专利名称：用于控制怠速停止和起动逻辑的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于控制ISG逻辑的方法和设备，更加具体而言，涉及控制ISG车辆的 ISG (怠速停止和起动(Idle Stop & Go))逻辑的方法，当车辆停止时其自动停止发动机的怠速，而在预定的时间后重新起动发动机从而起动车辆。
背景技术：
引发大气中各种气体的温室效应的气体称为温室气体。就温室气体而言，包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟利昂气和臭氧。尽管水蒸汽是造成自然温室效应的主要因素， 但引起全球变暖的典型的温室气体则是二氧化碳。自从在二十世纪的后半叶以来，全球变暖迅速发展，诸如局部的暴雨、干旱、台风等的极端天气在迅速增加。如果当前的污染水平继续的话，则可以预期在不远的将来，弥漫整个世界的温室气体排放将达到严重威胁人类和生态系统的水平。因此，建立了旨在减少温室气体量的国际合作，以应对因温室气体而造成的全球变暖。在运输领域中，已经为减少温室气体做出了各种努力，作为这些努力的一部分，在提高燃料效率方面已经做出了大量的努力。在当前，燃料效率是中心议题，在世界范围内，ISG (怠速停止和起动)系统的应用正在增加。ISG系统根据车辆速度、发动机转速和冷却水温度等方面的信息而给出指令，以停止发动机的怠速。换言之，ISG系统是一种发动机控制系统，其具有这样的功能当车辆在城镇中停止而等待交通信号灯的时候自动停止怠速的发动机，而在预定的时间之后起动车辆的时候重新起动(运行)发动机，从而能够正常操作。ISG系统也称为怠速停车控制设备。ISG系统在实际燃料效率模式方面能够达到大约5 15%的燃料效果。配有ISG系统的车辆称为ISG车辆。尽管ISG的最优先的目的是提高燃料效率， 但可以通过各种倾斜条件和电池条件来设定禁止条件，以便提高车辆系统的安全性和商业价值。参见图1，图1为流程图，其图解了配备有自动变速器的车辆的怠速停止和起动的一般过程。配备有自动变速器的普通车辆应配有副油泵(sub-oil pump)以实现ISG系统，该副油泵用于在发动机停止时保持变速器的液压。
在通过配备副油泵而具有ISG系统的车辆中，在步骤SlOO中确定了怠速停止入口条件的时候，当制动器踏板被踩下以便在D档域下停车的时候(步骤SllO中为“是”)，在步骤S130中发动机被停止。在此过程中，副油泵运行以保持变速器的液压。换言之，通过ISG系统开始停止发动机的条件是车辆停止同时没有检测到车辆速度，传动装置被保持在D档域，并且制动器踏板被操作并保持了预定的时间，其中停止发动机以提高燃料效率。此后，当在车辆停止的条件下制动器踏板在D档域下被释放时(步骤S150中为 “是”)，在步骤S170中发动机自动重新起动。在此情况下，副油泵被关断。换言之，在发动机被ISG系统停止的情况下，当检测到使用者起动车辆的意图的时候，例如释放制动器踏板并操作加速器踏板的时候，则发动机开启以保持正常行驶。在上述ISG车辆中，控制ISG系统的逻辑应根据ISG车辆当前所在的道路的倾斜度，来针对平地(level ground)或上坡(uphill)做出改变，以便保持车辆系统的安全性。特别是，当在下坡上重新起动车辆时，ISG逻辑控制能够确保稳定起动并防止车辆因该车辆的运动特性而向下运动。公开于该背景部分的信息仅仅是为了增加对于本发明一般背景的理解，而不应被看作是认可了或任何形式地暗示了该信息构成了已经为本领域的普通技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面提供了用于根据ISG车辆当前所在的道路的倾斜度并精确地考虑到倾斜度而对ISG逻辑进行控制的方法和设备。另外，本发明致力于提供用于控制ISG逻辑的方法和设备，其能够即使在下坡上也能确保ISG车辆的稳定起动。本发明的各个方面提供了控制ISG逻辑的方法，其包括(a)确定制动器踏板是否变成了 0N，且在ISG车辆行驶的同时传动装置处于D档(驱动)状态；(b)当在步骤(a)中所述制动器踏板变成了 ON时，通过安置于ISG车辆中的倾斜度传感器来测量道路的倾斜度，以确定道路是否为下坡；(c)当在步骤(b)中道路被确定为下坡时，在内部将车辆控制到N档(空档)状态，而不管传动装置处于D档状态；(d)确定所述制动器踏板是否变成了 OFF，且传动装置处于D档状态；以及(e)当在步骤(d)中制动器踏板变成了 OFF时，在内部将车辆从N档状态切换到D档状态。