CN107933544B - 控制变速器升挡的方法 - Google Patents

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Abstract

一种控制变速器的方法，包括确定车辆的内燃机当前是否用主动燃料管理运转，或者确定内燃机当前是否没有用主动燃料管理运转。车辆控制器进一步确定可能发动机扭矩是否等于、大于或小于所需发动机扭矩。当内燃机当前用主动燃料管理运转时，并且当可能发动机扭矩等于或大于所需发动机扭矩时，将变速器升挡。当可能发动机扭矩小于所需发动机扭矩时，退出主动燃料管理，以使得内燃机当前没有用主动燃料管理运转。当内燃机当前没有用主动燃料管理运转时，车辆控制器将变速器从当前齿轮比升挡为更高的齿轮比。

Description

控制变速器升挡的方法
技术领域
本公开大体上涉及控制变速器的方法，并且更具体地，涉及控制变速器从当前齿轮比到更高齿轮比升挡的方法。
背景技术
许多车辆包括由发动机、多级变速器以及差速器或主减速器组成的动力系。多级变速器包括多个齿轮比，其通过允许发动机穿过其扭矩范围进行多次操作来增加车辆的总体操作范围。变速器中可用的齿轮比的数目确定了发动机扭矩范围被重复的次数。当变速器转变为更高的齿轮比时其“升挡”，而当变速器转变为更低的齿轮比时其“降挡”。
如今一些车辆配置为使用主动燃料管理，其中在某些情况下可以停用发动机汽缸总数目的一部分，而剩余的发动机汽缸继续操作以用于产生扭矩。具有主动燃料管理的发动机操作提高了车辆的效率，但是减少了发动机可以产生的可能扭矩，这是由于仅仅一部分汽缸正被用于产生扭矩。如果变速器中需要升挡时发动机正在用主动燃料管理运转，则一旦变速器的齿轮比被转变为更高的齿轮比，发动机可能不能够产生足够的扭矩以维持所需的车轴扭矩。当发动机不能够产生所需的发动机扭矩来在新的更高的齿轮比下维持当前的车轴扭矩时，使变速器升挡，比如可能在发动机正在用主动燃料管理运转的同时发生的，可能引起扭矩波动，例如可以被车辆乘员感受到的下垂/急升感。
发明内容
提供了一种控制车辆的变速器的方法。该方法包括利用车辆控制器确定车辆的内燃机当前是否用主动燃料管理运转，或者确定内燃机当前是否没有用主动燃料管理运转。内燃机用主动燃料管理的操作包括停用内燃机汽缸的总数目的一部分。内燃机没有用主动燃料管理的操作包括所内燃机的所有汽缸是活动的。车辆控制器进一步确定可能发动机扭矩等于或大于所需发动机扭矩，或者确定可能发动机扭矩是否小于所需发动机扭矩。可能发动机扭矩是在内燃机当前用主动燃料管理运转的同时可以由内燃机产生的一定量的发动机扭矩。所需发动机扭矩是当将变速器从当前齿轮比升挡到更高的齿轮比时，内燃机用来维持车轴扭矩所需的一定量的发动机扭矩。当内燃机当前用主动燃料管理运转时，并且当可能发动机扭矩等于或大于所需发动机扭矩时，使变速器升挡。使变速器升挡包括将变速器的齿轮比从当前齿轮比转变为更高的齿轮比。当可能发动机扭矩小于所需发动机扭矩时，车辆控制器将内燃机的当前操作从用主动燃料管理运转转变为没有用主动燃料管理运转，以使得内燃机当前没有用主动燃料管理运转。当内燃机当前没有用主动燃料管理运转时，车辆控制器将变速器从当前齿轮比升挡为更高的齿轮比。
因此，当内燃机用主动燃料管理运转并且将不能够产生用来维持车轴扭矩必要的所需发动机扭矩时，通过在发起升挡之前退出主动燃料管理并在没有主动燃料管理的情况下操作内燃机，该控制变速器的升挡的方法通过提供更平滑、更无缝的升挡改进了车辆的操作。
当结合附图时，通过对用于实现教导的最佳模式的以下详细描述，本教导的以上特征和优点以及其他特征和优点将是显而易见的。
附图说明
