辅助直接起动控制的方法和系统的制作方法

专利名称：辅助直接起动控制的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制发动机关闭和随后重起的方法和系统。
背景技术：
当车辆要停止时在怠速条件下车辆发动机可以被设置为关闭，而一旦制动器被释放(例如，停止/起动系统)则制动器被使用并被重起。这种停止/起动系统能够节省燃料、减少排气排放、减少噪音等。通过在制动之前(例如在延伸的滑行期间)关闭发动机， 可以进一步减少燃料消耗。Ries-Muller在美国专利6，951，525中公开了车辆行驶时关闭和随后重起发动机的一个示例方法。其中，当车辆在运动而驾驶员的脚离开加速器并且制动踏板没有被使用时(即，车辆在滑行)，发动机被关闭，并且变速器离合器被分离以中断发动机制动力矩。在随后重起过程中，在从空转模式向接合离合器行驶模式过渡之前，通过利用燃料喷射系统使用充电调节器和/或电动马达，重起发动机。发动机被重起以后，参考描述了在过渡期间使用制动干涉和离合器干涉的结合来保持车辆制动力矩，并且当车辆速度处于阈值以下时，由此减少不符合要求的车辆减速。然而，在这个方法中，当车辆仍然在行驶而车辆被重起时，来自行驶的车辆的车轮力矩与来自旋转发动机的发动机转矩的结合可能导致力矩喘振，并且当离合器突然被接合时车辆可能前倾。这样，这可能降低重起的质量。

发明内容
因此在一个示例中，上述问题中的一些可以通过控制车辆发动机的方法解决，该发动机被连接到阶梯传动比变速器(stepped gear ratiotransmission)。在一个实施例中，该方法包括当车辆在运动时关闭发动机并且至少部分地分离变速器以响应第一车辆运动条件；以及在随后重起过程中，当车辆在运动时，使用起动机辅助来起动发动机并调节变速器离合器的接合程度以调节传递到车轮的力矩。该方法可以进一步包括不关闭发动机以响应第二车辆运动条件。在一个示例中，该第一车辆运动条件可以包括滑行条件，其中车辆在运动并且车辆驾驶员没有压下加速器踏板或制动踏板，并且车辆速度在阈值以上。响应该滑行条件，发动机可以被关闭，例如，通过切断对发动机的燃料供应。之后，车辆变速器可以被至少部分地分离。在一个示例中，变速器可以被完全分离。在另一个示例中，变速器可以被部分地分离并且变速器离合器可以被可控制地滑动。例如，可以提供更小量的离合器滑转量/滑动量，该量被调节以响应发动机关闭时刻的车辆速度和/或发动机转速。在随后重起过程中，当车辆仍然在运动并且变速器离合仍然被接合时，可以通过激活起动机来起动发动机，并且例如可以通过接合离合器和可控制地滑动离合器，来调节变速器离合器的接合程度以调节传递到车轮的力矩。例如，可以提供更大量的离合器滑转量，该量被调节以响应发动机重起时刻的车辆速度和/或发动机转速。
这样，当 车辆仍然在运动时，可以用起动机辅助来重起发动机，并且不传递发动机力矩到车轮。通过减少传递到车轮和增加到车轮力矩的发动机力矩的量，可以实现发动机燃烧与非燃烧模式之间的更平稳的过渡。此外，还可以减少由突然的离合器接合引起的潜在的车辆倾斜。这样，这可以大大改善发动机重起的质量。类似地，通过减少从滑行车辆的车轮传递到发动机关闭后的发动机的车轮力矩的量，可以实现更快的发动机旋转减速。根据另一方面，提供控制车辆发动机的方法，该发动机被连接到变速器。该方法包括停止发动机而变速器被接合且具有第一量的变速器离合器滑转量以响应第一车辆运动条件；以及在随后重起的过程中，当车辆在运动而变速器被接合且具有较大的第二量的变速器离合器滑转量时，起动发动机。在一个实施例中，第一车辆运动条件包括车辆运动而加速器踏板和制动踏板没有被压下，并且车辆速度在阈值以上。在另一个实施例中，起动发动机包括用起动机辅助来起动发动机。在另一个实施例中，变速器是阶梯传动比变速器，并且其中变速器离合器是变矩器锁止离合器和前进挡离合器中的一种。在另一个实施例中，基于至少发动机转速、期望的发动机转速分布(desired engine speed profile)和驾驶员所需力矩中的一者来调节较大的第二量的变速器离合器
