CN102815293B - 在斜坡上控制车辆自动重启的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于在上坡的斜面上控制车辆的方法，包括自动将变速器变换到一挡、自动停止发动机、使用车轮扭矩维持单向离合器接合并且保持变速器组件不旋转、当重启发动机时通过自动接合目标挡位和使变速器自动挂上挡防止车辆回溜、以及自动重新接合一挡。

Description

在斜坡上控制车辆自动重启的方法
技术领域
本发明总体上涉及对停在斜坡上的车辆的控制，特别是保持车辆不意外溜车。
背景技术
车辆在上坡阶段，微混合动力车辆（microhybridvehicles）停车时发动机关闭，需要防止车辆向后溜车。这在释放制动踏板但发动机还在发动过程中尚未增加到最大扭矩时尤其重要。
同时，当车辆停在下坡的斜面上时，没必要抑制车辆的运动，因为释放制动器时，驾驶员通常希望车辆在下坡道路上溜车。
在一些现有技术中，这是通过坡道驻车***（hillholdsystem）实现的，在该***中应用车轮制动器。这些***需要探测坡度，由于存在多种电子噪音因素、例如坡度传感器信号的温度和时间漂移，以及当传感器信息对制动***无效时的多种失效模式，探测坡度是有挑战性的事情。
一些坡道驻车制动***还需要电动泵以产生液压或真空，一旦释放制动踏板，其保持额外的制动压力。这个泵损耗车辆电池的电量，因而降低了燃料的潜在经济效益。
发明内容
一种用于在上坡的斜面上控制车辆的方法，包括自动将变速器变换到一挡、自动停止发动机、使用车轮扭矩维持单向离合器接合并且保持变速器组件不旋转、当重启发动机时通过自动接合目标挡位和自动使变速器挂上挡（tying-up）防止车辆回溜、以及自动重新接合一挡。
维持坡道驻车不需要制动干涉，这消除了对制动真空供给或电动制动泵的潜在需要。
实施坡道驻车也不需要例如倾斜探测传感器的坡度传感器，从而减少***成本并提高可靠性。
该控制不需要回溜信号或任何额外的控制器功能，而是依靠单向离合器的定向特性。
该控制是稳健的，即使坡度很小，控制效果都非常好。
通过下述详细的描述、权利要求和附图，优选实施例的应用范围将变得显而易见。应该理解，虽然本说明书和具体示例说明了本发明的优选实施例，但是只是通过例证方式给出。具体描述的实施例和示例的各种改变和改进对本领域的技术人员来说将是显而易见的。
附图说明
结合附图并参照以下说明将更容易地理解本发明，其中：
图1是自动变速器的示意图；
图2是表示图1中变速器的摩擦控制元件在每个挡位的施加和释放状态的图表；以及
图3是表示进行控制时多种车辆参数变化的图表。
具体实施方式
现在参照附图，图1表示自动变速器8的运动学设置。变矩器10包括与内燃机的曲轴14连接的叶轮12、装有叶片的涡轮叶轮16、以及装有叶片的定子叶轮18。叶轮、定子和涡轮叶轮形成环形流体流动回路，由此，叶轮12与涡轮16通过流体流动连接。定子18可旋转地支承于固定的定子轴上，尽管在反方向上的自由轮转运动是允许的，但是超速制动器20将定子锚定到轴上以防止定子在叶轮旋转方向的反方向上旋转。
变矩器10包括位于变矩器叶轮壳体23内的闭锁离合器22。当离合器22接合时，涡轮16和叶轮12与变速器输入轴24机械连接；当离合器22解离时，涡轮16与叶轮22通过流体流动连接并且机械地断开连接。变矩器10中容纳的流体从机油泵总成的输出端供应并且返回油槽，泵的入口与油槽液压连接。
变速器8装在变速器壳体25中，变速器壳体25与车辆结构固定不旋转。发动机通过变矩器10驱动输入端24。输出端27与车辆的车轮可驱动地连接，优选地，通过差速器和一组变速齿轮（图中未示出）驱动。
变速器8包括三个周转齿轮组26、28和30。第一齿轮组26包括第一太阳齿轮32、第一环形齿轮34、第一托架36、以及第一组行星齿轮38，第一组行星齿轮38支承在托架36上旋转并且与第一太阳齿轮32和第一环形齿轮34啮合。环形齿轮34与托架36和输出端27固定。
第二齿轮组28包括第二太阳齿轮40、第二环形齿轮42、第二托架44、以及支承在第二托架44上旋转的一组行星齿轮46。太阳齿轮40与输入端24固定。输出端27支承在轴承46上并且与主减速小齿轮48固定，主减速小齿轮48将扭矩传递到差速器50的环形齿轮（图中未示出）。每个车轮80、82与差速器50的输出端可驱动地连接。
第三齿轮组30包括太阳齿轮52、环形齿轮54、托架56、以及第一组行星齿轮58，第一组行星齿轮58支承在托架56上旋转并且与太阳齿轮52和环形齿轮54啮合。
变速器8包括两个液压驱动的离合器60、62和三个液压驱动的制动器64、66、68。这些液压驱动的离合器和液压驱动的制动器有时被称为摩擦元件或控制元件。离合器60选择性地打开和关闭输入端24到托架36和环形齿轮42之间的驱动连接。离合器62选择性地打开和关闭太阳齿轮32和输入端26之间的驱动连接。制动器64可选择地释放和保持太阳齿轮32不旋转。制动器66可选择地释放和保持托架36和环形齿轮42不旋转。制动器68可选择地释放和保持太阳齿轮52不旋转。
