CN103119336A - 用于选择基于经济性的变速器换档的系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种为连接在机动车上的变速器选择经济模式换档规律的方法。该方法包括计算车辆加速度并且确定加速器踏板位置的一个变化。此外，为该变速器的一个当前档位范围确定了车辆的一个净牵引作用力。此外，该方法包括将该当前档位范围的净牵引作用力与一个希望的档位范围的一个最大牵引作用力相比较，并且基于该比较来为该变速器选择该经济模式换档规律。该方法进一步包括根据该经济模式换档规律来控制变速器在一个或多个档位范围之间的换档。

Description

用于选择基于经济性的变速器换档的系统

相关申请

本申请要求在2010年10月4日提交的美国临时专利申请序列号61/389,414的优先权，该申请通过引用以其全文结合于此。

背景技术

[0001]本发明涉及具有多个可自动选择的档位范围的一种机动车变速器，并且具体地涉及用于为车辆中的变速器选择一个基于经济性的换档规律的一种系统。

常规车辆变速器包括用于确定自动变速器何时从一个档位范围（或传动比）换档到另一个档位范围的软件或一个控制方案。该控制方案通常称为一个“换档规律”并且是基于多种因素的，例如发动机扭矩、车辆速度、加速器踏板位置（即节气门百分比）、变速器输出速度以及牵引力。用于一辆车辆的任何给定的换档规律使燃料经济性与性能平衡，并且因此可以基于表征该换档规律的这种平衡来将一个换档规律分类为一种“经济性换档规律”或一种“性能换档规律”。举例来说，在偏向经济性的换档规律中，相比于一个变速器在一种性能换档规律中工作，其更经常在一种经济性换档规律中工作。

此外，所希望的是能够在车辆工作过程中改变换档规律，因为在很多时候与高性能相比会倾向于较好的燃料经济性，并且反之亦然。举例来说，当车辆负载沉重或正在上陡坡时，变速器可以检测这样的一个状态并且选择一种基于性能的换档规律。可替代地，当车辆能够很快地加速时，例如当车辆空载或下陡坡时，变速器可以检测这种状态并且选择一种基于经济性的换档规律。

在具有一个发动机和自动变速器的一辆常规车辆中，一个发动机控制模块（ECM）控制该发动机并且一个变速器控制模块（TCM）控制该变速器。提供了一个线束来将该ECM电连接到该TCM，这样使得与发动机有关的信息可以传达到该TCM。变速器软件被下载到TCM并且变速器软件包括多个换档规律，这些换档规律控制着变速器何时从一个传动比换档到另一个传动比。在车辆工作过程中，该TCM检测行驶状态或行驶状态上的一种变化并且相应地选择一个换档规律。

就变速器检测行驶状态或行驶状态上的变化而言，该TCM接收来自该ECM的发动机数据和来自其他来源的关于该车辆的可能的其他信息。这样，变速器必须与发动机和多个其他外部来源兼容以便接收这种信息。就变速器有效地与发动机一起工作而言，变速器制造厂商必须与发动机制造厂商密切合作以便确保该TCM即时地接收来自ECM的发动机数据。因此，变速器仅可以安装在能够从其接收发动机数据的发动机的后面。

如果一个变速器安装在一个其与之不兼容的发动机的后面，那么ECM可能不能够将发动机数据（例如发动机扭矩）传达到TCM，并且该TCM可能因此不能够选择适当的换档规律。可替代地，即使ECM能够将发动机数据传达到TCM，ECM可能仍不能够向TCM传达正确的数据或可能非常慢地提供数据。因此，在行驶状态改变时，TCM将不能够基于变化的行驶状态来选择一个不同的换档规律，因为它将等待接收来自ECM的发动机数据。这些问题不希望地限制其中可以安装一个给定变速器的车辆的数量并且需要发动机设计团队与变速器设计团队之间的高成本并且费时地协调努力。

此外，一些变速器基于正在执行的换档规律的类型而仅可以在一种经济模式或性能模式中工作。这样，一个变速器可以根据在一种性能换档规律中的多个换档点而在多个档位范围之间换档，并且不能够在某些状态下切换到一种经济性换档规律。可替代地，一个变速器可能能够在多个换档规律之间切换，但是该车辆生产率会受到负面的影响。

所需要的是用于当燃料经济性可以被改进并且车辆性能不会受到负面影响时选择一个基于经济性的变速器换档规律的一种改进的系统。此外，希望的是能够快速地并且与该变速器在做出选择时正在执行的换档规律无关地选择该基于经济性的换档规律。

发明概述

本发明提供一种为连接在机动车辆上的变速器选择经济模式换档规律的方法。该变速器具有一个变速器控制电路并且该车辆具有一个发动机控制电路。该方法包括计算车辆加速度并且确定加速器踏板位置的一个变化。为变速器的一个当前档位范围确定车辆的净牵引作用力。此外，该当前档位范围的净牵引作用力被与一个所希望的档位范围的一个最大牵引作用力相比较。该方法进一步包括基于该比较为变速器选择经济模式换档规律，并且根据该经济模式换档规律来控制变速器在一个或多个档位范围之间的换档。

此外，该比较步骤可以包括将车辆加速度与一个阈值相比较。如果该车辆加速度超过该阈值，则未完成这些选择和控制步骤。类似地，该比较步骤也可以包括将加速器踏板位置的变化与一个阈值相比较。如果加速器位置的变化超过该阈值，则未完成这些选择和控制步骤。

在一个实施例中，如果该净牵引作用力小于最大牵引作用力与一个阈值的总和，则完成这些选择和控制步骤。此外，如果该净牵引作用力小于最大牵引作用力与该阈值的总和，则该变速器从一个较低档位范围换档到一个较高档位范围。该方法可以进一步包括确定在变速器从该较低档位范围换档到该较高档位范围之后，该变速器是否在一段时间内从该较高档位范围换档到该较低档位范围。这样，如果变速器在该段时间内从该较高档位范围换档到该较低档位范围，则可以调整该阈值。

在一个不同的实施例中，确定该净牵引作用力的步骤可以包括在建立在变速器控制电路与发动机控制电路之间的一个数据链路上接收发动机扭矩数据，这样使得发动机扭矩数据与发动机速度和一个最大加速器踏板位置相对应。这个步骤还可以包括：计算车辆的一个后桥与轮胎尺寸的一个比值；确定变速器的一个扭矩产生机构的状态；确定变速器的这一个或多个档位范围的传动比；并且计算作为这些发动机扭矩数据、该车辆的后桥与轮胎尺寸的该比值、该扭矩产生机构的状态以及该变速器的传动比的一个函数的该车辆的净牵引作用力。车辆速度和变速器输出速度可以被确定，从而使得所计算的比值是其一个函数。此外，在确定一个扭矩产生机构的状态的步骤中，对变速器的一个变矩器是处于一个变矩器模式还是处于锁止模式做出一个确定。

在另一个实施例中，提供一种用于为机动车辆选择经济模式换档规律的系统。该系统包括具有一个变矩器和多个可选择档位范围的一个变速器，并且包括一个变速器控制电路，该变速器控制电路包括一个控制模块，该控制模块具有存储在其中的经济模式换档规律。该变速器控制电路被配置成可操作地控制该变速器。该系统还包括被配置成控制一个发动机工作的一个发动机控制电路。该发动机可操作地连接至该变速器上。此外，一个通信链路被配置成在该变速器控制电路与该发动机控制电路之间传输信息。该控制模块进一步包括存储于其中的多个指令，这些指令用于可执行地控制变速器控制电路来进行以下各项：从该通信链路接收发动机扭矩数据；计算车辆加速度；确定一个加速器踏板位置；确定变矩器的一个模式；计算车辆的一个净牵引作用力；将该车辆加速度与一个第一阈值相比较，将该加速器踏板与一个第二阈值相比较并且将该净牵引作用力与一个第三阈值相比较；基于该比较为该变速器选择经济模式换档规律；并且根据该经济性换档规律来控制该变速器在多个档位范围之间的换档。

