CN1234980C - 自动变速器的换档控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

在自动变速器的限制开关失灵时，当当前车速不为0时，将当前车速与倒档档速的最大车速进行比较。随后，当当前车速大于倒档档速的最大车速时，控制变速器连接到一个基于车辆行驶状态参数确定的目标档速上。

Description

自动变速器的换档控制方法及装置

技术领域

本发明通常涉及一种自动变速器的换档控制方法和装置，尤其涉及一种在限制开关失灵时仍然能够进行换档操作的换档控制方法和装置。

背景技术

下文使用的术语“限制开关”的意思是“用于检测驾驶者指定的换档范围的传感器”，下文中，该术语应被理解为上述意思。

车辆的自动变速器根据与车辆的行驶状态有关的参数，比如车辆行驶速度和油门开度，自动为其匹配一个恰当的档速。车辆的自动变速器通常具有一个变速杆，通过变速杆，驾驶者可以选择想要的档速，比如“P”、“R”、“N”、“D”、“2”和“L”。

自动变速器的手动阀根据变速杆的操作而重新设计其位置，因此，自动变速器形成适合变速杆位置的液压控制线路。手动阀的位置被一个限制开关检测到，检测到的位置信号被输入到一个控制整个变速器操作的变速器控制单元(transmission control unit，TCU)中。因此，TCU控制液压压力供应，以连接一个与驾驶者指定的档位相适应的档速。

在限制开关失灵的情况下，比如由于电路断开而使限制开关没有信号产生，TCU在使车辆保持行驶状态下控制自动变速器。这种控制模式通常被称为跛行回归模式(Limp-Home mode)。

根据现有技术中的这种跛行回归模式，TCU通常在假设来自限制开关的最后接收信号仍然被接收的情况下控制自动变速器。

根据现有技术的跛行回归模式下的这种控制方法，车辆能够保持在固定档速下行驶，但不能在一组前进档速中基于车辆参数譬如车辆速度和油门开度换档。

例如，当限制开关失灵，而变速杆从空档移动到驱动档D时，由限制开关接收到的最新信号指示N，而手动阀被重新置于驱动档D。

这种情况下，在一特定档速下，摩擦元件受到液压力，由于手动阀实际位于驱动档D，因此，连接到该特定档速。但是，因为TCU把变速杆的当前位置作为固定到N档，因此不产生换档信号，所以无法进行从一特定档速到另一档速的换档操作，因此，车辆只能在特定档速下行驶。

当车辆只能在这种跛行回归模式下的固定档速下行驶时，变速器不能充分提供在车速的大范围内的适当操作。例如，当变速器被挂到一个低速齿轮比如第二前进档速时，由于发动机速度的限制，车辆不能在高速下行驶。当变速器挂到高速齿轮上，比如第四前进档速时，在低速行驶时车辆会缺少驱动力。

在背景技术部分披露的信息只是用来增加对本发明背景的理解，并不代表承认或建议其形成本领域技术人员熟悉的现有技术。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种当限制开关失灵时，能够进行换档操作的无限制的优点。

本发明的自动变速器的示例性换档控制装置包括：一个限制开关，用于检测驾驶者指示的档位；一个车速检测器，用于检测车速；一个加速踏板位置检测器，用于检测加速踏板操作的程度；用于执行自动变速器换档操作的执行机构；一个变速器控制单元，其基于目标档速控制执行机构，该目标档速在来自限制开关、车速检测器和加速踏板位置检测器的输入信号的基础上被确定。

该变速器控制单元执行一组指令，该组指令包括本发明的换档控制方法的步骤指令。

本发明的自动变速器的示例性换档控制方法包括：判断限制开关是否失灵；当限制开关失灵时检测当前车速；判断当前车速是否为0；当当前车速不为0时，获取倒档位的最大车速；比较当前车速和倒档位最大车速；当当前车速高于倒档位最大车速时，基于车辆行驶状态参数确定一个目标档速；控制变速器的执行机构使得连接到目标档速。

在又一实施例中，在确定目标档速时，目标档速从不包括第一前进档速的变速器的档速中选择。

在又一实施例中，车辆行驶状态参数包括车速和加速踏板操作程度。

在又一实施例中，该换档控制方法进一步包括：在限制开关失灵时，判断变速器的其它传感器或执行机构是否失灵；当变速器的其它传感器或执行机构失灵时，确定目标档速为预定档速，从而通过控制执行机构连接到预定档速。

