CN112739938A - 用于基于加速度约束选择传动系状态的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于通过车辆动力传动系(GMP)的变速器来选择目标传动系状态的方法，其特征在于，通过以下步骤向变速器施加在选择其目标时要遵守的最小加速度水平约束(FINAL_ACCEL_CST)：‑从列出的几种行为类型中识别出车辆行为类型(ACCEL_CST_TYP)；‑基于当前速度、该动力传动系GMP上的负荷以及与特定驾驶状况相关联的附加阻力来计算出几个加速度约束水平(ACCEL_CST_X)；‑根据所识别出的行为类型(ACCEL_CST_TYP)从所计算出的各个约束水平中选择出施加到该变速器的水平(FINAL_ACCEL_CST)。

Description

用于基于加速度约束选择传动系状态的方法
技术领域
本发明涉及对具有涉及以不同的齿轮减速比从一个或多个驱动机器向车辆的车轮传递扭矩的几种状态的车辆传动系、特别是混合动力车辆传动系的控制。
更具体地，本发明涉及一种用于通过车辆动力传动系的变速器来选择目标传动系状态的方法。
本发明优选地但非限制性地适用于混合动力车辆变速器，这些混合动力车辆变速器将从几个驱动源(以特定的齿轮减速比)向车辆车轮的移动分组到一起。然而，在类似状况下，本发明确实适用于设有具有离散传动比的自动变速器的任何车辆。
背景技术
在设有具有离散传动比的自动变速器的车辆(无论其具有电动/混合动力还是内燃发动机)上，选择传动系状态作为目标的软件功能可以被定义为特定于给定车辆架构的(多个)耦合器和(多个)减速齿轮的组合。该目标状态是在修改涉及的耦合器组合的一个或多个操作结束时由变速器“挑选”或选择、然后建立或“实现”的。自动变速器在挑选其目标时考虑多个约束。
这些约束可以是：
-可靠性约束(驱动构件的最小/最大速度)，
-声学舒适度约束(噪声、振动、撞击)、行进方向约束(前进、倒退、停车等)。
在选择传动系状态作为目标时一个重要约束是性能。该约束确保所选择的状态使得可以对驾驶员通过加速器踏板或其他软件功能(速度控制器等)所需的动力传动系上的负荷。
FR 2 992 040披露了一种用于控制设有动力传动系和速度控制器的车辆的自动化变速箱的方法。该方法包括：基于要接合到变速箱中的传动比下的最大加速度、车辆的行进速度以及由计算机编程的速度设定点来确定该传动比。然后基于由控制器施加的加速度约束来选择传动比。
该出版物描述了基于加速度约束而无需提供其确定的传动比选择策略。
发明内容
本发明旨在定义传动系状态要被变速器选择作为目标所要满足的性能约束。
为此，本发明提出了通过以下步骤向变速器施加在选择目标时要满足的最小加速度水平约束：
-从列出的几种行为类型中识别出车辆行为类型，
-基于当前速度、该动力传动系上的负荷以及与特定驾驶状况相关的附加阻力来计算出几个加速度约束水平，以及
-根据所识别出的行为类型从所计算出的不同约束水平中选择出施加到该变速器的水平。
所施加的性能约束被表达为加速度水平。该解决方案的优点在于需要较少的调整参数。该解决方案的使用大大节省了车载内存，并简化了对车辆的调谐。
附图说明
通过参考附图阅读以下对本发明的非限制性实施例的描述，将更清楚地理解本发明。
[图1]是所开发的策略的流程图。
[图2]是F2函数的流程图。
[图3]展示了F2函数。
[图4]展示了F2函数。
[图5]展示了F2函数。
具体实施方式
所提出的用于通过变速器选择目标状态的方法可以构成一种用于在结合到混合动力或其他动力传动系中的自动或自动化变速器中控制传动系状态变化、或更简单地控制挡位变化的更广泛方法的一部分。该方法的实施被分解成不同步骤，从而确定在选择(有资格作为目标且可由变速器实现的)传动系状态时变速器要满足的加速度约束。
该方法的主要步骤如下：
-从列出的几种行为类型中识别出车辆行为类型(ACCEL_CST_TYP)，
