用于控制车辆推进系统中的电子控制变速器的方法和控制系统与流程

本发明涉及一种用于控制车辆推进系统中的电子控制变速器的方法和控制系统。更具体地，本发明涉及一种用于在拨片空挡状态下控制车辆推进系统中的电子控制变速器的方法和控制系统。

背景技术：

本节基本呈现了本发明的上下文内容。当前署名的发明人的工作——就其在本节中所描述的程度以及说明书在提交时不另外被限定为现有技术的方面而言——既不是明确地也不是隐含地被承认为针对本发明的现有技术。

电子控制变速器可由变速器控制模块控制，以自动改变传动比，从而满足当前所需的驾驶条件。操作员通常采用模式选择器装置(通常称为范围选择器或换挡器)来选择模式。不同的变速器操作模式可包括，但不限于，前进驱动模式、倒车驱动模式、停车模式或空挡模式。

一些车辆配备有换挡拨片，例如，升挡拨片选择器和降挡拨片选择器，这使得操作员能够手动请求传动比的连续增加或减小。通常，换挡拨片位于转向杆或方向盘上。按压和释放升挡拨片选择器请求变速器控制模块将变速器的传动比增加至下一个可达到的更高的传动比。按压和释放降挡拨片选择器请求变速器控制模块将变速器的传动比降低至下一个可达到的更低的传动比。为了控制配备有换挡拨片的车辆，如果需要的话，操作员必须首先用模式选择器装置选择变速器的一个适用的操作模式，然后可以使用换挡拨片来控制变速器的所需传动比。或者，如果操作员不希望使用换挡拨片，则变速器控制模块可以自动控制变速器的传动比。

这些电子控制变速器可以限制可通过变速器提供给车辆驾驶员的控制量。许多驾驶员更喜欢更多地参与车辆的操作和控制。结果，希望对变速器进行更多控制的驾驶员，相对于具有电子控制变速器的车辆而言，可能更喜欢具有手动变速器的车辆。然而，与电子控制变速器相比，手动变速器可能具有缺陷。电子控制变速器更容易控制，并且在许多情况下驾驶员可能更喜欢不需要手动控制变速器。另外，随着变速器控制系统的复杂性大大提高以及持续不断的发展，即使在拥有非常熟练的驾驶员的情况下，具有电子控制变速器的车辆可以提供比具有手动变速器的车辆可能提供的性能高得多的性能。非常希望提供一种电子控制变速器，该电子控制变速器可以为驾驶员提供一种选择，以便以与具有手动变速器的车辆的驾驶员可用的方式非常相似或相同的方式控制变速器。通过这种方式，驾驶员可以在两种情况中都达到最佳。

技术实现要素：

在一个示例性方面，用于车辆的车辆推进系统中的电子控制变速器的方法和控制器使变速器中的离合器脱开，以防止动力响应于升挡拨片选择器和降挡拨片选择器二者一起致动第一预定时间段而流过变速器，并在变速器中的离合器脱开以防止动力流过变速器时，响应于升挡拨片选择器和降挡拨片选择器中的一个的致动，而改变变速器的传动比。

通过这种方式，驾驶员可以在推进系统断开开动力流时手动换挡，例如，处于拨片空挡状态。这模拟了手动变速器驾驶员脱开离合器和换挡的能力。此外，可以当处于拨片空挡状态时，响应于换挡而向驾驶员提供反馈，例如通过调整发动机控制、排气配置或通过车辆中的音频系统提供可听反馈。

