專利名稱：巡航控制期間的換檔和節(jié)氣門管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及發(fā)動機節(jié)氣門控制，更特別地涉及巡航控制 期間的發(fā)動機節(jié)氣門控制。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機在氣缸中燃燒燃料和空氣混合物從而驅(qū)動活塞來產(chǎn) 生驅(qū)動扭矩。發(fā)動機經(jīng)由聯(lián)接裝置驅(qū)動變速器?？諝獗晃氚l(fā)動機并經(jīng) 由節(jié)氣門計量。變速器可包括自動變速器，由此可使用控制模塊基于車 輛操作狀態(tài)來調(diào)節(jié)變速器換檔?？蛇x地，變速器可包括手動變速器，由 此可由車輛操縱者手動執(zhí)行換檔。巡航控制系統(tǒng)使用在車輛上以使車輛能夠保持要求的車 速。在配有電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的車輛中，巡航控制系統(tǒng)提供基于車速 誤差的基本比例積分(PI)控制。然而，PI控制不考慮車輛加速度的外 部修改量并且假設(shè)僅有的車輛加速度輸入為節(jié)氣門位置。因此，維持要 求的車速同時提供可接受的平穩(wěn)度和可感知品質(zhì)的巡航控制是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種在巡航控制模式期間用來調(diào)節(jié)包括由 發(fā)動機驅(qū)動的變速器的車輛的操作的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括第 一 模 塊，該第 一模塊確定車輛的操作點并將該操作點與換檔線和變矩器離合 器(TCC)釋放線之一進行比較。第二模塊調(diào)節(jié)發(fā)動機的節(jié)氣門以便當 操作點位于閾值距離時，將操作點維持在距換檔線和TCC釋放線之一為 閾值距離。根據(jù)一個特征，操作點是根據(jù)節(jié)氣門位置和車速決定的。
根據(jù)另一個特征，在操作點大于閾值距離時，第二模塊根據(jù)車速誤差調(diào)節(jié)節(jié)氣門。第二模塊根據(jù)傳統(tǒng)的比例-積分(PI)控制調(diào)節(jié) 節(jié)氣門。根據(jù)另 一個特征，第一模塊確定是否需要換檔和TCC釋放中 的一個來將車速維持在要求的車速，并且該控制系統(tǒng)進一步包括第三模 塊，該模塊起動換檔和TCC釋放中的該一個。該控制系統(tǒng)進一步包括第 四模塊，在第三模塊起動所述換檔和TCC釋放中的該一個之前使節(jié)氣門 勻變(ramp)至要求的位置。第二模塊根據(jù)車輛操作參數(shù)來確定是否需 要換檔和TCC釋放中的 一個。根據(jù)接下來提供的詳細說明，本發(fā)明適用的其它領(lǐng)域?qū)@ 而易見。很清楚，雖然圖示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，詳細說明和具體實 施例僅僅起到圖示的目的而沒有打算限制本發(fā)明的范圍。


根據(jù)詳細說明和伴隨的附圖，將更充分地理解本發(fā)明，其中
圖l是示例性車輛系統(tǒng)的功能方框圖，根據(jù)本發(fā)明的巡航節(jié)
氣門控制來調(diào)節(jié)該系統(tǒng)；圖2是圖示了由本發(fā)明的巡航節(jié)氣門控制來執(zhí)行的示例性步
驟的流程圖；和圖3是示例性模塊的功能方框圖，該模塊執(zhí)行本發(fā)明的巡航 節(jié)氣門控制。
具體實施例方式下述對優(yōu)選實施例的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的并且決沒 有打算限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。出于清楚，在附圖中使用相同的參 考數(shù)字來標識類似的元件。正如這里所用的，術(shù)語模塊和/或設(shè)備指的是 專用集成電路(ASIC)、電子電路、用于執(zhí)行一個或多個軟件或固件程 序的處理器(共享、專用或成組)和存儲器、組合邏輯電路和/或提供所 述功能的其它適合元件。現(xiàn)在參考圖l，圖示了示例性車輛系統(tǒng)IO。該車輛系統(tǒng)包括 經(jīng)由聯(lián)接裝置16驅(qū)動變速器14的發(fā)動機12。更具體地說，經(jīng)過節(jié)氣門18 將空氣吸入進氣歧管20，該進氣歧管將空氣分配到氣缸(未顯示)。按 照要求的空氣-燃料(A/F)比將空氣與燃料混合，并且該A/F混合物在