图1是表示在变速器的升挡期间控制车辆变速器的方法的流程图。
具体实施方式
本领域普通技术人员将意识到，诸如“在......上方”、“在......下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等的术语是针对附图描述性使用，而并不代表对如所附权利要求所限定的本公开的范围的限制。此外，本教导在本文中可以依据功能和/或逻辑部件和/或各种处理步骤进行描述。应当认识到，此类模块部件可以包括配置为执行具体功能的任意数目的硬件、软件和/或固件部件。
参考附图，大体上描述了一种响应于变速器的请求的升挡来控制变速器的方法。该方法可以和包括可以用主动燃料管理(AFM)进行操作的内燃机的车辆一起使用。内燃机可以包括但不限于，在燃烧室内燃烧燃料的任意类型和/或配置的发动机。例如，内燃机可以包括但不限于，直列型发动机、V型发动机或旋转型发动机。内燃机可以包括任意数目的汽缸。然而，AFM方案特别适用于和八汽缸发动机一起，其中当用AFM运转时四个汽缸被用来产生扭矩且四个汽缸被停用，而当不用AFM运转时全部八个汽缸被用来产生扭矩。内燃机可以使用任何适当类型的燃料，比如但不限于，汽油、柴油、天然气等。
内燃机按照标准方式联接至变速器。变速器可以包括能够自动在预定义齿轮比之间转变的任意类型和/或配置的变速器。例如，变速器可以包括但不限于，自动变速器、自动双离合变速器、无级变速器等。变速器包括至少两个不同的齿轮系，每个齿轮系具有不同的齿轮比。例如，变速器可以包括4、5、6、7等不同个齿轮系，每个不同的齿轮系具有不同的齿轮比。众所周知，变速器在不同的齿轮比之间切换，以通过允许内燃机穿过其扭矩范围进行多次操作来增加车辆的总体操作范围。变速器中可用的齿轮比的数目确定了发动机扭矩范围被重复的次数。当变速器从当前齿轮比转变为更高的齿轮比时其“升挡”，而当变速器从当前齿轮比转变为更低的齿轮比时其“降挡”。当前齿轮比在本文中定位为变速器当前正以其运转的齿轮比。
变速器包括至少一个致动器，其被使用、启动和/或接合以实现变速器的升挡和降挡。致动器可以包括但不限于，诸如离合器或制动器的扭矩传递机构、液压控制阀、电致动控制阀或线性致动器中的一种。应当理解，可以使用一种以上的不同致动器来实现升挡。变速器的致动器的具体型号、类型和/或数目取决于变速器的具体配置。本领域技术人员将能够将本公开的教导应用于任何适当的变速器。
如本文所使用的，术语“主动燃料管理”是一种系统，在某些情况下，其选择性地脱离或停用内燃机汽缸总数目的一部分，同时内燃机剩余的汽缸继续操作以用于产生扭矩。因此，用AFM操作内燃机包括以汽缸总数目的一部分用于产生扭矩来操作内燃机，而不用AFM操作内燃机包括以内燃机的全部汽缸用于产生扭矩来操作内燃机。AFM系统可以同时包括用来实施对内燃机的控制以启用和/或停用内燃机的汽缸所必需的硬件和软件控制装置。对内燃机的具体致动和控制，用或不用AFM，对本领域技术人员来说是公知的，其细节与本公开的教导是不相关的。因此，在本文中不在对实施内燃机的AFM的方式进行详细的描述。
车辆包括至少一个车辆控制器，其可操作为控制车辆的变速器和/或内燃机。车辆控制器可以包括单个控制器，或者可以包括连接在一起的多个处理器。例如，在一个示范性实施例中，车辆控制器可以包括用于控制内燃机的操作的发动机控制模块和用于控制变速器的操作的变速器控制模块的组合。尽管详细描述仅涉及单个车辆控制器，应当理解，以下所述方法的步骤可以由一个以上的控制器实施，并且可以由多个不同的车辆控制器实施，例如发动机控制模块和变速器控制模块。
