控制換檔的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種控制換檔的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括：存儲器，被配置成存儲程序指令；以及處理器，被配置成執(zhí)行程序指令，該程序指令在被執(zhí)行時被配置成：確定車輛的防抱死制動系統(tǒng)(ABS)是否正在運行；響應于確定車輛的ABS正在運行，在運行變速器之后，基于有關車輛狀況的信息，確定是否可以換檔到空檔級(N)；并且響應于確定車輛能夠被換檔到N級，生成換檔控制信號，并將換檔控制信號傳送到變速器。
【專利說明】控制換檔的系統(tǒng)和方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種換檔控制系統(tǒng)及其方法。

【背景技術】
[0002]在一般的混合動力車中，在防抱死制動系統(tǒng)(ABS)運行時，發(fā)動機和電動機是分離的，并通過控制電動機轉矩來減小車身的振動。然而，在混合動力車中，與常規(guī)車輛相比，發(fā)生高車輪振動的現(xiàn)象更頻繁。此外，當ABS以快速制動運行或者在具有較小摩擦力的路面上運行時，從制動壓力控制裝置產(chǎn)生振動和噪音。此外，傳遞到車輪的制動力快速變化，從而生成更大的振動，混合動力車不使用轉矩變換器，因此傳遞到車身的振動不能被吸收。
[0003]在該部分中公開的上述信息僅用于加強對本發(fā)明背景的理解，因此可能包含不構成本領域普通技術人員已知的現(xiàn)有技術的信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種換檔控制系統(tǒng)及其方法，其可以防止車輪因在制動期間施加給車輪的制動力而被鎖死。
[0005]根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的控制車輛換檔的系統(tǒng)可以包括:制動運行確定器，其被配置成確定車輛的防抱死制動系統(tǒng)(ABS)是否正在運行；換檔控制確定器，其被配置成響應于確定車輛的ABS正在運行，在運行變速器之后，基于有關車輛狀況的信息，確定是否換檔到空檔級(N);以及換檔控制器，其被配置成響應于確定車輛能夠被換檔到N級，生成換檔控制信號，并將該換檔控制信號傳送到變速器。
[0006]該換檔控制確定器可以被配置成:在未控制發(fā)動機輸出和電動機輸出的情況下釋放發(fā)動機離合器之后，運行變速器；或者在調節(jié)發(fā)動機輸出和電動機輸出并釋放發(fā)動機離合器之后運行變速器；或者調節(jié)發(fā)動機輸出和電動機輸出，而不釋放發(fā)動機離合器。換擋控制確定器還可被配置成分別將發(fā)動機輸出和電動機輸出調節(jié)成大約為零。換檔控制確定器還可被配置成將發(fā)動機輸出和電動機輸出的總和調節(jié)成大約為零。有關車輛狀況的信息包括有關車速、變速比、流體溫度、電動機轉矩、以及發(fā)動機轉矩的信息。制動運行確定器還可被配置成通過感測車輛的車輪速度來確定ABS是否正在運行。制動運行確定器可以是電子制動系統(tǒng)(EBS)，換檔控制確定器可以是混合動力控制單元(HCU)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明另一示例性實施例的用于換檔控制系統(tǒng)控制車輛換檔的方法，可包括:確定在運轉的車輛中是否正在運行防抱死制動系統(tǒng)(ABS);當ABS正在運行時，運行車輛的變速器，以基于有關車輛狀況的信息，確定車輛是否能夠被調節(jié)到N級；以及響應于確定車輛能夠被調節(jié)到N級，生成換檔控制信號，并將信號傳送到變速器。
[0008]在未調節(jié)發(fā)動機輸出和電動機輸出的情況下釋放發(fā)動機離合器之后可以運行變速器，或者在調節(jié)發(fā)動機輸出和電動機輸出并釋放發(fā)動機離合器之后運行變速器。發(fā)動機輸出和電動機輸出可分別被調節(jié)成大約為零。發(fā)動機輸出和電動機輸出的總和可被調節(jié)成大約為零。有關車輛狀況的信息包括有關車速、變速比、流體溫度、電動機轉矩、以及發(fā)動機轉矩的信息。
