基于發(fā)動機性能曲線來實時設(shè)定變速器換檔點的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種為了使動力車輛的變速器在第一傳動比與第二傳動比之間進行換檔而設(shè)定一個換檔點的方法。該方法包括基于實時的輸入轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)而確定多個輸入功率數(shù)據(jù)點。該輸入轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)包括一個最大輸入轉(zhuǎn)矩。該方法還包括基于該在第一傳動比和第二傳動比而計算出一個傳動比階躍值。該方法進一步包括基于該傳動比階躍值而確定一個第一功率值并且計算一個第二功率值。將該第一功率值和第二功率值彼此比較并且對第一功率值速度進行步進調(diào)整直到第一功率值與第二功率值之差滿足一個閾值。因此該換檔點是基于該第一功率值與第二功率值比較的結(jié)果的并且對應(yīng)的速度與該第一功率值相關(guān)聯(lián)。
【專利說明】基于發(fā)動機性能曲線來實時設(shè)定變速器換檔點的方法發(fā)明領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一種用于使具有多個自動可選擇的傳動比范圍的機動車輛變速器進 行換檔的方法，并且具體涉及用于自動實時設(shè)定換檔點并且對車輛中的變速器換檔的方 法。進旦 冃屈.[0002]用于動力車輛的常規(guī)變速器包括用于確定該自動變速器何時從一個傳動比范圍 (或傳動比)換檔至另一個傳動比范圍的軟件或控制方案。該軟件或控制方案可以包括用于 對變速器換檔的一個或多個換檔規(guī)律。該換檔規(guī)律可以是經(jīng)濟或性能方面的換檔規(guī)律，例 如基于當(dāng)前的駕駛條件來控制換檔。[0003]該變速器控制器可以與該車輛中的發(fā)動機通信。該發(fā)動機一般包括一個發(fā)動機控 制器或發(fā)動機控制模塊。有關(guān)發(fā)動機的數(shù)據(jù)或信息，包括轉(zhuǎn)矩、功率、溫度、壓力、速度等，可 以被發(fā)送至該變速器控制器。這種數(shù)據(jù)或信息可以由該變速器控制器用來基于當(dāng)前發(fā)動機 狀況而操作該變速器。[0004]具體而言，每臺發(fā)動機都能夠?qū)ψ兯倨魈峁┕β?。發(fā)動機一般基于發(fā)動機速度而 提供不同水平的功率。這種功率可以展示為一條性能曲線，例如在該曲線中功率會增大至 一個最大值。性能曲線的形狀對于不同的發(fā)動機可以不相同并且這可能對變速器控制器提 出了針對不同發(fā)動機來適配變速器功能的挑戰(zhàn)。這對于將變速器換檔的換檔規(guī)律進行適 配可能是尤其是挑戰(zhàn)性的，因為變速器所接收的輸入轉(zhuǎn)矩的量對于每臺發(fā)動機可能是不同 的。[0005]在過去，大多數(shù)發(fā)動機在發(fā)動機的全負荷控制速度下產(chǎn)生峰值功率。然而，今天的 發(fā)動機制造商需要減少排放并改進燃料的經(jīng)濟性。為了滿足這些要求，現(xiàn)在許多發(fā)動機在 小于全負荷控制速度的發(fā)動機速度下產(chǎn)生峰值功率。這種途徑對于變速器的性能造成了許 多后果。在常規(guī)變速器換檔規(guī)律中，變速器將在發(fā)動機的全負荷控制速度附近進行高檔(例 如，從數(shù)值較高的傳動比到數(shù)值較低的傳動比)。如所提到的，這一般為發(fā)動機產(chǎn)生最大功 率量時的點。理想情況下，在進行高檔之后的功率應(yīng)該與進行這種換檔之前的功率大致相 同。這提供了變速器換檔的最佳性能和燃料有效的方式。[0006]然而，由于聯(lián)邦法規(guī)，變速器換檔規(guī)律現(xiàn)在必須適應(yīng)不同的發(fā)動機性能曲線。因 為每臺發(fā)動機可以具有其自身獨特的性能曲線，變速器換檔點對于每臺發(fā)動機而言可能不 同。因此，換檔規(guī)律依賴于發(fā)動機性能曲線的形狀以及變速器傳動比階躍。因為變速器軟 件必須能夠使變速器根據(jù)任何發(fā)動機性能曲線進行換檔，因此需要一種為了根據(jù)任何發(fā)動 機性能曲線對變速器進行換檔而確立換檔點的方法。進一步需要基于任何發(fā)動機性能曲線 而對于每個傳動比階躍自動實時地確定理想換檔點。[0007]本發(fā)明提供了一種為了使動力車輛的變速器在多個傳動比之間進行換檔而設(shè)定 一個換檔點的方法。在一個示例性實施例中，該方法包括:基于輸入轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)來確定對于變 速器的輸入功率數(shù)據(jù)點、并且基于一個第一傳動比和一個第二傳動比來計算出一個傳動比階躍值?；谠搨鲃颖入A躍值確定一個第一速度處的一個第一功率值并且計算一個第二速 度處的第二功率值。該方法進一步包括將該第一功率值與該第二功率值進行比較并且基于 這個比較而設(shè)定該換檔點。該輸入轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)可以是從一個數(shù)據(jù)總線接收的，該數(shù)據(jù)總線電 連接至一個變速器控制器上。[0008]在該方法的一種形式中，該傳動比階躍可以通過將該第一傳動比除以該第二傳動 比來計算。在其另一種形式中，可以在最大輸入轉(zhuǎn)矩處確定一個不同速度值并且將其乘以 該傳動比階躍?？