專利名稱：自動(dòng)再起動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法
自動(dòng)再起動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總體上涉及可應(yīng)用于混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)的車輛動(dòng)力系。更為具體 地，本發(fā)明涉及在控制發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)時(shí)主動(dòng)使用車輪制動(dòng)器的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
HEV為將包括多級(jí)自動(dòng)變速器和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與包括電動(dòng)馬達(dá)和蓄 電池的可充電能量存儲(chǔ)系統(tǒng)組合在一起以相對(duì)于傳統(tǒng)車輛改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性的車輛。
機(jī)動(dòng)車輛可設(shè)計(jì)為采用混合動(dòng)力電動(dòng)車輛技術(shù)的某些方面而不使用混合動(dòng)力電 動(dòng)力系。這種具有傳統(tǒng)動(dòng)力系但沒有電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)車輪的車輛(稱作微混合動(dòng)力電動(dòng)車輛 (micro-HEV))使處于怠速的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)以減少燃料消耗并在車輛停止時(shí)降低排放。
在車輛正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，會(huì)發(fā)生很多車輛必須停止的情況交通信號(hào)燈處、人行橫 道、停車標(biāo)記等。在微HEV中，如果不需要?jiǎng)恿?例如在交通信號(hào)燈處等待時(shí))則發(fā)動(dòng)機(jī)停 止。一旦需要?jiǎng)恿?，則發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)再起動(dòng)。通過避免不必要的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速事件，改善了車輛 燃料經(jīng)濟(jì)性。出于該目的，需要在滿足某些發(fā)動(dòng)機(jī)停止?fàn)顩r時(shí)盡可能多地停止發(fā)動(dòng)機(jī)功能。
在裝配有自動(dòng)變速器的HEV中，動(dòng)力系扭矩峰值伴隨著法動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程并幾乎與 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加同步發(fā)生。該動(dòng)力系扭矩峰值擾動(dòng)由變矩器在發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)事件期間產(chǎn) 生，并且如果發(fā)動(dòng)機(jī)在檔位上再起動(dòng)則被傳輸至車輪。該動(dòng)力系扭矩峰值擾動(dòng)可產(chǎn)生高達(dá) 0. 26g的前向加速脈沖，使車輛產(chǎn)生令人不適的猛沖。
發(fā)動(dòng)機(jī)在檔位上再起動(dòng)期間發(fā)生的另一扭矩?cái)_動(dòng)為通過傳動(dòng)系傳輸至車輪的坡 度負(fù)載扭矩TRL。TRL = mg sin θ，其中m為車輛質(zhì)量，且θ為道路坡度角。
在基于制動(dòng)的被動(dòng)車輪扭矩?cái)_動(dòng)抑制控制策略中，必須增加制動(dòng)器主缸壓力閾值 (其啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)行為)以確保滿足被動(dòng)制動(dòng)壓力控制運(yùn)轉(zhuǎn)。不幸的是，增加的制動(dòng)壓力 閾值不利于燃料經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)閳?zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)行為將減少?；谥苿?dòng)的被動(dòng)車輪扭矩?cái)_ 動(dòng)抑制控制性能主要受到駕駛員的駕駛習(xí)慣的影響，因?yàn)樾枰土抑苿?dòng)(hard braking)以 驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)功能。發(fā)動(dòng)機(jī)停止/起動(dòng)功能的連貫性以及導(dǎo)致的燃料經(jīng)濟(jì)性評(píng)級(jí)也因駕 駛員而異。
