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调整减速相关换挡点的方法

阅读：16发布：2023-12-26

专利汇可以提供调整减速相关换挡点的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种调整减速相关换挡点以保持目标最小涡轮转速的方法包括基于车辆加速率针对目标最小涡轮转速的预测降挡延迟计算车速偏差，并且基于减速条件将目标最小涡轮转速转换为目标车速。此后，该方法继续基于车速偏差和目标车速确定目标挡位，并且降挡到车速小于或等于与当前涡轮转速对应的车速的目标挡位。该方法结束于保持目标挡位直到换挡延迟时段大于预定延迟阈值。，下面是调整减速相关换挡点的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种调整减速相关换挡点以保持目标最小涡轮转速的方法，包括：
响应于减速条件而将当前涡轮转速调整到目标最小涡轮转速；
基于车辆加速率针对所述目标最小涡轮转速的预测降挡延迟来计算车速偏差；
基于所述减速条件将所述目标最小涡轮转速转换为目标车速；
基于所述车速偏差和所述目标车速确定目标挡位；
降挡到所述目标挡位，所述目标挡位的车速小于或等于与所述当前涡轮转速对应的车速；以及
保持所述目标挡位直到换挡延迟时段大于预定延迟阈值。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括当所述换挡延迟时段大于所述预定延迟阈值时降挡到至少一个其它目标挡位。
3.根据权利要求1所述的方法，其中减速条件进一步包括制动状态、减速率、冷油温度或柴油微粒过滤器再生。
4.根据权利要求1所述的方法，其中计算进一步包括基于车辆加速率和每个变速器挡位的预测降挡延迟来计算车速偏差。
5.根据权利要求1所述的方法，其中转换进一步包括使用涡轮转速到车速转换图/查找表。
6.根据权利要求1所述的方法，其中转换进一步包括利用预定公式基于所述目标最小涡轮转速计算所述车辆。
7.根据权利要求1所述的方法，其中降挡进一步包括将所述当前涡轮转速转换为车速。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如果发生挡位升挡，则重置所有加速度偏差。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述减速条件确定是否需要柴油微粒过滤器再生。
10.根据权利要求9所述的方法，其中调整进一步包括调整到目标最小涡轮转速，如果需要再生，则所述目标最小涡轮转速促进柴油微粒过滤器再生条件。

说明书全文

调整减速相关换挡点的方法

技术领域

[0001] 本发明总体上涉及汽车变速器，并且更具体地涉及一种调整减速相关换挡点以保持目标最小涡轮转速的方法。

背景技术

[0002] 本节中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可以构成或不构成现有技术。

[0003] 为了从多级变速器实现更多优点，诸如更好的燃料经济性、车辆响应性以及变速平稳性，在变速器控制模块中实施的适当的换挡策略是非常重要的。

[0004] 通过选择合适的传动比，变速器介于发动机动力与车轮处的动力需求之间。在动态驾驶条件下，变速器需要换挡以便匹配操作员命令的动力要求。换挡判定也需要保持一致，使得车辆可以保持在下一档位一段时间使得在减速期间保持最小发动机转速。该最小发动机转速基于补偿影响发动机怠速的各种车辆功能所需要的驾驶性能、NVH以及发动机失速保护要求。

[0005] 随着变速器获得更多的传动比，例如8、9、10或更高的多级变速器，选择最合适的齿轮以保持最佳车辆响应性的任务变得越来越困难。因此，虽然用于自动控制变速器换挡顺序的当前策略实现了它们的预期目的，但是希望在发动机减速期间保持目标最小涡轮转速以提高车辆响应性。

发明内容

[0006] 一个或多个示例性实施例通过提供汽车变速器系统解决了上述问题，并且更具体地涉及一种调整减速相关换挡点以保持目标最小涡轮转速的方法。

[0007] 根据示例性实施例的各方面，一种调整减速相关换挡点以保持目标最小涡轮转速的方法包括响应于减速条件而将当前涡轮转速调整到目标最小涡轮转速。另一个方面包括基于车辆加速率来计算车速偏差，以及针对目标最小涡轮转速的预测降挡延迟。并且示例性实施例的另一个方面包括基于减速条件将目标最小涡轮转速转换为目标车速。示例性实施例的又一方面包括基于车速偏差和目标车速确定目标挡位。并且，示例性实施例的再一方面包括降挡到目标挡位，该目标挡位的车速小于或等于与当前涡轮转速对应的车速。并且另一个方面包括保持目标挡位直到换挡延迟时段大于预定延迟阈值。

