CN104276169A - 用于车辆的气候控制的智能型变速器换挡延迟方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了根据最佳目标温度取消变速器换挡延迟的方法和系统。一旦达到预选最佳温度，则取消换挡延迟并且将变速器换高速档。因此，本发明是基于达到气候控制空调舒适目标而取消换挡延迟。这样的舒适目标可以包括测得的HVAC蒸发器温度、HVAC排气温度或车内客舱温度中的一个或多个。当测量所选温度的温度传感器达到预选目标温度时，可取消换挡延迟并且可将变速器换高速档，从而在最小化燃油消耗的同时最大化乘客舒适度。使换挡延迟基于达到以目标温度的形式而不是设定时间段的形式呈现的具体可测量舒适目标允许客舱舒适度和燃料效率之间的最优化。

Description

用于车辆的气候控制的智能型变速器换挡延迟方法和系统
技术领域
本发明通常涉及用于机动车辆的车辆变速器换挡延迟方法和系统。更具体地，本发明涉及一种智能型变速器换挡延迟方法和系统，该方法和系统基于取消变速器换挡延迟实现气候控制空调舒适的目标。
背景技术
本发明通常涉及变速器换挡延迟策略和汽车暖通空调(HVAC)系统。根据乘客对热舒适度的需要发展了这样的系统，该系统从最早的车辆开始就已在汽车发展中起到了重要作用。早期的汽车配备有内部加热器，该加热器依靠利用加热的废气的多管加热器、汽油火焰加热器以及经由发动机、散热器和客厢加热器芯体循环的加热的发动机冷却剂。
由于用户要求在整个驾驶期间以及在更极端的气候下要更舒适，所以，也引入了空调系统。附加的可选装置，如加热座椅、冷却座椅、加热转向盘或划分的气候区，已可用于提高舒适度。
然而，所有的空调系统均利用能量并且降低发动机性能，在车辆启动和低速开走或在约50kph或30mph的速度下行驶时尤其如此。在车辆启动过程中以及在此低速开走时，有时候，当发动机功率引导至车辆传动系统时，乘客的空调舒适度会受到影响。
针对这种情况，一些车辆设计师已使用了变速器换挡延迟。需要变速器换挡延迟保持发动机每分钟转数(RPM)足够高，因而使啮合的压缩机保持有足够的转数，从而在高环境温度下提供合适的空调性能。
换挡延迟通常基于时间，例如，在50kph/30mph下大约15分钟后定时失效。在一些情况下，定时换挡延迟没有被优化并且在不同温度和道路负载情况下可能是不适合的，从而一方面导致过量的油耗，而另一方面导致空调性能欠佳。需要针对延迟变速器换高速挡的更为合适的标准来优化传动系统性能，同时，通过获得最佳的内部气候条件来满足用户舒适期望。
正如在诸多车辆技术领域中，在车辆乘客舒适度和节约燃料方面总是有改进的空间。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种车辆，包括：发动机；连接至发动机的变速器；控制模块；连接至变速器和模块的用于调节变速器的延迟换挡的换挡控制器；用于感测温度的温度传感器，传感器连接至模块，由此，当传感器感测到预选温度时，模块取消延迟换挡。
根据本发明的一个实施例，换挡控制器调节换高速档。
根据本发明的一个实施例，温度传感器是车内温度传感器。
根据本发明的一个实施例，温度传感器是HVAC蒸发器温度传感器。
根据本发明的一个实施例，温度传感器是HVAC排气温度传感器。
根据本发明的一个实施例，还包括用于确定车辆是启动还是关闭的车辆状态传感器。
根据本发明的一个实施例，还包括环境空气温度传感器。
根据本发明的一个实施例，还包括空调压缩机，空调压缩机具有用于确定每分钟转数的传感器。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括：发动机；连接至发动机的变速器；连接至变速器用于实现延迟换挡和换高速档的换挡控制器；用于感测温度的温度传感器；连接至控制器和传感器并用于基于感测的温度调节换挡的控制模块。
根据本发明的一个实施例，温度传感器是车内温度传感器。
根据本发明的一个实施例，温度传感器是HVAC蒸发器温度传感器。
