CN105042064A - 无发动机动力的情况下对线控换档变速器进行换档的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无发动机动力的情况下对线控换档变速器进行换档的方法。根据本公开的车辆包括线控换档变速器、被配置为在缺乏发动机动力时选择性地提供液压的压力源、内燃发动机和控制器。线控换档变速器包括执行器，电动泵与液压执行器流体连通。控制器被配置为响应于驾驶员输入和发动机处于关闭状态来控制压力源向液压执行器提供液压。

Description

无发动机动力的情况下对线控换档变速器进行换档的方法

技术领域

本公开涉及一种自动变速器，具体地说，涉及一种线控换档变速器。

背景技术

传统的自动变速器包括用于控制机动车辆的变速器的变速器控制装置。变速器控制装置用于选择几种档位段，诸如驻车档(在驻车档，变速器被锁住，以防止车辆移动)、空档(在空档，当被拖拽时，变速器允许车辆自由移动)、倒档(在倒档，变速器允许车辆向后移动)以及能使车辆向前行进的一个或多个前进档位段。通常，变速器控制装置为利用机械连接(诸如线缆或液压管线)连接到变速器的杆的形式。代表性地，杆还连接到指示器。随着变速器控制装置从一个档位段移动到另一档位段，机械连接将变速器物理地移换到选择的设置，并且指示器动作，以向驾驶员显示已经选择了哪个档位段。即使车辆关闭，驾驶员仍能够从指示器确定当前变速器的档位段，在某些情况下，例如，如果车辆即将被拖拽，那么驾驶员能将变速器控制机构移动到空档。

为了进行传动比自动切换，传统的自动变速器利用多个摩擦元件。概括地说，这些摩擦元件可以被描述为扭矩建立元件(虽然它们更通常被称为离合器或制动器)。摩擦元件用于建立从内燃发动机到一组车辆牵引轮的动力流路径。在车辆加速期间，针对给定的发动机节气门调整(setting)，随着车速增加，总传动比(即，变速器输入轴转速与变速器输出轴转速的比)在升档过程中降低。当针对任何给定的车速增大发动机节气门调整时，或者当车速随着发动机节气门调整减小而降低时，发生实现较高速比的降档。现代自动变速器中应用了各种行星齿轮构造。然而，换档动力学的基本原理仍是相似的。通过下述过程来实现对具有多个行星齿轮组的自动变速器进行换档：通过应用和/或松开摩擦元件，以通过借助行星齿轮组来改变扭矩路径而改变转速和扭矩的关系。摩擦元件通常基于变速器控制装置的位置被液压或机械地致动。

在线控换档变速器布置中，去除了变速器控制装置和变速器之间的机械连接。取而代之，变速器控制装置采取一种被配置为将电信号传送到电子控制器的换档模块的形式。电子控制器指导各个执行器应用和/或松开各种摩擦元件，以获得期望的传动比。因为变速器控制装置不再使用于控制变速器的机械连接动作，所以换档模块不必为杆的形式。取而代之，代表性地，换档模块是一种机电界面(例如，一系列按钮、杆或旋钮)，用于通知变速器在变速器档位段之间切换。

发明内容

根据本公开的车辆包括线控换档变速器、被配置为在缺乏发动机动力时选择性地提供液压的压力源、内燃发动机和控制器。线控换档变速器包括液压执行器，液压执行器结合到换档元件，换档元件被配置为将变速器选择性地置于驻车档。控制器被配置为响应于驾驶员输入和发动机处于关闭状态来控制压力源向液压执行器提供液压。

在一实施例中，驾驶员输入是钥匙接通事件。在另一实施例中，驾驶员输入是驾驶员对制动踏板的动作。

在一实施例中，变速器包括至少一组齿轮组。在这样的实施例中，换档元件包括驻车爪，驻车爪能够与齿轮组选择性地接合。当与齿轮组接合时，驻车爪限制车辆的运动。

在某些实施例中，压力源包括电动马达。在各种其他实施例中，压力源包括蓄能器。

一种用于控制车辆的方法(其中，所述车辆包括发动机、包括驻车齿轮和发动机驱动泵的线控换档变速器以及与驻车齿轮流体连通的蓄能器)包括响应于发动机处于开启状态，控制变速器泵向变速器提供液压。所述方法还包括响应于驾驶员输入和发动机处于关闭状态而控制蓄能器向驻车齿轮提供液压。