在另一个示例性方面，改变变速器的传动比还响应于在升挡拨片选择器和降挡拨片选择器中的一个的致动之前的升挡拨片选择器和降挡拨片选择器中的一个的去致动。

在另一个示例性方面，变速器传动比的改变响应于升挡拨片选择器和降挡拨片选择器中的一个致动小于第二预定时间段。

在另一个示例性方面，第二预定时间段小于第一预定时间段。

在另一个示例性方面，变速器传动比的变化响应于升挡拨片选择器和降挡拨片选择器中的一个的前缘致动。

在另一个示例性方面，该方法和控制器还响应于在变速器中的离合器脱开以防止动力流过变速器期间，升挡拨片选择器和降挡拨片选择器中的一个的致动，而调节发动机转速。

在另一示例性方面，该方法和控制器还响应于升挡拨片选择器和降挡拨片选择器两者的脱开，而调节发动机转速。

在另一个示例性方面，该方法和控制器通过使发动机转速匹配变速器转速以及瞬时使发动机转速突变中的一种方式，调节发动机转速。

在另一个示例性方面，该方法和控制器响应于在变速器中的离合器脱开以防止动力流过变速器时升挡拨片选择器和降挡拨片选择器中的一个的致动，而提供可听反馈。

在另一示例性方面，该方法和控制器通过调整发动机致动器、调整排气系统的配置以及通过车辆中的音频系统产生可听声音中的一种方式，提供听觉反馈。

根据下文提供的具体实施方式，本发明的其他应用领域将变得显而易见。应该理解的是，具体实施方式和具体示例仅用于说明的目的，而并不旨在限制本发明的范围。

通过结合附图的具体实施方式(包括权利要求和示例性实施例)，本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

从具体实施方式和附图将更全面地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的一个示例性实施例的具有车辆推进系统的车辆的示意图；并且

图2是示出了描述本发明的一个示例性实施例的行为的一组状态和转换的状态图。

在附图中，可以重复使用附图标记来标记相似和/或相同的元件。

具体实施方式

参照附图，其中，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的部件，车辆一般示出为20。本发明涉及并改进了共同未决的共同转让的美国专利申请序列号15/366,485的公开，其公开的全部内容通过引用并入本文中。参照图1，车辆20可包括具有电子控制变速器22的任何类型的车辆20。例如，车辆20可包括但不限于，汽车、卡车或一些其它类似形式的运输工具。电子控制变速器22可包括通过电子控制的任何类型的变速器22。例如，变速器22可包括但不限于，自动变速器、自动手动变速器、双离合变速器或无级变速器。除了在本文中描述的之外，变速器22的具体类型和/或操作与本发明的教导无关。

变速器22的操作可由变速器控制模块24控制。变速器控制模块24可称为控制器、车辆20控制器、控制模块、tcm、计算机等不限。变速器控制模块24可包括计算机和/或处理器25，并且包括管理和控制变速器22的操作所需的所有软件、硬件、存储器、算法、连接件、传感器等。

变速器控制模块24可包括有形的非暂时性存储器26，在其上记录有用于执行根据本发明的示例性方法28的计算机可执行指令。变速器控制模块24的处理器25配置为执行用于执行根据本发明的示例性方法28的计算机可执行指令。

车辆20可包括变速器模式选择器30。模式选择器30可以可选地称为变速器范围选择器或换挡器。变速器模式选择器30可由操作员控制，并且可用于选择期望的变速器22操作范围或模式。例如，变速器22可以在前进驱动模式(d)中操作以便沿第一方向旋转至少一个驱动轮以沿第一或前进方向推进车辆20，或者在倒车驱动模式(r)中操作以便沿第二方向旋转至少一个驱动轮以沿第二或向后方向推进车辆20。另外，变速器22可以置于停车模式(p)以防止驱动轮的旋转，或置于空挡模式(n)以允许驱动轮的自由、非推进的旋转。变速器22可包括本文中并未具体提及或描述的其它操作模式。例如，变速器22可包括多个不同的前进驱动模式。

变速器模式选择器30可包括表明变速器22的当前操作模式的变速器模式指示器32。变速器模式指示器32可包括印刷或发光标记，例如“prnd”，通常用于标记变速器22的不同操作模式。应当理解，变速器模式指示器32可以以一些其它方式配置，不受限制。

