专利名称：通过坡度信息对复合动力及常规车辆的防反转控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆控制系统，并且尤其涉及用于降低车辆反转(rollback)的车辆控制系统。
背景技术：
当车辆停在倾斜路面上时，车辆反转可能发生。复合动力系通常在车辆停止时关闭发动机，并在制动器分离时重新起动发动机。车辆反转可能发生在制动器分离的时间和处于足够输出扭矩的时间之间。
一些常规动力系的控制系统使用空档怠速(neutral idle)的控制对策。对于这种类型的车辆，变速箱在怠速时自动移动到空档，以减少燃油消耗和/或怠速振动。车辆使用车辆制动系统停在上坡斜面上，而几乎不用动力系。车辆反转更可能发生在具有相对高的车辆质量和相对低的发动机扭矩的车辆上。在这些车辆中，在车辆克服重力作用停止时制动器分离之后驱动轴没有预先施加足够量的扭矩。当前的解决方案包括在制动器分离时增加怠速速度以增加可用的驱动扭矩。然而，增加怠速速度需要用于所有状况的被增加怠速速度，即使当该被增加怠速速度不再必需时也是如此。该增加的怠速速度减少了燃油的节约并且增加了噪音。
发明内容
一种用于车辆中的在制动器分离时降低车辆反转的控制系统和方法。该控制系统包括制动系统和可产生坡度信号的车辆坡度测量装置。控制器基于该坡度测量装置的坡度信号调节施加在该制动系统上的制动压力。
在其它的特征中，该控制系统进一步包括具有燃油喷射器的发动机和电动发电机。该电动发电机基于该坡度信号在制动器分离时给该发动机提供起动功率。当符合一定的参数并在制动器分离一段时间后，该燃油喷射器基于该坡度信号以一速度起动。该控制器基于该坡度信号驱动与该制动系统连通的制动保持装置。该制动保持装置可以包括螺线管以保持制动压力。
该控制系统进一步包括位于变速箱和该发动机之间的变速箱前进档离合器。该变速箱前进档离合器基于该坡度信号在该变速箱和发动机之间提供可选择的转动传递。
一种用于在制动器分离时降低车辆反转的方法包括判断该车辆是否停止。可基于该车辆的坡度测量产生坡度信号。该发动机怠速的RPM基于该坡度信号增加。
一种用于在车辆中的制动器分离时降低车辆反转的方法包括判断该车辆是否停止。可基于该车辆的坡度测量产生坡度信号。基于该坡度信号停止该发动机。基于该坡度信号起动该车辆的制动系统。
通过在下文中提供的详细说明，本发明的进一步的应用领域将变得明显。应该理解的是，在指出本发明的优选实施例时，该详细的说明和具体的实施例只是用于说明的目的，而不是用于限定本发明的范围。
通过详细说明和附图将可更充分地理解本发明，其中图1是根据本发明的降低车辆反转的控制系统的功能框图；图2显示了根据本发明的预定的坡度临界值；和图3是根据本发明的显示了控制车辆反转的步骤的流程图。
具体实施例方式
以下优选实施例的说明只是实质上的示范，决不是为了限制该发明、其应用或使用。
参考图1，根据本发明的发动机控制系统10包括控制器12和发动机16。该发动机16包括多个气缸18，各气缸18具有一个或多个进气阀和/或排气阀(未示出)。该发动机16进一步包括燃油喷射系统20和点火系统24。节气门电子控制器(ETC)26可基于加速踏板30的位置对进气歧管28内的节气门区进行调节，并对由控制器12实施的节气门控制算法进行调节。明显地，ETC26和控制器12可以包括一个或者更多的控制器。一个或者更多的传感器30和32，例如歧管压力传感器和/或歧管气温传感器，可检测该进气歧管20内的压力和/或气温。
加速踏板传感器40可检测该加速踏板30的位置，该传感器40可产生输出到控制器12的踏板位置信号。制动踏板传感器48可检测制动踏板44的位置，该传感器48可产生输出到控制器12的制动踏板位置信号。排放系统传感器50和其它传感器52，例如温度传感器、气压传感器和其它常规传感器和/或控制器信号，都被该控制器12使用以控制该发动机16。发动机16的输出轴通过变矩器54和变速箱60的变速箱前进档离合器56连接前轮和/或后轮上。该变速箱60优选为连续可变的变速箱，但或者可以是常规变速箱。该变速箱前进档离合器56优选与由电动液压控制器(未示出)供应的液压流体接合，该电动液压控制器由依靠操作条件的控制器12控制。该变速箱前进档离合器56在车辆移动时将发动机16连接到变速箱60上，在车辆静止时可将发动机16与从变速箱60断开。当操作者控制发动机重新起动时，该电动发电机62作为电动机转动，以便该发动机16能够以足够致使其起动的速度转动。该变速箱前进档离合器56以预定的速度接合。如下所述，本发明的控制器12控制该速度，该变速箱前进档离合器56基于车辆坡度以该速度接合。
该控制器12与电动发电机62连通，该电动发电机62使用驱动器64例如带传动、链传动、离合系统或任何其它装置与发动机16连接。该车辆可以被该发动机16、电动发电机62或二者结合向前驱动。在车辆制动期间，该电动发电机62作为发电机驱动，以对储电元件66进行补充充电。该车辆可使用电动液压制动以及常规摩擦制动。该储电元件66在该电动发电机62作为电动机操作时提供电能给该电动发电机62。该电动发电机62在正常的车辆操作中还可以作为发电机驱动，以保持该储电元件66特定的最小电能。
