用于控制具有变速器的车辆中的换档的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于控制具有变速器(120)的车辆中的换档的方法和装置，所述变速器包括分级齿轮传动装置，所述变速器(120)被布置在发动机(110)与至少一个驱动轮轴(123)之间，其中所述发动机和所述变速器由电子控制单元(140)控制。所述方法包括：监测与车辆操作状况相关的至少一个参数；记录请求手动升档命令；基于至少包括当前发动机速度的参数来确定所期望的换档点和目标发动机速度；以及，当达到目标发动机速度时执行升档。

Method and device for controlling shifting in vehicles with transmission

The invention relates to a method and a device for controlling a shift in a vehicle with a transmission (120), the transmission comprising a step gear transmission arranged between an engine (110) and at least one drive axle (123), wherein the engine and the transmission are controlled by an electronic control unit (140). The method includes: monitoring at least one parameter related to the vehicle operation condition; recording a request for manual upshift command; determining a desired shift point and target engine speed based on a parameter including at least the current engine speed; and performing an upshift when the target engine speed is reached.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制具有变速器的车辆中的换档的方法和装置
本专利技术涉及用于在车辆上坡行驶时控制配备有变速器的车辆中的换档的方法和系统。本专利技术能够应用在重型车辆(例如，卡车、铰接式卡车、公共汽车和建筑设备)中，这些车辆可以是有人驾驶或无人驾驶的。虽然将针对重型车辆来描述本专利技术，但本专利技术不限于这种特定车辆，而是还可用在其它车辆(例如，铰接式运输车、轮式装载机和其它工程机械)中。
技术介绍
在车辆中的换档期间，车辆驱动传动系在换档期间不传递扭矩。因此，在执行换档的时间期间，发动机不将推进力提供到驱动轮。在升档过程期间，车辆继续通过其转动惯量的推进而在行驶方向上前行。这种车辆中的齿轮变速器通常由具有分级齿轮传动装置(steppedgearing)的手动控制式变速箱的齿轮变速器构成，该齿轮变速器由控制系统控制，也被称为手自一体变速器(AMT)。通常，相比于双离合变速箱，AMT变速箱较轻并且制造起来较便宜。与传统自动变速器相比，AMT变速箱还具有较高效率。AMT变速箱特别适用于主要用于长途运输的重型货车。此类型的AMT变速箱通常包括三个部分：由共同的控制系统管理的分离齿轮、主变速箱和分段齿轮。当换档时，主变速箱处于空档，其中分离齿轮和/或分段齿轮从高档被换档到低档或反之亦然。随后，可在主变速箱中接合新档位。这意味着该换档过程是耗时的，因此车辆的速度在换档过程期间减小了。可以使用一种技术来加速换档过程，在该技术中，在当前档位仍然接合的同时预接合所预期的随后的档位。这允许缩短换档时间以及车辆在换档过程期间在零扭矩状态中花费的时间。然而，除非由驾驶员准确地把握升档时机，否则可能在换档期间发生颤动和冲击形式的舒适性中断。这是在带有扭矩中断的换档期间通过驱动传动系传递的大扭矩的结果，并且主要由接合随后的档位时的旋转速度误差导致。如果仔细地执行换档，则换档时间延长，这导致车辆的不期望的速度降低。在换档期间的推进扭矩的中断能够给车辆及其驾驶员带来问题，尤其在诸如陡峭上坡道路或重载上坡行驶等的状况下换档时。因为发动机在换档过程期间在行驶方向上不具有牵引动力，所以车辆可能由于上坡斜坡和/或重载而迅速失去速度。当上坡行驶时，如果在上坡行驶的同时认为需要避免达到最大允许发动机速度，则驾驶员能够向变速箱请求升档。如果过早作出升档请求，则发动机速度对于随后的较高档位来说可能过低。结果可能是：发动机产生的扭矩过低，以致于车辆无法应付上坡的坡度，并且该车辆因此停止。因而，需要变速箱在失败的升档之后降档，这再次导致零扭矩状态以及进一步减小的车辆速度。另一方面，如果过晚作出升档的请求，则发动机速度对于随后的较高档位来说可能过高。结果可能是：发动机速度将在上坡期间达到最大允许发动机速度，该状况能够导致燃料切断以及推进扭矩的损失。因此，上坡行驶期间的用于升档的手动请求需要驾驶员的技能和时间选择。因此，希望提供一种用于控制变速器中的换档的、改进的方法和装置，以便克服上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于控制变速器中的换档的方法和装置，该方法和装置在所附权利要求书中被描述。在随后的文本中，针对包括分级齿轮传动装置的变速器来描述本专利技术。用于预期目的的适当变速器是半自动变速器(SAT)、自动变速器(AT)和自动机械变速器(AMT)。所使用的变速器在进行根据本专利技术的方法时具有手动换档模式。根据优选实施例，本专利技术涉及一种通过包括分级齿轮传动装置的变速器来控制车辆中的换档的方法。该变速器被布置在发动机与至少一个驱动轮轴之间，其中该发动机和变速器由电子控制单元控制。该方法包括执行以下步骤：-监测与车辆操作状况相关的至少一个参数；-记录请求手动升档命令；-基于至少包括当前发动机速度的参数来确定所期望的换档点和目标发动机速度；以及-当达到目标发动机速度时执行升档。除了当前发动机速度之外，还能够基于一个或多个参数来确定所期望的换档点和目标发动机速度。电子控制单元能够例如被布置成记录已检测到增大的行驶阻力。