用于改善临时停车期间的燃料效率的车辆和方法与流程

本申请要求2014年10月21日提交的韩国专利申请第10-2014-0142549号的优先权，该申请的全部内容通过引用结合于此用于所有目的。

技术领域

本发明的各个实施方案涉及在临时停车期间的燃料效率的改善，并且更具体地，涉及一种用于改善临时停车期间的燃料效率的车辆和方法，其可以通过降低D挡位临时停车期间空挡控制时发生的行星齿轮噪音和车辆振动来改善燃料效率和噪音、振动、粗糙度(NVH)。

背景技术：

一般而言，用于车辆的自动变速器包括依据行驶速度和车辆的负载自动地控制换挡比的换挡控制装置，其中该换挡控制装置在运行状态或非运行状态下控制安装在齿轮系中的多个离合器和制动器，以控制行星齿轮的输出阶段的RPM，从而执行换挡。

具体而言，在提高车辆的燃料效率已成为非常重要的问题的情况下，已进行了改善自动变速器的燃料效率的努力。努力的示例可包括空挡控制方法。

空挡控制是这样一种控制方法：其在配置有行星齿轮组的自动变速器车辆中的D挡位临时停车时使离合器处于半空挡状态，以降低发动机负载和降低燃料消耗，从而改善燃料效率。

然而，通过在没有施加空挡控制的D挡位临时停车时使离合器处于半空挡状态，经由在不旋转的行星齿轮组之中的离合器释放，空挡控制实现使行星齿轮组旋转，并且由于行星齿轮组的旋转而引起齿轮噪音。因此，在配置有行星齿轮组的自动变速器车辆的D挡位临时停车时，空挡控制可以改善燃料效率，但引起了行星齿轮噪音。

通常，可通过降低临时停车时的D挡位发动机RPM并由此减少行星齿轮的旋转来改善空挡控制时的行星齿轮噪音。

然而，由于配置有行星齿轮组的自动变速器在D挡位临时停车时通常不使用空挡控制，所以将D挡位发动机RPM设置成高以避免车辆的谐振频率，从而用于D挡位临时停车时的空挡控制的低D挡位发动机RPM不得不与车辆的谐振频率一致，并且由于与车辆的谐振频率一致，实现空挡控制的车辆会引起车辆振动。

因此，为了改善配置有行星齿轮组的自动变速器车辆的燃料效率，需要解决低D挡位发动机RPM的两个冲突的现象以降低行星齿轮噪音和避免在空挡控制时引起车辆振动的车辆的谐振频率。

发明背景部分中公开的信息仅用于加强对本发明的一般背景的理解，而不应当被视为承认或以任何方式暗示该信息形成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面致力于提供一种用于改善临时停车期间的燃料效率的车辆和方法，其可以通过将配置有行星齿轮组的自动变速器车辆的D挡位发动机RPM分为应用空挡控制的D挡位临时停车和不应用空挡控制的D挡位临时停车，以使D挡位发动机RPM不同，而在避免应用空挡控制时的车辆的谐振频率的同时减低行星齿轮噪音并且由于行星齿轮噪音和车辆振动的降低而改善燃料效率和NVH两者。

根据本发明的各个方面，一种用于改善临时停车期间的燃料效率的方法可以包括(A)通过发动机控制装置将空挡控制状态分为D挡位临时停车期间的空挡控制进入和空挡控制释放，(B)确定在空挡控制进入时的空挡控制进入D挡位目标RPM和空挡控制释放时的空挡控制释放D挡位目标RPM，和(C)在空挡控制进入之后的空挡控制时，将空挡控制进入D挡位目标RPM切换到与变速器控制装置的变速器离合器释放时间一致的速度梯度的RPM，和在空挡控制释放之后的空挡控制时，将空挡控制释放D挡位目标RPM切换至与通过变速器控制装置的变速器的离合器接合时间一致的速度梯度的RPM。

在(B)中，可在映射图中确定空挡控制进入D挡位目标RPM和 空挡控制释放D挡位目标RPM，所述映射图采用根据冷却水温度的空挡控制D挡位目标RPM构建。

在(B)中，在空挡控制进入之后执行空挡控制可包括：(b-1)通过发动机控制装置在采用根据冷却水温度的空挡控制D挡位目标RPM构建的映射图中确定进入空挡控制目标RPM；(b-2)确定是否在空挡控制进入之后经过预定的时间；以及(b-3)在空挡控制进入之后并经过预定时间之后，使用空挡控制进入D挡位目标RPM作为进入空挡控制目标RPM执行RPM切换，而在空挡控制进入之后并经过预定的时间之前，使用空挡控制进入D挡位目标RPM作为在空挡控制释放的情况下确定的释放空挡控制目标RPM和考虑离合器释放时间的进入空挡控制目标RPM执行RPM切换。