行業(yè)中需要在微HEV中在發(fā)動(dòng)機(jī)停止和再起動(dòng)期間抑制扭矩喘振并在車輛啟動(dòng) 期間和系統(tǒng)觸發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)起動(dòng)期間發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)時(shí)維持車輛靜止的技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種再起動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括接合可驅(qū)動(dòng)地連接發(fā)動(dòng)機(jī)和車 輛車輪的變速器檔位，維持當(dāng)前制動(dòng)壓力高于參考制動(dòng)壓力，開始發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)再起動(dòng)，使用 計(jì)時(shí)器倒計(jì)時(shí)預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間段，使用泵產(chǎn)生足以抑制由再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的車輪扭矩 喘振并維持車輛靜止的所需大小的制動(dòng)壓力，以及如果計(jì)時(shí)器期滿或發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速峰值 則釋放制動(dòng)壓力。
本發(fā)明還公開了一種再起動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包含下列步驟(1)接合可驅(qū)動(dòng)地連接發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛車輪的變速器檔位；(2)如果當(dāng)前制動(dòng)壓力小于參考制動(dòng)壓力，則使 用泵以產(chǎn)生足以抑制由再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所引起的車輪扭矩喘振并保持車輛靜止的所需大小 的制動(dòng)壓力；(3)維持制動(dòng)壓力等于或高于所需制動(dòng)壓力；(4)開始自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)；(5) 使用計(jì)時(shí)器在預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間段內(nèi)倒計(jì)時(shí)；(6)釋放制動(dòng)壓力。
本發(fā)明還公開了一種自動(dòng)再起動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，包含用于驅(qū)動(dòng)車輛的車輪； 用于交替阻礙并釋放車輪旋轉(zhuǎn)的車輪制動(dòng)器；用于加壓車輪制動(dòng)器的制動(dòng)系統(tǒng)；發(fā)動(dòng)機(jī)； 檔位接合的變速器，發(fā)動(dòng)機(jī)通過變速器檔位可驅(qū)動(dòng)地連接車輪；以及控制器，配置用于維持 當(dāng)前制動(dòng)壓力高于參考制動(dòng)壓力、開始自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)、設(shè)定計(jì)時(shí)器以在預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí) 間段內(nèi)倒計(jì)時(shí)、啟動(dòng)泵以產(chǎn)生足以抑制由再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的車輪扭矩喘振并維持車 輛靜止所需大小的制動(dòng)壓力、以及釋放制動(dòng)壓力。
本發(fā)明還公開了一種自動(dòng)再起動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，包含用于驅(qū)動(dòng)車輛的車輪； 用于交替阻礙并釋放車輪旋轉(zhuǎn)的車輪制動(dòng)器；用于加壓車輪制動(dòng)器的制動(dòng)系統(tǒng)；發(fā)動(dòng)機(jī)； 檔位接合的變速器，發(fā)動(dòng)機(jī)通過變速器檔位可驅(qū)動(dòng)地連接至車輪；以及控制器，配置用于如 果當(dāng)前制動(dòng)壓力小于參考制動(dòng)壓力則啟動(dòng)泵以產(chǎn)生足以抑制由再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所引起的車 輪扭矩喘振并保持車輛靜止的所需大小的制動(dòng)壓力、維持當(dāng)前制動(dòng)壓力等于或高于所需制 動(dòng)壓力、開始自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)、設(shè)定計(jì)時(shí)器以在預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間段內(nèi)倒計(jì)時(shí)、并釋放制動(dòng) 壓力。
為了解決微HEV的車輪扭矩?cái)_動(dòng)抑制問題而不犧牲燃料經(jīng)濟(jì)性和控制連貫性，已 經(jīng)開發(fā)出了主動(dòng)制動(dòng)輔助車輛啟動(dòng)(ABAVS)控制策略。
一旦駕駛員驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)壓力不夠用于車輪扭矩?cái)_動(dòng)抑制，則控制策略激活液壓 制動(dòng)閥和泵馬達(dá)以將制動(dòng)管道壓力主動(dòng)增加至P_ABAVS壓力并在其后將壓力維持在P_ ABAVS0啟動(dòng)行車制動(dòng)泵馬達(dá)以在再起動(dòng)期間在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起動(dòng)的同時(shí)驅(qū)動(dòng)泵。
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起動(dòng)噪音將掩蓋泵噪音，這樣不會(huì)發(fā)生底盤NVH問題。
