專利名稱：用于模仿無級變速器的換檔策略的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及對車輛變速器的可操作性的改進(jìn)。更具體地說，本發(fā)明涉及對變速器換檔策略的改進(jìn)，并適當(dāng)?shù)卦鰪?qiáng)在較寬的道路車速及坡度范圍內(nèi)的變速器性能參數(shù)。
背景技術(shù)：
自動致動的機(jī)電式變速器包括通常包括連接發(fā)動機(jī)控制模塊的數(shù)據(jù)連接的嵌入式致動軟件模塊。它們的自動換檔策略傾向于以局限于駕駛員節(jié)氣門需求、發(fā)動機(jī)速度以及轉(zhuǎn)矩的函數(shù)的規(guī)程為基礎(chǔ)。當(dāng)這樣限制時，幾個問題妨礙了變速器的理想性能及操作。例如，變速器的操作實質(zhì)上是燃料的經(jīng)濟(jì)使用與最佳性能需求之間的一種平衡或調(diào)和。一顯而易見的限制因素是通常的控制模塊在有選擇地相對于優(yōu)化功率使用優(yōu)化燃料經(jīng)濟(jì)性上沒有作為單獨(dú)選擇模式的選項。
另外，基于平衡燃料經(jīng)濟(jì)性和功率優(yōu)化目標(biāo)的方法實際上不能滿足絕大多數(shù)車隊經(jīng)營者要求的目標(biāo)。由于高速公路長途運(yùn)輸車輛要花費(fèi)它們大約百分之九十(90％)的操作在高傳動比中，現(xiàn)在能獲得的變速器在最高檔位之間提供較小的平均傳動比間隔(step)。在2000年7月11日公布的Stine等人的美國專利No.6,085,606中對這種變速器進(jìn)行了全面的描述，在此引入該專利并作為參考。使最高檔位之間的傳動比間隔變得較小的方法考慮到車輛在平坦路面或較小坡度上工作時，較小的傳動比變化能改進(jìn)該車輛的總體效率和工作特性。另一方面，在遇到較陡坡度的情況下，通常希望一較優(yōu)化的功率模式。一提供對燃料經(jīng)濟(jì)模式或性能優(yōu)化模式的選擇的改進(jìn)被認(rèn)為是有利的，且完全在現(xiàn)代車輛系統(tǒng)特別是在高速公路用的重載車輛的車輛系統(tǒng)的實際限制和/或可行性內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過向駕駛員提供一種換檔策略的選擇提供了一改進(jìn)的車輛變速器控制模塊操作，該選擇特別是作為所遇到行駛條件的函數(shù)。在所述實施例中，提出了兩個單獨(dú)的換檔策略；一個涉及燃料經(jīng)濟(jì)性，另一個涉及功率優(yōu)化?？刂颇K被設(shè)計成在變速器的高傳動比下模擬或“模仿”無級變速器的性能。因此，所述兩個換檔策略特別適于用在其高傳動比范圍內(nèi)具有較小傳動比間隔的機(jī)電致動式自動變速器中。
在一個所述實施例中，一適于提供12個傳動比的12檔重載車輛的變速器包括一五檔位主變速器部分和一包括副變速器(splitter)及高低檔檔位段(range sub-sections)的副變速器部分。兩策略都僅以高傳動比為目標(biāo)，高傳動比代表在高速公路上行駛的重載車輛大約百分之九十(90％)的工作周期中所使用的比率。在所述實施例中，可采用的傳動比是檔位7-12，它們之間具有較小的傳動比間隔變化，以及利用受一相關(guān)車輛發(fā)動機(jī)的電子控制模塊的指令控制的嵌入式軟件執(zhí)行換檔策略。兩個策略都作為發(fā)出的發(fā)動機(jī)功率、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、變速器的輸入軸速度以及道路車速的直接函數(shù)來操作及度量。


圖1是采用本發(fā)明的一改進(jìn)變速器操作系統(tǒng)的一車輛傳動系的示意圖；圖2是圖1所示車輛傳動系中采用的一電子控制模塊的一種實施例的示意圖；圖3是一示出用于在圖1所示動力系的工作中的變速器傳動比選擇的駕駛員控制臺的俯視圖；圖4是用于圖1所示動力系的工作中的一節(jié)氣門位置傳感器及一相關(guān)節(jié)氣門踏板的示意圖；