-基于当前速度、该动力传动系上的负荷以及与特定驾驶状况相关的附加阻力来计算几个加速度约束水平(ACCEL_CST_X)，以及
-根据所识别出的行为类型(ACCEL_CST_TYP)从所计算出的不同约束水平中选择出施加到该变速器的水平(FINAL_ACCEL_CST)。
取决于所选择的是“经济”模式、“动态”模式还是其他驾驶模式，驾驶员期望的性能约束是不同的。此外，阻力、坡度、风等的水平也会对车辆的行为和性能水平产生影响。第一函数F1定义不同的“行为类型”，这些行为类型对应于驾驶员的期望和车辆的性能。
这些行为类型基于两个主要参数RES_FORC_LEVEL和DLS_TGT_FCT_TYP采用从1到X的值。
参数DLS_TGT_FCT_TYP基于驾驶员的驾驶模式(经济、中性、动态等)并基于污染减少约束(例如，在催化转换器加热阶段期间等)或基于其他需求采用从1到Z的值。RES_FORC_LEVEL参数对应于根据驾驶状况对车辆的实际阻力水平。该参数基于所遇到的阻力采用从1到Y的值：小角度爬升、大角度爬升、下降、逆风、负荷等。这两个参数输入到二维逻辑表[Y,Z]中，该二维逻辑表确定了随后的F2和F3函数使用的加速度类型ACCEL_CST_TYP。简而言之，这些行为类型可以基于车辆采用的驾驶模式、污染减少约束和/或在正常(标准)驾驶状况下确定的对车辆的正常阻力水平来列出。
F2函数计算X加速度约束。所有的F2函数都包含相同的函数内容。仅调整参数不同。每个F2函数都对应于一种行为类型。该函数在由F1函数确定的类型ACCEL_CST_TYP与其类型相对应情况下是有效的。
F2函数的输入数据如下：
-车辆的当前速度VEH_SPD，
-根据驾驶员(或速度控制器)所需的力相对于在所遇到的驾驶状况下动力传动系产生的最小力和最大力的百分比确定的动力传动系上的负荷PWT_FORC_LOAD，
-相对于在平坦、无风、平均车辆重量等情况下观测到的理论阻力，在行驶时遇到的附加阻力ADD_RES_FORC。
F2函数的调整参数输入到表A_CST和表A_OFS中。表A_CST基于速度轴VEH_BKPT_TABLE和动力传动系负荷轴LOAD_BKPT_TABLE产生原始加速度水平RAW_ACCEL_CST。表A_OFS基于其速度轴VEH_BKPT_TABLE_2和附加阻力轴ADD_RES_FORC_BKPT_TABLE引入一个偏移量。
每个F2函数都被分解成用于确定加速度约束的几个步骤和子函数：
a)基于在加速度约束表A_CST中输入的动力传动系上的负荷PWT_FORC_LOAD和车辆的行进速度VEH_SPD来确定原始加速度约束RAW_ACCEL_CST(步骤1)；
b)确定潜在加速度约束(步骤2)：使用在加速度表A_CST中输入的负荷轴LOAD_BKPT_TABLE来获得当前车辆速度VEH_SPD下所有负荷水平下的所有加速度约束；获得采用加速度水平向量形式的、与负荷轴LOAD_BKPT_TABLE维度相同的LOAD_BKPT_ACCEL_CST流作为输出；施加原始潜在加速度约束RAW_POT_ACCEL_CST，该原始潜在加速度约束是LOAD_BKPT_ACCEL_CST向量的最小值。
偏移值ACCEL_OFS_CST通过表A_OFS计算得出，该表的输入是附加阻力ADD_RES_FORC和车辆速度VEH_SPD。将ACCEL_OFS_CST与原始加速度值RAW_POT_ACCEL_CST相加以获得潜在加速度约束POT_ACCEL_CST。该潜在加速度约束是动力传动系状态被选择为目标应满足的综合理论最小加速度值，而与动力传动系上的负荷水平PWT_FORC_LOAD无关。
c)确定插值加速度约束(步骤3)：当潜在加速度约束POT_ACCEL_CST低于给定车辆速度的A_CST图上的所有值时，偏移量ACCEL_OFS_CST采用负值；此特征会导致插值阶段，该阶段确保所计算出的最终约束值的连续性和一致性，以计算动力传动系的给定负荷值。
