專利名稱：自動換檔系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自動換檔控制的方法和系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明涉及一種用于 自動換檔至空檔的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
重型卡車可以用于多種不同的目的。因此已經(jīng)開發(fā)了專用卡車以應(yīng)付不同用戶的 不同需求。一些卡車用于需要大量起動和停止的工作。典型地，用于配給、垃圾收集以及在 建筑物多的地區(qū)中進(jìn)行其它類型運送工作的卡車要大量的起動和停止。垃圾收集車輛(RCV)通常進(jìn)行大量的起動和停止并且提高發(fā)動機(jī)速度以壓縮它 們獲得的垃圾。為了允許高的發(fā)動機(jī)速度而不損壞自動變速箱的轉(zhuǎn)換器，有必要接合空檔。 因此在進(jìn)行大量的起動和停止時，如果駕駛員不必在每次車輛停止時都手動換檔，那么將 會是便利的。為了解決所述問題，可以使傳統(tǒng)的RCV支持一種自動空檔，其通過使用在應(yīng)用駐 車制動器時有效的信號被控制。利用所述應(yīng)用方案，當(dāng)駕駛員應(yīng)用駐車制動器時該功能接 合空檔。只要駐車制動器被應(yīng)用，變速箱就保持在空檔。當(dāng)駐車制動器被釋放或齒輪選擇 器的位置被改變時，變速箱再次通過齒輪選擇器被控制。然而這種解決方案典型地需要手動工作并且當(dāng)每次停止和起動駕駛員都使用駐 車制動器控制變速箱時耗費掉大量的空氣。當(dāng)應(yīng)用駐車制動器時來自制動閥的空氣壓力被 釋放，而當(dāng)釋放駐車制動器時制動閥再次被充滿空氣。車輛具有包含壓縮空氣的空氣罐。如 果空氣壓力被耗費，那么駐車制動器不能被釋放。空氣罐然后再次被自動地填充，但是仍然 引起不利的停止和延遲。因此需要一種改進(jìn)的系統(tǒng)和方法，以用于自動地接合脫離空檔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種方法和一種系統(tǒng)，以提供提高的自動空檔功能性。本發(fā)明的一個目的是提供一種方法和一種系統(tǒng)，以檢驗自動空檔功能性的安全控 制。本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法和一種系統(tǒng)，以實現(xiàn)結(jié)合自動檔位功能性的 發(fā)動機(jī)控制。本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法和一種系統(tǒng)，以減少或消除在切換至空檔時 需要的大量手動工作任務(wù)。以上目的中的至少一個通過如所附權(quán)利要求所述的方法獲得因此，本發(fā)明涉及一 種方法和系統(tǒng)，其用于自動切換至機(jī)動車輛的空檔。車輛設(shè)有通過控制單元控制的自動變 速箱。當(dāng)自動切換至空檔時，感測到腳制動踏板被致動。確定車輛是否將接合空檔保持在 靜止位置。如果已經(jīng)確定車輛將接合空檔保持在靜止位置，那么在腳制動踏板被致動時能 夠自動換擋至空檔。
因此根據(jù)本發(fā)明支持一種功能，其使用腳制動踏板支持自動空檔控制。這將解決 并不總是適于在每次停止時接合駐車制動器的問題。此外本發(fā)明解決了在車輛處于上坡位置時發(fā)生危險的問題。由此根據(jù)本發(fā)明的一 個實施方式，如果駕駛員在上坡中釋放制動踏板，那么車輛不會開始向后滑跑。由此，使用 基于制動踏板的自動空檔的一個問題是當(dāng)車輛位于上坡(或下坡)中時向后滑跑的危險。 當(dāng)駕駛員利用制動踏板控制變速箱時，它必須松開制動踏板以使得檔位能夠被接合。這樣 接合空檔可能使得車輛向后滑跑。向后滑跑不僅將是危險的，而且還將阻止變速箱接合檔 位。通過僅僅在已經(jīng)確定滑跑可以被有效地阻止的情況下才允許自動切換至空檔，所 述問題通過本發(fā)明被解決。根據(jù)一個實施方式，需要一種主動的電子制動控制來確保制動器被接合并且持續(xù) 地保持住車輛，以便允許自動地執(zhí)行到空檔的切換。在另一個實施方式中，在允許自動切換 至空檔之前，道路的坡度被檢查。由此，根據(jù)本發(fā)明，如果車輛處于向后滑跑的危險中，系統(tǒng) 將不允許空檔被自動接合。在另一個實施方式中，使用一種電子發(fā)動機(jī)控制器來確保在空檔已經(jīng)自動接合之 后允許接合檔位。因此避免了高于使變速箱允許接合檔位的閾值的發(fā)動機(jī)速度。另外，依 據(jù)車輛是運動還是靜止可以允許不同的發(fā)動機(jī)速度。這將解決在使用自動空檔時出現(xiàn)的高 發(fā)動機(jī)速度阻止變速箱接合檔位的問題。例如，由于油門踏板被駕駛員壓下而產(chǎn)生的高發(fā) 動機(jī)速度或者發(fā)動機(jī)速度的遠(yuǎn)距控制取決于車輛是運動還是靜止。本發(fā)明還延伸涉及一種運用如上所述的方法和系統(tǒng)的計算機(jī)程序。


