專利名稱：用于消除采用離心式離合器的傳動系統(tǒng)的頂齒問題的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種離心式主離合器、以及采用該離合器的車輛傳動系統(tǒng)。具體來講，本發(fā)明涉及一種車輛自動傳動系統(tǒng)，其包括一發(fā)動機；一多速比變速器；一由用于可將發(fā)動機與變速器驅(qū)動地接合起來的離心操作主摩擦離合器；以及一用于在車輛的起步工況中根據(jù)節(jié)氣門位置以及所檢測到的其它系統(tǒng)工作狀態(tài)而對發(fā)動機的燃料供應進行控制的控制器，其中的系統(tǒng)工作狀態(tài)例如是如下條件中的至少之一發(fā)動機轉(zhuǎn)速、變速器輸入軸轉(zhuǎn)速、變速器輸出軸轉(zhuǎn)速、發(fā)動機扭矩、以及所接合的傳動比。
更具體來講，本發(fā)明的一種示例性實施方式涉及一種用于車輛自動機械傳動系統(tǒng)的起動控制方法/系統(tǒng)，該傳動系統(tǒng)采用一僅受發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制的離心式主摩擦離合器以及一用于在車輛起步工況中對發(fā)動機的供油進行控制的控制器。
背景技術：
不需要車輛駕駛員或操作者對車輛的主離合器進行控制的自動機械傳動系統(tǒng)(該系統(tǒng)被稱為“兩踏板式系統(tǒng)”)，以及由此離合器的控制裝置和致動器在現(xiàn)有技術中是公知的，如可參見如下的美國專利來了解這些技術第4081065號、第4361060號、第4936428號；第5439428號、第5634867號、第5630773號、第5960916號、以及第5947847號，這些專利所公開的內(nèi)容被結(jié)合到本申請中作為參考。由于需要單獨的離合器的致動器、傳感器和/或連接至其上的電能和/或流體能(即壓縮(空氣)和/或液壓的)連接件，而這些裝置會提高所述系統(tǒng)的供貨成本、裝配成本以及保養(yǎng)成本，所以這樣的系統(tǒng)并不是完全令人滿意的。
在現(xiàn)有技術中，由離心操作的摩擦離合器是公知的，且通常包括一由一原動機驅(qū)動的驅(qū)動輸入件，該原動機一般是電動機或內(nèi)燃機；一些可隨驅(qū)動件一起轉(zhuǎn)動的重塊，在驅(qū)動構(gòu)件轉(zhuǎn)動時，重塊將在離心力作用下沿徑向向外移動，從而使驅(qū)動輸入構(gòu)件與從動輸出構(gòu)件摩擦接合?？蓞⒁娒绹鴮＠?580372、3696901、5437356、3810533、4819779、5441137、5730269、以及4610343號來了解由離心式操作的離合器的實例，這些專利所公開的內(nèi)容被結(jié)合到本申請中作為參考資料。
當確定希望進行從當前的接合速比換入空檔、而后再換入目標檔位的動態(tài)換檔，全自動或半自動的機械式傳動系統(tǒng)就在保持車輛主摩擦離合器接合的同時，啟用自動燃油控制操作，以降低通過待脫開接合的牙嵌式離合器的扭矩，這種傳動系統(tǒng)在現(xiàn)有技術中是公知的，例如可參見美國專利Nos.4850236、5820104、5582558、5735771、5775639、6015366、以及6126570來了解此方面的技術，這些專利所公開的內(nèi)容被結(jié)合到本申請中作為參考資料。這些系統(tǒng)包括其試圖對調(diào)整發(fā)動機的燃油以實現(xiàn)傳動系持續(xù)的零扭矩的系統(tǒng)；以及迫使扭矩反向的系統(tǒng)，見美國專利No.4850236。在檢測到空檔工況時，這些系統(tǒng)在保持主離合器接合的同時，使發(fā)動機在一個被確定為用于形成用于接合目標傳動比的同步狀態(tài)的速度下轉(zhuǎn)動。
采用離心式離合器的車輛傳動系統(tǒng)—尤其是重型車輛所用的傳動系統(tǒng)并不是令人滿意的，這是因為發(fā)動機一般受控于節(jié)氣門裝置的位置，而不是根據(jù)基于目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和/或發(fā)動機扭矩的閉環(huán)控制基礎，因而，無法為車輛的平穩(wěn)啟動和低速工作而提供可接受的控制?，F(xiàn)有技術中采用離心式主離合器的車輛傳動系統(tǒng)未設置帶有損壞和/或過熱保護的離合器，和/或未設計成在選定成在主離合器保持接合的條件下允許進行動態(tài)換檔的發(fā)動機轉(zhuǎn)速上可鎖止和釋放的。
