车辆控制方法与流程

1.本发明涉及一种控制车辆的方法，尤其涉及一种控制车辆的发动机和制动系统的方法。


背景技术：

2.在具有内燃发动机的一些车辆中，可以识别出在旅途期间使发动机停止的机会，以提高燃料经济性。例如，已知的是，例如在到达交通信号灯时，在车辆减速至静止之后使车辆的发动机停止，并且一旦车辆的驾驶员释放了车辆的制动踏板，就重新启动发动机，以待对正扭矩的需求。这可以被称为
‘
停止
‑
启动’技术。在这种具有自动变速器的车辆中，仅当施加至车辆的车轮的制动力超过阈值时，才可以使发动机停止。该阈值在车辆的校准期间根据在没有从发动机提供给车轮的任何扭矩的情况下将车辆保持在静止状态所需的制动力来预先确定。如果施加了低于该阈值的制动力，则在车辆减速至静止之后，发动机不会停止，以使由变速器提供的
‘
蠕变’扭矩能够将车辆保持在静止状态。
3.还已知一种对停止
‑
启动技术的扩展，在该扩展中，当不需要发动机提供正扭矩时，例如因为车辆的驾驶员没有踩下加速器踏板，所以车辆的发动机与车辆的车轮断开连接并停止，，然而车辆处于运动状态。这种技术可以被称为
‘
在移动中停止(stop on the move)’、
‘
惰行’或
‘
滑行’。
4.应当理解，术语
‘
在移动中停止’、
‘
惰行’和
‘
滑行’可以指代与上述的控制策略不同的在车辆的运动期间使车辆的发动机停止的控制策略。为避免疑问，在本技术中将使用
‘
在移动中停止’来指代任何在车辆的运动期间使车辆的发动机停止的控制策略。
5.在包括停止
‑
启动和在移动中停止技术两者的车辆中已经发现了问题。在示例情况下，在移动中停止的条件已满足，并且车辆的发动机将被停止并与变速器断开连接。此后，施加至车辆的车轮的制动力在车辆达到静止之前可能不会超过使发动机在停止
‑
启动系统下停止所需的阈值。因此，将无法满足用于停止
‑
启动的制动力要求，并且因此一旦车辆达到静止，发动机将重新启动。替选地，驾驶员可以在车辆处于运动状态时施加制动力，该制动力的确满足用于停止
‑
启动的制动力要求。然后，一旦车辆已经达到静止，或者恰好在车辆已经达到静止之前，驾驶员可以降低制动力，以避免猛烈的运动。这样的后一种情况可以被称为
‘
司机停止’。在这两种情况下，如果驾驶员将制动力降低到停止
‑
启动所需的制动力以下，则车辆的发动机将重新启动。
6.如上所述的发动机的重新启动可能意味着可能没有充分利用使发动机停止的机会，以节省燃料。另外，在发动机停止之后，发动机的随后的重新启动可能无法由车辆的驾驶员预期，从而导致不良的驾驶体验。
7.本发明的目的是解决上述的问题。


技术实现要素：

8.根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆的控制器，该控制器包括：速度输入
端，其接收指示车辆的速度的信号；制动需求输入端，其被配置成接收驾驶员的制动需求；以及处理器，其被配置成确定车辆速度低于速度阈值以及制动需求高于第一制动力阈值，并且根据该确定使发动机停止，以及响应于确定车辆速度低于速度阈值以及制动需求低于第二制动力阈值而使发动机保持在停止状态。
9.当车辆的速度小于速度阈值时发动机的停止可以通过车辆的移动系统上的停止来执行。速度阈值可以是移动系统上的停止的下限阈值，在常规车辆中，在该下限阈值以下启动发动机。制动力阈值可以是与车辆的停止
‑
启动系统相关联的制动力阈值，其中，如果车辆的速度下降到速度阈值以下以及驾驶员对制动力的需求不超过制动力阈值，则将不会使发动机停止。
10.在包括在移动中停止和停止
‑
启动技术两者的常规车辆中，其中，当车辆的速度大于如在前段中所述的速度阈值时，可以使车辆的发动机停止，如果车辆的速度下降到速度阈值以下以及驾驶员对制动力的需求不超过如在前段中所述的制动力阈值，则可以重新启动发动机，即使不需要启动发动机也是如此。因此，将不必要地增加车辆的燃料消耗。本发明的方法有利地禁止了在这种情况下发动机的重新启动，并且仅在需要时重新启动发动机，如下所述。
