CN1330895C - 一种汽车自动换档的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车排档，为解决汽车自动换档技术，本发明公开了一种汽车自动换档控制方法，它包括自动操作模式、手动操作模式，其特点是该自动操作模式还包含一个接受手动操作模式给出的手动指令，采用增设模块，通过模块信号使自动操作模式能执行手动操作模式发出的手动换档指令，修改自动设置的传动比，并执行与手动指令一致的自动换档操作。本发明方法具有准确、快捷，结构简单，操作方便的优点。

Description

一种汽车自动换档的控制方法

技术领域

本发明涉及汽车排档，具体地说是属于汽车自动换档技术。

背景技术

车辆的自动换档是通过电子控制单元发出信号控制多个传动装置(如：液压控制)实现的。这些传动装置与变速齿轮及离合器相连，进行排档选择和挂档/分离操作，以及离合器的吸合、分离。在现有的汽车自动换档的控制方法中，有两种模式：自动操作模式和手动操作模式。这两种操作方式相互独立，由驾驶员通过指令选择所需的操作模式。按照自动操作模式，控制单元接收一组数据信号(车辆速度、油门踏板位置、每分转数、发动机扭矩等)作为输入信息。将这些数据处理后，就能找到最适合的换档情况，特别是加档或减档操作。按照手动操作模式，驾驶员在控制单元上操作(例如：操作杆控制)控制排档的选择和挂档，特别是进行传动比的增加或传动比的减小。但在特殊情况下，自动模式下选择的传动比可能与驾驶员做出的选择不一致。此时，驾驶员如果能够改变完全自动模式下选择并使用的排档，将会十分有利。然而在现有的系统中发生上述情况时，驾驶员只能通过退出自动操作模式来改变使用的排档。这对驾驶员来说是很不方便的。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种汽车自动换档的控制方法，它能够有效地执行手动操作发出的指令，而无需解除自动操作模式的控制系统。

本发明是通过以下的技术方案实现的，它包括自动操作模式、手动操作模式，自动操作模式的第一控制系统接收输入数据信号并进行处理，生成传动比；手动操作模式，控制排档选择，其要点是自动操作模式还包含一个接受手动操作模式给出的手动指令，修改自动设置的传动比，并执行与手动指令一致的自动换档操作。

上述汽车自动换档的控制方法的具体步骤如下：

1.激活自动操作模式的第一控制系统，自动设置传动比；

设启动模块，用启动控制自动操作模式的第一控制系统，生成离合器和变速齿轮的驱动信号；

2.探测手动操作模式发出的修改自动模式设置的传动比指令；

设检查模块，检查驾驶员是否发出更改自动操作模式设置的传动比的指令；

3.执行手动操作模式给出的手动指令，修改自动设置的传动比；

设有执行模块，使自动操作模式执行驾驶员给出的手动指令，并按驾驶员要求生成驱动信号，修改自动设置的传动比；

执行模块根据以下两种情况转送到不同的模块上：

一种是检查模块探测到手动操作模式发出的手动指令，就转入执行模块，执行模块将检查手动操作模式发出的手动换档请求已提前预定时间进行，或与自动操作模式第一控制系统自动生成的换档请求同时进行，则可进入换档模块；

另一种是手动换档请求未提前进行，或与自动操作模式第一控制系统自动生成换档请求未同时进行，则转入执行手动设置指令模块；

4.在预定的时间内抑制自动操作模式的第一控制系统处于失效状态；

设抑制模块，执行手动设置指令模块后转入抑制模块，该抑制模块在预定的时间内抑制自动操作模式的第一控制系统，使手动指令设置的传动比不会被第一控制系统的自动换档要求更改；

5.将自动换档的控制权归还给第一控制系统；

通过抑制模块后又回到启动模块，这样自动换档再次处于自动模式控制系统；

设换档模块，有下列两种情况需要换档：

当换档模块探测到驾驶员发出的手动换档请求与自动操作模式的第一控制系统自动生成的换档请求一致时，换档模块后将转换到启动模块上去，此时第一控制系统自动执行与手动要求一致的换档操作；

当换档模块探测到驾驶员发出的手动换档请求与自动操作模式的第一控制系统自动生成的换档请求未一致时，换档模块后将转换到执行手动设置指令模块上去，再转到抑制模块后又回到启动模块，自动换档的控制权仍给第一控制系统。

本发明采用增设模块，通过模块信号使自动操作模式能执行手动操作模式发出的手动换档指令，为汽车自动换档提供了一种新的、准确而快捷的方法，具有结构简单，驾驶员操作方便的优点。

