变速器档位选择与发动机扭矩控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及变速器档位选择与发动机扭矩控制方法及系统，提供一种用于与发动机通讯的变速器所用的方法和控制系统，该系统包括根据踏板位置和车速确定功率请求信号的踏板输入解释模块。该系统还包括实时档位选择模块，其响应于车速和功率请求信号确定各档位的发动机速度，响应于车速和功率请求信号确定各档位的发动机扭矩，响应于车速和功率请求信号确定各档位的变速器部件速度，并根据功率请求信号、发动机速度、发动机扭矩和变速器部件速度确定变速器的档位选择。该系统还可利用各档位的成本信号和各档位的罚损信号确定档位选择。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆，更具体地涉及自动变速器中的档位选择的确定。
技术介绍
内燃(IC)机通过燃烧燃料和空气混合物而产生扭矩。扭矩通过变速器和其它传 动系统部件向车轮提供推进力。 现在参照图1，自动变速器利用换档图确定变速器加减档到各种档位的点。如图1 中所示，示出了典型换档图，其中实线表示加档速度线，虚线表示减档速度线。加档速度线 和减档速度线基于节气门位置及车速。由于控制仅限于两个变量，因此控制有局限。在换 档确定中可能无法正确考虑某些条件。
技术实现思路
因此，本专利技术克服仅基于节气门和车速的受限换档控制性能的问题。可在换档决策中考虑各种其它条件以改善变速器和相关车辆的驾驶性能和燃料经济性。 在本公开的一个方面中，一种控制自动车辆的自动变速器的方法包括根据踏板位置和车速确定功率请求信号；响应于所述车速和所述功率请求信号确定各档位的发动机速度；响应于所述车速和所述功率请求信号确定各档位的发动机扭矩；响应于所述车速和所述功率请求信号确定各档位的变速器部件速度；以及根据所述功率请求信号、所述发动机速度、所述发动机扭矩和所述变速器部件速度确定所述变速器的档位选择。 在本公开的再一方面中，一种控制自动变速器的方法包括为具有档位的变速器确定变速器涡轮速度；响应于所述涡轮速度和功率请求确定发动机速度；响应于所述发动机速度和功率请求确定发动机扭矩；响应于所述发动机速度和发动机扭矩确定各档位的成本函数；响应于发动机速度和发动机扭矩确定各档位的罚损(penalty);响应于各档位的成本以及各档位的罚损确定最小成本档位；以及命令自动变速器选择所述最小成本档位。 在本公开的另一方面中，一种与发动机通讯的用于变速器的控制系统包括根据踏板位置和车速确定功率请求信号的踏板输入解释模块。该系统还包括实时档位选择模块，其响应于所述车速和功率请求信号确定各档位的发动机速度，响应于所述车速和功率请求信号确定各档位的发动机扭矩，响应于所述车速和功率请求信号确定各档位的变速器部件速度，并根据功率请求信号、所述发动机速度、所述发动机扭矩和所述变速器部件速度确定所述变速器的档位选择。该系统还包括发动机扭矩命令生成模块，其响应于功率请求和发动机速度确定发动机扭矩命令。 从以下提供的详细说明将会清楚本专利技术的其它应用领域。应当理解，这些详细描述及具体实施例在说明本专利技术的具体实施方式的同时仅用于说明之目的，并不意图限制本 专利技术的范围。附图说明 从详细说明和附图将会更全面地理解本专利技术，在附图中 图1是以实线示出加档并以虚线示出减档的节气门对车速的图； 图2是根据本专利技术基于发电机扭矩估算系统操作的示例性车辆的示意图； 图3是图2的用于确定实时档位选择的控制模块的图解框图； 图4是图3的实时档位选择模块的图解框图； 图5是图4的扭矩和速度计算器102内的涡轮速度确定模块的图解框图； 图6是图4的扭矩和速度计算器的一部分的图解框图； 图7是图4的最优档位选择模块的图解框图； 图8是成本确定模块的第一实施方式的图解框图； 图9是成本确定模块的第二实施方式的图解框图； 图10是成本确定模块的第三实施方式的图解框图； 图11是成本确定模块的第四实施方式的图解框图； 图12是罚损确定模块的第一实施方式的图解框图； 图13是罚损确定模块的第二实施方式的图解框图； 图14是罚损确定模块的第三实施方式的图解框图。