專利名稱：用于控制車輛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制車輛的方法，更具體地說，涉及一種控制車輛在斜坡上 起動的方法。
背景技術(shù)：
在以發(fā)動機(jī)為動力的車輛的行駛的過程中，在車輛到達(dá)目的地之前會有多種必須 停車的情況。例如，這可發(fā)生于在交通信號、人行橫道、停止信號等處停車時。所謂的微混合 動力車輛可在驅(qū)動事件(driving event)中使用用于起動和停止車輛發(fā)動機(jī)的停止/起動 策略。如果沒有動力要求(例如，在交通燈處等候時)，則發(fā)動機(jī)關(guān)閉。一旦有動力要求，則 發(fā)動機(jī)自動地再起動。通過避免不必要的發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，將改善車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。為 此，期望的是，當(dāng)滿足一定的發(fā)動機(jī)停止條件時，盡可能多地使用發(fā)動機(jī)關(guān)閉功能。對于傳統(tǒng)的車輛斜坡起動來說，利用駕駛員觸發(fā)制動的斜坡-起動制動保持功能 通過防止車輛向后滾動可用于幫助駕駛員在上坡道(uphill gradient)上起動車輛。當(dāng)估 計的道路坡度比校準(zhǔn)閾值水平高時，通常要觸發(fā)制動保持功能，例如，對于具有自動變矩器 變速箱的車輛來說標(biāo)準(zhǔn)閾值水平大約是7%。在該閾值之下，傳動系統(tǒng)爬坡扭矩足以抵消車 輛上的負(fù)道路坡度負(fù)載(negative road gradient load)，從而一旦駕駛員釋市致動的制 動，則車輛開始向前運(yùn)動。在以下描述中，7%坡度閾值將用于描述不失普遍性的示例性實施例。在無加速踏板輸入時車輛扭矩為Tveh = TPT+TBrk-TE1其中，Tka是制動扭矩，Tpt是車輪處的傳動系統(tǒng)扭矩并且當(dāng)車輛不工作時Tpt = Tcreep, Tcreep是爬坡扭矩，Tei是由于重力導(dǎo)致的道路負(fù)載。車輛靜止(standstill)時的制動扭矩為TBrk = TK1-TCrrap (假設(shè)有足夠的制動壓力輸入)，車輛靜止時車輛上的總扭矩為Tveh = O在制動釋放之后起動車輛的過程中車輛上的總扭矩為Tveh = Tpt-Tei在壓下加速踏板之前起動車輛的過程中車輛上的總扭矩為Tveh = TCreep-TE1當(dāng)?shù)缆菲露刃∮谒?%時Tteep-TK1 > 0。
當(dāng)?shù)缆菲露却笥? %時T&eep-TK1 < 0。與傳統(tǒng)車輛相比，微混合電動車輛在車輛靜止時使用停止-起動功能。即使坡度 小于7% (在此假設(shè)對于坡度大于7%的情況制動保持功能將用于斜坡起動輔助)，車輛在 制動釋放之后并且在發(fā)動機(jī)起動之前也可能向后往下滾動，此時Tm = 0。向后滾動是由于 在發(fā)動機(jī)停止期間沒有傳動系統(tǒng)爬坡扭矩而導(dǎo)致的。在制動釋放之后但是在發(fā)動機(jī)起動之前的起動過程中車輛上的總扭矩為Tveh = -Tei < 0其中，Tveh是由于重力導(dǎo)致的車輛上的總扭矩，-Tei是沿與路面平行的方向的負(fù)扭矩分量。車輛上的這樣的負(fù)扭矩可導(dǎo)致車輛向后滾動，甚至在發(fā)動機(jī)起動過程中使發(fā)動機(jī) 熄火。負(fù)扭矩的作用還取決于車輛負(fù)載情況。這由以下關(guān)系式證明Tei = (Mvehicle+Mpayload) g sin ( θ ) Rw其中，θ =對應(yīng)于坡度的道路斜坡角，上坡道時θ為正，Mvehicle =車輛的質(zhì)量，Mpayload =車輛有效負(fù)載質(zhì)量，Rw=有效車輪半徑。從上可看出，Tki是作用在車輛上的道路坡度負(fù)載導(dǎo)致的有效車輪扭矩。車輛負(fù)載 (Mpavload)越重，車輛上的負(fù)扭矩越高。期望的是，在發(fā)動機(jī)起動之前保持微混合動力車輛靜止，而不管外部條件如何。對 這個問題的一個方案是將制動保持坡度閾值減小到更低的坡度水平(例如，3% )，這樣可 由制動保持功能支持車輛起動過程，以避免當(dāng)存在道路坡度時車輛可能向后滾動。然而，由 于以下原因，以下問題使得利用制動保持功能解決微混合動力車輛在低道路坡度范圍內(nèi)的 起動問題難以實施。1、制動保持功能取決于傳動系統(tǒng)扭矩估計，以確定何時釋放制動壓力。當(dāng)估計的 傳動系統(tǒng)扭矩比估計的坡度負(fù)載&高時(即，Tv。