圖5是與一個本發(fā)明的傳動系工作例子相關(guān)的三條曲線的圖表，該三條曲線分別描繪了發(fā)動機(jī)功率、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩以及燃料消耗；每條曲線分別表示為發(fā)動機(jī)rpm的函數(shù)；圖6是描繪作為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩-發(fā)動機(jī)速度的函數(shù)的燃料消耗的圖表，并描繪了兩個取決于所選定策略是燃料優(yōu)化還是最大功率的不同的工作“高效/最佳區(qū)(sweet spots)”；圖7是一換檔策略圖，具體示出了在本發(fā)明的改進(jìn)變速器操作系統(tǒng)的最佳功率/性能模式中的降檔操作；圖8是一與圖7所示換檔策略圖相關(guān)的換檔策略決策圖，具體示出了在本發(fā)明的改進(jìn)變速器操作系統(tǒng)的最佳功率/性能模式中與執(zhí)行策略降檔相關(guān)的事件/決策順序；圖9是一換檔策略圖，描繪了在本發(fā)明的改進(jìn)的變速器操作系統(tǒng)的最佳功率/性能模式中的升檔操作；圖10是一與圖9所示換檔策略圖相關(guān)的換檔策略決策圖，特別說明了在本發(fā)明的改進(jìn)變速器操作系統(tǒng)的最佳功率/性能模式中與執(zhí)行策略升檔相關(guān)的事件/決策順序；圖11是一換檔策略圖，描繪了在本發(fā)明的改進(jìn)變速器操作系統(tǒng)的最佳燃料經(jīng)濟(jì)性模式中的升檔操作；圖12是一與圖11所示換檔策略圖相關(guān)的換檔策略決策圖，具體示出了在本發(fā)明的改進(jìn)的變速器操作系統(tǒng)的最佳燃料經(jīng)濟(jì)模式中與執(zhí)行策略升檔相關(guān)的事件/決策順序。
具體實施例方式
首先參照圖1，一設(shè)計成用于一汽車(未表示)中的車輛傳動系10包括一發(fā)動機(jī)12和一電子致動的機(jī)械變速器14。該發(fā)動機(jī)12和變速器14經(jīng)由一自動啟動的離心式離合器16接合到一起。該傳動系10的這種具體構(gòu)造特別適于在高速公路用的重載汽車，但本發(fā)明的范圍足夠?qū)挼揭策m于其它機(jī)動車輛。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，該發(fā)動機(jī)12包括一與該離合器16的前端16A可操作地連接的發(fā)動機(jī)輸出軸18。一變速器輸入軸20與該離合器16的后端16B相連接；以及一變速器輸出軸22又從該變速器14的另一端起延伸。該軸22按照傳統(tǒng)方式與一分動器24的差速器連接。
現(xiàn)在還參照圖2-4，一發(fā)動機(jī)控制器26具有一適于接收來自于一傳動系控制模塊36的指令并因而與該傳動系控制模塊36通信的發(fā)動機(jī)信號收發(fā)器27。類似的，一離合器致動器28包括一信號接收器29，以及一變速器驅(qū)動器30包括一信號接收器31，兩個接收器都適于與該傳動系控制模塊36通信。該模塊36還向發(fā)動機(jī)信號收發(fā)器27提供指令輸出信號32以實現(xiàn)所希望的輸出。特定的指令輸入經(jīng)由一車輛駕駛員提供給該傳動系模塊36，且利用一適當(dāng)?shù)奈⑻幚砥?未表示)將其轉(zhuǎn)換為電信號。最后，各個所述軸18，20和22的速度傳感器38，40和42還向該模塊36提供適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，以優(yōu)化實時數(shù)據(jù)/響應(yīng)的生成及傳動系性能。
依照本發(fā)明，現(xiàn)在特別參照圖3和4，該車輛傳動系10主要受其機(jī)電式變速器14的工作的影響。該變速器14主要受傳動系控制模塊36的控制。但是，車輛駕駛員能經(jīng)由在該車輛的駕駛室中手動操作一變速器控制臺44來影響性能和工作。由于設(shè)想該變速器利用自動裝置來實際變換傳動比，駕駛員僅能通過一般地選擇所顯示的前進(jìn)、后退以及空檔檔位選擇位置來進(jìn)行有限的控制。但是，駕駛員可具有額外的能力，如所示，能夠向左或向右“撞擊”變速桿以分別與下一較高檔位或下一較低檔位接合。最后，一節(jié)氣門位置傳感器46包括一以本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的方式向該傳動系控制模塊36提供一節(jié)氣門位置信號45的可樞轉(zhuǎn)節(jié)氣門踏板43。