首先，提取与原始潜在加速度RAW_POT_ACCEL_CST相对应的负荷轴LOAD_BKPT_TABLE的值(函数F21)。该提取是通过将RAW_POT_ACCEL_CST值与LOAD_BKPT_ACCEL_CST向量进行比较以便在轴上标识出相同的坐标来执行的。如果LOAD_BKPT_ACCEL_CST向量的几个坐标等于RAW_POT_ACCEL_CST，则选择具有最高轴值的LOAD_BKPT_ACCEL_CST坐标。然后将该值以名称POT_ACCEL_BKPT传输到F2函数。下一坐标给出名称为NEXT_POT_ACCEL_BKPT的轴值。
其次，在表A_CST中输入NEXT_POT_ACCEL_BKPT值和车辆速度VEH_SPD，以获得对应的加速度约束NEXT_POT_ACCEL_BKPT_CST。
第三，当动力传动系上的负荷PWT_FORC_LOAD介于轴值POT_ACCEL_BKPT与轴值NEXT_POT_ACCEL_BKPT之间时，F22函数使用下式计算插值加速度约束INTERP_ACCEL_CST：
INTERP_ACCEL_CST＝POT_ACCEL_CST+(PWT_FORC_LOAD-POT_ACCEL_BKPT)*(NEXT_POT_ACCEL_BKPT_CST-POT_ACCEL_CST)/(NEXT_POT_ACCEL_BKPT-POT_ACCEL_BKPT)
最后，F23函数在先前在F2函数中计算出的所有加速度约束之间进行决策，以获得与F2函数的类型相关的加速度约束。然后会发生几种情形，其优先级顺序如下：
-如果加速度约束偏移值ACCEL_OFS_CST大于或等于0，则最终加速度约束ACCEL_CST_X等于原始加速度约束值RAW_ACCEL_CST和潜在加速度约束POT_ACCEL_CST中的最大值，
-如果动力传动系上的负荷PWT_FORC_LOAD小于或等于负荷值NEXT_POT_ACCEL_BKPT且大于或等于负荷值POT_ACCEL_BKPT，则最终加速度约束ACCEL_CST_X等于插值加速度约束值INTERP_ACCEL_CST，
-如果动力传动系上的负荷PWT_FORC_LOAD小于或等于负荷值POT_ACCEL_BKPT，则最终加速度约束ACCEL_CST_X等于潜在约束值POT_ACCEL_CST，以及
-如果动力传动系上的负荷PWT_FORC_LOAD大于或等于负荷值NEXT_POT_ACCEL_BKPT，则最终加速度约束ACCEL_CST_X等于原始加速度约束值RAW_ACCEL_CST。
简而言之，所计算出的每个约束水平X_ACCEL_CST都是以下各项之间的决策结果：
-原始加速度约束值RAW_ACCEL_CST，其仅取决于动力传动系上的负荷和车辆速度，
-潜在加速度约束POT_ACCEL_CST，其与动力传动系在目标方面必须遵守的最小加速度相对应，而与其负荷水平PWT_FORC_LOAD无关，以及
-插值加速度约束INTERP_ACCEL_CST，其是基于潜在加速度约束PWT_FORC_LOAD、动力传动系负荷水平POT_ACCEL_CST、以及两个加速度约束POT_ACCEL_BKPT_CST和NEXT_POT_ACCEL_BKPT_CST而计算的。
F3函数基于在F1函数中确定的加速度约束类型ACCEL_CST_TYP来选择由F2函数产生的加速度约束之一。如果行为类型ACCEL_CST_TYP等于B，则最终加速度约束FINAL_ACCEL_CST等于F2函数的类型B加速度约束ACCEL_CST_B。由F3函数选择的最终加速度约束FINAL_ACCEL_CST用于定义有资格成为自动变速器的目标的传动系状态。
[图4]使用以下假设展示了潜在加速度的计算：
-VEH_SPD＝30km/h
-ADD_RES_FORC＝500N