滑转量。在另一个实施例中，基于至少发动机转速、期望的发动机转速分布和驾驶员所需力矩之一来调节较大的第二量的变速器离合器滑转量，其中基于发动机转速调节第二量的变速器离合器滑转量包括当发动机转速增加时增加第二量的变速器离合器滑转量。在另一个实施例中，基于至少发动机转速、期望的发动机速度分布和驾驶员所需力矩之一来调节较大的第二量的变速器离合器滑转量，其中基于发动机转速调节第二量的变速器离合器滑转量包括当发动机转速增加时增加第二量的变速器离合器滑转量，方法进一步包括在发动机转速达到阈值之后减少第二量的变速器离合器滑转量。在另一个实施例中，第一车辆运动条件包括车辆运动而加速器踏板和制动踏板没有被压下，并且车辆速度在阈值以上，方法进一步包括，不关闭发动机以响应第二车辆运动条件，其中车辆在运动而加速器踏板和制动踏板没有被压下，并且车辆速度在阈值以下。在另一个实施例中，第一车辆运动条件包括车辆运动而变速杆处于空挡位置。根据另一方面，提供车辆系统。该车辆系统包括发动机、变速器和控制系统，变速器包括变速器离合器，控制系统被配置为停止发动机而变速器被接合且具有第一量的变速器离合器滑转量以响应第一车辆运动条件；在第一车辆运动条件后的随后重起过程中，当车辆在行驶而变速器被接合且具有较大的第二量的变速器离合器滑转量时，起动发动机； 以及不停止发动机以响应第二车辆运动条件。在一个实施例中，第一车辆运动条件包括车辆运动而加速器踏板和制动踏板没有被压下，并且车辆速度在阈值以上，并且其中第二车辆运动条件包括车辆运动而加速器和制动踏板没有被压下，并且车辆速度在阈值以下。在另一个实施例中，第一车辆运动条件包括车辆运动而加速器和制动踏板没有被压下，车辆速度在阈值以上，并且其中第二车辆运动条件包括车辆运动而加速器和制动踏板没有被压下且车辆速度在阈值以下，较大的第二量的离合器滑转量被调节以响应发动机转速，该调节包括当发动机转速增加时增加滑转量的量，和当发动机转速在阈值以上时减
少滑转量的量。在另一个实施例中，停止发动机包括切断发动机的燃料供给。在另一个实施例中，车辆系统进一步包括起动机，其中起动发动机包括用起动机 辅助来起动发动机。应该理解的是提供上述概述以简化的形式介绍在具体实施方式
中进一步说明的概念的选择。不表示指出了所声明的主题的关键的或实质的特征，主题范围通过说明书所附的权利要求唯一地确定。此外，声明的主题不限于解决任何上述或在本发明的任何部分提及的缺点的实施方式。


图1显示了说明多种动力传动系组件的车辆的方框图。图2显示了发动机的示意图。图3显示了说明在滑行条件下发动机控制程序的流程图。图4显示了根据本发明通过图表说明在车辆滑行过程中示例发动机关闭和重起操作的图。
具体实施例方式下述说明涉及机动车辆中控制连接到阶梯传动比变速器的内燃发动机的方法，例如图1的车辆系统。在车辆滑行条件下(例如，当加速器踏板没有被压下，并且制动没有被使用时)，车辆在行驶时可以关闭发动机并且允许发动机旋转减速至停止。如此处所说明的，在一些实施例中，当发动机被关闭时，变速器可以被分离(例如，被部分分离)并且离合器可以被滑动以减少由运动的车轮施加在发动机上的车轮力矩。之后直到随后重起请求和在随后重起请求过程中变速器可以被保持在挡位中。在重起过程中，当发动机随起动机转动并且车辆仍然在行驶时，可以使用变速器离合器的受控滑动来调节变速器的接合。例如， 离合器滑转量的量可以在重起时被增加直到发动机转速达到阈值，之后离合器滑转量的量可以被减少。在发动机关闭和重起操作过程中，发动机控制器可以被配置为执行控制程序 (如图3的程序)以调节离合器滑转量的量和一个(或多个)变速器离合器的接合状态， 从而响应车辆滑行过程中的至少发动机转速和/或车辆速度。图4通过图形描述了示例调节。这样，在发动机重起过程中，离合器接合可以被迅速而且平稳地执行，由此改善车辆重起的质量。通过延长发动机关闭到车辆滑行条件的持续时间，可以实现额外的燃料经济性效益。参考图1，通过特别参考图2在此处进一步说明的内燃发动机10被显示为经由曲轴40被连接到变矩器11。变矩器11经由涡轮轴17也被连接到变速器15。在一个示例中， 变速器15是阶梯传动比变速器。变矩器11具有能够被接合、分离或部分接合的旁路离合器(未显示)。当离合器被分离或正在被分离时，变矩器被认为处于开锁状态。涡轮轴17 也被认为是变速器输入轴。在一个实施例中，变速器15包括具有多个可选离散齿轮比的电子控制变速器。变速器15还可以包括各种其它挡位，例如主减速比(未显示)。可替换地， 变速器15可以是无级变速器(CVT)。
