專利名稱：經濟的怠速停止和起動系統(tǒng)及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種經濟的ISG (怠速停止和起動(Idle Stop & Go))系統(tǒng)，更加具體而言，涉及一種在配備有普通自動變速器的車輛中以低成本來實施ISG功能的技術。
背景技術：
ISG系統(tǒng)基于多種信息通過在怠速期間使得發(fā)動機停止工作而提高了車輛的燃油效率，所述信息例如為速度、發(fā)動機轉速和車輛停止時冷卻水的溫度。在相關技術當中，為了實現ISG系統(tǒng)，通常需要以下部件具有充電和放電耐久性的AGM(吸附式玻璃纖維隔板(Absorptive GlassMat))電池、用來估測電池狀態(tài)的電池傳感器、用來處理數量增大的啟動次數的增強啟動器、通過防止重新啟動時的電壓降而用來防止音響和電池組(cluster)被復位的DC-DC轉換器、以及用來防止發(fā)動機在低增壓下停止工作的制動增壓傳感器，這些部件是實現所有ISG系統(tǒng)的不可缺少的部件，而不管車輛的變速器的規(guī)格如何。進一步地，當車輛的變速器是相關技術的自動變速器的時候，額外地需要斜坡起步(hill-start)輔助控制設備和副油泵來實現ISG系統(tǒng)。該斜坡起步輔助控制設備被設置成在發(fā)動機停止工作的情況下防止在D檔位上的重新啟動當中車輛在斜坡上的回退，副油泵被設置成在發(fā)動機停止工作的情況下維持自動變速器的液壓。然而，當車輛是低成本車輛時，將斜坡起步輔助控制設備和副油泵額外地安裝在車輛當中可能會惡化車輛的商業(yè)品質，這是因為部件數量增加并且成本提高。公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明的各個方面提供了一種經濟的ISG系統(tǒng)及其控制方法，其通過在配備有自動變速器的車輛中在低成本下實現了 ISG系統(tǒng)，而能夠提高車輛的燃油效率，并通過相對減少了部件并且降低了制造車輛的成本，而能夠顯著提高車輛的商業(yè)品質。本發(fā)明的各方面提供了一種經濟的怠速停止和起動(ISG)系統(tǒng)，包括電池，該電池具有充電和放電的耐久性；電池傳感器，該電池傳感器估測所述電池的狀態(tài)；增強啟動器，該增強啟動器具有對抗不斷增加的啟動次數的耐久性；制動增壓傳感器；以及控制器， 該控制器通過使用所述電池傳感器來監(jiān)測所述電池的狀態(tài)，通過利用來自電池的電來操作所述增強啟動器而在怠速停止狀態(tài)下重新啟動發(fā)動機，響應于來自所述制動增壓傳感器的信號而確定是否進入怠速停止狀態(tài)，并且該控制器按照駕駛員對換檔桿和制動器進行操作的操作狀態(tài)來啟動/停止所述發(fā)動機。本發(fā)明的其它方面提供了一種對經濟的ISG系統(tǒng)的控制方法，該方法包括利用車輛速度、加速器踏板的操作狀態(tài)和來自所述制動增壓傳感器的信號來確定第一怠速停止狀態(tài)的進入，該確定第一怠速停止狀態(tài)的進入確定了是否滿足怠速停止狀態(tài)的進入條件； 在確定了第一怠速停止狀態(tài)的進入之后，確定第二怠速停止狀態(tài)的進入，該確定第二怠速停止狀態(tài)的進入確定了所述換檔桿是否處在N檔位并且所述制動器是否已經被開啟；作為確定了第二怠速停止狀態(tài)的進入的結果，當所述換檔桿處在N檔位并且所述制動器已經被開啟的時候，通過使得發(fā)動機停止工作來進入怠速停止狀態(tài)；確定第一怠速停止狀態(tài)的釋放，該確定第一怠速停止狀態(tài)的釋放確定了所述換檔桿是否處在D檔位并且所述制動器是否已經被開啟；并且作為確定了第一怠速停止狀態(tài)的釋放的結果，當所述換檔桿處在D檔位并且所述制動器已經被開啟的時候，使得第一怠速停止狀態(tài)釋放來重新啟動所述發(fā)動機。