專利名稱：用于使車輛在坡面上保持零速的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體涉及車輛控制，更具體而言，涉及一種用于使車輛在坡路或其它表面上的保持基本為零速的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)車輛處于坡面上時(shí)，車輛承受用于使車輛沿大致向下的方向運(yùn)動的重力分量，該方向可能與車輛駕駛員希望車輛運(yùn)動的方向相反。例如，如果車輛沿著向前或向后的方向沿坡面或山坡向上運(yùn)動時(shí)，重力分量將會沿相反方向作用，從而抵消由車輛動力系提供的轉(zhuǎn)矩。因此，如多數(shù)車輛駕駛員所經(jīng)歷的那樣，當(dāng)車輛沿坡面向上運(yùn)動時(shí)，由車輛動力系輸出的扭矩通常需要增加以便使車輛在坡面上保持與車輛在基本平坦或無坡表面上的速度相同的速度。
另外，如果車輛駕駛員希望使車輛在坡面上保持于基本靜止位置(例如，基本上為零速)，那么駕駛員可做以下若干事情中的任一項(xiàng)。例如，駕駛員可以使用制動器或其它制動命令裝置，如手控制裝置等等，或?qū)④囕v傳動裝置換檔機(jī)構(gòu)(如果裝備著的話)置于例如“停車”位置上。替代地，在手動傳動裝置的情況下，可以利用將傳動裝置鎖定于第一齒輪檔中，而施加停車制動以便使車輛保持于坡上。一些駕駛員利用來使車輛在坡面上保持基本為零速的另一種方法是請求動力系提供與重力分量大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩。通常，該轉(zhuǎn)矩請求通過車輛駕駛員壓下車輛“加速踏板”或“節(jié)氣門踏板”來提供。
在多數(shù)情況下，使用動力系提供與重力分量大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩的方法可以成功用于在坡面上保持車輛位置。然而，這種方法可能導(dǎo)致動力系部件損壞并且/或者減少動力系和/或其部件的壽命。例如，裝備著自動傳動裝置的車輛中的轉(zhuǎn)矩變換器或在手動傳動裝置情況下的離合器可能產(chǎn)生熱，如果這種情況保持較長時(shí)間則所產(chǎn)生熱的量值足以損害動力系。而且，在由電機(jī)提供動力的車輛中，電機(jī)可能引起所謂的“失速電流”，這可能導(dǎo)致過多的熱量產(chǎn)生、不必要的動力消耗以及可能的部件損壞。
相應(yīng)地，理想的是提供一種系統(tǒng)和方法，其可以確定何時(shí)車輛動力系轉(zhuǎn)矩正用來使車輛在坡面上基本上保持基本為零速，以及用來將所供應(yīng)的轉(zhuǎn)矩從動力系變換到另一個(gè)車輛系統(tǒng)或部件上如車輛制動系統(tǒng)上。此外，通過閱讀隨后結(jié)合附圖和背景技術(shù)對本發(fā)明進(jìn)行的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求，將會清楚本發(fā)明的其它理想特征和特性。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種系統(tǒng)和方法，其用于確定何時(shí)車輛動力系轉(zhuǎn)矩正用來使車輛在坡面上基本上保持基本為零速，以及用來將所供應(yīng)的轉(zhuǎn)矩從動力系變換到另一個(gè)車輛系統(tǒng)或部件上。
在一個(gè)實(shí)施例中，并且僅僅通過舉例來說，使具有動力系系統(tǒng)和制動系統(tǒng)的車輛在坡面上保持基本為零速的方法包括確定動力系系統(tǒng)正在供應(yīng)保持轉(zhuǎn)矩。保持轉(zhuǎn)矩的量值足以使車輛在坡面上基本上保持基本為零速。量值至少等于保持轉(zhuǎn)矩的制動轉(zhuǎn)矩由車輛制動系統(tǒng)自動施加，從而保持車輛基本為零速。
在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，用于使車輛在坡面上保持基本為零速的控制系統(tǒng)包括動力系控制器和制動控制器。動力系控制器適于接收表示車輛動力系系統(tǒng)狀態(tài)的一個(gè)或多個(gè)信號并且可響應(yīng)于所述信號操作來確定動力系系統(tǒng)正在供應(yīng)保持轉(zhuǎn)矩并且響應(yīng)于這種確定情況而發(fā)出制動施加請求信號。保持轉(zhuǎn)矩的量值足以使車輛在坡面上基本上保持基本為零速。聯(lián)接了制動控制器以便接收來自動力系控制器的制動施加請求信號，并且可響應(yīng)于該信號操作以便向車輛制動系統(tǒng)發(fā)出車輛制動施加命令從而引起車輛制動系統(tǒng)施加量值至少等于保持轉(zhuǎn)矩的制動轉(zhuǎn)矩，由此車輛基本上保持基本為零速。
在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，汽車包括動力系系統(tǒng)、動力系控制器、制動控制器以及制動系統(tǒng)。動力系系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)和傳動裝置，其中發(fā)動機(jī)可操作用于供應(yīng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，而傳動裝置被聯(lián)接上以便用于接收發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩并且可操作用于選擇性地向一個(gè)或多個(gè)車輪傳遞所接收的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。