用于增加車輛的真空產生的方法

用于增加車輛的真空產生的方法
【專利摘要】本發明涉及用于增加車輛的真空產生的方法。描述了用于提供真空到車輛的方法和系統。在一個示例中，一種方法調整變速離合器的施加力以響應附加的真空的需求。
【專利說明】用于增加車輛的真空產生的方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及用于操作產生車輛的真空的發動機的方法和系統。該方法和系統對于被升壓的和在高海拔下操作的發動機是特別有用的。

【背景技術】
[0002]車輛發動機可以以較小尺寸設計，以節省燃料和降低發動機排放。與相同的車輛中更大的發動機相比，較小的發動機可以在較高的進氣歧管的壓力下更頻繁地操作。發動機泵送損失可通過操作具有更高的進氣歧管的壓力的發動機而減小，但提供發動機真空至車輛真空系統的機會會被降低。一些以增加真空產生的嘗試已包括噴射器、有利控制發動機節氣門位置的方式和各種其他控制策略。然而，這些系統和方法中的很多都需要硬件，其對于更多傳統的發動機來說是附加的。因此，對于這樣的系統車輛成本會更高。


【發明內容】

[0003]本發明人在此已經認識到上述缺點，并且已經開發出一種用于操作車輛動力傳動系統的方法，其包括:通過減小經由離合器傳送的轉矩來減小從發動機至車輛車輪所傳遞的轉矩以響應增加的真空的需求。
[0004]在非常低的車輛速度下(例如，小于6到1kph)，當操作者的腳離開加速器踏板時由車輛發動機產生的轉矩或力趨向于有目的地加速車輛。這就是所謂的爬行力(creepforce) 0當沒有驅動器需求轉矩存在時，通過降低提供給車輛車輪的發動機轉矩的量(爬行轉矩)，有可能提供一種發動機為真空消費者提供真空增加量的技術效果。例如，如果發動機在怠速下運轉并且轉矩(XN.m)由發動機提供給車輛車輪以保持車輪的正轉矩，這有可能使發動機的轉矩從X N.m降低到Y N.m而同時繼續在相同的怠速下運轉發動機，使得產生附加的進氣歧管真空。具體地，由于在Y N.m下比在X N.m下使用較少的發動機轉矩運轉發動機，所以發動機可以使用降低的空氣充氣來運轉，并且降低的空氣充氣可以通過節流發動機并允許較少空氣進入發動機進氣歧管而提供，使得降低進氣歧管壓力并且增加真空。以這種方式，可以實現提供附加的真空所期望的技術效果。
[0005]本說明可以提供多個優點。具體地，該方法可以改善可用于車輛的真空量。進一步地，這種方法對驅動器會不明顯。此外，該方法可以減少發動機產生所期望的真空量所花費的時間量。
[0006]當單獨地或結合附圖時從下面的【具體實施方式】中，本說明的上述優點和其他優點，以及特征將是顯而易見的。
[0007]應當理解，提供以上概要是以便以簡化的形式介紹在【具體實施方式】中進一步描述的一組精選構思。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或必要特征，本發明的范圍由【具體實施方式】之后的權利要求書唯一地限定。此外，所要求保護的主題并不限于解決以上或本公開中任何部分提及的任何缺點的實施方式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]通過當單獨的或與參考附圖時閱讀在本文中的【具體實施方式】的示例，本文所述的優點將被更充分地理解，其中:
[0009]圖1是發動機的示意圖；
[0010]圖2示出示例動力傳動系統的布局；
[0011]圖3是變速器離合器的示例示意圖；
[0012]圖4是示例發動機運轉順序的曲線圖；并且
[0013]圖5是示例動力傳動系統控制方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0014]本說明涉及為車輛的真空消費者提供真空。在一個非限制性的示例中，增加變速器輸入離合器的滑動以響應增加的真空需求。可以通過增加變速器離合器滑動來降低發動機負載，使得發動機可以提供附加的真空。在一個示例中，發動機可以是如在圖1中所示出的。進一步地，發動機可以是如圖2所示的車輛動力傳動系統的一部分。圖3示出針對自動換擋手動(ASM)變速器的示例變速器輸入離合器。在一個示例中，變速器輸入離合器可以是電致動的。然而，在其他示例中，輸入離合器或多個變速器輸入離合器可以是液壓致動的。當圖5的方法經由如圖1和圖2所示的控制器來執行時，圖4示出示例運轉順序。
[0015]參考圖1，內燃發動機10由電子發動機控制器12控制，其包括多個汽缸，其中一個汽缸在圖1中示出。發動機10包括燃燒室30和汽缸壁32，活塞36位于其中并連接到曲軸40。燃燒室30示出經由相應的進氣門52和排氣門54與進氣歧管44和排氣歧管48連通。每個進氣門和排氣門可以由進氣凸輪51和排氣凸輪53來操作。進氣凸輪51的位置可以由進氣凸輪傳感器55來確定。排氣凸輪53的位置可以由排氣凸輪傳感器57來確定。