在這個背景下，現(xiàn)在特別參照圖5，一功率曲線、一轉(zhuǎn)矩曲線以及一燃料消耗曲線按照所述順序示出，且每條曲線都相對于發(fā)動機(jī)的rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))繪制。應(yīng)認(rèn)識的是，每個發(fā)動機(jī)都具有其本身的一般的性能特性集，這里所描繪的數(shù)據(jù)在發(fā)動機(jī)之間可能具有顯著差異。
首先參照功率曲線P，沿縱軸描繪的功率量用千瓦(kw)表示，如所示該功率量在示例性的195至大約350kw范圍內(nèi)。如所述，橫軸表示發(fā)動機(jī)的rpm，并處于1000至大約1900rpm的范圍內(nèi)。特別地，可以觀察到轉(zhuǎn)矩值T(用牛頓米來度量)趨向于在功率范圍的較高端處下降，如所示在該功率范圍的較高端處發(fā)動機(jī)的rpm也相應(yīng)增大。底部曲線F表示以克每千瓦時度量的燃料消耗。如前所述，該燃料曲線也是相對于發(fā)動機(jī)的rpm而測量的。對于特定發(fā)動機(jī)，至大約1600rpm之前燃料消耗范圍都落在一較窄范圍以內(nèi)，接著當(dāng)在1600至1800rpm范圍內(nèi)時，燃料消耗才發(fā)生可測量到的增大。
圖6提供了一結(jié)合幾個前述關(guān)系的圖表。特別的，圖6提供了多個添加到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩-發(fā)動機(jī)速度的主坐標(biāo)系上的梨形“燃料消耗島”例如50曲線圖。實等值線F表示等燃料消耗線，而虛等值線P表示等功率線。該曲線圖特別表示了一經(jīng)濟(jì)“高效區(qū)”52，該區(qū)52代表對于一組給定的發(fā)動機(jī)速度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩值最佳的燃料消耗和功率需求值。相應(yīng)的，該曲線圖還表明了一最佳的功率“高效區(qū)”54，該區(qū)54代表在略有變快的發(fā)動機(jī)速度和較大的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩值時相應(yīng)較高的燃料消耗和功率需求值。
用一上升虛線表示的一路徑56與所述兩個高效區(qū)相互連接，該路徑56代表如前所述試圖“平衡”本發(fā)明的不同策略的一傳統(tǒng)調(diào)合區(qū)或一正常發(fā)動機(jī)工作范圍。因此，如將要描述的，這里出示的圖表特別說明了維持最佳燃料經(jīng)濟(jì)性或維持最佳功率需求的不同單獨(dú)變速器傳動比變化策略。
首先，應(yīng)注意到所要描述的換檔圖將隨著傳動系10中采用的特定發(fā)動機(jī)特性而改變。另外，應(yīng)理解地是，對于最佳燃料經(jīng)濟(jì)性，所有換檔都將按照保持(hover)在最佳燃料經(jīng)濟(jì)高效區(qū)52附近的方式做出。相反，所有性能升檔和降檔操作的執(zhí)行都將按照使發(fā)動機(jī)保持在最大功率需求的方式順序做出。顯而易見，斜坡保持能力(hill-holding ability)是基于各自的轉(zhuǎn)矩和功率能力，以及由此一給定發(fā)動機(jī)在一組任意給定的條件下滿足需求的能力。最后，這里所述策略特別適于高檔位中較小傳動比間隔的機(jī)械傳動。
現(xiàn)在參照圖7，在一表示發(fā)動機(jī)rpm-道路車速的換檔圖表示出一所謂的“爬梯式”變速器換檔方法。一旦車輛發(fā)動機(jī)的負(fù)載變高，例如當(dāng)車輛遇到大的爬坡要求時，如果駕駛員維持相同的檔位，該車輛的道路車速就趨向于減小。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到必須調(diào)低傳動比，這又迫使發(fā)動機(jī)rpm隨著每次逐步降檔而變快(因此，稱為“爬梯式”)。由于較小的傳動比變化與高檔位7-12相關(guān)聯(lián)，本發(fā)明的換檔策略當(dāng)所述變速器在其高傳動比下工作時提供了一無級變速器的模擬性能、。
