專利名稱：輔助直接起動控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及控制發(fā)動機關閉和隨后重起的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
當車輛要停止時在怠速條件下車輛發(fā)動機可以被設置為關閉，而一旦制動器被釋放(例如，停止/起動系統(tǒng))則制動器被使用并被重起。這種停止/起動系統(tǒng)能夠節(jié)省燃料、減少排氣排放、減少噪音等。通過在制動之前(例如在延伸的滑行期間)關閉發(fā)動機， 可以進一步減少燃料消耗。Ries-Muller在美國專利6，951，525中公開了車輛行駛時關閉和隨后重起發(fā)動機的一個示例方法。其中，當車輛在運動而駕駛員的腳離開加速器并且制動踏板沒有被使用時(即，車輛在滑行)，發(fā)動機被關閉，并且變速器離合器被分離以中斷發(fā)動機制動力矩。在隨后重起過程中，在從空轉(zhuǎn)模式向接合離合器行駛模式過渡之前，通過利用燃料噴射系統(tǒng)使用充電調(diào)節(jié)器和/或電動馬達，重起發(fā)動機。發(fā)動機被重起以后，參考描述了在過渡期間使用制動干涉和離合器干涉的結(jié)合來保持車輛制動力矩，并且當車輛速度處于閾值以下時，由此減少不符合要求的車輛減速。然而，在這個方法中，當車輛仍然在行駛而車輛被重起時，來自行駛的車輛的車輪力矩與來自旋轉(zhuǎn)發(fā)動機的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的結(jié)合可能導致力矩喘振，并且當離合器突然被接合時車輛可能前傾。這樣，這可能降低重起的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
因此在一個示例中，上述問題中的一些可以通過控制車輛發(fā)動機的方法解決，該發(fā)動機被連接到階梯傳動比變速器(stepped gear ratiotransmission)。在一個實施例中，該方法包括當車輛在運動時關閉發(fā)動機并且至少部分地分離變速器以響應第一車輛運動條件；以及在隨后重起過程中，當車輛在運動時，使用起動機輔助來起動發(fā)動機并調(diào)節(jié)變速器離合器的接合程度以調(diào)節(jié)傳遞到車輪的力矩。該方法可以進一步包括不關閉發(fā)動機以響應第二車輛運動條件。在一個示例中，該第一車輛運動條件可以包括滑行條件，其中車輛在運動并且車輛駕駛員沒有壓下加速器踏板或制動踏板，并且車輛速度在閾值以上。響應該滑行條件，發(fā)動機可以被關閉，例如，通過切斷對發(fā)動機的燃料供應。之后，車輛變速器可以被至少部分地分離。在一個示例中，變速器可以被完全分離。在另一個示例中，變速器可以被部分地分離并且變速器離合器可以被可控制地滑動。例如，可以提供更小量的離合器滑轉(zhuǎn)量/滑動量，該量被調(diào)節(jié)以響應發(fā)動機關閉時刻的車輛速度和/或發(fā)動機轉(zhuǎn)速。在隨后重起過程中，當車輛仍然在運動并且變速器離合仍然被接合時，可以通過激活起動機來起動發(fā)動機，并且例如可以通過接合離合器和可控制地滑動離合器，來調(diào)節(jié)變速器離合器的接合程度以調(diào)節(jié)傳遞到車輪的力矩。例如，可以提供更大量的離合器滑轉(zhuǎn)量，該量被調(diào)節(jié)以響應發(fā)動機重起時刻的車輛速度和/或發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
這樣，當 車輛仍然在運動時，可以用起動機輔助來重起發(fā)動機，并且不傳遞發(fā)動機力矩到車輪。通過減少傳遞到車輪和增加到車輪力矩的發(fā)動機力矩的量，可以實現(xiàn)發(fā)動機燃燒與非燃燒模式之間的更平穩(wěn)的過渡。此外，還可以減少由突然的離合器接合引起的潛在的車輛傾斜。這樣，這可以大大改善發(fā)動機重起的質(zhì)量。類似地，通過減少從滑行車輛的車輪傳遞到發(fā)動機關閉后的發(fā)動機的車輪力矩的量，可以實現(xiàn)更快的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)減速。根據(jù)另一方面，提供控制車輛發(fā)動機的方法，該發(fā)動機被連接到變速器。該方法包括停止發(fā)動機而變速器被接合且具有第一量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量以響應第一車輛運動條件；以及在隨后重起的過程中，當車輛在運動而變速器被接合且具有較大的第二量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量時，起動發(fā)動機。在一個實施例中，第一車輛運動條件包括車輛運動而加速器踏板和制動踏板沒有被壓下，并且車輛速度在閾值以上。在另一個實施例中，起動發(fā)動機包括用起動機輔助來起動發(fā)動機。在另一個實施例中，變速器是階梯傳動比變速器，并且其中變速器離合器是變矩器鎖止離合器和前進擋離合器中的一種。在另一個實施例中，基于至少發(fā)動機轉(zhuǎn)速、期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)速分布(desired engine speed profile)和駕駛員所需力矩中的一者來調(diào)節(jié)較大的第二量的變速器離合器
