自動(dòng)變速器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種自動(dòng)變速器，其除了和傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器一樣，包括控制變速器的電腦，檢測(cè)車輛速度的車速度傳感器，檢測(cè)車輛加速度的車加速度傳感器，檢測(cè)節(jié)氣門開度的節(jié)氣門傳感器，檢測(cè)當(dāng)前自動(dòng)變速器所處檔位的檔位傳感器和用于執(zhí)行控制變速器電腦換擋指令的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門作動(dòng)器，換擋作動(dòng)器以及變速齒輪箱等以外，還設(shè)置有一個(gè)檢測(cè)前車行駛狀況的前車傳感器。前車傳感器在其有效檢測(cè)范圍內(nèi)檢測(cè)到的前車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也作為控制參數(shù)輸入控制變速器的電腦，電腦根據(jù)傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器所檢測(cè)到的各種參數(shù)，再加上前車傳感器所檢測(cè)到的前車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，共同決定所述變速器的換擋。
【專利說(shuō)明】自動(dòng)變速器及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車輛的自動(dòng)變速器及其控制方法，更特別地，本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車 輛的雙離合自動(dòng)變速器（DCT)，液力機(jī)械自動(dòng)變速器（普通AT)，無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器（CVT)及 其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)動(dòng)車輛通常使用變速器連接在作為動(dòng)力裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)和作為行駛裝置的車輪 之間，以傳遞驅(qū)動(dòng)力并調(diào)整傳動(dòng)比。常用的變速器一般分為自動(dòng)變速器（AT)和手動(dòng)變速器 (MT)，在自動(dòng)變速器中又包括液力機(jī)械自動(dòng)變速器（普通AT)和無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器（CVT)等， 最近比較流行的是雙離合自動(dòng)變速器（DCT)。
[0003] 液力機(jī)械自動(dòng)變速器（普通AT)和無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器（CVT)等的換擋變速機(jī)理已為 本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，因而為了簡(jiǎn)潔清楚起見略去對(duì)其的說(shuō)明。
[0004] 雙離合自動(dòng)變速器是一種預(yù)選操作的變速器。在雙離合變速器中，一個(gè)離合器負(fù) 責(zé)奇數(shù)檔的傳動(dòng)，另一個(gè)離合器負(fù)責(zé)偶數(shù)檔的傳動(dòng)，在一個(gè)檔工作時(shí)候，和此檔相關(guān)的離合 器處于接合狀態(tài)，另一個(gè)離合器則處于分離狀態(tài)，車上的變速器控制電腦根據(jù)車輛速度，車 輛加速度，節(jié)氣門開度，行駛阻力等參數(shù)決定下一個(gè)工作檔位，并預(yù)先使其工作齒輪和軸接 合，然后使兩個(gè)離合器的工作狀態(tài)切換，即原來(lái)接合的離合器分離，而原來(lái)分離的離合器接 合，由此完成檔位的切換。
[0005] 但是，當(dāng)車輛處于跟車狀態(tài)時(shí)候，車速不是有規(guī)律地一直上升或一直下降，而是受 到前車的影響忽快忽慢，有時(shí)候剛開始加速，前車減速或停止，本車也很快被迫減速或停 止；也有時(shí)候本車接近前車開始減速，而這時(shí)候前車突然加速開走，使得本車?yán)^續(xù)減速毫無(wú) 必要。在類似于以上這兩種的跟車工況下，使用傳統(tǒng)的控制方法的雙離合變速器，會(huì)產(chǎn)生很 多不必要的換擋動(dòng)作，從而使得離合器的溫度過(guò)高，有損于變速器的可靠性和壽命，更可能 使變速器過(guò)熱進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)使得機(jī)動(dòng)車輛突然失去動(dòng)力，在有些情況下，突然失去動(dòng)力是 很危險(xiǎn)的，可能造成生命財(cái)產(chǎn)的損失。