離心式離合器根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速來進行接合和分離，需要操控發(fā)動機的轉(zhuǎn)速以選擇性地接合和分離離合器。而為了實現(xiàn)離合器接合或分離而需要對發(fā)動機進行操控的事實使得某些狀況很難避免—尤其是頂齒(tooth-butt)問題。如果在車輛停車的條件下試圖換入檔位，就會發(fā)生頂齒狀態(tài)。一接合離合器套的齒碰撞或抵頂?shù)揭M行確定為接合目標的齒輪的用于接納的花鍵的端部上。如果各部件之間沒有相對轉(zhuǎn)動，則它們就保持相互抵頂。對于通用的人工控制主離合器，可短暫地接合主離合器，以使輸入軸轉(zhuǎn)速提高，從而短時地在接合套與目標齒輪之間形成相對轉(zhuǎn)動。對于離心式離合器，不具備人工接合主離合器以在接合套與齒輪之間提供希望的相對轉(zhuǎn)動的能力。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種離心式主摩擦離合器以及一種采用該離合器的車輛自動傳動系統(tǒng)而減輕現(xiàn)有技術中的缺陷或使其最小化，其中的傳動系統(tǒng)通過采用用于改變發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的控制器而利用閉環(huán)控制來促進接合。
本發(fā)明公開了一種用于控制車輛自動傳動系統(tǒng)以消除頂齒狀態(tài)的方法。自動傳動系統(tǒng)包括一具有一發(fā)動機輸出件的內(nèi)燃機；一具有一輸入軸的多變速檔位變速器；一用于驅(qū)動地連接所述發(fā)動機輸出件和所述輸入軸的離心式摩擦離合器；一對有關發(fā)動機燃油供應程度的人工請求作出響應的節(jié)氣門；以及一系統(tǒng)控制器。系統(tǒng)控制器接收包括如下信號中的兩或更多個的輸入信號(i)發(fā)動機轉(zhuǎn)速；(ii)節(jié)氣門位置；(iii)所接合的傳動比；(iv)輸入軸轉(zhuǎn)速；(v)車輛速度；(vi)牙嵌式離合器構(gòu)件的位置；以及(vii)指示試圖將變速器換入檔位的換檔信號。系統(tǒng)控制器具有至少一種用于選擇性地控制燃油供應以對發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩的至少之一進行控制的工作模式。系統(tǒng)控制器按照邏輯規(guī)則處理所述信號，以向至少包括所述發(fā)動機控制器的系統(tǒng)致動器發(fā)出指令輸出信號。所述方法包括以下步驟(a)檢測某些頂齒狀態(tài)的要素條件；(b)根據(jù)頂齒要素條件確定發(fā)生了頂齒狀態(tài)；(c)在發(fā)生頂齒狀態(tài)的情況下，由控制器對發(fā)動機實施自動控制；(d)在頂齒狀態(tài)發(fā)生之后，至少周期性地檢查頂齒的要素條件，如果不滿足任一頂齒要素條件，則終止由控制器對發(fā)動機進行的自動控制；(e)在控制器的控制下，以一第一增加率自動提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，直至達到一第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第一目標增速持續(xù)時間中的一個；(f)在控制器的控制下，在達到第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第一目標增速持續(xù)時間中的一個時，自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速；(g)如果在將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速之后，變速器仍保持在頂齒狀態(tài)，則在控制器的控制下，以一第二增加率再次自動地提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速到由一第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第二目標增速持續(xù)時間中的一個確定的最大轉(zhuǎn)速；(h)在控制器的控制下，在達到第二目標轉(zhuǎn)速和第二增速持續(xù)時間中的一個時，自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速；以及(i)解除控制器對發(fā)動機的自動控制。