在步骤(c)中，在内部将车辆控制到N档状态可以包括将变速器副油泵的液压保持在最低水平。步骤(e)可以延迟车辆从N档状态到D档状态的内部切换，还可以包括将发动机的扭矩控制在预定值之下。本发明的其它方面提供了用于控制ISG逻辑的设备，该设备安装在配有ISG系统的车辆中，该设备包括制动器踏板开关、变速杆开关、倾斜度传感器、控制器和发动机单元， 所述变速杆开关显示车辆传动装置的当前状态；所述倾斜度传感器安装在车辆中并测量车辆所在道路的倾斜度；所述控制器根据测得的倾斜度，对于在下坡上的车辆，在内部将车辆控制到N档(空档)状态，而不管所述变速杆开关所显示的档域(gear range)如何；所述发动机单元当所述制动器踏板变成ON而车辆的传动装置处于D档(驱动)状态时执行怠速停止，而在所述制动器踏板变成OFF而车辆的传动装置处于D档状态时重新起动已经停止的发动机。当在内部将车辆控制到N档状态时，控制器可以将变速器副油泵的液压保持在最小；当制动器踏板变成OFF且车辆的传动装置处于D档状态时，所述控制器在内部将车辆从 N档状态切换到D档状态并延迟向D档状态的切换。当所述制动器踏板变成OFF且车辆的传动装置处于D档状态时，所述控制器可以将发动机扭矩控制在预定值之下。根据本发明的各个方面，通过利用ISG车辆中的倾斜度传感器测量道路的倾斜度，根据ISG车辆当前所在道路的倾斜度，可以在考虑倾斜度的情况下控制ISG逻辑。此外，根据本发明的各个方面，可以提供一种控制ISG逻辑的方法，其在ISG车辆处于下坡上时，通过在内部将变速器控制到空档状态，能够确保ISG车辆即使在下坡上也能稳定起动。此外，根据本发明的各个方面，在发动机重新起动时，通过在内部对车辆变速进行延时并将发动机的扭矩限制在预定值之下，可以确保车辆运动的稳定性，而没有因变速导致的冲击。本发明的方法和装置还具有其它的特征和有点，这些特征和有点将在结合于本文的附图和随后的具体实施方式
部分中得以显现或得到更加详细的阐明，所述附图与具体实施方式
一起用于解释本发明的特定原理。
图1为流程图，其图解了配有自动变速器的车辆的怠速停止和起动的一般过程。图2为流程图，其图解了根据本发明的控制ISG逻辑的示例性方法。图3为方框图，其图解了根据本发明的用于控制ISG逻辑的示例性设备的结构。应当理解，所附附图并非一定是按比例的，其示出了图解本发明基本原理的各个特征的一定程度上的简化画法。本文所公开的本发明的具体涉及特征，包括例如具体尺寸、 方向、位置和形状将部分地由特定的预期应用和使用环境所确定。在这些图形中，贯穿附图的各个图形，附图标记指代本发明的相同或等同的部分。
具体实施例方式现在将详细引用本发明的各个实施方案，结合附解并在以下描述了其各个实例。尽管结合示例性实施方案描述了本发明，但应该理解，本说明书并非要将本发明限定在那些示例性的实施方案。相反，本发明意在不仅覆盖所述示例性实施方案，而且覆盖各种替代方式、修改方式、等价方式以及其它实施方案，这些替代方式、修改方式、等价方式以及其它实施方案可以包含在由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围之内。以下参考图2，详细地描述了根据本发明的各个实施方案的控制ISG逻辑的方法。这里假定以下描述的车辆为配有ISG系统的车辆。例如，假定该车辆配有用于操作ISG逻辑的按钮，该用于操作ISG逻辑的按钮位于驾驶座前方的仪表盘上，从而在该按钮被按动时运行ISG逻辑，或者即使没有该按钮，当车辆停止时，ISG逻辑在预定的时间后自动运行。参考图2，对于配有ISG系统的车辆(以下称为ISG车辆)，首先在步骤S200中确定怠速停车入口条件，且在步骤S210中当制动器踏板被踩下且行驶的车辆被停止而传动装置处于D (驱动)档域时，换言之，当变速器踏板变成ON时，ISG车辆中的倾斜度传感器测量ISG车辆所在的道路的倾斜度。根据所测得的倾斜度，在步骤S220中确定ISG车辆所在的道路为平地、上坡还是下坡。