梢詫⑺玫乃俣扰c該車輛的全負荷控制速度值進行比較。這樣，如果所 得的速度超過該全負荷控制速度則可以將換檔點大致設(shè)定為該全負荷控制速度。[0009]替代地，該方法可以包括基于該第一輸入速度值而確定一個第二輸入速度值。這 種確定可以包括將該第一輸入速度值除以該傳動比階躍。為了計算該第二功率值，該方法 還可以在該第二輸入速度值處包括在至少兩個輸入功率數(shù)據(jù)點之間進行插值。對于這個比 較步驟，該方法可以包括將該第一功率值乘以一個閾值并且確定該第二功率值是否等于或 大于該第一功率值與該閾值相乘的結(jié)果。[0010]在這個實施例中，該方法可以進一步包括如果該第二功率值小于該第一功率值與 該閾值相乘的結(jié)果則調(diào)整該第一速度值。該第一速度值可以是用一個恒定值來調(diào)整直至該 車輛的全負荷控制速度的。[0011]在另一個實施例中，提供了一種為了使動力車輛中的自動變速器在節(jié)氣門全開換 檔過程中從一個第一傳動比到一個第二傳動比進行換檔而建立一個換檔點的方法。該方法 包括:從電連接至一個變速器控制器上的一個數(shù)據(jù)總線接收輸入轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)、并且將該輸入 轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成輸入功率數(shù)據(jù)?？梢曰谠撛诘谝粋鲃颖群偷诙鲃颖榷嬎愠鲆粋€傳動 比階躍值。該方法進一步包括基于該輸入轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)而確定一個第一輸入速度和第一功率 值、并且基于該傳動比階躍值而計算一個第二輸入速度?？梢曰谠摰诙斎胨俣榷_定 一個第二功率值。該方法還可以包括將該第一功率值與該第二功率值進行比較并且基于該 第一功率值與第二功率值的比較結(jié)果而設(shè)定該換檔點。[0012]在此實施例的一種形式中，該計算步驟可以包括將該第一傳動比除以該第二傳動 t匕。在其另一種形式中，該確定一個第一輸入速度可以包括確定最大輸入轉(zhuǎn)矩處的發(fā)動機 速度并且將該發(fā)動機速度與傳動比階躍相乘?？梢詫⒃摰谝惠斎胨俣戎担缭摪l(fā)動機速 度與傳動比階躍的乘積，與該車輛的全負荷控制速度值進行比較。這樣，當(dāng)該第一輸入速度 超過該全負荷控制速度時可以將該換檔點大致設(shè)定為該全負荷控制速度。[0013]在一個方面，該計算一個第二輸入速度包括將該第一輸入速度除以該傳動比階躍 值。在該方法的另一個方面，該確定一個第二功率值可以包括對該第二輸入速度處的輸入 功率數(shù)據(jù)進行插值。該方法可以進一步包括將該第一功率值乘以一個閾值并且確定該第二 功率值是否等于或大于該第一功率值與該閾值相乘的結(jié)果。此外，該方法的一個不同的方 面可以包括如果該第二功率值小于該第一功率值與該閾值相乘的結(jié)果則調(diào)整該第一速度 值。該第一速度值可以是用一個預(yù)定值來調(diào)整直至該車輛的全負荷控制速度的。[0014]使用上述方法來確定換檔點的一個優(yōu)點是能夠針對任何給定的功率曲線來優(yōu)化 換檔規(guī)律?？梢曰谠诎l(fā)動機與變速器之間共享的信息和數(shù)據(jù)來實時建立并且自動設(shè)定這 些換檔點。具體而言，可以針對任何發(fā)動機轉(zhuǎn)矩或功率曲線來優(yōu)化換檔點。[0015]其他優(yōu)點包括更好的燃料經(jīng)濟性和性能。此外，如本披露中所述的設(shè)定換檔點的方法可以通過在較低發(fā)動機速度下對變速器進行換檔而輔助減少排放和噪聲水平。附圖簡要說明[0016]通過參考以下對本發(fā)明的實施例的說明并結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述這些方面及其 獲得方式將變得更加清楚并且本發(fā)明本身將得到更好的理解，在附圖中:[0017]圖1是通過線束連接到控制器上的變速器的一個實施例的透視圖；并且[0018]圖2是為變速器換檔而選擇換檔點的一個實施例的流程圖；[0019]圖3是圖2實施例的另一個流程圖；[0020]圖4是圖2實施例的另一個流程圖；[0021]圖5是圖2實施例的另一個流程圖；并且[0022]圖6是圖2實施例的另一個流程圖。[0023]在這幾個視圖中使用對應(yīng)的參考號指代對應(yīng)的部分。詳細說明[0024]以下說明的本發(fā)明的實施例不旨在是排他性的或?qū)⒈景l(fā)明限制為以下詳細說明 中所披露的精確形式。而是，這些實施例被選擇和描述成使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以了解和 明白本發(fā)明的原理和實踐。[0025]本發(fā)明涉及一種為動力車輛中的變速器換檔而計算或設(shè)定換檔點的方法。參照圖 1，提供了變速器機構(gòu)的一個示例性實施例。圖1中示出了一個變速器102，該變速器帶有 一個控制器104，即變速器控制模塊(“TCM”)。軟件被下載至TCM104并且一個線束106將 TCM104連接至變速器102上。常規(guī)的線束106包括一個外部塑料本體，該塑料本體包圍了 在線束106的一端從一個TCM連接器110延伸至線束106的相反端處的一個變速器連接器 108的多根線。[0026]該線束106還可以包括其他連接器，例如速度傳感器連接器。例如在圖1中，一個 發(fā)動機或輸入速度傳感器連接器112連接至變速器102的一個發(fā)動機或輸入速度傳感器 126上。