控制耦合到可自动停止的发动机的变速器的方法

专利名称：控制耦合到可自动停止的发动机的变速器的方法
技术领域：
本说明涉及控制耦合到可自动停止和起动的发动机的变速器的方法和系统。该方法可对于这样的发动机特别有用，即在变速器处于正常状态/啮合时停止且再起动的发动机。
背景技术：
变速器的输入轴可在发动机起动的过程中连接到变速箱。与发动机处于空档相t匕，将变速输入 轴连接到变速箱允许变速器提供增加的负载到发动机，以便发动机转速可在发动机起动过程中可控制。此外，当输入轴耦合到变速箱而非车轮时，较小的发动机扭矩可传输到车轮。以该方式，负载可施加到发动机从而在起动过程中控制发动机，同时限制扭矩从而加速发动机耦合到其上的车辆。然而，如果一个或多于一个束缚(tying up)变速器的离合器在低压被供应油，离合器可打滑并引起车辆传动系统中的扭矩干扰。可替换地，如果离合器被在较高压力被供应油，则其需要较长的时间量释放离合器，从而延迟车辆发动。进一步，道路坡度/道路等级(rode grade)中变速器温度及其变化可影响束缚离合器的变速器是否以所需方式保持变速器输入轴。因此，单个变速器离合器束缚油压命令可在改变车辆工况的过程中提供所需的束缚特征。

发明内容
本发明人认识到上述缺点并开发了在发动机起动过程中控制耦合到发动机的变速器的方法，其包括:在第一发动机起动过程中施加第一压力到连接变速器输入轴到变速箱的离合器；以及在第二发动机起动过程中施加第二压力到连接变速器输入轴到变速箱的
宦人興两口名> O通过提供不同压力给一个或多于一个束缚变速器输入轴到变速箱的离合器，可以在多种工况中提供理想的束缚力耦合变速器输入轴到变速箱。例如，对于包括超转/超越(over-running)离合器的变速器，供应力给束缚离合器(如，齿轮离合器而非第一齿轮/第一档(first gear)离合器)的油压可调节以便耦合变速器输入轴到变速箱的束缚离合器力对于不同的发动机和/或变速器工况是不同的。在某些工况下，供应到束缚离合器的油压可保持在比其他工况较高的压力。例如，当变速器耦合其上的车辆停止在有坡度(grade)的道路上时，道路坡度可通过增加供应到束缚离合器的油压被补偿。类似地，在某些工况下，供应到束缚离合器的油压可在释放油压比释放束缚离合器所用时间比理想的时间更多时的条件下被减小。进一步，供应到束缚离合器的油压可自适应改变，以便不同车辆的不同变速器可以以相似的方式束缚和释放，即使变速器组件之间有差异。在另一个实施例中，提供了在发动机起动过程中控制耦合到发动机的变速器的方法。该方法包括:在第一发动机起动过程中，应用第一离合器将变速器输入轴束缚到变速箱；和在第二发动机起动过程中，响应第一发动机起动过程中发动机转速和变速器输入轴加速度指示之间的延迟时间，调节供应给第一离合器的油压。在另一个实施例中，该方法进一步包括在预定条件后释放所述第一离合器。在另一个实施例中，在第二发动机起动过程中，当延迟时间小于阈值时间量时油压增加。在另一个实施例中，在第二发动机起动过程中，当延迟时间大于阈值时间量时油压减小。在另一个实施例中，该方法进一步包括在第二发动机起动过程中释放第一离合器并应用第二离合器，该第二离合器提供发动机扭矩给车轮从而在第一离合器释放后加速车辆。在另一个实施例中，发动机起动过程中控制变速器的系统包括:发动机；耦合到发动机的变速器，变速器包括将变速器的输入轴耦合到变速箱的束缚离合器；发动机转速传感器；变速器输入轴转速传感器；以及包括存储在非暂时介质/永久介质中响应发动机转速传感器的输出和变速器输入轴转速传感器输出之间的延迟时间，调节供应给束缚离合器油压的可执行指令的控制器。在另一个实施例中，束缚离合器是齿轮离合器，进一步包括超转齿轮离合器。在另一个实施例中，系统进一步包括指令从而适应调节延迟时间的参数。在另一个实施例中，系统进一步包括指令从而响应变速器输入轴转速传感器输出的振荡幅值量调节油压。在另一个实施例中，油压随变速器输入轴转速传感器输出的振荡幅值量增加而增加。在另一个实施例中，油压随变速器输入轴转速传感器输出的振荡幅值量减小而减小。本说明可提供几个优点。例如，该方法可减小发动机自动停止和起动的车辆的发动可变性。进一步，该方法可减小变速器离合器磨损，因为变速器束缚应用和是否可根据工况调节。还进一步，与发动机转速由于变速器束缚过程中变速器打滑导致变化的情形相比，发动机排放可减少。本说明的上述优点和其他优点以及特征可独立地或结合附图从下面的具体实施例中明显看出。应该理解上面提供的发明内容是为了以简化形式介绍具体实施例中进一步描述的概念。而不是为了识别所要求主题的关键或基本特征，本发明的保护范围仅由权利要求限定。而且，所要求的主题不限于解决上面或本公开任何部分中指出的任何缺点的实施例。



这里所述的优点可通过单独或参考附图阅读下面的例子更完整地理解，这里称为具体实施例，其中:
图1是发动机的示意图；图2示出示例性车辆系统布局；图3-5是模拟的发动机起动过程中，感兴趣信号的绘图；以及图6是示例性发动机起动和变速器控制方法的流程图。
