專利名稱：利用變速器輸入軸速度傳感器的手動變速器與發動機速度匹配的制作方法
技術領域：
本發明涉及手動變速器系統和方法，并且更具體地涉及手動變速器系統和方法中的發動機速度匹配。
背景技術：
在這里提供的背景技術描述用于總體上介紹本發明的背景。當前所署名發明人的在本背景技術部分中所描述的程度上的工作，以及本描述中在申請時不構成現有技術的各方面，既非明示也非默示地被承認為與本發明相抵觸的現有技術。在具有手動變速器的機動車中，駕駛員通常致動離合器踏板以使離合器脫離。在離合器脫離的情況下，駕駛員用檔位撥叉選擇期望的變速器檔位。例如，駕駛員可選擇較高的檔位(即在調高速檔期間)或較低的檔位(即在調低速檔期間)。當檔位撥叉處于與期望的變速器檔位對應的位置時，駕駛員釋放離合器踏板，以重新接合離合器。通常，在調高速檔和調低速檔之前和/或期間的發動機速度不等于在期望的變速器檔位被選擇之后的變速器的輸入軸速度。例如，在調低速檔期間，選擇較低的檔位使輸入軸的速度明顯提高。與此相反，在離合器脫離的情況下，發動機速度明顯降低。因此，當離合器重新接合時，輸入軸的速度明顯高于發動機速度。離合器由于吸收與發動機速度和輸入軸速度之間的差相關聯的負載而經受增大的應力，并且負面地影響駕駛感覺。類似地，在調高速檔期間，發動機速度明顯降低，并且重新接合離合器迫使離合器吸收與發動機速度和輸入軸速度之間的差相關聯的負載。有些駕駛員可進行腳跟-腳尖換檔(heel-toe shifting),以減輕調高速檔和調低速檔的影響(即速度匹配)。例如，在離合器脫離的情況下迅速減速的同時，駕駛員在用腳的外側跟部同時應用加速器的情況下可用相同的腳的內側部應用制動。在離合器脫離的情況下，加速器上相對輕的壓力引起發動機速度明顯的增加。當選擇期望的變速器檔位并且重新接合離合器時，發動機速度可更合適地匹配輸入軸速度。然而，駕駛員啟動的速度匹配諸如腳跟-腳尖換檔依賴于駕駛員技能和駕駛員的準確預測期望的發動機速度的能力。
發明內容
一種用于具有手動變速器的車輛的發動機速度匹配系統包括在換檔期間感測手動變速器的輸入軸速度的傳感器。控制模塊接收輸入軸速度，確定發動機速度，基于輸入軸速度和發動機速度確定期望的發動機速度，和在換檔完成之前基于期望的發動機速度和輸入軸速度調節發動機速度。本發明適用性的其他領域將通過以下提供的詳細說明而變得明顯。應理解的是， 詳細說明和具體的示例僅用于例證的目的，而不用于限制本發明的范圍。本發明還提供如下方案
1. 一種用于具有手動變速器的車輛的發動機速度匹配系統，所述發動機速度匹配系統包括
傳感器，其在換檔期間感測所述手動變速器的輸入軸速度；以及控制模塊，其接收所述輸入軸速度，確定發動機速度，基于所述輸入軸速度和所述發動機速度確定期望的發動機速度，和在所述換檔完成之前基于所述期望的發動機速度和所述輸入軸速度調節所述發動機速度。2.根據方案1所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，所述控制模塊還基于輸出軸速度、加速器踏板位置和制動踏板位置中的至少一個調節所述發動機速度。3.根據方案2所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，所述控制模塊基于所述加速器踏板位置和所述制動踏板位置確定所述車輛是加速還是減速，并且還基于所述車輛是加速還是減速調節所述發動機速度。4.根據方案1所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，所述控制模塊接收離合器踏板位置，并且當所述離合器踏板位置指示駕駛員正啟動所述換檔時調節所述發動機速度。5.根據方案1所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，在所述換檔期間基于加速器踏板位置禁止調節所述發動機速度。6.根據方案1所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，基于駕駛員輸入禁止調節所述發動機速度。7.根據方案1所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，當釋放離合器踏板時完成所述換檔。8.根據方案1所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，所述控制模塊基于所述期望的發動機速度命令扭矩。9. 一種車輛，包括根據方案1所述的發動機速度匹配系統。10. 一種用于具有手動變速器的車輛的發動機速度匹配方法，所述方法包括 利用傳感器在換檔期間感測所述手動變速器的輸入軸速度；
