CN106240557B - 用于控制动力总成***的控制变量的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

描述了一种动力总成***，其包括用于控制其元件的控制变量的方法。该方法包括确定初始状态转换阈值和与控制变量有关的运行参数的关联滞后带。基于动力总成元件在控制变量的当前状态下的运行，使滞后带衰减，并且基于运行参数与导致运行参数的衰减滞后带的初始状态转换阀值之间的比较，选择动力总成元件的优选控制变量。将动力总成***的元件控制为控制变量的优选状态。

Description

用于控制动力总成***的控制变量的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于车辆的动力总成***以及与其相关联的关联控制程序。
背景技术
动力总成***响应于操作者请求和其他条件来运行。这种运行包括控制一个或多个控制变量，例如选定的变速齿轮、发动机开/关等等。可以执行对各种控制变量的控制和改变来使运行得到优化，其中包括改变控制变量以降低功率损耗、降低功率消耗和提高性能。这样，控制变量可响应于运行状态的改变而改变，其中包括例如来自车辆操作者的输入、与外部运行状态有关的输入或者与动力总成***的运行有关的输入。
控制变量的改变(例如，发动机开与关状态之间的改变或固定的变速齿轮比之间的改变)可包括一定的滞后，从而将可导致操作者不满和/或对一个或多个诸如电力起动机电机等部件的使用寿命产生影响的状态转换降低到最低限度。然而，在非最佳状态下于滞后窗口内持续地运行可能会增加功率消耗。
发明内容
描述了一种动力总成***，其包括用于控制其元件的控制变量的方法。该方法包括确定初始状态转换阈值和与控制变量有关的运行参数的关联滞后带。基于动力总成元件在控制变量的当前状态下的运行，使滞后带衰减，并且基于运行参数与导致运行参数的衰减滞后带的初始状态转换阀值之间的比较，选择动力总成元件的优选控制变量。将动力总成***的元件控制为控制变量的优选状态。
当结合附图时，本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点通过以下对如所附权利要求中所限定的用于实现本教导的一些最佳方式和其他实施例的详细描述而变得显而易见。
附图说明
现参考附图，通过示例的形式对一个或多个实施例进行描述，其中：
图1示意性地示出了根据本发明的包括耦合至动力传动***并受控制***控制的动力总成***的车辆；
图2示意性地示出了根据本发明的用于选择表示可控动力总成元件的控制变量的优选状态的状态选择程序，其中，该优选状态可基于状态转换阀值和包括时间衰减元件的滞后窗口进行选择；
图3以图表方式示出了根据本发明的数据，该数据表示与涉及到速度和负载的状态参数的变速齿轮换挡有关的初始状态转换阈值、滞后状态转换阈值下限和滞后状态转换阈值上限。
具体实施方式
现参考附图，其中图示仅仅是为了示出某些示例性实施例，而不是为了限制本发明，图1示意性地示出了包括耦合至动力传动***60并受控制***10控制的动力总成***20的车辆100。在整个说明书中，相同的数字指代相同的元件。所示的动力总成***20包括多个转矩产生装置，其中包括内燃机40和至少一个通过变速器50将转矩传送至动力传动***60的电动转矩机(电机)35。本文所述的概念可以适用于任何合适的包括经由变速器50耦合至动力传动***60的内燃机40的动力总成配置。
在一个实施例中，动力总成***20包括可旋转地机械耦合至发动机40的曲轴36的转矩机35，曲轴36可旋转地机械耦合至变速器50的输入构件33。机械耦合可包括转矩转换器、离合器或另一个机构。如图所示，曲轴36经由滑轮机构38可旋转地机械耦合至转矩机35。滑轮机构38配置为在发动机40与转矩机35之间实现转矩传递，其中包括将转矩从转矩机35传递至发动机40，以用于发动机自动启动和自动停止操作、牵引转矩辅助、用于再生车辆制动的转矩传递以及用于高压电充电的从发动机40至转矩机35的转矩传递。在一个实施例中，滑轮机构38包括在附接到发动机40的曲轴36的第一滑轮与附接到耦合至转矩机35的转子的旋转轴的第二滑轮之间行进的蛇形皮带，称为带交流发电机起动机(BAS)***。可选地，滑轮机构38可包括正位移齿轮机构，或其他适当的正机械连接。这样，电动转矩机35可用来旋转发动机40。多模式动力总成***20的其他配置(其包括可旋转地机械耦合至发动机40的转矩机35)可在本发明的范围内使用。
发动机40优选为通过热力学燃烧过程将燃料转化为机械转矩的多缸内燃机。发动机40配备有多个致动器和感测装置，用于监测操作并输送燃料以形成缸内燃烧充气，该充气向活塞产生传递至曲轴36以产生转矩的膨胀力。在一个实施例中，发动机40可包括用于响应于关键曲柄事件来起动发动机的低压电磁致动电动起动机42。