滑轉(zhuǎn)量。在另一個實施例中，基于至少發(fā)動機轉(zhuǎn)速、期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)速分布和駕駛員所需力矩之一來調(diào)節(jié)較大的第二量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量，其中基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)第二量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量包括當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加時增加第二量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量。在另一個實施例中，基于至少發(fā)動機轉(zhuǎn)速、期望的發(fā)動機速度分布和駕駛員所需力矩之一來調(diào)節(jié)較大的第二量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量，其中基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)第二量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量包括當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加時增加第二量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量，方法進一步包括在發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到閾值之后減少第二量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量。在另一個實施例中，第一車輛運動條件包括車輛運動而加速器踏板和制動踏板沒有被壓下，并且車輛速度在閾值以上，方法進一步包括，不關閉發(fā)動機以響應第二車輛運動條件，其中車輛在運動而加速器踏板和制動踏板沒有被壓下，并且車輛速度在閾值以下。在另一個實施例中，第一車輛運動條件包括車輛運動而變速桿處于空擋位置。根據(jù)另一方面，提供車輛系統(tǒng)。該車輛系統(tǒng)包括發(fā)動機、變速器和控制系統(tǒng)，變速器包括變速器離合器，控制系統(tǒng)被配置為停止發(fā)動機而變速器被接合且具有第一量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量以響應第一車輛運動條件；在第一車輛運動條件后的隨后重起過程中，當車輛在行駛而變速器被接合且具有較大的第二量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量時，起動發(fā)動機； 以及不停止發(fā)動機以響應第二車輛運動條件。在一個實施例中，第一車輛運動條件包括車輛運動而加速器踏板和制動踏板沒有被壓下，并且車輛速度在閾值以上，并且其中第二車輛運動條件包括車輛運動而加速器和制動踏板沒有被壓下，并且車輛速度在閾值以下。在另一個實施例中，第一車輛運動條件包括車輛運動而加速器和制動踏板沒有被壓下，車輛速度在閾值以上，并且其中第二車輛運動條件包括車輛運動而加速器和制動踏板沒有被壓下且車輛速度在閾值以下，較大的第二量的離合器滑轉(zhuǎn)量被調(diào)節(jié)以響應發(fā)動機轉(zhuǎn)速，該調(diào)節(jié)包括當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加時增加滑轉(zhuǎn)量的量，和當發(fā)動機轉(zhuǎn)速在閾值以上時減
少滑轉(zhuǎn)量的量。在另一個實施例中，停止發(fā)動機包括切斷發(fā)動機的燃料供給。在另一個實施例中，車輛系統(tǒng)進一步包括起動機，其中起動發(fā)動機包括用起動機 輔助來起動發(fā)動機。應該理解的是提供上述概述以簡化的形式介紹在具體實施方式
中進一步說明的概念的選擇。不表示指出了所聲明的主題的關鍵的或?qū)嵸|(zhì)的特征，主題范圍通過說明書所附的權利要求唯一地確定。此外，聲明的主題不限于解決任何上述或在本發(fā)明的任何部分提及的缺點的實施方式。


圖1顯示了說明多種動力傳動系組件的車輛的方框圖。圖2顯示了發(fā)動機的示意圖。圖3顯示了說明在滑行條件下發(fā)動機控制程序的流程圖。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明通過圖表說明在車輛滑行過程中示例發(fā)動機關閉和重起操作的圖。
