專利名稱：手動(dòng)換入自動(dòng)較高檔位傳動(dòng)比的檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
此申請(qǐng)與下述已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人伊頓公司(EATONCORPORATION)待批準(zhǔn)的美國(guó)申請(qǐng)有關(guān)申請(qǐng)?zhí)? 08/439,908申請(qǐng)日 1995年5月12日名 稱 自動(dòng)與手動(dòng)分段換檔控制閥總成申請(qǐng)?zhí)? 08/649,829申請(qǐng)日 1996年4月30日名 稱 用于自動(dòng)機(jī)械變速系統(tǒng)的同步和檔位傳動(dòng)比嚙合傳感邏輯系統(tǒng)申請(qǐng)?zhí)?96-登記號(hào)-113)申請(qǐng)日 (與本申請(qǐng)相同)名 稱 功率降低情況下的自動(dòng)變速傳動(dòng)系統(tǒng)申請(qǐng)?zhí)?96-登記號(hào)-116)申請(qǐng)日 (與本申請(qǐng)相同)名 稱 自動(dòng)模式換入空檔的邏輯系統(tǒng)申請(qǐng)?zhí)? (96-登記號(hào)-117)申請(qǐng)日 (與本申請(qǐng)相同)名 稱 防擺動(dòng)邏輯系統(tǒng)申請(qǐng)?zhí)? (96-登記號(hào)-119)申請(qǐng)日 (與本申請(qǐng)相同)
名 稱 分離確定裝置申請(qǐng)?zhí)? (96-登記號(hào)-121)申請(qǐng)日 (與本申請(qǐng)相同)名 稱 齒輪傳動(dòng)比接合的確定裝置申請(qǐng)?zhí)? (96-登記號(hào)-122)申請(qǐng)日 (與本申請(qǐng)相同)名 稱 向遞減操作方式轉(zhuǎn)換的裝置本發(fā)明涉及一種半自動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)變速系統(tǒng)，它具有在較高的兩個(gè)或多個(gè)檔位傳動(dòng)比自動(dòng)變速換擋，并且需要手動(dòng)換入所述自動(dòng)較高檔位傳動(dòng)比。尤其是涉及一種較高檔位傳動(dòng)比為自動(dòng)的變速傳動(dòng)裝置以及檢測(cè)駕駛員意欲從一較低檔位傳動(dòng)比手動(dòng)換入一個(gè)自動(dòng)較高檔位傳動(dòng)比的邏輯系統(tǒng)。
需在低速檔位傳動(dòng)比手動(dòng)換檔而在高速檔位傳動(dòng)比具有自動(dòng)換檔控制的部分自動(dòng)的車(chē)用變速系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，正如美國(guó)專利4,722,248；4,850,236；5,038,627；5,393,276；5,393,277和5,498,195所描述的那樣，所述諸美國(guó)專利公開(kāi)的內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
需手動(dòng)換檔的分段式和區(qū)段—分段組合式車(chē)用變速系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，正如美國(guó)專利3,799,002；4,754,665；4,974,4685,000,060；5,370,013；和5,390,561所描述的那樣，上述諸美國(guó)專利公開(kāi)的內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種新的經(jīng)改進(jìn)的部分自動(dòng)車(chē)輛變速傳動(dòng)系統(tǒng)，它在較高檔位傳動(dòng)比具有自動(dòng)變速換檔，并且需要手動(dòng)換入所述的自動(dòng)較高檔位傳動(dòng)比。
上述內(nèi)容由所提供的系統(tǒng)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其在轉(zhuǎn)速信號(hào)、節(jié)氣門(mén)位置信號(hào)與邏輯規(guī)則的基礎(chǔ)上將檢測(cè)或判斷駕駛員將手動(dòng)換入一個(gè)自動(dòng)檔位傳動(dòng)比的意圖，并且啟動(dòng)自動(dòng)同步控制，以嚙合適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)檔位傳動(dòng)比。簡(jiǎn)言之，當(dāng)車(chē)速處于或者大于期望出現(xiàn)從“上報(bào)(欲換入)”的檔位傳動(dòng)比換高檔時(shí)的車(chē)速時(shí)，如果出現(xiàn)從依次鄰近于較高組的自動(dòng)較高檔位傳動(dòng)比(即“上報(bào)(欲換入)的檔位”)的檔位手動(dòng)換入空檔，并且如果節(jié)氣門(mén)的位置小于一參考值(大約為全節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的40％～60％)，則確認(rèn)駕駛員將換高檔至一個(gè)自動(dòng)檔位傳動(dòng)比的意圖，而且系統(tǒng)控制器將控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給與分段換檔，以容易提供適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)檔位傳動(dòng)比接合。如果沒(méi)有檢測(cè)到這些條件，則駕駛員保持手動(dòng)控制燃油供給并且在延遲一段時(shí)間(大約600毫秒)后分段換檔，允許完成所需的換高檔或換低檔。如果在確認(rèn)嚙合之前，駕駛員增大節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，該延遲就允許有時(shí)間來(lái)確認(rèn)八—九檔的嚙合。當(dāng)確認(rèn)在較高的自動(dòng)檔位傳動(dòng)比組中的一檔位傳動(dòng)比嚙合時(shí)，在所述自動(dòng)的較高檔位傳動(dòng)比之間將開(kāi)始自動(dòng)換檔。