坡度传感器68产生坡度信号，该坡度信号代表该车辆的坡度(车辆纵轴相对水平线的角度)。该控制器12与结合在制动系统72上的制动保持装置70连通，以在释放制动踏板44后选择性地保持制动压力，这将在下文中更加详细地说明。该制动保持装置70可以包括螺线管、电动机和/或其它装置。
在继续参考图1的同时进一步参考图2，该坡度传感器68输出坡度信号给该控制器12。该控制器12可以限定预定的代表低倾斜(L)、中倾斜(M)、高倾斜(H)和最大倾斜(G)的坡度范围。
在本发明中，基于测得的坡度，在可能反转时，该控制器12可执行校正步骤以降低车辆的反转。
本发明利用了依照由该坡度传感器68测得的信号的车辆速度和加速度校正参数。在这点上，该控制器12根据需要与制动系统72的制动保持装置70、电动发电机62、变速箱前进档离合器56和燃油喷射器20连通。本发明的制动保持装置70可以作为附加元件结合到液压制动系统72中，或者可以选择性地被包括为常规制动系统的元件。根据本发明的制动保持装置70用于为在上坡坡度上开动的车辆在坡上停止的条件提供方便，以在释放制动踏板后选择性地保持制动压力。当上坡坡度增加时(图2)，增加制动压力是有利的。制动保持装置70可以通过具有作为坡度函数的增加的工作周期的脉宽调制器(PWM)来起动。
控制器12可与变速箱前进档离合器56连通以提供校正的调节速度。对于具有发动机-停止-起动功能的复合动力车辆而言，当发动机16从0 RPM重新起动到怠速速度时，变速箱前进档离合器56通常被调节以平稳缓慢地向前推动车辆。对于平坦的或下坡坡度而言，变速箱前进档离合器56可以额定的调制曲线接合。根据本发明，变速箱前进档离合器56可基于测得的斜度在更快的速度下闭合，以更快地平衡该上坡坡度的负荷。
控制器12可与燃油喷射器20连通以提供校正的重新点火临界值。这样，汽缸18在重新起动时被重新点火的速度依照由坡度传感器68测得的坡度增加。
现在参考图3，以100显示了用于降低复合动力车辆的车辆反转的步骤。控制开始于步骤102。在步骤104，控制测定制动踏板44是否被应用。如果不是，控制循环回到步骤104。如果制动踏板被应用，在步骤106控制测定该车辆是否停止。如果不是，控制循环回到步骤104。如果车辆停止，在步骤108，车辆坡度检测值被坡度传感器68传递给控制器12。在步骤112，控制测定该坡度检测值是否大于G。如果坡度检测值大于G，怠速速度在步骤114被增加。这样，控制器12识别用于调节制动保持装置70的预定最大速度和用于闭合变速箱前进档离合器56或维持其闭合的最快速度。在步骤118，制动系统72的制动保持装置70通过脉宽调制器(PWM)以最大的速度驱动，以最大化地保持制动压力。在步骤120，控制测定制动踏板44是否被释放。如果不是，控制循环回到步骤120。如果制动踏板被释放，制动保持装置在步骤124以预定的低速被释放，并且控制结束于步骤174。
如果坡度检测值不大于G，在步骤130，控制测定坡度检测值是否大于H。如果坡度检测值大于H，发动机16在步骤132停止。这样，控制器12识别用于调节制动保持装置70的预定高位值和用于闭合变速箱前进档离合器56的高速度。因为发动机16被停止，所以动量参数还包括用于起动燃油喷射器20的预定高速度和用于起动电动发电机62的预定高功率。在步骤138，制动系统72的制动保持装置70通过PWM以高速度驱动。在步骤140，控制测定发动机16是否被重新起动。如果不是，控制循环回到步骤140。如果发动机16被重新起动，在步骤142，电动发电机62以高功率起动，变速箱前进档离合器56以高速度闭合，燃油喷射器20以高速度起动，且制动压力以中等速度释放，而控制结束于步骤174。
如果坡度检测值不大于H，在步骤146，控制测定坡度检测值是否大于M。如果坡度检测值大于M，发动机16在步骤148停止。这样，控制器12识别用于调节制动保持装置70的预定中速和用于闭合变速箱前进档离合器56的中速。另外，限定预定中速以起动燃油喷射器20。在步骤154，制动系统72的制动保持装置70通过PWM以中速驱动。在步骤156，控制测定发动机16是否被重新起动。如果不是，控制循环回到步骤156。如果发动机16被重新起动，在步骤158，变速箱前进档离合器56以中速闭合，燃油喷射器20以中速起动，且以快速释放制动压力，而控制结束于步骤164。
如果坡度检测值不大于M，在步骤160，控制测定坡度检测值是否大于L。如果坡度检测值大于L，发动机16在步骤164停止。这样，控制器12识别用于调节制动保持装置70的预定低速和用于闭合变速箱前进档离合器56的低速。在步骤168，制动保持装置70通过PWM以低速驱动。在步骤170，控制测定发动机16是否被重新起动。如果不是，控制循环回到步骤170。如果发动机16被重新起动，在步骤172，变速箱前进档离合器56以低速闭合且燃油喷射器20以低速起动。控制结束于步骤174。
现在本领域技术人员可以从上述的说明中理解，本发明的主要内容能够以多种形式实施。例如，当如上所说明的坡度信号通过单独的坡度测量装置测量时，坡度信号可以同样由发动机控制器基于发动机负荷、变速箱速率和其它动力系的变化通过计算得到。此外，虽然将参数介绍成与预定的坡度条件相关，但这些参数可以同样被应用到其它坡度条件中。例如，尽管电动发电机62可以用于坡度条件H的高功率起动，但是可以理解，电动发电机62能够以用于各个坡度条件的增加功率的增量起动。另外，虽然前述的讨论适合于对复合动力车辆的实施，但其同样可以用于例如那些使用空档怠速变速箱的常规车辆。因此，虽然本发明已经结合具体的实施例进行了说明，但本发明的真正范围不应该如此限定，这是因为其它的修改对那些熟练的专业人员在研究其图示、说明书和以下的权利要求后将是明显的。
