專(zhuān)利名稱(chēng)：用于預(yù)測(cè)降檔并且控制自動(dòng)變速器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)預(yù)先確立的減速曲線(xiàn)來(lái)控制車(chē)輛的自動(dòng)變速器，特別是控制爬坡時(shí)的減速，所述車(chē)輛配備有自動(dòng)變速器，該自動(dòng)變速器擁有換擋法則，該換擋法則已經(jīng)使其降檔。
背景技術(shù)：
當(dāng)配備有自動(dòng)變速器的車(chē)輛爬坡時(shí)，變速器適配其操作從而為駕駛員預(yù)留更大的扭矩。傳統(tǒng)上，變速器估計(jì)斜率百分?jǐn)?shù)，并且應(yīng)用適合該斜率的換擋法則當(dāng)爬坡時(shí)以較高的速度執(zhí)行換擋。然而，適合各種不同道路狀況的換擋法則的精細(xì)調(diào)整在操作上是相當(dāng)復(fù)雜的。為此，公開(kāi)文本FR2842579提出了用于在爬坡時(shí)適配自動(dòng)變速器操作的另一種方法。這種方法是基于對(duì)車(chē)輛在升檔后可能達(dá)到的加速度的估計(jì)的。這種估計(jì)使得有可能在變速器中應(yīng)用的換擋法則要求升檔的情況下判定是否執(zhí)行升檔。根據(jù)該公開(kāi)文本，可以在換擋 后達(dá)到的加速度是根據(jù)當(dāng)前加速度、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以及在換擋之前和之后所提供的扭矩差來(lái)計(jì)算的。僅當(dāng)換擋后可能達(dá)到的加速度大于閾值時(shí)才允許升檔，所述閾值稱(chēng)為舒適閾值。該方法的兩個(gè)主要缺點(diǎn)一方面是估計(jì)升檔后能達(dá)到的加速度是不利的，另一方面是只有升檔才適配于斜率這一事實(shí)。在實(shí)踐中，降檔或者基于換擋法則或者基于抬腳時(shí)的減速標(biāo)準(zhǔn)，而這是難于實(shí)施的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在以一種用于預(yù)測(cè)換擋的方法來(lái)改進(jìn)對(duì)加速度的估計(jì)。它特別地提出了一種用于將降檔自動(dòng)適配于斜率的方法，其避免了對(duì)適合于爬坡的完美法則的需求。為此，它規(guī)定當(dāng)能在當(dāng)前傳動(dòng)比以最大扭矩達(dá)到的加速度小于維持車(chē)輛速度所需要的加速度閾值時(shí)，與換擋法則所確立的傳動(dòng)比定值無(wú)關(guān)地強(qiáng)制變速器降檔。優(yōu)選地，通過(guò)計(jì)算與通過(guò)壓下踏板而請(qǐng)求推進(jìn)時(shí)的當(dāng)前傳動(dòng)比上能達(dá)到的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩相對(duì)應(yīng)的車(chē)輪扭矩和與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩相對(duì)應(yīng)的施加于車(chē)輪上的扭矩之間的差值，來(lái)估計(jì)可以達(dá)到的加速度。本發(fā)明還提出一種用于控制自動(dòng)變速器的傳動(dòng)比更改的方法，該自動(dòng)變速器擁有換擋法則，該換擋法則根據(jù)預(yù)先確立的換擋法則而強(qiáng)加一傳動(dòng)比定值，其中通過(guò)同時(shí)應(yīng)用變速器的換擋法則并且應(yīng)用預(yù)測(cè)來(lái)觸發(fā)降檔。


參考附圖，通過(guò)閱讀下面對(duì)非限制性實(shí)施例的描述，將更好地理解本發(fā)明，其中-圖1示出了換擋法則的示例性降檔曲線(xiàn)；
-圖2示意性地示出了增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)時(shí)間；-圖3是一種用于控制自動(dòng)變速器的換擋的算法；和 -圖4示意性地示出了在爬坡時(shí)請(qǐng)求推進(jìn)的情況下的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩響應(yīng)。
具體實(shí)施例方式在圖1中作為例子而顯示的平面N、α (N是以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為單位的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并且α是用百分?jǐn)?shù)表示的踏板下壓角度)中的降檔曲線(xiàn)可以分成兩個(gè)部分，即稱(chēng)為“法則腳” 的垂直底部和稱(chēng)為“法則核心”的曲線(xiàn)頂部。這個(gè)曲線(xiàn)的相交導(dǎo)致降檔。這可以以?xún)煞N方式執(zhí)行。在駕駛員抬腳減速之后，曲線(xiàn)在其底部相交。當(dāng)壓下加速器踏板時(shí)，也就是說(shuō)駕駛員請(qǐng)求推進(jìn)時(shí)，曲線(xiàn)在其頂部相交?！胺▌t核心”通常被定位于不會(huì)到達(dá)最大扭矩。在實(shí)踐中，當(dāng)駕駛員壓下踏板以請(qǐng)求加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在可能降檔之前到達(dá)其最大扭矩以增加可用功率。