在这个实施例的一种形式中，存储在该控制模块中的这些指令可以包括可由该变速器控制电路执行以进行以对该净牵引作用力进行确定的多个指令，该净牵引作用力是这些发动机扭矩数据、一个选定档位范围的传动比以及变矩器的模式的一个函数。在其另一种形式中，存储在该控制模块中的这些指令可以包括可由该变速器控制电路执行以进行以下各项的多个指令，即，计算车辆的一个后桥与轮胎尺寸的一个比值，并且确定该变速器的多个可选择的档位范围的传动比。

在该系统中，存储在该控制模块中的这些指令可以包括可由该变速器控制电路执行以进行以下各项的多个指令，即，控制从一个第一档位范围到一个第二档位范围的一个换档。存储在该控制模块中的这些指令可以进一步包括可由该变速器控制电路执行以进行以下各项的多个指令，即，确定在该变速器从该第一档位范围换档到该第二档位范围之后，该变速器是否在一段时间内从该第二档位范围换档到该第一档位范围。

在该系统的一个替代性实施例中，该第三阈值可以包括一个最大牵引作用力和一个牵引作用阈值。此外，存储在该控制模块中的这些指令可以进一步包括可由该变速器控制电路执行以用于调整该牵引作用阈值的多个指令。

在一个不同的实施例中，提供了一种使机动车辆以最佳车辆速度运行而不会负面地影响到车辆生产率的方法。该方法包括：确定该变速器的所有档位范围的传动比；接收所有档位范围的作为发动机速度的一个函数的发动机扭矩数据；并且计算车辆加速度并确定加速器踏板位置。此外，针对变速器的一个当前档位范围确定车辆的一个净牵引作用力。该方法还包括：将车辆加速度与一个第一阈值相比较，将加速器踏板位置与一个第二阈值相比较，并且将该净牵引作用力与一个第三阈值相比较。该方法进一步包括基于该比较来为变速器选择一个经济模式换档规律并且根据该经济模式换档规律来控制变速器在一个或多个档位范围之间的换档。

在这个实施例的一种形式中，这种对换档进行控制可以包括确定是否可以完成从一个较低档位范围到一个较高档位范围的一个升档。该方法也可以确定在从一个较低档位范围升档到一个较高档位范围的该升档完成之后，该变速器是否在一段时间内从该较高档位范围降档到该较低档位范围。此外，该方法可以包括当变速器在该段时间内从该较高档位范围降档到该较低档位范围时，调整第三阈值。

在这个实施例的另一种形式中，当经济模式换档规律至少包括具有一个第一传动比的一个第一档位范围、具有一个第二传动比的一个第二档位范围以及具有一个第三传动比的一个第三档位范围，该第二传动比小于该第一传动比，并且该第三传动比小于该第二传动比时，这种对换档进行控制可以包括从该第一档位范围换档到该第二档位范围。在这个实施例中，在从该第一档位范围换档到该第二档位范围之后，重复该方法。此外，该方法可以包括从该第二档位范围换档到该第三档位范围。可替代地，该方法可以包括从该第一档位范围换档到该第三档位范围。

在一个替代性实施例中，提供一种为具有X个可选择档位范围的并且连接到动力车辆上的变速器选择经济模式换档规律的方法。该变速器具有一个变速器控制电路并且该车辆具有用于控制一个发动机的一个发动机控制电路。该方法包括：计算车辆加速度和加速器踏板位置的一个变化；为变速器的一个当前档位范围N计算车辆的一个净牵引作用力，其中N<X；针对所有升档档位范围确定一个最大牵引作用力，这些升档档位范围包括档位范围N+l、N+2……以及N+J，其中J=X-N；将该净牵引作用力与每一个最大牵引作用力相比较；并且基于该比较来为变速器选择经济模式换档规律。

在这个实施例的一个方面中，该方法包括控制档位范围N与这些升档档位范围中的一个升档档位范围之间的换档。在另一个方面中，该方法可以包括：(a)确定这些升档档位范围中的哪一个升档档位范围具有大于该净牵引作用力的一个最大牵引作用力；(b)针对满足步骤(a)的条件的那些升档档位范围，计算那些升档档位范围的最大牵引作用力与该净牵引作用力之间的差；并且(c)识别与步骤(b)中计算出的最小的差相对应的那个升档档位范围。该控制步骤可以包括从档位范围N换档到在步骤(c)中识别出的那个升档档位范围。

此外，该方法可以包括确定在从档位范围N到那个升档档位范围的换档之后，变速器是否在一段时间内从那个升档档位范围降档到档位范围N。在变速器在该时间段内从那个升档档位范围降档到档位范围N时，可以调整与那个升档档位范围相关联的最大牵引作用力。该方法的控制步骤可以包括从档位范围N换档到升档档位范围L，其中L介于N与M之间，并且升档档位范围M对应于在步骤(c)中识别出的那个升档档位范围。此外，该方法可以包括将一个恒定阈值加到每一个最大牵引作用力上。

如在本披露中所描述的，切换到该经济换档规律的一个优点是改进载有该变速器的车辆的燃料效率。可以选择该经济换档规律而不管变速器早先以其而工作的换档规律的类型。这样，即使当车辆根据一个基于性能的换档规律来工作时，也可以选择该经济换档规律。

附图简要说明

本发明的上述方面以及获得这些方面的方式将变得更加清楚，并且本发明本身将通过参考以下对本发明的实施例的描述、结合这些附图而得到更好的理解，在附图中：

图1为通过一个线束连接到一个控制器上的一个变速器的一个实施例的透视图；并且

图2为用于一个经济换档规律的、具有多个换档点的一个示例性扭矩曲线的图表；

图3为用于选择一个经济换档规律的一个实施例的流程图；

图4为图3的实施例的流程图；

图5为图3的实施例的流程图；并且

图6为图3的实施例的流程图。

贯穿这几个视图，使用相应的参考号来指示相应的部分。

具体实施方式

以下所描述的本发明的这些实施例并不旨在是穷尽的或者旨在将本发明限制在以下详细描述中所披露的这些准确形式。而且，选择并且描述这些实施例是为了使得本领域的其他技术人员可以认识并且理解本发明的原理和实践。

本发明涉及一种基于经济性的变速器换档规律，该变速器换档规律控制车辆中的一个变速器的工作。参看图1，提供了一个变速器设备的一个示例性实施例。一个变速器102在图1中示出为具有一个控制器104、即变速器控制模块（“TCM”）。软件被下载到该TCM104并且线束106将TCM104连接到变速器102上。常规线束106包括包围多根电线的一个外部塑料本体，这些电线从在线束106的一个末端处的TCM连接器110延伸到安置在线束106的相反末端处的一个变速器连接器108。

线束106也可以包括其他连接器，如速度传感器连接器。例如，在图1中，一个发动机速度传感器或输入速度传感器连接器112连接到变速器102的一个发动机速度传感器或输入速度传感器126上。同样地，一个涡轮速度传感器连接器114将线束106连接到变速器102的一个涡轮速度传感器128上。此外，线束106的一个输出速度传感器连接器116连接到变速器102的一个输出速度传感器130上。线束106的其他可能的连接器包括一个节气门输入来源连接器120、一个节气门位置传感器（TPS）连接器124、一个车辆连接器118（例如车辆接口模块（“VIM”）连接器）以及一个替代的变速器线束配合连接器122。在其他实施例中可以存在另外的连接器和/或线束。

