CN105313874B - 用于启停车辆的制动控制 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于启停车辆的制动控制。提供一种车辆,所述车辆具有发动机和控制器。所述发动机适于在行驶周期期间关闭和重启。所述控制器被配置为:响应于制动压力超过压力阈值而关闭发动机,并响应于加速踏板位置超过位置阈值而独立于制动压力重启发动机。

Description

用于启停车辆的制动控制

技术领域

一个或更多个实施例涉及一种用于在发动机关闭和重启期间控制制动系统的车辆系统和方法。

背景技术

在典型的行驶事件期间,在车辆到达目的地之前车辆停止的情形有许多种。这可在例如当车辆停在交通信号灯、人行横道、停车标志等处时发生。微混合动力车辆可启用启停策略,用于在行驶周期期间使车辆发动机启动和停止。如果不需要动力(例如,当在交通信号灯处等待时),则发动机关闭。一旦请求动力,发动机便自动重启。通过避免不必要的发动机怠速,将使车辆的燃料经济性提高。为此,会希望在满足发动机停止条件时尽可能多地使用发动机关闭功能。

传统的车辆通常包括主制动系统和辅助制动系统。主制动系统是一种液压系统,其中,踩下制动踏板使得该系统内的液压压力增加,从而将一个或更多个制动衬块(brakepad)施加在每个车轮的旋转构件(例如,制动盘)上以实现摩擦制动。辅助制动系统或驻车制动系统是一种机械系统,其中,致动操纵杆使得拉索(cable)平移,从而将一个或更多个制动衬块施加在每个后轮的旋转构件上。

电动或电子驻车制动(EPB)系统将驻车制动系统的一个或更多个组件替换为致动器。通常存在两种不同类型的EPB系统:“拉索拉动器”EPB系统和车轮安装式EPB系统。拉索拉动器EPB系统将驻车制动操纵杆替换为致动器。该致动器由乘客厢内的开关控制,以使机械式拉索平移或“拉动”机械式拉索并施加制动衬块。车轮安装式EPB系统包括被集成到安装在车轮上的制动钳中的致动器。这样的系统取代了驻车制动操纵杆和机械式拉索。

发明内容

在一个实施例中,提供一种车辆,该车辆具有发动机和控制器,所述发动机适于在行驶周期期间关闭和重启。所述控制器被配置为:响应于制动压力超过压力阈值而关闭发动机,并响应于加速踏板位置超过位置阈值而独立于制动压力重启发动机。

根据本发明的一个实施例,所述车辆还包括:第一制动系统,适于产生第一制动扭矩;第二制动系统,适于产生第二制动扭矩,其中,所述控制器还被配置为:响应于发动机重启而减小第一制动扭矩并减小第二制动扭矩。

根据本发明的一个实施例,第一制动系统包括连接到液压制动系统的电动制动泵,第二制动系统包括连接到至少一个制动钳的电动驻车制动器,其中,所述控制器还被配置为:响应于应用电动驻车制动器且加速踏板位置超过位置阈值而重启发动机。

根据本发明的一个实施例,所述控制器还被配置为:响应于制动压力降低至低于压力阈值而将第一制动扭矩增加到扭矩阈值,其中,所述扭矩阈值和所述压力阈值对应于发动机关闭时的制动状况。

根据本发明的一个实施例,所述控制器还被配置为:响应于发动机关闭而将第一制动扭矩增加到扭矩阈值;响应于电池电压降低至低于电压阈值而释放第一制动系统并将第二制动扭矩增加到扭矩阈值,其中,所述扭矩阈值对应于发动机关闭时的制动扭矩。

根据本发明的一个实施例,所述控制器还被配置为:在响应于电池电压降低至低于电压阈值而减小第一制动扭矩并增加第二制动扭矩的同时,使总制动扭矩保持在扭矩阈值以上,其中,所述总制动扭矩等于第一制动扭矩与第二制动扭矩之和。

根据本发明的一个实施例,所述控制器还被配置为:响应于电池电压降低至低于第二电压阈值而重启发动机,其中,所述第二电压阈值小于所述电压阈值。

在另一实施例中,提供一种车辆系统,该车辆系统具有适于产生第一制动扭矩的第一制动系统和适于产生第二制动扭矩的第二制动系统。所述车辆系统还设置有控制器,该控制器被配置为:响应于发动机关闭而将第一制动扭矩增加到扭矩阈值,并响应于电池电压降低至低于电压阈值而减小第一制动扭矩并增加第二制动扭矩。

在又一实施例中,提供一种用于在发动机关闭和重启期间控制制动系统的方法。响应于发动机关闭而控制第一制动系统以使第一制动扭矩增加到高于扭矩阈值。响应于电池电压降低至低于电压阈值而进一步控制第一制动系统以减小第一制动扭矩并控制第二制动系统以增加第二制动扭矩。