h = Tpt-Tei > 0)，制動保持將開始釋放 制動壓力。如果估計的傳動系統(tǒng)扭矩f 不比估計的坡度負(fù)載&高，則制動保持可保持制動 壓力接近最初的駕駛員的輸入水平(driver input level)，使得Tveh = TPT+TBrk-TE1 = 0TBrk = Tki-Tpt > 0然后，將解決在發(fā)動機(jī)起動之前補(bǔ)償負(fù)道路坡度負(fù)載的問題，這樣將不會發(fā)生車 輛向后滾動。但是，這種方案將出現(xiàn)另一問題。在發(fā)動機(jī)起動過程中傳動系統(tǒng)扭矩估計極其 不精確。只有到發(fā)動機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，傳動系統(tǒng)扭矩估計才與真實的傳動系統(tǒng)扭矩值一致。因 此，如果估計的傳動系統(tǒng)扭矩過高，則，若制動保持功能控制制動壓力釋放早的話，這可導(dǎo) 致意外的車輛向后滾動運(yùn)動。這可導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火。另一方面，如果估計的傳動系統(tǒng)扭矩 過小，則將延遲制動壓力釋放。這種延遲將阻礙發(fā)動機(jī)的起動嘗試，如以下等式證明Tveh = TPT+TBrk-TE1 = 0TBrk = Tki-Tpt < 0這種結(jié)果是不期望的。2、如果車輛置于接近平坦的表面(例如，-3% 3% )上，則駕駛員不期望車輛起動有任何延遲。然而，道路坡度估計通常不具有良好的精度，特別是在低坡度范圍的情況 下。道路坡度估計精度還受環(huán)境條件(例如，溫度)和坡度傳感器信號質(zhì)量影響。結(jié)果，降 低制動保持坡度閾值可在平坦地面車輛起動中引起制動保持功能導(dǎo)致的車輛起動延遲，這 犧牲了車輛性能。當(dāng)車輛在低坡度范圍(例如，-3% 7% )起動時，傳動系統(tǒng)爬坡扭矩足以克服在 車輛開始起動時車輛上的道路負(fù)載扭矩。在該范圍內(nèi)的操作中，一旦將能夠從傳動系統(tǒng)獲 得車輛爬坡扭矩，則期望用于車輛起動輔助的制動保持功能終止。爬坡扭矩將使車輛向前 運(yùn)動，而不需要推進(jìn)加速器踏板。即使會有在不精確的坡度估計的情況下發(fā)生的稍微的車 輛向后滾動，爬坡扭矩的出現(xiàn)也可導(dǎo)致輕微的車輛運(yùn)動。但是大多數(shù)駕駛員可足以迅速地 控制那種情況。駕駛員的直覺將幫助駕駛員成功地處理這種情況。因此，一旦獲得傳動系 統(tǒng)扭矩并且傳動系統(tǒng)扭矩足以用于車輛起動的目的，通過將制動壓力控制返回至駕駛員的 輸入水平，用于斜坡起動輔助/斜坡保持控制的制動保持功能就可將控制權(quán)限返回給駕駛 員O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括基于制動的車輛斜坡-起動輔助功能，所述斜坡-起動輔助功能 將解決道路等級水平車輛斜坡起動輔助(road grade level vehicle hill launch assistance)的問題?？刂颇繕?biāo)是在發(fā)動機(jī)起動之前保持車輛靜止，以及一旦傳動系統(tǒng)準(zhǔn)備 將驅(qū)動扭矩傳輸至車輛牽引輪時實現(xiàn)車輛快速起動的性能。當(dāng)估計的道路坡度處于低水平范圍時，可應(yīng)用基于制動的控制。此外，基于傳動系 統(tǒng)狀態(tài)和發(fā)動機(jī)速度而非基于估計的傳動系統(tǒng)扭矩輸出對制動壓力釋放做決定?？赏ㄟ^其名字“車輪扭矩擾動抑制(WTDQ，，識別的基于制動的控制是開環(huán)制動控 制功能，它可用于使最初的燃燒力矩平穩(wěn)，通過保持施加的制動避免了在發(fā)動機(jī)起動的過 程中傳動系統(tǒng)扭矩振蕩?？刂破魇褂肳TDS控制邏輯以實現(xiàn)使用發(fā)動機(jī)停止-起動策略的 混合動力車輛的低道路坡度車輛保持目的。為了描述WTDS控制，可參照于2009年5月觀 日提交的以“Wheel Torque Disturbance Suppression”(車輪扭矩擾動抑制)為題目的尚 未授權(quán)的第12/473，314號美國專利申請。所述申請被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。本發(fā)明還包括一種方法，所述方法用于在驅(qū)動事件中在使用自動發(fā)動機(jī)停止-起 動策略起動發(fā)動機(jī)之前防止微混合動力車輛運(yùn)動。