專利名稱：控制發(fā)動機起動的方法及系統(tǒng)的制作方法
控制發(fā)動機起動的方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制車輛中發(fā)動機的自動再起動的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開發(fā)出車輛在滿足怠速_停止(idle-stop)條件時執(zhí)行怠速_停止并且在滿 足再起動條件時自動地再起動發(fā)動機。可使用多種方法在滿足再起動條件時使得能夠平順 地開始對自動變速器的車輛發(fā)動(launch)控制。在一個示例中，車輛可在前進檔(Drive gear)起動并且發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度和一個或多個前進離合器的接合狀態(tài)的進一步協(xié)調(diào)能夠以 最小的突傾(lurching)開始車輛發(fā)動。 歐洲專利1， 348， 895A2中說明了車輛再啟動和發(fā)動方法的一個示例。其中描述了 一種用于使用液壓系統(tǒng)并通過探測前進離合器的接合壓力來平順地對自動變速器車輛的 發(fā)動控制的方法。具體地，如果接合壓力低于預(yù)定值，通過電子控制器12控制發(fā)動機扭矩 減少直至達到所需前進離合器接合壓力。該方法也能夠基于至預(yù)定前進離合器接合壓力的 時間使得自適應(yīng)控制初始發(fā)動機燃燒的正時。 然而，本發(fā)明人已經(jīng)認識到這種方法帶來的潛在問題。如一個示例，在自動再起動 的大部期間前進離合器的調(diào)整可導(dǎo)致前進離合器的過度磨損。如另一個示例，如果該系統(tǒng) 調(diào)節(jié)為水平坡度(level grades)，當(dāng)車輛在斜坡上發(fā)動時可發(fā)生不足的驅(qū)動扭矩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過一種控制包括發(fā)動機的系統(tǒng)的方法解決了上述問題。
根據(jù)本發(fā)明一方面，該方法可包括在第一車輛坡度期間以及在從發(fā)動機停止?fàn)顩r 自動再起動期間以第一模式運轉(zhuǎn)。第一模式可包括在前進檔起動發(fā)動機，并且響應(yīng)發(fā)動行 為調(diào)節(jié)發(fā)動機扭矩。該方法可進一步包括在第二車輛坡度期間以及在從發(fā)動機停止?fàn)顩r自 動再起動期間以第二模式運轉(zhuǎn)。第二模式可包括以前進檔起動發(fā)動機，并且響應(yīng)發(fā)動行為 調(diào)節(jié)變速器前進離合器和車輪制動器中的一個或多個。 這樣，能夠減小離合器磨損同時也解決了在多種坡度上一致的發(fā)動性能的問題。 例如，在一個示例中，在較低的坡度上，對燃料經(jīng)濟性的關(guān)注可驅(qū)使用動力傳動系統(tǒng)扭矩調(diào) 節(jié)器選擇發(fā)動機扭矩調(diào)節(jié)。在這樣的情況下，可響應(yīng)車輛發(fā)動特性(例如車輛速度、發(fā)動機 轉(zhuǎn)速和離合器壓力等)調(diào)節(jié)發(fā)動機扭矩。通過對處于較低的坡度上的自動再起動使用至少 發(fā)動機扭矩調(diào)節(jié)，可減小前進離合器劣化以及制動器制動鉗磨損。在其它示例中，在較陡的 坡度上，響應(yīng)車輛發(fā)動特性(包括車輛速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、離合器壓力和其它控制參數(shù))的 前進離合器和/或車輪制動器的協(xié)同調(diào)節(jié)可用于在該自動再起動期間調(diào)節(jié)動力傳動系統(tǒng) 扭矩。從而，通過考慮縱向車輛坡度，在整個坡度范圍可更穩(wěn)定地實現(xiàn)更平順的發(fā)動，同時 減小了前進離合器和制動器制動鉗的磨損。此外，也可通過選擇性地在某些狀況下使用發(fā) 動機扭矩調(diào)節(jié)，以及在其它狀況下使用前進離合器調(diào)節(jié)和/或車輪制動器調(diào)節(jié)實現(xiàn)車輛的 燃料經(jīng)濟性。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種運轉(zhuǎn)帶有發(fā)動機、車輪制動器和具有前進離合器 的自動變速器的車輛的方法，所述方法包含在從發(fā)動機停止?fàn)顩r自動再起動期間，在所述 變速器的前進檔起動所述發(fā)動機，以及響應(yīng)發(fā)動行為和縱向車輛坡度調(diào)節(jié)發(fā)動機扭矩、所 述變速器前進離合器的前進離合器接合壓力和車輪制動器壓力以平順地從休止發(fā)動所述 車輛。 根據(jù)本發(fā)明又一方面，提供一種用于控制發(fā)動機的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含=包含多 個汽缸的發(fā)動機；包括配置為從將扭矩從所述發(fā)動機傳送至車輪的前進離合器的自動變速 器；車輪制動器；及配置用于改變發(fā)動機扭矩以響應(yīng)縱向車輛坡度在車輛發(fā)動期間改變前 進離合器接合壓力和改變車輪制動器壓力的電子控制器。 應(yīng)理解上面的概述提供用于以簡化的形式引入將在詳細描述中進一步描述的選 擇的概念。不意味著確認所保護的本發(fā)明主題的關(guān)鍵的或?qū)嵸|(zhì)的特征，本發(fā)明的范圍將由 本申請的權(quán)利要求唯一地界定。此外，所保護的主題不限于克服上文或本說明書的任何部 分中所述的任何缺點的實施方式。