同樣，在存在變矩器的實施例中，一個渦輪轉(zhuǎn)速傳感器連接器114將線束106連接 至變速器102的一個渦輪轉(zhuǎn)速傳感器128上。而且，線束106的一個輸出速度傳感器連接 器116連接至變速器102的一個輸出速度傳感器130上。線束106的其他可能的連接器包 括一個數(shù)據(jù)總線連接器120、一個節(jié)氣門位置傳感器(TPS)124、一個車輛連接器118 (例如， 車輛接口模塊(“VIM”)連接器)、以及替代的變速器線束匹配連接器122。在其他實施例中 可以存在額外的連接器和/或線束。[0027]如所提到的，變速器102可以包括發(fā)動機或輸入速度傳感器126、渦輪速度傳感器 128、以及輸出速度傳感器130。在這個實施例中，通過將變速器102的一個轉(zhuǎn)換器殼體134 連接至一臺發(fā)動機(未示出)的飛輪殼體(未示出)上，變速器102被安裝到該發(fā)動機(未示 出)上。變速器102的一個轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)132，例如一個變矩器或流體耦合器，可以包括通 過撓性板螺栓(未示出)而連接至一個撓性板(未示出)上的多個支耳140。對于這個實施例 目的，這種轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)132將被稱為變矩器。在一些實施例中，可以不存在變矩器。在這 些實施例中，變速器102的輸入軸是通過例如離合器而連接至發(fā)動機上的。[0028]在一個實施例中，可以通過該變矩器132(或者對于不帶有變矩器的這些實施例而 言是輸入軸)而將一個內(nèi)燃發(fā)動機(未示出)連接至變速器102上。該內(nèi)燃發(fā)動機可以被配 置成用于旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動發(fā)動機的一個連接至變矩器132的輸入端(未示出)上的一個輸出軸(未示出)。該變矩器132可以進一步包括一個渦輪(未示出)，該渦輪通過多個花鍵而連接至 變速器102的一個渦輪軸(未示出)上。該渦輪軸(未示出)又可以連接至變速器102的一 個可旋轉(zhuǎn)的輸入軸(未示出)上或者與該可旋轉(zhuǎn)的輸入軸是一體的。變速器102的一個輸出 軸(未示出)可以連接至一個傳動軸(未示出)上或者與該傳動軸是一體的、并且旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動 該傳動軸，該傳動軸連接至一個常規(guī)萬向節(jié)(未示出)上。該萬向節(jié)(未示出)可以連接至一 個驅(qū)動橋(未示出)上并且旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動該驅(qū)動橋，該驅(qū)動橋各端具有安裝至其上的輪胎或車 輪。變速器102的該輸出軸(未示出)通過該傳動軸、萬向節(jié)和驅(qū)動橋以常規(guī)方式驅(qū)動這些 輪胎。[0029]在運行過程中，當(dāng)發(fā)動機旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動該變矩器132時，該發(fā)動機或輸入速度傳感 器126檢測該變矩器132的旋轉(zhuǎn)速度。該變矩器132可以包括從該變矩器132表面突出的 并且在每轉(zhuǎn)過程中該發(fā)動機或輸入速度傳感器126所測量的肋條或突起(未示出)。[0030]如圖1中所不,變速器102還可以包括一個主外殼或主殼體136,該主外殼或主殼 體封閉了一個齒輪箱，即齒輪、牙嵌式離合器、離合器盤以及反作用盤；多個自動可選擇的 齒輪；多個行星齒輪組；轂形件；活塞；軸；以及其他殼體。變速器102可以進一步包括一個 渦輪軸(未示出)，該渦輪軸可以使該變速器中的不同離合器或軸旋轉(zhuǎn)。一個齒輪或轉(zhuǎn)速脈 沖輪(未示出)可以連接至該渦輪軸(未示出)上，使得連接至主外殼或主殼體136上的該渦 輪速度傳感器128得以測量該齒輪或轉(zhuǎn)速脈沖輪(未示出)的轉(zhuǎn)速。其他變速器可以包括技 術(shù)人員已知的用于測量渦輪速度的替代方式。[0031]在一個實施例中，變速器102可以包括一個輸出軸(未示出)，該輸出軸被變速器 102的一個后蓋138包封。為了測量變速器102的輸出速度，該輸出速度傳感器130可以 連接至該后蓋138上。一個較小的齒輪或轉(zhuǎn)速脈沖輪(未示出)可以連接至該輸出軸(未示 出)上而使得該輸出軸與齒輪或轉(zhuǎn)速脈沖輪一起旋轉(zhuǎn)。該輸出速度傳感器130與該齒輪或 轉(zhuǎn)速脈沖輪對準并且測量該輸出軸的轉(zhuǎn)速。[0032]變速器換檔規(guī)律以及其他相關(guān)的指令被包括在下載到TCM104中的軟件中。該 TCM104可以通過將指令電傳遞至被變速器使得這些離合器、牙嵌式離合器、活塞等執(zhí)行某 些動作來控制變速器的換檔。在一個非限制性實施例中，TCM104是一個變速器控制電路的 一部分，該變速器控制電路可以進一步包括一個電子螺線管與閥門組件以用于控制多個離 合器組件的接合與脫離接合等等。變速器102內(nèi)的多種部件可以被電氣地、機械地、氣動 地、自動地、半自動和/或手動地啟動。該變速器控制電路能夠控制該變速器的操作以實現(xiàn) 所需性能。[0033]基于一個變速器軟件程序中的指令，該變速器控制電路(例如，TCM104)可以根據(jù) 車輛的行駛狀態(tài)來選擇一個換檔規(guī)律并且通過線束106發(fā)送信號來執(zhí)行該軟件中所包含 的指令，從而控制變速器102。