11.处理器还可以被配置成确定在速度输入端处接收的车辆的速度低于第一速度阈值以及在制动需求输入端处接收的驾驶员的制动需求高于第一制动力阈值，并且根据该确定发送信号以使发动机停止；处理器还被配置成响应于确定车辆的速度低于第二速度阈值以及驾驶员的制动需求低于第二制动力阈值，发送信号以使发动机保持在停止状态。第一速度阈值是移动系统上的停止的上限速度阈值，在该上限速度阈值以下使发动机停止，并且第二速度阈值是移动系统上的停止的下限速度阈值，在该下限速度阈值以下重新启动发动机。
12.控制器还可以包括接收正扭矩需求的输入端，并且处理器响应于控制器接收到正扭矩需求而使发动机启动。以这种方式，只要速度低于速度阈值，即使不存在由控制器接收到的制动需求，控制器也可以被配置成使发动机保持其停止状态。这允许驾驶员在不启动发动机的情况下将其脚从制动踏板移开。
13.控制器可以响应于确定驾驶员的制动需求减小以及满足一个或更多个其他条件而使发动机启动。一个或更多个其他条件包括以下至少之一：正扭矩需求增加到高于正扭矩阈值的概率大于概率阈值；以及车辆的变速器不处于空档状态。
14.第一速度阈值可以大于第二速度阈值。第一制动力阈值可以大于第二制动力阈值。
15.当发动机处于停止状态以及处理器确定来自驾驶员的制动需求的减小时，处理器可以独立于对制动力的制动需求而保持制动力。当例如车辆不处于运动状态时，这有助于发动机保持在停止状态。
16.控制器可以在确定发动机已经停止以及车辆的速度正在增加时，使制动力增加。这用于防止车辆在不存在来自驾驶员的正扭矩需求的情况下移动。
17.根据本发明的一个方面，提供了一种控制车辆的方法。该方法包括：当车辆的速度大于或等于速度阈值时，使车辆的发动机停止；以及如果车辆的速度下降到低于速度阈值以及驾驶员对制动力的需求小于或等于制动力阈值，则禁止发动机的启动。
18.当车辆的速度大于或等于速度阈值时发动机的停止可以通过车辆的移动系统上的停止来执行。速度阈值可以是与车辆的停止
‑
启动系统相关联的速度阈值，其中，如果车辆的速度下降到低于速度阈值，并且发动机在车辆的速度下降到低于速度阈值之前在运行，则发动机停止。制动力阈值可以是与车辆的停止
‑
启动系统相关联的制动力阈值，其中，如果车辆的速度下降到低于速度阈值以及驾驶员对制动力的需求不超过制动力阈值，则发动机将不会停止。
19.在包括在移动中停止和停止
‑
启动技术两者的常规车辆中，其中，当车辆的速度大于如在前段中所述的速度阈值时，可以使车辆的发动机停止，如果车辆的速度下降到速度阈值以下，以及驾驶员对制动力的需求不超过如在前段中所述的制动力阈值，则可以重新启动发动机，即使不需要启动发动机也是如此。因此，将不必要地增加车辆的燃料消耗。本发明的方法有利地禁止了在这种情况下发动机的重新启动，并且仅在需要时重新启动发动机，如下所述。例如，禁止发动机可以包括。
20.该方法还可以包括：如果驾驶员对制动力的需求等于零，对正扭矩的需求小于或等于正扭矩阈值并且车辆的速度增加，则在禁止发动机的启动之后独立于驾驶员对制动力的需求来增加制动力。
21.这提供了以下优点：缓解或防止了在车辆达到静止之后在不需要重新启动发动机的情况下车辆的不期望的移动，例如从负梯度滚下。
22.该方法还可以包括如果驾驶员对制动力的需求减小，则在禁止发动机的启动之后允许发动机的启动，并且随后启动发动机。可选地，必须满足一个或更多个其他条件，以允许在这种情况下启动发动机。满足一个或更多个其他条件可以包括以下至少之一：正扭矩需求增加到高于正扭矩阈值的概率大于概率阈值；以及车辆的变速器不处于空档状态。
23.因为驾驶员对制动力的需求的减小，例如由于车辆的驾驶员释放车辆的制动踏板而引起的在这种情况下启动发动机是如下标示：例如，由于驾驶员踩下车辆的加速器踏板而引起的对正扭矩的需求即将发生。因此，减轻或消除了对正扭矩的需求与随后发动机传递正扭矩之间的任何延迟。通过采用一个或更多个其他条件，该方法可以例如使车辆的驾驶员能够释放车辆的制动踏板，以有意地使车辆能够从斜面滚下而无需重新启动发动机。