权利要求
1.一种车辆中的控制系统，用于在制动器分离时降低车辆反转，所述控制系统包括制动系统；车辆坡度测量装置，其可产生坡度信号；和控制器，其基于所述坡度测量装置的所述坡度信号调节所述制动系统施加的制动压力。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括具有燃油喷射器的发动机；和电动发电机，所述的电动发电机基于所述坡度信号在制动器分离时给所述发动机提供起动功率。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述燃油喷射器在制动器分离时基于所述坡度信号以一定速度起动。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制器基于所述坡度信号驱动与所述制动系统连通的制动保持装置。
5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述制动保持装置包括由脉宽调制器驱动的螺线管。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括变速箱；和变速箱前进档离合器，其位于所述变速箱和所述发动机之间，所述变速箱前进档离合器基于所述坡度信号在所述变速箱和所述发动机之间提供可选择性的转动传递。
7.一种用于在制动器分离时降低车辆中的反转的方法，所述方法包括判断所述车辆是否停止；基于对所述车辆的坡度测量产生坡度信号；和基于所述坡度信号，增加发动机怠速的每分钟转数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括基于所述坡度信号起动所述车辆的制动系统。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，起动所述车辆的制动系统包括在释放制动踏板后选择性地保持制动压力。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，选择性地保持制动压力包括基于所述坡度信号起动与所述制动系统连通的制动保持装置。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，以预定的速度起动和释放制动保持装置包括通过脉宽调制器起动与所述制动系统连通的螺线管。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括基于所述坡度信号接合位于发动机和所述车辆的变速箱之间的变速箱前进档离合器。
13.一种用于在制动器分离时降低具有发动机的车辆中的反转的方法，所述方法包括判断所述车辆是否停止；基于所述车辆的坡度测量产生坡度信号；基于所述坡度信号停止所述发动机；和基于所述坡度信号起动所述车辆的制动系统。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，起动所述车辆的制动系统包括在释放制动踏板后选择性地保持制动压力。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，选择性地保持制动压力包括基于所述坡度信号起动与所述制动系统连通的制动保持装置。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，以预定的速度起动和释放制动保持装置包括通过脉宽调制器起动与所述制动系统连通的螺线管。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括基于所述坡度信号接合位于发动机和所述车辆的变速箱之间的变速箱前进档离合器。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在制动踏板释放时基于所述坡度信号以一速度起动所述车辆发动机的燃油喷射器。
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括增加连接到所述发动机上的电动发电机的起动功率。
全文摘要
一种在制动器分离时降低车辆反转的车辆控制系统。该控制系统包括制动系统、车辆坡度测量装置和基于该坡度测量装置的坡度测量值调节施加到该制动系统上的制动压力的控制器。该控制器基于该坡度测量值通过脉宽调制器起动与该制动系统连通的制动保持装置。该控制系统与电动发电机和发动机连通，以便当致动器分离时基于该坡度测量值向该发动机提供起动功率。该发动机的燃油喷射器在制动器分离时基于该坡度测量值起动。该控制系统还与变速箱前进档离合器连通，以基于该坡度测量值在该变速箱和发动机之间提供可选择性的转动传递。
文档编号B60W30/18GK1778610SQ20051012700
公开日2006年5月31日 申请日期2005年11月23日 优先权日2004年11月23日
发明者G·塔麦 申请人:通用汽车公司