变速器控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及专利的权利要求1的前序部分中所要求保护的选择变速器模式的方法以及专利的权利要求20的前序部分中所要求保护的选择变速器模式的系统。
[0002]本发明还涉及实现根据本发明的方法的计算机程序和计算机程序产品。
【背景技术】
[0003]对于诸如小汽车、卡车和公共汽车之类的机动车而言，燃料成本代表着车辆所有者或用户的重要开销。对于运输公司而言，例如，除了购买车辆的成本之外，车辆运行的主要支出项目由车辆驾驶员报酬、维修成本和车辆推进器的燃料构成。这里，燃料成本可能对运输公司的赢利性造成非常大的影响。因而，人们开发出了很多不同的系统来减少燃料消耗，例如，有燃料效率的发动机和节省燃料的速度控制装置。
[0004]图1通过示意性表示示出了车辆100中的传动系。所述传动系包括内燃机101,其按照常规方式经由来自内燃机101的输出轴102，并且通常经由飞轮借助于离合器106连接至齿轮箱103的输入轴109。例如，离合器106可以由自动控制离合器构成，并且经由控制单元700 (图7)受到车辆控制系统的控制。控制单元700也可以控制齿轮箱103。
[0005]这里将齿轮箱103示意性地示作了一个单元。但是，齿轮箱103实际上也可以由多个相互作用的齿轮箱构成，例如，量程齿轮箱、主齿轮箱和分离齿轮箱，它们沿车辆的传动系布置。齿轮箱可以包括适当数量的齿轮位置。在现代的用于重型车辆的齿轮箱中，通常具有十二个前进档，两个倒车档和一个空档位置。如果齿轮箱103实际上如上文所述由多个部分齿轮箱构成；那么这十二个前进档分布在量程齿轮箱中的两个齿轮、主齿轮箱中的三个齿轮和分离齿轮箱中的两个齿轮当中，它们一起构成了十二个齿轮位置(2X3X2 =12)。车辆100还包括驱动轴104、105，它们连接至车辆的驱动轮110、111，并且经由诸如常规差动装置的轮轴齿轮装置108受到来自齿轮箱103的输出轴的驱动。
[0006]车辆100还包括各种不同的制动系统，例如，常规的常用制动系统，其可以包括(例如)挨着每一轮布置的具有相关制动衬片(未示出)的制动盘。可以在来自速度控制的指令的基础上对发动机101加以控制，从而保持恒定的实际车辆速度和/或改变实际车辆速度，从而获得在合理的速度限制内优化的燃料消耗。
【发明内容】
[0007]在车辆的驾驶过程中，档位选择对燃料消耗有很大影响，因为发动机速度直接取决于这一档位选择。先前已知的解决方案在判断在什么时点上实施降档方面存在问题，与此同时它们经常使得车辆降至最低容许速度Vmin以下。其影响在于由于驾驶性能的原因不能对档位选择进行校准，从而实现充分低的发动机速度，并因而获得燃料效率，因为对于先前已知的解决方案而言这样的校准导致了延误的降档(downshift)和速度损失。
[0008]传统上，在当前采用的变速器模式正在以其最高转矩工作的情况下，允许实际车辆速度Vart在执行向较低变速器模式的降档之前就下降。例如，在用于档位选择的经济模式(“eco”)中，以前要使降档发生相当长的延迟。这是一种具有燃料效率的车辆驾驶方式，因为发动机速度一直受到尽可能长时间的压制。但是，一个问题在于，在无论如何都必须做出向较低变速器模式的降档的斜坡上，驾驶员会认为这种车辆驾驶方式不够智能并从直觉上不喜欢这种方式。结果是先前已知的系统存在只得到了有限的使用的风险。
[0009]例如，在下坡过程中，或者在车辆必须降低其实际速度Vaet的情况下，历史上是通过降低对正发动机转矩的请求或者是借助于拖滞实现燃料节约的。降低对正发动机转矩的请求是指通过(例如)降低发动机101中的燃油喷射降低内燃机经由驱动轮输送的行进方向的驱动力，由此降低燃料消耗。拖滞是指在关闭向内燃机的燃料供应的同时采用闭合传动系，即，在内燃机101连接至车辆的驱动轮110、111的情况下驱动车辆。
[0010]另一种降低燃料消耗的方式是使车辆滑行，如下文所述，所述的滑行要么利用齿轮箱103中的空档齿轮位置，要么利用断开的离合器。