在一实施例中，驾驶员输入是钥匙接通事件。在另一实施例中，驾驶员输入是驾驶员对制动踏板的动作。在某些实施例中，驻车齿轮包括驻车机构，驻车机构被配置为在车辆无人参与(unattended)时限制车辆的运动。驻车齿轮还包括液压执行器，液压执行器与蓄能器流体连通并且被配置为选择性地与驻车机构分离。一实施例还包括响应于驾驶员第二输入和变速器处于驻车档而将变速器换到空档。

根据本公开的一种用于控制车辆的方法(所述车辆包括具有驻车齿轮和与驻车齿轮流体连通的电动泵的线控换档变速器)包括控制电动泵向驻车齿轮提供液压。响应于变速器处于驻车档、驾驶员第一输入和发动机处于关闭状态执行对电动泵的控制。所述方法还包括响应于驾驶员第二输入将变速器换出驻车档。

根据本公开的一种用于控制车辆的方法(所述车辆包括具有驻车齿轮和与驻车齿轮流体连通的电动泵的线控换档变速器)包括：响应于在变速器处于驻车档并且发动机处于关闭状态时的驾驶员第一输入，控制电动泵向驻车齿轮提供液压；以及在不启动发动机的情况下，响应于驾驶员第二输入而将变速器换出驻车档。

在一实施例中，驾驶员第一输入是驾驶员对制动踏板的动作。在另一实施例中，驾驶员第一输入是钥匙接通事件。

根据本公开的实施例提供了许多优点。例如，本公开提供了一种用于在车辆中的发动机未运行时使线控换档变速器换出驻车档的系统和方法。另外，根据本公开的系统给驾驶员提供了一种手段来从车辆车舱内实现上述方案，避免了去接触位于车辆引擎盖之下的变速器超驰。此外，本公开在没有增加与手动变速器超驰相关联的成本和复杂度的情况下，实现了上述方案。

通过下面结合附图时对优选实施例进行的详细描述，本公开的上述优点和其他优点以及特点将是明显的。

附图说明

图1是包括根据本公开的线控换档变速器的车辆的示意性表达；

图2是根据本公开的另一实施例的车辆的示意性表达；

图3以流程图的形式示出了控制包括根据本公开的线控换档变速器的车辆的方法。

具体实施方式

根据需要，在此公开了本发明的详细实施例；然而，应该理解的是，公开的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种和替代形式体现。附图未必按照比例绘制；一些特征可以被夸大或最小化，以示出具体组件的细节。因此，在此公开的具体结构上和功能上的细节不应该被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式应用本发明的代表性基础。

线控换档或线控驻车变速器是指一种变速器控制装置和变速器之间没有机械连接的布置。取而代之，换档模块将电信号传送到电子控制器，电子控制器使各个执行器动作，以应用或松开各种摩擦元件(诸如离合器或制动器)，从而获得期望的传动比。在一些实施例中，变速器可以设置有驻车爪，驻车爪通过执行器中的一个执行器操作。驻车爪可以与变速器中的至少一个齿轮接合以阻止车辆运动，或者可以从变速器中的至少一个齿轮松开以允许车辆运动。在某些实施例中，驻车爪可以响应于驾驶员将变速器换档至驻车档而接合。在其他实施例中，驻车爪可以响应于驾驶员启用驻车制动器而接合。当然，还可以使用各种其他驻车元件阻止车辆运动。

