用于優(yōu)化交通工具減速期間的變速器的降檔的系統(tǒng)及方法
【專利說明】用于優(yōu)化交通工具減速期間的變速器的降檔的系統(tǒng)及方法
[0001]相關(guān)串請案
[0002]本申請案主張2013年5月7日提出申請的第61/820，441號美國臨時專利申請案的優(yōu)先權(quán)，所述美國臨時專利申請案特此以全文引用的方式并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種變速器控制系統(tǒng)，且特定來說，涉及一種用于控制變速器中的預(yù)選換擋以優(yōu)化交通工具減速的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0004]在常規(guī)動力交通工具中，可經(jīng)由多種手段控制交通工具減速。舉例來說，所述交通工具可包含制動踏板，交通工具操作者可在所述制動踏板上從交通工具內(nèi)側(cè)嚙合交通工具或行車制動器。取決于施加到制動踏板的力及按壓踏板的時間長度，交通工具將相應(yīng)地減速?？蓪㈩愃茩C(jī)構(gòu)(例如杠桿或開關(guān))定位于交通工具內(nèi)使得操作者可致動此機(jī)構(gòu)來減小交通工具速度。
[0005]一些交通工具可包含在交通工具的引擎內(nèi)的引擎制動器或減速器以控制其減速力且減小交通工具速度。引擎制動通?？捎山?jīng)編程以控制引擎的性能及操作的引擎控制器控制。可使用其它類型的制動機(jī)構(gòu)(例如排氣制動器、壓縮釋放制動器等等)來控制交通工具速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在本發(fā)明的實施例中，提供一種用于選擇機(jī)動交通工具中的變速器的齒輪比以產(chǎn)生負(fù)輸入扭矩的增加的方法。所述變速器包含控制器及N個自動可選擇齒輪比。所述方法包含:用感測裝置測量當(dāng)前道路坡度且將所述當(dāng)前道路坡度測量傳遞到所述控制器；從所述交通工具接收對應(yīng)于行車制動器輸入的信號；基于所述當(dāng)前道路坡度及行車制動器輸入信號而確定所述交通工具的所要最大加速度限制；基于所述當(dāng)前道路坡度及經(jīng)估計交通工具質(zhì)量而計算經(jīng)預(yù)測交通工具加速度；測量當(dāng)前交通工具加速度；依據(jù)所述經(jīng)預(yù)測交通工具加速度及所測量交通工具加速度計算誤差值；針對所述變速器的所述N個自動可選擇齒輪比中的至少一者計算經(jīng)估計所需牽引制動作用力及經(jīng)估計牽引制動作用力；及基于所述經(jīng)估計所需牽引制動作用力與經(jīng)估計牽引制動作用力的比較而針對所述變速器的操作選擇所述N個自動可選擇齒輪比中的一個齒輪比。
【附圖說明】
[0007]本發(fā)明的以上所提及方面以及獲得所述方面的方式將變得更加顯而易見且通過連同附圖一起參考對本發(fā)明的實施例的以下描述將更好地理解本發(fā)明，其中:
[0008]圖1是動力交通工具系統(tǒng)的一個說明性實施例的框圖及示意圖；
[0009]圖2是用于在負(fù)引擎扭矩操作期間優(yōu)選地使變速器降檔的系統(tǒng)及過程的流程圖；
[0010]圖3是用于確定是否啟用自動制動器預(yù)選狀態(tài)的系統(tǒng)及過程的流程圖；
[0011]圖4是用于依據(jù)道路坡度、行車制動器狀態(tài)及經(jīng)估計交通工具質(zhì)量確定經(jīng)預(yù)測交通工具加速度的系統(tǒng)及過程的流程圖；及
[0012]圖5是用于計算一或多個預(yù)選范圍的系統(tǒng)及過程的流程圖。
[0013]貫穿數(shù)個視圖，對應(yīng)參考編號用于指示對應(yīng)部件。
【具體實施方式】
[0014]下文所描述的本發(fā)明的實施例并不打算為窮盡性的或?qū)⒈景l(fā)明限制于以下詳細(xì)描述中所揭示的準(zhǔn)確形式。而是，選擇并描述所述實施例，使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可了解并理解本發(fā)明的原理及實踐。
