專利名稱：通過坡度信息對復(fù)合動力及常規(guī)車輛的防反轉(zhuǎn)控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛控制系統(tǒng)，并且尤其涉及用于降低車輛反轉(zhuǎn)(rollback)的車輛控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)車輛停在傾斜路面上時，車輛反轉(zhuǎn)可能發(fā)生。復(fù)合動力系通常在車輛停止時關(guān)閉發(fā)動機(jī)，并在制動器分離時重新起動發(fā)動機(jī)。車輛反轉(zhuǎn)可能發(fā)生在制動器分離的時間和處于足夠輸出扭矩的時間之間。
一些常規(guī)動力系的控制系統(tǒng)使用空檔怠速(neutral idle)的控制對策。對于這種類型的車輛，變速箱在怠速時自動移動到空檔，以減少燃油消耗和/或怠速振動。車輛使用車輛制動系統(tǒng)停在上坡斜面上，而幾乎不用動力系。車輛反轉(zhuǎn)更可能發(fā)生在具有相對高的車輛質(zhì)量和相對低的發(fā)動機(jī)扭矩的車輛上。在這些車輛中，在車輛克服重力作用停止時制動器分離之后驅(qū)動軸沒有預(yù)先施加足夠量的扭矩。當(dāng)前的解決方案包括在制動器分離時增加怠速速度以增加可用的驅(qū)動扭矩。然而，增加怠速速度需要用于所有狀況的被增加怠速速度，即使當(dāng)該被增加怠速速度不再必需時也是如此。該增加的怠速速度減少了燃油的節(jié)約并且增加了噪音。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于車輛中的在制動器分離時降低車輛反轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)和方法。該控制系統(tǒng)包括制動系統(tǒng)和可產(chǎn)生坡度信號的車輛坡度測量裝置?？刂破骰谠撈露葴y量裝置的坡度信號調(diào)節(jié)施加在該制動系統(tǒng)上的制動壓力。
在其它的特征中，該控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括具有燃油噴射器的發(fā)動機(jī)和電動發(fā)電機(jī)。該電動發(fā)電機(jī)基于該坡度信號在制動器分離時給該發(fā)動機(jī)提供起動功率。當(dāng)符合一定的參數(shù)并在制動器分離一段時間后，該燃油噴射器基于該坡度信號以一速度起動。該控制器基于該坡度信號驅(qū)動與該制動系統(tǒng)連通的制動保持裝置。該制動保持裝置可以包括螺線管以保持制動壓力。
該控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括位于變速箱和該發(fā)動機(jī)之間的變速箱前進(jìn)檔離合器。該變速箱前進(jìn)檔離合器基于該坡度信號在該變速箱和發(fā)動機(jī)之間提供可選擇的轉(zhuǎn)動傳遞。
一種用于在制動器分離時降低車輛反轉(zhuǎn)的方法包括判斷該車輛是否停止?？苫谠撥囕v的坡度測量產(chǎn)生坡度信號。該發(fā)動機(jī)怠速的RPM基于該坡度信號增加。
一種用于在車輛中的制動器分離時降低車輛反轉(zhuǎn)的方法包括判斷該車輛是否停止?？苫谠撥囕v的坡度測量產(chǎn)生坡度信號?；谠撈露刃盘柾Ｖ乖摪l(fā)動機(jī)?；谠撈露刃盘柶饎釉撥囕v的制動系統(tǒng)。
通過在下文中提供的詳細(xì)說明，本發(fā)明的進(jìn)一步的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)該理解的是，在指出本發(fā)明的優(yōu)選實施例時，該詳細(xì)的說明和具體的實施例只是用于說明的目的，而不是用于限定本發(fā)明的范圍。


通過詳細(xì)說明和附圖將可更充分地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的降低車輛反轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)的功能框圖；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的預(yù)定的坡度臨界值；和圖3是根據(jù)本發(fā)明的顯示了控制車輛反轉(zhuǎn)的步驟的流程圖。