具體實施例方式下述說明涉及機動車輛中控制連接到階梯傳動比變速器的內(nèi)燃發(fā)動機的方法，例如圖1的車輛系統(tǒng)。在車輛滑行條件下(例如，當加速器踏板沒有被壓下，并且制動沒有被使用時)，車輛在行駛時可以關閉發(fā)動機并且允許發(fā)動機旋轉(zhuǎn)減速至停止。如此處所說明的，在一些實施例中，當發(fā)動機被關閉時，變速器可以被分離(例如，被部分分離)并且離合器可以被滑動以減少由運動的車輪施加在發(fā)動機上的車輪力矩。之后直到隨后重起請求和在隨后重起請求過程中變速器可以被保持在擋位中。在重起過程中，當發(fā)動機隨起動機轉(zhuǎn)動并且車輛仍然在行駛時，可以使用變速器離合器的受控滑動來調(diào)節(jié)變速器的接合。例如， 離合器滑轉(zhuǎn)量的量可以在重起時被增加直到發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到閾值，之后離合器滑轉(zhuǎn)量的量可以被減少。在發(fā)動機關閉和重起操作過程中，發(fā)動機控制器可以被配置為執(zhí)行控制程序 (如圖3的程序)以調(diào)節(jié)離合器滑轉(zhuǎn)量的量和一個(或多個)變速器離合器的接合狀態(tài)， 從而響應車輛滑行過程中的至少發(fā)動機轉(zhuǎn)速和/或車輛速度。圖4通過圖形描述了示例調(diào)節(jié)。這樣，在發(fā)動機重起過程中，離合器接合可以被迅速而且平穩(wěn)地執(zhí)行，由此改善車輛重起的質(zhì)量。通過延長發(fā)動機關閉到車輛滑行條件的持續(xù)時間，可以實現(xiàn)額外的燃料經(jīng)濟性效益。參考圖1，通過特別參考圖2在此處進一步說明的內(nèi)燃發(fā)動機10被顯示為經(jīng)由曲軸40被連接到變矩器11。變矩器11經(jīng)由渦輪軸17也被連接到變速器15。在一個示例中， 變速器15是階梯傳動比變速器。變矩器11具有能夠被接合、分離或部分接合的旁路離合器(未顯示)。當離合器被分離或正在被分離時，變矩器被認為處于開鎖狀態(tài)。渦輪軸17 也被認為是變速器輸入軸。在一個實施例中，變速器15包括具有多個可選離散齒輪比的電子控制變速器。變速器15還可以包括各種其它擋位，例如主減速比(未顯示)?？商鎿Q地， 變速器15可以是無級變速器(CVT)。
變速器15可以進一步經(jīng)由車軸21被連接到輪胎19。輪胎19使得車輛(未顯示) 交界于道路23。注意在一個示例性的實施例中，此動力傳動系被連接到行駛在道路上的客車中。雖然各種車輛結(jié)構均可以被使用，不過在一個示例中，發(fā)動機是唯一的動力源，因此車輛不是混合動力、即插式混合動力等。在其它實施例中，該方法可以被結(jié)合到混合動力車 輛。圖2是顯示了可以被包括在車輛推進系統(tǒng)中的多缸發(fā)動機10的一個汽缸的示意圖。發(fā)動機10可以至少部分地被包括控制器12的控制系統(tǒng)和經(jīng)由輸入裝置的來自車輛駕駛員132的輸入來控制。在一個示例中，輸入裝置包括加速器踏板130和產(chǎn)生比例踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。在另一個示例中，輸入裝置包括變速桿136，變速桿136 可以基于期望的變速器輸出由駕駛員在不同的擋位選擇之間變換。在一個優(yōu)選實施例中， 駕駛員可以具有以下駕駛員可選的選擇停車(P)、倒擋(R)、空擋(N)、前進擋(D)和低速擋(L)。在描述的實施例中，此桿被稱作是PRNDL桿，對應于不同的選擇。在一個示例中，當在停車或空擋時，基本沒有力矩可以從發(fā)動機被傳遞到變速器輸出。在行駛時，電子控制器可以控制變速器以選擇任何可用的前進擋齒輪比。在倒擋，選擇單一的倒擋擋位。在低速擋，僅前進擋齒輪比的較低速設置能夠被電子控制器選擇。在一些實施例中，可以有低1和低2選擇。變速桿136可以被設置在轉(zhuǎn)向柱上或駕駛員與乘員座椅之間。發(fā)動機10的燃燒室30可以包括活塞36位于其內(nèi)的汽缸壁32?；钊?6可以被連接到曲軸40從而活塞的往復運動被轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸40可以經(jīng)由中間傳動系統(tǒng)被連接到車輛的至少一個驅(qū)動輪。此外，起動機可以經(jīng)由飛輪被連接到曲軸40以使發(fā)動機10的起動操作成為可能。燃燒室30可以經(jīng)由進氣道42接收來自進氣歧管44的進氣，并且可以經(jīng)由排氣道 48排出燃燒氣體。進氣歧管44和排氣道48經(jīng)由各自的進氣門52和排氣門54能夠選擇性地與燃燒室30連通。在一些實施例中，燃燒室30可以包括兩個或更多個進氣門和/或兩個或更多個排氣門。排氣凸輪軸53根據(jù)位于沿排氣凸輪軸的長度的凸輪的外形來操作排氣門54。進氣凸輪軸51根據(jù)位于沿凸輪軸長度的凸輪的外形來操作進氣門52。排氣凸輪位置傳感器57和進氣凸輪位置傳感器55將各自的凸輪軸位置傳遞到控制器12?；谟煽刂破?2提供到凸輪軸驅(qū)動器(未顯示)的命令，泵72供給油以相對于曲軸40指導進氣凸輪軸51和排氣凸輪軸53。泵72可以被電動驅(qū)動從而當發(fā)動機10沒有旋轉(zhuǎn)時凸輪軸可以被指導。燃料噴射器66被顯示為直接連接到燃燒室30，以與經(jīng)由電子驅(qū)動器68從控制器 12接收的信號FPW的脈沖寬度成比例地直接在燃燒室30中噴射燃料。用這種方式，燃料噴射器66提供所謂的燃料直接噴射到燃燒室30。例如，燃料噴射器可以被安裝在燃燒室的側(cè)面或燃燒室的頂部。燃料可以通過包括燃料箱、燃料泵和燃料導軌的燃料系統(tǒng)(未顯示)被傳送到燃料噴射器66。在一些實施例中，燃燒室30可以可替換地或額外地包括燃料噴射器，燃料噴射器被布置進氣歧管44中被構造成所謂的將燃料噴射到燃燒室30的進氣口上游的端口噴射\進氣道噴射的結(jié)構。進氣道42可以包括帶有節(jié)流板64的節(jié)氣門62。在這個特別的示例中，通過被提供給節(jié)氣門62所包含的電動馬達或驅(qū)動器(該構造通常被稱為電子節(jié)氣門控制(ETC))的信號，節(jié)流板64的位置可以被控制器12改變。