CN101839179B - 用于在满足发动机重起条件时重起内燃机的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于在满足发动机重起条件时重起内燃机的系统。一种系统安装在具有内燃机、变速器和离合器的车辆上。根据至少一个发动机重起条件得到满足,所述系统重起通过自动控制停止的所述内燃机,该系统包括:重起条件判定器,其被构造成判断车辆驾驶员开始将所述第二状态转换至所述第一状态的离合器的操作,作为至少一个发动机重起条件。所述系统包括状态检测器,其被构造成在所述离合器从脱离状态向接合状态转换期间检测所述离合器的工作状态。所述系统包括重起控制器,其被构造成根据所述状态检测器所检测的离合器工作状态来判断是否允许或禁止所述内燃机的重起。
Description
技术领域
本发明涉及一种当满足至少一个预定的发动机重起条件时重起内燃机的系统。
背景技术
为了降低燃油消耗、尾气排放等,最近,装有发动机停机-和-起动系统,例如怠速降低控制系统的某些类型的车辆得到了发展。这些发动机停机-和-起动系统设计成响应于驾驶员的发动机停机操作,切断输送至车辆内燃机的燃料从而自动地将其停止。在内燃机停止之后,发动机停止-和-起动系统设计成响应于驾驶员重起车辆的操作,使得起动器带动曲柄转动内燃机,这样就重起了内燃机。
在手动变速车辆怠速降低控制的示例中,相应于日本专利申请公开号2006-138221的欧洲专利申请公开号EP 1657436A2披露了第一技术,该技术在于在内燃机经历停机控制期间,检测为了将内燃机与变速器脱离,驾驶员对目标车辆离合器踏板的踩踏。随后,第一技术判断出一个发动机重起条件得到满足,由此响应于所述判断,重起该内燃机。第一技术将驾驶员对离合器踏板的踩踏理解为驾驶员对发动机重起的请求。这样适当地调整内燃机的重起正时,由此改善了燃料效率。
为了更大程度地满足提高燃油效率的要求,欧洲专利申请公开文本中披露了第二技术,该技术在于检测驾驶员对离合器踏板的踩踏,以便确定出其中一个发动机重起条件得到满足,由此自动地实现内燃机的停机控制。
在内燃机的停机控制中,第二技术设计成判断驾驶员是否松开了被踩踏的离合器踏板,并且当确定驾驶员已松开了离合器踏板以便使内燃机连接至变速器时,认为其中一个发动机重起条件已经得到满足,由此重起内燃机。
发明内容
发明者发现欧洲专利公开中第一技术和第二技术存在一些问题。
驾驶员对离合器踏板的踩踏并不总是说明其想重起内燃机。然而,由于第一技术设计成当驾驶员踩下离合器踏板总代表其中一个发动机重起条件得到满足,发动机可能不受驾驶员意愿的控制而重新启动。
驾驶员松开踩下的离合器踏板并不总是说明其想重起内燃机。然而,由于第二技术设计成当驾驶员松开踩下的离合器踏板总代表其中一个发动机重起条件得到满足,发动机可能不受驾驶员意愿的控制而重新启动。
例如,在离合器踏板被驾驶员踩踏期间,当驾驶员至少稍稍地松开被踩下的离合器踏板以进行可选操作时,发动机可能会不受驾驶员意愿的控制而重新启动;这些可选操作包括从后座或者装载空间取包的操作以及在手动变速器处于空档位置时将目标车辆停住的操作。驾驶员无意中重起发动机可能会引起不期望的发动机失速并使乘员受到惊吓或者不舒服。
鉴于上述提到的情况,本发明试图提供重起内燃机的系统;该系统设计成能够解决至少其中一个上述问题。
具体地,本发明旨在提供重起内燃机的系统;该系统被设计成根据驾驶员的意愿重起发动机从而优化发动机重起。
根据本发明的一方面,一种系统,其安装在具有内燃机、变速器以及离合器的车辆上。在第一状态下接合所述离合器以允许动力从内燃机向变速器传递,并在第二状态下脱开所述离合器以断开动力的传递。所述系统构造成,根据至少一个发动机重起条件得到满足,重起通过自动控制停止的所述内燃机。该系统包括:重起条件判定器,其被构造成判断车辆驾驶员开始将所述第二状态转换至所述第一状态的离合器的操作,作为至少一个发动机重起条件。该系统包括状态检测器,其被构造成在所述离合器从所述第二状态向所述第一状态转换期间检测所述离合器的工作状态。该系统包括重起控制器,其被构造成根据所述状态检测器所检测的离合器工作状态来判断是否允许或禁止所述内燃机的重起。
根据本发明的另一方面,提供一种系统,其安装在具有内燃机、变速器和具有驾驶员可操作的离合器部件的离合器的车辆上。根据驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作,在第一状态下接合所述离合器以允许动力从内燃机向变速器传递,并在第二状态下脱开所述离合器以切断动力的传递。所述变速器具有从多个挡位位置中选定的一个挡位位置,根据从多个挡位位置所选的这个挡位位置,转变从所述变速器要输出的动力。所述多个挡位位置包括空挡位置。该系统被构造成,根据至少一个发动机重起条件得到满足,重起通过自动控制停止的所述内燃机。该系统包括:重起条件判定器,其被构造成判断所述变速器的一个挡位位置是否是除了空挡位置以外的多个挡位位置中任何一个挡位位置,且驾驶员可操作离合器部件的操作变量是否从第一阈值增加且之后变得低于所述第一阈值并低于第二阈值。所述第二阈值高于与离合器接合点相对应的预设值。所述离合器接合点表示功率开始从所述内燃机向所述离合器传递。该系统包括重起控制器,其被构造成当确定所述变速器的一个挡位位置是除了空挡位置以外多个挡位位置中的任何一个挡位位置,且驾驶员可操作离合器部件的操作变量从第一阈值增加且之后变得低于所述第一阈值并低于第二阈值时,判定至少一个发动机重起条件得到满足,由此执行内燃机重起。
附图说明
下面参照相应附图对实施例进行说明,由此体现本发明的其他目的和方面,其中:
图1是根据本发明第一实施例的车辆控制系统的系统结构示意图;
图2A是根据图1中第一实施例描述的ECU执行发动机停机控制程序的流程图;
图2B是根据第一实施例由ECU执行发动机重起控制程序的流程图;
图3A是时间图,其表示了当响应于图1中根据第一实施例所示的驾驶员有意松开踩踏的离合器踏板,执行发动机重起任务时,离合器踏板行程和其经历时间的变化过程;
图3B是时间图,其表示了根据第一实施例的当根据驾驶员无意地松开踩踏的离合器踏板的发动机重起被中断时,离合器踏板行程和其经历时间的变化过程;
图4是根据本发明第二实施例的车辆控制系统的系统结构示意图;
图5是根据图4中第二实施例描述的ECU执行发动机重起控制程序的流程图;
图6A是时间图,其表示了根据第二实施例响应于驾驶员有意松开踩踏的离合器踏板,执行发动机重起任务时,离合器踏板行程和离合器踏板压力的变化过程;
图6B是时间图,其表示了根据第二实施例的当根据驾驶员无意地松开踩踏的离合器踏板的发动机重起被中断时,离合器踏板行程和离合器踏板压力的变化过程;
图7A是时间图,其表示了根据本发明第三实施例响应于驾驶员有意松开踩踏的离合器踏板,执行发动机重起任务时,离合器踏板行程和其经历时间的变化过程;
图7B是时间图,其表示了根据第三实施例的当根据驾驶员无意地松开踩踏的离合器踏板的发动机重起被中断时,离合器踏板行程和离合器踏板压力的变化过程;
图8A是时间图,其表示了根据本发明第四实施例响应于驾驶员有意松开踩踏的离合器踏板以执行发动机重起任务时,离合器踏板行程和其各经历时间的变化过程;
图8B是时间图,其表示了根据第四实施例的当根据驾驶员无意地松开踩踏的离合器踏板,执行发动机重起时,离合器踏板行程和其各经历时间的变化过程;
图9是根据第四实施例由ECU执行发动机重起控制程序的流程图;
图10是根据本发明第五实施例由ECU执行发动机重起控制程序的流程图;
图11是时间图示出了根据第五实施例的离合器踏板行程的变化过程和发动机重起正时的时间图;
图12是时间图,其表示了发动机重起之后,发动机转速的变化过程;
图13是根据本发明第六实施例由ECU执行发动机重起控制程序的流程图;
图14是时间图,其表示了根据第六实施例在执行发动机重起任务的过程中,当通过点火正时的改变对发动机怠速下的提速进行限制时,离合器踏板行程变化过程、发动机转速以及点火正时的变化过程;
图15是根据本发明第七实施例的车辆控制系统的系统结构示意图;和
图16是根据图15中第七实施例描述的ECU执行发动机重起控制程序的流程图。
具体实施方式
以下将参照附图来描述本发明的实施例。在附图中,相同的附图标记用来标记相同的对应部件。
第一实施例
以下将参照附图1-4来描述根据本发明第一实施例的设置在装有内燃机10和手动变速器13的车辆上的车辆控制系统1。车辆控制系统1设计成根据第一实施例重起内燃机的系统的范例。
车辆控制系统1包括ECU(电子控制单元)30,其用于控制例如整个车辆的运行。
发动机10设计成,例如,多缸发动机。发动机10具有输出轴,例如曲轴11,其上安装有环形齿轮10a。输出轴11的一端通过离合器12与连接在手动变速器13的变速器输入轴21相连接。
发动机10运行,以通过移动各气缸内的活塞来压缩空气-燃料混合物或空气,并在各气缸内燃烧经压缩的空气-燃料混合物或压缩的空气和燃料的混合物,从而将燃料能量转变为机械能(功率),由此转动输出轴11。通过包括手动变速器13的动力系PT将输出轴11的旋转传递至驱动轮27,从而驱动车辆。
在车辆中,为了控制发动机10,在发动机10的各个气缸安装作为燃料喷射装置的喷射器14,以及在发动机10的各个气缸安装作为点火装置的点火器15。
控制喷射器14,直接将燃料喷射至发动机10的各气缸或者喷射到各气缸之前的进气歧管(或进气口)中,以便在发动机10的各气缸中燃烧空气-燃料混合物。
控制点火器15,用以提供电流或火花来点燃发动机10各气缸内的空气-燃料混合物,由此燃烧该空气-燃料混合物。当内燃机被设计成柴油机时,可省略点火器15。
另外,在车辆中,为了起动内燃机10,还设置了起动器16。
例如,起动器16由小齿轮16a、小齿轮致动器16b以及马达16c组成。小齿轮致动器16b设计成在ECU30的控制下,朝着环形齿轮10a移动小齿轮从而使它们相互啮合。马达16c设计成在ECU30的控制下,旋转与环形齿轮10a相啮合的小齿轮16a,从而转动发动机10的输出轴11,换句话说,就是起动发动机10。小齿轮致动器16b可设计成在ECU30的控制下,通过马达16c将旋转的小齿轮16a朝着环形齿轮10a移动并与之啮合,由此来起动发动机10。
例如,离合器12由连接到输出轴11一末端的圆盘,例如飞轮(离合器盘)12a,和连接到手动变速器13的变速器输入轴21的圆盘,例如离合器摩擦片12b,以及与之后描述的与离合器踏板17连接的离合器致动器12c组成。
飞轮12a和离合器摩擦片12b彼此相对地布置。
根据驾驶员踩下车辆离合器踏板17或驾驶员松开被踩下的离合器踏板17,离合器12可操作地将飞轮12a和离合器摩擦片12b彼此连接或彼此脱开。换句话说,根据驾驶员对离合器踏板17的操作,离合器12可选择的接合或脱离。
具体地,当驾驶员踩下了离合器踏板17,离合器致动器12c通过离合器踏板17上脚的压力(离合器踏板压力)促动活塞并使其移动,由此产生液压压力。
离合器致动器12c基于产生的液压压力将飞轮12a和离合器摩擦片12b彼此分离,从而使发动机10与手动变速器13断开。这样的断开切断了基于曲轴11的旋转的功率(转矩和旋转数)到手动变速器13的传输;这种情况就允许车辆改变手动变速器13的传动比。
相反,当驾驶员松开了踩下的离合器踏板17,离合器致动器12c通过离合器踏板17上的脚的压力(离合器踏板压力)促动活塞,从而产生液压压力。离合器致动器12c基于产生的液压压力将飞轮12a和离合器摩擦片12b中的一个紧压在另一个上,并将它们紧密地接合在一起。这样的接合将发动机10与手动变速器13相连,从而允许基于曲轴11的旋转所产生的的功率到手动变速器13的传递。需要注意的是,离合器12和离合器踏板17提供了一种离合装置,该装置用于切换从发动机10到手动变速器13的功率传递以及断开该功率传递。
手动变速器13由一系列齿轮组构成,其包括例如,多个前进齿轮组和一个倒档齿轮组;这些多个前进齿轮组是第一齿轮组,第二齿轮组,第三齿轮组和第四齿轮组。手动变速器13连接至变速器输出轴23的一端,同时也连接至手动操作换档杆22。
根据手工操作换档杆22可选择的一个档位,手动变速器13可操作地来选择多个挡位位置中的任何一个;任何一个挡位位置都确定了输入轴21和输出轴23之间的一个变速器传动比。
例如,多个挡位位置包括前进挡位位置(第一挡位位置,第二挡位位置,第三挡位位置和第四挡位位置),倒档位置以及空档位置。前进挡位位置分别地对应于前进齿轮组,倒挡位置对应于倒档齿轮组。
手动变速器13选择的挡位位置(传动比)级数越高,输出轴23的转数也就越高。倒档位置将输入轴21在预设方向的转数转变为在倒转方向的输出轴23的转数。空档位置防止了基于曲轴11转动的功率被输送至输出轴23。
具体地,当驾驶员通过操作换挡杆22选择了任一个档位时,手动变速器13根据选择的档位来选择多个挡位位置中的任意一个,并根据所选的挡位位置(档位),将基于变速器输入轴21转动的功率转变为变速器输出轴23的功率。
变速器输出轴23的另一端通过差动齿轮系统25连接至驱动桥26。驱动轮27安装在驱动桥26的两端,以便可与驱动桥26一起旋转。
差动齿轮系统25通过驱动桥26可操作地将功率从变速器输出轴23传递至驱动轮27以便转动驱动轮27。
另外,在车辆中,为了减速或停住车辆,在包括驱动轮27的每个车轮上安装了制动执行器28。
在ECU30的控制下,响应于驾驶员对制动踏板37的踩踏,制动执行器28设计成液压地将制动力作用于相应的车轮,由此降低或停止相应车轮的转动。
另外,在车辆中,为了测量发动机10的运行状况以及车辆的行驶状况,在车辆上要安装传感器SE。
每个车辆传感器SE可操作地连续地或周期性地测量与发动机10和/或车辆运行状况相关联的一个相应参数的瞬时值,并连续地或周期地将指示相应的一个参数测量值的数据输出至ECU30。
具体地,传感器SE包括,例如,加速器传感器31,离合器传感器32,制动器传感器33,档位传感器34,车辆速度传感器35,转速传感器和负荷传感器(空气流量计量器和进气压力传感器);这些传感器SE电连接至ECU30。