該TCM104還可以從變速器102接收測量數(shù)據(jù)，例如從輸入速 度傳感器126接收輸入速度、從渦輪速度傳感器128接收渦輪速度、以及從輸出速度傳感器 130接收輸出速度。在該變速器不包括變矩器132的實施例中，該變速器可以僅具有輸入速 度傳感器126和輸出速度傳感器130。該TCM104還可以計算出包括變速器傳動比或范圍在 內(nèi)的不同參數(shù)，該傳動比或范圍典型地為輸入速度與輸出速度之比。在該變速器102具有 變矩器132的實施例中，變速器傳動比或范圍也可以由渦輪速度與輸出速度之比來確定。[0034]該TCM104還可以從一個節(jié)氣門輸入源接收加速踏板位置(即，節(jié)氣門百分比)，該節(jié)氣門輸入源可以連接至一個發(fā)動機控制模塊(ECM)或車輛控制模塊(VCM)上以用于通過一個數(shù)據(jù)總線來傳輸節(jié)氣門數(shù)據(jù)。常規(guī)數(shù)據(jù)總線的實例包括J1587數(shù)據(jù)總線、J1939數(shù)據(jù)總線、IESCAN數(shù)據(jù)總線、GMLAN、Mercedes PT-CAN。此外，可以使用硬件TPS (節(jié)氣門位置傳感器)到TCM或硬件PWM (脈沖寬度調(diào)制)到TCM。通過該數(shù)據(jù)總線通信的信息，例如加速器踏板位置，不局限于具體的發(fā)動機/變速器構(gòu)型。相反，該數(shù)據(jù)總線可以適應(yīng)大多數(shù)車輛裝置。[0035]在本披露中，提供了為使變速器在兩個傳動比之間換檔而計算或設(shè)定換檔點的一種方法的多個方面。在至少一個方面，一臺具有發(fā)動機控制器的發(fā)動機向一個具有變速器控制器的變速器提供功率。發(fā)動機數(shù)據(jù)可以通過一個數(shù)據(jù)總線被傳遞或發(fā)送至該變速器控制器。[0036]在圖2所示的一個示例性實施例中，提供了一種為了使變速器在第一傳動比與第二傳動比之間進行換檔而設(shè)定一個換檔點的方法200。在方法200中，一個變速器控制器可以從一個數(shù)據(jù)總線接收發(fā)動機數(shù)據(jù)和信息。例如，在框210中，該控制器接收轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)。 在一個方面，該控制器可以接收處于轉(zhuǎn)矩曲線形式的轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)。這可以例如是按通告發(fā)動機轉(zhuǎn)矩曲線(AETC)的形式被發(fā)送至該變速器控制器的，在該通告發(fā)動機轉(zhuǎn)矩曲線中提供了相對于發(fā)動機速度的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)點。在本披露的一個不同方面，轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)可以是按配置圖譜的形式發(fā)送的。以這種形式，向該控制器提供了相對于發(fā)動機速度的若干發(fā)動機轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)點。這些數(shù)據(jù)點之一可以是峰值發(fā)動機轉(zhuǎn)矩并且在該轉(zhuǎn)矩處所實現(xiàn)的對應(yīng)發(fā)動機速度。[0037]在框220中該控制器將該轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成功率數(shù)據(jù)。這可以通過將該轉(zhuǎn)矩乘以發(fā)動機速度并且然后除以一個恒定值來獲得。這個計算過程如下:功率，kff=(轉(zhuǎn)矩，N-m) X (發(fā)動機速度，RPM) /9549[0038]在這個計算中，發(fā)動機速度數(shù)據(jù)為轉(zhuǎn)/分鐘的形式。該控制器能夠在短時間內(nèi)進行這個以及其他計算，并且因此可以實時地確定換檔點。在框230和240中，該控制器還進行其他計算。在框230中，例如確定了第一傳動比。在這個實施例中，該第一傳動比被稱為低檔傳動比。換言之，如果變速器正從第三傳動比范圍換檔至第四傳動比范圍，則低檔傳動比為第三傳動比范圍的傳動比。同樣在框240中，高檔傳動比是第四傳動比范圍的傳動比。如之前描述的，傳動比可以由輸入速度與輸出速度之比來確定。[0039]一旦完成了框220、230和240中的計算，在框250中該控制器可以計算變速器傳動比階躍。為了這樣做，傳動比階躍就是低檔傳動比與高檔傳動比之比。[0040]參照圖3，可以分別在框300和310中確定峰值發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和在該峰值發(fā)動機轉(zhuǎn)矩處的對應(yīng)發(fā)動機速度。在一些實施例中，可以確定一個通告峰值發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和在該通告轉(zhuǎn)矩處的對應(yīng)發(fā)動機速度。如以上說明的，這個信息可以是在該通告發(fā)動機轉(zhuǎn)矩曲線中提供的。該峰值發(fā)動機轉(zhuǎn)矩可以通過該數(shù)據(jù)總線而發(fā)送至該變速器控制器。同樣，發(fā)動機實現(xiàn)峰值轉(zhuǎn)矩時的發(fā)動機速度可以通過該數(shù)據(jù)總線而發(fā)送至該控制器。