[0016]示出燃料噴射器66，其被設置為將燃料直接噴射進入汽缸30，這被本領域技術人員稱為直接噴射。可替代地，燃料可噴射到進氣道，這被本領域技術人員稱為進氣道噴射。燃料噴射器66傳遞與來自控制器12的信號FPW的脈沖寬度成比例的液體燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料軌道(未示出)的燃料系統(未示出)被傳遞到燃料噴射器66。燃料噴射器66從響應控制器12的驅動器68供給操作電流。另外，進氣歧管44示出與可選的電子節氣門62連通，節氣門62調節節流板64的位置以控制來自進氣升壓室46的氣流。
[0017]壓縮機162吸入來自空氣進氣口 42的空氣以供給升壓室46。排氣旋轉渦輪164經由軸161聯接到壓縮機162。真空運轉的廢氣門致動器72允許排氣繞過渦輪164，使得升壓壓力可以在不同的工況下被控制。真空經由真空貯存器138供給廢氣門致動器72。真空貯存器138可以經由進氣歧管真空流量控制閥24和單向閥60從進氣歧管44供給真空。進氣歧管真空流量控制閥24經由來自控制器12的電信號來操作。在一些示例中，單向閥60可以被省略。
[0018]真空貯存器138還可以經由噴射器20提供真空。噴射器真空流量控制閥22可以打開，以允許壓縮空氣從壓縮機162穿過噴射器20。壓縮空氣穿過噴射器20，并在噴射器20內創建低壓區域，從而為真空貯存器138提供真空源。流經噴射器20的空氣返回到壓縮機162的上游位置處的進氣系統。在替代的示例中，流經噴射器20的空氣可經由到在節氣門62的下游的位置處以及在壓縮機162的上游位置處的進氣歧管的管道返回到進氣系統。在替代的配置中，閥可置于噴射器20的出口和進氣歧管44之間以及噴射器20的出口和空氣進氣口 42之間。單向閥63可確保空氣不從噴射器20傳遞到真空貯存器138。空氣排出噴射器20在壓縮機162的上游位置處重新進入發動機進氣系統。
[0019]雖然噴射器20對于增加進氣歧管真空和提高真空水平是有用的，但是它沒有能力在短時間內提供期望的盡可能多的真空。進一步地，因為由噴射器20提供的真空隨著流經噴射器20的氣流增加而增加，在當加速器踏板130沒有被踩下或者當發動機轉矩的需求低時的時間期間中噴射器20的性能降低。因此，經由包括減少和/或消除爬行轉矩的多個控制動作，同時經由噴射器20提供真空來增加進氣歧管真空是可取的。以這種方式，噴射器20可以更深的真空至車輛真空系統。
[0020]真空貯存器138經由單向閥65提供真空到制動助力器140。真空貯存器138還可以提供真空給其他真空消費者，諸如渦輪增壓器廢氣門致動器、加熱和通風致動器、傳動系致動器(例如，四輪驅動致動器)、燃油蒸汽凈化系統、發動機曲軸箱通風和燃油系統泄漏測試系統。單向閥61限制從真空貯存器138到次級真空消費者(例如，除了車輛的制動系統的真空消費者)的空氣流。制動助力器140可以包括內部真空貯存器，并且它可以擴增經由制動踏板150由腳152提供到主汽缸148用于施加車輛制動(未示出)的力。
[0021]響應于控制器12，無分電器點火系統88提供了經由火花塞92到燃燒室30的點火火花。通用排氣氧(UEGO)傳感器126被示出，其聯接到催化轉化器70上游的排氣歧管48。可替代的，雙態排氣氧傳感器可以代替UEGO傳感器126。
[0022]在一個示例中，轉換器70可以包括多個催化劑磚。在另一個示例中，可以使用每個都具有多個磚的多個排放控制裝置。在一個示例中，轉換器70可以是三元催化劑。
[0023]控制器12在圖1中示出作為傳統的微型計算機，其包括:微處理器單元(CPU) 102、輸入/輸出端口(I/O) 104、只讀存儲器(ROM) 106、隨機存取存儲器(RAM) 108、保活存儲器(KAM) 110以及傳統數據總線。控制器12示出從聯接到發動機10的傳感器接收各種信號，除了前面所討論的那些信號，其包括:來自聯接到冷卻套管114的溫度傳感器112的發動機冷卻液溫度(ECT);聯接到加速器踏板130用于感測由腳132調整的油門位置的位置傳感器134 ;聯接到制動踏板150用于感測制動踏板位置的位置傳感器154 ;用于確定尾氣(未示出)的點火的爆震傳感器；來自聯接到進氣歧管44的壓力傳感器121的發動機歧管壓力(MAP)的測量值；來自聯接到升壓室46的壓力傳感器122的升壓壓力的測量值；來自霍爾效應傳感器118感測曲軸40位置的發動機位置傳感器；來自傳感器120 (例如，一種熱線式空氣流量計)進入發動機的空氣質量的測量值；和來自傳感器58的節氣門位置的測量值。大氣壓力也可經由用于由控制器12處理的傳感器183感測。在本說明的優選方面中，發動機位置傳感器118產生曲軸每轉預定數量的等間隔脈沖，其中發動機轉速(RPM)可以從這預定數量的等間隔脈沖確定。
[0024]在一些示例中，發動機可聯接到混合動力車輛中的電動馬達/蓄電池系統。混合動力車輛可以具有并聯配置、串聯配置，或它們的變化或組合。進一步地，在一些示例中，可以采用其他發動機配置，例如柴油發動機。
