專利名稱：自適應(yīng)換檔控制的制作方法
背景技術(shù)：
車輛傳動裝置(vehicle transmission)允許在車輛加速或減速時改變車輛的發(fā)動機(jī)和主動輪之間的傳動比。傳動裝置可以是手動的、自動的或自動手動的。手動傳動裝置允許車輛操作者手動地控制改變傳動裝置可用的傳動比。自動傳動裝置自動地改變傳動比。而自動手動傳動裝置則為車輛操作者提供了對傳動比改變的受限控制，并且也在車輛操作者選擇不改變傳動比的情況下控制改變傳動比。
對于自動和自動手動傳動裝置，一個傳動比與另一個傳動比之間的換檔的速率(rate of the shift)是恒定的。但是，恒定的換檔速率可能是不希望的。實(shí)際上，換檔的需要可能隨著行使條件而不同。例如，巡航控制模式(cruise control mode)中的車輛需要排擋(gear)間非常小的換檔。另一方面，爬山的車輛需要快速的響應(yīng)的換檔。但是，在現(xiàn)有自動傳動裝置和自動手動傳動裝置中，換檔速率對于這兩種情況是相同的。對于手動變速，換檔速率由車輛操作者決定。然而，對于自動手動和自動傳動裝置，換檔速率典型地被事先設(shè)置。
因此，需要這樣一種機(jī)動車輛，其提供自動傳動裝置的便利，并且允許改變換檔速率以適應(yīng)具體行駛環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
與現(xiàn)有車輛傳動裝置相比，根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置系統(tǒng)對于每個傳動比具有至少兩個不同工作模式。在一個模式中，傳動裝置以與另一個模式不同的速率從一個傳動比換檔到另一個傳動比。基于車輛數(shù)據(jù)，傳動裝置系統(tǒng)為具體行駛條件電子地評估和選擇用于傳動裝置的適當(dāng)工作模式。
第一換檔模式可以允許傳動裝置比第二換檔模式更快地從第一傳動比換檔到第二傳動比。而且，傳動裝置系統(tǒng)還可以具有適于特定行駛條件的附加換檔模式。例如，可以存在用于停車場行駛、市內(nèi)行駛、高速公路行駛、山路行駛、以及超車(passing)的換檔模式。這些模式中的每一模式都產(chǎn)生傳動裝置的不同換檔特性。
一個換檔模式可以允許比另一換檔模式更快地達(dá)到發(fā)動機(jī)的預(yù)定發(fā)動機(jī)扭矩。一個換檔模式可比其他換檔模式產(chǎn)生更快的發(fā)動機(jī)制動。而且，與其他模式相比，一個換檔模式也可產(chǎn)生用于在第一傳動比和第二傳動比之間選擇的傳動裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的更高響應(yīng)度。而且，不同模式可包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的不同范圍，在其中傳動裝置將從第一傳動比換檔到第二傳動比。換檔模式還可提供不同的離合器配置和發(fā)動機(jī)配置。
根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置可以從與車輛系統(tǒng)和子系統(tǒng)聯(lián)系的不同車輛傳感器接收數(shù)據(jù)。從這些系統(tǒng)和子系統(tǒng)所接收的數(shù)據(jù)可以被分等級和按優(yōu)先級排序，然后基于所分配的等級被電子的評估。根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置系統(tǒng)可以根據(jù)該數(shù)據(jù)確定，基于車輛行駛條件要選擇哪個模式，是停車場模式、市內(nèi)行駛模式、山路行駛模式、超車模式還是高速公路行駛模式。
以這種方式，根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置系統(tǒng)自動地確定車輛所遇到的行駛條件。一旦確定了，則傳動裝置系統(tǒng)就選擇適于該行駛條件的傳動裝置工作模式。于是，車輛傳動裝置被優(yōu)化并被調(diào)節(jié)以在具體工作模式中執(zhí)行。


本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以下對當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中了解本發(fā)明的各個特征和優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)描述的附圖可以被簡要描述如下圖1表示根據(jù)本發(fā)明的、包括具有不同行駛工作模式的自動手動傳動裝置的傳動裝置系統(tǒng)的示意圖。
