防止斜坡道路上的车辆的发动机失速的发动机控制方法与流程

相关申请的引证

本申请要求于2015年12月14日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0178047号的权益，其全部内容通过引证结合于此。

本公开涉及用于防止车辆的发动机在斜坡道路上发生失速的发动机控制方法，并且更具体地，涉及这样的用于防止车辆的发动机在斜坡道路上发生失速的发动机控制方法，该方法能够防止在停泊或停止在斜坡道路上的车辆开始驱动时发生发动机失速。

具体地，本公开涉及发动机控制方法，该方法用于防止当驾驶员在斜坡道路上保持制动停止状态时误将档位切换为空档，并然后将档位切换为驱动档位时的发动机的同步故障所导致发生的车辆的发动机失速。

背景技术：

当开始驱动停泊或停止在斜坡道路上的车辆时，车辆的发动机可能失速。专利文献1公开了当驾驶员在斜坡道路上同时操作加速踏板和制动踏板时，由于无经验的制动踏板的操作而引起的发动机的操作停止现象及其应对措施。

参考有关发动机失速现象的原因，专利文献1公开了发动机失速可以由当车辆在驱动档位(d档)中向后移动时，由于安装在扭矩转换器处的传感器配置有不能够识别输出轴的旋转方向的单向传感器，用于发动机进行向前驱动的扭矩不足而引起。

前文的内容仅旨在助于理解本公开的背景，而并非旨在表示本公开落在本领域技术人员已知的现有技术的范围内。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)韩国登记专利公开第10-1298820号(2013.08.23)。

技术实现要素：

本发明的发明人发现发动机失速现象可能发生的环境和原因可能完全不同于专利文献1中公开的斜坡道路上的典型的发动机失速现象。

当车辆停止在斜坡道路上时，驾驶员可能由于燃料效率减少或其他原因，而在保持车辆的档位为空档状态(n档)的同时踩上制动踏板。此外，存在在保持制动停止状态的情况下，驾驶员由于失误而将档位切换为n档而不是切换为用于向前驱动的d档。

在这种情况下，如果驾驶员松开制动器，由于档位耦合到n档，车身由于车身的重力会被向后推动。这时，存在这样的情况：在经过短时间之后，当驾驶员将档位切换为d档时，由于先前未知的原因而发动机会失速。在这种情况下，因为缺乏关于发动机失速的原因的理解，驾驶员会不信任车辆质量，并且还存在关于车辆与车辆的后方产生追尾碰撞的担忧。

因此，考虑到现有技术中发生的以上问题创作本公开，并且本公开旨在提出一种发动机控制方法，该方式用于防止在驾驶员于斜坡道路上保持制动停止状态的同时误将档位切换为n档，并然后将档位改变为d档时，发生车辆的发动机失速。

作为研究学习发动机失速的结果，本发明的发明人发现发动机失速是由于基于车辆的后推动负荷的发动机同步的故障。

如图5所示，在位于斜坡道路上的车辆10的档位切换为n档之后，当在由于车辆10的重力引起的车辆10的后推动而使车辆速度达到10km/h的状态下，档位被切换为d档时，存在这样的情况：之前n档的发动机20的空闲rpm中的扭矩瞬间与在切换为d档时由于车辆10的重力而向后推动的车辆加速度所产生的负荷平衡。这时，由于动力平衡，曲轴的旋转瞬间几乎停止。

在这种情况下，在特定时段内检测曲柄角度的曲轴角度传感器不传输有关曲柄角度的信号。因此，ecu40确定存在发动机同步的问题，并且在特定时段内停止燃料喷射和火花操作，从而引起发动机失速。

基于有关发动机失速的原因的该知识，本发明人发现，当在斜坡道路上将档位切换为n档时通过增加发动机的空闲rpm，使得随后当档位切换为d档时通过增加车辆的加速度，空闲rpm的扭矩可以克服负荷，而能够解决发动机失速问题。