发动机40优选地由发动机控制器(ECM)44控制，包括控制一个或多个各种状态中的发动机运行，所述状态包括ON状态、OFF状态、全缸状态、停缸状态、已供给燃料状态和燃料切断(FCO)状态。发动机40优选地利用合适的硬件来进行机械化，且ECM 44优选地包括合适的可执行程序，以在动力传动***20的正在进行的运行期间执行自动启动和自动停止功能、燃料切断(FCO)功能和停缸功能。发动机40在其没有旋转时视为处于OFF状态中。发动机40在其旋转时视为处于ON状态中，包括其中发动机40空转并且未被供给燃料的一个或多个FCO状态。停缸状态包括这样的发动机运行，其中，一个或多个发动机气缸由于未被供给燃料、未点火而停用，且优选地与处于开启状态中的发动机排气阀运行，以将泵送损失最小化，并同时给剩余的气缸供给燃料、点火和产生转矩。用于执行自动启动、自动停止、FCO的发动机机械化和控制程序以及停缸程序是已知的且不会在本文中进行描述。
一个示例性变速器50是配置为以预定速度/转矩换挡点自动地将齿轮换挡的多比率固定齿轮转矩变速器装置。变速器50配置为以多个可选固定齿轮比中的其中一个来运行，所述其中一个可选固定齿轮比实现了操作者转矩请求与发动机运行点之间的优选匹配，且优选地采用一个或多个差速齿轮组和液压启动离合器来实现齿轮换挡，进而允许根据一系列速度比以可选固定齿轮比中的其中一个在输入构件33与输出构件62之间进行转矩传递。变速器50可以使用与变速器控制器(TCM)55通信的可控液压电路来控制。变速器50执行升挡以换挡为具有较低数值倍增比(齿轮比)的固定齿轮并且执行降挡以换挡为具有较高数值倍增比的固定齿轮。变速器升挡可能需要降低发动机速度，因此在与目标齿轮状态相关联的齿轮比下，发动机速度匹配变速器输出速度乘以齿轮比。变速器降挡可能需要增加发动机速度，因此在与目标齿轮状态相关联的齿轮比之下，发动机速度匹配变速器输出速度乘以齿轮比。
电机35优选地是高压多相电动机/发电机，其配置为将存储的电能转化为机械动力并且将机械动力转化为电能，所述电能可以存储在高压能量存储装置(电池)25中。电池25可以是任何高压能量存储装置，例如(但不限于)多电池锂离子装置、超级电容器或另一合适的装置。与电池25有关的监测参数优选地包括充电状态(SOC)、温度等等。在一个实施例中，电池25可以经由车载电池充电器24电连接到远程的非车载电源，以在车辆100静止不动时进行充电。电池25经由高压DC总线29电连接到逆变器模块32，从而响应于控制***10中产生的控制信号而经由三相导体31将高压DC电力传递到电机35。
电机35优选地包括转子和定子，并且经由逆变器模块32和高压总线29电连接到高压电池25。逆变器模块32配置有包括功率晶体管(例如，IGBT)在内的合适控制电路，以将高压DC电力转变为高压AC电力且将高压AC电力转变为高压DC电力。逆变器模块32优选地采用IGBT的脉宽调制(PWM)控制来将高压电池25中产生的存储的DC电力转换为AC电力，以驱动电机35来产生转矩。类似地，逆变器模块32将传递到电机35的机械动力转化为DC电力，以产生可存储在电池25中的电能，所述电能包括为再生控制策略的一部分。逆变器模块32接收电动机控制命令并且控制逆变器状态以提供电动机驱动和再生制动功能。在一个实施例中，DC/DC电力转换器23电连接到高压总线29，并且经由低压总线28向低压电池27提供电力。这样的电力连接是已知的且不会加以详述。低压电池27电连接到辅助动力***以向车辆上的低压***45(包括例如，电动车窗、HVAC风扇、座椅和低压电磁致动电动起动机42)提供低压电力。
动力传动***60可以包括机械地耦合到车轴64、驱动桥或半轴的差速齿轮装置65，轴64、驱动桥或半轴在一个实施例中机械地耦合到车轮66。动力传动***60在变速器50与路面之间传递牵引动力。
控制***10包括用信号连接到操作者界面14的控制器12。控制器12优选地包括多个分离的装置，这些装置与动力总成***20的单个元件共同定位以实现对动力总成***20的单个元件(包括例如，逆变器模块32、ECM 44和TCM 55)的运行控制。控制器12还可以包括提供对其他控制装置的分级控制的控制装置。控制器12直接地或者经由通信总线18与电池充电器24、逆变器模块32、ECM 44和TCM 55中的每一个通信，以监测运行并控制其运行。
车辆100的操作者界面14包括信号连接至多个人/机界面装置的控制器，车辆操作者通过人/机界面装置控制车辆100的运行。人/机界面装置包括(例如)加速器踏板15、制动踏板16和变速器挡位选择器(PRNDL)17。其他人/机界面装置优选包括使操作者能够用曲柄启动并起动发动机40的点火开关、方向盘和前灯开关。加速器踏板15提供指示加速器踏板位置的信号输入，而制动踏板16提供指示制动踏板位置的信号输入。变速器挡位选择器17提供指示操作者期望的车辆运动方向的信号输入，其包括若干不相关联的操作者可选位置，这些位置指示输出构件62在前向或后向上的优选转动方向。