該峰值發(fā)動機轉(zhuǎn)矩(例如，通告峰值發(fā)動機轉(zhuǎn)矩)和對應(yīng)的速度可以從一條發(fā)動機性能曲線或從一個配置圖譜中獲得。在任一情況下，該峰值轉(zhuǎn)矩和對應(yīng)的發(fā)動機速度都可以直接發(fā)送給該控制器。[0041]一旦該控制器確定了峰值發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和這個轉(zhuǎn)矩處的對應(yīng)發(fā)動機速度，該控制器就可以進行方法200的框320中的操作。在框320中，該控制器可以向框310中確定的發(fā)動機速度任選地增加或減去一個閾值“CalA”。這個任選的閾值可以用于調(diào)節(jié)的目的。然后 將經(jīng)調(diào)整的發(fā)動機速度值，即框310中確定的、通過閾值“CalA”調(diào)整的發(fā)動機速度值，然后 乘以在框250中計算出的傳動比階躍?？?20中的計算的結(jié)果將稱為“SB”。[0042]一旦已知了 “SB”的值，在框330中該控制器就確定該發(fā)動機的全負荷控制速度 (“FLGS”)。例如，這個速度可以通過該數(shù)據(jù)總線而發(fā)送至該控制器。一旦已知了該全負荷 控制速度FLGS，在框340中該控制器就可以將“SB”的值與FLGS進行比較。如果“SB”的值 大于或等于該全負荷控制速度，在框350中該控制器就計算出一個經(jīng)調(diào)整的全負荷控制速 度。換言之，“SB”的值就是該控制器為了進行所需的換檔而將該變速器控制成的發(fā)動機速 度或渦輪速度?？梢酝ㄟ^將該全負荷控制速度減小一個閾值“CalB”來調(diào)整該換檔點。例 如，“CalB”的值可以是50RPM?！癈alB”的值典型地可以在約0-125RPM之間變化。如果就 變速器輸入速度而言該換檔點是所希望的話，就可以在框370中將該換檔點設(shè)定為框350 中計算出的值。替代地，如果希望將換檔點設(shè)定為變速器輸出速度的話，則在框360中將框 350的結(jié)果除以低檔傳動比并且將該換檔點設(shè)定為框360中計算出的結(jié)果。在任一情況下， 該換檔點都被確定以用于使變速器從低檔傳動比換檔至高檔傳動比。[0043]在框350和360中將換檔點設(shè)定在比全負荷控制速度更慢的速度下的重要性是因 為，該變速器控制系統(tǒng)在完成一次換檔前需要時間來填注一個或多個離合器、釋放一個或 多個離合器、讀取變速器輸出速度、以及其他操作。通過在小于全負荷控制速度的速度下開 始換檔，可以為該變速器控制系統(tǒng)分配足夠的時間來確保平穩(wěn)的換檔。[0044]框340對于方法200是重要的，因為它可以反對在大于發(fā)動機全負荷控制速度的 速度下使變速器換檔。一旦發(fā)動機達到了其全負荷控制速度，該發(fā)動機典型地將其供給變 速器的輸出功率收回或減小。在許多發(fā)動機功率曲線中，一旦發(fā)動機達到其全負荷控制速 度，輸出功率或發(fā)動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的量是顯著更少的。在發(fā)動機達到其全負荷控制速度之 后設(shè)定換檔點可能負面地影響發(fā)動機和變速器的性能。[0045]如果不滿足340中提出的條件，則方法200繼續(xù)進行框400，如圖4所示。在框400 中，變速器控制器確定發(fā)動機速度“SB”下的發(fā)動機功率。這個被稱為“PB”的功率可以當(dāng) 此信息被發(fā)送給該控制器時通過對發(fā)動機功率曲線進行插值來確定。替代地，如果僅有若 干發(fā)動機轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)點被發(fā)送至該控制器，那么該控制器在此數(shù)據(jù)之間進行插值以便找出速 度“SB”處的發(fā)動機功率。如以上說明的，如果被發(fā)送至該控制器的發(fā)動機性能數(shù)據(jù)是轉(zhuǎn)矩， 那么該控制器可以將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為功率以便進行框400中的插值。[0046]一旦已知了發(fā)動機功率“PB”，在框410中該控制器可以將發(fā)動機速度“SB”除以所 計算出的傳動比階躍以便確定發(fā)動機速度“SA”。一旦已知了發(fā)動機速度“SA”，該控制器就 可以再次確定在發(fā)動機速度“SA”處的發(fā)動機功率“PA”。例如在框420中，該控制器可以對 發(fā)動機功率曲線進行插值以便確定發(fā)動機功率“PA”。替代地，如果數(shù)據(jù)是配置圖譜的形 式，則該控制器可能必須在兩個不同轉(zhuǎn)矩或功率數(shù)據(jù)之間進行插值以便確定“PA”的值。[0047]“ SA”、“ SB ”、“PA”和“PB ”的值對于在低檔傳動比與高檔傳動比之間設(shè)定換檔點是 重要的。“SB”是指換檔之前的發(fā)動機速度并且“SA”是指換檔之后的發(fā)動機速度。類似地， “PB”是指換檔之前的發(fā)動機功率并且“PA”是指換檔之后的發(fā)動機功率。如以上說明的，為 了最大化車輛性能和變速器性能，可能重要的是將變速器換檔點設(shè)定成使得換檔后的功率 與換檔前的功率大致相同。因此，方法200提供了自動確定換檔前后的發(fā)動機功率及對應(yīng)速度的一種實時方法。[0048]參見框430，一旦已知了 “PB”和“PA”的值，該控制器就可以進行這兩個值的比較。 