CN100404918C - 自适应换档控制 - Google Patents

Abstract

根据本发明的传动装置具有至少两个换档模式，用于在相同的两个传动比之间换档。控制单元电子地感测多个车辆条件，并基于该信息选择用于特定行驶条件的适当换档模式。然后，传动装置基于该选择从一个传动比换档到另一传动比。

Description

自适应换档控制

背景技术

车辆传动装置(vehicle transmission)允许在车辆加速或减速时改变车辆的发动机和主动轮之间的传动比。传动装置可以是手动的、自动的或自动手动的。手动传动装置允许车辆操作者手动地控制改变传动装置可用的传动比。自动传动装置自动地改变传动比。而自动手动传动装置则为车辆操作者提供了对传动比改变的受限控制，并且也在车辆操作者选择不改变传动比的情况下控制改变传动比。

对于自动和自动手动传动装置，一个传动比与另一个传动比之间的换档的速率(rate of the shift)是恒定的。但是，恒定的换档速率可能是不希望的。实际上，换档的需要可能随着行使条件而不同。例如，巡航控制模式(cruise control mode)中的车辆需要排挡(gear)间非常小的换档。另一方面，爬山的车辆需要快速的响应的换档。但是，在现有自动传动装置和自动手动传动装置中，换档速率对于这两种情况是相同的。对于手动变速，换档速率由车辆操作者决定。然而，对于自动手动和自动传动装置，换档速率典型地被事先设置。

因此，需要这样一种机动车辆，其提供自动传动装置的便利，并且允许改变换档速率以适应具体行驶环境。

发明内容

与现有车辆传动装置相比，根据本发明的传动装置系统对于每个传动比具有至少两个不同工作模式。在一个模式中，传动装置以与另一个模式不同的速率从一个传动比换档到另一个传动比。基于车辆数据，传动装置系统为具体行驶条件电子地评估和选择用于传动装置的适当工作模式。

第一换档模式可以允许传动装置比第二换档模式更快地从第一传动比换档到第二传动比。而且，传动装置系统还可以具有适于特定行驶条件的附加换档模式。例如，可以存在用于停车场行驶、市内行驶、高速公路行驶、山路行驶、以及超车(passing)的换档模式。这些模式中的每一模式都产生传动装置的不同换档特性。

一个换档模式可以允许比另一换档模式更快地达到发动机的预定发动机扭矩。一个换档模式可比其他换档模式产生更快的发动机制动。而且，与其他模式相比，一个换档模式也可产生用于在第一传动比和第二传动比之间选择的传动装置执行机构的更高响应度。而且，不同模式可包括发动机转速的不同范围，在其中传动装置将从第一传动比换档到第二传动比。换档模式还可提供不同的离合器配置和发动机配置。

根据本发明的传动装置可以从与车辆系统和子系统联系的不同车辆传感器接收数据。从这些系统和子系统所接收的数据可以被分等级和按优先级排序，然后基于所分配的等级被电子的评估。根据本发明的传动装置系统可以根据该数据确定，基于车辆行驶条件要选择哪个模式，是停车场模式、市内行驶模式、山路行驶模式、超车模式还是高速公路行驶模式。

以这种方式，根据本发明的传动装置系统自动地确定车辆所遇到的行驶条件。一旦确定了，则传动装置系统就选择适于该行驶条件的传动装置工作模式。于是，车辆传动装置被优化并被调节以在具体工作模式中执行。

附图说明

本领域技术人员将从以下对当前优选实施例的详细描述中了解本发明的各个特征和优点。详细描述的附图可以被简要描述如下：

图1表示根据本发明的、包括具有不同行驶工作模式的自动手动传动装置的传动装置系统的示意图。

图2表示可被根据本发明的传动装置系统评估的多种车辆条件。

图3表示与车辆条件相关的行驶模式。

图4表示为了适应每个模式可进行的传动装置系统调节。

具体实施方式

图1表示根据本发明的传动装置系统10，其在这个实例中包括具有大量不同传动比的自动手动传动装置14。已知，自动手动传动装置14通过离合器47改变车辆的发动机46和主动轮之间的传动比。自动手动传动装置14具有第一传动比26、第二传动比30、第三传动比32、第四传动比33、和第五传动比35。这些传动比中的每一个提供发动机46和车辆主动轮之间的不同传动比。自动手动传动装置14允许选择和从一个传动比变换到另一个。但是，如手动传动装置那样，一个传动比到另一个传动比之间的换档位置可以由驾驶者控制。如果驾驶者选择不换档，则自动执行换档。