偏移值ACCEL_OFS_CST从表A_OFS中读取。根据VEH_SPD输入和ADD_RES_FORC输入，偏移值等于0.17m/s2。加速度约束向量由表A_CST给出。根据VEH_SPD输入和LOAD_BKPT_TABLE输入，该向量包含VEH_SPD＝30km/h列中的值。原始潜在加速度约束RAW_POT_ACCEL_CST是LOAD_BKPT_ACCEL_CST的最小值。该原始潜在加速度约束等于1.14m/s2。潜在加速度约束POT_ACCEL_CST是RAW_POT_ACCEL_CST与ACCEL_OFS_CST之和，等于1.31m/s2。
如果偏移值大于或等于零，则F23函数在加速度约束之间做出如下决策：当偏移值ACCEL_OFS_CST大于零时，加速度约束ACCEL_CST_X的值等于原始加速度约束值RAW_ACCEL_CST和潜在加速度约束POT_ACCEL_CST中的最大值：
-如果PWT_FORC_LOAD＝0.2，则原始加速度约束RAW_ACCEL_CST等于1.14m/s2。当POT_ACCEL_CST的值等于1.31m/s2时，则加速度约束ACCEL_CST_X等于1.31m/s2。
-如果PWT_FORC_LOAD＝0.5，则原始加速度约束RAW_ACCEL_CST等于1.59m/s2。当POT_ACCEL_CST的值等于1.31m/s2时，加速度约束ACCEL_CST_X等于1.59m/s2。
[图5]基于以下假设展示了潜在加速度的计算：
-VEH_SPD＝30km/h
-ADD_RES_FORC＝-500N
根据VEH_SPD输入和ADD_RES_FORC输入，表A_OFS中的偏移值ACCEL_OFS_CST等于-0.17m/s2。加速度约束向量由表A_CST推导出。根据VEH_SPD输入和LOAD_BKPT_TABLE输入，该向量包含VEH_SPD值等于30km/h的这一列中的所有值。原始潜在加速度约束RAW_POT_ACCEL_CST是LOAD_BKPT_ACCEL_CST的最小值，即1.14m/s2。潜在加速度约束POT_ACCEL_CST等于RAW_POT_ACCEL_CST与ACCEL_OFS_CST之和，为0.97m/s2。
插值加速度约束如下地获得。使用F21函数来定义NEXT_POT_ACCEL_BKPT轴和POT_ACCEL_BKPT轴的值。这些值的计算如下：
-LOAD_BKPT_TABLE有四个值[0 0.1 0.2 0.3]被用于获得在LOAD_BKPT_ACCEL_CST向量中的RAW_POT_ACCEL_CST的值：最高值为0.3，这是POT_ACCEL_BKPT所采用的值。
-NEXT_POT_ACCEL_BKPT是继POT_ACCEL_BKPT之后的LOAD_BKPT_TABLE轴的值，NEXT_POT_ACCEL_BKPT采用值0.4：使用该值，根据表A_CST、根据NEXT_POT_ACCEL_BKPT输入和VEH_SPD输入，相关联的加速度约束NEXT_POT_ACCEL_BKPT_CST的值为1.27m/s2。
假设动力传动系上的负荷PWT_FORC_LOAD等于0.35，则插值计算如下：INTERP_ACCEL_CST＝0.97+(0.35-0.3)*(1.27-0.97)/(0.4-0.3)＝1.12m/s2。因此，对于负荷PWT_FORC_LOAD为0.35的情况，插值加速度约束INTERP_ACCEL_CST的值为1.12m/s2。
如果偏移值小于零，则如下地进行F23函数的决策。
-如果动力传动系上的负荷PWT_FORC_LOAD等于0.35(因此小于NEXT_POT_ACCEL_BKPT＝0.4，并且大于POT_ACCEL_BKPT＝0.3)，则最终加速度约束ACCEL_CST_X等于插值加速度约束INTERP_ACCEL_CST，为1.12m/s2。
-如果动力传动系上的负荷PWT_FORC_LOAD等于0.25(因此小于POT_ACCEL_BKPT＝0.3)，则最终加速度约束ACCEL_CST_X等于潜在加速度约束值POT_ACCEL_CST，为0.97m/s2。