在圖7和8中示出了一最佳功率換檔圖表及相關(guān)的換檔策略圖，以反映如前面參照圖6所述的尋求最優(yōu)化功率需求高效區(qū)54的換檔策略。功率需求曲線58、60、62被添加在該圖表上。曲線58是一反映為在較平坦路面上維持速度所需的最小功率的功率曲線。曲線60反映為在平緩至中等的坡度上維持速度的代表性功率量。最后，曲線62反映為在大坡度上的維持速度的最小功率量。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能理解出于在此提供示例的目的，所有這些代表值都是相對的。
功率需求曲線58、60、62均為略微向上彎曲的線；鋸齒狀曲線64反應(yīng)一系列用菱形和三角形節(jié)點(diǎn)表示的檔位位置。每個節(jié)點(diǎn)代表一變速器檔位位置；菱形位置反映無論加速或減速時作為在平坦路面上遇到的實際經(jīng)濟(jì)換檔點(diǎn)的檔位1至12。各檔位位置之間的垂直段代表由決策軟件控制的傳動比變化或者物理換檔。利用包含在圖表右上角中的虛線圓內(nèi)的檔位變化反映該圖表的所謂“爬梯式”部分。顯然，當(dāng)進(jìn)行降檔時，例如當(dāng)遇到大坡度時，發(fā)動機(jī)功率增大，而道路車速相應(yīng)地減小。但是，此策略規(guī)定了該發(fā)動機(jī)將盡可能靠近先前所述功率高效區(qū)54工作。
當(dāng)遇到陡坡度時，將順序地自檔位12′到檔位11′、接著自檔位11′到檔位10′等進(jìn)行一系列降檔。對于較平緩的坡度，換檔策略僅將傳動比降低至檔位7′，因此將在最高傳動傳動比的較小檔間隔之間的傳動內(nèi)進(jìn)行換檔。顯而易見，在很大的坡度上向上行駛時，為了能夠通過該坡，變速器可能不得不換至更低的檔位。但是，特定功率優(yōu)化策略設(shè)計成用于在所遇到的至少百分之八十(80％)預(yù)期坡度所確定的工作參數(shù)內(nèi)發(fā)揮作用。
特別參照圖8的換檔策略決策圖，必要的軟件輸入包括最大發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩-rpm、最大發(fā)動機(jī)功率-rpm、燃料消耗-rpm-功率的數(shù)據(jù)圖，以及可獲得變速器傳動比。另外，該策略讀取并響應(yīng)包括當(dāng)前節(jié)氣門位置和發(fā)動機(jī)速度、當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率、當(dāng)前車輛速度、當(dāng)前的比油耗、以及當(dāng)前傳動比選擇的輸入。如所示，對決策計算的基礎(chǔ)是在任一給定工作點(diǎn)處所需的發(fā)動機(jī)功率是當(dāng)前車輛速度、當(dāng)前坡度以及當(dāng)前道路阻力的函數(shù)。最后，在給定的換檔過程中車輛速度的變化是當(dāng)前節(jié)氣門位置、車輛速度、道路阻力、以及自動變速器進(jìn)行換檔所需要時間的函數(shù)。
根據(jù)前述參數(shù)，對所示出的實際策略以一示例方式說明如下。假定車輛以穩(wěn)定狀態(tài)在其最高檔位(12th)內(nèi)以大約105千米/小時的速度行駛在一較平坦坡面上。瞬時內(nèi)車輛遇到一較大的上坡，在該上坡上該車輛開始減速。由于持續(xù)減速是不允許的，駕駛員希望把車輛速度維持在可能范圍內(nèi)。這經(jīng)由一系列變速器降檔來實現(xiàn)。
由上面引用的圖7所示虛線圓區(qū)域可以看出，假定車輛已經(jīng)減速至大約102千米/小時的速度，則根據(jù)圖7所示圖表，即時換檔策略將指令從檔位12′至11′的降檔，從而把速度從102千米/小時降低至大約98千米/小時。發(fā)動機(jī)rpm隨即將從大約1150增大到1200rpm。連續(xù)地減小傳動比即從11′到7′將使速度(轉(zhuǎn)速)損失最小化直至車輛速度到達(dá)在示例中所示的大約92千米/小時，在這一點(diǎn)發(fā)動機(jī)rpm將處于其所示的工作極限1800rpm。因此如前所述，所謂“爬梯式”換檔增大了發(fā)動機(jī)速度，同時最佳地將車輛速度的減損(erosion)減至最小，如由表示在換檔圖表右上角虛線圓部分中所示的換檔序列所反映的。