為此，本發(fā)明的目的在于提供一種新的改進(jìn)的部分自動(dòng)變速傳動(dòng)系統(tǒng)，它在較高檔位傳動(dòng)比具有自動(dòng)的換檔和自動(dòng)同步控制，以手動(dòng)啟動(dòng)換入所述自動(dòng)檔位傳動(dòng)比之一。
本發(fā)明的此目的和其他目的以及優(yōu)點(diǎn)結(jié)合附圖所示最佳實(shí)施例的描述將變得更加清楚明了。


圖1和1A為一典型分段式或分段—區(qū)段組合式變速傳動(dòng)裝置的剖視圖；圖2為圖1和1A變速傳動(dòng)裝置的手動(dòng)換檔模式及檔位傳動(dòng)比梯級(jí)的示意圖；圖3為具有手動(dòng)與自動(dòng)分段換檔并利用本發(fā)明的控制系統(tǒng)的部分自動(dòng)機(jī)械變速系統(tǒng)的示意圖；圖4為用于圖3系統(tǒng)中控制閥總成的閥狀態(tài)表；圖5類似于圖2，為圖3變速傳動(dòng)系統(tǒng)的換檔模式及檔位傳動(dòng)比梯級(jí)的示意圖；圖6為圖3系統(tǒng)的分離確認(rèn)邏輯的曲線圖；圖7為本發(fā)明控制邏輯的流程框圖。
圖1，1A和2示出將本發(fā)明的控制系統(tǒng)用于此而帶來(lái)優(yōu)越性的典型分段—區(qū)段組合式機(jī)械變速傳動(dòng)裝置10。
變速傳動(dòng)裝置10具有與一輔助傳動(dòng)部分14串聯(lián)在一起的一主傳動(dòng)部分12，所述輔助傳動(dòng)部分14具有既可為區(qū)段亦可分段式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，裝置10置于一單個(gè)的多部件殼體16內(nèi)，并包括一輸入軸18，該輸入軸18通過(guò)有選擇地分離而通常為接合的主摩擦離合器由原動(dòng)機(jī)(如一柴油機(jī))來(lái)驅(qū)動(dòng)。
主傳動(dòng)部分12中，輸入軸18帶有一輸入齒輪20，用于驅(qū)動(dòng)至少一根中間軸總成22。最好如現(xiàn)有技術(shù)中所公知的那樣以及美國(guó)專利3,105,395和3,335,616所描述的那樣，所述專利公開(kāi)的內(nèi)容結(jié)合于此作為參考，輸入齒輪20同時(shí)以基本相同的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)基本相同的主部分諸中間軸總成。所述主傳動(dòng)部分諸中間軸總成的每一個(gè)均包括一由軸承26和28支承于殼體16內(nèi)的主部分中間軸24，且主部分的中間軸齒輪30，32，34，和36固定于其上。主部分的驅(qū)動(dòng)軸或主軸齒輪40，42，和44圍繞所述傳動(dòng)裝置的主軸46，并且在某一時(shí)刻可有選擇地由滑動(dòng)接合套48和50使其與主軸46接合，以便一起轉(zhuǎn)動(dòng)，正如現(xiàn)有技術(shù)中已公知的那樣。接合套48還被用來(lái)使輸入齒輪20與主軸46相接合，以便在輸入軸18與主軸46之間提供直接驅(qū)動(dòng)。最好每一主傳動(dòng)部分的主軸齒輪均圍繞著主軸46，兩者處于常嚙合狀態(tài)，并且由相應(yīng)的中間軸齒輪組可移動(dòng)地支承，這種裝配結(jié)構(gòu)及由此帶來(lái)的特殊優(yōu)點(diǎn)在前述的美國(guó)專利3,105,395和3,335,616中予以詳述。一般來(lái)說(shuō)，接合套48和50由相應(yīng)的換檔撥叉或換檔叉52和54使其軸向定位，所述換檔撥叉與換檔桿殼體總成56相配合，如美國(guó)專利4,920,815和5,000,060所示的結(jié)構(gòu)。在最佳實(shí)施例中，接合套48和50是公知的非同步雙動(dòng)爪式接合器。
主傳動(dòng)部分的主軸齒輪44為倒檔齒輪，并借助于傳統(tǒng)的中間空轉(zhuǎn)齒輪57(見(jiàn)圖1A)與中間軸齒輪38常嚙合。主傳動(dòng)部分的主軸齒輪32帶有動(dòng)力取出裝置及類似裝置。爪式接合器48和50為三位置接合器，在此，它們可位于一對(duì)中的軸向不可移動(dòng)如圖所示的非接合位置，或者位于向右的全接合位置，或者位于向左的全接合位置。
輔助傳動(dòng)部分14與主傳動(dòng)部分12串聯(lián)于一起，且為3-配置，4-速分段/區(qū)段組合式，如前述的美國(guó)專利4,754,665所示。主軸46延伸到輔助傳動(dòng)部分14，并且被止推定位于輸出軸58的內(nèi)端，該輸出軸58從傳動(dòng)裝置的后端伸出。
在最佳實(shí)施例中輔助傳動(dòng)部分14具有多根基本相同的副中間軸總成60(見(jiàn)圖1A)，每一總成具有由軸承64和66支承于殼體16內(nèi)的副中間軸62，并固接有三個(gè)輔助傳動(dòng)部分的副中間軸齒輪68，70和72，以便一起轉(zhuǎn)動(dòng)。副中間軸齒輪68支承輔助傳動(dòng)部分的分段齒輪74并與其常嚙合。副中間軸齒輪70支承輔助傳動(dòng)部分的分段/區(qū)段齒輪76并與其常嚙合，該齒輪76在其鄰近主軸46的同軸內(nèi)端的端部圍繞著輸出軸58。副中間軸齒輪72支承輔助傳動(dòng)部分的區(qū)段齒輪78并與其常嚙合，該齒輪78圍繞著輸出軸58。為此，副中間軸齒輪68與分段齒輪74構(gòu)成第一齒輪配置，副中間軸齒輪70與分段/區(qū)段齒輪76構(gòu)成第二齒輪配置，而副中間軸齒輪72與區(qū)段齒輪78構(gòu)成分段/區(qū)段組合式輔助傳動(dòng)部分14的第三配置或齒輪組。
