CN111918802A - 用于通过系统间信息交换对动力传动系的状态变化进行自动控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过在发动机控制模块(ECM)与变速器控制单元(ATCU)之间进行系统间指令交换来对动力传动系(PT)的状态变化进行自动控制的方法，该PT由燃烧发动机构成，该燃烧发动机联接到自动变速器，该自动变速器具有在该发动机与车辆的车轮之间的至少一个脱离联接离合器，这些系统间指令交换用于通过在正接近停止时切断该发动机或通过断开该离合器来离开正常行驶模式，以进入发动机打开滑行行驶模式，其特征在于，所交换的系统间指令包括：在高速正常行驶期间，在释放油门踏板同时脚踩下制动器的情况下切断该发动机；以及在滑行行驶期间，在释放该油门踏板和该制动器踏板的情况下切断该发动机。

Description

用于通过系统间信息交换对动力传动系的状态变化进行自动 控制的方法
技术领域
本发明涉及对机动车辆动力传动系(PT)的自动控制，这些动力传动系已经具有“正常”模式、“发动机开启滑行”(或“怠速行进”)模式以及用于自动切断并重新启动燃烧发动机的功能(称为“启动和停止”功能)。
更具体地，本发明的主题是一种用于通过在发动机控制模块与变速器控制单元之间进行系统间指令交换来对动力传动系的状态变化进行自动控制的方法，该动力传动系由燃烧发动机构成，该燃烧发动机联接到自动变速器，该自动变速器具有在该发动机与车辆的车轮之间的至少一个脱离联接离合器，这些系统间指令交换用于通过在正接近停止时切断该发动机或通过断开该离合器来离开正常行驶模式，以进入发动机打开滑行行驶模式。
背景技术
“停止和启动”功能允许通过踩下制动器而在0km/h的速度下使发动机停止。以发动机开启滑行或“怠速行进”模式行驶的目的在于，使变速器与发动机脱离联接，以使车辆在发动机处于其怠速转速的情况下滑行。
从公开文件FR 3 030 423中已知一种用于自动控制机动车辆以从“正常”模式切换到“滑行”模式的方法。所涉及的车辆具有能够经由自动控制的离合器向从动轮供应扭矩的发动机。车辆的从动轮在“正常”模式下通过离合器联接至发动机，或者在“滑行”模式下与发动机脱离联接。根据该方法，按时间顺序在“正常”模式与“滑行”模式之间插入过渡阶段。在该时间段期间，自动控制发动机转速，使得由离合器驱动的轴以与其传动轴相同的转速转动，而无需在离合器断开之前将扭矩传递至车轮，而不是使发动机直接置于其低怠速转速。
该过渡时间段可以避免在断开离合器时、或者在离合器突然重新闭合情况下制动导致返回到“正常”模式时发生颠簸。此外，如果在变速箱处于改变状态的过程中出现了切换到滑行模式的请求，则推迟该过渡步骤的触发。
在该方法中，发动机控制模块与控制自动变速器的单元之间的信息和指令的交换确保了一方面发动机的运转方式与另一方面变速箱及其离合器的运转方式之间期望的相干性，以管理在“正常”模式与“怠速行进”类型的滑行模式(在这种模式下，发动机进入其低怠速转速状态)之间的过渡。
另外，如果引入了在“正常”模式或“滑行”模式下切断发动机的可能性，则建立发动机运转方式与变速器运转方式之间的相干性更为复杂。需要管理新的PT状态。需要在发动机与变速器之间交换新的系统间请求，以确保在速度、颠簸和感觉到的振动方面达到正确的性能和服务水平。
发明内容
本发明的目的是在PT内构造新的系统间信息交换，这使得可以通过利用其他操作模式扩展“停止和启动”模式和“怠速行进”模式来减少燃料消耗和CO2排放。
为此，本发明提供了包括在以下情况下切断发动机的系统间指令：一方面，在高速正常行驶期间，释放油门踏板同时脚踩下制动器的情况；以及另一方面，在滑行行驶期间，释放油门踏板和制动器踏板的情况。
优选地，从ECM向ATCU发送系统间信息包括：用于准备自动变速器以断开离合器和管理发动机扭矩的请求、用于在发动机处于其低怠速转速的情况下进行发动机开启滑行行驶的请求、以及用于进行发动机关闭滑行行驶的请求。
附图说明
通过对本发明的一个非限制性实施例的以下说明并参照附图，本发明的进一步特征和优点将变得清楚明了，在附图中：