[0009]車輛的檔位是否能夠被調節(jié)到N級的確定步驟可以包括:確定車速是否大于預定的車速；確定變速比是否位于預定的變速比內(nèi)；確定流體溫度是否位于預定的流體溫度范圍內(nèi)；并且確定電動機轉矩和發(fā)動機轉矩是否小于預定值。車輛的ABS是否正在運行的確定是通過感測車輪速度來執(zhí)行的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]通過以下結合附圖給出的詳細說明中，本發(fā)明的其他特征、細節(jié)和優(yōu)點將變得更加清楚，其中:
[0011]圖1A-1B示出根據(jù)現(xiàn)有技術的處于運轉狀態(tài)且ABS正在運行狀態(tài)下的普通混合動力車的示例性示意圖；
[0012]圖2A-2B示出根據(jù)現(xiàn)有技術在普通混合動力車中因剩余電動機轉矩而產(chǎn)生車輛振動的示例性曲線圖；
[0013]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的車輛的示例性示意圖；
[0014]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的換檔控制系統(tǒng)的示例性框圖；
[0015]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的換檔控制方法的示例性流程圖；以及
[0016]圖6A-6B示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的車輛振動的示例性曲線圖。

【具體實施方式】
[0017]可以理解的是，本文中所使用的術語“車輛”或“車輛的”或其它類似的術語包括一般而言的機動車輛，比如包含運動型多用途車輛(SUV)、公共汽車、貨車，各種商用車輛的客車、包含各種輪船和艦船的船只、飛行器等等，并且包括混合動力車輛、電動汽車、混合動力電動汽車、氫動力汽車和其它替代燃料汽車(例如，從除了石油以外的資源中取得的燃料)。如在本文中所引用的，混合動力車輛是具有兩種或多種動力來源的車輛，例如汽油動力車輛和電動動力車輛二者。
[0018]盡管示例性實施例被描述成利用多個單元執(zhí)行示例性過程，但是應當理解，所述示例性過程也可以由一個或多個模塊執(zhí)行。此外，應當理解，術語控制器/控制單元指的是包括存儲器和處理器的硬件設備。存儲器被配置成存儲模塊，以及處理器經(jīng)具體配置執(zhí)行所述模塊完成在下面進一步描述的一個或更多過程。
[0019]此外，本發(fā)明的控制邏輯可被實施為包含由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計算機可讀介質上的非短暫計算機可讀介質。計算機可讀介質的例子包括，但不局限于，R0M、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、閃存盤、智能卡和光數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機可讀記錄介質也可以分布在連接計算機系統(tǒng)的網(wǎng)絡中，以使計算機可讀介質可以以分布式方式，例如，通過電信息通信服務器或控制器區(qū)域網(wǎng)(CAN)，被存儲和執(zhí)行。
[0020]本文所用的術語僅用于描述特定實施例的目的，而并非旨在限制本發(fā)明。除非上下文明確指出，否則如本文中所使用的單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”等意圖也包括復數(shù)形式。還應該理解的是，在本說明書中使用“包括”和/或“包含”等術語時，是意圖說明存在該特征、整數(shù)、步驟、操作、元素和/或組件，而不排除一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元素、組件、和/或其組合的存在或增加。如本文中所使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關列出項目的任何和所有組合。
