專利名稱：在斜坡上控制車輛自動重啟的方法
技術領域：
本發明總體上涉及對停在斜坡上的車輛的控制，特別是保持車輛不意外溜車。
背景技術：
車輛在上坡階段,微混合動カ車輛(micro hybrid vehicles)停車時發動機關閉，需要防止車輛向后溜車。這在釋放制動踏板但發動機還在發動過程中尚未増加到最大扭矩時尤其重要。同時，當車輛停在下坡的斜面上時，沒必要抑制車輛的運動，因為釋放制動器吋，駕駛員通常希望車輛在下坡道路上溜車。在ー些現有技術中,這是通過坡道駐車系統(hill hold system)實現的,在該系
統中應用車輪制動器。這些系統需要探測坡度，由于存在多種電子噪音因素、例如坡度傳感器信號的溫度和時間漂移，以及當傳感器信息對制動系統無效時的多種失效模式，探測坡度是有挑戰性的事情。ー些坡道駐車制動系統還需要電動泵以產生液壓或真空，一旦釋放制動踏板，其保持額外的制動壓力。這個泵損耗車輛電池的電量，因而降低了燃料的潛在經濟效益。

發明內容
一種用于在上坡的斜面上控制車輛的方法，包括自動將變速器變換到ー擋、自動停止發動機、使用車輪扭矩維持單向離合器接合并且保持變速器組件不旋轉、當重啟發動機時通過自動接合目標擋位和自動使變速器掛上擋(tying-up)防止車輛回溜、以及自動重新接合ー擋。維持坡道駐車不需要制動干涉，這消除了對制動真空供給或電動制動泵的潛在需要。實施坡道駐車也不需要例如傾斜探測傳感器的坡度傳感器，從而減少系統成本并提聞可果性。該控制不需要回溜信號或任何額外的控制器功能，而是依靠單向離合器的定向特性。該控制是穩健的，即使坡度很小，控制效果都非常好。通過下述詳細的描述、權利要求和附圖，優選實施例的應用范圍將變得顯而易見。應該理解，雖然本說明書和具體示例說明了本發明的優選實施例，但是只是通過例證方式給出。具體描述的實施例和示例的各種改變和改進對本領域的技術人員來說將是顯而易見的。


結合附圖并參照以下說明將更容易地理解本發明，其中圖I是自動變速器的示意圖2是表示圖I中變速器的摩擦控制元件在每個擋位的施加和釋放狀態的圖表；以及圖3是表示進行控制時多種車輛參數變化的圖表。
具體實施例方式現在參照附圖，圖I表示自動變速器8的運動學設置。變矩器10包括與內燃機的曲軸14連接的葉輪12、裝有葉片的渦輪葉輪16、以及裝有葉片的定子葉輪18。葉輪、定子和渦輪葉輪形成環形流體流動回路，由此，葉輪12與渦輪16通過流體流動連接。定子18可旋轉地支承于固定的定子軸上，盡管在反方向上的自由輪轉運動是允許的，但是超速制動器20將定子錨定到軸上以防止定子在葉輪旋轉方向的反方向上旋轉。變矩器10包括位于變矩器葉輪殼體23內的閉鎖離合器22。當離合器22接合吋，渦輪16和葉輪12與變速器輸入軸24機械連接；當離合器22解離時，渦輪16與葉輪22通 過流體流動連接并且機械地斷開連接。變矩器10中容納的流體從機油泵總成的輸出端供應并且返回油槽，泵的入口與油槽液壓連接。變速器8裝在變速器殼體25中，變速器殼體25與車輛結構固定不旋轉。發動機通過變矩器10驅動輸入端24。輸出端27與車輛的車輪可驅動地連接，優選地，通過差速器和ー組變速齒輪(圖中未示出)驅動。變速器8包括三個周轉齒輪組26、28和30。第一齒輪組26包括第一太陽齒輪32、第一環形齒輪34、第一托架36、以及第ー組行星齒輪38，第一組行星齒輪38支承在托架36上旋轉并且與第一太陽齒輪32和第一環形齒輪34嚙合。環形齒輪34與托架36和輸出端27固定。第二齒輪組28包括第二太陽齒輪40、第二環形齒輪42、第二托架44、以及支承在第二托架44上旋轉的ー組行星齒輪46。太陽齒輪40與輸入端24固定。輸出端27支承在軸承46上并且與主減速小齒輪48固定，主減速小齒輪48將扭矩傳遞到差速器50的環形齒輪(圖中未示出)。每個車輪80、82與差速器50的輸出端可驅動地連接。第三齒輪組30包括太陽齒輪52、環形齒輪54、托架56、以及第ー組行星齒輪58，第一組行星齒輪58支承在托架56上旋轉并且與太陽齒輪52和環形齒輪54嚙合。變速器8包括兩個液壓驅動的離合器60、62和三個液壓驅動的制動器64、66、68。這些液壓驅動的離合器和液壓驅動的制動器有時被稱為摩擦元件或控制元件。離合器60選擇性地打開和關閉輸入端24到托架36和環形齒輪42之間的驅動連接。離合器62選擇性地打開和關閉太陽齒輪32和輸入端26之間的驅動連接。制動器64可選擇地釋放和保持太陽齒輪32不旋轉。制動器66可選擇地釋放和保持托架36和環形齒輪42不旋轉。制動器68可選擇地釋放和保持太陽齒輪52不旋轉。離合器60、62和制動器64、66、68包括盤，其通過花鍵與第一構件連接，以及摩擦片，其通過花鍵與第二構件連接、這些盤和片彼此交錯。當在驅動控制元件的伺服機構上施加液壓時，離合器的盤和片強制相互摩擦接觸，從而增加控制元件的扭矩傳遞能力并且可驅動地連接第一和第二構件。當從伺服機構排出液壓時，控制元件不傳遞扭矩，允許第一和第二構件獨立旋轉。