根据本发明的一个实施例，温度传感器是HVAC排气温度传感器。
根据本发明的一个实施例，还包括用于确定车辆是启动还是关闭的车辆状态传感器。
根据本发明的一个实施例，还包括环境空气温度传感器。
根据本发明的一个实施例，还包括空调压缩机，空调压缩机具有用于确定每分钟转数的传感器。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于调节车辆的延迟换挡以优化乘客舒适度和燃料经济性的方法，包括：确定车辆是否启动；确定环境温度是否等于或大于阈值；接收来自温度传感器的信号；确定感测温度是否小于预选值；以及如果感测温度小于预选值，取消延迟换挡。
根据本发明的一个实施例，温度传感器是车内温度传感器。
根据本发明的一个实施例，温度传感器是HVAC蒸发器温度传感器。
根据本发明的一个实施例，温度传感器是HVAC排气温度传感器。
根据本发明的一个实施例，车辆包括空调压缩机，并且所述方法还包括在取消延迟换挡之前确定压缩机的每分钟转数的步骤。
本发明通过根据最佳目标温度(不同于如现有技术中已知的时间)取消变速器换挡延迟而克服了已知系统和方法的问题。一旦达到预先选择的最佳目标，则取消换挡延迟并且将变速器换高速档。
本公开的发明的方案是将取消换挡延迟建立在达到气候控制空调舒适目标的基础上。这样的舒适目标可包括通过合适的传感器测得的HVAC蒸发器温度、HVAC排气温度或车内客舱温度中的一个或多个。
当测量所选温度的温度传感器达到预选目标温度时，可取消换挡延迟并且可将变速器换高速档，从而在最小化燃耗的同时最大化乘客舒适度。
使换挡延迟基于达到以目标温度的形式而不是设定时间段的形式呈现的具体可测量舒适目标能允许客舱舒适度和燃料效率之间的优化，而不管干扰因素(如，日照、环境温度、风力或车辆道路负载)如何。
结合附图，通过下列优选实施例的详细描述很容易清楚上述优点以及其他优点和特征。
附图说明
为了更全面地理解本发明，现将参考附图中更为详细地示出和通过本发明的实例所描述的实施例，其中：
图1示例性示出了本发明的系统的一些部件；
图2示出了根据现有技术的系统的操作的流程图；以及
图3是示出了根据本发明的系统的操作的流程图。
具体实施方式
在下列附图中，相同的参考符号用于指代相同的部件。在下列描述中，描述了用于不同构成的实施例的各种操作参数和部件。这些具体参数和部件可作为实例包含在本文中并且不旨在限制。
参照图1，示意性示出了通常标示为10的车辆。车辆10包括客厢12、发动机组件14和蒸发器16。发动机组件14包括变速器18、空调压缩机20和冷却风扇21。应该理解，图1示出的车辆10的客厢12、发动机组件14、蒸发器16、变速器18和空调压缩机20的配置和布置是非限制性实例，其在不背离本文提出的发明构思的精神和范围的情况下可做出变化。
车辆10还包括智能型换挡延迟控制系统，通常标示为22。系统22包括多个温度传感器、功能传感器、控制模块和主数据总线。更具体地，系统22包括用于感测客舱温度的客舱温度传感器24和用于感测环境温度的环境温度传感器26。客舱温度传感器24和环境温度传感器26的示出位置仅为建议性的且同样不旨在限制。
系统22还包括用于感测发动机组件14是开启还是关闭的车辆状态传感器28。此外，系统22包括用于感测蒸发器温度的HVAC蒸发器温度传感器30和用于感测HVAC排气温度的HVAC排气温度传感器32。
与系统22和发动机组件14均相关联的压缩机RPM传感器34确定空调压缩机20的转数。变速器换挡控制器36也与系统22和发动机组件14均相关联，变速器换挡控制器36既识别所选的变速齿轮又控制齿轮选择，使得变速器能够基于系统22的各种输入换高速档或使换挡延迟。
系统22包括控制模块38。控制模块38可包括位于整个车辆10中的一个或多个控制模块。
