專利名稱：基于爆震等級(jí)的變速器控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及動(dòng)力傳動(dòng)系控制系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及基于爆震等級(jí)的分級(jí)變速器和/或無(wú)級(jí)變速器的動(dòng)力傳動(dòng)系控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車動(dòng)力傳動(dòng)系通常包括自動(dòng)變速器，它可以是例如分級(jí)變速傳動(dòng)變速器和/或無(wú)級(jí)變速器(CVT)。最好能通過(guò)相應(yīng)地控制汽車的變速器來(lái)提高燃油的經(jīng)濟(jì)性。例如，對(duì)于給定的軸動(dòng)力，CVT可用于降低引擎速度(引擎RPM，或ERPM)。換句話說(shuō)，可以將引擎速度最優(yōu)化以節(jié)約燃油，而CVT改變汽車速度。在使用CVT的汽車中，由于泵激損耗較低和磨擦損耗較低的緣故，可以降低比油耗(BSFC)。
但駕駛過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)的ERPM降低的程度是有限制的。例如，過(guò)度的ERPM降低會(huì)增加傳動(dòng)系和/或車身的噪聲和振動(dòng)并會(huì)使駕駛感受降級(jí)。還會(huì)發(fā)生爆燃，或”爆震”。對(duì)于給定的ERPM或負(fù)載，由于大氣或引擎溫度高也會(huì)發(fā)生爆震。燃油質(zhì)量差或燃油辛烷值低也會(huì)引發(fā)爆震。在汽車運(yùn)行中降低ERPM時(shí)，甚至在ERPM降低到會(huì)發(fā)生噪聲和振動(dòng)的程度之前就會(huì)產(chǎn)生爆震。具有分級(jí)變速傳動(dòng)變速器的汽車也會(huì)有爆震的問(wèn)題。
通常對(duì)CVT的校準(zhǔn)是保守的，即避免對(duì)爆震敏感的工作條件。例如，如果對(duì)CVT作過(guò)分的校準(zhǔn)，那么，為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性并檢測(cè)爆震，引擎控制模塊通常會(huì)延遲點(diǎn)火作為響應(yīng)。雖然爆震會(huì)因所述響應(yīng)而減少，但燃油效率和駕駛員的滿足程度也會(huì)降低。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明針對(duì)具有引擎和變速器的汽車的自動(dòng)控制方法。所述方法包括檢測(cè)引擎中的爆震活動(dòng)。根據(jù)檢測(cè)的爆震活動(dòng)來(lái)選擇適用于變速器的變速器傳動(dòng)比圖(CVT)、比換檔位置圖(分級(jí)變速器)或變矩器離合器打滑方案。
在另一實(shí)施例中，一種用于對(duì)包括一個(gè)或多個(gè)能檢測(cè)爆震的模塊的汽車的變速器進(jìn)行校準(zhǔn)的方法包括確定汽車中可檢測(cè)的多個(gè)爆震等級(jí)。確定適用于所述變速器的多種變速器傳動(dòng)比。使所確定的變速器傳動(dòng)比與所確定的爆震等級(jí)相關(guān)聯(lián)，使得在汽車運(yùn)行期間檢測(cè)到一種爆震等級(jí)時(shí)，與所述爆震等級(jí)相關(guān)聯(lián)的變速器傳動(dòng)比圖(CVT)、比換檔位置圖(分級(jí)變速器)或變矩器離合器打滑方案可應(yīng)用于所述變速器中。
在又一實(shí)施例中，一種用于控制具有引擎和變速器的汽車的系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)能檢測(cè)引擎中爆震活動(dòng)的模塊。控制模塊基于所檢測(cè)的爆震活動(dòng)來(lái)選擇適用于所述變速器的變速器傳動(dòng)比圖(CVT)、比換檔位置圖(分級(jí)變速器)或變矩器離合器打滑方案。在所有實(shí)施例中，還可以使用對(duì)現(xiàn)有校準(zhǔn)過(guò)程的校準(zhǔn)補(bǔ)償。
從以下的詳細(xì)說(shuō)明可以明白本發(fā)明的其它應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)當(dāng)指出，這些詳細(xì)說(shuō)明和具體實(shí)例示出了本發(fā)明的示范實(shí)施例，但僅是為了作說(shuō)明，并非用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。


