专利名称：取决于行驶阻力的换档延迟装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种取决于行驶阻力的换档延迟装置，尤其是用于汽车自动变速器的取决于行驶阻力的换档延迟装置。
背景技术：
自动变速器是一种常见的变速器，其中不再通过驾驶员控制离合器和换档，而是通过伺服电动机或液压装置完成。正如传统变速器，自动变速器在换档过程中牵引力被中断并且换档时间由档位变换时间加上操作离合器的时间而确定。驾驶员仅可选择档位。所述换档，尤其是在自动变速器中换高速档可以借助换挡曲线实现。所述换档，尤其是换高速档，在此取决于汽车的速度和油门踏板的位置。油门踏板的概念是指 控制发动机功率的踏板。一旦变速器控制装置发出了换档信号，则换档时间大概需要500毫秒。但是，发动机转速在换档时会升高，因此换档点必须在发动机达到最佳转速之前被校准。这例如在换档时，尤其换高速档时通过使发动机处于满负荷状态或者在强制降挡行驶时借助松开的扭矩变换器实现。为了缩短换档延迟时间，在换挡曲线中应用较低的换档点，尤其应用较低的换高速档点。所述换挡曲线的较低换档点，尤其较低的换高速档点(升挡点)具有比最优的换档点更低的值。由此，对于所有行驶状况，例如在下坡或上坡行驶中不会实现最优的换档、尤其不会实现最优的换高速档(升挡)。在最糟的情况中，例如在汽车下坡时当发动机满负荷时，发动机可以通过自动变速器的换档达到限速转速，因为汽车加速更快并且换档时间在所有换档过程中保持相同。此外，当前对换档时间的补偿没有考虑到行驶阻力。所述行驶阻力理解为汽车必须借助驱动力克服的阻力之和，从而使汽车在水平面上匀速或加速行驶。相对于水平路段，例如汽车阻力在下坡时会减小而在上坡时会升高。然而，用于各个换档过程的换档时间在任何行驶阻力下都保持相同，这意味着没有区分汽车是否在水平路段、上坡或者下坡行驶。在最糟的情况中，例如在汽车下坡时当发动机满负荷时，发动机可以通过自动变速器的换档达到限速转速。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于换档、尤其换高速档的自动变速器的控制系统，其中，在各种行驶阻力情况下在校准换档点、尤其升挡点时，不必进行妥协。所述技术问题通过一种用于汽车的自动变速器换档、尤其换高速档的控制系统解决，所述自动变速器与驱动发动机和传动机构相连，所述控制系统具有至少一个用于测取汽车速度的速度传感器，和至少一个用于测取油门踏板的角度的角度传感器，用于选择预定换挡曲线使自动变速器换档的控制电子设备，并且设置用于测取油门踏板的加速度的加速度传感器，其中，所述控制电子设备根据速度传感器、角度传感器和加速度传感器的测量数据从各种换档模式中选择。由此，所述控制系统可以选择与汽车当前行驶状态相适合的换档点。油门踏板的定义是可以控制发动机功率的踏板。换档模式的定义是指多个换档点，控制电子设备可以从中选择，以实现自动变速器换档，尤其换高速档。在此，可以根据汽车状态负延迟或正延迟换档、尤其换高速档的时间点，例如，在汽车下坡行驶时可以负延迟换档时间点，同时在上坡行驶时正延迟换档时间点。由此，可以在任何时间达到用于自动变速器换档、尤其换高速档的最佳发动机转速。负延迟的概念在此是指一种状态，在该状态下换档时间被推到最佳换档点之前，例如当汽车下坡行驶时需要负延迟。正延迟的概念是指一种状态，在该状态下换档时间被延迟到最佳换档点之后。延迟的概念例如可以是时间的延迟或汽车速度的减缓。控制电子设备可以优选地通过对比汽车的加速度与理论加速度确定行驶阻力。所述行驶阻力理解为汽车必须借助驱动力克服的阻力之和，从而使汽车在水平面上匀速或加速行驶。相对于水平路段，汽车阻力例如在下坡时会减小而在上坡时会升高。控制电子设 备通过对比汽车当前的加速度和汽车理论加速度(所述理论加速度例如是指在水平路段上行驶的理论加速度)可以确定汽车例如是否处于上坡或下坡行驶。所述控制器可以借助这种信息，负延迟或正延迟换档时间点，尤其是换高速档的时间点。例如在检测到汽车处在下坡行驶时可以负延迟换档时间或在上坡行驶时可以正延迟换档时间，以实现最佳换档、尤其是换高速档。由此，可以在任何时间达到用于自动变速器换档、尤其换高速档的最佳发动机转速。这样在不同的行驶状态中在校准换档点、尤其换高速档点时，就不必进行妥协。