本發(fā)明公開了一種用于控制車輛自動傳動系統(tǒng)以消除頂齒狀態(tài)的方法。自動傳動系統(tǒng)包括一具有一發(fā)動機輸出構(gòu)件的內(nèi)燃機；一具有一輸入軸的多變速檔位變速器；一用于驅(qū)動地連接所述發(fā)動機輸出構(gòu)件與所述輸入軸的離心式摩擦離合器；一對有關發(fā)動機燃油供應程度的人工請求作出響應的節(jié)氣門；以及一系統(tǒng)控制器。系統(tǒng)控制器接收包括如下信號中的兩個或更多個輸入信號(i)發(fā)動機轉(zhuǎn)速；(ii)節(jié)氣門位置；(iii)所接合的傳動速比；(iv)輸入軸轉(zhuǎn)速；(v)車輛速度；(vi)牙嵌式離合器構(gòu)件的位置；以及(vii)指示試圖將變速器換入檔位的換檔信號。系統(tǒng)控制器具有至少一種用于選擇性地控制燃油供應以對發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩的至少之一進行控制的工作模式。系統(tǒng)控制器按照邏輯規(guī)則處理所述信號，以向系統(tǒng)的至少包括所述發(fā)動機控制器的致動器發(fā)出指令輸出信號。所述方法包括以下步驟(a)檢測某些頂齒狀態(tài)的要素條件；(b)根據(jù)頂齒要素條件確定發(fā)生了頂齒狀態(tài)；(c)在發(fā)生頂齒狀態(tài)的情況下，在系統(tǒng)控制器內(nèi)將發(fā)動機控制轉(zhuǎn)變?yōu)榉理旪X程序；(d)在執(zhí)行防頂齒程序的過程中，至少周期性地檢查頂齒的要素條件，如果不滿足任一頂齒要素條件，則退出防頂齒程序；(e)在防頂齒程序的控制下，以一第一增加率自動提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，直至達到一第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第一目標增速持續(xù)時間中的一個；(f)在防頂齒程序的控制下，在達到第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第一目標增速持續(xù)時間中的一個時，自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速；(g)如果在將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速之后，變速器仍保持在頂齒狀態(tài)，則在防頂齒程序的控制下，以一第二增加率再次自動地提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速到由一第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第二目標增速持續(xù)時間中的一個確定的最大轉(zhuǎn)速；(h)在控制器的控制下，在達到第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間中的一個時，自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速；以及(i)解除控制器對發(fā)動機的自動控制。
本發(fā)明公開了一種用于控制車輛自動傳動系統(tǒng)、以消除頂齒狀態(tài)的控制系統(tǒng)。自動傳動系統(tǒng)包括一具有一發(fā)動機輸出構(gòu)件的內(nèi)燃機；一具有一輸入軸的多變速檔位變速器；一用于驅(qū)動地連接所述發(fā)動機輸出構(gòu)件與所述輸入軸的離心式摩擦離合器；一對有關發(fā)動機燃油供應程度的人工請求作出響應的節(jié)氣門；以及一系統(tǒng)控制器。系統(tǒng)控制器接收包括如下信號中的兩個或更多個輸入信號(i)發(fā)動機轉(zhuǎn)速；(ii)節(jié)氣門位置；(iii)所接合的傳動速比；(iv)輸入軸轉(zhuǎn)速；(v)車輛速度；(vi)牙嵌式離合器構(gòu)件的位置；以及(vii)指示試圖將變速器換入檔位的換檔信號。系統(tǒng)控制器具有至少一種用于選擇性地控制燃油供應以對發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩的至少之一進行控制的工作模式。系統(tǒng)控制器按照邏輯規(guī)則處理所述信號，以向系統(tǒng)的至少包括所述發(fā)動機控制器的致動器發(fā)出指令輸出信號。