聯(lián)接了動力系控制器以便接收表示車輛動力系系統(tǒng)狀態(tài)的一個(gè)或多個(gè)信號，并且可響應(yīng)于所述信號操作，從而確定動力系系統(tǒng)正在供應(yīng)保持轉(zhuǎn)矩并且響應(yīng)于這種確定情況而發(fā)出制動施加請求信號。保持轉(zhuǎn)矩的量值足以使車輛在坡面上基本上保持基本為零速。聯(lián)接了制動控制器以便接收來自動力系控制器的制動施加請求信號并且可響應(yīng)于所述信號操作以發(fā)出車輛制動施加命令。聯(lián)接了制動系統(tǒng)以便接收來自制動控制器的車輛制動施加命令信號并且可響應(yīng)于該信號操作以向車輪施加量值至少等于保持轉(zhuǎn)矩的制動轉(zhuǎn)矩，由此使車輛基本上保持處于零速。制動控制器所發(fā)出的制動命令引起制動系統(tǒng)以第一速率將制動轉(zhuǎn)矩至少增加至保持轉(zhuǎn)矩，并且動力系控制器響應(yīng)于來自制動控制器的通訊而引起動力系系統(tǒng)以第二速率降低其供應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。


在下文中將結(jié)合下列附圖對本發(fā)明進(jìn)行描述，其中相同的數(shù)字表示相同的元件，并且圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的包括車輛動力系子系統(tǒng)和車輛制動子系統(tǒng)的車輛系統(tǒng)的簡化功能框圖；圖2是示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的可以由圖1的示例性系統(tǒng)執(zhí)行以用于使車輛在坡面上保持基本為零速的方法的流程圖；以及圖3-5是示出了圖1的示例性系統(tǒng)在各種操作條件下執(zhí)行圖2的示例性方法時(shí)的轉(zhuǎn)矩與時(shí)間對應(yīng)關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下列詳細(xì)描述事實(shí)上僅為示例性，并且決非用于限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。此外，并不局限于前述背景技術(shù)或下列詳細(xì)描述中所提出的任何理論。
圖1中示出了車輛系統(tǒng)100的示例性實(shí)施例。車輛系統(tǒng)100包括動力系102、動力系控制器104、車輛制動系統(tǒng)106以及制動控制器108。動力系系統(tǒng)102包括發(fā)動機(jī)110和傳動裝置112。發(fā)動機(jī)110為車輛系統(tǒng)100的原動機(jī)并且產(chǎn)生使車輛系統(tǒng)100加速至理想速度并使車輛保持該理想速度所需的轉(zhuǎn)矩。應(yīng)當(dāng)理解，發(fā)動機(jī)110可以是眾多發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)中的任一種，包括但不限于眾多柴油機(jī)或內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)中的任一種，眾多已知電機(jī)設(shè)計(jì)中的任一種，燃料驅(qū)動的發(fā)動機(jī)和電動發(fā)動機(jī)的混合設(shè)計(jì)或燃料電池。
發(fā)動機(jī)110所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩通過發(fā)動機(jī)輸出軸114供向傳動裝置112。傳動裝置112又將來自于發(fā)動機(jī)110的轉(zhuǎn)矩聯(lián)接至各種從動輪未示出)，在離散換檔自動或手動傳動裝置的情況下，這通過動力匹配裝置如具有多個(gè)固定傳動比的選定裝置116來實(shí)現(xiàn)，或在連續(xù)變速傳動(CVT)情況下通過摩擦元件來實(shí)現(xiàn)，或在如Toyota Prius所使用的電變速傳動(EVT)的情況下通過選擇發(fā)動機(jī)聯(lián)接的電機(jī)的正確輸入速度來實(shí)現(xiàn)。另外，傳動裝置112還可以包括容許在發(fā)動機(jī)110與傳動裝置112之間在極低速度下存在發(fā)動機(jī)RPM與傳動裝置輸入軸RPM之間的速度差異的發(fā)動裝置，如轉(zhuǎn)矩變換器118，其為自動或者連續(xù)變速傳動裝置提供了液力耦合，或者干式或濕式離合器，其為手動傳動裝置提供了摩擦耦合，或者發(fā)電電機(jī)組合，其提供了電耦合，如EVT情況下一樣。動力匹配裝置(傳動裝置)112與發(fā)動裝置(用于自動傳動裝置或CVT的轉(zhuǎn)矩變換器，或手動傳動情況下的離合器，或者EVT或串聯(lián)混合情況下的發(fā)電電機(jī)組合)118可以是眾多已知?jiǎng)恿ζヅ溲b置(傳動裝置)與發(fā)動裝置(用于自動傳動裝置的轉(zhuǎn)矩變換器，或手動傳動情況下的離合器，或者EVT或串聯(lián)混合情況下的發(fā)電電機(jī)組合)設(shè)計(jì)中的任何一種設(shè)計(jì)。傳動裝置還可以是完全液壓裝置(如基于液壓蓄能器的混合型的情況下)或用于基于燃料電池或串聯(lián)的混合動力系的純電力牽引裝置。