[0025]在運轉期間，發動機10內的每個汽缸通常經歷四沖程循環:循環包括進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。在進氣沖程期間，一般地，排氣門54關閉并且進氣門52打開。空氣經由進氣歧管44被引入到燃燒室30里，并且活塞36移動到汽缸的底部，以便增加燃燒室30內的容積。在其中活塞36接近汽缸的底部并在其沖程的結束的(例如，當燃燒室30在其最大容積時)位置處通常被本領域技術人員稱為下止點(BDC)。在壓縮沖程期間，進氣門52和排氣門54關閉。活塞36移向汽缸蓋以便壓縮燃燒室30內的空氣。在其中活塞36處于其沖程的結束時并且最靠近汽缸蓋(例如，當燃燒室30在其最小容積時)的點通常被本領域技術人員稱為上止點(TDC)。在以下被稱為噴射的過程中，燃料被引入燃燒室里。在以下被稱為點火的過程中，噴射的燃料由已知的點火裝置(如火花塞92)點火，從而產生燃燒。在膨脹沖程期間，膨脹氣體推動活塞36返回到BDC。曲軸40將活塞運動轉換成旋轉軸的旋轉轉矩。最后，在排氣沖程期間，排氣門54打開，以釋放燃燒的空氣-燃料混合物到排氣歧管48并且活塞返回到TDC。注意，以上僅作為示例描述，并且進氣門和排氣門開啟和/或關閉的正時可以變化，例如，以提供正或負氣門重疊、延遲進氣門關閉，或各種其他的示例。
[0026]圖2是車輛的動力傳動系統200的方框圖。動力傳動系統200可以由發動機10來驅動。發動機10可用發動機起動系統(如圖1中所示)來啟動。進一步地，發動機10可以經由轉矩致動器204(例如燃料噴射器、空氣入口節氣門等)生成或調整轉矩。ASM變速器滑動離合器206以模仿過去從具有液力變矩器或液力耦合器的自動變速器提供的爬行轉矩。
[0027]發動機輸出轉矩可傳輸到變速器輸入離合器206以經由變速器輸入軸236自動驅動轉換的手動變速器208。離合器206可以包括一組或多組離合器盤和一個或多個壓力板，如圖3所示。進一步地，聯接到第一副軸278或第二副軸277的一個或多個齒輪230可選擇性地接合，以推動車輛。在一個示例中，離合器206可以稱為變速器的組件。離合器206的位置可調節以改變施加到離合器206的施加力以將發動機10聯接到自動轉換的手動變速器208。離合器206可以是電致動的或液壓致動的。
[0028]來自自動轉換的手動變速器208的轉矩輸出可依次傳遞到車輪216以經由變速器輸出軸234推動車輛。具體地，在將輸出驅動轉矩傳輸到車輪之前，自動轉換的手動變速器208可在響應車輛行駛條件的輸入軸236傳遞輸入驅動轉矩。
[0029]如果ASM停止產生爬行轉矩，對于制動系統這是有利的以提供一種如果變速器是在前進檔時阻止車輛反向運動以及如果變速器是在倒檔時阻止車輛向前運動的轉矩。制動系統可以在這樣的條件期間增加制動系統的壓力。有效地，車輛制動器可以用作定向棘輪機構。可以以多種方式這樣做，但一種方法是設置變速器或車輪制動器為自致動，使得預期的運動比非預期的運動用更少的轉矩被阻止。進一步地，摩擦力可以通過接合車輪制動器218施加到車輪216。在一個示例中，響應于駕駛員將他的腳壓在制動踏板(未示出)上，車輪制動器218可以被接合。以同樣的方式，通過響應于駕駛員從制動踏板松開他的腳脫離車輪制動器218，可以減少到車輪216的摩擦力。進一步地，車輛制動可施加摩擦力到車輪216作為自動發動機停止過程的一部分。
[0030]齒輪離合器230可以經由齒輪致動器233選擇性地應用。齒輪致動器233可以是電操作的或液壓操作的。當齒輪致動器233在不同的傳動比之間轉換時，離合器206可設定為開啟狀態。
[0031]變速器輸入速度可以經由變速器輸入軸轉速傳感器240來監測。變速器輸出速度可經由變速器輸出軸速度傳感器244來監測。在一些示例中，傾斜計250可以提供車輛道路坡度數據到控制器12，使得離合器206可以經由控制器12控制(例如，增加或減少離合器的施加壓力并調節離合器的接合時間)。在一些示例中，通過變速器208傳輸的轉矩可經由轉矩傳感器245來確定。
[0032]控制器12可以經配置接收來自發動機10的輸入，如圖1中更詳細地示出，并且相應地控制發動機的轉矩輸出和/或液力變矩器、變速器、離合器和/或制動器的運行。作為一個示例，轉矩輸出可以通過調整點火正時、燃料脈沖寬度、燃料脈沖正時和/或空氣充氣的組合，通過控制空氣入口節氣門開啟和/或氣門正時、氣門升程和渦輪增壓發動機或機械增壓發動機的升壓來控制。在柴油發動機的情況下，控制器12可以通過控制燃料脈沖寬度、燃料脈沖的正時和空氣充氣的組合來控制發動機的轉矩輸出。在所有情況下，發動機控制可以在逐個汽缸的基礎上執行以控制發動機的轉矩輸出。
[0033]在一些示例中，在駕駛員松開制動踏板之后以及提供駕駛員需求閾值轉矩之前車輪制動器218可以保持在應用的狀態。通過保持車輪制動器218的狀態，當駕駛員在山坡上松開制動器時，這可降低車輛滾動的可能性。