[0015]現(xiàn)在參考圖1，其展示具有驅(qū)動單元102及變速器118的交通工具系統(tǒng)100的一個說明性實施例的框圖及示意圖。在所圖解說明的實施例中，驅(qū)動單元102可包含內(nèi)燃引擎、柴油引擎、電動機(jī)或其它動力產(chǎn)生裝置。驅(qū)動單元102經(jīng)配置以可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動輸出軸104，輸出軸104耦合到常規(guī)扭矩轉(zhuǎn)換器108的輸入或栗軸106。輸入或栗軸106耦合到由驅(qū)動單元102的輸出軸104可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的推進(jìn)器或栗110。扭矩轉(zhuǎn)換器108進(jìn)一步包含耦合到渦輪軸114的渦輪機(jī)112，且渦輪軸114與變速器118的可旋轉(zhuǎn)輸入軸124耦合或成整體。變速器118還可包含用于在變速器118的不同流動回路(例如，主回路、潤滑油回路等)內(nèi)構(gòu)建壓力的內(nèi)部栗120。栗120可由耦合到驅(qū)動單元102的輸出軸104的軸116驅(qū)動。在此布置中，驅(qū)動單元102可將扭矩遞送到軸116以用于驅(qū)動栗120且在變速器118的不同回路內(nèi)構(gòu)建壓力。
[0016]變速器118可包含具有若干個自動選擇的齒輪(即，各自具有其自身的離散齒輪比)的行星齒輪系統(tǒng)122。替代地，可將變速器118構(gòu)造為可產(chǎn)生無限數(shù)目個齒輪比或速度比的無限可變變速器(IVT)或連續(xù)可變變速器(CVT)。無論如何，變速器118的輸出軸126與耦合到常規(guī)萬向接頭130的推進(jìn)器或驅(qū)動軸128耦合或成整體且可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動推進(jìn)器或驅(qū)動軸128。萬向接頭130耦合到且可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動在每一端處具有安裝到其的輪子134A及134B的輪軸132。變速器118的輸出軸126經(jīng)由推進(jìn)器或驅(qū)動軸128、萬向接頭130及輪軸132以常規(guī)方式驅(qū)動輪子134A及134B。
[0017]常規(guī)鎖止離合器136連接于扭矩轉(zhuǎn)換器108的栗110與渦輪機(jī)112之間。扭矩轉(zhuǎn)換器108的操作為常規(guī)的，因為扭矩轉(zhuǎn)換器108可在特定操作條件(例如，交通工具發(fā)動、低速及特定齒輪換檔條件)期間以所謂的“扭矩轉(zhuǎn)換器”模式操作。在扭矩轉(zhuǎn)換器模式中，鎖止離合器136經(jīng)脫離且栗110以驅(qū)動單元輸出軸104的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，而渦輪機(jī)112由栗110通過插置于栗110與渦輪機(jī)112之間的流體(未展示)可旋轉(zhuǎn)地致動。在此操作模式中，扭矩倍增通過流體耦合發(fā)生使得渦輪軸114受到作用而驅(qū)動比正由驅(qū)動單元102供應(yīng)的扭矩更多的扭矩，如此項技術(shù)中已知。扭矩轉(zhuǎn)換器108替代地可在其它操作條件期間(例如，當(dāng)變速器118的行星齒輪系統(tǒng)122的特定齒輪經(jīng)嚙合時)以所謂的“鎖止”模式操作。在鎖止模式中，鎖止離合器136經(jīng)嚙合且栗110借此直接緊固到渦輪機(jī)112，使得驅(qū)動單元輸出軸104直接耦合到變速器118的輸入軸124，如此項技術(shù)中也已知。
[0018]變速器118進(jìn)一步包含電動液壓系統(tǒng)138，電動液壓系統(tǒng)138經(jīng)由數(shù)目J個流體路徑HO1-HO/流體耦合到行星齒輪系統(tǒng)122，其中J可為任何正整數(shù)。電動液壓系統(tǒng)138對控制信號做出響應(yīng)以選擇性地致使流體流動穿過流體路徑HO1-HO:中的一或多者，以借此控制行星齒輪系統(tǒng)122中的多個對應(yīng)摩擦裝置的操作(即，嚙合及脫離)。所述多個摩擦裝置可包含但不限于一或多個常規(guī)制動裝置、一或多個扭矩傳輸裝置等等。通常，通過選擇性地控制由多個摩擦裝置中的每一者施加的摩擦(例如，通過控制到摩擦裝置中的每一者的流體壓力)來控制所述多個摩擦裝置的操作(即，嚙合及脫離)。在不打算以任何方式為限制性的一個實例性實施例中，所述多個摩擦裝置包含呈常規(guī)離合器的形式的多個制動與扭矩傳輸裝置，其可各自經(jīng)由由電動液壓系統(tǒng)138供應(yīng)的流體壓力來可控地嚙合及脫離。在任何情況中，通過經(jīng)由控制所述數(shù)目個流體路徑HO1-HOj內(nèi)的流體壓力而選擇性地控制多個摩擦裝置來以常規(guī)方式實現(xiàn)在變速器118的各個齒輪之間改變或換檔。
