CN103434510B

CN103434510B - 一种自动档汽车的运动模式的调节装置及方法

Info

Publication number: CN103434510B
Application number: CN201310374753.4A
Authority: CN
Inventors: 何麒瑜; 金吉刚; 杨安志; 冯擎峰
Original assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
Priority date: 2013-08-26
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2033-08-26
Also published as: CN103434510A

Abstract

本发明公开了一种自动档汽车的运动模式的调节装置及方法，涉及汽车运动模式设计领域。所述装置包括：手动调节装置，用于通过驾驶员的手动调节，使所述手动调节装置处于对应的控制状态；控制器，用于存储不同的换档时刻控制图，并选择与所述控制状态对应的换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，其中，所述换档时刻控制图用于提供在不同油门开度下、执行不同的换档动作时的发动机转速。这种设计能够灵活地对运动模式进行调节的调节装置，以使得驾驶员兼顾汽车动力性和油耗性能。

Description

一种自动档汽车的运动模式的调节装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车运动模式设计领域，尤其是一种自动档汽车的运动模式的调节装置及方法。

背景技术

目前，自动档汽车上一般都设有运动模式。当驾驶员将换档杆切换到S档位时，运动模式启动，此时换档时机推迟，发动机扭矩输出增大，发动机的动力性提高。

在普通模式下，控制器储存有发动机万有特性曲线图（见图1）和踏板-扭矩表格（见表1）。

表1

在图1中，横坐标为发动机转速，纵坐标为输出扭矩（左侧纵坐标/Nm）以及燃油消耗率（图中曲线标记的数字g/kW·h），表示发动机在不同转速及不同扭矩下的油耗。可以看出，在图1中，该发动机在转速为2000～3000rpm，输出扭矩为160～180Nm的区间内油耗最小，而在4000～4500rpm的范围内可达到最大输出扭矩。

在表1反映了驾驶员的需求，即响应踏板开度以及发动机转速下，发动机的目标扭矩。在表1中，横坐标为发动机转速，纵坐标为油门踏板开度，表格中为目标输出扭矩，此表由ECU标定确定。例如发动机转速达到2000rpm时，驾驶员踩下30%的油门踏板时，发动机目标输出扭矩为116.1Nm.

在普通模式下，自动档汽车的换档时机由油门开度和车速确定，而车速与发动机转速对应，因此TCU通过换档时机控制着档位，使得发动机运行在适当的转速区间内。以下图为例，横坐标为换档动作（升档及降档），纵坐标为油门开度（0%到100%），表2为换档前的发动机转速，表3为换档后的发动机转速。根据表2、表3，当变速器在2档，驾驶员踩下30%油门，发动机转速超过2000rpm，则满足升至3档的条件，变速器从2档升到3档，换档结束后，发动机转速下降到1200rpm。

表2

表3

普通模式下的换档时机需要兼顾经济性，而运动模式则更注重动力性，其通过调整换档时机，改变发动机转速，增大发动机扭矩输出。

以图1所述的发动机为例，该发动机在4000～4500rpm时输出扭矩最大，则运动模式时，TCU推迟换档，使发动机工作在更接近4000～4500rpm的区间。例如车辆在2档，驾驶员踩下30%油门，升到3档的时机由普通模式下的2000rpm推迟在3000rpm，换档后转速也提高到2000rpm左右，其扭矩对比见表4：

表4

由此可见，运动模式下换档前后的发动机输出扭矩比普通模式明显增加。运动模式其他各档位的换档时机也按此原理调整。

相对于普通模式，运动模式在使得汽车动力性提高的同时，也加大了油耗，并且有时候驾驶员只需要汽车动力性比普通模式有所提高，并不需要提高到运动模式的那种极端耗油的程度；但是在现有技术条件下，驾驶员只能选择是否使用运动模式，不能自由地根据自己的需要对运动模式进行调整。

综上，一种能够灵活调节运动模式、使得驾驶员能兼顾汽车动力性和油耗性能的运动模式调节装置及方法是急需的。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够灵活地对运动模式进行调节的调节装置及方法，以使得驾驶员兼顾汽车动力性和油耗性能。