根据本发明的一个实施例,所述方法还包括:在响应于电池电压降低至低于电压阈值而减小第一制动扭矩并增加第二制动扭矩的同时,使总制动扭矩保持在扭矩阈值以上,其中,所述总制动扭矩等于第一制动扭矩与第二制动扭矩之和。

根据本发明的一个实施例,所述方法还包括:响应于电池电压降低至低于第二电压阈值而重启发动机并减小第二制动扭矩,其中,所述第二电压阈值小于所述电压阈值。

根据本发明的一个实施例,所述方法还包括:响应于制动压力的变化超过压力损失阈值而减小第一制动扭矩并将第二制动扭矩增加到扭矩阈值。

根据本发明的一个实施例,所述方法还包括:响应于制动压力超过压力阈值而关闭发动机。

根据本发明的一个实施例,所述方法还包括:响应于加速踏板位置超过位置阈值而独立于制动压力重启发动机。

根据本发明的一个实施例,所述方法还包括:响应于发动机重启而减小第一制动扭矩和第二制动扭矩。

这样,所述车辆系统提供优于现有方法的优点:通过在发动机关闭期间协调控制主制动系统和辅助制动系统来延长发动机关闭的时间段,从而提高燃料经济性。另外,所述车辆系统对制动踏板位置和/或制动压力除外的其他输入进行分析以确定何时重启发动机,这在延长的发动机关闭事件期间允许驾驶员放松。

附图说明

图1是示出位于以一定坡度倾斜的道路上的车辆的侧视图;

图2是根据一个或更多个实施例的用于在发动机关闭和重启期间控制制动系统的车辆系统的示意图;

图3是在车辆静止事件期间制动系统特性的时间曲线图,示出了通过图1的车辆系统进行的制动系统的受控协调;

图4是示出根据一个或更多个实施例的用于在发动机关闭期间控制制动系统的方法的流程图;

图5是示出根据一个或更多个实施例的用于在发动机重启期间协调制动系统的方法的流程图;

图6是示出根据另一实施例的用于在发动机重启期间协调制动系统的方法的流程图;

图7是示出根据一个或更多个实施例的用于在发动机关闭期间协调制动系统并监测电压的方法的流程图;

图8是示出根据一个或更多个实施例的用于在发动机关闭期间协调制动系统并监测制动压力的方法的流程图。

具体实施方式

根据需要,在此公开了本发明的详细的实施例;然而,应理解的是,公开的实施例仅为可以以多种和替代的形式实施的本发明的示例。附图不一定按比例绘制;可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此,在此所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制,而仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式使用本发明的代表性基础。

参照图1,示出了根据一个或更多个实施例的用于在发动机关闭和重启期间控制制动系统的车辆系统,该车辆系统总体上参考标号10。示出了车辆系统10位于车辆12内。车辆12停在倾斜表面上,并且示出了作用于车辆12上的多个力和力矩。所述表面具有一定坡度(道路坡度),该坡度由符号θ表示。在车辆的车轮处的合成扭矩(resultant torque)由Tveh表示,并可使用如下面所示的式1进行计算:

Tveh=Tcreep+Tbrk-Trl=0 (1)

其中,Tcreep表示由处于怠速转速的发动机所提供的输出扭矩;Tbrk是由车辆制动系统所提供的总的制动扭矩;Trl是由于“道路负载”或外力而作用在车辆上的扭矩。Tcreep被示出为正力矩或顺时针力矩,Trl和Tbrk被示出为负力矩或逆时针力矩。Tbrk对车轮的旋转起反作用,因此,当通过Trl而沿后退方向推进车辆时,Tbrk将作用为围绕车轮的顺时针力矩,当通过发动机16而沿前进方向推进车辆时,Tbrk将作用为围绕车轮的逆时针力矩。尽管各个力矩被示出为围绕车辆12的前轴,但是应理解的是,Trl和Tbrk围绕前轴和后轴两者起作用,而Tcreep仅围绕前轴起作用,这是因为发动机没有机械地连接到后轴(如图2所示)。由于车辆12处于静止,因此Tveh等于零,主要的道路负载是由重力引起的。式2表示用于计算道路负载扭矩(Trl)的式子:

Trl=MgSin(θ)*Rw (2)

其中,M是车辆质量;g是重力加速度;θ是道路坡度;Rw是驱动轮的半径。

参照图2,车辆包括用于控制内燃发动机(ICE)16的发动机控制模块(ECM)14。根据一个或更多个实施例,车辆12是微混合动力车辆并包括发动机16,发动机16被ECM 14控制为反复地启动和停止,从而使燃料消耗最小化。车辆12还包括车辆系统控制器(VSC)18,VSC18与ECM 14和车辆系统10通信。车辆系统10包括与ECM 14和VSC 18通信的制动控制器20。车辆系统还包括主制动系统22和辅助制动系统24。