附图说明

以下将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是自动换档方框图。

具体实施方式

参照图1，汽车的自动换档1(也称为“机械换档”)。发动机2是一台内燃机，输出轴4通过插入离合器5连接，变速齿轮7连接着输入轴6和一个输出轴8，该轴通过与车轮(未在图上显示)的传动进行互动。离合器5与第一个传动单元10连接，第一个传动单元10包括一个接收开/闭驱动信号、从而吸合或分离离合器的动力单元10a。该传动单元10通过压力油进行液压传动，从而吸合、分离离合器5。变速齿轮7与第二个传动单元12连接，第二个传动单元12包括一个动力单元12a。该动力单元接收选择驱动信号选择排档档位，并接收啮合/分离指令信号对所选的排档进行挂档/分离操作。第二个传动单元12通过压力油进行液压传动，进行档位的选择和挂档/分离操作。

自动换档1包括一个电子控制单元15。该单元接收一组数据和控制信号作为输入信息，并生成上述开/闭驱动信号以吸合或分离离合器5，生成选择啮合/分离信号以选择变速齿轮7的排档并进行挂档/分离。电子控制单元15接收一组由传感器16测量到的数据信号作为输入信息，并与发动机2(发动机转速、发动机燃料注入量、所用扭矩等)和变速齿轮7的运行以及车辆的进程(车速、油门位置等)相联系。电子控制单元15可进一步接收由选择装置17生成的控制信号，该装置可由驾驶员手动操作(未在图上显示)。在显示的非限制性图纸中，选择装置17包含一个控制杆元件20，可将其置于稳定位置，从而激活自动换档l的手动操作模式。控制杆元件20可手动从稳定位置转到两个相反的不稳定位置(图1中以上和下表示)，从而发出指令进行加档或减档。同时提供一个按钮P，可激活该按钮选择自动操作模式。

选择装置17也可具有方向盘指令(控制杆或按钮)形成的结构，从而发出指令进行加档或减档。在此情况下，选择装置配有一个按钮，激活该按钮可选择自动操作模式。电子控制单元15包含一个自动的第一控制系统22。该系统接收数据信号和控制信号作为输入信息，并使用已知的方式处理这些信息，生成驱动信号开/和、选择、啮合/分离并设置一个最佳的传动比。正如我们所知道的，在自动操作模式中，第一控制系统22探测最适合的外部条件(车速、转速、油门踏板位置、发动机扭矩等)发出指令进行加档或减档。这样变速齿轮的控制就能完全分派到传动的第一控制系统22。换档请求专用命令的使用，仅限于倒档和空档请求。

电子控制单元15还包含一个手动的第二控制系统24，该系统接收数据信号作为输入信息，并使用已知的方式处理这些信息，生成驱动信号开/和、选择、啮合/分离并设置一个由驾驶员通过激活选择装置17施加的传动比。换档在驾驶员通过启动控制杆元件20进行请求后实现。

在操作中，该项发明通过在驾驶员和第一控制系统22设置的换档指令间建立优先级，管理第一控制系统22和第二控制系统24。其特别对以下情况进行了管理：

驾驶员发出换档请求后，第一控制系统22也发出了换档请求——驾驶员发出的换档请求得到执行，而在紧接的一段时间内，对第一控制系统22发出的换档请求不作响应。驾驶员发出的换档请求，至少在传动控制系统定义的一段暂停时间(失效时间段Tsleep)内维持执行。在暂停时间结束时，系统恢复到自动管理状态。这可防止刚刚执行完驾驶员发出的请求后，就马上执行自动管理系统发出的换档请求的情况。

如果自动换档请求后，驾驶员也发出了换档请求：分为以下两种情形：

一致的换档请求：驾驶员发出的换档请求被忽略，因为这与第一控制系统22已经自动要求的换档操作相同。这种情况下，一般认为驾驶员不会察觉到系统正在进行换档操作；

不一致的换档请求：执行驾驶员的换档请求。

那即是：在自动模式起作用的同时，驾驶员发出的换档请求得到执行，并作为瞬间换档指令处理。无需弃用自动模式，也无需转换到手动模式。此外，手动和自动操作模式的所有已知功能保持不变。

参照图2，该方框图说明本发明方法的具体步骤：

1.激活第一控制系统，自动设置传动比的初始阶段；

即用启动模块100启动控制自动操作模式，在该模式中，第一控制系统22生成了离合器5和变速齿轮7的驱动信号(见图1)。

2.探测驾驶员是否发出修改所用传输比的手动指令；

接在启动模块100后的是检查模块110，该模块110检查驾驶员是否发出了更改自动操作模式设置的传动比的指令。在图示中，模块110检查是否存在通过操纵控制杆元件20(见图1)给出的换档指令。即该模块检查是否存在对所用排档，进行加档或减档的相应指令，如果驾驶员未发出指令，在模块110后执行模块100。

3.执行驾驶员给出的手动指令，修改自动设置的传动比；

如果检查模块110探测到驾驶员发出了指令，将在模块110后转入到执行模块120。执行模块120检查驾驶员发出的换档(手动)请求已提前一段预先设定的时间(极短)进行，与第一控制系统22自动生成的换档请求同时进行，这时将进入换档模块150。