因此，當(dāng)車(chē)輛隨著抬腳而減速并且速度接近降檔速度時(shí)，如果駕駛員加速，則他通常在與法則核心相交之前達(dá)到這個(gè)速度上可用的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。如果他繼續(xù)壓低踏板則觸發(fā)降檔。然而，如果駕駛員簡(jiǎn)單地壓下踏板至達(dá)到最大扭矩的位置，則必須確保這個(gè)扭矩足以使其至少保持車(chē)輛的速度。降檔“法則腳”因而在理論上被定位于足夠高的速度以確保以該速度可達(dá)到的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩上的加速度足以使得在車(chē)輛正攀登的斜坡上具有正的加速度。在從公開(kāi)文本FR2842579中獲知的方法中。只有升檔換擋適配于斜率，而降檔或者是基于換擋法則或者是基于抬腳減速標(biāo)準(zhǔn)。然而，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相比換擋法則而言較不容易達(dá)到完美并且無(wú)法構(gòu)造可靠的斜率適配。所提出的用于預(yù)測(cè)降檔的方法使之能夠通過(guò)計(jì)算可在所遇到的斜坡上以當(dāng)前速度的最大扭矩所達(dá)到的加速度而自動(dòng)觀(guān)測(cè)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)方法，當(dāng)能夠以當(dāng)前傳動(dòng)比(R)上的最大扭矩aest(Cm _)而達(dá)到的加速度小于保持車(chē)速所需要的加速度閾值時(shí)，與由換擋法則所確立的傳動(dòng)比定值無(wú)關(guān)地強(qiáng)制變速器降檔(R-I)。這需要計(jì)算能以當(dāng)前最大扭矩、速度和斜率而達(dá)到的加速度(能在請(qǐng)求推進(jìn)時(shí)達(dá)到的加速度)并且當(dāng)這個(gè)加速度過(guò)小時(shí)使用一種算法來(lái)強(qiáng)制降檔。所提出的用于預(yù)測(cè)降檔的方法因而能夠納入用于控制自動(dòng)變速器的整體方法中， 其中降檔或者通過(guò)應(yīng)用變速器換擋法則或者通過(guò)預(yù)測(cè)而被觸發(fā)。能在請(qǐng)求推進(jìn)時(shí)以當(dāng)前斜率和發(fā)動(dòng)機(jī)速度而達(dá)到的加速度的計(jì)算，可以通過(guò)計(jì)算與能夠在壓下踏板而請(qǐng)求推進(jìn)時(shí)以當(dāng)前傳動(dòng)比達(dá)到的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩(；(cm _)相對(duì)應(yīng)的車(chē)輪扭矩和與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩C； (Cm)相對(duì)應(yīng)的施加于車(chē)輪上的扭矩之間的差值來(lái)被估計(jì)。在這種情況下，該計(jì)算可以利用以下關(guān)系式來(lái)實(shí)現(xiàn)aest (Cm max) = Utnes + CU-C-(Cm)，其中
_Mr-Best(Cfflfflax)是能以最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩達(dá)到的加速度，-affles是通過(guò)對(duì)車(chē)速求導(dǎo)數(shù)而獲得的所測(cè)量的加速度，其還由例如ABS計(jì)算機(jī)經(jīng)由多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)而提供給變速箱控制計(jì)算機(jī)， -M是車(chē)輛的重量，其例如通過(guò)如FR2737761公開(kāi)文本中所描述的重量估計(jì)方法來(lái)被估計(jì)，-Cr (Cffl fflax)是與最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩相對(duì)應(yīng)的車(chē)輪扭矩，-Cr(Cffl)是與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩相對(duì)應(yīng)的車(chē)輪扭矩，和-r是輪胎半徑，其是能被校準(zhǔn)的常數(shù)。與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩相對(duì)應(yīng)的車(chē)輪扭矩能夠通過(guò)以下關(guān)系式獲得Cr(Cm) = CmXK(R),其中-Cm是發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，該扭矩由發(fā)動(dòng)機(jī)控制計(jì)算機(jī)來(lái)估計(jì)并且經(jīng)由多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)被發(fā)送到變速箱控制計(jì)算機(jī)，和-K(R)是傳動(dòng)比R上的變速器減速比，其是通過(guò)包含于自動(dòng)變速器的管理計(jì)算機(jī)中的繪圖而給出的。