24.该方法还可以包括：如果驾驶员对制动力的需求从大于零的值减小，则在禁止发动机的启动之后，独立于驾驶员对制动力的需求而保持制动力。
25.保持该制动力可以有助于在驾驶员对正扭矩的需求之前将车辆保持在静止状态。
26.如果车辆的速度小于其他速度阈值，以及/或者对于制动力的需求大于其他制动力阈值，则可以执行在车辆的速度大于或等于速度阈值时车辆的发动机的停止。
27.制动力阈值可以大于其他制动力阈值。
28.驾驶员对制动力的需求可以包括由车辆的驾驶员对制动踏板的致动。
29.对正扭矩的需求可以包括由车辆的驾驶员对加速器踏板的致动。
30.在包括增加制动力的本发明的实施方式中，增加制动力可以包括对车辆的制动系统进行操作以增加制动力。
31.在包括保持制动力的本发明的实施方式中，保持制动力可以包括对车辆的制动系统进行操作以增加制动力。
32.根据本发明的另一方面，提供了一种控制系统，该控制系统包括至少一个电子处
理器以及包括计算机程序指令的至少一个电子存储器设备。至少一个电子存储器设备和计算机程序指令被配置成利用至少一个电子处理器使控制系统至少执行上述的方法。
33.根据本发明的另一方面，提供了一种系统，该系统包括如上所述的发动机、制动系统、制动踏板、加速器踏板和控制系统。
34.根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，该车辆包括如上所述的控制系统或系统。
附图说明
35.现在将参照附图，仅通过示例的方式来描述本发明，在附图中：
36.图1示出了根据本发明的实施方式的车辆；
37.图2示意性地示出了根据本发明的动力传动系控制策略的一方面；以及
38.图3a和图3b示意性地示出了图2中示出的动力传动系控制策略的其他特征。
具体实施方式
39.图1是根据本发明的实施方式的车辆1的示意图。车辆1具有常规的内燃发动机2，该内燃发动机2装备有带集成(belt
‑
integrated)的起动机/发电机(bisg)3、用于为bisg 3供电的电池4以及自动变速器5。将自动变速器联接至包括动力传输单元(ptu)和后驱动轴的传动系6。发动机2、bisg 3、电池4、变速器5和传动系6统称为车辆的动力传动系。通过加速器踏板从动力传动系请求用于驱动车辆1的正扭矩。
40.车辆1还具有制动系统(图1中未示出)。制动系统包括与车辆1的车轮相关联的制动器、被配置成向制动器提供制动力的液压回路以及使车辆1的驾驶员能够产生对制动力的需求的制动踏板。
41.车辆1装备有用于控制动力传动系和制动系统的控制器(图1中未示出)。控制器被配置成接收指示如下的信号：车辆1的速度、通过加速器踏板由车辆1的驾驶员产生的对正扭矩的需求以及通过制动踏板由驾驶员产生的对制动力的需求(制动需求)。控制器还被配置成：通过bisg 3停止和启动发动机2，响应于加速器踏板的致动来命令动力传动系传递正扭矩以驱动车辆1，以及独立于由驾驶员产生的对制动力的需求来命令液压回路向制动器提供制动力。
42.出于本公开内容的目的，应当理解，本文中所述的一个或多个控制器可以各自包括具有一个或更多个电子处理器的控制单元或计算设备。车辆和/或其系统可以包括单个控制单元或电子控制器，或者替选地，一个或多个控制器的不同功能可以体现在或托管在不同的控制单元或控制器中。可以提供一组指令，这些指令在执行时使所述一个或多个控制器或者一个或多个控制单元实现本文中描述的控制技术(包括所描述的一个或多个方法)。该组指令可以被嵌入一个或更多个电子处理器中，或者替选地，该组指令可以被提供为将由一个或更多个电子处理器执行的软件。例如，第一控制器可以以在一个或更多个电子处理器上运行的软件来实现，并且一个或更多个其他控制器也可以以在一个或更多个电子处理器、可选地与第一控制器相同的一个或更多个处理器上运行的软件来实现。然而，应当理解，其他布置也是有用的，并且因此，本公开内容不旨在限于任何特定的布置。无论如何，上述的一组指令可以嵌入计算机可读存储介质(例如，非瞬时性计算机可读存储介质)