此外，凭借最佳换档点可以使从Okm/h至100km/h的加速更快。 控制电子设备优选这样设计，所述控制电子设备可以确定油门踏板在其改变角度时的移动加速度。由此，所述控制电子设备可以识别汽车的行驶状态。例如需要在上坡行驶中将油门踏板踩到底或例如在下坡行驶中脚离开油门踏板。这会导致自动变速器档位的变化。优选地在换档模式中确定使自动变速器换几个档。由此，控制电子设备可以根据行驶阻力确定何时是换档、尤其换高速档的最佳换挡点。因此，例如必要的是，为了获得最佳的换档点，不仅要负延迟或正延迟换档时间，例如还要跳过多个档位。这种方式例如在强制降挡时是有利，由此，汽车不会猛地一震或发动机产生很大的噪音。本发明的另一方面包括用于换档、尤其换高速档的装置，该装置具有汽车自动变速器和用于使汽车自动变速器换档、尤其换高速档的控制系统，所述自动变速器与驱动发动机和传动机构相连。本发明的另一种实施形式涉及一种汽车，其具有用于使汽车自动变速器换档、尤其换高速档的控制系统，所述自动变速器与驱动发动机和传动机构相连。此外，本发明涉及一种用于控制自动变速器换档、尤其换高速档的方法，包括以下步骤-测取汽车的速度，-测取油门踏板的角度，-测取油门踏板的加速度，-将测取的测量数据传送至控制电子设备，
-在控制电子设备中评估所传送的测量数据，-计算用于换档、尤其换高速档的时间点，-根据计算得出的数值使自动变速器相应地换档。控制系统可以借助该方法选择与汽车当前状态相适合的换档点。换档、尤其换高 速档的时间点可以根据汽车状态被负延迟或正延迟，例如可以在汽车下坡行驶时负延迟换 档时间点，同时在上坡时正延迟换档时间点。由此，可以在任何时间达到用于自动变速器换 档、尤其换高速档的最佳发动机转速。负延迟的概念在此是指一种状态，在该状态下换档时 间被推到最佳换档点之前，例如当汽车下坡行驶时需要负延迟。正延迟的概念是指在一种 状态，在该状态下换档时间被延迟到最佳换档点之后。延迟的概念例如可以是时间的延迟 或汽车速度的减缓。在该方法中优选通过至少一个速度传感器、至少一个角度传感器和至少一个加速 度传感器测取汽车的速度、油门踏板的角度和油门踏板的加速度。由此可以借助该方法识 别汽车的行驶状态。例如需要在上坡行驶中将油门踏板踩到底或例如在下坡行驶中脚离开 油门踏板。这会导致自动变速器档位的变化。在该方法中，所述控制系统优选地可以由角度传感器的测量数据计算得出油门踏 板的加速度。由此可以获得换档、尤其换高速档的时间点。在该方法中，所述控制系统优选通过对比汽车加速度与理论加速度确定行驶阻 力。控制电子设备通过对比汽车当前的加速度和汽车理论加速度(所述理论加速度例如 是指在水平路段上行驶的理论加速度)可以确定汽车例如是否处于上坡或下坡行驶。在该 方法中，所述控制器可以借助这种信息，负延迟或正延迟换档时间点、尤其是换高速档时间 点。例如在检测到汽车处在下坡行驶时可以负延迟换档时间或在上坡行驶时可以正延迟换 档时间，以实现最佳换档、尤其换高速档。由此，可以在任何时间达到用于变速器换档、尤其 换高速档的最佳发动机转速。这样在不同的行驶状态中在校准换档点、尤其换高速档点时， 就不必进行妥协。此外，凭借最佳换档点可以使从Okm/h至100km/h的加速更快。
以下参照附图进一步阐述进气装置的若干实施例。在附图中图1示出控制系统的流程图，图2示出另一种控制系统的流程图。
具体实施例方式在图1中示出用于汽车自动变速器换档、尤其是换高速档的控制系统10的流程 图，所述自动变速器与驱动发动机和传动机构相连。其中，所述控制系统包括用于测取汽车 速度的速度传感器12和用于测取油门踏板20的角度的角度传感器14。此外，在控制系统 中设置用于测取油门踏板20的加速度的加速度传感器18。油门踏板的定义在此指控制发 动机功率的踏板。所述传感器的测量数据被传送至控制电子设备16。该控制电子设备16 借助传感器的测量数据计算并获得汽车的状态。所述控制电子设备16能够借助测量数据 确定，汽车是否在上坡、下坡或在水平路段上行驶。所述控制电子设备16能够结合计算得 出的汽车状态，从多个换档模式中确定用于自动变速器实现最佳换档、尤其换高速档的最佳时间点。由此，控制系统可以选择与汽车当前行驶状态相适配的换档点。