動力系控制器104與動力系系統(tǒng)102處于保持操作通訊，并且監(jiān)控與控制著動力系系統(tǒng)102的操作。特別是，動力系控制器104接收來自動力系系統(tǒng)102與來自各種其它車輛系統(tǒng)及部件的各種信號。在所示的實(shí)施例中，這些信號通過通訊數(shù)據(jù)總線120提供，但是應(yīng)當(dāng)理解，信號可以通過單個(gè)導(dǎo)體提供，或者通過單個(gè)導(dǎo)體與數(shù)據(jù)總線的組合提供。另外，還應(yīng)當(dāng)理解，動力系控制器104所監(jiān)控的參數(shù)數(shù)量與類型可以根據(jù)發(fā)動機(jī)型號的不同而變化。對于內(nèi)燃式發(fā)動機(jī)110，非限制示例性參數(shù)包括通向發(fā)動機(jī)的空氣質(zhì)量流速、傳動裝置流體溫度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速以及選定的傳動齒輪速比。對于電機(jī)式發(fā)動機(jī)110，除了由電機(jī)所引出的電流量值之外，非限制示例性參數(shù)可以包括這些相同參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。無論使用哪種類型的發(fā)動機(jī)110，動力系控制器104都還接收來自車輛節(jié)氣門踏板122的輸入信號，其表示車輛駕駛員所請求的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的量。如圖1中所示，節(jié)氣門踏板122可以包括提供表示車輛節(jié)氣門踏板位置的信號的位置傳感器124。
響應(yīng)于其所接收的信號，動力系控制器104產(chǎn)生并且發(fā)出適當(dāng)?shù)拿钜员銓?shí)行動力系控制。例如，動力系控制器104控制著以下操作，這些操作例如但并不限于換檔順序、換檔正時(shí)、發(fā)動機(jī)燃料(或者電流)供應(yīng)量值、燃料計(jì)劃以及各種傳動壓力。除了這些眾所周知的操作控制之外，動力系控制器104還與制動控制器108一起操作以便當(dāng)動力系系統(tǒng)102正用于使車輛系統(tǒng)100在坡面上保持基本為零速時(shí)實(shí)行節(jié)流保持解除過程。以下將對這種過程進(jìn)一步進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
制動系統(tǒng)106可以是眾多現(xiàn)在已知或?qū)碓O(shè)計(jì)的制動系統(tǒng)中的任何一種，所述制動系統(tǒng)的功能就是響應(yīng)于車輛駕駛員輸入而使車輛減速至停止或者某些理想速度。圖1所示的實(shí)施例只是眾多已知制動系統(tǒng)的示例性制動系統(tǒng)之一，其中所示的制動系統(tǒng)106包括制動踏板126、主缸128、制動致動器130以及多個(gè)車輪制動器132a-d。利用這種系統(tǒng)，當(dāng)壓下制動踏板126時(shí)，這種機(jī)械運(yùn)動被輸入至主缸128，主缸128又將這種機(jī)械運(yùn)動傳遞至主缸128和制動系統(tǒng)液壓管路134中的液壓流體，制動系統(tǒng)液壓管路134以流體方式將制動致動器130和車輪制動器132a-d聯(lián)接于主缸128上。制動致動器130在受控壓力下向車輪制動器132a-d供應(yīng)液壓流體以便獲得理想的減速度。如以下更詳細(xì)地描述，當(dāng)?shù)玫街苿涌刂破?08命令時(shí)，制動致動器130還將向車輪制動器132a-d供應(yīng)液壓流體以便產(chǎn)生理想制動轉(zhuǎn)矩量值，而不管制動踏板126是否被壓下。
制動控制器108與制動系統(tǒng)106保持操作通訊，并且監(jiān)控與控制著制動系統(tǒng)106的操作。制動控制器108接收來自制動系統(tǒng)106的各種信號，并且響應(yīng)于這些信號而發(fā)出適當(dāng)?shù)拿顏砜刂浦苿酉到y(tǒng)操作。舉例來說，在所示的實(shí)施例中，制動控制器108接收來自制動踏板126的表示其位置的信號。制動控制器108另外還接收來自主缸128的一個(gè)或多個(gè)信號，例如液壓流體壓力。制動控制器108還可接收來自圖1中未示出的其它車輛系統(tǒng)和部件的一個(gè)或多個(gè)信號，其中的一個(gè)或多個(gè)信號可以與由動力系控制器104接收的信號相同。如以上所指出，控制器108尤其可操作用于向制動致動器134發(fā)出命令，這些命令將引起制動致動器130向車輪制動器132a-d供應(yīng)液壓流體。以下將對這種特殊功能進(jìn)行更詳細(xì)地描述。類似于動力系控制器104，信號將通過通訊數(shù)據(jù)總線120被供向制動控制器108。再次，然而應(yīng)當(dāng)理解，信號可以通過單個(gè)導(dǎo)體或者單個(gè)導(dǎo)體與數(shù)據(jù)總線的組合來提供。另外還當(dāng)理解，制動控制器108所監(jiān)控的參數(shù)數(shù)量與類型可以根據(jù)不同類型的制動系統(tǒng)106而變化。
除了與制動系統(tǒng)106保持操作通訊之外，制動控制器108優(yōu)選地通過通訊數(shù)據(jù)總線120與動力系控制器104保持操作通訊。這種操作通訊尤其用于執(zhí)行上述節(jié)氣門保持減除過程，現(xiàn)在將對其進(jìn)行詳細(xì)描述。在這種情況下，現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)參照圖2并視情況而定結(jié)合圖1。圖2的括弧中的參考與其中所示的方法流程的特定參考數(shù)字相對應(yīng)。