术语控制器、控制模块、模块、控件、控制单元、处理器和类似术语是指以下事物中的任意一种或多种组合：专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理器(例如，微处理器以及存储器和存储装置(只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等)形式的相关非瞬态存储器部件11)。非瞬态存储器部件11能够将机器可读指令以一个或多个软件或固件程序或例程、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、信号调节和缓冲电路以及其他可由一个或多个处理器存取而提供所述功能的部件的形式进行存储。输入/输出电路和装置包括模拟/数字转换器和监测来自传感器的输入的相关装置，这类输入在预定采样频率下或响应于触发事件而被监测。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语是指任何包括校准和查询表的控制器可执行指令集。各控制器执行控制例程，以提供需要的功能，其中包括：监测来自传感装置和其他网络控制器的输入并执行控制和诊断例程以控制致动器的运行。例程可以以规律的间隔执行，例如，在进行中的运行期间，各间隔100微秒或3.125、6.25、12.5、25和100毫秒。可选地，例程也可以响应于触发事件的出现而执行。可以采用直接有线链路、联网通信总线链路、无线链路、串行***接口总线或任何另外适合的通信链路来实现控制器之间以及控制器、致动器和/或传感器之间的通信。通信包括：以任何适合的形式交换数据信号，包括(例如)经由导电介质的电信号、经由空气的电磁信号、经由光波导的光信号等等。数据信号可以包括表示来自传感器的输入的信号、表示致动器指令的信号以及控制器之间的通信信号。如本文所用，术语“动态的”和“动态地”描述的是实时执行的且特征在于在例程执行期间或在例程执行的重复之间，监测或以其他方式确定参数的状态且规律地或周期性地更新参数的状态的步骤或过程。
响应于操作者请求的车辆运行包括加速、制动、稳态运行、惯性滑行和空转的运行模式。加速模式包括增大车辆速度的操作者请求。制动模式包括降低车辆速度的操作者请求。稳态运行包括这样的车辆运行，其中，车辆当前正以一速率移动，同时没有要求制动或加速的操作者请求，车辆速度是基于当前车辆速度和车辆动量、车辆风阻力和滚动阻力以及动力传动***惯性阻力而确定。惯性滑行模式包括这样的车辆运行，其中，车辆速度高于最小阈值，且针对加速器踏板的操作者请求处于小于保持当前车辆速度所需要的点的某一点处。空转模式包括这样的车辆运行，其中，车辆速度处于零或接近于零，且变速器挡位选择器位于非推进范围中或者位于其中一个推进范围中，而操作者请求包括向加速器踏板的零输入和向制动踏板的最小或轻微输入。
发动机运行可以在若干控制变量的背景下进行描述，这些控制变量包括：发动机运行状态、发动机燃料供给状态和发动机气缸状态。发动机运行控制变量包括ON状态或OFF状态。发动机燃料供给控制变量包括已供给燃料状态或FCO状态。发动机气缸控制变量包括全缸状态或停缸状态。变速器运行可以在与选定固定齿轮状态有关的控制变量的背景下进行描述。在一个实施例中，变速器运行可以依据特定的变速器配置在与固定齿轮模式、无级变速模式或电动可变模式中的其中一种模式有关的控制变量的背景下进行描述。
参照图1描述的动力总成100的一个实施例的运行包括：改变其中一个控制变量来优化运行，其中包括改变控制变量来降低功率损失、降低功率损耗和提高性能。这样，控制变量可响应于运行状态的改变而改变，其中包括例如来自车辆操作者的输入、与外部运行状态有关的输入或与动力总成***20的运行有关的输入。来自车辆操作者的监测输入可以包括经由加速器踏板15或制动踏板16传输的输入。与运行状态有关的监测输入包括与道路负载的改变有关的输入，例如，在倾斜路面上开始运行。与动力总成***20的运行有关的监测输入可以包括例如电池25的SOC的改变或者***故障。
控制变量的改变(例如，发动机开与关状态之间的改变或固定的变速齿轮比之间的改变)可包括一定的滞后，从而将可导致操作者不满和/或对一个或多个诸如电力起动机电机等部件的使用寿命产生影响的状态转换降低到最低限度。然而，在非最佳状态下于滞后窗口内持续地运行可能会增加功率消耗。
图2示意性地示出了用于选择表示可控动力总成元件的控制变量的优选状态的状态选择程序200，其中，该优选状态可基于状态转换阀值和包括时间衰减元件的滞后窗口进行选择，其利用了如上所述的***的实施例。表1作为对应于状态选择程序200的关键而提供，其中，用数字标记的方框和相应的功能如下所述。
表1
状态选择程序200在动力总成运行期间周期性地执行，以控制与动力总成元件相关联的控制变量，该动力总成元件在多个可控状态中的其中一个状态下运行。例如，控制变量可包括发动机开/关状态、与固定的齿轮变速器的运行相关联的变速器齿轮状态和其他动力总成状态。