再次参照图1和式1,车辆扭矩(Tveh)必须等于零,以使车辆12在倾斜表面上保持静止。然而,如果ECM 14使发动机16关闭,则滑移扭矩(Tcreep)减小到零。为了使车辆12保持静止而不重启发动机16,车辆系统10使制动扭矩(Tbrk)增加以补偿Tcreep的减小。制动控制器20协调控制主制动系统22和辅助制动系统24,以在发动机16关闭时增加Tbrk,从而保持车辆12的位置并避免回滚(roll-back)。

车辆12包括连接到发动机曲轴的增强型起动马达26。起动马达26接收电力并向曲轴提供输出扭矩以启动发动机16。

车辆12包括用于调节发动机16的输出扭矩的变速器28。来自发动机16的扭矩经变速器28通过变速器输出轴被传递到差速器30。车桥半轴32从差速器30延伸到一对驱动轮34,以提供用于推进车辆12的驱动扭矩。

车辆12包括用于手动地选择变速器档位的换档器36。换档器36包括传感器(未示出),该传感器用于提供与选择的变速器档位(例如,PRNDL)相对应的输出信号。变速器控制模块(TCM)37与换档器36和变速器28通信,用以基于换档器选择来调节变速器齿轮比。或者,换档器36可机械地连接到变速器28用以调节变速器齿轮比。

制动控制器20包括与ECM 14和VSC 18电通信的控制器。主制动系统22包括液压致动系统40,液压致动系统40将制动踏板38的动作转换成流体压力。液压致动系统40包括助力器和主缸。制动控制器20与液压致动系统40流体连通。

车辆12包括驱动轮34和从动轮42。每个车轮34、42均包括车轮制动总成44,诸如,制动钳或鼓式制动总成。一连串的液压管路46在制动控制器20和车轮制动总成44之间延伸。车轮制动总成44将液压压力转换成作用于车轮的旋转构件上的夹紧力而实现摩擦制动。制动控制器20包括用于使液压压力脉动的防抱死制动功能。制动控制器20还包括电动制动泵47,电动制动泵47可在自动保持制动(AHB,auto-hold braking)期间被控制,以在发动机关闭时增加液压管路46内的制动压力。

主制动系统22还包括用于提供与当前的制动特性相对应的信息的传感器,诸如,用于提供与制动踏板位置(例如,应用或释放)相对应的制动踏板状态(Sbp)信号的制动踏板位置开关(BPPS)。在其他实施例中,主制动系统22包括用于测量踏板位置的位置传感器(未示出)。主制动系统22还包括用于提供指示可被测量或推导出的制动力或制动扭矩的输出的一个或更多个传感器。在说明的实施例中,传感器包括用于提供与制动系统内的实际的制动压力值(例如,制动管路压力或主缸压力)相对应的制动压力(Pbrk)信号的压力传感器(PS)。

车辆系统10包括辅助制动系统24。根据一个或更多个实施例,辅助制动系统是车轮安装式EPB系统24。车轮安装式EPB系统24包括被集成到后轮制动总成44中的致动器。在其他实施例中,EPB系统24包括安装到车辆车架(未示出)并被构造为使连接到后轮制动总成44的机械式拉索平移或拉动机械式拉索的致动器(未示出)。

制动控制器20被配置为提供自动保持制动(AHB)压力功能,由此制动控制器20在发动机关闭时控制或保持期望的制动扭矩,以防止当车辆停在斜坡上时车辆滚动。制动控制器20可控制电动制动泵47用以调节液压系统内的压力和/或控制EPB系统24用以调节车轮扭矩。在一个或更多个实施例中,制动控制器20提供指示AHB功能是否被激活的状态信号(AHB状态)。

车辆12包括加速踏板48,加速踏板48具有用于提供与驾驶员对推进的需求相对应的加速踏板位置(APP)信号的加速踏板位置传感器(APPS)。ECM 14基于APP信号控制发动机16的节气门。在一个或更多个实施例中,ECM 14基于APP产生指示在车轮处驾驶员所需求的加速扭矩的信号(Taccel)。

车辆12包括能量储存装置,诸如电池50。如由图1中的虚线总体上指示的,电池50将电能供应到车辆的控制器和装置,例如,电动泵47和起动马达26。车辆12可包括单个电池50(诸如传统的低电压电池)或多个电池(包括高电压电池)。另外,车辆12可包括其他类型的能量储存装置,诸如电容器或燃料电池。车辆12包括提供指示电池50的当前电压的信号(V)的传感器52。

车辆12还包括提供指示坡度或车辆的倾斜度的信号(GS)的坡度传感器54。在一个或更多个实施例中,坡度传感器54是部分地基于重力分量而提供GS的加速度计。在其他实施例中,坡度传感器54是倾斜计。在一个实施例中,车辆系统10包括基于GS确定道路坡度的道路坡度估计器或算法。在其他实施例中,车辆包括提供可用于道路坡度估计的信号的导航系统(未示出)。