-如果动力传动系上的负荷PWT_FORC_LOAD等于0.5(因此大于NEXT_POT_ACCEL_BKPT＝0.4)，则最终加速度约束ACCEL_CST_X等于原始加速度约束值RAW_ACCEL_CST，为1.59m/s2。

Claims (9)

1.一种用于通过车辆动力传动系的变速器来选择传动系状态目标的方法，据此，通过以下步骤向变速器施加在选择该目标时要满足的最小加速度水平约束(FINAL_ACCEL_CST)：
-从列出的几种行为类型中识别出车辆行为类型(ACCEL_CST_TYP)，
-基于当前速度、该动力传动系上的负荷以及与特定驾驶状况相关的附加阻力来计算出几个加速度约束水平(ACCEL_CST_X)，
-根据所识别出的行为类型(ACCEL_CST_TYP)从所计算出的不同约束水平中选择出施加到该变速器的水平(FINAL_ACCEL_CST)，
该方法的特征在于，所计算出的每个约束水平(ACCEL_CST_X)都是以下各项之间的决策结果：
-原始加速度约束值(RAW_ACCEL_CST)，其仅取决于该动力传动系上的负荷和车辆速度
-潜在加速度约束(POT_ACCEL_CST)，其与该动力传动系在该目标方面必须遵守的最小加速度相对应，而与其负荷水平(PWT_FORC_LOAD)无关，
-插值加速度约束(INTERP_ACCEL_CST)，其是基于该潜在加速度约束(POT_ACCEL_CST)、该动力传动系负荷水平(PWT_FORC_LOAD)、以及两个加速度约束(POT_ACCEL_BKPT_CST)和(NEXT_POT_ACCEL_BKPT_CST)而计算的。
2.如权利要求1所述的用于选择目标状态的方法，其特征在于，这些行为类型是基于该车辆所采用的驾驶模式而列出的。
3.如权利要求1或2所述的用于选择目标状态的方法，其特征在于，这些行为类型是基于污染减少约束而列出的。
4.如权利要求1、2或3所述的用于选择目标状态的方法，其特征在于，这些行为类型是基于在遇到的驾驶状况下确定的该车辆的正常阻力水平而列出的。
5.如前述权利要求之一所述的用于选择目标状态的方法，其特征在于，这两个加速度约束(POT_ACCEL_BKPT_CST)和(NEXT_POT_ACCEL_BKPT_CST)对应于两个负荷值(POT_ACCEL_BKPT)和(NEXT_POT_ACCEL_BKPT)。
6.如权利要求5所述的用于选择目标状态的方法，其特征在于，如果加速度约束偏移值(ACCEL_OFS_CST)大于或等于0，则最终加速度约束(ACCEL_CST_X)等于原始加速度约束值(RAW_ACCEL_CST)和潜在加速度约束(POT_ACCEL_CST)中的最大值。
7.如权利要求5或6所述的用于选择目标状态的方法，其特征在于，如果该动力传动系上的负荷(PWT_FORC_LOAD)小于或等于负荷值(NEXT_POT_ACCEL_BKPT)且大于或等于负荷值(POT_ACCEL_BKPT)，则所计算出的加速度约束(ACCEL_CST_X)等于插值加速度约束值(INTERP_ACCEL_CST)。
8.如权利要求5、6或7所述的用于选择目标状态的方法，其特征在于，如果该动力传动系上的负荷(PWT_FORC_LOAD)小于或等于负荷值(POT_ACCEL_BKPT)，则所计算出的加速度约束(ACCEL_CST_X)等于潜在约束值(POT_ACCEL_CST)。
9.如前述权利要求之一所述的用于选择目标状态的方法，其特征在于，如果该动力传动系上的负荷(PWT_FORC_LOAD)大于或等于负荷值(NEXT_POT_ACCEL_BKPT)，则所计算出的加速度约束等于原始加速度约束值(RAW_ACCEL_CST)。
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