如圖4所示，可以將“PA”的值與“PB”的值進行比較。在這個比較中可以包括有一個容差 值CalC。CalC的值是一個百分比并且可以是任何所希望的值。在一個實施例中，CalC的 值在75%與100%之間。在一個不同的實施例中，CalC的值在90%與100%之間。在另一個 實施例中，CalC的值為大致95%。[0049]當(dāng)在框430的比較中沒有引入容差時，CalC的值為100%。如以上說明的，希望的 是換檔后的功率與換檔前的功率大致相同。這確保了車輛性能被最大化。如果滿足了框 430中提出的條件，S卩“PA”的值大于或等于“PB”的值乘以該容差值CalC，那么方法200進 行至圖5中的框500。[0050]參見圖5，設(shè)定了用于使變速器從低檔傳動比換檔至高檔傳動比的換檔點。在框 500中，可以將“SB”的值減小另一個閾值或容差值CalD。該閾值或容差值CalD與如以上 說明的閾值CalB起到類似的目的。在兩個傳動比之間換檔的定時包括以下考慮因素:例如 用于填注一個或多個離合器、釋放一個或多個離合器、讀取變速器輸出速度等的時間。對于 最佳換檔質(zhì)量而言重要的可以是在換檔過程中發(fā)動機速度被減慢之前開始對這些變速器 離合器進行施力或釋放。因為這個原因，將發(fā)動機速度值“SB”減小CalD而使得換檔的起 點在發(fā)動機被減慢之前發(fā)生從而完成這次換檔。[0051]用于從低檔傳動比換檔至高檔傳動比的換檔點出現(xiàn)在框500中計算出的經(jīng)調(diào)整 的發(fā)動機速度值處。在框510中，可以任選地將在框500中計算出的經(jīng)調(diào)整的發(fā)動機速度 值除以之前在框230中計算出的低檔傳動比。并不要求有框510中的這個計算，且這個計 算的結(jié)果將換檔點從發(fā)動機速度轉(zhuǎn)換成變速器輸出速度。在一些應(yīng)用中，換檔點優(yōu)選是參 考變速器輸出速度的，而在其他應(yīng)用中換檔點優(yōu)選是就發(fā)動機速度而言的。在任一情況下， 在框500中并且任選地在框510中計算出該換檔點。一旦確定了換檔點，則將其編程到一 個節(jié)氣門全開換檔規(guī)律中，例如在框520中。該換檔點可以參考發(fā)動機速度、渦輪速度或變 速器輸出速度。注意節(jié)氣門全開換檔規(guī)律僅是作為一個非限制性實例提供的，因為有可能 對于其他類型的換檔規(guī)律(包括經(jīng)濟性和/或性能方面的換檔規(guī)律)實時地確定換檔點。[0052]然而，回到圖4，如果不滿足430中提出的條件，則方法200進行至框600 (參見圖 6)。在此情況下，該控制器確定，換檔后的功率與換檔前的功率并非基本上相同。在這種情 況下，該控制器可以將“SB”的值步進增加一個恒定值，例如25RPM。然而，該恒定值可以設(shè) 定為任何所希望的值并且不局限于25RPM。[0053]一旦已經(jīng)步進改變了“SB”，在框610中該控制器就將新的“SB”值與全負荷控制速 度進行比較?？?10中的這個比較類似于在框340中進行的比較。如果“SB”的值超過或 者等于全負荷控制速度，則方法200進行至框350。該換檔點可以參考發(fā)動機速度、渦輪速 度或變速器輸出速度。然而，如果滿足了框610中提出的條件，即“SB”的值小于全負荷控 制速度，在框400該控制器就確定“PB”的值。如以上說明的，一旦在框400中確定了 “PB” 的值，則分別在框410和420中確定“SA”和“PA”的值?？梢詫τ凇癙A”和“PB”的新的值來 重復(fù)框430中的比較，并且如果滿足框430中提出的條件，則可以在框520中設(shè)定換檔點。 替代地，如果不滿足框430中提出的條件，則該控制器在框600中步進調(diào)整“SB”的值并且 重復(fù)框610的比較。[0054]“PA”和“PB”的值可以收斂而使得框430中提出的條件被滿足。在此情況下，確 定用于使變速器在低檔傳動比與高檔傳動比之間換檔的所需換檔點。然而在一些情況下， 發(fā)動機功率曲線的形狀或傳動比階躍的大小可以使得“PA”和“PB”的值不收斂并且框430 中提出的條件不能被滿足。在此情況下，“SB”的值很可能等于或大于該全負荷控制速度并 且可以根據(jù)框370設(shè)定來該變速器換檔點。換言之，如果從未滿足框430中提出的條件，則 該控制器可以為換檔質(zhì)量而將換檔點設(shè)置為用任何容差調(diào)整過的全負荷控制速度。[0055]雖然上述這些實施例是參考從低檔傳動比至高檔傳動比的換檔進行描述的，但本 領(lǐng)域技術(shù)人員可以認識到，該方法可以被結(jié)合用于其他的換檔。例如，還有可能執(zhí)行設(shè)定換 檔點的類似方法以用于從一個數(shù)值上較低的傳動比到一個數(shù)值上較高的傳動比的降檔。在 此情況下，CalC將典型地大于100%。[0056]而且，雖然未在方法200中示出，但該控制器還可以確定加速踏板位置(即，節(jié)氣 門位置或百分比)并且確定是否可以根據(jù)方法200來確定換檔點。在一個示例性實施例中， 例如方法200僅可以用來使變速器在節(jié)氣門全開或100%節(jié)氣門狀態(tài)下為在數(shù)值上較高的 傳動比與數(shù)值上較低的傳動比之間進行換檔來設(shè)定換檔點。為了本披露的目的，節(jié)氣門全 開(FT)、節(jié)氣門全開(WOT)或100%節(jié)氣門是指加速踏板被完全施力。替代地，關(guān)閉的節(jié)氣 門(CT)或0%節(jié)氣門是指加速踏板未被施力(例如，車輛在滑行或制動)。