具體實施例方式
以下優(yōu)選實施例的說明只是實質(zhì)上的示范，決不是為了限制該發(fā)明、其應(yīng)用或使用。
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)10包括控制器12和發(fā)動機(jī)16。該發(fā)動機(jī)16包括多個氣缸18，各氣缸18具有一個或多個進(jìn)氣閥和/或排氣閥(未示出)。該發(fā)動機(jī)16進(jìn)一步包括燃油噴射系統(tǒng)20和點火系統(tǒng)24。節(jié)氣門電子控制器(ETC)26可基于加速踏板30的位置對進(jìn)氣歧管28內(nèi)的節(jié)氣門區(qū)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并對由控制器12實施的節(jié)氣門控制算法進(jìn)行調(diào)節(jié)。明顯地，ETC26和控制器12可以包括一個或者更多的控制器。一個或者更多的傳感器30和32，例如歧管壓力傳感器和/或歧管氣溫傳感器，可檢測該進(jìn)氣歧管20內(nèi)的壓力和/或氣溫。
加速踏板傳感器40可檢測該加速踏板30的位置，該傳感器40可產(chǎn)生輸出到控制器12的踏板位置信號。制動踏板傳感器48可檢測制動踏板44的位置，該傳感器48可產(chǎn)生輸出到控制器12的制動踏板位置信號。排放系統(tǒng)傳感器50和其它傳感器52，例如溫度傳感器、氣壓傳感器和其它常規(guī)傳感器和/或控制器信號，都被該控制器12使用以控制該發(fā)動機(jī)16。發(fā)動機(jī)16的輸出軸通過變矩器54和變速箱60的變速箱前進(jìn)檔離合器56連接前輪和/或后輪上。該變速箱60優(yōu)選為連續(xù)可變的變速箱，但或者可以是常規(guī)變速箱。該變速箱前進(jìn)檔離合器56優(yōu)選與由電動液壓控制器(未示出)供應(yīng)的液壓流體接合，該電動液壓控制器由依靠操作條件的控制器12控制。該變速箱前進(jìn)檔離合器56在車輛移動時將發(fā)動機(jī)16連接到變速箱60上，在車輛靜止時可將發(fā)動機(jī)16與從變速箱60斷開。當(dāng)操作者控制發(fā)動機(jī)重新起動時，該電動發(fā)電機(jī)62作為電動機(jī)轉(zhuǎn)動，以便該發(fā)動機(jī)16能夠以足夠致使其起動的速度轉(zhuǎn)動。該變速箱前進(jìn)檔離合器56以預(yù)定的速度接合。如下所述，本發(fā)明的控制器12控制該速度，該變速箱前進(jìn)檔離合器56基于車輛坡度以該速度接合。
該控制器12與電動發(fā)電機(jī)62連通，該電動發(fā)電機(jī)62使用驅(qū)動器64例如帶傳動、鏈傳動、離合系統(tǒng)或任何其它裝置與發(fā)動機(jī)16連接。該車輛可以被該發(fā)動機(jī)16、電動發(fā)電機(jī)62或二者結(jié)合向前驅(qū)動。在車輛制動期間，該電動發(fā)電機(jī)62作為發(fā)電機(jī)驅(qū)動，以對儲電元件66進(jìn)行補(bǔ)充充電。該車輛可使用電動液壓制動以及常規(guī)摩擦制動。該儲電元件66在該電動發(fā)電機(jī)62作為電動機(jī)操作時提供電能給該電動發(fā)電機(jī)62。該電動發(fā)電機(jī)62在正常的車輛操作中還可以作為發(fā)電機(jī)驅(qū)動，以保持該儲電元件66特定的最小電能。
坡度傳感器68產(chǎn)生坡度信號，該坡度信號代表該車輛的坡度(車輛縱軸相對水平線的角度)。該控制器12與結(jié)合在制動系統(tǒng)72上的制動保持裝置70連通，以在釋放制動踏板44后選擇性地保持制動壓力，這將在下文中更加詳細(xì)地說明。該制動保持裝置70可以包括螺線管、電動機(jī)和/或其它裝置。
在繼續(xù)參考圖1的同時進(jìn)一步參考圖2，該坡度傳感器68輸出坡度信號給該控制器12。該控制器12可以限定預(yù)定的代表低傾斜(L)、中傾斜(M)、高傾斜(H)和最大傾斜(G)的坡度范圍。