所述控制系統(tǒng)具有用于下列操作有效的邏輯步驟(a)檢測某些頂齒狀態(tài)的要素條件；(b)根據(jù)頂齒要素條件確定發(fā)生了頂齒狀態(tài)；(c)在發(fā)生頂齒狀態(tài)的情況下，由控制器對發(fā)動機實施自動控制；(d)在頂齒狀態(tài)發(fā)生之后，至少周期性地檢查頂齒的要素條件，如果不滿足任一頂齒要素條件，則終止由控制器對發(fā)動機進行的自動控制；(e)在控制器的控制下，以一第一增加率自動提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，直至達到一第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第一目標增速持續(xù)時間中的一個；(f)在控制器的控制下，在達到第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第一目標增速持續(xù)時間中的一個時，自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速；(g)如果在將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速之后，變速器仍保持在頂齒狀態(tài)，則在控制器的控制下，以一第二增加率再次自動地提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速到由一第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第二目標增速持續(xù)時間中的一個確定的最大轉(zhuǎn)速；(h)在控制器的控制下，在達到第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間中的一個時，自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速；以及(i)解除控制器對發(fā)動機的自動控制。
通過閱讀結(jié)合附圖對優(yōu)選實施方式所作的描述，可更加清楚地理解本發(fā)明的所述以及其它目的和優(yōu)點。


圖1是一采用本發(fā)明的離心式離合器和發(fā)動機燃油控制裝置的車輛傳動系的示意圖；圖2是一在各發(fā)動機轉(zhuǎn)速下本發(fā)明的離心式離合器的夾緊力特性的圖線形式的示意圖；圖3以圖線的形式示意性地表示了對于本發(fā)明的系統(tǒng)，在車輛起步時各個節(jié)氣門位置所對應的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速；
圖4是一局部俯視剖面圖，示出本發(fā)明離合器的端蓋和離心機構(gòu)；圖5是一個局部剖視圖，示出離心機構(gòu)所采用的滾子、斜坡面、以及夾緊力限制彈簧機構(gòu)；圖6A和圖6B是兩個局部剖視圖，分別示出離心配重徑向最內(nèi)側(cè)的離合器分離位置和徑向最外側(cè)的離合器完全接合位置；圖7是本發(fā)明的示意性局部剖視圖；圖8是控制器所采用的一邏輯過程的流程圖形式的示意圖，用于判斷是否應當對發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行限制以防止離合器發(fā)生接合；圖9A、9B、9C是控制器為了識別和消除頂齒狀態(tài)所采用的邏輯過程的流程圖形式的示意圖；以及圖10是離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速作為時間的函數(shù)的坐標圖的圖線形式的示意圖，該轉(zhuǎn)速是由控制器為消除頂齒狀態(tài)所采用的邏輯程序確定的。
具體實施例方式
圖1中示意性地表示了一采用了本發(fā)明的離心式操作主摩擦離合器和控制方法的至少半自動的車輛傳動系統(tǒng)10。系統(tǒng)10例如可以如美國專利No.4361060所描述的那樣是全自動的，例如也可如美國專利No.4648290和5409432所描述的那樣為半自動的，或者可以如美國專利No.4850236、5582558、5735771以及6015366所描述的那樣，為由控制器助動的手動式。
