专利名称：用于控制自动发动机重新起动的系统和方法
技术领域：
本公开涉及用于控制自动发动机重新起动的系统和方法，更具体地涉及使最少的扭矩传递机构填充液压流体的控制自动发动机重新起动的系统和方法。
背景技术：
这部分的叙述仅仅提供与本公开有关的背景信息并且可能构成或可能不构成现有技术。典型的自动变速器包括液压控制系统，该液压控制系统除了其它功能之外还被用来致动多个转矩传递设备。例如，这些扭矩传递设备可为例如摩擦离合器和制动器。传统的液压控制系统通常包括向多个阀及阀体内的螺线管提供加压流体(例如油)的主泵。主泵通过机动车辆的发动机驱动。阀和螺线管可操作为引导加压液压流体通过液压流体回路到变速器内的多个扭矩传递设备。输送至扭矩传递设备的加压液压流体用于接合或分离所述设备，以获得不同的齿轮比。为了增加机动车辆的燃料经济性，期望在某些情况期间(诸如停在红灯时或空转时)停止发动机。然而，在该自动停止期间，泵不再由发动机驱动。因此，液压控制系统内的液压流体压力下降。这导致变速器内的离合器和/或制动器完全地分离。当发动机重新起动时，这些离合器和/或制动器可能需要时间来完全地再次接合，从而产生打滑和在加速踏板的接合或制动器的释放和机动车辆的移动之间的延迟。因此，本领域中需要基于机动车辆的操作状况来控制自动发动机重新起动以及在发动机重新起动期间提供机动车辆的可控性的系统和方法。
发明内容
本发明提供了用于控制机动车辆的自动重新起动的系统和方法。该系统和方法构造成能够实现自动重新起动，该自动重新起动允许最小数量的扭矩传递设备填充液压流体。在一个示例中，系统和方法使用加速踏板的位置来确定是否填充单个的离合器。 在另一个示例中，系统和方法使用加速踏板的位置来确定是否填充最小数量的离合器。此外，本发明还涉及以下技术方案。1. 一种用于控制机动车辆中的动力系的方法，所述动力系具有发动机和带有蓄能器和多个扭矩传递设备的变速器，所述变速器能够操作为提供至少多个齿轮速度，所述方法包括
确定车辆状态；
基于所述车辆状态而排放所述蓄能器； 命令所述变速器提供所述多个齿轮速度中的一个齿轮速度； 接合提供所述命令的齿轮速度所需的第一组多个扭矩传递设备； 起动所述发动机；将发动机计时器设定为零值； 使所述发动机计时器递增；
基于对所述动力系的请求功率需求而计算时间阈值；
如果所述发动机计时器大于所述时间阈值，则接合提供所述命令的齿轮速度所需的第二组多个扭矩传递设备；以及
如果接下来命令了第二、比所述命令的齿轮速度更高的齿轮速度，则接合提供所述命令的齿轮速度所需的第三组多个扭矩传递设备。2.如技术方案1所述的方法，还包括检测加速踏板位置的步骤，其中，所述请求的功率需求是所检测的加速踏板位置的函数。3.如技术方案2所述的方法，其中，所述检测的加速踏板位置的第一范围对应于所述动力系的较低功率需求，所检测的加速踏板位置的第二范围对应于所述动力系的比所述较低功率需求高的功率需求。4.如技术方案3所述的方法，其中，所述加速踏板位置的第一范围对应于比所述加速踏板位置的第二范围更少地压所述加速踏板。5.如技术方案1所述的方法，其中，在起动所述发动机之后立刻将所述发动机计时器设定为零值。6.如技术方案1所述的方法，其中，接合提供命令的齿轮速度所需的第一组多个扭矩传递设备的步骤包括接合离合器以及接合单向离合器。7.如技术方案1所述的方法，其中，所述第一组中的扭矩传递设备的数量小于所述第二组或第三组中扭矩传递设备的数量。8.如技术方案1所述的方法，其中，确定车辆状态的步骤包括确定所述机动车辆的点火是否处于开启位置以及确定所述变速器是否处于驻车状况，排放所述蓄能器的步骤包括如果已经请求所述发动机起动并且所述变速器不处于驻车以及点火处于开启位置则排放所述蓄能器。9.如技术方案1所述的方法，其中，确定车辆状态的步骤包括检测车轮速度、检测发动机输出速度、确定所述变速器是否处于驻车状况以及检测所述机动车辆的制动踏板是否被压下，排放所述蓄能器的步骤包括如果所述发动机输出速度小于发动机输出速度阈值、所述车轮速度小于车轮速度阈值、所述变速器不处于驻车以及所述制动踏板已经被压下达到预先确定的时间段，则排放所述蓄能器。10. 一种动力系，包括