[0006] 而在傳統(tǒng)的液力機(jī)械自動(dòng)變速器和無(wú)級(jí)變速器中，在跟車狀態(tài)也會(huì)如上所述產(chǎn)生 不必要的換擋動(dòng)作，影響行駛舒適性并增加液力機(jī)械自動(dòng)變速器中的滑閥和離合器/制動(dòng) 器以及無(wú)級(jí)變速器中滑閥和傳動(dòng)帶的磨損從而影響使用壽命并增加故障率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明就是為了克服以上缺陷。根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)變速器，包括雙離合變速器無(wú) 級(jí)變速器和液力機(jī)械變速器等，除了和傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器一樣，具有控制變速器的電腦，檢 測(cè)車輛速度的車速傳感器，檢測(cè)車輛加速度的車加速度傳感器，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度的 節(jié)氣門傳感器以及檢測(cè)當(dāng)前變速器檔位的檔位傳感器和用于執(zhí)行控制變速器電腦換擋指 令的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門作動(dòng)器，換擋作動(dòng)器以及變速齒輪箱等之外，還設(shè)置有一個(gè)檢測(cè)前車行 駛狀況的前車傳感器。前車傳感器檢測(cè)到的前車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也作為控制參數(shù)輸入控制變速器 的電腦，電腦根據(jù)傳統(tǒng)的變速器所檢測(cè)到的各種參數(shù)，再加上前車傳感器所檢測(cè)到的前車 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，共同決定變速器的換擋。
[0008] 當(dāng)檢測(cè)到在前車傳感器的有效檢測(cè)范圍內(nèi)不存在前車時(shí)，本發(fā)明的自動(dòng)變速器按 傳統(tǒng)的模式換擋；
[0009] 當(dāng)檢測(cè)到在前車傳感器的有效檢測(cè)范圍內(nèi)存在前車時(shí)，本發(fā)明的自動(dòng)變速器進(jìn)入 跟車模式；
[0010] 在跟車模式中，如果本車速度在增加，并且其他參數(shù)也滿足升檔條件，而前車傳感 器檢測(cè)到前車與本車的距離在減小，則延遲或不進(jìn)行升檔操作；
[0011] 在跟車模式中，如果本車速度在增加，并且其他參數(shù)也滿足升檔條件，而前車傳感 器檢測(cè)到前車的車速在減小，則延遲或不進(jìn)行升檔操作；
[0012] 在跟車模式中，如果本車速度在減小，并且其他參數(shù)也滿足降檔條件，而前車傳感 器檢測(cè)到前車與本車的距離在增加，則延遲或不進(jìn)行降檔操作；
[0013] 在跟車模式中，如果本車速度在減小，并且其他參數(shù)也滿足降檔條件，而前車傳感 器檢測(cè)到前車的車速在增加，則延遲或不進(jìn)行降檔操作；
[0014] 本發(fā)明的自動(dòng)變速器中的所述前車傳感器可以是紅外線傳感器、超聲波傳感器、 微波傳感器或光電傳感器，所述有效檢測(cè)范圍可以是10?15米，并可隨車速增加而增加。
[0015] 當(dāng)由于故障等原因所述前車傳感器的檢測(cè)信號(hào)缺失時(shí)，本發(fā)明的自動(dòng)變速器取消 跟車模式并顯示故障信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 本申請(qǐng)包括附圖以提供對(duì)于發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖結(jié)合在本申請(qǐng)中并組成本申 請(qǐng)的一部分，附圖闡明了本發(fā)明的特定實(shí)施例。在圖中：
[0017] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，闡明了本發(fā)明的自動(dòng)變速器以及與其相關(guān)的其 他部件的連接關(guān)系的圖。
[0018] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，闡明了本發(fā)明的自動(dòng)變速器在機(jī)動(dòng)車輛上的具 體應(yīng)用方式的圖，重點(diǎn)示出了前車傳感器的安裝位置，其中前車傳感器安裝在車頭附近。
[0019] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，闡明了本發(fā)明的自動(dòng)變速器在機(jī)動(dòng)車輛上的具 體應(yīng)用方式的圖，重點(diǎn)示出了前車傳感器的安裝位置，其中前車傳感器安裝在車的風(fēng)擋玻 璃附近。