变速器15可以进一步经由车轴21被连接到轮胎19。轮胎19使得车辆(未显示) 交界于道路23。注意在一个示例性的实施例中，此动力传动系被连接到行驶在道路上的客车中。虽然各种车辆结构均可以被使用，不过在一个示例中，发动机是唯一的动力源，因此车辆不是混合动力、即插式混合动力等。在其它实施例中，该方法可以被结合到混合动力车 辆。图2是显示了可以被包括在车辆推进系统中的多缸发动机10的一个汽缸的示意图。发动机10可以至少部分地被包括控制器12的控制系统和经由输入装置的来自车辆驾驶员132的输入来控制。在一个示例中，输入装置包括加速器踏板130和产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。在另一个示例中，输入装置包括变速杆136，变速杆136 可以基于期望的变速器输出由驾驶员在不同的挡位选择之间变换。在一个优选实施例中， 驾驶员可以具有以下驾驶员可选的选择停车(P)、倒挡(R)、空挡(N)、前进挡(D)和低速挡(L)。在描述的实施例中，此杆被称作是PRNDL杆，对应于不同的选择。在一个示例中，当在停车或空挡时，基本没有力矩可以从发动机被传递到变速器输出。在行驶时，电子控制器可以控制变速器以选择任何可用的前进挡齿轮比。在倒挡，选择单一的倒挡挡位。在低速挡，仅前进挡齿轮比的较低速设置能够被电子控制器选择。在一些实施例中，可以有低1和低2选择。变速杆136可以被设置在转向柱上或驾驶员与乘员座椅之间。发动机10的燃烧室30可以包括活塞36位于其内的汽缸壁32。活塞36可以被连接到曲轴40从而活塞的往复运动被转化为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间传动系统被连接到车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机可以经由飞轮被连接到曲轴40以使发动机10的起动操作成为可能。燃烧室30可以经由进气道42接收来自进气歧管44的进气，并且可以经由排气道 48排出燃烧气体。进气歧管44和排气道48经由各自的进气门52和排气门54能够选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。排气凸轮轴53根据位于沿排气凸轮轴的长度的凸轮的外形来操作排气门54。进气凸轮轴51根据位于沿凸轮轴长度的凸轮的外形来操作进气门52。排气凸轮位置传感器57和进气凸轮位置传感器55将各自的凸轮轴位置传递到控制器12。基于由控制器12提供到凸轮轴驱动器(未显示)的命令，泵72供给油以相对于曲轴40指导进气凸轮轴51和排气凸轮轴53。泵72可以被电动驱动从而当发动机10没有旋转时凸轮轴可以被指导。燃料喷射器66被显示为直接连接到燃烧室30，以与经由电子驱动器68从控制器 12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地直接在燃烧室30中喷射燃料。用这种方式，燃料喷射器66提供所谓的燃料直接喷射到燃烧室30。例如，燃料喷射器可以被安装在燃烧室的侧面或燃烧室的顶部。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的燃料系统(未显示)被传送到燃料喷射器66。在一些实施例中，燃烧室30可以可替换地或额外地包括燃料喷射器，燃料喷射器被布置进气歧管44中被构造成所谓的将燃料喷射到燃烧室30的进气口上游的端口喷射\进气道喷射的结构。进气道42可以包括带有节流板64的节气门62。在这个特别的示例中，通过被提供给节气门62所包含的电动马达或驱动器(该构造通常被称为电子节气门控制(ETC))的信号，节流板64的位置可以被控制器12改变。这样，节气门62可以被操作以改变被提供到除其它发动机汽缸之外的燃烧室30的进气。节流板64的位置可以通过节气门位置信号 TP被提供给控制器12。进气道42可以包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122以用来提供相应的信号MAF(质量空气流量)和MAP(歧管空气压力)给控制器12。 