进一步的参数能够包括所检测到的行驶阻力的一个或多个分量，例如，上坡坡度和/或滚动阻力。车辆遭遇上坡斜坡或坡度能够导致行驶阻力的增大，从而需要来自发动机的更多扭矩来维持或增大车辆速度。替代地或另外，车辆遭遇导致滚动阻力增大的一段软地基和/或导致空气阻力增大的意外顶风能够导致行驶阻力的增大。适合于确定行驶阻力的装置和传感器在本领域中是已知的。例如，能够通过比较所计算的发动机输出与检测到的发动机输出之间的差值或通过所检测的斜坡(可能与车辆负载相结合)来导出行驶阻力。能够从现有的发动机相关的传感器获得发动机相关数据，并且能够通过倾斜度传感器或类似的适当传感器来检测斜坡角度。能够使用车辆速度表、一个或多个车轮速度传感器或类似的传感器构件来确定当前车辆速度。根据一个示例，当车辆上坡行驶时，行驶阻力增大。如果驾驶员感觉到车辆速度随着车辆通过上坡斜坡而增大，则能够使用换档杆、控制踏板或适当的开关或按钮来作出升档的手动请求。换档点和目标发动机速度由电子控制单元使用执行从当前档位到下一档位的升档所需的时间以及发动机速度的当前增大速率来确定。此示例中使用的参数至少是当前发动机速度和检测到的坡度。在换档期间，期望发动机速度从目标发动机速度增大到接近或达到但不超过最大允许发动机速度的速度。根据又一示例，当车辆在导致滚动阻力增大的路面上行驶时，行驶阻力增大。如果驾驶员感觉到车辆速度随着车辆通过此路段而增大，则能够如上所述地作出升档的手动请求。换档点和目标发动机速度由电子控制单元使用执行从当前档位到下一档位的升档所需的时间以及发动机速度的当前增大速率来确定。此示例中使用的参数至少是当前发动机速度以及由转动阻力的增大而导致的输出扭矩的增大。在换档期间，期望发动机速度从目标发动机速度增大到接近或达到但不超过最大允许发动机速度的速度。该方法还能够包括基于至少包括车辆加速度的另一参数来确定换档点和目标发动机速度。在此情况下，当确定了换档点和目标发动机速度时，电子控制单元还将考虑车辆的当前加速度速率。能够使用加速度计或类似的适当传感器来确定当前加速度。替代或额外的参数能够包括检测到的上坡坡度或与所确定的车辆负载结合的上坡坡度。能够使用任何适当的坡度传感器(例如，加速度计)或根据所存储的GPS导航数据来检测道路坡度。能够使用来自外部重量传感器(例如，来自路边称重站)或来自适当的车载传感器(例如，形成车辆悬架的一部分的一个或多个空气弹簧中的压力传感器)的输入数据来确定车辆负载。另一参数能够是所请求的扭矩。在后一情况下，如果所请求的扭矩对应于全开节气门(WOT)的至少80％，则能够确定换档点和目标发动机速度。能够使用位于加速器踏板上或加速器踏板附近的适当传感器或与当前喷射燃料量或所需扭矩相关的发动机相关数据来确定所请求的扭矩。所请求的扭矩或与当前发动机速度结合的喷射燃料量是当前可获得的发动机扭矩的度量。根据本专利技术，能够单独地或组合地使用用于确定所期望的换档点和目标发动机速度的上述参数。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制具有变速器(120)的车辆中的换档的方法，所述变速器(120)包括分级齿轮传动装置，所述变速器(120)被布置在发动机(110)与至少一个驱动轮轴(123)之间，其中所述发动机和所述变速器由电子控制单元(140)控制，其特征在于，执行以下步骤：/n-监测与车辆操作状况相关的至少一个参数；/n-记录请求了手动升档命令；/n-基于至少包括当前发动机速度的参数来确定所期望的换档点和目标发动机速度；以及/n-当达到所述目标发动机速度时执行升档。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制具有变速器(120)的车辆中的换档的方法，所述变速器(120)包括分级齿轮传动装置，所述变速器(120)被布置在发动机(110)与至少一个驱动轮轴(123)之间，其中所述发动机和所述变速器由电子控制单元(140)控制，其特征在于，执行以下步骤：
-监测与车辆操作状况相关的至少一个参数；
-记录请求了手动升档命令；
-基于至少包括当前发动机速度的参数来确定所期望的换档点和目标发动机速度；以及
-当达到所述目标发动机速度时执行升档。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于至少包括车辆加速度的进一步参数来确定所述换档点和所述目标发动机速度。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于至少包括所请求的扭矩的进一步参数来确定所述换档点和所述目标发动机速度。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所请求的扭矩为全开节气门的至少80％，则确定所述换档点和所述目标发动机速度。


5.根据上述权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，记录检测到增大的行驶阻力。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于至少包括上坡坡度的参数来确定所述换档点和所述目标发动机速度。


7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，基于包括滚动阻力的参数来确定所述换档点和所述目标发动机速度。


8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，基于车辆负载来确定所述换档点和所述目标发动机速度。


9.根据上述权利要求1-8中的任一项所述的方法，其特征在于，选择所述换档点和所述目标发动机速度，使得在所述升档期间避免了超过最大发动机速度的发动机速度。


10.根据上述权利要求1-9中的任一项所述的方法，其特征在于，选择所述换档点，使得用于执行升档所需的时间少于所述发动机速度在所述升档期间从所述目标速度增大到最大发动机速度所花费的时间。


11.根据上述权利要求1-10中的任一项所述的方法，其特征在于，持续地监测所述参数并修改所述换档点和所述目标发动机速度，直到所述升档被执行或终止。


12.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼克拉斯·奥贝格，安德斯·埃里克松，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE