专利名称：车轮滑转控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆控制系统，更具体而言涉及车轮滑转控制系统。
背景技术：
为了改进燃油经济性，对混合动力或者传统动力总成车辆中发动机的燃油输送可以在车辆减速和车辆停车期间停止。在减速期间，发动机、电动/发电机(EMG)和空调(AC)可能由车轮反驱动。当对发动机的燃油输送停止时，EMG可能对能量存储设备(ESD)再充电。发动机、EMG和AC的拖动可能导致增大的负驱动轴转矩。当反驱动发动机、EMG和AC所需要的力变得大于道路和驱动轮之间的摩擦力时，可能发生负车轮滑转。
当驾驶员积极地驾驶车辆时可能发生正车轮滑转。当车辆加速时，正驱动轴转矩的力可能变得大于道路和驱动轮之间的摩擦力。在此情况下，发生正车轮滑转。当积极地驾驶车辆时，驾驶员可能使车辆牵引力控制系统无效。
通常，由防抱死制动系统(ABS)和由牵引力控制系统来检测车轮滑转。但是在传统系统中，当不进行制动时或者当牵引力控制系统被无效时不控制车轮滑转。
发明内容
所以，本发明提供一种车轮滑转控制系统。该车轮滑转控制系统包括产生车轮速度信号的车轮速度传感器。控制模块控制发动机和电动机中至少一个的转矩产生并且基于所述车轮速度信号检测负车轮滑转。当检测到负车轮滑转时所述控制模块增大所述发动机和所述电动机中至少一个的转矩产生。
在一个方面中，所述控制模块调节空调的压缩机负载量并且在检测到所述负车轮滑转时减小所述压缩机负载量。
在另一个方面中，所述车轮滑转控制系统包括产生变矩器离合器滑转信号的变矩器离合器滑转传感器和产生发动机转速信号的发动机转速传感器。所述控制模块基于所述变矩器离合器滑转信号、所述发动机转速信号和所述车轮速度信号来计算驱动轴转矩，并且在所述计算的驱动轴转矩为负时增大所述发动机和所述电动机中至少一个的转矩产生。
本发明应用的其他领域将从以下给出的详细说明变得明显。应当理解到，详细说明和特定示例在表示本发明优选实施例的同时，意图仅仅在于举例说明而无意限制本发明的范围。
从详细说明和附图可以更全面地理解本发明，附图中图1是根据本发明的示例性混合动力车的示意图；图2是图示由根据本发明的车轮滑转控制系统执行的步骤的流程图；图3是图示执行来控制转矩的步骤的流程图；图4是图示执行来使燃油效率功能无效的步骤的流程图；和图5是图示执行来使燃油效率功能有效的步骤的流程图。
具体实施例方式
对(多个)优选实施例的以下说明实际上仅仅是说明性的，而绝非意图限制本发明、其应用或者使用。出于清楚目的，相同的标号将在附图中用于标示相似元件。在此处使用时，术语模块指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或者多个软件或固件功能的处理器(共享、专用或者成组)和存储器、组合逻辑电路和/或提供期望功能的其他适合组件。
现在参照图1，示出了用于混合动力车的车轮滑转控制系统10。如可理解到的那样，控制系统10也可以在传统或者非混合动力车中实现。控制模块12控制具有一个或多个喷油器的喷油系统14和点火系统16以选择性地向发动机20的至少一个气缸18传送燃油和火花。当传送燃油和火花时，发动机20产生转矩，此转矩通过变矩器22和变速器24传送到差速器27和驱动轴26。正驱动轴转矩驱动车辆的驱动轮28。车辆也可以包括非驱动轮30。应当理解到，本发明可以用其他传动系部件方案构造。例如，可以使用变速驱动桥。
控制模块12调节电动/发电机(EMG)32的操作。发动机20和EMG 32经由皮带一交流电机一起动机系统34耦合。EMG 32也可以通过链传动、离合器系统或其他设备耦合到发动机20。EMG通过使用存储在能量存储设备(ESI)36中的能量用作电动机以补充由发动机20产生的转矩。EMG 32还可以被发动机20驱动以用作发电机并对ESD 36再充电。在此情况下，EMG 32产生用于对ESD 36充电的电流。在传统动力总成车辆中，转矩产生不由电动机补充。