與不具有發(fā)動(dòng)機(jī)停止和再起動(dòng)功能的傳統(tǒng)車輛相比，自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)過程平滑 且令人舒適?？刂菩阅芘c駕駛員的駕駛預(yù)期相一致。
在駕駛員釋放制動(dòng)器并準(zhǔn)備行駛時(shí)，ABAVS功能有助于車輛以駕駛員觸發(fā)的發(fā)動(dòng) 機(jī)再起動(dòng)而啟動(dòng)。這還有助于在系統(tǒng)觸發(fā)的自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)事件期間在駕駛員釋放制動(dòng) 踏板之前保持車輛靜止。
根據(jù)具體實(shí)施方式
、權(quán)利要求和附圖，優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用范圍將變得顯而易見。應(yīng) 理解，盡管描述和具體示例指示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其僅作為說明而給出。對(duì)所描述的 實(shí)施例和示例的多種改變和修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見。


圖1為微HEV動(dòng)力系的示意圖。
圖2為顯示了 ABAVS控制器一部分的示意圖。
圖3包括了在斜坡(坡度為正，處在-3%和+3%范圍內(nèi))上在ABAVS控制下發(fā)動(dòng) 機(jī)再起動(dòng)期間動(dòng)力系變量的曲線。
圖4包括了在斜坡(斜率為負(fù)，處于等于或小于3%的范圍內(nèi))上在ABAVS控制下 發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)期間動(dòng)力系變量的曲線。
圖5包括了圖4在替代ABAVS控制下發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)期間動(dòng)力系變量的曲線。
圖6包括了在向下斜坡上在ABAVS控制下發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)期間動(dòng)力系變量的曲線。
圖7A、7B和7C說明了控制發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)的算法步驟的邏輯流程圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖參考下列描述，本發(fā)明將更易理解。
現(xiàn)在參考附圖，圖1的微HEV動(dòng)力系10包括動(dòng)力源12(例如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī))；增強(qiáng)發(fā) 動(dòng)機(jī)起動(dòng)馬達(dá)14 ；自動(dòng)變速器16 ；輸入軸18 ；通過軸18可驅(qū)動(dòng)地連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的葉輪20 ； 被葉輪流體動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的渦輪22 ；變速器輸出M ；連接至輸出的主減速器機(jī)構(gòu)沈；電動(dòng)輔助 液壓泵(EAUX) 28，其輸出對(duì)變速器的液壓系統(tǒng)加壓；蓄電池30，其向泵觀和起動(dòng)機(jī)14供應(yīng) 電能；以及通過輸出M和主減速器機(jī)構(gòu)沈可驅(qū)動(dòng)地連接至驅(qū)動(dòng)輪34、35的車橋軸32、33。
車輛駕駛員在自動(dòng)變速模式槽42內(nèi)的P、R、N、D和L的位置范圍內(nèi)以及手動(dòng)變速 模式槽44內(nèi)的升檔(+)和降檔(_)位置之間手動(dòng)移動(dòng)換檔桿40。
車輛駕駛員手動(dòng)控制的加速踏板和制動(dòng)踏板50、52分別向控制器46提供輸入要 求以分別改變發(fā)動(dòng)機(jī)車輪扭矩及改變制動(dòng)力。
摩擦控制元件(即離合器和制動(dòng)器)位于變速器16內(nèi)部，其相配合的接合與分離 的狀態(tài)產(chǎn)生了前進(jìn)檔位和后退檔位。當(dāng)控制元件M、56中的至少一個(gè)(但優(yōu)選為兩個(gè))同 時(shí)結(jié)合時(shí)產(chǎn)生第一前進(jìn)檔(低檔)。變速器摩擦控制元件被稱為啟動(dòng)元件M、56，其接合將 產(chǎn)生啟動(dòng)車輛的所需檔位。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12停機(jī)時(shí)電動(dòng)輔助泵14產(chǎn)生的液壓管路壓力用于供液并壓緊啟動(dòng)元 件M、56，從而使變速器16準(zhǔn)備好一旦發(fā)動(dòng)機(jī)完成重啟便傳輸響應(yīng)的扭矩。壓緊啟動(dòng)控制 元件54、56消除了控制元件中伺服活塞和摩擦盤組之間的間隙以及摩擦盤之間的間隙。當(dāng) 驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)元件的伺服缸中存在壓緊壓力時(shí)，啟動(dòng)元件54、56基本上沒有扭矩傳輸能力。
變速器16還包含液壓泵53 (例如內(nèi)齒輪泵或葉輪泵)，其輸出用于在變速器液 壓管路中產(chǎn)生壓力，通過其將控制元件M、56加壓至完全接合狀態(tài)以配合發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)方 法。
在發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)事件期間，由來自電池30的電能驅(qū)動(dòng)的行車制動(dòng)泵馬達(dá)58在車 輪制動(dòng)器78、79中產(chǎn)生并維持壓力。
