CN108700188A - 用于运行机动车的自动变速器的方法和用于机动车的自动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车(10)的自动变速器(12)的方法。在此借助于控制装置(14)设定自动变速器(12)的切换状态。还借助于与控制装置(14)耦合的检测装置(18)检测机动车(10)的内部空间(16)中的声学信号。最后当声学信号超过预定的阈值时，借助于控制装置(14)将自动变速器(12)的切换状态从第一切换状态转换到第二切换状态。

Description

用于运行机动车的自动变速器的方法和用于机动车的自动变 速器

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于运行机动车的自动变速器的方法。本发明还涉及一种根据权利要求8的前序部分所述的用于机动车的自动变速器。

背景技术

在机动车的运行中，例如驾驶机动车行驶期间，通过在机动车的动力传动系中、例如在发动机中或变速器中旋转的或可运动地支承的车辆部件产生在机动车的内部空间中也能感受到的噪音。

为了提高在机动车中的舒适性，可以在机动车中集成各种用于衰减机动车中的噪音的系统。

例如文献DE 10 2012 113 038 A1提供一种用于对车辆的内部空间中的噪音进行噪音优化的设备。车辆本身具有动力装置、例如内燃机或电机和布置在动力装置下游的动力传动系。为了噪音优化，动力装置和/或动力传动系借助于支承元件支承在车身上。在此至少一个支承元件具有作为产生振动的振动发声器的致动器，振动的频率与动力装置噪音的阶谱叠加。这种设备不利的是，动力装置噪音仍然存在并可以导致对车辆中的其他部件的振动激励，这种振动激励又会导致产生扰人的噪音。在车辆中还需要附加的部件用于噪音优化，这些附加的部件使得构造、在此情况下使动力装置和/或动力传动系的支承更加复杂化。附加的车辆部件在车辆中占用构造空间并且还增大了车辆的重量。

如果驾驶员或自动变速器例如在以特定的转速谱——在该转速谱中出现共振——的行驶状态中运动，不仅在机动车的动力传动系的区域中，也在机动车的内部空间中，出现噪音生成。

为了在换挡时对抗噪音，文献DE 10 2014 006 290 A1提一种用于运行离合器装置的方法。在该方法中通过控制装置控制离合器装置。控制装置在第一接合状态中仅将第一组车轮与动力装置耦合，在第二接合状态中既将第一组车轮又将第二组车轮与动力装置耦合。在第一接合状态中在满足了切换条件时，通过控制装置在规定的时间段期间将离合器装置过渡到第二接合状态。在该时间段的至少一部分时间内，由控制装置通过驱控信号驱控执行器以产生声信号，该声信号至少部分地补偿通过切换接合状态产生的噪音。在切换过程期间用于噪音补偿的声信号的产生特别是与切换过程准确协调一致。正是在频繁的换挡时，例如在用于使机动车加速的起动过程中，执行器特别可靠和快速地反应，以产生用于噪音补偿的对抗声。这对离合器装置的设计提出高的要求并因此增大了离合器装置的复杂性。

取代于对噪音进行补偿，噪音也可以例如在语音控制时被利用。为此文献DE 10222 665 A1描述了一种用于在机动车中配置电子变速器的方法。为机动车的使用者在输入单元上提供可选择的切换程序以用于配置电子的变速器。使用者从提供的切换程序中选出个别的切换程序。根据由使用者个性化地选出的切换程序，通过信号传输或语音输入以使用者个性化的方式配置电子的变速器。通过语音输入虽然将操作为使用者设计得更容易以及因此为使用者提高了舒适性。但是在机动车中语音控制附加地导致了噪音背景，由此例如可能使其他乘员感觉受到干扰。