换档模式的定 义是指多个换档点，控制电子设备16可以从中选择一个用于自动变速器换档，尤其换高速 档。借助控制系统10可以确定用于自动变速器换档、尤其换高速档的最佳时间点。控制系 统10可以借助传感器的测量数据确定汽车状态，并且由此确定汽车的行驶阻力，并且由此 确定换档、尤其换高速档的最佳时间点。所述行驶阻力理解为汽车必须借助驱动力克服的 阻力之和，从而使汽车在水平面上匀速或加速行驶。相对于水平路段，例如汽车阻力在下坡 时会减小而在上坡时会升高。借助这种信息，控制器可以负延迟或正延迟换档、尤其换高速 档的时间点。例如，当检测到汽车处在下坡行驶时可以负延迟换档时间或在上坡行驶时正 延迟换档时间，以便实现最佳的换档、尤其是换高速档。由此，可以在任何时间达到用于自动变速器换档、尤其换高速档的最佳发动机转 速。这样在校准换档点、尤其是换高速档点时就不必进行妥协。负延迟的概念在此是指一 种状态，在该状态下换档时间被推到最佳换档点之前，例如当汽车下坡行驶时需要负延迟。 正延迟的概念是指一种状态，在该状态下换档时间被延迟到最佳换档点之后。延迟的概念 例如可以是时间的延迟或汽车速度的减缓。在图2中显示了用于汽车自动变速器换档、尤其是换高速档的另一种控制系统10 的流程图，所述变速器与驱动发动机和传动机构相连。其中，所述控制系统包括用于测取汽 车速度的速度传感器12，和用于测取油门踏板20的角度的角度传感器14。此外，在控制系 统中设置用于测取油门踏板20的加速度的加速度传感器18。油门踏板的含义在此指控制 发动机功率的踏板。所述传感器的测量数据被传送至控制电子设备16。该控制电子设备16 借助传感器的测量数据计算并获得汽车的状态。所述控制电子设备16能够借助测量数据 确定，汽车是否在上坡、下坡或在水平路段上行驶。所述控制电子设备16将汽车的加速度 与汽车在水平路段上的理论加速度相对比。借助这种对比，控制电子设备16能够负延迟或 正延迟用于换档、尤其换高速档的时间点，因此，在换档时、尤其在换高速档时发动机是最 佳转速。这在发动机满负荷或在强制降挡行驶时可以非常有利地换档、尤其换高速档。例 如通过延迟换档时间或降低汽车行驶速度来实现推迟换档、尤其换高速档的时间点。一旦 控制电子设备16计算出最佳的换档时间，则控制电子设备16在计算出的时间点使自动变 速器换档。在一种未显示的实施形式中，控制系统10的控制电子设备16可以这样设计，控制 电子设备16可以确定油门踏板20在其改变角度时的移动加速度。由此，控制电子设备16 可以识别汽车的行驶状态。例如需要在上坡行驶中将油门踏板20踩到底或例如在下坡行 驶中脚离开油门踏板20。这会导致自动变速器档位的变化，其中，根据汽车的行驶状态需要 用于换档、尤其换高速档的适合的最佳时间点。在控制系统10的另一种未显示的实施形式中，在换档模式中确定使自动变速器 换几个档。由此，控制电子设备16可以根据行驶阻力确定何时是换档、尤其换高速档的最 佳换挡点。因此，例如必要的是，为了获得最佳的换档点，不仅要负延迟或正延迟换档时间， 例如还要跳过多个档位。这种方式例如在强制降挡时是有利，由此汽车不会猛地一震或发 动机产生很大的噪音。在一种未显示的实施形式中，用于换档、尤其换高速档的装置具有汽车自动变速 器和控制系统10。
在另一种未显示的实施形式中，汽车配备用于换档、尤其换高速档的汽车自动变 速器的控制系统10。—种未显示的用于控制自动变速器的换档、尤其换高速档的方法，包括步骤测取 汽车的速度、油门踏板20的角度、油门踏板20的加速度，将测取到的测量数据传送至控制 电子设备16，在控制电子设备16中评估所传送的测量数据，计算用于换档、尤其换高速档 的时间点，根据计算得出的数值使自动变速器相应地换档。控制系统16可以借助该方法 选择与汽车当前状态相适合的换档点。换档、尤其换高速档的时间点可以根据汽车状态被 负延迟或正延迟，例如可以在汽车下坡行驶时负延迟换档时间点，同时在上坡时正延迟换 档时间点。由此，可以在任何时间在自动变速器换档、尤其换高速档时获得最佳的发动机转 速。负延迟的概念在此是指一种状态，在该状态下换档时间被推到最佳换档点之前，例如当 汽车下坡行驶时需要负延迟。正延迟的概念是指一种状态，在该状态下换档时间被延迟到 最佳换档点之后。延迟的概念例如可以是时间的延迟或汽车速度的减缓。