所述方法包括當(dāng)車輛停止時在發(fā)動機(jī)呈 關(guān)閉狀態(tài)期間使用建立和/或保持制動壓力的駕駛員觸發(fā)的伺服制動。此外，所述方法通 過應(yīng)用基于制動的技術(shù)解決在發(fā)動機(jī)起動的過程中在微混合動力車輛系統(tǒng)中觀察到的傳 動系統(tǒng)扭矩振蕩問題。本發(fā)明包括發(fā)動機(jī)再起動特征，所述發(fā)動機(jī)再起動特征在釋放駕駛員制動輸入 (在從發(fā)動機(jī)起動模式轉(zhuǎn)換到車輛爬坡模式再到車輛起動模式的過程中檢測到發(fā)動機(jī)起動 模式結(jié)束時)之后。如果在車輛進(jìn)入車輛爬坡模式或車輛起動模式之前再施加制動，或者如果檢測到 發(fā)動機(jī)節(jié)氣門動作，或者如果當(dāng)發(fā)動機(jī)起動失敗時在發(fā)動機(jī)起動過程中校準(zhǔn)時間已屆滿， 本發(fā)明規(guī)定撤銷制動釋放的決定。在發(fā)動機(jī)起動過程中發(fā)動機(jī)扭矩瞬態(tài)導(dǎo)致發(fā)動機(jī)速度無規(guī)律。當(dāng)出現(xiàn)這些無規(guī)律現(xiàn)象時，本發(fā)明的方法可使用峰值發(fā)動機(jī)速度。峰值發(fā)動機(jī)速度的檢測可用于觸發(fā)制動釋 放。當(dāng)發(fā)動機(jī)速度穿過預(yù)校準(zhǔn)閾值時瞬間值(instant)的檢測還可用于在發(fā)動機(jī)起動過程 中觸發(fā)制動釋放。此外，當(dāng)車輛傳動系統(tǒng)從發(fā)動機(jī)起動模式直接轉(zhuǎn)換到車輛起動模式時，在 發(fā)動機(jī)起動過程中發(fā)動機(jī)速度以預(yù)校準(zhǔn)速率的變化可用于觸發(fā)制動釋放。此外，檢測到發(fā) 動機(jī)速度在預(yù)校準(zhǔn)閾值之上保持了預(yù)校準(zhǔn)時間可用于觸發(fā)制動釋放。本發(fā)明的方法避免了可阻礙車輛起動的晚制動釋放。本發(fā)明的方法還避免了可導(dǎo) 致感覺得到的扭矩“顛簸”或發(fā)動機(jī)熄火的早制動釋放。盡管在此描述的本發(fā)明的實施例使用壓力操作的車輪制動器，以獲得摩擦制動扭 矩，但是本發(fā)明可改為使用電制動器，以在車輪處形成制動扭矩。然后，用于開始斜坡保持 功能的控制變量可以是(例如)制動器致動電流，而不是制動壓力。如果道路坡度比預(yù)定值大，則估計的傳動系統(tǒng)扭矩以及發(fā)動機(jī)速度可用于確定在 起動過程中釋放制動的時間。例如，當(dāng)坡度比7%大時，當(dāng)駕駛員釋放制動踏板時，將繼續(xù)應(yīng) 用斜坡保持特征，直到傳動系統(tǒng)扭矩比坡度扭矩大或者直到踩下加速踏板并且發(fā)動機(jī)速度 比閾值高為止。這是因為道路坡度越大，車輛起動延遲越大。因此，在起動階段結(jié)束時將會 有更多時間將發(fā)動機(jī)扭矩?zé)o規(guī)律值匯聚成精確的扭矩值。這需要更多時間用于進(jìn)行精確估 計傳動系統(tǒng)扭矩。


圖IA和圖IB中的(a)至(i)是在車輛保持期間的發(fā)動機(jī)特性、車速、加速壓力和 制動壓力的時距曲線圖；圖2A和圖2B是用于車輛保持輔助特征的邏輯流程圖；圖3是能實施本發(fā)明的微混合電動車輛傳動系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式基于制動的WTDS控制通過使用液壓制動系統(tǒng)(基礎(chǔ)制動系統(tǒng))將車輛保持在坡 度上并且防止不期望的運(yùn)動來支持與微混合動力車輛相關(guān)的停止和起動性能?；谥苿拥?WTDS控制是開環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有能力將制動壓力保持在足以用于發(fā)動機(jī)起動扭矩尖峰抑制 的校準(zhǔn)的或被適應(yīng)性地確定的水平。這是被動控制并且背后的假設(shè)是最初的駕駛員制動壓 力輸入比基于制動的保持壓力高。為此，發(fā)動機(jī)關(guān)閉進(jìn)入條件不得不假設(shè)相同的壓力閾值。 即，如果駕駛員不施加足夠的制動器踏板輸入，則不會命令發(fā)動機(jī)關(guān)閉，使得制動主缸壓力 比基于制動的保持壓力高。假設(shè)制動線壓力足夠高，制動反應(yīng)扭矩將能保持車輪不產(chǎn)生由車輪處的擾動扭矩 導(dǎo)致的任何運(yùn)動。制動動作實際上將意外的傳動系統(tǒng)擾動扭矩與車輪隔離。根據(jù)本發(fā)明的 一個特征，當(dāng)檢測到發(fā)動機(jī)速度峰值并且發(fā)動機(jī)速度峰值已過去時，可釋放制動壓力。