加速器传感器31可操作地测量由驾驶员踩下的车辆驾驶员可操作加速踏板36的行程;该加速踏板36连接到用于控制进入进气歧管的空气量的节气门上。加速器传感器31可操作地输出发动机10的加速请求或减速请求,以及所测的加速踏板36的行程,其作为表示驾驶员的起动请求的数据。
离合器传感器32可操作地测量被驾驶员踩下的车辆离合器踏板17的行程,并将所测的离合器踏板17的行程作为数据输出。
制动器传感器33可操作地测量被驾驶员踩下的车辆制动器踏板37的行程,并将所测的制动器踏板37的行程作为驾驶员减速请求的数据输出。
在第一实施例中,踏板的行程表示踏板从初始(未踩)位置到当前所处(踩下)位置移动(摆动)的量。例如,当离合器踏板17完全踩下,离合器踏板17的行程就确定为相应于100%的最大值。
档位传感器34可操作地检测由驾驶员操作换档杆22所选定的一个档位,并将检测到的档位作为数据输出。
车辆速度传感器35可操作地测量车辆速度,并将测量到的车辆速度作为数据输出。
转速传感器可操作地测量发动机10的输出轴11的转速,并将测量到的发动机10的转速作为数据输出。
空气流量计量器可操作地测量经过进气歧管的空气流量,并将测量到的经过进气歧管的空气流量作为数据输出。
进气压力传感器可操作地测量进气歧管中的压力变化,并将测量到的压力变化作为数据输出。
ECU30设计成,例如,常规的微型计算机电路,其包括:例如CPU,存储介质30a,存储介质包括ROM(只读存储),例如可重写ROM,RAM(随即存储单元)或类似的部件,以及IO(输出和输入)接口等等。
存储介质30a中预先存储了各种发动机控制程序。
ECU30可操作以:
接收传感器SE测量的和由其输出的各段数据;
基于由收到的由传感器SE所测各段数据中的至少一部分确定的发动机10的运行状况,控制各种致动器,这些致动器包括喷射器14、点火器15、制动执行器28等,从而调整发动机10的各种控制变量。
例如,ECU30程序化为:
计算各气缸中燃料喷射器14的适当的喷射量及点火器15适当的点火正时;
在相应的计算好的适当喷射正时,命令各气缸燃料喷射器14将相应的计算好的适当量的燃料喷射到各气缸,和
在相应的计算好的适当点火正时,命令各气缸的点火器15点燃各气缸中的空气-燃料混合物。
另外,存储在存储介质30a中的发动机控制程序包括发动机停止控制程序(程序)R1。在被激活期间,ECU30在给定的周期内重复运行发动机停止控制程序R1。
具体地,根据发动机停机控制程序R1,ECU30基于传感器SE在图2A的步骤S1中测量的数据来判断是否满足至少一个预定的发动机自动停机条件。
当基于传感器SE中测量的数据确定没有满足预定的发动机自动停机的条件(在步骤S1中为否)时,ECU30退出发动机停机控制程序R1。
相反,当驾驶员完全松开加速踏板36(加速踏板36的行程为零)从而完全关闭节气门以使发动机10处于怠速时,或驾驶员踩下制动踏板37,或车辆速度等于或低于预设速度时,ECU30判断发生了发动机自动停停机请求,换句话说,至少一个发动机自动停机条件得到满足(在步骤S1中为是)。
之后,ECU30在步骤S2执行发动机10的自动停机控制。特别地,ECU30控制各气缸的喷射器14和/或点火器15以停止各气缸中空气-燃料混合物的燃烧。停止发动机10各气缸中空气-燃料混合物的燃烧意味着发动机10自动停机。
在发动机10自动停机之后,发动机10的转速自动地下降,换句话说,输出轴11惯性地运转。在输出轴11惯性运转期间和输出轴11的转动完全停止之后,ECU30判断是否满足至少一个预定的发动机重起条件,换句话说,基于由传感器SE测量的数据发生发动机重起请求。
预定的发动机重起条件包括,例如,松开制动器踏板37(制动器踏板操作变量为零),踩下加速器踏板36等。预定的发动机重起条件包括由附件例如安装在车辆上的空调等输入的重起指令的出现。预定的发动机重起条件包括作用到各车轮制动执行器28上的发动机歧管处的低压的降低。ECU30可根据,例如,由制动器传感器33测量的数据来确定作用在各车轮制动致动器28上的发动机歧管处低压的降低。
具体地,在第一实施例中,预定的发动机重起条件包括开始松开完全踩下的离合器踏板17。
具体的,当基于离合器传感器32的输出数据确定驾驶员开始松开完全踩下的离合器踏板17,ECU30就判断出至少一个预定的发动机重起条件得到满足,换句话说,驾驶员开始将离合器12从脱离状态(功率断开状态)向接合状态(功率传输状态)切换。也就是,松开完全踩下的离合器踏板17的操作响应于驾驶员对离合器12进行的从脱离状态(功率断开状态)向接合状态(功率传输状态)的操作。
如上所述,在第一实施例中,车辆控制系统1构造成,响应于驾驶员开始松开完全踩下的离合器踏板17来执行发动机重起任务。
然而,在驾驶员无意重起发动机10(驾驶员无意起动车辆)的情况下,该构造会使系统1执行发动机重起任务。
例如,当驾驶员移动完全踩下的离合器踏板17的脚或改变驾驶员的位置从而无意地开始松开完全踩下的离合器踏板17时,会不依赖于驾驶员的意愿而执行发动机10的重起。这种无意识的发动机10重起会带来使得乘客受到惊吓或感觉不舒服的不期望的发动机失速,和/或无意识地起动车辆。
为了解决以上提到的由于无意识的发动机重起所带来的问题,ECU30设计成判断离合器12从脱离状态(功率断开状态)至接合状态(功率传输状态)的操作状态,换句话说,就是判断离合器踏板17从离合器脱离状态至离合器接合状态是如何操作(松开)的。基于判断的结果,ECU30设计成允许或不允许重起发动机。
具体地,当驾驶员试图执行发动机重起任务时,由于离合器12的接合需要一定的时间,踩下的离合器踏板17是被慢慢松开的。相反,当驾驶员不想执行发动机重起任务,踩下的离合器踏板17是被立即松开的。
发明人将焦点集中在有意重起发动机10的驾驶员对离合器踏板17的操作与无意执行重起发动机任务的驾驶员对离合器踏板17的操作之间的区别。也就是,第一实施例的具体特征在于根据完成离合器12接合所需的时间来判断驾驶员对踩下的离合器踏板17的操作(松开)状态。当禁止发动机重起时,具体的特征强制地终止正在执行的发动机重起控制任务。
重起包括在储存在存储介质30a中的发动机控制程序中的发动机重起控制程序(程序)R2被配置成实现以上提到的具体特征。在启动期间,该EUC30在给定的周期内重复地运行该发动机重起控制程序R2。
具体地,根据发动机重起控制程序R2,ECU30在步骤S11中判断发动机10是否是自动地停机(停止燃烧)以及离合器踏板17是否被完全踩下。
在步骤S12中,ECU30判断手动变速器13实际选择的挡位位置是否是预设的前进挡位位置,例如,在步骤S12中的第一挡位位置。
步骤S11和步骤S12的操作表示了执行发动机重起任务所需的预定条件是否满足的工作。
具体地,当确定了发动机10是自动停机、该离合器踏板17完全被踩下并且手动变速器13实际选择的挡位位置是预设的前进挡位位置时(在步骤S11和S12中的均为是),ECU30执行至步骤S13。
另外,当确定了发动机10不是自动地停机和/或离合器踏板17不是被完全踩下,或手动变速器13实际选择的挡位位置不是预设的前进挡位位置时(在步骤S11和S12中的至少一个为否),ECU30退出发动机重起控制程序R2。
另外,在步骤S11和S12执行了肯定的判断时,那么ECU30在预设字节设置一标记,例如1,以表示在步骤S11和S12的肯定的判断,并且将标记存储于存储介质30a中。标记的信息一直保持到发动机10重起完成或发动机重起被强制停止。换句话说,在当前执行的发动机重起控制程序R2时,一旦执行了步骤S11和S12的肯定判断,基于存储于存储介质30a的该标记,在由ECU30执行的下一次或后续的程序R2中,步骤S11和S12的判断将一直为肯定。
在步骤S13中,ECU30判断由离合器传感器32测得的踩下离合器踏板17的行程ST的当前值是否等于或低于阈值TH1。阈值TH1设置为近似于相当100%踩下离合器踏板17的行程ST的最大值。当离合器踏板行程ST处于最大值时,就完全踩下了离合器踏板17。
也就是,当驾驶员从离合器踏板17完全被踩下的状态抬起离合器踏板17,以使得踩下的离合器踏板17开始被松开,由离合器传感器32测得的被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值就等于或小于阈值TH1(在步骤S13为是)。之后,ECU30继续执行步骤14。
然而,离合器传感器32测得的被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值高于阈值TH1时(在步骤S13为否),ECU30就停止发动机重起控制程序R2。
在步骤S14中,ECU30执行发动机重起任务。例如,ECU30发送驱动指令到小齿轮致动器16b。在驱动马达16c转动小齿轮的过程中,驱动指令驱动小齿轮致动器16b移动小齿轮16a,以使其与环形齿轮10a相啮合。这样的运动转动了输出轴11,由此让发动机10旋转。在另一个示例中,在输出轴11惯性运转期间,ECU30命令小齿轮致动器16b移动小齿轮16a,以使其与环形齿轮10a相啮合。此后,ECU30命令马达16c随着和环形齿轮10a啮合的小齿轮13一起转动。这样的运动带动了输出轴11,由此让发动机10旋转。
在步骤S14中,ECU30计算各气缸燃料喷射器14的适当的喷射量和点火器15适当的点火正时。之后,ECU30向各气缸的燃料喷射器14发送燃料喷射指令,命令各气缸的燃料喷射器14,在相应的计算好的适当喷射正时,将相应的计算好的适量的燃料喷射到气缸中。另外,ECU30向各气缸中的点火器15发送点火指令,命令各气缸的点火器15在相应的计算好的适当点火正时里点燃各气缸中的空气-燃料混合物。
此后,在步骤S15,ECU30判断由离合器传感器32测得的被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值是否等于或小于阈值TH2;这个阈值TH2设置为低于阈值TH1(TH2<TH1)。阈值TH2也相对于离合器-接合点来设置,在该位置,圆盘12a和12b开始相互接合(接触),从而功率开始通过离合器12从发动机10向手动变速器13传递。
在第一实施例中,将阈值TH2设置为高于踩下的离合器踏板17行程ST的值;该值对应于离合器-接合点。对应于离合器-接合点的被踩下的离合器踏板17的行程ST的值以下也称为“离合器-接合点的值”。
当判断被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值等于或小于阈值TH2(步骤S15为是),ECU30继续执行步骤S16,否则(S15步骤为否),终止发动机重起控制程序R2。需要注意的是,阈值TH2可设置为被踩下的离合器踏板17的行程ST的离合器-接合点值。
在步骤S16中,ECU30测量自从步骤S15判断为肯定(被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值变得等于或小于阈值TH2)开始所经历的时间TX。经历的时间TX表示离合器12接合所用的时间。
在步骤S17中,ECU30基于加速器传感器31测得的数据来判断加速器踏板36是否被驾驶员踩下。当确定加速器踏板36被驾驶员踩下时(步骤S17为是),ECU30继续执行步骤S18,否则(步骤S17为否),执行步骤S19。
在步骤S18中,ECU30停止对经历时间TX的测量,并终止发动机重起控制程序R2。
也就是,当驾驶员操作加速器踏板36时,ECU30要在不中断的情况下,连续执行包括起动器16的驱动、喷射器14的驱动、点火器15的驱动在内的发动机重起任务。换句话说,当驾驶员操作加速器踏板36时,发动机重起任务能够独立于踩下的离合器踏板17的状态,从而完成发动机10的重起。
相反,在步骤S19中,ECU30判断由离合器传感器32测得的被踩下的离合器踏板17的行程ST的当前值是否等于或小于阈值TH3;这个阈值TH3设置为低于阈值TH2(TH3<TH2)。该阈值TH3设置为低于阈值TH2,特别地,设置为低于踩下的离合器踏板17行程ST的“离合器接合点值”。
需要注意的是,在第一实施例中,阈值TH2对应于第一阈值,阈值TH3对应于第二阈值,且阈值TH2到阈值TH3的控制变量范围对应于预设的控制变量范围。
当确定被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值高于阈值TH3时(步骤S19为否),ECU30终止发动机重起控制程序R2。
然而,当确定被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值等于或小于阈值TH3时(步骤S19为是),ECU30执行至步骤S20,而在步骤S20终止对经历时间TX的测量。
在步骤S21中,ECU30判断经历时间TX是否小于在步骤S21预设的阈值K1。这里,在步骤S21的经历时间TX表示踩下的离合器踏板17的行程ST从阈值TH2移动至阈值TH3所用的时间。
具体地,在步骤S21中,当经历时间TX小于阈值K1(TX<K1)时,因为完成离合器接合所用的时间相对较短,从而踩下的离合器踏板17松开的速度相对较高时,ECU30估计驾驶员是在不愿重起发动机10的情况下无意地松开离合器踏板17。
相反,经历时间TX等于或大于阈值K1(TX≥K1)时,因为完成离合器接合所用的时间相对较长,从而踩下的离合器踏板17松开的速度相对较低,ECU30估测驾驶员打算执行发动机重起任务,也就是说,驾驶员将被踩下的离合器踏板17的行程ST保持在一定范围内,其间离合器12为部分接合(处于半接合状态)。
当经历时间TX等于或大于阈值K1(TX≥K1)时,ECU30终止发动机重起控制程序R2(步骤S21为否)。这样,ECU30要在不中断的情况下,连续执行包括起动器16的驱动、喷射器14的驱动、点火器15的驱动在内的发动机重起任务。