在选择运行模式下，点火系统88能够经由火花塞92提供点火火花到燃烧室30以响应来自控制器12的点火提前信号SA。虽然显示了火花点火组件，不过在一些实施例中， 可以在压缩点火模式中操作发动机10的燃烧室30或一个或更多个其它燃烧室，且带有或没有点火火花。排气传感器126被显示为连接到排放控制装置70上游的排气道48。传感器126 可以是用来提供排气空燃比指示的任何合适的传感器，如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、两态氧传感器或EGO、HEGO (加热型EGO)、N0x、HC或CO传感器。排放控制装置70被显示为沿排气传感器126下游的排气道48布置。装置70可以是三元催化器 (TffC)、N0X捕集器、各种其它排放控制装置或它们的组合。在一些实施例中，在发动机10的操作过程中，可以在特定的空燃比内通过操作发动机的至少一个汽缸来周期性地重新设置排放控制装置70。控制器12如图2所示为微型计算机，包括微处理器单元102、输入/输出口 104、 可执行程序和校准值的电子存储介质(在这个特别的示例中被示为只读存储器106)、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。控制器12可以接收来自连接到发动机10的传感器的多种信号，除了之前讨论的那些信号，还包括来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自连接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；车辆制动121;来自连接到曲轴40的霍尔效应传感器118 (或其它类型) 的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；和来自歧管压力传感器122的歧管绝对压力(MAP)。发动机转速信号(RPM)可以由控制器12从信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用来提供对于进气歧管中真空或压力的指示。注意可以使用上述传感器的各种组合，例如没有MAP传感器的MAF传感器，或反之亦可。在一个示例中，还被用作发动机转速传感器的传感器118在曲轴每一转可以产生预定量的等间隔脉冲。存储介质只读存储器106能够用计算机可读数据编程，该计算机可读数据表示可被微处理器单元102执行的命令，用来执行下面介绍的方法和其它期望的但没有特别列出来的变型。控制器12还接收来自变速器(未显示)的信号并提供控制信号给变速器。变速器信号可以包括但不限于变速器输入和输出速度、调节变速器管路压力(例如，供给变速器离合器的液体压力)的信号以及控制供给离合器的压力以致动变速器挡位的信号。如上所述，图2仅显示了多缸发动机的一个汽缸，每个汽缸可以类似地包括其自身的进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等的设置。现在转向图3，说明了在车辆滑行条件下控制发动机的控制程序300。特别地，程序300识别出当车辆运动时发动机中的燃烧可以被驾驶员停止的时机。当车辆仍然在运动时，该程序进一步调节一个或更多个变速器离合器以使在发动机随后重起过程中的平稳过渡成为可能。在301处，程序可以确定车辆驾驶员是否已经将变速杆(例如图2的PRNDL杆)从前进挡位置(例如，位置D)移动到空挡位置(例如，位置N)。在一个示例中，驾驶员可以将杆从前进挡位置变换到空挡位置以允许车辆在发动机关闭的情况下滑行。因此，通过从前进挡变换到 空挡，驾驶员可以手动地越过推断的发动机关闭命令，例如响应在下面详细说明的延长的滑行条件的自动推断的发动机关闭命令。如果驾驶员已经将杆变换到空挡位置，响应车辆运动且变速杆处于空挡位置时的车辆运动条件，则程序可以前进到310，其中电子控制器可以停止发动机而变速器被接合且具有第一量的变速器离合器滑转量，。在一个示例中，例如下面详细介绍的，可以通过切断发动机的燃料供给来停止发动机。