當(dāng)在 發(fā)動機(jī)起動模式(cranking mode)下發(fā)動機(jī)速度以校準(zhǔn)速率增加時或者當(dāng)發(fā)動機(jī)速度比校 準(zhǔn)閾值大時，也可釋放制動壓力。隨著制動壓力下落以及傳動系統(tǒng)扭矩增加，將響應(yīng)于駕駛 員的加速踏板命令發(fā)生車輛爬坡或驅(qū)動離開(起動)。在車輛起動過程中整個發(fā)動機(jī)自動 起動過程與傳統(tǒng)車輛(無停止/起動功能)相比將是平滑的和舒適的。制動壓力保持功能 將在出現(xiàn)踩加速踏板或再次踩制動踏板的情況下立刻終止。
期望在發(fā)動機(jī)起動之前但是在駕駛員釋放制動踏板之后制動壓力車輛保持功能 保持車輛不運(yùn)動。一旦發(fā)動機(jī)開始起動循環(huán)以準(zhǔn)備供應(yīng)驅(qū)動扭矩，就能實現(xiàn)車輛爬坡運(yùn)動。 對于道路坡度比7%高的情況，假設(shè)常規(guī)車輛保持功能將輔助車輛起動過程。當(dāng)發(fā)動機(jī)在變 速箱驅(qū)動范圍內(nèi)停止并且伺服制動系統(tǒng)不能支持制動保持功能時，將只觸發(fā)/啟動WTDS功 能。圖3是可包含本發(fā)明的微混合動力車輛系統(tǒng)10的示意圖。車輛10包括發(fā)動機(jī) 12，在發(fā)動機(jī)起動過程中發(fā)動機(jī)12可被可驅(qū)動地結(jié)合到增強(qiáng)的發(fā)動機(jī)起動電機(jī)14，發(fā)動機(jī) 起動電機(jī)14可以可選擇地離合連接到發(fā)動機(jī)曲軸17。來自發(fā)動機(jī)12的扭矩通過變速箱 16和變速箱扭矩輸出軸22被傳輸?shù)脚ぞ貍鬏攩卧约败囕v牽引輪30和31。差速器23將 發(fā)動機(jī)扭矩傳輸分開至半軸觀和四。電池13給起動電機(jī)和電驅(qū)動泵M提供動力，電驅(qū)動 泵M供應(yīng)用于制動保持功能的車輪制動壓力。傳動比范圍由換擋桿系統(tǒng)44人工地選擇， 換擋桿系統(tǒng)44具有在46處的自動傳動比范圍特征(automatic ratio range feature)以 及在48處的傳動比范圍選擇器。傳動比范圍被傳輸至模塊42。發(fā)動機(jī)控制模塊50控制發(fā)動機(jī)12和電機(jī)14。制動踏板M和制動觸發(fā)系統(tǒng)51 將駕駛員制動信號提供給用于車輪制動器78和79的自動制動控制模塊53。從泵M和自 動制動控制模塊53到車輪制動器的制動壓力流動路徑在77和76處示出。車輛系統(tǒng)控制 器(VSC) 43使用控制器局域網(wǎng)CAN提供對模塊42、50、53的管理控制。制動觸發(fā)系統(tǒng)51向 VSC提供制動狀態(tài)信號(BQ，模塊53向VSC提供制動壓力信號(BP)。模塊53還控制來自 泵M的制動缸壓力的壓力傳輸和在M處由駕駛員輸入產(chǎn)生的制動缸壓力。坡度傳感器47向車輛系統(tǒng)控制器43提供坡度數(shù)據(jù)。傳感器47可使用(例如) 部分基于重力分量提供讀數(shù)的加速度計確定坡度，或者使用傾角計得到的數(shù)據(jù)確定坡度。一旦檢測到駕駛員釋放制動，本發(fā)明的系統(tǒng)就利用其能夠保持制動壓力的能力在 發(fā)動機(jī)起動之前保持車輪并且防止車輛運(yùn)動。期望保持壓力的水平盡可能地接近釋放之前 的最初的駕駛員制動輸入。保持壓力水平還不得不比主制動缸壓力的水平高，主制動缸壓 力要么是校準(zhǔn)的，要么是為了其他基于制動的控制目的(例如，減少最初的消耗扭矩)而適 應(yīng)性地確定的。這在圖IA和圖IB的(a)至(i)中被描述為階段A部分。系統(tǒng)可設(shè)計有被動制動壓力保持功能。背后的假設(shè)是最初的駕駛員制動壓力輸入 足以在沒有傳動系統(tǒng)爬坡扭矩的情況下使車輛保持靜止。在制動壓力保持水平不足以使車 輛保持靜止的情況下，系統(tǒng)還可涉及主動制動壓力建立功能。假設(shè)制動線壓力足夠高，制動 靜態(tài)反應(yīng)摩擦扭矩將能夠使車輛與車輛上的道路坡度負(fù)載和其他擾動扭矩隔離。結(jié)果，車 輛在發(fā)動機(jī)起動之前保持靜止。將基于一定的發(fā)動機(jī)起動傳動系統(tǒng)定時確定制動壓力釋放。當(dāng)滿足一定的傳動系 統(tǒng)狀態(tài)條件時，請求制動釋放(即，系統(tǒng)被設(shè)定成不活動的)。發(fā)動機(jī)速度信號用作傳動系 統(tǒng)狀態(tài)指示器。發(fā)動機(jī)速度信號既低通濾波又高通濾波，以得到相對平滑的發(fā)動機(jī)速度信 號及其衍生物(derivative)。當(dāng)見到發(fā)動機(jī)起動標(biāo)志時，觸發(fā)制動釋放，這由下面列出的條 件1或條件2確定條件1 已達(dá)到一定的發(fā)動機(jī)速度閾值并且已檢測到發(fā)動機(jī)起動速度峰值。條件2 已達(dá)到一定的高發(fā)動機(jī)速度閾值一定的校準(zhǔn)持續(xù)時間或已達(dá)到一定水平 的校準(zhǔn)的發(fā)動機(jī)速度梯度。