這樣，節(jié)氣門62可以被操作以改變被提供到除其它發(fā)動機汽缸之外的燃燒室30的進氣。節(jié)流板64的位置可以通過節(jié)氣門位置信號 TP被提供給控制器12。進氣道42可以包括質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣壓力傳感器122以用來提供相應的信號MAF(質(zhì)量空氣流量)和MAP(歧管空氣壓力)給控制器12。 在選擇運行模式下，點火系統(tǒng)88能夠經(jīng)由火花塞92提供點火火花到燃燒室30以響應來自控制器12的點火提前信號SA。雖然顯示了火花點火組件，不過在一些實施例中， 可以在壓縮點火模式中操作發(fā)動機10的燃燒室30或一個或更多個其它燃燒室，且?guī)в谢驔]有點火火花。排氣傳感器126被顯示為連接到排放控制裝置70上游的排氣道48。傳感器126 可以是用來提供排氣空燃比指示的任何合適的傳感器，如線性氧傳感器或UEGO(通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅?、兩態(tài)氧傳感器或EGO、HEGO (加熱型EGO)、N0x、HC或CO傳感器。排放控制裝置70被顯示為沿排氣傳感器126下游的排氣道48布置。裝置70可以是三元催化器 (TffC)、N0X捕集器、各種其它排放控制裝置或它們的組合。在一些實施例中，在發(fā)動機10的操作過程中，可以在特定的空燃比內(nèi)通過操作發(fā)動機的至少一個汽缸來周期性地重新設置排放控制裝置70?？刂破?2如圖2所示為微型計算機，包括微處理器單元102、輸入/輸出口 104、 可執(zhí)行程序和校準值的電子存儲介質(zhì)(在這個特別的示例中被示為只讀存儲器106)、隨機存取存儲器108、?；畲鎯ζ?10和數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可以接收來自連接到發(fā)動機10的傳感器的多種信號，除了之前討論的那些信號，還包括來自質(zhì)量空氣流量傳感器120的進氣質(zhì)量空氣流量(MAF)的測量值；來自連接到冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻液溫度(ECT)；車輛制動121;來自連接到曲軸40的霍爾效應傳感器118 (或其它類型) 的表面點火感測信號(PIP)；來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP)；和來自歧管壓力傳感器122的歧管絕對壓力(MAP)。發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號(RPM)可以由控制器12從信號PIP產(chǎn)生。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號MAP可以被用來提供對于進氣歧管中真空或壓力的指示。注意可以使用上述傳感器的各種組合，例如沒有MAP傳感器的MAF傳感器，或反之亦可。在一個示例中，還被用作發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的傳感器118在曲軸每一轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生預定量的等間隔脈沖。存儲介質(zhì)只讀存儲器106能夠用計算機可讀數(shù)據(jù)編程，該計算機可讀數(shù)據(jù)表示可被微處理器單元102執(zhí)行的命令，用來執(zhí)行下面介紹的方法和其它期望的但沒有特別列出來的變型。控制器12還接收來自變速器(未顯示)的信號并提供控制信號給變速器。變速器信號可以包括但不限于變速器輸入和輸出速度、調(diào)節(jié)變速器管路壓力(例如，供給變速器離合器的液體壓力)的信號以及控制供給離合器的壓力以致動變速器擋位的信號。如上所述，圖2僅顯示了多缸發(fā)動機的一個汽缸，每個汽缸可以類似地包括其自身的進氣門/排氣門、燃料噴射器、火花塞等的設置?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，說明了在車輛滑行條件下控制發(fā)動機的控制程序300。特別地，程序300識別出當車輛運動時發(fā)動機中的燃燒可以被駕駛員停止的時機。當車輛仍然在運動時，該程序進一步調(diào)節(jié)一個或更多個變速器離合器以使在發(fā)動機隨后重起過程中的平穩(wěn)過渡成為可能。在301處，程序可以確定車輛駕駛員是否已經(jīng)將變速桿(例如圖2的PRNDL桿)從前進擋位置(例如，位置D)移動到空擋位置(例如，位置N)。在一個示例中，駕駛員可以將桿從前進擋位置變換到空擋位置以允許車輛在發(fā)動機關閉的情況下滑行。因此，通過從前進擋變換到 空擋，駕駛員可以手動地越過推斷的發(fā)動機關閉命令，例如響應在下面詳細說明的延長的滑行條件的自動推斷的發(fā)動機關閉命令。如果駕駛員已經(jīng)將桿變換到空擋位置，響應車輛運動且變速桿處于空擋位置時的車輛運動條件，則程序可以前進到310，其中電子控制器可以停止發(fā)動機而變速器被接合且具有第一量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量，。在一個示例中，例如下面詳細介紹的，可以通過切斷發(fā)動機的燃料供給來停止發(fā)動機。在可替換實施例中，響應駕駛員將桿變換到空擋位置，電子控制器可以關閉發(fā)動機且變速器被分離。