[0020] 圖中標(biāo)號(hào)：
[0021] A發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0022] B變速器；
[0023] C差速器；
[0024] D自動(dòng)變速器控制電腦；
[0025] a發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度傳感器；
[0026] b發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器；
[0027] c檔位傳感器；
[0028] d車速度傳感器和車加速度傳感器；
[0029] e前車傳感器；
[0030] f其他傳感器；
[0031] g節(jié)氣門作動(dòng)器；
[0032] h換擋作動(dòng)器
[0033] 1發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸；
[0034] 2變速器輸入軸；
[0035] 3變速器輸出軸；
[0036] 4差速器輸入軸；
[0037] 5左半軸；
[0038] 6右半軸。

【具體實(shí)施方式】
[0039] 本發(fā)明的實(shí)施例將在下文中參照附圖更加完整的加以描述，其中示出了本發(fā)明的 具體實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式具體實(shí)施，并且不能解釋為限定于此處闡 明的實(shí)施例。更確切地，提供這些實(shí)施例是為了使得本申請(qǐng)的公開全面和完整，并且將向本 領(lǐng)域的技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在圖中，為了清楚某些部分的尺寸可能被夸大。 同樣的標(biāo)號(hào)自始至終指定給同樣的元件。
[0040] 可以理解的是，雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等此處可用于描述不同的元件、成分、區(qū) 域、層和/或部分，這些元件、成分、區(qū)域、層和/或部分并不被這些術(shù)語(yǔ)所限定。這些術(shù)語(yǔ) 只是用于區(qū)分一個(gè)元件、成分、區(qū)域、層或部分與另一個(gè)區(qū)域、層或部分。因此，下面討論的 第一元件、成分、區(qū)域、層或部分可稱為第二元件、成分、區(qū)域、層或部分而沒有偏離本發(fā)明 的教導(dǎo)。
[0041] 與空間相關(guān)的術(shù)語(yǔ)，例如"之下"，"下面"，"底部"，"下部"，"上方"，"頂部"，"上部" 等等，此處可用于使描述簡(jiǎn)單，以描述如圖中所示出的一個(gè)元件或特征與另一個(gè)元件或特 征的關(guān)系?？梢岳斫獾氖牵c空間相關(guān)的術(shù)語(yǔ)試圖在除了圖中所描述的方位之外又包含在 使用或操作中器件的不同方位。例如，如果在圖中器件翻轉(zhuǎn)，描述為其它元件或特征"下面" 或"之下"的元件，其方位將會(huì)為在其它元件或特征"上方"。因此，示范性術(shù)語(yǔ)"下面"可包 括"上方"和"下面"兩種方位。器件的方位可以不同（旋轉(zhuǎn)90度或其它方位），此處使用 的與空間相關(guān)的描述將據(jù)此進(jìn)行解釋。同樣，如此處所使用的，"橫向"指完全垂直于垂直方 向的方向。
[0042] 此處使用的術(shù)語(yǔ)學(xué)只用于描述特定的實(shí)施例，并且沒有試圖限定本發(fā)明。如此處 所使用的，單數(shù)形式"一個(gè)"和"那個(gè)"也試圖包括復(fù)數(shù)形式，除了上下文清楚指示的除外。 進(jìn)一步可以理解的是，術(shù)語(yǔ)"包括"，當(dāng)在此說(shuō)明書中使用時(shí)，指定所述特征、整體、步驟、操 作、元件和或成分的存在，但并不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、成分和 /或其集合的存在或增加。
[0043] 此處參照示意圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述示意圖是本發(fā)明理想化實(shí)施例 (以及中間結(jié)構(gòu)）的示意圖。同樣的，可預(yù)期作為例如制造工藝和/或容差的結(jié)果圖示形狀 的改變。因此，本發(fā)明的具體實(shí)施例不應(yīng)該解釋為限定于此處所示的特定形狀，而是包括例 如制造所產(chǎn)生的形狀的偏差。因此，圖中示出的形狀本質(zhì)上是示意性的，并且它們的形狀沒 有試圖示出元件的確切形狀，也沒有試圖限制本發(fā)明的范圍。