在该方法中通过 至少一个速度传感器12、至少一个角度传感器14和至少一个加速度传感器18测取汽车的 速度、油门踏板20的角度和油门踏板20的加速度。此外，控制系统10可以由角度传感器 14的测量数据计算得出油门踏板20的加速度。在该方法中，控制系统10通过对比汽车加 速度与理论加速度确定行驶阻力。在不同的行驶状态中通过该方法在校准换档点、尤其换 高速档点时就不必进行妥协。此外，凭借最佳换档点可以使从Okm/h至100km/h的加速更 快。虽然在之前的说明书中详细描述了至少一个示范性的实施例，应该理解的是，仍 存在着大量的实施形式的变型。说明书中的实施例为技术人员提供了实现至少一种实施例 的实用的指导，其中，对实施例中所述的元件的功能和设置方式可以进行修改，只要不脱离 本申请权利要求书所限定的保护范围或其等同保护范围即可。附图标记清单10控制系统12速度传感器14角度传感器16控制电子设备18加速度传感器20油门踏板
权利要求
1.一种用于汽车的自动变速器换档、尤其换高速档的控制系统(10)，所述自动变速器与驱动发动机和传动机构相连，所述控制系统(10)具有至少ー个用于测取汽车速度的速度传感器(12)，和至少ー个用于测取油门踏板的角度的角度传感器(14)，用于选择预定换挡曲线使自动变速器换档的控制电子设备(16)，并且设置用于测取油门踏板(20)的加速度的加速度传感器(18)，其中，所述控制电子设备(18)根据所述速度传感器(12)、所述角度传感器(14)和所述加速度传感器(18)的測量数据从各种换档模式中选择。
2.按照权利要求I所述的控制系统(10)，其特征在于，所述控制电子设备(16)通过对比所述汽车的加速度与理论加速度确定行驶阻カ。
3.按照权利要求I所述的控制系统(10)，其特征在于，所述控制电子设备(16)在所述油门踏板(20)的角度改变时确定所述油门踏板(20)的加速度。
4.按照权利要求I至3之一所述的控制系统(10)，其特征在于，在所述换档模式中确定所述自动变速器换几个档位。
5.一种用于换档、尤其换高速档的装置，其具有汽车的自动变速器和按照权利要求I至4之一所述的控制系统(10)。
6.一种汽车，其具有按照权利要求I至4之一所述的控制系统(10)。
7.一种用于控制自动变速器换档、尤其换高速档的方法，包括以下步骤 -测取汽车的速度，油门踏板(20)的角度，油门踏板(20)的加速度， -将测取的測量数据传送至控制电子设备(16)， -在所述控制电子设备(16)中评估所传送的測量数据， -计算用于换档、尤其换高速档的时间点， -根据计算得出的数值使自动变速器相应地换档。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，通过至少ー个速度传感器(12)、至少ー个角度传感器(14)和至少ー个加速度传感器(16)测取所述汽车的速度、所述油门踏板(20)的角度和所述油门踏板(20)的加速度。
9.按照权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述控制电子设备(16)由所述角度传感器(14)的測量数据计算出所述油门踏板(20)的加速度。
10.按照权利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，所述控制电子设备(16)通过对比所述汽车的加速度与理论加速度确定行驶阻カ。
全文摘要
本发明涉及一种用于汽车的自动变速器换档、尤其换高速档的控制系统，所述自动变速器与驱动发动机和传动机构相连，所述控制系统具有至少一个用于测取汽车速度的速度传感器，和至少一个用于测取油门踏板的角度的角度传感器，用于选择预定换挡曲线使自动变速器换档的控制电子设备，并且设置用于测取油门踏板的加速度的加速度传感器。由此，所述自动变速器的换档可以与汽车的行驶状态相配合。
文档编号F16H59/44GK102954204SQ201210291689
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者M.金泰尔, G.贝克尔 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司