专利名称：车辆变速器换挡抑制方法和装置的制作方法
车辆变速器换挡抑制方法和装置技术领域
车辆变速器包括各种的齿轮位置或定位，通常表示为 PRNDL,分别用于停车(park)，倒档( reverse)， 宝挡(neutral)， 驱动(drive)和低速驱动(low drive)。所述PRNDL定位是可由车 辆操作者通过移动变速杆或其他的换档机构选择的，从而控制或允许 换档请求。例如，当换入倒档时，传统的或机械驱动的车辆变速器通 常需要移动或迁移齿轮结构进入具体的只适合于倒档操作的配置，即 在向后方向上驱动所述车辆。对于这样传统的变速器，只在一个方向驱动所述车辆。这样，倒档必须构造成在所述变速器的输出处改变发动才几的转动方向。0003
因此，对于传统的变速器，所述倒档换档在某些情况下 是被禁止的。例如，如果所述车辆以超过预定阔值速度的特定速度前 进行驶，倒档换档可能被禁止或预防以便防止所述发动机和/或变速器 承受过度的换档冲击。同样地，当车辆在倒档方向以比较高的速率行 驶时，"前进/驱动"换档请求也被禁止或预防。这样的换档控制功能可 以被设置使用集成的变速器控制器或其他适合于预防所述换档过程的 方法和/或控制设备。
和具有传统变速器的车辆相比，混合动力车辆交替地或 同时地由发动机和/或一或多个电动机/发电机驱动，正倒档方向操作通 常不使用特定的齿轮变速或换档。在这样的混合变速器中，使用所述 变速器内部的相同的机械构造获得正倒档方向操作。例如，"通过在正 方向控制变速器输出转矩获得前进/驱动"，而"通过在反方向控制变速器输出转矩获得倒退"。因此，不同于许多传统的变速器，混合的变速 器可以在受限的前进工作条件下执行倒档换档，或在受限的倒档工作 条件下执行前进换档。然而，当运行在某些驱动状态时，特别是当车 辆以相对高的速率行驶时，传统的和混合的变速器控制方法可能不如 最佳的方法。发明内容
其次，前进图30中最大的区域36表示"驱动"工作状态。 区域36是这样一个区域，其中，扭矩在预定运动的方向上被命令从而 加速车辆IO或保持现有的速度。由于车辆速度增加，需要保持车辆速 度的输出转矩最终下降到一相对固定值，如曲线31的形状所示。在驱 动区域36下面，以及在X轴下面是第三或"制动"区域38。区域38是 这样一区域或工作状态，其中，当所述加速踏板(未显示)接近零或未被 踩踏时，为了减速车辆10，命令扭矩与预定运动的方向相反，以便模 拟发动机制动的状态。
在步骤60，如上所述，如果算法50确定所述检测到的变速器输出速度(N。)大于所述阈值输出速度(Nt)(见步骤56)，则执行所 述步骤60，在所述步骤60,算法50在转到步骤58前执行或施加一组 独立的或虚拟的"换档抑制界限"，步骤60抑制或延迟所述即时的换档 事件.步骤58和60最好参考图3和4一同描述。
本领域技术人员应当理解，在大部分车辆速度大于最小或 零预定阔值速度(Nt)的情况下，在变速杆(未显示)从"前进/驱动"到"倒 退"时立即从图3的前进图到倒档图40 (参见图4)的曲线41和42的过 渡不会提供最佳平滑和有效的换档过程。因此，根据本发明，曲线45 和47对图40中的曲线41和42施加影响。
最后，类似的前进抑制界限35和37可以在车辆IO以高速朝倒档方向运动，且操作者试图换入"前进/驱动"时应用。在如此情况下，不是试图立即在相应车辆速度点转换到前进图30(参见图3)，而 是利用一组前进抑制界限或曲线35和37。如上所述， 一旦曲线35和 37已将倒档速度放慢或减少到阈值速度(Nt)以下，PCM (动力系统 控制模块)22(参见
图1)可随后执行进入"前进/驱动"的换档事件并继 续根据前进图30操作。
如此，当所述车辆10运动而同时保持贯穿过渡的驱动能 力时，甚至在较高速率下进行过渡时，算法50可以在"倒退"和，，前进/ 驱动"之间提供平稳的换档过程或过渡，反之亦然。另外，当操作者试 图前后交替地"摆动"车辆，例如在试图获得牵引力时，算法50提供 了改善的"摆动循环，，，因为从"前进/驱动"到"后退"和倒退允许了无缝 的过渡。[0034尽管已经详细描述了实现本发明的最佳方式，但所属技术 领域的技术人员应当认识到，实现本发明的各种可选择的设计和实施 方案都落在随附的权利要求的范围之内。
权利要求
1、一种用于控制车辆的变速器的方法，所述方法包括记录阈值变速器输出速度；检测所述变速器的实际输出速度；检测在与所述车辆的行驶方向相反的方向上的换档请求，比较所述检测到的输出速度和所述阈值变速器输出速度；和当所述检测到的输出速度小于或等于所述阈值变速器输出速度时，执行正常的踏板行进图，当所述检测到的输出速度大于所述阈值变速器输出速度时，执行一组换档抑制界限，所述换档抑制界限被构造成响应于所述换档请求，通过在执行所述检测到的换档请求前将车速降低至所述阈值变速器输出速度以下以抑制所述变速器的换档。