在现有系统中，一个传动比到另一传动比之间的，诸如从第一传动比26到第二传动比30的，换档速率是恒定的。这意味着，自动手动传动装置14以相同的发动机转速、以相同的发动机制动等级、并且以相同的用于换档的发动机转速范围，从第一传动比换档到第二传动比。自动手动传动装置14的这些特征典型地由生产者预先设定。作为对于任何具体行驶条件的结果，传动比之间的换档速率是相同的，即使特定行驶条件可能要求更快的或更慢的换档。例如，在停车场中，车辆操作者趋于换档非常小，因此，最好进行较慢的换档，以提供车辆的更舒服的乘坐。但是，在山上，需要快速换档，因此车辆需要与其他环境相比传动比之间更快的换档。

为了解决这些问题，根据本发明的传动装置系统10具有不同的传动装置工作模式。这里，尽管可以存在更多或更少的模式，但是，根据本发明的传动装置系统10具有停车场模式18、市内行驶模式22、高速公路模式24、爬山模式25、以及超车模式27。这些模式中的每一个不同地配置自动手动传动装置，以提供每种模式不同的换档特性。例如，停车场模式18以比爬山模式25慢的速率从第一传动比26换档到第二传动比30。因此，爬山模式25允许以第一预定速度从第一传动比26换档到第二传动比30，而停车场模式18允许以第二预定速度从第一传动比26换档到第二传动比30。第一预定速度快于第二预定速度。每个模式可具有各自的在相同传动比之间的换档速率，每个速率比其他的快。第三模式可具有比第二预定速度慢的第三预定速度，而第四模式可具有比第三预定速度慢的第四预定模式。

而且，为了车辆操作者方便，根据本发明的传动装置10具有控制单元42，用于根据其从传感器38所接收的数据选择特定模式，其中传感器38测量和传输关于多个车辆条件40的信息。控制单元42使用该信息，以确定行驶条件，是停车场、市内行驶、高速公路、山坡、还是超车情况，然后选择对应于该条件的适当传动装置工作模式。

如图2所示，控制单元42接收从传感器38输入的多种数据。该数据包括关于风门(throttle)位置、风门加速度、车辆速度、以及车辆加速度的信息以及/或者其它类似的车辆运行数据。此外，控制单元42接收关于车辆是否正在转弯以及是否已经启动巡航控制的信息。而且，控制单元42能够确定车辆操作者所希望的发动机转速，以及发动机是热的还是冷的。而且，控制单元42被配置为接收关于行驶阻力(driving resistance)和行驶阻力变化的信息。风阻、重力、或抑制车辆运动的其他类似力影响行驶阻力。其他相关信息包括车辆重量和传动装置能够实现的传动比的数量。最后，控制单元42可以编辑和存储与车辆驾驶者的特定行驶习惯相关的数据，并且通过这个被学习的行驶行为，选择特定传动装置工作模式。在某些工作参数下，这些车辆条件可能提供矛盾的信息和/或重叠。针对这个现象，控制单元42可以通过为每个车辆条件分配等级值以对数据的重要性分等级，并且权衡这些值以便基于这个分等级而选择适当的传动装置工作模式。

图3表示与图1的行驶模式相关的图2的一些车辆条件的表格。如图所示，传感器38所感测的并且被馈送到控制单元42的特定车辆条件可以被检查，并且与特定传动装置工作模式相关。实际上，停车场模式可以具有两个不同模式：在停车场中直线行驶的模式和转弯模式。停车场模式的特征可以是低风门位置、低车辆速度、低加速度和没有任何转弯。当控制单元42读取这些条件时，控制单元42确定自动传动装置14应该工作在停车场模式18。

