[发明专利]通过监测地图预览信息控制车辆动力系的方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆动力系控制。

背景技术

本部分的描述只是提供与本公开相关的背景信息，可能 不构成现有技术。

燃料效率和排放控制是现代车辆设计和控制方案中的重 要因素。已经发展了多种方案来提高车辆性能以改进这些因素，包括 但不限于混合动力能量使用、可替换发动机控制方案、调节换档时间 表和采用各种后处理方案。这些方案总的来说试图减小燃料消耗和控 制作为废气从车辆排出的不希望副产物。

采用混合动力能量源的公知动力系构架包括扭矩产生装 置，包括内燃机和电机，这些扭矩产生装置通过变速器装置将扭矩传 递给输出构件。一个典型性的动力系包括双模式复合分离机电变速器， 其采用输入构件和输出构件，该输入构件从牵引机功率源(优选是内 燃机)接收运动扭矩。输出构件能够操作性地连接到牵引扭矩所传递 到的机动车辆的传动系统。作为电动机或发电机运行的电机产生输入 到变速器的扭矩，该扭矩与从内燃机输入的扭矩无关。电机可以将通 过车辆动力系传递的车辆动能转换成可存储在电能存储装置中的电 能。控制系统监测来自车辆和操作者的各种输入并提供动力系的操作 控制，包括控制变速器操作状态和换档，控制扭矩产生装置，以及调 节电能存储装置和电机之间的电功率交换，从而管理包括扭矩和转速 的变速器输出。用于平衡在电功率下的不同高效率操作和在燃烧下的 高输出操作的方案是已知的，且这些平衡方案允许在不同操作条件下 的灵活性。通过调节动力系的各个部件，车辆能够利用特别有益于特 定操作模式的操作条件，回收动能作为势能并在能量存储装置中存储 该势能，从而允许通常通过车辆制动消耗的能量的存储和稍后低排放 或零排放使用。

用于提高车辆性能的发动机控制方案采用许多形式。新 式发动机机构提供增加效率的手段。例如，包括气缸停用的主动燃料 管理是已知的，其中车辆控制系统确定从发动机输入的需要扭矩，且 仅利用有效供应该扭矩所需要的发动机中的气缸的一部分。另一示例 包括提高的发动机气门操作，例如，可变升程气门，通过开启气门启 动控制空气进气的未节流操作，从而减小与节流操作有关的泵送损失。 而且，可变气门正时与可变火花正时和启动发动机控制机构结合允许 管理燃烧循环，以匹配对于特定操作条件的最佳燃烧。此外，先进发 动机包括多种控制方案，例如，利用缸内压力感测和高速处理而根据 循环来优化和调节燃烧。此外，新式燃烧过程提供具有不同最佳范围 的灵活燃烧参数。常规汽油和柴油发动机内的燃烧分别以当量和贫燃 料空气比长期进行，从而提供保持期望燃烧反应所需要的两种化学成 分(燃料和氧化物)的混合物。其它燃烧过程是已知的，例如均质充 气压缩点火(HCCI)、预混合充气压缩点火(PCCI)和分层充气火花 点火直喷(分层充气SIDI)，通过利用非常规充气浓度、充气混合物 和点火方法以更有效地从充气提取能量。发动机控制方案的上述改进 中的每一种高度取决于车辆操作条件，如发动机速度和发动机负载。

每个燃烧过程包括有效操作所需要的或利于有效操作的 范围和条件。例如，HCCI燃烧需要设计成以奥托循环操作的内燃机。 配备有缸内燃料直喷的发动机在特定发动机操作条件下以受控自动点 火模式操作，以实现改进的发动机燃料效率。在特定操作条件期间采 用火花点火系统来补充自动点火燃烧过程。

在HCCI燃烧模式下操作的HCCI发动机在燃烧室中产生 燃烧气体、空气和燃料的充气混合物，并且在压缩冲程期间，自动点 火从充气混合物内的多个着火点同时启动，从而产生稳定的功率输出、 高的热效率和低排放。燃烧在整个充气混合物中高度稀释并且均匀分 布，从而产生低的燃烧气体温度和通常比传统的火花点火发动机或传 统的柴油发动机的NO_X排放大体更低的NO_X排放。

HCCI已经在二冲程汽油发动机中使用常规的压缩比来 示出。应当认为，在二冲程发动机燃烧室内从先前周期剩余的高燃烧 气体比例(即，残余含量)是提供高的混合物温度的原因，该高的混 合物温度对于促使高度稀释的混合物的自动点火是必要的。