否则,当经历时间TX比阈值K1低时(步骤S21为是),ECU30执行至步骤S22。
在步骤S22中,ECU30中断正在执行的发动机重起任务。特别地,ECU30中断了起动器16驱动信号的输出,中断了向各气缸喷射器14的燃料喷射指令的输出,以及向点火器15的点火指令的输出。该控制中断了由起动器16对发动机10的驱动,中断了各气缸燃料喷射和点火。在步骤22中,ECU30也向各车轮的制动执行器28输出制动指令,该指令命令各车轮的制动执行器28液压地向对应车轮施加制动力从而限制车辆的行进。
需要注意的是,当中断发动机重起任务时,换句话说,强制地终止发动机重起,ECU30通过可视和/或音频输出装置38,可视地或可听见地输出表示发动机重起中断的信息。特别地,ECU30可在作为输出装置示例的仪器表盘38上显示表示中断发动机重起的信息,和/或通过作为输出装置一个示例的扬声器37发出表示中断发动机重起的声音信息。
接下来,在下面将图示地说明前面提出的发动机重起控制程序R2。
图3A是表示了当响应于驾驶员有意松开踩踏的离合器踏板17,执行发动机重起任务时,离合器踏板行程ST和其经历时间TX的变化过程的时间图;且图3B是表示了当根据驾驶员无意识地松开踩踏的离合器踏板17而产生的发动机重起被中断时,离合器踏板行程ST和其经历时间TX的变化过程的时间图;
在图3A中,在时刻t1之前,发动机10自动停止且离合器踏板17被完全踩下,被踩下的离合器踏板17的行程ST的当前值是最大值(MAX)。
在时刻t1之后,开始松开踩下的离合器踏板17,由此减小踩下的离合器踏板17的行程ST。当踩下的离合器踏板17的行程ST在时间t2达到阈值TH1时,执行发动机重起控制任务。特别地,起动器16起动发动机10的旋转,各气缸的喷射器14开始喷射燃料并且点火器15因此开始点火。
之后,执行驾驶员对离合器的接合操作,以便离合器12被部分地接合。离合器12的部分接合的状态(半接合状态)允许踩下的离合器踏板17的行程ST在离合器接合周期α内基本上保持为定常的值。
那时,在时刻t3,因为踩下的离合器踏板17的行程ST达到了阈值TH2,所以开始测量经历时间TX。在离合器接合周期α内(离合器12被接合),当开始通过离合器12从发动机10向手动变速器13传递功率时,车辆按照驾驶员的意图起动。在时间t4,当踩下的离合器踏板17的行程ST达到阈值TH3时,停止测量经历时间TX。那时,因为经历时间TX等于或高于阈值K1,可能阻止发动机重起的强制中断。之后,当踩下的离合器踏板17完全松开时,踩下的离合器踏板17的行程ST变为零。
相反,在图3B中,在时间t11之前,发动机10停机且离合器踏板17被完全踩下,被踩下的离合器踏板17的行程ST的当前值是最大值(MAX)。
在时间t11之后,开始松开踩下的离合器踏板17,由此减小踩下的离合器踏板17的行程ST。当踩下的离合器踏板17的行程ST在时间t12达到阈值TH1时,以图3A中相同的方式执行发动机重起控制任务。
因为图3B表示了驾驶员注意力分散时无意识地松开离合器踏板17的某些情况,因此踩下的离合器踏板17的行程ST很快减小到零而不是保持为定常值。
从时间t12经过很短一段时间后,踩下的离合器踏板17的行程ST的快速减小使得踩下的离合器踏板17的行程ST在时间t13达到了阈值TH2。另外,从时间t13经过很短一段时间后,踩下的离合器踏板17的行程ST的快速减小使得踩下的离合器踏板17的行程ST在时间t14达到了阈值TH3。
这样就导致从时间t13到时间t14的经历时间TX变得比从时间t3到时间t4的经历时间TX短。因此,图3B中经历时间TX低于阈值K1,由此强制地停止发动机重起并制动车辆。
如上所述,根据第一实施例的车辆控制系统1设计成,在发动机重起任务开始之后,判断如何将离合器踏板17从离合器脱离状态操作至离合器接合状态,并根据如何操作离合器踏板17来判断是否允许发动机重起或者禁止发动机重起。
该构造基于驾驶员是否打算执行发动机重起任务来允许或不允许发动机重起。该结果中断了驾驶员无意识的重起发动机,由此尽可能有效地重起发动机。
根据第一实施例的车辆控制系统1构造成在离合器踏板17松开的过程中,测量接合离合器12所需的经历时间TX,并当经历时间TX低于预设值,例如阈值K1时,停止(强制地终止)发动机重起。当驾驶员快速地完成无意识地松开离合器踏板17时,该构造可靠地停止了发动机重起。这就使得根据驾驶员的意愿重起发动机10成为了可能。
根据第一实施例的车辆控制系统1构造成在离合器踏板17的行程ST处于包含了从阈值TH2到阈值TH3的离合器接合点的预设控制变量范围内时,测量接合离合器12所需的经历时间TX。该结构很容易地判断驾驶员是否打算重起发动机10。这是因为当驾驶员打算重起发动机10时,离合器踏板17松开的速度要暂时地放慢。
优选地,确定预设控制变量范围的阈值TH2被设置成踩下的离合器踏板17行程ST的离合器接合点的值。这样的构造允许在踩下的离合器踏板17的行程ST达到离合器接合点之后进行对经历时间TX的测量。由此,可以更可靠地掌握驾驶员是否打算重起发动机10。
根据第一实施例的车辆控制系统1构造成当驾驶员踩下加速器踏板36时,在离合器踏板17松开期间,不受离合器踏板17如何被操作的影响,允许重起发动机。这就使得当驾驶员有重起发动机10的明显意图时,重起发动机10。
根据第一实施例的车辆控制系统1构造成当根据驾驶员无意识地松开离合器踏板17而重起发动机10时,对车辆进行制动。由此,当未执行发动机重起时,可能防止车辆被意外地重起。
第二实施例
以下将参照附图4-6B来描述根据本发明第二实施例的车辆控制系统1A。
除了以下几点之外,根据第二实施例的车辆控制系统1A的硬件和软件结构基本上与根据第一实施例的车辆控制系统1的相同。因此,根据第一和第二实施例,省略或简化了对用相同的参考标记来表示的车辆控制系统1和1A之间相同的部件的说明。
如上所述,根据第一实施例的车辆控制系统1设计成基于离合器12接合所用的时间来判断离合器踏板17是如何操作的。
相反,根据第二实施例的车辆控制系统1A设计成基于离合器踏板压力(脚的压力)来判断离合器踏板17是如何操作的。另外,车辆控制系统1A设计成在踩下的踏板17松开的过程中,基于离合器踏板压力的变化量允许或禁止发动机的重起。
具体地,参照对应于图1的图4,在车辆控制系统1A中,传感器SE包括离合器踏板压力传感器41。离合器踏板压力传感器41可操作地测量离合器致动器12c产生的液压压力和/或测量离合器致动器12c的活塞行程从而测量由于驾驶员踩下离合器踏板17产生的离合器踏板压力。离合器踏板压力传感器41可操作地将测得的离合器踏板压力作为数据输出至ECU30。
在被激活的给定周期中,ECU30程序化地重复运行不同于发动机重起控制程序R2的发动机重起控制程序R3。
具体地,依照发动机重起控制程序R3,ECU30在步骤S31至S34中(见图4)执行与图2B所示的步骤S11至S14等效的操作。这些操作S31至S34开始发动机重起任务。
之后,在步骤S35中,ECU30基于加速器踏板31测得的数据判断驾驶员是否踩下了加速器踏板36。当确定了驾驶员踩下了加速器踏板36(步骤S35为是),ECU30就终止发动机重起控制任务R3。
也就是,当驾驶员操作加速器踏板36时,ECU30要在不中断的情况下,连续执行发动机重起任务,例如起动器16的驱动、喷射器14的驱动和点火器15的驱动。
相反,当驾驶员未踩下加速器踏板36时(步骤S35为否),ECU30继续执行步骤S36。
在步骤S36中,ECU30判断由离合器传感器32测得的踩下的离合器踏板17的行程ST的当前值是否等于或小于阈值TH10;阈值TH10设置为低于阈值TH11(TH10<TH11)。阈值TH10也设置成对应于或接近于踩下的离合器踏板17的行程ST的离合器接合点的值。在第二实施例中,阈值TH10设置成与踩下的离合器踏板17的行程ST的离合器接合点的值相对应。
当确定踩下的离合器踏板17的行程ST的当前值等于或小于阈值TH10(步骤S36为是),ECU30继续执行步骤S37,否则(步骤S36为否),终止发动机重起控制程序R3。
在步骤S37中,ECU30判断由离合器踏板压力传感器41测得的离合器踏板压力是否高于阈值K2。
这里,步骤S37的操作确定了当踩下的离合器踏板17达到了阈值TH10时,离合器踏板压力的大小。
具体地,在步骤S37中,当离合器踏板压力来高于阈值K2时,ECU30估测驾驶员对发动机重起的意图相对地降低了离合器踏板压力的减少量。
相反,当离合器踏板压力等于或低于阈值K2,ECU30估测驾驶员对离合器踏板17无意识的松开相对地提高了离合器踏板压力的减少量。
当离合器踏板压力高于阈值K2时,ECU30终止发动机重起控制程序R3。那时,ECU30要在不中断的情况下,连续执行例如起动器16的驱动、喷射器14的驱动、点火器15的驱动这样的发动机重起任务。
另外,当离合器踏板压力等于或低于阈值K2,ECU30推测驾驶员不打算重起发动机10,那么,ECU30继续执行步骤S38。
在步骤S38中,ECU30中断正在执行的发动机重起任务。该操作与步骤S22相同。
另外,ECU30向各车轮的制动执行器28输出制动指令,该指令命令各车轮的制动执行器28液压地向对应车轮施加制动力从而限制车辆的行进。
接下来,在下面将图示地说明前面提到的发动机重起控制程序R3。
图6A表示了响应于驾驶员有意松开踩踏的离合器踏板17进行发动机重起任务时,离合器踏板行程ST和离合器踏板压力的变化过程的时间图;该图与图3A相类似。图6B表示了当根据驾驶员无意地松开踩踏的离合器踏板17的发动机重起被中断时,离合器踏板行程ST和离合器踏板压力的变化过程的时间图,该图与图3B相类似。
在图6A中,在时间t21之后,当踩下的离合器踏板17的行程ST减小至阈值TH1时,执行发动机重起控制任务。在时间t21之后,离合器踏板压力也减小。
之后,执行驾驶员对离合器的接合操作,以便离合器12被部分地接合。离合器12的半接合状态允许踩下的离合器踏板17的行程ST基本上保持为定常的值。
在时间t22,当踩下的离合器踏板17的行程ST达到阈值TH10时,因为离合器踏板压力高于阈值K2,因此,继续发动机重起控制任务而不执行发动机重起的强制中断。随后,当踩下的离合器踏板17完全松开时,离合器踏板17的行程ST变为零。
相反,在图6B中,在时间t31之后,当踩下的离合器踏板17的行程ST减小至阈值TH1时,执行发动机重起控制任务。
然而,因为图6B表示了驾驶员分心时无意识地松开离合器踏板17的某些情形,因此,在时间t32,当踩下的离合器踏板17的行程ST达到阈值TH10时,因为离合器踏板压力等于或低于阈值K2,因此,发动机重起控制任务被强制地停止。
如上所述,根据第二实施例的车辆控制系统1A构造成中断驾驶员无意识的发动机重起,由此尽可能有效地重起发动机。
根据第二实施例的车辆控制系统1A构造成在离合器踏板17松开的过程中,测量离合器踏板压力的变化,并当离合器踏板压力的减少量等于或低于预设值,例如阈值K2时,停止(强制地终止)发动机重起。当驾驶员快速地完成无意识地松开离合器踏板17时,该构造可靠地停止了发动机重起。这就使得根据驾驶员的意愿重起发动机10成为了可能。
根据第二实施例的车辆控制系统1A构造成在离合器踏板17松开的过程中,根据当踩下的离合器踏板17的行程ST达到离合器接合点或其附近时测量的离合器踏板压力来判断是否允许或禁止发动机重起。这样的构造易于判断驾驶员是否打算重起发动机10。这是因为当驾驶员打算重起发动机10时,离合器踏板作用力的降低的速度会暂时地放慢。
需要注意的是,在驾驶员操作离合器踏板17的过程中,车辆控制系统1A可构造成当检测到除了驾驶员驱动车辆所需的操作之外的驾驶员操作时,禁止发动机重起。
具体地,车辆控制系统1A可构造成将检测到的车门开启或驾驶员未系座椅安全带,作为除了驾驶员驱动车辆所需的操作之外的驾驶员操作。例如,参照图4,车辆控制系统1A可设置有与例如各车门相连的门开关42。门开关42可操作地检测相应门的开启,并将门开启的指示信号输出至ECU30。车辆控制系统1A也可设置有与例如车辆每个座椅相对应的座椅安全带相连的座椅安全带开关43。座椅安全带开关可操作地对未系相应座椅安全带进行检测,并输出未系相应座椅安全带的指示信号。门开关42和座椅安全带开关43与驾驶员操作检测装置相对应。
ECU30具有功能F1:
基于来自门和座椅安全带开关42和43的输出信号来判断是否打开车门和/或是否未系上驾驶员座椅安全带;和
当确定打开了车门和/或未系上座椅安全带时,即使离合器12部分地接合,也强制停止发动机重起。
当因为检测到至少一项除了驾驶员驱动车辆所需的操作之外的驾驶员操作而推测出驾驶员不打算起动车辆时,该构造减少了无意识的发动机重起(车辆的无意识起动)。
第三实施例
以下将参照附图7A和7B来描述根据本发明第三实施例的车辆控制系统。
除了以下几点之外,根据第三实施例的车辆控制系统的硬件和软件结构基本上与根据第一实施例的车辆控制系统1的相同。因此,省略或简化了对相同的参考标记来表示的根据第一和第三实施例的车辆控制系统之间相同的部件的说明。
如上所述,根据第一实施例的车辆控制系统1被设计成将阈值TH2设置为高于踩下的离合器踏板17行程ST的离合器接合点的值。根据第一实施例的车辆控制系统1也被设计成将阈值TH3设置为低于踩下的离合器踏板17行程ST的离合器接合点的值。
相反,根据第三施例的车辆控制系统被设计成:
将阈值TH2和TH3设置为高于踩下的离合器踏板17行程ST的离合器接合点的值且彼此不等。需要注意到是,各阈值TH2和TH3的确定并不依赖于阈值TH1。也就是说,各个阈值TH2和TH3可以设置为低于或高于阈值TH1,或阈值TH2和TH3中的任意一个可设置为等于阈值TH1。
接下来,在下面将参照图7A和7B图示地说明根据第三实施例的发动机重起控制程序。