在可替换实施例中，响应驾驶员将杆变换到空挡位置，电子控制器可以关闭发动机且变速器被分离。如果驾驶员没有将变速器换到空挡，则在302处，可以确认是延伸的滑行条件。 例如，当制动和加速器踏板没有被压下并且车辆仍然在运动时，可以推断车辆滑行。如果延伸的滑行条件没有被确认，则程序可以结束。当确认车辆滑行时，在304处，可以确认车辆滑行关闭的进入条件。进入条件可以包括但不限于发动机净化条件/抽取(purge condition)、车辆电池的充电状态、发动机温度、排放控制装置温度等。例如，当发动机关闭时可以使用电池来运行各种组件(例如，电动马达，灯等)；因此，发动机不可以被关闭除非电池获得了某个充电量。如果进入条件没有被满足，则在306处发动机操作可以被保持，即发动机不可以被关闭。如果满足进入条件，则在308处，车辆速度可以被估计并且可以确定车辆速度 (VS)是否在阈值以上。在一个示例中，阈值速度可以反映一种速度，在此速度以下车辆滑行关闭操作基本上不会改善车辆的燃料经济性。在另一个示例中，阈值速度可以对应于可能不能够维持车辆滑行较长的持续时间的车辆惯性量，并且其中潜在的车辆熄火可以是即将发生的。因此，如果车辆速度在阈值以下，则程序300可以返回到306以保持发动机的操作并且不关闭发动机。如果车辆速度处于阈值或在阈值以上，则在310处，发动机可以被关闭。在一个示例中，当发动机继续旋转时，减速燃料切断(DFSO)操作可以被执行以切断发动机的燃料供给。特别地，当DFSO操作开始时，到汽缸的燃料喷射被切断。之后例如，由于通过变速器接合的挡位从车辆车轮向发动机传递力矩，所以发动机继续旋转。此外在310处，可以执行变速器离合器控制操作以调节施加在发动机上的车轮力矩。特别地，在变速器离合器控制操作过程中，一个或更多个包括例如变矩器锁止离合器和/或前进挡离合器的变速器离合器，可以被调整以调节施加在发动机上的力矩。在一个示例中，当车辆在运动时变矩器锁止离合器可以被至少部分地分离以减小从车辆运动的车轮传递到关闭的发动机的车轮力矩的量。发动机控制器可以保持变矩器锁止离合器部分地分离(并且因此还部分地接合)，之后可控制地滑动离合器。例如，离合器可以滑动第一(较小的)量，即例如基于发动机关闭时刻的发动机转速和/或车辆速度被调节的滑转量。在可替换的示例中，变矩器锁止离合器可以被完全分离。这样，在第一车辆运动条件下，当车辆加速器踏板和制动踏板没有被压下，并且车辆速度在阈值以上时，在车辆在运动时发动机可以被关闭并且变速器可以被至少部分地分离。相比之下，在第二车辆运动条件下，当车辆加速器踏板和制动踏板没有被压下， 并且车辆速度在阈值以下时，发动机可以不被关闭。当燃料喷射器被关闭并且当驾驶员的脚离开加速器踏板和制动踏板时，通过关闭发动机，可以减少泵入车辆系统的排放控制装置的催化转化器中 的空气量。这样，这减少了对后燃料切断富集(post fuel shut-off enrichment)的需求，由此提供额外的燃料经济性效益。在312处，可以确定是否请求重起。发动机重起可以通过节气门或力矩需求、车辆速度的改变、在阈值以上或以下的车辆速度、制动位置的改变或其它重起条件来启动。此夕卜，许多实施例被预见，在这些实施例中，不同的条件可以被用来确定发动机是否将被重起。在一个实施例中，当车辆速度在第一阈值以下时发动机重起被启动，第一阈值是第一车辆惯性的阈值代表，在此阈值以下不可以维持滑行操作。在另一个实施例中，制动位置(例如，车辆制动踏板的位置)和车辆速度可以被用来确定何时重起发动机。例如，如果驾驶员的脚保持离开制动，则处于停止的发动机可以保持停止直到车辆停止和/或驾驶员将他或她的脚压在制动上。此外，制动踏板的位置变化(例如，制动踏板被重置)可以被用来启动发动机起动。在另一个实施例中，可以基于车辆速度的变化率来启动发动机重起。例如，因为道路等级在变化(例如，当车辆行驶在上坡道上时)，如果驾驶员的脚离开制动并且车辆在减速，则发动机可以被重起。此外，在312处，不同的信号和信号的组合可以被用来确定是否重起发动机。如果不请求重起，则在314处，例如通过保持变速器离合器的接合状态和/或离合器滑转量，发动机可以保持关闭并且可以保持变速器部分分离状态。如果重起条件被确认， 则在316处，使用起动机辅助可以起动发动机以启动发动机转动。