[0034]在替代示例中，變速器208可以是包括多個齒輪離合器230的自動變速器。如果變速器208是自動變速器206，是代替自動離合器的液力變矩器。可以通過滑動齒輪離合器230降低在自動變速器中的爬行。例如，如果車輛停止齒輪離合器(例如，第1、第2、第3，或第四擋離合器)可以滑動以減少爬行轉矩。
[0035]圖1和圖2的系統提供了一種用于操作車輛的動力傳動系統的系統，其包括:發動機；聯接到包括電致動的離合器的發動機的變速器；以及控制器，其包括存儲在非暫時介質中的可執行指令，以響應真空的需求減少電致動的離合器的施加力。該系統包括，其中真空的需求基于在真空罐中的壓力。該系統進一步包括，傾斜計，以及根據傾斜計確定道路坡度的附加的可執行指令。該系統進一步包括，用于響應于道路坡度調節施加力(其反過來控制爬行力)的附加指令。該系統進一步包括，用于響應于運轉發動機下的海拔調節施加力的附加指令。該系統包括，其中發動機包括渦輪增壓器，以及當不施加車輛制動時響應于道路坡度調節施加力的附加指令。
[0036]現在參考圖3，示例離合器206被示出。變速器輸入離合器206包括摩擦盤318，其施加力以經由花鍵346傳遞轉矩到軸340。當力被施加到摩擦盤318時阻尼彈簧322通過變速器減少振蕩。電動馬達302旋轉螺絲304并導致滾軸308在箭頭350的方向線性地移動。滾軸308作用在桿312上以調整由箭頭352所指示的壓力板316的位置。回位彈簧306施加與由電動馬達302經由滾軸308施加至桿312的力的相反的力。以這種方式，當滾軸308處于所示的位置時，回位彈簧306從施加力到摩擦盤318釋放壓力板316。桿312經由接合軸承320將力從電動馬達302傳遞到壓力板316。
[0037]現在參考圖4，序列示出經由存儲在控制器12的非臨時性存儲器中的指令來執行的圖1和圖2所示的系統的圖6的方法的示例運轉。在時間Ttl-T8處的垂直標記指示在序列期間感興趣的特定區域。
[0038]從圖4的頂部的第一曲線圖是車輛制動狀態隨時間變化的曲線圖。X軸線表示時間并且時間從圖的左側到圖的右側增加。Y軸線表示車輛制動狀態，并且當車輛制動狀態軌跡處于較高水平時施加車輛制動。當車輛制動狀態軌跡處于較低水平時不施加車輛制動。
[0039]從圖4的頂部的第二曲線圖表示真空需求軌跡。X軸線表示時間并且時間從圖的左側到圖的右側增加。Y軸線表示真空需求(例如，需求的附加真空)并且當真空需求軌跡處于較高的水平時需求真空。當真空需求軌跡處于較低的水平時不需求真空。
[0040]從圖4的頂部的第三曲線圖表示道路坡度隨時間的變化。X軸線表示時間并且時間從圖的左側到圖的右側增加。Y軸線表示道路坡度和道路坡度在X軸線的正上方，并在Y軸線箭頭的方向上增加。
[0041]從圖4的頂部的第四曲線圖表示車輛速度隨時間的變化。X軸線表示時間并且時間從圖的左側到圖的右側增加。Y軸線表示車輛速度并且車輛速度在Y軸線箭頭的方向上增加。
[0042]從圖4的頂部的第五曲線圖代表變速器輸入離合器的施加力命令。X軸線表示時間并且時間從圖的左側到圖的右側增加。Y軸線表示變速器輸入離合器施加力命令并且在Y軸線箭頭方向上變速器輸入離合器施加力命令增加。變速器施加力越大，越大量的發動機轉矩從發動機傳遞到變速器。
[0043]在時間Ttl處，發動機轉速恒定并且變速器輸入離合器施加力處在較高水平。道路坡度是零，并且目前沒有需求真空。制動狀態處于低，以指示不施加車輛制動。
[0044]在時間T1處，由駕駛員(未示出)施加車輛制動并且響應制動應用車輛速度開始降低。車輛制動的施加消耗來自真空貯存器的真空。道路坡度和真空需求保持為零并且不維護。變速器輸入離合器施加力保持在較高水平。
[0045]在時間T1和時間T2之間，隨著響應于車輛速度和駕駛員需求轉矩，變速器降低檔位，車輛速度繼續降低并且變速器輸入離合器施加轉矩被示出增加和降低。車輛制動保持施加的狀態并且真空需求保持在低狀態并且不維護，使得不需求附加的真空。當不施加車輛制動并且當車輛行駛在零坡度的道路上時，隨車輛速度接近零時，變速器輸入離合器施加轉矩減少到足以以低速(例如，小于8千米/小時)推動車輛的基礎(base)水平。響應于車輛速度和駕駛員需求的轉矩，改變變速器輸入離合器施加轉矩。
[0046]在時間T2處，車輛到達停止狀態并且道路坡度和真空需求保持為零并且不維護。制動保持由駕駛員施加并且變速器輸入離合器施加力保持在基礎水平。
[0047]在時間T3處，車輛制動解除并且變速器輸入離合器施加力隨著增加的駕駛員需求的轉矩(未示出)而增加。道路坡度為零并且真空需求保持不維護。
[0048]在時間T3和時間T4之間，車輛加速并且變速器隨著變速器換擋施加和釋放輸入離合器。道路坡度保持在零和真空需求保持不維護。不施加制動。