2、 如权利要求l所述的方法，其中所述变速器是混合变速器。
3、 如权利要求1所述的方法，包括将车辆配置至少一个速度传 感器，至少一个换档传感器，和动力系统控制模块(pcm)，其中所述 检测所述变速器的实际的输出速度包括使用所述至少一个速度传感器述pcm， ^i其中所述检测换档请求包括使么S述至少一个换档传感器检测所述换档请求并将所述检测到的换档请求传递到所述pcm。
4、 如权利要求1所述的方法，其中所述检测到的实际输出速度 大于所述阈值变速器输出速度，所述换档抑制界限的执行包括在检测 到所述换档请求时逐渐地将所述实际的变速器输出速度降至零，并在 达到所述零输出速度时执行所述踏板行进图，从而响应于所述检测到 的换档请求允许平稳的换档事件。
5、 如权利要求4所述的方法，其中随着车速的增加，所述抑制 界限逐渐地接近零输出扭矩，在比较高的车辆速率下达到零输出扭矩， 从而在比较高的车辆速率下根据所述检测到的换档请求模拟所述变速 器的空挡状态。
6、 一种用于抑制车辆的变速器在一个方向上换档的方法，所述 车辆朝相反方向行驶，所述方法包括在所述控制器中记录阈值变速器输出速度；检测所述变速器的实际输出速度；检测在所述一个方向上的换档请求；将控制器装配具有一組前进換档抑制界限的前进踏板行进困，和 具有一组倒档换档抑制界限的倒档踏板行进图，所述控制器被构造成响应于所述換档请求而在所述一个方向上执行换档；比较所迷检測到的实际输出速度和所迷阈值输出速度；和 当所述相反的方向是前进方向，所述检测到的实际榆出速度大于 所述阈值变速器输出速度，和所述一个方向是所述倒档方向时执行所 述倒档抑制界限；以及当所述相反的方向是倒档方向，所述检測到的 实际输出速度大于所述阈值变速器榆出速度，和所述一个方向是所述 前进方向时执行所述前进抑制界限；其中所述前进抑制界限和所述倒阚值变速器输出速度以下.
7、 如权利要求6所迷的方法，其中所述变速器是混合变速器.
8、 如权利要求6所迷的方法，其中所迷执行所述前进抑制界限 和所述倒退抑制界限被构造成逐渐地将车速降低直到所述检测到的实 际输出速度为零.
9、 如权利要求6所述的方法，包括将所述车辆配置至少一个速 度传感器和至少一个换档传感器，其中所述检测所述实际变速器输出 速度包括使用所述至少一个速度传感器检測所述实际变速器输出速度 并将所迷检测到的实际变速器输出速度传递至所述控制器，而且其中 所述检测换档请求包括使用所述至少 一个换档传感器检测所述換档请 求并将所述检测到的换档请求传递至所迷控制器.
10、 一种车辆，包括 具有可检测的实际输出速度的变速器； 可搮作来检测所述实际输出速度的速度传感器； 可操作来检测在与所述车辆的行驶方向相反的方向上的换档请求的换档传感器；和可编程控制模块(PCM)，所述可编程控制模块具有存储的阈值输 出速度值和算法，所述算法当所述检測到的实际输出速度大于所述阚 值变速器榆出速度时在检测到所述换档请求的情况下允许平稳的换档 事件.
11、 如权利要求10所迷的车辆，包括前进組和倒档組换档抑制 界限，其中当所述检测到的实际榆出速度大于所述阈值变速器输出速度且所述车辆的行驶方向是倒档方向时所迷PCM可搮作来选摔所述 前进组抑制界限，当所述检测到的实际输出速度大于所述阈值变速器 输出速度且所述车辆的行驶方向是前进方向时所述PCM可搮作来选 棒所述倒档组抑制界限.
12、 如权利要求11所述的车辆，其中随着车速的增加，抑制界 限的所述組中的每一組接近零输出扭矩，在比较高的车辆速率下达到 零输出扭矩，从而在比较高的车辆速率下根据所迷检測到的换档请求 模拟所迷变速器的空挡状态.
13、 如权利要求10所迷的车辆，其中所述变速器是混合变速器.
全文摘要
本发明提供一种控制方法，包括检测变速器输出速度和正倒档方向换档请求，当所述检测到的速度超过预定阈值速度时执行抑制界限。在输出速度高于阈值且检测到换档请求的情况下，所述抑制界限将所述输出速度降低至零，在达到零输出速度时，踏板行进图被执行。随着车辆速度增加，所述界限接近零输出扭矩，在相对高的速度下达到零并在高速下检测到换档请求时模拟空挡状态。还提供一种车辆，所述车辆具有变速器，用于检测变速器输出速度的传感器，用于检测换档请求的传感器，和具有算法和阈值变速器输出速度的PCM(动力系统控制模块)。当车辆速度大于所述阈值时，所述算法根据检测抑制与车辆行驶方向倒档方向的换档过程。
文档编号F16H59/38GK101270805SQ200810085250
公开日2008年9月24日 申请日期2008年3月10日 优先权日2007年3月9日
发明者L·G·沃兹尼亚克, W·R·考索恩 申请人:通用汽车环球科技运作公司