如所指出，变速器102可以包括这种发动机速度传感器或输入速度传感器126、涡轮速度传感器128以及输出速度传感器130。变速器102通过将变速器102的变矩器壳体134连接到一个发动机（未示出）的一个钟形壳体（未示出）上而安装到该发动机（未示出）上。变速器102的扭矩传递机构132（例如一个变矩器）可以包括多个凸耳140，这些凸耳通过多个波形板螺栓（未示出）连接到一个波形板（未示出）上。为了这个实施例的目的，扭矩传递机构132将被称为一个变矩器。

在一个实施例中，一个内燃发动机（未示出）可以通过该变矩器132连接到变速器102上。该内燃发动机可以被配置成旋转地驱动发动机的一个输出轴（未示出），该输出轴连接到变矩器132的一个输入轴或泵轮轴（未示出）上。变矩器132可以进一步包括一个涡轮（未示出），该涡轮通过多个花键连接到变速器102的一个涡轮轴（未示出）上。进而，该涡轮轴（未示出）可以连接到或整合有变速器102的一个可旋转的输入轴（未示出）上。变速器102的一个输出轴（未示出）可以连接到或整合有并且旋转地驱动一个传动轴（未示出），该传动轴连接到一个常规万向节（未示出）上。该万向节（未示出）可以连接到并且旋转地驱动一个驱动桥（未示出），该驱动桥具有安装到其每一个末端处的多个轮胎或轮子。变速器102的输出轴（未示出）通过传动轴、万向节以及驱动桥以一种常规的方式来驱动这些轮胎。

在变矩器132中，一个常规锁止离合器（未示出）可以连接在变矩器132的泵轮（未示出）与涡轮（未示出）之间。变矩器132的工作是常规性的，使得其可以在一个所谓的“变矩器”模式或“锁止”模式中工作。变矩器132可以在某些工作状态如车辆起动、低速以及某些换档状态过程中以“变矩器”模式工作，在“变矩器”模式中，锁止离合器（未示出）是解除接合的并且泵轮（未示出）以发动机输出轴（未示出）的转速而旋转，而涡轮（未示出）由该泵轮（未示出）通过介于该泵轮（未示出）与该涡轮（未示出）之间的一种流体（未示出）来旋转地致动。在这个工作模式中，通过液力偶合而发生扭矩倍增，这样使得涡轮轴（未示出）相比于由发动机（未示出）供应的扭矩而言被暴露于更大的驱动扭矩，如本领域所已知的。

变矩器132可以在其他工作状态过程中以“锁止”模式来工作。在“锁止”模式中，锁止离合器（未示出）是接合的并且泵轮（未示出）由此直接连接到涡轮（未示出）上，这样使得发动机输出轴（未示出）直接连接到变速器102的输入轴（未示出）上，也如本领域所已知。

在工作过程中，当发动机旋转地驱动变矩器132时，该发动机速度传感器或输入速度传感器126检测变矩器132的转速。变矩器132可以包括多个肋件或凸出部（未示出），这些肋件或凸出部从变矩器132的表面凸出，并且在每一转过程中该发动机速度传感器或输入速度传感器126测量这些肋件或凸出部。

如图1所示，变速器102也可以包括一个主外壳或壳体136，该主外壳或壳体封闭一个变速箱，即，多个离合器盘与反作用盘、多个可自动选择的齿轮、行星齿轮组、毂件、活塞、轴以及多个其他壳体。如前所述，变速器102可以进一步包括一个涡轮轴（未示出），该涡轮轴可以使变速器中的多个不同离合器旋转。一个齿轮或转速脉冲轮（未示出）可以连接到该涡轮轴（未示出）上，从而使得连接到主外壳或壳体136上的该涡轮速度传感器128测量该齿轮或转速脉冲轮（未示出）的转速。其他变速器可以包括熟练的业内人士已知的测量涡轮速度的多种替代方式。

在一个实施例中，变速器102可以包括由变速器102的后盖138封闭的一个输出轴（未示出）。为测量变速器102的输出速度，输出速度传感器130可以连接到该后盖138上。一个较小的齿轮或转速脉冲轮（未示出）可以连接到该输出轴（未示出）上，从而使得该输出轴和齿轮或转速脉冲轮一起旋转。输出速度传感器130与该齿轮或转速脉冲轮对齐并且测量该输出轴的转速。因此，在一个给定时间段上，测量出变速器的输出速度。

变速器换档规律和其他相关指令包括在下载到TCM104的软件之中。通过将指令电传输到变速器从而使得由多个离合器、多个活塞等执行某些动作，TCM104可以控制变速器的换档。在一个非限制性实施例中，TCM104是一个变速器控制电路的一部分，该变速器控制电路可以进一步包括用于控制离合器组件的接合和解除接合的一个电子螺线管与阀门组件等。变速器102内的多个部件可以用电气、机械、气动、半自动和/或手动方式启动。变速器控制电路能够控制变速器的工作来达到所希望的性能。

基于一个变速器软件程序中的多个指令，变速器控制电路（例如TCM104）可以依据一辆车辆的行驶状态来选择一种换档规律，并且通过将多个信号通过线束106进行发送来执行该软件中所包括的多个指令从而控制变速器102。TCM104也可以接收来自变速器102的测量数据，例如像，来自输入速度传感器126的输入速度、来自涡轮速度传感器128的涡轮速度以及来自输出速度传感器130的输出速度。在变速器不包括变矩器132的一个实施例中，变速器可以仅具有一个输入速度传感器126和输出速度传感器130。TCM104也可以计算多个不同参数，这些参数包括变速器传动比或档位范围，它典型地为输入速度与输出速度的比率。在变速器102具有变矩器132的一个实施例中，变速器传动比或档位范围也可以由涡轮速度与输出速度的比率确定。

TCM104还可以接收来自一个节气门输入来源的加速器踏板位置（即节气门百分比），该节气门输入来源可以连接到一个发动机控制模块（ECM）上以用于在一个数据链路上传输节气门数据。常规数据链路的实例包括J1587数据链路、J1939数据链路、IESCAN数据链路、GMLAN、梅塞德斯PT-CAN、到TCM的硬接线TPS（节气门位置传感器）以及到TCM的硬接线PWM（脉冲宽度调制）。在该数据链路上传递的信息（如，加速器踏板位置）不限于一个特定发动机/变速器配置。相反，该数据链路可以针对大部分车辆设置来适配。

为了背景中的目的，可以选择一个经济换档规律以改进车辆的燃料效率。变速器控制电路可以基于发动机和变速器的数据来选择该经济换档规律。在许多设置中，变速器控制电路可以根据一个可下载的软件程序或逻辑来工作，该软件程序或逻辑在一个经济换档规律与一个性能换档规律之间进行选择。可以例如在变速器控制电路检测到车辆空载或能够快速加速时选择该经济换档规律。例如，与如果TCM基于性能换档规律来指令进行一次从较高传动比到较低传动比的换档相比，为了执行这种经济换档规律，该TCM可以在一个较低的输出速度上指令进行同一次换档。另一方面，如果TCM检测到车辆不能够快速地加速和/或预测车辆是有负载的或正在上陡坡，那么该TCM选择性能换档规律。例如，与如果TCM基于经济换档规律来指令执行一次从较低传动比到较高传动比的换档相比，为了执行性能换档规律，该TCM可以在一个较高的输出速度上指令执行同一次换档。一个较高传动比上，变速器产生较大扭矩，例如来移动一辆有负载的车辆或当一辆车辆上陡坡时帮助该车辆。