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除了常規(guī)制動壓力釋放條件，以下條件也用于對制動壓力釋放做決定條件3 檢測到駕駛員再施加制動。條件4 檢測到加速踏板運(yùn)動。條件5 =WTDS定時器到期。如果滿足這些制動壓力釋放條件中的任何一個，則制動壓力將立刻釋放至零或至 當(dāng)前駕駛員制動輸入壓力水平，以將控制權(quán)限返回給駕駛員。系統(tǒng)只在發(fā)動機(jī)起動到預(yù)定 的時間周期(條件幻過程中作用。在發(fā)動機(jī)未正確起動的情況下，如果失敗的發(fā)動機(jī)起動 緊跟在自動發(fā)動機(jī)再起動嘗試之后，則將延長定時器的設(shè)置以保持其作用。在一定的預(yù)定 數(shù)量的再起動嘗試之后，如果發(fā)動機(jī)不正常工作，則系統(tǒng)將失效。將不得不取決于不同的車 輛駕駛條件或停止條件實施除了車輛保持控制之外的動作。在命令制動壓力釋放之后，當(dāng)制動壓力下落且傳動系統(tǒng)扭矩增加時，將根據(jù)駕駛 員加速踏板命令進(jìn)行車輛爬坡或驅(qū)動離開(起動)。在車輛起動過程中的整個發(fā)動機(jī)自動 起動過程與傳統(tǒng)車輛(無停止/起動功能)相比將是平滑的和舒適的。在起動操作過程中， 制動力既不能過早地減小(那樣的話，可能的道路坡度負(fù)載可使車輛向后滾動)，也不能過 晚地減小(那樣的話，當(dāng)制動力阻礙車輛驅(qū)動離開時將會有驅(qū)動能力損失和性能下降的結(jié) 果)。在圖IA和圖IB中的(a)至(i)中示出了用于車輛保持的WTDS使用情況。用于車輛 保持的控制邏輯在圖2A和圖2B中示出。在使車輛在驅(qū)動中發(fā)動機(jī)起動之前保持靜止的可選的車輛保持控制系統(tǒng)中，可應(yīng) 用變速箱換擋打結(jié)(tie-up)技術(shù)以獲得相同的功能，從而輔助車輛保持(假定變速箱換擋 打結(jié)釋放將基于前述的條件1和條件2)。與可選的系統(tǒng)相比，基于制動的車輛保持控制策略具有以下優(yōu)點1、制動系統(tǒng)具有高摩擦力容量以及耐久力更長的摩擦材料?？捎糜谠谥匦蛙囕v承 載條件下會損壞的變速箱換擋打結(jié)機(jī)構(gòu)。替代和更換老化的制動摩擦墊的成本比變速箱控 制部件的成本低得多。2、基于制動的方法通過利用最初的駕駛員制動輸入基本上滿足控制要求。不必要 主動將壓力升至變速箱控制裝置中要求的壓力。3、與基于變速箱的方案中用于泵操作的能量消耗相比，建議的基于制動的方法在 被動制動壓力保持功能期間消耗的用于電磁制動閥的能量很少。圖IA和圖IB中的(a)至(h)示出了當(dāng)車輛在道路坡度為大約至大約7%的 路面上時在發(fā)動機(jī)起動過程中用于微混合電動車輛保持功能的車輛扭矩擾動抑制功能的 時距曲線圖。時距曲線圖被構(gòu)成為具有時間間隔A、B、C。如曲線60所示，在62處釋放制動踏板，在發(fā)動機(jī)起動功能結(jié)束之后制動踏板壓力 在64處降低至接近零值。在時間62處觸發(fā)發(fā)動機(jī)起動并且繼續(xù)發(fā)動機(jī)起動直到時間值66 處，此時釋放制動。如68處所示，駕駛員選擇的傳動比范圍從觸發(fā)發(fā)動機(jī)起動的B部分的開 始到結(jié)束一直保持恒定。在后面的時間處，踩下加速踏板，以產(chǎn)生上升的加速位置曲線70。在車輛保持特征開始之前就存在的預(yù)先條件包括停止的發(fā)動機(jī)、關(guān)閉的駕駛員車 門、釋放的駐車制動、釋放的加速踏板、車輛停止、施加制動、指示車輛處于驅(qū)動狀態(tài)的傳動 比選擇器的位置。(b)示出了制動線壓力和主缸制動壓力的變化。在檢測到駕駛員釋放制動之前，在70處保持的壓力比在(b)中72處示出的駕駛員制動壓力輸入水平高。72處的壓力水平足 以防止車輛向后滾動。如74處所示，如果制動線壓力下落至不足以用于車輛保持目的的水 平，則如76處所示，將使用壓力源(電動輔助泵24)產(chǎn)生主動制動壓力建立軌跡直到達(dá)到 78處示出的值。