除了位于变速器模式选择器30上的变速器模式指示器32之外，车辆20还可包括位于车辆20的仪表板36上的第二变速器模式指示器34。第二变速器模式指示器34还显示一些标记或指示器形式，以识别变速器22的当前操作模式。例如，第二变速器模式指示器34还可显示通常显示在变速器模式选择器30上的常见的“prnd”符号。然而，由第二变速器模式指示器34显示的标记可与由变速器模式选择器30上的变速器模式指示器32显示的标记不同。第二变速器模式选择器30可通过显示改变的、修改的或者其它标记而传达其它信息。例如，如果车辆20配备有换挡拨片，则第二变速器模式选择器30可以显示另一个符号，例如表示变速器22在手动挡位选择前进驱动模式下操作的“m”，和/或与所选择的变速器的可用传动比中的一个相对应的数字。

车辆20还包括升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40。升挡拨片选择器38使得操作员可以手动请求变速器控制模块24将变速器22的传动比增加至下一个更高的传动比。降挡拨片选择器40使得操作员可以手动请求变速器控制模块24将变速器22的传动比降低至下一个更低的传动比。升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40可位于任何适用于且便于操作员操作的适当的位置。例如，升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40可以定位并附接至方向盘42，从而使得操作员可以在不将他们的手从方向盘42移开的情况下致动它们。升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40与变速器控制模块24通信，并使得操作员可以将命令输入到变速器控制模块24中。

如上所述，变速器控制模块24可以执行根据本发明的示例性方法28，以控制变速器22的操作。示例性方法28可以例如配置变速器22为模拟变速器22的空挡操作模式，同时将变速器22保持在能够快速启动的状态。这样，方法28可以使得电子控制变速器能够将手动控制变速器22的功能提供给驾驶员。例如，电子控制变速器可以接合或选择驱动齿轮，同时将原动机(例如发动机)与变速器22断开。在2016年12月1日提交的共同转让的美国专利申请序列号15/366,485中描述了这种系统和方法的示例性实施例，其全部公开内容并入本文。该专利申请所公开的系统和方法提供了一种特征，该特征在本文中通常可称为“拨片空挡”情况或状态，其中电子控制变速器阻断从发动机到车辆车轮的动力流。

变速器22当前可以配置为驱动模式，例如，前进驱动模式或后退驱动模式。因此，变速器模式选择器30可以位于前进驱动模式位置或后退驱动模式位置，以请求动力流动路径通过变速器22。之后，变速器控制模块24可将变速器22配置为提供所请求的动力流路径，例如，前进驱动模式或后退驱动模式。变速器控制模块24如何准确配置变速器22取决于变速器22的精确类型和配置。然而，一般而言，配置变速器22可包括但不限于，移动或改变齿轮组的一个或多个齿轮、致动一个或多个离合器和/或在变速器22和原动机之间提供扭矩联轴器。例如，如果变速器22是电子控制变速器，则配置变速器22可包括接合和/或脱开一个或多个离合器和/或制动器，以建立期望的操作模式和期望的传动比。或者，如果变速器22包括双离合变速器，则配置变速器22可包括但不限于，将一个或多个齿轮移入或移出与另一齿轮的啮合，和/或接合或脱开第一离合器，以及接合或脱脱开第二离合器。

一旦变速器22已经建立了所请求的通过变速器22的动力流动路径，即，变速器22已经被配置成由操作员经由变速器模式选择器30选择的所请求的操作模式，则可以由操作员启动临时空挡模式。当操作员在预定接合时间窗口内接合升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40时，启动临时空挡模式。

当升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40都在预定的接合时间内接合时，启动临时空挡模式。启动临时空挡模式包括使变速器22的至少一个离合器脱开，以在不另外改变通过变速器22的动力流动路径的情况下防止动力流过变速器22。例如，如果变速器22包括双离合变速器22，则启动临时空挡模式包括使双离合变速器22的两个离合器脱离，同时保持齿轮彼此啮合，以保持所选择的动力流动路径，例如，前进驱动模式。如果变速器22包括自动变速器22，则启动临时空挡模式可以包括例如，脱开变速器22的所有离合器和/或制动器，但保持所有离合器和/或制动器加压并准备好快速接合。

