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CN102529943B - 用于控制怠速停止和起动的逻辑的设备和方法 - Google Patents

用于控制怠速停止和起动的逻辑的设备和方法 Download PDF

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CN102529943B CN201110337750.4A CN201110337750A CN102529943B CN 102529943 B CN102529943 B CN 102529943B CN 201110337750 A CN201110337750 A CN 201110337750A CN 102529943 B CN102529943 B CN 102529943B
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Abstract

本发明公开了一种用于控制怠速停止和起动的逻辑的设备和方法，所述设备安装在配备了怠速停止和起动的系统的车辆中。该设备包括：传动单元，该传动单元显示车辆中的排档的当前状态，并且控制怠速停止下或者重新启动发动机时的变速器的液压；驱动单元，当制动器的踏板变为ON的时候且排档处于D(行驶)档域的情形下，该驱动单元执行所述怠速停止，当制动器的踏板变为OFF的时候且车辆的排档处于D档域的情况下，该驱动单元重新启动发动机；以及制动单元，该制动单元通过控制所述制动器的液压来控制车辆的运动；其中所述制动单元控制制动器的液压使其从制动器的踏板变为OFF的时候起保持预定的时间。

Description

用于控制怠速停止和起动的逻辑的设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年12月7日提交的韩国专利申请第10-2010-0124551号的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于控制ISG逻辑的方法和设备，更加具体而言，本发明涉及一种对ISG车辆的ISG(怠速停止和起动)逻辑进行控制的方法，当车辆停止时其自动地将怠速中的发动机停止，并在预定的时间后重新启动发动机从而重新启动车辆。
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，有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟利昂气和臭氧。尽管蒸汽是造成自然界温室效应的最主要因素，但引起全球变暖的代表性的温室气体则是二氧化碳。
自从二十世纪的后半世纪以来，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将达到严重威胁人类和生态系统的水平。
因此，已经建立了用来减少温室气体排放量的国际合作，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。
在燃料效率是中心议题的当前，于世界范围内，ISG(怠速停止和起动)系统的应用正在增加。
ISG系统基于车辆速度、发动机转速和冷却水温度等信息而给出指令，以将怠速中的发动机停止。
换言之，ISG系统是一种发动机控制系统，其具有这样的功能：当车辆在城镇中等待交通信号灯而停止的时候自动停止怠速的发动机，并在预定的时间之后来启动车辆的时候重新启动(运行)发动机，从而可以使其正常操作。
ISG系统也称为怠速停止控制设备。ISG系统在实际燃料效率模式中的能够达到大约5～15％的燃料节省效果。
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为显示了配备有自动变速器的ISG车辆的怠速停止和起动的一般过程的流程图。
配备有自动变速器的普通ISG车辆应配有变速器子油泵(sub-oilpump)以实施ISG系统，且该变速器子油泵用于在发动机停止时保持变速器的液压。
在通过配备变速器子油泵而具有ISG系统的车辆中，在确定了怠速停止进入条件的时候(S100)，当制动器踏板被踩下以在D档域下停车的时候(S110中的“是”)，发动机停止工作(S130)。在此过程中，子油泵运行以保持变速器的液压。
