专利名称：基于爆震等级的变速器控制的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及动力传动系控制系统，更具体地说，涉及基于爆震等级的分级变速器和/或无级变速器的动力传动系控制系统。
背景技术：
汽车动力传动系通常包括自动变速器，它可以是例如分级变速传动变速器和/或无级变速器(CVT)。最好能通过相应地控制汽车的变速器来提高燃油的经济性。例如，对于给定的轴动力，CVT可用于降低引擎速度(引擎RPM，或ERPM)。换句话说，可以将引擎速度最优化以节约燃油，而CVT改变汽车速度。在使用CVT的汽车中，由于泵激损耗较低和磨擦损耗较低的缘故，可以降低比油耗(BSFC)。
但驾驶过程中可以实现的ERPM降低的程度是有限制的。例如，过度的ERPM降低会增加传动系和/或车身的噪声和振动并会使驾驶感受降级。还会发生爆燃，或”爆震”。对于给定的ERPM或负载，由于大气或引擎温度高也会发生爆震。燃油质量差或燃油辛烷值低也会引发爆震。在汽车运行中降低ERPM时，甚至在ERPM降低到会发生噪声和振动的程度之前就会产生爆震。具有分级变速传动变速器的汽车也会有爆震的问题。
通常对CVT的校准是保守的，即避免对爆震敏感的工作条件。例如，如果对CVT作过分的校准，那么，为了提高燃油经济性并检测爆震，引擎控制模块通常会延迟点火作为响应。虽然爆震会因所述响应而减少，但燃油效率和驾驶员的满足程度也会降低。
发明内容
在一个实施例中，本发明针对具有引擎和变速器的汽车的自动控制方法。所述方法包括检测引擎中的爆震活动。根据检测的爆震活动来选择适用于变速器的变速器传动比图(CVT)、比换档位置图(分级变速器)或变矩器离合器打滑方案。
在另一实施例中，一种用于对包括一个或多个能检测爆震的模块的汽车的变速器进行校准的方法包括确定汽车中可检测的多个爆震等级。确定适用于所述变速器的多种变速器传动比。使所确定的变速器传动比与所确定的爆震等级相关联，使得在汽车运行期间检测到一种爆震等级时，与所述爆震等级相关联的变速器传动比图(CVT)、比换档位置图(分级变速器)或变矩器离合器打滑方案可应用于所述变速器中。
在又一实施例中，一种用于控制具有引擎和变速器的汽车的系统包括一个或多个能检测引擎中爆震活动的模块。控制模块基于所检测的爆震活动来选择适用于所述变速器的变速器传动比图(CVT)、比换档位置图(分级变速器)或变矩器离合器打滑方案。在所有实施例中，还可以使用对现有校准过程的校准补偿。
从以下的详细说明可以明白本发明的其它应用领域。应当指出，这些详细说明和具体实例示出了本发明的示范实施例，但仅是为了作说明，并非用来限制本发明的范围。
从以下详细说明和附图可以更充分地理解本发明，附图中图1是按照本发明一个实施例的汽车控制系统的功能方框图；图2是按照一个实施例的校准无级变速器(CVT)的方法的流程图；图3是按照一个实施例的控制汽车的方法的流程图；图4是按照一个实施例的控制汽车的方法的流程图；图5是图解说明按照一个实施例的无级变速器传动比图随爆震活动而变的结果的曲线图；以及图6是图解说明按照一个实施例的分级变速传动变速器中选择的变速器传动比随爆震活动而变的结果的曲线图。
具体实施例方式
对本发明各种实施例的以下说明仅是说明性质，绝不用来限制本发明、其应用或使用。虽然是结合引擎控制系统对本发明的实施例加以说明，但是应当指出，本发明并不仅限于此。附加地或者按照另一种方案，在其它实施例中可以使用包括(但不限于)变速器控制器的另一控制模块。
图1中示出具有按照一个实施例的控制系统的汽车，标号为10。汽车10包括引擎12，后者具有多个汽缸14，每个汽缸具有一个或多个进气阀和/或排气阀(未示出)。引擎12配置有喷油系统16和点火系统18。引擎12的输出通过液力变矩器22、变速器24、主动轴26和差速器28耦合到从动前轮30。变速器24可以是例如无级变速器(CVT)或分级变速传动自动变速器，受引擎控制模块20的控制。应当指出，在其它实施例中，另一控制模块，例如变速器控制器，可以单独使用或和控制模块20结合使用，以控制变速器24。
节气门电子控制器(ETC)36或电缆驱动的节气门，根据加速踏板42的位置和控制模块20执行的节气门控制算法来调节位于进气歧管40入口附近的节流阀片38。节流阀片38调节驱动从动前轮30的扭矩。加速踏板传感器44根据加速踏板的位置产生踏板位置信号，输出到控制模块20。刹车踏板46的位置由刹车踏板传感器或开关48检测，产生刹车踏板位置信号，输出到控制模块20。集中地用标号50表示的并且由控制模块20使用的其它传感器输入信号包括指示引擎速度的信号52、汽车速度信号54、进气歧管压力信号56和节气门位置信号58。变速器节气门信号60指示变速器24中的压力。信号62和64指示变速器的输入和输出皮带轮速度。信号66指示歧管内空气温度。