基于微處理器的控制器46可訪問主動(dòng)制動(dòng)輔助車輛啟動(dòng)(ABAVQ和發(fā)動(dòng)機(jī)再起 動(dòng)控制算法70，其通過在通信總線上傳遞的電信號(hào)與發(fā)動(dòng)機(jī)12、起動(dòng)機(jī)14、變速器16、檔位 選擇器40、電池30、輔助泵28、以及加速踏板和制動(dòng)踏板50、52通信。
圖2示意說明了控制器46，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊59、制動(dòng)系統(tǒng)控制60、以及變速 器控制模塊74。制動(dòng)系統(tǒng)控制60 (其包括ABAVS制動(dòng)驅(qū)動(dòng)器6 從制動(dòng)驅(qū)動(dòng)器及傳感器接 收輸入信號(hào)并向其傳遞指令。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)64包括起動(dòng)-停止調(diào)度程序(SSAT)66， 其向底盤及動(dòng)力系協(xié)調(diào)器(CPTC) 68 (其包括ABAVS發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)控制算法70)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī) 起動(dòng)/停止要求和激活起動(dòng)機(jī)14的要求。制動(dòng)系統(tǒng)控制60和CPTC68通過高速控制器局 域網(wǎng)(HS-CAN) 72通信。
通過總線72與CPTC68通信的變速器系統(tǒng)控制器74發(fā)送并接收代表變速器狀態(tài) 和變速器控制模式的信號(hào)。運(yùn)轉(zhuǎn)變速器控制元件M、56的伺服系統(tǒng)響應(yīng)于這些信號(hào)接合并 分離控制元件。
控制方法使用制動(dòng)器78、79以至少在驅(qū)動(dòng)輪34、35上主動(dòng)增加并維持制動(dòng)壓力， 這樣在車輪處抑制發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)事件期間發(fā)生的動(dòng)力系扭矩?cái)_動(dòng)和道路坡度負(fù)載扭矩。
當(dāng)由于駕駛員踩下制動(dòng)踏板52而引起的制動(dòng)壓力不足以用于車輪扭矩?cái)_動(dòng)抑制 時(shí)，ABAVS控制器46驅(qū)動(dòng)行車制動(dòng)器泵馬達(dá)58和某些液壓閥以在通過起動(dòng)機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)起 動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的同時(shí)使制動(dòng)管道或葉輪腔壓力增加至P_ABAVS程度。此后，ABAVS控制器46維 持制動(dòng)系統(tǒng)壓力處于P_ABAVS程度直至出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速峰值。
出于安全原因，ABAVS控制器46僅在發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)事件期間作用預(yù)定時(shí)間段。如 果發(fā)動(dòng)機(jī)未適當(dāng)起動(dòng)，則在ABAVS計(jì)時(shí)器期滿之后停用ABAVS控制。一旦加速踏板移動(dòng)超 過參考位移或當(dāng)踩下制動(dòng)踏板52時(shí)，取消ABAVS控制。
在再起動(dòng)事件期間，制動(dòng)壓力既不會(huì)過早降低(從而在被動(dòng)輪處出現(xiàn)一部分動(dòng)力 系扭矩?cái)_動(dòng))也不會(huì)過晚降低(從而由于制動(dòng)力對(duì)抗車輛加速而導(dǎo)致劣化的車輛啟動(dòng)性能 的損失)。
當(dāng)微HEV靜止、制動(dòng)踏板52被踩下、確定了道路坡度大小、發(fā)動(dòng)機(jī)16停止、加速踏 板50被釋放、駐車制動(dòng)器被釋放、以及檔位選擇器40處于前進(jìn)檔位置或低速檔位置范圍時(shí) 啟動(dòng)ABAVS控制器46。
圖3-6中說明了四種使用情況以表明ABAVS發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)控制的功能。圖3顯示 了在斜坡(坡度為正，處在-3%和+3%范圍內(nèi))上ABAVS控制下發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)期間動(dòng)力系 變量的曲線。在階段A，車輛正在停止并在80處通過再起動(dòng)要求開始發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)之前變 為靜止。在階段B，開始發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)且變?yōu)槌掷m(xù)燃燒。在階段C，車輛向前緩慢移動(dòng)并隨 著在上斜坡上車速增加而啟動(dòng)。
曲線82代表了車輛停止時(shí)制動(dòng)踏板52的應(yīng)用及后續(xù)逐漸釋放。
曲線83指示了檔位選擇器40持續(xù)處于“前進(jìn)”或“低速”位置。當(dāng)車輛停止時(shí)， 確定道路坡度的大小，駕駛員應(yīng)用制動(dòng)踏板52以保持車輛靜止，且ABAVS控制啟動(dòng)。
曲線84表示了發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)之后加速踏板50的應(yīng)用。