具体实施例方式本发明涉及控制耦合到自动起动发动机的变速器。在一个非限制性例子中，发动机可如图1所示的那样配置。进一步，发动机可用是车辆的一部分，如图2所示。发动机起动和变速器控制可根据图6所示的方法执行。图6中方法可用于在发动机起动过程中控制供应给一个或多于一个变速器束缚离合器的油压。进一步，图6可基于前一发动机起动中车辆加速度，在发动机起动过程中调节供应到一个或多于一个变速器离合器的油压。图3和5是本方法试图避免的发动机起动的绘图，而图4是本发明试图提供的示例性发动机起动。参考图1，包括多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中一个汽缸在图1中示出。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36位于其中并连接到曲柄轴40。所示燃烧室30分别经进气阀52和排气阀54与进气歧管44和排气歧管48连接。每个进气和排气阀可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。可替换地，一个或多于一个进气和排气阀门可由机电控制的阀环(valve coil)和衔铁组件(armature assembly)操作。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。所示的燃料喷射 器66被设置成直接向汽缸30喷射燃料，这是本领域技术人员已知的直接喷射。可替换地，燃料可喷射到进气端口 /进气道(intake port),这就是本领域技术人员已知的进气道喷射。燃料喷射器66按与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料是由包括燃料箱、燃料泵、以及燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)供应给燃料喷射器66的。响应控制器12，燃料喷射器66被提供以来自驱动器68的操作电流。此外，所示进气歧管44与任选的电子控制节气门62通信，该电子控制节气门调节节气板64的位置从而控制从进气口 42到进气歧管44的空气流量。在一个例子中，可使用低压直喷系统，其中燃料压力可提升到约20-30巴。可替换地，高压、双级燃料系统可用于发生较高的燃料压力。无分电器点火系统88经火花塞92响应控制器12提供点火火花给燃烧室30。所示的宽域排气氧(UEGO)传感器126耦合到催化转化器70上游的排气歧管48。可替换地，双态排气氧传感器可取代UEGO传感器126。发动机起动器96啮合飞轮98，飞轮98耦合到曲柄轴40从而旋转曲柄轴40。发动机起动器96可经来自控制器12的信号啮合。在某些例子中，发动机起动器96可无需来自驾驶员专用的发动机停止/起动命令输入(如，钥匙开关或按钮)的输入而啮合。而是，发动机起动器96可在驾驶员释放刹车踏板或按下加速器踏板130 (如，非只有停止和/或起动发动机的唯一目的的输入装置)时啮合。以该方式，发动机10可经发动机起动器96自动起动从而节省燃料。在一个例子中，转换器70可包括多个催化剂砖块。在另一个例子中，可使用多个排放控制装置，每个都具有多个砖块。一个例子中，转化器70可以是三元型催化剂/三元
催化器。在图1中示为传统微计算机的控制器12包括:微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O) 104、只读存储器(ROM) 106、随机存取存储器(RAM) 108、保活存储器(KAM)110、以及传统数据总线。除了前面讨论的信号，所示的控制器12接收来自耦合到发动机10的传感器的不同信号，前面讨论的信号包括:来自耦合到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);耦合到加速器踏板130用于感测脚132施加的力的位置传感器134 ；来自耦合到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量；感测曲柄轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气阀位置的测量。大气压也可以被感测(传感器未示出)用于由控制器12处理。在本说明的优选方面，发动机位置传感器118在曲柄轴的每转中都产生预定数目的等距离隔开的脉冲，由此可确定发动机转速(RPM)。在某些例子中，发动机可耦合到混合动力车辆中电动马达/电池系统。混合动力车辆可具有并行配置，串联配置、或其中的变体或组合。进一步，在某些例子中，也可采用其他发动机配置，例如，柴油发动机。在操作过程中，发动机10内每个汽缸通常都经历四冲程循环，该循环包括:进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程、和排气冲程。在进气冲程中，通常排气阀54闭合且进气阀52打开。