CN1127414C - 控制自动化机械传动系统中加速的方法/系统 - Google Patents

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Abstract

一种将自动化机械传动系统(12)中的无用多次加速降至最少限度的控制系统/方法。在节气门全开加速(54A)后，直到复位过程出现为止，被指令加速的发动机转速从一个缺省值(54)增加到一个修改值(72)。

Description

控制自动化机械传动系统中加速的方法/系统
技术领域
本发明涉及自动化机动车机械传动系统的改善的变速逻辑。本发明特别涉及一种控制方法/系统，该方法/系统具有一种逻辑规则，能使在某些机动车工况下的加速变速程序暂时得到改进，从而将无用的多次加速现象的发生减少到最低程度。
背景技术
先有技术中的完全和部分自动化机动车机械传动系统为人所熟念，正如在参照美国专利No.4,361,060；4,595,986；4,648,290；5,109,721；5,393,276；5,409,432和5,425,284时所能看到的，其公开内容包括在本文中作为参考。这种具有一种自动变速模式的传动系统一般依靠通常以节气门位置对发动机(或机动车)速度的关系曲线图表示的变速点分布或变速程序作出变速的决定。如所周知，为了抗振等的目的而利用各种检测到的机动车工况暂时改进这些变速曲线，从而使机动车性能获得改善。这些变速逻辑的例子可见诸美国专利No.4,361,060；4,551,802；4,852,006；4,916,979；5,053,963和5,406,861，其公开内容包括在本文中作为参考。
先有技术的变速逻辑未解决的一个问题包括无用的重复加速现象，此种现象通常发生在一般是节气门全开或基本全开的有意加速后，如果机动车司机以此时减小节气门的情况下。这个问题特别牵涉到轻型和中型的卡车和其他机动车(机动车辆厂商协会(MVMA)规定的2～6级机动车)，它们有5到8个前进速度挡，并且使用最高转速限制在约2600RPM的汽油机或柴油机，而不是一般具有10到18个速度挡，其转速限制在约1900RPM为重型机动车的柴油发动机。
发明内容
本发明提供包括改善的加速控制逻辑的新颖的和改良的自动齿轮变速控制系统。
这是在某些工况下通过提供逻辑规则和/或司机动作来实现的，通常被采用的加速程序经修改而防止无用的重复加速。例如在加速以后，如果节气门位于某一参照值之上，则通常规定的加速变速点将在一段时间内或直到发动机转速降至一个复位参照值以下增加。
因此，本发明的一个目的是提出一种新型的经过改进的自动齿轮传动变速控制系统/方法。
本发明的第一方面提供一种控制机动车自动化机械变速系统加速的方法，它包括：一台燃料控制发动机；一个人工控制的提供表示发动机加油需要的信号的控制装置；一个有一根由上述发动机驱动的输入轴和一根输出轴的变速齿轮传动装置，该传动装置具有多个可供选择的输入轴转速和输出轴转速的比值；一个用于接收多个输入信号，并按逻辑规则处理上述信号以向系统执行器发出指令输出信号的控制器，所述多个输入信号包括：①指示上述发动机、输入和输出轴中至少一个转速的第一输入信号及②指示司机要求发动机加油的第二输入信号，若所述第二信号处在给定的检测值，上述逻辑规则便发出加速指令，所述第一信号超过所述第二信号的所述给定值的加速参照值，上述方法包括：建立相应于所述加速参照值的缺省第一值(default first value)；在检测到当上述第二信号超过筛门全开参照值时发生的加速时，至少为那些低于小筛门参照值的第二信号值产生加速参照值，以便等于改进的第二值，所述改进的第二值超过上述缺省第一值；以及在检测到复位过程出现后，使所述加速参照值回复到其缺省第一值。