也就是说，通过ISG系统而使得发动机停止工作的条件是：车辆停止并且没有检测到车辆速度、排档(gear)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，在这样的条件下发动机停止工作以提高燃料效率。
此后，在车辆停止的情况下当制动器踏板在D档域下被释放时(S150中的“是”)，发动机自动地重新启动(S170)。在此状态下下，变速器子油泵被关断。
亦即，在发动机被ISG系统停止的情况下，当检测到使用者打算启动车辆的时候，例如释放制动器踏板并操作加速踏板的时候，则发动机开启以保持正常行驶。
在配备了自动变速器的ISG车辆中，当车辆行驶时踩下制动器踏板的时候，其中排档处在D档域，则发动机停止工作，并且在D档域下当释放制动器踏板的时候，发动机自动地重新启动。
与相关技术中的发动机在P档域或N档域下重新启动不同，由于发动机中驱动系统和动力系统相连接的状态下启动，发动机增大的RPM(每分钟转数)过冲(overshoot)随着重新启动而被传送至驱动系统，因此车辆向前移动。
亦即，参考图2和图3，图2是显示了当发动机在P档域或者N档域下重新启动的视图，图3是显示了当发动机在D档域下重新启动的视图。
如图2所示，在相关技术中的发动机在P档域或者N档域下重新启动的时候，由于驱动系统和动力系统并未进行连接，尽管车身在发动机重新启动的时候进行振动，但如图3所示，当发动机在D档域下重新启动的时候，在发动机重新启动的时候发动机的RPM的增大扭矩被传送至驱动系统，因此产生了启动加速度，并且车辆向前移动。
在配备了自动变速器的ISG车辆的发展当中应当消除这种问题。
公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于确保ISG车辆在怠速停止之后进行重新启动时的启动性能。
进一步地，本发明的各个方面致力于确保ISG车辆的稳定启动。
本发明的各个方面提供了一种用于控制ISG的逻辑的设备，其安装在配备了ISG系统的车辆中，该设备包括：传动单元，该传动单元显示车辆中的排档的当前状态，并且控制怠速停止下或者重新启动发动机时的变速器的液压；驱动单元，当制动器的踏板变为ON的时候且排档处于D(行驶)档域的情形下，该驱动单元执行所述怠速停止，当制动器的踏板变为OFF的时候且车辆的排档处于D档域的情况下，该驱动单元重新启动发动机；以及制动单元，该制动单元通过控制所述制动器的液压来控制车辆的运动；其中所述传动单元控制变速器子油泵，从而在所述怠速停止期间保持变速器的液压。
所述传动单元可以控制所述变速器子油泵，从而所述液压从怠速停止开始时起增大预定的比例。
所述传动单元可以控制所述变速器子油泵，从而在怠速停止期间，从所述变速器的液压变得小于预定值的时候起开始供应液压。
在重新启动发动机的期间，所述驱动单元可以控制发动机的过冲峰值RPM和D档域的蠕变RPM之间的差值，使得该差值不超过200RPM。
本发明的其它方面提供了一种用于控制ISG(怠速停止和起动)的逻辑的设备，其安装在配备了ISG系统的车辆中，该设备包括：传动单元，该传动单元显示车辆中的排档的当前状态，并且控制怠速停止下或者重新启动发动机时的变速器的液压；驱动单元，当制动器的踏板变为ON的时候且排档处于D档域的情形下，该驱动单元执行所述怠速停止，当制动器的踏板变为OFF的时候且车辆的排档处于D档域的情况下，该驱动单元重新启动发动机；以及制动单元，该制动单元通过控制所述制动器的液压来控制车辆的运动；其中所述制动单元控制制动器的液压使其从制动器的踏板变为OFF的时候起保持预定的时间。
所述传动单元可以控制变速器子油泵，从而所述液压从所述怠速停止开始时起增大预定的比例。
所述传动单元可以控制变速器子油泵，从而在怠速停止期间，从所述变速器的液压变得小于预定值的时候起开始供应液压。
在重新启动发动机的期间，所述驱动单元可以控制发动机的过冲峰值RPM和D档域的蠕变RPM之间的差值，使得该差值不超过200RPM。
本发明的另一些方面提供了一种控制ISG的逻辑的方法，该方法包括：(a)在ISG车辆行驶时并且排档处在D档域的情况下，确定制动器的踏板是否变为ON；(b)当步骤(a)中制动器的踏板变为ON的时候，执行怠速停止并使得变速器子油泵运行；(c)在排档处在D档域的情况下，确定所述制动器的踏板是否变为OFF；并且(d)当步骤(c)中制动器的踏板变为OFF的时候，重新启动发动机并且使变速器子油泵停止工作，并且控制液压使其从制动器的踏板变为OFF的时候起保持预定的时间。