空气经进气歧管44引入到燃烧室30中，活塞36移动到汽缸底部，以便增加燃烧室30内的体积。活塞36接近汽缸底部且在其冲程结束的位置(如，当燃烧室30处于其最大体积处)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程中，进气阀52和排气阀54关闭。活塞36向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束并最接近汽缸盖的点(如，当燃烧室30处于最小体积)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下面称为喷射的过程中，燃料是通过燃烧室引入的。在以下称为点火的过程中，喷射的燃料是通过已知的点火装置点火的，如火花塞92，导致燃烧。在膨胀冲程中，膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲柄轴40转化活塞运动为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程中，排气阀54打开从而释放燃烧的空气-燃料混合物到排`气歧管48中，且活塞返回到TDC。注意，上面所示的仅是例子，且进气阀和排气阀打开和/或关闭时间可改变，从而提供正或负阀门重叠(valveoverlap),延迟(late)进气阀关闭、或其他不同例子。在一个例子中，停止/起动曲柄位置传感器具有零速度和双向能力。在某些应用中，可使用双向霍尔传感器，在其他应用中，磁体可安装到目标上。磁体可设置在目标上，且如果传感器能够检测信号幅值的变化(如，使用较强或较弱的磁体定位车辆上特定位置)，则可潜在消除“丢失齿牙间隙(tooth gap)”。进一步，使用双向霍尔传感器或等效物，发动机位置可通过关闭保持，但在再起动中可使用替换策略确保发动机在正向/前进方向旋转。图2是车辆传动系200的方框图。传动系200可由发动机10驱动。发动机10可以以发动机起动系统(未示出)起动。进一步，发动机10可经扭矩致动器204产生或调节扭矩，如燃料喷射器、节气阀等等。发动机输出扭矩可传输到扭矩变换器206从而经传动输入轴236驱动自动传动208。进一步,可哨合一个或多于一个离合器，包括前进离合器210和齿轮离合器230,从而推进车辆。在一个例子中，扭矩变换器可称为变速器的组件。进一步，变速器208可包括多个齿轮离合器230，其可根据需要啮合从而激活多个固定的传动比。扭矩变换器的输出可进而由扭矩变换器锁止离合器212控制。例如，当扭矩变换器锁止离合器212完全分离时，扭矩变换器206经扭矩变换器涡轮和扭矩变换器叶轮(impeller)之间的流体传递传输发动机扭矩到自动变速器208，因而使得能够扭矩倍增。相比，当扭矩变换器锁止离合器212完全啮合时，发动机输出扭矩直接经扭矩变换器离合器传输到变速器208的输入轴236。可替换地，扭矩变换器锁止离合器212可部分啮合，因而使得中继到变速器的扭矩量可调节。控制器可经配置通过响应不同发动机工况或基于驾驶员基的发动机操作请求调节扭矩变换器锁止离合器，从而调节由扭矩变换器212传输的扭矩量。从自动变速器208输出的扭矩可进而中继到车轮216从而经变速器输出轴234推进车辆。特别地，自动变速器208可在传输输出驱动扭矩到车轮之前，响应车辆行驶条件在输入轴236传递输入驱动扭矩。进一步，可通过啮合车轮制动器218对车轮216施加摩擦力。在一个例子中，车轮制动器218可响应驾驶员脚按压制动器踏板(未示出)啮合。以相同的方式，可通过响应驾驶员从制动器踏板释放其脚分离车轮制动器218减小对车轮216的摩擦力。进一步，车辆制动器可对车轮216施加摩擦力，作为自动化的发动机停止过程的一部分。机械油泵214可以与自动变速器208流体连通从而提供液压以啮合不同离合器，如前进离合器210和/或扭矩变换器锁止离合器212。机械油泵214可按照扭矩变换器212操作，并可通过发动机或变速器输入轴的旋转驱动。因此，机械油泵214中产生的液压可随发动机转速增加而增加，并可随发动机转速减小而减小。电动油泵220也可与自动变速器流体连通，但与发动机10或变速器28的驱动力独立操作，并可提供来辅助机械油泵214的液压。电动油泵220可由电动马达(未示出)驱动,例如电池(未示出)可为电动马达提供电功率。变速器输 入速度可通过变速器输入轴转速传感器240监视。变速器输出速度可通过变速器输出轴转速传感器244监视。在某些例子中，加速计250可提供车辆加速度数据给控制器12，以便离合器210和230可在发动机起动和车辆发动的过程中经阀门280-286控制。控制器12可经配置接收来自发动机10的输入，如图1中更详细示出，且因此控制发动机的扭矩输出和/或扭矩变换器、变速器、离合器、和/或离合器的操作。作为一个例子，扭矩输出可通过控制节气门开口和/或阀门正时、阀门升程和涡流增压发动机或机械增压发动机的增压，调节火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时、和/或进气控制。