總的來說，該變速器降檔策略優(yōu)化了機(jī)動車的發(fā)動機(jī)功率需求性能，在該機(jī)動車中，按照給定的實際發(fā)動機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩值為車輛的每個地面速度確立了一最佳功率變速器傳動比。該換檔策略包括以下步驟(a)當(dāng)實際發(fā)動機(jī)速度靠近低于目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度的一值時，根據(jù)目標(biāo)降檔發(fā)動機(jī)速度，選擇下一最低傳動比；(b)當(dāng)實際發(fā)動機(jī)速度靠近一個低于下一相繼的較低目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度的值時，就按照允許接合下一最低傳動比的方式，根據(jù)一系列的較低目標(biāo)降檔發(fā)動機(jī)速度繼續(xù)選擇相繼的下一最低傳動比；以及(c)在每次相繼的降檔之前，計算下一最佳功率變速器傳動比。
現(xiàn)在參照圖9和10，示出另一種功率變換圖及相關(guān)的換檔策略決策圖，以反映在加速狀態(tài)下模仿無級變速器升檔的次序。所述特定操作模式是例如當(dāng)車輛在較平坦路面上例如當(dāng)車輛駕駛員希望能快速超越在高速公路上的另一車輛而陡然加速時可能遇到的。因此，參照由鋸齒狀換檔曲線64′表示的換檔序列，顯然，其目標(biāo)是在所有變速檔位之間維持可獲得的最高發(fā)動機(jī)功率。所示的特定換檔序列顯示假定車輛在平面上行駛或者沒有遇到陡坡時，駕駛員將能把功率性能維持在高效區(qū)54處或者不斷地靠近該點(diǎn)。此換檔策略將根據(jù)性能需求參數(shù)確定升檔的時間選擇。所有換檔都是依據(jù)該策略自動進(jìn)行的，當(dāng)然不需要駕駛員干預(yù)或者甚至顧及。
特別參照圖10所示升檔策略圖，采用以前的數(shù)據(jù)圖且該數(shù)據(jù)圖包含在先前策略示例中說明的軟件內(nèi)。但是，把上陡坡功率策略描述的內(nèi)容修改為平坦路面功率策略，因為，變速器試圖在維持最大功率的同時向上驅(qū)動換檔。相反，依照先前所述的陡坡示例，進(jìn)行向下驅(qū)動換檔以使得在大功率需求下的速度損失減至最小。
現(xiàn)在參照圖11和12，提供在駕駛員節(jié)氣門需求較低情況下的一經(jīng)濟(jì)升檔策略圖表及相應(yīng)的換檔策略決策圖。適用于此策略的條件也可以是較平坦路面或平緩坡面。首先參照換檔圖表，鋸齒狀換檔曲線64″反映了一種與先前所述功率策略相比維持最佳發(fā)動機(jī)rpm范圍較低的經(jīng)濟(jì)模式。在某種意義上，此策略有點(diǎn)復(fù)雜，因為不是一直力求最大發(fā)動機(jī)rpm，而是必須這樣利用反映在該策略中的幾個燃料經(jīng)濟(jì)變量以提供試圖保持在如前所述燃料經(jīng)濟(jì)高效區(qū)52附近的經(jīng)濟(jì)的操作。實際上在所提供的示例中，在高傳動比7-12處，迫使rpm停留在1000至1200rpm范圍內(nèi)。
特別參照圖12所示經(jīng)濟(jì)升檔策略決策圖，注意到該策略的決策點(diǎn)和處理過程都反映了在維持車輛至少一可接受的最小向前加速動量同時努力將燃料消耗減至最小。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解所述各個策略的目標(biāo)。
最后，可如所示單獨(dú)地利用各種策略，或者能相互組合以大大改進(jìn)車輛的總體性能。在一組合的模式中，所述策略將檢測行駛條件以確定燃料經(jīng)濟(jì)模式是否合適或者是否應(yīng)選擇功率模式。例如，一組合策略使得可以在正常情況下作為默認(rèn)模式執(zhí)行燃料經(jīng)濟(jì)策略，當(dāng)功率需求使得不能維持經(jīng)濟(jì)高效區(qū)52例如由于遇到陡坡時此默認(rèn)模式將被忽略(overcome)。
比如，一可接受的策略規(guī)定在任何節(jié)氣門位置很高的時候，例如至少百分之九十五(95％)的開度或更高時，將自動地重新設(shè)置一模式切換/觸發(fā)開關(guān)以確保在性能模式策略下工作。只要節(jié)氣門位置低于95％的開度，將重新設(shè)置該開關(guān)以確保經(jīng)濟(jì)模式。因此，模式開關(guān)嚴(yán)格地根據(jù)節(jié)氣門位置在各模式之間進(jìn)行選擇。