所述方法还可以包括：在重新启动发动机的期间，控制发动机的过冲峰值RPM和D档域的蠕变RPM之间的差值，使得该差值不超过200RPM。
所述步骤(b)可以控制变速器子油泵，从而所述液压从所述怠速停止开始时起增大预定的比例。
所述步骤(b)可以控制变速器子油泵，从而在怠速停止中，从所述变速器的液压变得小于预定值的时候开始供应液压。
根据本发明的各个方面，通过控制变速器的液压使其甚至在ISG车辆的怠速停止期间下得以保持，从而可以确保发动机在怠速停止之后进行重新启动时的启动性能。
进一步地，根据本发明的各个方面，当ISG车辆在怠速停止之后进行重新启动时，通过控制发动机RPM和制动器的液压，可以确保ISG车辆的稳定启动。
本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1是显示配备了自动变速器的车辆的怠速停止和起动的一般过程的流程图。
图2是显示相关技术中的当发动机在P档域或者N档域下重新启动时的曲线图。
图3是显示当配备了自动变速器的车辆在D档域下重新启动时的曲线图。
图4是显示根据本发明的用于控制ISG逻辑的示例性设备的配置的方框图。
图5是显示控制ISG车辆中的变速器的液压的示例性方法的曲线图。
图6是显示控制ISG车辆中的制动器的液压的示例性方法的曲线图。
图7是显示根据本发明的控制ISG逻辑的示例性方法的流程图。
图8是显示在图7中的控制ISG逻辑的方法中，控制制动器的液压的示例性方法的详细的流程图。
应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。
在这些图形中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记指代本发明的相同或等效的部分。
具体实施方式
接下来将具体参考本发明的各个实施例，在附图中和以下的描述中示出了这些实施例的实例。虽然本发明与示例性实施例相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施例。
以下，将参考图4来详细描述根据本发明各个实施方式的用于控制ISG逻辑的设备。
图4是显示根据本发明各个实施方式的用于控制ISG逻辑的设备的配置的方框图。
根据本发明各个实施方式的用于控制ISG逻辑的设备100包括传动单元110、驱动单元130和制动单元150，所述传动单元110包括变速器子油泵115，所述驱动单元130包括发动机135，所述制动单元150包括制动器155。
假设以下描述的车辆是配备了ISG系统的车辆。例如，假设车辆在驾驶员座椅的前方的仪表板上具有用来操作ISG逻辑的按钮，从而当按下按钮的时候运行ISG逻辑，或者即使并不具有按钮的情况下，当车辆停止的时候，ISG逻辑在预定时间之后自动运行。
车辆速度应当为“0”(零)并且不应该踩下加速器踏板，从而使得发动机135自动停止，也就是说，当ISG车俩在行驶中停车以等待交通信号灯的时候执行怠速停止。并且，有一个优先条件是：变速器油的温度应当处在预定范围内并且发动机的RPM应当低于预定值。
在该状态下，当驾驶员踩下制动器155的踏板的时候，其中排档处在车辆的D档位，也就是说，当制动器155的踏板变为ON的时候，执行怠速停止。
传动单元110显示了ISG车辆的排档档位的当前状态并控制怠速停止状态下或者重新启动状态下的变速器的液压。
当制动踏板变为ON的时候并且排档处在D(行驶)档位的情况下，驱动单元130执行怠速停止，当制动器踏板变为OFF的时候并且车辆的排档处在D档位的情况下，驱动单元130使已停止的发动机重新启动。
制动单元150通过控制制动器155的液压来控制车辆的运动。
传动单元110控制变速器子油泵115以在怠速停止的状态下保持液压，也就是说，它利用两个机构来使得变速器子油泵115运行，从而在怠速停止下对于D档域来保持液压。
参考图5，图5是显示控制ISG车辆中的变速器的液压的方法的曲线图。
使变速器子油泵115运行的第一机构(图5中的曲线·)考虑到变速器的液压的减小速度，通过从怠速停止开始时起将液压增大预定比例而用来操作变速器子油泵115，以使得液压达到了变速器的预定液压，从而保持了变速器的液压。变速器的预定液压可以设置为在怠速停止开始时的变速器的液压。
使变速器子油泵115运行的第二机构(图5中的曲线·)用来控制变速器子油泵115，以使得在怠速停止下当变速器的液压开始变得小于预定值的时候供应液压。
