CN101524997A - 用于限制车轮滑移的方法和装置 - Google Patents
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- B60T8/175—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel spin during vehicle acceleration, e.g. for traction control
Abstract
本发明涉及用于限制车轮滑移的方法和装置。具体地，提供了一种发动机控制系统，包括发动机速度控制模块和空转限制模块。发动机速度控制模块基于怠速需求选择性地控制发动机。空转限制模块选择性地将怠速需求减小一个基于车轮滑移值的量。
Description
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求2008年3月3日提交的美国临时申请61/033,164的权益。在此以引用方式将上述美国临时申请的公开内容并入本文。
技术领域
[0002]本公开涉及限制车辆的车轮滑移，更具体地涉及控制发动机以限制车轮滑移。
背景技术
[0003]在此提供的背景技术描述用于一般性地描述与本公开有关的背景信息。由本申请发明人完成的、但在某种程度上描述在背景技术部分中的工作以及本申请提交时可能并不构成现有技术方案的描述都不被明确或隐含地承认为破坏本公开的现有技术。
[0004]现在参考图1，它给出了车辆的发动机102和排气系统106的功能框图。发动机102燃烧空气和柴油的混合物，产生转矩。产生的废气从发动机102排放到排气系统106中。排气系统106包括排气岐管108，柴油氧化催化剂(DOC)110，还原剂喷射器112，混合器114和柴油微粒过滤(DPF)组件116。
[0005]废气通过排气岐管108从发动机102流向DOC 110。在废气流动通过DOC 110时，DOC 110使废气中的未燃烧的碳氢化合物微粒氧化。还原剂喷射器112可以把还原剂喷射到排气系统106中，还原剂如氨或尿素。混合器114可以用挡板来实现，其搅动废气和喷射的还原剂。
[0006]DPF组件116在废气通过时，将其中的微粒过滤掉。该微粒可在DPF组件116中积累，可能限制废气流动通过DPF组件116。通过一种称为再生的过程，可以将微粒从DPF组件116中去除。加热器组件118可以用来启动该再生过程。
发明内容
[0007]本发明的发动机控制系统包括发动机速度控制模块和空转(或称怠速)限制模块。发动机速度控制模块基于怠速需求选择性地控制发动机。空转限制模块选择性地将怠速需求减小一个基于车轮滑移值的量。
[0008]本发明的方法包括基于怠速需求选择性地控制发动机以及选择性地将所述怠速需求减小基于车轮滑移值的量。
[0009]从本文下面部分提供的具体实施方式详细描述中可以明白本公开可应用的其它领域。应当理解详细描述和具体例子只是用于说明的目的，而不旨在限定本公开的范围。
附图说明
[0010]根据详细描述和附图可更加全面地理解本公开，附图：
[0011]图1是根据现有技术的用于车辆的发动机和排气系统的功能框图；
[0012]图2是根据本公开原理的发动机，排气系统和控制系统的功能框图；
[0013]图3是根据本公开原理的发动机控制模块的示例性实施方式的功能框图；和
[0014]图4是描述了根据本公开原理的发动机控制模块的示例性操作的流程图。
具体实施方式
[0015]下文的描述实际上只是示例性的，决不旨在限定公开内容、其应用或用途。为清楚起见，图中用相同的参考数字来指定相似的元件。如本文使用的，A，B和C中的至少一个的表述应当被解读为使用非排它逻辑或表示逻辑(A或B或C)。应该理解在不改变本公开原理的情况下，方法中包含的步骤可以不同的顺序被执行。
[0016]如本文使用的，术语模块指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多于一个软件或固件程序的处理器(共享，专用或分组)和存储器，组合逻辑电路，和/或提供所描述功能的其它适用组件。
[0017]在具有低摩擦系数的表面上，车辆的驱动车轮可能滑移，甚至当发动机处于空转，加速器踏板不被按下时驱动车轮也会滑移。当怠速高时，很可能出现车轮滑移。只是举例，柴油发动机本身可能具有较高的怠速。而且，各种操作模式，如柴油微粒过滤器(DPF)再生，也可能增大怠速。
[0018]此外，转矩变换器更突然地向动力传动系统传送转矩时可能会增加车轮滑移的可能性。例如，柴油发动机可使用紧转矩变换器，这种转矩变换器仅能允许很小滑的移。因此，当刹车踏板被释放时，发动机转矩可能被突然传送到动力传动系统，可能引起车轮滑移。根据本公开的原理，控制系统可以降低受控制的怠速，以便降低车轮滑移量。
[0019]现在参考图2，它给出了发动机102，排气系统106和控制系统202的功能框图。尽管在本文将发动机102描述为柴油发动机，但本公开同样适用于其它发动机系统，如火花点火发动机系统。控制系统202包括DPF控制模块204，发动机控制模块206，变速器控制模块208和稳定性控制模块210。DPF控制模块204可以控制DPF组件116中的再生过程。DPF控制模块204可以接收DPF组件116的出口温度读数。DPF控制模块204与发动机控制模块206通信。