無論何時(shí)車輛處于操作中，動力系控制器104都使用以上提到的各種輸入信號中的一個(gè)或多個(gè)來監(jiān)控動力系系統(tǒng)102。作為這種監(jiān)控進(jìn)程的一部分，動力系控制器104確定動力系系統(tǒng)102是否正在供應(yīng)所謂的保持轉(zhuǎn)矩，該保持轉(zhuǎn)矩為量值足以將車輛基本上保持于基本為零速的轉(zhuǎn)矩。為了實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，動力系控制器104首先確定車輛是否正保持在基本為零速而不論是否借助于制動系統(tǒng)106(202)。動力系控制器104可以使用眾多方法中的任何一種來進(jìn)行確定。例如，如果車輛傳動裝置112并非處于停車或者空檔，則車輪速度信號(或任何其它車速傳感器)指示車輛并未運(yùn)動，并且不存在施加制動作用，于是動力系控制器104可確定動力系系統(tǒng)102正在產(chǎn)生保持轉(zhuǎn)矩。應(yīng)當(dāng)理解，可以使用各種其它方法和/或算法來做出這種確定。還應(yīng)當(dāng)理解，盡管所述為動力系控制器104做出這種確定，但可以使用其它裝置來做出這種確定并且隨后將其傳遞至動力系控制器104。
如果正在通過或借助于車輪制動器132a-d產(chǎn)生保持轉(zhuǎn)矩，則制動控制器108可以被構(gòu)置成用于執(zhí)行另一個(gè)過程(204)，該過程并不形成有請求權(quán)項(xiàng)的發(fā)明的一部分，因此并不進(jìn)一步描述。相反地，如果確定了動力系系統(tǒng)102正在供應(yīng)保持轉(zhuǎn)矩，動力系控制器104于是確定是否將保持轉(zhuǎn)矩從動力系系統(tǒng)102變換至制動系統(tǒng)106(206)。為了做到這點(diǎn)，在所示實(shí)施例中，動力系控制器104確定是否符合兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。首先，對于燃料驅(qū)動的發(fā)動機(jī)，其查看節(jié)氣門踏板是否正至少處于預(yù)定位置，而對于電機(jī)發(fā)動機(jī)，其查看電機(jī)是否正在牽引失速電流。第二，動力系控制器104確定在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)是否符合第一標(biāo)準(zhǔn)。在所示實(shí)施例中，該預(yù)定時(shí)間周期為5秒。然而，應(yīng)當(dāng)理解，舉例來說，該預(yù)定時(shí)間周期可以根據(jù)車輛不同而變化，或者在車輛模型類型之間變化。而且，動力系控制器104可以包括用于做出這種確定的整體式計(jì)時(shí)電路136，或者可以使用動力系控制器104外部的計(jì)時(shí)電路。不管特定構(gòu)型如何，如果并不符合這些標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或兩個(gè)，則動力系控制器104繼續(xù)監(jiān)控這些參數(shù)。然而，如果兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都符合，則動力系控制器104向制動控制器108(208)傳遞制動施加請求。
制動控制器108接收來自動力系控制器104的制動施加請求，并且，在所示實(shí)施例中，響應(yīng)地確定是否符合兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(210)。首先，其對于車輛100處于基本為零速作出獨(dú)立的確定。第二，其確定道路坡度是否至少為預(yù)定最小坡度。制動控制器108可以按照眾多方法中的任何一種來做出這種確定。舉例來說，車輛100可以裝有用于向制動控制器108提供表示坡度的信號的傳感器，或者制動控制器108可以使用各種輸入信號執(zhí)行算法，或者動力系控制器104可以執(zhí)行這種算法并且向制動控制器108供應(yīng)信號。4％的最小坡度值為可以使用的值中的一個(gè)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，舉例來說，該預(yù)定最小坡度可以根據(jù)車輛模型或者隨著車輛不同而變化。一旦這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都符合，則制動控制器108向動力系控制器104發(fā)送確認(rèn)信號，從而確認(rèn)其將命令制動系統(tǒng)106施加保持轉(zhuǎn)矩(212)。
其后，制動控制器108向車輛制動系統(tǒng)106發(fā)出車輛制動施加命令(214)。更具體而言，在所示實(shí)施例中，制動控制器108向制動致動器130發(fā)出命令，其又以理想量值啟動車輪制動器132a-d，以便獲得理想制動轉(zhuǎn)矩量值。制動轉(zhuǎn)矩至少應(yīng)當(dāng)?shù)扔诓⑶覂?yōu)選地大于正由動力系系統(tǒng)102產(chǎn)生的保持轉(zhuǎn)矩。保持轉(zhuǎn)矩可以在動力系控制器104中確定并傳送至制動控制器108，或者制動控制器108可以根據(jù)坡度信息確定保持轉(zhuǎn)矩，該坡度信息可以由上述傳感器提供。在特定優(yōu)選實(shí)施例中，制動控制器108命令制動致動器130以理想速率將車輪制動器132a-d啟動至理想轉(zhuǎn)矩量值。因此，來自制動系統(tǒng)106的摩擦轉(zhuǎn)矩被以理想速率傾斜升高至理想轉(zhuǎn)矩量值，并且由發(fā)動機(jī)110產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩被以理想速率傾斜降低(216)。如果發(fā)動機(jī)110為內(nèi)燃機(jī)，則動力系控制器104將通過發(fā)出適當(dāng)命令來傾斜降低對發(fā)動機(jī)的燃料供應(yīng)以減小所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，并且使發(fā)動機(jī)110進(jìn)入空載狀態(tài)。如果發(fā)動機(jī)110為電機(jī)，則動力系控制器104將通過傾斜降低供向電機(jī)的電流而以理想速率減小電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。