[0021]除非明確指出或可從上下文明顯看出，否則如本文中使用的術語“約”被理解為在本領域中的正常公差范圍內(nèi)，例如，在平均數(shù)的兩個標準偏差內(nèi)?！凹s”可以被理解為在規(guī)定值的 10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.I %、0.05 % 或 0.01 % 內(nèi)。除非從上下文可以明確知道，否則本文所提供的所有數(shù)值都可由術語“約”修正。
[0022]在下列【具體實施方式】中，本發(fā)明的示例性實施例通過簡單舉例說明的方式被示出和描述。然而，本領域的技術人員應當明白，在沒有偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以以各種不同方式更改所描述的示例性實施例。因此，所述繪圖和描述應被視為是說明性的，而非限制性的。相同的附圖標記指代整個說明書中的相同元件。
[0023]在下文中，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的換檔控制系統(tǒng)及其方法。
[0024]首先參照圖1A-1B和圖2A-2B描述普通混合動力車的運行。圖1A-1B示出處于運轉狀態(tài)且ABS正在運行狀態(tài)下的普通混合動力車的示例性示意圖，圖2A-2B示出在普通混合動力車中因剩余的電動機轉矩產(chǎn)生車輛振動的示例性曲線圖。首先，如圖1A所示，當混合動力車處于運行狀態(tài)時，發(fā)動機和電動機被連接，車輛通過利用發(fā)動機和/或電動機的動力運轉。然而，當ABS運行時，發(fā)動機與電動機分離，并且為了車輛的制動而調節(jié)電動機轉矩，如圖1B所示。
[0025]如圖2A-2B所示，當存在剩余電動機轉矩時，車速會突然變化，從而引起蠕變轉矩(creep torque)的變化。因此，如圖2A-2B所示,螺變轉矩的變化引起電動機轉矩的變化，由此生成車輛的卡嗒聲。因此，電動機轉矩可被調節(jié)成大致為零，以減小振動。下面描述在本發(fā)明的示例性實施例中用于將變速器調節(jié)到空檔(N)范圍以減小車身振動的換檔控制系統(tǒng)和方法。
[0026]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的車輛的示例性示意圖。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的混合動力車使用發(fā)動機和電動機作為動力源。作為發(fā)動機，可以使用汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機，但這并不是限制性的。發(fā)動機離合器(E/C)可被布置在發(fā)動機與電動機之間。發(fā)動機離合器(E/C)可被配置成選擇性地連接發(fā)動機和電動機。電動機可以直接連接到變速器TM，且變速器TM可被配置成轉換來自發(fā)動機和/或電動機的動力，并將所轉換的動力傳遞給驅動輪。
[0027]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的混合動力車中，當ABS運行時，控制器可被配置成確定車速是否可被換檔到N級。當檔位可被操作到N級時，控制器可被配置成執(zhí)行到N級的換檔控制。因此，可以減小車身的振動，從而改善車輛制動的感受。換句話說，根據(jù)常規(guī)技術，盡管發(fā)動機離合器E/C被釋放，但是車速保持在行車級(D)，引起車輛振動的增加。然而，在本示例性實施例中，當發(fā)動機離合器E/C釋放時，檔位可被調節(jié)到N級，以減小這類振動。下面將參照圖4描述提供上述效果的換檔控制系統(tǒng)100。
[0028]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的換檔控制系統(tǒng)的示例性框圖。如圖4所示，換檔控制系統(tǒng)100可以包括制動運行確定器110，換檔控制確定器120和換檔控制器130。制動運行確定器110、換檔控制確定器120和換檔控制器130可分別被實現(xiàn)為各個控制器，或者可被實現(xiàn)為具有處理器和存儲器的單個控制器。
[0029]制動運行確定器110可被配置成通過使用輪速傳感器感測車輪速度，確定ABS是否正在運行。特別地，制動運行確定器I1可以是電子制動系統(tǒng)(EBS)，然而，本發(fā)明的示例性實施例并不局限于此。此外，制動運行確定器110可被配置成通過利用各種方法，基于輪速確定ABS運行，并且本發(fā)明的示例性實施例并不局限于所述方法中的任意一個。
[0030]當制動運行確定器110確定ABS正在運行時，換檔控制確定器120可被配置成運行變速器。一般來說，變速器的運行是指變速器中用于執(zhí)行預期換檔級的構成元件的運行。這類變速器控制可以包括調節(jié)發(fā)動機轉矩、電動機轉矩、以及發(fā)動機離合器E/C，以調節(jié)發(fā)動機輸出和/或電動機輸出。換檔控制確定器120可被配置成在未調節(jié)發(fā)動機輸出和電動機輸出的情況下釋放發(fā)動機離合器之后運行變速器，且可被配置成在調節(jié)發(fā)動機輸出和電動機輸出并釋放發(fā)動機離合器之后運行變速器?？蛇x擇地，換檔控制確定器120可被配置成調節(jié)發(fā)動機輸出和電動機輸出，而不釋放發(fā)動機離合器。
[0031]本發(fā)明的示例性實施例并不局限于上述變速器控制方法中的任一種方法。當調節(jié)發(fā)動機輸出和電動機輸出，然后釋放發(fā)動機離合器時，發(fā)動機輸出和電動機輸出可以被調節(jié)成大約為零，然后可釋放發(fā)動機離合器。因此，可以減小換檔控制到N級的影響?？蛇x地，在將發(fā)動機輸出和電動機輸出的總和調節(jié)成大約為零之后，可以將檔位轉換到N級。
[0032]在運行變速器之后，換檔控制確定器120可被配置成基于從外源輸入的、車輛的狀態(tài)信息，確定檔位是否可被轉換到N級。對此，換檔控制確定器120可以是本發(fā)明示例性實施例中的混合動力控制單元(HCU)，但并非限制于此。車輛狀況信息可以示例性地包括有關車速、表示變速器的速度輸入與變速器速度輸出之間比率的變速比、從自動變速器流體(ATF)收集的流體溫度、電動機轉矩、以及發(fā)動機轉矩的信息。此外，用于收集每條信息的方法對于本領域技術人員來說是已知的，因此，在本發(fā)明的示例性實施例中未作進一步描述。當換檔控制確定器120確定檔位可被換檔到N級時，換檔控制器130可被配置成生成通知變速器換檔到N級的控制信號。該控制信號可被傳送到改變車速的自動或手動變速器。
[0033]下面參照圖5描述通過使用換檔控制系統(tǒng)100將變速器(例如，自動/手動變速器)換檔到N級的方法。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的換檔控制方法的示例性流程圖。如圖5所示，換檔控制系統(tǒng)100的制動運行確定器110，可被配置成通過感測車輪的速度來確定ABS是否正在運行(S100)。當制動未運行時，車輛的制動可以不被施行或執(zhí)行，因此制動運行確定器100可被配置成等待，直到ABS運行被感測到。換言之，制動運行確定器100在ABS運行被感測到之前可以保持在空閑狀態(tài)。
[0034]此外，響應于確定出ABS正在運行，換檔控制確定器120可被配置成運行變速器(SllO)。特別地，當變速器運行時，發(fā)動機轉矩可被調節(jié)成大致為零，以便將發(fā)動機制動改變成使其處于運行狀態(tài)，并且電動機轉矩可被調節(jié)成大約為零，從而阻止電動機轉矩輸出。此外，發(fā)動機離合器可被釋放。用于控制發(fā)動機轉矩、電動機轉矩和發(fā)動機離合器的方法，對于本領域技術人員來說是顯而易見的，因此，在本發(fā)明的示例性實施例中未作進一步描述。