本发明的第二方面提供一种控制自动化传动系统的改进方法，该系统的装置具有：一台节气门控制发动机；一个由司机操纵的节气门控制装置及一个在传动装置输入轴和传动装置输出轴之间有多种可选择地啮合的传动比组合的传动装置，所述传动装置的输入轴和所述发动机保持操作上的连接，所述传动系统包括一个信息处理装置，它有接收多个输入信号(包括①指示上述节气门控制位置的输入信号和②指示上述发动机转速的输入信号)的装置，所述处理装置包括用以按照某个为给定的输入信号组合提供一予定传动比的程序处理上述输入信号并用以产生输出信号从而按照所述程序操作所述传动系统的装置，以及和上述变速装置一起用于按照来自所述处理装置的所述输出信号致动所述传动系统实现所述传动比组合之一的啮合的装置，其改进的方法包括：检测在节气门基本全开状况下有无加速产生；和根据所述处理装置检测到的在节气门基本全开时有加速存在的情况，通过提高在节气门极小时会发出加速指令的发动机速度来修改上述程序。
附图说明
通过参照附图阅读以下优先实施例的说明以后，对本发明的其它目的和优点将会一目了然。
图1是采用本发明控制逻辑的至少部分自动化的机动车机械传动系统的简图。
图2是曲线形式表示的中型机动车的传统变速程序的简图；
图3是和图2类似以曲线形式表示的按照本发明的控制逻辑的变速程序简图；
图4是以程序方框形式表示的本发明的加速控制逻辑简图。
具体实施方式
图1表示一个机动车驱动系统10，它包含一个采用本发明的加速控制逻辑的至少部分自动化的机械传动系统12。动力系10包括一台内燃机14(诸如汽油或柴油机)、一个主离合器16、一个机械传动装置18(诸如一个5到7速度挡的中型变速箱)和一个由推进轴21驱动的驱动轴总线20。虽然本发明特别适用于中型机动车，但不受此限制。
传动装置18可为有5、6、7、9、10、12或更多前进速度挡的标准结构。这些传动装置的例子可从美国专利No.4,373,403；4,754,665和5,390,561中看到，它们的发明包含在本文中作为参考。
自动化的传动系统12最好包括一个以微处理器为基础的控制器22，用于接收不同的输入信号24并按逻辑规则加以处理以便向不同的系统执行器发出输出信号26。这种型式的控制器可从前述美国专利No.4,361,060和4,595,986中看到。
一个节气门位置传感器28提供一个指示由司机确定的节气门位置的信号THL，一个变速选择器30提供一个指示所选择的传动装置工作模式和/或为加速或减速所需要的当前啮合比的信号GRS，速度传感器32、34和36分别提供信号ES、IS和OS，它们分别指示发动机曲轴38、传动输入轴40和传动输出轴42的转速。
一个发动机控制器44用于发动机的速度和力矩，一个离合致动器46用于控制主离合器的动作以及一个传动装置操纵器48用于控制传动装置的变速。
电气转换装置(ECU)22可为独立的，亦可和发动机控制器44组合成整体。各种控制器、传感器和/或致动器可以通过一条符合诸如SAE J-1939等的工业标准协议的数据总线实现沟通。
该技术领域里的普通人员都知道合适的传感器和致动器，而它们的例子，而非限制，则可从美国专利No.4,361,060；4,873,881；4,974,468；5,135,218；5,279,172；5,305,240；5,323,669；5,408,898；5,441,137；5,445,126；5,448,483以及5,481,170中见到。
如所周知，在这种型式的自动化传动系统中，当从自动化变速模式(选择器30上的“D”)工作时，加速和减速是按“变速程序”或“变速点曲线”(图2表示它们的先有技术型式)发指令的。变速程序或其功能等同物一般储存在控制器22的记忆装置中。
图2中，线54表示加速曲线，而线56表示减速曲线。当代表发动机速度和节气门踏板位移的一个点从线54和56之间的区域58跨越到线54上面的区域60时，指令加速。当代表发动机速度和节气门踏板位移的一个点从区域58跨越到线56下面的区域62时，指令减速。人们还知道，也被称作节气门全开或基本全开的较高节气门位置上(位移90到100％)，加速曲线54升高了(参见线54的54A部分)。加速以后，假设机动车速度基本不变，则发动机的RPM将减少一个由传动台阶决定的值。线64代表加速后发动机的速度。