剛一發(fā)出車輛制動施加命令，或者其稍后，制動控制器108可能產(chǎn)生某些類型的反饋指示以便通知車輛駕駛員保持轉(zhuǎn)矩正在由制動系統(tǒng)106而非動力系系統(tǒng)102供應(yīng)(218)。這種反饋指示可采取眾多形式中的任何一種。舉例來說，制動控制器108可照亮車輛內(nèi)部中的燈，或者其可啟動音頻指示器，或者這兩者相結(jié)合。替代地，響應(yīng)于來自制動控制器108的信號，動力系控制器104或車輛100中的其它系統(tǒng)可產(chǎn)生反饋指示，該反饋指示可包括光、警報(bào)或這兩者，或者可引起車輛動力系系統(tǒng)102產(chǎn)生可感覺到的振動。應(yīng)當(dāng)理解，某些實(shí)施例可以不必包括此類反饋指示。制動控制器108還向動力系控制器104供應(yīng)信息信號，從而通知?jiǎng)恿ο悼刂破?04制動系統(tǒng)106正在供應(yīng)保持轉(zhuǎn)矩(220)。
剛一收到來自制動控制器108的信息信號，動力系控制器104就監(jiān)控供向其的一個(gè)或多個(gè)輸入信號以便確定制動轉(zhuǎn)矩是否應(yīng)當(dāng)解除(222)。在所示實(shí)施例中，動力系控制器104監(jiān)控著節(jié)氣門踏板位置和車輛操作人員選定的傳動齒輪。更具體而言，如果動力系控制器104確定駕駛員請求超過保持轉(zhuǎn)矩的附加轉(zhuǎn)矩以便使車輛上坡，或者車輛駕駛員希望容許車輛下坡，或者車輛駕駛員將傳動裝置112放置于空檔或倒檔，則其就向制動控制器108發(fā)出車制動解除請求信號(224)。
應(yīng)當(dāng)理解，動力系控制器104可以執(zhí)行眾多方法中的任何一種來確定車輛駕駛員正在請求附加轉(zhuǎn)矩來使車輛100上坡，或者車輛駕駛員希望容許車輛100下坡。然而，在所示實(shí)施例中，動力系控制器104根據(jù)節(jié)氣門踏板位置做出這種確定。具體而言，如果車輛駕駛員將節(jié)氣門踏板122定位于超過其最初的保持轉(zhuǎn)矩位置預(yù)定量，則動力系控制器104就確定車輛駕駛員正在請求運(yùn)動轉(zhuǎn)矩來使車輛上坡。類似地，如果車輛駕駛員將節(jié)氣門踏板122定位于其最初的保持轉(zhuǎn)矩位置以下預(yù)定量，則動力系控制器104就確定車輛駕駛員希望容許車輛下坡。
一收到制動解除請求信號，制動控制器108就向車輛制動系統(tǒng)106發(fā)出車輛制動解除命令(226)。因此，在所示實(shí)施例中，制動控制器108向制動致動器130發(fā)出制動解除命令，該命令又引起車輪制動器132a-d解除所施加的制動轉(zhuǎn)矩。在特定優(yōu)選實(shí)施例中，動力系控制器104向制動控制器108供應(yīng)表示以理想速率降低保持轉(zhuǎn)矩請求的信息。響應(yīng)地，制動控制器108將向制動致動器130發(fā)出制動解除命令，以便引起車輪制動器132a-d以理想速率解除所施加的轉(zhuǎn)矩。在替代實(shí)施例中，制動控制器108可以命令制動致動器130以便使得車輪制動器132a-d以理想速率解除制動轉(zhuǎn)矩。不論發(fā)生哪種情況，來自制動系統(tǒng)106的摩擦轉(zhuǎn)矩都從保持轉(zhuǎn)矩傾斜降低至零(228)。剛一松開車輪制動器132a-d，制動控制器108就通知?jiǎng)恿ο悼刂破?04(230)。
以上對系統(tǒng)和方法兩者的示例性實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述?，F(xiàn)在，參看圖3-5，將對由包括上述系統(tǒng)的車輛100的駕駛員執(zhí)行的三種不同操作方案進(jìn)行描述。首先參看圖3，可以看到在時(shí)間t1處，車輛開始往上爬坡面，而車輛速度302開始降低。在時(shí)間t2處，駕駛員請求的轉(zhuǎn)矩304開始增加；然而，由于重力的作用，車輛速度302繼續(xù)降低。于是在時(shí)間t3處，駕駛員請求的轉(zhuǎn)矩304到達(dá)其抵消重力的位置(例如保持轉(zhuǎn)矩)，而車輛速度302保持于基本為零值。在這一點(diǎn)上，動力系控制器104確定動力系系統(tǒng)102保持零車輛速度而無須借助于車輪制動器132a-d，并如上所述開始確定是否應(yīng)當(dāng)向制動控制器108提出制動施加請求。
在時(shí)間t4處，動力系控制器104向制動控制器108發(fā)出制動施加請求，而制動控制器108又發(fā)出車輛制動施加命令。因此，制動轉(zhuǎn)矩306開始以理想速率增加以便將保持轉(zhuǎn)矩從動力系系統(tǒng)102變換至制動系統(tǒng)106，而沒有制動踏板請求310。當(dāng)制動轉(zhuǎn)矩306傾斜升高時(shí)，其在時(shí)間t5處，超過駕駛員請求的轉(zhuǎn)矩304，并在時(shí)間t6處到達(dá)預(yù)定量值。如圖3還示出，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩308以理想速率傾斜降低。