圖1顯示了車輛動力傳動系統(tǒng)的實施例的方塊示意圖。 圖2顯示了帶有凸輪驅(qū)動系統(tǒng)的直接噴射式發(fā)動機的示意圖。 圖3-4為用于運轉(zhuǎn)帶有發(fā)動機的車輛的方法的流程圖，其基于車輛縱向坡度在自
動再起動期間調(diào)節(jié)動力傳動系統(tǒng)扭矩。 圖5為說明第一運轉(zhuǎn)模式的示例運轉(zhuǎn)的一系列圖表。
圖6為說明第二運轉(zhuǎn)模式的示例運轉(zhuǎn)的一系列圖表。
具體實施方式

本發(fā)明提供了一種用于輔助直接起動控制的系統(tǒng)和方法。因此，在一個示例中，通 過控制包括發(fā)動機的系統(tǒng)的方法可解決一些上述問題。 該方法可包括在第一車輛坡度期間以及在從發(fā)動機停止?fàn)顩r自動再起動期間以 第一模式運轉(zhuǎn)。第一模式可包括在前進檔起動發(fā)動機，并且響應(yīng)發(fā)動行為調(diào)節(jié)發(fā)動機扭矩。 該方法可進一步包括在第二車輛坡度期間以及在從發(fā)動機停止?fàn)顩r自動再起動期間運轉(zhuǎn) 于第二模式。第二模式可包括在前進檔起動發(fā)動機，并且響應(yīng)發(fā)動行為調(diào)節(jié)變速器前進離 合器和車輪制動中一個或多個。在一個示例方法中，第一車輛坡度可低于第二車輛坡度。更 進一步地，該方法可包括基于制動器制動鉗選擇模式。 本發(fā)明能夠通過在自動再起動期間控制動力傳動系統(tǒng)扭矩以及當(dāng)車輛處于低坡 度表面上(例如在相對較平的表面或面向下的斜坡上)時通過調(diào)整發(fā)動機燃燒扭矩改善 燃料經(jīng)濟性，因而當(dāng)車輛處于較大坡度的表面上時變速器前進離合器(這里稱為前進離合 器)和/或車輪制動器能夠用于控制動力傳動系統(tǒng)扭矩和車輛運動。通過使用這種方法， 可增加至制動器制動鉗磨損閾值的時間(例如，當(dāng)需要置換制動器制動鉗)。
圖1顯示了可通過選擇性地控制車輛動力傳動系統(tǒng)的的多種部件可控制動力傳 動系統(tǒng)的車輛的系統(tǒng)的方塊示意圖。圖2顯示了包括汽缸的系統(tǒng)且?guī)в兄苯訃娚涞陌l(fā)動機 的示意圖。圖3說明了用于控制在如圖1中的系統(tǒng)內(nèi)的動力傳動系統(tǒng)扭矩的示例方法的高級流程圖。圖4進一步說明了基于縱向車輛坡度(本發(fā)明稱為坡度)和/或制動器制動鉗 磨損選擇第一運轉(zhuǎn)模式(其中在自動再起動期間調(diào)節(jié)發(fā)動機燃燒)或第二運轉(zhuǎn)模式(其中 在自動再起動期間調(diào)節(jié)前進離合器接合壓力和/或車輪制動器壓力)的高級流程圖。相應(yīng) 地，圖5顯示了在自動再起動期間車輛運轉(zhuǎn)于第一運轉(zhuǎn)模式的示例運轉(zhuǎn)。圖6顯示了在自 動再起動期間車輛運轉(zhuǎn)于第二運轉(zhuǎn)模式的示例運轉(zhuǎn)。 圖1為車輛動力傳動系統(tǒng)20的方塊圖?？赏ㄟ^發(fā)動機22驅(qū)動的動力傳動系統(tǒng) 20。在一個示例中，發(fā)動機22可為汽油發(fā)動機。在可替代實施例中，可采用其它發(fā)動機配 置，例如柴油發(fā)動機?？赏ㄟ^發(fā)動機起動系統(tǒng)(未圖示)起動發(fā)動機22。此外，發(fā)動機22 可經(jīng)由扭矩驅(qū)動器(torque actuator) 24 (例如燃料噴射器、節(jié)氣門)等產(chǎn)生或調(diào)節(jié)扭矩。 發(fā)動機22可進一步包括輔助起動機系統(tǒng)(未圖示)以在接近發(fā)動機零轉(zhuǎn)速(例如50RPM) 下支持發(fā)動機再起動。 可通過接合一個或多個離合器(包括前進離合器29)將發(fā)動機輸出扭矩傳輸至液 力變矩器26以驅(qū)動自動變速器28。在一些示例中，液力變矩器26可指為自動變速器28的 一個部件。因此，如果需要可接合多個這樣的離合器。可相應(yīng)地通過液力變矩器鎖止離合 器32控制液力變矩器的輸出。因此，當(dāng)液力變矩器鎖止離合器32完全分離時，液力變矩器 26經(jīng)由液力變矩器渦輪與液力變矩器葉輪之間的液體轉(zhuǎn)移將扭矩傳輸至自動變速器28， 從而使得能夠放大扭矩。相反，當(dāng)液力變矩器鎖止離合器32完全接合時，經(jīng)由液力變矩器 離合器將發(fā)動機輸出扭矩直接轉(zhuǎn)移至變速器28的輸入軸(未圖示)。可替代地，液力變矩 器鎖止離合器32可部分地接合，從而使得能夠調(diào)節(jié)傳遞至變速器的扭矩大小。電子控制器 12可配置用于響應(yīng)多種發(fā)動機工況或基于駕駛員的發(fā)動機運轉(zhuǎn)請求通過調(diào)節(jié)液力變矩器 鎖止離合器31調(diào)節(jié)液力變矩器所傳輸?shù)呐ぞ氐拇笮　?來自自動變速器28的扭矩輸出可依次地被傳遞至車輪34以推進車輛。具體地， 自動變速器28可在將輸出驅(qū)動扭矩傳輸至車輪34之前響應(yīng)車輛行駛狀況調(diào)節(jié)輸入軸(未 圖示)處的輸入驅(qū)動扭矩。 此外，可通過接合車輪制動器35鎖止車輪34。