图7A是表示了响应于驾驶员故意松开踩踏的离合器踏板来实现发动机重起任务时,离合器踏板行程ST和其经历时间TX的变化过程的时间图;离合器踏板行程ST的变化与图3A中图示的基本一致。在图7B中示出的离合器踏板行程ST的变化过程比在图7A所示的离合器踏板行程ST的变化过程具有更陡的倾斜度。也就是说,在图7A中所示的踩下的离合器踏板行程是由双点划线图示的。在图7B中,各个阈值TH2和TH3都设置为低于阈值TH1。
在图7A中,在时间t41之前,发动机10静止且离合器踏板17被完全踩下,被踩下的离合器踏板17的行程ST的当前值是最大值(MAX)。
在时间t41之后,开始松开踩下的离合器踏板17,由此减小踩下的离合器踏板17的行程ST。当踩下的离合器踏板17的行程ST在时间t42达到阈值TH1时,执行发动机重起控制任务。之后,在时间t43,因为踩下的离合器踏板17的行程ST达到了阈值TH2,开始对经历时间TX的测量。之后在时间t44,当踩下的离合器踏板17的行程ST达到了阈值TH3,停止对经历时间TX的测量。
在那时,因为经历时间TX等于或大于阈值KI,,从而可以防止发动机重起强制中断。之后,执行驾驶员离合器接合的操作,由此部分地接合离合器12。这个离合器12半接合的状态允许踩下的离合器踏板17的行程ST在离合器接合周期α内基本上保持为定常的值。
在离合器接合周期α(离合器12被接合),当开始通过离合器12从发动机10向手动变速器13传递功率时,车辆按照驾驶员的意图起动。之后,当踩下的离合器踏板17完全松开时,当踩下的离合器踏板17的行程ST变为零。
相反,在图7B,在时间t51之前,发动机10静止且离合器踏板17被完全踩下,被踩下的离合器踏板17的行程ST的当前值是最大值(MAX)。
在时间t51之后,开始松开踩下的离合器踏板17,由此减小踩下的离合器踏板17的行程ST。当踩下的离合器踏板17的行程ST在时间t52达到阈值TH1时,以图7A中相同的方式执行发动机重起控制任务。
因为图7B表示了驾驶员注意力分散时无意识地松开离合器踏板17的某些情形,因此驾驶员不会将踩下的离合器踏板17松开到踩下的离合器踏板17行程ST的目标值,踩下的离合器踏板17的行程ST很快减小到零而不是保持为定常值。
需要注意的是,当驾驶员无意识地松开离合器踏板17,复位弹簧(未示出)的偏压力很快地将离合器踏板17返回到对应于踩下的离合器踏板17被完全松开的初始位置;这个位置对应于离合器踏板17行程为零的位置。
因此,在离合器踏板17被驾驶员无意识地松开的过程中,每单位时间离合器踏板17行程ST的变化量ΔST要大于在离合器踏板17被驾驶员松开到行程ST的预设目标值以执行发动机重起任务的过程中,每单位时间离合器踏板17行程ST的变化量ΔST。
这些结果减小了经历时间TX,该经历时间表示踩下的离合器踏板17的行程ST从阈值TH2向阈值TH3移动所花费的时间,这个经历时间TX就是图7B中所示的从时间t53到时间t54的时间。
这样,从时间t53到时间t54的经历时间TX变得比从时间t43到时间t44的经历时间TX短。因此,图7B中经历时间TX低于阈值K1,由此强制地停止发动机重起并制动车辆。
如上所述,根据第三实施例的车辆控制系统配置成中断了驾驶员无意识的重起发动机,由此尽可能有效地重起发动机。
根据第三实施例的车辆控制系统设计成根据离合器12在离合器踏板17的行程ST预设控制变量范围内接合时所用的时间,来判断如何操作离合器踏板17;该预设控制变量范围高于离合器接合点。根据第三实施例的车辆控制系统还设计成根据如何操作离合器踏板17的判断结果来确定是否允许发动机重起或者禁止重起发动机任务。
这种配置尽可能快得强制停止了并非取决于驾驶员意图而开始的发动机重起。当驾驶员不打算重起发动机10时,这样的结果可以有效减少车辆的意外重起。
第四实施例
以下将参照附图8A到9来描述根据本发明第四实施例的车辆控制系统。
除了以下几点之外,根据第四实施例的车辆控制系统的硬件和软件结构基本上与根据第一实施例的车辆控制系统1的相同。因此,省略或简化了对用相同的参考标记所表示的根据第一和第四实施例的车辆控制系统之间相同的部件的说明。
如上所述,根据第一实施例的车辆控制系统1设计成基于离合器12接合的时间来判断离合器踏板17是如何操作的。
相反,根据第四实施例的车辆控制系统设计成根据踩下的离合器踏板17松开速度的变化来判断离合器踏板17是如何操作的。特别地,车辆控制系统被设计成在离合器踏板17行程ST的预设的控制变量范围内,检测在不同时刻踩下的离合器踏板17的松开速度的值;这个预设的控制变量范围高于离合器接合点。车辆控制系统还被设计成根据各时刻检测到的踩下的离合器踏板17松开速度的值来检测踩下的离合器踏板17松开的速度变化。
更具体地,高于离合器接合点的预设控制变量范围包含了离合器踏板17行程ST的第一控制变量范围和其第二控制变量范围。第一控制变量范围被设置得高于离合器接合点,和第二控制变量范围被设置得高于离合器接合点并高于第一控制变量范围。
根据第四实施例的车辆控制系统设计成检测在每个第一和第二控制变量范围内离合器12接合所用的时间,并监测离合器踏板17松开速度的变化。另外,根据第四实施例的车辆控制系统设计成根据监测到的离合器踏板17松开速度的变化来确定是否允许或禁止发动机重起。
下面参照图8A和8B,图示地说明根据第四实施例的基于踩下的离合器踏板17松开速度的变化的发动机重起控制程序。
图8A表示了响应于驾驶员故意松开踩踏的离合器踏板17以执行发动机重起任务时,离合器踏板行程和其各经历时间的变化过程的时间图。图8B表示了当驾驶员无意地松开踩踏的离合器踏板17,例如驾驶员无意地将脚滑落离合器踏板17,使得发动机重起时,离合器踏板行程ST和其各经历时间的变化过程的时间图。
除了离合器踏板行程ST的变化随着离合器踏板17实际行程的变化逐渐减小之外,图8A示出的踩下的离合器踏板17行程的变化量基本上与图3A所示的相同。图8B示出的踩下的离合器踏板17行程ST的变化基本上与图3B所示的相同。
需要注意的是,在图8A和8B中,阈值TH1至TH4中的每个都被设置得高于离合器踏板行程ST的离合器接合点的值。阈值TH1设置成阈值TH1至TH4中的最高值,而阈值TH4被设成其中的最低值。阈值TH1至阈值TH2的范围设置成第一控制变量范围,阈值TH3至阈值TH4的范围设置成第二控制变量范围。第一控制变量范围的行程长度与第二控制变量范围的行程长度设置为彼此相同。需要注意的是,在第四实施例中,第一控制变量范围的一个边界值设置为阈值TH1,但也可设置为另一值。
当打算重起发动机10而松开完全踩下的离合器踏板17时,驾驶员松开离合器踏板17直到离合器踏板行程ST的离合器接合点的值,从而离合器12部分地接合(在半接合状态)。
因此,如图8A所示,当离合器踏板行程ST接近离合器接合点时,离合器踏板17松开速度的变化会逐渐地放慢。也就是说,当驾驶员打算重起发动机10而松开完全踩下的离合器踏板17时,松开离合器踏板17的速度随着开始松开所经历时间的变化而变化。具体地,在其早期,离合器踏板17的松开速度高,但在接近离合器接合点的阶段,离合器踏板17的松开速度低。
相反,当不打算重起发动机10而松开完全踩下的离合器踏板17时,驾驶员在不打算将离合器12部分地接合(在半接合状态)时,松开了离合器踏板17。因此,当踩下的离合器踏板17被松开时,复位弹簧的偏压力快速地提高。由此,如图8B所示,在离合器踏板17被驾驶员无意识地松开的过程中,每单位时间离合器踏板17行程ST的变化量ΔST,换句话说,被踩下的离合器踏板17松开的速度保持在基本恒定的水平,直到踩下的离合器踏板17从开始松开到完全地被松开。
根据第四实施例的车辆控制系统被设计成,利用离合器踏板17松开速度的特性来判断是否允许重起发动机或者禁止重起发动机。
具体地,在图8A中,在时间t61之前,发动机10自动停止且离合器踏板17被完全踩下,从而被踩下的离合器踏板17的行程ST的当前值是最大值(MAX)。
在时间t61之后,开始松开踩下的离合器踏板17,由此减小踩下的离合器踏板17的行程ST。当踩下的离合器踏板17的行程ST在时间t62达到阈值TH1时,执行发动机重起控制任务。在时间t62,开始对经历时间TY1的测量。
之后,在时间t63,停止对经历时间TY1的测量。另外,在时间t64,当踩下的离合器踏板17行程ST到达阈值TH3时,开始对经历时间TY2的测量。
在时间t65,当踩下的离合器踏板17行程ST到达阈值TH4时,停止对经历时间TY2的测量。那时,作为经历时间TY1和经历时间TY2之间比较的结果,经历时间TY2和经历时间TY1更长,由此离合器踏板17松开速度的变化变高。既然这样,就可以防止发动机重起被强制中断。
之后,执行驾驶员对离合器接合的操作,以便离合器12被部分地接合。离合器12半接合状态允许踩下的离合器踏板17的行程ST在离合器接合周期α内基本上保持为定常的值。
在离合器接合周期α(离合器12被接合),当开始通过离合器12从发动机10向手动变速器13传递功率时,车辆按照驾驶员的意图起动。之后,当踩下的离合器踏板17完全松开时,离合器踏板17的离合器行程ST变为零。
相反,在图8B,在时间t71之前,发动机10自动停止且离合器踏板17被完全踩下,从而被踩下的离合器踏板17的行程ST的当前值是最大值(MAX)。
在时间t71之后,开始松开踩下的离合器踏板17,由此减小踩下的离合器踏板17的行程ST。当踩下的离合器踏板17的行程ST在时间t72达到阈值TH1时,以图8A中相同的方式执行发动机重起控制任务。
因为图8B表示了驾驶员注意力分散时无意识地松开离合器踏板17的某些情况,踩下的离合器踏板17的行程ST在未保持定常值的情况下很快减小到零。
也就是说,离合器踏板17的行程ST是变化的,而踩下的离合器踏板17的松开速度保持在基本恒定的水平,直到踩下的离合器踏板17从开始松开到完全地被松开。
由此,从离合器踏板行程ST在时间t72达到阈值TH1到离合器踏板行程ST在时间t73达到阈值TH2的经历时间TY1,与从离合器踏板行程ST在时间t74达到阈值TH3到离合器踏板行程ST在时间t75达到阈值TH4的经历时间TY2相一致。经历时间TY1和经历时间TY2中的每一个都设置为时间TC。这导致发动机重起任务被强制地停止。
在被激活的给定的周期中,ECU30程序化地重复运行不同于发动机重起控制程序R2的发动机重起控制程序R4。
具体地,依照发动机重起控制程序R4,ECU30在步骤S41至S44(见图9)执行与图2B所示的在步骤S11至S14等效的操作。这些操作S41至S44开始了发动机重起任务。
在步骤S45,ECU30测量自从步骤S13判断为肯定(被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值变得等于或小于阈值TH1)的经历时间TY1。该经历时间TY1表示在第一控制变量范围内离合器12接合所用的时间。
之后,在步骤S46,ECU30基于加速器传感器31测得的数据来判断加速器踏板36是否被驾驶员踩下。当确定加速器踏板36被驾驶员踩下时(步骤S46为是),ECU30继续执行步骤S47,否则(步骤S46为否),执行步骤S48。
在步骤S47,ECU30停止对经历时间TY1的测量,并止发动机重起控制程序R4。
也就是,当驾驶员操作加速器踏板36时,ECU30要在不中断的情况下,连续执行发动机重起任务,例如起动器16的驱动、喷射器14的驱动和点火器15的驱动。换句话说,当驾驶员操作加速器踏板36时,发动机重起任务能够独立于踩下的离合器踏板17的状态被启动,从而完成发动机10的重起。
相反,在步骤S48,ECU30判断由离合器传感器32测得的被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值是否等于或小于阈值TH2。
当确定被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值大于阈值TH2时(步骤S48为否),ECU30停止发动机重起控制程序R4。
否则,当确定被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值等于或小于阈值TH2时(步骤S48为是),ECU30继续执行步骤S49。在步骤S49,ECU30停止对经历时间TY1的测量,并将经历时间TY1存储在存储介质30a中。
在步骤S50,ECU30判断由离合器传感器32测得的被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值是否等于或小于阈值TH3。
当确定被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值大于阈值TH3时(步骤S50为否),ECU30停止发动机重起控制程序R4。
否则,当确定被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值等于或小于阈值TH3时(步骤S50为是),ECU30继续执行步骤S51。
在步骤S51,ECU30测量自从步骤S50判断为肯定(被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值变得等于或小于阈值TH3)的经历时间TY2。该经历时间TY2表示在第二控制变量范围内离合器12接合所用的时间。
之后,在步骤S52,ECU30基于加速器传感器31测得的数据来判断加速器踏板36是否被驾驶员踩下。当确定加速器踏板36被驾驶员踩下时(步骤S52为是),ECU30继续执行步骤S53,否则(步骤S52为否)执行步骤S54。
在步骤S53,ECU30停止对经历时间TY2的测量,并终止发动机重起控制程序R4。
也就是,当驾驶员操作加速器踏板36时,ECU30要在不中断的情况下,连续执行发动机重起任务,例如起动器16的驱动、喷射器14的驱动和点火器15的驱动。换句话说,当驾驶员操作加速器踏板36时,发动机重起任务能够独立于踩下的离合器踏板17的状态被启动,从而完成发动机10的重起。