制動系統(tǒng)106現(xiàn)在用來產(chǎn)生保持轉(zhuǎn)矩。然而，在時(shí)間t7處，車輛駕駛員希望再次爬上坡面，因而駕駛員請求的轉(zhuǎn)矩304開始增加。其后不久，在時(shí)間t8處，動力系102產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩308開始增加。于是，在時(shí)間t9處，動力系控制器104如上所述確定車輛駕駛員希望爬上坡，并且向制動控制器108發(fā)出制動解除請求信號。一收到制動解除請求信號，制動控制器108就開始傾斜降低制動轉(zhuǎn)矩306。其后不久，在時(shí)間t10處，車輛開始向前行駛并且車輛速度302再次開始增加。在時(shí)間t11處，制動轉(zhuǎn)矩306已經(jīng)減少到零。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，從時(shí)間t2至t6的操作基本上與如上所述相同，因此將不進(jìn)一步進(jìn)行描述。然而，在時(shí)間t7處，駕駛員請求的轉(zhuǎn)矩304開始降低而非增加，因?yàn)轳{駛員已經(jīng)松開了加速踏板112。于是，在時(shí)間t8處，動力系控制器104如上所述確定車輛駕駛員希望容許車輛下坡，并且向制動控制器108發(fā)出制動解除請求信號。一收到制動解除請求信號，制動控制器108就開始傾斜降低制動轉(zhuǎn)矩306。其后不久，在時(shí)間t9處，制動轉(zhuǎn)矩306的量值減小足夠多以便容許車輛100開始下坡，而反向的車輛速度302開始增加。在時(shí)間t10處，在駕駛員請求的轉(zhuǎn)矩304已經(jīng)降低至零之后不久，制動轉(zhuǎn)矩306到達(dá)零。
最后，參看圖5，將描述另一種操作方案。在這種情況下，從時(shí)間t2至t9的操作基本上與如上所述相同，因此將不進(jìn)一步進(jìn)行描述。然而，在圖5的時(shí)間t10處，即在車輛開始下坡之后不久，車輛駕駛員壓下制動踏板126，如增加制動踏板請求曲線310所示。在時(shí)間t11處，來自駕駛員的制動踏板請求310足以減慢車輛下坡的速度302。其后，車輛駕駛員通過制動踏板請求改變制動轉(zhuǎn)矩的水平，直到在時(shí)間t12處車輛停止為止。
在此處所述的系統(tǒng)和方法用來確定何時(shí)正使用車輛動力系轉(zhuǎn)矩來在坡面上將車輛基本上保持于基本為零速，以及將所供應(yīng)的轉(zhuǎn)矩從動力系變換至另一種車輛系統(tǒng)或部件。盡管所述的這種系統(tǒng)和方法用來在動力系控制器和制動控制器中執(zhí)行，但應(yīng)當(dāng)理解，這種系統(tǒng)和方法還可以只在這些控制器之一中執(zhí)行，或者在分離式控制器中執(zhí)行，或者在分離式控制器與這些控制器中的一個(gè)或兩個(gè)中執(zhí)行。
盡管在前面對本發(fā)明的詳細(xì)描述中介紹了示例性實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解存在許許多多的變型。還應(yīng)當(dāng)理解，這些示例性實(shí)施例僅為實(shí)例，無論如何并不用來限制本發(fā)明的范圍、適用性或構(gòu)型。相反地，前面的詳細(xì)描述將向本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員提供方便的路線圖來執(zhí)行本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。顯然，在不背離如所附權(quán)利要求中陳述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對示例性優(yōu)選實(shí)施例中所述的功能和元件設(shè)置結(jié)構(gòu)做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種在具有動力系系統(tǒng)和制動系統(tǒng)的車輛中用于使車輛在坡面上保持基本為零速的方法，這種方法包括確定動力系系統(tǒng)正在供應(yīng)保持轉(zhuǎn)矩，保持轉(zhuǎn)矩的量值足以使車輛在坡面上基本上保持基本為零速；以及由車輛制動系統(tǒng)自動施加量值至少等于保持轉(zhuǎn)矩的制動轉(zhuǎn)矩，從而保持車輛基本為零速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定動力系系統(tǒng)已經(jīng)供應(yīng)保持轉(zhuǎn)矩一段時(shí)間周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括確定車輛駕駛員已經(jīng)使用加速器踏板請求來自動力系系統(tǒng)的保持轉(zhuǎn)矩。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括確定加速器踏板至少處于預(yù)定位置至少該段時(shí)間周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中動力系系統(tǒng)包括電機(jī)，并且其中這種方法還包括確定電機(jī)正在供應(yīng)量值基本上等于失速電流的電流達(dá)至少該段時(shí)間周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括增加來自制動系統(tǒng)的制動轉(zhuǎn)矩；以及基本上同時(shí)減少來自于動力系的轉(zhuǎn)矩。