[0008] 示例性实施例的又一方面进一步包括当换挡延迟时段大于预定延迟阈值时降挡到至少一个其它目标挡位。并且又一方面，其中减速条件进一步包括制动状态、减速率、冷油温度或柴油微粒过滤器再生。并且再一方面包括其中计算进一步包括基于车辆加速率和每个变速器挡位的预测降挡延迟来计算车速偏差。并且另一个方面包括其中转换进一步包括使用涡轮转速到车速转换图/查找表。

[0009] 示例性实施例的另一方面，其中转换进一步包括利用预定公式基于目标最小涡轮转速计算车辆。示例性实施例的又一方面，其中降挡进一步包括将当前涡轮转速转换为车速。并且示例性实施例的再一方面进一步包括如果发生挡位升挡，则重置所有加速度偏差。并且另一个方面包括基于减速条件确定是否需要柴油微粒过滤器再生。再一方面包括其中调整进一步包括调整到目标最小涡轮转速，如果需要再生，则该目标最小涡轮转速促进柴油微粒过滤器再生条件。

[0010] 通过参考具体实施方式和附图，本发明的其它目的、方面和优点将变得显而易见，其中相同的附图标记表示相同的部件、元件或特征。

附图说明

[0011] 本文所述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。

[0012] 图1是根据示例性实施例的方面的具有控制模块和传感器的车辆的框图的图示；

[0013] 图2A是根据示例性实施例的方面的根据示例性实施例的各方面的在车辆减速事件期间使用的制动器关闭查找表的图示；

[0014] 图2B是根据示例性实施例的各方面的在车辆减速事件期间使用的制动器开启查找表的图示；

[0015] 图2C是根据示例性实施例的各方面的在车辆减速事件期间使用的减速换挡延迟查找表的图示；

[0016] 图2D是根据示例性实施例的各方面的多级变速器的各种挡位的发动机转速与车速关系的曲线图的图示；

[0017] 图3A是根据示例性实施例的各方面的用于调整减速相关换挡点以保持目标最小涡轮转速的算法的图示；

[0018] 图3B是根据示例性实施例的各方面的用于调整减速相关换挡点以保持目标最小涡轮转速的算法过程的图示；

[0019] 图3C是根据示例性实施例的各方面的用于调整减速相关换挡点以保持目标最小涡轮转速的第二子算法过程的图示；

[0020] 图4A是根据示例性实施例的包括用于9级变速器的近似目标最小涡轮转速和车速偏差的表格的图示；并且

[0021] 图4B是根据示例性实施例的包括在换挡到期望涡轮转速之前的9级变速器的涡轮转速和车速偏差的表格的图示。

具体实施方式

[0022] 以下描述在本质上仅仅是示例性的并且不旨在限制本公开、应用或用途。

[0023] 参考图1，用于具有控制模块(14、16、18)和传感器20的车辆12的框图10。车辆12包括变速器控制模块(TCM)14、发动机控制模块(ECM)16和车身控制模块(BCM)。根据示例性实施例，传感器20与TCM 14、ECM 16和BCM 18进行通信，并且可以包括例如感测加速器踏板的瞬时位置的加速器位置传感器、感测制动器踏板的位置的制动器踏板位置传感器、用于确定发动机转速和车速的曲柄传感器，以及用于在转弯困难时确定车辆上的侧向力的横向G力传感器。然后，传感器20可以将该信息提供给控制模块(14、16和18)。

[0024] ECM 16充当车辆的“大脑”操作并且控制内燃机上的多个致动器以确保最佳的发动机性能。TCM 14接收来自各种传感器的电信号和来自ECM16的数据，以调节换挡以获得最佳车辆性能。ECM 16可以基于车速和加速器踏板的位置来计算驾驶员的命令发动机转矩，其将表示驾驶员的转矩请求的信号发送到TCM 14。ECM 16还可以使用加速器踏板的瞬时位置(从加速器踏板位置传感器信号解释)来计算加速器踏板位置的速率(或加速器踏板位置速率)，并且使用发动机转速(来自凸轮传感器)来计算发动机加速度和/或车速。

[0025] 车辆12包括内燃发动机(未示出)，其向变速器(未示出)提供驱动转矩。传统上，变速器可以通过其包括的传动比的数量来识别，例如，6、8、9或12级变速器。具有多个前进传动比的变速器进而将转矩输送到驱动轴(未示出)和车轮。

[0026] 现代柴油车辆将包括柴油微粒过滤器(DPF)(未示出)，其是被设计用于从发动机的排气中除去柴油微粒物质或烟灰的装置。DPF需要通过称为再生(主动、被动或强制再生)的过程定期清洗，累积的烟灰在高温(约600℃)下燃烧，只留下灰烬残留物，有效地更新或再生过滤器，准备从排气中吸收更多污染物。再生过程在高于通常在城市街道上获得的发动机转速下发生，并且因此控制模块可以被配置为周期性地强制发动机转速增加以产生再生过程所需的热量。