当根据所测得的倾斜度确定了道路为下坡时(步骤S220中为“是”)，在步骤S230 中在内部将车辆从怠速停止状态控制到N档(空档)状态，而不管传动装置处于D档域。换言之，即使处于怠速停止时，变速杆开关的传动装置仍然显示为D档状态，但是在内部将车辆控制到N档域，而不管传动装置如何。然后，在步骤S240中当制动器踏板被释放而传动装置处于D档状态时，即当制动器踏板变成OFF时，在步骤S250中发动机重新起动，其中在内部将车辆从N档状态切换到 D档状态。当在内部将车辆从N档状态切换到D档状态时，向D档状态的切换被延时以防止因变速而导致的冲击。此外，通过将变速器的液压控制在空档水平，使变速器离合器保持在OFF，并在空档下保持用于控制变速器的变速器副油泵的液压，以便在内部将车辆控制到N档状态，使得在发动机重新起动时因处于D档状态的制动器的OFF而导致的冲击最小化。此外，当车辆被重新起动时，通过控制ETL(发动机扭矩限制)而将发动机扭矩控制在预定值之下，这用于在驾驶员在重新起动车辆时踩下加速器踏板的时候稳定车辆的运动。另一方面，当根据ISG车辆中的倾斜度传感器所测得的倾斜度确定了 ISG车辆所在的道路的倾斜度不是下坡时(步骤S220中为“否”)，例如，当道路为平地或上坡时，执行怠速停止，同时在步骤S260中将传动装置保持和控制在D档状态。换言之，即使发动机是停止的，通过保持D档域的液压，当恰好在车辆重新起动之后加速器踏板被踩下时，也能确保起动性能。此外，即使发动机停止了，也要保持制动器液压，这是为了防止在车辆重新起动后车辆向前运动。然后，在步骤S270中当制动器踏板被释放而传动装置处于D档状态时，即当制动器踏板变成OFF时，在步骤S280中发动机被重新起动，其中ISG车辆保持变速器的D档状态。以下参考图3来描述根据本发明的各个实施方案的用于控制ISG逻辑的设备。参考图3，根据本发明的用于控制ISG逻辑的设备包括点火开关10、车辆速度传感器20、加速器传感器30、制动器踏板开关40、变速杆开关50、倾斜度传感器60、控制器70和发动机单元80。必须满足如下条件当ISG车辆停止以等待交通信号灯时，点火开关10处于ON以便自动地停止发动机85，即执行怠速停止。换言之，车辆速度传感器20的输出信号应显示“0(零)”，而加速器传感器30的输出信号应显示出加速器踏板没有被踩下。此外，有一个先决条件，S卩，变速器油的温度应在预定的范围内，且发动机转速 (RPM)应在预定值之下。在此状态下，当驾驶员踩下制动器踏板而车辆的传动装置处于D档状态时，即当制动器踏板变成OF时，执行怠速停止。变速杆开关50显示车辆传动装置的当前状态。换言之，显示车辆的传动装置是否处于D档(驱动)状态或N档(空档)状态。安装在车辆上的倾斜度传感器60确定车辆所在道路的倾斜性，并测量倾斜度。根据倾斜度传感器60所测得的倾斜度，确定车辆所在的道路为平地、上坡还是下坡。根据所测的的倾斜度，对于处于下坡上的车辆，控制器70在内部将车辆控制到N 档域，而不管由变速杆开关50所显示的传动装置如何。换言之，变速杆开关50即使在怠速停止下仍然保持显示D档状态，但车辆被在内部控制到D档域，而不管传动装置如何。对于这种结构，通过将变速器的液压控制在空档水平，保持变速器离合器为OFF， 并保持用于在空档下控制变速器的变速器副油泵的液压，从而使因在发动机重新起动时处于D档状态的制动器的OFF所导致的冲击最小化。此外，当制动器踏板变成OFF且车辆重新起动而车辆的传动装置处于D档状态时， 通过控制ETL(发动机扭矩限制)，控制器70将发动机扭矩控制在预定值之下。当驾驶员在重新起动时踩下加速器踏板的时候，这就用于车辆运动的稳定性。此外，当制动器踏板变成OFF且车辆被重新起动而车辆的传动装置处于D档状态时，控制器70在内部将车辆从N档状态切换到D档状态，其中向D档状态的切换被延时以防止因变速而导致的冲击。当制动器踏板变成ON而车辆的传动装置处于D档状态时，发动机单元80执行怠速停止，即停止发动机85 ；而当制动器踏板变成OFF而车辆的传动装置处于D档状态时，重新起动已经停止的发动机。根据本发明的各个方面，通过利用ISG车辆中的倾斜度传感器测量道路的倾斜度，根据ISG车辆当前所在道路的倾斜度，能够在考虑倾斜度的情况下控制ISG逻辑。