发动机20可以驱动耦合到发动机20的空调(AC)压缩机38。空调冷却车辆内部。控制模块12通过调节AC压缩机38的性能或者转速来控制空调操作。
驾驶员踩压加速踏板40以加速车辆。当驾驶员松开加速踏板40时，车辆可能减速。在减速期间，控制模块12通过停止向至少一个气缸18的燃油输送而停止到发动机20的燃油输送。在某些实现中，通过进气和/或排气门的启动和停止来执行燃油停止。当停止到至少一个气缸18的燃油输送时，气缸18的喷油器停止并且没有火花传送到气缸18。当燃油输送停止时，发动机20不产生转矩并且可能通过变速器24和变矩器22由车轮28反驱动。在减速期间，EMG 32和AC压缩机38也可能被反驱动。当发动机20、EMG 32和AC压缩机38由车轮28反驱动时，可能产生负驱动轴转矩。
当驾驶员踩压加速踏板40时，正驱动轴转矩增大。当正驱动轴转矩的力变得大于道路和驱动轮28之间的摩擦力时，可能发生正车轮滑转。控制模块12接收表示牵引力控制系统是否有效的牵引力控制信号42。牵引力控制系统可以通过驾驶员可操作的按钮被选择性地有效。牵引力控制系统通常通过减小传送到滑转车轮的转矩来控制正车轮滑转。但是驾驶员可以使牵引力控制无效来积极地驾驶车辆。在此情况下驾驶员可能有意引起正车轮滑转。
控制模块12控制点火系统16和喷油系统14以传送火花到发动机的至少一个气缸18。控制模块12确定在活塞行程期间传送火花到气缸18的点。控制模块12可以在活塞行程期间的最优点处传送火花以产生最大转矩量。控制模块12也可以在最优点之后的点处传送火花。当在最优点之后传送火花时，发动机20产生小于最大转矩量的转矩。最优点和传送火花的点之间的时间间隔是火花偏移。当火花偏移增大时，转矩产生减小。
控制模块12监控由车轮速度传感器44产生的车轮速度信号，并基于车轮速度信号计算车速。控制模块12包括滑转检测模块(SDM)46，其接收车轮速度信号并计算作为驱动轮28的车轮速度和非驱动轮30的车轮速度之差的车轮滑转。SDM 46确定何时在发生或者将发生正或负车轮滑转。如可理解的那样，可以采用其他适合的车速和车轮滑转检测装置来计算车速和车轮滑转。
控制模块12监控转矩参数以建立转矩产生和消耗的模型。控制模块12接收由发动机转速传感器52基于发动机转速产生的发动机转速信号(ERPM)。基于ERPM并且基于点火系统16和喷油系统14的状态(即是否启动或者停止燃油输送)，控制模块12确定发动机20当前是否在产生转矩或者当前是否在被反驱动。类似地，控制模块12确定EMG 32当前是否在产生转矩或者当前是否在被反驱动。
控制模块12控制变速器24的当前档位。传动比确定发动机20和驱动轴26之间传送的转矩量。
控制模块12控制AC压缩机38的性能。AC压缩机38由发动机驱动。增大的负载量导致AC压缩机38有增大的转矩消耗。或者，控制模块12可以控制AC压缩机38的转速，其中增大的压缩机转速导致空调有更大冷却效果。
控制模块12还监控由变矩器离合器滑转传感器48产生的变矩器离合器滑转率信号(TCCSlip)。TCCSlip是ERPM和变矩器22的输出轴转速之间的差。当发动机20在向变速器24提供转矩时，ERPM可能大于输出轴转速，导致正TCCSlip。当发动机20被变速器24反驱动时，输出轴转速可能大于ERPM，导致负TCCSlip。因此，变矩器离合器滑转传感器48可以实际上由监控变矩器22的输入和输出转速的两个传感器构成。TCC滑转传感器48可以输出这两个转速之间的差。或者，TCC滑转传感器48可以用输出轴转速传感器替代。在这样的实施例中，控制模块12可以接收输出轴转速信号，并且基于ERPM和输出轴转速信号计算TCCSlip。
基于ERPM、TCCSlip、当前变速器档位、喷油系统14、点火系统16、EMG32、AC压缩机负载量和车轮速度信号，控制模块12确定驱动轴转矩。当EMG32和/或发动机20在产生转矩时，可以导致正驱动轴转矩。当EMG 32和/或发动机20未在产生转矩，并且EMG 32和/或发动机20被反驱动时，可以导致负驱动轴转矩。