滑動(dòng)2-位置爪式接合套80用來(lái)使分段齒輪74或者分段/區(qū)段齒輪76有選擇地與主軸46接合，同時(shí)，一2-位置同步接合組件82用來(lái)使分段/區(qū)段齒輪76或者區(qū)段齒輪78有選擇地與輸出軸58接合。
所述分段爪式接合套80是一2-位置接合套總成，該總成可相對(duì)于主軸46有選擇地定位于分別使齒輪76或齒輪74嚙合的極右或極左位置。所述爪式接合套80借助于由2-位置活塞致動(dòng)器控制的換檔撥叉84沿軸向定位，所述致動(dòng)器86通?？捎神{駛員選擇開(kāi)關(guān)如換檔手柄上的按鈕或類似物如現(xiàn)有技術(shù)已知的那樣來(lái)操縱。2-位置同步(區(qū)段)接合組件82也為一2-位置接合器，該接合器可相對(duì)于輸出軸58有選擇地定位于相應(yīng)的極右或極左位置，用以接合齒輪78或者76。接合組件82借助于由2-位置活塞機(jī)構(gòu)90操縱的換檔撥叉88定位，所述活塞機(jī)構(gòu)90的致動(dòng)以及控制在此前的美國(guó)專利4,974,468中詳述。
如圖1-2所示那樣，借助于有選擇地使上述分段接合套80與區(qū)段接合器82沿軸向定位于各自相應(yīng)的向前與向后的軸向位置，可以得到主軸相對(duì)于輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)不同的檔位傳動(dòng)比。為此，輔助傳動(dòng)部分14是一可在其輸入(主軸46)輸出(輸出軸58)之間提供4個(gè)可選擇速度或傳動(dòng)比的區(qū)段與分段組合式3-配置輔助部分。主傳動(dòng)部分12提供一倒檔和三個(gè)可能的供選擇的前進(jìn)速度。然而，可選擇的所述主傳動(dòng)部分的前進(jìn)檔傳動(dòng)比之一，即與主軸齒輪42有關(guān)的低檔傳動(dòng)比不能用于高速區(qū)段。因此，變速傳動(dòng)裝置10較適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)為“(2+1)×(2×2)”型，根據(jù)低檔傳動(dòng)比分段的需要以及實(shí)際情況，該裝置10提供九個(gè)或者十個(gè)可供選擇的速度。
接合器82(區(qū)段接合器)應(yīng)當(dāng)是一種同步接合器，而雙作用接合套80(所述分段接合套)無(wú)需同步式的。變速傳動(dòng)裝置10的手動(dòng)變速換檔模式圖示于圖2中。在變速桿沿垂直方向分支表示分段變速換檔，而沿水平方向從H型模式圖的3/4和5/6分支到7/8和9/10分支表示從所述變速傳動(dòng)裝置10的低速區(qū)段至高速區(qū)段的變速換檔。如上所述，手動(dòng)分段換檔以通常的方式借助于車(chē)輛駕駛員致動(dòng)的分段按鈕或類似件〔一般置于變速桿手柄處〕來(lái)實(shí)現(xiàn)，而區(qū)段接合換檔總成的操作是對(duì)變速桿在所述變速換檔模式圖中間與極右分支之間移動(dòng)的自動(dòng)響應(yīng)，如圖2所示。這種通用類型的區(qū)段變速換檔裝置在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，并且可以參照下述的美國(guó)專利3,429,202；4,455,883；4,561,325和4,663,725，所述諸美國(guó)專利公開(kāi)的內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。手動(dòng)操縱分段-區(qū)段致動(dòng)器在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，并且可以參照下述的美國(guó)專利5,193,410；5,199,314和5,329,826，所述諸美國(guó)專利公開(kāi)的內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
利用本發(fā)明控制系統(tǒng)的車(chē)用部分自動(dòng)機(jī)械變速系統(tǒng)92示于圖3中。該系統(tǒng)92在低速檔傳動(dòng)比(第一檔至第八檔)為需要手動(dòng)換檔式，而在兩較高檔位傳動(dòng)比之一的手動(dòng)初始選擇之后于較高檔位傳動(dòng)比〔第九與第十檔〕提供自動(dòng)換檔，正如前述美國(guó)專利4,722,248；4,850,236；5,038,027和5,393,276。用于部分自動(dòng)操縱系統(tǒng)92的換檔模式圖示于圖5中。
該系統(tǒng)包括一分段控制閥總成94和通過(guò)主摩擦離合器98驅(qū)動(dòng)變速傳動(dòng)裝置10的輸入軸18的原動(dòng)機(jī)(例如柴油機(jī)96)。變速傳動(dòng)裝置10包括帶變速手柄102的變速桿100，該變速桿同用于手動(dòng)變速的主傳動(dòng)部分12和輔助傳動(dòng)部分14的區(qū)段接合器82相配合。
具有一選擇桿或者按鈕的手動(dòng)操縱分段閥104通常設(shè)置于所述變速手柄上，或者兩者成一整體，用以手動(dòng)變換所述分段接合套80。分段閥104為一2-位置，3-通道手動(dòng)操縱閥，可有效地使第一伺服管路108相應(yīng)地連于排放〔“Ex”〕伺服壓力，以便手動(dòng)選擇或較高檔或較低檔的分段傳動(dòng)比。伺服壓力可等于氣源壓力〔“S”)或者為一較低值。在典型的車(chē)載氣動(dòng)系統(tǒng)中，氣源應(yīng)被濾清并調(diào)節(jié)為60-80帕〔psi〕。
所述第一伺服管路108可以經(jīng)本發(fā)明的控制閥總成94順序地流體連于一第二伺服管路110。該第二伺服管路110有效作用于一2-位置，3-通道伺服閥112，該閥112起作用以便正常地排氣或者有選擇地對(duì)分段活塞/氣缸致動(dòng)總成86的控制腔114加壓。所述腔114受到不等面積活塞118較大面積的面116的作用，該活塞118具有常處于加壓腔122內(nèi)的氣源壓力作用的較小面積的面120。如已知的那樣，可采用一彈簧來(lái)代替或者與較小面積的活塞面120相結(jié)合以向右推壓活塞118，如圖3所示。