本發(fā)明在不使用副油泵和斜坡起步輔助控制設備的情況下，通過在配備了自動變速器的車輛當中以低成本實現ISG系統(tǒng)，而可以提高車輛的燃油效率，并且通過相對減少部件并降低制造車輛的成本而顯著提高了車輛的商業(yè)品質。本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點，這些特性和優(yōu)點從并入本文中的附圖和隨后的本發(fā)明的具體實施方式
中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的本發(fā)明的具體實施方式
中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方式
共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點，這些特性和優(yōu)點從并入本文中的附圖和隨后的具體實施方式
中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實施方式
中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方式
共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。


圖1是顯示根據本發(fā)明的示例性的經濟的ISG的配置的視圖。圖2是顯示根據本發(fā)明的經濟的ISG系統(tǒng)的示例性控制方法的流程圖。應當了解，附圖并不必須是按比例繪制的，其示出了某種程度上經過簡化了的本發(fā)明的基本原理的各個特征。在此所公開的本發(fā)明的特定的設計特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，將部分地由特定目的的應用和使用環(huán)境所確定。在這些圖形中，在貫穿附圖的多幅圖形中，附圖標記指代本發(fā)明的相同或等效的部分。
具體實施例方式接下來將具體參考本發(fā)明的各個實施方案，在附圖中和以下的描述中示出了這些實施方案的實例。雖然本發(fā)明與示例性實施方案相結合進行描述，但是應當了解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內的各種替換、修改、等效形式以及其它實施方案。參考圖1，根據本發(fā)明各個實施方案的經濟的ISG系統(tǒng)包括具有充電和放電耐久性的電池1、估測電池1的狀態(tài)的電池傳感器3、具有對抗不斷增大的啟動次數的耐久性的增強啟動器5、制動增壓傳感器7、以及控制器11，該控制器11通過使用電池傳感器3來監(jiān)測電池1的狀態(tài)，通過利用來自電池1的電來操作增強啟動器5從而在怠速停止狀態(tài)下重新啟動發(fā)動機9，響應于來自制動增壓傳感器7的信號而確定是否進入怠速停止狀態(tài)，并且該控制器11按照駕駛員對換檔桿和制動器進行操作的操作狀態(tài)來啟動/停止所述發(fā)動機。亦即，可以僅僅通過使用上述的配置來實施配備有自動變速器的車輛的ISG功能，其中不使用相關技術中的副油泵和斜坡起步控制設備，并且它們的功能通過控制器11 的控制而進行實施。在該配置當中，電池1可以是AGM電池，并且還包括DC-DC轉換器13，其如圖1中的虛線所示，其目的是為了防止在重新啟動發(fā)動機9的時候產生電壓降，該電壓降用于釋放怠速停止狀態(tài)。