專利名稱：在以第一速度停車時自動變速器將檔位換成空檔的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種應用于自動變速器的方法，用于使車輛以第一速度停車時能自動將檔位換成空檔。更具體來講，本發(fā)明涉及一種當車輛以第一速度停車時使自動變速器換入空檔的方法，這樣就可改善燃油經濟性，并減小變矩器的載荷，降低噪音和振動，因而也改善了駕駛舒適性。
在車輛所用的自動變速器中，一個換檔控制系統(tǒng)根據(jù)各種參數(shù)而完成在各個速比和換檔檔位之間的自動換檔控制，其中所涉及的參數(shù)例如為由多個傳感器所檢測到的油門開度、車輛速度和載荷、以及多個發(fā)動機參數(shù)和駕駛狀態(tài)參數(shù)等。也就是說，在這些參數(shù)的基礎上，換檔控制系統(tǒng)對液壓控制系中的一系列電磁閥進行控制，使得液壓控制系統(tǒng)中的液流受控，從而變速器能切換到各個速比和各種換檔檔位中。
此外，當駕駛員將換檔桿扳到某一特定換檔檔位上時，液壓控制系統(tǒng)的手動閥通過換檔桿的指示而進行端口轉換。經過這樣的操作，從一個液壓泵輸出的液流壓力根據(jù)電磁閥的占空控制(duty control)選擇性地使齒輪換檔機構中的多個摩擦元件相互接合，由此來換檔到所希望的換檔檔位中。
在一個這樣的自動變速器中，換檔質量取決于摩擦元件接合和脫開的平穩(wěn)程度。也就是說，當改變換檔檔位、及在各個檔位中改變速比時，某組摩擦元件的接合時機和另一組摩擦元件的分離時機之間的關系決定了自動變速器的換檔質量。因而，人們一直在通過更好地控制摩擦元件在接合和分離狀態(tài)之間的換接時機來努力完善可以提高換檔質量的換檔控制方法。
如果車輛只是臨時停止相對較短的一段時間(例如在等待紅燈時)，駕駛員是踩下制動踏板，而不是換到空檔或駐車檔。當在第一速度時，這將強制地剎住自動變速器的動力傳動系，發(fā)動機的轉動力矩由變矩器中的滑差運動所吸收。但是，由于要維持上述由變矩器中的滑差運動吸收轉動力矩的狀態(tài)，在變矩器中會產生相當大的負荷。結果是就會產生噪聲和振動，因而在停車時，駕駛舒適性就會降低，同時也使燃油消耗加大。
本發(fā)明致力于解決上述的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種應用在自動變速器中的方法，用于當車輛以第一速度停車時能將檔位換成空檔，這樣就可以改善燃油經濟性，并減小變矩器的載荷，降低噪音和振動，因而也改善了停車時的駕駛舒適性。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種應用在自動變速器中的方法，用于當車輛以第一速度停車時，能將檔位換成空檔。該方法包括步驟(a)判斷車輛的速度是否低于一個設定速度；(b)如果車輛的速度低于該設定速度值，判斷道路的坡度是否大于某一設定值；(c)如果道路的坡度大于該設定坡度值，判斷油門開度是否為0％；(d)如果油門開度為0％，則判斷當前檔位速度是否為D驅動檔位或D2驅動檔位中的第一速度；(e)如果當前檔位速度處于D驅動檔位或D2驅動檔位的第一速度，則判斷油溫是否大于某一設定溫度值；(f)如果油溫大于該設定溫度值，判斷當前發(fā)動機轉速Ne是否在一個設定的速度范圍內；(g)如果發(fā)動機的轉速在該設定的數(shù)值范圍內，判斷變速器的輸出轉速是否為零；(h)如果變速器的輸出轉速為零，則判斷變矩器的渦輪的轉速是否為零；(i)如果變矩器中渦輪的轉速為零，則判斷制動器是否被駕駛員踩下；以及(j)如果制動器已被駕駛員踩下，則啟動控制，換入空檔，然后返回步驟(c)，再判斷油門的開度是否為0％。
如果在步驟(a)中車輛的速度大于設定速度，則就保持當時的檔位狀態(tài)；如果在步驟(b)中，道路坡度小于設定值，就要判斷道路的坡度是否小于0％，如果小于，就要保持當前檔位狀態(tài)，如果不小于，流程就返回到步驟(b)。同樣，如果步驟(c)到(i)中的任何一個條件不滿足，就執(zhí)行從空檔到驅動檔的換檔(N-D換檔)。