在系統(tǒng)10中，一包括一與一副變速器型輔助變速器段16串聯(lián)連接的主變速器段14的換檔變速器12與一內(nèi)燃機18通過本發(fā)明的離心式主摩擦離合器20驅(qū)動地連接，內(nèi)燃機18例如是公知的汽油機或柴油機。作為舉例，變速器12可以是現(xiàn)有技術中公知類型且由本申請的受讓人EATONCORPORATION的以“Super-10”和“Lightning”的商標進行銷售，其更為詳細的細節(jié)可參見美國專利Nos.4754665、6015366、5370013、5974906、以及5974354，這些專利所公開的內(nèi)容被結(jié)合到本文中作為參考。作為備選方案，該變速器12也可以不帶有副變速器型輔助變速器段16。
發(fā)動機18包括一曲軸22，該曲軸連接到離心式主離合器20的驅(qū)動件60上，該驅(qū)動件與一個連接到變速器輸入軸28上的從動件62摩擦地接合或與之分離。變速器的輸出軸30從副變速器段16伸出，以通過一驅(qū)動半軸31或分動器驅(qū)動連接至車輛的驅(qū)動輪。
文中與主摩擦離合器相關聯(lián)使用的術語“接合”和“分離”分別是指離合器具有或缺乏傳遞大量扭矩的能力。在缺少至少一最小夾緊力的情況下，僅摩擦表面之間隨機性的接觸不被看作是接合狀態(tài)。
從圖1可看出，離心式離合器20不需要設置外部離合器致動器，并根據(jù)測得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(ES)對其進行操作。離心式離合器20也不需要操作機構(gòu)、指令信號輸入、電力和/或壓縮空氣和/或液壓管路。本發(fā)明最為經(jīng)濟的應用場合是用在干式離合器上，但本發(fā)明也適用于濕式離合器技術。
傳動系統(tǒng)10還包括用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速(ES)的轉(zhuǎn)速傳感器32、用于檢測輸入軸轉(zhuǎn)速(IS)的傳感器34、以及用于檢測輸出軸轉(zhuǎn)速(OS)的傳感器36，這些傳感器可輸出指示各個轉(zhuǎn)速的信號。傳感器37提供了一個指示加速踏板39位置或需求扭矩的信號THL。該信號一般被表達為節(jié)氣門全開位置的百分比(0％到100％)。發(fā)動機18是電子控制的。在一示例性的實施方式中，發(fā)動機18包括一響應電子信號的發(fā)動機控制器38。
設置了一個X-Y(方向)換檔致動器40，用于對變速器主段和/或副段執(zhí)行自動換檔或線傳電控換檔(shift-by-wire)，該致動器例如可是美國專利No.5481170、5281902、4899609、以及4821590中說明的類型。一種示例性的致動器具有一對通過一機械接口對變速器執(zhí)行換檔的電動的馬達或伺服電機。一檔位選擇器42使得車輛駕駛員能選擇一工作模式，其給出一個指示所需檔位的傳動比或目標傳動比(Target Gear Ratio)的信號GRT。圖1所示的檔位選擇器42具有多個可由車輛操作人員進行選擇的速比范圍按鈕。作為備選方案，檔位選擇器42也可采用圖中未示出的其它形式，例如可以是帶有一換檔手柄的換檔桿。換檔桿可在與各個速比范圍相對應的各位置之間切換。
發(fā)動機控制器38與X-Y換檔致動器40通過一個經(jīng)由一發(fā)動機電子控制單元(ECU)44、一變速器ECU 46、以及一系統(tǒng)ECU 50(形成的)系統(tǒng)通訊。發(fā)動機ECU 44和系統(tǒng)ECU 50通過一采用如SAE J-1922、SAEJ-1939、ISO 11898等適當?shù)耐ㄓ崊f(xié)議的第一多路數(shù)據(jù)總線52實現(xiàn)相互通訊。類似地，變速器ECU 46和系統(tǒng)ECU 50通過一第二多路數(shù)據(jù)總線53相互通訊?？梢岳斫?，如果將ECU 44、46、50中的一個或多個組合起來，本發(fā)明系統(tǒng)能同樣良好地工作。
ECU 44、46、和50優(yōu)選屬于美國專利No.4595986和4361065所公開類型的基于微處理器的控制單元，上述兩專利文件所公開的內(nèi)容被結(jié)合到本文中作為參考。ECU 44、46、50通過普通的電信號和電力導電元件54如導線接受來自節(jié)氣門位置傳感器50、轉(zhuǎn)速傳感器32、34和36的輸入信號。ECU 44、46、50按照預定的邏輯規(guī)則處理這些信號，以便于通過導電元件54向系統(tǒng)致動器如發(fā)動機控制器38、換檔控制器40等發(fā)出指令輸出信號。ECU 44、46、50還可相互指導而發(fā)出指令信號。通訊協(xié)議可建立這些指令的優(yōu)先級。ECU中存儲著用于控制發(fā)動機、變速器和離合器的控制算法或程序。下文將詳細討論離合器的控制算法。