具有蓄能器和多个扭矩传递设备的变速器； 发动机； 加速踏板；
用于检测所述加速踏板的位置的加速踏板位置传感器；
与所述变速器、所述发动机和所述加速踏板位置传感器连通的控制模块，所述控制模块具有用于存储和执行多个控制逻辑的存储器，所述多个控制逻辑包括 用于自动地停止所述发动机的第一控制逻辑； 用于重新起动所述发动机的第二控制逻辑；以及
用于通过接合最小数量的多个扭矩传递设备而超驰命令的换挡的第三控制逻辑。
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11.如技术方案10所述的动力系，其中，所述第一控制逻辑包括当点火处于开启位置时自动地停止所述发动机。12.如技术方案10所述的动力系，其中，所述第一前进挡位是多个前进挡位之一，并且所述第一前进挡位具有所述多个前进挡位中最大的齿轮比。13.如技术方案10所述的动力系，其中，所述控制模块还包括
用于在发动机重新起动之后立即将发动机计时器设定为零值的第五控制逻辑； 用于使所述发动机计时器递增的第六控制逻辑；
用于基于所检测的加速踏板的位置来计算保持最小数量的扭矩传递设备超驰的时间阈值的第七控制逻辑，其中，所述加速踏板的低施加指示了较低的挡位将被使用，所述加速踏板的高施加指示了较高的挡位将被使用；
如果所述发动机计时器大于所述时间阈值则停止最小数量的扭矩传递设备超驰的第八控制逻辑；以及
如果所述发动机计时器不超过所述阈值并且如果所述变速器已经命令换挡到较高挡位则停止所述最小数量的扭矩传递设备超驰的第九控制逻辑。14.如技术方案13所述的动力系，其中，所述发动机计时器是自从所述发动机已经被重新起动后所经过的时间。15.如技术方案13所述的动力系，其中，所述加速踏板的低施加对应于比所述加速踏板的高施加更少地压所述加速踏板。16.如技术方案13所述的动力系，其中，所述时间阈值基于来自所述机动车辆的驾驶员对所述变速器请求的功率需求。17.如技术方案10所述的动力系，其中，所述最小数量的多个扭矩传递设备是使得所述变速器能够传递扭矩的最小数量的扭矩传递设备。18. 一种动力系，包括
具有蓄能器、第一扭矩传递设备和第二扭矩传递设备的变速器； 发动机； 加速踏板；
用于检测所述加速踏板的位置的加速踏板位置传感器；
与所述变速器、所述发动机和所述加速踏板位置传感器连通的控制模块，所述控制模块具有用于存储和执行多个控制逻辑的存储器，所述多个控制逻辑包括 用于自动地停止所述发动机的第一控制逻辑；
用于通过接合所述第一扭矩传递设备和所述第二扭矩传递设备而命令换挡的第二控制逻辑；
用于重新起动所述发动机的第三控制逻辑；以及
如果所述命令的换挡是至少第一前进挡位或倒挡，则通过仅接合所述第一扭矩传递设备和所述第二扭矩传递设备中的一个而超驰所述命令的换挡的第四控制逻辑。其它应用领域将从本文提供的说明书中变得清楚。应该理解，说明书和具体实例仅是用于说明的目的，并且不限定本公开的范围。
本文描述的附图仅用于说明的目的，不意图以任何方式限制本公开的范围。图1是机动车辆的示例性动力系的示意图2是示例性液压控制系统的一部分的示意图；以及图3是示出根据本发明的原理操作图1-2的机动车辆的方法的流程图。
具体实施例方式以下描述在本质上仅仅是示例性的，并且不意图限制本公开，应用或用途。参照图1，示出了机动车辆，并总体由附图标记5指示。机动车辆5示出为轿车，但是应该懂得机动车辆5可以是任意类型的车辆，诸如卡车、货车等。机动车辆5包括示例性动力系10。事先应该懂得，尽管示出了后轮驱动动力系，但机动车辆5可具有前轮驱动动力系，而不偏离本发明的范围。动力系10通常包括与变速器14互连的发动机12。在不脱离本公开的范围的情况下，发动机12可为传统的内燃发动机或电动发动机，或者任意其它类型的原动机。发动机12通过挠性板15或连接到起动设备16的其它连接设备而将驱动扭矩提供给变速器14。起动器设备16可以是流体力学设备，诸如流体联接器或扭矩转换器、湿式双离合器或电动马达。