发明内容

因此本发明的目的是，提出一种用于运行自动变速器的方法并提供一种自动变速器，在机动车中通过该方法和自动变速器提高了舒适性。

上述目的通过一种具有权利要求1的特征的用于运行自动变速器的方法和一种具有权利要求8的特征的自动变速器实现。本发明的设计方案在从属权利要求中得到。

上述目的根据本发明通过一种用于运行机动车的自动变速器的方法实现。在此借助于控制装置设定自动变速器的切换状态。还借助于与控制装置耦合的检测装置检测机动车的内部空间中的声学信号。该方法的特征在于，当声学信号超过预定的阈值时，借助于控制装置将切换状态从第一切换状态转换到第二切换状态。也就是说，当检测到的声学信号超过阈值时，通过控制装置自动地开始换挡，优选转换到相邻的挡位。由此得到以下优点，直接地、即主动地针对声学信号的原因作出反应并且首先就不会在机动车的内部空间中产生噪音。

本发明基于的认知是，在例如高转速时根据机动车的速度会在机动车的动力传动系的区域中导致噪音生成，该噪音能够在机动车的内部空间中被感觉到。内部空间优选是指机动车的客厢空间，即驾驶员和/或同乘人在利用机动车行驶期间所处的空间。此外在动力传动系的区域中的这种噪音生成还对其他车辆部件、例如对机动车的内部空间中挡风玻璃或方向盘产生振动激励。这种也被称为共振的振动激励导致汽车的驾驶员强烈地感觉到由动力传动系引起的噪音。为了防止这种共振，特别是自动地当在机动车的内部空间中的声学信号超过阈值时通过自动变速器的控制装置启动换挡。

本发明还基于如下认知，当在机动车的内部空间中由于机动车的动力传动系原因生成噪音时，该噪音生成是挂入了次优挡位的标志，即对于发动机的当前的转速而言不是最优的挡位。在噪音生成时换挡具有减小机动车的负荷程度的优点。由此可以提高效率。及时换挡还减小了机动车的燃料消耗。

为了实施换挡或将切换状态(第一切换状态)转换到其他切换状态(第二切换状态)，检测装置在检测声学信号时可以将该声学信号作为电子的检测信号向控制装置传输。控制装置可以就此设置为用于评估声学信号，例如通过控制装置将接收到的声学信号与存储于控制装置中的阈值相比较。阈值可以以数据形式存储在控制装置的存储器中。如果声学信号的值大于存储在控制装置中的阈值，则控制装置可以改变切换状态，即将第一切换状态转换到第二切换状态。也就是说，控制装置优选可以向高或向低挂入相邻的挡位。控制装置例如可以根据自动变速器的挡位数量向高挡位切换，即从第一挡换到第二挡或从第二挡换到第三挡或从第三挡换到第四挡或从第四挡换到第五挡或更高的挡位。控制装置同样也可以一挡一挡地向低档位切换。从第一切换状态转换到第二切换状态是指从当前挂入的挡位转换到与挂入的挡位不同的挡位。

本发明的一个实施形式提出，作为声学信号，可以检测在内部空间中的噪音的频率值和/或在内部空间中的机动车部件的振动的频率值。噪音在此优选是指空气噪音。特别是由检测装置检测作为声学信号的干扰噪音或干扰噪音样本/模型。例如，干扰噪音或干扰噪音模型是轰鸣声或蜂鸣声或呼哨声或呼号声。频率值优选是指频率的值、例如50Hz。

空气噪音或噪音可能导致，激励车辆部件产生振动，这些车辆部件由于其振动可以发出另外的声学信号、即噪音。通过振动激励在车辆部件中引起固体噪音。固体噪音是在固体中、即例如在机动车部件中传播的声波。例如，由动力传动系引起的噪音可以激励机动车中的方向盘或挡风玻璃产生振动。操控机动车的驾驶员，可以感受到方向盘的例如作为震颤的振动(固体噪音)。方向盘以及动力传动系的震颤也可以产生声学信号。这可以导致共振作用，并由此在机动车的内部空间中提高或加强噪音级。

为了检测空气噪音和/或固体噪音，自动变速器可以具有声学传感器。例如，声学传感器包括检测机动车的内部空间中的噪音的频率值或频率的麦克风。该麦克风优选布置用于检测声学信号、将声学信号转换为电子信号并转发给控制装置。声学传感器另选或附加地还可以具有用于检测机动车组件的固体噪音或震颤的震颤传感器或振动传感器。通过声学传感器可以特别可靠地检测声学信号。

