[发明专利]多级车辆变速器的控制

说明书

技术领域

本发明涉及机动车的多级变速器，以及用于实现根据道路坡度自动改变速比的方法和系统。本发明的各个方面涉及：一种用于参照道路坡度来选择多个车辆变速器换挡点中的一个的方法和系统，一种变速器控制器，一种计算机程序以及一种车辆。

背景技术

多级车辆变速器的自动控制是公知的。通常，参照车辆速度和加速器踏板位置来自动地实现速比改变。因此，通常，在加速器踏板位置指示快速加速的要求时，升档会被延迟，使得换挡点处的发动机转速大于在较低的加速要求的情况下的发动机转速。

电子控制技术允许根据电子换挡图来启动自动速比改变，由此，道路速度、加速器踏板位置和其他因素作为输入提供到电子处理器，并且算法和/或查找表(look-up table)允许确定瞬时换挡点。

用于自动变速器的许多控制系统包括坡度识别，由此，换挡点可以根据瞬时道路坡度来变化。因此，在上坡行驶时，由于针对发动机转速升高了换挡点，可以保持采用较低的速比。相反，在下坡路上时，换挡点可以位于降低的发动机转速处。在实践中，可以提供与坡度的阶跃改变对应的多个换挡图。与对坡度不灵敏的换挡图相比，这些布置可以用于改进车辆发动机的燃料效率，并且还可以更好地满足驾驶员的期望。

一种确定坡度的方法将瞬时发动机扭矩与加速度(速度变化率)进行比较，并且提供一种用于通过参照与基础数据之间的偏差来计算坡度的算法，其中基础数据是通过在良性条件下使车辆在水平道路上行驶而获得的。可以考虑的其他因素，包括车辆重量、海拔以及环境温度。

如果车辆加速比由基础数据所指示的更快，则可以认为该车辆在下坡路上，并且如果车辆加速比由基础数据所指示的更慢，则认为该车辆在上坡路上。类似地，可以在上坡路或下坡路终止后检测水平坡度。可以选择适合于预先确定的坡度等级的合适的阈值。该测量还可以用于补偿由于高车辆重量或由于牵引拖车造成的加速度改变。

该比较可以使用牵引力或者与车辆的动力相关的一些其他测量来替代发动机扭矩。

通过将发动机扭矩与速度变化率进行比较来感测道路坡度的一个特性在于备选换挡图的采用要求在斜坡上行驶足够的距离以做出可靠的确定；因此，备选换挡图的采用可以不发生直到实际上进入斜坡。

另一特性在于斜坡的开始和结束通常是渐进的。因此，发动机扭矩与速度变化率之间的比较可以被假设为不给出坡度的可靠指示，直到坡度变得稳定为止。在某些情况下，可以使得变速器随着坡度的逐步改变来选择接下来的换挡图。

这些特性的效果在于可能不如所希望的那样早地采用最合适的换挡图，和/或感知到车辆向驾驶员展现出与不同换挡点相关联的可变性，这种情况可能被认为是出故障的征兆，而事实上并没有故障。

用于克服这些作用的设备和方法将是期待的。

WO-2011/138097公开了一种路标的识别系统，由此识别即将出现的坡度改变，并且因此改变自动车辆变速器的换挡点。尽管该系统是有用的，但是它依赖于路标相对于斜坡开始处的稳定位置，否则换挡图的改变可能过早或过晚地发生。这样的系统不标注同样应被标记的斜坡的终止。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于通过参照道路坡度来选择多个车辆变速器换挡点中的一个的方法，该方法包括：

预先选择适合于坡度的备选变速器换挡点，该坡度被指示在借助于前向摄像机装置来识别的路标上；

检测指示道路坡度改变的参数；以及在检测到时

立即实现所述预先选择的备选变速器换挡点。

变速器的变速器换挡点通常是由设置在变速器控制器的只读存储器中的多个换挡图所限定的多个换挡点中的一个，并且根据处理器的相关输入通过处理器来应用。这种类型的变速器控制器是公知的，本文中无需对此进行进一步描述。

可以以任何适合的方式检测坡度的影响，例如通过确定车辆位于超出预定坡度阈值的斜坡上。在另一示例中，下坡路可以通过应用车辆制动器来识别，例如通过将制动灯信号作为数字输入而提供给处理器。

本发明的作用在于预先选择适合于所标记的坡度的换挡图，但延迟实现该换挡图直到到达该坡度为止。这两个方面克服了一旦识别标志则立即予以实施的缺陷，同时确保了快速实施而无需等待充分收集坡度数据以给出换挡点或换挡图的可靠改变。

本发明可以应用于任何提前标记的上坡路或下坡路，以及特别地可以应用于由高速公路管理局常规性地标记的那些相对较大的坡度。