在柴油发动机的情形中，控制器12可通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时、和进气的组合而控制发动机扭矩输出。在所有情形中，发动机控制可逐个汽缸执行从而控制发动机扭矩输出。在满足怠速-停车条件时，控制器12可通过关闭到发动机的燃料和火花来启动发动机关闭。进一步，为了保持变速器中扭转量，控制器可以将变速器208的旋转元件固定(ground)到变速箱238，因而固定到车架。进一步详细参考图6，控制器可啮合一个或多于一个变速器离合器，如前进离合器210，并通过电动阀门280-286将啮合的变速器离合器锁止到变速箱和车架。阀门280-286可以是脉冲宽度调制的控制阀门，其控制流入离合器210和齿轮离合器230的油压。在一个例子中，在发动机关闭过程中，如果机械油泵214不能提供足够的液压，则离合器调制的液压可通过启动电动油泵220提供。车轮制动器压力也可在发动机关闭的过程中，基于离合器压力调节，从而束缚变速器同时减小经车轮传递的扭矩。特别地，通过应用车轮制动器同时锁止一个或更多啮合的变速器离合器，可对变速器施加反向力(opposing force),且因此施加到传动系统，因而保持变速器齿轮处于动态啮合的状态，并在变速器齿轮系中保持扭转势能，而不移动车轮。在一个例子中，车轮制动器压力可调节从而在发动机关闭过程中协调车轮制动器的应用，其中啮合的变速器离合器锁止。类似地，通过调节车轮制动器压力和离合器压力，当发动机关闭时，保持在变速器中的扭转量可调节。 当满足发动机再起动条件时，和/或车辆操作员希望发动车辆时，控制器12可通过继续汽缸燃烧再激活发动机。如进一步详细参考图6，为了发动车辆，变速器208可解锁，且车轮制动器218可释放，从而返回扭矩到驱动车轮216。离合器压力可调节从而经阀门280-286解锁变速器，同时车轮压力可调节从而协调制动器的释放和车辆发动，其中变速器解锁。因此，图1和2中的系统提供发动机起动过程中的变速器控制，其包括:发动机；耦合到所述发动机的变速器，所述变速器包括耦合变速器输入轴到变速箱的束缚离合器；发动机转速传感器；变速器输入轴转速传感器；和控制器，其包括存储在非暂时介质中的可执行指令，从而响应发动机转速传感器的输出和变速器输入轴转速传感器的输出之间的延迟时间调节供应到束缚离合器油压。以该方式，能可靠地保持变速器离合器束缚。该系统包括是齿轮离合器的束缚离合器，并进一步包括超转齿轮离合器。该系统包括进一步的指令从而改变调节延迟时间的参数。该系统包括进一步的指令从而响应变速器输入轴转速传感器的振荡输出幅值量调节油压。该系统也包括油压随变速器输入轴转速传感器振荡输出幅值量增加而增加。在某些例子中，系统包括油压随变速器输入轴转速传感器振荡输出幅值量减小而减小。参考图3，其示出模拟的发动机起动过程中感兴趣的信号绘图。X轴表示时间，且时间从绘图的左侧到右侧增加。Y轴表示发动机转速和变速器输入轴转速。速度在Y轴箭头的方向上增加。曲线302表示发动机转速。曲线304表示变速器输入轴转速。在绘图左侧，时间136.5之前，发动机和变速器速度为零，表示发动机停止。其后短时间内，发动机经起动马达曲柄起动，发动机起动，如曲线302增加所示。变速器轴速度在发动机转速开始增加后增加，如曲线304表示。延迟时间306发生在发动机转速由于燃烧开始增加和变速器输入轴转速开始增加之间。当经扭矩变换器传输的发动机扭矩超过保持变速器输入轴静止的力时(如变速器束缚力将输入轴固定到变速箱，齿轮啮合且变速器没有束缚时的车辆质量和道路级，或当变速器输入轴没有耦合到变速器输出轴或变速箱时的变速器内摩擦)，变速器输入轴转速可开始增加。延迟可指示束缚离合器打滑。延迟时间306可指示供应到变速器束缚离合器的油压是否足够保持变速器输入轴静止。进一步，延迟时间可指示变速器锁止离合器没有及时释放。缩短延迟时间可为驾驶员提供符合驾驶员意图使车辆移动的车辆发动(如，从停止到初始车辆加速)。然而，延迟时间可仅缩短在限制内，否则变速器吸收的发动机扭矩比所需的少。如果在发动机从曲柄起动(crank)到怠速加速过程中，变速器吸收较少的发动机扭矩，则发动机转速可增加到所需发动机转速以上。