在一個示例中，可響應(yīng)駕駛員踩壓 制動踏板接合車輪制動器35。以同樣的方式，可響應(yīng)駕駛員將腳從制動踏板釋放通過分離 車輪制動器35解鎖車輪34。 控制器12可配置用于從發(fā)動機22 (例如，空氣充氣、發(fā)動機溫度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā) 動機扭矩)、液力變矩器鎖止離合器31 (例如，接合壓力、液力變矩器滑動)、自動變速器 28 (例如，前進離合器接合壓力、自動變速器輸出扭矩)、車輪34 (例如，動力傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、 動力傳動系統(tǒng)扭矩)、車輪制動器35 (例如，制動鉗磨損)和坡度傳感器(例如，陀螺儀可測 量縱向車輛坡度，加速計可測量縱向車輛加速度，或者可基于其它車輛參數(shù)估計坡度)接 收多個發(fā)動機運轉(zhuǎn)參數(shù)。電子控制器12可隨后基于來自多個傳感器(其中一個可為坡度 傳感器)的輸入估計坡度。也可通過電子控制器基于來自多個傳感器的輸入估計制動器制 動鉗磨損。相應(yīng)地，電子控制器12可控制發(fā)動機22的扭矩輸出、經(jīng)由液力變矩器鎖止離合 器31控制液力變矩器26的運轉(zhuǎn)、控制前進離合器29和/或車輪制動器35的運轉(zhuǎn)。如下 面更全面描述的一個示例，在汽油發(fā)動機的情況下，可通過控制節(jié)氣門開啟和/或氣門正 時、氣門升程和渦輪增壓發(fā)動機或機械增壓發(fā)動機的增壓調(diào)節(jié)空氣充氣、燃料脈 寬度、燃 料脈沖正時和/或火花正時的組合來控制扭矩輸出。在柴油發(fā)動機的情況下，控制器12可通過例如調(diào)節(jié)空氣充氣和燃料脈沖寬度中一個或更多來調(diào)節(jié)發(fā)動機扭矩輸出。在所有的情 況下，可在逐缸(cylinder-by-cylinder)基礎(chǔ)上執(zhí)行發(fā)動機控制以控制發(fā)動機扭矩輸出。
如本發(fā)明所描述的，電子控制器12可與TC鎖止離合器31通訊以使得在一個示例 中當(dāng)前進離合器29接合時，該TC鎖止離合器31部分接合。此外，電子控制器12可例如當(dāng) 滿足自動再起動狀況時接合前進離合器29和/或釋放車輪制動器35。
現(xiàn)在參考圖2，顯示了多缸發(fā)動機10的一個汽缸的示意圖，其可包括于機動車輛 的推進系統(tǒng)內(nèi)。發(fā)動機10可至少部分由包括控制器12的控制系統(tǒng)和由車輛操作者132經(jīng) 過輸入裝置130的輸入控制。在這個例子中，輸入裝置130包括加速踏板和用于成比例地 產(chǎn)生踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機10的燃燒室或汽缸30可包括帶有定 位于其內(nèi)的活塞36的燃燒室壁32?；钊?6可連接至曲軸40以便將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換 成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸40可經(jīng)由中間傳動系統(tǒng)連接至車輛的至少一個驅(qū)動輪。而且，起 動馬達可經(jīng)由飛輪連接至曲軸40以開啟發(fā)動機10的起動運轉(zhuǎn)。 燃燒室30可經(jīng)由進氣道42從進氣歧管44接收進氣并且可經(jīng)由排氣歧管48排出 燃燒氣體。進氣歧管44和排氣歧管48可經(jīng)由各自的進氣門52和排氣門54選擇性地與燃 燒室30連通。在一些實施例中，燃燒室30可包括兩個或更多的進氣門和/或兩個或更多 的排氣門。 在這個例子中，可經(jīng)由各自的凸輪驅(qū)動系統(tǒng)51和53通過凸輪驅(qū)動控制進氣門52 和排氣門54。凸輪驅(qū)動系統(tǒng)51和53均可包括一個或更多的凸輪并且可利用可由控制器 12運轉(zhuǎn)以改變閥運轉(zhuǎn)的一個或多個凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(VCT)、可變氣門正 時(VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)。進氣門52和排氣門54的位置可分別由位置傳 感器55和57確定。在一個替代實施例中，進氣門52和/或排氣門可由電動閥控制動。例 如，汽缸30可替代地包括經(jīng)由電動閥驅(qū)動控制的進氣門和由包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸 輪驅(qū)動控制的排氣門。 燃料噴射器66顯示為直接連接至燃燒室30用于將燃料與經(jīng)由電子驅(qū)動器68從 控制器12接收的FPW信號的脈沖寬度成比例地直接噴射其內(nèi)。這樣，燃料噴射器66將燃 料以稱為燃料直接噴射的方式提供至燃燒室30。例如，燃料噴射器可安裝在例如燃燒室的 側(cè)面或者燃燒室頂部。燃料可通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌的燃料系統(tǒng)(未顯示)輸 送至燃料噴射器66。在一些實施例中，燃燒室30可替代地或附加地包括以將燃料以稱為進 氣道噴射的方式噴射至燃燒室30上游的的進氣道配置設(shè)置在進氣道42內(nèi)的燃料噴射器。