在下述情况下，先有技术的变速程度便出现了问题：如果节气门全开(即节气门位移超过约90％)，产生加速，然后司机的脚从节气门踏板上挪开，便出现小节气门(节气门开小于30％，所述小节气门参照值为全开节气门的约20％)状态。这种状态便会造成指令不希望有的第二次加速。
例如，假设在点66上指令加速，RPM随后将降到点68。如果司机此时将脚从节气门踏板上挪开，则工作点便是点70，在该点上，便会指令第二决不希望进行的加速。
本发明的变速程序示意地示于图3上。图3和图2相似，因而功能相近或相同的部件以相同的标号表示，并仅予简单的讨论。
图3界定了被加速线54和减速线56分隔的区域58、60和62。线64表示加速后预期的发动机转速(RPM)。点66、68和70分别代表在节气门全开加速时的工作点，在节气门全开加速后以及当节气门松开时的工作点。
图3的变速逻辑区别于图2之处在于在节气门全开加速后，产生了一条改进的加速线72。值得注意的是，改进的加速线72不会引起点在70上的操作(即在节气门全开加速以后放松油门踏板)从而导致第二次也许无用的加速的指令。这一改进的加速曲线72最好在节气门全开加速以后到予定的工况出现为止，例如经过一段时间和/或发动机转速降至复位值74以下，一直维持。改进的加速曲线72至少在较低的(30％节气门或更小)节气门位置上已经增加了加速发动机的RPM。
图4是图3变速逻辑的程序方框图。一种软件标记被用作一对应于加速线72的附图4的改进的加速程序的信号。所述加速程序确定某一个加速参考值。附图4的所述“正常值”是对应于加速线54的缺省值。加速线72的所述改进的加速程序所提供加速参考值大于所述加速线54的缺省值，至少用于低于如20％节气门的一预定最小节气门状态的节气门值。当确定需要加速时，控制器22发出一加速指令，然后通过所述被选择的缺省值或改进的参考值比较所述被感知的节气门值。如果所述被感知的节气门值大于所述被选择的参考值，例如90％的节气门值时，所述的改进的加速程序72将被调用，并且所述的软件标记将被设定。如果发动机速度ES下降至低压再设定值74时，所述的加速程序将返回到所述加速线54的缺省值，并且所述软件标记将被取消。
由此可见，提供了一种在全部或部分自动机械传动装置中用于控制加速的新颖和改进的控制系统/方法。
虽然本发明是以某种程度的特殊性介绍的，但应理解，关于优先实施例仅作为例子介绍的，在不脱离下文中申请保护的本发明的精神和范围的情况下可以有许多变化。

Claims (18)

1.一种控制机动车自动化机械变速系统加速的方法，它包括：一台燃料控制发动机；一个人工控制的提供表示发动机加油需要的信号的控制装置；一个有一根由上述发动机驱动的输入轴和一根输出轴的变速齿轮传动装置，该传动装置具有多个可供选择的输入轴转速和输出轴转速的比值；一个用于接收多个输入信号，并按逻辑规则处理上述信号以向系统执行器发出指令输出信号的控制器，所述多个输入信号包括：①指示上述发动机、输入和输出轴中至少一个转速的第一输入信号及②指示司机要求发动机加油的第二输入信号，若所述第二信号处在给定的检测值，上述逻辑规则便发出加速指令，所述第一信号超过所述第二信号的所述给定值的加速参照值，上述方法包括：
建立相应于所述加速参照值的缺省第一值(default firstvalue)；
在检测到当上述第二信号超过筛门全开参照值时发生的加速时，至少为那些低于小筛门参照值的第二信号值产生加速参照值，以便等于改进的第二值，所述改进的第二值超过上述缺省第一值；以及
在检测到复位过程出现后，使所述加速参照值回复到其缺省第一值。
2.按权利要求1的方法，其特征在于所述控制器以微处理器为基础。