为了达到此目的，本发明提供了一种自动档汽车的运动模式的调节装置，包括：

手动调节装置，用于：通过驾驶员的手动调节，使所述手动调节装置处于对应的控制状态；

控制器，用于：存储不同的换档时刻控制图，并选择与所述控制状态对应的换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，其中，所述换档时刻控制图用于提供在不同油门开度下、执行不同的换档动作时的发动机转速。

可选地，所述手动调节装置具体为N个按键；所述N个按键分别为第一按键至第N按键，所述N个按键在机械设置上，在同一时间只能有一个按钮处于有效位置，其中，N为大于1的正整数；所述控制器具体用于：存储不同的换档时刻控制图，在第X按键按下时，选择与第X按键对应的第X换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，在所述第X换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x=n_N+(n_s-n_N)*X/N，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示与第N个按键对应的换档时刻控制图中的转速，X表示大于等于1且小于等于N的正整数。

可选地，所述手动调节装置具体为：旋钮，通过驾驶员的操作旋转调整到调节位置；所述控制器具体用于：存储不同的换档时刻控制图，并在所述旋钮的从初始位置旋转到所述调节位置的角度与所述旋钮的最大旋转角度的比值为x%时，选择与所述调节位置对应的换档时刻控制图，所述与调节位置对应的换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x=n_N+(n_s-n_N)*x%，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示旋钮处于最大旋转角度时对应的换档时刻控制图的转速，x大于等于0且小于等于100。

可选地，所述第N个按键对应的换档时刻控制图、所述旋钮处于最大旋转角度时对应的换档时刻控制图，为现有技术中汽车处于运动模式时的换档时刻控制图。

可选地，所述按键或旋钮设置于方向盘上。

可选地，所述控制器集成在TCU上。

本发明还公开了一种自动档汽车的运动模式的调节方法，包括：

步骤一，调节手动调节装置，使手动调节装置处于一个对应的控制状态；

步骤二，选择与所述控制状态对应的换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，其中，所述换档时刻控制图用于提供在不同油门开度下、执行不同的换档动作时的发动机转速。

可选地，在所述步骤一中，所述手动调节装置具体为：N个按键，分别为第一按键至第N按键，所述N个按键在机械设置上，在同一时间只能有一个按钮处于有效位置，其中，N为大于1的正整数；所述步骤二具体为：在第X按键按下时，选择与第X按键对应的第X换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，在所述第X换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x=n_N+(n_s-n_N)*X/N，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示与第N个按键对应的换档时刻控制图中的转速，X表示大于等于1且小于等于N的正整数。

可选地，在所述步骤一中，所述手动调节装置具体为：旋钮，通过驾驶员的操作旋转调整到调节位置；所述步骤二具体为：在所述旋钮的从初始位置旋转到所述调节位置的角度与所述旋钮的最大旋转角度的比值为x%时，选择与所述调节位置对应的换档时刻控制图，所述与调节位置对应的换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x=n_N+(n_s-n_N)*x%，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示旋钮处于最大旋转角度时对应的换档时刻控制图的转速，x大于等于0且小于等于100。

与现有技术相比，本发明至少具有如下技术效果：

1）在本发明中，驾驶员调节手动调节装置，使其处于一个控制状态后，控制器选择与所述控制状态对应的换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图。

这种设计使得驾驶员能够根据自己的需要灵活调节运动模式、兼顾汽车动力性和油耗性能。

2）在本发明中，所述手动调节装置可以为旋钮。

这种设计实现了对运动模式的无极调整，使得驾驶员可以对运动模式进行更细微的调整，且使用旋钮对运动模式进行选择更为直观（旋钮的初始位置是正常模式，旋钮的最大旋转位置是动力性最高的运动模式）。

3）在本发明中，所述按键或旋钮可以设置于方向盘上。

这种设计使得驾驶员可以在很短时间内找到按键或旋钮，从而很便捷地使用按键或旋钮对运动模式进行调整。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为现有技术中的发动机万有特性曲线图；