雖然已經將離合器60、62以及制動器64、66、68具體闡述并描述為液壓驅動的多盤離合器和制動器，本發明還可以用替代類型的可釋放連接實施，包括但不限于爪形離合器和制動器、可控單向離合器和制動器、磁力驅動的離合器和制動器或電驅動的離合器和制動器。機械的單向離合器(0WC)70包括與殼體25固定的外圈72、與托架36固定的內圈74、以及與圈72、74交替接合且在兩個圈之間在ー個旋轉方向上產生驅動連接的元件74。0WC70超越或解離，從而為了在相反方向上自由旋轉而釋放內圈74。以這種方式，0WC70保持太陽齒輪42和托架36在一個旋轉方向上不旋轉并且釋放它們以在相反的旋轉方向上自由旋轉。0WC70與托架36與殼體25之間的制動器66平行設置。如圖2的表格所示，一擋通過接合制動器68產生。0WC70接合。當制動器66接合吋，ー擋具有發動機制動；當制動器66解離時，ー擋 不具有發動機制動。ニ擋通過同時接合制動器64和68產生。0WC70在除了ー擋以外的每個前進擋超越。三擋通過同時接合制動器68和離合器62產生。四擋通過同時接合制動器68和離合器60產生。五擋通過接合離合器60和62產生。六擋通過同時接合制動器64和離合器60產生。倒擋通過同時接合制動器66和離合器62產生。當車輛以一擋停在有正斜率的斜坡上時，由車輛重力產生的負車輪扭矩從車輪80,82經過主減速機構84和變速傳動裝置向輸入端24和發動機傳遞。圖3表示，車輪制動壓カ90在施加制動踏板時增加，發動機速度92在發動機被發動機電子控制単元(ECU) 94在95處自動關閉時減少。這個車輪扭矩鎖緊0WC70，導致其在托架36和殼體25之間產生驅動連接并且對負車輪扭矩產生扭矩反作用。在這些條件下，當車輛關閉發動機以ー擋停在具有正斜率的斜坡上時，變速器8從當前擋位，即ー擋，換到另ー擋位，即目標擋位，這可能響應于來自電子變速器控制單元(IOU) 93的指令出現，與目標擋位和鎖緊的0WC70相對應的離合器60、62和制動器64、66、68的接合狀態將導致變速器8掛上擋并且將阻止車輛在上坡的斜面上向后溜車。在這些條件下，圖3表示在96升擋到三擋，在該擋位離合器62和制動器68處于接合狀態，OffC保持接合，制動器66變為解離。由于0WC70、離合器62和制動器68的同時接合，變速器8變為掛上擋，從而防止車輛向后溜車下坡。由于0WC70的定向特性，當車輛停在負斜率的斜坡時，變速器不掛上擋。而是由車輛重力產生的正車輪扭矩不鎖緊0WC70。圖3表示車輛操作者已經在98處釋放車輪制動器，并且發動機已經由E⑶94在100處自動重啟。在102，變速器轉換為ー擋，從而接合制動器66和68。發動機扭矩驅使車輛在上坡階段向前行駛，防止回溜104。按照專利法的規定，已經對優選實施例進行了說明。但是，需要注意的是，還可以實施與詳細說明和描述的實施例不同的替代實施例。
權利要求
1.一種用于在上坡斜面上控制車輛的方法，其特征在于，包含 Ca)自動將變速器變換到一擋； (b)自動停止發動機； (c)使用車輪扭矩維持單向離合器接合并且保持變速器組件不旋轉； Cd)通過自動接合目標擋位和使變速器自動掛上擋防止車輛回溜； Ce)自動重啟發動機； Cf)自動重新接合一擋。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(a)、(d)和(f)還包括使用電子變速器控制單元自動變換為一擋以及變換為其它擋位。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(b)和(e)還包括使用發動機電子控制單元自動停止和重啟發動機。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(c)還包括利用車輛重力和上坡的斜率增強車輪扭矩。
5.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(c)還包括維持單向離合器結合以使單向離合器保持所述組件不旋轉，在目標擋位不抑制所述組件旋轉。
6.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，在步驟(f)之前進行步驟(e)。
7.根據權利要求I所述的方法，其特征在于， 增加車輪制動壓力后，進行步驟(b);以及 減少車輪制動壓力后，進行步驟(e )。
全文摘要
一種用于在上坡的斜面上控制車輛的方法，包括自動將變速器變換到一擋、自動停止發動機、使用車輪扭矩維持單向離合器接合并且保持變速器組件不旋轉、當重啟發動機時通過自動接合目標擋位和使變速器自動掛上擋防止車輛回溜、以及自動重新接合一擋。
文檔編號B60W10/02GK102815293SQ20121018330
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月5日 優先權日2011年6月8日
發明者費利克斯·尼多瑞左夫, 姜洪, 達沃爾·D·赫羅瓦特, 史蒂文·G·托馬斯, 亞歷克斯·O·吉布森, 羅杰·L·霍夫邁斯特 申請人:福特全球技術公司