如果駕駛員沒有將變速器換到空擋，則在302處，可以確認是延伸的滑行條件。 例如，當制動和加速器踏板沒有被壓下并且車輛仍然在運動時，可以推斷車輛滑行。如果延伸的滑行條件沒有被確認，則程序可以結(jié)束。當確認車輛滑行時，在304處，可以確認車輛滑行關閉的進入條件。進入條件可以包括但不限于發(fā)動機凈化條件/抽取(purge condition)、車輛電池的充電狀態(tài)、發(fā)動機溫度、排放控制裝置溫度等。例如，當發(fā)動機關閉時可以使用電池來運行各種組件(例如，電動馬達，燈等)；因此，發(fā)動機不可以被關閉除非電池獲得了某個充電量。如果進入條件沒有被滿足，則在306處發(fā)動機操作可以被保持，即發(fā)動機不可以被關閉。如果滿足進入條件，則在308處，車輛速度可以被估計并且可以確定車輛速度 (VS)是否在閾值以上。在一個示例中，閾值速度可以反映一種速度，在此速度以下車輛滑行關閉操作基本上不會改善車輛的燃料經(jīng)濟性。在另一個示例中，閾值速度可以對應于可能不能夠維持車輛滑行較長的持續(xù)時間的車輛慣性量，并且其中潛在的車輛熄火可以是即將發(fā)生的。因此，如果車輛速度在閾值以下，則程序300可以返回到306以保持發(fā)動機的操作并且不關閉發(fā)動機。如果車輛速度處于閾值或在閾值以上，則在310處，發(fā)動機可以被關閉。在一個示例中，當發(fā)動機繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，減速燃料切斷(DFSO)操作可以被執(zhí)行以切斷發(fā)動機的燃料供給。特別地，當DFSO操作開始時，到汽缸的燃料噴射被切斷。之后例如，由于通過變速器接合的擋位從車輛車輪向發(fā)動機傳遞力矩，所以發(fā)動機繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。此外在310處，可以執(zhí)行變速器離合器控制操作以調(diào)節(jié)施加在發(fā)動機上的車輪力矩。特別地，在變速器離合器控制操作過程中，一個或更多個包括例如變矩器鎖止離合器和/或前進擋離合器的變速器離合器，可以被調(diào)整以調(diào)節(jié)施加在發(fā)動機上的力矩。在一個示例中，當車輛在運動時變矩器鎖止離合器可以被至少部分地分離以減小從車輛運動的車輪傳遞到關閉的發(fā)動機的車輪力矩的量。發(fā)動機控制器可以保持變矩器鎖止離合器部分地分離(并且因此還部分地接合)，之后可控制地滑動離合器。例如，離合器可以滑動第一(較小的)量，即例如基于發(fā)動機關閉時刻的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和/或車輛速度被調(diào)節(jié)的滑轉(zhuǎn)量。在可替換的示例中，變矩器鎖止離合器可以被完全分離。這樣，在第一車輛運動條件下，當車輛加速器踏板和制動踏板沒有被壓下，并且車輛速度在閾值以上時，在車輛在運動時發(fā)動機可以被關閉并且變速器可以被至少部分地分離。相比之下，在第二車輛運動條件下，當車輛加速器踏板和制動踏板沒有被壓下， 并且車輛速度在閾值以下時，發(fā)動機可以不被關閉。當燃料噴射器被關閉并且當駕駛員的腳離開加速器踏板和制動踏板時，通過關閉發(fā)動機，可以減少泵入車輛系統(tǒng)的排放控制裝置的催化轉(zhuǎn)化器中 的空氣量。這樣，這減少了對后燃料切斷富集(post fuel shut-off enrichment)的需求，由此提供額外的燃料經(jīng)濟性效益。在312處，可以確定是否請求重起。發(fā)動機重起可以通過節(jié)氣門或力矩需求、車輛速度的改變、在閾值以上或以下的車輛速度、制動位置的改變或其它重起條件來啟動。此夕卜，許多實施例被預見，在這些實施例中，不同的條件可以被用來確定發(fā)動機是否將被重起。在一個實施例中，當車輛速度在第一閾值以下時發(fā)動機重起被啟動，第一閾值是第一車輛慣性的閾值代表，在此閾值以下不可以維持滑行操作。在另一個實施例中，制動位置(例如，車輛制動踏板的位置)和車輛速度可以被用來確定何時重起發(fā)動機。例如，如果駕駛員的腳保持離開制動，則處于停止的發(fā)動機可以保持停止直到車輛停止和/或駕駛員將他或她的腳壓在制動上。此外，制動踏板的位置變化(例如，制動踏板被重置)可以被用來啟動發(fā)動機起動。在另一個實施例中，可以基于車輛速度的變化率來啟動發(fā)動機重起。例如，因為道路等級在變化(例如，當車輛行駛在上坡道上時)，如果駕駛員的腳離開制動并且車輛在減速，則發(fā)動機可以被重起。此外，在312處，不同的信號和信號的組合可以被用來確定是否重起發(fā)動機。如果不請求重起，則在314處，例如通過保持變速器離合器的接合狀態(tài)和/或離合器滑轉(zhuǎn)量，發(fā)動機可以保持關閉并且可以保持變速器部分分離狀態(tài)。如果重起條件被確認， 則在316處，使用起動機輔助可以起動發(fā)動機以啟動發(fā)動機轉(zhuǎn)動。在一個示例中，發(fā)動機控制器可以被配置為與導航裝置(例如，全球定位系統(tǒng)， GPS)通信。導航裝置可以被配置為監(jiān)測即將出現(xiàn)的停止標志和/或交通信號燈。導航裝置可以基于各種輸入來監(jiān)測即將出現(xiàn)的車輛停止標志，這些輸入例如來自車載攝像機、車輛智能巡航系統(tǒng)、交通信號通信系統(tǒng)的車輛、帶有地圖的GPS等。