從車輪34、35通過傳動(dòng)系傳遞至變速器16的道路坡度扭矩負(fù)載TRL為TRL = mg sine，其中m為車輛質(zhì)量，θ為道路坡度角。
當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板52以減速車輛時(shí)，制動(dòng)器78、79中的制動(dòng)壓力86小于Ρ_ ABAVS 87。當(dāng)駕駛員釋放制動(dòng)踏板52并準(zhǔn)備加速車輛時(shí)，制動(dòng)器78、79中的制動(dòng)壓力88 保持不變，隨后在80處開始發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)時(shí)增加至高于P_ABAVS 87，并在104處發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速峰值之后降低至零壓力。
曲線89代表了制動(dòng)管路啟動(dòng)閥的啟用和停用狀態(tài)。由于制動(dòng)管道壓力不足以在 發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)時(shí)抑制動(dòng)力系扭矩突變，將激活液壓泵馬達(dá)58以與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起動(dòng)同時(shí)運(yùn) 行較短時(shí)間段以便使制動(dòng)管道壓力88增加至P_ABAVS 87。曲線90代表了液壓泵馬達(dá)58 的啟用和停用狀態(tài)。
曲線94顯示了在發(fā)動(dòng)機(jī)12停止且檔位選擇器40處于D檔或L檔位置之后啟動(dòng) ABAVS控制，并在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或ABAVS計(jì)時(shí)器100在102處期滿后停止。曲線96代表了釋 放制動(dòng)踏板52之后的主動(dòng)ABAVS控制。
在釋放制動(dòng)踏板50同時(shí)檔位選擇器40處于前向驅(qū)動(dòng)位置(即前進(jìn)檔或低速檔位 置)時(shí)在80處通過使用起動(dòng)機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12來開始發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)。
控制器46在80處發(fā)動(dòng)機(jī)開始再起動(dòng)時(shí)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)標(biāo)記，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速峰 值經(jīng)過標(biāo)記、并在發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定燃燒時(shí)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行標(biāo)記。
當(dāng)在80處發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)開始時(shí)，ABAVS計(jì)時(shí)器100設(shè)定為校準(zhǔn)級(jí)別102并開始倒 計(jì)時(shí)106。如果ABAVS計(jì)時(shí)器100的校準(zhǔn)級(jí)別102在發(fā)動(dòng)機(jī)于108處起動(dòng)之前期滿，則立刻 降低制動(dòng)壓力88。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在106處起動(dòng)時(shí)，無論計(jì)時(shí)器100是否已期滿均立刻降低制動(dòng) 壓力88。
曲線112代表了 108處發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定燃燒之后車速從零開始增加。
曲線114代表了在80處發(fā)生的發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)要求的狀態(tài)。
曲線116代表了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，顯示了在80處當(dāng)起動(dòng)機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12時(shí)發(fā) 動(dòng)機(jī)再起動(dòng)開始時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開始增加。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在第一發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒118之后繼續(xù)增 加，在發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定燃燒期間在怠速120下維持相對(duì)穩(wěn)定，并在發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩增加時(shí)進(jìn)一步增 加 122。