在运行时，与一个或多个时间t＝0的运行参数有关的一个或多个初始状态转换阀值连同初始滞后带一起进行设定(210)。初始状态转换阀值优选地表示用于从控制变量的第一状态转换至控制变量的第二状态的运行参数的最优阈值，其可选择来使得动力总成***中的功率损耗最小化或使得动力总成***中的燃料经济性最大化。初始滞后带表示运行参数的加和/或减幅度，其以初始状态转换阀值的加和/或减百分比变化的形式或以与初始状态转换阀值的加和/或减差值的形式存在。可选地，不管是线性还是非线性，这可为阀值的另一种合适的改变。通过非限制性例子，初始滞后带可包括比初始状态转换阀值大10％(即+10％)的滞后转换阀值上限和比初始状态转换阀值小10％(即-10％)的滞后转换阀值下限。初始滞后带的幅度优选地设定为在动力总成***10于感兴趣的控制变量的运行参数处于或接近于其初始状态转换阀值的条件下运行时使得控制变量的改变的发生最小化的幅度。当控制变量处于变速器齿轮状态中时，运行参数可与发动机或车辆速度和道路负载相关，且这种转换阀值可包括用于在相邻的固定齿轮状态之间进行变速器换挡的最优速度/负载转换点。滞后带可与涉及在相邻的固定齿轮状态之间执行变速器升挡和变速器降挡的速度和/或负载点相关。滞后带还可被称为静带。
当控制变量涉及选择发动机开或关状态时，运行参数可与发动机负载相关，且这种状态转换阀值可包括用于执行自动启动或自动关闭程序的最优速度/负载转换点。滞后带可与涉及在发动机40关闭时执行自动启动程序并在发动机40开启时执行自动关闭程序的速度和/或负载点相关。
当控制变量涉及选择发动机停缸时，运行参数可与发动机负载相关，且这种状态转换阀值可包括用于开启或关闭停缸状态的最优速度/负载转换点。滞后带可与涉及在发动机40于全缸状态下运行时控制停缸状态下的运行并在发动机40于停缸状态下运行时控制全缸状态下的运行的发动机速度和/或发动机负载点相关。
当控制变量涉及选择发动机燃料切断(FCO)时，运行参数可与发动机负载相关，且这种状态转换阀值可包括用于开启或关闭FCO的最优速度/负载转换点。滞后带可与涉及在发动机40于开启状态下被供给燃料时控制FCO状态下的运行并在发动机40于FCO状态下运行时控制已供给燃料状态下的运行的速度和/或负载点相关。
对动力总成100的运行进行监测(212)，且优选的控制变量基于与包括最优转换阀值的状态转换阀值相关的监测运行进行选择，其中最优转换阀值是通过具有相关联的滞后衰减的滞后带的滞后转换阀值上限和滞后转换阀值下限进行调节(如果有的话)(214)。当优选的控制变量与动力总成元件的当前控制变量不同时(216)(1)，可控制状态转换(218)，且动力总成***的运行继续，包括设定与时间t＝0的运行参数相关的初始状态转换阀值和初始滞后窗口(210)。
当优选的控制变量与当前的控制变量相同时(216)(0)，状态t下经过的时间递增(218)，而滞后带衰减(220)。如本文所用，术语“衰减(decay)”、“衰减(decaying)”及其相关术语表示幅度上基于时间或基于事件的向理想值或标称值的改变，其中，幅度可以表示为理想值或标称值的百分比，或与理想值或标称值相关的数值。因此，举例来说，滞后转换阈值上限和下限中的任何一个或这两者基于时间或基于事件的向初始状态转换阈值的改变表示了使滞后带衰减。这样，滞后转换阈值下限通过在幅度上向初始状态转换阈值增加而衰减，而滞后转换阈值上限通过在幅度上向初始状态转换阈值降低而衰减。滞后带优选地以这样一种速率衰减：该速率考虑了与最大程度地减少不必要的转换且同时还实现最佳的功耗(其中包括将功率损耗降至最低)相关的因素。举例来说，滞后带可以以0.1％/秒的速率衰减，运行100秒后滞后带清除。在随后的状态选择路径200的重复过程中，如果运行参数接近于初始状态转换阈值，则可能会增大状态转换的可能性。
图3以图表的形式示出了数据，这些数据表示涉及到与速度302(显示在水平轴上)和负载304(显示在垂直轴上)有关的状态参数的变速器换挡的初始状态转换阈值310、滞后状态转换阈值下限315和滞后状态转换阈值上限305。初始状态转换阈值310是优选的换挡点曲线。滞后转换阈值上限305涉及产生升挡的速度/负载换挡点，而滞后转换阈值下限315涉及产生降挡的速度/负载换挡点。滞后状态转换阈值下限315的衰减由箭头320表示。
以下详细说明及附图或图形用来支持和描述本教导，但本教导的范围完全由权利要求书限定。虽然已经详细地描述了用于实施本教导的一些最佳方式和其他实施例，但仍存在有用于实践由所附权利要求限定的本教导的各种替代设计和实施例。

Claims (9)

1.一种用于控制动力总成***的元件的控制变量的方法，所述方法包括：
确定初始状态转换阈值和与所述控制变量有关的运行参数的关联滞后带；
基于所述动力总成***的所述元件在所述控制变量的当前状态下的运行，使所述运行参数的所述滞后带衰减；
基于所述运行参数和与所述运行参数的所述衰减滞后带结合的所述初始状态转换阈值之间的比较，选择所述动力总成***的所述元件的所述控制变量的优选状态；以及
基于所述运行参数和与所述运行参数的所述衰减滞后带结合的所述初始状态转换阈值之间的比较，将所述动力总成***的所述元件控制为所述控制变量的所述优选状态；