如公知的那樣，為了脫開尤其是重型車輛中車輛機械傳動系中的牙嵌式離合器，必須要釋放該接合的牙嵌式離合器處的扭矩鎖合。如果不希望分離主摩擦離合器20，則可通過控制發(fā)動機的燃油供應來實現(xiàn)設想的傳動系零扭矩和/或通過強制扭矩反向來解除扭矩鎖合，所述扭矩反向會主動致使經(jīng)過傳動系零扭矩狀態(tài)。
當全自動或半自動的機械傳動系統(tǒng)確定要從當前接合的速比換入空檔、而后再換入目標檔位的換檔時，就在保持車輛主摩擦離合器接合的同時，啟用自動燃油控制，以降低經(jīng)過待分離的牙嵌式離合器的扭矩，這種傳動系統(tǒng)在現(xiàn)有技術也是公知的，例如可參見上述的美國專利No.4850236、5582558、5735771、5775639、6015366和6126570。在很多情況下，在主離合器保持接合的狀態(tài)下進行換檔是優(yōu)選的，因為這樣的換檔傾向于具有較高的換檔質(zhì)量和/或降低傳動系的磨損。這些系統(tǒng)包括試圖控制發(fā)動機的燃油供應以達到或保持傳動系零扭矩水平的系統(tǒng)，見美國專利No.4593580，該專利所公開的內(nèi)容被結(jié)合到本申請中作為參考；控制發(fā)動機的燃油供應、以強制實現(xiàn)一次或多次扭矩反向，參見美國專利No.4850236。在檢測到變速器處于空檔時，離合器20保持接合狀態(tài)，且發(fā)動機轉(zhuǎn)速被指令變化到一個用于接合到一所需或目標傳動比的基本上同步的速度上(ES＝OS×GRT)。
為實現(xiàn)所需輸出扭矩或飛輪扭矩而對發(fā)動機扭矩進行的控制是公知的，可參見美國專利No.5620392來了解此技術，該專利所披露的內(nèi)容被結(jié)合到本發(fā)明中作為參考。此處所用的發(fā)動機扭矩是指一個指示發(fā)動機扭矩的值，通常是指發(fā)動機的總扭矩，從該數(shù)值可計算或估計出輸出扭矩或飛輪扭矩。美國專利No.5509867和5490063討論了發(fā)動機總扭矩與飛輪扭矩之間的關系，所述專利文件所披露的內(nèi)容被結(jié)合到本發(fā)明中作為參考?？衫枚鄠€工作參數(shù)估計出發(fā)動機的扭矩值，所述工作參數(shù)包括燃料流量、空氣流量和空氣溫度。
作為舉例，符合SAE 1939或類似協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路允許ECU 50通過該鏈路上發(fā)布指令，以便于按照幾種模式中的某一模式控制發(fā)動機的燃油供應，這些模式例如為i)按照操作人員對節(jié)氣門的調(diào)節(jié)；ii)實現(xiàn)一指令或目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速(ES＝EST)；iii)實現(xiàn)一指令或目標發(fā)動機扭矩(ET＝ETT)；以及iv)將發(fā)動機轉(zhuǎn)速或扭矩保持在限值以下(ES＜ESMAX和/或ET＜ETMAX)。
總線52和導電元件54上還載送著許多輸入信號/信息信號，例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速(ES)、發(fā)動機扭矩(ET)等。
如圖4至圖7最為清楚地所示，下文將對離心式離合器20的結(jié)構(gòu)作詳細的描述。離合器20包括被固定成(通常在發(fā)動機飛輪處)隨發(fā)動機曲軸22轉(zhuǎn)動的輸入件或驅(qū)動件60，和被固定成在變速器輸入軸28上轉(zhuǎn)動的輸出件或從動件62。如所公知的那樣，輸入構(gòu)件60的轉(zhuǎn)動將促使離合器20接合，并使發(fā)動機輸出件—通常是發(fā)動機飛輪等—與變速器輸入軸28的驅(qū)動連接。離合器20的夾緊力和由此其傳遞扭矩的能力是發(fā)動機18和離合器輸入件60轉(zhuǎn)速(ES)的函數(shù)。在略大于發(fā)動機怠速的發(fā)動機轉(zhuǎn)速下，離合器20應當達到初始接合的狀態(tài)。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于要求第一次升檔時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，離合器20應當完全接合。與普通的常態(tài)下為接合的彈簧作用式主摩擦離合器不同，在低發(fā)動機轉(zhuǎn)速下，離合器20是分離的。
