CN105564431A - 控制混合动力车的滑行运行的方法及执行该方法的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种控制混合动力车的滑行运行的方法及用于执行该方法的装置。该装置包括：配置成监测车辆行驶路径和道路信息的AVN单元；配置成增加和减少惯性扭矩的驱动单元；以及控制器，被配置成接收由AVN单元和传感器单元监测的信息，计算至目标车速位置的剩余距离、通过预设的滑行运行线从当前车速至目标车速所需的接近距离、以及在滑行运行执行过程中接近距离与剩余距离之间的差值，并且当所述差值大于预设值时执行惯性扭矩加减控制。因此，由于基于目标车速调整滑行运行中的惯性扭矩，所以可减少不必要的能量损失并提高道路行驶时的燃料比。

Description

控制混合动力车的滑行运行的方法及执行该方法的装置
技术领域
本发明涉及控制混合动力车的滑行运行的方法及用于执行该方法的装置。更具体地，本发明涉及一种控制混合动力车的滑行运行的方法和用于执行该方法的装置，通过应用基于道路信息和行驶路径而变化的车辆速度，使得通过基于当前车速计算剩余距离，以及计算在滑行运行期间当以当前车速依据预设的滑行运行线减速时所需的接近距离，来执行所需的目标滑行运行。
背景技术
为了满足高油价增长的需求，已开发出为改善燃料比在减速期间能量再生和燃料切断等各种控制。此外，由于期望以基于强制车辆减速的路况和减速输入的有效燃料比行驶，因此已研发出控制滑行运行的方法和用于执行该方法的装置。车辆制造商正致力于开发出能够通过滑行运行以最小燃料消耗行驶最长距离的车辆。
鉴于上述背景，滑行运行(coastingoperation)是一种在无加速意图的情况下使用行驶能量使车辆缓慢减速的行驶方法。在混合动力车中，由于在滑行运行期间可使用电动机对电池充电，因此滑行运行是提高充电效率和燃料比方面的主要因素。此外，近来，可通过经车辆内的音频视频导航(AVN)***接收车辆的行驶路径和道路信息而检测车辆的减速状态。随着车辆行驶***的发展，已使用通过控制滑行运行期间产生的惯性扭矩将车辆控制在所需的车辆速度的技术。
然而，当使用利用AVN***获得的车辆行驶路径和道路信息执行滑行运行时，可能未考虑由道路坡度或外界干扰引起的车辆速度变化。另外，当车辆速度由于道路上的外界干扰因素而发生变化时，控制发动机离合器或制动器以使车辆向预期位置行驶，由此使滑行运行期间改善燃料比的效果劣化。
现有技术公开了预先设定制动距离和滑行运行的暂时启用距离，并且执行小于滑行运行的暂时启用距离的滑行运行，以及当车辆不能到达目标位置时，以滑行运行的最低恒速使车辆运行的行驶方法。然而，现有技术并未提供基于因滑行运行期间的路况而变化的车辆速度来控制惯性扭矩的技术，并且由于当车辆不能到达目标位置时，需要车辆以最低恒定车速行驶，因此可能无法改善燃料比。
发明内容
因此，本发明提供了一种控制混合动力车的滑行运行的方法和用于执行该方法的装置，通过应用滑行运行期间的外部条件，计算从当前车辆位置至目标车速位置的剩余距离，以及以当前车速直至到达所需目标车速的接近距离，并且增加或减少惯性扭矩，以便与基于道路、道路坡度和外部干扰的车辆速度变化相对应。
根据本发明的一方面，用于控制混合动力车的滑行运行的装置可包括：配置成监测混合动力车的行驶路径和道路信息的音频视频导航(AVN)单元；配置成增加和减少惯性扭矩的驱动单元；以及配置成接收由AVN单元和传感器单元监测的信息，计算至目标车速位置的剩余距离、使用预设的滑行运行线从当前车速至目标车速所需的接近距离、以及执行滑行运行期间接近距离与剩余距离之间的差值，并且当该差值大于预设值时执行惯性扭矩加减控制的控制器。
上述惯性扭矩加减控制可由控制器根据以下等式执行：
其中，A是滑行运行期间产生的惯性扭矩，B是在从当前车速至车辆停止时的滑行运行距离中除去从目标车速至车辆停止时的滑行运行距离而得到的所需接近距离，并且C是从当前车速位置至目标车速位置的剩余距离。
此外，当接近距离与剩余距离之差为负(例如，小于零)时，可通过减少惯性扭矩以使混合动力车加速(例如，增加车辆速度)来执行惯性扭矩加减控制。可通过驱动电动机或者通过使发动机离合器接合来减少惯性扭矩。另外，当接近距离与剩余距离之差为正(例如，大于零)时，可通过增加惯性扭矩以使混合动力车减速来执行惯性扭矩加减控制。