進氣道42可包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門62。在這個具體例子中，控制器12經(jīng)由 提供至包括在節(jié)氣門62的電動馬達或電動驅(qū)動器內(nèi)的信號改變節(jié)流板64的位置(一種通 常稱之為電子節(jié)氣門控制(ETC)的配置)。以這種方法，可運轉(zhuǎn)節(jié)氣門62以改變提供至其 他發(fā)動機汽缸中的燃燒室30內(nèi)的進氣。通過節(jié)氣門位置信號TP可將節(jié)流板64的位置提 供至控制器12。進氣道42可包括質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管氣壓傳感器122用于提 供各自的MAF和MAP信號至控制器12。在選定運轉(zhuǎn)模式下，點火系統(tǒng)88可響應(yīng)來自控制器12的火花提前信號SA經(jīng)由火 花塞92將點火火花提供至燃燒室30。盡管顯示了火花點火部件，在一些實施例中，無論有 無點火火花，燃燒室30或發(fā)動機10的一個或多個其他燃燒室可以壓縮點火模式運轉(zhuǎn)。
排氣傳感器126顯示為連接至排放控制裝置70上游的排氣道48。傳感器126可為
7用于提供排氣空燃比指示的任何適合的傳感器，例如線性氧傳感器或UEGO(通用或?qū)捰蚺?氣氧傳感器)、雙態(tài)氧傳感器或EGO(排氣氧傳感器)、HEG0(加熱型EGO)、氮氧化物(N0x)、 碳氫化合物(HC)或一氧化碳(CO)傳感器。排氣系統(tǒng)可包括起燃催化劑和車底催化劑以及 排氣歧管、上游和/或下游空燃比傳感器。在一個示例中，催化轉(zhuǎn)化器70能夠包括多個催 化劑塊。在其它示例中，可使用多個排放控制裝置，每一個均帶有多個催化劑塊。在一個示 例中轉(zhuǎn)化器70可為三元催化劑。 圖2中控制器12顯示為微型計算機，包括微處理器單元102、輸入/輸出端口 104、用于可執(zhí)行的程序和校準(zhǔn)值的電子存儲介質(zhì)(在本具體例子中顯示為只讀存儲器芯 片106)、隨機存取存儲器108、保活存儲器110和數(shù)據(jù)總線。控制器12可從連接至發(fā)動機 10的傳感器接收多種信號，除了之前論述的那些信號，還包括引入質(zhì)量空氣流量(MAF)測 量值、來自連接至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻劑溫度(ECT)、來自連接至 曲軸40霍爾效應(yīng)傳感器118(或其他類型)的脈沖點火感測信號(PIP)、來自節(jié)氣門位置傳 感器的節(jié)氣門位置TP和來自傳感器122的絕對歧管壓力信號MAP。存儲介質(zhì)只讀存儲器 106可被編程有表示可由處理器102執(zhí)行用于執(zhí)行下面描述的方法以及可以預(yù)期的但沒有 具體列出的其它變量的指令的計算機可讀數(shù)據(jù)。 如上如述，圖2顯示了多缸發(fā)動機10的一個汽缸，并且每個汽缸可類似地包括其 自己的一組進氣門/排氣門、燃料噴射器、火花塞等。 圖3中顯示用于控制自動再起動的方法。發(fā)動機再起動條件可包括但不限于例如 310處發(fā)動機狀態(tài)于怠速停止、312處電池荷電狀態(tài)低于預(yù)定閾值、314處車輛速度低于預(yù) 定閾值、316處空調(diào)狀態(tài)為打開、318處發(fā)動機溫度低于所需溫度、320處節(jié)氣門打開程序增 大以及排放控制裝置溫度低于閾值。此外，再起動狀況可包括322處駕駛員請求扭矩大于 閾值、324處制動器傳感器狀態(tài)指示釋放制動器踏板、326處發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加或者328處輸 入軸旋轉(zhuǎn)的預(yù)定水平。 如果在330處滿足再起動狀況，可在前進檔起動發(fā)動機，其中在332處前進離合器 可部分或完全接合。隨后在334處確定坡度、制動器制動鉗磨損和發(fā)動機轉(zhuǎn)速，并且在336 處基于例如坡度和制動鉗磨損調(diào)節(jié)前進離合器接合壓力、車輪制動器壓力和/或發(fā)動機燃 燒。因此，選擇運轉(zhuǎn)模式的方法可基于坡度和/或基于制動器制動鉗磨損。
如果在330處沒有滿足再起動條件，程序可結(jié)束。應(yīng)理解可包括其它控制，例如對 液力變矩器鎖止離合器的調(diào)節(jié)。參考圖4進一步描述示例控制模式。 現(xiàn)參考圖4，如果在410處滿足再起動條件，則可在前進檔起動發(fā)動機22并且在 412處前進離合器29可部分或完全接合。在414處，其可確定坡度e是否在預(yù)定坡度閾 值之上。如果該回答為否(即車輛處于低坡度表面)，其在416處可確定實際發(fā)動機轉(zhuǎn)速 NE是否大于所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速N。。如果在416處的回答為是(即發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于預(yù)定高的 閾值)，則可選擇第一運轉(zhuǎn)模式，其中在418處設(shè)定特定前進離合器滑動對時間的函數(shù)并且 在420處減少發(fā)動機燃燒。具有通過減少發(fā)動機燃燒的一些方法包括減少空氣充氣、燃料 脈沖寬度、燃料脈沖正時和/或調(diào)節(jié)火花正時。在這個示例中，車輪制動壓力沒有顯示為如 在420處所調(diào)節(jié)，而是其也可與減少發(fā)動機燃燒的同時增加，以減小動力傳動系統(tǒng)扭矩。因 此，在第一模式下，可響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于預(yù)定高的閾值減小發(fā)動機扭矩，從而減小車輛突 傾行為的風(fēng)險。在這個示例中，基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速對動力傳動系統(tǒng)扭矩作出調(diào)節(jié)，然而如一些