曲線IM代表了車輪扭矩TWHL，其為在當(dāng)前檔位下車輪34、35處發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸扭 矩TCRANK_WHL、車輪制動(dòng)扭矩TBRK、以及車輪處的道路負(fù)載TRL之和(TWHL = TCRANK_ WHL+TBRK+TRL)。曲線1 代表了當(dāng)前檔位下車輪34、35處發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸扭矩TCRANK_WHL。 曲線1 代表了車輪處道路梯度扭矩負(fù)載TRL，其基本上維持為零。曲線130代表了車輪 處的制動(dòng)扭矩。取決于發(fā)動(dòng)機(jī)12再起動(dòng)得有多快，在再起動(dòng)開始之后車輪緩慢移動(dòng)扭矩的 傳遞產(chǎn)生大約300-500ms的延遲。
類似于圖3的第一種使用情況，圖4中所示的第二種ABAVS使用情況說明了發(fā)動(dòng) 機(jī)自動(dòng)停止、車輛靜止在斜坡(斜率為負(fù)，處于等于或小于3%的范圍內(nèi))上、且駕駛員踩下 制動(dòng)踏板52所導(dǎo)致的制動(dòng)壓力足以使車輛保持在斜坡上但不足以同時(shí)抑制動(dòng)力系擾動(dòng)扭 矩和道路坡度扭矩負(fù)載時(shí)的ABAVS控制功能。
當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板52以減速車輛、制動(dòng)器78、79中的制動(dòng)壓力86高于斜坡 保持壓力85但小于可將車輛保持在斜坡上同時(shí)抑制動(dòng)力系擾動(dòng)扭矩的P_ABAVS87。當(dāng)駕 駛員釋放制動(dòng)踏板52并準(zhǔn)備加速車輛時(shí)，制動(dòng)器78、79中的制動(dòng)壓力保持不變，在發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)起動(dòng)同時(shí)激活液壓泵馬達(dá)58運(yùn)行較短時(shí)間段以便使制動(dòng)管道壓力88增加至P_ABAVS 87。隨后在80處當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開始再起動(dòng)時(shí)ABAVS控制增加高于P_ABAVS 87，并在104處發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速峰值之后使制動(dòng)系統(tǒng)壓力P_ABAVS降低至零。
類似于第二種使用情況，圖5中所示的第三種使用情況說明了發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止、 車輛靜止在斜坡(斜率為負(fù)，處于等于或小于3%的范圍內(nèi))上、且駕駛員在81處部分釋放 制動(dòng)踏板52時(shí)的ABAVS控制功能。駕駛員踩下制動(dòng)踏板52所導(dǎo)致的制動(dòng)壓力足以使車輛 保持在斜坡上但不足以同時(shí)抑制動(dòng)力系擾動(dòng)扭矩和道路坡度扭矩負(fù)載。當(dāng)車輪34、35處產(chǎn) 生的動(dòng)力系扭矩足以抵消車輛坡度負(fù)載時(shí)釋放ABAVS制動(dòng)壓力。
在圖6中，說明了系統(tǒng)觸發(fā)的自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)事件以顯示在81處駕駛員維持制動(dòng) 踏板52部分踩下時(shí)ABAVS如何主動(dòng)增大制動(dòng)壓力88和制動(dòng)扭矩130。在經(jīng)過動(dòng)力系扭矩 1 突變132之后，ABAVS制動(dòng)管道壓力被釋放并降低至駕駛員當(dāng)前輸入程度。控制程序不 提示駕駛員。
圖7A、7B和7C說明了用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)事件的算法70步驟的邏輯流程圖。 在步驟160處，進(jìn)行測(cè)試以確定制動(dòng)系統(tǒng)是否運(yùn)轉(zhuǎn)。如果測(cè)試160的結(jié)果為邏輯假，則在162處禁用(即關(guān)閉)ABAVS系統(tǒng)，且控制返回步驟160。
如果測(cè)試160的結(jié)果為邏輯真，則在步驟164處進(jìn)行測(cè)試以確定發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止 是否已經(jīng)發(fā)生。如果測(cè)試164的結(jié)果為邏輯假，則控制返回步驟160。
如果測(cè)試164的結(jié)果為真，則在步驟166處進(jìn)行測(cè)試以確定變速器16是否處于檔 位。如果測(cè)試166的結(jié)果為假，則控制返回步驟162。
如果測(cè)試166的結(jié)果為真，則在步驟168處啟動(dòng)ABAVS控制。
在步驟170處進(jìn)行測(cè)試以確定在發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)開始的情況下主缸壓力是否高于 使車輛保持在斜坡上并抑制由再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所導(dǎo)致的動(dòng)力系扭矩喘振所需的壓力(即P_ ABAVS)。
如果測(cè)試170的結(jié)果為假，則在步驟172處進(jìn)行測(cè)試以確定是否制動(dòng)踏板52被釋 放或者已經(jīng)開始發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)。如果測(cè)試172的結(jié)果為假，則在步驟174處進(jìn)行測(cè)試以確 定制動(dòng)壓力是否已由于踩下制動(dòng)踏板52而增加。如果測(cè)試174的結(jié)果為假，控制返回步驟 172。如果測(cè)試174的結(jié)果為真，則控制返回步驟170。
如果測(cè)試172的結(jié)果為真，則在步驟176處將制動(dòng)壓力維持在其當(dāng)前大小。