在本披露中，提供了选择一个增强的经济换档规律的一种方法的多个方面。然而，与许多常规经济换档规律不同，当车辆根据一个性能换档规律或者经济换档规律工作时，可以启用本披露的方法的至少一个示例性实施例。换句话说，本披露的这些方面提供了一种增强的或改进的经济换档规律，可以选择该增强的或改进的经济换档规律来为车辆提供额外的燃料节约。根据一个常规的经济换档规律工作的车辆在满足用于启用该增强的或改进的经济换档规律的预定状态时可以获得另外的燃料节约的益处。可替代地，即使车辆根据一个性能换档规律来工作，也可以选择该增强的经济换档规律并且可以相应地控制变速器换档来实现改进的燃料效率。在变速器根据一个常规性能换档规律工作时通过选择这种增强的经济换档规律来改进燃料效率的这种能力是本披露的许多优点中的一个。

在一个示例性方面中，变速器控制电路可以根据用于选择一个经济换档规律或者性能换档规律的逻辑来工作。不管变速器控制电路是选择经济换档规律还是性能换档规律，另外的逻辑使得该变速器控制电路能够决定是否启用一个第三换档规律，即如本披露中所述的这种增强的经济换档规律。在这个方面中，该第三换档规律（例如增强的经济换档规律）可以仅在变速器控制电路选择了经济换档规律或者性能换档规律之后被启用。如前所述，该增强的经济换档规律使得车辆能够实现比经济换档规律或者性能换档规律更好的燃料效率。然而，在替代性方面中，可能希望选择这种增强的换档规律而无需在之前选择经济换档规律或性能换档规律。

在本披露的一个相关方面中，在可以选择这种增强的经济换档规律之前，由变速器控制电路进行了若干确定。因为增强的经济换档规律的另一个优点是其在大多数车辆设置（例如发动机/变速器组合）中的实现方式，变速器控制电路学习在最大加速器踏板位置的发动机扭矩曲线。这种学习可以发生在不同的时间，但总体上发生在发动机和变速器首次开始彼此通信时（即发动机/变速器组合第一次以最大加速器踏板位置工作时）。对于不同的实施例，这可以变化，并且甚至可以自动地实时发生。

参看图2，示出发动机扭矩曲线202随着最大加速器踏板位置的发动机速度而变化的一个示例性图表200。为了学习发动机扭矩曲线，发动机扭矩数据可以通过一个数据链路而通信给变速器控制电路（例如TCM104）。在这个实施例中，在变速器控制电路第一次能够与发动机的一个控制电路通信时在该数据链路上通信发动机扭矩数据。例如，发动机控制电路可以具有一个与TCM104通信的发动机控制模块。

在图2中还示出了两个换档点204、206。为了启用或选择这种增强的经济换档规律，变速器控制电路确定当前的传动范围及其相应的传动比。变速器控制电路还确定当变速器从一个较低档位范围换档到一个较高档位范围时，发动机扭矩对这样的一次换档的影响。换句话说，除了许多不同因素以外，变速器控制电路确定变速器是否可以完成到一个较高档位范围的一次换档而不超过这下一个范围的最大发动机扭矩。出于此披露的目的，与该较高档位范围相比，该较低档位范围具有一个较高的传动比。在一个较低档位范围中，更多的输出扭矩被传输到车辆的后桥和轮胎上，并且因此可以在一种性能模式中是优选的。然而，在一个较高档位范围中，可以有较少的输出扭矩被传输到车辆的后桥和轮胎上。当一个变速器在一个较高档位范围中工作时，可以实现更好的燃料效率。

根据图2的图表200，如果变速器在换档点204处工作，那么变速器控制电路可以确定换档到一个较高档位范围是否是可取的。如图所示，箭头208表明可以从换档点204实现到一个较高档位范围（例如换档点212）的一次换档而不会超过发动机扭矩曲线202的发动机扭矩极限。另一方面，如果变速器在换档点206处工作，那么变速器控制电路可以确定换档到一个较高档位范围（例如换档点214）是不可取的。替代的是，如图所示，箭头210表明不可能实现到该较高档位范围的一次换档而不超过发动机扭矩曲线202的发动机扭矩极限。如果变速器尝试从换档点206换档到该较高档位范围的话，发动机将不会允许完成这种换档并且车辆速度将会减小。随着车辆速度减小，变速器控制模块将有可能降档到一个较低档位范围。

不能从换档点206到换档点214进行换档的一个原因是由于缺少牵引作用力。尽管图2中相对于发动机扭矩示出这些换档点，但是在至少一个实施例中，变速器控制电路在启用或选择这种增强的经济换档规律之前会确定当前的牵引作用力。牵引作用力是作用在驱动轮推进而使车辆运动的这些轮胎面皮（tire patches）上的净力。在工作过程中，当前牵引作用力可以被确定为最大发动机扭矩、变速器扭矩比以及后桥比的一个函数。下面会进一步详细地讨论这点。

增强的经济换档规律与常规或标称的换档规律不同，因为增强的换档规律总体上以一个较低发动机速度操作发动机以便减小由车辆消耗的燃料量。因为当变速器根据一个常规的经济换档规律或者性能换档规律工作时可以选择这种增强的经济换档规律，所以希望的是在对车辆生产率大致上不产生影响时选择该增强的换档规律。车辆生产率或性能可以指平均车辆速度。换句话说，只要平均车辆速度不会显著改变，就可以启用增强的经济换档规律。如以上参看图2所述，如果变速器尝试太快地换档，即这样使得在轮子处缺少牵引作用力，那么变速器可能会经历换档循环。换档循环发生在变速器从一个第一档位范围换档到一个第二档位范围，并且随后在一个相对短的时间段内换档回到该第一档位范围时。当换档循环发生时，车辆速度会改变，因为不能维持或保持这种从第一档位范围到第二档位范围的换档。因此，影响选择增强的换档规律的两个相关因素是车辆生产率和换档循环。

然而，应指出，车辆的重量与变速器控制电路是否选择增强的经济换档规律不相关。因此，即使车辆正牵引着例如一辆拖车或其他负载并且根据一个性能换档规律来工作，只要维持了车辆生产率并且变速器不经历随后的换档循环，就仍然可以选择该增强的经济换档规律。

此外，所希望的是当满足启用增强的经济换档规律的所有指标时立即启用该增强的经济换档规律。如上所述，也可以为大部分车辆设置启用该增强的经济换档规律，并且因此其较少依赖于发动机型号、节气门开度、车辆型号等。

参看图3，示出一种用于选择增强的经济换档规律（ESS）的方法300的示例性实施例。该方法300包括在启用或选择这种换档规律之前的若干步骤。在其他实施例中，为启用或选择增强的经济换档规律可能要求更多的步骤。例如，在步骤302中，变速器控制电路计算车辆加速度。存在若干方式可以确定车辆加速度。首先，如图1所示，变速器可以包括用于测量变速器的输出速度的一个输出速度传感器130。车辆速度信息可以通过数据链路通信给变速器控制电路。一旦已知变速器输出速度和车辆速度，则这两者的比率可以被用于计算变速器的输出加速度（例如输出速度/车辆速度）。一旦已知变速器的输出加速度，则可以基于后桥与轮胎尺寸的一个比率计算出车辆加速度。这个比率考虑到从变速器输出轴到轮胎面皮的损耗。

车辆加速度也可以通过对车辆速度求导来获得。如上所述，车辆速度信息在数据链路上通信给变速器控制电路。有时，这种数据信号可以是慢的并且因此车辆速度信息可能不是完全准确或最新的信息。这样，如果车辆速度信息被缓慢地通信给变速器控制电路，那么这可能对于计算车辆加速度而言是较不优选的方式。

在步骤304中，变速器控制电路确定车辆加速器踏板的位置。这个信息可以通过数据链路通信给变速器控制电路。加速器踏板位置可以具有不同单位，但在一个实施例中，这种位置被定义为节气门百分比（例如最大加速器踏板位置等于百分之百节气门并且最小加速器踏板位置等于百分之零节气门）。

在方法300中，当前牵引作用力是在步骤306中进行计算。如上所述，牵引作用力是发动机扭矩、传动比以及变矩器扭矩比的一个函数。以下是对如何可以获得用于计算牵引作用力的每一个变量的一个简要描述。