在本發(fā)明中，基于測得的坡度，在可能反轉(zhuǎn)時，該控制器12可執(zhí)行校正步驟以降低車輛的反轉(zhuǎn)。
本發(fā)明利用了依照由該坡度傳感器68測得的信號的車輛速度和加速度校正參數(shù)。在這點上，該控制器12根據(jù)需要與制動系統(tǒng)72的制動保持裝置70、電動發(fā)電機(jī)62、變速箱前進(jìn)檔離合器56和燃油噴射器20連通。本發(fā)明的制動保持裝置70可以作為附加元件結(jié)合到液壓制動系統(tǒng)72中，或者可以選擇性地被包括為常規(guī)制動系統(tǒng)的元件。根據(jù)本發(fā)明的制動保持裝置70用于為在上坡坡度上開動的車輛在坡上停止的條件提供方便，以在釋放制動踏板后選擇性地保持制動壓力。當(dāng)上坡坡度增加時(圖2)，增加制動壓力是有利的。制動保持裝置70可以通過具有作為坡度函數(shù)的增加的工作周期的脈寬調(diào)制器(PWM)來起動。
控制器12可與變速箱前進(jìn)檔離合器56連通以提供校正的調(diào)節(jié)速度。對于具有發(fā)動機(jī)-停止-起動功能的復(fù)合動力車輛而言，當(dāng)發(fā)動機(jī)16從0 RPM重新起動到怠速速度時，變速箱前進(jìn)檔離合器56通常被調(diào)節(jié)以平穩(wěn)緩慢地向前推動車輛。對于平坦的或下坡坡度而言，變速箱前進(jìn)檔離合器56可以額定的調(diào)制曲線接合。根據(jù)本發(fā)明，變速箱前進(jìn)檔離合器56可基于測得的斜度在更快的速度下閉合，以更快地平衡該上坡坡度的負(fù)荷。
控制器12可與燃油噴射器20連通以提供校正的重新點火臨界值。這樣，汽缸18在重新起動時被重新點火的速度依照由坡度傳感器68測得的坡度增加。
現(xiàn)在參考圖3，以100顯示了用于降低復(fù)合動力車輛的車輛反轉(zhuǎn)的步驟?？刂崎_始于步驟102。在步驟104，控制測定制動踏板44是否被應(yīng)用。如果不是，控制循環(huán)回到步驟104。如果制動踏板被應(yīng)用，在步驟106控制測定該車輛是否停止。如果不是，控制循環(huán)回到步驟104。如果車輛停止，在步驟108，車輛坡度檢測值被坡度傳感器68傳遞給控制器12。在步驟112，控制測定該坡度檢測值是否大于G。如果坡度檢測值大于G，怠速速度在步驟114被增加。這樣，控制器12識別用于調(diào)節(jié)制動保持裝置70的預(yù)定最大速度和用于閉合變速箱前進(jìn)檔離合器56或維持其閉合的最快速度。在步驟118，制動系統(tǒng)72的制動保持裝置70通過脈寬調(diào)制器(PWM)以最大的速度驅(qū)動，以最大化地保持制動壓力。在步驟120，控制測定制動踏板44是否被釋放。如果不是，控制循環(huán)回到步驟120。如果制動踏板被釋放，制動保持裝置在步驟124以預(yù)定的低速被釋放，并且控制結(jié)束于步驟174。
如果坡度檢測值不大于G，在步驟130，控制測定坡度檢測值是否大于H。如果坡度檢測值大于H，發(fā)動機(jī)16在步驟132停止。這樣，控制器12識別用于調(diào)節(jié)制動保持裝置70的預(yù)定高位值和用于閉合變速箱前進(jìn)檔離合器56的高速度。因為發(fā)動機(jī)16被停止，所以動量參數(shù)還包括用于起動燃油噴射器20的預(yù)定高速度和用于起動電動發(fā)電機(jī)62的預(yù)定高功率。在步驟138，制動系統(tǒng)72的制動保持裝置70通過PWM以高速度驅(qū)動。在步驟140，控制測定發(fā)動機(jī)16是否被重新起動。如果不是，控制循環(huán)回到步驟140。如果發(fā)動機(jī)16被重新起動，在步驟142，電動發(fā)電機(jī)62以高功率起動，變速箱前進(jìn)檔離合器56以高速度閉合，燃油噴射器20以高速度起動，且制動壓力以中等速度釋放，而控制結(jié)束于步驟174。