控制模块12包括转矩控制模块(TCM)50以平衡(即抵消)负驱动轴转矩。当由于增大的负驱动轴转矩产生负车轮滑转时，TCM 50执行转矩控制例程以增大驱动轴转矩。TCM调节喷油系统14、点火系统16、EMG 32、AC压缩机38、和当前变速器档位以平衡负驱动轴转矩或者建立略正的驱动轴转矩。
现在参照图2，图示了由根据本发明的控制模块12执行的步骤。控制在步骤200开始。在步骤202中，控制确定是否检测到车轮滑转。如上所述，SDM 46监控车轮速度信号以检测车轮滑转。SDM 46可以将车速滑转信号通知控制模块12，包括TCM 50。
当检测到车轮滑转时，控制进行到步骤204并确定车轮滑转是正车轮滑转还是负车轮滑转。当车轮滑转是负车轮滑转时，控制进行到步骤206。负车轮滑转可能是增大的负驱动轴转矩引起的结果。
在步骤206中，使转矩控制有效。如以下参照图3更详细说明地那样，当使转矩控制有效时，TCM 50执行转矩控制例程以平衡负驱动轴转矩。为了使转矩控制有效，产生转矩控制有效信号或者设置转矩控制有效标志。在步骤206中使转矩控制有效后，控制进行到步骤208。
在步骤208中，控制确定负车轮滑转是否继续发生。控制在步骤208上循环直至不再检测到负车轮滑转。当不再检测到负车轮滑转时，控制进行到步骤210。
在步骤210中，控制确定复位时间段是否届满。当不再检测到负车轮滑转时复位时间段开始。控制在步骤208和210上循环直至复位时间段届满。当复位时间段届满而未检测到额外负车轮滑转时，控制进行到步骤212。当在复位时间段届满之前检测到额外负车轮滑转时，则控制在步骤208上循环直至不再检测到负车轮滑转，并且复位时间段重新开始。这样，使转矩控制有效直至负车轮滑转已经停止达复位时间段。复位时间段可以是预定时间段。复位时间段也可以基于车速使得更高的车速需要更短的复位时间段。
在步骤212中，使转矩控制无效。为了使转矩控制无效，转矩控制有效信号或者转矩控制有效标志可以被复位。当转矩控制被无效时，控制进行到步骤202。
现在参照图3，图示了根据本发明的TCM 50所执行的步骤。控制在步骤300中开始。在步骤302中，控制确定转矩控制是否被有效。当转矩控制有效时，控制进入转矩控制例程314并且进行到步骤304。
在步骤304中，控制检查当前转矩模型参数，这些参数包括EMG 32转矩输入或输出、AC压缩机38转矩输入、发动机20转矩输入或输出、当前变速器档位、TCCSlip、和车轮速度信号。基于这些转矩模型参数，控制确定当前驱动轴转矩。
在步骤306中，控制计算用于平衡的(中性的或为零的)或者略正的驱动轴转矩的调节后转矩模型参数。如下所述，在步骤308、310和312中，控制基于步骤306的计算来调节EMG转矩、AC压缩机38和发动机转矩。在步骤308、310和312中调节转矩参数后，控制在302中确定转矩控制是否保持有效。当转矩控制有效时，控制继续检查当前转矩模型参数、计算调节后转矩模型参数并且调节转矩模型参数。
首先，在混合动力车中，通过增大由EMG 32产生的转矩来平衡负驱动轴转矩。EMG 32从再充电或者转矩消耗模式切换到转矩产生模式。在步骤308中EMG 32的转速基于当前TCCSlip和变速器档位被设定在足以建立平衡的或者略正的驱动轴转矩的水平。在传统动力总成车辆中，通过增大发动机转矩产生来实现转矩控制。在两种情况下，转矩控制还可以包括减小AC压缩机38负载量或者AC压缩机38转速。
在转矩控制例程314的后续重复时，在EMG 32、发动机20和AC压缩机转矩参数被逐渐调节的同时，TCM 50调整出净值零、或者略正的驱动轴转矩。这样，在保持驾驶性的同时使负驱动轴转矩平衡。