曲线320和322表示曲线304的振荡幅值(amplitude)边界。具体地，曲线320表示上振荡变速器输入轴转速边界。曲线322表示下振荡变速器输入轴转速边界。振荡边界可通过确定曲线304的峰顶和谷底确定。峰顶和谷底之间的距离(如曲线320和322之间的距离)是振荡幅值。在该例子中，振荡幅值随时间增加而开始变大和衰减。这样的响应可表征为欠阻尼响应。振荡变速器输入轴转速对驾驶员是明显的，其形式为不一致的车辆加速。因此，需要减小曲线304的振荡幅值并减小曲线320和322之间的距离。参考图4，其示出在模拟的发动机起动过程中感兴趣的信号绘图。X轴表示时间，且时间从绘图的左侧到右侧增加。Y轴表示发动机转速和变速器输入轴转速。速度在Y轴箭头的方向上增加。曲线402表示发动机转速。曲线404表示变速器输入轴转速。在绘图左侧，时间158.8之前，发动机和变速器速度为零，表示发动机停止。其后短时间内，发动机经起动马达曲柄起动，发动机起动，如曲线402增加所示。变速器轴转速在发动机转速开始增加后增加，如曲线404表示。延迟时间406发生在发动机转速由于燃烧开始增加和变速器输入轴转速开始增加之间。延迟时间406在该例子中相对短，并在可接受的时间量级内提供车辆发动。曲线420和422表示曲线404的振荡幅值边界。在该例子中，相比图3所示的变速器输入轴振荡，振荡幅值边界宽度窄并因此车辆加速度更一致且令人讨厌的程度较低。在该例子中，曲线420表示上振荡幅值变速器输入轴转速边界。曲线422表示下振荡变速器输入轴转速边界。所示的振荡幅值边界(如，曲线420和422之间的距离)开始小并随时间增加进一步衰减。变速器输入轴以图4中所示的小振荡幅值旋转，对车辆驾驶员不太明显。因此，需要减小图4所示的曲线404的振荡幅值量。参考图5，其示出在模拟的发动机起动过程中感兴趣的信号绘图。X轴表示时间，且时间从绘图的左侧到右侧 增加。Y轴表示发动机转速和变速器输入轴转速。速度在Y轴箭头的方向上增加。曲线502表示发动机转速。曲线504表示变速器输入轴转速。在绘图左侧，时间17.5附近，发动机和变速器速度为零，表示发动机停止。其后短时间内，发动机经起动马达曲柄起动，发动机起动，如曲线502增加所示。变速器轴速度在发动机转速开始增加后增加，如曲线504表示。延迟时间506发生在发动机转速由于燃烧开始增加和变速器输入轴转速开始增加之间。延迟时间506在该例子中相对长，且提供的车辆发动比所需的慢。曲线520和522表示曲线504的振荡幅值边界。在该例子中，相比图3所示的变速器输入轴振荡，振荡幅值边界宽度窄并因此车辆加速度更一致且令人讨厌的程度较低。然而，延迟时间使得图5中发动机起动较为不理想。在该例子中，曲线520表示上振荡幅值变速器输入轴转速边界。曲线522表示下振荡变速器输入轴转速边界。所示的振荡幅值边界(如，曲线520和522之间的距离)开始小并随时间增加保持在小范围内。变速器输入轴以图5中所示的小振荡幅值旋转，对车辆驾驶员不太明显，增加的延迟时间使得车辆发动不理想。因此，变速器输入轴转速指示的发动机起动和车辆发动比图4所示的较为不理想。下面参考图6，其示出示例性发动机起动和变速器控制方法的流程图。图6中方法可以图1和2中所示的控制器经可执行指令实施。变速器有多种设计，包括用于第一齿轮的超转离合器。超转第一齿轮离合器不要求经油供应液压到第一齿轮离合器以便啮合离合器和从静止加速车辆。因此，当发动机起动时，其耦合到具有超转第一齿轮离合器的变速器，仅通过释放束缚或常闭离合器(off-going clutch)并经第一齿轮离合器施加发动机扭矩到传动系统，车辆可从束缚变速器状态起动。 在其他例子中，变速器可要求控制第一齿轮离合器的油压以便在第一齿轮发动车辆。因此，当发动机起动时，其耦合到变速器，变速器要求控制所有变速器离合器的油压，车辆可通过减小供应给常闭离合器的油压并增加供应给常开离合器(on-coming clutch)(如，第一齿轮离合器)的油压，释放束缚或常闭离合器，从束缚变速器状态发动。因此，车辆可在变速器松开(untied)时通过控制供应给两个或更多离合器的油压发动。图6的方法应用包括超转离合器的变速器和不包括超转离合器的变速器。因此，图6中方法不限于一种类型的变速器。在602，方法600确定工况。工况可包括但不限于发动机转速、从停止开始的发动机时间或汽缸事件、环境温度、变速器输入轴转速、变速器输出轴转速、道路等级、变速器油温、以及发动机负载。在确定工况后，方法600进入到604。在604，方法600判断是否存在发动机起动请求。在某些例子中，耦合到发动机的变速器处于束缚状态，同时发动机停止且驾驶员选择驱动齿轮。在一个例子中，当变速器的输入轴耦合到变速箱时，变速器被束缚。变速器输入轴可通过应用一个或多于一个变速器离合器耦合到变速箱。例如，通过增加供应给离合器的油压，前进离合器和第三齿轮离合器可同时应用。因此，在某些例子中，当接收到发动机起动请求时，变速器被束缚。发动机自动起动请求可经控制器接收，该控制器在不同工况之间判断是否自动起动发动机(如，驾驶员没有经专用驾驶员输入做出发动机起动请求，该专用驾驶员输入具有的唯一功能是请求发动机停止或开始)。在某些例子中，当驾驶员按下加速器踏板或释放制动器时，可提供发动 机自动起动请求。如果方法600判断存在发动机起动请求，则方法600进入到步骤606。否则方法600退出。在606，方法600啮合发动机起动器从而旋转发动机。在某些例子中，发动机可经供应功率给车辆车轮的马达或周期性给电池充电的马达旋转。随着发动机开始旋转，提供火花和燃料给发动机，以便起动发动机内燃发动机中的燃烧。发动机开始旋转之后，方法600 进入 608。在608，方法600开始跟踪和记录发动机转速和变速器输入轴或变速器涡轮转速。