[發明專利]自動變速車輛駕駛員強制降檔意圖的識別方法及識別系統

有效

• 申請號: 201310185315.3
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103277503A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 鮑偉;任國清;尹良杰;桂鵬程
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車股份有限公司
• 主分類號: F16H59/18
• 分類號: F16H59/18
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民

技術領域

本發明涉及汽車傳動領域，尤其涉及一種自動變速車輛駕駛員強制降檔意圖的識別方法及識別系統。

背景技術

總的來說，地面車輛需要包括三個基本部件的動力系統。這些部件包括動力裝置（例如內燃機）、傳動裝置和車輪。傳動裝置部件通常簡單地稱為“變速裝置”。按照車輛牽引功率發動機扭矩和速度在變速裝置中進行轉換。

現在有兩種類型的變速裝置廣泛地應用于傳統機動車輛中。第一種并且是最早的類型是手動操作的變速裝置。這些變速裝置包括腳操作啟動或驅動離合器以便與動力裝置和換檔桿和傳動系統結合和脫開，從而在變速裝置內有選擇地改變傳動比。當駕駛具有手動變速裝置的車輛時，駕駛員必須與離合器踏板、換檔桿和加速器踏板的操作協調，以便實現從一個檔位平穩和有效地換檔到下一檔位。手動變速裝置的結構是簡單和剛性的，并通過使得動力直接從發動機連接到車輛最終的驅動輪而提供良好的燃料經濟性。另外，由于使得操作者完全控制換檔的時間，操作者能夠動態地調整換檔過程，使得車輛可最有效地受到驅動。手動變速裝置的缺陷在于換檔期間動力傳遞中存在著中斷。這造成效率損失。另外，操作者為了在采用手動變速裝置中進行換檔需要許多動作來起作用。

傳統機動車輛內動力傳遞的第二并且是較新的選擇是自動變速裝置。自動變速裝置提供簡單的操作。具有自動變速裝置的車輛的駕駛員不需要使用兩手（一只用于操縱車輪而另一只用于換檔）和雙腳（一只用于離合器而另一只用于加速器和制動踏板以便安全操作車輛）。另外，自動變速裝置在停停走走的情況下提供更大的方便，這是由于駕駛員不需要注意連續換檔以便調整行駛中不斷變化的速度。盡管傳統的自動變速裝置避免了換檔期間的動力傳遞中的中斷，由于在發動機輸出和變速裝置輸入之間需要例如扭矩轉換器的流體動力裝置以便轉換其中的動能，它們具有效率降低的缺陷。另外，自動變速裝置通常在機械上更復雜并因此比手動變速裝置更貴。

在搭載傳統的手動變速裝置的車輛中，由于駕駛員可以通過加速踏板、剎車踏板、離合器踏板和選降檔手柄，較為自由的表達自己的駕駛意圖。特別地，在某些特殊駕駛工況，如加速超車和上陡坡等，在這些情況下，需要車輛的傳動裝置能夠在很快的時間內增大傳遞的扭矩。根據變速裝置的特點，變速裝置速比小的檔位，能夠傳遞較大的扭矩。因此在需要短時間內增大扭矩的情況下，駕駛員通常的操作方法是踩下離合器踏板，然后撥動選降檔手柄，將手動變速裝置置于較低檔位。然后松開離合器踏板，并在此過程中恢復并加大加速踏板的踩踏深度，從而使車輛利用低檔位傳遞大扭矩的特性，使車輛具有較大加速度或克服外界較大阻力。

通常這種駕駛員在駕駛車輛前進的過程中期望降低變速箱檔位從而獲取較大傳遞扭矩的意圖，稱之為kickdown（強制降檔）意圖。kickdown意圖的特點是駕駛員從中、低加速踏板開度，快速踩下加速踏板，且最終加速踏板開度較大。

然而在搭載自動變速裝置的車輛中，離合器和選換檔機構不再由駕駛員直接操縱，而是通過自動變速器電子控制單元TCU（Transmission?Control?Unit）來操作離合器執行機構以及選換檔執行機構。在這種情況下，目前在搭載自動變速裝置的車輛通過以下兩種方式，輔助TCU識別駕駛員的kickdown意圖。

第一種方式是在加速踏板執行機構處安裝一個限位開關。駕駛員加大加速踏板的踩踏深度以表達自己的kickdown意圖時，當加速踏板觸碰到限位開關后，限位開關會輸出一個電平翻轉的信號給TCU，TCU通過采集該信號識別駕駛員的kickdown意圖。采用該方法的缺點是需要安裝一個限位開關，從而增大的零配件加工和裝配難度。同時一個明顯的缺點是需要額外安裝一個限位開關，從而增加了整車成本。

第二種方式是對換檔手柄進行改造，此方式又有兩種不同的方式。

第一種是在具有手自一體功能的自動變速器的換檔手柄設置手動換檔撥片。駕駛員表達kickdown意圖時，首先將換檔手柄撥到手動模式位置，然后撥動降檔撥片，從而向TCU表達kickdown意圖。TCU識別手動換檔撥片信號后，自動分離離合器，選擇比當前檔位低的檔位，從而響應駕駛員的kickdown意圖。

第二種是另外設置三個手柄位置，分別為“3”，“2”，“1”檔位，駕駛員在表達kickdown意圖時，需要將換檔手柄撥至期望的低檔位，TCU識別換檔手柄的位置后，選擇換檔手柄指定的檔位，從而實現kickdown操作。

上述兩種對手柄的改造方式，都需要駕駛員手動撥動換檔手柄，這不符合自動變速裝置設計的初衷，即不需要人為地進行換檔，而實現自動換檔功能。