附图说明

下面，结合说明书附图，描述本发明的实施例，解释本发明的原理。

图1是根据本发明的优选实施例的车辆自动变速器上的档位控制装置的方框图。

图2是根据本发明的优选实施例的车辆自动变速器上的档位控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的优选实施例。

图1是根据本发明的优选实施例的车辆自动变速器上的档位控制装置的方框图。

如图1所示，根据本发明的优选实施例的车辆自动变速器上的一种换档控制装置包括一个用于检测驾驶者所指示档位的限制开关110，一个用于检测车速的车速检测器120，一个用于检测加速踏板操作程度的加速踏板位置检测器130，用于执行自动变速器180的换档操作的执行机构160，以及一个变速器控制单元(TCU)150，其基于目标档速控制执行机构160，该目标档速在来自限制开关110、车速检测器120和加速踏板位置检测器130的输入信号的基础上被确定。

限制开关110可以以本领域普通技术人员熟悉的方式操作。

车速检测器120可以作为一个检测自动变速器的输出轴的转速的传感器而实现。但是，其并不限于这些。

加速踏板位置检测器130可以作为检测加速踏板操作程度的传感器而实现。可选择的，当自动变速器与配备有油门阀的发动机连接时，其可以作为检测油门阀开度的传感器而实现。

执行机构160可以根据自动变速器的详细说明设计成各种型式的。但是，当自动变速器的详细说明确定后，变速器的相应驱动器就很清楚了。

TCU150可以通过一个或多个由设计好的软件驱动的处理器实现，并且设计好的软件可以编制程序根据本发明的优选实施例执行换档控制方法的每一步骤。

图2是根据本发明的优选实施例的车辆自动变速器上的档位控制方法的流程图。

如图2所示，首先在步骤S210，TCU150判断限制开关110是否失灵。判断限制开关110是否失灵是根据是否接收到来自限制开关110的信号。

当限制开关110被确认正常工作，TCU150根据现有技术控制自动变速器180。

当限制开关110被确认失灵，TCU150另外在步骤S215判断除了限制开关110以外的所有其它自动变速器180的传感器170或执行机构160是否失灵。传感器170和执行机构160是否失灵可以根据是否收到来自它们的信号进行判断。

当传感器170或执行机构160被确认失灵后，TCU150在步骤S220设置一个目标档速到一个预定档速。该预定档速可以根据本领域普通技术人员以其设计策略为基础从变速器的允许档速中选择。例如，预定档速可以是第三前进档速。

当传感器170和执行机构160被确认在步骤S215正常运行时，TCU150在步骤S225由车速检测器120检测当前车速，随后在步骤S230判断检测到的车速是否为0。

车速值为0表示车辆停止，因此假定，实际档位处于P或空档N被认为在控制自动变速器180的换档操作时不产生任何损害。

因此，该情况下，TCU150在步骤S235存贮表示当前档位为P或N的预定代码。然后回到判断限制开关110是否失灵的步骤S210。这样，本实施例的换档控制方法就被循环执行。

当在步骤S230，当前车速不为0时，TCU 150在步骤S240计算倒档档位R的最大车速。最大车速可以根据下式计算：

上述公式中相应的单位示于括号中。

在上述公式中，当车辆制造出来以后，其主传动比、倒档传动比以及轮胎半径是不变的。因此，当发动机转速确定后，就可算出车速。根据在该档位所容许的最大发动机转速还可算出倒档R的最大车速。根据自动变速器所连接的发动机的说明书，最大发动机转速是不变的。

在步骤S240，每次在执行步骤S240时，最大车速可以应用公式算出。由于在倒档档位R的最大车速并不根据车辆的行驶状态而改变，TCU150可选择记忆应用上式计算出的最大车速值。

当在步骤S240获取倒档档位R的最大车速时，TCU150在步骤S245将当前车速和倒档档位R的最大车速进行比较。

当在步骤S245，当前车速不高于倒档档位R的最大车速时，当前档位可能实际上处于倒档档位。因此，在该情况下，TCU150在步骤S250存贮相应当前档位处于倒档档位R状态的代码。TCU150然后返回到判断限制开关110是否失灵的步骤S210，这样，本实施例的档位控制方法被循环执行。