由此控制装置可以将检测到的声学信号与阈值相比较，阈值优选也可以是频率的值。为了确定阈值、例如噪音的频率，可以由测试人员在试验中确定从哪个频率开始测试人员感觉噪音是扰人的。

在超过预定的阈值时，控制装置以有利的方式还向输出装置传输输出信号，该输出装置在接接收到输出信号后显示输出信息。输出装置可以是例如机动车的组合仪表板和/或触摸屏。触摸屏可以优选布置在机动车的副仪表板上。作为输出信息可以示出符号、例如箭头。输出信息可以用于，当例如手动地运行自动变速器时，可以向机动车驾驶员输出切换要求。

本发明的另一实施形式提出，借助于与控制装置耦合的另外的检测装置可以检测声学的环境信号，特别是来自机动车的环境的环境信号，其中借助于控制装置在检测声学的环境信号时滤除声学的环境信号。优选不考虑检测到的声学的环境信号。由此防止机动车外部的环境噪音引发换挡。

在超过阈值时，控制装置还借助于可信度标准有利地检查声学信号。作为可信度标准优选可以检查机动车的运行参数、特别是当前的运行参数。在可信度检查时，可以例如检查：运行参数是位于预定的参考区间内部还是外部，其中当至少一个运行参数位于预定的参考区间外部时，通过控制装置实施从第一切换状态到第二切换状态的换挡。一个参考区间或多个参考区间可以存储在控制装置的存储器中。运行参数可以例如是发动机的转速。作为参考区间可以例如提供针对当前挂入的挡位的转速区间。如果声学信号超过阈值，则控制装置可以同时检查发动机的当前的转速。如果发动机转速位于对于挂入的挡位许可的转速区间外部，则控制装置可以启动换挡。

作为可信度标准可以附加或另选地检查频率模型。该频率模型可以优选存储在控制装置的存储器中。为了可以提供频率模型、特别是数据的形式的频率模型，可以对用于检查声学信号的频率模型进行频率分析。在频率分析时可以例如评估干扰噪音的频率值或频率模型。在频率分析时，可以例如分析作为频率模型的轰鸣声。由此频率模型可以复制并例如存储于控制装置的存储器中。如果声学信号超过阈值，则控制装置可以利用存储的频率模型检查声学信号。如果声学信号位于频率模型中，则控制装置可以开始换挡。

通过借助于可信度标准进行检查得到的优点是，可以避免错误换挡并能够由此减小在换挡中的错误。

本发明还包括一种用于机动车的自动变速器。该自动变速器包括控制装置和检测装置，检测装置与控制装置耦合。“耦合”是指，控制装置和检测装置彼此电连接或在信号技术方面连接。控制装置为此被布置为用于设定自动变速器的切换状态。自动变速器的检测装置被布置为用于检测声学信号。自动变速器的特征在于，当声学信号超过预定的阈值时，控制装置还布置为用于将自动变速器的切换状态从第一切换状态转换到第二切换状态。

最后，本发明还涉及一种具有自动变速器的机动车。自动变速器可以是根据本发明的自动变速器。

根据本发明的方法和其设计方案所述的特征、特征组合和其优点以同样方式适用于根据本发明的自动变速器和根据本发明的机动车。

附图说明

下面描述本发明的实施例。为此唯一的附图(图)示出根据本发明的机动车的实施形式的示意图。

具体实施方式

下面说明的实施例是本发明的优选实施形式。在实施例中，实施形式的所述各部分分别表示本发明的可视为彼此独立的各个特征，这些特征分别彼此独立地改进本发明，并因此可以独立地或以与不同于示出的组合的方式被视为本发明的组成部分。所述的实施形式也可以通过本发明的其他已说明的特征进行补充。