应该懂得，在发动机12和变速器14之间可以采用任何起动设备。变速器14包括通常铸造的金属壳体18，壳体18包围并保护变速器14的各种构件。壳体18包括定位并支撑这些构件的多个孔、通道、肩部和凸缘。总体而言，变速器14 包括变速器输入轴20和变速器输出轴22。设置在变速器输入轴20和变速器输出轴22之间的是齿轮和离合器装置对。变速器输入轴20通过起动设备16与发动机12功能性地互连且从发动机12接收输入扭矩或功率。因此，当起动设备16是流体力学设备时，变速器输入轴20可以是涡轮轴，当起动设备16是双离合器时，变速器输入轴20可以是双输入轴，当起动设备16是电动马达时，变速器输入轴20可以是驱动轴。变速器输出轴22优选地与最终驱动单元沈连接，该最终驱动单元沈包括例如传动轴观、差速器组件30以及连接到轮 33的驱动轴32。变速器输入轴20联接到齿轮和离合器装置M且向其提供驱动扭矩。齿轮和离合器装置M包括多个齿轮组、多个离合器和/或制动器以及多个轴。多个齿轮组可包括各个互相啮合的齿轮，例如行星齿轮组，其通过选择性地致动多个离合器/ 制动器而连接到或选择性地连接到多个轴。多个轴可包括副轴或中间轴、轴套和中心轴、倒车轴或惰轴、或其组合。由标号34示意性示出的离合器/制动器选择性地接合，通过将多个齿轮组中的各个齿轮选择性地联接到多个轴而初始化多个齿轮比或速度比中的至少一个。应当理解的是，在不背离本公开范围的情况下，变速器14内的齿轮组、离合器/制动器 34以及轴的特定布置和数目可以变化。机动车辆5包括控制模块36。控制模块36可以是变速器控制模块、发动机控制模块或两者或任意其它类型的控制器。控制模块36优选是电子控制设备，其具有预编程的数字计算机或者处理器、控制逻辑、用于存储数据的存储器、以及至少一个I/O外围设备。控制逻辑包括用于监测，处理和产生数据的多个逻辑例程。控制模块36通过液压控制系统38 控制离合器/制动器34的致动。液压控制系统38可操作为通过选择性地将液压流体传递给离合器/制动器34而选择性地接合离合器/制动器34。控制模块36还与位于机动车辆 5内的多个传感器连通。例如，控制模块36与发动机速度和温度传感器37A和37B、加速踏
7板位置传感器37C、点火钥匙传感器37D、车辆速度传感器37E等连通，此处仅举出其中的一些传感器。参考图2，示出了液压控制系统38的一部分。首先，应该懂得，图2中示出的液压控制系统38的一部分是示例性的，也可以采用其它构造。液压控制系统38可操作为通过选择性地将液压流体44从储槽46传递到多个换挡致动设备48而选择性地接合离合器/ 制动器34。液压流体44在来自发动机驱动的泵50或蓄能器52的压力之下传递到换挡致动设备48。储槽46是液压流体从自动变速器14的各种构件和区域返回并收集的罐或容器。 经由泵50，液压流体44从储槽46传递至整个液压控制系统38。泵50可以是例如齿轮泵、 叶片泵、盖劳特承泵或者任何其它正排量泵。泵50包括入口端口 M和出口端口 56。入口端口 M经由吸入管线58与储槽46连通。出口端口 56将加压的液压流体44传递至供应管线60。供应管线60与弹簧偏置的排出安全阀62、可选的压力侧过滤器64、和可选的弹簧偏置的止回阀66连通。弹簧偏置的排出安全阀62与储槽46连通。弹簧偏置的排出安全阀62设置在相对较高的预先确定的压力下，如果供应管线60中的液压流体44的压力超过该压力，则安全阀62即刻开启以释放并降低液压流体44的压力。压力侧过滤器64与弹簧偏置的止回阀66并联设置。如果压力侧过滤器64变得阻塞或部分阻塞，则供应管线60内的压力增大并且弹簧偏置的止回阀66开启以允许液压流体44能够绕过压力侧过滤器64。压力侧过滤器64和弹簧偏置的止回阀66中的每一个都与出口管线68连通。出口管线68与第二止回阀70连通。第二止回阀70与主供应管线72连通，并且被构造成维持主供应管线72内的液压压力。主供应管线72为控制设备76供应加压的液压流体。控制设备76由控制模块36电控制，并可操作为控制蓄能器52是填充还是排放。