在某些配置中，操作摩擦元件和驻车爪的执行器是液压执行器。在车辆的正常操作下，发动机驱动变速器泵，以向执行器供应液压并且使摩擦元件或驻车制动器的应用或松开能够进行。由于换档模块和变速器之间不存在机械连接，因此在缺乏到执行器的液压时，驾驶员将无法使变速器在档位之间换档。当发动机处于关闭状态时，换档模块会不能进行换档。

然而，在某些情况下，会期望在发动机不运转时将车辆从驻车档换档到其他档位。例如，如果发动机不能操作，但是会期望将变速器换出驻车档，以便于拖拽。作为附加示例，会期望在不运行发动机的情况下将车辆移动到新的位置。在不运转发动机的情况下使用标准换档模块不能够换出驻车档。因此，变速器设置有人工超驰机构。人工超驰机构可以包括位于车辆引擎盖之下的能接触到的机构或者位于车舱内部的能接触到的线缆机构。这种解决方案会使用户难以能够接触到、难以全面使用车辆(routethroughavehicle)，并且还会增加车辆的复杂度和成本。

现在，参照图1，以示意性的形式示出了车辆10。车辆10包括发动机12和线控换档变速器14。变速器14包括关联的变速器泵16，变速器泵16可操作地结合到发动机12并通过发动机12驱动。变速器还包括至少一个执行器18。执行器18被配置为选择性地接合或松开车辆驻车机构。在某些实施例中，车辆驻车机构包括与变速器中的齿轮接合或从变速器中的齿轮松开的爪，以限制车辆移动。其他执行器(未示出)可以控制各种其他摩擦装置(诸如离合器和制动器)，以选择性地将动力从发动机12传递到车轮(未示出)。变速器泵16与执行器18流体连通，并且当变速器泵16启动时，将液压提供到执行器18和其他组件。

车辆10还包括电池21和辅助泵20。辅助泵20是与变速器14流体连通(具体地，与执行器18流体连通)的电动泵。辅助泵20被配置为使用来自电池21的电力将液压提供到变速器14。例如，这种泵可以设置在停止-启动车辆中，其中，停止-启动车辆被配置为响应于第一组预定操作条件使车辆发动机自动停止，而响应于第二组预定操作条件自动重启车辆发动机。停止-启动车辆可以装配有这种辅助泵，以在发动机已经自动停止时维持变速器中的液压。其他未配备有停止-启动功能的车辆也可以设置电动辅助泵。

车辆10还包括制动踏板22和关联的制动踏板传感器24。制动踏板传感器响应于驾驶员对制动踏板的动作提供信号。车辆10还包括驾驶员点火界面(driverignitioninterface)26。在各种实施例中，驾驶员点火界面26可以包括钥匙界面、按钮或其他适当的界面。驾驶员点火界面26响应于驾驶员输入而提供信号。车辆10还包括换档界面27。换档界面27为接收在各种档位之间换档的命令而提供用户控制。在各种实施例中，换档界面27可以包括具有PRND指示器的杆、旋转式盘或推动钮。

发动机12、变速器14、辅助泵20、制动传感器24和驾驶员点火界面26都与至少一个控制器28通信或受至少一个控制器28的控制。在各种实施例中，控制器或多个控制器28可以是车辆系统控制器或彼此通信的多个控制器。当然，控制器或多个控制器28可以与未在图1中示出的各种其他传感器和车辆组件通信。

现在，参照图2，以示意性的形式示出了根据本公开的车辆的另一实施例。车辆10'包括发动机12'和线控换档变速器14'，线控换档变速器14'具有变速器泵16'和至少一个执行器18'。车辆10'还包括具有关联的踏板传感器24'的制动踏板22'、驾驶员点火界面26'和换档界面27'。车辆还包括液压蓄能器30。液压蓄能器30与变速器流体连通，具体地，与至少一个执行器18'流体连通。蓄能器30可以是弹簧蓄能器、压缩气体蓄能器或任何用于在压力下储存液压流体的合适的机构。