附图示出机动车10，该机动车例如可以是汽车、特别是乘用车。在附图中示出机动车10的俯视图。

在机动车10中布置自动变速器12。该自动变速器12受到控制装置14的控制。如此设计自动变速器12，使得根据机动车10的行驶条件、例如机动车10的行驶速度和其他影响因素自动地切换挡位，以便实现期望的车辆运行性能。自动变速器12也可以手动地由驾驶员操纵，就是说，驾驶员通过操纵自动变速器12的切换杆挂入期望的挡位。

在机动车10行驶期间，在机动车10的确定的速度或确定的转速的情况下可能在机动车10的内部空间16中出现噪音。噪音可能由于不同的原因产生。例如，可能在挂入的挡位中出现发动机的高转速。机动车10的驾驶员可以在这种情况下在机动车10的内部空间16中感受到例如作为噪音的轰鸣声。在机动车10的其他工作点下也可以导致噪音生成。当机动车10或机动车10的发动机必须使用更高的推动力，例如在上山行驶时，则可能出现，机动车10的动力传动系的旋转的或运动地支承的车辆部件将振动传递到机动车10的内部空间16中的其他车辆部件上，例如传递到方向盘或挡风玻璃上。例如挡风玻璃处于振动中，则这种振动通过挡风玻璃的震颤促使机动车的内部空间16中的噪音生成并增强了已经存在的噪音。

为了减小机动车10的内部空间16中的噪音或为了根本不产生噪音，在下面详细描述一种用于运行自动变速器12的方法。

为了防止噪音生成，可以在机动车10的内部空间16中布置自动变速器12的检测装置18。该检测装置18与自动变速器12的控制装置14耦合。检测装置18可以例如设计为作为声学传感器。该声学传感器包括例如麦克风和/或振动传感器。麦克风可以例如布置在机动车10的顶篷中。麦克风还可以另选地作为机动车的信息娱乐系统的组成部分并布置在机动车10的副仪表板中。振动传感器可以例如布置在方向盘和/或挡风玻璃上。

检测装置18为此设置为用于检测机动车10的内部空间16中的声学信号。如果检测装置18例如具有麦克风，则麦克风可以检测机动车10的内部空间16中的空气噪音，即噪音。如果检测装置18另选或附加于麦克风例如还具有振动传感器，则振动传感器可以检测固体噪音，即振动。如果振动传感器例如布置在挡风玻璃上，则振动传感器可以检测挡风玻璃的振动。

在检测到声学信号后，麦克风可以将声学信号、例如作为电的检测信号向控制装置14传输。控制装置14接着评估检测到的声学信号。例如，控制装置14可以将声学信号与存储在控制装置14中的阈值相比较。阈值可以存储在控制装置14的存储器20中。如果声学信号、即声学信号的频率值超过阈值，则控制装置14布置用于自动转换自动变速器12的切换状态。也就是说，如果声学信号的频率值大于阈值，则控制装置14布置用于自动地转换自动变速器12的切换状态。然后控制装置14从第一切换状态转换到第二切换状态。切换状态涉及自动变速器12的挡位。如果通过控制装置14设定了自动变速器12的一个切换状态，则将当前挂入的挡位自动转换到另一挡位中。

为了使控制装置14不是简单地在每次检测到高于预定的阈值的声学信号时就在切换状态之间进行转换，可以提出，控制装置还为此设计为利用可信度标准来检查所检测到的声学信号。

作为可信度标准可以例如检查自动变速器的运行参数或频率模型。例如可以考虑当前的发动机转速作为运行参数。当前的发动机转速可以在可信度检查时例如通过分配给切换状态的运行参数参考值或通过参考区间来检查。运行参数参考值和/或参考区间和/或频率模型可以存储在控制装置14的存储器中。

在通过运行参数进行可信度检查时，当声学信号超过预定的阈值时，例如由控制装置14同时检测发动机转速。如果检测到的发动机转速例如位于对于挂入的切换状态许可的参考区间内，则不通过控制装置14启动换挡。就是说，不进行切换状态从第一切换状态到第二切换状态的转换。只有当满足了可信度标准时才由控制装置启动切换状态的转换，即从第一切换状态转换到第二切换状态。这例如是如下的情况，即在超出了阈值时还检测到的发动机转速也位于参考区间外部。