进入空挡控制目标RPM是N1M并且可存储在发动机控制装置的存储器中。

在所述空挡控制进入之后经过的预定的时间是通过变速器控制装置的变速器的离合器释放时间。

在空挡控制进入之后并经过预定时间之后确定的空挡控制D挡位目标RPM可以确定为N₁目标＝N1，其中N₁目标表示在释放时间之前的空挡控制D挡位目标RPM，并且N1表示进入空挡控制目标RPM。

在空挡控制进入之后并经过预定时间之前确定的空挡控制D挡位目标RPM可以确定为N₂目标＝N₁目标+(N1–N2M)/T1，其中N₂目标表示在释放时间之后的空挡控制D挡位目标RPM，N₁目标表示在释放时间之前的空挡控制D挡位目标RPM，N1表示进入空挡控制目标RPM，N2M表示释放空挡控制目标RPM，以及T1表示离合器释放时间。

在(B)中，在空挡控制进入之后执行空挡控制释放可包括：(b-1a)通过发动机控制装置在采用根据冷却水温度的空挡控制D挡位目标RPM构建的映射图中确定释放空挡控制目标RPM；(b-1b)确定是否执行空挡控制释放；(b-2a)当执行空挡控制释放时确定是否在空挡控制释放进入之后经过预定的时间；以及(b-3a)在空挡控制释放完成或空挡控制释放进入之后并经过预定时间之后使用空挡控制释放D挡位目标RPM作为释放空挡控制目标RPM执行RPM切换，而在空挡控制释放进入之后并经过预定的时间之后，使用空挡控制释放D挡位目标 RPM作为在空挡控制释放情况下确定的进入空挡控制目标RPM和考虑离合器释放时间的释放空挡控制目标RPM执行RPM切换。

所述释放空挡控制目标RPM是N2M并且可存储在发动机控制装置的存储器中。

在所述空档控制释放之后经过的预定时间是通过所述变速器控制装置的变速器的离合器接合时间。

在空挡控制释放之后并经过预定时间之后确定的空挡控制D挡位目标RPM可以确定为N₁目标＝N2，其中N₁目标表示在接合时间之前的空挡控制D挡位目标RPM，并且N2表示释放空挡控制目标RPM。

在空挡控制释放之后并经过预定时间之前确定的空挡控制D挡位目标RPM可以确定为N₂目标＝N₁目标+(N2–N1M)/T2，其中N₂目标表示在接合时间之后的空挡控制D挡位目标RPM，N₁目标表示在接合时间之前的空挡控制D挡位目标RPM，N2表示释放空挡控制目标RPM，N1M表示进入空挡控制目标RPM，以及T2表示离合器接合时间。

根据本发明的各个方面，一种嵌入用于改善临时停车期间的燃料效率的方法的车辆可包括：发动机控制装置，其配置成控制发动机，确定在D挡位临时停车期间确定的空挡控制状态下的空挡控制进入D挡位目标RPM和空挡控制释放D挡位目标RPM，并且该发动机控制装置包括存储控制值的存储器；变速器控制装置，其配置成控制变速器，在D挡位临时停车期间，在执行空挡控制进入时执行离合器释放和在空挡释放时执行离合器接合，该变速器控制装置包括存储控制值的存储器，并且与所述发动机控制装置交互通信以向发动机控制装置提供离合器释放时间和离合器接合时间；以及数据检测装置，其配置成分别提供通过发动机RPM传感器、油门踏板位置传感器、齿轮位置传感器、车辆速度传感器、变速器输入速度传感器、变速器输出速度传感器、加速度传感器、制动器压力传感器、和冷却水温度传感器检测的检测值，以分别作为所述发动机控制装置和所述变速器控制装置的输入数据。