根據(jù)本發(fā)明的一個特征，在步驟(a)中設定速度值為30km/h。
根據(jù)本發(fā)明的另一個特征，在步驟(b)中的設定數(shù)值為3.5％。
根據(jù)本發(fā)明的又一個特征，在步驟(e)中的設定溫度為20度。
根據(jù)本發(fā)明的再一個特征，步驟(f)中的設定轉速范圍在350rpm至1000rpm之間。
根據(jù)本發(fā)明的還一個特征，在執(zhí)行完步驟(j)換到空檔之后，需要判斷在渦輪轉速和輸出轉速之間的速差是否大于100rpm，且如果速差大于100rpm，將由一個電子控制裝置對進氣控制器和點火正時控制器進行控制，從而執(zhí)行空檔時的怠速控制，而如果速差小于或等于100rpm，該電子控制單元對進氣控制器和點火正時控制器進行控制，從而執(zhí)行D驅動檔位下的怠速控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一個特征，設定的轉速為100轉/分(rpm)。
包含于說明書中、并作為說明書一部分的附圖展示了本發(fā)明的一個實施例，它和文字描述一起來解釋本發(fā)明的原理，在附圖中

圖1是實現(xiàn)本發(fā)明方法的換檔控制系統(tǒng)的方塊圖；圖2表示了應用本發(fā)明方法所產生的占空時序變化；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一種最佳實施方式的、應用在一個自動變速器中的方法的流程圖，該方法用于當車輛以第一速度位停車時能控制檔位換成空檔；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二種最佳實施方式、應用在一個自動變速器中的方法的流程圖，用于當車輛以第一速度位停車時能控制檔位換成空檔。
下面將參照附圖對本發(fā)明的最佳實施方式進行詳細的描述。
圖1表示了一種采用本發(fā)明方法的換檔控制系統(tǒng)的方塊圖。
該換檔控制系統(tǒng)包括一個車輛狀態(tài)檢測單元2、一個變速器控制單元(TCU)40、一個換檔驅動單元22、以及一個發(fā)動機控制器24。車輛狀態(tài)檢測單元2包括一個坡度傳感器4、油門位置傳感器6、一個車速傳感器8、一個阻回開關(inhibitor switch)10、一個油溫傳感器12、一個發(fā)動機轉速傳感器14、脈沖發(fā)生器16和18、以及一個制動開關20。車輛狀態(tài)檢測單元2的各個元件產生對應于各種檢測和開/閉狀態(tài)的多個輸出信號。
TCU40從車輛狀態(tài)檢測單元2接收信號，然后將這些信號和預先設置的數(shù)據(jù)進行比較，來對這些信號進行分析。在這些分析結果的基礎上，TCU40對換檔驅動單元22進行控制，這樣，包括換檔驅動單元22的有選擇的各個電磁閥就進行工作，由此來實現(xiàn)換檔。TCU40和發(fā)動機控制器24共享信息。
坡度傳感器4對車輛正在其上行駛的、車輛前方的和車輛后方的道路的坡度進行檢測，油門位置傳感器6可檢測油門閥打開的角度；車速傳感器8檢測當前車輛的速度；阻回開關10可檢測駕駛員操縱的選擇桿的當前位置；油溫傳感器12用來檢測油的溫度；發(fā)動機轉速傳感器14檢測發(fā)動機的轉速；脈沖發(fā)生器16和18分別檢測渦輪的轉速和輸出轉速；而制動開關20則檢測駕駛員是否踩下了制動踏板。
換檔驅動單元22包括多個設置在變速器中的電磁閥。在本發(fā)明中，由于只涉及一個控制輔助離合器(under clutch)的控制壓力的輔助離合器電磁閥26，所以在圖中只表示出了該電磁閥。