6氣缸內(nèi)部燃燒以產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。燃燒產(chǎn)物經(jīng)由排氣歧管22從發(fā)動機12排 出并且在釋放到大氣之前在催化轉(zhuǎn)化器23中進行處理。在自動變速器的情況下，聯(lián)接裝置16是包括變矩器離合器 (TCC)(未顯示)的變矩器。該TCC可在將從發(fā)動機12傳遞到變速器 14的扭矩放大的非鎖定模式(即釋放)和能夠使扭矩從發(fā)動機12直接傳 遞到變速器14的鎖定模式下操作。更具體地說，在非鎖定模式中，該變 矩器在發(fā)動機輸出軸(未顯示)和變速器輸入軸(未顯示)之間提供液 力耦合。在鎖定模式中，TCC聯(lián)接發(fā)動機輸出軸和變速器輸入軸以便共 同旋轉(zhuǎn)。在手動變速的情況下，聯(lián)接裝置16是由車輛操作者手動驅(qū)動以 便使發(fā)動機輸出軸和變速器輸入軸有選擇地從共同轉(zhuǎn)動中分開的離合 器?？刂颇K24根據(jù)各種車輛操作參數(shù)來調(diào)節(jié)發(fā)動機12和變速 器14的操作。可以預(yù)料的是控制模塊24可包括單個模塊或多個子模塊， 包括但不限于發(fā)動機控制模塊(ECM)和/或變速器控制模塊(TCM)。質(zhì)量空氣流量(MAF )傳感器根據(jù)進入發(fā)動機12的MAF產(chǎn)生 MAF信號。發(fā)動機RPM傳感器30根據(jù)發(fā)動機12的曲軸(未顯示)的旋轉(zhuǎn) 速度產(chǎn)生RPM信號。節(jié)氣門位置傳感器34產(chǎn)生表現(xiàn)駕駛員節(jié)氣門輸入的 節(jié)氣門位置信號(TPS)?？刂颇K24電子控制節(jié)氣門18的位置以便調(diào)
節(jié)進入發(fā)動機的氣流。車速傳感器36產(chǎn)生車速信號(VvEH)?？梢灶A(yù)料
的是車速傳感器36包括但不限于對車輪(未顯示)轉(zhuǎn)動進行響應(yīng)的ABS 傳感器。還可以預(yù)期的是可包括車輛加速度傳感器(未顯示)來監(jiān)測車 輛加速度(aVEH)?？商鎿Q地，控制模塊24可根據(jù)其它感應(yīng)到的操作條 件來計算控制模塊24還根據(jù)操作者輸入在巡航控制模式(例如自適應(yīng) 或標準模式)中調(diào)節(jié)發(fā)動機12的操作。更具體地說，當操作者采取巡航 控制(即ON)時，控制模塊24根據(jù)本發(fā)明的巡航節(jié)氣門控制來調(diào)節(jié)發(fā) 動機12和變速器14的操作以便維持要求的車速(Vdes)。在巡航期間和在自動變速器的情況下，控制模塊24根據(jù)車輛 操作狀態(tài)來調(diào)節(jié)變速器換檔和TCC模式。更具體地說，基于節(jié)氣門位置 和Vveh使用預(yù)編程換檔圖或圖表來確定換檔。當車輛在圖表中距換檔線
或TCC釋放線超過閾值距離(dthr)的點(即節(jié)氣門位置和VvEH)處操
作時，控制模塊24使用傳統(tǒng)的比例-積分(PI)控制來控制發(fā)動機12和變速器14。在PI控制下，根據(jù)車速誤差(VERR),即VvEH和VoES之間的差 值來調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置。當車輛在圖表中距換檔或TCC釋放線等于或接近d'mR的點 處操作時，允許本發(fā)明的巡航節(jié)氣門控制。更具體地說，PI控制結(jié)束 并且巡航節(jié)氣門控制調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置以跟蹤換檔或T C C釋放線以便維 持距離該線為dTHR。在這個期間，巡航節(jié)氣門控制分析若干參數(shù)來確定 是否需要換檔(例如換低檔)或TCC釋放。利用這種方式，巡航節(jié)氣門 控制提供了將維持Vveh在VDES中增加的操作平穩(wěn)性，以便提高巡航控制 系統(tǒng)和車輛本身的可感知品質(zhì)。該巡航節(jié)氣門控制評估車輛操作參數(shù)來確定是否需要換檔 (例如換低檔)。該車輛操作參數(shù)包括但不限于VERR、 aVEH、 MAP、發(fā) 動機轉(zhuǎn)矩儲備和性能加濃開始。發(fā)動機轉(zhuǎn)矩儲備被定義為對于給定的傳 動比，超過提供給車輪的轉(zhuǎn)矩的可利用發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的量。如果車輛操作參數(shù)顯示車輛可以實現(xiàn)VDEs,則限制換檔或 TCC釋放，并且調(diào)節(jié)節(jié)氣門以便維持距換檔或TCC釋放線的drHR。然而，
如果車輛操作參數(shù)顯示要求換檔或TCC釋放來獲得VDES，則節(jié)氣門勻變