圖2表示可被根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置系統(tǒng)評估的多種車輛條件。
圖3表示與車輛條件相關(guān)的行駛模式。
圖4表示為了適應(yīng)每個模式可進(jìn)行的傳動裝置系統(tǒng)調(diào)節(jié)。
具體實(shí)施例方式
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置系統(tǒng)10，其在這個實(shí)例中包括具有大量不同傳動比的自動手動傳動裝置14。已知，自動手動傳動裝置14通過離合器47改變車輛的發(fā)動機(jī)46和主動輪之間的傳動比。自動手動傳動裝置14具有第一傳動比26、第二傳動比30、第三傳動比32、第四傳動比33、和第五傳動比35。這些傳動比中的每一個提供發(fā)動機(jī)46和車輛主動輪之間的不同傳動比。自動手動傳動裝置14允許選擇和從一個傳動比變換到另一個。但是，如手動傳動裝置那樣，一個傳動比到另一個傳動比之間的換檔位置可以由駕駛者控制。如果駕駛者選擇不換檔，則自動執(zhí)行換檔。
在現(xiàn)有系統(tǒng)中，一個傳動比到另一傳動比之間的，諸如從第一傳動比26到第二傳動比30的，換檔速率是恒定的。這意味著，自動手動傳動裝置14以相同的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、以相同的發(fā)動機(jī)制動等級、并且以相同的用于換檔的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍，從第一傳動比換檔到第二傳動比。自動手動傳動裝置14的這些特征典型地由生產(chǎn)者預(yù)先設(shè)定。作為對于任何具體行駛條件的結(jié)果，傳動比之間的換檔速率是相同的，即使特定行駛條件可能要求更快的或更慢的換檔。例如，在停車場中，車輛操作者趨于換檔非常小，因此，最好進(jìn)行較慢的換檔，以提供車輛的更舒服的乘坐。但是，在山上，需要快速換檔，因此車輛需要與其他環(huán)境相比傳動比之間更快的換檔。
為了解決這些問題，根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置系統(tǒng)10具有不同的傳動裝置工作模式。這里，盡管可以存在更多或更少的模式，但是，根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置系統(tǒng)10具有停車場模式18、市內(nèi)行駛模式22、高速公路模式24、爬山模式25、以及超車模式27。這些模式中的每一個不同地配置自動手動傳動裝置，以提供每種模式不同的換檔特性。例如，停車場模式18以比爬山模式25慢的速率從第一傳動比26換檔到第二傳動比30。因此，爬山模式25允許以第一預(yù)定速度從第一傳動比26換檔到第二傳動比30，而停車場模式18允許以第二預(yù)定速度從第一傳動比26換檔到第二傳動比30。第一預(yù)定速度快于第二預(yù)定速度。每個模式可具有各自的在相同傳動比之間的換檔速率，每個速率比其他的快。第三模式可具有比第二預(yù)定速度慢的第三預(yù)定速度，而第四模式可具有比第三預(yù)定速度慢的第四預(yù)定模式。
而且，為了車輛操作者方便，根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置10具有控制單元42，用于根據(jù)其從傳感器38所接收的數(shù)據(jù)選擇特定模式，其中傳感器38測量和傳輸關(guān)于多個車輛條件40的信息?？刂茊卧?2使用該信息，以確定行駛條件，是停車場、市內(nèi)行駛、高速公路、山坡、還是超車情況，然后選擇對應(yīng)于該條件的適當(dāng)傳動裝置工作模式。
如圖2所示，控制單元42接收從傳感器38輸入的多種數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)包括關(guān)于風(fēng)門(throttle)位置、風(fēng)門加速度、車輛速度、以及車輛加速度的信息以及/或者其它類似的車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)。此外，控制單元42接收關(guān)于車輛是否正在轉(zhuǎn)彎以及是否已經(jīng)啟動巡航控制的信息。而且，控制單元42能夠確定車輛操作者所希望的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，以及發(fā)動機(jī)是熱的還是冷的。而且，控制單元42被配置為接收關(guān)于行駛阻力(driving resistance)和行駛阻力變化的信息。