使车辆停止不动的方法和系统

申请号 CN201410090878.9 申请日 2014-03-12 公开(公告)号 CN104044579A 公开(公告)日 2014-09-17
申请人 福特全球技术公司; 发明人 费列克斯·纳多瑞兹夫; 姜洪; 斯蒂芬·杰拉德·托马斯; 亚历山大·O·克纳·杰弗森;
摘要 一种使车辆停止不动的方法和系统,所述方法和系统包括:接收驾驶员存在 信号 和 变速器 状态信号;响应于驾驶员存在信号和变速器状态信号,命令变速器打结。在一个 实施例 中,控制变速器元件以使变速器打结的操作包括:基本上同时 制动 变速器元件的组合以禁止变速器 输出轴 旋转;保持变速器管路压 力 ,以当 发动机 关闭时保持变速器打结。
权利要求

1.一种使车辆停止不动的方法,所述方法包括:
响应于驾驶员存在信号变速器状态信号,命令变速器打结。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:
响应于变速器打结,启用视觉指示器、触觉指示器和听觉指示器中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,命令变速器打结的操作包括:
基本上同时使多个变速器离合器起作用,以限制变速器输出轴旋转。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,命令变速器打结的操作包括:
响应于驾驶员存在信号指示驾驶员不在和变速器状态信号指示变速器处于非驻车状态,命令变速器打结。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,驾驶员存在信号基于车内的座椅重量传感器、安全带开关、遥控钥匙中的至少一个。
6.根据权利要求4所述的方法,所述方法还包括:
利用电动保持变速器管路压,以保持变速器打结。
7.根据权利要求4所述的方法,所述方法还包括:
响应于变速器状态信号指示变速器处于驻车状态,解除变速器打结。
8.根据权利要求4所述的方法,所述方法还包括:
响应于变速器打结的超越操作信号,解除变速器打结。
9.根据权利要求4所述的方法,所述方法还包括:
响应于驾驶员存在信号指示驾驶员不在和变速器状态信号指示非驻车状态,使电致动的驻车制动器起作用。