在一個示例中，基于對即將出現(xiàn)的車輛停止的指示(或預測)，程序可以被設置為不重起發(fā)動機，以響應駕駛員壓下制動踏板和/或車輛速度降到閾值以下。此外，隨著駕駛員壓下制動踏板，發(fā)動機可以被保持在關閉條件中一段閾值時間。即，程序可以使車輛能夠繼續(xù)滑行至完全停止，并且可以延長燃料噴射關閉的時間。在另一個示例中，導航裝置可以包括被配置為提供道路等級評估的等級監(jiān)測系統(tǒng)。此處，當監(jiān)測到車輛正要到山底并且將馬上上山時，在駕駛員壓下加速器踏板之前發(fā)動機控制器可以重起發(fā)動機。在318處，可以確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速(Ne)是否在閾值以上，例如，在IOOOrpm以上。如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速沒有達到閾值速度，則在320處發(fā)動機可以繼續(xù)被轉(zhuǎn)動以將發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加至閾值。一旦發(fā)動機以閾值速度或在閾值速度以上旋轉(zhuǎn)，則程序前進到322處，其中發(fā)動機操作被啟動，例如通過恢復燃料噴射。此外，變速器離合器控制操作可以被執(zhí)行以調(diào)節(jié)傳遞到運動的車輪的發(fā)動機力矩量。特別地，變速器離合器的接合程度可以被調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)傳遞到車輪的力矩。在一個示例中，通過接合變速器前進擋離合器或變矩器鎖止離合器且之后調(diào)節(jié)離合器滑轉(zhuǎn)量以響應于發(fā)動機轉(zhuǎn)速(在發(fā)動機重起的時刻)、所需的發(fā)動機轉(zhuǎn)速曲線和駕駛員所需力矩中的至少一個，發(fā)動機可以被起動而變速器被接合。在一個示例中，調(diào)節(jié)可以包括當發(fā)動機轉(zhuǎn)速在閾值以下時增加離合器滑轉(zhuǎn)量，以及當發(fā)動機轉(zhuǎn)速在閾值以上時減少離合器滑轉(zhuǎn)量。在另一個示例中，響應發(fā)動機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)離合器滑轉(zhuǎn)量可以包括當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加時增加滑轉(zhuǎn)量，以及當發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到閾值以后減少滑轉(zhuǎn)量(例如，減少到基本上沒有滑轉(zhuǎn)量)。
在另一個示例中，在車輛滑行條件下，發(fā)動機可以被停止而變速器接合(例如，通過接合變矩器鎖止離合器)并且具有較低的第一量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量。之后，在隨后重起的過程中，當車輛仍然在運動而變速器仍然被接合且具有較大的第二量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量時，發(fā)動機可以被起動。 在另一個示例中，在發(fā)動機關閉期間，變速器可以被完全分離。之后，在隨后重起的過程中，發(fā)動機可以被起動而變速器仍然被分離，例如，變速器處于空擋。之后，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速已經(jīng)達到閾值速度后，變速器可以被接合。發(fā)動機轉(zhuǎn)速閾值可以被確定為所需變速器擋位的函數(shù)，進而可以被確定為加速器踏板位置輸入和車輛速度的函數(shù)。在另一個示例中， 變速器離合器的離合器容量可以被控制成僅傳遞所需力矩量并在上述力矩以上的力矩處旋轉(zhuǎn)(由于離合器滑轉(zhuǎn))。例如，可通過改變控制可變力螺線管的離合器壓力的占空比來調(diào)節(jié)離合器力矩容量。此處，除了控制由變速器傳遞的力矩之外，離合器還可以被保持在預沖程條件，由此減少離合器接合的延遲。此處，參考圖4進一步介紹示例變速器離合器調(diào)節(jié)。其它發(fā)動機操作條件還可以被調(diào)節(jié)以能夠平穩(wěn)重起。例如，燃料供給正時、凸輪的位置、點火正時(提前/延遲)、噴射開始時的燃料噴射位置、燃料噴射量、燃料噴射壓力和節(jié)氣門位置可以被調(diào)節(jié)以改善發(fā)動機起動。在一個示例中，當火花被輸出以燃燒被噴射的燃料時，在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)之前燃料可以被直接噴射到汽缸，從而輔助發(fā)動機旋轉(zhuǎn)。在另一個示例中，燃料供給正時可以相對于在發(fā)動機最后停止之前燃料被傳送時發(fā)動機的曲軸角度被額外地提前或延遲。在另一個示例中，節(jié)氣門角度可以被設置成使得在發(fā)動機重起期間受控空氣量進入汽缸。此外，在發(fā)動機起動過程中，這些和其它參數(shù)的組合或子組合可以被調(diào)節(jié)。在車輛運動條件下在發(fā)動機重起過程中，還可以相對于車輛速度設置發(fā)動機控制參數(shù)。例如，凸輪正時、節(jié)氣門位置、燃料噴射的開始、燃料供給正時和點火角度可以被調(diào)節(jié)以便在重起運動的車輛時由發(fā)動機產(chǎn)生的力矩量處于或略低于保持車輛以當前車速運動所需的力矩。