然而，車(chē)輪最大扭矩C； (Cffljiax)不等于最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩Cm max (Nffl)。它們按照以下關(guān)系式通過(guò)校正因子而關(guān)聯(lián) Cr (Cffljiax) = Fcorr X Cffljiax (Nffl) X K (R)，其中，乂是發(fā)動(dòng)機(jī)速度，Cmmax(Nm)是借助于包含于自動(dòng)變速器控制計(jì)算機(jī)中的繪圖基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度而計(jì)算的理論最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，并且K(R)是校正所需要的系數(shù)，并且K(R)是減速比。校正因子F。m是要應(yīng)用于理論最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的校正因子，其等于實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩除以理論發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。這個(gè)理論發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩是由變速器控制計(jì)算機(jī)借助于基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度的繪圖和踏板角度來(lái)估計(jì)的。F。。 可以基于Cm發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和由發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用的扭矩定值Cm。。ns一而被估計(jì)，該扭矩Cm是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制計(jì)算機(jī)估計(jì)的并且經(jīng)由多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)被發(fā)送到變速箱控制計(jì)算機(jī)。扭矩定值Cm。。nsigM是從發(fā)動(dòng)機(jī)控制計(jì)算機(jī)內(nèi)部的一種考慮了踏板角度和發(fā)動(dòng)機(jī)速度的算法中導(dǎo)出的并且能夠經(jīng)由車(chē)輛的多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)而被發(fā)送到變速箱控制器。然而，在發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)側(cè)，用于計(jì)算定值扭矩的算法比簡(jiǎn)單的繪圖更為復(fù)雜。此夕卜，對(duì)變速器控制計(jì)算機(jī)中的扭矩繪圖的精細(xì)調(diào)整可能與對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制計(jì)算機(jī)中的算法的精細(xì)調(diào)整是不同的，特別是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于調(diào)整階段中時(shí)。因此，由變速器計(jì)算的理論發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩通常與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際應(yīng)用的定值扭矩十分不同。在缺乏任何特定設(shè)置的情況下，校正因子(其規(guī)則是獲知所有性能損耗因子，這導(dǎo)致實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩小于理論扭矩海拔高度、阻塞的微粒過(guò)濾器，等等)因而是偽造的。在增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的特定情形中，處于低速中的主要扭矩?fù)p耗因子是較長(zhǎng)的增壓響應(yīng)時(shí)間。這產(chǎn)生如下效應(yīng)。圖2顯示，當(dāng)駕駛員完全壓下加速器踏板(壓下角度α)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩Cm最初在大氣范圍PA內(nèi)時(shí)增加的非?？?，然后當(dāng)它達(dá)到增壓范圍PS時(shí)大大減慢。為了克服響應(yīng)于駕駛員的推進(jìn)請(qǐng)求的渦輪增壓器的延時(shí)，本發(fā)明提出保持比值
TT-^^的時(shí)間平均值。
C m consigne校正因子F。。rr因而是
權(quán)利要求