根据本发明的另一方面，用于控制混合动力车的滑行运行的方法可包括：基于当前车速计算滑行运行距离；根据减速所需剩余距离和滑行运行计算减速接近距离；确定加速器踏板是否接合；以及当加速器踏板未接合时，并且当接近距离与剩余距离之差的绝对值大于第二预设值时，执行惯性扭矩加减控制，并且当接近距离与剩余距离之差的绝对值小于预设临界值时，维持当前滑行运行控制。
当接近距离与剩余距离之差的绝对值大于第二预设值时，惯性扭矩加减控制可由控制器根据以下等式执行：
其中，A是滑行运行期间产生的惯性扭矩，B是在从当前车速至车辆停止时的滑行运行距离中除去从目标车速至车辆停止时的滑行运行距离而得到的所需接近距离，并且C是从当前车速位置至目标车速位置的剩余距离。
当接近距离与剩余距离之差的绝对值大于第二预设值时，执行惯性扭矩加减控制的步骤可包括：当接近距离与剩余距离之差为正(例如，大于零)时，增加惯性扭矩以使混合动力车减速。当接近距离与剩余距离之差的绝对值大于第二预设值时，执行惯性扭矩加减控制的步骤可包括：当接近距离与剩余距离之差为负(例如，小于零)时，减少惯性扭矩以使混合动力车加速。可通过驱动电动机或者通过使发动机离合器接合来减少惯性扭矩。
本发明的装置提供了通过应用滑行运行时的道路坡度和外界干扰所引起的车速变化来调整惯性扭矩和车辆速度的技术，使得车辆能够朝向目标车速位置行驶。此外，由于可调整目标车速位置处的所需目标车速以及车辆速度，因此可减少由于道路干扰而无法为了达到所需车速应用滑行运行时的路况所引起的差异感。另外，由于本发明提供了基于目标车速调整滑行运行时的惯性扭矩的技术，因此可减少不必要的能量损失，并可获得道路行驶时提高的燃料比。
附图说明
现在将参照附图所示的本发明的若干示例性实施例详细说明本发明的上述及其他特征，附图在下文中仅以例示的方式给出，因此并不限制本发明，并且其中：
图1是示出根据现有技术的基于当前车速控制滑行运行的现有方法的示例图；
图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于控制混合动力车的滑行运行的装置的示例性框图；
图3是示出根据本发明的示例性实施例鉴于车辆速度通过计算滑行运行中的剩余距离和接近距离来控制惯性扭矩的过程的示例图；并且
图4是示出根据本发明的示例性实施例的用于控制混合动力车的滑行运行的方法的示例性流程图。
应当理解的是，附图不必按比例绘制，而是呈现示出本发明的基本原理的各种特征的略微简化的表现形式。如本文所公开的本发明的特定设计特征，包括，例如，特定尺寸、方向、位置，以及形状将部分地通过特定用途和使用环境而确定。贯穿多个附图，本发明中的相同参考标号指代相同或者等效部件。
具体实施方式
应当理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他相似术语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)、公交车、卡车、各式商用车辆在内的载客车辆，包括各种艇和船在内的水运工具，以及航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他代用燃料车辆(例如，从石油以外的资源取得的燃料)。如本文所提及的，混合动力车是具有两种或更多种动力源的车辆，例如具有汽油动力和电动力二者的车辆。
尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性处理，然而应当理解的是，示例性处理也可由一个或多个模块执行。另外，应当理解的是，术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置成存储模块，并且处理器被专门配置成执行所述模块，以执行以下进一步说明的一个或多个处理。
此外，本发明的控制逻辑可被实施为包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在网络连接的计算机***中，以便例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)，以分布方式存储和执行计算机可读介质。