如80處所示，當(dāng)發(fā)動機(jī)起動完成時，車輪扭矩保持特征不起作用。(c)示出了在檢測到駕駛員釋放制動并且制動壓力保持開始之后WTDS保持特征 狀態(tài)。在86處釋放制動。在發(fā)動機(jī)在88處起動之后或在如88處所示的WTDS定時器到期 之后，如90處所示，保持特征不起作用。如果未經(jīng)歷過發(fā)動機(jī)停止或者變速箱齒輪在發(fā)動 機(jī)起動過程中不嚙合，則不會啟動保持特征。(d)示出了 WTDS定時器狀態(tài)。如92處所示，定時器設(shè)定時間最初為零。定時器可 設(shè)定成如94處所示的值。在檢測到發(fā)動機(jī)起動之后，制動壓力立刻下落，而不管WTDS定時 器的狀態(tài)如何。這在95處示出。然后，在不作用之后可再設(shè)定定時器。當(dāng)觸發(fā)發(fā)動機(jī)起動 時，定時器減至96處示出的水平。階梯曲線98示出定時器倒計時。(e)是車速變化的時距曲線。當(dāng)在(e)中的時段B觸發(fā)發(fā)動機(jī)起動時，如102處所 示，所以車速因車輛爬坡而增加。這種增加可持續(xù)直到在104處實現(xiàn)車輛起動(launch)。(f)示出了請求發(fā)動機(jī)起動的觸發(fā)點。發(fā)動機(jī)起動/停止調(diào)度程序(scheduler) 從發(fā)動機(jī)停止?fàn)顟B(tài)106改變到發(fā)動機(jī)起動狀態(tài)108。(g)示出了在起動(launch)開始時的發(fā)動機(jī)速度曲線。(f)中的怠速在110處 示出。在時段A結(jié)束時發(fā)動機(jī)起動開始。在起動模式過程中燃燒力矩瞬態(tài)(combustion torque transient)在112處示出。瞬態(tài)持續(xù)直到B時段結(jié)束。在114處達(dá)到峰值發(fā)動機(jī) 速度。當(dāng)爬坡模式起作用時，如116處所示，發(fā)動機(jī)速度最終將降低，直到在118處達(dá)到怠 速。如120處所示，起動在爬坡模式之后發(fā)生。當(dāng)滿足一定的傳動系統(tǒng)狀態(tài)條件時，設(shè)定制動釋放標(biāo)志并且將制動功能設(shè)定成不 起作用的狀態(tài)。發(fā)動機(jī)速度信號被用作傳動系統(tǒng)狀態(tài)指示器。當(dāng)設(shè)定發(fā)動機(jī)起動標(biāo)志時觸 發(fā)制動釋放，這由以下兩個條件中的任何一個確定。第一，已達(dá)到一定的發(fā)動機(jī)速度閾值并 且在114處檢測到發(fā)動機(jī)起動速度峰值。第二，已達(dá)到一定高的發(fā)動機(jī)速度閾值一定的校 準(zhǔn)持續(xù)時間。發(fā)動機(jī)速度信號既低通濾波又高通濾波，以得到相對平滑的發(fā)動機(jī)速度信號 及信號的衍生物，該衍生物指示發(fā)動機(jī)速度的變化率。(h)示出了在整個車輛保持發(fā)動機(jī)起動事件中在車輪處的曲軸扭矩，在制動扭矩 和車輪處的道路負(fù)載。制動扭矩在122處示出，車輪扭矩在IM處示出，在車輪處的發(fā)動機(jī) 扭矩在1 處示出。在發(fā)動機(jī)起動之后的制動扭矩在1 處示出。在IM處的曲線等于在 1 處的曲線和在1 處的曲線的算術(shù)和。(h)中的曲線假設(shè)變速箱齒輪在發(fā)動機(jī)起動過程中嚙合。發(fā)動機(jī)在時段B和時段C的末端之間運(yùn)轉(zhuǎn)。在時段B之前，發(fā)動機(jī)關(guān)閉。在傳輸 車輪爬坡扭矩時可能會有大約300-500毫秒的延遲。所述延遲取決于發(fā)動機(jī)能夠多快地起 動。這在(h)中130處以橢圓形虛線示出。如132處所示，當(dāng)達(dá)到時段B時，在車輪處的曲 軸扭矩出現(xiàn)峰值。如134處所示，這大致對應(yīng)于峰值負(fù)制動扭矩。(i)示出了用于各種發(fā)動機(jī)起動標(biāo)志的時間值。在發(fā)動機(jī)起動過程中的發(fā)動機(jī)起 動標(biāo)志出現(xiàn)在136處。發(fā)動機(jī)已起動標(biāo)志在138處示出，發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)標(biāo)志在140處示出。在(b)中，可看出，當(dāng)駕駛員過快地釋放制動踏板時，將出現(xiàn)主動壓力建立。當(dāng)如前所述的主動壓力建立發(fā)生時，存在由輔助泵M供應(yīng)主動壓力建立，輔助泵M供應(yīng)更多的 壓力，以保持足夠的壓力，從而防止車輛向后滾動。