應(yīng)理解，以上說明書意在進(jìn)行說明，而不是限制性的。多種實施例對于閱讀以上說明書的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。但是，不應(yīng)參照以上說明書而應(yīng)參照所附權(quán)利要求及這些權(quán)利要求所給予的等效物的全部范圍來確定本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種用以優(yōu)化機(jī)動車的發(fā)動機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性的機(jī)電式變速器升檔策略，其中，對于給定的實際發(fā)動機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩值為所述車輛的每個地面速度確定一最佳燃料經(jīng)濟(jì)性變速器傳動比，所述策略包括以下步驟a)當(dāng)所述實際發(fā)動機(jī)速度靠近一高于所述目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度的值時，就根據(jù)一目標(biāo)升檔發(fā)動機(jī)速度，選擇下一最高傳動比；b)當(dāng)所述實際發(fā)動機(jī)速度靠近高于所述下一相繼的較高目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度的所述較高值時，根據(jù)一系列較高目標(biāo)升檔發(fā)動機(jī)速度，繼續(xù)選擇下面相繼的最高傳動比以允許接合所述下一最高傳動比；以及c)在每次相繼的升檔之前，計算所述下一最佳燃料經(jīng)濟(jì)性傳動比。
2.權(quán)利要求1所述的機(jī)電式變速器升檔策略，其特征在于，所述策略應(yīng)用在其最高檔位之間具有比其最低檔位之間的傳動比間隔小的傳動比間隔(ratio step)的一變速器中。
3.權(quán)利要求2所述的機(jī)電式變速器升檔策略，其特征在于，所述策略基于一所遇到行駛條件的函數(shù)；所述條件包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機(jī)功率、發(fā)動機(jī)rpm、燃料消耗、車輛速度以及當(dāng)前選定的變速器傳動比。
4.權(quán)利要求3所述的機(jī)電式變速器升檔策略，其特征在于，當(dāng)所述變速器在其高傳動比下工作時，所述策略提供一無級變速器的模擬性能。
5.一種用以優(yōu)化機(jī)動車的發(fā)動機(jī)功率需求性能的機(jī)電式變速器降檔策略，其中，對于給定的實際發(fā)動機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩值為所述車輛的每個地面速度確定一最佳功率變速器傳動比，所述策略包括以下步驟a)當(dāng)所述實際發(fā)動機(jī)速度靠近一低于所述目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度的值時，根據(jù)一目標(biāo)降檔發(fā)動機(jī)速度，選擇一個下面的最低傳動比；b)當(dāng)所述實際發(fā)動機(jī)速度靠近低于所述下一相繼目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度的所述較低值時，根據(jù)一系列目標(biāo)降檔發(fā)動機(jī)速度，繼續(xù)選擇下面相繼的最低檔傳動比以允許接合所述下一最低傳動比；以及c)在每次相繼的降檔之前，計算所述下一最佳功率變速器傳動比。
6.權(quán)利要求5所述的機(jī)電式變速器降檔策略，其特征在于，所述策略應(yīng)用在其最高檔位之間具有比其最低檔位之間的傳動比間隔小的傳動比間隔的一變速器中。
7.權(quán)利要求6所述的機(jī)電式變速器降檔策略，其特征在于，所述策略基于一所遇到行駛條件的函數(shù)；所述條件包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機(jī)功率、發(fā)動機(jī)rpm、燃料消耗、車輛速度以及當(dāng)前選定的變速器傳動比。