相反,在步骤S54,ECU30判断由离合器传感器32测得的被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值是否等于或小于阈值TH4;
当确定被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值大于阈值TH4时(步骤S54为否),ECU30终止发动机重起控制程序R4。
否则,当确定被踩下的离合器踏板17行程ST的当前值等于或小于阈值TH4时(步骤S54为是),ECU30继续执行步骤S55。在步骤S55,ECU30停止对经历时间TY2的测量,并将经历时间TY2存储在存储介质30a。
在步骤S56,ECU30从存储介质30a中读取存储在其中的经历时间TY1和经历时间TY2,并计算从经历时间TY2减去经历时间TY1,由此计算差值ΔTY=TY2-TY1。
在步骤S56,ECU30判断差值ΔTY=TY2-TY1是否等于或低于预设阈值K3。
具体地,在步骤S56,当差值ΔTY等于或低于阈值K3(ΔTY≤K3)时,因为离合器踏板17在整个时间内松开速度的变化相对较短,ECU30推测驾驶员不打算不重起发动机10,换句话说,驾驶员是无意识地松开离合器踏板17。
相反,当差值ΔTY大于阈值K3(ΔTY>K3)时,因为离合器踏板17在整个时间内松开速度的变化相对较高,ECU30推测驾驶员打算重起发动机10,换句话说,驾驶员松开离合器踏板17以便离合器12被部分地接合。
当差值ΔTY等于或低于阈值K3(ΔTY≤K3)时,ECU30继续执行步骤S57(步骤S56为是)。否则当差值ΔTY高于阈值K3(ΔTY>K3)时,ECU30终止发动机重起控制程序R4(步骤S56为否)。
当差值ΔTY高于阈值K3(ΔTY>K3)时,ECU30要在不中断的情况下,连续执行发动机重起任务,例如起动器16的驱动、喷射器14的驱动和点火器15的驱动。
在步骤S57中,ECU30中断正在执行的发动机重起任务。具体地,ECU30中断了向起动器16驱动信号的输出,中断了向各气缸喷射器14的燃料喷射指令的输出,以及向点火器15的点火指令的输出。该控制中断了由起动器16对发动机10的起动,中断了各气缸的燃料喷射和点火。在步骤S57中,ECU30也向各车轮的制动致动器28输出制动指令,该指令命令各车轮的制动致动器28液压地向对应车轮施加制动力从而限制车辆的行进。
如上所述,根据第四实施例的车辆控制系统设计成,中断驾驶员无意识的发动机重起,由此尽可能有效地重起发动机。
另外,根据第四实施例的车辆控制系统设计成,根据离合器踏板17松开速度的变化来判断是否允许或者禁止发动机重起。该构造正确地判断踩下的离合器踏板17当前的松开是否是基于驾驶员的意愿。该正确判断可以响应于驾驶员重起发动机10的意愿,有效地重起发动机10。
根据第四实施例的车辆控制系统设计成检测在离合器踏板17的行程ST预设的控制变量范围内,踩下的离合器踏板17在各时间点例如第四实施例的两个时间点的松开速度的值;这个预设的控制变量范围高于离合器接合点的值。该构造判断在离合器踏板行程ST达到离合器接合点的值之前,踩下的离合器踏板17的松开是否是基于驾驶员的意愿。该判断尽可能快地、适当地强制停止不依赖驾驶员意愿而启动的发动机重起任务。该构造还可根据在各自不同的时间离合器踏板17的松开速度值,正确地检测离合器踏板17松开速度的变化。
在第一实施例中,车辆控制系统1检测离合器12接合所花的经历时间TX,作为离合器踏板17的工作状态,但是本发明并不局限于此。例如,ECU30可检测离合器踏板17松开的过程中,单位时间内离合器踏板17行程ST的变化量ΔST。在这个改型实施例中,优选的,ECU30检测当行程ST的当前值位于离合器接合点的值或其附近时,单位时间内离合器踏板17行程ST的变化量ΔST。
具体地,在这个改型实施例中,当单位时间内离合器踏板17行程ST的变化量ΔST低于预设值时,ECU30允许(继续)发动机重起任务,当单位时间内离合器踏板17行程ST的变化量ΔST高于预设值时,ECU30禁止(强制地停止)发动机重起任务。后一种情况对应于离合器踏板17的短时操作。需要注意的是,当驾驶员无意识地松开踩下的离合器踏板17时,离合器踏板17的松开操作会变短,但离合器踏板行程ST的变化量ΔST会变大。因此,离合器踏板行程ST的变化量ΔST与经历时间TX相关,且由此,其与经历时间TX的相关值相对应。
踩下的离合器踏板17松开的过程中,ECU30可检测离合器12在工作状态下,离合器12部分地被接合,并当其没有检测到离合器12被部分地接合时,停止发动机重起。例如,当离合器踏板行程ST的当前值保持在离合器接合点附近,从而使得离合器踏板17或离合器12保持工作状态时,ECU30可检测离合器12是被部分地接合(在半接合状态)。
另外,ECU30可基于离合器12接合所花的经历时间或离合器踏板行程ST的变化量来判断离合器12的部分接合(在半接合状态)。
在第一实施例中,可将单一阈值用作阈值TH1和TH2,其中,阈值TH1是用来判断是否满足了至少一个发动机重起条件,阈值TH2是用来判断与离合器接合相关的经历时间测量的开始。具体地,ECU30可设计成基于单一阈值来判断是否满足了至少一个发动机重起条件和经历时间TX的测量是否开始。
在第一至第四实施例的每一个中,离合器传感器32被用于检测离合器踏板的工作位置(离合器踏板行程),但本发明并不局限于该构造。例如,每当离合器踏板的工作位置达到预设位置(预设行程)时,就可利用至少一种离合器切换装置来改变其输出的逻辑层次。当这样的修改应用于第一实施例时,就可使用第一、第二、第三离合器切换装置。当离合器踏板行程ST达到阈值TH1时,第一切换装置可从低到高改变其输出的逻辑层次。当离合器踏板行程ST达到阈值TH2时,第二切换装置可从低到高改变其输出的逻辑层次。当离合器踏板行程ST达到阈值TH3时,第三切换装置可从低到高改变其输出的逻辑层次。
在第一至第四实施例的每一个中,除非ECU30不会输出制动指令,否则当中断发动机重起时,ECU30向各车轮的制动致动器28输出制动指令,该指令命令各车轮的制动致动器28液压地向对应车轮施加制动力。另外,ECU30可在不停止点火的情况下执行发动机重起任务。
在第二实施例中,基于离合器踏板压力,判断驾驶员是否打算重起发动机10的阈值TH10被设置成高于离合器接合点的值。在这个实施例中,阈值TH10可设置成高于或低于阈值TH1。当驾驶员不打算重起发动机10时,因为完全踩下的离合器踏板17被迅速松开,与驾驶员打算重起发动机10相比,离合器踏板的压力在松开离合器踏板17的初期是低的。
由此,即使阈值TH10设置得高于离合器接合点的值,但当踩下的离合器踏板17迅速松开,而驾驶员不打算重起发动机10时,也可以可靠地停止发动机的重起。
特别地,当在离合器触点之前驾驶员不打算重起发动机10时,该变型实施例确定禁止发动机重起任务。由此,当驾驶员不打算重起发动机10时,这就可以更有效地防止无意识地起动车辆。
驾驶员是否打算重起发动机10可基于离合器踏板压力的变化来判断。例如,基于在不同时间的离合器踏板压力来检测单位时间离合器踏板压力的变化量。根据单位时间离合器踏板压力的变化量,可以判断允许或是禁止发动机重起任务。在这个变型中,当单位时间离合器踏板压力的变化量低于预定的阈值时,就允许发动机重起任务,而当单位时间离合器踏板压力的变化量高于预定的阈值时,就禁止发动机重起任务。
在第四实施例中,测量在第一控制变量范围内作为离合器12接合所用的时间的经历时间TY1,并且测量在第二控制变量范围内作为离合器12接合所用的时间的经历时间TY2。比较经历时间TY1与经历时间TY2可检测踩下的离合器踏板17的松开速度的变化,但本发明不局限于此。
具体地,ECU30可以从开始松开踩下的离合器踏板17起,检测相对于经历时间的离合器踏板行程ST,并根据离合器踏板行程ST与经历时间的关系来计算离合器踏板17的松开速度,从而检测离合器踏板17的松开速度的变化。
在第四实施例中,测量在第一控制变量范围内作为离合器12接合所用的时间的经历时间TY1,并且测量在第二控制变量范围内作为离合器12接合所用的时间的经历时间TY2;这些第一和第二控制变量范围包含在高于离合器接合点的预设的控制变量范围内。根据测量的结果,来判定离合器12是怎样被操作的,但本发明并不局限于此。
具体地,测量三个或更多控制变量范围内的三个或更多的经历时间,这些控制变量范围包含在高于离合器接合点的预设的控制变量范围内,且根据测量的结果,可判定离合器12的操作状态。
第五实施例
以下将参照附图10到11来描述根据本发明第五实施例的车辆控制系统。
除了以下几点之外,根据第五实施例的车辆控制系统的硬件和软件结构基本上与根据第一实施例的车辆控制系统1的相同。因此,省略或简化了对用相同的参考标记所表示的根据第一和第五实施例的车辆控制系统之间相同的部件的说明。
在第五实施例中,预定的发动机重起条件包括,除了松开制动器踏板37和踩下加速器踏板36之外,还包括离合器踏板17的踩下和踩下的离合器踏板17有一定的松开量;这个量等于或高于预设的离合器踏板松开的量。
当离合器踏板17被踩下,即被完全踩下的条件下,系统重起发动机10时,系统可在驾驶员没有重起发动机10的意图的情况下重起发动机10。
例如,当发动机10随着释放(未踩下)离合器踏板17而自动停止时,即使没有使得驾驶员打算重起发动机10的事件,驾驶员也可能踩下离合器踏板17以准备车辆的下次重起;这些事件包括信号红灯变成信号绿灯的事件。
在这种情况下,当系统迅速地响应离合器踏板17的踩下而重起发动机10时,发动机10不依赖于驾驶员的意图而重起。这就会在驾驶员重起请求之前重起发动机10,从而难以充分提高燃料经济性。
另外,当系统在离合器踏板17完全松开以至于离合器12完全接合的条件下重起发动机10时,即便通过手动变速器13选择了空挡位置,驾驶员打算松开踩下的离合器踏板17以便停车时,发动机10仍可能被重起。
还有,如第一实施例所述,当驾驶员在松开(例如,开始松开)完全踩下的离合器踏板17的条件下重起发动机10时,会出现下面的问题。
具体地,当驾驶员移动完全踩下的离合器踏板17的脚或改变驾驶员的位置,从而无意地稍微减少了踩下的离合器踏板17的量,发动机10会不依赖于驾驶员的意愿而执行重起。这种无意识的发动机10的重起会带来预料不到的发动机失速,使得乘客受到惊吓或感觉不舒服,和/或无意识地起动车辆。
为了解决以上提到的由于无意识的发动机重起所带来的问题,发明人通过关注以下的事实来实现本发明的一个方面,即在发动机10自动停止的过程中,在已经完全踩下离合器踏板17之后,当驾驶员打算重起发动机10时,驾驶员会松开完全踩下的离合器踏板一预设的量或按照驾驶员目的的反映来松开。
例如,发动机10自动停止的过程中,当在驾驶员已经完全踩下离合器踏板17之后驾驶员打算重起发动机10时,驾驶员松开离合器踏板至离合器接合点,在该位置时功率开始通过离合器12从发动机10传递至手动变速器13。
特别地,根据第五实施例的车辆控制系统被设计成,当踩下的离合器踏板17的量高于第一阈值TH21,且此后,低于比第一阈值TH21更低的第二阈值TH22时,重起发动机10。另外,第二阈值TH222设置成高于相应于离合器接合点的离合器踏板17的踩下量。
包括在储存于存储介质30a中的发动机控制程序中的发动机重起控制程序(程序)R5,被设计成实现以上提到的具体特征。当激活时,ECU30会在给定的循环中重复地运行发动机重起控制程序R5。
具体地,根据发动机重起控制程序R5,在步骤S61,ECU30判断发动机10是否是自动地停止(停止燃烧)。
当确定发动机10自动停止时(步骤S61为是),ECU30继续执行步骤S62,否则(步骤S61为否)ECU30退出发动机重起控制程序R5。
在步骤S62,ECU30判断判定标记F1是否设置为字节1。
当确定判定标记F1设置为字节1时(步骤S62为是),ECU30继续执行步骤S66,否则(步骤S62为否)ECU30继续执行步骤S53。
在步骤S63,ECU30判断是否离合器传感器32测得的离合器踏板17的行程ST的当前值高于第一阈值TH21。
需要注意的是,判定标记F1是表示在发动机10自动停止过程中,离合器踏板17踩下量高于第一阈值TH21的标识。也就是,发动机10自动停止过程中,当离合器踏板17踩下量高于第一阈值TH21时,判定标记F1被设置为字节1。第一阈值TH21是表示离合器踏板17被充分踩下的值。例如,第一阈值TH21设置为一个值,例如近似于相应于离合器踏板17被完全踩下位置的离合器踏板行程ST的最大值(100%)的80%。
也就是,当驾驶员从离合器踏板17的自由状态或轻踩状态充分地踩下离合器踏板17时,由离合器传感器32测得的踩下的离合器踏板17行程ST的预设值会高于阈值TH21(步骤S63为是)。
在步骤S64,ECU30判断手动变速器13实际选择的挡位位置是否可设置于除了空挡位置之外的任何位置。
当在步骤S63和S64执行肯定判断时,ECU30继续在步骤S65执行,并在步骤S65将判定标记F1设置为1,继续执行步骤S66。否则,至少在步骤S63和S64其中之一执行否定判断,ECU30终止发动机重起控制程序R5。
例如,在发动机10自动停止之后,当驾驶员将离合器踏板17从其自由状态很大程序地踩下,以至于离合器踏板行程ST超过了第一阈值TH21时候,ECU30执行肯定判断,继续执行步骤S66。
在步骤S66,ECU30判断由离合器传感器32测得的离合器踏板17行程ST的当前值是否低于第二阈值TH22。
需要注意的是,第二阈值TH22是低于第一阈值TH21而高于离合器接合点的值。更具体地,第二阈值TH22被设置为一个值,该值允许ECU30确定即使在离合器踏板17完全踩下之后,驾驶员再次用脚踩下离合器踏板17或改变驾驶员的位置,也不执行离合器踏板17的松开。例如,第二阈值TH22设置成接近离合器接合点的值,例如离合器踏板行程ST的60%,或设置成相对于离合器接合点的值轻轻踩下。