[0020]发动机控制模块206向发动机102输出致动值(actuatorvalue)，以获得期望的发动机转矩或发动机速度。例如，发动机控制模块206可以控制涡轮增压器的增压量，进气凸轮移相器和排气凸轮移相器的位置，废气再循环(EGR)的量，气流的量，和/或被喷射到发动机102的汽缸中的燃料量。发动机控制模块206从变速器控制模块208接收关于当前选择的档位信息。
[0021]此外，发动机控制模块206从稳定性控制模块210接收关于车轮滑移的信息。只是举例，车轮滑移信息可以通过车辆网络，如控制器区域网(CAN)传送。发动机控制模块206还可以从ECT传感器212接收发动机冷却剂温度(ECT)信号。
[0022]现在参考图3，它给出了根据本公开的原理的发动机控制模块206的示例性实施方式的功能框图。发动机控制模块206包括空转控制模块302，空转控制模块302产生期望的空转RPM。
[0023]乘法器304从空转控制模块302接收期望的空转RPM，从减法模块306接收受限空转RPM。乘法器304向致动器控制模块310输出空转RPM或受限空转RPM。致动器控制模块310为发动机102生成致动值，以达到所选择的空转RPM。
[0024]乘法器304的所选输出是由来自启动模块320的启动信号确定的。只是举例，当启动模块320输出启动信号时，乘法器304可以选择来自减法模块306的受限空转RPM。另外，乘法器304可以选择来自空转控制模块302的空转RPM。
[0025]启动模块320可以基于车轮滑移条件和其它条件生成启动信号。例如，当车轮滑移的量大于阈值时，启动模块320可以生成启动信号。在各种不同的实施方式中，可以利用滞后。例如，当车轮滑移增大到超过第一阈值时，启动模块320可以开始生成启动信号，一旦车轮滑移降低到低于第二阈值(第二阈值小于第一阈值)，启动模块320可以停止生成启动信号。
[0026]启动模块320可以与计时器322通信，计时器322可以限制产生启动信号的时间量。例如，一旦车轮滑移增大到超过第一阈值，计时器322可以被复位；一旦计时器322达到预定值，启动模块320可以停止产生启动信号。预定值可以是基于操作条件的，且/或可以是被校准的。例如，预定时段可以是15秒。一旦计时器被超出，启动模块320可以等待直到车轮滑移降低到低于第二阈值时再生成启动信号。
[0027]启动模块320可以将启动信号的生成限制到所选档位是第一档或倒档的时候。此外，启动模块320可以将启动信号的生成限制在发动机冷却剂温度大于阈值的时候。发动机冷却剂温度阀值可以被确定以避免在低的发动机温度下发动机冒烟。在各种不同实施方式中，可以利用滞后，定义两个发动机冷却剂温度阈值。
[0028]启动模块320还可以将启动信号的生成限制到DPF不经历再生的时候。然而，如果DPF正在经历再生，DPF的温度，如出口温度足够高时，启动模块320可能仍然生成启动信号。可以对DPF出口温度利用滞后。启动模块320还可以将启动信号的生成限制在驾驶员对加速器踏板施加很小的力或对加速器踏板没有压力的时候。
[0029]启动信号可以被发送到PI模块308。当启动信号首次被接收时，PI模块308可以被初始化。例如，PI模块308可以被初始化到上次生成启动信号时使用的值。PI模块308可以产生偏移量，减法模块306从空转控制模块302输出的空转RPM中减去该偏移量。
[0030]该偏移量基于与误差值成比例的一个项和基于该误差值的积分的一个项。误差值可以通过从所测量的车轮滑移中减去可接受的车轮滑移而被确定。可接受的车轮滑移可以是可校准的值，如百分之二或百分之三。比例项可以等于比例常数与误差值的乘积，而积分值可以等于误差值随时间的积分与积分常数的乘积。一经初始化，积分值可以被设置为0。
[0031]可以定义最大减小量和/或最小空转RPM。例如，PI模块308可以防止将空转RPM减少超过预定值，如200RPM。可替代地，减法模块306可以防止产生小于预定值，如600RPM的受限空转RPM。
[0032]现在参考图4，该流程图描述了发动机控制模块206的示例性操作。控制开始于步骤402，在步骤402，阈值被初始化并且计时器被复位。例如，车轮滑移阈值，发动机冷却剂温度阈值和DPF出口温度阈值可被定义。
[0033]对于这些阈值中的每个阈值，可定义第一值和第二值。具有两个值允许滞后。例如，当车轮滑移增大到超过第一阈值时，空转RPM限制可以被启动；当车轮滑移减小到低于第二阈值时，空转RPM限制可以被禁止，其中第二阈值小于第一阈值。
[0034]在步骤402，滑移，ECT和出口阈值这些变量被设定为第一(高)值。控制继续到步骤404，在步骤404，空转RPM的限制被禁止。控制继续到步骤406，在步骤406，控制确定所测量的车轮滑移是否大于滑移阈值。如果是，则控制转移到步骤408；否则控制转移到步骤410。在步骤410，滑移阈值变量被设定为高值。控制继续到步骤412，在步骤412，计时器被复位，控制返回到步骤404。
[0035]在步骤408，滑移阈值变量被设定为第二(低)值。控制继续到步骤414，在步骤414控制确定计时器是否大于预定阈值。如果是，控制转移到步骤415；否则控制转移到步骤416。在步骤415，控制禁止空转RPM的限制并继续到步骤417。在步骤417，控制确定车轮滑移是否小于滑移阈值。如果是，控制转移到步骤410；否则控制仍停留在步骤417。
[0036]在步骤416，控制确定加速器踏板上的压力是否小于预定阈值。如果是，控制转移到步骤418；否则，控制返回到步骤404。在各种不同的实施方式中，当驾驶员不向加速器踏板施加压力时，控制可以转移到步骤418。