此外，能够提供一种控制ISG逻辑的方法，其在ISG车辆在下坡上时，通过在内部将变速器控制到空档状态，能够确保ISG车辆的稳定起动，即使该ISG车辆处于下坡上。另外，在重新起动发动机时，通过在内部对车辆的变速进行延时并将发动机扭矩限制在预定值之下，能够确保车辆运动的稳定性，而没有因变速导致的冲击。为便于说明和精确限定所附权利要求，术语前等用于描述示例性实施方案的特征，该描述参考了这些特征在附图中显示的位置。前述对于本发明具体的示例性实施方案所进行的描述是处于图解和说明的目的。 这些描述并非是要穷尽本发明，也不是要将本发明限定于所公开的精确形式，显然，在上述描述的启示下，各种修改和改变都是可能的。所述示例性实施方案的选择和描述，其目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够实施和利用本发明的各个示例性实施方案及其各种替代方式和修改方式。本发明的范围意在由所述权利要求及其等同方案所限定。
权利要求
1.一种用于控制怠速停止和起动逻辑的方法，该方法包括a)确定制动器踏板是否变成了0N，且在怠速停止和起动车辆行驶的同时传动装置处于D档状态；b)当在步骤a)中所述制动器踏板变成了ON时，通过安装于怠速停止和起动车辆中的倾斜度传感器来测量道路的倾斜度，以确定道路是否为下坡；c)当在步骤b)中道路被确定为下坡时，在内部将车辆控制到N档状态，而不管传动装置处于D档状态；d)确定所述制动器踏板是否变成了OFF，且传动装置处于D档状态；以及e)当在步骤d)中制动器踏板变成了OFF时，在内部将车辆从N档状态切换到D档状态。
2.根据权利要求1所述的用于控制怠速停止和起动逻辑的方法，其中在步骤c)中，在内部将车辆控制到N档状态包括将变速器副油泵的液压保持在最低水平。
3.根据权利要求1所述的用于控制怠速停止和起动逻辑的方法，其中步骤e)延迟车辆从N档状态到D档状态的内部切换。
4.根据权利要求1所述的用于控制怠速停止和起动逻辑的方法，其中步骤e)还包括将发动机的扭矩控制在预定值之下。
5.一种用于控制怠速停止和起动逻辑的设备，该设备安装在配有怠速停止和起动系统的车辆中，该设备包括制动器踏板开关；变速杆开关，所述变速杆开关显示车辆的传动装置的当前状态；倾斜度传感器，所述倾斜度传感器安装在车辆中并测量车辆所在道路的倾斜度；控制器，所述控制器根据测得的倾斜度，对于在下坡上的车辆，在内部将车辆控制到N 档状态，而不管所述变速杆开关所显示的档域如何；和发动机单元，所述发动机单元在所述制动器踏板变成ON而车辆的传动装置处于D档状态时执行怠速停止，而在所述制动器踏板变成OFF而车辆的传动装置处于D档状态时重新起动已经停止的发动机。
6.根据权利要求5所述的用于控制怠速停止和起动逻辑的设备，其中当在内部将车辆控制到N档状态时，所述控制器将变速器副油泵的液压保持在最小。
7.根据权利要求5所述的用于控制怠速停止和起动逻辑的设备，其中当所述制动器踏板变成OFF且车辆的传动装置处于D档状态时，所述控制器在内部将车辆从N档状态切换到D档状态，并延迟向D档状态的切换。
8.根据权利要求5所述的用于控制怠速停止和起动逻辑的设备，其中当所述制动器踏板变成OFF且车辆的传动装置处于D档状态时，所述控制器将发动机扭矩控制在预定值之下。
全文摘要
本发明公开了一种用于控制怠速停止和起动逻辑的方法和设备。用于控制ISG逻辑的设备安装在配有ISG系统的车辆中。该设备包括制动器踏板开关、变速杆开关、倾斜度传感器、控制器和发动机单元，其中所述变速杆开关显示车辆的传动装置的当前状态；所述倾斜度传感器安装在车辆中并测量车辆所在道路的倾斜度；所述控制器根据测得的倾斜度，对于在下坡上的车辆，在内部将车辆控制到N档(空档)状态，而不管变速杆开关所显示的档域如何；所述发动机单元在制动器踏板变成ON而车辆的传动装置处于D档(驱动)状态时执行怠速停止，而在制动器踏板变成OFF而车辆的传动装置处于D档状态时重新起动已经停止的发动机。
文档编号B60W40/06GK102556040SQ20111033718
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月31日 优先权日2010年12月7日
发明者方晶焕, 权聪芽, 柳志勇, 金世埈 申请人:现代自动车株式会社