為了在主離合器20接合的狀態(tài)下使車輛可以實現(xiàn)正確起步和動態(tài)換檔，一旦完全接合，離合器20就應當在發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于下面兩個轉(zhuǎn)速時保持完全接合，即(i)開始執(zhí)行降檔時最高的預期轉(zhuǎn)速；以及ii)在經(jīng)過一次升檔之后最低的預期發(fā)動機轉(zhuǎn)速。如參見美國專利No.4646891和6022295所述，初始接合是離合器摩擦表面之間在初始的扭矩傳遞接觸，上述兩專利的內(nèi)部被結(jié)合到本申請中作為參考。用于只有在換檔完成時的預期發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過一最小基準值時才啟動單檔升檔操作或跳檔升檔操作的邏輯可參見美國專利No.6113516和第61459545號來了解，上述兩專利所披露的內(nèi)容被結(jié)合到本申請中作為參考。
圖2是表示在不同發(fā)動機轉(zhuǎn)速上離合器20一種示例性的實施例的夾緊力以及由此扭矩傳遞能力的圖線。
在所示的示例中，系統(tǒng)10是一重型卡車的傳動系，發(fā)動機18是一具有一約在600RPM到700RPM之間的怠速即點64的電控柴油機，其受控的最高轉(zhuǎn)速約為1800RPM到2000RPM之間。在該示例性實施方式中，在約750RPM轉(zhuǎn)速即點66(ESIE)處，離合器20將移動到初始接合狀態(tài)，此時的轉(zhuǎn)速略高于怠速，且隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高，具有一逐漸增大夾緊載荷—線70。在約1400RPM的轉(zhuǎn)速—點72上，離合器20將以等于或小于平臺最大夾緊力—4000磅的夾緊力達到最大程度的完全接合。一旦達到選擇成在極端條件下鎖死離合器(即在顯著大于預期扭矩載荷時滑差率基本上為零)的最大夾緊載荷，離合器20就將保持鎖定狀態(tài)—線74和76，直到發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降到小于約850RPM而到達釋放點78處為止。在釋放點78上，隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的降低，離合器20將非常迅速地分離—線80，以防止發(fā)動機停機。
850RPM的轉(zhuǎn)速小于(i)將指令進行降檔的最小發(fā)動機轉(zhuǎn)速和(ii)在完成一升檔操作時將啟動一單檔升檔或跳檔升檔操作的最小預期發(fā)動機轉(zhuǎn)速?？蓞⒁娒绹鴮＠鸑o.6149545，其所公開的內(nèi)容被結(jié)合到本申請作為參考。因此，具有圖2所示性能特性曲線的離心式離合器20允許實現(xiàn)平滑調(diào)整的車輛起步，并能確保離合器保持接合以動態(tài)升檔和降檔。
離心式離合器20一種示例性實施方式的結(jié)構(gòu)可參見圖4、5、6A、6B和7。離合器20包括一離合器端蓋組件100、摩擦盤組件102、中間壓板104和摩擦盤組件106。如從普通離合器的結(jié)構(gòu)所公知的那樣，端蓋組件100、一主壓板130和一中間壓板104安裝到一發(fā)動機飛輪136上以隨其轉(zhuǎn)動并構(gòu)成離合器的驅(qū)動部分60。摩擦盤組件102和106通常利用花鍵安裝到變速器輸入軸28上并構(gòu)成離合器的從動部分62。
離合器20離合部分20A的結(jié)構(gòu)和功能均與現(xiàn)有雙盤離合器的對應部分類似。與普通雙盤離合器的區(qū)別在于，端蓋組件100包括四塊在樞銷112上可樞轉(zhuǎn)地連接到端蓋組件上的離心配重110。復位彈簧114沿徑向向內(nèi)偏壓離心配重(flyweight)110以使其坐靠在止擋116上(參見圖6A)。止擋件118限制離心配重徑向向外的運動(見圖6B)。隨著發(fā)動機和端蓋組件100的轉(zhuǎn)動，離心力的作用將使得離心配重110克服彈簧114的偏壓作用而從圖6A所示位置移動到圖6B所示位置。各離心配重110分別帶有一個或多個在一反作用表面和一斜坡面之間作用以產(chǎn)生一個用于接合主離合器20的軸向夾緊力的滾子120或功能類似的楔形件。圖7示出受滾子120作用的操作件的示意圖。采用兩個在軸向?qū)R的滾子120是有利的，因為基本上能消除了在樞銷112處的離心配重的軸向反作用力。從圖7的局部視圖中示出繞輸入軸28的旋轉(zhuǎn)軸線122轉(zhuǎn)動的離合器20的構(gòu)件。