在一个示例中，发动机控制器可以被配置为与导航装置(例如，全球定位系统， GPS)通信。导航装置可以被配置为监测即将出现的停止标志和/或交通信号灯。导航装置可以基于各种输入来监测即将出现的车辆停止标志，这些输入例如来自车载摄像机、车辆智能巡航系统、交通信号通信系统的车辆、带有地图的GPS等。在一个示例中，基于对即将出现的车辆停止的指示(或预测)，程序可以被设置为不重起发动机，以响应驾驶员压下制动踏板和/或车辆速度降到阈值以下。此外，随着驾驶员压下制动踏板，发动机可以被保持在关闭条件中一段阈值时间。即，程序可以使车辆能够继续滑行至完全停止，并且可以延长燃料喷射关闭的时间。在另一个示例中，导航装置可以包括被配置为提供道路等级评估的等级监测系统。此处，当监测到车辆正要到山底并且将马上上山时，在驾驶员压下加速器踏板之前发动机控制器可以重起发动机。在318处，可以确定发动机转速(Ne)是否在阈值以上，例如，在IOOOrpm以上。如果发动机转速没有达到阈值速度，则在320处发动机可以继续被转动以将发动机转速增加至阈值。一旦发动机以阈值速度或在阈值速度以上旋转，则程序前进到322处，其中发动机操作被启动，例如通过恢复燃料喷射。此外，变速器离合器控制操作可以被执行以调节传递到运动的车轮的发动机力矩量。特别地，变速器离合器的接合程度可以被调节以调节传递到车轮的力矩。在一个示例中，通过接合变速器前进挡离合器或变矩器锁止离合器且之后调节离合器滑转量以响应于发动机转速(在发动机重起的时刻)、所需的发动机转速曲线和驾驶员所需力矩中的至少一个，发动机可以被起动而变速器被接合。在一个示例中，调节可以包括当发动机转速在阈值以下时增加离合器滑转量，以及当发动机转速在阈值以上时减少离合器滑转量。在另一个示例中，响应发动机转速来调节离合器滑转量可以包括当发动机转速增加时增加滑转量，以及当发动机转速达到阈值以后减少滑转量(例如，减少到基本上没有滑转量)。
在另一个示例中，在车辆滑行条件下，发动机可以被停止而变速器接合(例如，通过接合变矩器锁止离合器)并且具有较低的第一量的变速器离合器滑转量。之后，在随后重起的过程中，当车辆仍然在运动而变速器仍然被接合且具有较大的第二量的变速器离合器滑转量时，发动机可以被起动。 在另一个示例中，在发动机关闭期间，变速器可以被完全分离。之后，在随后重起的过程中，发动机可以被起动而变速器仍然被分离，例如，变速器处于空挡。之后，当发动机转速已经达到阈值速度后，变速器可以被接合。发动机转速阈值可以被确定为所需变速器挡位的函数，进而可以被确定为加速器踏板位置输入和车辆速度的函数。在另一个示例中， 变速器离合器的离合器容量可以被控制成仅传递所需力矩量并在上述力矩以上的力矩处旋转(由于离合器滑转)。例如，可通过改变控制可变力螺线管的离合器压力的占空比来调节离合器力矩容量。此处，除了控制由变速器传递的力矩之外，离合器还可以被保持在预冲程条件，由此减少离合器接合的延迟。此处，参考图4进一步介绍示例变速器离合器调节。其它发动机操作条件还可以被调节以能够平稳重起。例如，燃料供给正时、凸轮的位置、点火正时(提前/延迟)、喷射开始时的燃料喷射位置、燃料喷射量、燃料喷射压力和节气门位置可以被调节以改善发动机起动。在一个示例中，当火花被输出以燃烧被喷射的燃料时，在发动机旋转之前燃料可以被直接喷射到汽缸，从而辅助发动机旋转。在另一个示例中，燃料供给正时可以相对于在发动机最后停止之前燃料被传送时发动机的曲轴角度被额外地提前或延迟。在另一个示例中，节气门角度可以被设置成使得在发动机重起期间受控空气量进入汽缸。此外，在发动机起动过程中，这些和其它参数的组合或子组合可以被调节。在车辆运动条件下在发动机重起过程中，还可以相对于车辆速度设置发动机控制参数。例如，凸轮正时、节气门位置、燃料喷射的开始、燃料供给正时和点火角度可以被调节以便在重起运动的车辆时由发动机产生的力矩量处于或略低于保持车辆以当前车速运动所需的力矩。在另一个示例中，可以通过在发动机重起时将发动机控制参数设置到第一位置来重起发动机，且之后马上在起动后或在发动机起动期间参数可以被设置到基于车辆速度的第二位置。这样，能够相对于车辆速度调节发动机的操作从而能够在不借助于发动机操作车辆与借助于发动机操作车辆之间产生平稳过渡。