当前发动机扭矩可以用若干方式来确定。首先，这种扭矩可以通过数据链路通信给变速器控制电路。可替代地，可以在发动机与变速器之间定位一个传感器以用于读取发动机扭矩。举例来说，该传感器可以被定位在发动机的一个飞轮或轴上。这样，该传感器可以电连接至变速器控制电路以便将所测量出的发动机扭矩通信给该变速器控制电路。

如上所述，传动比是输入速度与输出速度的比率。此外，传动比也是涡轮速度与输出速度的比率。输入速度或发动机速度可以由如图1所示的输入速度传感器126测量。类似地，涡轮速度和输出速度可以对应地由涡轮速度传感器128和输出速度传感器130测量。

变矩器扭矩比是随变矩器模型与在确定时变矩器工作的模式而变化的。变矩器模型产生一个变矩器扭矩比，该变矩器扭矩比可以乘以传动比从而产生变速器扭矩比。超过一个特定档位范围，变矩器就可以在“锁止”模式中工作，这样使得变速器扭矩比是单位值并且不然的话总体上是车辆速度的一个常规函数或一个预定扭矩比值。在一些实施例中，变速器扭矩比还可以包括一个低效率因数，该因数建模了穿过变速器的齿轮系统和变矩器的效率耗损。在这类实施例中，这样的齿轮系统/变矩器低效率可以作为档位范围与发动机速度的一个函数而被建模，以便产生一个低效率因数，该因数可以加到扭矩比上、从扭矩比中减去或乘以扭矩比，这样使得总扭矩比总体上以该低效率因数减小。可替代地或另外，这种齿轮系统/变矩器低效率可以是以从牵引力中减去的一个扭矩减小因数的形式产生的。

变速器控制电路也可以计算或确定车辆的后桥比和轮胎尺寸。该后桥比是使该后驱动桥（未示出）转动一个整转所要求的传动轴（在图1中未示出）的转数的比率，并且该轮胎尺寸是连接到车辆上的轮胎的直径。在一些实施例中，后桥比和轮胎尺寸可以被预先编程到变速器控制电路中，并且相应地在步骤306中从该变速器控制电路中检索出这些参数。

增强的经济换档规律超过许多常规换档规律的一个优点是不必确定作用在车辆上的滚动阻力和空气动力学力。因此，变速器控制电路在决定是否选择增强的经济换档规律之前作出较少的计算和确定。

一旦变速器控制电路计算、确定或检索了这些变量（例如发动机扭矩、传动比、变矩器扭矩比以及后桥比），就可以在步骤306中计算当前牵引作用力。为了做到这点，根据以下公式计算当前牵引作用力（CTEF）：CTEF=CET*GR*TCTR*RAR，其中CET为当前发动机扭矩，GR为传动比，TCTR为变矩器扭矩比并且RAR为后桥比。如图3所示，一旦完成步骤302、304以及306，则该方法300进行到B（参见图4）。

在图4中，一旦为了获得车辆加速度、加速器踏板位置以及当前牵引作用力而做出和/或接收了计算和值，于是用于选择增强的经济换档规律的这种方法300就经过多个算法或状态步骤。例如，在步骤400中，变速器控制电路将该当前车辆加速度与一个第一阈值或算法（阈值1）相比较。阈值1总体上被定义为增强的经济换档规律中的一个恒定值或值域。用于阈值1的该值或值域总体上包括低的加速度值，因为所希望的是仅当车辆生产率将不受影响时来启用这种换档规律。通过将阈值1设定为一个低加速度值或值域，假定的是车辆生产率在车辆加速度低时受到较小影响。换句话说，如果车辆加速度是相对低的，那么就有机会换档到一个较高档位范围并且得到较好燃料里程数而不会忽视车辆操作者的意图并且不会负面地影响车辆生产率。在一个非限制性实例中，阈值1可以等于或小于约0.5m/s²。

在步骤402中，变速器控制电路将该当前加速器踏板位置与另一个阈值或域（阈值2）相比较。更具体来说，在这个步骤中，变速器控制电路确定加速器踏板位置上是否存在一个变化，并且如果存在，那么确定该变化是否足够大以至不启用或选择增强的经济换档规律。再次，车辆操作者的意图是重要的。假定的是如果加速器踏板位置有一个快速的变化，例如从百分之四十到百分之九十节气门，那么车辆操作者希望更大的车辆速度或输出扭矩（例如当上陡坡时）。在这种情况下，如果变速器控制电路启用增强的经济换档规律，那么车辆生产率就会受到负面影响，并且因此该换档规律不能够被启用。另一方面，如果加速器踏板位置上的变化满足步骤402的条件，那么变速器控制电路在启用该增强的经济换档规律之前将进一步评估步骤400和步骤404的条件。在另一个非限制性实例中，如果加速器踏板位置上的变化小于或等于每秒约百分之二十，那么可以满足步骤402中的条件。

在步骤404中，变速器控制电路针对一个第三阈值（阈值3）来评估当前牵引作用力。在这个实施例中，阈值3可以具有两个分量。第一分量是用于一个较高档位范围的一个最大牵引作用力并且第二分量是一个预定的恒定值或阈值边际值。在这个步骤中，如果当前牵引作用力小于阈值3，那么可以选择增强的经济换档规律。

如上所述，变速器102可以具有数量为X的可自动选择的档位范围。因此,当变速器在档位范围N上工作时，变速器控制电路确定档位范围N+l的最大牵引作用力。换句话说，变速器控制电路获得关于用于下一个升档的档位范围的最大牵引作用力。为了做到这点，变速器控制电路在数据链路上接收全加速器踏板位置的发动机扭矩数据。如图2所示，这种发动机扭矩数据是发动机速度的一个函数，该发动机速度可以例如由发动机速度传感器或输入速度传感器126（图1）测量。发动机扭矩数据可以被组织以便形成一个发动机扭矩曲线202（图2）。

作为一个实例，变速器当前可以工作在具有换档点204（图2）的档位范围N上。为了启用增强的换档规律，下一个较高范围的档位N+l可以具有一个换档点212。在换档点212处，变速器控制电路可以通过扭矩曲线202获得最大发动机扭矩。变速器控制电路还可以确定在换档点212处的最大牵引作用力，该最大牵引作用力是在档位范围N+l（即换档点212）处的最大发动机扭矩、档位范围N+l的传动比、档位范围N+l的变矩器扭矩比以及档位范围N+l的后桥比的一个函数。一旦已知档位范围N+l的最大牵引作用力，就可以在步骤404中完成比较。

阈值3的第二分量是一个预定的恒定值或阈值边际。作为一个非限制性实例，档位范围N+l的最大牵引作用力可以被确定为12,000牛顿。增强的经济换档规律可以将阈值3的第二分量设定为任何预定的值，但为了这个实例的目的，该阈值边际可以为1,000牛顿。因此，阈值3的值是档位范围N+l的最大牵引作用力与阈值边际的总和，即13,000牛顿。在步骤404中，如果当前牵引作用力小于13,000牛顿，那么满足在步骤404中所阐述的条件。

然而，如果当前牵引作用力大于13,000牛顿，就不能完成从档位范围N到档位范围N+1的换档，因为在轮胎处没有足够的力。尽管图2示出了发动机扭矩，如果变速器工作在档位范围N上在换档点206处，在不超过最大发动机扭矩的情况下就不能实现一次到档位范围N+l（例如换档点214）的升档。类似地，如果当前牵引作用力超过最大牵引作用力与阈值边际的总和，就不能完成同样的这次换档。

