CN103016704A - 用于自动变速器换挡的控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车自动变速器(12)换挡，尤其换到低速挡的控制系统(10)，包括调速器(16)和电子控制装置(14)，其中，通过电子控制装置(14)可以检测参数，亦即汽车速度、调速器(16)位置和调速器(16)加速度，以及通过电子控制装置(14)和通过用规定的基准值校准参数的检测值，可以确定自动变速器(12)的换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻。由此可以达到更高的换挡舒适性。本发明还涉及一种相应的用于汽车自动变速器(12)换挡，尤其换到低速挡的控制方法。

Description

用于自动变速器换挡的控制系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于汽车自动变速器换挡，尤其自动变速器换到低速挡的控制系统和方法。 

背景技术

自动变速器是一种常见的变速器，其中离合器的控制和挡位的变换不通过驾驶员实施，而例如通过伺服电动机或液压系统进行。在挡位变换期间，与在传统的变速器中完全一样，扭矩传递会产生中断，以及换挡时间由挡位变换的时间加上离合器的操作时间决定。驾驶员可以选择要接入的挡位，不必手动从事离合器接合过程。 

在自动变速器的情况下，挡位的变换可借助换挡曲线进行，该换挡曲线借助与调速器位置和汽车速度的函数关系制订。术语“调速器”表示一种控制发动机功率的调节器。调速器可例如形式上设计为旋钮、杠杆、接触敏感性表面或加速踏板。在例如缓慢操纵汽车调速器时，例如为了能让汽车缓缓滑行到停止，自动变速器会有不均匀的反应，例如烦燥或攻击性的反应，其结果是可造成能明显感觉到的汽车急冲或大的发动机噪声。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于汽车自动变速器换挡，尤其自动变速器换到低速挡的控制系统，它能在行驶期间自动变速器中进行挡位变换时更加舒适。

上述技术问题首先通过一种用于汽车自动变速器换挡，尤其换到低速挡的控制系统来解决，该控制系统包括调速器和电子控制装置，其中，通过电子控制装置可以检测参数，亦即汽车速度、调速器的位置和调速器的加速度，其中，通过电子控制装置和通过用规定的基准值校准参数的检测值或将参数的检测值与规定的基准值比较，可以确定自动变速器的换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻。 

电子控制装置可以与调速器和与自动变速器连接。电子控制装置可以检测不同的参数，其中，参数的值可直接通过与电子控制装置连接的传感器检测，或可以间接获知，其中，在间接获知时所述的值可由其他信息导出。在这里，这些参数可包括汽车速度、调速器位置和/或调速器的加速度。其中例如汽车速度可借助速度传感器确定，或由一些信息导出，例如车轮转速。调速器的位置可例如借助角度传感器检测，其中，角度传感器例如可向电子控制装置输出百分比值，此值为0％可相应于调速器的零位，以及值为100％可相应于调速器的满负荷位置。调速器的加速度可例如用设置在调速器上的加速度传感器检测。 

可以在电子控制装置内，例如在存储元件中，储存换挡时刻的基准值。赋予某些挡位变换一些基准值，例如从第六挡换到第五挡或从第四挡换到第二挡，尤其赋予由汽车速度、调速器位置和调速器加速度的三项值或三重值(Wertetrippeln)组成的基准值。在用于变速器换挡，尤其换到低速挡的规定的基准值中可以确定，在赋予的换挡时刻自动变速器变换多少个挡位。例如在调速器低的或恒定的加速度时，可以确定自动变速器的一个换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻，此时相继接入一些挡位，而在调速器高的加速度时，例如可以确定自动变速器的一个换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻，此时可以跳越一个或多个挡位。在这里，所述加速度是调速器操纵速度的变化。 

检测到的参数值可以在电子控制装置中用规定的基准值连续校准或与之比较。借助基准值可以确定自动变速器的换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻。一旦检测到的参数值与规定的基准值一致，便可通过电子控制装置确定自动变速器的换挡时刻，此时自动变速器可相应于赋予这些基准值的挡位变换进行换挡，尤其换到低速挡。由此，控制系统也可以在自动变速器换挡时跳越一些挡位，从而可以避免由于连续快速变换各个挡位引起不均匀的，例如烦躁或攻击性的换挡特性。由此电子控制装置可以确定自动变速器相应的挡位变换的换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻，这一时刻可以适应汽车的行驶状态。由此防止自动变速器不均匀的，例如烦燥或攻击性的换挡，从而可以提高行驶舒适性。 