车辆控制器可操作为控制内燃机和变速器的操作。车辆控制器可以包括计算机和/或处理器，以及包括用于管理和控制内燃机和变速器操作必需的所有软件、硬件、存储器、算法、连接装置、传感器等。如此，以下所述并在图1中所大体示出的方法可以体现为在车辆控制器上可操作的一个或多个程序和/或算法。应当理解，车辆控制器可以包括能够分析来自各种传感器的数据、比较数据、作出控制内燃机和变速器的操作所需的必要决定，以及执行控制内燃机和变速器的操作必要的所需任务的任何装置。
车辆控制器可以体现为一个或多个数字计算机或主机，每个具有一个或多个处理器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、光驱动器、磁驱动器等、高速时钟、模拟-数字(A/D)电路、数字-模拟(D/A)电路、和任何所需的输入/输出(I/O)电路、I/O装置、和通信接口，以及信号调节和缓冲电子设备。
计算机可读存储器可以包括参与提供数据或计算机可读指令的任何非暂时性/有形介质。存储器可以是非易失性或易失性的。非易失性介质可以包括，例如光盘或磁盘以及其他持久存储器。示例易失性介质可以包括动态随机存取存储器(DRAM)，其可以构成主存储器。存储器的实施例的其他实例包括软盘、柔性盘或硬盘、磁带或其他磁介质、CD-ROM、DVD和/或任何其他光介质，以及诸如闪存的其他可能的存储器装置。
车辆控制器包括有形非暂时性存储器，在其上记录有计算机可执行指令，包括升挡控制算法。车辆控制器的处理器配置为用于执行该升挡控制算法。升挡控制算法响应于请求的升挡，实施控制变速器和内燃机的方法。
响应于变速器的齿轮比从当前齿轮比到更高的齿轮比的请求的升挡而发起该控制变速器的方法。在图1中发起升挡通常由方框20指示。变速器的齿轮比升挡的请求可以由车辆控制器自身发起，或者可以由另一个控制器发起并传送至车辆控制器。可以针对任何原因对变速器的齿轮比请求升挡，比如但不限于增加的速度请求。确定并且请求变速器的齿轮比升挡的方式对本领域技术人员而言是公知的，并不与本公开的教导相关，因此在本文中不再对其进行详细描述。
一旦车辆控制器接收或生成升挡的请求，则车辆控制器接着确定当前AFM状态。确定当前AFM状态在图1中通常由方框22指示。当前AFM状态是未实施AFM状态、完全实施AFM状态、AFM启用状态以及AFM停用状态中的一种。未实施AFM状态在本文中定义为以全部汽缸产生扭矩来连续操作内燃机。完全实施AFM状态在本文中定义为仅汽缸总数目的一部分运转为连续操作以产生扭矩。AFM启用状态在本文中定义为从未实施AFM状态切换到完全实施AFM状态。AFM停用状态在本文中定义为从完全实施AFM状态切换到未实施AFM状态。
一旦车辆控制器已经确定了当前AFM状态，则车辆控制器接着确定车辆的内燃机当前是否用AFM运转，或者内燃机当前是否没有用AFM运转。确定内燃机当前是否用或者没有用AFM运转在图1中通常由方框24指示。当当前AFM状态是完全实施AFM状态、AFM启用状态或者AFM停用状态中的一种时，内燃机用AFM运转。当当前AFM状态是未实施AFM状态时，内燃机没有用AFM运转。
如果车辆控制器确定了内燃机当前没有用AFM运转，通常以线26指示，则车辆控制器用信号通知变速器从当前齿轮比升挡到更高的齿轮比。使变速器升挡在图1中通常由方框28指示。如以上所提到的，使变速器从当前齿轮比升挡到更高的齿轮比可以包括致动变速器中的致动器以实现升挡。
如果车辆控制器确定了内燃机当前用AFM运转，通常以线30指示，则车辆控制器将变速器齿轮比的请求的升挡延迟，并确定可能发动机扭矩是否等于或大于所需发动机扭矩，或者确定可能发动机扭矩是否小于所需发动机扭矩。将升挡延迟在图1中通常由方框32指示。确定可能发动机扭矩是否小于、等于或大于所需发动机扭矩在图1中通常由方框34指示。可能发动机扭矩在本文中被定义为在内燃机当前用AFM运转的同时可以由内燃机产生的一定量的发动机扭矩。所需发动机扭矩在本文中被定义为当变速器从当前齿轮比升挡到更高的齿轮比时，内燃机用于维持车轴扭矩所需的一定量的发动机扭矩。当前车轴扭矩在本文中定义为当前正被提供以驱动车辆的车轴的一定量的扭矩。