-图1将PT的状态分组在一起，
-图2描述了“高速滑行停止”或“高速离合器断开停止”功能，
-图3示出了与该功能相关联的系统间交换，
-图4描述了“行进停止”或“发动机关闭滑行”功能，以及
-图5示出了与该功能相关联的系统间交换。
具体实施方式
图1所展示的对状态变化的自动控制涉及由燃烧发动机构成的动力传动系PT，该燃烧发动机联接至自动变速器，该自动变速器具有在发动机与车辆的车轮之间的至少一个脱离联接离合器。对这些状态变化的自动控制是经由发动机控制模块(ECM)与变速器控制单元(ATCU)之间的系统间指令交换来进行的。这些交换使得可以通过在正接近停止时切断发动机或者通过断开离合器来离开正常行驶模式，以进入发动机开启滑行行驶模式。这种类型的行驶(通常称为“怠速行进”)发生在发动机开启并以其低怠速转速转动的情况下。
图1还示出了新功能，这些新功能被引入以扩展PT系统间信息交换，从而管理“正常”模式和“发动机怠速滑行”或“怠速行进”模式。这两种模式与其他中间的或互补的状态相关联，从而允许将滑行功能的优点和潜在的发动机切断的优点结合在一起。提供了一种称为“高速滑行停止”的新功能，用于实现“高速离合器断开停止”。在“正常”模式下，当释放油门踏板同时脚踩下制动器时，该新功能允许在约20km/h的速度下使发动机停止。在这些情况下，发动机控制模块会使发动机停止以节省燃料。
该图还指示了在其中可以切断发动机的其他两种状态：
-当车辆保持不动时发动机的自动停止、或“自动停止”状态，该“自动停止”状态与当例如在低于5km/h的速度下使发动机停止时自动切断或重新启动发动机的功能(“停止和启动”)相关联；以及
-新的滑行行驶模式(这次是在发动机关闭的情况下的滑行行驶模式)，称为“行进停止”。
提供了进入滑行模式的中间状态或“进入行进”模式，以从“正常”模式转换到“行进停止”或“怠速行进”滑行模式两者中的一个或另一个。最后，可以从这两种滑行模式返回到正常模式。
为了确保在最佳条件下启动，在已经自动切断了发动机的情况下(无论这是处于“自动停止”、“高速滑行停止”还是“行进停止”模式)，自动变速器必须已经“预接合”了最佳传动比。这取决于所请求的发动机停止的类型。这就是必须通过在发动机控制模块(ECM)与控制自动变速器的单元(ATCU)之间适当地设定特定的“系统间”交换来扩展系统间信息交换的原因。
根据本发明，所交换的系统间指令包括：一方面，在高速正常行驶期间，在释放油门踏板同时脚踩下制动器的情况下切断发动机；以及另一方面，在滑行行驶期间，在释放油门踏板和制动器踏板的情况下切断发动机。
现在，从ECM向ATCU发送系统间信息包括：用于准备自动变速器以断开离合器和管理发动机扭矩的请求、用于在发动机处于其低怠速转速的情况下进行发动机开启滑行行驶的请求、以及用于进行发动机关闭滑行行驶的请求。
图2展示了“高速滑行停止”或“高速离合器断开停止”模式从“正常”模式的进入和退出。此功能对应于在释放油门踏板同时脚踩下制动器的情况下在约20kmh的速度下使发动机停止。该功能使发动机停止，以节省更多燃料。所涉及的场景例如是遇到障碍物，或者驾驶员释放油门踏板并开始制动的事件(红色交通信号类型、环形交叉路口类型的事件)。该图示出了油门踏板位置、发动机转速、离合器和PT协调器关于时间的演变。根据本发明，在发动机处于其低怠速转速，同时油门踏板被完全释放并且制动器踏板被压下的情况下，ECM向ATCU发送用于授权在高速下切断发动机以在发动机关闭滑行下使车辆减速的请求。
为了确保随后的重新启动是在最佳条件下，自动变速器需要根据所请求的发动机停止的类型“自动停止”、“高速滑行停止”或“行进停止”来预接合最佳传动比。在ECM与ATCU之间适当地设定图3中所概述的特定的“系统间”通信，以在“正常”模式与“高速滑行停止”模式之间转换。ECM向ATCU发送“ICE_启动停止状态”请求，以表达其使发动机停止的期望。作为回复，ATCU向ECM发送“AT_启动停止模式”消息，以在正确地预先布置变速器时积极响应该请求。参考图2，在油门踏板被完全释放、制动器踏板被压下、并且发动机处于低怠速的情况下，在日期t1发送请求“ICE_启动停止状态”。在为发动机的下一次重新启动预先布置变速器时，在日期t2向发动机发送ATCU授权“AT_启动停止模式”。总而言之，在发动机处于其低怠速转速，同时油门踏板被完全释放并且制动器踏板被压下的情况下，ECM向ATCU发送用于授权发动机的高速切断以实现高速离合器断开停止的请求。