如可以理解的那樣，當(dāng)伺服管路110被排放時(shí)，伺服閥112將連通控制腔114以便排放，并且作用于較小面積面120的輸送壓力使換檔撥叉84移動(dòng)分段接合套80以嚙合分段的低檔位傳動(dòng)比，當(dāng)伺服管路110被加壓時(shí)，閥112偏移一距離，以到達(dá)使控制腔114加壓的一位置，使活塞118向左移動(dòng)致使分段接合套80嚙合分段的高檔位傳動(dòng)比。
除在伺服管路108和110之間順序插入控制閥總成94之外，上述各部件的結(jié)構(gòu)以及功能等同于用來(lái)使圖1，1A和2所示手動(dòng)變速傳動(dòng)裝置換檔的各個(gè)部件。
為使系統(tǒng)92能部分自動(dòng)地操作，最好設(shè)置有一基于微處理器的控制器124，用以接收輸入信號(hào)126并根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則處理該信號(hào)126，以便對(duì)系統(tǒng)的諸致動(dòng)器發(fā)出指令輸出信號(hào)128，所述致動(dòng)器如發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給控制130和電磁驅(qū)動(dòng)器以及錯(cuò)誤檢測(cè)單元132。這種形式的諸控制器可以參照美國(guó)專利4,361,060和4,595,986，它們所公開(kāi)的內(nèi)容引用于此作為參考。用于控制器124的程序儲(chǔ)存在可用于計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)上如軟盤(pán)，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，只讀光盤(pán)(CD-rom)，磁帶或者其他外部或內(nèi)部存儲(chǔ)介質(zhì)。
設(shè)置有用于傳感發(fā)動(dòng)機(jī)速度(ES)和/或輸入軸轉(zhuǎn)速(IS)以及輸出軸轉(zhuǎn)速(OS)的傳感器，還有傳感發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給供給THL和電磁閥錯(cuò)誤SF的傳感器，所述的諸傳感器向控制器124提供所需的諸輸入信號(hào)。隨著離合器98的接合，可以假定輸入軸的轉(zhuǎn)速等于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
正如已知的那樣，發(fā)動(dòng)機(jī)96可具有一內(nèi)置控制器96A和/或借助于符合SAE J-1922，SAE J-1939，ISO 11898或類似規(guī)定類型的電子數(shù)據(jù)傳輸線連于控制器124。控制器124的全部或者一部分可由與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器96A相配合的硬件和/或軟件來(lái)確定。由一傳感器提供信號(hào)(GR)，該信號(hào)表示所接合的傳動(dòng)比或者可由輸入軸轉(zhuǎn)速或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速除以輸出軸轉(zhuǎn)速的商(GR＝((IS或ES)/OS±偏差？)來(lái)計(jì)算和確認(rèn)的傳動(dòng)比。數(shù)據(jù)傳輸線路一般包括節(jié)氣門(mén)位置(THL)信息，或者可提供一獨(dú)立的節(jié)氣門(mén)位置傳感器。
本發(fā)明的控制閥總成94按順序插入標(biāo)準(zhǔn)的手動(dòng)分段換檔選擇閥104與標(biāo)準(zhǔn)的伺服閥112/分段致動(dòng)器86之間，并且根據(jù)來(lái)自控制器124的指令輸出信號(hào)動(dòng)作。該總成94包括根據(jù)來(lái)自控制器的指令輸出信號(hào)按序動(dòng)作的一第一2-位置，3-通道電磁控制閥134和一第二2-位置，3-通道電磁控制閥136，一電磁驅(qū)動(dòng)器以及錯(cuò)誤檢測(cè)單元132。
所述閥134具有一連于伺服管路108的入口138和兩個(gè)出口140(連于閥136的一個(gè)入口142)和144(接排氣)。閥134具有一第一正常或非執(zhí)行位置，在此位置，入口138與出口134連通因此也就與閥136的入口142連通，同時(shí)閥134的出口144關(guān)閉。閥134還具有一第二或者使第一電磁閥S#1通電的致動(dòng)位置，在此位置，出口140在出口144處連通排氣而入口138關(guān)閉。
所述閥136具有兩個(gè)入口142(連于閥134的出口140)和146(連于加壓流體源)以及連于控制伺服閥112的第二伺服管路110的出口148。閥136具有一第一正?；蚍菆?zhí)行位置，在此位置，入口142與出口148連通而源自流體源的入口146關(guān)閉，閥136還具有一使第二電磁閥S#2通電的第二致動(dòng)位置，在此位置，入口142關(guān)閉而流體源在入口146處連通出口148和伺服管路110。
圖4中示出電磁操縱閥動(dòng)作的閥狀態(tài)表。
借助于檢測(cè)變速桿的狀態(tài)GR而不是AUTO(見(jiàn)圖5)控制器124檢測(cè)一手動(dòng)分段操作模式。在此模式(即1-8檔位的傳動(dòng)比)中，命令電磁閥控制器使兩個(gè)電磁閥斷電，而閥134和136將處于其非執(zhí)行位置。伺服管路108經(jīng)閥134和136與伺服管路110連通，而致動(dòng)器86將處于選擇閥104的手動(dòng)控制之下。
AUTO或非-AUTO模式狀態(tài)可由位置傳感器，或者最好是依據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則處理ES和OS信號(hào)來(lái)檢測(cè)。