说明书全文

使车辆停止不动的方法和系统

技术领域

[0001] 本公开涉及一种使车辆停止不动的方法和系统。

背景技术

[0002] 注意分散的驾驶员可能在没有将车辆置于驻车位置并停止车辆的情况下没有操作自动变速器而离开车辆,这可导致意料不到的车辆运动。一些车辆使用在变速杆处于非驱动档位置的情况下起动发动机之后监测过大的加速度或驾驶员存在的系统。如果变速杆移动到驱动档位置,那么系统启用计时器以在预定时间段内传递信号。如果加速度或节气测量装置指示出现过大的加速度,或者如果座椅传感器装置指示不存在驾驶员,那么该信号用于关闭发动机。
[0003] 另一系统使用紧急制动和发动机关闭开关微处理器监测重量传感器和速度传感器,在检测到驾驶员座椅上的重量落在预定范围之外且车速低于预定阈值时,紧急制动致动器和发动机关闭开关起作用,以阻止车辆运动。发明内容
[0004] 一种使车辆停止不动的方法和系统包括:接收驾驶员存在信号和变速器状态信号;响应于驾驶员存在信号和变速器状态信号,命令变速器打结。响应于变速器打结,可启用视觉指示器、触觉指示器或听觉指示器。
[0005] 在一个实施例中,控制变速器元件以使变速器打结的操作包括:基本上同时制动变速器元件的组合以禁止变速器输出轴旋转;保持变速器管路压力,以当发动机关闭时保持变速器打结。
[0006] 在另一实施例中,一种车辆可包括:自动变速器控制器,与自动变速器通信,所述控制器被配置为,响应于驾驶员存在信号,产生信号以将变速器置于打结,而限制变速器输出轴旋转。可设置与控制器通信的驾驶员存在传感器。在多个实施例中,驾驶员存在传感器由座椅传感器、安全带传感器、遥控钥匙检测器和/或门传感器实现。所述控制器还可被配置为,响应于驾驶员存在信号指示驾驶员不在和驾驶员重量低于阈值中的至少一个,产生信号以使电致动的驻车制动器起作用。在另一实施例中,所述车辆包括控制器,所述控制器还被配置为,响应于车辆运动传感器信号,产生信号以关闭发动机。
[0007] 此外,一种使车辆停止不动的方法,所述方法包括:响应于驾驶员存在信号和变速器状态信号,控制至少一个变速器元件以使变速器打结;基于驾驶员存在信号和变速器状态信号将发动机速度限制在阈值。
[0008] 控制至少一个变速器元件以使变速器打结的操作包括:基本上同时制动变速器元件的组合以禁止变速器输出轴旋转;保持变速器管路压力,以当发动机停止时保持变速器打结。
[0009] 限制发动机速度的操作包括:响应于驾驶员存在信号低于阈值和变速器状态信号指示驻车状态,限制加速踏板输入。
[0010] 响应于驾驶员存在信号指示驾驶员不在和变速器状态信号指示非驻车状态,命令变速器打结。
[0011] 所述方法还包括:响应于变速器状态信号指示驻车状态和接收到变速器打结的超越操作信号中的至少一个,解除变速器打结。
[0012] 所述方法还包括:响应于接收车辆运动信号指示车辆没有运动,关闭发动机。
[0013] 所述方法还包括:响应于驾驶员存在信号指示驾驶员不在和变速器状态信号指示非驻车状态,使驻车制动器起作用;解除变速器打结。
[0014] 此外,一种车辆包括:自动变速器;控制器,与自动变速器通信,所述控制器被配置为,响应于驾驶员存在信号,产生信号以将变速器置于打结,而限制变速器输出轴旋转。
[0015] 所述车辆还包括与控制器通信的驾驶员存在传感器。
[0016] 驾驶员存在传感器是座椅传感器和门传感器中的至少一种。
[0017] 所述控制器还被配置为,响应于驾驶员存在信号指示驾驶员不在和驾驶员重量低于阈值中的至少一个,产生信号以使电致动的驻车制动器起作用。
[0018] 所述车辆还包括:车辆运动传感器,与控制器通信,所述控制器还被配置为,响应于车辆运动传感器信号,产生信号以关闭发动机。
[0019] 如本领域的普通技术人员通常理解的,多个变速器元件(例如离合器、带、制动器等)被控制,以提供选择的齿轮速比和经过变速器的关联的扭矩路径。在速比改变(升档/降档)期间即将结合元件和即将分离元件之间的转换可导致短时间段,其中,存在多个扭矩路径且变速器存在短的打结。在传统的自动变速器控制方面通常不期望出现这种状态,如果在延长的时间段内(尤其是在高的输入扭矩的情况下)重复出现这种状态,那么这种状态可导致部件过早磨损。如在此使用的变速器打结通常指的是,变速器部件或元件(例如离合器、带等)在延长的时间段内(近似于一秒钟或更长时间)故意致动,以使扭矩不从变速器输入轴传递到变速器输出轴和/或禁止输出轴旋转。
[0020] 根据本公开的实施例提供多种优点。例如,如果驾驶员在没有将车辆置于驻车档和/或停止车辆的情况下离开车辆,那么多个实施例限制变速器输出轴的旋转,从而限制意料不到的车辆运动。多个实施例基于驾驶员存在信号和变速器状态信号将发动机速度限制到阈值,以防止过大的制动扭矩和随后的变速器过热
[0021] 上述优点和其他优点和特征将从下面结合附图对优选实施例的详细描述中容易明白。

附图说明

[0022] 图1是根据本公开的实施例的车辆的示意性表示;
[0023] 图2是示出根据本公开的用于使车辆停止不动的方法或系统的代表性实施例的操作的框图
[0024] 图3是示出根据本公开的用于使车辆停止不动的方法或系统的代表性实施例的操作的框图;
[0025] 图4是根据本公开的用于代表性实施例的行星齿轮单元、离合器和制动器的布置的示意性表示;
[0026] 图5是说明根据本公开的用于代表性实施例的实现变速器打结的离合器和制动器的典型应用的图表。