图4所展示的“行进停止”功能对应于“怠速行进”的扩展，其中，一旦自动变速器与发动机脱离联接，发动机就将被切断以优化消耗。在没有进行制动的情况下，ECM向ATCU发送用于授权切断发动机以进入滑行行驶阶段的请求。为了执行“行进停止”功能，在ECM与ATCU之间适当地设定图5中所概述的特定的系统间通信。ECM通过名称为“ECM_行进请求”的请求，将其转换为滑行模式的期望传递给ATCU。其通过名称为“ICE_启动停止状态”的另一请求来发送用于授权使发动机停止的请求。然后，ATCU利用消息“AT_启动停止模式”来授权使发动机停止，并利用消息“AT_行进请求”来授权转换为滑行模式。
本示例所针对的场景如下。在日期t0，驾驶员释放油门踏板而不进行制动。在日期t1，ECM表达其进入滑行模式的期望。在日期t2，变速器的离合器被完全断开。在日期t3，油门踏板被完全释放，并且发动机处于其低怠速转速。用于授权切断发动机的请求发生在日期t4。该请求在日期t5由ATCU批准。在发动机转速已经下降至发动机的低怠速转速之后，由ACTU向ECM授权切断发动机以进入发动机关闭滑行行驶阶段。在日期t6，发动机被切断。PT处于“行进停止”模式。
“ECM_行进请求”系统间通信(其表示发动机的将PT置于滑行模式的期望(发动机滑行请求))可以已经包含以下状态和请求：
-默认的正常模式：“正常驾驶”，
-用于准备自动变速器以断开离合器和管理发动机扭矩的请求：“进入行进”，
-离合器状态为断开并且发动机以低怠速转速转动：“怠速行进”。
通过引入在滑行期间切断发动机的可能性，本发明在这种系统间通信中添加了“行进停止”状态，在该状态下，车辆在离合器断开并且发动机关闭的情况下行驶。根据本发明，由ECM发送给ACTU的信息包括用于准备变速器以使其自身为发动机关闭滑行行驶做好准备的请求。
本发明不会导致已经包含以下状态和请求的“AT_行进请求”系统间通信发生改变：
-授权“行进”，
-禁用“进入行进”阶段，
-暂时禁用从“进入行进”到“行进”的转换，
-退出“行进”的请求，
-阻止退出“行进”。
相比之下，通过添加两个附加状态来使“AT_启动停止模式”系统间通信进行演变，这两个附加状态涉及对在约20km/h的速度下在正常模式下制动时切断发动机的授权“允许滑行进入”、以及对在没有进行制动的情况下在滑行时切断发动机的授权“允许行进停止”。
除了新功能之外的三个现有状态可以是：
-经由自动变速器传递扭矩：“正常操作”，
-预先布置自动变速器以在0km/h的速度下使发动机停止：“允许自动停止”，以及
-在知道发动机停止(“停止运行”)后恢复自动变速器。
现在，向这些状态中添加两个新状态：
-预先布置自动变速器以实现“高速离合器断开停止”：“允许滑行进入”，以及
-预先布置自动变速器以在滑行时使发动机停止(在30kmh与130kmh之间停止)：“允许行进停止”。
用于将所请求的停止的类型传递给ATCU的“ICE_启动停止状态”系统间通信可以已经包含以下状态(除了发动机切断状态“关闭”之外)：
1.在初始化阶段，在建立发动机自主性之前：
-默认模式，其中，发动机处于自主“发动机运行”，
-通过关闭油门为发动机停止做准备的模式“预期停止”，
-为发动机停止做准备“开始停止”，
-关闭油门并切断喷射“发动机停止”。
2.在发动机停止阶段：
-“反射启动”类型的发动机启动(发动机转速<启动器构件速度阈值)，
-通过喷射来重新发动发动机“喷射重新发动”，
-发动机失速“发动机失速”，
-发动机失速，同时为启动做准备“预期启动”，
-在“启动”条件下，由启动器构件驱动发动机，并授权喷射。
根据本发明，“ICE_启动停止状态”可以另外包含：