在檢測(cè)到手動(dòng)換檔變換至AUTO位置時(shí)，所述控制器將使電磁驅(qū)動(dòng)器132給第一電磁閥S#1通電，從而產(chǎn)生一種純自動(dòng)分段情形，而當(dāng)閥134移至其第二位置，在此位置由手動(dòng)選擇閥控制的伺服管路108在入口138處關(guān)閉，由此經(jīng)口140與伺服閥112的順序連接被關(guān)閉。由于閥134處于其所述第二或者致動(dòng)位置，手動(dòng)選擇閥104不會(huì)對(duì)伺服閥112或者分段致動(dòng)器86的控制起作用。
在當(dāng)前實(shí)施例中，第九和第十檔均為AUTO模式下的傳動(dòng)比，而第八檔為“上報(bào)(欲換入)的傳動(dòng)比”。一種換檔或者意圖變換為AUTO模式在下述之一情形下予以確認(rèn)(1)傳動(dòng)比為所述上報(bào)傳動(dòng)比，并且(2)車(chē)速超過(guò)一第一參考值(REF1)，此后(3)變換到空檔；或者(1)車(chē)速超過(guò)所述第一參考值，并且(2)傳動(dòng)比為AUTO模式的傳動(dòng)比之一。
所述第一參考值(REF1)是一輸出軸轉(zhuǎn)速，在此期望出現(xiàn)從所述上報(bào)傳動(dòng)比手動(dòng)換入高檔，通常情況下的大約為最小輸出軸轉(zhuǎn)速時(shí)，期望出現(xiàn)從所述上報(bào)傳動(dòng)比手動(dòng)換入高檔。
在AUTO模式操作時(shí)，手動(dòng)控制104被旁通，并且根據(jù)由輸出軸轉(zhuǎn)速OS和/或其他傳感參數(shù)確定的車(chē)速，所述控制124將自動(dòng)確定是否需要從第九檔自動(dòng)換高檔至第十檔或者從第十檔自動(dòng)換低檔至第九檔，并將控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給以及所述第二電磁控制閥136，以便執(zhí)行相同的功能。由于使閥134致動(dòng)并且閥136處于其正常或者非執(zhí)行位置，伺服管路110在閥134的口144處被排氣，而伺服閥112使活塞/氣缸總成86的控制腔114排氣，使所述活塞沿分段低檔傳動(dòng)比方向推動(dòng)所述分段接合套。由于所述第二電磁控制閥136被致動(dòng)，不論閥134的位置如何，伺服管路110均經(jīng)入口146和閥136的出口148與流體源連通，而伺服閥112將使控制腔114加壓，從而使活塞118沿分段高檔傳動(dòng)比方向推動(dòng)所述分段接合套。每當(dāng)閥136接通，閥134即不起作用以減少熱量的產(chǎn)生。
除了使所述分段接合套在AUTO模式適當(dāng)?shù)囟ㄎ煌?，控制?24還將使發(fā)動(dòng)機(jī)適當(dāng)?shù)毓┙o燃料以便脫開(kāi)現(xiàn)有的分段傳動(dòng)比，并使之同步以接合目標(biāo)分段傳動(dòng)比。隨著檢測(cè)第八一第九變換高檔而進(jìn)入AUTO模式，將使發(fā)動(dòng)機(jī)同步以適應(yīng)主離合器和分段接合套接合的需要。
按照本發(fā)明，如圖7所示，提供了一種邏輯系統(tǒng)，它允許系統(tǒng)檢測(cè)一變速換檔桿是否打算從上報(bào)的傳動(dòng)比(第八檔)換低檔至一低檔傳動(dòng)比或者換高檔至一個(gè)AUTO模式的傳動(dòng)比(第九檔或第十檔)。如果檢測(cè)到從上報(bào)的傳動(dòng)比的一可能的換低檔，駕駛員就保持手動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給和手動(dòng)控制分段換檔(電磁閥S1和S2被關(guān)閉)。如果檢測(cè)到換高檔進(jìn)入AUTO模式，系統(tǒng)就啟動(dòng)自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)同步控制，以嚙合適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)比。
在從上報(bào)的傳動(dòng)比的換檔過(guò)程中駕駛員的意圖推導(dǎo)如下(1)當(dāng)在上報(bào)的傳動(dòng)比中時(shí)，將換入空檔作為一可能的想要換入的低檔，此時(shí)車(chē)速低于一第一參考值，或者節(jié)氣門(mén)處于大于一第二參考值(大約節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的50％)的位置；和(2)當(dāng)在上報(bào)的傳動(dòng)比中時(shí)，將換入空檔作為一想要換高檔至AUTO模式傳動(dòng)比組，此時(shí)車(chē)速大于一第一參考值，或者節(jié)氣門(mén)處于低于所述第二參考值的位置。
當(dāng)然，一旦確認(rèn)一AUTO模式的接合，不管是否有自動(dòng)同步作用，車(chē)輛都將在AUTO模式邏輯下操作，直到檢測(cè)到從AUTO模式的換檔。
在本實(shí)例中，AUTO模式的連續(xù)操作在下述之一情形下予以確認(rèn)
(1)經(jīng)確認(rèn)的傳動(dòng)比是一AUTO模式下的傳動(dòng)比(即第九檔或第十檔)，并且(2)車(chē)速超過(guò)所述第一參考值(OS*GR上報(bào)≥從所述上報(bào)傳動(dòng)比手動(dòng)換入期望高檔的轉(zhuǎn)速RPM(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)))；或者一AUTO模式的換檔變速(第九檔—第十檔，第十檔—第九檔)正在進(jìn)行。
當(dāng)檢測(cè)到來(lái)自AUTO模式的變速換檔已經(jīng)進(jìn)行，控制器124啟動(dòng)電磁驅(qū)動(dòng)器132使兩電磁閥不起作用，從而使分段控制返回到駕駛員。在本實(shí)例中，一非AUTO模式條件在下述之一情形下予以確認(rèn)(1)AUTO模式的變速換檔未處于進(jìn)行中，并且(2)車(chē)速低于一第二參考值(REF2)，此后(3)換入空檔；或者(1)AUTO變速換檔正在進(jìn)行，并且(2)給定時(shí)間段之后，一AUTO模式傳動(dòng)比的接合不能被確認(rèn)；或者一非AUTO模式傳動(dòng)比的接合被確認(rèn)。