[0044] 除非另外定義，此處使用的所有術(shù)語(yǔ)（包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)）的意義與本發(fā) 明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員的通常理解相同。因此，這些術(shù)語(yǔ)包括在此時(shí)之后所創(chuàng)造 的等同術(shù)語(yǔ)。可進(jìn)一步理解的是這些術(shù)語(yǔ)，例如在常用字典中定義的，將解釋為與在本說(shuō)明 書和相關(guān)領(lǐng)域的上下文中的意義相一致的意義，并且不能解釋為理想化的或完全形式的意 義，除非此處明確地進(jìn)行定義。
[0045] 參照?qǐng)D1，將描述根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)變速器。在圖1中，A為發(fā)動(dòng)機(jī)；B為自動(dòng)變速 器，在本實(shí)施例中為雙離合變速器（DCT) ;C為差速器；D為自動(dòng)變速器控制電腦；a為發(fā)動(dòng) 機(jī)節(jié)氣門開度傳感器；b為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器；c為檔位傳感器；d為車速度傳感器和車加 速度傳感器；e為前車傳感器；f為其他傳感器；g為節(jié)氣門作動(dòng)器；h為換擋作動(dòng)器。
[0046] 在車輛行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)A的輸出軸1通過(guò)聯(lián)軸節(jié)等帶動(dòng)變速器B的輸入軸2旋轉(zhuǎn)， 變速器B的輸出軸3通過(guò)聯(lián)軸節(jié)等帶動(dòng)差速器C的輸入軸4旋轉(zhuǎn)，差速器帶動(dòng)左右兩個(gè)半 軸5和6旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)左右車輪旋轉(zhuǎn)使車輛行駛。變速器由控制電腦D控制通過(guò)換擋作 動(dòng)器h改變變速器檔位從而改變傳動(dòng)比，而控制電腦D則根據(jù)來(lái)自安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的節(jié)氣 門開度傳感器a，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器b ;安裝在變速器上的車速度/車加速度傳感器c，檔位 傳感器d ;安裝在車輛前部如車頭附近或風(fēng)擋玻璃附近的前車傳感器e ;以及傳統(tǒng)上可能存 在的其他傳感器f的輸入信號(hào)和控制電腦內(nèi)的判斷邏輯及脈譜圖等決定變速器應(yīng)該處于 的檔位并進(jìn)行換檔操作，在通過(guò)換擋作動(dòng)器改變變速器檔位從而改變傳動(dòng)比的之前，之中 和之后，控制電腦D可以通過(guò)節(jié)氣門作動(dòng)器g控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門從而使得換擋過(guò)程迅速，平 順和少?zèng)_擊。具體操作方式是，
[0047] 當(dāng)檢測(cè)到在前車傳感器e的有效檢測(cè)范圍內(nèi)不存在前車時(shí)，本發(fā)明的自動(dòng)變速器 按傳統(tǒng)的模式換擋；
[0048] 當(dāng)檢測(cè)到在前車傳感器e的有效檢測(cè)范圍內(nèi)存在前車時(shí)，本發(fā)明的自動(dòng)變速器進(jìn) 入跟車模式；
[0049] 在跟車模式中，如果本車速度在增加，并且其他參數(shù)也滿足升檔條件，而前車傳感 器e檢測(cè)到前車與本車的距離在減小，則延遲或不進(jìn)行升檔操作；
[0050] 在跟車模式中，如果本車速度在增加，并且其他參數(shù)也滿足升檔條件，而前車傳感 器e檢測(cè)到前車的車速在減小，則延遲或不進(jìn)行升檔操作；
[0051] 在跟車模式中，如果本車速度在減小，并且其他參數(shù)也滿足降檔條件，而前車傳感 器e檢測(cè)到前車與本車的距離在增加，則延遲或不進(jìn)行降檔操作；
[0052] 在跟車模式中，如果本車速度在減小，并且其他參數(shù)也滿足降檔條件，而前車傳感 器e檢測(cè)到前車的車速在增加，則延遲或不進(jìn)行降檔操作；
[0053] 當(dāng)由于故障等原因所述前車傳感器e的檢測(cè)信號(hào)缺失時(shí)，本發(fā)明的自動(dòng)變速器取 消跟車模式并顯示故障信號(hào)。
[0054] 本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例與上述第一實(shí)施例相同，除了其中的變速器為液力機(jī)械變 速器（普通AT)。
[0055] 本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例與上述第一實(shí)施例相同，除了其中的變速器為無(wú)級(jí)變速器 (CVT)。