發(fā)動機控制器24包括一個和TCU40共享信息的發(fā)動機控制單元25、一個用來控制發(fā)動機進氣量的進氣控制器28、一個對點火正時進行控制的點火正時控制器30。發(fā)動機控制器24可抑制發(fā)動機轉速出現(xiàn)波動。
圖2表示了一個使用本發(fā)明的方法所產生的占空時序變化。在該圖中，Ne為發(fā)動機轉速，Nt為變矩器渦輪的轉速。No是自動變速器輸出轉速，DU為占空變化圖。
如果從駕駛狀態(tài)判斷出需要將檔位從第一速度換到空檔(圖中的A-B區(qū)間)，保持第一速度的輔助離合器的部分工作壓力在一段預先設定的時間(B-C區(qū)間)被快速釋放，然后再緩慢地釋放掉一部分壓力(C-D區(qū)間)。接著，通過對65毫秒的占空計算周期進行反饋控制，可保持一個最小占空壓力(D-E區(qū)間)，以完成換入空檔的控制。在這種狀態(tài)下，如果判斷出需要換出空檔，就執(zhí)行占空控制，從而液壓力被再次輸送到輔助離合器上(E-F區(qū)間)，由此實現(xiàn)了空檔-驅動檔位(N-D)的換檔控制。
圖3表示了根據(jù)本發(fā)明第一種最佳實施方式的方法的流程圖，其應用在一個自動變速器中，用于當車輛以第一速度停車時能控制檔位換成空檔。
首先，在S100步驟要判斷車輛速度是否小于一個例如為30km/h的設定速度值。如果車速等于或高于該設定速度，則執(zhí)行步驟S210，保持當前的檔位狀態(tài)。但如果車速低于設定的速度，就要在步驟S110中，使用坡度傳感器4所檢測的信號來判斷車輛所行駛的道路的坡度是否大于3.5％。如果坡度不大于3.5％，就要在步驟S200中判斷道路的坡度是否小于0％。如果坡度小于0％，則執(zhí)行步驟S210，保持當前檔位狀態(tài)不變，而如果坡度不小于0％，則返回執(zhí)行步驟S110。
如果在步驟S110，道路的坡度大于3.5％，就在步驟S120中采用油門狀態(tài)傳感器6的信號來判斷油門開度值是否為0％。下一步，如果油門開度為0％，就要在步驟S130中判斷當前的檔位速度是否為D驅動檔位或D2驅動檔位中的第一速度，如果當前檔位速度是D驅動檔位或D2驅動檔位中的第一速度，就要在步驟S140中判斷油的溫度是否大于20℃。如果油的溫度大于20℃，就要在步驟S150中判斷當前發(fā)動機的轉速Ne是否大于350rpm并小于1000rpm。
如果在步驟S150中判斷出當前發(fā)動機的轉速Ne在設定的區(qū)間內，則然后要在步驟S160中判斷變速器的輸出轉速No是否為零。如果變速器的輸出轉速為零，則要在步驟S170中判斷變矩器渦輪的轉速Nt是否為零。如果變矩器渦輪的轉速Nt為零，就要在步驟S190由制動開關20的輸出信號來判斷是否正在制動(也就是說駕駛員是否在踩制動踏板)。如果處于制動狀態(tài)，就執(zhí)行換空檔操作，此后流程轉回到步驟S120。在步驟S120-S180中，如果條件不滿足，就執(zhí)行步驟S220，執(zhí)行N-D(空檔-驅動檔)換檔。
通過上述的方法，當車輛以第一速度停車時，變速器就被換到空檔，這樣就如圖2所示，變矩器的滑轉率被保持在20rpm左右。相應地，變矩器的載荷就減小了，因而也降低了噪音和振動，同時也降低了燃油消耗。
圖4表示了根據(jù)本發(fā)明第二最佳實施方式的方法的流程圖，其應用在一個自動變速器中，用于當車輛以第一速度停車時能控制檔位換成空檔。下面將只是對該方法區(qū)別于本發(fā)明第一最佳實施例的部分進行描述。
具體來講，在執(zhí)行完步驟S190的換空檔操作之后，要在步驟S300中對渦輪轉速Nt和輸出轉速No的速差是否大于100rpm進行判斷。如果速差大于100rpm，則ECU25對進氣控制器28和點火正時控制器30進行控制，從而在步驟S310中執(zhí)行空檔下的怠速控制。但如果在步驟S300中速差小于或等于100rpm，則執(zhí)行步驟S320中的驅動檔位下的怠速控制。
在根據(jù)本發(fā)明第二種實施方式的方法中，通過抑制轉速的波動，用ECU25也實現(xiàn)了總的控制，由此來進一步改善了駕駛的舒適性。