在步驟178處，進(jìn)行測(cè)試以確定是否在步驟200處指令發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)再起動(dòng)。如果 測(cè)試178的結(jié)果為假，則在步驟180處進(jìn)行測(cè)試以確定是否已重新應(yīng)用制動(dòng)踏板52。如果 測(cè)試180的結(jié)果為假，則控制返回步驟176。
如果測(cè)試180的結(jié)果為真，則在步驟182處釋放制動(dòng)壓力，且控制返回步驟170。
如果測(cè)試178的結(jié)果為真，則在步驟184處將ABAVS計(jì)時(shí)器100設(shè)定為校準(zhǔn)時(shí)間 段長(zhǎng)度。
在步驟186處激活制動(dòng)液壓泵58以在步驟188處使用前饋或反饋控制使制動(dòng)壓 力增加至P_ABAVS大小。其后，控制前進(jìn)至步驟190，在該處計(jì)時(shí)器100倒計(jì)時(shí)。
如果控制為前饋控制，則可產(chǎn)生可校準(zhǔn)查值表以將制動(dòng)泵馬達(dá)58運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間 和P_hold_ini (激活A(yù)BAVS控制時(shí)的初始?jí)毫Ρ３殖潭?與P_ABAVS之間的壓力差相關(guān) 聯(lián)。當(dāng)使用前饋控制時(shí)，以開環(huán)控制模式啟動(dòng)制動(dòng)泵馬達(dá)58某一長(zhǎng)度的時(shí)間段以便補(bǔ)償P_ hold_ini和P_ABAVS之間的壓力差。
如果控制為反饋控制，以閉環(huán)控制制動(dòng)管道/葉輪腔壓力來記錄參考P_ABAVS壓 力程度。
由于前饋或反饋控制，在發(fā)生動(dòng)力系扭矩突變的情況下制動(dòng)壓力將保持在P_ ABAVS程度。這種車輪34、35處的扭矩?cái)_動(dòng)將被來自車輪制動(dòng)器的反作用摩擦扭矩所抑制， 且不會(huì)感覺到車輛UVA/UVM。動(dòng)力扭矩突變發(fā)生之后立刻釋放制動(dòng)壓力以便準(zhǔn)備車輛緩慢 移動(dòng)和車輛駛離，或者使其返回至駕駛員制動(dòng)壓力輸入程度。
如果測(cè)試170的結(jié)果為真，在步驟192處進(jìn)行測(cè)試以確定當(dāng)前主缸壓力是否小于 或等于步驟194處所確定的使車輛保持在斜坡上并抑制動(dòng)力系扭矩喘振所需的壓力(即P_ ABAVS)。
如果測(cè)試192的結(jié)果為假，則控制返回步驟192。如果測(cè)試192的結(jié)果為真，則在 步驟196處激活A(yù)BAVS控制并將制動(dòng)壓力保持在當(dāng)前P_ABAVS大小以保持車輛靜止。
在步驟198處進(jìn)行測(cè)試以確定在步驟200處控制器46是否發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)指 令。8
如果測(cè)試198的結(jié)果為真，則在步驟202處將ABAVS計(jì)時(shí)器100設(shè)定為校準(zhǔn)時(shí)間 段長(zhǎng)度，并在步驟190處計(jì)時(shí)器100倒計(jì)時(shí)。
如果步驟198的結(jié)果為假，則在步驟204處進(jìn)行測(cè)試以確定駕駛員是否已經(jīng)重新 應(yīng)用制動(dòng)踏板52。如果測(cè)試204的結(jié)果為假，則控制返回至步驟196。如果測(cè)試204的結(jié) 果為真，則在步驟206處停用ABAVS控制，釋放制動(dòng)壓力P_ABAVS，且控制返回步驟170。
在步驟208處，進(jìn)行測(cè)試以確定是否已經(jīng)踩下加速踏板50或已經(jīng)重新應(yīng)用制動(dòng)踏 板52。
如果測(cè)試208的結(jié)果為假，則在步驟210處進(jìn)行測(cè)試以確定計(jì)時(shí)器100是否已經(jīng) 期滿或是否已經(jīng)發(fā)生動(dòng)力系扭矩喘振，其在步驟212處由出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速峰值104、或者超 過發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閾值且已經(jīng)探測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速峰值、或者已經(jīng)超過發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閾值某校 準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間且出現(xiàn)一定程度的校準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速梯度、或者在道路坡度角大于上坡車輛啟動(dòng) 閾值的情況下動(dòng)力系車輪扭矩高于道路坡度負(fù)載扭矩、或者探測(cè)到重新應(yīng)用制動(dòng)踏板所 指示。
如果測(cè)試208的結(jié)果為假，則在步驟210進(jìn)行測(cè)試以確定計(jì)時(shí)器100是否期滿或 者動(dòng)力系扭矩喘振是否已經(jīng)發(fā)生，其在步驟212處由出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速峰值104所指示。
如果測(cè)試210的結(jié)果為假(即計(jì)時(shí)器100未期滿或已經(jīng)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速峰值)，則 在步驟214處進(jìn)行測(cè)試以確定發(fā)動(dòng)機(jī)12是否已經(jīng)失速且自動(dòng)再起動(dòng)。如果測(cè)試214的結(jié) 果為假，則控制返回步驟190。如果測(cè)試214的結(jié)果為真，控制返回步驟202。