[0011]通过利用滑行实现了比拖滞更进一步的燃料消耗降低，因为在将发动机速度降至最低的同时消除了发动机制动。能够在发动机101运行或关闭的情况下实现滑行。如果发动机101正在运行，那么在常规车辆中只有在不对车辆制动或者将不必对车辆制动的情况下滑行才是有利的。
[0012]先前已知的解决方案在下述判断方面存在问题，即，应当在什么时点上中止滑行以获得从舒适性角度也不易觉察的柔顺灵活的功能，即，何时才是时候在直觉正确的时刻上啮合齿轮箱中的实际齿轮和/或闭合离合器，以及何时必须中止滑行以避免车辆降至最低容许速度Vmin以下。
[0013]因而，先前已知的解决方案并未从驾驶性能和舒适性的角度以最佳方式选择车辆中的变速器模式，其中，变速器模式包括滑行以及齿轮箱中的齿轮位置。这使得驾驶员对低发动机速度齿轮选择和滑行的接受度低，从而导致了该功能的使用水平低。
[0014]本发明的一个目的在于通过提高驾驶性能和舒适度并由此提高低速齿轮选择和滑行的驾驶员接受度及使用水平而以总体降低的燃料消耗安全地驾驶车辆。
[0015]这一目的是通过根据权利要求1的特征部分的上文所述的方法实现的。这一目的还是通过根据权利要求20的特征部分的系统实现的。所述目的还是通过上述计算机程序和计算机程序产品实现的。
[0016]通过采用本发明，实现了所述目的，S卩，通过对要在车辆中采用的变速器模式的受控选择以及对所述选择的准确控制获得了总体降低的燃料消耗。因而，通过采用本发明可以看到变速器模式的迟缓变化是可避免的，例如，可以看到迟缓的滑行中止或者迟缓的降档是可避免的，与此同时防止了降至最低容许速度Vmin和/或用于速度控制的设定速度V set以下。因而，提高了选定变速器模式的驾驶性能，并且获得了驾驶员对更具效率的变速器模式的选择的提高的接受度。
[0017]从驾驶性能的角度来看，假设必须实施降档以避免最终落到最低容许速度Vmin以下，那么驾驶员将更愿意所述系统在车辆达到其最低容许速度Vmin之前但是理想地又在车辆损失任何速度之前进行降档。
[0018]在采用本发明时，能够直接在所述车辆当中存在乏力之前中止滑行和/或实施向齿轮箱中的另一物理齿轮位置的降档。由于本发明能够判断在所述乏力过程中速度将下降多少，因而本发明将刚好在出现这样的将导致速度降至最低容许速度Vmin以下的乏力之前进行降档或者中止滑行。由此实现了只要适当就对最低可能发动机速度和/或最长可能滑行周期加以利用的目的，其增加了燃料节约，与此同时使得速度不足的风险降至了最低。
[0019]根据本发明，可以比先前已知的解决方案更准确地做出变速器模式的选择，因为它是以车辆前方的路段的未来速度轮廓曲线的一次或多次模拟Vsim为基础的。由此使得所述系统对车辆在其前面的路段的行程内如何运行具有非常好的控制，由此非常准确地预测了所述驾驶情况是否将在所述路段的行程内导致乏力和/或速度不足。这一准确的预测使得系统对是继续采用变速器模式还是选择较低变速器模式做出准确的判断。
[0020]因而，能够对滑行加以控制，从而基本上贯穿其适用的，即可用的周期对其加以适用。对档位选择进行相应地控制从而基本上贯穿适用的周期采用较高档位。由于是按照驾驶员直觉为正确的方式采用的滑行和/或较高档位，因而提高了驾驶员对所述功能的认可，其又提高了所述功能的使用度。换言之，通过使对变速器选择的控制更加准确降低了燃料消耗。这一更加正确的控制还可以使得驾驶员提高对控制系统的利用，其将进一步降低燃料消耗。
[0021 ] 通过采用本发明获得了对是否继续采用先前采用的变速器模式或者是否在车辆前方的路段行程内采用较低变速器模式的非常准确并且信息充分的选择，由此在保持驾驶性能的情况下使发动机速度变得尽可能低，以节省燃料。
[0022]可以在不向车辆增添复杂性的情况下实施本发明，其至少部分原因在于本发明利用了在车辆的其他系统中已经可得的数据，例如车辆中的速度控制可用的道路斜率信息。
[0023]既可以在踏板驾驶中，S卩，在驾驶员亲自调节向发动机的转矩请求的驾驶中，也可以在速度控制驾驶中利用本发明。这里的以及文中的踏板驾驶一词基