在替代性实施例中，变速器控制电路可以选择增强的经济换档规律并且将变速器从档位范围N换档到档位范围N+2，其中档位范围N+l被跳过或没有被选择。步骤400、402以及404中的同样这些条件是由变速器控制电路评估的，并且如果满足这些条件，就可以实现从档位范围N到档位范围N+2的换档。在这个实施例中，步骤404中的阈值3的值包括档位范围N+2的最大牵引作用力与阈值边际的总和。在另一个替代性实施例中，只要当前牵引作用力小于档位范围N+j的最大牵引作用力与阈值边际的总和，就有可能从档位范围N换档到档位范围N+3、N+4、……N+j，其中变速器具有X个可自动选择的档位范围，并且j等于X-N。

在这个替代性实施例的一个方面中，步骤308可以是一个任选步骤。换句话说，当希望跳跃换档时方法300可以包括步骤308，或者方法300可以被配置成使得步骤308不是一个有效的步骤。在一个方面中，步骤308可以由一位使用者启用或停用。在一个不同方面中，步骤308可能不包括在方法300中（并且因此根据方法300的跳跃换档是不可能的）。在步骤308中，变速器控制电路可以确定每一个可选择的升档档位范围（例如N+1、N+2、……N+j，其中J=X-N）的最大牵引作用力。因此，就可能具有紧密的速比级差的那些变速器而言，变速器控制电路可以基于每一个升档档位范围的最大牵引作用力确定变速器是否可以从档位范围N换档到一个升档档位范围。如果可以跳过一个或多个升档档位范围，那么变速器控制电路可以控制从档位范围N到档位范围N+M的换档，其中M是介于1与j之间的整数。

作为一个非限制性实例，一个10档变速器可以具有10个向前范围（即X=10）。方法300可以如前所述进行步骤302、304以及306。如果执行了步骤308，那么变速器控制电路可以确定档位范围N+1与档位范围N+J之间的每一个升档档位范围的最大牵引作用力。假设变速器工作在第二档范围上（即N=2并且J=8），则可能的升档范围因此将为范围3至10。如果不执行步骤308，那么变速器控制电路会将第二档范围（N=2）的当前牵引作用力与第三档范围（即N+1）的最大牵引作用力相比较。然而，如果执行步骤308，那么变速器控制电路可以确定第三档范围（N+1）、第四档范围（N+2）、第五档范围（N+3）、……以及第十档范围（N+j）的最大牵引作用力。在这种确定之后，变速器控制电路继续执行步骤400和402。假设满足这些条件，则变速器控制电路可以随后执行步骤404。

在步骤404中，该阈值（阈值3）可以取决于可选择的升档档位范围的数量而包括一组一个或多个的值。在执行步骤308的情况下，阈值3可以包括所有升档档位范围的最大牵引作用力值加上一个额外的恒定值（例如一个阈值或边际）。在这个实施例中，变速器控制电路在步骤404中执行多个比较确定。举例来说，可以将当前牵引作用力与各升档档位范围的最大牵引作用力相比较，并且具有大于当前牵引作用力的一个最大牵引作用力的那个最高的升档范围就是变速器控制电路将在步骤500中换档到的档位范围。在前面的实例中，如果变速器处于第二档范围，并且变速器控制电路确定第二档范围的当前牵引作用力小于第三档范围和第四档范围的最大牵引作用力，但不小于第五档范围以及以上的范围的最大牵引作用力，那么变速器控制电路可以随后升档到第四档范围并且跳过第三档范围。

可替代地，方法300可以定义成仅可以跳过有限数量的档位范围。这可以在方法300载入到变速器控制电路中之前被预先确定，或者一位使用者可以具有设定可允许的跳跃换档的数量的能力。在任一情况下，变速器控制电路可以确定一个较高档位范围是可获得的（例如净牵引作用力小于该较高档位范围的最大牵引作用力），但方法300可以限制变速器控制电路换档到该较高档位范围，因为这样做会超过为可以跳过的档位范围数量设定的极限。然而，因为方法300是连续地执行的，假定方法300中给出的条件连续地得到满足，变速器就可以在一个第一迭代中从第二档范围换档到第四档范围并且随后在一个第二迭代中从第四档范围换档到第六范围。当然，这也假设方法300将该受控换档限制为仅跳过一个档位范围（例如第二档位范围到第四档位范围，跳过了第三档位范围）。

如图4所示，如果步骤400、402或404中阐述的条件中的任何一个不能得到满足，那么就不启用或不选择增强的经济换档规律并且方法300重复步骤302、304以及306。然而，一旦步骤400、402或404中阐述的条件得到满足，那么可以在步骤406中启用或选择该增强的经济换档规律。至少在这个实施例中，这就完成了用于启用或选择增强的经济换档规律的条件限制。一旦选择了该换档规律，方法300进行到步骤500。

参看图5的实施例，一旦启用或选择了增强的经济换档规律，变速器控制电路就可以控制变速器换档来实现较好的车辆燃料经济性。为了做到这点，在步骤500中，变速器控制电路可以换档到具有一个较低传动比的一个较高档位范围。一旦完成了到该较高档位范围的换档，则在步骤502中，变速器控制电路可以启动一个等待周期t_延迟。可替代地，在一些实施例中步骤502可以是任选的。

在步骤504中，变速器控制电路确定变速器在选择该增强的经济换档规律之后是否会经历换档循环。再次，在一个实施例中，在步骤502的等待周期期满之后执行步骤504。然而，在一个不同的实施例中，可以在步骤500之后立即执行步骤504。变速器控制电路可以重复地执行步骤504以便确保变速器不经历换档循环。如上所述，换档循环对于选择增强的经济换档规律而言是不利的，因为车辆生产率可能受到负面的影响。举例来说，如果变速器从该较高档位范围（在步骤500中其换档到的那个档位范围）降档到该较低档位范围，那么平均车辆速度可能减小，由此影响到车辆生产率。

如果变速器经历换档循环，那么可能存在不同的结果。在一个方面中，在变速器控制电路确定变速器换档到一个较低档位范围（即较高传动比）之后，方法300继续到步骤600（图6）。在步骤600中，变速器控制电路可以启动一个计数器变量。该计数器变量可以由增强的经济换档规律初始设定为一个零值。然而，在步骤600中，计数器变量以一个是一的增量来增加。每当变速器做出一个从较低传动比到较高传动比的换档循环时，可以增加计数器变量的值。

在步骤602中，测试了计数器变量的状态。在这个实施例中，当计数器变量超过二时，即变速器从一个较低传动比降档到一个较高传动比超过两次时，满足步骤602中的条件并且方法300进行到步骤604。如果步骤602中的条件不未得到满足，那么变速器控制电路可以自动地重新选择这个较高档位范围（例如较低传动比）（这个步骤在图6中未示出）或它可以在该较低档位范围上重复步骤302、304以及306。在后面的这个状态下，不启用增强的经济换档规律直到满足步骤400、402以及404中设定的条件。

然而，如果计数器变量满足步骤602中的条件，那么方法300继续到步骤604，该步骤中阈值（阈值3）被重新评估和/或调整。例如，在步骤604中，可以调整该恒定值或阈值边际以便阻止进一步的换档循环。在前面的实例中，阈值边际被设定为1,000牛顿。如果变速器控制电路检测到了换档循环，那么该阈值边际可以被调整500牛顿以便例如允许变速器以增强的经济换档规律来工作。如果以调整的阈值边际变速器可以用该增强的经济换档规律连续地工作而没有换档循环，那么变速器控制电路重复方法300，以便确定是否可以选择下一个较高档位范围，以进一步减小发动机速度并且增进燃料节约。然而，如果以减小的阈值边际变速器控制电路检测到另一个换档循环，那么该阈值边际可以进一步被调整例如250牛顿。步骤604可以连续地执行，直到该阈值边际接近0牛顿并且当前牵引作用力不再小于用于这下一个较高档位范围的最大牵引作用力。