首先，剛描述的實(shí)例包括一AUTO模式以外的換低檔，而第二實(shí)例包括在AUTO模式變速換檔過(guò)程中明顯由駕駛員變換到主傳動(dòng)部分的空檔。
為一目標(biāo)傳動(dòng)比的接合提供同步條件的過(guò)程中，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的一轉(zhuǎn)速等于真實(shí)的同步轉(zhuǎn)速(ES＝OS*GRT)加上或者減去約等于30-50RPM(轉(zhuǎn)/分鐘)的調(diào)整值X。為此，交替地將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定為(ES＝(OS+X)*GRT)以及(ES＝(OS-X)*GRT)為了確認(rèn)接合/未接合，在一時(shí)間段內(nèi)將比值ES/OS與已知的傳動(dòng)比相比較加上或者減去一給定的百分比Y(例如0.5-1.5％)。因此，作為實(shí)例，在一時(shí)間段如果ES/OS＝GR*(1±Y％)那么則確認(rèn)接合的GR為真實(shí)。調(diào)整值X和百分比(偏差)Y這樣選取即ES＝(OS+X)*GRT或者ES＝(OS-X)*GRT則ES/OS≠GR*(1±Y％)。
正如前述共同待批的美國(guó)專利申請(qǐng)申請(qǐng)?zhí)?8/649,829中所描述的上述內(nèi)容允許利用轉(zhuǎn)速信號(hào)，以便不會(huì)出現(xiàn)由于發(fā)動(dòng)機(jī)同步錯(cuò)誤讀取的情況下確認(rèn)已接合的狀況和空檔狀況。
為了確認(rèn)(所述上報(bào)傳動(dòng)比或者AUTO模式傳動(dòng)比之一的)分離，ES/OS的商與正要分離傳動(dòng)比的數(shù)值相比較，加上或者減去一正要分離傳動(dòng)比的調(diào)整值，該調(diào)整值可超過(guò)用來(lái)確認(rèn)接合的所述傳動(dòng)比調(diào)整值的數(shù)值。例如，所述正要分離傳動(dòng)比的調(diào)整值可等于1.5％，而正要接合傳動(dòng)比的調(diào)整值可等于1％。
此外，用于確認(rèn)分離的傳動(dòng)比調(diào)整值可以設(shè)定為在正要分離傳動(dòng)比同步的正側(cè)大于負(fù)側(cè)，以使空檔的錯(cuò)誤顯示減至最小。仍處于接合傳動(dòng)比的轉(zhuǎn)速間隔在所述同步的正側(cè)由于較高的驅(qū)動(dòng)扭矩(所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛趨向于產(chǎn)生較當(dāng)其滑行而驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)所產(chǎn)生的負(fù)扭矩大的正扭矩值。)而趨向于增高。如果較大的正分離檔位調(diào)整值和較小的負(fù)分離檔位調(diào)整值可以防止在所述正側(cè)由不適當(dāng)?shù)挠烷T(mén)操作引起錯(cuò)誤的空檔顯示，同時(shí)仍可在上述負(fù)方向(在此方向大多數(shù)的變速換檔得以確認(rèn))提供快速的空檔確認(rèn)。
在最佳實(shí)施例中，計(jì)算出的傳動(dòng)比，ES/OS比作一擴(kuò)展的調(diào)整值域，并且僅僅在其繼續(xù)保持于該值域之外時(shí)將確認(rèn)為分離。在本實(shí)例中(見(jiàn)圖6)，所述計(jì)算出的傳動(dòng)比必須落入從[接合的GR*(1-(40*計(jì)數(shù)器值*循環(huán)時(shí)間*負(fù)分離檔位調(diào)整值))]到[接合的GR*(1+(40*計(jì)數(shù)器值*循環(huán)時(shí)間*正分離檔位調(diào)整值))]的范圍之外，在此，每當(dāng)其為真實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器值按1增加，而當(dāng)其為非真實(shí)時(shí)(以1值減至最小)計(jì)數(shù)器值則減小。當(dāng)該計(jì)數(shù)器值達(dá)到或者超過(guò)一等于(同步分離時(shí)間/循環(huán)時(shí)間)的值時(shí)確認(rèn)分離。在最佳實(shí)施例中，所述負(fù)分離檔位調(diào)整值＝1％，正分離檔位調(diào)整值＝1.5％，而(40*計(jì)數(shù)器值*循環(huán)時(shí)間)的最大值＝6。
該覆蓋固定調(diào)整值區(qū)間(現(xiàn)有技術(shù))的“擴(kuò)展的調(diào)整值域”的優(yōu)點(diǎn)在于可使分離的確認(rèn)較快地開(kāi)始(利用相對(duì)較小的初始調(diào)整值域)，同時(shí)提供對(duì)空檔的錯(cuò)誤確認(rèn)的較好防護(hù)(利用相對(duì)較大，確認(rèn)前全擴(kuò)展值域)。如果計(jì)算出的傳動(dòng)比在分離確認(rèn)過(guò)程中落回到所述值域，該值域?qū)p至較小的值(或者至最小值域)，而當(dāng)所述計(jì)算出的傳動(dòng)比落在該值域以外則分離過(guò)程將繼續(xù)。這種立即設(shè)置成覆蓋該最小調(diào)整值域的“縮小值域”帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)在于，它保證快速確認(rèn)真實(shí)的分離，即使某一數(shù)據(jù)點(diǎn)落入該擴(kuò)展的調(diào)整值域之內(nèi)，并防止隨著由大的扭矩跳動(dòng)而出現(xiàn)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速間隔而產(chǎn)生錯(cuò)誤的空檔確認(rèn)。