[0037]在步骤418，控制确定发动机冷却剂温度是否大于ECT阈值变量。如果是，控制转移到步骤419；否则，控制转移到步骤420。在步骤420，ECT阈值变量被设定为高值。控制然后返回到步骤404。
[0038]在步骤419，ECT阈值变量被设定为第二(低)值。控制继续到步骤422，在步骤422，控制确定变速器是在第一档还是在倒档。如果是在第一档，控制转移到步骤424；如果是在倒档，控制返回到步骤404。在步骤424，控制确定DPF再生是否停止。如果是，控制转移到步骤426；否则，控制转移到步骤428。在步骤428，控制确定DPF出口温度是否大于出口阈值变量。如果是，控制转移到步骤430；否则，控制转移到步骤432。
[0039]在步骤432，出口阈值变量被设定为等于高值，控制返回到步骤404。在步骤430，出口阈值变量被设定为等于第二(低)值，控制继续到步骤426。在步骤426，空转RPM限制被启动，控制返回到步骤406。空转RPM可以基于所测量的车轮滑移的量而被限制。
[0040]从前述描述中本领域技术人员可以认识到可以各种形式来实现本公开的宽范围教导。尽管本公开包括了特定的例子，但在研究附图、说明书和所附权利要求书后本领域技术人员会明白其它改进形式，因此本公开的真实范围不应该被限于此。
Claims (20)
1.一种发动机控制系统，包括：
发动机速度控制模块，其基于怠速需求选择性地控制发动机；和
空转限制模块，其选择性地将所述怠速需求减小一个基于车轮滑移值的量。
2.根据权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述空转限制模块基于比例项和积分项确定所述量。
3.根据权利要求2所述的发动机控制系统，其特征在于，所述比例项与误差值成比例，所述积分项与所述误差值的积分成比例，并且其中所述误差值是基于所述车轮滑移值和预定的车轮滑移值之间的差值的。
4.根据权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，进一步包括启动模块，其选择性地生成启动信号，其中所述空转限制模块在所述启动信号被生成时减小所述怠速需求。
5.根据权利要求4所述的发动机控制系统，其特征在于，所述启动模块在所述车轮滑移值大于预定阈值时选择性地生成所述启动信号。
6.根据权利要求5所述的发动机控制系统，其特征在于，所述启动模块在开始生成所述启动信号之后的预定时段停止生成所述启动信号。
7.根据权利要求6所述的发动机控制系统，其特征在于，所述预定时段在所述车轮滑移值降低到所述预定阈值之下时被重新开始。
8.根据权利要求4所述的发动机控制系统，其特征在于，所述启动模块基于被压下的加速器踏板，低于第一阈值的发动机冷却剂温度，高于第一档的变速器以及被激活的微粒过滤器再生过程中的至少一个，停止生成所述启动信号。
9.根据权利要求8所述的发动机控制系统，其特征在于，所述启动模块当所述微粒过滤器再生过程被激活，并且微粒过滤器的出口温度低于第二阈值时，停止生成所述启动信号。
10.根据权利要求9所述的发动机控制系统，其特征在于，一旦越过所述第一阈值时，所述第一阈值就被调节以产生滞后，且一旦越过所述第二阈值时，所述第二阈值就被调节以产生滞后。
11.一种方法，包括：
基于怠速需求，选择性地控制发动机；和
选择性地将所述怠速需求减小一个基于车轮滑移值的量。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括基于比例项和积分项确定所述量。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述车轮滑移值和预定的车轮滑移值之间的差值确定误差值，其中所述比例项与所述误差值成比例，且所述积分项与所述误差值的积分成比例，并且其中所述量是基于所述比例项和所述积分项的和确定的。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括：
选择性地生成启动信号；和
当所述启动信号被生成时，减小所述怠速需求。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括当所述车轮滑移值大于预定阈值时，选择性地生成所述启动信号。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括在开始生成所述启动信号之后的一预定时段，停止生成所述启动信号。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括当所述车轮滑移值降低到所述预定阈值之下时，重新开始所述预定时段。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括基于被压下的加速器踏板，低于第一阈值的发动机冷却剂温度，高于第一档的变速器档位以及被激活的微粒过滤器再生过程中的至少一个，停止生成所述启动信号。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，进一步包括当所述微粒过滤器再生过程被激活，并且微粒过滤器的出口温度低于第二阈值时，停止生成所述启动信号。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，一旦越过所述第一阈值时，所述第一阈值就被调节以产生滞后，且一旦越过所述第二阈值时，所述第二阈值就被调节以产生滞后。
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