[0049]在時間T4處，施加車輛制動并且車輛速度開始減小。響應于車輛速度和駕駛員需求轉矩，隨著變速器換擋減小和增加變速器輸入離合器施加轉矩。道路坡度保持在零和真空需求保持不維護。
[0050]在時間T4和時間T5之間，響應于車輛速度和駕駛員需求轉矩，隨著變速器換擋，變速器輸入離合器施加力減小和增加幾倍。車輛速度繼續下降并且真空需求保持不維護。當車輛速度接近零時，變速器輸入離合器施加力減小到基礎施加力以響應于車輛速度和駕駛員需求的轉矩。
[0051]在時間1~5處，維護真空需求(例如，轉換到更高的水平)以響應于真空貯存器(未示出)中的壓力。該測量的真空可以是制動助力器真空、真空貯存器、真空線束中的節點，或發動機進氣歧管真空。因此，真空系統正需求真空以向真空消費者(如制動助力器)供能。響應于真空需求，減小變速器輸入離合器施加轉矩。通過降低離合器施加轉矩，較小的發動機轉矩被用來以怠速轉動發動機，使得較少的空氣被吸入到進氣歧管，由此產生真空系統的附加真空。道路坡度保持在零并且保持施加制動。
[0052]當車輛制動并且停止時，操作者可以不感測爬行轉矩(除衍生效應)的水平，因為制動施加力遠遠超過爬行轉矩。因此，操作者可感測到減小水平的爬行的第一時間是在釋放制動和應用加速器之前。如果在駕駛員釋放制動之前真空補充到期望的水平，爬行力(例如，當不需求真空時提供的爬行力)的基礎水平可以恢復。
[0053]在時間T5和時間T6之間，變速器輸入離合器施加轉矩保持在降低的水平并且發動機提供真空到真空系統。在發動機能夠提供真空的條件下，當變速器輸入離合器施加轉矩處于基礎水平時,增加發動機真空。保持施加制動和保持維護真空需求。
[0054]在時間T6處，釋放制動踏板并且變速器輸入離合器施加轉矩增大到基礎變速器輸入離合器施加轉矩之下的水平，以響應釋放制動器踏板。變速器輸入離合器施加轉矩增加，以減小傳動系齒輪間隙(Iash)，并向車輪提供小轉矩。當與時間T5和時間T6之間進行比較時，發動機以降低的水平產生真空；然而，可以減小車輛傳動系間隙并且可以改善車輛加速。
[0055]在時間T6和時間T7之間，響應于增加的車輛速度和駕駛員需求的轉矩(未示出)，變速器輸入離合器施加力隨著變速器換擋增大與減小幾倍。真空需求保持不維護并且不施加車輛制動。道路坡度增加，并且然后穩定在大于零的水平。道路坡度為正，指示車輛正在上坡行駛。
[0056]在時間T7處，駕駛員施加車輛制動并且車輛開始減速。真空需求保持不維護并且道路坡度保持在升高的水平。
[0057]在時間T7和時間T8之間，響應于車輛速度和駕駛員需求轉矩(未示出)，變速器輸入離合器施加力隨著變速器換擋減小與增加。當車輛速度接近零時變速器輸入離合器施加力也降低到基礎水平。道路坡度保持為正和升高的。
[0058]在時間T8處，響應于在真空貯存器的低真空水平維護真空需求。然而，隨著車輛的緩慢或停止，當車輛以前進檔正上坡行駛時，在制動助力器中的低真空可以不是問題，因為坡度阻止車輛向前運動。減少車輛向后滾動的可能性是可取的。因此，提供基礎爬行轉矩，而不是試圖解決可能的助力器真空不足。這同樣適用于在倒檔上坡。另一方面，如果車輛在變速器選擇的方向(例如，前進擋)的方向下坡行駛，真空通過從基礎爬行轉矩(例如，零爬行轉矩)減小爬行轉矩而增加。
[0059]進一步地，響應于道路坡度，爬行轉矩的量或大小是可調節的。例如，當需求真空時如果道路的坡度是正向陡峭的坡度并且車輛處于前進檔并且上坡，提供基礎爬行。當需求真空時如果道路的坡度是正向中等水平的坡度并且車輛處于前進檔并且上坡，爬行轉矩從基礎爬行轉矩降低(例如，提供2/3的基礎爬行轉矩)。當需求真空時如果道路的坡度是正向較低水平的坡度并且車輛處于前進檔并且上坡，基礎爬行進一步接近零爬行而降低(例如，1/5基礎爬行轉矩)。另一方面，當需求真空時如果道路的坡度是負向陡峭的坡度并且車輛處于前進檔并且下坡，基礎爬行可以減少更大的量(例如，零爬行)。當需求真空時如果道路的坡度是負向中等水平的坡度并且車輛處于前進檔并且下坡，基礎爬行轉矩可以減少更小(例如，提供1/16爬行轉矩)。當需求真空時如果道路的坡度是負向較低水平的坡度并且車輛處于前進檔并且下坡，基礎爬行轉矩可以減少甚至更小(例如，提供1/8爬行轉矩)。可以提供類似的動作用于操作變速器反向并且上坡或下坡行駛。如果未需求真空，可提供基礎爬行轉矩。
[0060]以這種方式，爬行轉矩可選擇性地調整以響應道路坡度、變速器檔位和道路坡度。另外，在上述示例中的爬行力可調整以響應在真空系統中期望的真空和真空系統中的實際的真空之間的差。例如，如果當車輛處于前進檔并且下坡行駛時在實際的系統真空和期望的系統真空之間有較大的差，爬行力可基于期望的和實際系統的真空之間的差減小附加量。另一方面，如果當車輛處于前進檔并且下坡行駛時在實際的系統真空和期望的系統真空之間有較小的差，爬行力無法基于期望的和實際系統的真空之間的差減小附加量。