基于这些研究结果，根据本公开的发动机控制方法可以包括以下步骤：检测变速杆是否处于空档级(n档)；测量车辆速度和斜坡道路的斜角，并且计算作用在位于斜坡道路上的车身上的负荷；第一次加速发动机以增加发动机rpm从而使得发动机扭矩大于负荷；以及第二次加速发动机，以当变速杆进入为驱动档位级(d档)时使车辆移动。

第一次加速发动机可以进一步包括以下步骤：确定测量的车辆速度是否大于或等于预定值；当测量的车辆速度大于或等于预定值时进行制动操作；以及当通过制动的操作而使车辆速度小于预定值时，根据减小的车辆速度计算改变的负荷，并且调节发动机rpm以便使发动机扭矩对应于改变的负荷。

第一次加速发动机可以包括以下步骤：检测驾驶员是否接合车辆的制动器；以及当车辆的制动器接合时停止用于增加发动机rpm的加速控制。

发动机控制方法可以进一步包括以下步骤：当车辆的制动器接合并且所检测的车辆速度不是0时，通过根据所检测的车辆速度和斜坡道路的斜角，计算作用在车身上的负荷，而执行发动机加速以增加发动机rpm使得发动机扭矩可以大于负荷。

加速发动机的步骤可以进一步包括以下步骤：在驾驶员将变速杆切换为d档之后，在一个工作循环期间检测车身的加速度；以及当车身的加速度大于0并且在一个工作循环期间如此保持变速器的d档档位时，通过确定在斜坡道路上的车辆以d档正常起动，而将增加的发动机rpm返回至原始空闲rpm。

根据本公开，当车辆停止在斜坡道路上时，即使驾驶员误实施换挡而处于档位被切换为n档的状态下时，也能够防止车辆的发动机失速。

因此，能够提高驾驶员对车辆的体验，并且具有能够防止由于发动机失速而与斜坡道路上的跟随车辆的二次碰撞事故的效果。

此外，本公开通过确保在斜坡道路上停止之后重新启动时车辆平稳的起动，而具有提高驾驶感受度和驾驶员的驾驶稳定性的效果。

附图说明

从以下结合附图进行的详细描述，将更清晰地理解本公开的以上和其他目的、特征以及其他优点，其中：

图1a和图1b是根据本公开的示例性实施方式的用于防止斜坡道路上的车辆的发动机失速的发动机控制方法的流程图；

图2是示出当应用根据第一示例性实施方式的发动机控制方法的车辆在斜坡道路上行驶时的发动机状态的示图；

图3是示出当应用根据第二示例性实施方式的发动机控制方法的车辆在斜坡道路上行驶时的发动机状态的示图；

图4是示出当应用根据第三示例性实施方式的发动机控制方法的车辆在斜坡道路上行驶时的发动机状态的示图；以及

图5是说明当在斜坡道路上将档位切换为n档时车辆被向后推动的状态的示图。

具体实施方式

在下文中，将参考图1a和图1b至图5详细描述本公开中的示例性实施方式。

图1a和图1b是根据示例性实施方式的用于防止斜坡道路上的车辆的发动机失速的发动机控制方法的流程图。

参考图1a和图1b和图5，ecu(发动机控制单元)40可以通过离合器30的换档信号初始确定变速杆是否切换为n档(s10)。

当车辆停止在斜坡道路上且变速杆切换为n档时，车辆可能会被向后推动，并且随后当切换为d档时，由于车辆被向后推动的加速度产生的负荷会作用至发动机。因此，为了与此对应，可以使用安装在tcu(变速器控制单元)50处的陀螺仪传感器51测量斜坡道路的斜角，并且使用车辆速度传感器60测量被向后推动的车辆的速度(s20)。

在测量斜坡道路的斜角以及被向后推动的车身10的速度之后，ecu40可以使用所测量的值计算由于被向后推动的车辆的加速度作用在发动机上的负荷。由于被向后推动的车辆的加速度作用在发动机上的负荷优选地可以通过以下公式(1)获得。

l＝μm×m·g·sinθ×m·a(1)