亦即，通过以下的方法来保持液压：在图5中的显示了变速器的液压下降的曲线的点上设定特定的值来作为使得变速器子油泵115运行的值，并且当变速器的液压曲线达到该特定的值的时候使该变速器子油泵115运行。
因此，可以通过变速器子油泵115来减小当前的消耗。
进一步地，当驾驶员的脚离开制动器155的踏板并且排档处在D档域的时候，也就是说当制动器155的踏板变为OFF的时候，传动单元110停止变速器子油泵115的运行，其中当发动机的RPM大于预定值的时候，变速器子油泵115可以被控制为停止运行。
在重新启动发动机的过程中，驱动单元130控制发动机的过冲峰值RPM和D档域的蠕变(creep)RPM之间的差值，使得该差值不超过200RPM。也就是说，在怠速停止之后重新启动发动机的过程中，发动机的过冲峰值RPM被控制在接近D档域的蠕变RPM的级别上，这与钥匙启动并不相同，并且完成发动机的启动所花费的时间被最小化。
为了减小发动机的过冲峰值RPM，例如，通过微调来执行控制，例如减小空气量、提前喷射正时、减少喷射的燃料量以及提前点火正时。
在制动器155的踏板变为OFF之后，制动单元150将制动器155的液压保持了预定的时间。
参考图6，图6是显示了用来控制ISG车辆中的制动器155的液压的方法的曲线图。
亦即，制动单元150控制制动器的液压，从而将制动器的液压保持了预定的时间，该预定的时间是在怠速停止期间从驾驶员开始将脚离开制动器155到驾驶员完全将脚离开的时候。该预定的时间可以考虑各种情况来进行设定，并且可以设定成驾驶员将脚从制动器离开的平均时间，例如1秒。
因此，可以防止车辆在刚被重新启动之后向前移动。
以下，将参考图7来详细描述根据本发明各个实施方式的控制ISG逻辑的方法。
参考图7，首先对ISG车辆确定怠速停止的进入条件(S200)，当踩下制动器踏板并且行驶的ISG车辆停下来且排档处在D档域的时候，亦即，当制动器踏板变为ON的时候(S210)，则执行怠速停止。
因此，通过使变速器子油泵运行，使得发动机停止工作并且在怠速停止期间D档域的液压得以保持(S230)，其中，在上文中描述了使变速器子油泵运行的两个机构，从而不再进行重复描述。
接下来，当驾驶员的脚离开制动器踏板的时候，并且排档处在D档域下，亦即，当制动器踏板变为OFF的时候(S250)，发动机重新启动，其中变速器子油泵的运行被停止(S271)，发动机RPM受到控制(S273)，并且制动器的液压受到控制而被保持(S275)。
在控制发动机RPM期间(S273)，在重新启动发动机的过程中，发动机的过冲峰值RPM和D档域蠕变RPM之间的差值被控制为不超过200RPM。也就是说，在怠速停止之后重新启动发动机的过程中，发动机的过冲峰值RPM被控制在接近D档域的蠕变RPM的级别上，这与钥匙启动不同，并且完成发动机启动所花费的时间被最小化。
为了减小发动机的过冲峰值RPM，例如，通过微调来执行控制，例如减小空气量、提前喷射正时、减少喷射的燃料量以及提前点火正时。
进一步地，参考图8而更加详细地描述了对被保持的制动器的液压的控制(S275)。
图8中的步骤S300至S320对应于图7中的步骤S200至S230，因此不再进行重复描述。
在怠速停止之后(S320)，确定驾驶员正在将脚离开制动器踏板，亦即，制动器踏板正从ON变为OFF，并且排档处在D档域(S330)。确定制动器的液压是否减小为小于阈值液压值Pth(制动器的液压＜Pth)，并且当制动器的液压降低到低于Pth的时候，可以确定驾驶员已经将脚离开了制动器。
因此，甚至在驾驶员的脚离开了制动器的踏板的时候，亦即，当制动踏板从ON变为OFF(on→off)的时候(S340)，制动器的液压也被控制成得到了保持。
接下来，当需要去除对保持制动器的液压的控制的时候，驾驶员踩下加速踏板，或者制动器的液压被保持为超过了预定的时间Tctrl(S350)，则制动器液压的控制被去除(S360)。时间Tctrl被设定为驾驶员将脚离开制动器所花费的一般时间。
根据本发明的控制ISG逻辑的设备和方法，通过控制变速器的液压使其甚至在ISG车辆的怠速停止状态下得以保持，从而可以确保发动机在怠速停止之后进行重新启动时的启动性能。