8示例也可基于發(fā)動機扭矩輸出、車輪轉(zhuǎn)速和/或車輛加速度作出調(diào)節(jié)。 如果在416處的NE不大于N。并且NE低于N。(即發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定低的閾值)，
則可選擇第一運轉(zhuǎn)模式，其中在422處增加發(fā)動機燃燒(例如增加空氣充氣、增大燃燒脈沖
寬度)并且可減小車輪制動器壓力。因此，在第一運轉(zhuǎn)模式下，可響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定
低的閾值增大發(fā)動機扭矩以實現(xiàn)所需發(fā)動機扭矩。圖5中進一步說明第一運轉(zhuǎn)模式的示例控制。 再次參考圖4，如果在414處的回答為是(即車輛在斜坡上面向上)，其在424處 可確定實際車輛速度NE是否高于所需車輛速度N。。如果NE大于N。(即發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于預(yù) 定高的閾值)，并且426處的制動器制動鉗磨損不高，則可選擇第二運轉(zhuǎn)模式，其中如這個 示例中在428處所示，可減小前進離合器接合壓力從而增加前進離合器滑動，并且可同時 地增大車輪制動器壓力。 可替代地，如果在426處的制動器制動鉗磨損較高(即制動器制動鉗磨損高于預(yù) 定磨損閾值)，則可選擇第一運轉(zhuǎn)模式，其中如上所述在418處設(shè)定特定前進離合器滑動對 時間的函數(shù)并且在420處減少發(fā)動機燃燒。在426處包括制動器制動鉗磨損的檢查以使得 如果制動器制動鉗磨損較高且需要減小化制動器制動鉗壓力，則可如所述地選擇第二運轉(zhuǎn) 模式，從而減小制動器壓力。 如果在424處的NE不低于N。(即發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定低的閾值)，則可在430處 增加前進離合器壓力和/或減小車輪制動器壓力。因此，在第二運轉(zhuǎn)模式下，可響應(yīng)發(fā)動機 轉(zhuǎn)速高于預(yù)定高的閾值減少前進離合器接合并且可響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定低的閾值增 加前進離合器接合。圖6中進一步說明第二運轉(zhuǎn)模式的示例控制。 從圖4，應(yīng)理解用于選擇運轉(zhuǎn)模式的方法可包括如果坡度低于預(yù)定坡度閾值選擇 第一運轉(zhuǎn)模式以及如果坡度高于預(yù)定坡度閾值則可選擇第二運轉(zhuǎn)模式。此外，如果坡度高 于預(yù)定坡度閾值并且制動器制動鉗磨損高于預(yù)定磨損閾值則可選擇第一運轉(zhuǎn)模式。此外， 應(yīng)理解預(yù)定坡度閾值可響應(yīng)發(fā)動機運轉(zhuǎn)參數(shù)(例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車輛速度等)而改變。
經(jīng)由第一或第二運轉(zhuǎn)模式對動力傳動系統(tǒng)扭矩的控制允許執(zhí)行自動再起動，平順
地實現(xiàn)目標(biāo)動力傳動系統(tǒng)扭矩。此外，這能夠在預(yù)定的自動再起動時間內(nèi)實現(xiàn)，如將參考圖 5-6所示。 應(yīng)理解取決于坡度，可選擇并且利用發(fā)動機扭矩調(diào)節(jié)、前進離合器壓力調(diào)節(jié)和車 輪制動器壓力調(diào)節(jié)的組合以便控制自動再起動控制。即，可使用運轉(zhuǎn)模式1和運轉(zhuǎn)模式2的 組合。例如，當(dāng)坡度大于預(yù)定坡度閾值時，發(fā)動機扭矩的調(diào)節(jié)程度(例如，使用第一運轉(zhuǎn)模 式)可少于當(dāng)坡度小于預(yù)定坡度閾值時的發(fā)動機扭矩調(diào)節(jié)的程度，盡管在兩種情況下發(fā)動 機扭矩調(diào)節(jié)都在使用。類似地，當(dāng)坡度小于預(yù)定坡度閾值時，前進離合器調(diào)節(jié)和/或車輪制 動器壓力調(diào)節(jié)的程度(例如使用第二運轉(zhuǎn)模式)可小于當(dāng)坡度大于預(yù)定坡度閾值時的前進 離合器調(diào)節(jié)和/或車輪制動器壓力調(diào)節(jié)的程度，盡管在兩種情況下前進離合器調(diào)節(jié)和/或 車輪制動器壓力調(diào)節(jié)都在使用。 此外，應(yīng)理解，在任何自動再起動運轉(zhuǎn)模式下(包括上述第一運轉(zhuǎn)模式和第二運 轉(zhuǎn)模式)，響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速或探測潛在的突傾行為的其它參數(shù)可額外地調(diào)節(jié)液力變矩器鎖 止離合器接合。也就是，在第一運轉(zhuǎn)模式和第二運轉(zhuǎn)模式下均響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于預(yù)定高 的閾值(取決于液力變矩器鎖止離合器接合的當(dāng)前水平)可增加或減少液力變矩器鎖止離