(在这里，l是由于被向后推动的车辆的加速度作用在发动机上的负荷(n·m)，m是车身质量(kg)，g是重力加速度(m/s²)，θ是斜坡道路的斜角(°)，以及a是被向后推动的车辆的加速度(m/s²))

如上所述，如果车辆停止在斜坡道路上且其档位切换为n档，那么车身10可能会被向后推动。这时，如果由于被向后推动的车身的加速度产生的负荷与发动机的空闲rpm中的扭矩平衡，那么当随后切换为d档时会发生发动机失速现象，如上所述。因此，为了防止发动机失速现象，ecu40可以实施用于增加发动机的空闲rpm的第一加速，使得发动机的扭矩可以大于在步骤s30中计算的、由于被向后推动的车辆的负荷(s40)。

在第一加速之后，ecu40可以通过离合器30的换档信号确定驾驶员是否将变速杆从n档切换为d档(s50)。不同于现有技术，在本发明中，由于发动机加速以便使发动机的空闲rpm中的扭矩大于由于车辆被向后推动而产生的负荷，因此即使档位切换为d档，也不会发生发动机的同步故障的问题。

同时，当驾驶员将变速杆操作为d档时，ecu40可以实施加速发动机以起动车辆的第二加速(s60)。通过这样，当切换为d档时，车辆可以发起正常的驱动而没有发动机失速。

此外，优选地，在驾驶员将变速杆切换为d档(向前驱动档位级)之后，ecu40可以在一个工作循环期间使用车辆速度传感器60检测车身的加速变化(s70)。

此外，当车身的加速度大于0并且正如此保持变速器的d档档位时，ecu40可以确定车辆在斜坡道路上以d档平滑地并正常地起动。在这种情况下，由于没有必要执行用于防止发动机失速的算法，ecu40可以将增加的发动机rpm返回至原始空闲rpm(s90)。

图2示出应用根据本公开的第一示例性实施方式的发动机控制方法的发动机状态。如图2所示，考虑在变速杆的n档的档位状态下被向后推动的车辆的负荷，在通过增加发动机rpm而切换为d档之后，发动机的同步状态保持正常状态。

随后，将参考图1a和图1b和图3描述本公开中的第二示例性实施方式。在下文中，将不描述与第一示例性实施方式重叠的部分，而仅将描述与第一示例性实施方式不同的部分。

如第一示例性实施方式中所描述，本发明第一次加速发动机以使得发动机的空闲rpm中的扭矩可以大于由于车辆被向后推动而作用在发动机上的负荷。在这种情况下，如果被向后推动的车辆的速度太大，则用于克服被向后推动的车辆的负荷而增加的发动机的空闲rpm的量也增加。这时，由于在随后切换为d档时发动机rpm更高，存在起动时车辆的驱动稳定性恶化的担忧，并且给驾驶员不舒适的感觉。

因此，当被向后推动的车辆的所测量的速度大于或等于第一预定值时，第二示例性实施方式可以操作制动器以便减小被向后推动的车辆的速度。在下文中，将更详细地描述第二示例性实施方式。

首先，在第一示例性实施方式中，在实现第一加速以便增加发动机的空闲rpm(s40)之后，ecu40可以确定通过车辆速度传感器60测量的被向后推动的车辆的速度是否大于或等于第一预定值(s41)。当确定被向后推动的车辆的速度大于或等于第一预定值时，通过确定难以确保稳定的车辆起动和驾驶员的驾驶感受度，操作制动器以便减小被向后推动的车辆的速度。

当通过制动操作减小被向后推动的车辆的速度时，可以确定被向后推动的车辆的减小的速度是否小于第一预定值(s43)。当被向后推动的车辆的减小的速度大于或等于第一预定值时，可以保持制动操作状态。