-发送用于准备自动变速器(AT)以预先布置自身来进行发动机关闭滑行的请求：“警告行进停止”，
-发送准备请求(发送到AT)，以预先布置其自身来进行高速离合器断开停止：“警告滑行”，
-向AT发送准备请求，以预先布置其自身来在发动机停止时切断发动机，或进行低速切断发动机停止：在双离合变速器的情况下的“警告停止”，
-向AT发送准备请求，以预先布置其自身来进行发动机停止(“自动停止”或“高速滑行停止”)：在变速驱动类型的变速器的情况下的“警告停止”。
总而言之，由ECM发送给ATCU的请求现在包括：
-对变速器的用于准备其自身以预先布置其自身来进行高速离合器断开停止的请求，
-对变速器的用于准备其自身以预先布置其自身来进行低速离合器断开停止的请求，
-对变速器的用于准备其自身以预先布置其自身来进行发动机停止的请求。
可以在不改变PT的技术定义的情况下应用本发明。本发明应用于包括双离合器变速器(DCT)和无级变速器(CVT)的各种类型的变速器，同时还能够被扩展到涵盖“电子离合器”类型的智能控制离合器。创建新的系统间通信允许自动变速器以最佳方式预先布置其自身。通过通知自动变速器退出滑行模式的期望，该自动变速器在NVM(“噪声、振动、声振粗糙度”)、颠簸最小化和离合器重新闭合的速度以及车辆的驶离方面提供了良好的服务。

Claims (10)

1.一种用于通过在发动机控制模块(ECM)与变速器控制单元(ATCU)之间进行系统间指令交换来对动力传动系(PT)的状态变化进行自动控制的方法，该PT由燃烧发动机构成，该燃烧发动机联接到自动变速器，该自动变速器具有在该发动机与车辆的车轮之间的至少一个脱离联接离合器，这些系统间指令交换用于通过在正接近停止时切断该发动机或通过断开该离合器来离开正常行驶模式，以进入发动机打开滑行行驶模式，其特征在于，所交换的系统间指令包括：一方面，在高速正常行驶期间，在释放油门踏板同时脚踩下制动器的情况下切断该发动机；以及另一方面，在滑行行驶期间，在释放油门踏板和制动器踏板的情况下切断该发动机。
2.如权利要求1所述的用于对状态变化进行自动控制的方法，其特征在于，从该ECM向该ATCU发送系统间信息包括：用于准备该自动变速器以断开该离合器和管理发动机扭矩的请求、用于在该发动机处于其低怠速转速的情况下进行发动机开启滑行行驶的请求、以及用于进行发动机关闭滑行行驶的请求。
3.如权利要求1或2所述的用于对状态变化进行自动控制的方法，其特征在于，从该ATCU向该ECM发送信息包括授权进入高速离合器断开停止阶段或发动机关闭滑行行驶阶段。
4.如权利要求1、2或3所述的用于对状态变化进行自动控制的方法，其特征在于，由该ECM发送给该ACTU的信息包括用于准备该变速器以进行发动机关闭滑行行驶的请求。
5.如前述权利要求之一所述的用于对状态变化进行自动控制的方法，其特征在于，由该ECM发送给该ATCU的信息包括用于准备该变速器以进行高速离合器断开停止的请求。
6.如前述权利要求之一所述的用于对状态变化进行自动控制的方法，其特征在于，其包括用于准备该变速器以进行低速离合器断开停止的请求。
7.如前述权利要求之一所述的用于对状态变化进行自动控制的方法，其特征在于，其包括用于准备该变速器以进行发动机停止的请求。
8.如前述权利要求之一所述的用于对状态变化进行自动控制的方法，其特征在于，在该发动机处于其低怠速转速，同时该油门踏板被完全释放并且该制动器踏板被压下的情况下，该ECM向该ATCU发送用于授权在高速下切断该发动机以实现离合器断开停止的请求。
9.如前述权利要求之一所述的用于对状态变化进行自动控制的方法，其特征在于，在没有进行制动的情况下，该ECM向该ACTU发送用于授权切断该发动机以进入该滑行行驶阶段的请求。
10.如前述权利要求之一所述的用于对状态变化进行自动控制的方法，其特征在于，在该发动机转速已经下降至该发动机的低怠速转速之后，由该ACTU向该ECM授权切断该发动机以进入该发动机关闭滑行行驶阶段。
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