图2为本发明的一个实施例提供的自动档汽车的运动模式的调节装置的结构示意图；

图3为本发明的一个实施例提供的自动档汽车的运动模式的调节装置的按键与TCU的电路连接图；

图4为本发明的一个实施例提供的自动档汽车的运动模式的调节装置的旋钮与TCU的电路连接图；

图5为本发明的一个实施例提供的自动档汽车的运动模式的调节方法的流程图。

附图标记说明如下：

101手动调节装置

102控制器

301旋钮

302滑动变阻器

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细阐述。

图2为本发明的一个实施例提供的自动档汽车的运动模式的调节装置的结构示意图。在图2所述的实施例中，本发明公开了一种自动档汽车的运动模式的调节装置，包括：

手动调节装置101，用于：通过驾驶员的手动调节，使所述手动调节装置101处于对应的控制状态；

控制器102，用于：存储不同的换档时刻控制图，并选择与所述控制状态对应的换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，其中，所述换档时刻控制图用于提供在不同油门开度下、执行不同的换档动作时的发动机转速。

这种设计提供了多种运动模式，使得驾驶员能够根据自己的需要灵活选择不同的运动模式，驾驶员可以根据油耗和动力性等因素选择需要的运动模式。这样既增加了驾驶乐趣，也能满足不同用户的不同需求。

在本发明的另一个实施例中，普通模式的换档前转速如表5所示，运动模式的换档前转速如表6所示。

表5

表6

驾驶员可以通过手动调节装置101，选择开启x%的运动模式，x为大于等于0小于等于100的非负数。利用插值法可知，当驾驶员开启x%的运动模式时，在各个换档时机，各点的转速为n_X=n_N+(n_S-n_N)*x%，其中，n_X为开启x%的运动模式时，在各个换档时机，各点的转速；n_N为如表5所示的普通模式的换档前转速，n_s为如表6所示的运动模式的换档前转速。

图3为本发明的一个实施例提供的自动档汽车的运动模式的调节装置的按键与TCU的电路连接图。在图3所述的实施例中，所述手动调节装置101为4个按键，按下按键201时，开关205与电阻209所在第一电路为通路，电流通过电阻209，此电路向外发出第一电信号，并传到控制器102；按下按键202时，开关206与电阻210所在第二电路为通路，电流通过电阻209，此电路向外发出第二电信号，并传到控制器102；按下按键203时，开关207与电阻211所在第三电路为通路，电流通过电阻211，此电路向外发出第三电信号，并传到控制器102；按下按键204时，开关208与电阻212所在第四电路为通路，电路通过电阻212，此电路向外发出第四电信号。由于电阻209、电阻210、电阻211、电阻212大小不同，所以第一、第二、第三、第四电路发出的电信号也是不同的。

以表5为汽车普通模式的换档前转速表，表6为汽车运动模式的换档前转速表，则汽车在按下按键201、202、203、204时的换档前转速表为n_X=n_N+(n_S-n_N)*x%，其中按键201按下时，x%为1/4；按键202按下时，x%为2/4；按键203按下时，x%为3/4；按键204按下时，x%为4/4。例如，在按下按键201时，在30%的油门下，升到3档的转速为：n_X=n_N+(n_S-n_N)*x%=2000+（3000-2000）*0.25=2250rpm。其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示与第N个按键对应的换档时刻控制图中的转速，X表示大于等于1且小于等于N的正整数。

上述按键数目可以为其他数值，如所述N个按键分别为第一按键至第N按键，所述N个按键在机械设置上，在同一时间只能有一个按钮处于有效位置，其中，N为大于1的正整数；所述控制器102具体用于：存储不同的换档时刻控制图，在第X按键按下时，选择与第X按键对应的第X换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，在所述第X换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x=n_N+(n_s-n_N)*X/N，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示与第N个按键对应的换档时刻控制图中的转速，X表示大于等于1且小于等于N的正整数。

图4为本发明的一个实施例提供的自动档汽车的运动模式的调节装置的旋钮与TCU的电路连接图。在图4所述的实施例中，

所述手动调节装置101具体为：旋钮301，通过驾驶员的操作旋转调整到调节位置；所述旋钮301与滑动变阻器302机械连接，将旋钮301设置为其不同的调节位置对应滑动变阻器302的不同工作电阻，这使得旋钮301处于不同的调节位置时，滑动变阻器电路向控制器102发出的电信号不同，控制器102根据不同的电信号选择不同的运动模式，控制器102的具体工作工程如下：