[0019]系統(tǒng)100可進(jìn)一步包含變速器控制電路142，變速器控制電路142可包含存儲器單元144。變速器控制電路142說明性地為基于微處理器的，且存儲器單元144通常包含存儲于其中的指令，所述指令可由變速器控制電路142執(zhí)行以控制扭矩轉(zhuǎn)換器108的操作及變速器118的操作，即，在行星齒輪系統(tǒng)122的各個齒輪比或速度比之間換檔。然而，將理解，本發(fā)明預(yù)期其中變速器控制電路142并非基于微處理器的而是經(jīng)配置以基于存儲于存儲器單元144中的一或多個硬線指令及/或軟件指令集而控制扭矩轉(zhuǎn)換器108及/或變速器118的操作的其它實施例。
[0020]在圖1中所圖解說明的系統(tǒng)100中，扭矩轉(zhuǎn)換器108及變速器118包含經(jīng)配置以產(chǎn)生分別指示扭矩轉(zhuǎn)換器108及變速器118的一或多個操作狀態(tài)的傳感器信號的若干個傳感器。舉例來說，扭矩轉(zhuǎn)換器108說明性地包含常規(guī)速度傳感器146，其經(jīng)定位及經(jīng)配置以產(chǎn)生對應(yīng)于栗軸106的旋轉(zhuǎn)速度的速度信號，栗軸106的旋轉(zhuǎn)速度為驅(qū)動單元102的輸出軸104的相同旋轉(zhuǎn)速度。速度傳感器146經(jīng)由信號路徑152電連接到變速器控制電路142的栗速度輸入PS，且變速器控制電路142可操作而以常規(guī)方式處理由速度傳感器146產(chǎn)生的速度信號以確定渦輪軸106/驅(qū)動單元輸出軸104的旋轉(zhuǎn)速度。
[0021]變速器118說明性地包含另一常規(guī)速度傳感器148，常規(guī)速度傳感器148經(jīng)定位及經(jīng)配置以產(chǎn)生對應(yīng)于變速器輸入軸124的旋轉(zhuǎn)速度的速度信號，變速器輸入軸124的旋轉(zhuǎn)速度為與渦輪軸114相同的旋轉(zhuǎn)速度。變速器118的輸入軸124與渦輪軸114直接耦合或成整體，且速度傳感器148可替代地經(jīng)定位及經(jīng)配置以產(chǎn)生對應(yīng)于渦輪軸114的旋轉(zhuǎn)速度的速度信號。在任何情況中，速度傳感器148經(jīng)由信號路徑154電連接到變速器控制電路142的變速器輸入軸速度輸入TIS，且變速器控制電路142可操作而以常規(guī)方式處理由速度傳感器148產(chǎn)生的速度信號以確定渦輪軸114/變速器輸入軸124的旋轉(zhuǎn)速度。
[0022]變速器118進(jìn)一步包含又一速度傳感器150，速度傳感器150經(jīng)定位及經(jīng)配置以產(chǎn)生對應(yīng)于變速器118的輸出軸126的旋轉(zhuǎn)速度的速度信號。速度傳感器150可為常規(guī)的且經(jīng)由信號路徑156電連接到變速器控制電路142的變速器輸出軸速度輸入！OS。變速器控制電路142經(jīng)配置而以常規(guī)方式處理由速度傳感器150產(chǎn)生的速度信號以確定變速器輸出軸126的旋轉(zhuǎn)速度。
[0023]在所圖解說明實施例中，變速器118進(jìn)一步包含經(jīng)配置以控制變速器118內(nèi)的各種操作的一或多個致動器。舉例來說，本文中所描述的電動液壓系統(tǒng)138說明性地包含經(jīng)由對應(yīng)數(shù)目個信號路徑72f72:電連接到變速器控制電路142的數(shù)目J個控制輸出CP rCPj的若干個致動器，例如，常規(guī)螺線管或其它常規(guī)致動器，其中如上文所描述J可為任何正整數(shù)。電動液壓系統(tǒng)138內(nèi)的致動器各自對由變速器控制電路142在對應(yīng)