增大到要求位置，切換回PI控制。 一旦進行換檔或TCC釋放，巡航節(jié)氣 門控制對于下一個換檔或TCC釋放線是可再次實現(xiàn)的。利用這種方式， 當在水平道路上操作車輛然后遇到斜坡時，巡航節(jié)氣門控制處理車輪扭 矩中如果執(zhí)行TCC釋放或換檔可能出現(xiàn)的潛在增加。應(yīng)當指出，在自動 變速器的情況下，換檔可在低得多的節(jié)氣門位置進行，由此在斜坡或操 縱中較早發(fā)生換檔來提供巡航控制系統(tǒng)的增加的平穩(wěn)度和可察覺的品 質(zhì)。在手動變速的情況下，巡航節(jié)氣門控制不會引起或限制變速 器14的換檔。替代地，巡航節(jié)氣門控制起動換檔指示器，該指示器是可 見的、可聽到的或兩者都有，并且該指示器指示駕駛員應(yīng)當進行換檔?，F(xiàn)在參考圖2，將詳細論述由巡航節(jié)氣門控制執(zhí)行的示例性 步驟。在步驟200中，控制確定巡航是否是ON。如果巡航不是ON，控制 返回。如果巡航為ON,控制在步驟202中監(jiān)測車輛操作參數(shù)。在步驟204
中，控制確定當前操作點是否距換檔或TCC釋放線處于或接近dTHR。如
果當前操作點不在或不接近cIthr,控制在步驟206中根據(jù)PI控制調(diào)節(jié)節(jié)氣 門位置并返回步驟200。如果當前操作點是或接近dTHR,控制在步驟208中調(diào)節(jié)節(jié)氣門以使操作點跟蹤換檔或TCC釋放線以便維持dTHR。在步驟210中，控制根據(jù)車輛操作參數(shù)確定是否需要換檔或 TCC釋放。如果不需要換檔或TCC釋放，控制返回步驟200。如果要求換 檔或TCC釋放，控制在步驟212中繼續(xù)。在步驟212,控制基于PI控制使 節(jié)氣門勻變到要求位置。在步驟214中控制起動換檔或TCC釋放，并且 結(jié)束。在手動變速的情況下，沒有執(zhí)行步驟214和216。替代地，控制起 動和指示以便指示駕駛員應(yīng)當執(zhí)行手動換檔。現(xiàn)在參考圖3，將詳細論述執(zhí)行本發(fā)明巡航節(jié)氣門控制的示 例性模塊。該示例性模塊包括巡航模塊300、控制策略模塊302、節(jié)氣門 模塊304、換檔/TCC模塊306和變速器圖模塊308。巡航模塊302在ON/OFF 之間轉(zhuǎn)換車輛操作并向控制策略模塊302提供VDES 。根據(jù)Vdes、 VvEH和由變速器圖模塊308提供的換檔或TCC釋 放點數(shù)據(jù)和在前詳細描述的其它車輛操作參數(shù)，控制策略模塊302為節(jié) 氣門模塊304和換檔/TCC模塊306產(chǎn)生控制信號。更具體地說，當車輛操 作為距換檔或TCC釋放線閾值距離時，控制策略模塊302產(chǎn)生控制信號 以便根據(jù)傳統(tǒng)的PI控制來調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置。如果車輛在換檔或TCC釋放 線的一定范圍內(nèi)操作，控制策略模塊302產(chǎn)生控制信號以使車輛操作參 數(shù)跟蹤換檔或TCC釋放線并限制換檔或TCC釋放。如果要求換檔或TCC 釋放，控制策略模塊302產(chǎn)生控制信號以便根據(jù)傳統(tǒng)的PI控制勻變節(jié)氣門 并起動換檔和/或TCC釋放。
泛教導(dǎo)可以以多種形i!實現(xiàn)。因'雖然已經(jīng)結(jié)'合特定實，施例描述本發(fā) 明，本發(fā)明的真正范圍沒有如此限制，因為根據(jù)附圖、說明書及其后的 權(quán)利要求書的研究，其它改進對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
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權(quán)利要求
1. 一種控制系統(tǒng)，用來在巡航控制模式期間調(diào)節(jié)包括由發(fā)動機驅(qū)動的變速器的車輛的操作，該控制系統(tǒng)包括第一模塊，確定所述車輛的操作點并將所述操作點與換檔線和變矩器離合器(TCC)釋放線中的一個進行比較；和第二模塊，當所述操作點處于距所述換檔線和所述TCC釋放線中的所述一個的閾值距離時，調(diào)節(jié)所述發(fā)動機的節(jié)氣門以使所述操作點維持在所述閾值距離。
2. 如權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其特征在于根據(jù)節(jié)氣門位置和車 速確定所述操作點。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其特征在于當所述操作點大于 所述閾值距離時，所述第二模塊根據(jù)車速誤差調(diào)節(jié)所述節(jié)氣門。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述第二模塊根據(jù) 傳統(tǒng)的比例-積分(PI)控制調(diào)節(jié)所述節(jié)氣門。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述第一模塊確定 是否需要換檔和TCC釋放中的一個以將所述車速維持在要求的車速，并 且進一步包括起動所述換檔和所述TCC釋放中的所述一個的第三模塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，進一步包括在所述第三模塊起 動所述換檔和所迷TCC釋放中的所述一個之前使所述節(jié)氣門勻變到要 求位置的第四模塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述第二模塊根據(jù) 車輛操作參數(shù)確定是否需要換檔和TCC釋放中的 一個。