当被向后推动的车辆的减小的速度小于预定值时，ecu40可以基于车辆的减小的速度调节发动机rpm(s44)。即ecu40可以计算根据车辆的减小的速度而改变的负荷，并且调节发动机rpm以使得发动机扭矩对应于改变的负荷。

此外，期望将制动操作切换至松开状态以便以用于车辆起动的第二加速，从而使车辆平稳起动(s60)。此外，执行制动操作以便在驾驶员将变速杆切换为图1a和图1b中的d档之前，减小被向后推动的车辆的速度，但是其不限于此。如图3所示，可以在驾驶员将变速杆切换为d档之后，直接实施制动操作。

根据第二示例性实施方式，当被向后推动的车辆的速度大于预定值(诸如斜坡负荷)时，通过操作制动器以便减小被向后推动的车辆的速度，而能够减小由于车辆被向后推动而作用在发动机上的负荷。因此，能够保持发动机rpm更小以便防止发动机失速，从而在切换为d档之后，解决由于快速的加速等导致的驾驶不稳定性和驾驶员的不舒适。

图3示出实施根据第二示例性实施方式的发动机控制方法的发动机状态。如图3所示，在第二示例性实施方式中，当被向后推动的车辆的最大速度上升超过第一预定值时，制动操作变成接通状态，使得被向后推动的车辆的速度减小，从而即使较低的发动机rpm增加，也将发动机的同步状态保持到正常状态。

随后，将参考图1a和图1b和图4描述第三示例性实施方式。在下文中，将不描述与第一示例性实施方式重叠的部分，而仅将集中描述与第一示例性实施方式不同的部分。

如第一示例性实施方式中所描述，本发明初始加速发动机以使得发动机的空闲rpm中的扭矩可以大于由于车辆被向后推动而作用在发动机上的负荷，从而解决发动机失速。即使在切换为n档时，当驾驶员踩上制动踏板以便防止车辆在斜坡道路上被向后推动时，没有必要为了防止发动机失速而增加发动机rpm。第三示例性实施方式涉及在这种情况下的发动机控制方法。

首先，在实现第一加速以便增加发动机的空闲rpm(s40)之后，ecu40可以通过踏板传感器检测驾驶员是否操作制动踏板(s51)。

当确定驾驶员操作制动踏板时，由于制动操作限制了车辆被向后推动的运动，所以没有必要增加发动机的空闲rpm。因此，停止用于增加发动机的空闲rpm的第一加速控制(s52)。

可能存在即使驾驶员操作制动踏板但车辆也没有完全停止的情况。在这种情况下，即使进行制动操作也可能发生车辆被向后推动的现象。

因此，当驾驶员进行制动操作时，ecu40可以从车辆速度传感器60接收被向后推动的车辆的速度的测量结果，并且确定该速度是否大于0(s53)。当确定被向后推动的车辆的所检测的速度不是0，即车辆被向后推动时，ecu40可以根据所检测的速度和斜坡道路的斜角计算作用在车身上的负荷，并且执行第一加速控制以便增加发动机rpm，使得发动机扭矩可以大于负荷。

图4示出当执行根据第三示例性实施方式的发动机控制方法时的发动机状态。如图4所示，在第三示例性实施方式中，在驾驶员实现制动操作期间，可以不执行用于增加发动机的空闲rpm的加速控制。在驾驶员操作制动器且将变速杆切换为d档之后，可以实现发动机加速用于起动车辆。

通过第三示例性实施方式，本发明能够避免空发动机rpm增加以减小燃料消耗，并且提高起动时的驾驶稳定性和改善驾驶员的驾驶感受度。

用于防止斜坡道路上的发动机失速的发动机控制方法可以说是不论内燃发动机的类型都可应用的技术。即不论内燃发动机的类型和换档方法，当在斜坡道路上将档位从n档切换为驱动级时会发生本发明寻求解决的问题，并且可以通过根据本发明的发动机控制方法解决该问题。

尽管已公开了本发明的示例性实施方式以用于说明性的目的，但是本领域中的技术人员将了解，不偏离如所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加以及替代。