所述发动机控制装置可设置有考虑冷却水温度的映射图并且使用所述映射图确定空挡控制进入D挡位目标RPM和空挡控制释放D挡位目标RPM。

所述发动机控制装置可以是发动机电子控制单元(ECU)，变速器控制装置可以是变速器控制单元(TCU)、并且变速器可以是配置有离合器、行星齿轮组、和压力控制装置的自动变速器。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇和船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些其它特征和优点将从结合于此的附图和以下具体实施方式中显而易见，或在附图和具体实施方式中详细陈述，附图和具体实施方式共同用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1A和图1B是根据本发明的用于改善临时停车期间的燃料效率的车辆和示例性方法的构造图。

图2A和2B是根据本发明的用于改善处于临时停车状态的车辆的临时停车期间的燃料效率的示例性方法的流程图。

图3A和图3B是示出了根据本发明的用于改善临时停车期间的燃料效率的示例性方法的映射图的示例。

应当了解，附图并非按比例地绘制，而是图示性地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各个实施方案，其示例在附图中示出并在下文中描述。虽然本发明将结合示例性实施方案来描述，但将可理解，本说明书不旨在将本发明限制于那些示例性实施方案。相反，本 发明意图不仅覆盖示例性实施方案，而且覆盖可包含在如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代方案、修改、等效物以及其它实施方案。

图1A和图1B是应用根据本发明的各个实施方案的用于改善临时停车期间的燃料效率的方法的车辆的构造图。

如图1A和图1B所示，车辆包括检测各种类型的控制值的数据检测装置10、接收数据检测装置10的数据以执行对发动机20-1的控制的发动机控制装置20和变速器控制装置30，变速器控制装置30接收数据检测装置10的数据以执行对变速器30-1的控制。

数据检测装置10包括检测发动机RPM的发动机RPM传感器、检测油门踏板行程的油门踏板位置传感器、检测挡位的齿轮位置传感器、检测车辆速度的车辆速度传感器、检测变速器输入速度的变速器输入速度传感器、检测变速器输出速度的变速器输出速度传感器、检测车辆加速度的加速度传感器和检测制动车辆时的制动压力的制动器压力传感器。而且，虽然没有示出，但数据检测装置10包括检测发动机冷却水的温度的水温传感器。

发动机控制装置20包括用于数据存储的存储器和读取存储器的存储值以控制发动机20-1的发动机控制器。而且，发动机控制装置20配备有映射图，在该映射图中针对发动机冷却水的每个冷却水温计算D挡位临时停车时的目标RPM。因此，可使用发动机电子控制单元(ECU)作为发动机控制装置20。具体而言，发动机控制装置20与变速器控制装置交互地通信以实现协同控制。

变速器控制装置包括用于数据存储的存储器和读取存储器的存储值以控制变速器30-1的变速器控制器。而且，变速器控制装置30可以配备有映射图，在该映射图中针对发动机冷却水的每个冷却水温计算D挡位临时停车时的目标RPM。因此，可使用变速器控制单元(TCU)作为变速器控制装置30。具体而言，变速器控制装置30与发动机控制装置20交互地通信以实现协同控制。

变速器30-1是自动变速器，其配置有离合器、行星齿轮组、和压力控制装置并且实现D挡位临时停车时的空挡控制以改善燃料效率。因此，变速器30-1是配置有行星齿轮组的自动变速器。

图2A和2B是根据本发明的各个实施方式的用于改善处于D挡位临时停车状态的车辆的临时停车期间的燃料效率的空挡控制方法的流程图，其中该空挡控制方法应用于配置有行星齿轮组的自动变速器车辆，并且通过发动机控制装置20和变速器控制装置30执行以下将描述的空挡控制方法。

S10是确定车辆是否处于临时停车的步骤。这通过发动机控制装置20使用从数据检测装置10接收的数据来确定。例如，发动机控制装置20的发动机控制器读取数据检测装置10的车辆传感器、加速度传感器、或发动机RPM传感器的检测值以确定车辆是否处于临时停车。而且，可基于通常可确定为空转(idle)的发动机RPM确定车辆的临时停车。

如果在S10中确定车辆不处于临时停车，则空挡控制方法转到S10-1，并且因此发动机控制装置20一般在行驶时控制发动机20-1并且变速器控制装置30采用通用变速器控制来控制变速器30-1，该通用变速器控制在D挡位临时停车时排除空挡控制。在这种情况下，如在图3A和图3B中所示的目标发动机RPM图表2中，通过连通空挡控制不激活根据冷却水温度计算目标RPM的映射图。