当控制设备 76打开时，蓄能器52可以排放。当控制设备76关闭时，蓄能器52可以填充并保持为填充。 控制设备76可以是开/闭螺线管或压力或流量控制螺线管。主供应管线72通过液压回路与多个致动设备48连通，液压回路可包括其它控制设备、阀等。致动设备48可以是例如活塞组件，当致动设备接合时，其又使得离合器/制动器；34接合。控制设备76与蓄能器52和压力传感器74连通。蓄能器52是能量存储设备，其中，不可压缩的液压流体44通过外部源施加的压力而被保持。在所提供的示例中，蓄能器 52是弹簧型或气体填充型蓄能器，具有弹簧或可压缩气体，给蓄能器52内的液压流体44提供压缩力。然而，应当理解的是，蓄能器52可以是其它类型的，诸如充气类型(gas-charged type)，这并不背离本发明的范围。因此，蓄能器52可操作为将加压的液压流体44供应回到主供应管线72。然而，在蓄能器52排放时，第二止回阀70防止加压的液压流体44返回泵50。在填充时，蓄能器52有效地取代泵50，作为加压液压流体44的源，从而不需要泵50 持续运行。压力传感器74实时读取主供应管线72或蓄能器52内的液压流体44的压力， 并且将该数据提供给控制模块36。也可以包括其它类型的传感器，诸如体积或位置传感器。参考图3，并继续参考图1和图2，描述用于操作机动车辆5的方法100。方法100 构造成在自动发动机停止和自动发动机重新起动开始时超驰命令的换挡，使得在重新起动过程中最小数量的扭矩传递设备(离合器、制动器、自由轮等)被填装。例如，方法100开始于步骤102，在步骤102，控制模块36确定蓄能器52是否正在被使用以及变速器14是否处于前向驱动状态。如果变速器14不在使用蓄能器52或变速器不处于前向驱动状态，则方法100结束。如果变速器14正在使用蓄能器52并且变速器处于前向驱动状态，则方法100 前进到步骤104，在步骤104，控制模块36确定机动车辆5当前是否处于自动发动机停止状况。如果发动机12处于自动停止模式，则方法前进到步骤106。在步骤106，命令的换挡被超驰，使得在自动发动机重新起动期间第一前进挡位所需的最小数量的离合器34被接合， 方法100结束。如果发动机12不处于自动停止模式，即，发动机12在自动发动机停止之后已经开始重新起动，则方法100从步骤104前进到步骤108。在步骤108中，控制模块36确定发动机12是否已经重新起动。如果发动机没有重新起动，则方法100前进到步骤110。如果发动机12已经重新起动，则方法前进到步骤112，在步骤112，发动机计时器被设定为零值。 发动机计时器是自从发动机12重新起动开始的时间。然后方法100前进到步骤110。在步骤110，确定是否超驰命令的换挡，使得最小数量的离合器/制动器34被接合。如果不执行命令的换挡的超驰，则方法100结束。如果执行超驰，则方法前进到步骤 114。在步骤114，控制模块36基于从驾驶员对动力系的功率请求(例如使用加速踏板位置)来计算保持最小数量的离合器/制动器超驰的时间阈值。加速踏板位置通过传感器 37C传递给控制模块36。低功率请求(例如，施加低的加速踏板)指示超驰状态的较少的时间。高功率请求(例如，施加较高的加速踏板)指示超驰状态的较多的时间。在步骤116，控制模块36将计算的时间阈值与发动机12重新起动开始经过的时间进行比较。如果发动机 12已经运行的时间超过该阈值，则方法前进到步骤118，停止命令的换挡的超驰，方法100 结束。如果发动机12已经运行的时间不超过该阈值，则方法前进到步骤120。在步骤120，控制模块36确定变速器14是否已经换挡到更高挡位。如果变速器 14已经换挡到更高挡位，则方法前进到步骤118。如果变速器14还没有换挡到更高挡位， 则方法100前进到步骤122，在步骤122，命令的换挡被超驰，使得在自动发动机重新起动期间第一前进挡位所需的最小数量的离合器34被接合。本发明的描述在本质上仅仅是示例性的，并且不背离本发明的精神的变体属于本发明的范围内。