在第五实施例中,结合当满足至少一个发动机重起条件所需的时间的事实来确定第二阈值TH22,换句话说,当发动机10真正重起时,才发出发动机重起请求。特别地,当真正重起发动机10所要求的时间比离合器踏板17从第二阈值TH22转移到离合器接合点的值所需的时间长时,离合器12可在重起发动机10之前接合。
为了防止离合器12在重起发动机10之前接合,第二阈值TH22被设置为高于离合器接合点的值,这就允许当离合器踏板17行程ST达到离合器接合点的值时,重起发动机10。更具体地,确定第二阈值TH22,以至于响应于发动机重起请求出现的重起发动机10所需的时间比离合器踏板行程ST从第二阈值TH22移动到离合器接合点的值所需的时间长。
换句话说,这样确定第二阈值TH22,以至于当离合器踏板17行程ST达到离合器接合点的值时,由发动机10产生的转矩与重起发动机10所需的转矩(换句话说,就是怠速下转动输出轴11所需的转矩)相匹配。
更具体地,这样确定第二阈值TH22,以至于在离合器踏板17从第二阈值TH22向离合器接合点的值运行期间,发动机10的旋转速度达到重起发动机10所需的一个值,例如怠速值。
当离合器踏板17从驾驶员完全踩下的位置(离合器踏板行程ST的最大值)返回,以至于离合器踏板17经过对应于离合器踏板行程ST第二阈值TH22的踩下位置时,在步骤S66执行肯定判断。由此,ECU30的执行点就转换至步骤S69。
在步骤S69,ECU30以图2B中步骤S14相同的方式执行发动机重起任务。具体地,当发动机10自动停止后,未执行松开完全踩下的离合器踏板17,或完全踩下的离合器踏板17的松开量较小时,ECU30就推测驾驶员不打算重起发动机10,由此阻止发动机10重起。
相反,随着手动变速器13的实际被选挡位位置被设置到除了空挡位置之外的任何位置,而离合器踏板17松开到离合器接合点的值或附近时,ECU30就推测驾驶员打算重起发动机10,由此重起发动机10。
在第五实施例中,在离合器踏板17被完全踩下之后,当踩下加速器踏板36或松开制动踏板37时,ECU30就推测驾驶员打算重起发动机10,由此重起发动机10。
具体地,当由离合器传感器32测得的踩下的离合器踏板17行程ST的当前值会等于或高于第二阈值TH22(步骤S66为否)时,ECU30在步骤S67基于由制动器传感器33测得的数据来判断踩下的制动踏板37是否被驾驶员松开。
当确定踩下的制动踏板37被驾驶员松开(步骤S67为是)时,ECU30继续执行步骤S69,且执行上述的发动机重起任务。也就是,在离合器踏板17从其完全踩下的位置松开的过程中,当踩下的制动踏板37被松开时,ECU30确定驾驶员打算重起发动机10,即便是在离合器踏板行程ST穿过了第二阈值TH22,由此执行发动机重起任务。
否则,当确定踩下的制动踏板37未被驾驶员松开(步骤S67为否),ECU30继续执行步骤S68,且判断由加速器传感器31测得的加速器踏板36的踩下量是否从零转变到大于零的值,换句话说,在步骤S68,判断加速器踏板36是否被驾驶员踩下。
当确定加速器踏板36被驾驶员踩下(步骤S68为是)时,ECU30在步骤S69继续执行,且执行上述的发动机重起任务。也就是,在离合器踏板17从完全踩下的位置松开的过程中,当踩下加速器踏板36,ECU30确定驾驶员打算重起发动机10,即便是在离合器踏板行程ST穿过了第二阈值TH22,由此执行发动机重起任务。
接下来,将参照以下图11的时间图图示地说明上面提出的发动机重起控制程序R5。
在图11中,在时间t81之前,发动机10自动地停止且松开离合器踏板17。
在时间t81之后,开始踩下离合器踏板17,由此增加踩下的离合器踏板17的行程ST。在时间t82,当踩下的离合器踏板17的行程ST超过阈值TH21时,将判断标记F1设置为1。
之后,执行离合器接合的驾驶员的操作,以便在时间t83,当踩下的离合器踏板17的行程ST减小到低于第二阈值TH22时,执行发动机重起任务(参见图11中的“否”)。特别地,起动器16起动发动机10的旋转,各气缸的喷射器14开始喷射燃料并且点火器15为此开始点火。
由此,从时间t82到时间t83,离合器踏板17被踩下的过程中,即使离合器行程ST由于驾驶员位置的变化等被稍微减小,阻止发动机10的重起也是可能的。相反,当在离合器踏板17开始松开的条件下,执行程序来重起发动机10,如果驾驶员本不打算重起发动机10,发动机重起任务还是会执行(参见点划线)。
需要注意的是,判断标记F1被重设为零的时间不会受到限制。特别地,当离合器踏板17踩下的量达到零,判断标记F1可重设为零,或当下一次发动机10自动停止时,判断标记F1可重设为零。
如上所述,根据第五实施例的车辆控制系统设计成当在离合器踏板17已经深深地踩过了阈值TH21之后,离合器踏板行程ST变得低于第二阈值TH22时,重起发动机10。该配置根据对驾驶员是否有重起发动机10打算的判断来确定是否重起发动机10。另外,第二阈值TH22设置为高于离合器接合点的值。这就阻止了离合器12在发动机10重起之前被接合,从而可以减小由发动机重起而给乘员带来的震动。
另外,根据第五实施例的车辆控制系统设计成在离合器踏板行程ST到达离合器接合点的值之前,满足驾驶员发动机重起的意愿,从而尽可能快地重起发动机10。由此,可以响应于驾驶员重起发动机的意愿来执行发动机重起,从而尽可能高效地重起发动机。
这样确定第二阈值TH22,以至于在离合器踏板17从第二阈值TH22向离合器接合点的值运行期间,发动机10的旋转速度达到重起发动机10所需的一个值。另外,这样确定第二阈值TH22,以至响应于发动机重起请求出现的重起发动机10所需的时间比离合器踏板行程ST从第二阈值TH22向离合器接合点的值转换所需的时间更长。
这样的判断就阻止了离合器12在发动机10实际重起之前被接合。由此能够减少驾驶员预料到的由发动机重起而给乘员带来的震动。
根据第五实施例的车辆控制系统设计成当在离合器踏板行程ST经过第二阈值TH22之前,操作加速器踏板36时,重起发动机10。这样的设计使得响应于驾驶员起动车辆的明确意图来重起发动机10。
根据第五实施例的车辆控制系统设计成当在离合器踏板行程ST经过第二阈值TH22之前,松开制动器踏板37时,重起发动机10。这样的配置使得响应于驾驶员起动车辆的明确意图来重起发动机10。
第六实施例
以下将参照附图12到14来描述根据本发明第六实施例的车辆控制系统。
根据第六实施例的车辆控制系统的硬件结构基本上与根据第一实施例的车辆控制系统1的相同。因此,,省略或简化了对用相同的参考标记来表示的根据第一和第六实施例的车辆控制系统之间相同的部件的说明。
根据第六实施例的车辆控制系统的软件结构基本上与根据第五实施例的车辆控制系统的相同。因此,省略或简化了对用相同的参考标记来表示的根据第五和第六实施例的车辆控制系统之间相同的部件的说明。
如上所述,根据第五实施例的车辆控制系统设计成,在离合器踏板17完全踩下之后,当持续离合器的接合操作直到离合器踏板行程ST达到第二阈值TH22时,执行发动机重起任务。
另一方面,根据第六实施例的车辆控制系统设计成根据离合器踏板17充分地踩下之后离合器踏板17的行为对如何执行发动机重起任务进行改变。
在重起发动机10时,为了可靠地重起发动机10并给驾驶员发动机重起的感觉,根据第六实施例的车辆控制系统可如此控制发动机10,从而使得发动机10起动之后的瞬间由发动机10产生的转矩暂时地高于怠速下(节气门完全关闭)由发动机10产生的转矩。
图12图示地表示发动机10重起之后,简单地参照发动机转速NE的发动机10转速NE的变化过程。
例如,当根据驾驶员点火钥匙的操作发出发动机起动请求时,车辆控制系统设计成,主要这样来设置发动机转矩,使得发动机10在怠速下暂时加快转速达到1000到1300RPM的范围或其附近。在发动机10的RPM暂时提高之后,车辆控制系统被设计成逐渐地降低发动机转矩,以便防止发动机失速,由此最终将发动机速度NE保持在例如800RPM的怠速转速下。
具体地,起动发动机10时,车辆控制系统设计成在从发动机开始重起到发动机转速NE达到怠速转速的时段内产生发动机转矩的峰值。这样在怠速下发动机转速的增加可靠地重起了发动机10并以发动机响声的形式(由发动机转速变化带来的响声)给驾驶员提供了发动机重起的感觉。
相反,在自动重起发动机10时,为了防止乘客的不良感受,优选地尽可能地减少由发动机重起任务所产生的噪音。由此,在重起发动机10时,如图12中点划线所示的,车辆控制系统被构造成在开始发动机重起之后立即限制发动机转矩的峰值,换句话说,就是在开始发动机重起之后立即限制发动机在怠速下的转速增加。
对发动机怠速下提速的限制可通过各种发动机控制来实现。
各种发动机控制包括减小节气门的开度从而减少供给每个气缸的空气量(被喷入各气缸的燃料量)、点火器15点火正时的延迟、和/或使得空气燃料混合物或空气流入各气缸的进气门(未示出)关闭时间的延迟。例如,当车辆上装有交流发电机时,交流发电机电负荷的增加就可限制发动机怠速下的提速。
在发动机10自动重起时,对发动机怠速提速的限制可降低发动机转矩。具体地,让我们来看一个例子,当手动变速器13挡位位置处于除了空挡位置之外的任意位置时,离合器踏板17的松开可执行发动机重起任务。换句话说,让我们来看一个例子,当手动变速器13挡位位置处于除了空挡位置之外的任意位置时,在踩下的离合器踏板17从超过第一阈值TH21减小到低于第二阈值TH22的状况下,可执行发动机重起任务。
在这些例子中,因为松开踩下的离合器踏板17,就将输出轴11连接至驱动桥26,对发动机10而言,有必要输出克服作用在驱动桥26上的负载的转矩。因此,在松开离合器踏板而重起发动机的过程中,发动机怠速下提速的限制将导致转矩不足。不足的转矩会使发动机停转。
为了解决这些问题,在松开离合器踏板重起发动机的过程中,根据第六实施例的车辆控制系统构造成,与用其他方式进行发动机重起过程中所用的发动机转矩相比,增加发动机转矩。换句话说,在以松开离合器踏板以外的其他方式重起发动机的过程中,根据第六实施例的车辆控制系统构造成与响应于驾驶员点火钥匙的操作在起动发动机10之后紧接的转矩相比,在重起发动机10之后立即限制发动机转矩。
相反,在通过松开离合器踏板来重起发动机的过程中,根据第六实施例的车辆控制系统构被造成:
禁止对怠速下发动机提速的限制;
与通过松开离合器踏板以外的其他方式重起发动机相比,减少对怠速下发动机提速的限制;或
与响应于驾驶员点火钥匙的操作在起动发动机之后紧接的转矩相比,在重起发动机10之后,立即增加发动机转矩。
该构造在重起发动机10之后立即将发动机转矩设置为等于或接近响应于驾驶员点火钥匙操作而起动发动机10之后紧接的发动机转矩。
需要注意的是,怠速下发动机提速的限制表示,发动机转矩减少量与响应于驾驶员点火钥匙的操作而起动发动机的转矩峰值的比率。
发动机重起控制程序(程序)R6包括储存在存储介质30a中的发动机控制程序,其设计成实现以上提到的具体特征。激活后,ECU30会在给定的循环中重复地运行发动机重起控制程序R6。
具体地,根据发动机重起控制程序R6,ECU30在步骤S71到S78(参见图13)执行的操作与在图10所示步骤S61到S68的操作等效。步骤S71到S78的操作是判断驾驶员是否有重起发动机10的打算。
在步骤S76的否定判断之后,当从步骤S77到S78执行肯定判断时,ECU30的执行点行进至步骤S80。换句话说,在发动机10自动停止后的离合器踏板17充分踩下之后,当离合器踏板行程ST穿过第二阈值TH22之前,踩下加速器踏板36或松开制动踏板37时,ECU30的执行点行进至步骤S80。
在步骤S80中,限制怠速下发动机提速的同时,ECU30执行发动机重起任务。
具体地,ECU30将发动机转矩峰值设定在合适的范围,从而减少由于从开始发动机重起到当发动机转速NE达到预定怠速转速,例如800RPM的时段(发动机提速期间)内发动机速度的变化引起的噪音;这个范围在相应的预设怠速转速的转矩附近。例如,发动机转矩的峰值设置为对应于预设怠速转速的转矩和一预设值β之和。更特别地,如图12中的点划线所示,ECU30将发动机提速期间的发动机转矩峰值设置得低于响应于驾驶员点火钥匙的操作而起动发动机之后紧接的发动机转矩峰值。
相反,在发动机10自动停止后的离合器踏板17充分踩下之后,当离合器踏板行程ST穿过第二阈值TH22时,ECU30的执行点行进步骤S81。
在步骤S81中,发动机重起后,立即执行怠速下发动机提速的同时,ECU30执行发动机重起任务。
具体地,ECU30控制各个气缸燃料喷射器14的燃料喷射和/或点火器的空气/燃料混合物的点燃,由此从发动机10输出可克服作用于驱动桥26上的负载的转矩。这样的控制使得发动机转矩的峰值出现在发动机提速期间。
发动机转矩峰值的局部最大值可设置为等于响应于驾驶员点火钥匙的操作而起动发动机之后紧接的发动机转矩峰值(参见图12),或设置得高于或稍微低于响应于驾驶员点火钥匙的操作而起动发动机之后紧接的发动机转矩峰值。
另外,当在每个步骤S73和S74中执行否定判断时,ECU30的执行点就切换到步骤S79。
在步骤S79中,ECU30判断除了松开离合器踏板17之外的至少一个发动机重起条件是否得到满足。
当除了松开离合器踏板17之外的发动机重起条件没有得到满足时(在步骤S79为否),ECU30终止发动机重起控制程序R6。
否则,当除了松开离合器踏板17之外的发动机重起条件得到满足时(在步骤S79为是),ECU30继续执行步骤S80,且在步骤S80限制上述怠速下发动机提速的同时,执行发动机重起任务。步骤S80的操作减少了发动机速度的变化由此降低了发动机重起带来的噪声。
接下来,将参照以下图14的时间图图示地说明上面提出的发动机重起控制程序R6。
图14是表示了当通过点火正时的改变限制发动机怠速下提速的同时,在执行发动机重起任务时,离合器踏板行程ST的变化过程、发动机转速NE以及点火正时的变化过程的时间图。实线表示当发动机10响应于离合器踏板的松开而重起时,发动机转速NE和点火正时的变化过程。点划线表示当响应于除了松开离合器踏板之外的至少一个发动机重起条件得到满足而重起发动机10时,发动机转速NE以及点火正时的变化过程。