另一方面，如果从S10的确定结果确定车辆处于临时停车状态，则空挡控制方法进入S20，因此在空挡控制进入(entry)之前和之后确定。在这种情况下，通过发动机控制装置20使用从数据检测装置10接收的数据来确定空挡控制进入。例如，发动机控制装置20的发动机控制器使用存储在存储器中的数据检测装置10的齿轮位置传感器的检测值来识别D挡位，从而确定车辆处于当前D挡位临时停车。然而，有关车辆是否进入空挡控制的确定通过变速器控制装置30执行并然后可应用于发动机控制装置20。

S20是通过发动机控制装置20确定车辆是否处于空挡控制进入状态还是空挡控制释放状态的步骤。如果在S20中确定车辆处于空挡控制进入状态，则车辆进入在步骤S30至S60中执行的空挡控制，然而如果在S20中确定车辆不处于空挡控制进入状态，则车辆进入在S30-1至S60-1中执行的空挡控制释放。

S30是依据空挡控制性能计算进入空挡控制目标RPM(在下文中， N1)、将计算出的N1定义为N1M并然后将N1M存储在发动机控制装置20的存储器中的步骤。这可通过使用映射图来计算，在映射图中计算每个冷却水温度的D挡位临时停车时的目标RPM。在图3A和图3B中例示了S30中的N1计算。如在目标发动机RPM图表1中，通过连通空挡控制来激活依据冷却水温度计算目标RPM的映射图，因此，N1依据冷却水温度计算为连通空挡控制目标RPM。

S40是确定在执行空挡控制之后，是否通过变速器控制装置30释放变速器30-1的离合器的步骤。为此，检查在执行空挡控制时所执行的离合器释放时间T1的流逝(elapse)。在这种情况下，是否离合器释放时间T1经过会确定N1和空挡控制进入D挡位目标RPM(在下文中，N₁目标)之间的关系。

S50是在S40中确定离合器释放时间T1经过预设时间的情况。在这种情况下，N₁目标通过以下等式1确定为N1。

在释放时间之后的空挡控制进入D挡位目标RPM：N₁目标＝N1…等式1。

S60是在S40中确定离合器释放时间T1没有经过预设时间的情况。在这种情况下，为了确定N₂目标，考虑在空挡控制释放时计算的释放空挡控制目标RPM N2M和离合器释放时间T1。

在释放时间之前的空挡控制进入D挡位目标RPM：N₂目标＝N₁目标+(N1-N2M)/T1…等式2。

在等式2中，N2M是释放空挡控制目标RPM的值，通过计算在空挡控制释放时的释放空挡控制目标RPM N2、将N2定义为N2M、并然后将N2M存储在存储器中获得该释放空挡控制目标RPM。在S30-1中详细描述了N2和N2M。

在图3A和图3B中例示了S30至S60。如在图3A和图3B的目标发动机RPM图表1中，通过连通空挡控制来激活依据冷却水温度计算目标RPM的映射图，因此，N1依据冷却水温度计算为连通空挡控制目标RPM。变速器控制装置30释放离合器，使得变速器30-1进入空挡控制，并且同时，发动机控制装置20根据离合器释放执行从空档控制D档位发动机RPM切换到S50的N₁目标或S60的N₂目标的RPM。具体而言，RPM切换速度具有与离合器释放时间一致的速度梯度，因 此，断开空挡控制目标RPM和连通空挡控制目标RPM之间的梯度可以以平稳变化的状态继续。作为结果，在执行空挡控制时，即使在没有应用空挡控制时空挡控制D挡位目标RPM高于D挡位目标RPM，仍最小化了由于发动机RPM的突然变化引起的不同的感觉。

同时，S30-1是依据空挡控制释放计算释放空挡控制目标RPM(在下文中，N2)、将计算出的N2定义为N2M，并然后将N2M存储在发动机控制装置20的存储器中的步骤。这通过发动机控制装置20使用映射图来计算，在映射图中计算每个冷却水温度的D挡位临时停车时的目标RPM。在图3A和图3B中例示了S30-1中的N2计算。如在目标发动机RPM图表1中，通过连通空挡控制来激活依据冷却水温度计算目标RPM的映射图，因此N2依据冷却水温度计算为连通空挡控制目标RPM。也就是说，这与S30的空挡控制目标RPM N1的计算相同。