这样的变体不应被认为是背离了本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于控制机动车辆中的动力系的方法，所述动力系具有发动机和带有蓄能器和多个扭矩传递设备的变速器，所述变速器能够操作为提供至少多个齿轮速度，所述方法包括确定车辆状态；基于所述车辆状态而排放所述蓄能器；命令所述变速器提供所述多个齿轮速度中的一个齿轮速度；接合提供所述命令的齿轮速度所需的第一组多个扭矩传递设备；起动所述发动机；将发动机计时器设定为零值；使所述发动机计时器递增；基于对所述动力系的请求功率需求而计算时间阈值；如果所述发动机计时器大于所述时间阈值，则接合提供所述命令的齿轮速度所需的第二组多个扭矩传递设备；以及如果接下来命令了第二、比所述命令的齿轮速度更高的齿轮速度，则接合提供所述命令的齿轮速度所需的第三组多个扭矩传递设备。
2.如权利要求1所述的方法，还包括检测加速踏板位置的步骤，其中，所述请求的功率需求是所检测的加速踏板位置的函数。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述检测的加速踏板位置的第一范围对应于所述动力系的较低功率需求，所检测的加速踏板位置的第二范围对应于所述动力系的比所述较低功率需求高的功率需求。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述加速踏板位置的第一范围对应于比所述加速踏板位置的第二范围更少地压所述加速踏板。
5.如权利要求1所述的方法，其中，在起动所述发动机之后立刻将所述发动机计时器设定为零值。
6.如权利要求1所述的方法，其中，接合提供命令的齿轮速度所需的第一组多个扭矩传递设备的步骤包括接合离合器以及接合单向离合器。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一组中的扭矩传递设备的数量小于所述第二组或第三组中扭矩传递设备的数量。
8.如权利要求1所述的方法，其中，确定车辆状态的步骤包括确定所述机动车辆的点火是否处于开启位置以及确定所述变速器是否处于驻车状况，排放所述蓄能器的步骤包括如果已经请求所述发动机起动并且所述变速器不处于驻车以及点火处于开启位置则排放所述蓄能器。
9.一种动力系，包括具有蓄能器和多个扭矩传递设备的变速器； 发动机； 加速踏板；用于检测所述加速踏板的位置的加速踏板位置传感器；与所述变速器、所述发动机和所述加速踏板位置传感器连通的控制模块，所述控制模块具有用于存储和执行多个控制逻辑的存储器，所述多个控制逻辑包括用于自动地停止所述发动机的第一控制逻辑； 用于重新起动所述发动机的第二控制逻辑；以及用于通过接合最小数量的多个扭矩传递设备而超驰命令的换挡的第三控制逻辑。
10. 一种动力系，包括具有蓄能器、第一扭矩传递设备和第二扭矩传递设备的变速器； 发动机； 加速踏板；用于检测所述加速踏板的位置的加速踏板位置传感器；与所述变速器、所述发动机和所述加速踏板位置传感器连通的控制模块，所述控制模块具有用于存储和执行多个控制逻辑的存储器，所述多个控制逻辑包括 用于自动地停止所述发动机的第一控制逻辑；用于通过接合所述第一扭矩传递设备和所述第二扭矩传递设备而命令换挡的第二控制逻辑；用于重新起动所述发动机的第三控制逻辑；以及如果所述命令的换挡是至少第一前进挡位或倒挡，则通过仅接合所述第一扭矩传递设备和所述第二扭矩传递设备中的一个而超驰所述命令的换挡的第四控制逻辑。
全文摘要
本发明提供了用于控制机动车辆的自动重新起动的系统和方法。该系统和方法构造成能够实现自动重新起动，该自动重新起动允许最小数量的扭矩传递设备填充液压流体。
文档编号B60W10/10GK102442309SQ20111030781
公开日2012年5月9日 申请日期2011年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者M. 博肯斯特特 C., G. 奥塔内斯 P., J. 张 Z. 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司