停车场转弯的特征可以是中等风门位置、低车辆速度、低车辆加速度、以及车辆实际上正在转弯的数据。这些输入可以允许进一步调节和细化停车场模式18，使得自动手动传动装置14可以被调整到这个特定行驶类型。市内行驶、高速公路行驶、山路行驶以及超车也可以包括多个传动装置工作模式，每个模式的特征是其自己的一组车辆条件。可以存在更多或更少的工作模式。本领域技术人员可以将特定车辆条件分配给特定传动装置模式。

控制单元42根据车辆条件确定特定的传动装置工作模式，然后生成输出信号，以调节传动装置系统10，从而适应每个行驶模式。图3表示每个特定行驶模式的换档速率的范围，从5，最慢换档速率，到0，最高换档速率。对于公共汽车应用，如果控制单元42基于所感测的车辆条件确定公共汽车在停车场中，则控制单元42选择自动手动传动装置14的最慢换档速率。另一方面，如果控制单元42确定公共汽车在超车模式，即风门位置为100％打开、车辆速度为高、车辆加速度为低、行驶阻力高并且发动机状态为热，则控制单元42选择自动手动传动装置1 4的高换档速率。如图3所示，每个行驶模式与特定换档速率相关。而且，如所示，公共汽车和卡车可以具有不同的与每个行驶模式相关的换档速率组。这个差异是由于，与卡车相比，对于公共汽车，需要将舒适的行驶的优先级排为高于性能。因此，对于卡车，根据本发明的传动装置10可以使用通常比公共汽车更快的换档速率。

根据特定传动装置工作模式的选择，控制单元42于是可以实现自动手动传动装置14的换档速率的改变。根据本发明的传动装置系统1 0改变其中可能出现换档的发动机扭矩范围。这个扭矩范围典型地被预先确定。而且，在某些条件下，控制单元42还可以改变发动机制动，以促进更快或更慢的换档。更大的发动机制动以乘坐舒适为代价允许更快的换档。传动装置执行机构也可以被调节，使得自动手动传动装置更快或更慢地选择每个传动比。其中可能出现换档的发动机转速的误差范围也可以被调节。更宽的误差范围允许更快的换档，而窄的误差范围有利于更平滑的和更慢的换档。

最后，离合器47和发动机46可以被不同地配置，以适应特定类型的行驶模式。这样的配置变化可以包括对离合器47或发动机46的硬件、软件和/或机械改变。本领域技术人员能够想到进行多种类型的改变，以实现每个特定类型的行驶模式。

因此，根据本发明的传动装置系统10允许自动手动传动装置14的更多工作模式。基于从传感器38所接收的感测到的车辆条件数据，控制单元42可以确定车辆，不管是公共汽车、轿车还是卡车，所遇到的特定工作模式。根据该信息，控制单元42选择特定行驶模式，并执行对根据本发明的传动装置系统10的改变，以改变换档特性，从而允许根据所遇到的特定行驶条件从一个传动比到另一传动比的更慢的或更快的换档速率。

上述描述是示例性的而不是限制性的。根据以上示教，本发明的多种修改和变化是可能的。已经公开了本发明的优选实施例。但是，本领域技术人员将认识到，某些改变落入本发明的范围内。因此，在所附权利要求书的范围内，可以与具体描述不同地实现本发明。因此，应该研究以下权利要求书，以确定本发明的范围和内容。

Claims (18)

1.一种对车辆传动装置进行换档的方法，包括以下步骤：

(a)至少具有第一换档模式和第二换档模式，每个所述模式允许传动装置从第一传动比转换到第二传动比；

(b)电子地感测至少一个车辆条件；

(c)电子地评估所感测的至少一个车辆条件；

(d)基于步骤(c)的评估，至少从所述第一换档模式和所述第二换档模式中，电子地识别适当的换档模式；以及

(e)以在步骤(d)中所识别的换档模式从所述第一传动比换档到所述第二传动比，其中所述第一换档模式允许以第一预定速度从所述第一传动比换档到所述第二传动比，所述第二换档模式允许以比所述第一预定速度小的第二预定速度从所述第一传动比换档到所述第二传动比。