优选地，电子控制装置设计为，使电子控制装置根据调速器位置的变化确定调速器的加速度。由此电子控制装置可以获知，用什么加速度操纵调速器，例如用增大的、不变的或减小的加速度。电子控制装置根据调速器的加 速度和/或位置可以间接地计算和/或导出调速器的加速度和/或调速器的位置的变化。结合所述参数亦即汽车速度和调速器的位置，以及用规定的基准值校准或比较，电子控制装置可以确定自动变速器赋予的挡位变换的换挡时刻。通过间接获知加速度，可例如省去加速器传感器，由此可以降低成本。 

本发明另一个方面涉及一种具有至少一个汽车自动变速器换挡，尤其换到低速挡的控制系统的汽车。通过此控制系统，控制系统的电子控制装置可以用规定的基准值校准或校正检测到的参数和确定自动变速器的换挡时刻，并因而提高行驶舒适性。 

此外还涉及一种汽车自动变速器换挡，尤其换到低速挡的控制方法，它包括下列步骤：检测汽车速度；检测调速器位置；检测调速器加速度；在电子控制装置中用规定的基准值校准或校正检测值，确定自动变速器的换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻；要求自动变速器相应于赋予有关基准值的挡位变换进行换挡，尤其换到低速挡。 

采用此方法可以例如在调速器低的或恒定的加速度时确定换挡时刻，此时例如可以相继变换一些挡位，而例如在调速器高的加速度时，可以确定自动变速器的一个换挡时刻和相关的挡位变换，此时可以跳越多个挡位，例如可跳越一个或多个挡位。 

优选地，在本方法中汽车速度借助至少一个速度传感器检测。由此电子控制装置可以检测汽车的速度，以及根据调速器的位置和调速器的加速度用规定的基准值校准，确定自动变速器的换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻，并因而提高行驶舒适性。 

优选地，在本方法中调速器的位置借助至少一个角度传感器检测。角度传感器可例如向电子控制装置输出百分比值，此值为0％可相应于调速器的零位，以及值为100％可相应于调速器的满负荷位置。由此电子控制装置可以检测调速器的位置，以及根据汽车速度和调速器的加速度用规定的基准值校准，确定自动变速器的换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻，并因而提高行驶舒适性。 

优选地，在本方法中调速器的加速度借助至少一个加速度传感器检测。此加速度传感器可以设在调速器上。由此电子控制装置可以检测调速器的加速度，以及根据汽车速度和调速器的位置用规定的基准值校准，确定自动变速器的换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻，并因而提高行驶舒适性。 

优选地，在本方法中电子控制装置可以根据调速器位置的变化确定调速器的加速度。由此电子控制装置可以确定，用什么加速度操纵调速器，例如用增大的、不变的或减小的加速度。电子控制装置根据调速器的加速度和/或位置，可以间接地计算和/或确定调速器加速度和/或调速器位置的变化。与参数亦即汽车速度和调速器的位置相结合，以及用规定的基准值校准，电子控制装置可以确定自动变速器赋予的挡位变换的换挡时刻。通过间接获知加速度，可以省去加速器传感器。这可以导致降低成本。 

附图说明

下面详细说明一种实施例，以下说明的特征不仅单项而且其组合均能表示本发明的一个方面。附图中： 

图1简单表示自动变速器和控制系统； 

图2表示调速器位置与汽车速度关系的换挡曲线；以及 

图3表示调速器位置和加速度与汽车速度关系的多个换挡面。 

具体实施方式

图1简单表示用于汽车自动变速器12换挡，尤其换到低速挡的控制系统10。控制系统10包括电子控制装置14和调速器16。电子控制装置14与调速器16以及与自动变速器12例如导电连接，以传递参数的测量值。 

电子控制装置14可以检测不同的参数，其中，参数的值可直接通过与电子控制装置连接的传感器检测，或可以间接获知，在间接获知时可由其他信息导出这些值。在这里，所述参数可以包括汽车速度、调速器16的位置以及调速器16的加速度。其中例如汽车速度可用速度传感器确定，或根据一些信息，例如车轮转速，通过电子控制装置14导出。调速器16的位置可例如借助角度传感器检测，其中，角度传感器例如可向电子控制装置14输出不连续的角度值或百分比值，此值为0％可相应于调速器的零位，以及值为100％可相应于调速器的满负荷位置。调速器16的加速度可例如用设置在调速器16上的加速度传感器检测。 

在电子控制装置14中，例如在一个集成在电子控制装置14内的存储元件中，储存自动变速器12赋予挡位变换的换挡时刻的基准值。可赋予某些挡位变换(例如从第六挡换到第五挡或从第四挡换到第二挡)一些基准值。由 用于变速器12换挡，尤其换到低速挡的规定的基准值可以确定，自动变速器12变换多少个挡位。例如在调速器低的或恒定的加速度时，可以确定自动变速器12的一个换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻，此时刻相继接入一些挡位，而在调速器高的加速度时，例如可以确定自动变速器12的一个换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻，此时刻跳越多个挡位，在这种情况下可以跳越一个或多个挡位。 