從以下詳細(xì)說(shuō)明和附圖可以更充分地理解本發(fā)明，附圖中圖1是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的汽車控制系統(tǒng)的功能方框圖；圖2是按照一個(gè)實(shí)施例的校準(zhǔn)無(wú)級(jí)變速器(CVT)的方法的流程圖；圖3是按照一個(gè)實(shí)施例的控制汽車的方法的流程圖；圖4是按照一個(gè)實(shí)施例的控制汽車的方法的流程圖；圖5是圖解說(shuō)明按照一個(gè)實(shí)施例的無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)比圖隨爆震活動(dòng)而變的結(jié)果的曲線圖；以及圖6是圖解說(shuō)明按照一個(gè)實(shí)施例的分級(jí)變速傳動(dòng)變速器中選擇的變速器傳動(dòng)比隨爆震活動(dòng)而變的結(jié)果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
對(duì)本發(fā)明各種實(shí)施例的以下說(shuō)明僅是說(shuō)明性質(zhì)，絕不用來(lái)限制本發(fā)明、其應(yīng)用或使用。雖然是結(jié)合引擎控制系統(tǒng)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例加以說(shuō)明，但是應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明并不僅限于此。附加地或者按照另一種方案，在其它實(shí)施例中可以使用包括(但不限于)變速器控制器的另一控制模塊。
圖1中示出具有按照一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)的汽車，標(biāo)號(hào)為10。汽車10包括引擎12，后者具有多個(gè)汽缸14，每個(gè)汽缸具有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣閥和/或排氣閥(未示出)。引擎12配置有噴油系統(tǒng)16和點(diǎn)火系統(tǒng)18。引擎12的輸出通過(guò)液力變矩器22、變速器24、主動(dòng)軸26和差速器28耦合到從動(dòng)前輪30。變速器24可以是例如無(wú)級(jí)變速器(CVT)或分級(jí)變速傳動(dòng)自動(dòng)變速器，受引擎控制模塊20的控制。應(yīng)當(dāng)指出，在其它實(shí)施例中，另一控制模塊，例如變速器控制器，可以單獨(dú)使用或和控制模塊20結(jié)合使用，以控制變速器24。
節(jié)氣門電子控制器(ETC)36或電纜驅(qū)動(dòng)的節(jié)氣門，根據(jù)加速踏板42的位置和控制模塊20執(zhí)行的節(jié)氣門控制算法來(lái)調(diào)節(jié)位于進(jìn)氣歧管40入口附近的節(jié)流閥片38。節(jié)流閥片38調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)從動(dòng)前輪30的扭矩。加速踏板傳感器44根據(jù)加速踏板的位置產(chǎn)生踏板位置信號(hào)，輸出到控制模塊20。剎車踏板46的位置由剎車踏板傳感器或開(kāi)關(guān)48檢測(cè)，產(chǎn)生剎車踏板位置信號(hào)，輸出到控制模塊20。集中地用標(biāo)號(hào)50表示的并且由控制模塊20使用的其它傳感器輸入信號(hào)包括指示引擎速度的信號(hào)52、汽車速度信號(hào)54、進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)56和節(jié)氣門位置信號(hào)58。變速器節(jié)氣門信號(hào)60指示變速器24中的壓力。信號(hào)62和64指示變速器的輸入和輸出皮帶輪速度。信號(hào)66指示歧管內(nèi)空氣溫度。
安裝在引擎12上的爆震傳感器68，例如加速計(jì)，可以檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)汽缸14中的爆燃(也稱為爆震)，并向控制模塊20提供信號(hào)，指示任何所檢測(cè)到的爆震程度。但汽車10中的爆震檢測(cè)也可不用爆震傳感器68而用其它的裝置和/或方法進(jìn)行。例如，使用汽車10中的其它組件檢測(cè)的參數(shù)也可以用來(lái)間接確定是否有爆震存在。
圖2中總的用標(biāo)號(hào)100來(lái)表示校準(zhǔn)變速器24的方法。在步驟104，確定在汽車10中可檢測(cè)的多個(gè)爆震等級(jí)。更具體地說(shuō)，例如，將爆震傳感器可檢測(cè)的爆震量化為多個(gè)爆震等級(jí)?？刂颇K20可以配置成對(duì)爆震活動(dòng)強(qiáng)度排序，例如低、中、高等級(jí)。很容易看出，也可以實(shí)現(xiàn)少于或多于三個(gè)爆震活動(dòng)等級(jí)和/或范圍。