车辆控制器可以按照任何适当的方式计算和/或确定可能发动机扭矩和所需发动机扭矩。计算可能发动机扭矩在图1中通常由方框36指示。计算所需发动机扭矩在图1中通常由方框38指示。例如，车辆控制器可以通过首先计算当前车抽扭矩并随后使用该当前车轴扭矩以确定可能发动机扭矩和所需发动机扭矩，来确定和/或计算可能发动机扭矩和所需发动机扭矩。可以按照任何适当的方式计算和/或定义当前车轴扭矩。例如，当前车轴扭矩可以针对车辆的一些其他控制系统计算，并简单地传送至车辆以在本文所述的方法中使用。车辆控制器可以计算当前车轴扭矩的方式对本领域技术人员而言是公知的，因此本文中不再对其进行详细描述。
如以上所提到的，车辆控制器可以按照任何适当的方式计算可能发动机扭矩和所需发动机扭矩。例如，车辆控制器可以根据基于经验或物理的扭矩模型计算可能发动机扭矩，该模型估计在不退出主动燃料管理的情况下并由此改变目前活动的汽缸的数目可以产生的最大扭矩。类似地，车辆控制器可以基于已经执行升挡并且已经完成到更高的齿轮比的转变之后用来维持恒定的车轴扭矩所必需的发动机扭矩，来计算所需发动机扭矩。
如果车辆控制器确定了内燃机当前用AFM运转，通常以30指示，并且可能发动机扭矩等于或大于所需发动机扭矩，通常以线40指示，则车辆控制器以信号通知变速器从当前齿轮比升挡到更高的齿轮比。使变速器升挡在图1中通常由方框28指示。如以上所提到的，使变速器从当前齿轮比升挡到更高的齿轮比可以包括致动变速器中的致动器以实现升挡。
如果车辆控制器确定了内燃机当前用AFM运转，通常以线30指示，并且可能发动机扭矩小于所需发动机扭矩，通常以线42指示，则车辆控制器将内燃机的当前操作从用AFM运转转变成没有用AFM运转，以使得内燃机当前没有用AFM运转。将内燃机的操作转变为没有用AFM运转在图1中通常由方框44指示。当内燃机当前用AFM运转时，并且当可能发动机扭矩小于所需发动机扭矩时，则请求的升挡被延迟，直到内燃机的当前操作被从用AFM运转转变成没有用AFM运转之后。一旦内燃机的操作已经被从用AFM运转转变成当前没有用AFM运转，则车辆用信号通知变速器从当前齿轮比升挡到更高的齿轮比。使变速器升挡在图1中通常由方框28指示。
当内燃机用AFM运转时，可能发动机扭矩受限，并且在升挡之后内燃机可能不能够提供所需发动机扭矩来维持当前车轴扭矩。如果升挡将以内燃机用AFM运转来实现，且内燃机不能够提供所需发动机扭矩，则车辆将下垂，由此导致AFM被停用，且内燃机的操作转变为没有用AFM运转，由此引起扭矩急升以增加维持扭矩请求所必需的扭矩。这样的下垂/急升感通常是车辆的乘员所不希望的。当内燃机当前用AFM运转时通过暂时将变速器的齿轮比升挡延迟，车辆控制器可以确定可能发动机扭矩是否足以提供所需发动机扭矩。如果是，则可以执行升挡而并不引起下垂/急升感觉。如果车辆控制器确定了可能发动机扭矩不足以提供所需发动机扭矩，则可以退出AFM，且内燃机没有用AFM运转，以使得可能发动机扭矩足以提供所需发动机扭矩，在这之后可以执行升挡而并不引起下垂/急升感觉。