离合器60、62和制动器64、66、68包括盘，其通过花键与第一构件连接，以及摩擦片，其通过花键与第二构件连接、这些盘和片彼此交错。当在驱动控制元件的伺服机构上施加液压时，离合器的盘和片强制相互摩擦接触，从而增加控制元件的扭矩传递能力并且可驱动地连接第一和第二构件。当从伺服机构排出液压时，控制元件不传递扭矩，允许第一和第二构件独立旋转。
虽然已经将离合器60、62以及制动器64、66、68具体阐述并描述为液压驱动的多盘离合器和制动器，本发明还可以用替代类型的可释放连接实施，包括但不限于爪形离合器和制动器、可控单向离合器和制动器、磁力驱动的离合器和制动器或电驱动的离合器和制动器。
机械的单向离合器（OWC）70包括与壳体25固定的外圈72、与托架36固定的内圈74、以及与圈72、74交替接合且在两个圈之间在一个旋转方向上产生驱动连接的元件74。OWC70超越或解离，从而为了在相反方向上自由旋转而释放内圈74。以这种方式，OWC70保持太阳齿轮42和托架36在一个旋转方向上不旋转并且释放它们以在相反的旋转方向上自由旋转。OWC70与托架36与壳体25之间的制动器66平行设置。
如图2的表格所示，一挡通过接合制动器68产生。OWC70接合。当制动器66接合时，一挡具有发动机制动；当制动器66解离时，一挡不具有发动机制动。
二挡通过同时接合制动器64和68产生。OWC70在除了一挡以外的每个前进挡超越。三挡通过同时接合制动器68和离合器62产生。四挡通过同时接合制动器68和离合器60产生。五挡通过接合离合器60和62产生。六挡通过同时接合制动器64和离合器60产生。倒挡通过同时接合制动器66和离合器62产生。
当车辆以一挡停在有正斜率的斜坡上时，由车辆重力产生的负车轮扭矩从车轮80、82经过主减速机构84和变速传动装置向输入端24和发动机传递。图3表示，车轮制动压力90在施加制动踏板时增加，发动机速度92在发动机被发动机电子控制单元(ECU)94在95处自动关闭时减少。这个车轮扭矩锁紧OWC70，导致其在托架36和壳体25之间产生驱动连接并且对负车轮扭矩产生扭矩反作用。
在这些条件下，当车辆关闭发动机以一挡停在具有正斜率的斜坡上时，变速器8从当前挡位，即一挡，换到另一挡位，即目标挡位，这可能响应于来自电子变速器控制单元（TCU）93的指令出现，与目标挡位和锁紧的OWC70相对应的离合器60、62和制动器64、66、68的接合状态将导致变速器8挂上挡并且将阻止车辆在上坡的斜面上向后溜车。
在这些条件下，图3表示在96升挡到三挡，在该挡位离合器62和制动器68处于接合状态，OWC保持接合，制动器66变为解离。由于OWC70、离合器62和制动器68的同时接合，变速器8变为挂上挡，从而防止车辆向后溜车下坡。
由于OWC70的定向特性，当车辆停在负斜率的斜坡时，变速器不挂上挡。而是由车辆重力产生的正车轮扭矩不锁紧OWC70。
图3表示车辆操作者已经在98处释放车轮制动器，并且发动机已经由ECU94在100处自动重启。在102，变速器转换为一挡，从而接合制动器66和68。发动机扭矩驱使车辆在上坡阶段向前行驶，防止回溜104。
按照专利法的规定，已经对优选实施例进行了说明。但是，需要注意的是，还可以实施与详细说明和描述的实施例不同的替代实施例。

Claims (7)

1.一种用于在上坡斜面上控制车辆回溜，而在下坡斜面上允许向前溜车的方法，其特征在于，包含：
(a)自动将变速器变换到一挡；
(b)自动停止发动机；
(c)在上坡斜面上，使用车轮扭矩维持单向离合器接合以保持变速器组件不旋转；
(d)通过自动接合目标挡位和使变速器自动挂上挡防止车辆回溜，而允许向前溜车；
(e)自动重启发动机；
(f)自动重新接合一挡。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)、(d)和(f)还包括使用电子变速器控制单元自动变换为一挡以及变换为其它挡位。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)和(e)还包括使用发动机电子控制单元自动停止和重启发动机。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(c)还包括利用车辆重力和上坡的斜率增强车轮扭矩。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(c)还包括维持单向离合器结合以使单向离合器保持所述组件不旋转，在目标挡位不抑制所述组件旋转。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(f)之前进行步骤(e)。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
增加车轮制动压力后，进行步骤(b)；以及
减少车轮制动压力后，进行步骤(e)。
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