中，该计算机可读存储介质可以包括用于以由机器或电子处理器/计算设备可读的形式存储信息的任何机构，包括但不限于：磁存储介质(例如，软盘)；光学存储介质(例如，cd
‑
rom)；磁光存储介质；只读存储器(rom)；随机存取存储器(ram)；可擦可编程存储器(例如，eprom和eeprom)；闪存；或者用于存储这样的信息/指令的电气或其他类型的介质。
43.例如，通过电子控制器命令液压回路的泵来增加液压回路中的压力，可以独立于由驾驶员产生的需求来将制动力提供给制动器，从而增加提供给制动器的制动力。
44.现在将参照图2并参考上述的车辆1来描述根据本发明的实施方式的方法10，该方法10可以由如上所述的控制器采用。
45.方法10开始于确定11满足条件，所述条件允许车辆1进入移动状态中的停止。满足的这些条件包括对如下的需求：正扭矩低于正扭矩阈值，例如使车辆从其当前速度加速所需的扭矩的量；以及发动机2处于运行状态。当车辆1的驾驶员在车辆处于运动状态且发动机2正在运行时释放加速器踏板时，可能会发生这种情况。满足的条件还可以包括车辆1的速度低于第一速度阈值例如20kph，以及对制动力高于第一制动力阈值例如0.1bar的需求。当满足条件时，发动机2停止并且与车辆1的车轮断开连接12。在这种情况下，响应于车辆1的驾驶员认识到降低车辆1的速度的要求并且随后通过制动踏板要求制动力，可能正在使车辆1减速。
46.当发动机2停止并且与车辆的车轮断开连接时，该方法继续监视13对正扭矩的需求。如果对正扭矩的需求增加到正扭矩阈值以上，则发动机被重新启动14，使得其可以将正扭矩传递给车轮。
47.该方法还继续监视15、16车辆1的速度和对制动力的需求。如果车辆1的速度下降到第二速度阈值以下并且制动力需求小于或等于第二制动力阈值，则发动机2的启动被禁止17。车辆1的速度低于第二速度阈值并且制动力需求大于第二制动力阈值可以是作为停止
‑
启动控制策略的一部分而使发动机2停止所需的条件。因此，在包括在移动中停止和停止
‑
启动技术的常规车辆中，如果车辆1的速度下降到第二速度阈值以下并且制动力需求小于或等于第二制动力阈值，则发动机2将被重新启动，原因是已经不满足作为停止
‑
启动控制策略的一部分而使发动机停止所需的条件。相比之下，本发明的方法10在这些条件下主动禁止17重新启动发动机2，从而提供了如下优点：扩展了在移动中停止的燃料节省功能以及由驾驶员预期的车辆行为。
48.应当理解，第二制动力阈值将根据车辆1的质量和在处于静止状态时车辆1位于的表面的梯度而变化。车辆1可以包括能够产生指示车辆1的质量和车辆1位于的表面的梯度的信号的传感器。然后，这些信号可以用作向车辆1的控制器的输入，该控制器被配置成计算并输出将车辆1保持在静止状态所需的制动力的值，即第二制动力阈值。
49.应当理解，根据本发明的禁止发动机2的启动可以包括提供命令发动机2保持停止或不启动的信号。禁止发动机2的启动还可以包括不存在命令发动机2启动的信号。
50.现在将参照图3a和图3b来描述方法10的下一阶段。
51.在方法10的该阶段，车辆1可能已经在发动机2停止并且来自驾驶员的对制动力的需求小于或等于第二制动力阈值的情况下达到静止。然后，方法10将继续监视对正扭矩的需求、对制动力的需求和车辆速度。例如，由于车辆1从车辆1最初达到静止的斜坡滚下，因此在缺乏对正扭矩的需求的情况下，车辆速度可能增加。方法10将根据如下所述的多个条
件对车辆速度的这种增加做出反应。
52.如果在禁止17发动机2的启动之前对制动力的需求达到零，例如由于车辆1的驾驶员已经完全释放了制动踏板，则该方法在禁止17发动机的启动之后通过例如通过命令车辆1的制动系统的液压回路的泵增加液压回路中的压力以增加18制动力来对车辆速度的增加做出反应。
53.如果在禁止17发动机2的启动之后保持对制动力的需求并且车辆1的速度增加，则该方法允许19车辆1的驾驶员例如通过增加对制动踏板的踩踏来增加对制动力的需求，以响应车辆速度的增加，以使车辆1回到静止状态而无需启动发动机2。