8.權(quán)利要求7所述的機(jī)電式變速器降檔策略，其特征在于，當(dāng)所述變速器在其高傳動比下工作時，所述策略就提供一無級變速器的模擬性能。
9.一種用以優(yōu)化機(jī)動車的發(fā)動機(jī)功率需求性能的機(jī)電式變速器升檔策略，其中，對于給定的實際發(fā)動機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩值已為所述車輛的每個地面速度確定一最佳功率傳動傳動比，所述策略包括步驟a)當(dāng)所述實際發(fā)動機(jī)速度靠近一高于所述目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度的值時，就根據(jù)一目標(biāo)升檔發(fā)動機(jī)速度，選擇下一最高傳動比；b)當(dāng)所述實際發(fā)動機(jī)速度靠近高于所述下一相繼的較高目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度的所述較高值時，根據(jù)一系列較高目標(biāo)升檔發(fā)動機(jī)速度，繼續(xù)選擇下面相繼的最高檔傳動比以允許接合所述下一最高傳動比；以及c)在每次相繼的升檔之前，計算所述下一功率變速器傳動比。
10.權(quán)利要求9所述的機(jī)電式變速器升檔策略，其特征在于，所述策略應(yīng)用在其最高檔位之間具有比其最低檔位之間的傳動比間隔小的傳動比間隔的一變速器中。
11.權(quán)利要求10所述的機(jī)電式變速器升檔策略，其特征在于，所述策略基于一所遇到行駛條件的函數(shù)；所述條件包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機(jī)功率、發(fā)動機(jī)rpm、燃料消耗、車輛速度以及當(dāng)前選定的變速器傳動比。
12.權(quán)利要求11所述的機(jī)電式變速器升檔策略，其特征在于，當(dāng)所述變速器在其高傳動比下工作時，所述策略就提供一無級變速器的模擬性能。
13.一種機(jī)電式變速器策略，用于為了a)優(yōu)化機(jī)動車的發(fā)動機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性，或b)優(yōu)化機(jī)動車的發(fā)動機(jī)功率需求性能而有選擇地選取一換檔策略；其中，a)對于給定的實際發(fā)動機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩值為所述車輛的每個地面速度確定一最佳燃料經(jīng)濟(jì)性傳動傳動比，或b)對于給定的實際發(fā)動機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩值為所述車輛的每個地面速度確定一最佳功率傳動傳動比；所述策略包括以下步驟a)當(dāng)所述實際發(fā)動機(jī)速度一靠近所述目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度附近的值時，就根據(jù)一目標(biāo)換檔發(fā)動機(jī)速度，選擇下一適當(dāng)?shù)膫鲃颖?；b)當(dāng)所述實際發(fā)動機(jī)速度靠近所述下一相繼目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度附近的所述下一值時，就根據(jù)一系列較高目標(biāo)換檔發(fā)動機(jī)速度，繼續(xù)選擇下面的相繼的傳動比以允許接合所述下一傳動比；以及c)其中，所述策略是a)如果行駛條件未指示功率性能需求，就在每次下一相繼換檔之前，響應(yīng)地選擇所述最佳燃料經(jīng)濟(jì)性模式并計算最佳燃料經(jīng)濟(jì)性傳動比；以及b)如果行駛條件未指示要保證經(jīng)濟(jì)性能，就在每次下一相繼的換檔之前，響應(yīng)地選擇所述功率模式并計算最佳功率傳動比。
14.權(quán)利要求13所述的機(jī)電式變速器換檔策略，其特征在于，所述策略應(yīng)用在其最高檔位之間具有比其最低檔位之間的傳動比間隔小的傳動比間隔的一變速器中。