应当理解，当启动临时空挡模式时，变速器22不会重新配置成变速器22的真正空挡模式。因此，临时空挡模式仅仅模拟变速器22的空挡模式。应当理解，变速器22的实际的真正空挡模式与变速器模式选择器30定位成选择空挡模式相关。临时空挡模式不包括变速器22的真正空挡模式的选择，并且因此不会使变速器模式指示器32改变以指示变速器22的当前模式是空挡。相反，变速器模式指示器32保持在选定的动力流动路径中，例如前进驱动模式或后退驱动模式。应当理解，选择真正的空挡模式导致变速器控制模块24将变速器22配置成当变速器22的离合器接合以传递扭矩时防止动力流过变速器22的状态。例如，变速器22的真正空挡模式可包括使齿轮脱开彼此之间的啮合。相反，临时空挡模式不会使齿轮移出啮合，而是仅脱开一个或多个离合器，使得扭矩不会传递到齿轮。

一旦变速器控制模块24已经启动临时空挡模式，变速器控制模块24还可以修改变速器模式选择器30处的变速器模式指示器32或仪表板36上的第二变速器模式指示器34，以指示变速器22当前设置在临时或模拟空挡模式。如上所述，因为变速器控制模块24在启动临时空挡模式时不以其他方式改变所请求的动力流动路径，所以变速器模式选择器30保持在所选位置，例如前进驱动模式或后退驱动模式。然而，因为变速器22中的至少一个离合器已经作为临时空挡模式的一部分而脱开，所以变速器控制模块24可以修改变速器模式选择器30上的变速器模式指示器32，或者仪表板36上的第二变速器模式指示器34，以指示变速器22当前配置为临时空挡模式。例如，变速器模式选择器30上的变速器模式指示器32可保持未改变，以指示变速器22仍大体配置在所请求的动力流动路径中，例如前进驱动模式或后退驱动模式，并且可以改变仪表板36上的第二变速器模式指示器34，以指示变速器22当前配置为临时空挡模式。第二变速器模式指示器34可以以任何适当的方式改变，例如通过改变显示器或背景的颜色、添加其它标记或完全改变所示符号。

一旦启动临时空挡模式，变速器控制模块24就保持临时空挡模式，只要升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40中的至少一个保持在其相应的接合位置即可。因此，临时空挡模式的长度或持续时间取决于操作员将升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40中的至少一个保持在其相应的接合位置。升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40的接合位置可以以任何方式限定，并且分别取决于升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40的具体配置和/或操作。通常，升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40通过将相应的拨片从初始位置按压到相应的接合位置而“接合”，并且当操作员释放时自动脱开并且自动从接合位置向后移动至其相应的初始位置。因此，操作员必须按下升挡拨片选择器38和降挡换单拨片选择器40以启动临时空挡模式，并且必须将升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40中的至少一个保持在其相应的接合位置以维持临时空挡模式。

当升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40中的至少一个脱开时，在启动临时空挡模式之后，变速器控制模块24保持变速器22的临时空挡模式。当升挡拨片选择器38和降挡拨片选择器40都脱开时，变速器控制模块24结束变速器22的临时空挡模式。具体地，变速器控制模块24结束变速器22的临时空挡模式。为了结束临时空挡模式，在临时空挡模式启动期间脱开以防止动力流过变速器22的变速器22的至少一个离合器自动重新接合，以允许或重新建立动力流过变速器22。因为在临时空挡模式启动期间没有以其他方式重新配置变速器22，所以变速器22的离合器的重新接合重新建立了动力流动路径，而不必重新配置变速器22的其他方面。这是因为变速器22没有重新配置成真正的空挡模式。如上所述，如果变速器22被重新配置成真正空挡操作模式，则离合器的接合仍然不会建立通过变速器22的动力流动路径。