具体实施方式

[0027] 根据需要,在此公开了本公开的详细的实施例;然而,应该理解,公开的实施例仅为示例,其可以以多种和替代的形式实施。附图无需按比例绘制;可夸大或最小化一些特征以显示具体部件的细节。所以,在此公开的具体结构和功能性细节不被解释为限定,而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式使用要求保护的主题的代表性基础
[0028] 注意力分散的驾驶员可能在没有首先将变速器置于驻车档位置并停止车辆的情况下没有操作自动变速器而离开车辆。具有起动/停止性能(通过起动/停止性能,在车辆接近停止时和在其他情况下关闭发动机)的混合动力电动车辆的驾驶员频繁地出现如下情况:驾驶员可能在没有适当地停止车辆的情况下离开车辆。配备有娱乐系统的车辆增加了驾驶员的注意力可能分散且在没有适当地将车辆置于驻车位置并关闭发动机的情况下离开车辆的概率。一些车辆配备有声响指示器(门铃),以警告驾驶员车辆钥匙处于点火位置且车门打开。注意力分散的驾驶员不见得会注意到这样的警报,车辆运转且处于非驻车位置的情况可导致不期望的车辆运动。
[0029] 参照图1,示出了根据本公开的实施例的车辆的示意性表示。本公开的多个实施例可用于传统的动力传动系以及混合动力传动系。图1中示出的动力传动系包括发动机12、结合到发动机12的电机14、电池16和变速器18。变速器18通过输出轴22结合到半轴。在一些应用中,设置电动20,以当发动机12没有运转时,电动泵20使用于冷却和操作变速器的变速器流体循环。控制器28与动力传动系通信。有时,控制器28被称为(例如)发动机控制模(ECM)、动力传动系控制模块(PCM)或车辆系统控制器(VSC),控制器28通常包括与计算机可读存储介质(由RAM和KAM表示)通信的微处理器。计算机可读存储介质可使用多个已知的存储装置中的任意存储装置实现,其中,所述存储装置为例如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除的PROM)、闪速存储器、或者能够存储数据的任何其他电的、磁性的、光学的或其组合的存储装置,其中,所述数据中的一些数据表示由微处理器使用以直接或间接控制自动变速器18和发动机12的可执行指令。可选地,发动机12以及电机14和变速器18的组合可具有单独的控制器,例如,彼此通信的发动机控制模块(ECM)和变速驱动桥控制模块(TCM)。
[0030] 控制器28与能够指示驾驶员在车内的传感器通信,其中,所述传感器为例如与遥控钥匙接收器/定位器32通信的遥控钥匙30、门传感器34、安全带开关36、座椅传感器38或驾驶员运动传感器40。可使用监测驾驶员在车内的其他方式,例如使用防盗系统,侵入传感器以及传感器的组合。控制器28还与电致动的驻车制动器24和车辆运动传感器26通信。
[0031] 参照图2,示出了根据本公开的示例性实施例的用于使车辆停止不动的方法。根据具体的处理策略(例如事件驱动、中断驱动等),可以按照除了图2中示出的顺序或次序之外的顺序或次序执行多个功能。类似地,虽然没有明确描述,但是在特定的操作条件下或在具体应用中,一个或更多个步骤或功能可重复地执行、并行地执行和/或被省略。示出的功能主要由存储在计算机可读存储装置中并由一个或更多个基于微处理器的计算机或控制器执行的软件、指令或代码实现,以控制车辆的操作。
[0032] 参照图1和图2,在框200中,当车辆运转时,控制器28被配置为启用监测。然后,分别如框202和204中所示,控制器接收驾驶员存在信号并接收变速器状态信号。在框206中,基于驾驶员存在信号,控制器确定驾驶员是否在车内。如果能够指示驾驶员在车内的开关或传感器中的一个或其组合指示驾驶员在车内,那么控制器返回到方法的开始处(框202)。如果驾驶员存在信号指示驾驶员不在车内,那么控制器随后确定变速器是否处于非驻车状态(框208)。如果变速器处于非驻车状态,那么控制器随后命令变速器打结(tie up)(框210),如参照图5中的代表性实施例更加详细地描述的。