接收所述輸入軸速度； 確定發動機速度；
基于所述輸入軸速度和所述發動機速度確定期望的發動機速度；以及在所述換檔完成之前基于所述期望的發動機速度和所述輸入軸速度調節所述發動機速度。11.根據方案10所述的方法，其特征在于，其還包括基于輸出軸速度、加速器踏板位置和制動踏板位置中的至少一個調節所述發動機速度。12.根據方案11所述的方法，其特征在于，其還包括
基于所述加速器踏板位置和所述制動踏板位置確定所述車輛是加速還是減速；以及基于所述車輛是加速還是減速調節所述發動機速度。13.根據方案10所述的方法，其特征在于，其還包括 接收離合器踏板位置；以及
當所述離合器踏板位置指示駕駛員正啟動所述換檔時調節所述發動機速度。14.根據方案10所述的方法，其特征在于，在所述換檔期間基于加速器踏板位置禁止調節所述發動機速度。
15速度。1617
命令扭矩。
通過詳細說明和附圖將變得更全面地理解本發明，附圖中 圖1是根據本發明的車輛的功能框圖2是根據本發明的控制模塊的功能框圖；以及圖3圖示根據本發明的發動機速度匹配方法的步驟。
具體實施例方式以下的說明本質上僅是示例性的，并且決不用于限制本發明、其應用、或使用。為清楚起見，附圖中相同的附圖標記用于標識相似的元件。如本文所使用的，A、B、和C中的至少一個的短語應解釋為表示利用非排它性的邏輯或的邏輯(A或B或C)。應理解的是，在不改變本發明的原理的情況下，可以不同的順序執行方法內的步驟。如在此所使用地，術語模塊可指的是以下項的一部分或包括以下項專用集成電路(ASIC)；電子電路；組合邏輯電路；現場可編程門陣列(FPGA)；執行代碼的(共用、專用、 或分組的)處理器；提供所描述功能的其他合適的部件；或上述的一些或全部的組合，諸如片上系統。術語模塊可包括存儲由處理器執行的代碼的(共用、專用、或分組的)存儲器。如以上所使用，術語代碼可包括軟件、固件和/或微碼，并且可指程序、例程、函數、類和/或對象。如以上所使用，術語共用意思是可利用單個(共用)處理器執行來自多個模塊的一些或所有代碼。另外，來自多個模塊的一些或所有代碼可由單個(共用)存儲器存儲。如以上所使用，術語分組意思是可利用一組處理器執行來自單個模塊的一些或所有代碼。另外，可利用一組存儲器存儲來自單個模塊的一些或所有代碼。在此描述的設備和方法可由一個或多個處理器執行的一個或多個計算機程序來實施。計算機程序包括存儲在非暫時性有形計算機可讀介質上的處理器可執行指令。計算機程序還可包括存儲的數據。非暫時性有形計算機可讀介質的非限制性示例為非易失性存儲器、磁存儲器和光存儲器。本發明的發動機速度匹配系統自動地使發動機速度與手動變速器的輸入軸的速度匹配。發動機速度匹配系統識別預期的換檔，并確定輸入軸速度。發動機速度匹配系統基于與新選擇的檔位對應的輸入軸速度調節發動機速度，以改善離合器接合，減少離合器上的負載，并且改善換檔感覺，而不管駕駛員技能。現在參考圖1，車輛100包括發動機102、手動變速器104和傳動系106。傳動系 106例如包括車輛100的驅動軸和車輪(未示出)。發動機102接收燃料和空氣(經由節氣門108)，并產生旋轉動力以使飛輪110旋轉。飛輪110將旋轉動力傳遞至離合器片112， 從而使手動變速器104的輸入軸114旋轉。手動變速器104基于當前選擇的檔位經由輸出軸116將旋轉動力傳遞至傳動系106。
.根據方案10所述的方法，其特征在于，基于駕駛員輸入禁止調節所述發動機
.根據方案10所述的方法，其特征在于，當釋放離合器踏板時完成所述換檔。 .根據方案10所述的方法，其特征在于，其還包括基于所述期望的發動機速度