15.權(quán)利要求14所述的機(jī)電式變速器換檔策略，其特征在于，所述策略基于一所遇到行駛條件的函數(shù)；所述條件包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機(jī)功率、發(fā)動機(jī)rpm、燃料消耗、車輛速度以及當(dāng)前選定的變速器傳動比。
16.權(quán)利要求15所述的機(jī)電式變速器換檔策略，其特征在于，當(dāng)所述變速器在其高傳動比下工作時，所述策略就提供一無級變速器的模擬性能。
17.一種具有多個變速檔位且其高傳動之間檔位變化小于其低傳動比之間檔位變化的機(jī)電式變速器，所述變速器帶有一用以優(yōu)化機(jī)動車的發(fā)動機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性的升檔策略，其中對于給定的實際發(fā)動機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩值為所述車輛的每個地面速度確定一最佳燃料經(jīng)濟(jì)性變速器傳動比。
18.權(quán)利要求17所述的機(jī)電式變速器，其特征在于，所述策略包括步驟a)當(dāng)所述實際發(fā)動機(jī)速度靠近一高于所述目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度的值時，就根據(jù)一目標(biāo)升檔發(fā)動機(jī)速度，選擇下一最高傳動比；b)當(dāng)所述實際發(fā)動機(jī)速度靠近高于所述下一相繼的較高目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度的所述較高值時，就根據(jù)一系列較高目標(biāo)升檔發(fā)動機(jī)速度，繼續(xù)選擇相繼的下面的最高傳動比以允許接合所述下一最高傳動比；以及c)在每次相繼的升檔之前，計算所述下一最佳燃料經(jīng)濟(jì)性傳動比。
19.一種具有多個變速檔位且其高檔位之間變速比小于其低檔位之間變速比的機(jī)電式變速器，所述變速器中結(jié)合有一用以優(yōu)化機(jī)動車的發(fā)動機(jī)功率需求性能的降檔策略，對于給定的實際發(fā)動機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩值為所述車輛的每個地面速度確定一最佳功率變速器傳動比。
20.權(quán)利要求19所述的機(jī)電式變速器，其特征在于，所述策略包括以下步驟a)當(dāng)所述實際發(fā)動機(jī)速度靠近一低于所述目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度的值時，根據(jù)一目標(biāo)降檔發(fā)動機(jī)速度，選擇一個下面的最低傳動比；b)當(dāng)所述實際發(fā)動機(jī)速度靠近低于所述下一相繼目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度的所述較低值時，根據(jù)一系列目標(biāo)降檔發(fā)動機(jī)速度，繼續(xù)選擇下面相繼的最低檔傳動比以允許接合所述下一最低傳動比；以及c)在每次相繼的降檔之前，計算所述下一最佳功率變速器傳動比。
全文摘要
模擬或“模仿”無級變速器的換檔策略用在高檔位內(nèi)具有較小傳動比間隔的機(jī)電式自動致動變速器中。在一個所述實施例中，一用以提供12個傳動比的12檔重載車輛變速器包括一五速檔主變速器部分和一包括副變速器及高低檔檔位段的副變速器部分。單個換檔策略涉及燃料經(jīng)濟(jì)模式和功率優(yōu)化模式；駕駛員的節(jié)氣門需求決定模式。兩個策略都以高傳動比為目標(biāo)，高傳動比代表車輛工作的大約百分之九十(90％)時使用的比率。在所述實施例中，可對傳動比產(chǎn)生影響的是檔位7－12。在所述實施例中，利用受到一電子傳動系控制模塊的指令控制的嵌入式軟件執(zhí)行換檔策略。兩個策略都作為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、變速器輸入軸速度以及道路車速的直接函數(shù)來操作。
文檔編號F16H61/02GK1606670SQ02825820
公開日2005年4月13日 申請日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者S·A·埃德倫, T·J·菲爾舍克 申請人:伊頓公司