具体实施例方式实质上，优选实施方式的以下描述仅仅是示意性的，而绝不意图限制本专利技术及其 应用或使用。为清楚起见，附图中使用相同的附图标记来表示相似的元件。用在本文中时， 术语模块指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或硬件程序的处 理器(共享、专用或群组的)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其它合适部 件。 现在参照图2，示例性车辆10包括发动机12、发电机14及变速器16。发动机12 产生驱动发电机14和变速器16的驱动扭矩。更具体地说，发动机12将空气吸入进气歧管 18，进气歧管18将空气分配到气缸(未示出)内，空气在气缸内与燃料结合而形成空气/ 燃料混合物。空气/燃料混合物燃烧而驱动气缸内的活塞(未示出)，从而驱动曲轴20产 生驱动扭矩。通过由火花塞(未示出)产生火花而启动燃烧过程。可相对于活塞在气缸 内的位置调节(即，滞后或提前)火花正时从而调节排气温度、发动机扭矩和歧管绝对压力 (MAP)。 发动机12和交流发电机14经由带系统22联接。发动机12和发电机14分别包括 带轮24、26，它们通过带28联接以进行旋转。带轮24与发动机12的曲轴20联接以进行旋 转。发动机12驱动发电机14以产生车辆系统所用的电能并且/或者对储能装置(ESD)30 进行充电。发电机14包括发动机12上的可变负载(T^)，其由调压器(VR)32调节。当需 要来自发电机14的更多电能时，VR 32增大T,，从而增大发动机的工作量。当需要来自发 电机14的更少电能时，VR 32减小T，，从而减小发动机的工作量。 变速器16可包括自动变速器和/或手自 一体变速器(AMT)。驱动扭矩通过联接装 置34从发动机曲轴20传递至变速器16。根据变速器的实施类型，联接装置34可包括但不 限于摩擦离合器或扭矩变换器。变速器16通过多个齿轮比中的一个使驱动扭矩倍增以驱 动传动轴36。 控制模块38基于本专利技术的发电机扭矩估算系统调节车辆10的操作。控制模块38 控制发动机气流、燃料喷射、火花及交流发电机负载，以调节发动机扭矩输出。歧管绝对压 力(MAP)传感器40响应于进气歧管18内的MAP，并基于此产生MAP信号。发动机温度传感 器42响应于发动机温度并基于此产生发动机温度信号。预计可由发动机12的冷却剂温度 和/或油温确定发动机温度。外界温度传感器44响应于外界温度并基于此产生外界温度 信号。期望可基于外界温度进一步确定发动机温度。速度传感器46响应于发动机12的转 速(RPM)并基于此产生速度信号。加速器踏板48设有感应加速器踏板48的位置的踏板位 置传感器50。踏板位置传感器50基于此产生踏板位置信号。 车速传感器60也可与控制模块38通讯。车速传感器60产生与车速对应的车速 信号。 存储器62也可与控制模块38相关联。存储器62可存储各种中间计算值以及计 算中所用的常数之类的其它值。例如，车轮参数、最终传动比、齿轮比效率以及发动机燃料 比所用的查询表都可存储在该存储器中。该存储器可以是各种类型的存储器或者包括易失 性存储器、非易失性存储器以及不失效存储器在内的存储器的组合。 现在参照图3，示出了控制模块38内的细节。踏板输入解释模块80接收与来自 踏板位置传感器50的与踏板位置对应的踏板位置信号76以及来自图2所示的车速传感器 60的车速信号78。基于踏板位置信号76和车速信号78，产生功率请求信号82。功率请求 信号82被传输至发动机扭矩命令生成模块84，该发动机扭矩命令生成模块84基于功率请 求信号产生传输至基于扭矩的发动机控制模块88的发动机驱动扭矩命令86。