本文所使用的专有名词仅是为了说明特定实施例的目的，而非意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文另外清楚表明。还将理解的是，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和全部组合。
在下文中，将详细说明本发明使得本发明所属领域的技术人员能够更容易地实施本发明。
本发明提供一种用于控制混合动力车的滑行运行的方法，计算从当前车辆位置至目标车速位置的剩余距离、在滑行运行中从当前车速至车辆停止时的滑行运行距离、以及除去从目标车速至车辆停止时的滑行运行距离而得到的所需接近距离，并且执行计算所得值之间的运算，使车辆以驾驶者所需的目标车速运行。
图1示出根据现有技术基于当前车速执行滑行运行的示例性控制过程，以及为在执行滑行运行的过程中控制滑行运行而计算的接近距离和剩余距离。图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于控制混合动力车的滑行运行的装置的示例性框图。
用于控制混合动力车的滑行运行的装置可配置成，使用音频视频导航***(AVN)10接收车辆行驶路径和道路相关信息。具体地，行驶环境可包括预测到限速照相机和道路连接时的情况。因此，控制器40可配置成接收来自AVN10的行驶路径和道路信息等车辆行驶信息。此外，控制器40可配置成基于所存储的行驶数据，计算从滑行运行控制位置至前方目标车速位置(例如，目标位置)的剩余距离、在滑行运行中从当前车速至车辆停止时的滑行运行距离、以及除去从目标车速至车辆停止时的滑行运行距离而得的所需接近距离。
用于控制混合动力车的滑行运行的装置可包括传感器单元20，其配置成监测车辆速度以及加速器踏板是否被启动(例如，踏板是接合还是分离)。传感器单元可配置成使用加速度传感器、车速传感器和车轮速度传感器测量当前车辆速度。因此，可测量车辆速度，以便使用预设和存储的滑行运行线，为执行到达目标车速的滑行运行设定滑行运行开始时间点和接近距离。加速器的接合程度(例如，施加在加速踏板上的压力的量)可使用加速器位置传感器(APS)测得，并且当加速器被完全接合时，可由控制器40执行滑行运行。
如上所述，可使用AVN10获得车辆行驶路径和道路信息，并可通过传感器单元20测量当前车辆速度和加速器接合程度，并且所获得的信息和测量的值可输入至控制器40。控制器40可配置成基于输入信息和测量值，计算从当前车辆位置至前方目标车速位置(例如，目标位置)的剩余距离、在滑行运行中从当前车速至车辆停止时的滑行运行距离、以及除去从目标车速至车辆停止时的滑行运行距离而得到的所需接近距离。换言之，控制器40可配置成计算用以使车辆速度减少至目标车速的滑行运行执行区域和接近距离，并且基于计算的剩余距离和接近距离，在滑行运行执行区域中执行惯性扭矩加减控制。控制器40可以是混合动力控制单元(HCU)。另外，前方目标车速位置可被认为是以目标速度行驶的车辆所到达的目标位置。
由控制器40执行的惯性扭矩加减控制可通过以下等式计算：
其中，A是滑行运行中产生的惯性扭矩，B是在从当前车速至车辆停止时的滑行运行距离中除去从目标车速至车辆停止时的滑行运行距离而得到的所需接近距离，并且C是从当前车速位置至目标车速位置的剩余距离。
在执行滑行运行的过程中，控制器40可配置成基于以上等式计算惯性扭矩加减控制值。具体地，控制器可配置成通过考虑至目标车速的剩余距离与基于控制器40中预设的滑行运行线确定的至目标车速的接近距离之间的关系，执行惯性扭矩加减控制。
在滑行运行中执行惯性扭矩加减控制期间，由于当接近距离大于剩余距离时，可增加惯性扭矩以减少车辆速度，因此控制器可配置成增加连接于车轴的电动机的充电量。然而，在电动机充电受限等***受限情况下，可通过发动机离合器接合来满足目标扭矩。
此外，由于在滑行运行中当接近距离小于剩余距离时，可通过减少惯性扭矩使车辆加速，因此可减少连接于车轴的电动机的充电量。然而，在电动机充电受限等***受限情况下，可通过经由发动机离合器接合传送驱动力来执行惯性扭矩加减控制。