当当前车速高于倒档档位R的最大车速时，TCU150在步骤S250基于车辆行驶状态参数确定一个目标档速。

采用步骤S255能够在基于车辆行驶状态确定的目标档速基础上在不同档速之间切换，而不必将实际档速固定到一个特定速度上。

自动变速器的换档模式通常应用车速和加速踏板位置(或等同油门开度)。因此，车辆行驶状态参数优选包括车速和加速踏板位置(或油门开度)，这样，在限制开关失灵的情况下，能够有正常的换档模式。

在步骤S255，目标档速优选从不包括第一前进档速的变速器档速中选择。即，在步骤S255确定的目标档速可以是除了第一前进档速外的任何档速。下面解释在步骤S255中排除第一前进档速的原因。

首先，在变速器的倒速传动比小于第一前进档速的传动比的情况下，倒速的最大车速比第一前进档速高。在该情况下，如果当前车速高于倒档位最大车速，变速器不会换到第一档速。

其次，甚至在倒档传动比稍微高于第一前进档速的传动比的情况下，将车速换档到高于倒档位最大车速的第一档速会使发动机和/或变速器超负荷。

当在步骤S220或S255确定了目标档速时，TCU150控制执行机构160，使得在步骤S260连接到目标档速。

在步骤S260，如果当前档速等于目标档速，则变速器保持在当前档速，相反，如果当前档速不等于目标档速，变速器执行换档操作换档到目标档速。

根据本发明的一个优选实施例，当限制开关失灵时，可以进行前进档速之间的切换。因此，当发生失灵时，自动变速器的性能得到改善。

更具体地，能够换高速档避免了根据车速增加引起的发动机转速的额外增加。因此，增强了发动机和/或变速器的耐用性。另外，由于可以换到高速档使得车辆可以在高速下行驶。

上面所描述的本发明只是最实用和优选的实施例，应该理解，本发明并不仅限于所披露的实施例，相反，其涵盖所有不脱离所附权利要求的精神和范围的各种修改和等同配置。

Claims (8)

1.一种自动变速器的换档控制方法，包括：

判断限制开关是否失灵；

当限制开关失灵时检测当前车速；

判断当前车速是否为0；

当当前车速不为0时，获取倒档位的最大车速；

比较当前车速和倒档位最大车速；

当当前车速高于倒档位最大车速时，基于车辆行驶状态参数确定一个目标档速；

控制变速器的执行机构使得连接到目标档速。

2.根据权利要求1所述的换档控制方法，其中，在确定目标档速时，目标档速从不包括第一前进档速的变速器的档速中选择。

3.根据权利要求1所述的换档控制方法，其中，车辆行驶状态参数包括车速和加速踏板操作程度。

4.根据权利要求1所述的换档控制方法，进一步包括：

在限制开关失灵时，判断变速器的其它传感器或执行机构是否失灵；

当变速器的其它传感器或执行机构失灵时，确定目标档速为预定档速，从而通过控制执行机构连接到预定档速。

5.一种自动变速器的换档控制装置，包括：

一个限制开关，用于检测驾驶者指示的档位；

一个车速检测器，用于检测车速；

一个加速踏板位置检测器，用于检测加速踏板操作的程度；

用于执行自动变速器换档操作的执行机构；

一个变速器控制单元，其基于目标档速控制执行机构，该目标档速在来自限制开关、车速检测器和加速踏板位置检测器的输入信号的基础上被确定，

其中，该变速器控制单元执行一组指令，该组指令包括指令：

判断限制开关是否失灵；

当限制开关失灵时检测当前车速；

判断当前车速是否为0；

当当前车速不为0时，获取倒档位的最大车速；

比较当前车速和倒档位最大车速；

当当前车速高于倒档位最大车速时，基于车辆行驶状态参数确定一个目标档速；

控制变速器的执行机构使得连接到目标档速。

6.根据权利要求5所述的换档控制装置，其中，在确定目标档速时，目标档速从不包括第一前进档速的变速器的档速中选择。

7.根据权利要求5所述的换档控制装置，其中，车辆行驶状态参数包括车速和加速踏板操作程度。

8.根据权利要求5所述的换档控制装置，其中，该组指令进一步包括：

在限制开关失灵时，判断变速器的其它传感器或执行机构是否失灵；

当变速器的其它传感器或执行机构失灵时，确定目标档速为预定档速，从而通过控制执行机构连接到预定档速。