根据一个或更多个实施例,车辆12包括与VSC 18通信的用户界面56。用户界面56可包括触摸屏显示器和/或一系列旋钮和转盘(未示出)。用户可使用用户界面56来手动地控制发动机和制动系统功能。用户界面56向VSC18提供输入信号(ESS启用、EPB应用、AHB启用),这些输入信号(ESS启用、EPB应用、AHB启用)分别指示用于启用/禁用发动机启动/停止功能、应用EPB 24和启用/禁用AHB功能的用户请求。

VSC 18与其他车辆系统、传感器和控制器通信以协调其功能。如说明的实施例所示,VSC 18从各种车辆系统和传感器接收多个输入信号(例如,ESS启用、AHB启用、EPB应用、Pbrk、发动机转速(Ne)、Sbp、车速(Veh)等)。尽管VSC 18被示出为单个控制器,但是VSC 18可包括可用于根据整体的车辆控制逻辑或软件来控制多个车辆系统的多个控制器。包括VSC 18、ECM 14和制动控制器20的车辆控制器通常包括任意数量的微处理器、ASIC、IC、存储器(例如,FLASH、ROM、RAM、EPROM和/或EEPROM)和软件代码,以彼此协作来执行一系列操作。控制器还包括基于计算和测试数据并被存储在存储器内的预定数据或“查找表”。车辆控制器通过一个或更多个有线或无线车辆连接利用通用总线协议(例如,CAN和LIN)彼此通信并与其他车辆系统通信。

VSC 18与ECM 14通信,以基于与制动应用和释放状况相对应的输入信号来控制发动机16的关闭和重启。车辆系统10基于制动释放状况预期车辆起步事件。通过关闭发动机16,微混合动力车辆相比于传统车辆具有提高的燃料经济性。然而,整个车辆怠速停止和自动重启控制过程应该不能被驾驶员所察觉到。为了相对于传统的动力传动系统车辆提供透明或者不易察觉的控制性能,车辆系统10考虑了多个制动应用和释放状况,这在第13/600,804号美国申请中进行了详细地描述。

图3是示出在车辆静止事件期间制动系统特性的波形(Pbrk、Pdriver、Tbrk、Tcreep、Tehb、Tepb、V和ΔPbrk)的时间曲线图。第一曲线图包括Pbrk波形和Pdriver波形。Pbrk表示在主制动系统内(例如,在制动管路或主缸内)测得的实际的制动压力。Pdriver表示主制动系统内的估计的制动压力,其对应于由用户施加到制动踏板38的力。第二曲线图包括Tbrk波形和Tcreep波形。Tbrk表示由车辆制动系统(即,主制动系统22和辅助制动系统24)提供的总的制动扭矩。Tcreep表示在怠速转速时的发动机输出扭矩或者“滑移扭矩”。第三曲线图包括Tehb波形和Tepb波形。Tehb表示在自动保持制动期间由主制动系统22和电动制动泵47所提供的扭矩。Tepb表示由辅助制动系统24(即,EPB系统)施加的扭矩,其可基于提供到EPB的电流和/或EPB系统24的线性行程进行确定。第四曲线图包括V波形和ΔPbrk波形。V表示电池电压,ΔPbrk表示在AHB事件期间制动压力的变化(或压力损失)。

图3中示出的波形是在车辆静止事件期间的共同的时间段内进行绘制的。在时间(t0)处,车辆停在倾斜表面上,如图1所示。在t0之后,发动机16怠速并提供如由Tcreep所指示的滑移扭矩;驾驶员应用制动踏板38,如由增加的Pbrk和Tbrk波形所指示的。在时间(t1)处,AHB系统被激活并且驾驶员部分地释放制动踏板38,如由Pbrk和Tbrk的降低所示。用户可通过用户界面56而启用/禁用AHB功能。在一个或更多个实施例中,AHB功能在默认的情况下被启用,并且用户可使用用户界面56而禁用AHB功能。

车辆系统10被配置为对由主制动系统22和辅助制动系统24中的每个所提供的制动扭矩进行协调,从而在车辆12停在坡道上时的车辆静止事件期间驾驶员可放松。这通过在t2之后的相对恒定的制动压力(Pbrk)波形和制动扭矩(Tbrk)波形被示出,尽管用户将变力施加到制动踏板(如由变化的Pdriver波形所示)。