發動機102、手動變速器104和傳動系106響應于一個或多個駕駛員輸入，以例如控制發動機速度、當前選擇的檔位和制動。節氣門108基于加速器踏板120的位置控制進入發動機102的氣流。離合器踏板122選擇性地使離合器片112與飛輪110接合和脫離。 例如，當離合器片112與飛輪110接合時，旋轉動力經由輸入軸114被傳遞至手動變速器 104。檔位撥叉124的位置確定手動變速器104當前選擇的檔位。駕駛員通過致動離合器踏板122以使離合器片112與飛輪110脫離、用檔位撥叉IM選擇期望的檔位、和釋放離合器踏板122以使離合器片112與飛輪110重新接合來啟動調高速檔和調低速檔。駕駛員利用制動踏板126將制動能量傳遞至傳動系106(即傳遞至傳動系的車輪)。控制模塊130接收一個或多個輸入，并基于輸入控制車輛100的一個或多個功能。 控制模塊130例如可以是發動機控制模塊(ECM)。控制模塊130基于節氣門位置傳感器 (TPS) 132和/或加速器踏板位置傳感器134確定節氣門位置。控制模塊130基于發動機速度傳感器136確定發動機速度。控制模塊130基于離合器踏板位置傳感器138確定駕駛員何時啟動換檔。控制模塊130基于制動踏板位置傳感器140確定駕駛員是否正制動。控制模塊130與發動機102、手動變速器104和離合器踏板122通訊，以確定駕駛員何時啟動調高速檔或調低速檔，以確定調高速檔或調低速檔的期望檔位，并且以調節發動機102的輸出扭矩以使發動機速度與輸入軸114的速度匹配。例如，當駕駛員致動離合器踏板122時，控制模塊130確定駕駛員啟動換檔。控制模塊130與手動變速器104通訊， 以確定換檔的所期望檔位以及因此進行什么類型的換檔(即換檔是調高速檔還是調低速檔)。控制模塊130確定輸入軸114和輸出軸116的速度。例如，控制模塊130基于輸入軸速度傳感器150確定輸入軸114的速度，和基于輸出軸速度傳感器152確定輸出軸116 的速度。控制模塊130基于發動機速度傳感器136確定發動機速度，并確定是否調節發動機速度以匹配輸入軸114的速度。例如，控制模塊130可命令扭矩增大，以提高發動機速度， 從而匹配輸入軸114的速度。其他因素可決定控制模塊130如何調節發動機速度。例如，可基于駕駛員是加速還是減速影響輸出軸116的速度、輸入軸114的速度和期望的發動機速度。此外，駕駛員是加速還是減速可指示駕駛員在換檔完成之后打算加速還是減速。因此，控制模塊130監測制動踏板位置傳感器140(例如在換檔之前)，以確定駕駛員是否制動(即減速)。僅作為示例，換檔之前的制動可指示調低速檔。類似地，控制模塊130監測加速器踏板位置傳感器 134(和/或TPS132)，以確定駕駛員是否按壓加速器踏板120。這樣，控制模塊130可確定駕駛員是否加速(例如在換檔之前)。僅作為示例，換檔之前的加速可指示調高速檔。控制模塊130可在調節發動機速度以匹配輸入軸114的速度時考慮駕駛員是加速還是減速。車輛可包括第二控制模塊160。例如，控制模塊160可以是車身控制模塊(BCM)或底盤控制模塊。控制模塊160與加速器踏板位置傳感器134通訊，以確定駕駛員是否按壓加速器踏板120，并且如果駕駛員在換檔期間按壓加速器踏板120，則可禁止控制模塊130 的發動機速度匹配功能。例如，如果駕駛員在換檔期間按壓加速器踏板120，則駕駛員可執行腳跟-腳尖換檔或另一發動機速度匹配策略。因此，控制模塊160禁止控制模塊130的發動機速度匹配功能，以防止與駕駛員的發動機速度匹配策略干涉。此外，車輛100可包括駕駛員輸入162，以允許駕駛員禁止控制模塊130的發動機速度匹配功能。
現在參考圖2，控制模塊130包括速度匹配模塊200、輸入軸速度模塊202和使能 (啟用)模塊204。輸入軸速度模塊202與輸入軸速度傳感器150通訊，以確定輸入軸114的速度。速度匹配模塊200接收輸入軸114的速度和一個或多個其他信號210以計算速度或扭矩命令212。例如，信號210可包括但不局限于在換檔之前和期間的加速器踏板位置、在換檔之前和期間的制動踏板位置、輸出軸速度和發動機速度。速度匹配模塊200基于信號 210計算期望的發動機速度，以使發動機速度與輸入軸114的速度匹配。速度匹配模塊200 基于期望的發動機速度計算扭矩命令212。使能模塊204可基于一個或多個輸入信號220選擇性地使能和禁止速度匹配模塊 200。例如，輸入信號220可包括指示駕駛員是否啟動換檔的離合器踏板位置。輸入信號 220還可包括來自控制模塊160的禁止信號和來自駕駛員輸入的禁止信號。現在參考圖3，發動機速度匹配方法300開始于步驟302。在步驟304中，方法300 確定駕駛員是否啟動換檔。例如，方法300可確定駕駛員是否致動離合器踏板122。如果為真，則方法300繼續步驟306。如果為假，則方法300繼續步驟304。換句話說，方法300持續監測離合器踏板122，以確定駕駛員是否啟動換檔。 