现在转向图4，图4用多个图402-414描述了示例发动机关闭和重起方案。图402 描述了在示例车辆滑行而发动机关闭和/或重起操作过程中车辆速度的变化。图404描述了在同样的持续时间期间发动机转速的变化。图406提供了 DFSO操作状态(0或1)的指示。图408提供起动机辅助的不存在或存在(0或1)的指示。图410描述力矩输出的变化。 图412描述对变速器接合状态的调节，如通过变速器离合器压力的相应变化所指示的。图 414进一步描述了图412的变速器离合器的离合器滑转量的变化。在tl处，可以确认第一车辆运动条件，特别是车辆滑行条件。此处，车辆驾驶员可以将他的脚从车辆加速器踏板移开，并且可能还未压下制动踏板。此外，在驾驶员的脚从加速器和制动踏板离开的时刻，车辆速度可以是较大量，例如，车辆速度可以在阈值以上。这样，由于加速器踏板和制动踏板没有被压下，所以当车辆朝向潜在的车辆停止滑行时，车辆速度可以缓慢地减小(图402所描述的)。响应第一车辆运动条件，在A处，发动机控制器可以被配置为关闭发动机，例如，通过执行DFSO操作(图406)，其中到发动机汽缸的燃料喷射被关闭以停止其中的燃烧。响应发动机关闭，发动机转速可以开始下降(图404)。 此外，为了辅助发动机旋转减速，可以通过至少部分地分离变速器来从发动机断开运动车轮的车轮力矩。在一个示例中，这可以通过至少部分地分离变速器离合器来实现。 在一个示例中，变速器离合器可以是变矩器锁止离合器，并且可以通过减小离合器压力来分离离合器(例如，部分分离或完全分离)，如图412所示。在可替换示例中，变速器离合器可以是前进挡离合器。在一个示例中，除了减少变速器离合器的接合之外，离合器还可以被滑动，例如滑动第一量418的离合器滑转量(图414)。之后变速器离合器可以被保持在减少的接合状态并具有第一量的离合器滑转量，直到随后的发动机重起被请求。在t2处，可以确认第二车辆运动条件，特别是当车辆处于运动条件时的发动机重起。例如，发动机可以被重起以响应车辆驾驶员将他的脚放在车辆加速器踏板(或制动踏板)上。在另一个示例中，发动机可以被重起以响应较小的车辆速度，例如，在阈值以下的车辆速度。响应第二车辆运动条件，在t2处，发动机控制器可以被配置为重起发动机，例如， 通过停止DFSO操作(图406)并恢复对发动机汽缸的燃料喷射以开始其中的燃烧。此外， 发动机控制器可以通过起动机辅助(图408)开始转动发动机。响应发动机重起，发动机转速可以开始上升(图404)。此外，为了能够提供驾驶员所需力矩，并减少由于将发动机力矩添加到车轮力矩而引起的力矩喘振，当车辆在运动而变速器仍然接合，并且变速器离合器提供较大的第二量420的离合器滑转量(图414)时，可以重起发动机。此处，例如，可以使用滑动控制来控制变速器离合器从而仅提供所需的力矩量，并在该力矩量以上的力矩处旋转。变速器离合器可以继续被保持在接合状态并且离合器滑动，直到发动机转速达到阈值。控制器可以被配置为减少离合器滑转，例如，当发动机达到阈值时，减少离合器滑转以便基本没有离合器滑动。这样，当车辆在运动时，发动机关闭可以被执行，并且可以通过减少发动机上来自运动车轮的车轮力矩的效果来辅助发动机旋转减速。此外，通过在随后重起过程中滑动变速器离合器和调节离合器滑转量，当车辆仍然在运动时，在起动过程中可以限制从旋转的发动机传递到运动车轮的发动机力矩的量。之后，当期望更高的车轮力矩以继续推进车辆时，滑转量可以被减小以将发动机力矩传递到车轮。通过限制在起动过程中传递的发动机力矩的量，可以减小力矩喘振和车辆倾斜，并且可以实现当车辆运动时在燃烧与非燃烧的发动机模式之间的平稳过渡。注意此处包括的示例控制和估计程序能够被用于各种发动机和/或车辆系统结构。此处介绍的特定程序可以表示一个或更多个任意数量的处理策略，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。这样，所说明的各种动作、操作或功能可以被执行成所述顺序、 并列顺序或一些情况下被省略。同样，处理次序不是必须的以实现此处介绍的示例实施例的特征和优点，而是被提供以便于说明和介绍。一个或更多个说明的动作或功能可以取决于所使用的具体策略而被重复地执行。