参数的检测值可以连续或不连续地例如根据调整器16规定的加速度值在电子控制装置中用规定的基准值进行校准或比较。一旦检测的参数值与规定的基准值之一，亦即一个由调速器位置值、调速器加速度值以及汽车速度值组成的三重值一致，便可以通过电子控制装置确定自动变速器12的换挡时刻，其中，自动变速器12可相应于赋予有关基准值的挡位变换进行换挡。由此控制系统也可以在换挡时，尤其在换到低速挡时，跳越自动变速器的一些挡位，由此可以避免不均匀的换挡特性，例如烦燥或攻击性的换挡特性。 

图2表示汽车(未表示)自动变速器12的换挡曲线18，尤其换到低速挡的换挡曲线18，根据汽车速度和调速器16的位置，换挡曲线18赋予一种规定的挡位变换，例如在换到低速挡时从第二挡向第一挡的挡位变换。在这里换挡曲线的各个点表示数值对，借助它们描绘换挡曲线。换挡曲线18的数值对可作为基准值储存在电子控制装置14的存储元件内。可以在电子控制装置14中使用换挡曲线18，以操纵汽车的自动变速器12。在用“调速器位置”标示的y轴上，用％说明调速器16的位置，其中，在0％时调速器16处于静止位置，以及在100％时调速器16完全操纵。值0％表示y轴的原点。在用“汽车速度”标示的x轴上说明汽车的速度。调速器16的位置在这里可借助角度传感器检测，以及汽车速度可以借助速度传感器检测。 

下面用图2中举例表示的换挡曲线详细说明自动变速器12的挡位变换。当通过x和y轴的值与换挡曲线相交时实现一次挡位变换。 

例如，不仅调速器16的位置而且汽车速度有点A的值。汽车用调速器16恒定的位置以恒定的速度行驶。一旦汽车速度改变，例如在汽车向山上行驶时，而驾驶员没有改变调速器16的位置，则与此同时汽车速度减小以及汽车速度值沿虚线朝y轴的方向移动。电子控制装置14检测调速器16的位置和汽车速度的减小。一旦汽车速度的值与换挡曲线18相交，与此同时不改变调速器16的位置，则通过电子控制装置14触发自动变速器12换到低 速挡的换挡过程。 

在另一个例子中，调速器16的位置改变而汽车速度保持不变。例如不仅汽车速度而且调速器16的位置有点B的值。当驾驶员改变调速器16的位置，而汽车速度没有改变，例如在下山行驶时，则调速器16位置的值沿虚线朝x轴移动。一旦与换挡曲线相交，便超越换挡曲线，以及通过电子控制装置14引发自动变速器12换到低速挡的换挡过程。 

然而在自动变速器12中将这种换挡曲线用于挡位变换时，不可能跳越一些挡位。例如在从第八挡换低挡到第五挡时，自动变速器12必须经过从第八挡到第五挡的所有挡位逐个顺序地向低速挡变换。这导致自动变速器12不均匀的，例如烦燥或攻击性的换挡特性，这种特性可以通过汽车急冲或通过发动机大声吼叫能明显感觉到。 

图3表示汽车自动变速器12通过参数，亦即汽车速度、调速器16位置和调速器16加速度展开的三维换挡空间。 

图3所示的换挡空间使用在电子控制装置14中，以便操纵汽车的自动变速器12。汽车速度可以用速度传感器检测。调速器16的位置可以借助角度传感器检测。调速器16的加速度可以通过加速度传感器检测。然而电子控制装置14也可以根据调速器16位置的变化推导出调速器16的加速度。 

在展开的三维换挡空间中，在用“调速器位置”标示的y轴上，用％说明调速器16的位置，其中，在值为0％时可相应于调速器16的零位，以及在值为100％时可相应于调速器16的满负荷位置。在用“汽车速度”标示的x轴上说明汽车的速度。在用“调速器加速度”标示的z轴上，用％/秒2说明调速器16位置的改变速度。 

用于各赋予的自动变速器12挡位变换的换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻的、规定的基准值，可以在x面、y面和z面内形成一个换挡面20。可赋予每个挡位变换一个换挡面20，其中，这些换挡面20局部叠合，这意味着它们至少部分可由同一个三重值构成。这种情况例如出现在跳越一个挡位的挡位变换时。 