在步驟108，確定適用于變速器24的多種變速器傳動(dòng)比。如果例如變速器24是分級(jí)變速傳動(dòng)變速器，變速器傳動(dòng)比是根據(jù)變速器的各種分級(jí)變速傳動(dòng)等級(jí)來(lái)確定的，如果變速器24是CVT，變速器傳動(dòng)比可按照業(yè)界已知的基本上是連續(xù)的曲線來(lái)確定。在步驟116，如上所述，使所確定的爆震等級(jí)與所確定的變速器傳動(dòng)比相關(guān)聯(lián)，使得在汽車運(yùn)行中檢測(cè)到一種爆震等級(jí)時(shí)，與所檢測(cè)的爆震等級(jí)相關(guān)聯(lián)的變速器傳動(dòng)比可以應(yīng)用于變速器24中。如以下進(jìn)一步描述的，可以對(duì)分級(jí)變速傳動(dòng)變速器和/或CVT實(shí)施方法100，以減少汽車10中的爆震活動(dòng)并提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
這樣，例如當(dāng)變速器24是CVT時(shí)，變速器傳動(dòng)比可以包括在與特定爆震等級(jí)相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)比圖中。如果例如變速器24是分級(jí)變速傳動(dòng)變速器，則變速器傳動(dòng)比對(duì)應(yīng)于變速器24的各種分級(jí)變速傳動(dòng)等級(jí)。如以下進(jìn)一步描述的，對(duì)一種爆震等級(jí)作出響應(yīng)時(shí)的特定分級(jí)變速傳動(dòng)比可以應(yīng)用在比對(duì)在汽車中檢測(cè)的另一爆震等級(jí)作出響應(yīng)時(shí)的更長(zhǎng)的引擎速度范圍。
運(yùn)行中，可以利用圖3中以標(biāo)號(hào)300表示的方法對(duì)汽車10進(jìn)行控制。在步驟308，爆震傳感器68(和/或其它爆震檢測(cè)裝置)檢測(cè)引擎12中的爆震活動(dòng)。在步驟316，控制模塊20根據(jù)所檢測(cè)的爆震活動(dòng)選擇適用于變速器24的變速器傳動(dòng)比。具體地說(shuō)，控制模塊20根據(jù)所檢測(cè)的爆震活動(dòng)確定爆震等級(jí)并將與所確定的爆震等級(jí)相關(guān)聯(lián)的變速器傳動(dòng)比應(yīng)用于變速器24。在變速器24是CVT的情況下，控制模塊24可以根據(jù)所確定的爆震等級(jí)來(lái)選擇變速器傳動(dòng)比。在變速器24是分級(jí)變速傳動(dòng)變速器的情況下，控制模塊20可以根據(jù)所確定的爆震等級(jí)加速或延遲從一個(gè)中速檔(gear level)換檔到另一個(gè)中速檔。
汽車10的另一示范控制方法示于圖4，標(biāo)號(hào)為400。如果在步驟408確定爆震為低等級(jí)，則在步驟416，將這樣的變速器傳動(dòng)比應(yīng)用于變速器24中以優(yōu)化燃油經(jīng)濟(jì)性，例如通過(guò)降低引擎速度同時(shí)避免噪聲和振動(dòng)以維持汽車運(yùn)行中適用的駕駛質(zhì)量。如果在步驟424，確定爆震為中度等級(jí)，則在步驟430，將這樣的變速器傳動(dòng)比應(yīng)用于變速器24中以便限制燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化，例如，使得歧管空氣壓壓力(MAP)降低和使引擎速度(ERPM)增加。如果在步驟424，確定爆震不是中度等級(jí)，而是高等級(jí)，則在步驟436，將這樣的變速器傳動(dòng)比應(yīng)用于變速器24中，以便確保在給定的ERPM以下，不允許標(biāo)定高于某數(shù)值的歧管空氣壓力。
圖5中總的用標(biāo)號(hào)500示出圖解說(shuō)明按照一個(gè)實(shí)施例的隨引擎爆震活動(dòng)而變地映射的CVT傳動(dòng)比的結(jié)果的曲線圖。對(duì)于加速踏板傳感器(APS)的兩個(gè)等級(jí)(百分之25和50)和三個(gè)爆震等級(jí)(高、中和無(wú))，示出相對(duì)于多個(gè)汽車速度528的引擎速度520。隨著爆震等級(jí)增加，CVT的變速器傳動(dòng)比減小，對(duì)于給定的動(dòng)力輸出，這就減小了引擎負(fù)載(爆震的主要因素)并增加了引擎速度。當(dāng)爆震為低等級(jí)時(shí)，將引擎速度520降低以提高引擎效率。
圖6中總的用標(biāo)號(hào)600示出圖解說(shuō)明按照一個(gè)實(shí)現(xiàn)方案的隨引擎爆震活動(dòng)而變的分級(jí)變速傳動(dòng)變速器的選擇傳動(dòng)比的結(jié)果的曲線圖。對(duì)于加速踏板傳感器(APS)的兩個(gè)等級(jí)(百分之25和50)和兩個(gè)爆震等級(jí)(高和無(wú)爆震)，示出相對(duì)于多個(gè)汽車速度628的引擎速度620。對(duì)于無(wú)爆震或低爆震的情況，變速器可以積極(即較早)換高速檔以優(yōu)化燃油經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于較高的爆震等級(jí)，可以延遲換高速檔以減小引擎負(fù)載，從而降低爆震傾向。
在汽車運(yùn)行期間，變速器傳動(dòng)比和/或傳動(dòng)比圖可以根據(jù)爆震等級(jí)而改變。例如，可以通過(guò)將變速器傳動(dòng)比、電子節(jié)氣門控制、凸輪定時(shí)(例如，凸輪相位器定位)以及點(diǎn)火定時(shí)組合起來(lái)，在一種配置中控制引擎負(fù)載。上述系統(tǒng)和方法的實(shí)施例可以使汽車以燃油高效方式運(yùn)行而同時(shí)避免對(duì)爆震敏感的工作條件。因此，可以使燃油經(jīng)濟(jì)性最大化，同時(shí)保持駕駛員的滿意感。
本專業(yè)的技術(shù)人員從上述說(shuō)明中可理解本發(fā)明的廣泛內(nèi)容可以利用各種形式實(shí)現(xiàn)。所以，雖然對(duì)本發(fā)明是結(jié)合其具體實(shí)例加以說(shuō)明的，但本發(fā)明的真正范圍不應(yīng)限于此，因?yàn)閷?duì)于本專業(yè)的技術(shù)人員而言，在研究了附圖、說(shuō)明書(shū)和以下的權(quán)利要求書(shū)后，其它的修改就顯而易見(jiàn)了。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)具有引擎和變速器的汽車進(jìn)行自動(dòng)控制方法，所述方法包括檢測(cè)所述引擎中的爆震活動(dòng)；以及根據(jù)所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)選擇適用于所述變速器的變速器傳動(dòng)比。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇變速器傳動(dòng)比的所述步驟包括根據(jù)所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)確定爆震等級(jí)；以及根據(jù)所述確定的爆震等級(jí)選擇變速器傳動(dòng)比圖和變速器中速檔中的至少一個(gè)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中確定爆震等級(jí)的所述步驟包括將所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)與多個(gè)預(yù)定的爆震等級(jí)中的至少一個(gè)進(jìn)行比較。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中選擇變速器傳動(dòng)比圖和變速器中速檔中的至少一個(gè)的所述步驟包括在檢測(cè)到爆震等級(jí)改變時(shí)改變傳動(dòng)比圖。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇變速器傳動(dòng)比的所述步驟包括將所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)與多個(gè)預(yù)定的爆震等級(jí)中的至少一個(gè)進(jìn)行比較。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇變速器傳動(dòng)比的所述步驟包括當(dāng)所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)為低等級(jí)時(shí)，選擇優(yōu)化燃油經(jīng)濟(jì)性的傳動(dòng)比圖；以及當(dāng)所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)超過(guò)所述低等級(jí)時(shí)，選擇限制燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化的傳動(dòng)比圖。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中還包括根據(jù)所述確定的爆震等級(jí)控制從一個(gè)變速器中速檔換檔到另一個(gè)變速器中速檔。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇變速器傳動(dòng)比的所述步驟包括當(dāng)所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)為低等級(jí)時(shí)，選擇優(yōu)化燃油經(jīng)濟(jì)性的變速器中速檔；以及當(dāng)所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)超過(guò)所述低等級(jí)時(shí)，選擇限制燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化的變速器中速檔。