其中，基于所述动力总成***的所述元件在所述控制变量的当前状态下的运行使所述运行参数的所述滞后带衰减包括：基于所述动力总成***的所述元件在所述控制变量的当前状态下运行所经过的时间使所述运行参数的所述滞后带衰减。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述动力总成***的所述元件包括内燃机，其中，所述控制变量包括发动机运行状态，并且其中，所述控制变量的所述优选状态包括ON状态和OFF状态的其中之一。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述动力总成***的所述元件包括内燃机，其中，所述控制变量包括发动机燃料供给状态，并且其中，所述控制变量的所述优选状态包括已供给燃料状态和燃料切断状态的其中之一。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述动力总成***的所述元件包括内燃机，其中，所述控制变量包括发动机气缸状态，并且其中，所述控制变量的所述优选状态包括全缸状态和停缸状态的其中之一。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述动力总成***的所述元件包括固定齿轮变速器，其中，所述控制变量包括固定齿轮状态，并且其中，所述控制变量的所述优选状态包括多个固定齿轮状态的其中之一。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述动力总成***的所述元件包括电动可变变速器，其中，所述控制变量包括变速器状态，并且其中，所述控制变量的所述优选状态包括固定齿轮状态和电动可变状态的其中之一。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述动力总成***的所述元件在所述控制变量的当前状态下运行所经过的时间使所述运行参数的所述滞后带衰减包括相对于所述运行所经过的时间将滞后转换阈值下限向所述初始状态转换阈值增加。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述动力总成***的所述元件在所述控制变量的当前状态下运行所经过的时间使所述运行参数的所述滞后带衰减包括相对于所述运行所经过的时间将滞后转换阈值上限向所述初始状态转换阈值降低。
9.一种动力总成***，其包括：
内燃机，其耦合至变速器以将转矩传递到动力传动***；以及
控制***，其包括用于控制所述内燃机和所述变速器的可执行代码，所述可执行代码包括用于控制所述内燃机和所述变速器的其中之一的控制变量的机器可读指令，其包括：
确定初始状态转换阈值和与所述控制变量有关的运行参数的关联滞后带的代码；
基于所述动力总成***的元件在所述控制变量的当前状态下的运行使所述运行参数的所述滞后带衰减的代码；
基于所述运行参数和与所述运行参数的所述衰减滞后带结合的所述初始状态转换阈值之间的比较，选择所述动力总成***的所述元件的所述控制变量的优选状态的代码；以及
将所述动力总成***的所述元件控制为所述控制变量的所述优选状态的代码；
其中，基于所述动力总成***的所述元件在所述控制变量的当前状态下的运行使所述运行参数的所述滞后带衰减的代码包括：基于所述动力总成***的所述元件在所述控制变量的当前状态下运行所经过的时间使所述运行参数的所述滞后带衰减的代码。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10232841B2 (en) * 2016-11-18 2019-03-19 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for improving response of a hybrid vehicle
CA3143234A1 (en) 2018-09-30 2020-04-02 Strong Force Intellectual Capital, Llc Intelligent transportation systems
US11486721B2 (en) 2018-09-30 2022-11-01 Strong Force Intellectual Capital, Llc Intelligent transportation systems
CN116198335A (zh) * 2021-11-30 2023-06-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于具有马达驱动的扭矩转换器的电动驱动单元的马达和扭矩转换器离合器控制策略

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103958309A (zh) * 2012-01-27 2014-07-30 爱信艾达株式会社 用于车辆驱动装置的控制装置
CN103958246A (zh) * 2011-11-25 2014-07-30 丰田自动车株式会社 混合动力车辆和用于混合动力车辆的控制方法