在图14中,在时间t91之前,发动机10自动地停止且松开离合器踏板17。
在时间t91之后,开始踩下离合器踏板17,由此增加踩下的离合器踏板17的行程ST。踩下的离合器踏板17的行程ST在时间点t92超过阈值TH21之后,当离合器踏板17的行程ST在时间t93减小到低于第二阈值TH22时,执行发动机重起控制任务(参见图14中的“否”)。具体地,由起动器16起动发动机10的旋转,各气缸的喷射器14开始喷射燃料并且点火器15为此开始点火。点火正时被设置为预定的重起开始位置,例如,最多的延迟曲轴转角,并逐渐地提前。
那时,让我们看一下在除了松开离合器踏板之外的至少一个发动机重起条件得到满足的情况下,发动机被正常地重起。如图14中点划线所示,相对于当发动机响应于驾驶员点火钥匙的操作(参见图14中的实线)执行重起时的点火正时,延迟了点火正时从而限制在发动机重起时的发动机转矩。这样就将发动机转矩设置为一个值,该值可防止发动机转速NE超过比预设怠速RPM的怠速转速值高的值。例如,该值设置在近似800到900RPM的范围内。
相反,让我们看一下在松开离合器踏板得到满足条件下,发动机的重起。如图14中实线所示,车辆控制系统设计成,从时间t93开始重起发动机到发动机速度NE达到怠速时的时间段内产生发动机转矩的峰值。也就是,车辆控制系统这样来确定发动机转矩,从而使得怠速RPM增加到大约1300RPM,并在随后降低,以使得怠速RPM保持在预设值,例如大约800RPM的值。这样,相对于除了松开离合器踏板之外的至少一个发动机重起条件得到满足时发动机10重起所用的的点火正时,点火正时被设置得提前了。
如上所述,根据第六实施例的车辆控制系统设计成,与响应于除了松开离合器踏板以外的任何发动机重起请求事件的发动机重起之后紧接着的发动机转矩相比,提高了响应于离合器踏板松开而重起发动机之后紧接着的发动机转矩。具体地,在响应于离合器踏板松开而重起发动机时,限制发动机重起之后紧接着的转矩峰值。相反,在响应于除松开离合器踏板以外的任何发动机重起请求事件而重起发动机时,禁止或减少对发动机重起之后紧接着的转矩峰值的限制。这样就限制了发动机重起之后紧接着的转矩的不足,由此防止了不期望的发动机失速。这就可以在发动机重起之后立即提高车辆的操纵性。
第七实施例
以下将参照附图15和16来描述根据本发明第七实施例的车辆控制系统1B。
根据第七实施例的车辆控制系统1B的硬件结构基本上与根据第一实施例的车辆控制系统1的相同。因此,省略或简化了对用相同的参考标记来表示的根据第一和第七实施例的车辆控制系统1和1B之间相同的部件的说明。
除了下面的几点之外,根据第七实施例的车辆控制系统1B的软件结构基本上与根据第五实施例的车辆控制系统的相同。因此,省略或简化了对用相同的参考标记来表示的根据第五和第七实施例的车辆控制系统之间相同的部件的说明。
根据第五实施例的车辆控制系统被构造成在离合器踏板17完全踩下之后,当离合器踏板行程ST返回到第二阈值TH22时,执行发动机重起任务。
另一方面,根据第七实施例的车辆控制系统1B设计成根据车辆周边环境及驾驶员的操纵信息对如何执行发动机重起任务进行改变。
作为车辆控制系统1和1B的主要不同点,传感器SE包括斜度传感器45。斜度传感器45可操作地测量车辆在其上行驶或暂停的路面的倾角,并以数据的形式将测得的斜度输出至ECU30。
另外,车辆控制系统1B包括刹车防抱死系统(ABS)46。传感器SE包括设置于每个车轮并与ABS46电连接的车轮速度传感器47。车轮速度传感器47可操作地测量相应的车轮速度,并以数据的形式将检测的车轮速度输出至ABS46。
ABS46和车轮速度传感器47可安装于根据第一至第六实施例的各个车辆控制系统。
ABS46至少电连接至ECU30和制动执行器28。ABS46被设计成基于车辆速度传感器35测得的车辆速度和车轮速度传感器47测得的各车轮速度来判断相应的车辆是否被抱死。例如,ABS46被设计成基于车辆速度传感器35测得的车辆速度和车轮速度传感器47测得的各车轮的速度来计算各车轮的滑移率,并判断各车轮的滑移率是否高于第一预设滑移阈值。
例如,在车辆行驶期间,当一个车轮的测量速度突然降低,滑移率就会急剧增加。随后,ABS46设计成判定一个车轮将抱死。
根据该判定,ABS46可设计成控制至少一个车轮的制动执行器28,由此减少作用在其上的制动力。
之后,当一个车轮的测量速度返回到了正常的车轮速度(该车轮恢复正常旋转),ABS46设计成控制至少一个车轮的制动执行器28从而增加作用在其上的制动力。ABS46反复“泵送”(制动力的减少和增加),从而在不抱死车轮的情况下突然停车。
如第六实施例所示,在响应于驾驶员点火钥匙操作的发动机起动中,根据第七实施例的车辆控制系统可控制发动机10,从而使得发动机10在发动机起动之后紧接着产生的转矩暂时地高于发动机10在怠速下的转矩,这就实现了怠速下发动机暂时的提速。
相反,在发动机重起时,根据第七实施例的车辆控制系统可控制发动机10,从而与发动机10起动之后紧接着由发动机10产生的转矩相比,减少了发动机10在发动机重起之后紧接着产生的转矩。
特别地,在响应于离合器踏板的松开而重起发动机时,因为输出轴11连接至驱动桥26,在发动机重起之后发动机10紧接着产生的转矩的减少将给车辆的驱动性能带来不利影响。
具体地,让我们看一下在车辆爬坡时,通过松开离合器踏板17来执行发动机重起的例子。
在这个例子中,因为重力作用在车辆行进的相反方向,当松开离合器踏板重起发动机时,怠速下发动机提速的限制会导致转矩不足。
具体地,因为松开踩下的离合器踏板17,就将输出轴11连接至驱动桥26,当作用在车辆行进的相反方向的重力大于作用于车辆行进方向的力的时候,车辆可能会倒退或车辆可能熄火。
另外,当驾驶员打算响应于发动机10的重起马上起动车辆时,必须输出足够的发动机转矩以满足驾驶员的要求。由此,怠速下发动机提速的限制会引起转矩不足,这就使得驾驶员感觉重起缓慢。
鉴于上述情况,当手动变速器13的挡位位置处于除了空挡之外的任意位置响应于松开离合器踏板来重起发动机10时,根据第七实施例的车辆控制系统1B被设计成:
检测在发动机重起之后立即需要的驱动性能;
相对于参考转矩,提高发动机重起时的发动机转矩。
驱动性能包括表示车辆所在道路的倾斜度和驾驶员对快速起动车辆需求程度的特定参数。参考转矩表示在不考虑发动机重起后立即所需的驱动性能的情况下发动机重起时的转矩需求。
具体地,在通过松开离合器重起发动机过程中,当路面是爬坡(上坡)和/或驾驶员需要快速地起动车辆时,车辆控制系统1B被构造成:
禁止怠速下对发动机提速的限制;
与通过松开离合器踏板以外的其他方式重起发动机相比,减少对怠速下发动机提速的限制(转矩减少量与响应于驾驶员点火钥匙的操作来起动发动机的转矩峰值的比率);或
与响应于驾驶员点火钥匙的操作来起动发动机10之后紧接的转矩相比,在重起发动机10之后,立即增加发动机转矩。
该构造允许峰值出现在重起发动机10之后紧接着的发动机输出转矩中。
换句话说,车辆控制系统1B构造成在重起发动机10之后紧接地将发动机转矩设置为等于或类似于响应于驾驶员点火钥匙操作来起动发动机10之后紧接的发动机转矩。
另外,车辆控制系统1B被构造成定义一个标准,该标准用于判断是否在发动机重起之后紧接着增加发动机转矩(禁止在怠速下对发动机提速的限制)。当满足该标准时,该车辆控制系统构造成在发动机重起之后紧接着防止发动机转矩的增加(限制在怠速下发动机提速的量)。第七实施例中的标准包括考虑到车辆所在的路面是湿滑路面或结冰路面的实际情况,发动机重起时车辆所在的道路为具有低摩擦系数的低μ路面(打滑的路面),发动机转矩暂时的增加会使得路面变得打滑。
发动机重起控制程序(程序)R7被包括在储存在存储介质30a中的发动机控制程序中,其设计成实现以上提到的具体特征。当激活时,ECU30会在给定的循环中重复地运行发动机重起控制程序R7。
具体地,根据发动机重起控制程序R7,ECU30在步骤S91到S96(参见图16)中执行的操作与在图13所示步骤S71到S76中的操作等效。
步骤S91到S96的操作是判断驾驶员是否有重起发动机10的打算。
当确定根据离合器踏板松开来重起发动机10的发动机重起条件没有得到满足时,也就是说,在步骤S93,S94和S96中任何一个为否,ECU30执行至步骤S97。在步骤S97中,ECU30判断除了松开离合器踏板17之外的至少一个发动机重起条件是否得到满足。
当除了松开离合器踏板17之外,没有发动机重起条件得到满足(步骤S97为否),那么ECU30停止发动机重起控制程序R7。
否则,当除了松开离合器踏板17之外的至少一个发动机重起条件得到满足(步骤S97为是),那么ECU30执行至步骤S98。
在步骤S98中,在限制上面提到的怠速下发动机提速的同时(参见在图12中点划线),ECU30执行发动机重起任务。
另一方面,当在步骤S96执行肯定的判定,换句话说,当ECU30根据离合器踏板的松开确定执行发动机重起任务时,ECU30的执行点切换至步骤S99。
在步骤S99中,ECU30根据倾斜传感器45测得的数据来计算车辆所在路面的倾斜度SL。之后,在步骤S99中,ECU30判断路面倾斜度SL是否等于或高于预设的倾斜度。
当确定路面倾斜度SL等于或高于预设的倾斜度(步骤S99为是)时,ECU30确定路面是路面倾斜度SL等于或高于预设倾斜度的上坡,随后,执行至步骤S101。
需要注意的是,路面倾斜度SL可基于包括在传感器SE中的车辆速度传感器35测得的数据和/或加速器传感器测得的数据来计算。
在步骤S100中,ECU30基于例如加速传感器31测得的数据来判断是否存在快速重起发动机10的驾驶员需求。
具体地,ECU30计算驾驶员踩下的加速器踏板36的踩下量,并基于加速器踏板36的踩下量判断是否存在快速重起发动机10的驾驶员需求。
例如,当驾驶员踩下加速器踏板36以至于加速器踏板36的踩下量在例如作为起动器16操纵时间的0.5到1秒的预设时段内变为等于或高于预设的阈值ATH,ECU30判定出存在快速重起发动机10的驾驶员需求。
需要注意的是,可基于例如加速器踏板36踩下量的变化率或加速器踏板36上脚的压力变化来执行是否存在快速重起发动机10的驾驶员需求的判断。
当确定路面倾斜度SL低于预设的倾斜度以至于路面不是路面倾斜度SL等于或高于预设倾斜度的上坡(步骤S99为否)时,且当确定不存在快速重起发动机10的驾驶员需求时(步骤S100为否),ECU30执行步骤S98。
在步骤S98中,在限制上面提到的怠速下发动机提速的同时(参见在图12中点划线),ECU30执行发动机重起任务。
在另一方面,当确定路面倾斜度SL等于或高于预设倾斜度以至于该路面是路面倾斜度SL等于或高于预设倾斜度的上坡(步骤S99为是)时,或当确定存在快速重起发动机10的驾驶员需求时(在步骤S100为是),ECU30执行至步骤S101。
在步骤S101中,ECU30判断是否车辆所在的道路为低μ路面(打滑的路面)。例如,当发动机10自动停止之前,车辆处于某一路面段期间立即激活ABS46时,ECU30确定该路面是低μ路面(步骤S101为是)。
需要注意的是,作为判断车辆所在路面是否为低μ路面时的方法,可采用一种可选择的方法。
例如,ECU30可在发动机10自动停止之前,车辆所处该路面段期间立即计算每个车轮的平均滑移率,并根据平均滑移率判断路面是否为低μ路面。
具体地,ECU30可在发动机10自动停止之前,基于车辆速度传感器35测得的车辆速度和基于车轮速度传感器47测得的每个车轮速度,立即计算,车辆所处的一段路面中每个车轮的平均滑移率。ECU30可判断平均滑移率是否高于第二预设阈值。当确定平均滑移率高于第二预设阈值时,ECU30可确定路面为低μ路面。第二预设阈值可等于、低于或高于第一预设阈值。
当判断路面不是低μ路面时(步骤S101为否),ECU30执行至步骤S102。在步骤S102中,在发动机重起之后紧接着执行怠速下发动机提速的同时,ECU30执行发动机重起任务。
具体地,紧接着发动机重起之后,当确定车辆不满足车辆所需的驱动性能时,例如车辆所在路面为低μ路面,和/或加速器踏板36踩下量等于或高于预设的阈值量ATH时,ECU30紧接着发动机重起之后估计转矩的不足。
因此,在这种情况下,ECU30在发动机重起之后立即增加发动机转矩,以防止紧接发动机重起之后转矩的不足,从而可以防止发动机10失速。
更具体地,ECU30控制各气缸喷射器14的燃料喷射和/或点火器的空气燃料混合物的点燃,从而使得发动机10输出在发动机重起之后立即满足车辆所需的驱动性能的发动机转矩。该控制使得发动机转矩峰值出现在发动机提速期间(参见图12中的实线)。
另外,当确定路面为低μ路面(步骤S101为是),ECU30执行至步骤S98。在步骤S98中,在限制怠速下发动机提速的同时,ECU30执行发动机重起任务。
具体地,在响应于离合器踏板松开的发动机重起中,发动机转矩的增加通过离合器12传递到驱动桥26。那时,当车辆所在的路面为低μ路面时,在紧接着发动机重起之后的发动机转矩的增加会使得车轮打滑。因此,在响应于离合器踏板松开的发动机重起中,当车辆所在的路面为低μ路面时,即使路面为倾斜度SL等于或高于预设倾斜度的上坡或加速器踏板36的踩下量等于或高于预设阈值量ATH,ECU30也要限制怠速下发动机转速的增加。
如上所述,根据第七实施例的车辆控制系统1B设计成检测紧接着发动机重起之后所需的驱动性能,并相对于参考值转矩加发动机重起时的发动机转矩。该构造防止了由于紧接着发动机重起之后所需的驱动性能而引起的转矩的不足。这样的预防极大地促进了车轮在其行驶方向的起动,因此提高了紧接着发动机重起之后车辆的操纵性。