发动机12'、变速器14'、蓄能器30、制动传感器24'、驾驶员点火界面26'和换档界面27'都与至少一个控制器28'通信或受至少一个控制器28'的控制。在各种实施例中，控制器或多个控制器28'可以是车辆系统控制器或彼此通信的多个控制器。当然，控制器或多个控制器28'可以与未在图2中示出的各种其他传感器和车辆组件通信。

在各种其他实施例中，其他压力源可以代替蓄能器或电动马达使用。通常来说，任何被配置为能够在缺乏发动机动力的情况下工作的合适的压力源都可以类似地安装为与变速器流体连通，并且结合下面参照图3描述的方法来使用。

现在，参照图3，以流程图的形式示出了根据本公开的控制车辆的方法。该方法起始于发动机关闭以及变速器处于驻车档，如框40所示。在某些实施例中，该方法可以包括驻车爪与变速器中的齿轮接合的操作。

接下来，接收驾驶员第一输入，如框42所示。在各种实施例中，驾驶员第一输入可以包括钥匙接通事件或制动踏板的动作，如框44所示。在其他实施例中，可以使用其他合适的驾驶员输入。通常来讲，适当的第一驾驶员输入将确认驾驶员坐在车辆中，由此避免在没有乘员时变速器意外地从驻车档换出。

响应于第一驾驶员输入，压力源被控制为向变速器提供液压，如框46所示。在一实施例中，压力源是电动马达，如图1中的标号20所示。在另一实施例中，压力源是蓄能器，如图2中的标号30所示。在又一实施例中，可以使用被配置为在缺乏发动机动力时能够选择性地提供压力的其他合适的压力源。向变速器提供液压包括向至少一个执行器提供液压。执行器与驻车爪或其他制动元件结合。

接收驾驶员第二输入，如框48所示。例如，驾驶员第二输入可以是驾驶员在换档模块上选择空档，如框50所示。在其他实施例中，驾驶员第二输入可以是指示驾驶员意图将车辆换出驻车档的其他合适的输入，诸如驾驶员松开驻车制动器。

然后，变速器换出驻车档，如框52所示。在包括与变速器的齿轮选择性地接合的驻车爪的实施例中，将变速器换出驻车档的步骤包括控制关联的执行器，以使驻车爪与变速器的齿轮分离。

通过各种实施例能够看出的是，本发明提供了一种用于在车辆中的发动机关闭时使线控换档变速器换出驻车档的系统和方法。此外，本发明提供的这种系统和方法没有增加与手动变速器超驰系统相关联的成本、复杂度和接触难度(difficultyofaccess)。

虽然已经详细描述了最佳模式，但是那些熟悉本领域技术的人员可意识到权利要求范围内的各种替代的设计和实施例。尽管已经描述了各种实施例提供了优点或就一个或更多个期望特性来说相较于其他实施例更为优选，但是本领域技术人员应该认识到，取决于具体应用和实施方式，为了达到期望的系统属性可以对一个或更多个特性进行折中。这些属性可包括但不限于：成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易于装配性等。在此描述的实施例在一个或更多个特性上相对于其他实施例或现有技术应用不令人满意也未超出本公开的范围，并且这些实施例可以期望用于特定应用。

Claims (6)

1.一种车辆，包括：

内燃发动机；

线控换档变速器，包括液压执行器，液压执行器结合到换档元件，换档元件被配置为将变速器选择性地置于驻车档；

压力源，与液压执行器流体连通，并且被配置为在缺乏发动机动力时选择性地提供压力；以及

控制器，被配置为响应于发动机处于关闭状态时的驾驶员输入，控制压力源向液压执行器提供液压。

2.如权利要求1所述的车辆，其中，驾驶员输入是钥匙接通事件。

3.如权利要求1所述的车辆，其中，驾驶员输入是驾驶员对制动踏板的动作。

4.如权利要求1所述的车辆，其中，变速器包括齿轮组，换档元件包括驻车爪，驻车爪能够与齿轮组选择性地接合，以限制车辆的运动。

5.如权利要求1所述的车辆，其中，压力源包括电动马达。

6.如权利要求1所述的车辆，其中，压力源包括蓄能器。