2.根据权利要求1的换档方法，其中在步骤(d)中所述至少第一换档模式和第二换档模式还包括第三换档模式和第四换档模式，其中所述第三换档模式以第三预定速度从所述第一传动比换档到所述第二传动比，所述第四换档模式以第四预定速度从所述第一传动比换档到所述第二传动比，其中所述第三预定速度小于所述第二预定速度，所述第四预定速度小于所述第三预定速度。

3.根据权利要求1的换档方法，其中所述第一换档模式允许比所述第二换档模式更快地达到预定发动机扭矩。

4.根据权利要求1的换档方法，其中所述第一换档模式产生比所述第二换档模式更快的发动机制动。

5.根据权利要求1的换档方法，其中所述传动装置执行机构在所述第一换档模式下比在所述第二换档模式下更快地在所述第一传动比和所述第二传动比之间执行驱动。

6.根据权利要求1的换档方法，其中与所述第二换档模式相比，所述第一换档模式提供更宽的、在其中所述传动装置将在所述第一传动比和所述第二传动比之间换档的发动机转速范围。

7.根据权利要求1的换档方法，其中与所述第二换档模式相比，所述第一换档模式提供用于与所述传动装置相关的离合器的不同的离合器配置。

8.根据权利要求1的换档方法，其中与所述第二换档模式相比，所述第一换档模式提供用于与所述传动装置相关的发动机的不同发动机配置。

9.根据权利要求1的换档方法，其中所述至少一个车辆条件包括多个车辆条件。

10.根据权利要求9的换档方法，包括步骤：为每个车辆条件分配等级值，并评定所述等级值以识别适当的换档模式。

11.一种对车辆传动装置进行换档的方法，包括以下步骤：

至少具有第一换档模式和第二换档模式，每个所述模式允许自动手动传动装置从第一传动比转换到第二传动比；

电子地感测多个车辆条件；

通过为所感测的多个车辆条件中的每一个分配等级值并且评定所述等级值，电子地评估所感测的多个车辆条件；

基于所评估的车辆条件，至少在所述第一换档模式和所述第二换档模式中进行电子选择；以及

基于所述选择，从所述第一传动比转换到所述第二传动比；

其中所述第一换档模式比所述第二换档模式更快地将所述传动装置从所述第一传动比转换到所述第二传动比。

12.根据权利要求11的换档方法，其中所述第一换档模式允许比所述第二换档模式更快地达到预定的发动机扭矩。

13.根据权利要求11的换档方法，其中与所述第二换档模式相比，所述第一换档模式产生更快的发动机制动。

14.根据权利要求11的换档方法，其中所述传动装置执行机构在所述第一换档模式下比在所述第二换档模式下更快地在所述第一传动比和所述第二传动比之间执行驱动。

15.根据权利要求11的换档方法，其中与所述第二换档模式相比，所述第一换档模式提供更宽的、在其中所述传动装置将在所述第一传动比和所述第二传动比之间换档的发动机转速范围。

16.根据权利要求11的换档方法，其中与所述第二换档模式相比，所述第一换档模式提供用于与所述传动装置相关的离合器的不同离合器配制。

17.根据权利要求11的换档方法，其中与所述第二换档模式相比，所述第一换档模式提供用于与所述传动装置相关的发动机的不同发动机配置。

18.一种车辆传动装置系统，包括：

具有多个传动比的自动手动传动装置；

至少一个车辆条件传感器；以及

与所述至少一个车辆条件传感器通信的控制单元，用于控制所述自动手动传动装置在所述多个传动比之间的换档，所述控制单元基于从所述车辆条件传感器所接收的数据，从至少包括第一换档模式和第二换档模式的多个换档模式中选择，所述第一换档模式以第一预定速度从第一传动比换档到第二传动比，所述第二换档模式以小于所述第一预定速度的第二预定速度从所述第一传动比换档到所述第二传动比。

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