風(fēng)阻、重力、或抑制車輛運(yùn)動的其他類似力影響行駛阻力。其他相關(guān)信息包括車輛重量和傳動裝置能夠?qū)崿F(xiàn)的傳動比的數(shù)量。最后，控制單元42可以編輯和存儲與車輛駕駛者的特定行駛習(xí)慣相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且通過這個被學(xué)習(xí)的行駛行為，選擇特定傳動裝置工作模式。在某些工作參數(shù)下，這些車輛條件可能提供矛盾的信息和/或重疊。針對這個現(xiàn)象，控制單元42可以通過為每個車輛條件分配等級值以對數(shù)據(jù)的重要性分等級，并且權(quán)衡這些值以便基于這個分等級而選擇適當(dāng)?shù)膫鲃友b置工作模式。
圖3表示與圖1的行駛模式相關(guān)的圖2的一些車輛條件的表格。如圖所示，傳感器38所感測的并且被饋送到控制單元42的特定車輛條件可以被檢查，并且與特定傳動裝置工作模式相關(guān)。實(shí)際上，停車場模式可以具有兩個不同模式在停車場中直線行駛的模式和轉(zhuǎn)彎模式。停車場模式的特征可以是低風(fēng)門位置、低車輛速度、低加速度和沒有任何轉(zhuǎn)彎。當(dāng)控制單元42讀取這些條件時，控制單元42確定自動傳動裝置14應(yīng)該工作在停車場模式18。
停車場轉(zhuǎn)彎的特征可以是中等風(fēng)門位置、低車輛速度、低車輛加速度、以及車輛實(shí)際上正在轉(zhuǎn)彎的數(shù)據(jù)。這些輸入可以允許進(jìn)一步調(diào)節(jié)和細(xì)化停車場模式18，使得自動手動傳動裝置14可以被調(diào)整到這個特定行駛類型。市內(nèi)行駛、高速公路行駛、山路行駛以及超車也可以包括多個傳動裝置工作模式，每個模式的特征是其自己的一組車輛條件?？梢源嬖诟嗷蚋俚墓ぷ髂Ｊ?。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將特定車輛條件分配給特定傳動裝置模式。
控制單元42根據(jù)車輛條件確定特定的傳動裝置工作模式，然后生成輸出信號，以調(diào)節(jié)傳動裝置系統(tǒng)10，從而適應(yīng)每個行駛模式。圖3表示每個特定行駛模式的換檔速率的范圍，從5，最慢換檔速率，到0，最高換檔速率。對于公共汽車應(yīng)用，如果控制單元42基于所感測的車輛條件確定公共汽車在停車場中，則控制單元42選擇自動手動傳動裝置14的最慢換檔速率。另一方面，如果控制單元42確定公共汽車在超車模式，即風(fēng)門位置為100％打開、車輛速度為高、車輛加速度為低、行駛阻力高并且發(fā)動機(jī)狀態(tài)為熱，則控制單元42選擇自動手動傳動裝置14的高換檔速率。如圖3所示，每個行駛模式與特定換檔速率相關(guān)。而且，如所示，公共汽車和卡車可以具有不同的與每個行駛模式相關(guān)的換檔速率組。這個差異是由于，與卡車相比，對于公共汽車，需要將舒適的行駛的優(yōu)先級排為高于性能。因此，對于卡車，根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置10可以使用通常比公共汽車更快的換檔速率。
根據(jù)特定傳動裝置工作模式的選擇，控制單元42于是可以實(shí)現(xiàn)自動手動傳動裝置14的換檔速率的改變。根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置系統(tǒng)10改變其中可能出現(xiàn)換檔的發(fā)動機(jī)扭矩范圍。這個扭矩范圍典型地被預(yù)先確定。而且，在某些條件下，控制單元42還可以改變發(fā)動機(jī)制動，以促進(jìn)更快或更慢的換檔。更大的發(fā)動機(jī)制動以乘坐舒適為代價(jià)允許更快的換檔。傳動裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)也可以被調(diào)節(jié)，使得自動手動傳動裝置更快或更慢地選擇每個傳動比。其中可能出現(xiàn)換檔的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的誤差范圍也可以被調(diào)節(jié)。更寬的誤差范圍允許更快的換檔，而窄的誤差范圍有利于更平滑的和更慢的換檔。
最后，離合器48和發(fā)動機(jī)42可以被不同地配置，以適應(yīng)特定類型的行駛模式。這樣的配置變化可以包括對離合器48或發(fā)動機(jī)42的硬件、軟件和/或機(jī)械改變。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到進(jìn)行多種類型的改變，以實(shí)現(xiàn)每個特定類型的行駛模式。