[0061]如所提到的，爬行轉矩可通過滑動自動致動的離合器調整用于ASM變速器，而用于自動變速器的爬行轉矩可以通過增加齒輪離合器的滑移而減小。以這種方式，爬行轉矩是可調整用于山地條件。
[0062]變速器輸入離合器施加力減小到小于在時間T2處的施加力水平并且超過在時間丁5和T6之間的施加力水平的水平。如果當發動機提供真空時制動器釋放，變速器輸入離合器施加力基于道路坡度和真空需求從基礎水平調整，以使該車輛在相反方向上具有較小的滾動可能性。車輛制動保持在施加的狀態。
[0063]現在參考圖5，示例動力傳動系統控制的方法被示出。圖5的方法可以通過圖1和圖2中所示的執行存儲在非臨時性存儲器中的指令的系統來執行。圖5的方法可以提供在圖4中所示的序列。
[0064]在502處，方法500判斷駕駛員需求的轉矩是否小于閾值轉矩需求。駕駛員需求的轉矩可以由駕駛員經由加速器踏板或其他輸入裝置被需求。如果駕駛員需求的轉矩小于閾值轉矩，那么答案是“是“并且方法500前進到504。否則，答案是“否”并且方法500退出。在最簡單的情況下，如果操作者沒有應用加速器踏板，則502返回“是”的答案并且方法500進行到504。
[0065]在504處，方法500判斷車輛速度是否小于閾值速度。車輛速度可以從車輪速度傳感器或變速器軸速度傳感器來確定。如果車輛速度小于閾值速度，答案是“是”并且方法500前進到506，否則，答案是“否”并且方法500退出。
[0066]在一些示例中，504可以基于同步速度判斷前進到506還是退出。如果離合器輸入軸和輸出軸以相同的速度進行，則它們是在同步速度。如果離合器的發動機側正旋轉得比變速器(車輪)側慢，執行發動機制動并且方法500前進到退出。如果離合器的發動機側正旋轉得比變速器側快，那么可以施加發動機轉矩到車輪，從而產生爬行并且方法500前進到506。對于ASM車輛，調整自動致動的離合器以給出在轉矩、加速度或速度中的目標爬行特征。
[0067]在506處,方法500將基礎施加力施加到變速器輸入離合器。在一個不例中，當駕駛員需求轉矩為零時基礎施加力是允許發動機轉矩以預定速度(例如，小于8千米/小時)推進車輛的許多力。在一個示例中，基礎施加力憑經驗確定并存儲到存儲器中。基礎施加力是許多力施加到變速器輸入離合器之后方法500前進到508。
[0068]在508處，方法500判斷附加的真空是否由真空系統所需求。當在真空貯存器中的壓力增加到大于閾值壓力的壓力時真空系統可需求附加的真空。如果方法500判斷出存在附加的真空的需求，回答是“是”并且方法500前進到510。否則，答案是“否”并且方法500前進到退出。
[0069]在510處，方法500判斷是否施加車輛制動。制動踏板傳感器的輸出可用于確定是否施加車輛制動。如果方法500判斷施加制動，答案是“是”并且方法500前進到512。否則，答案是“否”并且方法500前進到516。
[0070]在512-514路徑中，車輛運動由車輛制動器控制并且爬行轉矩可顯著降低以滿足真空需求。在512處，方法500確定車輛的海拔和/或大氣壓力。在一個示例中，方法500經由大氣壓力傳感器確定大氣壓力。在其他不例中，方法500可以經由基于全球定位系統的衛星確定車輛海拔。在大氣壓力和/或車輛海拔確定之后方法500前進到514。
[0071]在514處，方法500調整基礎變速器輸入離合器施加力以響應真空需求和大氣壓力或海拔。在一個示例中，期望的真空水平和實際真空水平之間的差通過從期望的真空水平減去在真空貯存器中存在的真空水平來確定。結果用于索引表格或函數，其存儲對基礎變速器輸入離合器施加力以經驗確定的調整。如果存在的真空水平和期望的真空水平之間的差小，則基礎變速器輸入離合器施加力減少少量，使得發動機輸出轉矩被減小。如果存在的真空水平和期望的真空水平之間的差異大，則基礎變速器輸入離合器施加力減少較大的量，使得發動機輸出轉矩比如果差別小時進一步降低。降低變速器輸入離合器施加力增加離合器滑動并且降低從發動機傳輸到車輛車輪的轉矩的量。增加變速器輸入離合器施加力降低離合器滑動并增加從發動機傳輸到車輛車輪的轉矩的量。
[0072]如果發動機在接近海平面被運轉，那么響應大氣壓力對基礎變速器輸入離合器施加力不做調整。如果發動機在更高的海拔處運轉，那么當基礎變速器輸入離合器施加力已經降低以響應真空需求時變速器輸入離合器施加力向基礎變速器輸入離合器施加力增加。變速器輸入離合器施加力調整的具體量可以根據具體應用而變化。變速器輸入離合器施加力調整之后方法500前進到退出。
[0073]因此，響應與真空需求，變速器輸入離合器施加力可降低；然而，由于在較低的大氣壓力中較少的空氣可用，響應于車輛的海拔可以降低變速器輸入離合器施加力的減少。以這種方式，當發動機以期望的怠速旋轉時可以由發動機提供的真空的量會被限制。
[0074]在516處，方法500確定車輛的海拔和/或如在512處所描述的大氣壓力。此外，制動力可以通過監測制動流體壓力或制動踏板位置來確定。大氣壓力和/或海拔確定之后方法500前進到518。