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中以第一速率將來自制動系統(tǒng)的制動轉(zhuǎn)矩至少增加到保持轉(zhuǎn)矩量值；以及以第二速率減少來自于動力系的轉(zhuǎn)矩。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定車輛駕駛員不再希望保持基本為零速；以及響應(yīng)于這種確定而解除來自于車輛制動系統(tǒng)的制動轉(zhuǎn)矩。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中確定車輛駕駛員不再希望保持基本為零速的步驟包括確定車輛駕駛員已經(jīng)請求動力系系統(tǒng)供應(yīng)運(yùn)動轉(zhuǎn)矩，該運(yùn)動轉(zhuǎn)矩的量值超過保持轉(zhuǎn)矩至少預(yù)定量值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中確定車輛駕駛員已經(jīng)請求運(yùn)動轉(zhuǎn)矩的步驟包括確定加速器踏板至少處于預(yù)定位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中確定車輛駕駛員不再希望保持基本為零速的步驟包括確定車輛駕駛員已經(jīng)請求動力系系統(tǒng)供應(yīng)滾動轉(zhuǎn)矩，該滾動轉(zhuǎn)矩的量值至少為小于保持轉(zhuǎn)矩的預(yù)定量值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中確定車輛駕駛員已經(jīng)請求滾動轉(zhuǎn)矩的步驟包括確定加速器踏板至少處于預(yù)定位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中車輛還包括傳動裝置，并且確定車輛駕駛員不再希望保持基本為零速的步驟包括確定車輛駕駛員已經(jīng)將車輛傳動裝置放置于以下任一種位置(i)空檔或者(ii)將容許車輛沿與重力推動車輛在坡面上運(yùn)動的方向相反的方向運(yùn)動的檔位。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括以第一速率將來自于制動系統(tǒng)的制動轉(zhuǎn)矩從保持轉(zhuǎn)矩減小至基本為零的量值；以及以第二速率增加來自于動力系系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定車輛基本為零速；以及確定坡面具有預(yù)定量值的坡度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括向車輛駕駛員提供車輛制動系統(tǒng)正在施加制動轉(zhuǎn)矩的指示。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中該指示為指示燈。
18.一種用于使車輛在坡面上保持基本為零速的控制系統(tǒng)，包括動力系控制器，適于接收表示車輛動力系系統(tǒng)狀態(tài)的一個(gè)或多個(gè)信號并且可響應(yīng)于所述信號操作來(i)確定動力系系統(tǒng)正在供應(yīng)保持轉(zhuǎn)矩(ii)響應(yīng)于這種確定情況而發(fā)出制動施加請求信號，保持轉(zhuǎn)矩的量值足以使車輛在坡面上基本上保持基本為零速；以及制動控制器，其保持聯(lián)接以便接收來自動力系控制器的制動施加請求信號，并且可響應(yīng)于該信號操作以便向車輛制動系統(tǒng)發(fā)出車輛制動施加命令，從而引起車輛制動系統(tǒng)施加量值至少等于保持轉(zhuǎn)矩的制動轉(zhuǎn)矩，由此車輛基本上保持基本為零速。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括可操作用于測量動力系系統(tǒng)已經(jīng)供應(yīng)保持轉(zhuǎn)矩的時(shí)間的計(jì)時(shí)電路，其中動力系控制器與計(jì)時(shí)電路保持可操作通訊，并且還可在由計(jì)時(shí)電路測量的時(shí)間至少為第一時(shí)間周期時(shí)操作用于發(fā)出制動施加請求信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中動力系控制器適于接收表示車輛加速器踏板位置的加速器位置信號，并且還在加速器位置信號已經(jīng)至少處于第一預(yù)定量值第一時(shí)間周期時(shí)，可響應(yīng)于該信號而操作用于發(fā)出制動施加請求信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中動力系系統(tǒng)包括電機(jī)，并且其中動力系控制器適于接收表示正在供向電機(jī)的電流量值的信號，并且還在電流量值至少基本上等于失速電流達(dá)第一時(shí)間周期時(shí)，可響應(yīng)于該信號而操作用于發(fā)出制動施加請求信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中由制動控制器發(fā)出的車輛制動命令引起制動系統(tǒng)以第一速率將制動轉(zhuǎn)矩增加到至少保持轉(zhuǎn)矩量值；并且動力系控制器響應(yīng)于車輛制動命令而引起動力系系統(tǒng)以第二速率降低由其供應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中動力系控制器還可操作用于響應(yīng)于至少具有第二預(yù)定量值的加速器位置信號而發(fā)出制動解除請求信號；并且制動控制器還可操作用于響應(yīng)于制動解除請求信號而向車輛制動系統(tǒng)發(fā)出制動解除命令，從而引起車輛制動系統(tǒng)解除制動轉(zhuǎn)矩。