圖2A和圖2B是示出如圖IA和圖IB中的(a)至⑴所示發(fā)生的發(fā)動機(jī)起動事件 的過程中展示接連的各步驟的流程圖。在圖2A和圖2B的程序的開始，在142處建立進(jìn)入 條件。由于主制動缸壓力比最初燃燒力矩穩(wěn)定(mitigation)壓力(保持壓力)小(如步 驟148所示)，導(dǎo)致在146處沒有發(fā)生發(fā)動機(jī)停止?fàn)顟B(tài)，否則程序?qū)⑶斑M(jìn)至步驟150，在步驟 150處確定是否有自動發(fā)動機(jī)停止和車輛靜止在適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｈ绻麤]有，則程序?qū)⒉焕^續(xù)。 如果在150處的判斷為肯定的，則在步驟152處就變速箱齒輪是否嚙合做決定。如果變速 箱齒輪不嚙合，則如144處所示，將禁止制動功能。如果在152處的判斷為肯定的，則在步 驟1 處就制動保持系統(tǒng)是否能支持車輛保持功能做判斷。如果判斷為肯定的，則在156 處啟動車輛保持功能。如果制動保持系統(tǒng)不能支持車輛保持功能，則程序返回開始處。在158處的判斷確定是否檢測到駕駛員釋放制動。如果駕駛員仍然施加制動，則 程序?qū)⒉焕^續(xù)。如果駕駛員釋放制動，則如160處所示，將觸發(fā)車輛保持功能。如162處所 示，就制動壓力是否足以保持車輛做判斷。然后在步驟164處開始主動制動壓力建立功能。 這在(b)中以曲線示出。步驟162也在(b)中示出。在164處的步驟是可選步驟。程序能從步驟162直接繼續(xù)到在166處的發(fā)動機(jī)自 動再起動命令步驟。之前討論的在158處的步驟在(C)中以曲線示出。在166處的步驟確定是否已命令發(fā)動機(jī)自動再起動。如果沒有命令發(fā)動機(jī)再起 動，則程序可返回步驟168。在168處確定駕駛員是否再施加制動。如果駕駛員沒有再施加 制動，則如前所述，程序可繼續(xù)。如果駕駛員已經(jīng)再施加制動，則如170處所示，將使車輛保 持特征不起作用。如果在172處沒用檢測到被命令的主制動缸，則如前所述在步驟IM處 的描述，程序可繼續(xù)。如果在步驟166處的判斷為肯定的，則在步驟268處設(shè)定定時器。如前所述，該步 驟在(d)中示出。如果定時器如270處確定的那樣倒計時，則在272處檢查車輛保持功能復(fù)位條件。 在步驟272處確定駕駛員是否踩加速踏板或者駕駛員是否已開始再次踩制動踏板。如果這 些條件都未出現(xiàn)，則程序?qū)⒅苯忧斑M(jìn)到步驟176，在步驟176處確定定時器是否倒計時，或 者是否檢測到發(fā)動機(jī)速度峰值，或者被命令的主制動缸壓力是否為零。如果在176處的判 斷為否定的，則在169處嘗試自動發(fā)動機(jī)再起動(如果發(fā)動機(jī)已停止)。如果在272處的判斷為肯定的，程序可直接前進(jìn)至步驟174和178。一旦在178處 確定制動釋放，則程序可返回開始處。如180處所指示的發(fā)動機(jī)速度峰值的檢測將導(dǎo)致如176處所示的前述制動保持條 件立刻終止。在181處進(jìn)行合適的負(fù)載估計以及車輪制動壓力和扭矩閾值的確定。這由(b)中 的線182示出。制動壓力閾值在步驟164處使用，以指示如(b)中76處所示的建立制動保 持壓力。將終止制動保持特征的條件是定時器復(fù)位；或在發(fā)動機(jī)起動過程中檢測到發(fā)動 機(jī)速度峰值；或當(dāng)釋放制動時，(b)中的主制動缸壓力182下降至零?？偨Y(jié)
本發(fā)明公開的實施例包括一種方法，所述方法用于在驅(qū)動事件中在使用自動發(fā)動 機(jī)停止-起動功能起動發(fā)動機(jī)之前防止微混合動力車輛運(yùn)動。所述方法使用駕駛員操作的 伺服制動，以當(dāng)車輛停止時在發(fā)動機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)期間建立和/或保持制動扭矩。公開的發(fā)明以比駕駛員實際的制動扭矩輸入高的扭矩水平應(yīng)用制動扭矩保持/ 建立功能。本發(fā)明公開的實施例在檢測到駕駛員釋放制動之后使用制動扭矩保持/建立功 能。公開的實施例在當(dāng)車輛靜止并且估計的道路坡度位于低坡度范圍(-3% 7% ) 中時在檢測到發(fā)動機(jī)驅(qū)動停止之后啟動制動扭矩保持/建立功能。公開的實施例在命令發(fā)動機(jī)起動驅(qū)動之后使用發(fā)動機(jī)速度對制動釋放做決定。