[0035]在SllO變速器運行之后，換檔控制確定器120可被配置成，基于從外源接收到的車輛狀況的相關信息，確定車輛的齒輪是否可被換檔到N級(S120)。特別地，車輛狀況信息可以包括有關車速、變速比、流體溫度、電動機轉矩、以及發(fā)動機轉矩的信息。此外，換檔控制確定器120可被配置成確定車速是否大于預定速度α，變速比是否在預定變速比β和Υ(其中，β〈Υ)內(nèi)，以及流體溫度是否在預定溫度δ和ε (其中，δ<ε)內(nèi)。此外，換檔控制確定器120可被配置成確定電動機轉矩是否小于預定值ζ，并且確定發(fā)動機轉矩是否小于預定值η。特別地，α、β、Y、δ、ε、ζ和η可以是預定值，也可以根據(jù)系統(tǒng)設計設定成各種值，因此，所述值并不局限于任何特定值。
[0036]換檔控制確定器120可被配置成通過檢測上述車輛狀況，確定車輛傳動裝置未被換檔到N級，并且可以執(zhí)行SllO之后的步驟。因此，從車輛制動直到制動器被釋放，在S120中，用于確定檔位是否被換檔到N級的過程，可以以預定時間間隔反復執(zhí)行。然而，響應于確定檔位被轉換到N級是可控的，換檔控制部120可被配置成生成表明檔位被轉換到N級的控制信號(S130)。該控制信號可被傳遞到車輛的變速器，以使變速器將檔位改變到N級。
[0037]現(xiàn)將參照6Α-6Β描述在ABS運行時，當變速器被換檔到N級時引起的車輛振動。特別地，圖6Α-6Β是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的車輛振動的示例性曲線圖。如圖6Α所示，根據(jù)常規(guī)方法，當在車輛駕駛過程中ABS運行時，變速比可以從3檔速度降低到I檔速度，同時保持在D級，因而發(fā)生車輛振動。然而，與本發(fā)明的示例性實施例一樣，當ABS在運行并且檔位被轉換到N級時，可以減小車輛的振動，如圖6Β所示。同時，在本說明書中使用手動變速器或自動變速器，然而本發(fā)明并不局限于此。也就是說，本發(fā)明的精神可被應用到等同或有變化的無級變速器。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，在ABS運行時，由于電動機和變速器的振動因子可以減小，因此可以使車身的振動最小。此外，可以通過換檔控制來改善制動的感覺，因此，本發(fā)明可被應用到混合動力車和常規(guī)車輛。
[0039]盡管已結合目前被認為是示例性的實施例對本發(fā)明進行描述，然而應當理解的是，本發(fā)明并不局限于已經(jīng)公開的實施例，相反地，其還可以覆蓋包含在所附權利要求的精神和范圍內(nèi)的各種變化和等效布置。
【權利要求】
1.一種控制車輛換檔的系統(tǒng)，包括: 存儲器，被配置成存儲程序指令；以及 處理器，被配置成執(zhí)行所述程序指令，所述程序指令在被執(zhí)行時被配置成: 確定所述車輛的防抱死制動系統(tǒng)(ABS)是否正在運行； 響應于確定所述車輛的ABS正在運行，在運行變速器之后，基于有關車輛狀況的信息，確定是否可以換檔到空檔級(N);并且 響應于確定所述車輛能夠被換檔到N級，生成換檔控制信號，并將所述換檔控制信號傳送到所述變速器。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述程序指令在被執(zhí)行時還被配置成: 在未調節(jié)發(fā)動機輸出和電動機輸出的情況下釋放發(fā)動機離合器之后，運行所述變速器，或者 在調節(jié)所述發(fā)動機輸出和所述電動機輸出并釋放所述發(fā)動機離合器之后運行所述變速器，或者 調節(jié)所述發(fā)動機輸出和所述電動機輸出，而不釋放所述發(fā)動機離合器。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述程序指令在被執(zhí)行時還被配置成分別將所述發(fā)動機輸出和所述電動機輸出調節(jié)成大約為零。
4.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述程序指令在被執(zhí)行時還被配置成將所述發(fā)動機輸出和所述電動機輸出的總和調節(jié)成大約為零。
5.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述有關車輛狀況的信息包括有關車速、變速比、流體溫度、電動機轉矩、以及發(fā)動機轉矩的信息。