[0033] 如本领域的普通技术人员所认识到的,通常在传统的自动变速器控制中避免变速器打结。如在此使用的变速器打结通常指的是,在延长的时间段内(近似于一秒钟或更长时间)控制或致动多个变速器元件(例如离合器、带、制动器等),以使扭矩不从变速器输入轴传递到变速器输出轴和/或禁止输出轴旋转和任何意料不到的车辆运动。由于自动变速器依赖于液压力以保持离合器处于起作用状态,所以混合动力车辆应用可包括电动泵,以当发动机不运转时使用电池电力提供液压力。
[0034] 如果控制器命令变速器打结,那么可启用指示器(框212),以警告驾驶员变速器打结和/或建议驾驶员将变速器置于驻车状态或停止车辆。指示器可以是视觉指示器,例如仪表板42中的指示灯,使车辆的危险警告灯或头灯闪光,或者通过(例如)车辆娱乐系统提供视觉警告。指示器可以可选地或附加地提供听觉指示器,例如启用车辆的喇叭、启用传统的门铃、铃器或其他听觉警告器。指示器可以可选地或附加地提供触觉指示器,例如驾驶员座椅或方向盘内的振动或者使得相关的移动装置振动(例如使连接到车辆的移动电话或遥控钥匙振动)。
[0035] 控制器持续地监测驾驶员的存在和变速器状态(框214)。如果驾驶员回到车内并将变速器置于驻车状态或者驾驶员回到车内并开始变速器打结的超越操作,那么控制器随后命令解除变速器打结(框216)。如果驾驶员没有回到车内并将变速器置于驻车状态或者开始变速器打结的超越操作,那么控制器可启动多个其他动作。例如,在车辆配备有电致动的驻车制动器的应用中,控制器可使电致动的驻车制动器起作用(框218)。然后,控制器结束方法(框220)。
[0036] 参照图3,示出了根据本公开的示例性实施例的用于使车辆停止不动的方法。根据具体的处理策略(例如事件驱动、中断驱动等),可以按照除了图3中示出的顺序或次序之外的顺序或次序执行多个功能。类似地,虽然没有明确描述,但是在特定的操作条件下或在具体应用中,一个或更多个步骤或功能可重复地执行、并行地执行和/或被省略。示出的功能主要由存储在计算机可读存储装置中并由一个或更多个基于微处理器的计算机或控制器执行的软件、指令或代码实现,以控制车辆的操作。
[0037] 参照图3,在框300中,当车辆运转时,控制器被配置为启用监测。然后,分别如框302和304中所示,控制器接收驾驶员存在信号并接收变速器状态信号。在框306中,基于驾驶员存在信号,控制器确定驾驶员是否在车内。在框306中,如果驾驶员存在信号指示驾驶员不在车内或者驾驶员存在信号指示儿童在驾驶员座椅上且变速器处于驻车状态,那么控制器随后限制发动机速度(框308)以防止变速器过热。对于发动机速度的限制可通过限制加速踏板输入实现,或者通过如本领域的普通技术人员可应用以限制发动机速度的其他方式实现,以防止变速器过热。
[0038] 目前,儿童检测系统用于车辆,用于在座椅乘员不满足特定重量要求的情况下不启用车辆安全气囊。根据本公开,儿童检测系统还可用于确定儿童是否在驾驶员座椅上并限制发动机速度。
[0039] 如果变速器处于非驻车状态(框310),那么控制器命令变速器打结(框312)。如果当车辆运转时发动机关闭,那么变速器打结通过电动泵保持变速器管路压力来维持(框314)。
[0040] 控制器持续监测驾驶员的存在和变速器状态。如果驾驶员回到车内并将变速器置于驻车状态或者驾驶员回到车内并开始变速器打结的超越操作(框316),那么控制器随后命令解除变速器打结(框318)。如果驾驶员没有回到车内并将变速器置于驻车状态或者开始变速器打结的超越操作,那么控制器接收车辆运动信号(框320)并确定车辆是否运动或能够运动(框322)。如果车辆没有运动,那么控制器命令停止车辆(框324)。如果车辆运动或能够运动,那么控制器命令电致动的驻车制动器起作用(框326),然后,控制器命令解除变速器打结(框328)。然后,控制器可结束方法(框330)。
[0041] 例如,可在多个条件(例如,体重较低的小个子驾驶员)下或者在车辆使用条件下使变速器打结的超越操作起作用。变速器打结的超越操作可通过在预定的时间段内驾驶员多次按压超越操作解除按钮而解除变速器打结,在预定的时间段内,驾驶员可按照特定模式移动变速器换档杆,或者可在仪表板或娱乐系统中给驾驶员设置解除变速器打结的选项。