在另一個示例中，可以通過在發(fā)動機重起時將發(fā)動機控制參數(shù)設置到第一位置來重起發(fā)動機，且之后馬上在起動后或在發(fā)動機起動期間參數(shù)可以被設置到基于車輛速度的第二位置。這樣，能夠相對于車輛速度調(diào)節(jié)發(fā)動機的操作從而能夠在不借助于發(fā)動機操作車輛與借助于發(fā)動機操作車輛之間產(chǎn)生平穩(wěn)過渡?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，圖4用多個圖402-414描述了示例發(fā)動機關閉和重起方案。圖402 描述了在示例車輛滑行而發(fā)動機關閉和/或重起操作過程中車輛速度的變化。圖404描述了在同樣的持續(xù)時間期間發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化。圖406提供了 DFSO操作狀態(tài)(0或1)的指示。圖408提供起動機輔助的不存在或存在(0或1)的指示。圖410描述力矩輸出的變化。 圖412描述對變速器接合狀態(tài)的調(diào)節(jié)，如通過變速器離合器壓力的相應變化所指示的。圖 414進一步描述了圖412的變速器離合器的離合器滑轉(zhuǎn)量的變化。在tl處，可以確認第一車輛運動條件，特別是車輛滑行條件。此處，車輛駕駛員可以將他的腳從車輛加速器踏板移開，并且可能還未壓下制動踏板。此外，在駕駛員的腳從加速器和制動踏板離開的時刻，車輛速度可以是較大量，例如，車輛速度可以在閾值以上。這樣，由于加速器踏板和制動踏板沒有被壓下，所以當車輛朝向潛在的車輛停止滑行時，車輛速度可以緩慢地減小(圖402所描述的)。響應第一車輛運動條件，在A處，發(fā)動機控制器可以被配置為關閉發(fā)動機，例如，通過執(zhí)行DFSO操作(圖406)，其中到發(fā)動機汽缸的燃料噴射被關閉以停止其中的燃燒。響應發(fā)動機關閉，發(fā)動機轉(zhuǎn)速可以開始下降(圖404)。 此外，為了輔助發(fā)動機旋轉(zhuǎn)減速，可以通過至少部分地分離變速器來從發(fā)動機斷開運動車輪的車輪力矩。在一個示例中，這可以通過至少部分地分離變速器離合器來實現(xiàn)。 在一個示例中，變速器離合器可以是變矩器鎖止離合器，并且可以通過減小離合器壓力來分離離合器(例如，部分分離或完全分離)，如圖412所示。在可替換示例中，變速器離合器可以是前進擋離合器。在一個示例中，除了減少變速器離合器的接合之外，離合器還可以被滑動，例如滑動第一量418的離合器滑轉(zhuǎn)量(圖414)。之后變速器離合器可以被保持在減少的接合狀態(tài)并具有第一量的離合器滑轉(zhuǎn)量，直到隨后的發(fā)動機重起被請求。在t2處，可以確認第二車輛運動條件，特別是當車輛處于運動條件時的發(fā)動機重起。例如，發(fā)動機可以被重起以響應車輛駕駛員將他的腳放在車輛加速器踏板(或制動踏板)上。在另一個示例中，發(fā)動機可以被重起以響應較小的車輛速度，例如，在閾值以下的車輛速度。響應第二車輛運動條件，在t2處，發(fā)動機控制器可以被配置為重起發(fā)動機，例如， 通過停止DFSO操作(圖406)并恢復對發(fā)動機汽缸的燃料噴射以開始其中的燃燒。此外， 發(fā)動機控制器可以通過起動機輔助(圖408)開始轉(zhuǎn)動發(fā)動機。響應發(fā)動機重起，發(fā)動機轉(zhuǎn)速可以開始上升(圖404)。此外，為了能夠提供駕駛員所需力矩，并減少由于將發(fā)動機力矩添加到車輪力矩而引起的力矩喘振，當車輛在運動而變速器仍然接合，并且變速器離合器提供較大的第二量420的離合器滑轉(zhuǎn)量(圖414)時，可以重起發(fā)動機。此處，例如，可以使用滑動控制來控制變速器離合器從而僅提供所需的力矩量，并在該力矩量以上的力矩處旋轉(zhuǎn)。變速器離合器可以繼續(xù)被保持在接合狀態(tài)并且離合器滑動，直到發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到閾值?？刂破骺梢员慌渲脼闇p少離合器滑轉(zhuǎn)，例如，當發(fā)動機達到閾值時，減少離合器滑轉(zhuǎn)以便基本沒有離合器滑動。這樣，當車輛在運動時，發(fā)動機關閉可以被執(zhí)行，并且可以通過減少發(fā)動機上來自運動車輪的車輪力矩的效果來輔助發(fā)動機旋轉(zhuǎn)減速。此外，通過在隨后重起過程中滑動變速器離合器和調(diào)節(jié)離合器滑轉(zhuǎn)量，當車輛仍然在運動時，在起動過程中可以限制從旋轉(zhuǎn)的發(fā)動機傳遞到運動車輪的發(fā)動機力矩的量。之后，當期望更高的車輪力矩以繼續(xù)推進車輛時，滑轉(zhuǎn)量可以被減小以將發(fā)動機力矩傳遞到車輪。通過限制在起動過程中傳遞的發(fā)動機力矩的量，可以減小力矩喘振和車輛傾斜，并且可以實現(xiàn)當車輛運動時在燃燒與非燃燒的發(fā)動機模式之間的平穩(wěn)過渡。注意此處包括的示例控制和估計程序能夠被用于各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)結(jié)構。此處介紹的特定程序可以表示一個或更多個任意數(shù)量的處理策略，例如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務、多線程等等。