6.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述程序指令在被執(zhí)行時還被配置成通過感測所述車輛的車輪速度來確定所述ABS是否正在運行。
7.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括電子制動系統(tǒng)(EBS)和混合動力控制單元(HCU)。
8.一種用于換檔控制系統(tǒng)控制車輛換檔的方法，包括: 由控制器確定在運轉的車輛中是否正在運行防抱死制動系統(tǒng)(ABS)； 當所述ABS正在運行時，由所述控制器運行所述車輛的變速器； 當運行所述車輛的所述變速器時，基于有關車輛狀況的信息，由所述控制器確定所述車輛是否能夠被運行到空檔級(N);以及 響應于確定所述車輛能夠被運行到N級，由所述控制器生成換檔控制信號，并將所述信號傳送到所述變速器。
9.如權利要求8所述的方法，其中在運行所述變速器時， 在未調節(jié)發(fā)動機輸出和電動機輸出的情況下釋放發(fā)動機離合器之后，運行所述變速器，或者 在調節(jié)所述發(fā)動機輸出和所述電動機輸出并釋放所述發(fā)動機離合器之后，運行所述變速器。
10.如權利要求9所述的方法，其中所述發(fā)動機輸出和所述電動機輸出被分別調節(jié)成大約為零。
11.如權利要求9所述的方法，其中所述發(fā)動機輸出和所述電動機輸出的總和被調節(jié)成大約為零。
12.如權利要求8所述的方法，其中所述有關車輛狀況的信息包括有關車速、變速比、流體溫度、電動機轉矩、以及發(fā)動機轉矩的信息。
13.如權利要求12所述的方法，其中所述車輛的檔位是否能夠被運行到N級的確定步驟包括: 由所述控制器確定所述車速是否大于預定的車速； 由所述控制器確定所述變速比是否位于預定的變速比內(nèi)； 由所述控制器確定所述流體溫度是否位于預定的流體溫度范圍內(nèi)；并且 由所述控制器確定所述電動機轉矩和所述發(fā)動機轉矩是否小于預定值。
14.如權利要求8所述的方法，其中所述車輛的ABS是否正在運行的確定是通過感測車輪速度來執(zhí)行的。
15.—種包含由控制器執(zhí)行的程序指令的非短暫計算機可讀介質，所述計算機可讀介質包括: 確定在運轉的車輛中是否正在運行防抱死制動系統(tǒng)(ABS)的程序指令； 當所述ABS正在運行時，運行所述車輛變速器的程序指令； 在運行所述車輛的變速器時，基于有關車輛狀況的信息，確定所述車輛是否能夠被運行到空檔級(N)的程序指令；以及 響應于確定所述車輛能夠被運行到N級，生成換檔控制信號，并將所述信號傳送到所述變速器的程序指令。
16.如權利要求15所述的非短暫計算機可讀介質，還包括: 在未調節(jié)發(fā)動機輸出和電動機輸出的情況下釋放發(fā)動機離合器之后運行所述變速器的程序指令，或者 在調節(jié)所述發(fā)動機輸出和所述電動機輸出并釋放所述發(fā)動機離合器之后運行所述變速器的程序指令。
17.如權利要求16所述的非短暫計算機可讀介質，其中所述發(fā)動機輸出和所述電動機輸出分別被調節(jié)成大約為零。
18.如權利要求16所述的非短暫計算機可讀介質，其中所述發(fā)動機輸出和所述電動機輸出的總和被調節(jié)成大約為零。
19.如權利要求15所述的非短暫計算機可讀介質，其中所述有關車輛狀況的信息包括有關車速、變速比、流體溫度、電動機轉矩、以及發(fā)動機轉矩的信息。
20.如權利要求19所述的非短暫計算機可讀介質，還包括: 確定所述車速是否大于預定車速的程序指令； 確定所述變速比是否位于預定變速比內(nèi)的程序指令； 確定所述流體溫度是否位于預定流體溫度范圍內(nèi)的程序指令；以及 確定所述電動機轉矩和所述發(fā)動機轉矩是否小于預定值的程序指令。
【文檔編號】B60W10/06GK104276165SQ201410309417
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權日:2013年7月1日
【發(fā)明者】吳坰澈, 李昇翰, 趙泰煥, 姜東勛, 許志旭 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社