通过启动个别气缸18并且在两次气缸启动之间跳过预定次数的发动机循环，来逐渐增大到发动机20的燃油传送。此外，点火系统16最初可以设置有大的初始火花偏移。火花偏移可以逐渐减小以增大发动机20的转矩产生。当发动机转矩产生增大时，EMG 32转矩产生减小。此外，AC压缩机负载量可以随着发动机转矩产生增大而增大。
调整的转矩控制继续，直至转矩控制被无效。当转矩控制被无效时，控制在步骤302上循环直至转矩控制被有效。
再次参照图2，在步骤204中当控制确定检测到的车轮滑转为正车轮滑转时，控制进行到步骤214。在步骤214中，当牵引力控制有效时，控制循环回步骤202。当牵引力控制无效时，控制进行到步骤216。
当牵引力控制无效，并且检测到正车轮滑转时，驾驶员在积极地驾驶车辆并且可能有意地引起正车轮滑转。在此情况下，驾驶员可能不期望执行燃油效率功能。在步骤216正，使燃油效率功能无效。
燃油效率功能可以包括减速燃油停止功能和怠速停止功能。减速燃油停止功能通常被实现为使得在减速期间到发动机的燃油输送停止。怠速停止功能通常被实现为使得当车辆停车时使得到发动机的燃油输送停止。
现在参照图4，并且继续参照图2，图示了用于使燃油效率功能无效的步骤。应当理解到，图4中图示的步骤由图2的步骤216包括。在步骤400中，控制使减速燃油停止功能无效。在步骤402中，控制使怠速停止功能无效。燃油效率功能可以通过设置或者复位对应的标志或信号来无效。
再次参照图2，在使燃油效率功能无效后，控制进行到步骤218。在步骤218中，控制确定正车轮滑转是否持续。当正车轮滑转继续时控制在步骤218上循环。当正车轮滑转结束时，控制进行到步骤220。
在步骤220中，控制确定复位时间段是否已经届满。控制在步骤218和220上循环直至复位时间段届满。当复位时间段届满而未检测到额外正车轮滑转时，控制进行到步骤222。当在复位时间段届满之前检测到额外正车轮滑转时，则控制在步骤218上循环直至不再检测到正车轮滑转，并且复位时间段重新开始。这样，燃油效率功能保持无效直至正车轮滑转已经停止达复位时间段。复位时间段可以是预定时间段。复位时间段也可以基于车速使得更高的车速需要更短的复位时间段。
在步骤222中，使燃油效率功能有效。现在参照图5，并且继续参照图2，图示了用于使燃油效率功能有效的步骤。应当理解到，图5中图示的步骤由图2的步骤222包括。在步骤500中，控制使减速燃油停止功能有效。在步骤502中，控制使怠速停止功能有效。再次参照图2，在控制使燃油效率功能有效后，控制进行到步骤202。
配备有本发明的车轮滑转控制系统的车辆也可能配备有防抱死制动系统。在此情况下，车轮滑转控制系统可以独立于防抱死制动系统操作。防抱死制动系统和车轮滑转控制系统可以共享车轮滑转检测功能。参照图1，防抱死制动系统可以从SDM接收车轮滑转检测信号。
本发明的说明实际上仅仅是示例性的，并且因此意于将不背离本发明要旨的各种变化包括在本发明的范围内。这些变化不应当被视为背离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于车辆的车轮滑转控制系统，所述车轮滑转控制系统包括产生车轮速度信号的车轮速度传感器；和控制模块，所述控制模块控制发动机和电动机中至少一个的转矩产生并且基于所述车轮速度信号检测负车轮滑转；其中当检测到所述负车轮滑转时所述控制模块增大所述发动机和所述电动机中至少一个的转矩产生。
2.根据权利要求1所述的车轮滑转控制系统，所述车辆具有空调，其中所述控制模块调节所述空调的压缩机负载量并且在检测到所述负车轮滑转时减小所述压缩机负载量。
3.根据权利要求1所述的车轮滑转控制系统，所述车辆具有空调，其中所述控制模块调节所述空调的压缩机转速并且在检测到所述负车轮滑转时减小所述转速。
4.根据权利要求1所述的车轮滑转控制系统，所述车辆具有变矩器和变速器，所述车轮滑转控制系统还包括产生变矩器离合器滑转信号的变矩器离合器滑转传感器；和产生发动机转速信号的发动机转速传感器；其中所述控制模块基于所述变矩器离合器滑转信号、所述发动机转速信号和所述车轮速度信号来计算驱动轴转矩，并且在所述计算的驱动轴转矩为负时增大所述发动机和所述电动机中至少一个的转矩产生。