因此，根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置系統(tǒng)10允許自動手動傳動裝置14的更多工作模式?；趶膫鞲衅?8所接收的感測到的車輛條件數(shù)據(jù)，控制單元42可以確定車輛，不管是公共汽車、轎車還是卡車，所遇到的特定工作模式。根據(jù)該信息，控制單元42選擇特定行駛模式，并執(zhí)行對根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置系統(tǒng)10的改變，以改變換檔特性，從而允許根據(jù)所遇到的特定行駛條件從一個傳動比到另一傳動比的更慢的或更快的換檔速率。
上述描述是示例性的而不是限制性的。根據(jù)以上示教，本發(fā)明的多種修改和變化是可能的。已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，某些改變落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以與具體描述不同地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，應(yīng)該研究以下權(quán)利要求書，以確定本發(fā)明的范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種對車輛傳動裝置進(jìn)行換檔的方法，包括以下步驟(a)至少具有第一換檔模式和第二換檔模式，每個所述模式允許傳動裝置從第一傳動比轉(zhuǎn)換到第二傳動比；(b)電子地感測至少一個車輛條件；(c)電子地評估所感測的至少一個車輛條件；(d)基于步驟(c)的評估，至少從所述第一換檔模式和所述第二換檔模式中，電子地識別適當(dāng)?shù)膿Q檔模式；以及(e)以在步驟(d)中所識別的換檔模式從所述第一傳動比換檔到所述第二傳動比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的換檔方法，其中在步驟(e)中，所述第一換檔模式允許以第一預(yù)定速度從所述第一傳動比換檔到所述第二傳動比，所述第二換檔模式允許以第二預(yù)定速度從所述相同的第一傳動比換檔到所述相同的第二傳動比，其中所述第二預(yù)定速度比所述第一預(yù)定速度小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的換檔方法，其中所述至少第一換檔模式和第二換檔模式還包括第三換檔模式和第四換檔模式，其中所述第三換檔模式以第三預(yù)定速度將所述傳動裝置從所述相同的第一傳動比轉(zhuǎn)換到所述相同的第二傳動比，所述第四換檔模式以第四預(yù)定速度將所述傳動裝置從所述相同的第一傳動比轉(zhuǎn)換到所述相同的第二傳動比，所述第三預(yù)定速度小于所述第二預(yù)定速度，所述第四預(yù)定速度小于所述第三預(yù)定速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的換檔方法，其中所述第一換檔模式允許比所述第二換檔模式更快地達(dá)到預(yù)定發(fā)動機(jī)扭矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的換檔方法，其中與所述第二換檔模式相比，所述第一換檔模式產(chǎn)生更快的發(fā)動機(jī)制動。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的換檔方法，其中與所述第二換檔模式相比，所述第一換檔模式產(chǎn)生更高的傳動裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)度，其中所述傳動裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)在所述第一傳動比和所述第二傳動比之間選擇。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的換檔方法，其中與所述第二換檔模式相比，所述第一換檔模式提供更寬的、在其中所述傳動裝置將在所述第一傳動比和所述第二傳動比之間換檔的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的換檔方法，其中與所述第二換檔模式相比，所述第一換檔模式提供用于與所述傳動裝置相關(guān)的離合器的不同的離合器配置。