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中第二預(yù)定量值大于第一預(yù)定量值。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中第二預(yù)定量值小于第一預(yù)定量值。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中動力系控制器還可操作用于響應(yīng)于至少具有第二預(yù)定量值的加速器位置信號而提供表示降低保持轉(zhuǎn)矩請求的信號；并且制動控制器還可操作用于響應(yīng)于降低保持轉(zhuǎn)矩請求信號而以一定速率解除制動轉(zhuǎn)矩。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中動力系控制器適于接收表示車輛傳動裝置狀態(tài)的信號，并且當(dāng)車輛傳動裝置信號指示車輛傳動裝置從第一定向運(yùn)動狀態(tài)移動至(i)空檔狀態(tài)或者(ii)與第一定向運(yùn)動狀態(tài)相反的第二定向運(yùn)動狀態(tài)中的任何一種時(shí)，還可操作用于響應(yīng)于該信號而發(fā)出制動解除請求信號；并且制動控制器還可操作用于響應(yīng)于制動解除請求信號而向車輛制動系統(tǒng)發(fā)出制動解除命令，從而引起車輛制動系統(tǒng)解除制動轉(zhuǎn)矩。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括道路坡度傳感器，與制動系統(tǒng)控制器保持操作通訊，并且可操作用于(i)檢測坡面的坡度量值以及(ii)提供表示所檢測的坡度量值的道路坡度信號，其中如果所檢測的坡度量值超過預(yù)定坡度量值，制動系統(tǒng)控制器還可操作用于發(fā)出車輛制動施加命令。
29.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中動力系控制器和制動系統(tǒng)控制器之一還可操作用于產(chǎn)生指示車輛制動系統(tǒng)正在施加制動轉(zhuǎn)矩的指示信號。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，還包括保持聯(lián)接的指示燈，用于接收指示信號并且剛一收到其就照亮。
31.一種汽車，包括動力系系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)，可操作用于供應(yīng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，以及傳動裝置，保持聯(lián)接以便用于接收發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩并且可操作用于選擇性地向一個(gè)或多個(gè)車輪傳遞所接收的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩；動力系控制器，保持聯(lián)接以便接收表示車輛動力系系統(tǒng)狀態(tài)的一個(gè)或多個(gè)信號，并且可響應(yīng)于所述信號操作，從而(i)確定動力系系統(tǒng)正在供應(yīng)保持轉(zhuǎn)矩和(ii)響應(yīng)于這種確定情況而發(fā)出制動施加請求信號，保持轉(zhuǎn)矩的量值足以使車輛在坡面上基本上保持基本為零速；制動控制器，保持聯(lián)接以便接收來自動力系控制器的制動施加請求信號并且可響應(yīng)于所述信號操作以發(fā)出車輛制動施加命令；以及車輛制動系統(tǒng)，保持聯(lián)接以便接收車輛制動施加命令信號并且可響應(yīng)于該信號操作以向每個(gè)車輪施加量值至少等于保持轉(zhuǎn)矩的制動轉(zhuǎn)矩，由此使車輛基本上保持處于零速，其中制動控制器所發(fā)出的車輛制動命令引起制動系統(tǒng)以第一速率將制動轉(zhuǎn)矩至少增加至保持轉(zhuǎn)矩量值，并且其中動力系控制器響應(yīng)于車輛制動命令而引起動力系系統(tǒng)以第二速率降低其供應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
全文摘要
所提供的系統(tǒng)和方法用來確定何時(shí)正在使用車輛動力系轉(zhuǎn)矩來在坡面上將車輛基本上保持于基本為零速，以及將所供應(yīng)的轉(zhuǎn)矩從動力系變換至另一種車輛系統(tǒng)或部件。車輛控制器確定動力系系統(tǒng)正在供應(yīng)保持轉(zhuǎn)矩，該保持轉(zhuǎn)矩的量值足以在坡面上將車輛保持于基本為零速。量值至少等于保持轉(zhuǎn)矩的制動轉(zhuǎn)矩由車輛制動系統(tǒng)自動施加，從而保持車輛基本為零速。因此，這種動力系系統(tǒng)能夠除去其正在提供的轉(zhuǎn)矩以便將車輛保持于基本為零速。
文檔編號B60W30/18GK1852822SQ200480026888
公開日2006年10月25日 申請日期2004年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月17日
發(fā)明者C·金塞爾, G·克萊波爾, S·奇哈亞 申請人:通用汽車公司