在中間狀況下，力口 速器踏板位置可以稱為節(jié)氣門局部或部分開度(PT)，其中踏板被部分地施力。在不同實施 例中，方法200可以適用于全開、關(guān)閉、和/或部分開啟節(jié)氣門的換檔。[0057]雖然以上披露了結(jié)合本發(fā)明原理的示例性實施例，但本發(fā)明不局限于所披露的這 些實施例。而是，本申請旨在覆蓋本發(fā)明的使用了其一般原理的任何變體、用途或適配方 案。進一步，本申請旨在覆蓋從本披露出發(fā)而進入本發(fā)明所屬領(lǐng)域的已知或常規(guī)實踐范圍 內(nèi)并且落入所附權(quán)利要求的限制之內(nèi)的那些實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種為了使動力車輛的變速器在一個第一傳動比與一個第二傳動比之間進行換檔而設(shè)定一個換檔點的方法，該變速器具有電連接至一個數(shù)據(jù)總線上的一個控制器，該方法包括:基于輸入轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)而確定多個輸入功率數(shù)據(jù)點；基于該第一傳動比和第二傳動比而計算出一個傳動比階躍值；確定一個第一功率值；基于該傳動比階躍值而計算一個第二功率值；將該第一功率值與該第二功率值彼此進行比較；并且基于該第一功率值與該第二功率值的比較結(jié)果來設(shè)定該換檔點。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括從該數(shù)據(jù)總線接收該輸入轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該計算出一個傳動比階躍包括將該第一傳動比除以該第二傳動比。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括在一個第一速度值下確定該第一功率值。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，該第一速度值是基于該傳動比階躍的。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，進一步包括將該第一速度值與該動力車輛的一個全負荷控制速度值進行比較。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括當(dāng)該第一速度值超過該全負荷控制速度時將該換檔點大致設(shè)定為該全負荷控制速度。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，進一步包括基于該第一速度值而確定一個第二速度值。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，該確定一個第二速度值包括將該第一速度值除以該傳動比階躍值。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，該計算一個第二功率值包括在該第二速度值下的至少兩個輸入功率數(shù)據(jù)點之間進行插值。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該比較步驟包括:將該第一功率值乘以一個閾值；并且確定該第二功率值是否等于或大于該第一功率值與該閾值相乘的結(jié)果。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，進一步包括如果該第二功率值小于該第一功率值與該閾值相乘的結(jié)果則調(diào)整該第一速度值。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，該第一速度值是用一個恒定值來調(diào)整直至該動力車輛的一個全負荷控制速度的。
14.一種為了使動力車輛的自動變速器在節(jié)氣門全開換檔過程中從一個第一傳動比到一個第二傳動比進行換檔而建立一個換檔點的方法，該變速器具有一個控制器，該方法包括:從電連接至該控制器上的一個數(shù)據(jù)總線接收轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)，該轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)包括一個最大轉(zhuǎn)矩值；將該轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成功率數(shù)據(jù)；基于該第一傳動比和第二傳動比而計算出一個傳動比階躍值；基于該功率數(shù)據(jù)而確定一個第一速度值和第一功率值；基于該傳動比階躍值而計算一個第二速度值；基于該第二速度值而確定一個第二功率值；將該第一功率值與該第二功率值彼此進行比較；并且基于該第一功率值與該第二功率值的比較結(jié)果而設(shè)定該換檔點。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，該計算出一個傳動比階躍值包括將該第一傳動比除以該第二傳動比。
16.如權(quán)利要求14所述的方法,其中，該確定該第一速度值包括:在大約該最大輸入轉(zhuǎn)矩處確定一個輸入速度；并且計算該輸入速度與所計算出的傳動比階躍的乘積。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，進一步包括將該第一速度值與該動力車輛的一個全負荷控制速度值進行比較。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括當(dāng)該第一速度值超過該全負荷控制速度時將該換檔點大致設(shè)定為該全負荷控制速度。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，該計算一個第二速度值包括將該第一速度值除以該傳動比階躍值。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，該確定一個第二功率值包括對該第二速度值處的功率數(shù)據(jù)進行插值。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，該比較步驟包括:將該第一功率值乘以一個閾值；并且確定該第二功率值是否等于或大于該第一功率值與該閾值相乘的結(jié)果。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，進一步包括如果該第二功率值小于該第一功率值與該閾值相乘的結(jié)果則調(diào)整該第一速度值。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，該第一速度值是用一個預(yù)定值來調(diào)整直至該動力車輛的一個全負荷控制速度的。
24.一種為了使動力車輛的變速器在一個第一傳動比與一個第二傳動比之間進行換檔而設(shè)定一個換檔點的方法，該變速器具有電連接至一個數(shù)據(jù)總線上的一個控制器并且該車輛具有電連接至該數(shù)據(jù)總線上的一臺發(fā)動機，該方法包括:(a)從該數(shù)據(jù)總線接收輸入轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)，該輸入轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)包括在一個發(fā)動機速度值處的最大輸入轉(zhuǎn)矩；(b)基于輸入轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)而計算出輸入功率數(shù)據(jù)；(C)基于該第一傳動比和第二傳動比而計算出一個傳動比階躍值；(d)基于該發(fā)動機速度值和傳動比階躍值而計算一個第一速度值；(e)基于該第一速度值和傳動比階躍值而計算一個第二速度值；(f)從該輸入功率數(shù)據(jù)確定一個第一輸入功率和一個第二輸入功率，該第一輸入功率對應(yīng)于該第一速度值并且該第二輸入功率對應(yīng)于該第二速度值；(g)將該第一輸入功率與該第二輸入功率彼此進行比較；并且(h)基于該第一輸入功率與該第二輸入功率的比較結(jié)果而設(shè)定該換檔點。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，步驟(c)包括將該第一傳動比除以該第二傳動比。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，進一步包括將該第一速度值與該車輛的一個全負荷控制速度值進行比較。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，步驟(h)包括當(dāng)該第一速度值超過該全負荷控制速度時將該換檔點大致設(shè)定為該全負荷控制速度。
28.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，步驟(e)包括將該第一速度值除以該傳動比階躍值。
29.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，步驟(f)包括在各速度值處的輸入功率數(shù)據(jù)的至少兩個值之間進行插值。
30.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，步驟(g)包括:(i)將該第一輸入功率乘以一個閾值；并且(j)確定該第二輸入功率是否等于或大于步驟(i)的結(jié)果。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，進一步包括如果該第二輸入功率小于該第一輸入功率與該閾值相乘的結(jié)果則調(diào)整該第一速度值。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，該第一速度值是用一個恒定值調(diào)整直至該發(fā)動機的一個全負荷控制速度的。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，進一步包括如果該第二功率值小于步驟(i)的結(jié)果則重復(fù)步驟(e)-(h)。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，進一步包括重復(fù)步驟(e)-(h)直到該第二功率值等于或大于步驟(i)的結(jié)果。
35.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，步驟(h)包括將該換檔點設(shè)定為以下各項中的較小者:一個負荷控制速度、以及與等于或大于步驟(i)的結(jié)果的該第二功率值相對應(yīng)的該第一速度值。`
【文檔編號】F16H61/04GK103518084SQ201180070196
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月22日
【發(fā)明者】埃德蒙德·M·埃查森 申請人:艾里遜變速箱公司