安装在引擎12上的爆震传感器68，例如加速计，可以检测一个或多个汽缸14中的爆燃(也称为爆震)，并向控制模块20提供信号，指示任何所检测到的爆震程度。但汽车10中的爆震检测也可不用爆震传感器68而用其它的装置和/或方法进行。例如，使用汽车10中的其它组件检测的参数也可以用来间接确定是否有爆震存在。
图2中总的用标号100来表示校准变速器24的方法。在步骤104，确定在汽车10中可检测的多个爆震等级。更具体地说，例如，将爆震传感器可检测的爆震量化为多个爆震等级。控制模块20可以配置成对爆震活动强度排序，例如低、中、高等级。很容易看出，也可以实现少于或多于三个爆震活动等级和/或范围。
在步骤108，确定适用于变速器24的多种变速器传动比。如果例如变速器24是分级变速传动变速器，变速器传动比是根据变速器的各种分级变速传动等级来确定的，如果变速器24是CVT，变速器传动比可按照业界已知的基本上是连续的曲线来确定。在步骤116，如上所述，使所确定的爆震等级与所确定的变速器传动比相关联，使得在汽车运行中检测到一种爆震等级时，与所检测的爆震等级相关联的变速器传动比可以应用于变速器24中。如以下进一步描述的，可以对分级变速传动变速器和/或CVT实施方法100，以减少汽车10中的爆震活动并提高燃油经济性。
这样，例如当变速器24是CVT时，变速器传动比可以包括在与特定爆震等级相关联的传动比图中。如果例如变速器24是分级变速传动变速器，则变速器传动比对应于变速器24的各种分级变速传动等级。如以下进一步描述的，对一种爆震等级作出响应时的特定分级变速传动比可以应用在比对在汽车中检测的另一爆震等级作出响应时的更长的引擎速度范围。
运行中，可以利用图3中以标号300表示的方法对汽车10进行控制。在步骤308，爆震传感器68(和/或其它爆震检测装置)检测引擎12中的爆震活动。在步骤316，控制模块20根据所检测的爆震活动选择适用于变速器24的变速器传动比。具体地说，控制模块20根据所检测的爆震活动确定爆震等级并将与所确定的爆震等级相关联的变速器传动比应用于变速器24。在变速器24是CVT的情况下，控制模块24可以根据所确定的爆震等级来选择变速器传动比。在变速器24是分级变速传动变速器的情况下，控制模块20可以根据所确定的爆震等级加速或延迟从一个中速档(gear level)换档到另一个中速档。
汽车10的另一示范控制方法示于图4，标号为400。如果在步骤408确定爆震为低等级，则在步骤416，将这样的变速器传动比应用于变速器24中以优化燃油经济性，例如通过降低引擎速度同时避免噪声和振动以维持汽车运行中适用的驾驶质量。如果在步骤424，确定爆震为中度等级，则在步骤430，将这样的变速器传动比应用于变速器24中以便限制燃油经济性优化，例如，使得歧管空气压压力(MAP)降低和使引擎速度(ERPM)增加。如果在步骤424，确定爆震不是中度等级，而是高等级，则在步骤436，将这样的变速器传动比应用于变速器24中，以便确保在给定的ERPM以下，不允许标定高于某数值的歧管空气压力。
图5中总的用标号500示出图解说明按照一个实施例的随引擎爆震活动而变地映射的CVT传动比的结果的曲线图。对于加速踏板传感器(APS)的两个等级(百分之25和50)和三个爆震等级(高、中和无)，示出相对于多个汽车速度528的引擎速度520。随着爆震等级增加，CVT的变速器传动比减小，对于给定的动力输出，这就减小了引擎负载(爆震的主要因素)并增加了引擎速度。当爆震为低等级时，将引擎速度520降低以提高引擎效率。
图6中总的用标号600示出图解说明按照一个实现方案的随引擎爆震活动而变的分级变速传动变速器的选择传动比的结果的曲线图。对于加速踏板传感器(APS)的两个等级(百分之25和50)和两个爆震等级(高和无爆震)，示出相对于多个汽车速度628的引擎速度620。对于无爆震或低爆震的情况，变速器可以积极(即较早)换高速档以优化燃油经济性。对于较高的爆震等级，可以延迟换高速档以减小引擎负载，从而降低爆震倾向。