滿足了另一個怠速停止的進入條件，當換檔桿處在N檔位并且制動器已經開啟的時候，控制器11使得發(fā)動機停止工作從而進入怠速停止狀態(tài)，并且只有在怠速停止狀態(tài)下?lián)Q檔桿處在D檔位并且制動器已經被開啟的時候，控制器11才重新啟動發(fā)動機。參考圖2顯示的流程圖來對根據本發(fā)明各個實施方案的具有上述配置的ISG系統(tǒng)的控制方法進行描述。參考圖2，本發(fā)明的ISG系統(tǒng)的控制方法包括在步驟SlOl中，利用車輛速度、加速器踏板的操作狀態(tài)和來自制動增壓傳感器7的信號來確定第一怠速停止狀態(tài)的進入，其確定了是否滿足怠速停止狀態(tài)的進入條件；在步驟S102中，在步驟SlOl中確定了第一怠速停止狀態(tài)的進入之后，確定第二怠速停止狀態(tài)的進入，其確定換檔桿是否處在N檔位并且制動器是否已經被開啟；在步驟S103中，作為在步驟S102中確定了第二怠速停止狀態(tài)的進入的結果，當換檔桿處在N檔位并且制動器已經被開啟的時候，通過使得發(fā)動機停止工作來進入怠速停止狀態(tài)；在步驟S104中，確定第一怠速停止狀態(tài)的釋放，該確定第一怠速停止狀態(tài)的釋放確定了換檔桿是否處在D檔位并且所述制動器是否已經被開啟；并且在步驟 S105中，作為在步驟S104中確定了第一怠速停止狀態(tài)的釋放的結果，當換檔桿處在D檔位并且制動器已經被開啟的時候，使得第一怠速停止狀態(tài)釋放來重新啟動發(fā)動機。也就是說，在步驟SlOl中確定第一怠速停止狀態(tài)的進入和在步驟S102中確定第二怠速停止狀態(tài)的進入是按順序執(zhí)行的，從而進入怠速停止狀態(tài)。在步驟SlOl中確定第一怠速停止狀態(tài)的進入期間，與相關技術中的ISG車輛的方式相同，接收車輛速度、加速器踏板的操作狀態(tài)和來自制動增壓傳感器7的傳感器，并且當確定了車輛速度為0，駕駛員并未操作加速器，并且即使由于制動增壓不足而導致發(fā)動機停止工作也確保了制動力沒問題的時候，則在步驟SlOl中確定了確定第一怠速停止狀態(tài)的進入的條件得到滿足，并且在步驟 S102中執(zhí)行所述確定第二怠速停止狀態(tài)的進入。當駕駛員將換檔桿轉換到N檔位的時候，在步驟S102中確定第二怠速停止狀態(tài)的進入大致滿足了所述條件。亦即，與相關技術中的普通ISG車輛不同，只有當駕駛員在踩下致動器踏板的時候將換檔桿移動到N檔位的時候，才實施怠速停止狀態(tài)。之后，在步驟S104中確定用來釋放怠速停止狀態(tài)的第一怠速停止狀態(tài)的釋放期間，駕駛員應當將已經轉換到N檔位的換檔桿轉換到D檔位，并且操作制動器，從而滿足所述條件并且即使在斜坡上啟動的時候也能防止車輛回退。也就是說，當在斜坡上釋放了怠速停止狀態(tài)并啟動車輛的時候，可以防止車輛回退，而甚至不需要相關技術中的斜坡起步輔助控制設備。進一步地，各個實施方案還包括在步驟S106中，在步驟S105中的第一怠速停止狀態(tài)釋放之后，確定第二怠速停止狀態(tài)的釋放，該確定第二怠速停止狀態(tài)的釋放確定了自動變速器的液壓是否準備充分；在步驟S107中，作為在步驟S106中確定了第二怠速停止狀態(tài)的釋放的結果，推遲怠速停止狀態(tài)的釋放，當自動變速器的液壓沒有準備充分的時候，該推遲怠速停止狀態(tài)的釋放將變速器的換檔檔位保持在N檔位；并且在步驟S108中，作為在步驟S106中確定第二怠速停止狀態(tài)的釋放的結果，當自動變速器的液壓準備充分的時候， 結束怠速停止狀態(tài)的釋放，該結束怠速停止狀態(tài)的釋放將變速器的換檔檔位轉換至D檔位。