在这些换挡面内可储存自动变速器12的换挡特性，尤其换到低速挡的换挡特性。例如有可能，在调速器16低的或恒定的加速度时，参数的检测值可以与规定的基准值的一个换挡面20相交，在此换挡面内可以确定自动变速器的换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻，在此换挡时刻可例如相继 变换一些挡位。在调速器16大的加速度时，参数的检测值可以与规定的基准值的一个换挡面20相交，在此换挡面内可以跳越一些挡位，此时在挡位变换前可跳越至少两个挡位。 

图3中举例表示三个不同的换挡面20，其中，这些换挡面20分别由三重值组成的基准值构成，其中赋予每个基准值一个规定的挡位变换。这些换挡面20设置在由参数，亦即调速器16位置、调速器16加速度和汽车速度展开的换挡空间内。一旦检测到的参数，尤其检测到的三重值，与其中一个换挡面20叠合，便可通过电子控制装置14确定相应的换挡时刻和赋予的挡位变换。 

自动变速器12的换挡，尤其换到低速挡可例如进行如下：电子控制装置14可例如借助传感器检测汽车速度、调速器16位置、和调速器16的加速度。检测到的参数可例如在换挡空间内确定一个与参数值相应的第一点(未表示)。电子控制装置14连续监测汽车速度、调速器16位置、和调速器16的加速度。一旦例如汽车速度通过调速器16位置的变化而改变，电子控制装置14便检测到这些改变并与此同时检测调速器16的加速度，为的是获知调速器16位置的变化速度。由此，参数的三重值改变其在换挡空间内的位置。参数值从第一点通过换挡空间一直移动到第二点(未表示)。在换挡空间内的第二点相应于变化了的汽车速度、变化了的调速器16位置和调速器16加速度的参数值。在从第一点通过换挡空间移动直至到达第二点期间，电子控制装置14用规定的基准值连续校准汽车速度、调速器16位置和调速器16加速度的值或将它们与基准值比较。一旦这些参数值在去第二点的路程中相应于预先规定的基准值与换挡面相交，便达到自动变速器12的一个换挡时刻，尤其是用于换到低速挡的换挡时刻，此时自动变速器12可用赋予的挡位变换进行换挡。由电子控制装置14确定的换挡时刻可例如包括延迟时间，此时，自动变速器12在测得的参数与基准值一致时，只在经过规定的时间延迟后才用赋予的挡位变换进行换挡。 

例如在调速器16低的或恒定的加速度时可以确定自动变速器12的一个换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻，此时相继接入一些挡位，而在调速器16高的加速度时，例如可以确定自动变速器12的一个换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻，此时可以跳越多个挡位。 

在上述说明中详细介绍了至少一个作为范例的实施例，应当承认有许多 变更的可能性。在本说明书中的实施例为本领域技术人员提供了一种可依据的可利用的阐述，为的是至少实现一种实施例，其中，可以对在实施例中介绍的构件功能和配置进行改变，只要不脱离本申请权利要求书的保护范围及其等同保护范围。 

附图标记清单 

10  控制系统 

12  自动变速器 

14  电子控制装置 

16  调速器 

18  换挡曲线 

20  换挡面。 

Claims (8)

1.一种用于汽车自动变速器(12)换挡，尤其换到低速挡的控制系统(10)，包括调速器(16)和电子控制装置(14)，其中，通过电子控制装置(14)可以检测参数，亦即汽车速度、调速器(16)位置和调速器(16)加速度，其中，通过电子控制装置(14)和通过用规定的基准值校准参数的检测值，可以确定自动变速器(12)的换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻。

2.按照权利要求1所述的控制系统(10)，其中，所述电子控制装置(14)设计为，使电子控制装置(14)根据调速器(16)位置的变化确定调速器(16)的加速度。

3.一种汽车，它有至少一个按照权利要求1或2所述的控制系统(10)。

4.一种用于汽车自动变速器(12)换挡，尤其换到低速挡的控制方法，包括下列步骤：

-检测汽车速度，

-检测调速器(16)的位置，

-检测调速器(16)的加速度，

-在电子控制装置(14)中用规定的基准值校准检测值，以确定自动变速器的换挡时刻，尤其换到低速挡的换挡时刻，

-相应于赋予有关基准值的挡位变换，自动变速器(12)换挡，尤其换到低速挡。

5.按照权利要求4所述的方法，其中，汽车速度借助至少一个速度传感器检测。

6.按照权利要求4或5所述的方法，其中，调速器(16)的位置借助至少一个角度传感器检测。

7.按照权利要求4至6之一所述的方法，其中，调速器(16)的加速度借助至少一个加速度传感器检测。

8.按照权利要求4至7之一所述的方法，其中，电子控制装置(14)根据调速器(16)位置的变化确定调速器(16)的加速度。

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