[0027] 现在转向图2A到2C，提出了根据示例性实施例的在车辆减速事件期间使用的查找表(LUT)的示例。图2A是在车辆减速事件期间使用的制动器关闭查找表(LUT)的图示。制动器关闭LUT(25)用于在车辆处于减速条件而不施加制动器(例如，0％踏板位置)时确定至少一个目标最小涡轮转速(RPM)和相关车辆加速率(kmh/s)。应当明白的是，在任何减速条件/事件期间，车辆将处于(-)负加速度，例如减速，而不是增加速度。作为使用LUT(25)的示例，对于第9挡位的目标最小涡轮转速1,300RPM，未施加制动器时的相关车辆加速度将是(-6)kmh/s。因此，在开始滑行时，车速将在1秒内减少6kmh。涡轮(发动机)转速(RPM)与车速(kmh)之间的转换经由以下公式进行：

[0028] 涡轮(发动机)转速＝车速*1000*轴比*传动比/(120)PI()*轮胎半径)[0029] 如下面将要介绍的，也可以使用图2D根据示例性实施例的容易地确定从涡轮转速到车速的转换。

[0030] 类似地，图2B是在车辆减速事件期间使用的制动器开启LUT(30)的图示。LUT 30用于在车辆处于减速条件且制动器开启(例如，>5％踏板位置)时确定至少一个目标最小涡轮转速(RPM)和相关车辆加速率(kmh/s)。作为示例，对于第9挡位的目标最小涡轮转速2,200RPM，制动器开启时的相关车辆加速度将是(-6)kmh/s。因此，在施加制动器之后，车速将在一秒(1s)内减小6kmh。请注意，制动器开启时的目标最小涡轮转速比制动器关闭时的目标最小涡轮转速大900RPM，而车辆加速率保持恒定在(-6)kmh/s。在这种情况下，目标最小涡轮转速被设定为较高的RPM，使得如果车辆操作员突然停止制动并且使加速器踏板逐步回落，则返回到正确的涡轮(发动机)转速以满足该要求将要消耗的时间不会与加速度从较低的涡轮转速逐步回落消耗的时间一样长。

[0031] 图2C是根据示例性实施例的各方面的在车辆减速事件期间使用的换挡延迟/保持LUT(35)的图示。每当由于正常滑行或制动器施加事件而发生降挡事件时，换挡延迟/保持时段在发生后续降挡事件前必须超过预定延迟阈值。然而，换挡延迟时段可能被升挡事件中断，诸如操作员踩下加速器踏板或者需要DPF再生。这些条件中的任一个都将导致所有加速度偏差重置为(0)零直到下一个车辆减速事件条件。观察图2C，对于从第9挡到第8挡的断电换挡事件，LUT 35指示保持第8挡位的换挡延迟时段是在发生下一个减速换挡事件前4.8秒。请注意，加速器踏板增加以将状态改变为电源开启，然后由于操作员希望加速，保持第8挡位的换挡延迟时段仅为3.7秒。

[0032] 现在参考图2D，提供了根据示例性实施例的各方面的将9级变速器的各种挡位的涡轮(发动机)转速转换为车速的曲线图。例如，当在第4挡位中以100kmh的车速操作时的相对发动机转速大约为3500转/分钟(RPM)。图2D与图2A和2B一起使用以用于容易地将涡轮(发动机)转速转换为用于9级变速器的车速，而不是使用上述公式。另外，可以使用包括作为各种输入的函数的总体目标最小涡轮转速的查找表(未示出)来代替LUT(25、30)，以按规定提供在某些条件下所需的涡轮转速，例如DPF再生LUT、气压Min LUT、发动机冷却剂Min LUT。这些表格(制动器关闭LUT或制动器开启LUT)中的最高值将用于计算正确的目标最小涡轮转速和换挡点。

[0033] 图3A到3C是根据示例性实施例的各方面的用于调整减速相关换挡点以保持目标最小涡轮转速的算法的图示。在图3A中，在框102处，该方法开始于响应于减速条件(例如滑行制动器关闭、制动器开启、DPF再生等)而将当前涡轮转速调整到目标最小涡轮转速。根据示例性实施例，响应于发生的减速条件，TCM 14自动处理该调整。因此，根据示例性实施例，在第9挡位中以1100RPM的当前涡轮转速行驶的车辆可以经历滑行制动器关闭状态，并且TCM将会在第9中自动调整到目标最小涡轮转速1300RPM。