因此，在滑行运行中执行惯性扭矩加减控制时，驱动单元30可用作调整惯性扭矩的装置。驱动单元30可包括连接于车轴的电动机单元和与发动机接合的发动机离合器。因此，在需要加减惯性扭矩的条件下，控制器40可配置成调整电动机单元的充电量或者通过使发动机离合器与车轴接合来调整惯性扭矩。因此，在惯性扭矩的调整过程中，在混合动力车中，可通过改变电动机的充电量来调整惯性扭矩。换言之，当增加电动机的充电量时，惯性扭矩可增加，并且当减少电动机的充电量时，惯性扭矩可减少。另外，可执行发动机离合器的接合，使得能够进行惯性扭矩加减控制。
图3是示出在滑行运行期间通过惯性扭矩加减控制得到的车辆速度变化的示例图。因此，在滑行运行中当接近距离大于剩余距离时，控制器40可配置成增加惯性扭矩，并且作为减少车辆速度的结果，车辆可以驾驶者所需的车速朝向前方要求目标车速的位置行驶。另外，在滑行运行中当接近距离小于剩余距离时，可减少惯性扭矩并可增加车辆速度，以使车辆能够以驾驶者所需的车速通过要求目标车速的位置。
图4是示出根据本发明的示例性实施例的用于控制混合动力车的滑行运行的方法的示例性流程图。用于控制混合动力车的滑行运行的方法可包括，基于当前车速和目标车速计算滑行运行距离(S110)，以及计算从当前车辆位置至目标车速位置的剩余距离，和在滑行运行中当车辆速度从当前车速减少至目标车速时所需的接近距离(S120)。
此外，可确定剩余距离与接近距离之差是否小于第一预设值(S130)，并且当剩余距离与接近距离之差大于第一预设值时，可重复计算剩余距离和滑行运行中的接近距离。当剩余距离与接近距离之差小于第一预设值时，可确定加速器踏板是否在预设时间内接合(S140)。
当加速器踏板分离时，可重复基于当前车速和目标车速计算滑行运行距离的步骤(S110)。当加速器踏板接合时，由于可执行滑行运行，因此可确定滑行运行中的接近距离与剩余距离之差是否大于第二预设值(S150)。另外，当滑行运行中的接近距离与剩余距离之差小于第二预设值时，可维持当前的滑行运行(S160)。当滑行运行中的接近距离与剩余距离之差大于第二预设值时，可执行惯性扭矩加减控制(S170)。
此外，当滑行运行中的接近距离与剩余距离之差大于第二预设值时，在惯性扭矩加减控制(S170)中，当接近距离与剩余距离之差为正(例如，大于零)时，可增加惯性扭矩以使车辆减速。当接近距离与剩余距离之差为负(例如，小于零)时，可减少惯性扭矩以使车辆加速。当通过减少惯性扭矩使车辆加速时，可驱动电动机并可减少电动机的充电量以减少惯性扭矩，或者可使发动机离合器接合以减少惯性扭矩，以便使车辆加速。
尽管已详细说明了根据本发明的控制混合动力车的滑行运行的方法及用于执行该方法的装置，然而本发明的范围不限于该说明，而是在未背离本发明的技术思想和所附权利要求限定的范围的情况下，可由本领域技术人员做出各种修改和变化。

Claims (15)

1.一种用于控制车辆的滑行运行的装置，所述装置包括：
配置成监测车辆行驶路径和道路信息的音频视频导航(AVN)单元；
配置成增加和减少惯性扭矩的驱动单元；以及
控制器，被配置成接收由所述AVN单元和传感器单元监测的信息，计算至目标车速位置的剩余距离、通过预设的滑行运行线从当前车速至目标车速所需的接近距离、以及在滑行运行执行过程中所述接近距离与所述剩余距离之间的差值，并且当所述差值大于预设值时执行惯性扭矩加减控制。
2.根据权利要求1所述的装置，其中在由所述控制器计算所述接近距离的过程中，所述控制器配置成使用经由控制器中预设的所述滑行运行线从所述当前车速至车辆停止时所需的滑行运行距离与从所述目标车速至车辆停止时所需的滑行运行距离之间的差值数据，计算所述接近距离。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述惯性扭矩加减控制基于以下等式执行：
其中，A是滑行运行中产生的惯性扭矩，B是在从当前车速至车辆停止时的滑行运行距离中除去从目标车速至车辆停止时的滑行运行距离而得到的所需接近距离，并且C是从当前车速位置至目标车速位置的剩余距离。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述控制器配置成在执行所述惯性扭矩加减控制的过程中，当所述接近距离大于所述剩余距离时，通过增加惯性扭矩使车辆减速。