在汽车运行期间，变速器传动比和/或传动比图可以根据爆震等级而改变。例如，可以通过将变速器传动比、电子节气门控制、凸轮定时(例如，凸轮相位器定位)以及点火定时组合起来，在一种配置中控制引擎负载。上述系统和方法的实施例可以使汽车以燃油高效方式运行而同时避免对爆震敏感的工作条件。因此，可以使燃油经济性最大化，同时保持驾驶员的满意感。
本专业的技术人员从上述说明中可理解本发明的广泛内容可以利用各种形式实现。所以，虽然对本发明是结合其具体实例加以说明的，但本发明的真正范围不应限于此，因为对于本专业的技术人员而言，在研究了附图、说明书和以下的权利要求书后，其它的修改就显而易见了。
权利要求
1.一种对具有引擎和变速器的汽车进行自动控制方法，所述方法包括检测所述引擎中的爆震活动；以及根据所述检测的爆震活动选择适用于所述变速器的变速器传动比。
2.如权利要求1所述的方法，其中选择变速器传动比的所述步骤包括根据所述检测的爆震活动确定爆震等级；以及根据所述确定的爆震等级选择变速器传动比图和变速器中速档中的至少一个。
3.如权利要求2所述的方法，其中确定爆震等级的所述步骤包括将所述检测的爆震活动与多个预定的爆震等级中的至少一个进行比较。
4.如权利要求2所述的方法，其中选择变速器传动比图和变速器中速档中的至少一个的所述步骤包括在检测到爆震等级改变时改变传动比图。
5.如权利要求1所述的方法，其中选择变速器传动比的所述步骤包括将所述检测的爆震活动与多个预定的爆震等级中的至少一个进行比较。
6.如权利要求1所述的方法，其中选择变速器传动比的所述步骤包括当所述检测的爆震活动为低等级时，选择优化燃油经济性的传动比图；以及当所述检测的爆震活动超过所述低等级时，选择限制燃油经济性优化的传动比图。
7.如权利要求1所述的方法，其中还包括根据所述确定的爆震等级控制从一个变速器中速档换档到另一个变速器中速档。
8.如权利要求1所述的方法，其中选择变速器传动比的所述步骤包括当所述检测的爆震活动为低等级时，选择优化燃油经济性的变速器中速档；以及当所述检测的爆震活动超过所述低等级时，选择限制燃油经济性优化的变速器中速档。
9.一种校准汽车变速器的方法，所述汽车包括有控制模块和能够检测爆震的一个或多个模块，所述方法包括确定汽车中可检测的多个爆震等级；确定适用于所述变速器的多种变速器传动比；以及将所述确定的变速器传动比与所述确定的爆震等级相关联，以便在所述汽车运行期间当检测到一种爆震等级时，与所述检测的爆震等级相关联的变速器传动比可以应用于所述变速器。
10.如权利要求9所述的方法，其中还包括将所述确定的爆震等级与所述确定的变速器传动比相关联，以便当检测到低爆震等级时，把所述确定的变速器传动比中的一个或多个用于优化燃油经济性；以及在检测到高于所述低爆震等级的爆震等级时，把所述确定的变速器传动比中的一个或多个用于限制燃油经济性优化。
11.如权利要求10所述的方法，其中优化燃油经济性包括降低引擎速度。
12.如权利要求10所述的方法，其中限制燃油经济性优化包括增加引擎速度。
13.如权利要求12所述的方法，其中限制燃油经济性优化还包括降低歧管空气压力。
14.如权利要求9所述的方法，其中还包括把所述确定的变速器传动比中的一个或多个包括在传动比图中。
15.一种用于控制具有引擎和变速器的汽车的系统，所述系统包括一个或多个检测所述引擎中爆震活动的模块；以及根据所述检测的爆震活动选择适用于所述变速器的变速器传动比的控制模块。
16.如权利要求15所述的系统，其中所述控制模块根据所述检测的爆震活动确定爆震等级并根据所述确定的爆震等级选择变速器传动比。
17.如权利要求16所述的系统，其中所述控制模块把所述检测的爆震活动与多个爆震等级中的至少一个进行比较。
18.如权利要求16所述的系统，其中所述控制模块检测爆震等级的变化并根据所述变化改变传动比图。
19.如权利要求15所述的系统，其中所述控制模块把所述检测的爆震活动与多个爆震等级中的至少一个进行比较。
20.如权利要求15所述的系统，其中所述控制模块当所述检测的爆震活动为低等级时，选择优化燃油经济性的变速器传动比图；以及当所述检测的爆震活动超过所述低等级时，选择限制燃油经济性优化的变速器传动比图。
全文摘要
具有引擎和变速器的汽车的自动控制方法包括检测引擎中的爆震活动。基于所检测的爆震活动来选择适用于变速器的变速器传动比。所述方法使汽车可以以燃油高效方式运行而同时避免对爆震敏感的工作条件。
文档编号F16H59/74GK1766371SQ20051011885
公开日2006年5月3日 申请日期2005年10月26日 优先权日2004年10月26日
发明者G·塔迈 申请人:通用汽车公司