控制器102存储不同的换档时刻控制图，并在所述旋钮301的从初始位置旋转到所述调节位置的角度与所述旋钮301的最大旋转角度的比值为x%时，选择与所述调节位置对应的换档时刻控制图，所述与调节位置对应的换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x=n_N+(n_s-n_N)*x%，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示旋钮处于最大旋转角度时对应的换档时刻控制图的转速，x大于等于0且小于等于100。例如，当旋钮301旋转到旋钮最大旋转角度的60%角度时，滑动变阻器发出电信号，控制器102接收电信号并选择60%的运动模式，则在30%油门下，升到3档的转速变为：n_X=n_N+(n_S-n_N)*x%=2000+（3000-2000）*60%=2600rpm。其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示与第N个档位对应的换档时刻控制图中的转速，X表示大于等于1且小于等于N的正整数。

这种设计实现了对运动模式的无极调整，使得驾驶员可以对运动模式进行更细微的调整，且使用旋钮对运动模式进行选择更为直观。

在本发明的其他实施例中，所述手动调节装置101不限于按键和旋钮，能达到同样技术效果的装置都在本发明的保护范围内，例如：可以在换档杆上加装N个档位或者在汽车上另外设置一个有N个档位的档杆，所述N个档位分别为第一档位、第二档位,…,第N档位，同一时间只能有一个档位处于有效位置，其中，N为大于2的正整数；所述控制器102具体用于：存储不同的换档时刻控制图，在处于第X档位时，选择与第X档位对应的第X换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，在所述第X换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x=n_N+(n_s-n_N)*X/N，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示与第N个档位对应的换档时刻控制图中的转速，X表示大于等于1且小于等于N的正整数。

在本发明的一个实施例中，所述第N个按键对应的换档时刻控制图、所述旋钮处于最大旋转角度时对应的换档时刻控制图，可以为现有技术中汽车处于运动模式时的换档时刻控制图。这种设计可以使得本发明所述自动档汽车的运动模式的调节装置调节所调节的运动范围可以在现有技术的普通模式和现有技术的运动模式之间波动，驾驶员可以根据自己的需要选择所需的运动模式，可以兼顾运动型和油耗性能，而不必像传统模式那样，只能在运动模式和普通模式中选取一个，无法兼顾汽车的油耗性能和运动性。

在本发明的另一个实施例中，所述按键或旋钮可以设置于方向盘上。这种设计使得驾驶员可以在很短时间内找到按键或旋钮，从而很便捷地使用按键或旋钮对运动模式进行调整。

在本发明的其他实施例中，所述控制器102可以集成在TCU上。

图5为本发明的一个实施例提供的自动档汽车的运动模式的调节方法的流程图。图5所对应的实施例公开了一种自动档汽车的运动模式的调节方法，包括：

步骤401，调节手动调节装置101，使手动调节装置101处于一个对应的控制状态；

步骤402，选择与所述控制状态对应的换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，其中，所述换档时刻控制图用于提供在不同油门开度下、执行不同的换档动作时的发动机转速。

在本发明的另一个实施例中，步骤401中的手动调节装置101可以具体为：N个按键，分别为第一按键至第N按键，所述N个按键在机械设置上，在同一时间只能有一个按钮处于有效位置，其中，N为大于1的正整数；所述步骤402可以具体为：在第X按键按下时，选择与第X按键对应的第X换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，在所述第X换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x=n_N+(n_s-n_N)*X/N，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示与第N个按键对应的换档时刻控制图中的转速，X表示大于等于1且小于等于N的正整数。

在本发明的另一个实施例中，所述步骤401中的手动调节装置101可以具体为：旋钮301，通过驾驶员的操作旋转调整到调节位置；所述步骤402可以具体为：在所述旋钮301的从初始位置旋转到所述调节位置的角度与所述旋钮301的最大旋转角度的比值为x%时，选择与所述调节位置对应的换档时刻控制图，所述与调节位置对应的换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x=n_N+(n_s-n_N)*x%，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示旋钮301处于最大旋转角度时对应的换档时刻控制图的转速，x大于等于0且小于等于100。

在本发明的其他实施例中，所述第N个按键对应的换档时刻控制图、所述旋钮301处于最大旋转角度时对应的换档时刻控制图，为现有技术中汽车处于运动模式时的换档时刻控制图。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种自动档汽车的运动模式的调节装置，其特征在于，包括：

手动调节装置(101)，用于：通过驾驶员的手动调节，使所述手动调节装置处于对应的控制状态；

控制器(102)，用于：存储不同的换档时刻控制图，并选择与所述控制状态对应的换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，其中，所述换档时刻控制图用于提供在不同油门开度下、执行不同的换档动作时的发动机转速；

其中：

所述手动调节装置具体为N个按键；所述N个按键分别为第一按键至第N按键，所述N个按键在机械设置上，在同一时间只能有一个按键处于有效位置，其中，N为大于1的正整数；所述控制器具体用于：存储不同的换档时刻控制图，在第X按键按下时，选择与第X按键对应的第X换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，在所述第X换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x＝n_N+(n_s‐n_N)*X/N，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示与第N个按键对应的换档时刻控制图中的转速，X表示大于等于1且小于等于N的正整数；或者

所述手动调节装置具体为：旋钮(301)，通过驾驶员的操作旋转调整到调节位置；所述控制器具体用于：存储不同的换档时刻控制图，并在所述旋钮的从初始位置旋转到所述调节位置的角度与所述旋钮的最大旋转角度的比值为x％时，选择与所述调节位置对应的换档时刻控制图，所述与调节位置对应的换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x＝n_N+(n_s‐n_N)*x％，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示旋钮处于最大旋转角度时对应的换档时刻控制图的转速，x大于等于0且小于等于100。

2.如权利要求1所述的自动档汽车的运动模式的调节装置，其特征在于，所述第N个按键对应的换档时刻控制图、所述旋钮处于最大旋转角度时对应的换档时刻控制图，为现有技术中汽车处于运动模式时的换档时刻控制图。

3.如权利要求2所述的自动档汽车的运动模式的调节装置，其特征在于：所述按键或旋钮设置于方向盘上。

4.如权利要求3所述的自动档汽车的运动模式的调节装置，其特征在于：

所述控制器集成在TCU上。

5.一种自动档汽车的运动模式的调节方法，其特征在于，包括：

步骤一，调节手动调节装置(101)，使手动调节装置处于一个对应的控制状态；

步骤二，选择与所述控制状态对应的换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，其中，所述换档时刻控制图用于提供在不同油门开度下、执行不同的换档动作时的发动机转速；

其中，在所述步骤一中，所述手动调节装置具体为：N个按键，分别为第一按键至第N按键，所述N个按键在机械设置上，在同一时间只能有一个按键处于有效位置，其中，N为大于1的正整数；所述步骤二具体为：在第X按键按下时，选择与第X按键对应的第X换档时刻控制图作为汽车在运动模式时的换档时刻控制图，在所述第X换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x＝n_N+(n_s‐n_N)*X/N，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示与第N个按键对应的换档时刻控制图中的转速，X表示大于等于1且小于等于N的正整数；或者

在所述步骤一中，所述手动调节装置具体为：旋钮，通过驾驶员的操作旋转调整到调节位置；所述步骤二具体为：在所述旋钮的从初始位置旋转到所述调节位置的角度与所述旋钮的最大旋转角度的比值为x％时，选择与所述调节位置对应的换档时刻控制图，所述与调节位置对应的换档时刻控制图中，每个转速n_x为：n_x＝n_N+(n_s‐n_N)*x％，其中，n_N表示在普通模式的换档时刻控制图中与n_x对应的转速，n_s表示旋钮处于最大旋转角度时对应的换档时刻控制图的转速，x大于等于0且小于等于100。

6.如权利要求5所述的调节方法，其特征在于：

所述第N个按键对应的换档时刻控制图、所述旋钮处于最大旋转角度时对应的换档时刻控制图，为现有技术中汽车处于运动模式时的换档时刻控制图。