S30-2是确定车辆是否处于空挡控制释放状态的步骤。如果在S30-2中确定车辆处于空挡控制释放状态，则空挡控制方法进入S40-1，而如果在S30-2中确定车辆处于空挡控制释放完成状态，则空挡控制方法进入S50-1。

S40-1是确定在空挡控制释放期间，是否通过变速器控制装置30接合变速器30-1的离合器的步骤。为此，检查在空挡控制释放时所执行的离合器接合时间T2的流逝。在这种情况下，离合器接合时间T2是否经过会确定N2和空挡控制释放D挡位目标RPM(在下文中，N₁目标)之间的关系。

S50-1是在S30-2中确定车辆处于空挡控制释放完成状态和在S40-1中确定离合器接合时间T2经过预设时间的情况。在这种情况下，N₁目标通过以下等式3被确定为N2。

在接合时间之后的空挡控制释放D挡位目标RPM：N₁目标＝N2…等式3。

S60-1是在S40-1中确定离合器接合时间T2没有经过设定时间的情况。在这种情况下，为了确定N₂目标，考虑在空挡控制进入时计算的进入空挡控制目标RPM N1M和离合器接合时间T2。

在接合时间之前的空挡控制释放D挡位目标RPM：N₂目标＝N₁目标+(N2-N1M)/T2…等式4。

在等式4中，N1M是进入空挡控制目标RPM的值，通过计算在执行空挡控制时的进入空挡控制目标RPM N1、将N2定义为N2M、并然后将N2M存储在存储器中获得该进入空挡控制目标RPM。在S30中描述了N2和N2M。

在描述了空挡控制进入的图3A和图3B中例示了S30-1至S60-1。在这种情况下，空挡控制进入状态仅改变成空挡控制释放状态。因此，如在图3A和图3B的目标发动机RPM图表1中，通过连通空挡控制来激活依据冷却水温度计算目标RPM的映射图，因此N2依据冷却水温度计算为连通空挡控制目标RPM。变速器控制装置30接合离合器，使得变速器30-1进入空挡控制，并且同时，发动机控制装置20根据离合器接合执行从空档控制D档位发动机RPM切换到S50-1的N₁目标或S60-1的N₂目标的RPM。具体而言，RPM切换速度具有与离合器接合时间一致的速度梯度，因此断开空挡控制目标RPM和连通空挡控制目标RPM之间的梯度可以以平稳变化的状态继续。作为结果，在释放空挡控制时，即使在没有应用空挡控制时空挡控制释放D挡位目标RPM高于D挡位目标RPM，仍最小化了由于发动机RPM的突然变化引起的不同的感觉。

如上所述，在用于改善临时停车期间的燃料效率的车辆和方法中，通过在D挡位临时停车期间确定的空挡控制状态下发动机控制装置20各自计算D挡位目标RPM和空挡控制释放D挡位目标RPM，并且空挡控制进入D挡位目标RPM是通过变速器控制装置30在空挡控制进入之后的空挡控制时切换成具有与变速器的离合器释放时间一致的速度梯度的RPM，并且空挡控制释放D挡位目标RPM是通过变速器控制装置在空挡控制释放之后的空挡控制时切换成具有与变速器的离合器接合时间一致的速度梯度的RPM，从而在避免了应用空挡控制时车辆的谐振频率的同时降低了行星齿轮噪音并且由于行星齿轮噪音和车辆振动的降低而改善了燃料效率和NVH两者。

根据本发明的各个实施方案，可以通过使用分为应用空挡控制和不应用空挡控制的D挡位发动机RPM中的变化大大改善了包括行星齿轮组的自动变速器车辆的D挡位临时停车期间的空挡控制时的行星齿轮噪音，以降低行星齿轮噪音和配置有行星齿轮组的自动变速器车辆 的车辆振动。

而且，根据本发明的各个实施方案，可以在由于包括行星齿轮组的自动变速器车辆的D挡位临时停车时的空挡控制而改善燃料效率的同时，由于行星齿轮噪音和车辆振动的降低而改善NVH。

本发明的特定示例性实施方案的上述描述是为了说明和描述而给出。它们不旨在穷举或将本发明限制于所描述的精确形式，而且鉴于以上教导，许多修改和变化显然是可能的。选择和描述示例性实施方案以说明本发明的某些原理和它们的实际应用，由此使本领域普通技术人员能作出和利用本发明的各个示例性实施方案及其替代方案或修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价技术方案限定。