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的換檔方法，其中與所述第二換檔模式相比，所述第一換檔模式提供用于與所述傳動裝置相關(guān)的發(fā)動機(jī)的不同發(fā)動機(jī)配置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的換檔方法，其中所述至少一個車輛條件包括多個車輛條件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的換檔方法，包括步驟為每個車輛條件分配等級值，并評定所述等級值以識別適當(dāng)?shù)膿Q檔模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的換檔方法，其中所述傳動裝置包括自動手動傳動裝置。
13.一種對車輛傳動裝置進(jìn)行換檔的方法，包括以下步驟至少具有第一換檔模式和第二換檔模式，每個所述模式允許自動手動傳動裝置從第一傳動比轉(zhuǎn)換到第二傳動比；電子地感測多個車輛條件；通過為所感測的多個車輛條件中的每一個分配等級值并且評定所述等級值，電子地評估所感測的多個車輛條件；基于所評估的車輛條件，至少在所述第一換檔模式和所述第二換檔模式中進(jìn)行電子選擇；以及基于所述選擇，從所述第一傳動比轉(zhuǎn)換到所述第二傳動比；其中所述第一換檔模式比所述第二換檔模式更快地將所述傳動裝置從所述第一傳動比轉(zhuǎn)換到所述第二傳動比。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的換檔方法，其中所述第一換檔模式允許比所述第二換檔模式更快地達(dá)到預(yù)定的發(fā)動機(jī)扭矩。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的換檔方法，其中與所述第二換檔模式相比，所述第一換檔模式產(chǎn)生更快的發(fā)動機(jī)制動。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的換檔方法，其中與所述第二換檔模式相比，所述第一換檔模式產(chǎn)生傳動裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的更高響應(yīng)度，其中所述傳動裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)在所述第一傳動比和所述第二傳動比之間選擇。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的換檔方法，其中與所述第二換檔模式相比，所述第一換檔模式提供更寬的、在其中所述傳動裝置將在所述第一傳動比和所述第二傳動比之間換檔的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的換檔方法，其中與所述第二換檔模式相比，所述第一換檔模式提供用于與所述傳動裝置相關(guān)的離合器的不同離合器配制。
19.根據(jù)權(quán)利要求13的換檔方法，其中與所述第二換檔模式相比，所述第一換檔模式提供用于與所述傳動裝置相關(guān)的發(fā)動機(jī)的不同發(fā)動機(jī)配置。
20.一種車輛傳動裝置系統(tǒng)，包括具有多個傳動比的自動手動傳動裝置；至少一個車輛條件傳感器；以及與所述至少一個車輛條件傳感器通信的控制單元，用于控制所述自動手動傳動裝置在所述多個傳動比之間的換檔；其中所述控制單元基于從所述車輛條件傳感器所接收的數(shù)據(jù)，從至少包括第一換檔模式和第二換檔模式的多個換檔模式中選擇，所述第一換檔模式以第一預(yù)定速度從第一傳動比換檔到第二傳動比，所述第二換檔模式以第二預(yù)定速度從所述第一傳動比換檔到所述第二傳動比，所述第二預(yù)定速度小于所述第一預(yù)定速度。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置具有至少兩個換檔模式，用于在相同的兩個傳動比之間換檔?？刂茊卧娮拥馗袦y多個車輛條件，并基于該信息選擇用于特定行駛條件的適當(dāng)換檔模式。然后，傳動裝置基于該選擇從一個傳動比換檔到另一傳動比。
文檔編號F16H61/04GK1809709SQ200480017645
公開日2006年7月26日 申請日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月23日
發(fā)明者馬里奧·斯坦因伯恩, 魯伯特·克拉莫, 羅納德·穆澤爾, 詹姆斯·亨利·德沃雷, 安托尼·羅伯特·塞曼 申請人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司