其还包括：确定所述一个或多个控制参数超过一个或多个阈值水平的实际总次数。
3.如权利要求2所述的方法，其还包括：响应于所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估而调整所述一个或多个阈值水平。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于经由一个或多个车辆乘员提供的输入。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于经由一个或多个车辆系统提供的输入。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述一个或多个车辆系统监测人类的一个或多个生命体征。
7.如权利要求1所述的方法，其中经由从所述自主驾驶员接收所述动力传动系统扭矩或功率请求的控制器来调整动力传动系统输出。
8.一种车辆系统，其包括：
推进源；
自主驾驶员；以及
控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，以经由所述自主驾驶员接收动力传动系统扭矩或功率请求和动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估，并且响应于所述动力传动系统扭矩或功率请求而调整所述推进源的输出扭矩或功率，并且响应于一个或多个车辆控制参数超过基于所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估的一个或多个阈值水平而请求车辆维修。
9.如权利要求8所述的车辆系统，其中所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于车辆工况。
10.如权利要求8所述的车辆系统，其中所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于一个或多个车辆乘员的生命体征。
11.如权利要求8所述的车辆系统，其中所述动力传动系统扭矩或功率紧迫性评估是基于来自一个或多个车辆乘员的输入。
12.如权利要求8所述的车辆系统，其中所述一个或多个车辆控制参数包括涡轮增压器转速。
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