雖然上文對本發(fā)明的最佳實施例進行了詳細的描述，但應當清楚地認識到，如權利要求書所限定的那樣，對此處所教導的本發(fā)明基本概念所進行的、本領域技術人員所顯見的、多種形式的改動和/或變型都落入本發(fā)明設計思想和保護范圍之內。
權利要求
1．一種應用在自動變速器中的方法，用于當車輛以第一速度停車時，能將檔位換成空檔，該方法包括步驟(a)判斷車輛的速度是否低于一個設定速度；(b)如果車輛的速度低于該設定速度值，判斷道路的坡度是否大于某一設定值；(c)如果道路的坡度大于該設定坡度值，判斷油門開度是否為0％；(d)如果油門開度為0％，則判斷當前檔位速度是否為D驅動檔位或D2驅動檔位的第一速度；(e)如果當前檔位速度處于D驅動檔位或D2驅動檔位的第一速度；判斷油溫是否大于某一設定溫度值；(f)如果油溫大于該設定溫度值，判斷當前發(fā)動機轉速Ne是否在一個設定的速度范圍內；(g)如果當前發(fā)動機的轉速在該設定的數(shù)值范圍內，判斷變速器的輸出轉速是否為零轉；(h)如果變速器的輸出轉速為零轉，則判斷變矩器的渦輪的轉速是否為零；(i)如果變矩器的渦輪的轉速為零，則判斷制動踏板是否被駕駛員踩下；以及(j)如果制動器已被駕駛員踩下，則啟動控制，換入空檔，然后返回步驟(c)，重新檢測油門的開度是否為0％。
2．根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于如果在步驟(a)中車輛的速度大于設定速度，則就保持當時的檔位狀態(tài)；如果在步驟(b)中，道路坡度小于設定值，就要判斷道路的坡度是否小于0％，如果小于，就要保持當前檔位狀態(tài)，如果不小于，流程就返回到步驟(b)。
3．根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于如果在步驟(c)到(i)中的任何一個條件不滿足，就執(zhí)行從空檔到驅動檔的換檔。
4．根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(a)中的設定速度為30km/h，在步驟(b)中的設定數(shù)值為3.5％；在步驟(e)中的設定溫度為20℃；步驟(f)中的設定轉速范圍在350rpm至1000rpm之間。
5．根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于在執(zhí)行完步驟(j)換到空檔之后，需要判斷在渦輪轉速和輸出轉速之間的速差是否大于100rpm，且如果速差大于100rpm，將由一個電子控制裝置對進氣控制器和點火正時控制器進行控制，從而執(zhí)行空檔時的怠速控制，而如果速差小于或等于100rpm，該電子控制單元對進氣控制器和點火正時控制器進行控制，從而執(zhí)行D驅動檔下的怠速控制。
6．根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于設定轉速為100rpm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用在自動變速器中的方法,用于當車輛以第一速度停車時,能將檔位換成空檔。該方法通過依次對車輛速度、道路坡度、油門開度、檔位速度、油溫、當前發(fā)動機轉速、變速器的輸出轉速、變矩器的渦輪轉速、制動踏板是否被踏下等進行判斷,當滿足一定條件時,換入空檔。否則,就保持當時的檔位狀態(tài);或執(zhí)行從空檔到驅動檔的換檔。
文檔編號F16H61/20GK1322640SQ0013639
公開日2001年11月21日 申請日期2000年12月29日 優(yōu)先權日2000年5月9日
發(fā)明者李義龍 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社