此外，当ISG车辆在怠速停止之后进行重新启动时，通过控制发动机RPM和制动器的液压，可以确保ISG车辆的稳定启动。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“前”等是用于参考图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的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它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (11)

1.一种用于控制怠速停止和起动的逻辑的设备，其安装在配备了怠速停止和起动系统的车辆中，该设备包括：
传动单元，该传动单元显示车辆中的排档的当前状态，并且控制怠速停止下或者重新启动发动机时的变速器的液压；
驱动单元，当制动器的踏板变为ON的时候且排档处于D档域的情形下，该驱动单元执行所述怠速停止，当制动器的踏板变为OFF的时候且车辆的排档处于D档域的情况下，该驱动单元重新启动发动机；以及
制动单元，该制动单元通过控制所述制动器的液压来控制车辆的运动；
其中所述传动单元控制变速器子油泵，从而在所述怠速停止期间保持变速器的液压；
在重新启动发动机时，所述驱动单元执行微调以减小发动机的过冲峰值RPM；
所述微调包括减小空气量、提前喷射正时、减少喷射的燃料量以及提前点火正时。
2.根据权利要求1所述的用于控制怠速停止和起动的逻辑的设备，其中所述传动单元控制所述变速器子油泵，从而所述液压从怠速停止开始时起增大预定的比例。
3.根据权利要求1所述的用于控制怠速停止和起动的逻辑的设备，其中所述传动单元控制所述变速器子油泵，从而在怠速停止期间，从所述变速器的液压变得小于预定值的时候起开始供应液压。
4.根据权利要求1所述的用于控制怠速停止和起动的逻辑的设备，其中在重新启动发动机期间，所述驱动单元控制发动机的过冲峰值RPM和D档域的蠕变RPM之间的差值，使得该差值不超过200RPM。
5.一种用于控制怠速停止和起动的逻辑的设备，其安装在配备了怠速停止和起动系统的车辆中，该设备包括：
传动单元，该传动单元显示车辆中的排档的当前状态，并且控制怠速停止下或者重新启动发动机时的变速器的液压；
驱动单元，当制动器的踏板变为ON的时候且排档处于D档域的情形下，该驱动单元执行所述怠速停止，当制动器的踏板变为OFF的时候且车辆的排档处于D档域的情况下，该驱动单元重新启动发动机；以及
制动单元，该制动单元通过控制所述制动器的液压来控制车辆的运动；
其中所述制动单元控制制动器的液压使其从制动器的踏板变为OFF的时候起保持预定的时间；
在重新启动发动机时，所述驱动单元执行微调以减小发动机的过冲峰值RPM；
所述微调包括减小空气量、提前喷射正时、减少喷射的燃料量以及提前点火正时。
6.根据权利要求5所述的用于控制怠速停止和起动的逻辑的设备，其中所述传动单元控制变速器子油泵，从而所述液压从所述怠速停止开始时起增大预定的比例。
7.根据权利要求5所述的用于控制怠速停止和起动的逻辑的设备，其中所述传动单元控制变速器子油泵，从而在怠速停止期间，从所述变速器的液压变得小于预定值的时候起开始供应液压。
8.根据权利要求5所述的用于控制怠速停止和起动的逻辑的设备，其中在重新启动发动机期间，所述驱动单元控制发动机的过冲峰值RPM和D档域的蠕变RPM之间的差值，使得该差值不超过200RPM。
9.一种控制怠速停止和起动的逻辑的方法，该方法包括：
a)在配有怠速停止和起动系统的车辆行驶时并且排档处于D档域的情况下，确定制动器踏板是否变为ON；
b)当步骤a)中制动器踏板变为ON的时候，执行怠速停止并使变速器子油泵运行；
c)在排档处于D档域的情况下，确定所述制动器踏板是否变为OFF；并且
d)当步骤c)中制动器踏板变为OFF的时候，重新启动发动机并且使变速器子油泵停止工作，并且控制液压使其从制动器踏板变为OFF的时候起保持预定的时间；
其中，在重新启动发动机的步骤d)中，执行微调以减小发动机的过冲峰值RPM，所述微调包括减小空气量、提前喷射正时、减少喷射的燃料量以及提前点火正时。
10.根据权利要求9所述的控制怠速停止和起动的逻辑的方法，其中所述步骤b)控制变速器子油泵，从而所述液压从所述怠速停止开始时起增大预定的比例。
11.根据权利要求9所述的控制怠速停止和起动的逻辑的方法，其中所述步骤b)控制变速器子油泵，从而在怠速停止期间，从所述变速器的液压变得小于预定值的时候起开始供应液压。
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