9合器接合。在所選擇的運轉(zhuǎn)模式內(nèi)可同時地或順序地執(zhí)行多于一個參數(shù)的控制(例如，前進離合器接合壓力和車輪制動器壓力)。 可經(jīng)由自適應(yīng)程序獲知這些控制成分(例如前進離合器接合壓力、發(fā)動機扭矩、車輪制動器壓力)中每一個的調(diào)節(jié)程度以使得電子控制器12能夠精確地預(yù)測，并且因此在寬范圍的坡度上防止突傾行為。例如，電子控制器12可如一些示例在突傾事件之后接收前進離合器接合壓力、液力變矩器滑動、車輪制動器壓力和發(fā)動機轉(zhuǎn)速并且計算它們的閾值以使得如果車輛在將來達到所述閾值，可通過調(diào)節(jié)動力傳動系統(tǒng)參數(shù)中一個避免車輛突傾行為。 進一步地，應(yīng)理解如一些示例可基于發(fā)動機冷卻劑溫度、液力變矩器滑動速度、自動變速器輸出扭矩、車輛加速度、環(huán)境溫度和/或至實現(xiàn)發(fā)動的時間選擇自動再起動運轉(zhuǎn)模式。 圖5中顯示了在相對平坦的表面上的車輛運轉(zhuǎn)在第一運轉(zhuǎn)模式的一系列示例性圖表。當(dāng)運轉(zhuǎn)于發(fā)動機關(guān)閉模式(例如，怠速-停止)，在tl之前，發(fā)動機轉(zhuǎn)速可非常低，前進離合器可分離，車輪制動器壓力可為高，并且因此如所描繪動力傳動系統(tǒng)扭矩可為零。
例如，當(dāng)在tl處請求再起動時，可以特定的滑動對時間的函數(shù)增大前進離合器接合壓力以使得在t2之前該前進離合器接合50% 。同時地，發(fā)動機轉(zhuǎn)速可隨著燃料脈沖寬度增加而增加，并且車輪制動器壓力逐漸減小。在這個示例中，在t2處探測到&大于N。。因為發(fā)動機運轉(zhuǎn)在第一運轉(zhuǎn)模式，可通過減少發(fā)動機燃燒控制動力傳動系統(tǒng)扭矩。相應(yīng)地，燃燒脈沖寬度在t2處減小并且從而發(fā)動機轉(zhuǎn)速也減小。同時，車輪制動器壓力繼續(xù)減小而前進離合器接合壓力繼續(xù)增大。這樣，動力傳動系統(tǒng)扭矩繼續(xù)增加，但是以減小的速度增加，從而防止車輛突傾行為。然而，需要在時間t4之前達到目標(biāo)動力傳動系統(tǒng)扭矩和/或目標(biāo)發(fā)動機轉(zhuǎn)速。因此，在t3處，燃料脈沖寬度增加并且從而發(fā)動機轉(zhuǎn)速在t4處增大至目標(biāo)發(fā)動機轉(zhuǎn)速。前進離合器接合壓力也繼續(xù)增大以使得在t4之前其完全接合，同樣，在t4之前車輪扭矩壓力減小至最小值。因此，可在所需再起動時間內(nèi)(例如在tl和t4處之間)達到目標(biāo)動力傳動系統(tǒng)扭矩。 這樣，可在t4之前實現(xiàn)帶有平順車輛發(fā)動行為的自動再起動。 一旦已經(jīng)建立再起動(例如在t4處)，前進離合器可維持在所述接合狀態(tài)。在其它示例中，一旦前進離合器已經(jīng)接合，前進離合器接合壓力可減小至較低值，例如保持值。 在t4處和t5處之間，車輛可處于例如前進檔，直至t5處可請示怠速_停止。這里，如圖所示，前進離合器可分離，車輪制動器壓力可增大，并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速可減小以實現(xiàn)發(fā)動機關(guān)閉。 現(xiàn)參考圖6，顯示了處于相對高的坡度表面車輛運轉(zhuǎn)在第二運轉(zhuǎn)模式下的一系列示例圖表。當(dāng)運轉(zhuǎn)于發(fā)動機關(guān)閉模式時(例如在tl處之前)，發(fā)動機轉(zhuǎn)速可為非常低，前進離合器可分離、車輪制動器壓力可為高的，并且從而如圖所示動力傳動扭矩可為零。
當(dāng)在tl處請求自動再起動時，如這個示例中所示，發(fā)動機轉(zhuǎn)速可以特定函數(shù)增加以使得在t4之前其可達到目標(biāo)發(fā)動機轉(zhuǎn)速并且在tl處和t4處之間的自動再起動期間發(fā)動機燃燒可不以反饋驅(qū)動方式調(diào)節(jié)。在tl處和t2處之間，前進離合器接合壓力逐漸地增大而車輪制動器壓力逐漸地減小。這導(dǎo)致在相同的間隔期間動力傳動系統(tǒng)扭矩增大。在t2處，探測到NE大于N。。發(fā)動機運轉(zhuǎn)在第二運轉(zhuǎn)模式，以使得可通過調(diào)節(jié)前進離合器接合壓
10力和/或車輪制動器壓力控制動力傳動系統(tǒng)扭矩。相應(yīng)地，在t2處減小前進離合器接合壓 力并且增加車輪制動器壓力。同時，動力傳動系統(tǒng)扭矩繼續(xù)增加，但是以減小的速度增加， 從而防止車輛突傾行為。然而，需要在時間t4之前達到目標(biāo)動力傳動系統(tǒng)扭矩和/或目標(biāo) 發(fā)動機轉(zhuǎn)速。因此，在t3處，前進離合器接合壓力增加并且車輪制動器壓力減小。從而，可 在所需再起動時間內(nèi)(例如在tl和t4處之間)達到目標(biāo)動力傳動系統(tǒng)扭矩。在t4之后， 車輛可運轉(zhuǎn)于如參考圖5所描述的方式。從而，這里省略了詳細描述。