控制模块38、客舱温度传感器24、环境温度传感器26、车辆状态传感器28、HVAC蒸发器温度传感器30、HVAC排气温度传感器32、压缩机RPM传感器34和变速器换挡控制器36可通过数据总线40进行通信。优选地但不绝对地，数据使用控制器局域网(CAN)协议通过数据总线40传输。可选地，上述部件可通过任意其他合适的方式(如固线或无线地)进行通信。
本发明旨在通过以任何合适的方式获得的预选的气候控制空调舒适目标而取消档位延迟。这样的舒适目标可包括但不限于通过客舱温度传感器24、HVAC蒸发器温度传感器30和HVAC排气温度传感器32分别测得的HVAC蒸发器温度、HVAC排气温度或车内客舱温度。目标温度可通过查阅表确定并且可以单独地或以一种或多种组合的方式作为依据。
控制模块38通过数据总线40接收由客舱温度传感器24、HVAC蒸发器温度传感器30和HVAC排气温度传感器32以单独或组合方式检测的一个或多个温度。控制模块38基于存储在其中的查阅表确定目标操作温度，并且，如果达到目标，控制模块38将指令发送给变速器换挡控制器36以取消换挡延迟，从而节省燃料。
根据本发明的方法，通过将换挡延迟与获得具体可测量舒适目标联系在一起而不是与设定的时间联系在一起，实现了客舱舒适度和燃料效率之间的最佳平衡。可获得该最佳效率的水平而不管诸如日照、环境温度、风力、车辆道路负载等的干扰因素如何。
参照图2，公开了根据现有技术的用于调节换挡延迟的方法。在步骤50中，向车辆状态传感器28进行查询以确定发动机组件14是否基于例如小于1500秒的时间开启或关闭。根据查询，如果确定发动机组件14关闭，那么，在步骤52退出该程序。
另一方面，根据在步骤50的查询，如果确定发动机组件14开启，那么，该程序进行到下一个在步骤54的查询，查询环境温度是否大于或等于90°F。使用环境温度传感器26进行该确定。如果在步骤54发现在步骤54环境温度不大于也不等于90°F，那么，在步骤52退出该程序。
反之，如果在向环境温度传感器26发出信号后发现环境温度大于或等于90°F，那么，在步骤56向压缩机RPM传感器34进行查询，查询空调压缩机RPM提升时间(lift time)是否小于查阅表中的预定值。如果在步骤56发现空调压缩机RPM提升时间不小于查阅表中的预定值，那么在步骤52退出该程序。
如果在步骤56发现空调压缩机RPM提升时间小于查阅表中的预定值，那么，在步骤58中使空调压缩机RPM提升有效并且取消换挡延迟。之后，重复在步骤56的查询，直到确定空调压缩机RPM提升时间不小于查阅表中的预定值，这时，在步骤52退出该程序。
图2的方法所公开的现有技术中基于时间的换挡延迟导致无法优化延迟序列。其结果是低效率换挡，其导致过量的燃油消耗或空调性能欠佳。
本发明的方法克服了现有方法所存在的问题。特别地，参照图3，示出了本发明的方法。
特别地，参照图3，公开了根据本发明的用于调节换挡延迟的方法。在步骤60，向车辆状态传感器28进行查询以确定发动机组件14是否基于小于1500秒的时间(可使用其他时间)开启或关闭。根据查询，如果确定发动机组件14关闭，那么在步骤62退出该程序。
如果根据在步骤60的查询确定发动机组件14开启，那么该程序进行到下一个在步骤64的查询，查询环境温度是否大于或等于90°F。与上述现有技术一样，使用环境温度传感器26进行该确定。如果在步骤64发现在步骤64环境温度不大于也不等于90°F，那么，在步骤62退出该程序。
另一方面，如果在步骤64向环境温度传感器26发出信号后发现环境温度大于或等于90°F，那么，在步骤66向压缩机RPM传感器34进行查询，查询从HVAC蒸发器温度(通过HVAC蒸发器温度传感器30)、HVAC排气温度(通过HVAC排气温度传感器32)或客舱温度(通过客舱温度传感器24)中的一个或多个中所选择出的温度是否小于预定温度值1。如果发现优选的温度不小于预定温度值1，那么在步骤62退出该程序。
如果在步骤66发现优选的温度小于预定温度值1，那么，在步骤68进行查询，查询空调压缩机RPM提升时间是否小于查阅表中的预定值。如果在步骤68确定空调压缩机RPM提升时间不小于查阅表中的预定值，那么，在步骤62退出该程序。