54.方法10的该阶段提供如下优点：如果更可取的话，进一步避免启动发动机2，并且因此进一步减少了车辆1的燃料消耗，并且如果所述需求不足以避免车辆速度的增加，则不影响驾驶员对制动力的需求。如果驾驶员对制动力的需求存在，则独立于驾驶员对制动力的需求而增加制动力是不期望的，原因是驾驶员将能够经由制动踏板检测这种制动力的增加。由驾驶员进行的这种检测可能不是预期的，并且因此导致不良的驾驶体验。这可以被称为制动踏板损坏。
55.如果在禁止17发动机2的启动之后存在对制动力的需求并且该需求随后减小，例如因为车辆1的驾驶员已经部分或完全释放制动踏板，则将允许发动机2的启动并且发动机将被重新启动20。另外，制动系统将用于保持21在检测到对制动力的需求的减小的时间点处存在的制动力的程度。对制动力的需求的减小是对正扭矩的需求即将发生的标志。例如，如果在车辆1处于静止状态时车辆1的驾驶员释放制动踏板，则其可能打算在此后不久从静止处驶离。通过在对正扭矩的需求之前启动发动机2，降低了驾驶员要求正扭矩与发动机2传递正扭矩之间的延迟。在对制动力的需求的减小之后并且在对正扭矩的需求之前保持制动力用于在发动机2能够提供蠕变扭矩之前将车辆1保持在静止状态。
56.如上所述，方法10通过重新启动发动机2以待对正扭矩的需求来对对制动力的需求的减小做出反应。然而，可能存在如下情况：在对制动力的需求的减小之后，不需要重新启动发动机2。因此，方法10可以包括至少一个机构22、23，以提供在对制动力的需求的减小之后是否重新启动发动机2的决定。例如，来自诸如安装在车辆上的相机或基于gps的导航系统的输入的信息可以用于确定22：在对制动力的需求减小之后会存在对超过正扭矩阈值的正扭矩的需求的概率小于或等于概率阈值。例如，在使车辆1静止(其中车辆1的前部朝着很长的斜面向下，该斜面代表不存在其他车辆或障碍物的路段)的情况下，这可能适用。当驾驶员释放制动踏板时，可以允许车辆1仅在重力的作用下沿着斜面向下加速，其中仅当对正扭矩的需求增加到正扭矩阈值以上时，才重新启动发动机2。
57.另一种这样的机构23可以是：当车辆1的变速器处于空档状态(inneutral)时，当对制动力的需求减小时，无需启动发动机2，就能够使车辆速度增加。例如，车辆1的驾驶员可以使车辆1静止，其中车辆1的前部朝着斜面向下。然后，驾驶员可能希望通过稍微释放制动踏板并允许车辆1在重新施加制动踏板踩踏以使车辆1回到静止之前滚动来使车辆1沿着斜面向下移动一小段距离。在变速器处于空档状态的情况下，在这种情况下可以禁止发动机2的重新启动。
58.在启动发动机2并且在对制动力的需求的减小之后保持制动力之后，例如由于蠕变扭矩和保持的制动力不足以将车辆1保持在静止状态，方法10将根据对制动力的剩余需
求对车辆速度的增加做出反应。如果对制动力的需求减小到零，则制动系统将用于增加24制动力，以使车辆减速。如果对制动力的需求没有减小到零，则该方法允许25车辆1的驾驶员响应于车辆速度的增加，例如通过增加制动踏板的踩踏来增加对制动力的需求，以使车辆1回到静止状态，而无需启动发动机2。
59.如果车辆1位于水平表面上，则可能不会出现在禁止发动机2的启动之后车辆速度的增加，并且车辆1的车轮与表面之间的摩擦力和/或由制动系统提供的制动力足以将车辆1保持在静止状态。在这种情况下，不需要发动机2提供扭矩来防止车辆1从静止状态的不期望的移动。因此，发动机2可以保持停止状态并且因此不使用任何燃料。
60.如果在禁止17发动机2的启动之后的任何时刻检测到对大于正扭矩阈值的正扭矩的需求，则在由于对制动力的需求的减小而尚未取消禁止17发动机2的启动的情况下将取消禁止17发动机2的启动，并且发动机2将被启动使得发动机2可以传递对正扭矩的需求。
61.应当理解的是，上述的实施方式仅通过示例的方式给出，并且不旨在限制本发明，本发明的范围在所附权利要求中限定。