发动机转速和变速器输入轴转速可通过变换发动机和变速器位置信号为发动机转速和变速器输入轴转速跟踪。发动机转速和变速器输入轴转速对时间记录在控制器存储器中。在某些例子中，加速计的输出也可通过采样加速计的输出并存储加速计数独到控制器存储器中跟踪。加速计可取代或放大变速器输入轴转速信号。在发动机转速和变速器输入轴转速跟踪开始后，方法600进入610。在610，方法600释放束缚离合器。束缚离合器可以是齿轮离合器，例如第三齿轮离合器。束缚离合器可在发动机停止(如，当发动机旋转速度为零时)预定量时间后，发动机启动期间被释放，或在发动机停止后预定数目的燃烧事件后被释放。可替换地，束缚离合器可在发动机再起动后的预定量时间后释放。进一步，在某些例子中，根据驾驶员扭矩命令，束缚离合器的释放可提前。例如，如果发动机起动请求是经驾驶员释放制动器踏板发生的，而无需经加速器踏板请求发动机扭矩，束缚离合器可在发动机超过阈值起动速度后1.5秒释放。然而，如果驾驶员释放制动器踏板并在其后短时间应用加速器，则输入离合器可在发动机从停止到超过阈值发动机起动速度后0.5秒内释放。以该方式，束缚离合器可在接收驾驶员命令和自动发动机起动的时间点释放。在610，也可以通过增加供应到常开离合器的油压应用常开离合器。常开离合器可在发动机停止(如，当发动机转速为零时)预定的时间被应用。可替换地，常开离合器可在发动机再起动预定时间被应用。常开离合器应用可与常闭离合器释放重叠。在有超转离合器的情形中，不调节油压发动车辆。在束缚离合器释放后，方法600进入到612。在612，方法600确定发动机转速和变速器输入轴转速之间的延迟。变速器转速、发动机转速、以及车辆加速度的属性也可随时间增加实时确定(如，发动机转速和变速器输入速度数据存储到存储器中)，或可替换地在控制器有更多处理时间时确定或相对控制发动机和/或变速器离线确定。发动机转速增加时和变速器输入轴增加时之间的时间延迟可通过考虑发动机转速超过阈值速度时和变速器输入轴转速超过阈值速度同时发动机在工作时之间的差确定。为自动发动机再起动确定的时间延迟可存储在存储器中。类似地，变速器输入轴转速的振荡幅值可通过捕获变速器输入轴转速值并确定何时变速器输入轴转速斜率符号从正变为负或相反而确定。每次变速器输入轴转速斜率改变符号(如正到负)，可确定当前变速器输入轴转速符号变化的变速器输入轴转速和最后或前一变速器输入轴转速符号变化的变速器输入轴转速之间的差。该差得出变速器输入轴转速的振荡幅值量。可替换地，变速器输入轴转速可通过带通滤波器，且从滤波器输出的低值可从滤波器输出的高值中减去，从而得到变速器输入轴转速变化的振荡幅值量。以该方式，发动机转速和变速器输入轴信号可被跟踪和处理，从而确定发动机转速和变速器输入轴转速之间的延迟以及属性，如变速器输入轴转速的振荡幅值。变速器输入轴转速信号可指示传动系统振汤。在其他例子中， 车辆加速计的输出可与发动机转速信号比较。例如,发动机转速增加和加速计输出增加之间的时间延迟可通过考虑发动机转速超过阈值速度的时间和加速计超过阈值加速度(如，大于零)的时间之间的差确定，同时发动机正在工作。类似地，加速计输出中的振荡幅值可通过捕获加速计输出和确定加速计输出斜率符号何时从正变为负或反之确定。每次加速计输出斜率改变符号(如正到负)，可确定当前加速计斜率符号变化的加速计输出和最后或前一加速计斜率符号变化的加速计输出之间的差。该差得出加速计输出的振荡幅值量。以该方式，发动机转速和加速计输出信号可被跟踪和处理，从而确定发动机转速和加速计输出之间的延迟以及属性，如加速计输出的振荡幅值。在确定了延迟时间和峰值到峰值变速器输入轴转速后，方法600进入614。在614，方法600判断是否有小量延迟时间和变速器输入轴转速或加速计输出是否有大振荡幅值。在一个例子中，发动机转速和变速器输入轴转速之间的延迟时间与类似工况要求的延迟时间相比。例如，在较低的变速器温度，0.6秒延迟时间是理想的，而在正常变速器操作温度，0.3秒延迟时间是理想的。因此，如果在较低变速器温度，延迟时间为0.7秒，则延迟可确定为大。然而，如果在较低变速器温度，延迟确定为0.45秒，则延迟可确定为小。类似地，如果在正常变速器温度，延迟时间为0.25秒，则延迟时间可确定为小。以该方式，延迟与阈值延迟时间比较，且如果延迟时间比阈值延迟时间大预定时间量，则延迟时间被确定为大。另外，如果延迟时间比阈值延迟时间小预定时间量，则延迟时间可确定为小。类似地，变速器输入轴转速的振荡幅值量或加速计输出可与存储在存储器中的值比较，从而确定是否车辆加速度和/或变速器输入轴转速的振荡幅值大。例如，为类似工况比较变速器输入轴转速的振荡幅值与存储在存储器中的变速器输入轴转速振荡幅值阈值。在一个例子中，在正常变速器温度，变速器输入轴转速振荡阈值在发动机起动后的特定时间可以为300 RPM。注意，变速器输入轴转速和加速计振荡幅值阈值限可根据工况和发动机起动后的时间变化。因此，在某些例子中，可在车辆发动过程中，比较多个加速计或变速器输入轴转速理想的振荡幅值限值可与实际或测量的变速器输入轴转速振荡幅值。