現(xiàn)在將通過非限制性示例并且參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中-圖1是機(jī)動車輛的自動換擋系統(tǒng)的一般性局部視圖，以及-圖2是示出了在切換至空檔時在控制程序中所執(zhí)行的步驟的流程圖。
具體實施例方式在圖1中示意性地示出了機(jī)動車輛10的示例性的換檔系統(tǒng)100的一部分。在圖 1中示出的系統(tǒng)100例如可以被設(shè)計為卡車或任何其它重型車輛的一部分并且包括變速箱 101。圖1中的示例性自動變速箱101通過呈電子控制單元(E⑶)106形式的計算機(jī)被控制。 ECU 106典型地還與發(fā)動機(jī)連接以控制發(fā)動機(jī)。另外設(shè)置為與發(fā)動機(jī)聯(lián)系的傳感器提供傳 感器信號至E⑶106。特別地，控制單元106可以與用于確定車輛所處道路的坡度的坡度傳 感器102連接。電子控制單元106還能夠從自動制動系統(tǒng)103接收數(shù)據(jù)，所述自動制動系 統(tǒng)103例如為設(shè)置在車輛10中的斜坡保持功能部。使用來自發(fā)動機(jī)的傳感器信號以及從發(fā)動機(jī)位于其中的機(jī)動車輛的其它部分提 供的其它信號，ECU 106使用一些程序化計算機(jī)指令或類似方式執(zhí)行對變速箱101和發(fā)動 機(jī)的控制。典型地，程序化計算機(jī)指令被提供為呈計算機(jī)程序產(chǎn)品110的形式，其儲存在 可讀數(shù)字存儲介質(zhì)108上，例如存儲卡、只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、EPR0M、 EEPROM或閃速存儲器。
在圖2中示出了在執(zhí)行對變速箱的控制時在控制程序中所執(zhí)行的步驟的流程圖。 根據(jù)本發(fā)明，可以程序化設(shè)定通過制動踏板自動接合空檔。為了確保車輛不在空檔已經(jīng)接 合之后開始滑跑，空檔僅僅在已經(jīng)基于由系統(tǒng)檢查的一個或多個標(biāo)準(zhǔn)確定車輛不能開始滑 跑的情況下才被接合。根據(jù)一個實施方式，駕駛員需要持續(xù)地自動保持的制動器的電子制動控制，以便 能夠啟動一個自動執(zhí)行切換到空檔的模式。例如所謂的斜坡保持功能塊可用于確保在制動 踏板被釋放而檔位還沒有被檢驗以待應(yīng)用時車輛不開始滑跑。在另一個實施方式中，在允 許自動切換至空檔之前，道路的坡度被檢查。因此如果車輛處于向后滑跑的危險中，那么變 速箱將不會允許空檔被自動接合，由此提供了安全的自動系統(tǒng)以用于響應(yīng)于致動腳制動器 而切換至空檔。自動換擋至空檔可以被程序化為以定制的方式接合，以適應(yīng)于任何特定類型的駕 駛(或驅(qū)動)方式。例如所述功能塊可以被設(shè)定為只有當(dāng)向前行駛或者雙向、即向前/向 后行駛時才接合空檔。在一個實施方式中，系統(tǒng)可以被程序化為在制動踏板被釋放之后，或 者如果駕駛員在空檔已經(jīng)自動接合之后必須使用齒輪選擇器再選擇檔位時，自動地重新接 合檔位。在一個實施方式中，在空檔可以被自動接合之前，車輛必須完全停止。下面描述了說明本發(fā)明的一種可能用途的示例性情形。首先，駕駛員可以通過開啟自動空檔功能而啟動用于自動空檔功能的交互作用， 以及可能還有例如為斜坡保持功能的自動制動功能。開啟自動空檔可以與啟動其它功能 性、例如選擇"收集垃圾模式"并行地執(zhí)行。由此如果例如為收集垃圾模式的特定模式啟 動，那么自動空檔功能被自動選擇。例如為斜坡保持的自動制動功能可以使用車輛儀表板 中的開關(guān)被啟動，或者可以在自動空檔功能被選擇時自動開啟。當(dāng)機(jī)動車輛使得自動空檔 功能性開啟時，如果需要的話，控制系統(tǒng)可以適于將發(fā)動機(jī)控制到比例如在車輛行駛時車 輛以傳統(tǒng)模式運行的情況高的空轉(zhuǎn)速度。