1.一種用于在配備有自動(dòng)變速器的車(chē)輛上預(yù)測(cè)爬坡時(shí)的降檔的方法，所述自動(dòng)變速器具有換擋法則，該換擋法則根據(jù)預(yù)先確立的降檔曲線(xiàn)來(lái)強(qiáng)制該自動(dòng)變速器降檔，其特征在于，當(dāng)能夠在當(dāng)前檔位(R)上在最大扭矩達(dá)到的加速度Ist(Cm max)小于保持車(chē)速所需要的加速度閾值時(shí)，與由所述換擋法則所確立的傳動(dòng)比定值無(wú)關(guān)地強(qiáng)制所述變速器換至低一級(jí)檔位(R-I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于預(yù)測(cè)的方法，其特征在于，能夠達(dá)到的加速度aest(Cm mJ 是通過(guò)計(jì)算與能在壓下踏板以請(qǐng)求推進(jìn)時(shí)在當(dāng)前檔位上達(dá)到的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩CJCm max) 相對(duì)應(yīng)的車(chē)輪扭矩和與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩C；(Cm)相對(duì)應(yīng)的施加于車(chē)輪上的扭矩之差來(lái)被估計(jì)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于預(yù)測(cè)的方法，其特征在于，能夠在最大扭矩達(dá)到的加速度是通過(guò)以下關(guān)系式來(lái)被估計(jì)的
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于預(yù)測(cè)的方法，其特征在于，與最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩C；(Cm _)相對(duì)應(yīng)的車(chē)輪扭矩通過(guò)校正因子(F。。 )而關(guān)聯(lián)于當(dāng)前速度上的發(fā)動(dòng)機(jī)的理論最大扭矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于預(yù)測(cè)的方法，其特征在于，所述校正因子(F。。 )取決于由其計(jì)算機(jī)計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的估計(jì)值與由發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的扭矩定值之比。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于預(yù)測(cè)的方法，其特征在于，所述校正因子(F。。 )是就駕駛員所發(fā)出的之前的車(chē)輛推進(jìn)請(qǐng)求而計(jì)算的比值的平均值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于預(yù)測(cè)的方法，其特征在于，僅當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)所應(yīng)用的定值扭矩大于代表發(fā)動(dòng)機(jī)的大氣范圍限制的固定閾值時(shí)，才激活對(duì)所述平均值的計(jì)算。
8.一種用于控制具有換擋法則的自動(dòng)變速器上的換擋的方法，所述換擋法則按照預(yù)先確立的換擋法則而強(qiáng)制傳動(dòng)比定值(R)，其特征在于，一方面通過(guò)預(yù)測(cè)變速器的換擋法則， 另一方面通過(guò)根據(jù)前述權(quán)利要求之一的預(yù)測(cè)，來(lái)觸發(fā)降檔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于控制的方法，其特征在于，當(dāng)能在高一級(jí)檔位達(dá)到的加速度小于第一加速度閾值并且斜率也大于一個(gè)閾值時(shí)，禁止升至該高一級(jí)檔位。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于控制的方法，其特征在于，當(dāng)能在高一級(jí)檔位上達(dá)到的加速度變成大于比所述第一閾值更大的第二加速度閾值時(shí)，或者如果所述斜率變成小于比第一閾值更小的第二斜率閾值，則再次允許升至該高一級(jí)檔位。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于控制的方法，其特征在于，通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求9或10的預(yù)測(cè)來(lái)觸發(fā)至高一級(jí)檔位的升檔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在配備有具有換擋法則的自動(dòng)變速器的車(chē)輛上預(yù)測(cè)爬坡時(shí)的降檔的方法，所述換擋法則基于預(yù)先確立的降檔曲線(xiàn)來(lái)強(qiáng)制換低檔，其特征在于，當(dāng)能夠在當(dāng)前檔位(R)上在最大扭矩達(dá)到的加速度aest(Cm_max)小于保持車(chē)速所需要的加速度閾值時(shí)，與由所述換擋法則所確立的傳動(dòng)比定值無(wú)關(guān)地強(qiáng)制所述變速器換至低一級(jí)檔位(R-1)。
文檔編號(hào)F16H59/14GK102348912SQ200980157918
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者R·旺德克爾克霍夫 申請(qǐng)人:雷諾股份公司