与响应于驾驶员点火钥匙操作的发动机重起相比,在响应于离合器踏板松开的发动机重起过程中,由于随着发动机输出轴11和驱动桥26相互连接而重起发动机10,驱动性能对车辆周围的环境和/或驾驶员的意愿很敏感。因此,该构造在紧接着发动机重起之后有效地获得了改进驱动性能的好处。
车辆控制系统1B构造成计算车辆所在路面的倾斜度SL,作为紧接着重起发动机10之后所需的驱动性能的参数,并基于倾斜度SL来确定发动机重起时的发动机转矩。该构造输出克服作用在车辆上的与车辆行驶方向正交的力的转矩。由此,当发动机10在上坡重起时,可以防止车辆沿着路面下降。
车辆控制系统1B构造成计算驾驶员对快速起动车辆的需求程度,将该程度作为紧接重起发动机10之后所需的驱动性能的参数,并基于驾驶员的需求程度来确定发动机重起时的发动机转矩。该构造输出满足驾驶员快速起动车辆需求的转矩。因此,可以响应于驾驶员快速起动车辆的需求快速地起动车辆。
当车辆所在的路面为低μ路面时,车辆控制系统1B构造成限制怠速下发动机的提速,由此限制车辆各个车轮27的打滑。在发动机自动停机控制下车辆减速的过程中,当一个车轮27确实打滑时,在重起发动机10之后的车辆加速过程中,一个车轮27就会打滑。考虑以上提到的情况,根据第七实施例的构造会基于ABS46的运行状况来执行车辆所在的路面是否为低μ路面的判断。该构造优选地判断是否至少一个车轮27容易打滑。
本发明并不局限于上述的第五到第七实施例。
在第五到第七实施例的每一个中,离合器传感器32用来检测离合器踏板的工作位置(离合器踏板行程),但本发明并不局限于该构造。例如,每当离合器操作位置达到预设位置(预设行程)时,至少一个离合器切换装置用来改变其输出的逻辑层次。当该变型用于第四实施例时,可使用第一和第二离合器切换装置。当离合器踏板行程ST达到并超过阈值TH21时,第一切换装置可从低到高地改变其输出的逻辑层次。当离合器踏板行程ST达到并超过阈值TH22时,第二切换装置可从低到高地改变其输出的逻辑层次。
在第五到第七实施例中的每一个,车辆控制系统被构造成,随着手动变速器13被设置到除了空挡位置之外的任何位置的实际被选挡位位置,而离合器踏板17松开到离合器接合点的值或其附近时,就推测驾驶员打算重起发动机10,由此重起发动机10。然而,本发明并不局限于该构造。
具体地,车辆控制系统被构造成,随着手动变速器13实际被选挡位位置被设置为前进挡位位置中的任意一个,离合器踏板17松开到离合器接合点的值或其附近时,推测驾驶员打算重起发动机10,由此重起发动机10。
在第五实施例中,在离合器踏板行程ST变得低于第二阈值TH22之前,当加速器踏板36和制动踏板37同时踩下时,车辆控制系统可设计成重起发动机10。当该变型用于第六实施例时,根据第六实施例的车辆控制系统可设计成在限制怠速下发动机提速的同时重起发动机10。
在第七实施例中,车辆控制系统被构造成只要步骤S92和S96的每一步都执行肯定判断时,重起发动机10。那时,让我们考虑一个例子,在那判断:路面是路面倾斜度SL等于或高于预设倾斜度的上坡(步骤S99为是);或者存在驾驶员请求快速重起发动机10的驾驶员(步骤S100为是),以及什么时候确定车辆所在路面不是低μ路面(步骤S101为否)。在这样的情况下,与在步骤S99和S100中执行否定判断的情况相比,车辆控制系统可设计成紧接着发动机重起之后增加发动机转矩。
具体地,当路面是路面倾斜度SL等于或高于预设倾斜度的上坡或加速器踏板36的踩下量变为等于或高于预设的阈值时,考虑到紧接着发动机重起之后转矩会不够,车辆控制系统将提高发动机转矩。这种转矩的提高防止了紧接发动机重起之后发动机转矩的不足,由此防止发动机停机。
第二阈值TH22可尽可能设置得高于离合器接合点值或与之接近。由于这样的松开可能表示驾驶员打算重起发动机10的可能性很大,当驾驶员将离合器踏板17松开到接近离合器接合点值时,这个变型能够平滑地重起发动机10。
在第七实施例中,车辆控制系统被构造成基于路面倾斜度SL和加速器踏板36的踩下量来改变怠速下发动机提速的量。该变型根据紧接着发动机重起之后驾驶性能的需求来适当地确定紧接着发动机重起之后的发动机转矩。
具体地,车辆控制系统可在存储介质30a中存储例如图、程序或公式这样的信息,该信息表示了以下变量之间的关系:路面倾斜度SL的变量,加速器踏板36踩下的变量,以及响应于驾驶员点火钥匙的操作而起动发动机时相对转矩峰值的发动机转矩减小率γ。车辆控制系统提取相应于路面倾斜度SL实际直和加速器踏板36踩下量实际值的转矩减小率γ的值,并基于提取的转矩减小率γ的值,计算怠速下发动机提速的量。在那时,该信息可这样来设计:
路面倾斜度SL越高,转矩减少速度α越低;以及
加速器踏板36踩下量越大,转矩减小率γ断低。
这是因为紧接着发动机重起之后,高的路面倾斜度SL和/或大的加速器踏板踩下量需要相对高的发动机转矩。
在第七实施例中,车辆控制系统可构造成:
当执行一种控制以限制发动机重起过程中怠速下发动机的提速时,将发动机转矩设置为参考转矩;和
根据路面倾斜度SL和/或加速器踏板36的踩下量,改变发动机转矩相对参考转矩的增加速度。
例如,在该变型中,车辆控制系统可设计成随着路面倾斜度SL的增大和/或加速器踏板36的踩下量的增加,提高发动机转矩相对参考转矩的增加速度。这是因为,紧接着发动机重起之后,高的路面倾斜度SL和/或大的加速器踏板36踩下量需要相对较高的发动机转矩。需要注意的是,参考转矩可设置为,在发动机重起之后一段预定的时期内,当车辆所在的路面为平坦路面(其路面倾斜度SL为零或非常小的值)和加速器踏板36的踩下量保持为零时,用于发动机10重起的转矩。
在第七实施例中,在起动器的转动完成之后,通过改变点火正时和/或节气门位置来限制发动机转矩时,车辆控制系统可设计成当确定驾驶员打算迅速重起发动机时,解除对发动机转矩的限制。在驾驶员打算迅速重起发动机的时间之后,执行对发动机转矩限制的解除。
例如,车辆控制系统可构造成当驾驶员打算立即起动发动机以暂时地增加发动机转矩时,使得点火正时提前。车辆控制系统可构造成从发动机重起请求出现的时间开始直到发动机速度保持在怠速时,一旦有立即起动车辆的驾驶员意愿出现时,就执行该解除控制。
在第一到第七实施例的每一个中,离合器踏板17被用作离合器操作部件,但手动操作的离合器操作部件,例如手把离合器杆可用来替代离合器踏板17。
在第六和第七实施例的每一个中,当发动机10设计为直喷汽油机或柴油机时,车辆控制系统可构造成改变重起时的燃料喷射正时,从而限制发动机怠速下的提速。
第一至第七实施例中描述的特征可相互结合。
尽管已经描述了本发明当前所认定的实施例及其它们的修正,但是应当理解的是,可在此实施各种未描述的变型,旨在将落入本发明的保护范围中的所有这些变型都包含在所附的权利要求中。
Claims (15)
1.一种系统,其安装在具有内燃机、变速器和离合器的车辆中,所述离合器在第一状态下接合以允许动力从内燃机向变速器传递,所述离合器在第二状态下脱开以断开动力的传递,所述系统构造成根据至少一个发动机重起条件得到满足,重起通过自动控制停止的所述内燃机,该系统包括:
重起条件判定器,其被构造成判断车辆驾驶员开始将所述第二状态转换至所述第一状态的离合器的操作,作为至少一个发动机重起条件;
状态检测器,其被构造成在所述离合器从所述第二状态向所述第一状态转换期间检测所述离合器的工作状态;和
重起控制器,其被构造成根据所述状态检测器所检测的离合器工作状态来判断是否允许或禁止所述内燃机的重起。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述离合器包括驾驶员可操作离合器部件,驾驶员对驾驶员可操离合器部件的操作将所述离合器从所述第一状态切换至所述第二状态,松开驾驶员对驾驶员可操离合器部件的操作将所述离合器从所述第二状态转换至所述第一状态,所述状态检测器被构造成,检测与松开驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作以便将离合器从所述第二状态转换到所述第一状态所用时间相关联的参数,将其作为所述离合器从所述第二状态向所述第一状态转换期间的离合器工作状态,且所述重起控制器被构造成,根据检测到的参数判断松开驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作所用的时间是否短于预设的阈值,以及当确定松开驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作所用的时间比所述预设的阈值短时,禁止内燃机的重起。
3.根据权利要求2所述的系统,其中所述状态检测器被构造成,当松开驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作时驾驶员可操作离合器部件的位置处于,与离合器第二状态相对应的第一值和与离合器接合点相对应的第二值之间的预设范围内时,检测与松开驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作所用时间相关联的参数,所述离合器接合点表示动力开始从所述内燃机向所述变速器传递。
4.根据权利要求2所述的系统,其中所述状态检测器被构造成,当松开驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作时驾驶员可操作离合器部件的位置处于包括与离合器接合点相对应的值的预设范围内时,检测与松开驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作所用时间相关联的参数,所述离合器接合点表示动力开始从所述内燃机向所述变速器传递。
5.根据权利要求4所述的系统,其中所述预设范围由作为第一阈值的相应于离合器接合点的值和与所述第一阈值相比更接近离合器第一状态的第二阈值之间的范围来限定。
6.根据权利要求1所述的系统,其中所述离合器包括驾驶员可操作离合器部件,驾驶员对驾驶员可操离合器部件的操作将所述离合器从所述第一状态转换至所述第二状态,松开驾驶员对驾驶员可操离合器部件的操作将所述离合器从所述第二状态转换至所述第一状态,所述状态检测器被构造成,检测与松开驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作以便将离合器从所述第二状态向所述第一状态转换的松开速度的变化相关联的参数,将其作为所述离合器从所述第二状态向所述第一状态转换期间的离合器工作状态,且所述重起控制器被构造成,根据检测到的参数判断驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作的松开速度是否高于预设的阈值速度,以及当确定驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作的松开速度比所述预设的阈值速度高时,禁止内燃机的重起。
7.根据权利要求6所述的系统,其中所述状态检测器被构造成,当松开驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作时驾驶员可操作离合器部件的位置处于,与离合器第二状态相对应的第一值和与离合器接合点相对应的第二值之间的预设范围内时,检测在多个时刻与松开驾驶员对驾驶员可操作离合器部件的操作的松开速度的变化相关联的参数,所述离合器接合点表示动力开始从所述内燃机向所述变速器传递。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述离合器包括允许驾驶员踩下的离合器踏板,驾驶员对离合器踏板的踩踏将离合器从所述第一状态向所述第二状态转换,驾驶员踩下的离合器踏板的松开将离合器从所述第二状态向所述第一状态转换,所述状态检测器设计成,检测踩下的离合器踏板的压力,将其作为所述离合器从所述第二状态向所述第一状态转换期间的离合器工作状态,且所述重起控制器被构造成,根据在松开被踩下的离合器踏板的过程中被踩下的离合器踏板的压力判定是否允许或禁止内燃机的重起。
9.根据权利要求8所述的系统,其中所述重起控制器被构造成,根据在松开 被踩下的离合器踏板的过程中被踩下的离合器踏板的压力的变化来判定是否允许或禁止内燃机的重起。
10.根据权利要求8所述的系统,其中所述重起控制器被构造成,当踩下的离合器踏板的位置达到一值或其附近时,根据松开被踩下的离合器踏板的过程中被踩下的离合器踏板的压力来判定是否允许或禁止内燃机的重起;该值对应于离合器接合点,并表示动力开始从所述内燃机向所述变速器传递。
11.根据权利要求8所述的系统,其中所述重起控制器被构造成,在踩下的离合器踏板位置达到对应于离合器接合点的值之前,根据在松开被踩下的离合器踏板的过程中被踩下的离合器踏板的压力,来确定是否允许或禁止内燃机的重起;所述离合器接合点表示动力开始从所述内燃机向所述变速器传递。
12.根据权利要求1所述的系统,其中所述状态检测器被构造成,检测所述离合器是否处于半接合状态,将其作为所述离合器从所述第二状态向所述第一状态转换期间的离合器工作状态,且所述重起控制器被构造成当确定所述离合器不处于半接合状态时,禁止内燃机的重起。
13.根据权利要求1所述的系统,还包括加速器检测器,其检测用于输入驾驶员的车辆加速请求的驾驶员可操作加速器部件,其中所述重起控制器被构造成,当驾驶员可操作加速器部件不依赖于状态检测器检测到的离合器工作状态而操作时,判定允许内燃机的重起。
14.根据权利要求1所述的系统,还包括驾驶员操作检测器,该驾驶员操作检测器检测除了在驾驶员操作离合器脱离以便切断动力传输的过程中用以驱动车辆所需的驾驶员操作之外的驾驶员的操作,其中所述重起控制器被构造成,当驾驶员操作检测器检测到除了不依赖于状态检测器检测到的离合器工作状态的用以驱动车辆所需的驾驶员操作之外的驾驶员的操作时,判定禁止内燃机的重起。
15.根据权利要求1所述的系统,还包括当所述重起控制器被构造成判定禁止内燃机的重起时用于制动车辆的制动器部件。
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