當(dāng)處于選擇自動空檔的模式下時，駕駛員通過壓下制動踏板到足以使車輛停止運 動而停車。當(dāng)已經(jīng)確定自動制動斜坡保持處于啟動狀態(tài)并且保持車輛處于靜止位置時，變 速箱被控制以接合空檔。在空檔被接合之前，發(fā)動機(jī)速度處于高空轉(zhuǎn)下以旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器從摩 擦產(chǎn)生熱量。當(dāng)空檔被接合時，系統(tǒng)可以控制發(fā)動機(jī)至較高的發(fā)動機(jī)速度，其高于高空轉(zhuǎn) 速度，以允許車身液壓提高流量、即工作得更快，如果控制系統(tǒng)被配置為支持這樣的狀態(tài)的 話。當(dāng)其啟動時，駕駛員從儀表組獲得反饋，其通知駕駛員空檔被自動接合。當(dāng)駕駛員想要 離開時制動踏板被釋放并且檔位被接合。在檔位接合的過程中，通過使腳油門踏板無效阻 止了高發(fā)動機(jī)速度，然后發(fā)動機(jī)速度降低至高空轉(zhuǎn)速度。當(dāng)變速箱信號顯示檔位將接合或 被接合時，腳油門踏板被開啟并且駕駛員能夠再次控制發(fā)動機(jī)速度和使車輛向前運動。在圖2中一流程圖示出了在自動切換至空檔時在控制程序中所執(zhí)行的步驟。首 先，在步驟201中確定腳制動器被致動。如果腳制動器被致動則過程繼續(xù)到步驟203。在步 驟203中檢查是否可安全地自動接合空檔。步驟203中的檢查可以包括多個不同的任務(wù)， 例如為檢查自動制動系統(tǒng)被啟動和/或檢查車輛處于水平地面上和/或檢查車輛完全停止 不動。必須滿足以便于允許自動切換至空檔的所述標(biāo)準(zhǔn)可以對于不同的應(yīng)用環(huán)境而不同， 并且如果需要的話車身制造廠可以對于不同的車輛不同地配置所述標(biāo)準(zhǔn)。如果基于用于特 定車輛的標(biāo)準(zhǔn)確定過程繼續(xù)到步驟205，在其中空檔被自動接合。否則如果在步驟203中確定自動切換到空檔并不安全，那么過程返回至步驟201。并且，如上所述，在此所描述的系統(tǒng)可以被程序化為在空檔已經(jīng)自動接合情況下 不同地控制發(fā)動機(jī)速度。當(dāng)處于空檔被接合的靜止?fàn)顟B(tài)下時，發(fā)動機(jī)速度可以被設(shè)定在比 在空檔未接合的運動狀態(tài)下高的設(shè)定速度。例如，當(dāng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時，發(fā)動機(jī)速度可以設(shè)定 在與例如為SOOrpm的處于傳動線路接合的運動狀態(tài)下時的速度相比更高的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，例 如1400rpm。并且，只要變速箱信號顯示檔位不被接合，油門踏板就無效，以抑制發(fā)動機(jī)速度 高于檔位待接合的閾值。為了允許換檔改變發(fā)動機(jī)速度，在所述示例中，其必須低于預(yù)定最高空轉(zhuǎn)速度，例 如為900rpm。功能塊使油門踏板無效并且降低發(fā)動機(jī)速度至低于最高空轉(zhuǎn)速度、在所述示 例中給定為900rpm，直到進(jìn)行換檔。然后齒輪被接合并且油門踏板被開啟，以使得駕駛員可 以利用對油門踏板的控制繼續(xù)駕駛。使用在此描述的方法和系統(tǒng)，進(jìn)行許多起動和停止的機(jī)動車輛將更容易駕駛，因 為車輛的手動操作更少。系統(tǒng)將安全和可靠地允許，因為有所述電子制動器和發(fā)動機(jī)控制。 通過對確定自動空檔何時以及怎樣被開啟的參數(shù)進(jìn)行配置，對于任何類型的專用車輛，車 身制造廠都可以容易地定制系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動車輛(10)的用于自動切換至空檔的方法，所述機(jī)動車輛(10)設(shè)有通過控 制單元(106)控制的自動變速箱(101)，其特征在于，所述方法包括以下步驟-感測腳制動踏板(201)的致動，-確定車輛可以被保持在用于自動接合空檔的安全位置(203)，其包括確定車輛將接 合空檔保持在靜止位置的步驟，以及-如果已經(jīng)確定車輛將接合空檔保持在靜止位置，那么當(dāng)已經(jīng)感測到腳制動踏板被致 動時自動切換(205)至空檔，-當(dāng)切換至空檔時提高空轉(zhuǎn)速度，以及-只要變速箱信號顯示檔位不被接合，就使油門踏板無效，以抑制發(fā)動機(jī)速度高于待接 