9.一種校準(zhǔn)汽車變速器的方法，所述汽車包括有控制模塊和能夠檢測(cè)爆震的一個(gè)或多個(gè)模塊，所述方法包括確定汽車中可檢測(cè)的多個(gè)爆震等級(jí)；確定適用于所述變速器的多種變速器傳動(dòng)比；以及將所述確定的變速器傳動(dòng)比與所述確定的爆震等級(jí)相關(guān)聯(lián)，以便在所述汽車運(yùn)行期間當(dāng)檢測(cè)到一種爆震等級(jí)時(shí)，與所述檢測(cè)的爆震等級(jí)相關(guān)聯(lián)的變速器傳動(dòng)比可以應(yīng)用于所述變速器。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中還包括將所述確定的爆震等級(jí)與所述確定的變速器傳動(dòng)比相關(guān)聯(lián)，以便當(dāng)檢測(cè)到低爆震等級(jí)時(shí)，把所述確定的變速器傳動(dòng)比中的一個(gè)或多個(gè)用于優(yōu)化燃油經(jīng)濟(jì)性；以及在檢測(cè)到高于所述低爆震等級(jí)的爆震等級(jí)時(shí)，把所述確定的變速器傳動(dòng)比中的一個(gè)或多個(gè)用于限制燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中優(yōu)化燃油經(jīng)濟(jì)性包括降低引擎速度。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中限制燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化包括增加引擎速度。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中限制燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化還包括降低歧管空氣壓力。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中還包括把所述確定的變速器傳動(dòng)比中的一個(gè)或多個(gè)包括在傳動(dòng)比圖中。
15.一種用于控制具有引擎和變速器的汽車的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)所述引擎中爆震活動(dòng)的模塊；以及根據(jù)所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)選擇適用于所述變速器的變速器傳動(dòng)比的控制模塊。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述控制模塊根據(jù)所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)確定爆震等級(jí)并根據(jù)所述確定的爆震等級(jí)選擇變速器傳動(dòng)比。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述控制模塊把所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)與多個(gè)爆震等級(jí)中的至少一個(gè)進(jìn)行比較。
18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述控制模塊檢測(cè)爆震等級(jí)的變化并根據(jù)所述變化改變傳動(dòng)比圖。
19.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述控制模塊把所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)與多個(gè)爆震等級(jí)中的至少一個(gè)進(jìn)行比較。
20.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述控制模塊當(dāng)所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)為低等級(jí)時(shí)，選擇優(yōu)化燃油經(jīng)濟(jì)性的變速器傳動(dòng)比圖；以及當(dāng)所述檢測(cè)的爆震活動(dòng)超過(guò)所述低等級(jí)時(shí)，選擇限制燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化的變速器傳動(dòng)比圖。
全文摘要
具有引擎和變速器的汽車的自動(dòng)控制方法包括檢測(cè)引擎中的爆震活動(dòng)?；谒鶛z測(cè)的爆震活動(dòng)來(lái)選擇適用于變速器的變速器傳動(dòng)比。所述方法使汽車可以以燃油高效方式運(yùn)行而同時(shí)避免對(duì)爆震敏感的工作條件。
文檔編號(hào)F16H59/74GK1766371SQ20051011885
公開(kāi)日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月26日
發(fā)明者G·塔邁 申請(qǐng)人:通用汽車公司