注意的是本發(fā)明包括的示例控制和估值程序可與多種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配 置一同使用。本發(fā)明描述的具體例程可代表任意數(shù)量處理策略(例如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、 多任務(wù)、多線程等)中的一個或多個。同樣，可以以所說明的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行所說明的 各種行為或功能，或在一些情況下有所省略。同樣地，處理的順序也并非實現(xiàn)此處所描述的 實施例的特征和優(yōu)點所必需的，而只是為了說明和描述的方便?？筛鶕?jù)使用的具體策略，可 重復(fù)執(zhí)行一個或多個說明的步驟或功能。此外，所述的步驟用圖形表示了編程入發(fā)動機控 制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質(zhì)的代碼。 應(yīng)了解，此處公開的配置與例程實際上為示例性，且這些具體實施例不應(yīng)認定為 是限制性，因為可能存在多種變形。例如，上述技術(shù)可應(yīng)用于V-6、I-4、I-6、V-12、對置4缸、 和其他發(fā)動機類型。本發(fā)明的主題包括多種系統(tǒng)與配置以及其它特征、功能和/或此處公 開的性質(zhì)的所有新穎和非顯而易見的組合與子組合。 本申請的權(quán)利要求具體地指出某些被認為是新穎的和非顯而易見的組合和次組 合。這些權(quán)利要求可引用"一個"元素或"第一"元素或其等同物。這些權(quán)利要求應(yīng)該理解 為包括一個或多個這種元素的結(jié)合，既不要求也不排除兩個或多個這種元素。所公開的特 征、功能、元件和/或特性的其他組合和次組合可通過修改現(xiàn)有權(quán)利要求或通過在這個或 關(guān)聯(lián)申請中提出新的權(quán)利要求得到主張。這些權(quán)利要求，無論與原始權(quán)利要求范圍相比更 寬、更窄、相同或不相同，也被認為包括在本發(fā)明主題內(nèi)。
權(quán)利要求
一種控制包括發(fā)動機的系統(tǒng)的方法，所述方法包含在第一車輛坡度期間以及在從發(fā)動機停止?fàn)顩r自動再起動期間以第一模式運轉(zhuǎn)，所述第一模式包括在前進檔起動所述發(fā)動機，并且響應(yīng)發(fā)動行為調(diào)節(jié)發(fā)動機扭矩；在第二車輛坡度期間以及在從發(fā)動機停止?fàn)顩r自動再起動期間以第二模式運轉(zhuǎn)，所述第二模式包括在所述前進檔起動所述發(fā)動機，并且響應(yīng)發(fā)動行為調(diào)節(jié)變速器前進離合器和車輪制動器中一個或多個。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一車輛坡度低于所述第二車輛坡度。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，進一步包含基于制動器制動鉗磨損選擇模 式；在第二車輛坡度期間當(dāng)制動器制動鉗磨損大于預(yù)定的磨損閾值時以所述第一模式運 轉(zhuǎn)。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在前進檔起動所述發(fā)動機包括至少部分地 接合所述前進離合器以從靜止發(fā)動車輛。
5. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)發(fā)動機扭矩包括調(diào)節(jié)空氣充氣、燃料脈 沖寬度和火花正時中的一個或多個。
6. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第一運轉(zhuǎn)模式，響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于 預(yù)定高的閾值減小發(fā)動機扭矩并且響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定低的閾值增大發(fā)動機扭矩。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，進一步包含在所述第二運轉(zhuǎn)模式，響應(yīng)發(fā)動 機轉(zhuǎn)速高于預(yù)定高的閾值減少前進離合器接合并且響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定低的閾值增 加前進離合器接合；進一步包含在所述第一運轉(zhuǎn)模式和第二運轉(zhuǎn)模式的一個或多個中，響 應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于預(yù)定高的閾值增大車輪制動器壓力并且響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定低的 閾值減小車輪制動器壓力。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包含在所述自動發(fā)動機再起動期間調(diào)節(jié)液力變矩 器鎖止離合器接合。