如果坡度檢測值不大于H，在步驟146，控制測定坡度檢測值是否大于M。如果坡度檢測值大于M，發(fā)動機(jī)16在步驟148停止。這樣，控制器12識別用于調(diào)節(jié)制動保持裝置70的預(yù)定中速和用于閉合變速箱前進(jìn)檔離合器56的中速。另外，限定預(yù)定中速以起動燃油噴射器20。在步驟154，制動系統(tǒng)72的制動保持裝置70通過PWM以中速驅(qū)動。在步驟156，控制測定發(fā)動機(jī)16是否被重新起動。如果不是，控制循環(huán)回到步驟156。如果發(fā)動機(jī)16被重新起動，在步驟158，變速箱前進(jìn)檔離合器56以中速閉合，燃油噴射器20以中速起動，且以快速釋放制動壓力，而控制結(jié)束于步驟164。
如果坡度檢測值不大于M，在步驟160，控制測定坡度檢測值是否大于L。如果坡度檢測值大于L，發(fā)動機(jī)16在步驟164停止。這樣，控制器12識別用于調(diào)節(jié)制動保持裝置70的預(yù)定低速和用于閉合變速箱前進(jìn)檔離合器56的低速。在步驟168，制動保持裝置70通過PWM以低速驅(qū)動。在步驟170，控制測定發(fā)動機(jī)16是否被重新起動。如果不是，控制循環(huán)回到步驟170。如果發(fā)動機(jī)16被重新起動，在步驟172，變速箱前進(jìn)檔離合器56以低速閉合且燃油噴射器20以低速起動?？刂平Y(jié)束于步驟174。
現(xiàn)在本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從上述的說明中理解，本發(fā)明的主要內(nèi)容能夠以多種形式實施。例如，當(dāng)如上所說明的坡度信號通過單獨的坡度測量裝置測量時，坡度信號可以同樣由發(fā)動機(jī)控制器基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷、變速箱速率和其它動力系的變化通過計算得到。此外，雖然將參數(shù)介紹成與預(yù)定的坡度條件相關(guān)，但這些參數(shù)可以同樣被應(yīng)用到其它坡度條件中。例如，盡管電動發(fā)電機(jī)62可以用于坡度條件H的高功率起動，但是可以理解，電動發(fā)電機(jī)62能夠以用于各個坡度條件的增加功率的增量起動。另外，雖然前述的討論適合于對復(fù)合動力車輛的實施，但其同樣可以用于例如那些使用空檔怠速變速箱的常規(guī)車輛。因此，雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合具體的實施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的真正范圍不應(yīng)該如此限定，這是因為其它的修改對那些熟練的專業(yè)人員在研究其圖示、說明書和以下的權(quán)利要求后將是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種車輛中的控制系統(tǒng)，用于在制動器分離時降低車輛反轉(zhuǎn)，所述控制系統(tǒng)包括制動系統(tǒng)；車輛坡度測量裝置，其可產(chǎn)生坡度信號；和控制器，其基于所述坡度測量裝置的所述坡度信號調(diào)節(jié)所述制動系統(tǒng)施加的制動壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括具有燃油噴射器的發(fā)動機(jī)；和電動發(fā)電機(jī)，所述的電動發(fā)電機(jī)基于所述坡度信號在制動器分離時給所述發(fā)動機(jī)提供起動功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述燃油噴射器在制動器分離時基于所述坡度信號以一定速度起動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器基于所述坡度信號驅(qū)動與所述制動系統(tǒng)連通的制動保持裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述制動保持裝置包括由脈寬調(diào)制器驅(qū)動的螺線管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括變速箱；和變速箱前進(jìn)檔離合器，其位于所述變速箱和所述發(fā)動機(jī)之間，所述變速箱前進(jìn)檔離合器基于所述坡度信號在所述變速箱和所述發(fā)動機(jī)之間提供可選擇性的轉(zhuǎn)動傳遞。