CN104340212A (zh) * 2013-08-05 2015-02-11 丰田自动车株式会社 车辆和车辆控制方法
CN104369734A (zh) * 2013-08-15 2015-02-25 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于控制多模式动力系***以避免操作区域的方法和设备

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57191426A (en) 1981-05-20 1982-11-25 Honda Motor Co Ltd Fuel supply cutting device for reducing speed of internal combustion engine
JPS59188041A (ja) 1983-04-08 1984-10-25 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンの減速時燃料供給制御方法
GB2319580B (en) 1996-05-11 2000-10-25 Luk Getriebe Systeme Gmbh Motor vehicle with control unit that produces a clutch actuation signal
JP4274282B1 (ja) * 2008-02-07 2009-06-03 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置およびプラグインハイブリッド車両
DE102008000629A1 (de) 2008-03-12 2009-09-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb von Hybridsystemen
US8116925B2 (en) * 2009-02-24 2012-02-14 GM Global Technology Operations LLC Dynamic hysteresis evaluation method for hybrid vehicles based on optimal power loss control strategy
US8290691B2 (en) 2009-09-11 2012-10-16 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for optimizing engine on/off cycling in a vehicle
US8574123B2 (en) * 2010-07-09 2013-11-05 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for engine control
US8473179B2 (en) 2010-07-28 2013-06-25 GM Global Technology Operations LLC Increased fuel economy mode control systems and methods
DE102011016131B4 (de) 2011-03-29 2015-11-12 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Antriebsstranges
DE102011015625A1 (de) 2011-03-31 2011-11-10 Daimler Ag Hybridantriebsvorrichtung
JP6003914B2 (ja) * 2013-02-05 2016-10-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2014167265A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103958246A (zh) * 2011-11-25 2014-07-30 丰田自动车株式会社 混合动力车辆和用于混合动力车辆的控制方法
CN103958309A (zh) * 2012-01-27 2014-07-30 爱信艾达株式会社 用于车辆驱动装置的控制装置
CN104340212A (zh) * 2013-08-05 2015-02-11 丰田自动车株式会社 车辆和车辆控制方法
CN104369734A (zh) * 2013-08-15 2015-02-25 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于控制多模式动力系***以避免操作区域的方法和设备

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