這樣，所說明的各種動作、操作或功能可以被執(zhí)行成所述順序、 并列順序或一些情況下被省略。同樣，處理次序不是必須的以實現(xiàn)此處介紹的示例實施例的特征和優(yōu)點，而是被提供以便于說明和介紹。一個或更多個說明的動作或功能可以取決于所使用的具體策略而被重復地執(zhí)行。此外，介紹的動作可以用圖形表示被編入發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質(zhì)中的代碼。應該意識到，此處公開的結(jié)構和程序?qū)嵸|(zhì)上是示范性的，并且這些特定的實施例不被認為有限制的意思，因為可能有很多變化。例如，上述技術可以應用于V-6、1-4、1-6、V-12、對置4缸和其它發(fā)動機類型。本發(fā)明的主題包括此處公開的各種系統(tǒng)和結(jié)構以及其它特征、 功能和/或特性的所有新的和不明顯的組合和子組合。 所附權利要求特別地指出被認為是新的和不明顯的確定的組合和子組合。這些權利要求可能涉及“一個”元件或“第一”元件或其等價物。這些權利要求應該被理解為包括一個或更多個這種元件的合并，不要求也不排除兩個或更多個這種元件。公開的特征、功能、元件和/或特性的其它組合和子組合可以通過對本權利要求的修改或通過在這個或相關的應用中的新的權利要求的陳述來聲明。這些權利要求，無論在范圍上是否比原始權利要求更寬、更窄、相當或不同，均被認為是包含在現(xiàn)有公開的主題以內(nèi)。
權利要求
1.一種控制連接到階梯傳動比變速器的車輛發(fā)動機的方法，包括響應第一車輛運動條件，當所述車輛在運動時關閉所述發(fā)動機并且至少部分地分離所述變速器；以及在隨后重起過程中，當所述車輛在運動時，使用起動機輔助來起動所述發(fā)動機并調(diào)節(jié)變速器離合器的接合程度以調(diào)節(jié)傳遞到所述車輛的車輪的力矩。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一車輛運動條件包括車輛加速器踏板和制動踏板沒有被壓下，并且車輛速度在閾值以上。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述變速器離合器是變矩器鎖止離合器和前進擋離合器中的一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中在所述重起過程中調(diào)節(jié)所述變速器離合器的接合程度包括，接合所述離合器，并調(diào)節(jié)離合器滑轉(zhuǎn)量，該離合器滑轉(zhuǎn)量是響應發(fā)動機轉(zhuǎn)速和駕駛員所需力矩中至少一者被調(diào)節(jié)的。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中響應速度調(diào)節(jié)所述離合器滑轉(zhuǎn)量包括當所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速在閾值以下時增加離合器滑轉(zhuǎn)量，以及當所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速在所述閾值以上時減少離合器滑轉(zhuǎn)量。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法進一步包括響應第二車輛運動條件，其中所述車輛在運動而車輛加速器踏板和制動踏板沒有被壓下且車輛速度在閾值以下，不關閉所述發(fā)動機。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中關閉所述發(fā)動機包括切斷對所述發(fā)動機的燃料供々A 口 ο
8.—種控制車輛發(fā)動機的方法，所述發(fā)動機被連接到變速器，所述方法包括 響應第一車輛運動條件，在所述變速器被接合且具有第一量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量時，停止所述發(fā)動機；以及在隨后重起過程中，當所述車輛在運動并且所述變速器被接合且具有較大的第二量的變速器離合器滑轉(zhuǎn)量時，起動所述發(fā)動機。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中所述第一車輛運動條件包括所述車輛運動而加速器踏板和制動踏板沒有被壓下且車輛速度在閾值以上。
10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中起動所述發(fā)動機包括用起動機輔助來起動所述發(fā)動機。
全文摘要
本發(fā)明提供控制連接到階梯傳動比變速器的車輛發(fā)動機的方法和系統(tǒng)。一個示例方法包括，響應于第一車輛運動條件，當車輛在運動時關閉發(fā)動機并至少部分地分離變速器；以及在隨后重起過程中，當車輛在運動時，使用起動機輔助來起動發(fā)動機并調(diào)節(jié)變速器離合器的接合程度以調(diào)節(jié)傳遞到車輛車輪的力矩。
文檔編號B60W40/08GK102161339SQ20101059213
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權日2010年2月17日
發(fā)明者A·O·C·吉布森, G·M·皮爾特倫, G·蘇尼拉, J·N·阿勒瑞, P·J·葛如特, R·D·普斯夫, R·L·胡夫馬斯特, S-H·李, 藤井雄二 申請人:福特環(huán)球技術公司