反之，如果在步骤68发现空调压缩机RPM提升时间小于查阅表中的预定值，那么，在步骤70使空调压缩机RPM提升有效且取消换挡延迟。之后，重复在步骤68的查询，直到确定空调压缩机RPM提升时间不小于查阅表中的预定值，此时，在步骤62退出该程序。
上述提出的本发明克服了系统在优化换挡中延迟时所面临的挑战。上述公开的系统和方法在增加燃料经济性的同时提高了车辆乘客的舒适度。然而，本领域的技术人员可通过这种讨论以及附图和权利要求容易地知道，在不背离下列所附权利要求限定的本发明的精神和合理范围的情况下可做出各种改变、修改和变化。

Claims (20)

1.一种车辆，包括：
发动机；
连接至所述发动机的变速器；
控制模块；
连接至所述变速器和所述模块的用于调节所述变速器的延迟换挡的换挡控制器；用于感测温度的温度传感器，所述传感器连接至所述模块，由此，当所述传感器感测到预选温度时，所述模块取消延迟换挡。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述换挡控制器调节换高速档。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述温度传感器是车内温度传感器。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述温度传感器是HVAC蒸发器温度传感器。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述温度传感器是HVAC排气温度传感器。
6.根据权利要求1所述的车辆，还包括用于确定所述车辆是启动还是关闭的车辆状态传感器。
7.根据权利要求1所述的车辆，还包括环境空气温度传感器。
8.根据权利要求1所述的车辆，还包括空调压缩机，所述空调压缩机具有用于确定每分钟转数的传感器。
9.一种车辆，包括：
发动机；
连接至所述发动机的变速器；
连接至所述变速器用于实现延迟换挡和换高速档的换挡控制器；
用于感测温度的温度传感器；
连接至所述控制器和所述传感器并用于基于感测的温度调节换挡的控制模块。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述温度传感器是车内温度传感器。
11.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述温度传感器是HVAC蒸发器温度传感器。
12.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述温度传感器是HVAC排气温度传感器。
13.根据权利要求9所述的车辆，还包括用于确定所述车辆是启动还是关闭的车辆状态传感器。
14.根据权利要求9所述的车辆，还包括环境空气温度传感器。
15.根据权利要求9所述的车辆，还包括空调压缩机，所述空调压缩机具有用于确定每分钟转数的传感器。
16.一种用于调节车辆的延迟换挡以优化乘客舒适度和燃料经济性的方法，包括：
确定所述车辆是否启动；
确定环境温度是否等于或大于阈值；
接收来自温度传感器的信号；
确定感测温度是否小于预选值；以及
如果所述感测温度小于所述预选值，取消所述延迟换挡。
17.根据权利要求16所述的用于调节车辆的延迟换挡的方法，其中，所述温度传感器是车内温度传感器。
18.根据权利要求16所述的用于调节车辆的延迟换挡的方法，其中，所述温度传感器是HVAC蒸发器温度传感器。
19.根据权利要求16所述的用于调节车辆的延迟换挡的方法，其中，所述温度传感器是HVAC排气温度传感器。
20.根据权利要求16所述的用于调节车辆的延迟换挡的方法，其中，所述车辆包括空调压缩机，并且所述方法还包括在取消延迟换挡之前确定所述压缩机的每分钟转数的步骤。
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