3.按权利要求1的方法，其特征在于所述节气门全开参照值为全开节气门的约90％。
4.按权利要求1的方法，其特征在于所述小节气门参照值为全开节气门的约20％。
5.按权利要求1的方法，其特征在于所述复位过程包括从检测到当所述第二信号超过所述节气门全开参照值时产生的所述加速起经过的一段时间。
6.按权利要求1的方法，其特征在于所述复位过程包括小于复位参照值的所述第一信号。
7.按权利要求1的方法，其特征在于所述第一信号指示发动机的转速。
8.按权利要求2的方法，其特征在于所述第一信号由所述控制器从电子数据链上读得。
9.一种控制自动化传动系统的改进方法，该系统的装置具有：一台节气门控制发动机；一个由司机操纵的节气门控制装置及一个在传动装置输入轴和传动装置输出轴之间有多种可选择地啮合的传动比组合的传动装置，所述传动装置的输入轴和所述发动机保持操作上的连接，所述传动系统包括一个信息处理装置，它有接收多个输入信号的装置，所述信号包括指示上述节气门控制位置的输入信号和指示上述发动机转速的输入信号，所述处理装置包括用以按照某个为给定的输入信号组合提供一予定传动比的程序处理上述输入信号并用以产生输出信号从而按照所述程序操作所述传动系统的装置，以及和上述变速装置一起用于按照来自所述处理装置的所述输出信号致动所述传动系统实现所述传动比组合之一的啮合的装置，其改进的方法包括：
检测在节气门基本全开状况下有无加速产生；和
根据所述处理装置检测到的在节气门基本全开时有加速存在的情况，通过提高在节气门极小时会发出加速指令的发动机速度来修改上述程序。
10.按权利要求9的改进方法，其特征在于若所述节气门控制在最大节气门位置的90％或更多，则节气门基本全开状态，而所述节气门在最大节气门位置的30％或更少的那些状况是节气门极小的状况。
11.一种控制机动车自动化机械传动系统(12)加速的控制系统，它包括：一台燃料控制发动机(14)；一个人工控制的提供指示发动机需要加油的信号的控制装置(28)；一个有一根由所述发动机驱动的输入轴(40)和一根输出轴(42)的变速齿轮传动装置(18)，该传动装置具有多个可供选择的输入轴转速和输出轴转速的比值；一个用于接收多个输入信号(24)该信号包括：①指示上述发动机、输入轴和输出轴中至少一个转速的第一输入信号(ES、IS、OS)及②指示司机要求发动机加油的第二输入信号(THL)并按逻辑规则处理所述信号以向系统执行器(44、46和/或48)发出输出指令信号(26)的控制器(22)，所述逻辑规则在所述第二信号达到给定检测值时发出加速指令，所述第一信号超过所述第二信号给定值的加速参照值，所述控制系统的特征在于上述逻辑规则包括的规则用于：
建立所述加速参照值的缺省第一值(54)；
根据检测到当所述第二信号超过节气门全开参照值时产生的加速，至少为那些低于小节气门参照值的第二信号值产生加速参照值，以便等于修改的第二值(72)，上述修改的第二值超过所述缺省第一值；以及
在检测到复位过程出现后，使所述加速参照值回复到其缺省第一值。
12.按权利要求11的控制系统，其特征在于上述控制器以微处理器为基础。
13.按权利要求11的控制系统，其特征在于所述节气门全开参照值大约为节气门全开的90％。
14.按权利要求11的控制系统，其特征在于所述小节气门参照值大约为全开节气门的20％。
15.按权利要求11的控制系统，其特征在于所述复位过程包括从检测到当所述第二信号超过所述节气门全开参照值时产生所述加速起经过的一段时间。
16.按权利要求11的控制系统，其特征在于所述复位过程包括所述第一信号小于复位参照值(74)。
17.按权利要求11的控制系统，其特征在于所述第一信号指示发动机的转速(ES)。
18.按权利要求12的控制系统，其特征在于所述第一信号由所述控制器从电子数据链上读得。
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