8. —種在巡航控制模式中的操作期間調(diào)節(jié)包括由發(fā)動機驅(qū)動的變 速器的車輛的方法，包括確定所述車輛的操作點；將所述操作點與換檔線和變矩器離合器(TCC)釋放線中的一個進 4亍比4交；和當所述操作點處于距所述換檔線和所述TCC釋放線中的所述一個 的閾值距離時，調(diào)節(jié)所述發(fā)動機的節(jié)氣門以使所述操作點維持在所述閾 值距離。
9. 如權(quán)利要求8所迷的方法，其特征在于根據(jù)節(jié)氣門位置和車速確 定所述操作點。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括當所述操作點大于所述 閾值距離時，根據(jù)車速誤差調(diào)節(jié)所述節(jié)氣門。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于根據(jù)傳統(tǒng)的比例-積分 (PI)控制調(diào)節(jié)所述節(jié)氣門。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括確定是否需要換檔和T C C釋放中的 一 個以將所述車速維持在要求 的車速，和起動所述換檔和所述TCC釋放中的所述一個。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進一步包括在起動所述換檔和所 述TCC釋放中的所述一個之前使所述節(jié)氣門勻變到要求位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于確定是否需要換檔和 TCC釋放中的 一個是基于車輛操作參數(shù)的。
15. —種調(diào)節(jié)包括由發(fā)動機驅(qū)動的變速器的車輛的方法，包括 確定巡航控制模式是否打開；監(jiān)測車速；根據(jù)所述車速確定所述車輛的操作點；將所述操作點與換檔線和變矩器離合器(TCC)釋放線中的一個進 行比較；和在所述巡航控制模式打開時當所述操作點處于距所述換檔線和所 述TCC釋放線中的所述一個的閾值距離時，調(diào)節(jié)所述發(fā)動的節(jié)氣門以使 所述操作點維持在所述閾值距離。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于根據(jù)節(jié)氣門位置進一步 確定所述操作點。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所迷的方法，進一步包括當所述操作點大于所 述閾值距離時，根據(jù)車速誤差調(diào)節(jié)所述節(jié)氣門。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于根據(jù)傳統(tǒng)的比例-積分 (PI)控制調(diào)節(jié)所述節(jié)氣門。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所迷的方法，進一步包括 確定是否需要換檔和TCC釋放中的一個以將所述車速維持在要求的車速,和起動所述換檔和所述TCC釋放中的所述一個。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進一步包括在起動所述換檔和所述TCC釋放中的所述一個之前使所述節(jié)氣門勻變到要求位置。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于確定是否需要換檔和TCC釋放中的 一個是基于車輛操作參數(shù)的。
全文摘要
一種在巡航控制模式期間用來調(diào)節(jié)包括由發(fā)動機驅(qū)動的變速器的車輛的操作的控制系統(tǒng)，包括第一模塊，該第一模塊確定車輛的操作點并將該操作點與換檔線和變矩器離合器(TCC)釋放線中的一個進行比較。當操作點位于距換檔線和TCC釋放線之一的閾值距離時，第二模塊調(diào)節(jié)發(fā)動機的節(jié)氣門以將操作點維持在所述閾值距離。
文檔編號B60W10/101GK101519066SQ20081008251
公開日2009年9月2日 申請日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者B·A·舒勒, D·A·斯塔姆 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司