为了通过频率模型进行可信度检查，可以例如在控制装置14的存储器20中存储预定的频率模型。如果检测到声学信号，则控制装置14将检测到的声学信号与存储在控制装置14中的频率模型相比较。频率模型可以例如是单调的轰鸣声。如果检测到的声学信号不符合频率模型，则不进行切换状态的转换。

自动变速器12的控制装置14还与输出装置22耦合。输出装置22优选是组合仪表板。如果例如手动地运行自动变速器12，则可以提出，为机动车10的驾驶员示出切换状态的转换。一旦控制装置检测到声学信号超过预定的阈值，控制装置14就可以向输出装置22传输输出信号，而该输出装置就此示出符号、例如箭头。这个箭头向驾驶员表示：驾驶员接下来应切换哪个挡位。如果箭头向上指向，即指向机动车10的顶篷的方向，则该箭头向驾驶员表示，驾驶员应切换到更高一级的挡位。如果箭头向下指向，即指向机动车10的底部的方向，则该箭头向驾驶员表示：驾驶员应切换到低一级的挡位。

总之，由此描述了在噪音识别时的换挡。

在持续行驶或保持机动车的确定的转速或速度时，可能由于激励在车辆的内部空间中出现噪音。这种激励大多由于在机动车的确定的工作点中的共振产生。

驾驶员由于在车辆的内部空间中的噪音而受到打扰。这特别是对于高级车辆是不可接受的。还可能导致不同构件(例如：方向盘)的震颤，在触摸时这种震颤也是不舒适的。

在内部空间中的已经安装的麦克风或待加装的麦克风识别扰人的噪音或频率，并通过机动车中的通信体系为自动变速器给出向在这种运行情况下不会出现扰人频率的相邻的挡位进行切换的指令。为此麦克风记录扰人的频率并通过车辆的通信体系给出用于变速器的切换指令。

在手动变速器中和/或在自动变速器的手动功能中，可以在组合仪表板中的显示换挡建议。

由此驾驶员不再由于扰人的噪音、例如轰鸣声和/或呼哨声和/或由于震颤受到干扰。

Claims (10)

1.一种用于运行机动车(10)的自动变速器(12)的方法，包括以下步骤：

-借助于控制装置(14)设定自动变速器(12)的切换状态；

-借助于与控制装置(14)耦合的检测装置(18)检测机动车(10)的内部空间(16)的声学信号；

其特征在于以下步骤：

-当所述声学信号超过预定的阈值时，借助于控制装置(14)从第一切换状态转换到第二切换状态。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

作为声学信号检测在内部空间(16)中的噪音的频率值和/或在内部空间(16)中的机动车组件的振动频率值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

在超过预定的阈值时，控制装置(14)还向输出装置(22)传输输出信号，该输出装置在接收到输出信号后显示输出信息。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

借助于与控制装置(14)耦合的另外的检测装置检测声学的环境信号、特别是来自机动车(10)的环境中的环境信号，其中借助于控制装置(14)在检测到声学的环境信号时滤除声学的环境信号。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在超过阈值时，控制装置(14)还借助于可信度标准检查声学信号。

6.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，

作为可信度标准检查机动车(10)的运行参数。

7.根据权利要求5或6所述的方法，

其特征在于，

作为可信度标准检查一频率模型。

8.一种用于机动车(10)的自动变速器(12)，具有：

-控制装置(14)，该控制装置布置用于设定自动变速器(12)的切换状态；

-与控制装置(14)耦合的检测装置(18)，该检测装置布置用于检测声学信号；

其特征在于，

-控制装置(14)还布置用于，当声学信号超过预定的阈值时，使切换状态从第一切换状态转换到第二切换状态。

9.根据权利要求8所述的自动变速器(12)，

其特征在于，

检测装置(18)被设计为声学传感器、特别是设计为麦克风和/或设计为振动传感器。

10.一种具有根据权利要求8所述的自动变速器(12)的机动车(10)。