[0056] 本發(fā)明中的前車傳感器e可以是紅外線傳感器、超聲波傳感器、微波傳感器或光 電傳感器，所述有效檢測(cè)范圍可以是10?15米，并可隨車速增加而增加。
[0057] 盡管已經(jīng)根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)地描述和示出了本發(fā)明，但是應(yīng)該清楚理解該描述和示 出只是僅為說(shuō)明和示例性的而不作為對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求解 釋。
【權(quán)利要求】
1. 一種自動(dòng)變速器及其控制方法，所述自動(dòng)變速器包括控制變速器的電腦，檢測(cè)車輛 速度的車速度傳感器，檢測(cè)車輛加速度的車加速度傳感器，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度的節(jié)氣 門傳感器，檢測(cè)當(dāng)前變速器所處檔位的檔位傳感器和用于執(zhí)行控制變速器電腦換擋指令的 發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門作動(dòng)器，換擋作動(dòng)器以及變速齒輪箱等，其特征在于，還設(shè)置有一個(gè)檢測(cè)前車 行駛狀況的前車傳感器，前車傳感器在其有效檢范圍內(nèi)檢測(cè)到的前車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也作為控制 參數(shù)輸入控制變速器的電腦，所述電腦根據(jù)傳統(tǒng)的變速器所檢測(cè)的各種參數(shù)，再加上前車 傳感器所檢測(cè)的前車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，共同決定變速器的換擋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)變速器，其特征在于，所述自動(dòng)變速器是液力機(jī)械自動(dòng)變速 器，無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器或雙離合自動(dòng)變速器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)變速器，其特征在于，所述前車傳感器可以是紅外線傳感器、 超聲波傳感器、微波傳感器或光電傳感器，所述有效檢測(cè)范圍可以是10?15米，并可隨車 速增加而增加。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的自動(dòng)變速器，其特征在于，當(dāng)檢測(cè)到在前車傳感器的有效檢測(cè) 范圍內(nèi)不存在前車時(shí)，所述變速器按傳統(tǒng)的模式換擋。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的自動(dòng)變速器，其特征在于，當(dāng)檢測(cè)到在前車傳感器的有效檢測(cè) 范圍內(nèi)存在前車時(shí)，所述變速器進(jìn)入跟車模式。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的自動(dòng)變速器，其特征在于，在跟車模式中，如果本車速度在增加， 并且其他參數(shù)也滿足升檔條件，而前車傳感器檢測(cè)到前車與本車的距離在減小，則延遲或 不進(jìn)行升檔操作。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5的自動(dòng)變速器，其特征在于，在跟車模式中，如果本車速度在增加， 并且其他參數(shù)也滿足升檔條件，而前車傳感器檢測(cè)到前車的車速在減小，則延遲或不進(jìn)行 升檔操作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5的自動(dòng)變速器，其特征在于，在跟車模式中，如果本車速度在減小， 并且其他參數(shù)也滿足降檔條件，而前車傳感器檢測(cè)到前車與本車的距離在增加，則延遲或 不進(jìn)行降檔操作。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5的自動(dòng)變速器，其特征在于，在跟車模式中，如果本車速度在減小， 并且其他參數(shù)也滿足降檔條件，而前車傳感器檢測(cè)到前車的車速在增加，則延遲或不進(jìn)行 降檔操作。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)變速器，其特征在于，當(dāng)由于故障等原因所述前車傳感器的 檢測(cè)信號(hào)缺失時(shí)，變速器取消跟車模式并顯示故障信號(hào)。
【文檔編號(hào)】F16H63/40GK104100703SQ201310124433
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月11日
【發(fā)明者】魏錸 申請(qǐng)人:魏錸