在步驟306中，方法300確定輸入軸114的速度和換檔相關的輸入。例如，方法300 確定換檔類型、期望的檔位、制動踏板位置、輸出軸116的速度和輸入軸114的速度。在步驟 308中，方法300確定發動機速度。在步驟310中，方法300確定是否調節發動機速度。方法300可基于輸入軸114的速度、發動機速度和加速器踏板位置確定是否命令扭矩增大以調節發動機速度。例如，如果駕駛員按壓加速器踏板，則方法300可禁止發動機速度匹配。 如果為真，則方法300繼續步驟312。如果為假，則方法300繼續步驟314。在步驟312中，方法300基于當前的發動機速度、期望的發動機速度和輸入軸114 的速度確定速度或扭矩命令。在步驟316中，方法300命令扭矩增大，以將發動機速度提高至期望的發動機速度，從而匹配輸入軸114的速度。在步驟314中，方法300完成換檔并繼續步驟304。能以各種形式實施本發明寬廣的教導。因此，盡管本發明包括特定的示例，但本發明的真實范圍不應受如此限制，因為通過對附圖、說明書、和所附權利要求書的研究，其它的變型將對熟練的從業者變得顯而易見。
權利要求
1.一種用于具有手動變速器的車輛的發動機速度匹配系統，所述發動機速度匹配系統包括傳感器，其在換檔期間感測所述手動變速器的輸入軸速度；以及控制模塊，其接收所述輸入軸速度，確定發動機速度，基于所述輸入軸速度和所述發動機速度確定期望的發動機速度，和在所述換檔完成之前基于所述期望的發動機速度和所述輸入軸速度調節所述發動機速度。
2.根據權利要求1所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，所述控制模塊還基于輸出軸速度、加速器踏板位置和制動踏板位置中的至少一個調節所述發動機速度。
3.根據權利要求2所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，所述控制模塊基于所述加速器踏板位置和所述制動踏板位置確定所述車輛是加速還是減速，并且還基于所述車輛是加速還是減速調節所述發動機速度。
4.根據權利要求1所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，所述控制模塊接收離合器踏板位置，并且當所述離合器踏板位置指示駕駛員正啟動所述換檔時調節所述發動機速度。
5.根據權利要求1所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，在所述換檔期間基于加速器踏板位置禁止調節所述發動機速度。
6.根據權利要求1所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，基于駕駛員輸入禁止調節所述發動機速度。
7.根據權利要求1所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，當釋放離合器踏板時完成所述換檔。
8.根據權利要求1所述的發動機速度匹配系統，其特征在于，所述控制模塊基于所述期望的發動機速度命令扭矩。
9.一種車輛，包括根據權利要求1所述的發動機速度匹配系統。
10.一種用于具有手動變速器的車輛的發動機速度匹配方法，所述方法包括利用傳感器在換檔期間感測所述手動變速器的輸入軸速度；接收所述輸入軸速度；確定發動機速度；基于所述輸入軸速度和所述發動機速度確定期望的發動機速度；以及在所述換檔完成之前基于所述期望的發動機速度和所述輸入軸速度調節所述發動機速度。
全文摘要
本發明涉及利用變速器輸入軸速度傳感器的手動變速器與發動機速度匹配，具體地，一種用于具有手動變速器的車輛的發動機速度匹配系統包括在換檔期間感測手動變速器的輸入軸速度的傳感器。控制模塊接收輸入軸速度，確定發動機速度，基于輸入軸速度和發動機速度確定期望的發動機速度，和在換檔完成之前基于期望的發動機速度和輸入軸速度調節發動機速度。
文檔編號B60W10/10GK102398592SQ20111027096
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月14日 優先權日2010年9月14日
發明者W. 布爾 B., 豪 D., W. 艾利斯三世 J., C. 翁 P. 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司