此外，介绍的动作可以用图形表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质中的代码。应该意识到，此处公开的结构和程序实质上是示范性的，并且这些特定的实施例不被认为有限制的意思，因为可能有很多变化。例如，上述技术可以应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本发明的主题包括此处公开的各种系统和结构以及其它特征、 功能和/或特性的所有新的和不明显的组合和子组合。 所附权利要求特别地指出被认为是新的和不明显的确定的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等价物。这些权利要求应该被理解为包括一个或更多个这种元件的合并，不要求也不排除两个或更多个这种元件。公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合可以通过对本权利要求的修改或通过在这个或相关的应用中的新的权利要求的陈述来声明。这些权利要求，无论在范围上是否比原始权利要求更宽、更窄、相当或不同，均被认为是包含在现有公开的主题以内。
权利要求
1.一种控制连接到阶梯传动比变速器的车辆发动机的方法，包括响应第一车辆运动条件，当所述车辆在运动时关闭所述发动机并且至少部分地分离所述变速器；以及在随后重起过程中，当所述车辆在运动时，使用起动机辅助来起动所述发动机并调节变速器离合器的接合程度以调节传递到所述车辆的车轮的力矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一车辆运动条件包括车辆加速器踏板和制动踏板没有被压下，并且车辆速度在阈值以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述变速器离合器是变矩器锁止离合器和前进挡离合器中的一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述重起过程中调节所述变速器离合器的接合程度包括，接合所述离合器，并调节离合器滑转量，该离合器滑转量是响应发动机转速和驾驶员所需力矩中至少一者被调节的。
5.根据权利要求4所述的方法，其中响应速度调节所述离合器滑转量包括当所述发动机转速在阈值以下时增加离合器滑转量，以及当所述发动机转速在所述阈值以上时减少离合器滑转量。
6.根据权利要求1所述的方法进一步包括响应第二车辆运动条件，其中所述车辆在运动而车辆加速器踏板和制动踏板没有被压下且车辆速度在阈值以下，不关闭所述发动机。
7.根据权利要求1所述的方法，其中关闭所述发动机包括切断对所述发动机的燃料供々A 口 ο
8.—种控制车辆发动机的方法，所述发动机被连接到变速器，所述方法包括 响应第一车辆运动条件，在所述变速器被接合且具有第一量的变速器离合器滑转量时，停止所述发动机；以及在随后重起过程中，当所述车辆在运动并且所述变速器被接合且具有较大的第二量的变速器离合器滑转量时，起动所述发动机。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一车辆运动条件包括所述车辆运动而加速器踏板和制动踏板没有被压下且车辆速度在阈值以上。
10.根据权利要求8所述的方法，其中起动所述发动机包括用起动机辅助来起动所述发动机。
全文摘要
本发明提供控制连接到阶梯传动比变速器的车辆发动机的方法和系统。一个示例方法包括，响应于第一车辆运动条件，当车辆在运动时关闭发动机并至少部分地分离变速器；以及在随后重起过程中，当车辆在运动时，使用起动机辅助来起动发动机并调节变速器离合器的接合程度以调节传递到车辆车轮的力矩。
文档编号B60W40/08GK102161339SQ20101059213
公开日2011年8月24日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年2月17日
发明者A·O·C·吉布森, G·M·皮尔特伦, G·苏尼拉, J·N·阿勒瑞, P·J·葛如特, R·D·普斯夫, R·L·胡夫马斯特, S-H·李, 藤井雄二 申请人:福特环球技术公司