9. 一種運轉(zhuǎn)帶有發(fā)動機、車輪制動器和具有前進離合器的自動變速器的車輛的方法， 所述方法包含在從發(fā)動機停止?fàn)顩r自動再起動期間，在所述變速器的前進檔起動所述發(fā)動機，以及 響應(yīng)發(fā)動行為和縱向車輛坡度調(diào)節(jié)發(fā)動機扭矩、所述變速器前進離合器的前進離合器 接合壓力和車輪制動器壓力以平順地從休止發(fā)動所述車輛。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)發(fā)動機扭矩包括當(dāng)縱向車輛坡度低于 預(yù)定坡度閾值時比當(dāng)縱向車輛坡度高于預(yù)定坡度閾值時更大程度地調(diào)節(jié)發(fā)動機扭矩；調(diào)節(jié) 前進離合器接合包括當(dāng)縱向車輛坡度高于預(yù)定坡度閾值時比當(dāng)縱向車輛坡度低于預(yù)定坡 度閾值時更大程度地調(diào)節(jié)前進離合器接合；調(diào)節(jié)車輪制動器壓力包括當(dāng)縱向車輛坡度高于 預(yù)定坡度閾值時比當(dāng)縱向車輛坡度低于預(yù)定坡度閾值時更大程度地調(diào)節(jié)車輛制動器壓力。
11. 一種用于控制發(fā)動機的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含 包含多個汽缸的發(fā)動機；包括配置為從將扭矩從所述發(fā)動機傳送至車輪的前進離合器的自動變速器； 車輪制動器；及電子控制器，所述電子控制器配置在車輛發(fā)動期間響應(yīng)縱向車輛坡度改變發(fā)動機扭 矩；改變前進離合器接合壓力和改變車輪制動器壓力。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述電子控制器配置用于從第一運轉(zhuǎn)模 式和第二運轉(zhuǎn)模式中選擇運轉(zhuǎn)模式，并且其中發(fā)動機扭矩、前進離合器接合壓力和車輪制 動器壓力的接合曲線響應(yīng)于所述選擇的模式，所述發(fā)動機扭矩、前進離合器接合壓力和車 輪制動器壓力中的至少一個接合曲線在所述第一運轉(zhuǎn)模式和第二運轉(zhuǎn)模式之間是不同的， 并且當(dāng)縱向車輛坡度低于預(yù)定坡度閾值時選擇所述第一運轉(zhuǎn)模式并且當(dāng)縱向車輛坡度高 于預(yù)定坡度閾值時選擇所述第二運轉(zhuǎn)模式。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，響應(yīng)發(fā)動機運轉(zhuǎn)參數(shù)改變所述預(yù)定坡度 閾值；并且基于制動器制動鉗磨損選擇運轉(zhuǎn)模式。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，進一步包含在所述第一運轉(zhuǎn)模式中，響應(yīng) 發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于預(yù)定高的閾值減小發(fā)動機扭矩并且響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定低的閾值增 大發(fā)動機扭矩，以及在所述第二運轉(zhuǎn)模式中，響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于預(yù)定高的閾值減少前進 離合器接合并且響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定低的閾值增加前進離合器接合；進一步包含在所 述第一運轉(zhuǎn)模式和第二運轉(zhuǎn)模式的一個或多個中響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于預(yù)定高的閾值增大 車輪制動器壓力并且響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)定低的閾值減小車輪制動器壓力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于控制車輛中發(fā)動機的自動再起動的方法和系統(tǒng)。一種用于控制包括發(fā)動機的系統(tǒng)的示例方法包含在第一車輛坡度期間以及在從發(fā)動機停止?fàn)顩r自動再起動期間運轉(zhuǎn)于第一模式，所述第一模式包括在前進檔起動所述發(fā)動機，并且響應(yīng)發(fā)動行為調(diào)節(jié)發(fā)動機扭矩；在第二車輛坡度期間以及在從發(fā)動機停止?fàn)顩r自動再起動期間運轉(zhuǎn)于第二模式，所述第二模式包括在前進檔起動所述發(fā)動機，并且響應(yīng)發(fā)動行為調(diào)節(jié)變速器前進離合器和車輪制動器中一個或多個。本發(fā)明的優(yōu)點在于能夠減小離合器磨損同時也解決了在多種坡度上一貫的發(fā)動性能的問題。
文檔編號B60W10/10GK101767587SQ20091026569
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月2日
發(fā)明者A·O·吉布森, R·L·赫夫馬斯特 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司