亦即，即使已經啟動了發(fā)動機來釋放怠速停止狀態(tài)并且變速桿處在D檔位，作為在步驟S106中確定第二怠速狀態(tài)釋放的結果，仍對N檔位進行保持直到已經確定了自動變速器的液壓已經準備充分，而不實質上將變速器的液壓回路轉換到D檔位，其目的是即使沒有相關技術中的副油泵的情況下防止變速器的震動，接著實施D檔位。在步驟S106中確定第二怠速停止狀態(tài)的釋放期間，當發(fā)動機的轉數變得大于第一參考水平的時候，則可以確定自動變速器的液壓已經準備充分。進一步地，在步驟S106中確定第二怠速停止狀態(tài)的釋放期間，當在步驟S105中所述發(fā)動機在所述第一怠速停止狀態(tài)的釋放期間重新啟動之后所經過的時間大于第二參考水平的時候，則可以確定自動變速器的液壓已經準備充分。然而，在圖2所示的示例性顯示的實施方案當中，在步驟S106中確定第二怠速停止狀態(tài)的釋放期間，當發(fā)動機的轉數變得大于第一參考水平，并且在步驟S105中的第一怠速停止狀態(tài)的釋放期間發(fā)動機重新啟動之后所經過的時間大于第二參考水平的時候，則確定了自動變速器的液壓已經準備充分，從而實現更穩(wěn)定的控制。并且，在進一步考慮控制器 11的結束啟動的比特位狀態(tài)(state of start-finishing bit)是否已經轉換為繼續(xù)啟動 (start-on)狀態(tài)，從而確定了自動變速器的液壓已經準備充分，該結束啟動的比特位狀態(tài)是考慮了除了發(fā)動機的轉數和發(fā)動機重新啟動之后所經過的時間之外的其它因素而進行轉換的。除了發(fā)動機轉數和發(fā)動機重新啟動之后所經過的時間之外的其它因素可以例如是發(fā)動機進氣歧管的增壓，這些其它因素使得控制器11的結束啟動的比特位狀態(tài)轉換為繼續(xù)啟動狀態(tài)。如上所述，根據本發(fā)明，由于可以在低成本下在配備了自動變速器的車輛當中實現ISG功能，而不需要相關技術中的副油泵和斜坡起步輔助控制，因此車輛的商業(yè)品質得到巨大提高。前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想窮盡本發(fā)明，或者將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據上述教導， 可以進行很多改變和變化。對示例性實施方案進行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由所附的權利要求書及其等同形式所限定。
權利要求
1.一種經濟的怠速停止和起動系統(tǒng)，包括 電池，該電池具有充電和放電的耐久性； 電池傳感器，該電池傳感器估測所述電池的狀態(tài)；增強啟動器，該增強啟動器具有對抗不斷增加的啟動次數的耐久性； 制動增壓傳感器；以及控制器，該控制器通過使用所述電池傳感器來監(jiān)測所述電池的狀態(tài)，通過利用來自電池的電來操作所述增強啟動器從而在怠速停止狀態(tài)下重新啟動發(fā)動機，響應于來自所述制動增壓傳感器的信號而確定是否進入怠速停止狀態(tài)，并且該控制器按照駕駛員對換檔桿和制動器進行操作的操作狀態(tài)來啟動/停止所述發(fā)動機。
2.根據權利要求1所述的經濟的怠速停止和起動系統(tǒng)，其中所述電池是吸附式玻璃纖維隔板電池，并且其中所述怠速停止和起動系統(tǒng)還包括DC-DC轉換器，以便在重新啟動發(fā)動機的時候防止用于釋放所述怠速停止狀態(tài)的電壓降。
3.據權利要求2所述的經濟的怠速停止和起動系統(tǒng)，其中滿足了另一個怠速停止狀態(tài)的進入條件，當所述換檔桿處在N檔位并且所述制動器被開啟的時候，所述控制器使得發(fā)動機停止工作從而進入所述怠速停止狀態(tài)，并且只有在所述怠速停止狀態(tài)下所述換檔桿處在D檔位并且制動器被開啟的時候，所述控制器才重新啟動發(fā)動機。