例如，对于发动机起动后的每个0.5秒，可提供并在存储器中存储不同的理想变速器输入轴转速振荡幅值量。每个0.5秒时间间隔中，可比较实际变速器输入轴转速振荡幅值值或量可与存储在存储器中的相应的所需变速器输入轴转速振荡幅值量比较(如，从所需值中减去)。如果实际振荡幅值量超过所需振荡幅值量，则可以确定振荡幅值量为大。如果发动机转速和变速器输入速度之间的延迟小，且振荡幅值大，则方法600进入到616。否则，方法600进入到618。在616，方法600自适应为一个或多于一个变速器束缚离合器增加变速器离合器油压。在一个例子中，变速器束缚离合器的基本离合器油压经验确定并存储在存储器中。离合器油压可由变速器油温、发动机停止后的时间或燃烧事件、以及道路等级指示。因此，如果一个变速器油温、发动机停止后的时间/燃烧事件、以及道路等级每次启动时都不一样，可从存储器中提取独一无二的束缚离合器油压。进一步，变速器油温、发动机停止后的时间/燃烧事件、和道路等级每一个的离合器油压调整都可表达在函数中，以便每个函数可根据发动机转速和变速器输入轴转速之间的延迟自适应调节。在一个例子中，在正常变速器油温，对于预定数目的在发动机停止后的燃烧事件，和平坦道路，基本油压可确定为250 Kpa0如果延迟小且振荡幅值大，则基本油压可以以预定量(如10 Kpa) 递增。然而，如果变速器温度比正常变速器温度低20°C，且延迟小，振荡幅值大，则相应于当前变速器温度的变速器调节函数值可以以预定量(如，0.5%)递增。以该方式，基本束缚离合器压力和调节参数可自适应增加，从而增加发动机转速和变速器输入轴转速之间的延迟时间。在束缚离合器压力命令自适应调节后，退出方法600。修改的束缚离合器压力可通过调节提供给供应油到束缚离合器的阀门的占空比命令。从延迟时间确定的油压调节和在第一次发动机起动过程中的振荡幅值是在后续发动机起动过程中应用的，以便可改进后续发动机起动。在618，方法600判断是否延迟时间大且变速器输入轴转速或加速计输出的振荡幅值量小。具体地，延迟时间与阈值延迟时间比较，且如果延迟时间比阈值延迟时间小预定时间量，则确定延迟时间小。否则，如果延迟时间比阈值时间大预定的时间量，则延迟时间被确定为大。 类似地，变速器输入轴转速或加速计输出的振荡幅值量可与存储在存储器中的值比较，从而确定车辆加速度或变速器输入轴转速的振荡幅值是否小。如果实际振荡幅值量小于所需振荡幅值量，则可以确定振荡幅值量小。如果发动机转速和变速器输入速度之间的延迟大，则变速器输入轴振荡小，且在延迟后保持了车辆加速度(如，在延迟后，车辆加速预定时间量)，方法600进入620。否则方法600退出。在620，方法600自适应减小一个或多于一个变速器束缚离合器的变速器离合器油压。如在616的讨论，变速器束缚离合器的基本离合器油压是经验确定的并存储在存储器中。离合器油压可以变速器油温、发动机停止后的时间或燃烧事件、以及道路等级标记。因此，如果变速器油温、发动机停止后的时间或燃烧事件、以及道路等级之一每次起动时不一样，则可从存储器中提取独一无二的束缚离合器油压。进一步，对于变速器油温、发动机停止后的时间或燃烧事件、以及道路等级每一个做出的离合器油压调节可表达在函数中，以便每个函数可基于发动机转速和变速器输入轴转速之间的延迟自适应调节。在616讨论的例子中，在正常变速器油温，对于发动机停止后预定数目的燃烧时间和平坦道路上，可确定基本油压为250 Kpa0如果在保持的车辆加速度中，延迟大且振荡小，则基本油压可以以预定量(如10 Kpa)递增。然而，如果变速器温度比正常变速器温度低20°C，且延迟大振荡小，则相应于当前变速器温度的变速器调节函数值可以以预定量(如，
0.5%)递增。以该方式，基本束缚离合器压力和调节参数可自适应减小，从而减小发动机转速和变速器输入轴转速之间的延迟。在束缚离合器压力命令自适应调节后，方法600退出。修改的束缚离合 器油压可通过调节提供给供应油给束缚离合器的阀门的占空比命令。从延迟时间确定的油压调节和在第一次发动机起动过程中的振荡幅值是在后续发动机起动过程中应用的，以便可改进后续发动机起动。以该方式，图6中方法为变速器束缚离合器提供油压的自适应调节。该方法可在不同车辆之间提供更一致的束缚离合器控制。进一步，该方法可应用于通用发动机和变速器速度传感器。因此，图6中的方法提供在发动机起动过程中控制耦合到发动机的变速器的方法，其包括:在第一次发动机起动中施加第一压力值至束缚了变速器输入轴到变速箱的离合器；和在第二次发动机起动中施加第二压力值至束缚了变速器输入轴到变速箱的离合器。该方法包括第一次发动机起动在第一组条件中，第二次发动机起动在第二组条件中，第二组条件基本等效于第一组条件。以该方式，可调节变速器离合器油压从而解决系统可变性。该方法还包括基于第一压力和变速器的工况应用第二压力。该方法也包括变速器的工况是变速器的输入轴转速。在某些例子中，该方法进一步包括通过在发动机停止预定时间后减小第二压力释放离合器。