制動保持還與發(fā)動機(jī)起動過程協(xié)調(diào)，使得功能延伸到發(fā)動機(jī)起動可能失敗的情 況。雖然已經(jīng)公開了本發(fā)明的實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在不脫離本發(fā) 明的范圍的情況下，可對進(jìn)行各種修改。此處所有這樣的修改和改善可由權(quán)利要求所覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于控制車輛的方法，所述車輛具有帶有發(fā)動機(jī)的傳動系統(tǒng)以及車輪制動器， 所述方法包括當(dāng)車輛在具有坡度的路面上接近停止?fàn)顟B(tài)時響應(yīng)于車輪制動器被踩下而使發(fā)動機(jī)停止；在發(fā)動機(jī)再起動時間間隔期間保持制動壓力等于或大于被踩下的車輪制動器施加的 制動壓力，由此避免車輛在發(fā)動機(jī)起動模式期間運(yùn)動； 在發(fā)動機(jī)起動模式期間檢測發(fā)動機(jī)速度；在發(fā)動機(jī)起動模式期間響應(yīng)于從發(fā)動機(jī)起動模式轉(zhuǎn)換到發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式的過程 中檢測到發(fā)動機(jī)速度峰值而釋放制動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，制動器為流體壓力致動的，其中，在命令發(fā)動機(jī) 起動之后對制動釋放做決定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，制動保持功能用于在檢測到制動釋放之后將車 輛保持在坡路上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，如果駕駛員制動輸入壓力水平不足以將車輛保 持在坡路上，則來自主動壓力源的用于制動保持功能的制動壓力以比駕駛員輸入制動壓力 水平高的壓力水平施加到制動器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，主動壓力源是電動流體泵。
6.一種用于控制車輛的方法，所述車輛具有帶有發(fā)動機(jī)的傳動系統(tǒng)以及車輪制動器， 所述方法包括當(dāng)車輛在具有坡度的路面上接近停止?fàn)顟B(tài)時響應(yīng)于車輪制動器被踩下而使發(fā)動機(jī)停止；在發(fā)動機(jī)再起動時間間隔期間保持制動壓力等于或大于被踩下的車輪制動器施加的 制動壓力，由此避免車輛在發(fā)動機(jī)起動模式期間運(yùn)動； 在發(fā)動機(jī)起動模式期間檢測發(fā)動機(jī)速度；在發(fā)動機(jī)起動模式期間響應(yīng)于從發(fā)動機(jī)起動模式轉(zhuǎn)換到車輛起動模式的過程中檢測 到發(fā)動機(jī)速度的增加率超過預(yù)校準(zhǔn)值而釋放制動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，制動器為流體壓力致動的，當(dāng)命令發(fā)動機(jī)起動時 對制動釋放做決定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，制動保持功能用于在檢測到制動釋放之后將車 輛保持在坡路上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，如果駕駛員制動壓力水平不足以將車輛保持在 坡路上，則來自主動壓力源的制動壓力以比駕駛員制動壓力水平高的壓力水平施加到制動器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，主動壓力源是電動流體泵。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于控制車輛的方法，具有發(fā)動機(jī)起動-停止特性的車輛傳動系統(tǒng)在當(dāng)發(fā)動機(jī)關(guān)閉時當(dāng)施加車輪制動以使車輛停止時所述方法能夠使車輛在具有坡度的路面上保持靜止。當(dāng)在基于發(fā)動機(jī)速度檢測到制動釋放信號之后再起動發(fā)動機(jī)時所述方法實現(xiàn)車輛爬坡和車輛起動。
文檔編號B60W10/06GK102092386SQ201010589980
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者于海, 賴安·麥吉, 馬修·博維斯 申請人:福特全球技術(shù)公司