4.一種方法，用于控制根據權利要求1所述的經濟的怠速停止和起動系統(tǒng)，該方法包括利用車輛速度、加速器踏板的操作狀態(tài)和來自所述制動增壓傳感器的信號來確定第一怠速停止狀態(tài)的進入，該確定第一怠速停止狀態(tài)的進入確定了是否滿足怠速停止狀態(tài)的進入條件；在確定了第一怠速停止狀態(tài)的進入之后，確定第二怠速停止狀態(tài)的進入，該確定第二怠速停止狀態(tài)的進入確定了所述換檔桿是否處在N檔位并且所述制動器是否已經被開啟； 作為確定了第二怠速停止狀態(tài)的進入的結果，當所述換檔桿處在N檔位并且所述制動器已經被開啟的時候，通過使得發(fā)動機停止工作來進入怠速停止狀態(tài)；確定第一怠速停止狀態(tài)的釋放，該確定第一怠速停止狀態(tài)的釋放確定了所述換檔桿是否處在D檔位并且所述制動器是否已經被開啟；并且作為確定了第一怠速停止狀態(tài)的釋放的結果，當所述換檔桿處在D檔位并且所述制動器已經被開啟的時候，使得第一怠速停止狀態(tài)釋放來重新啟動所述發(fā)動機。
5.根據權利要求4所述的方法，還包括在所述第一怠速停止狀態(tài)釋放之后，確定第二怠速停止狀態(tài)的釋放，該確定第二怠速停止狀態(tài)的釋放確定了自動變速器的液壓是否準備充分；作為確定了第二怠速停止狀態(tài)的釋放的結果，推遲怠速停止狀態(tài)的釋放，當所述自動變速器的液壓沒有準備充分的時候，該推遲怠速停止狀態(tài)的釋放將變速器的換檔檔位保持在N檔位；并且當所述自動變速器的液壓準備充分的時候，結束怠速停止狀態(tài)的釋放，該結束怠速停止狀態(tài)的釋放將變速器的換檔檔位轉換至D檔位。
6.根據權利要求5所述的方法，其中在確定第二怠速停止狀態(tài)的釋放期間，當所述發(fā)動機的轉數變得大于預定的第一參考水平的時候，則確定了所述自動變速器的液壓已經準備充分。
7.根據權利要求5所述的方法，其中，在確定第二怠速停止狀態(tài)的釋放期間，當所述發(fā)動機在所述第一怠速停止狀態(tài)的釋放期間重新啟動之后所經過的時間大于第二參考水平的時候，則確定了所述自動變速器的液壓已經準備充分。
8.根據權利要求5所述的方法，其中，在確定第二怠速停止狀態(tài)的釋放期間，當所述發(fā)動機的轉數變得大于第一參考水平并且發(fā)動機在第一移除期間重新啟動之后所經過的時間大于第二參考水平的時候，則確定了所述自動變速器的液壓已經準備充分。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，在確定第二怠速停止狀態(tài)的釋放期間，在進一步考慮所述控制器的結束啟動的比特位狀態(tài)是否已經轉換為繼續(xù)啟動狀態(tài)，從而確定了自動變速器的液壓已經準備充分，所述結束啟動的比特位狀態(tài)是考慮了除了發(fā)動機的轉數和發(fā)動機重新啟動之后所經過的時間之外的其它因素而進行轉換的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種經濟的怠速停止和起動系統(tǒng)及其控制方法，所述ISG系統(tǒng)在不使用副油泵和斜坡起步輔助控制設備的情況下，通過在配備了自動變速器的車輛當中以低成本實現ISG系統(tǒng)，而可以提高車輛的燃油效率，并且通過相對減少部件并降低制造車輛的成本而顯著提高了車輛的商業(yè)品質。
文檔編號B60W10/26GK102485559SQ20111024124
公開日2012年6月6日 申請日期2011年8月17日 優(yōu)先權日2010年12月1日
發(fā)明者方晶煥, 權聰芽, 柳志勇, 金世埈 申請人:現代自動車株式會社