如图6中所示，在完成步骤604之后，方法300继续到步骤606，在该步骤中计数器变量被重置。步骤606可以是任选的，但在这个实施例中，该步骤允许变速器在变速器控制电路介入并且确定是否停用或取消选择该增强的经济换档规律之前（在调整阈值3之后）至少两次降档到一个较高传动比。

如上所述，变速器控制模块连续地执行方法300，而不管是否已经选择了该增强的经济换档规律。例如，如果已经选择了这种换档规律并且变速器控制电路正根据该换档规律控制换档，那么该控制电路连续地执行每一个步骤，以便进一步减小发动机速度并且改进燃料效率，直到方法300中设定的条件中的至少一个不能得到满足为止。因此,就具有N个可自动选择的档位范围的变速器而言，变速器控制模块可以控制一种从档位范围N到档位范围N+1的升档。一旦完成了到档位范围N+1的换档，变速器控制电路将确定变速器是否可以保持或维持该档位范围，并且如果可以，该控制电路将再次执行方法300并且确定变速器是否可以换档到档位范围N+2。

在本披露的一个方面中，一旦选择了增强的经济换档规律，则可以使用于停用或取消选择该换档规律的条件变得难以满足。这在维持了车辆生产率并且变速器控制电路没有检测到换档循环时尤其如此。然而，存在几种状态可以导致变速器控制电路停用或取消选择增强的经济换档规律。

在一种情况下，当加速器踏板位置有一个突然的剧烈变化时，该增强的经济换档规律可以被停用。如上所述，加速器踏板位置或节气门百分比是在发动机控制电路与变速器控制电路之间通过数据链路传输的数据。在其他实施例中，可能存在用于接收或确定加速器踏板位置的其他方式。尽管未在方法300中示出，但当变速器根据增强的经济换档规律工作时，变速器控制电路连续地监测加速器踏板位置并且将该加速器踏板位置与一个阈值相比较（即与以上相对于步骤402所描述的相比，这是一个不同的步骤和阈值）。在这种情况下，变速器控制电路监测加速器踏板位置上的变化。可以在适当地方存在一个滞后过滤器，这样使得当加速器踏板位置通过数据链路通信给变速器控制电路时，加速器踏板位置上的一个缓慢或中速的增加或变化将不引发到该控制电路的一个警报或信号。换句话说，当前加速器踏板位置的值可以被极大地过滤从而使得除非加速器踏板位置上的变化是突然和剧烈的，否则变速器控制电路将不会停用这种增强的经济换档规律。

例如，如果加速器踏板位置在一个较短时间量中从百分之十节气门变化到百分之七十节气门，那么变速器控制电路可以停用该换档规律以便使得变速器性能能够满足车辆操作者的预期希望。为了实用目的，车辆操作者可以缓慢踏下加速器踏板，而不使变速器控制电路停用这种增强的经济换档规律。然而，应指出，如果车辆操作者松开加速器踏板，从而引起加速器踏板位置的一个减小的变化，那么变速器控制电路可以不停用或不取消选择换档规律，即使这种变化是突然和/或剧烈的也是如此。

在另一种情况下，当加速器踏板处于一个最大位置（例如，百分之百节气门）并且车辆加速度低于一个阈值时，变速器控制电路可以停用或取消选择这种增强的经济换档规律。在这种情况下，车辆可能牵引一个重负载正在上陡坡。加速器踏板可能处于其最大位置上，但由于该陡坡和车辆的重量，车辆可能不会加速上坡。因此，变速器控制电路将停用或取消选择这种增强的经济换档规律并且选择例如一个性能换档规律以提供另外的扭矩来上陡坡。

如果变速器控制电路检测到换档循环，那么可以停用或取消选择该增强的经济换档规律。如上所述，换档循环可能负面地影响到车辆生产率，并且因此这可能是变速器控制电路可能停用或取消选择该增强的经济换档规律的另一个条件。

在另一个方面中，如果所需牵引作用力大致上接近当前档位范围的最大可获得牵引作用力，那么变速器控制电路可能停用或取消选择该增强的经济换档规律。在这种条件下，车辆的轮胎处的力量是或接近是当前档位范围上在轮胎处可获得的最大力量。换句话说，如果变速器控制电路确定所需牵引力接近当前最大可获得牵引作用力，那么将停用或取消选择该增强的经济换档规律，因为控制电路确定不能够保持坡度或负载（即不停用增强的经济换档规律可能会导致车辆速度的损失和/或降档到一个较低档位范围）。

在增强的经济换档规律中也可以结合扭转限制。这些限制可以防止变速器控制电路启用或选择该换档规律，或在已经选择了该换档规律时，这些限制可以引起该换档规律被取消选择或从其中退出。扭转限制（如图2所示）可以是用于从一个较低档位范围换档到一个较高档位范围的不可以违反的多个指令或规则。在许多情况下，扭转限制的存在是用来保护变速器及其工作零件的结构完整性。

虽然以上已经披露了结合本发明的这些原理的多个示例性实施例，但是本发明不仅限于所披露的实施例。而且，本申请旨在覆盖本发明的使用了其一般原理的任何变体、用途或适配。此外，本申请旨在覆盖相对于本披露的此类偏离内容，就如同位于本发明所属领域的已知或惯用实践中，并且落入所附权利要求的界限之内。

Claims (43)

1.一种为变速器在多个可选择的档位范围之间换档选择经济模式换档规律的方法，该变速器连接至一辆动力车辆上并且具有一个变速器控制电路，并且该车辆具有用于控制一个动力输入件的一个输入控制电路，该方法包括：

计算车辆加速度并且确定加速器踏板位置的一个变化；

针对该变速器的一个当前档位范围确定该车辆的一个净牵引作用力；

将该当前档位范围的该净牵引作用力与一个希望的档位范围的最大牵引作用力相比较；

基于该比较来为该变速器选择该经济模式换档规律；并且

根据该经济模式换档规律来控制在该变速器的一个或多个档位范围之间的换档。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将该车辆加速度与一个阈值相比较。

3.根据权利要求2所述的方法，其中如果该车辆加速度超过该阈值，则不执行这些选择和控制步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将加速器踏板位置的该变化与一个阈值相比较。

5.根据权利要求4所述的方法，其中如果加速器踏板位置的该变化超过该阈值，则不执行这些选择和控制步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，其中如果该净牵引作用力小于该最大牵引作用力与一个阈值的总和，则完成这些选择和控制步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其中如果该净牵引作用力小于该最大牵引作用力与该阈值的该总和，则该变速器从一个较低档位范围换档到一个较高档位范围。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括确定当该变速器从该较低档位范围换档到该较高档位范围之后，该变速器是否在一段时间内从该较高档位范围换档到该较低档位范围。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括如果该变速器在该段时间内从该较高档位范围换档到该较低档位范围，则调整该阈值。

10.根据权利要求1所述的方法，其中这种对该净牵引作用力进行确定包括：

接收与输入速度和一个最大加速器踏板位置相对应的输入扭矩数据；

计算该车辆的一个后桥与轮胎尺寸的一个比值；

确定该变速器的一个扭矩产生机构的状态；

确定该变速器的该多个可选择的档位范围的传动比；并且

计算作为这些输入扭矩数据、该车辆的该后桥与轮胎尺寸的比值、该扭矩产生机构的状态以及该变速器的这些传动比的一个函数的该车辆的净牵引作用力。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括确定车辆速度和变速器输出速度，其中该计算出的比值是车辆速度与变速器输出速度的一个函数。

12.根据权利要求10所述的方法，其中这种对一个扭矩产生机构的状态进行确定包括确定该变速器的一个变矩器是处于一个变矩器模式还是处于锁止模式。

13.根据权利要求10所述的方法，其中这种对输入扭矩数据进行接收包括接收在一个数据链路上的输入扭矩数据，该数据链路是在该变速器控制电路与该输入控制电路之间建立的。