[0034] 接下来，在框104处，该方法继续基于车辆加速率和针对目标最小涡轮转速的预测降挡延迟来计算车速偏差(参考图3B)。现在参考图3B，在框120处，减速条件的平均车辆加速度(kmh/s)由TCM 14确定并且乘以预测延迟(秒/换挡)。例如，在第9挡位中的目标最小涡轮转速为1300RPM下，进行制动器关闭的平均车辆加速度是(-6)kmh/s，而预测延迟/换挡事件(图3B，框122)大约为1.5秒(从命令降挡到发生降挡要消耗的预计时间)。在这种情况下，基于加速度的偏差(在框124处)将是9kmh。将9kmh偏差加到第9挡位中的1300RPM下的车速，在图2D中确定约为125kmh，以获得用于降挡到第8挡位的车速。结果在第8挡位中为134kmh。(-6)kmh/s车辆加速度偏差存储在TCM 14中用于计算剩余挡位的基于加速度的偏差。如图
4A中所提供。

[0035] 再次参考图3A，在框106处，该方法继续基于如图3中所描述的挡位和制动器状态来确定至少一个目标涡轮转速换挡点。在框130处，确定制动器是关闭还是开启，由此分别使用LUT(25)或(30)。如果制动器开启，则在框134处，LUT(30)用于确定用于确定每个挡位的目标最小涡轮转速的校准值。如果制动器关闭，则在框132处，LUT(25)用于确定用于确定每个挡位的目标最小涡轮转速的校准值。例如，从当前涡轮转速在第9挡位中以1100RPM开始(框106，图3A)，使用图2D从1100RPM换挡点转换到车速。在第9挡位中的1100RPM下，车速被确定为大约105kmh。车辆加速度为(-4)kmh/s。使用图2A和2D确定剩余挡位的车速(参见图4B)。

[0036] 接下来，根据示例性实施例，TCM使用LUT(25)调整到第9挡位中的1300RPM换挡点下的期望目标最小涡轮转速(图2A)。该方法在框136处继续。然后，返回到图3A，在框108处，使用图2D的曲线图确定从1300RPM换挡点到目标车速的转换为大约125kmh。车辆加速度是(-6)kmh/s，因此在框108处，将对应的9kmh的加速度偏差值加到从目标最小涡轮转速1300RPM转换的125kmh的车速。因而，(在框110处，图3A、图4A)，对于第9挡位到第8挡位，调整/换挡的所得目标车速为134kmh。如图4A中所示，在第8挡位的134kmh下的目标最小涡轮转速保持在1300RPM。还确定了用于降挡到后续挡位的调整后的换挡点并且将其存储在TCM内的阵列中(参见图2A、图4A)。因此，为了在加速度偏差为9kmh下将目标最小涡轮转速保持在1300RPM，第一次降挡将在车速为134kmh时从第9挡位到第8挡位，并且在1300RPM下具有相同的目标最小涡轮转速。在框134处，TCM将进行类似的计算以确定在制动器开启减速条件时的目标最小涡轮转速。

[0037] 现在参考图2C，从第9挡位到第8挡位的降挡开始换挡延迟/保持时段，在该换挡延迟/保持时段期间，降挡到第8挡位在可以发生随后的降挡前将被冻结4.8秒。替代地，换挡延迟时段可以通过升挡(例如，通过加速换挡到下一个升挡点逐步进入加速器或DPF再生)中断，在这种情况下，延迟计时器将被重置并且所有偏差将被设定为0km/H。

[0038] 在框136处，该方法继续确定是否需要柴油微粒过滤器(DPF)再生。根据示例性实施例，如果需要DPF再生并且DPF查找表具有大于LUT 25或LUT 30的目标最小涡轮值，则在框140处，将使用DPF查找表来确定目标最小涡轮转速。如果不需要DPF再生，则在框138处，该方法将使用取决于制动器状态的LUT 25或LUT 30来确定目标最小涡轮转速。在框142处，根据示例性实施例，TCM确定所有目标最小涡轮转速和车速。

[0039] 再次返回图3A，在框112处，该方法继续确定是否已发生升挡事件。如果是，则在框113处，该方法继续将所有基于加速的偏差重置为0km/h。如果尚未发生升挡事件，则在框
114处，该方法继续基于制动器状态(开启/关闭)确定挡位中的时间是否大于预定延迟阈值。如果挡位时间大于预定延迟阈值，则该方法返回到框102以继续该过程，直到车辆点火装置关闭。

[0040] 该方法的描述本质上仅是示例性的，并且不脱离实施例的要旨的变型旨在落入实施例的范围内。不应将这些变化视为脱离示例性实施例的精神和范围。

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