當(dāng)電源出現(xiàn)故障時(shí)，電磁閥將返回其打開(kāi)位置，管路108和110流體連通，并允許手動(dòng)選擇所有十個(gè)前進(jìn)檔傳動(dòng)比。所述電磁驅(qū)動(dòng)器在一個(gè)或者兩個(gè)電磁閥處檢測(cè)出故障狀態(tài)，控制器將使兩電磁閥再次斷電，使兩個(gè)閥134和136處于其打開(kāi)位置，并且允許手動(dòng)選擇所有十個(gè)前進(jìn)檔傳動(dòng)比。
為此控制閥總成94提供即允許手動(dòng)又允許自動(dòng)的分段變速換檔的控制，提供適當(dāng)?shù)闹袛嗄Ｊ讲⒆鳛樗姆N附加流體連通〔管路108至口138，管路110至口148，壓力源S至口146以及排氣Ex至口144)于通常用于手動(dòng)分段控制所需的模式。
正如在此所使用的，“主傳動(dòng)部分”傳動(dòng)比位置包括1/2，2/3，3/4，5/6，7/8和9/10(A)傳動(dòng)比位置，并且區(qū)段部分作為手動(dòng)變速主傳動(dòng)部分的一部分。
因此，可以看出已提供了一種改進(jìn)的組合式變速傳動(dòng)系統(tǒng)和換檔控制裝置。
盡管已經(jīng)較詳細(xì)地描述了本發(fā)明，然而應(yīng)當(dāng)明了對(duì)最佳實(shí)施例的說(shuō)明只是舉例，在不脫離此后所附權(quán)利要求的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)可以作出各種改變以及細(xì)節(jié)的變化。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)用部分自動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)，其包括一機(jī)械式變速傳動(dòng)系統(tǒng)，該傳動(dòng)系統(tǒng)具有需要手動(dòng)換檔的較低檔位的傳動(dòng)比組和一較高檔位的自動(dòng)傳動(dòng)比組，在所述的自動(dòng)傳動(dòng)比組的傳動(dòng)比之間的換檔是自動(dòng)地進(jìn)行的，而從所述的較低檔位的傳動(dòng)比組中的一個(gè)傳動(dòng)比換檔到一個(gè)所述較高檔位的自動(dòng)傳動(dòng)比組中的傳動(dòng)比需要一手動(dòng)啟動(dòng)的換檔操作，所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括用于接收輸入信號(hào)的一控制器，包括表示一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)速度、傳動(dòng)裝置輸入軸轉(zhuǎn)速、輸出軸轉(zhuǎn)速和/或駕駛員設(shè)定的節(jié)氣門(mén)位置的輸入信號(hào)，并根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則處理所述的輸入信號(hào)以對(duì)諸系統(tǒng)控制器發(fā)出指令輸出信號(hào)，所述的控制器包括一發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給控制器和變速傳動(dòng)裝置換檔控制器，其特征在于所述邏輯規(guī)則包括當(dāng)檢測(cè)到下列條件時(shí)起作用的規(guī)則(a)從所述較低檔位傳動(dòng)比組中的最高檔傳動(dòng)比手動(dòng)換入所述變速傳動(dòng)裝置空檔，(b)輸出軸轉(zhuǎn)速超過(guò)一第一參考值，以及(c)節(jié)氣門(mén)位置小于第二參考值，以表示駕駛員將手動(dòng)嚙合較高檔位的自動(dòng)傳動(dòng)比組中的一個(gè)傳動(dòng)比的意圖以及啟動(dòng)自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)同步控制以嚙合所述較高檔位傳動(dòng)比組中的所述一個(gè)傳動(dòng)比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述變速傳動(dòng)裝置為分段型傳動(dòng)裝置，并且所述較高檔位的自動(dòng)傳動(dòng)比組僅包括兩個(gè)最高檔傳動(dòng)比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括一發(fā)動(dòng)機(jī)，而發(fā)動(dòng)機(jī)包括一發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，所述控制器由所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器限定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括一發(fā)動(dòng)機(jī)，而發(fā)動(dòng)機(jī)包括一發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，所述控制器由所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器限定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述邏輯規(guī)則在檢測(cè)到以下條件時(shí)進(jìn)一步起作用從所述較低檔位的傳動(dòng)比組中的最高檔傳動(dòng)比手動(dòng)換入傳動(dòng)裝置的空檔，和(d)輸出軸轉(zhuǎn)速低于所述第一參考值以及(e)節(jié)氣門(mén)位置大于所述第二參考值中的一個(gè)或多個(gè)，以允許駕駛員保持手動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給和所有的傳動(dòng)裝置換檔。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述第一參考值相應(yīng)于一車(chē)速，此時(shí)期望從所述較低檔位的傳動(dòng)比組中的最高檔傳動(dòng)比換入高檔。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述第二參考值相應(yīng)于節(jié)氣門(mén)全開(kāi)度的大約40％～60％。