5.根据权利要求3所述的装置，其中所述控制器配置成在执行所述惯性扭矩加减控制的过程中，当所述接近距离小于所述剩余距离时，通过减少惯性扭矩使车辆加速。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述控制器配置成在执行所述惯性扭矩加减控制的过程中，减少电动机的充电量或使发动机离合器接合以减少所述惯性扭矩。
7.根据权利要求1所述装置，其中所述传感器单元配置成监测车辆速度以及加速器踏板是否接合。
8.一种用于控制车辆的滑行运行的方法，所述方法包括以下步骤：
通过控制器基于当前车速计算滑行运行距离；
通过所述控制器计算从当前车速位置至目标车速位置的剩余距离，以及滑行运行中从当前车速至目标车速所需的接近距离；
通过所述控制器确定所述剩余距离与所述接近距离之差是否小于第一预设值；
通过所述控制器，当所述剩余距离与所述接近距离之差大于第一预设值时计算剩余距离，并且当所述剩余距离与所述接近距离之差小于第一预设值时，确定加速器踏板是否接合；以及
通过所述控制器，当所述剩余距离与所述接近距离之差大于第一预设值时计算滑行运行距离，并且当所述剩余距离与所述接近距离之差小于第一预设值时，当所述接近距离与所述剩余距离之差的绝对值大于第二预设值时，执行惯性扭矩加减控制，并且当所述接近距离与所述剩余距离之差的绝对值小于预设临界值时，维持当前滑行运行控制。
9.根据权利要求8所述方法，其中在计算滑行运行中从当前车速至目标车速所需的接近距离的步骤中，使用经由控制器中预设的滑行运行线从所述当前车速至车辆停止时所需的滑行运行距离与从所述目标车速至车辆停止时所需的滑行运行距离之间的差值，计算所述接近距离。
10.根据权利要求8所述的方法，其中当所述接近距离与所述剩余距离之差的绝对值大于第二预设值时，通过所述控制器根据以下等式执行所述惯性扭矩加减控制：
其中，A是滑行运行中产生的惯性扭矩，B是在从当前车速至车辆停止时的滑行运行距离中除去从目标车速至车辆停止时的滑行运行距离而得到的所需接近距离，并且C是从当前车速位置至目标车速位置的剩余距离。
11.根据权利要求8所述的方法，其中当所述接近距离与所述剩余距离之差的绝对值大于第二预设值时，执行惯性扭矩加减控制的步骤包括：
当所述接近距离与所述剩余距离之差大于零时，通过所述控制器增加惯性扭矩以使车辆减速。
12.根据权利要求8所述的方法，其中当所述接近距离与所述剩余距离之差的绝对值大于第二预设值时，执行惯性扭矩加减控制的步骤包括：
当所述接近距离与所述剩余距离之差小于零时，通过所述控制器减少惯性扭矩以使车辆加速。
13.根据权利要求12所述的方法，其中通过增加电动机的充电量或者通过使发动机离合器接合来减少所述惯性扭矩。
14.一种包含由控制器执行的程序指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可读介质包括：
基于当前车速计算滑行运行距离的程序指令；
计算从当前车速位置至目标车速位置的剩余距离，以及滑行运行中从当前车速至目标车速所需的接近距离的程序指令；
确定所述剩余距离与所述接近距离之差是否小于第一预设值的程序指令；
当所述剩余距离与所述接近距离之差大于第一预设值时计算剩余距离，并且当所述剩余距离与所述接近距离之差小于第一预设值时，确定加速器踏板是否接合的程序指令；以及
当所述剩余距离与所述接近距离之差大于第一预设值时计算滑行运行距离，并且当所述剩余距离与所述接近距离之差小于第一预设值时，当所述接近距离与所述剩余距离之差的绝对值大于第二预设值时，执行惯性扭矩加减控制，并且当所述接近距离与所述剩余距离之差的绝对值小于预设临界值时，维持当前滑行运行控制的程序指令。
15.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读介质，其中在计算滑行运行中从当前车速至目标车速所需的接近距离的过程中，使用经由控制器中预设的滑行运行线从所述当前车速至车辆停止时所需的滑行运行距离与从所述目标车速至车辆停止时所需的滑行运行距离之间的差值，计算所述接近距离。
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