[0075]在518處，方法500確定道路坡度。在一個示例中，傾斜計的輸出被轉換為道路坡度。對于在前進檔和上坡行駛的車輛，道路坡度為正向。對于在前進檔和下坡行駛的車輛，道路坡度為負向。道路坡度確定后方法500前進到520。
[0076]在520處，方法500選擇用于保持車輛在上坡的變速器檔位。在一個示例中，變速器檔位是比第I檔位更高的檔位(例如，第三檔位)，使得感知車輛質量增加并且使得較少的發動機轉矩用來保持上坡的車輛。如果駕駛員需求轉矩增大，變速器可以轉換到較低的檔位以加速車輛。變速器檔位選擇后方法500前進到522。
[0077]在522處，方法500確定變速器輸入離合器從發動機到變速器傳輸以保持在518處所確定的坡度上的車輛的轉矩的量。如果坡度為負向，轉矩的量根據期望的系統真空和實際系統的真空水平以及坡度水平或量的估計之間的差從基礎爬行轉矩向零轉矩減小。如果坡度是正向，車輪轉矩經由下面的等式確定:
[0078]Tw = RR.Mv.g.sin Θ +Tr
[0079]式中:Tw為在坡度角Θ上的車輪轉矩，RR為驅動車輪滾動半徑，Mv是車輛的質量，g是重力加速度，?是坡度角，以及Tr是道路負載轉矩和在坡度角Θ上的驅動車輪。在車輪上的轉矩然后基于當前選擇的變速器傳動比調整，以確定變速器輸入離合器上坡保持轉矩以通過變速器輸入離合器傳輸。以這種方式，爬行轉矩針對坡度而調整。另外，車輪轉矩可調整以響應在實際的真空和如圖4中所述的真空系統中期望的真空的差。進一步地，圖4描述根據方法500調整爬行轉矩的多個示例。此外，爬行轉矩可減少以響應如經由制動管路壓力確定的施加的制動力。例如，如果施加的制動力大于閾值制動力，基礎爬行力可以減小第一量。如果制動力小于閾值制動力，基礎爬行力可以減小第二量，第二量小于第一量。確定變速器輸入離合器上坡保持轉矩之后方法500前進到524。
[0080]在524處，方法500調整基礎變速器輸入離合器施加力或齒輪離合器以響應真空需求、大氣壓力或海拔，以及道路坡度。在一個示例中，基于真空需求的基礎變速器輸入離合器施加力的調整如在514處描述的確定。進一步地，如果發動機在接近海平面處運轉，那么響應于大氣壓力針對基礎變速器輸入離合器施加力不做調整。如果發動機在更高的海拔處運轉，那么當基礎變速器輸入離合器施加力已經降低以響應所述真空需求時變速器輸入離合器施加力向基礎變速器輸入離合器施加力增加。變速器輸入離合器施加力調整的具體量可以根據應用而變化。此外，基礎變速器輸入離合器施加力基于變速器輸入離合器上坡保持轉矩來調整。特別地，變速器輸入離合器上坡保持轉矩根據經驗確定的離合器施加力值使用變速器輸入離合器上坡保持轉矩來索引表格并且表格輸出對基礎變速器輸入離合器施加力的調整。變速器輸入離合器施加力調整后方法500前進到退出。
[0081]以這種方式，變速器輸入離合器施加力可調整以響應真空需求、海拔和道路坡度。在一些示例中，真空需求可以比對道路坡度的調整給予更高的優先級，使得當需求附加的真空時提供盡可能少(如果有的話)的調整用于道路坡度。
[0082]因此，圖5的方法提供用于操作車輛的動力傳動系統，其包括:響應于增加真空的需求通過減小經由離合器傳遞的轉矩來減小從發動機至車輛車輪傳遞的轉矩。該方法包括其中增加的真空的需求基于在真空貯存器中的壓力。該方法進一步包括在怠速下運轉發動機，同時降低從發動機到車輛車輪傳遞的轉矩。該方法包括其中離合器經由控制器自動調整。根據本申請所公開的方法，其中經由離合器傳遞的轉矩通過滑動離合器以及減小離合器施加力而降低。該方法包括其中離合器是變速器輸入離合器。該方法進一步包括響應于增加的真空需求經由發動機進氣歧管提供真空到真空貯存器。
[0083]在另一個示例中，圖5的方法提供一種用于操作車輛動力傳動系統的方法，其包括:當車輛在沒有真空的需求下停止時將第一轉矩從發動機傳遞到車輛的車輪；以及當車輛響應附加的真空的需求停止時將第二轉矩從發動機傳遞到車輛的車輪，第二轉矩小于第一轉矩。該方法包括其中當車輛停止時應用車輛制動器。該方法進一步包括調節第二轉矩以響應發動機正在運轉的海拔。該方法進一步包括調節第二轉矩以響應車輛所在的坡度。
[0084]在一些示例中，該方法包括其中對真空的需求基于在真空貯存器內的真空水平。該方法包括其中第二轉矩基于真空貯存器的真空水平和期望的真空水平之間的差值。該方法包括其中第一轉矩和第二轉矩經由自動轉換的手動變速器傳遞到車輛的車輪。
[0085]此外，圖5的方法提供一種用于操作車輛的動力傳動系統的方法，其包括:通過減小經由離合器傳遞的轉矩來減少從發動機至車輪傳遞的轉矩以響應車輛在前進檔和下坡行駛中接合。該方法進一步包括減少從發動機至車輛車輪傳遞的轉矩以響應增加的真空的需求,并且其中增加的真空的需求基于在真空貯存器中的壓力。根據本申請所公開的方法，其進一步包括在怠速下運轉發動機，同時降低從發動機到車輪傳遞的轉矩，并進一步降低從發動機到車輪傳遞的轉矩以響應施加的車輛制動力。該方法包括其中離合器是經由控制器自動調節的，并且其進一步包括施加從發動機到車輪傳遞的基礎轉矩以響應車輛在前進檔和下坡行駛中接合。該方法包括其中經由離合器傳遞的轉矩通過滑動離合器以及減小離合器施加力而降低，并進一步包括施加從發動機到車輪傳遞的基礎轉矩以響應接合車輛在前進檔和零坡度道路行駛中接合。