8.如權(quán)利要求6所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述第二參考值相應(yīng)于節(jié)氣門(mén)全開(kāi)度的大約40％～60％。
9.一種用于控制車(chē)用部分自動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)換檔的方法，其中該傳動(dòng)系統(tǒng)包括一機(jī)械式變速傳動(dòng)裝置，該變速傳動(dòng)裝置具有需要手動(dòng)換檔的較低檔位的傳動(dòng)比組和一較高檔位的自動(dòng)傳動(dòng)比組，在所述的自動(dòng)傳動(dòng)比組的傳動(dòng)比之間的換檔是自動(dòng)地進(jìn)行的，而從所述的較低檔位的傳動(dòng)比組中的一個(gè)傳動(dòng)比換檔到一個(gè)所述較高檔位的自動(dòng)傳動(dòng)比組中的傳動(dòng)比需要一手動(dòng)啟動(dòng)的換檔操作，所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括用于接收輸入信號(hào)的一控制器，包括表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)裝置輸入軸轉(zhuǎn)速、輸出軸轉(zhuǎn)速和/或駕駛員設(shè)定的節(jié)氣門(mén)位置的諸輸入信號(hào)之一或者多個(gè)，并根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則處理所述諸輸入信號(hào)以對(duì)諸系統(tǒng)控制器發(fā)出指令輸出信號(hào)，所述的控制器包括一發(fā)動(dòng)燃油供給控制器和傳動(dòng)裝置換檔控制器，其特征在于所述方法包括當(dāng)檢測(cè)到下列條件(a)從所述較低檔位傳動(dòng)比組中的最高檔傳動(dòng)比手動(dòng)換入傳動(dòng)裝置空檔，(b)輸出軸轉(zhuǎn)速超過(guò)一第一參考值，以及(c)節(jié)氣門(mén)位置小于第二參考值時(shí)，表明駕駛員將手動(dòng)接合較高檔位的自動(dòng)傳動(dòng)比組中諸傳動(dòng)比之一的意圖以及正在啟動(dòng)自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)同步控制以接合所述較高檔位傳動(dòng)比組中所述之一的傳動(dòng)比。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述變速傳動(dòng)裝置為分段型傳動(dòng)裝置，并且所述較高檔位的自動(dòng)傳動(dòng)比組僅包括兩個(gè)最高檔傳動(dòng)比。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括一發(fā)動(dòng)機(jī)，而發(fā)動(dòng)機(jī)包括一發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，所述控制器由所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器限定。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于還包括當(dāng)檢測(cè)到從所述較低檔位的傳動(dòng)比組中的最高檔傳動(dòng)比手動(dòng)換入傳動(dòng)裝置的空檔，和(d)輸出軸轉(zhuǎn)速低于所述第一參考值以及(e)節(jié)氣門(mén)位置大于所述第二參考值中的一個(gè)或多個(gè)時(shí)，允許駕駛員保持手動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給和所有的傳動(dòng)系統(tǒng)換檔。
13.如權(quán)利要求9、10或12所述的方法，其特征在于所述第一參考值相應(yīng)于一車(chē)速，此時(shí)，期望從所述較低檔位的傳動(dòng)比組中的最高檔傳動(dòng)比換入高檔。
14.如權(quán)利要求9、10或12所述的方法，其特征在于所述第二參考值相應(yīng)于節(jié)氣門(mén)全開(kāi)度的大約40％～60％。
全文摘要
一種部分自動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)(92)包括機(jī)械變速傳動(dòng)裝置(10),其具有手動(dòng)換檔的一較低檔位的傳動(dòng)比組(一—八檔)和在較高檔位的傳動(dòng)比之間自動(dòng)換檔的較高檔位的傳動(dòng)比(九—十檔),在高低兩檔位組之間需要手動(dòng)換檔。提供有控制邏輯來(lái)檢測(cè)駕駛員換入自動(dòng)較高檔位傳動(dòng)比組的意圖和啟動(dòng)自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)同步控制,以接合所述較高檔位傳動(dòng)比組之一。
文檔編號(hào)B60W30/18GK1195084SQ98104119
公開(kāi)日1998年10月7日 申請(qǐng)日期1998年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月5日
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