合檔位的閾值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定車輛可以接合空檔保持在安全位置 (203)的步驟包括檢查電子制動控制器被開啟和保持車輛停止的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述電子制動控制器是具有斜坡保持功 能的系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項所述的方法，其特征在于，確定車輛可以接合空檔保 持在安全位置的步驟(203)包括檢查車輛位于水平地面上的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項所述的方法，其特征在于，確定車輛可以接合空檔保 持在安全位置的步驟(203)包括檢查車輛處于完全停止?fàn)顟B(tài)的步驟。
6.一種機(jī)動車輛(10)的用于自動地切換至空檔的控制系統(tǒng)(100)，所述機(jī)動車輛(10) 設(shè)有通過控制單元(106)控制的自動變速箱(101)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括_用于感測腳制動踏板的致動的裝置(106)，_用于確定車輛可以保持在用于自動接合空檔的安全位置(203)的裝置(106)，其包括 確定車輛將接合空檔保持在靜止位置的步驟，-如果已經(jīng)確定車輛將接合空檔保持在靜止位置，那么當(dāng)已經(jīng)感測到腳制動踏板被致 動時自動切換至空檔的裝置(106)，-用于在切換至空檔時提高空轉(zhuǎn)速度的裝置，以及-只要變速箱信號顯示檔位不被接合就使油門踏板無效以抑制發(fā)動機(jī)速度高于待接合 檔位的閾值的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用于檢查電子制動控制器 (103)被開啟并且保持車輛停止的裝置，其與用于確定車輛將保持在靜止位置的裝置連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子制動控制器是具有斜坡保持功 能的系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中的任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用于檢查車 輛位于水平地面上的裝置其與用于確定車輛將保持在靜止位置的裝置連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中的任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用于檢查車 輛處于完全停止?fàn)顟B(tài)的裝置，其與用于確定車輛將保持在靜止位置的裝置連接。
11.一種機(jī)動車輛(10)，其包括根據(jù)權(quán)利要求6-10中的任一項所述的系統(tǒng)。
12.一種用于機(jī)動車輛(10)的自動切換至空檔的計算機(jī)程序產(chǎn)品(110)，所述機(jī)動車 輛(10)設(shè)有通過控制單元(106)控制的自動變速箱(101)，所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括程序段，當(dāng)在計算機(jī)上被執(zhí)行時，所述程序段使計算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項所述 的方法的步驟。
13. 一種數(shù)字存儲介質(zhì)(108)，其具有儲存于其上的根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機(jī)程序廣品。
全文摘要
在用于機(jī)動車輛的自動切換至空檔的方法和系統(tǒng)中，車輛設(shè)有通過控制單元控制的自動變速箱。當(dāng)自動地切換至空檔時，感測到腳制動踏板被致動。還確定了車輛是否將接合空檔保持在靜止位置。如果已經(jīng)確定車輛將接合空檔保持在靜止位置，那么在腳制動踏板被致動時能夠自動換擋至空檔。
文檔編號F16H59/54GK102112352SQ200980130861
公開日2011年6月29日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者A·布倫斯特倫 申請人:斯堪尼亞商用車有限公司