详细描述和附图或图形是对公开内容进行支持和描述，而公开内容的范围仅由权利要求所限定。尽管已经详细描述了用于执行所要求保护的教导的一些最佳模式和其他实施例，仍存在用于实践所附权利要求所限定的公开内容的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种控制车辆的变速器的方法，其中所述方法包括：利用车辆控制器确定所述车辆的内燃机当前是否用主动燃料管理运转，其中所述内燃机的汽缸的总数目的一部分被停用，或者确定所述内燃机当前是否没有用主动燃料管理运转，其中所述内燃机的全部汽缸是活动的，其特征在于，所述方法还包括：
利用所述车辆控制器，确定可能发动机扭矩是否等于或大于所需发动机扭矩，所述可能发动机扭矩是在所述内燃机当前用主动燃料管理运转的同时可以由所述内燃机产生的一定量的发动机扭矩，所述所需发动机扭矩是当所述变速器从当前齿轮比升挡到更高的齿轮比时所述内燃机用于维持车轴扭矩所需的一定量的发动机扭矩，或者确定所述可能发动机扭矩是否小于所需发动机扭矩；
当所述内燃机当前用主动燃料管理运转时，并且当所述可能发动机扭矩等于或大于所述所需发动机扭矩时，使所述变速器升挡，其中将所述变速器的齿轮比从所述当前齿轮比转变为所述更高的齿轮比；
当所述可能发动机扭矩小于所述所需发动机扭矩时，将所述内燃机的当前操作从用主动燃料管理运转转变为没有用主动燃料管理运转，以使得所述内燃机当前没有用主动燃料管理运转；以及
当所述内燃机当前没有用主动燃料管理运转时，使所述变速器从所述当前齿轮比升挡到所述更高的齿轮比。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括利用所述车辆控制器确定当前主动燃料管理状态，其中所述当前主动燃料管理状态是未实施主动燃料管理状态、完全实施主动燃料管理状态、主动燃料管理启用状态以及主动燃料管理停用状态中的一种，其中当所述当前主动燃料管理状态是所述完全实施主动燃料管理状态、所述主动燃料管理启用状态或者所述主动燃料管理停用状态中的一种时所述内燃机用主动燃料管理运转，以及其中当所述当前主动燃料管理状态是所述未实施主动燃料管理状态时所述内燃机没有用主动燃料管理运转。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括请求所述变速器的所述齿轮比从所述当前齿轮比到所述更高的齿轮比的升挡。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括当所述内燃机当前用主动燃料管理运转且当所述可能发动机扭矩小于所需发动机扭矩时将所述变速器齿轮比的所述请求的升挡延迟，直到所述内燃机的所述当前操作从用主动燃料管理运转转变为没有用主动燃料管理运转之后。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用所述车辆控制器计算当前车轴扭矩。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括用所述车辆控制器计算所述可能发动机扭矩。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述车辆控制器基于扭矩模型计算所述可能发动机扭矩，所述扭矩模型估计在没有退出主动燃料管理的情况下可以产生的最大扭矩。
8.根据权利要求5所述的方法，进一步包括用所述车辆控制器计算所述所需发动机扭矩。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述车辆控制器基于所述更高的齿轮比的齿轮比和所述当前车轴扭矩计算所述所需发动机扭矩。
10.根据权利要求1所述的方法，其中使所述变速器从所述当前齿轮比升挡到所述更高的齿轮比包括致动在所述变速器中的至少一个致动器以实现所述升挡。
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