7.一種用于在制動器分離時降低車輛中的反轉(zhuǎn)的方法，所述方法包括判斷所述車輛是否停止；基于對所述車輛的坡度測量產(chǎn)生坡度信號；和基于所述坡度信號，增加發(fā)動機(jī)怠速的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括基于所述坡度信號起動所述車輛的制動系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，起動所述車輛的制動系統(tǒng)包括在釋放制動踏板后選擇性地保持制動壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，選擇性地保持制動壓力包括基于所述坡度信號起動與所述制動系統(tǒng)連通的制動保持裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，以預(yù)定的速度起動和釋放制動保持裝置包括通過脈寬調(diào)制器起動與所述制動系統(tǒng)連通的螺線管。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括基于所述坡度信號接合位于發(fā)動機(jī)和所述車輛的變速箱之間的變速箱前進(jìn)檔離合器。
13.一種用于在制動器分離時降低具有發(fā)動機(jī)的車輛中的反轉(zhuǎn)的方法，所述方法包括判斷所述車輛是否停止；基于所述車輛的坡度測量產(chǎn)生坡度信號；基于所述坡度信號停止所述發(fā)動機(jī)；和基于所述坡度信號起動所述車輛的制動系統(tǒng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，起動所述車輛的制動系統(tǒng)包括在釋放制動踏板后選擇性地保持制動壓力。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，選擇性地保持制動壓力包括基于所述坡度信號起動與所述制動系統(tǒng)連通的制動保持裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，以預(yù)定的速度起動和釋放制動保持裝置包括通過脈寬調(diào)制器起動與所述制動系統(tǒng)連通的螺線管。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法還包括基于所述坡度信號接合位于發(fā)動機(jī)和所述車輛的變速箱之間的變速箱前進(jìn)檔離合器。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在制動踏板釋放時基于所述坡度信號以一速度起動所述車輛發(fā)動機(jī)的燃油噴射器。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法還包括增加連接到所述發(fā)動機(jī)上的電動發(fā)電機(jī)的起動功率。
全文摘要
一種在制動器分離時降低車輛反轉(zhuǎn)的車輛控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括制動系統(tǒng)、車輛坡度測量裝置和基于該坡度測量裝置的坡度測量值調(diào)節(jié)施加到該制動系統(tǒng)上的制動壓力的控制器。該控制器基于該坡度測量值通過脈寬調(diào)制器起動與該制動系統(tǒng)連通的制動保持裝置。該控制系統(tǒng)與電動發(fā)電機(jī)和發(fā)動機(jī)連通，以便當(dāng)致動器分離時基于該坡度測量值向該發(fā)動機(jī)提供起動功率。該發(fā)動機(jī)的燃油噴射器在制動器分離時基于該坡度測量值起動。該控制系統(tǒng)還與變速箱前進(jìn)檔離合器連通，以基于該坡度測量值在該變速箱和發(fā)動機(jī)之間提供可選擇性的轉(zhuǎn)動傳遞。
文檔編號B60W30/18GK1778610SQ20051012700
公開日2006年5月31日 申請日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月23日
發(fā)明者G·塔麥 申請人:通用汽車公司