该方法还包括第一和第二压力是通过调节提供给阀门的占空比应用的。该方法也包括束缚变速器输入轴到变速箱的离合器是齿轮离合器，且第一压力与第二压力不同，且进一步包括第一压力量经调节从而提供第二压力。图6中方法也提供了在发动机起动过程中控制耦合到发动机的变速器，其包括:在第一发动机起动过程中应用第一离合器束缚变速器输入轴到变速箱；以及在第二发动机起动过程中响应发动机转速和第一发动机起动过程中变速器输入轴加速度指示之间的延迟时间调节供应到第一离合器的油压。该方法也包括第一离合器是齿轮离合器，和变速器输入轴加速度的指不是加速计的输出或变速器输入轴转速传感器的输出。以该方式，变速器的束缚可更一致。该方法进一步包括在第二发动机起动过程中响应变速器输入轴转速的振荡幅值量调节供应到第一离合器的油压。该方法进一步包括在预定条件后释放第一离合器。在某些例子中，该方法包括当延迟时间小于阈值时间量时在第二发动机起动过程中，油压增加。该方法也包括当延迟时间大于阈值时间量时，在第二发动机起动过程中油压减小。该方法进一步包括在第二发动机起动过程中释放第一离合器，并施加第二离合器，第二离合器提供发动机扭矩给车辆车轮从而在第一离合器释放后加速车辆。如本领域普通技术人员理解的那样，图6中所述的程序可表示任意数目的处理策略中的一个或多于一个，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程、等等。类似地，所示的不同步骤或功能可以以所示顺序、并行执行，或在某些情形中省略。类似地，为实现这里所述的目标、特征和优点，处理的顺序不是必须的，而是为易于说明本发明提供的。虽然没有明确示出，但本领域普通技术人员可认识到一个或更多个所示步骤或功能可根据使用的具体策略重复执行。本说明至此结束。本领域技术人员在阅读了本说明后在不偏离本发明的精神和保护范围的情况下将想到许多变化和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或替换燃料工作的13、
14、15、V6、V8、V IO、以及V12发动机采用本发明都是有利的。
权利要求
1.一种在发动机起动过程中控制耦合到发动机的变速器的方法，其包括: 在第一发动机起动过程中，应用第一压力到束缚变速器输入轴到变速箱的离合器；以及 在第二发动机起动过程中，应用第二压力到束缚所述变速器输入轴到所述变速箱的所述离合器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一发动机起动是在第一组条件期间，而所述第二发动机起动是在第二组条件期间，且所述第二组条件基本等同于所述第一组条件。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二压力是基于所述第一压力和所述变速器的工况被应用。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述变速器的工况是所述变速器的输入轴转速。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过在发动机停止预定时间后通过减小所述第二压力释放所述离合器。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一压力和所述第二压力通过调节供应到阀门的占空比被应用。
7.根据权利要求1所 述的方法，其中束缚所述变速器输入轴到所述变速箱的所述离合器是齿轮离合器，且其中所述第一压力与所述第二压力不同，且进一步包括调节所述第一压力量从而提供所述第二压力。
8.—种在发动机起动过程中控制耦合到发动机的变速器的方法，其包括: 在第一发动机起动过程中，应用第一离合器以束缚变速器输入轴到变速箱；以及 在第二发动机起动过程中，响应所述第一发动机起动过程中发动机转速和变速器输入轴加速度指示之间的延迟时间，调节供应到所述第一离合器的油压。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一离合器是齿轮离合器，且其中变速器输入轴加速度的指示是加速计的输出或变速器输入轴转速传感器的输出。
10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在所述第二发动机起动过程中，响应变速器输入轴转速的振荡幅值量调节供应到所述第一离合器的油压。
全文摘要
本发明涉及在发动机起动过程中控制耦合到发动机的变速器的方法和系统。在一个例子中，该方法响应变速器打滑指示调节变速器束缚力。该方法可为停止/起动车辆改进车辆发动。
文档编号B60W30/18GK103223939SQ20131001155
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者J·A·都尔瑞, S·M·西卡拉, A·O·吉布森, F·涅多列佐夫, E·F·班呢思, 姜洪, D·G·李文思 申请人:福特环球技术公司