现在参照图2，图2示出了根据本发明的示例性实施例的状态图200。状态图200包括拨片空挡状态202，并且图200中拨片空挡状态202外的状态分别对应于先前描述的状态并且参考共同未决的专利申请，该专利申请通过引用并入本发明中。本发明涉及拨片空挡状态202内的状态以及这些状态之间的过渡。空挡状态204是默认的拨片空挡状态，其中保持脱开推进系统。相反，对于先前可用的状态而言，拨片空挡状态202还包括降挡状态206和升挡状态208。如果在处于空挡状态204时，升挡拨片38被释放，则系统将转换到升挡状态208，在升档状态208中，变速器传动比可响应于升挡拨片致动而增加(例如，“升挡”)。通过这种方式，驾驶员可以在保持拨片空挡状态的同时升挡变速器。如果升挡拨片38被激活少于预定时间量，则在升挡状态208中触发升挡。相反，如果升挡拨片38接合超过预定时间量，则系统转换到空挡状态204。通过这种方式，驾驶员可以指示驾驶员期望的所有升挡都已完成并且可以保持拨片处于空挡。

类似地，如果在空挡状态204中，拨片40被释放，系统将转换到降挡状态206，在降挡状态206中，变速器传动比可响应于降挡拨片致动降低(例如，“降挡”)。通过这种方式，驾驶员可以在保持拨片空挡状态的同时降挡变速器。如果降挡拨片40被致动小于预定时间量，则在降挡状态206中触发降挡。相反，如果降挡拨片40接合超过预定时间量，则系统转换到空挡状态204。通过这种方式，驾驶员可以指示驾驶员期望的所有升挡都已完成并且可以保持拨片空挡。

在本发明的一个示例性实施例中，该系统和方法还可以提供主动转速匹配特征。共同转让的美国专利no.9,719,595公开了一种用于手动变速器的主动转速匹配方法和系统，其特征可以与本发明结合以提供额外的优点和益处。美国专利号9,719,595的公开的全部内容通过引用并入本文中。转速匹配是指调整发动机的转速，使其与变速器转速相匹配。可选地，这可以在变速器与发动机接合之前与变速器传动比相对应地完成。这使得变速器与发动机的接合平滑，可以避免变速器中的冲击载荷，并且避免在该接合期间有不期望的扭矩载荷传递到车辆的车轮，从而可以改善车辆的稳定性，尤其是当车辆穿越曲线行驶时。在一个可选实施例中，拨片空挡状态202的转换可以触发发动机与退出传动比的转速匹配。通过这种方式，电子控制变速器可允许驾驶员进入拨片空挡状态202，可选地改变传动比，然后退出拨片空挡状态202，同时使发动机的转速与变速器的转速匹配。

在本发明的另一个示例性实施例中，响应于升挡状态208中的每个升挡或降挡状态206中的每个降挡，该系统和方法还可以将发动机的转速与对应于新选择的传动比的变速器转速匹配。通过这种方式，不仅发动机与变速器转速匹配，而且驾驶员响应于驾驶员的换挡请求被实施而从发动机接收听觉和触觉反馈。

应当理解，转速匹配的任何组合(无论是拨片空挡状态退出时和/或每次tap换挡后)均可实现，并且仍可形成本发明的示例性实施例，而不受限制。此外，这些可选特征可以由驾驶员配置。

此外，在另一个示例性实施例中，响应于驾驶员在拨片空挡状态下选择新挡位，发动机转速可以瞬时改变或“突变”。通过这种方式，驾驶员可接收响应于驾驶员的换挡的可听反馈。

在本发明的另一个示例性实施例中，响应于升挡状态208中的每个升挡，或者降挡状态206中的每个降挡，可以进一步提供听觉反馈。例如，可以通过改变来自发动机的可听输出的方式调整发动机致动器，可以调整排气系统配置，且/或电子音频系统可以产生或放大可听的发动机反馈。

该具体实施方式本质上仅是说明性的，决不是要限制本发明及其应用或用途。本发明的广泛教导可以通过各种形式来实现。因此，尽管本发明包括特定示例，但是本发明的真实范围不应受此限制，因为在研究了附图、说明书和所附权利要求之后，其它修改将变得显而易见。