如果结果不符，即手动换档请求没有提前进行，或与第一控制系统22自动生成的换档请求没有同时进行，这时在模块120后转入到执行手动设置指令模块130。并按驾驶员要求生成驱动信号，通过进行加档或减档，修改传动比。

4.在预定的一段时间(失效时间段Tsleep)内抑制第一控制系统，使手动指令设置的传动比不会被第一控制系统的自动换档要求更改；

接在执行手动设置指令模块130后的是抑制模块140。该模块140具有“抑制”功能，并能使第一控制系统22(见图1)在一段预先设定的时间段内失效。在该失效期间，第一控制系统22不生成驱动信号，或自动生成的驱动信号不传送到第一和第二传动单元10和12，或驱动信号不能被第一和第二传动单元10和12激活。这样，驾驶员设置的手动指令得到执行，而在失效时间段(Tsleep)内，以自动方式相继生成的任何换档请求都不能被执行。这就防止了在驾驶员做出了换档操作后，第一控制系统22马上又进行了换档。

5.将自动换档的控制权归还给第一控制系统。在失效时间段的末尾，接在抑制模块140后的是启动模块100，这样自动换档1再次处于全自动控制中。

当执行模块120探测到驾驶员发出的(手动)换档请求，已经提前一段预先设定的时间(极短)进行、或与第一控制系统22自动生成的换档请求同时进行，在执行模块120后转入到换档模块150。换档模块150探测驾驶员发出的手动换档请求，是否与第一控制系统自动生成的换档请求一致。当驾驶员通过手动操纵控制杆元件20(见图1)，要求进行加档，而第一控制系统22也要求进行加档；或者，当驾驶员通过手动操纵控制杆元件20，要求进行减档，而第一控制系统也要求进行减档时，换档请求被认为是一致的。

当换档模块150探测到换档请求一致时，将转换到启动模块100，此时第一控制系统22自动执行与驾驶员手动要求一致的换档操作。当类似的自动换档操作已经进行，驾驶员生成的换档请求被停止。驾驶员不会察觉到第一控制系统22在换档过程中的干预，因为其要求的换档操作已经得到了执行。当换档模块150探测到不一致的换档请求时，将转换到执行手动设置指令模块130。并生成驱动信号实现加档或减档，作为驾驶员通过手动启动控制杆元件20操作的结果。

Claims (1)

1.一种汽车自动换档的控制方法，包括自动操作模式、手动操作模式，自动操作模式的第一控制系统接收输入数据信号并进行处理，生成传动比，手动操作模式控制排档选择，自动操作模式还包含一个接受手动操作模式给出的手动指令，修改自动设置的传动比，并执行与手动指令一致的自动换档操作，其特征在于具体步骤如下：

1).激活自动操作模式的第一控制系统，自动设置传动比；

设启动模块，用启动控制自动操作模式的第一控制系统，生成离合器和变速齿轮的驱动信号；

2).探测手动操作模式发出的修改自动模式设置的传动比指令；

设检查模块，检查驾驶员是否发出更改自动操作模式设置的传动比的指令；

3).执行手动操作模式给出的手动指令，修改自动设置的传动比；

设有执行模块，使自动操作模式执行驾驶员给出的手动指令，并按驾驶员要求生成驱动信号，修改自动设置的传动比；

执行模块将根据以下两种情况转送到不同的模块上，

一种是检查模块探测到手动操作模式发出的手动指令，就转入执行模块，执行模块将检查手动操作模式发出的手动换档请求已提前预定时间进行，或与自动操作模式第一控制系统自动生成的换档请求同时进行，则可进入换档模块；

另一种是手动换档请求未提前进行，或与自动操作模式第一控制系统自动生成换档请求未同时进行，则转入执行手动设置指令模块；

4).在预定的时间内抑制自动操作模式的第一控制系统处于失效状态；

设抑制模块，执行手动设置指令模块后转入抑制模块，该抑制模块在预定的时间内抑制自动操作模式的第一控制系统，使手动指令设置的传动比不会被第一控制系统的自动换档要求更改；

5).将自动换档的控制权归还给第一控制系统；

通过抑制模块后又回到启动模块，这样自动换档再次处于自动模式控制系统；

设换档模块，有下列两种情况需要换档，

一种是换档模块探测到驾驶员发出的手动换档请求与自动操作模式的第一控制系统自动生成的换档请求一致时，换档模块后将转换到启动模块上去，此时第一控制系统自动执行与手动要求一致的换档操作；

另一种换档模块探测到驾驶员发出的手动换档请求与自动操作模式的第一控制系统自动生成的换档请求未一致时，换档模块后将转换到执行手动设置指令模块上去，再转到抑制模块后又回到启动模块，自动换档的控制权仍给第一控制系统。

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