在时间(t2)处,发动机关闭。在t2之后,Tcreep因发动机关闭而减小到零。车辆系统10被配置为在(如下面参照图4至图8所描述的)特定的车辆状况下禁用AHB。在时间(t3)处,车辆系统10对电动制动泵47的释放和EPB系统24的激活进行协调。车辆系统10对使用主制动系统的AHB(“AHB 1°”)和使用辅助制动系统的AHB(“AHB 2°”)之间的这种转变进行协调,使得总制动扭矩(Tbrk)保持恒定(如由t3和t4之间的Tbrk波形所示)。另外,由于EPB系统24没有连接到液压制动系统,因此即使Pbrk降低,Tbrk在t3和t4之间仍保持恒定。车辆系统10还被配置为在(如下面参照图4至图8所描述的)特定的车辆状况下释放EPB系统24。在时间(t4)处,车辆系统10指示ECM 14开启发动机16。在时间(t5)处,车辆系统10释放EPB系统24。

发动机启停(ESS)和自动保持制动(AHB)功能可彼此独立地起作用。驾驶员可使用用户界面56来启用/禁用发动机启停(ESS)和/或自动保持制动(AHB)。车辆系统10协调ESS功能与AHB功能,以使车辆燃料经济性最大化并提高驾驶员舒适度。车辆系统10还协调控制电动制动泵47和EPB系统24以提供AHB功能。车辆系统10通过使在驾驶员释放制动踏板38时不期望的发动机开启最少化来使车辆燃料经济性最大化。车辆系统10通过在车辆长时间停在倾斜表面上期间延长驾驶员可释放制动踏板的时间来提高驾驶员舒适度。

参照图4,示出了根据一个或更多个实施例的用于在发动机关闭期间控制制动系统的方法,该方法总体上参考标号410。根据一个或更多个实施例,使用包含在制动控制器20内的软件代码来实现方法410。在其他实施例中,软件代码在多个控制器(例如,ECM 14、VSC 18和制动控制器20)之间共享。

在操作412处,车辆系统10接收包括ESS启用、AHB启用、Veh和Pbrk的输入信号。在操作414处,车辆系统10评估ESS启用信号,以确定是否启用了发动机启停功能。用户可使用用户界面56来手动地禁用ESS功能。另外,车辆控制器(例如,ECM 14)可在特定的车辆状况下禁用ESS功能。如果没有启用ESS,则车辆系统10进行到操作416以确定是否启用了AHB。在操作416处,车辆系统10评估AHB启用信号,以确定是否启用了自动保持制动功能。用户可使用用户界面56来手动地禁用AHB功能。另外,车辆控制器(例如,制动控制器20)可在特定的车辆状况下禁用AHB功能。如果启用了AHB功能,则车辆系统10进行到操作418,并提供独立于ESS功能的正常的AHB功能。如果在操作414处的判定为肯定的(即,启用了发动机启停控制),则车辆系统10进行到操作420。

在操作420处,车辆系统10评估车速信号(Veh)以确定Veh是否小于车速阈值。在一个实施例中,车速阈值为大约5mph。如果Veh小于车速阈值,则车辆系统10进行到操作422,并评估AHB启用信号,以确定是否启用了自动保持制动。如果没有启用AHB,则车辆系统10进行到操作424并提供独立于AHB的ESS功能。如果在操作422处的判定为肯定的,则这将指示ESS功能和AHB功能两者均被启用,车辆系统10进行到操作426以协调它们的功能。

在操作426处,车辆系统10评估制动压力信号(Pbrk),以确定制动压力是否大于发动机关闭制动压力阈值表示用于在发动机停止之后使车辆保持静止的最小制动压力水平。在一个实施例中,按照第13/600,804号美国申请中所公开的式1进行计算。车辆系统10基于制动压力值来确定扭矩值,所述扭矩值包括Tbrk(对应于Pbrk的扭矩)和Thold(对应于的扭矩值)。在操作428处,车辆系统10评估Tbrk,以确定Tbrk是否大于Thold。如果在操作426和操作428中任一处的判定为否定的,则车辆系统10进行到操作430,并激活电动制动泵47以增加制动压力(Pbrk)。再次参照图3,点432和434表示与操作426至430相对应的数据。点432表示制动压力(Pbrk)小于的时刻,车辆系统10激活制动泵47以增加制动压力。类似地,点434表示总制动扭矩(Tbrk)小于Thold的时刻,车辆系统10激活制动泵47以增加制动压力,从而增加制动扭矩(Tbrk)。如果在操作428处的判定为肯定的,则车辆系统10进行到操作436。

在操作436处,车辆系统10将总制动扭矩(Tbrk)与制动扭矩设定值(Tsp)进行比较,以确定Tbrk是否大于Tsp。Tsp对应于Thold与Tcreep之和。发动机16在怠速运转时提供滑移扭矩,然而,当发动机关闭时,Tcreep减小到零。因此,车辆系统10在关闭发动机之前增加制动压力(Pbrk)以补偿Tcreep,从而避免车辆的任何回滚。如果在操作436处的判定为否定的,则车辆系统返回到操作430。如果在操作436处的判定为肯定的,则车辆系统10进行到操作438并使发动机16停止。