5.根据权利要求4所述的车轮滑转控制系统，所述车辆具有空调压缩机，其中所述控制模块基于空调压缩机负载量和空调压缩机转速中的一个来计算所述驱动轴转矩。
6.根据权利要求1所述的车轮滑转控制系统，其中所述控制模块通过启动所述发动机的第一气缸、等待预定数量的发动机循环、并启动所述发动机的第二气缸来增大所述发动机的转矩产生。
7.根据权利要求1所述的车轮滑转控制系统，其中所述控制模块基于所述车轮速度信号检测正车轮滑转，并且在检测到所述正车轮滑转时使所述车辆的至少一个燃油效率功能无效。
8.根据权利要求7所述的车轮滑转控制系统，其中所述至少一个燃油效率功能包括减速燃油停止功能和怠速停止功能中的至少一个。
9.一种用于具有发动机的车辆的车轮滑转控制系统，所述车轮滑转控制系统包括产生车轮速度信号的车轮速度传感器；和控制模块，所述控制模块控制所述发动机的转矩产生、基于所述车轮速度信号检测负车轮滑转、并基于所述车轮速度信号计算驱动轴转矩；其中当检测到所述负车轮滑转并且当所述计算的驱动轴转矩为负时所述控制模块增大所述发动机的转矩产生。
10.根据权利要求9所述的车轮滑转控制系统，其中所述控制模块通过启动所述发动机的第一气缸、等待预定数量的发动机循环、并启动所述发动机的第二气缸来增大所述发动机的转矩产生。
11.根据权利要求9所述的车轮滑转控制系统，其中所述控制模块通过减小所述发动机的点火系统的火花偏移来增大所述发动机的转矩产生。
12.根据权利要求9所述的车轮滑转控制系统，其中所述控制模块基于所述车轮速度信号检测正车轮滑转，并且在检测到所述正车轮滑转时使所述车辆的至少一个燃油效率功能无效。
13.根据权利要求12所述的车轮滑转控制系统，其中所述至少一个燃油效率功能包括减速燃油停止功能和怠速停止功能中的至少一个。
14.一种用于在具有发动机的车辆中控制车轮滑转的方法，所述方法包括检测负车轮滑转；计算驱动轴转矩；当检测到所述负车轮滑转并且当所述计算的驱动轴转矩为负时增大所述发动机的转矩产生。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括当检测到所述负车轮滑转并且当所述计算的驱动轴转矩为负时减小空调压缩机负载量和空调压缩机转速中的至少一个。
16.根据权利要求14所述的方法，所述车辆具有与能量存储设备耦合的电动机，所述方法还包括当所述车辆在减速时利用来自所述电动机的电流对所述能量存储设备再充电；和当检测到所述负车轮滑转并且当所述计算的驱动轴转矩为负时减小所述电流。
17.根据权利要求14所述的方法，所述车辆具有电动机，所述方法还包括当检测到所述负车轮滑转并且当所述计算的驱动轴转矩为负时增大所述电动机的转矩产生。
18.根据权利要求14所述的方法，其中增大所述发动机的转矩产生的所述步骤包括启动到所述发动机的第一气缸的燃油输送、等待预定数量的发动机循环、并启动到所述发动机的第二气缸的燃油输送。
19.根据权利要求14所述的方法，其中增大所述发动机的转矩产生的所述步骤包括减小所述发动机的点火系统的火花偏移。
20.根据权利要求14所述的方法，还包括检测正车轮滑转；和在检测到所述正车轮滑转时使减速燃油停止功能和怠速停车燃油停止功能中的至少一个无效。
全文摘要
一种车轮滑转控制系统包括产生车轮速度信号的车轮速度传感器；和控制模块，所述控制模块控制发动机和电动机中至少一个的转矩产生并且基于所述车轮速度信号检测负车轮滑转。当检测到所述负车轮滑转时所述控制模块增大所述发动机和所述电动机中至少一个的转矩产生。
文档编号B60W30/18GK1958363SQ200610143220
公开日2007年5月9日 申请日期2006年10月31日 优先权日2005年10月31日
发明者G·塔迈, J·L·沃辛, B·P·布哈塔赖 申请人:通用汽车环球科技运作公司