14.根据权利要求10所述的方法，其中这种对输入扭矩数据进行接收包括用安置在该输入件与该变速器之间的一个传感器来测量输入扭矩。

15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括检测换档循环。

16.根据权利要求1所述的方法，其中在该选择步骤之后，连续地执行该计算步骤、确定步骤和比较步骤。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括如果加速器踏板位置的该变化增大超过一个阈值，则取消选择该经济模式换档规律。

18.根据权利要求17所述的方法，其中该阈值包括加速器踏板位置的一个过滤的值。

19.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：

将该计算出的车辆加速度与一个第一个阈值相比较并且将加速器踏板位置上的该变化与一个第二阈值相比较；并且

如果该计算出的车辆加速度超过该第一阈值或者加速度踏板位置的该变化超过该第二阈值，则取消选择该经济模式换档规律。

20.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

检测车辆速度的一个变化；并且

如果该检测到的变化超过一个阈值，则取消选择该经济模式换档规律。

21.一种为机动车选择经济模式换档规律的系统，该系统包括：

一个变速器，该变速器具有一个变矩器和多个可选择的档位范围；

一个变速器控制电路，该变速器控制电路包括一个控制模块，该控制模块具有存储在其中的经济模式换档规律，该变速器控制电路被配置成可操作地控制该变速器；

一个发动机控制电路，该发动机控制电路被配置成控制一个发动机的工作，该发动机可操作地连接至该变速器上；

一个通信链路，该通信链路被配置成在该变速器控制电路与该发动机控制电路之间传输信息；

其中，该控制模块进一步包括存储于其中的多个指令，这些指令用于可执行地控制该变速器控制电路以进行以下各项：

从该通信链路接收发动机扭矩数据，

计算车辆加速度，

确定一个加速器踏板位置，

确定该变矩器的一个模式，

计算该车辆的一个净牵引作用力，

将该车辆加速度与一个第一阈值相比较，将该加速器踏板与一个第二阈值相比较，并且将该净牵引作用力与一个第三阈值相比较，

基于该比较来为该变速器选择该经济模式换档规律；并且

根据该经济模式换档规律来控制该变速器在多个档位范围之间的换档。

22.根据权利要求21所述的系统，其中存储在该控制模块中的这些指令包括可由该变速器控制电路执行以对该净牵引作用力进行确定的多个指令，该净牵引作用力是这些发动机扭矩数据、一个选定档位范围的传动比、以及该变矩器的模式的一个函数。

23.根据权利要求22所述的系统，其中存储在该控制模块中的这些指令进一步包括可由该变速器控制电路执行以进行以下各项的多个指令，即，计算该车辆的一个后桥与轮胎尺寸的一个比值，并且确定该变速器的这些可选择的档位范围的传动比。

24.根据权利要求21所述的系统，其中存储在该控制模块中的这些指令进一步包括可由该变速器控制电路执行以用于以下各项的多个指令，即，控制从一个第一档位范围到一个第二档位范围的一个换档。

25.根据权利要求24所述的系统，其中存储在该控制模块中的这些指令进一步包括可由该变速器控制电路执行以进行以下各项的多个指令，即，确定在该变速器从该第一档位范围换档到该第二档位范围之后，该变速器是否在一段时间内从该第二档位范围换档到该第一档位范围。

26.根据权利要求21所述的系统，其中该第三阈值包括一个最大牵引作用力和一个牵引作用阈值。

27.根据权利要求26所述的系统，其中存储在该控制模块中的这些指令进一步包括可由该变速器控制电路执行以用于调整该牵引作用阈值的多个指令。

28.一种使机动车辆以最佳车辆速度运行而不会负面地影响车辆生产率的方法，该车辆具有连接至一个变速器上的一个发动机，该方法包括：

(a)确定该变速器的所有档位范围的传动比；

(b)接收所有档位范围的作为发动机速度的一个函数的发动机扭矩数据；

(c)计算车辆加速度并且确定加速器踏板位置；

(d)针对该变速器的一个当前档位范围确定该车辆的一个净牵引作用力；

(e)将该车辆加速度与一个第一阈值相比较，将该加速器踏板位置与一个第二阈值相比较，并且将该净牵引作用力与一个第三阈值相比较；

(f)基于该比较来为该变速器选择一个经济模式换档规律；并且

(g)根据该经济模式换档规律来控制该变速器在一个或多个档位范围之间的换档。

29.根据权利要求28所述的方法，其中这种对换档进行控制包括确定是否能够完成从一个较低档位范围到一个较高档位范围的一个升档。

30.根据权利要求29所述的方法，进一步包括确定在从一个较低档位范围到一个较高档位范围的该升档完成之后，该变速器是否在一段时间内从该较高档位范围降档到该较低档位范围。

31.根据权利要求30所述的方法，进一步包括当该变速器在该段时间内从该较高档位范围降档到该较低档位范围时，调整该第三阈值。

32.根据权利要求28所述的方法，其中，当该经济模式换档规律至少包括具有一个第一传动比的一个第一档位范围、具有一个第二传动比的一个第二档位范围以及具有一个第三传动比的一个第三档位范围，该第二传动比小于该第一传动比，并且该第三传动比小于该第二传动比时，这种对换档进行控制包括从该第一档位范围换档到该第二档位范围。

33.根据权利要求32所述的方法，其中，在从该第一档位范围到该第二档位范围的该换档之后，重复步骤(a)至步骤(g)。

34.根据权利要求33所述的方法，进一步包括从该第二档位范围换档到该第三档位范围。

35.根据权利要求32所述的方法，其中这种对换档进行控制包括从该第一档位范围换档到该第三档位范围。

36.一种为具有X种可选择的档位范围的并且连接至动力车辆上的变速器选择经济模式换档规律的方法，该变速器具有一个变速器控制电路，并且该车辆具有用于控制一个发动机的一个发动机控制电路，该方法包括：

计算车辆加速度和加速器踏板位置的一个变化；

为该变速器的一个当前档位范围N计算该车辆的一个净牵引作用力，其中N<X；

针对所有升档档位范围确定一个最大牵引作用力，这些升档档位范围包括档位范围N+l、N+2……以及N+J，其中J=X-N；

将该净牵引作用力与每一个最大牵引作用力相比较；并且

基于该比较来为该变速器选择该经济模式换档规律。

37.根据权利要求36所述的方法，进一步包括控制档位范围N与这些升档档位范围中的一个之间的换档。

38.根据权利要求37所述的方法，进一步包括：

(a)确定这些升档档位范围中的哪一个升档档位范围具有大于该净牵引作用力的一个最大牵引作用力；

(b)针对满足步骤(a)的条件的那些升档档位范围，计算那些升档档位范围的该最大牵引作用力与该净牵引作用力之间的差；并且

(c)识别与步骤(b)中计算出的最小的差相对应的那个升档档位范围。

39.根据权利要求38所述的方法，其中该控制步骤包括从档位范围N换档到在步骤(c)中识别出的那个升档档位范围。

40.根据权利要求39所述的方法，进一步包括确定在从该档位范围N到那个升档档位范围的该换档之后，该变速器是否在一段时间内从那个升档档位范围降档到档位范围N。

41.根据权利要求40所述的方法，进一步包括在该变速器在该时间段内从那个升档档位范围降档到档位范围N时，调整与那个升档档位范围相关联的最大牵引作用力。

42.根据权利要求38所述的方法，其中该控制步骤包括从档位范围N换档到升档档位范围L，其中L介于N与M之间，并且升档档位范围M对应于在步骤(c)中识别出的那个升档档位范围。

43.根据权利要求36所述的方法，进一步包括将一个恒定阈值加到每一个最大牵引作用力上。

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