如果測(cè)試210的結(jié)果為真或步驟208的結(jié)果為真，則在步驟216處停止并停用 ABAVS控制，釋放制動(dòng)壓力，且控制返回步驟160。
當(dāng)出現(xiàn)應(yīng)用加速踏板或重新應(yīng)用制動(dòng)踏板時(shí)立刻結(jié)束ABAVS制動(dòng)壓力保持功能。 此處，制動(dòng)踏板重新應(yīng)用定義為駕駛員使制動(dòng)管道壓力增加直至到達(dá)ABAVS壓力保持程度。
ABAVS控制包括使用單獨(dú)的制動(dòng)管路壓力或葉輪腔壓力而非制動(dòng)主缸壓力來確定 控制行為的情況。
根據(jù)專利法規(guī)的規(guī)定，已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而應(yīng)注意，可采用與具 體說明并描述的實(shí)施例有所不同的替代實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)再起動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，包含用于驅(qū)動(dòng)所述車輛的車輪；用于交替阻礙并釋放所述車輪旋轉(zhuǎn)的車輪制動(dòng)器；用于加壓所述車輪制動(dòng)器的制動(dòng)系統(tǒng)；發(fā)動(dòng)機(jī)；檔位接合的變速器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過所述變速器檔位可驅(qū)動(dòng)地連接所述車輪；以及控制器，配置用于維持當(dāng)前制動(dòng)壓力高于參考制動(dòng)壓力、開始自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)、設(shè)定 計(jì)時(shí)器以在預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間段內(nèi)倒計(jì)時(shí)、啟動(dòng)泵以產(chǎn)生足以抑制由再起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn) 生的車輪扭矩喘振并維持所述車輛靜止所需大小的制動(dòng)壓力、以及釋放所述制動(dòng)壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步配置用于使用所述發(fā) 動(dòng)機(jī)加速所述車輛。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步配置用于使用關(guān)系式 TRL = mg sine確定道路坡度車輪扭矩，其中TRL為坡度車輪扭矩，m為車輛質(zhì)量，且θ為 相對(duì)于水平面的道路坡度角。
4.一種再起動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包含下列步驟(1)接合可驅(qū)動(dòng)地連接所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述車輛車輪的變速器檔位，(2)維持當(dāng)前制動(dòng)壓力高于參考制動(dòng)壓力，(3)開始發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)再起動(dòng)(4)使用計(jì)時(shí)器在預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間段內(nèi)倒計(jì)時(shí)；(5)使用泵產(chǎn)生足以抑制由再起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的車輪扭矩喘振并維持所述車輛 靜止的所需大小的制動(dòng)壓力；(6)釋放制動(dòng)壓力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動(dòng)再起動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法，其中該方法，包括接合可驅(qū)動(dòng)地連接發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛車輪的變速器檔位，維持當(dāng)前制動(dòng)壓力高于參考制動(dòng)壓力，開始自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)，使用計(jì)時(shí)器在預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間段內(nèi)倒計(jì)時(shí)，使用泵產(chǎn)生足以抑制由再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的車輪扭矩湍振并維持車輛靜止所需大小的制動(dòng)壓力，以及如果計(jì)時(shí)器期滿或出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速峰值則釋放制動(dòng)壓力。本發(fā)明所公開的自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)過程平滑且令人舒適。
文檔編號(hào)B60W10/06GK102030001SQ201010231368
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者于海, 瑞安·A·麥基, 馬休·A·布伊希 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司