[0086]如本領域的普通技術人員將理解的，在圖5中描述的例程可以代表一個或多個任意數量的處理策略，如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等。因此，示出的各種步驟或功能可以以示出的序列執行、并行的執行或在某些情況下被省略。同樣地，為達到本文所述的目的、特征以及優點，處理順序不是必需的，但便于說明和描述而提供本發明的處理順序。雖然沒有明確示出，本領域的普通技術人員將認識到一個或更多個所示出的步驟或功能可以根據所使用的具體策略被反復執行。
[0087]這樣就完成了本描述。本領域技術人員閱讀本說明書會聯想到許多改變和修改，而不脫離本說明的精神和的范圍。例如，在天然氣、汽油、柴油或替代燃料的配置中的13、
I4、15、V6、V8、V1(^PV12的發動機運轉可以使用本說明書以獲益。
【權利要求】
1.一種用于操作車輛動力傳動系統的方法，其包括: 通過減小經由離合器傳遞的轉矩來減少從發動機至車輛車輪傳遞的轉矩以響應車輛接合在前進檔和下坡行駛中。
2.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括減少從所述發動機至所述車輛車輪傳遞的轉矩以響應增加的真空的需求，并且其中增加的真空的所述需求基于在真空貯存器中的壓力。
3.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括在怠速下運轉所述發動機，同時降低從所述發動機到所述車輛車輪傳遞的轉矩，并進一步降低從所述發動機到車輛車輪傳遞的轉矩以響應施加的車輛制動力。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述離合器經由控制器自動調節，并且其進一步包括施加從所述發動機到車輛車輪傳遞的基礎轉矩以響應所述車輛接合在前進檔和下坡行駛中。
5.根據權利要求1所述的方法，其中經由所述離合器傳遞的所述轉矩通過滑動所述離合器以及減小離合器施加力來降低，并進一步包括施加從所述發動機到車輛車輪傳遞的基礎轉矩以響應所述車輛接合在前進檔和零坡度道路行駛中。
6.根據權利要求1所述的方法，其中所述離合器是變速器輸入離合器。
7.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括經由發動機進氣歧管提供真空到真空貯存器以響應增加的真空的所述需求。
8.一種用于操作車輛動力傳動系統的方法，其包括: 當所述車輛在沒有真空的需求下停止時將第一轉矩從發動機傳遞到車輛的車輪；以及 當所述車輛響應附加的真空的需求停止時將第二轉矩從所述發動機傳遞到所述車輛的所述車輪，所述第二轉矩小于所述第一轉矩。
9.根據權利要求8所述的方法，其中當所述車輛停止時施加車輛制動。
10.根據權利要求8所述的方法，其進一步包括調節所述第二轉矩以響應所述發動機正在被操作的海拔。
11.根據權利要求8所述的方法，其進一步包括調節所述第二轉矩以響應所述車輛所在的坡度。
12.根據權利要求8所述的方法，其中真空的所述需求基于在真空貯存器內的真空水平。
13.根據權利要求8所述的方法，其中所述第二轉矩基于真空貯存器的真空水平和期望的真空水平之間的差值。
14.根據權利要求8所述的方法，其中所述第一轉矩和所述第二轉矩經由自動轉換的手動變速器傳遞到所述車輛的所述車輪。
15.一種用于操作車輛的動力傳動系統的系統，其包括: 發動機； 聯接到包括電致動的離合器的所述發動機的變速器；和 控制器，其包括存儲在非暫時介質中的可執行指令，以響應真空的需求而減少所述電致動的離合器的施加力。
16.根據權利要求15所述的系統，其中真空的所述需求基于真空罐中的壓力。
17.根據權利要求15所述的系統，其進一步包括傾斜計和從所述傾斜計確定道路坡度的附加的可執行指令。
18.根據權利要求17所述的系統，其進一步包括用于響應道路坡度調節所述施加力的附加指令。
19.根據權利要求18所述的系統，其進一步包括用于響應運轉所述發動機的海拔調節所述施加力的附加指令。
20.根據權利要求15所述的系統，其中所述發動機包括渦輪增壓器和當不施加車輛制動時調節所述施加力以響應道路坡度的附加指令。
【文檔編號】B60W30/18GK104228834SQ201410243452
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2013年6月7日
【發明者】R·W·坎寧哈姆, R·D·普斯弗 申請人:福特環球技術公司