响应于命令 的驱动扭矩，对发动机进行控制以实现命令的功率和发动机驱动扭矩。 发动机扭矩命令生成器84通过简单地将功率请求除以当前发动机速度而产生发 动机驱动扭矩命令。基于扭矩的发动机控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在汽车的变速器中选择档位的方法，该方法包括：　　根据踏板位置和车速确定功率请求信号；　　响应于所述车速和所述功率请求信号确定各档位的发动机速度；　　响应于所述车速和所述功率请求信号确定各档位的发动机扭矩；　　响应于所述车速和所述功率请求信号确定各档位的变速器部件速度；以及　　根据所述功率请求信号、所述发动机速度、所述发动机扭矩和所述变速器部件速度确定所述变速器的档位选择。

【技术特征摘要】
US 2008-10-6 61/103004;US 2008-10-20 12/254365一种在汽车的变速器中选择档位的方法，该方法包括根据踏板位置和车速确定功率请求信号；响应于所述车速和所述功率请求信号确定各档位的发动机速度；响应于所述车速和所述功率请求信号确定各档位的发动机扭矩；响应于所述车速和所述功率请求信号确定各档位的变速器部件速度；以及根据所述功率请求信号、所述发动机速度、所述发动机扭矩和所述变速器部件速度确定所述变速器的档位选择。2. 如权利要求1所述的方法，还包括响应于所述车速和所述功率请求信号确定各档 位的变速器部件扭矩，其中根据所述功率请求信号、所述发动机速度、所述发动机扭矩和所 述变速器部件速度确定所述变速器的档位选择包括根据所述功率请求信号、所述发动机速 度、所述发动机扭矩、所述变速器部件速度和所述变速器部件扭矩确定所述变速器的档位 选择。3. 如权利要求1所述的方法，还包括根据所述发动机速度和所述发动机扭矩确定发动 机燃料比，并且其中根据所述功率请求信号、所述发动机速度、所述发动机扭矩和所述变速 器部件速度确定所述变速器的档位选择包括根据所述功率请求信号、所述发动机速度、所 述发动机扭矩、所述变速器部件速度和所述发动机燃料比确定所述变速器的档位选择。4. 如权利要求3所述的方法，还包括根据所述发动机速度和所述发动机扭矩确定排放 量，并且其中根据所述功率请求信号、所述发动机速度、所述发动机扭矩、所述变速器部件 速度和所述发动机燃料比确定所述变速器的档位选择包括根据所述功率请求信号、所述发 动机速度、所述发动机扭矩、所述变速器部件速度、所述发动机燃料比和所述排放量确定所 述变速器的档位选择。5. 如权利要求1所述的方法，其中根据所述功率请求信号、所述发动机速度、所述发动 机扭矩和所述变速器部件速度确定所述变速器的档位选择包括根据所述功率请求信号、所 述发动机速度、所述发动机扭矩、所述变速器部件速度、所述车速、车轮周长、最终传动比以 及齿轮比确定所述变速器的档位选择。6. 如权利要求1所述的方法，其中确定发动机速度包括响应于所述车速和所述功率请 求信号确定各档位的发动机速度。7. 如权利要求1所述的方法，其中确定各档位的发动机速度包括响应于所述车速、变 速器部件速度和功率请求信号确定各档位的发动机速度。8. —种控制自动变速器的方法，该方法包括 为具有档位的变速器确定变速器涡轮速度； 响应于所述涡轮速度和功率请求确定发动机速度； 响应于所述发动机速度和功率请求确定发动机扭矩； 响应于所述发动机速度和发动机扭矩确定各档位的成本函数； 响应于发动机速度和发动机扭矩确定各档位的罚损； 响应于各档位的成本以及各档位的罚损确定最小成本档位；以及 命令自动变速器选择所述最小成本档位。9. 如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：S白，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]