再次参照图3,点440和442表示与操作436和438相对应的数据。点440表示总制动扭矩(Tbrk)大于Tsp的时刻。在时间t2处,车辆系统10使发动机停止或关闭。在发动机停止之后,滑移扭矩减小到零,Tbrk减小到略大于Thold的水平(由点442表示)。

参照图5和图6,一旦AHB被激活和/或EPB被应用,车辆系统10便根据一个或更多个方法来评估驾驶员对车辆推进的意图。图5示出了主要基于制动压力和制动扭矩的方法,图6示出了主要基于驾驶员对加速扭矩的需求的方法。这两种方法均允许驾驶员放松和至少部分地释放制动踏板而不重启发动机16。用于评估起步请求的现有方法通常仅考虑制动压力和制动扭矩,并且将在驾驶员放松或部分地释放制动踏板的情况下重启发动机。

参照图5,示出了根据一个或更多个实施例的用于基于制动系统状况来评估车辆推进意图的方法,该方法总体上参考标号510。根据一个或更多个实施例,使用包含在制动控制器20内的软件代码来实现方法510。在其他实施例中,软件代码在多个控制器(例如,制动控制器20、VSC 18和ECM 14)之间共享。

在操作512处,车辆系统10接收包括Ne、AHB状态、Pbrk、Sbp和Taccel的输入。在操作514处,车辆系统10评估Ne和AHB状态,以确定发动机是否停止以及AHB功能是否被激活两者。如果判定为肯定的,则车辆系统10进行到操作516。

在操作516处,车辆系统10评估制动压力(Pbrk),以确定Pbrk是否在大的制动压力范围内(Pthreshold_1>Pbrk>Pthreshold_2)。如图3所示,Pthreshold_1表示相对高的制动压力,Pthreshold_2表示相对低的制动压力。如果Pbrk在该范围内,则车辆系统10进行到操作518。在操作518处,车辆系统10评估制动压力的变化率(即,制动压力的导数),以确定是否小于将指示制动踏板38的快速释放的导数阈值如果在操作518处的判定为肯定的,则车辆系统10进行到操作520并命令发动机重启。如果在操作516处的判定为否定的(指示Pbrk超出所述范围),则车辆系统10进行到操作522。

在操作522处,车辆系统10评估制动压力(Pbrk),以确定Pbrk是否低于低的压力阈值(Pthreshold_2)。如果在操作522处的判定为肯定的,则车辆系统进行到操作524,以评估制动踏板位置信号(Sbp)。如果制动踏板被释放(例如,Sbp为零),则车辆系统10进行到操作520并命令发动机16重启。如果在操作522处的判定为否定的(指示Pbrk高于高的阈值(Pthreshold_1)),则车辆系统10返回到操作512。如果在操作524处的判定为否定的(将指示驾驶员部分地应用制动踏板38且制动压力低),则车辆系统10进行到操作526。

在操作526处,车辆系统10将总制动扭矩(Tbrake)与驾驶员需求的加速扭矩(Taccel)进行比较,以确定(Tbrake–Taccel)是否小于制动应用和释放检测(BARD,brakeapply and release detection)扭矩阈值水平(Tbard)。Tbard对应于低的扭矩水平,如图3所示。如果在操作526处的判定为肯定的,则车辆系统10进行到操作520并命令发动机16重启。在操作520之后或者响应于操作514、518、522或526处的否定判定,车辆系统10返回到操作512。

参照图6,示出了根据一个或更多个实施例的用于在发动机关闭期间基于加速踏板位置来评估车辆推进意图的方法,该方法总体上参考标号610。根据一个或更多个实施例,使用包含在制动控制器20内的软件代码来实现方法610。在其他实施例中,软件代码在多个控制器(例如,制动控制器20、VSC 18和ECM 14)之间共享。

在操作612中,车辆系统10接收包括EPB应用、AHB状态、Pbrk和APP的输入。在操作614处,车辆系统10评估EPB应用,以确定驾驶员是否已经请求应用EPB。在一个或更多个实施例中,车辆系统10还评估AHB状态信号和Pbrk信号,以确定是否实际上已经应用了EPB系统24。在操作616处,车辆系统10评估加速踏板位置(APP)信号,以确定APP是否大于对应于部分踏板应用位置(诸如20度或者20%)的阈值(φ)。如果在操作616处的判定为肯定的,则车辆系统10进行到操作618。在操作618处,车辆系统10释放EPB并命令发动机重启。在操作618之后或者响应于操作614或616处的否定判定,车辆系统10返回到操作612。

参照图7和图8,一旦AHB被激活,车辆系统10便协调控制主制动系统和辅助制动系统,以使发动机16可被关闭的时间量最大化,从而提高燃料经济性。图7示出了主要基于系统电压的方法,图8示出了主要基于制动压力的方法。这两种方法均允许驾驶员放松和至少部分地释放制动踏板而不重启发动机16。

参照图7,示出了根据一个或更多个实施例的用于在发动机关闭期间协调控制主制动系统22和辅助制动系统24的方法,该方法总体上参考标号710。根据一个或更多个实施例,使用包含在制动控制器20内的软件代码来实现方法710。在其他实施例中,软件代码在多个控制器(例如,制动控制器20、VSC 18和ECM 14)之间共享。

主制动系统22包括用于在发动机16关闭时保持制动压力(Pbrk)的电动制动泵47。电动制动泵47从电池50汲取电能以保持Pbrk。此外,电动制动泵47包括可仅在有限的时间段内保持Pbrk的电磁阀。因此,车辆系统10监测电池50的电压(V)以及自AHB被激活以来所经过的时间,并根据方法710激活辅助制动系统24以供应额外的扭矩来辅助主制动系统22。

在操作712处,车辆系统10接收包括Ne、AHB状态、EPB应用、V、Pbrk和t(自AHB被激活以来所经过的时间)的输入。在操作714处,车辆系统10评估Ne、AHB状态和EPB应用,以确定发动机是否停止、AHB是否被激活且EPB是否被释放。如果所有这些条件均满足,则车辆系统10确定当前仅有主制动系统22被用于使车辆12保持静止。如果在操作714处的判定为肯定的,则车辆系统10进行到操作716。

在操作716处,车辆系统10评估电池电压(V),以确定V是否在预定的AHB范围内(Vmin<V<Vthreshold)。在一个实施例中,Vmin等于7.5V,Vthreshold等于9.0V。如果V在该预定的范围内,则车辆系统10进行到操作718。

在操作718处,车辆系统10评估自AHB被激活以来所经过的时间(t),以确定t是否大于时间阈值。在一个实施例中,时间阈值是三分钟和四分钟之间的值。如果在操作718处的判定为肯定的,则车辆系统10在操作720处应用EPB系统24并释放电动制动泵47。再次参照图3,标号721表示这样的点:一旦V减小到低于Vthreshold并且t超过时间阈值,车辆系统10便同时地应用EPB 24和释放电动制动泵47。车辆系统10对增加Tepb且减小Tahb的这种转变进行协调,使得总制动扭矩(Tbrk)保持恒定且大于Thold(如由Tbrk所示的)。在操作722处,车辆系统10评估制动扭矩(Tbrk),以确定Tbrk是否大于Thold。如果在操作722处的判定为否定的,则车辆系统10返回到操作720,进一步应用EPB系统24以增加总制动扭矩(Tbrk)。如果在操作722处的判定为肯定的,则车辆系统10进行到操作724。

在操作724处,车辆系统10再次评估电池电压(V),以确定V是否小于最小电压水平(Vmin)。辅助制动系统24(EPB)也需要电能来应用和释放制动扭矩。然而,用于释放EPB系统24所需要的电压小于用于运转电动制动泵47所需要的电压。因此,当V小于Vthreshold但大于Vmin时,车辆系统10使用辅助(EPB)制动系统24来保持车辆。然而,当V小于Vmin时,车辆系统10进行到操作726并重启发动机16。再次参照图3,点727表示V减小到低于Vmin且车辆系统10重启发动机16的点。车辆12包括交流发电机(未示出),该交流发电机连接到发动机16的输出轴,并通过发动机输出扭矩而产生电能用以给电池50充电。通过重启发动机16,电池电压(V)增加并且发动机滑移扭矩(Tcreep)增加。在操作726之后或者响应于操作714、716、718或724处的否定判定,车辆系统10返回到操作712。

参照图8,示出了根据一个或更多个实施例的用于在发动机关闭期间协调控制主制动系统22和辅助制动系统24的方法,该方法总体上参考标号810。根据一个或更多个实施例,使用包含在制动控制器20内的软件代码来实现方法810。在其他实施例中,软件代码在多个控制器(例如,制动控制器20、VSC 18和ECM 14)之间共享。

主制动系统22产生流体压力(Pbrk),该流体压力向车轮施加夹紧力而产生制动扭矩(Tbrk)。如上面参照图7所描述的,归因于电动制动泵47的限制,流体压力可随着电池电压的减小而减小。另外,如果液压系统(例如,液压管路46)中有任何流体泄漏,则流体压力可减小。因此,车辆系统10监测制动压力(Pbrk),并根据方法810应用EPB系统24以辅助主制动系统22。

在操作812处,车辆系统10接收包括Ne、AHB状态、EPB应用、V和Pbrk的输入。在操作814处,车辆系统10评估Ne、AHB状态和EPB应用,以确定发动机16是否停止、AHB是否被激活且EPB是否被释放。如果所有这些条件均满足,则车辆系统10确定当前仅有主制动系统22被用于使车辆12保持静止。如果在操作814处的判定为肯定的,则车辆系统10进行到操作816。

在操作816处,车辆系统10确定自AHB被激活以来制动压力的变化(ΔPbrk)。车辆系统10记录AHB被激活之后的初始制动压力(Pbrk_i)。车辆系统10将当前的制动压力(Pbrk_c)与Pbrk_i进行比较以确定ΔPbrk(即,ΔPbrk=Pbrk_i-Pbrk_c)。在操作818处,车辆系统10将ΔPbrk与压力损失阈值(Pbrk_loss)进行比较以确定ΔPbrk是否大于Pbrk_loss。如果在操作818处的判定为肯定的,则车辆系统10进行到操作820。

在操作820处,车辆系统10确定是否满足电动驻车制动(EPB)条件。车辆系统10评估电池电压(V),以确定V是否大于电压阈值(Vthreshold)。车辆系统10还评估自AHB被激活以来所经过的时间(t),以确定t是否大于时间阈值。如果满足EPB条件,则车辆系统10进行到操作822,释放EHB系统的电动制动泵47并应用EPB 24。再次参照图3,点823表示ΔPbrk超过Ploss且车辆系统10释放电动制动泵47并应用EPB 24的点。如果车辆系统10在操作820处确定没有满足EPB条件,则车辆系统10进行到操作824。

在操作824处,车辆系统10评估电池电压(V),以确定V是否大于电压阈值(Vthreshold)。Vthreshold表示用于使电动制动泵47保持制动压力(Pbrk)的最小电池电压。如果V不大于Vthreshold,则车辆系统10进行到操作826并重启发动机16。如果V大于Vthreshold,则车辆系统10在操作828处激活制动泵47以增加Pbrk。

在操作830处,车辆系统将当前的制动压力(Pbrk_c)与初始制动压力(Pbrk_i)进行比较以确定Pbrk_c是否大于Pbrk_i。如果在操作830处的判定为否定的(即,Pbrk_c不大于Pbrk_i),则车辆系统10返回到操作828以激活电动制动泵47。车辆系统10继续该循环直到在操作830处得到肯定的判定(Pbrk_c>Pbrk_i)为止,然后车辆系统10进行到操作832并使发动机16停止。在操作832、822之后或者在操作814或818中的否定判定之后,车辆系统10返回到操作812。

这样,车辆系统10提供优于现有方法的优点:通过协调控制主制动系统22和辅助制动系统24来延长发动机16关闭的时间段,从而提高燃料经济性。另外,车辆系统10对制动踏板位置和制动压力除外的其他输入进行分析以确定何时重启发动机16,这在发动机关闭期间允许驾驶员放松并至少部分地释放制动踏板38。

虽然已经详细描述了最佳方式,但是熟悉本领域的技术人员将认识到在权利要求的范围内的各种替代设计和实施例。另外,可将实现的各个实施例的特征进行组合以形成本发明的进一步的实施例。尽管各个实施例可能已经被描述为提供优点或在一个或更多个期望特性方面优于其他实施例或现有技术的实施方式,但是本领域的普通技术人员将认识到,根据具体应用和实施方式,可对一个或更多个特征或特性进行折衷以实现期望的系统属性。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、易装配性等。在此所描述的被描述为在一个或更多个特性方面不如其他实施例或现有技术的实施方式合意的实施例并非在本公开的范围之外,并可被期望用于特定应用。

Claims (6)

1.一种车辆系统,包括:
第一制动系统,适于产生第一制动扭矩;
第二制动系统,适于产生第二制动扭矩;以及
控制器,被配置为:响应于发动机关闭而将第一制动扭矩增加到扭矩阈值,并响应于电池电压降低至低于第一电压阈值而减小第一制动扭矩并增加第二制动扭矩;响应于发动机重启而释放第一制动系统和第二制动系统。
2.如权利要求1所述的车辆系统,其中,所述控制器还被配置为:在响应于电池电压降低至低于第一电压阈值而减小第一制动扭矩并增加第二制动扭矩的同时,使总制动扭矩保持在扭矩阈值以上,其中,所述总制动扭矩等于第一制动扭矩与第二制动扭矩之和。
3.如权利要求1所述的车辆系统,其中,所述控制器还被配置为:响应于电池电压降低至低于第二电压阈值而重启发动机,其中,所述第二电压阈值小于所述第一电压阈值。
4.如权利要求1所述的车辆系统,其中,所述控制器还被配置为:响应于制动压力的变化超过压力损失阈值而减小第一制动扭矩并增加第二制动扭矩。
5.如权利要求1所述的车辆系统,其中,第一制动系统包括连接到液压制动系统的电动制动泵,第二制动系统包括连接到至少一个制动钳的电动驻车制动器。
6.一种用于控制制动系统的方法,包括:
响应于制动压力超过压力阈值而关闭发动机;
响应于发动机关闭而控制第一制动系统以使第一制动扭矩增加到高于扭矩阈值;
响应于电池电压降低至低于电压阈值而控制第一制动系统以减小第一制动扭矩并控制第二制动系统以增加第二制动扭矩。
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