[0042] 现在,参照图4,发动机12可驱动地连接到变速器输入件50,沿着变速器输入件50和输出轴22之间的扭矩传递路径布置齿轮装置、离合器、制动器。齿轮装置包括第一行星齿轮单元52、第二行星齿轮单元54和第三行星齿轮单元56。如本领域的普通技术人员通常理解的,行星齿轮单元将包括太阳齿轮、环形齿轮、行星小齿轮行星架,其中,太阳齿轮、环形齿轮、行星小齿轮和行星架按照基于变速器的具体应用和实施方式改变的方式连接。沿着扭矩传递路径还布置单向离合器58和一系列离合器元件60、62、64、66和68。根据换档计划,根据电子信号或压力信号产生多个变速器速比,其中,换档计划根据车速、发动机节气门位置或其他操作参数限定每个速比的操作范围,电子信号控制电磁操作的液压的操作,压力信号将压力施加到伺服机构。
[0043] 现在,参照图5,图表除了示出产生根据本公开的实施例的故意的变速器打结的离合器状态之外还示出了在传统的操作期间使变速器18产生多个速比的离合器元件的结合状态和分离状态。本公开包括这样的实施例,该实施例使得控制器被配置为通过基本上同时使多个变速器离合器起作用或制动多个变速器离合器而命令变速器打结,以限制变速器输出轴22旋转。图5中的“X”表示在传统操作时在选择对应的速比期间致动或起作用的变速器元件。如图5所描述的,在对应的速比或档位时变速器打结通过使标记“X”的离合器起作用、并使标记“O”的离合器起作用或者制动标记“B”的离合器元件而实现。可选地,可控制其他变速器元件以使变速器打结并禁止变速器输出轴旋转。可以基本上同时制动这样的元件的组合或使这样的元件的组合起作用,以实现变速器打结,但是还可以根据图5中示出的实施例实现变速器打结。如之前所描述的,在发动机停止的任意模式下操作期间,电动泵可致动,以提供液压压力以控制变速器18。可选地,电动泵可在发动机运转时操作,以在命令的变速器打结期间增加施加的压力。
[0044] 作为一个示例,在图4和图5中示出的代表性变速器的正常操作可包括使元件66和60起作用的三档,以通过变速器提供对应的速比来传递扭矩。当响应于之前描述的条件命令变速器打结时,除了致动元件60和66之外还致动元件68。类似地,在一档正常操作时,致动或保持单向离合器58且使离合器60起作用或致动离合器60。还可通过施加液压力以致动制动器62和离合器64而命令对应的打结。
[0045] 这样,如果驾驶员在没有将车辆置于驻车位置和/或停止车辆的情况下离开车辆,则根据本公开的实施例通过按照非传统方式操作自动变速器以将变速器置于打结状态而限制变速器输出轴旋转,从而限制车辆意料不到的运动。多个实施例还可在禁止车辆运动的时间段内,基于驾驶员存在信号和变速器状态信号,将发动机速度限制在阈值,以防止过大的制动扭矩和随后的变速器过热。起作用以使变速器打结的实际变速器元件可根据变速器的具体构造以及具体应用和实施方式而改变。图5中示出的组合可能没有包括可用于实现变速器打结的致动元件的所有可能组合。
[0046] 虽然在上面描述了示例性实施例,但是并非意味着这些实施例描述了本发明的所有可能形式。相反,说明书中使用的词语为描述性词语而非限定,并且应理解的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以作出多种改变。另外,可以组合多个实施的实施例的特征以形成本发明的进一步的实施例。虽然多个实施例可被描述为就一个或更多个期望特性来说提供优点或优于其他实施例,但是如本领域技术人员清楚的,根据具体应用和实施方式,可以折衷一个或更多个特性以实现期望的系统属性。这些属性包括但是不限于:成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、易于装配等。因此,在此讨论的被描述为就一个或更多个特性来说比其他实施例或现有技术实施方式更不令人期望的实施例不在本公开的范围之外,并且这些实施例可以期望用于具体应用。
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