滾子120被接納在一固定的反作用板125的基本上平坦的表面124和一軸向可運動的坡面板128的斜坡面126之間。作為備選方案，表面124可以是斜坡構(gòu)件和/或楔形構(gòu)造的楔面構(gòu)件。也可采用其它的楔形結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^一調(diào)節(jié)機構(gòu)125A對反作用板125進行人工或/或自動調(diào)節(jié)，以補償磨損等。坡面板128通過一預緊彈簧件132作用在軸向可動的主壓板130上，彈簧件132限制了由坡面板作用在主壓板130上的軸向力。主壓板130將向夾置在主壓板130的表面130A與中間壓板104之間、以及中間壓板104與發(fā)動機飛輪136的表面136A之間的摩擦板102、106的摩擦片134施加一夾緊力CF。摩擦盤組件102和106的轂部140和142分別設計成用花鍵安裝到輸入軸28上以隨其轉(zhuǎn)動，而其它板件125、128、130和104則隨發(fā)動機飛輪136轉(zhuǎn)動。
在停止時，滾子120中的一個與表面126的凹陷部分146接合，且不向摩擦片施加向左的軸向夾緊力。當滾子徑向向外移動了足夠的距離并到達斜坡面126的斜面部分148上時，則施加一個增大的軸向夾緊力(見圖2中的線70)。隨著滾子繼續(xù)徑向向外移動到表面126的平面延伸部分150上，夾緊力保持在一個由預緊彈簧132限定的平臺最大值上(見圖2中的線74和76)。在彈簧132完全壓縮之前，離心配重110將抵靠在止擋118上。通過彈簧施加作用力以限制所施加的最大力，這在現(xiàn)有技術中是公知的，例如可參見美國專利No.5901823。
使?jié)L子120爬上斜坡部分148而到達平面部分150所需的離心力152大于克服來自于復位彈簧114的彈簧力154作用將滾子120保持在平坦部分上所需的力。這就可解釋圖2中72點的初始最大夾緊力發(fā)動機轉(zhuǎn)速值與圖2中點78的釋放發(fā)動機轉(zhuǎn)速值之間的差值?？稍谄矫娌糠?50上增設倒錐結(jié)構(gòu)和/或凹陷、和/或調(diào)整坡面148和/或平面部分150的斜度、彈簧114的彈性系數(shù)和/或相對質(zhì)量，以改變圖2中點78處的、離合器分離時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
如公知的那樣，重型車輛在一起動速比(即輸入軸轉(zhuǎn)速與輸出軸轉(zhuǎn)速的比值相對較高的速比)上進行起步時輸入軸上所需的扭矩(例如600到900磅英尺，具體數(shù)值取決于道路坡度)小于車輛高速行駛時所需的扭矩。通常的重型車輛柴油機在一最大扭矩RPM上可具有一約為1400到2200磅英尺的最大扭矩輸出。
對于主摩擦離合器20的一種實施例，1000磅的夾緊力將產(chǎn)生約600到700磅英尺(lbs·ft)的扭矩(傳遞)能力，而4000磅的夾緊力將提供約3000磅英尺的扭矩能力，該數(shù)值遠超過發(fā)動機的額定扭矩和傳動系的性能容量，并在離合器處于圖2中線74和76所示的平臺最大夾緊載荷狀態(tài)時，提供一大的安全裕度。
在車輛起步時，即靜止起動車輛時，離合器20在約750 RPM與950RPM之間鎖止，準確的轉(zhuǎn)速取決于如車輛是否在一陡坡上起步等一些因素。在陡坡上時，鎖止發(fā)生在較高的扭矩水平上。在車輛的起步模式中，即當車輛被停車或以非常低的車速運動時，離合器20未完全接合且接合一起動速比(通常情況下，在10個前進檔的變速器中為倒檔、1檔或2檔)。本發(fā)明的控制邏輯將以下文所述的起步模式工作。
采用一離合器控制算法來控制離合器20的接合。該離合器控制算法有助于方便車輛的起步和換檔。盡管稱為離合器控制算法，該控制算法還與變速器(控制)算法和發(fā)動機(控制)算法交互作用以在某些情況下控制發(fā)動機，因為離合器的接合狀態(tài)主要是發(fā)動機轉(zhuǎn)速的函數(shù)。在這些情況下，離合器算法與其它算法以及駕駛員的輸入相比占重要地位。
通常，當離合器分離或車輛未移動時，離合器控制算法主動地控制發(fā)動機并由此控制離合器的再次接合。這種情況一種例外是當參數(shù)“駕駛員選擇＝空檔”時，也就是說，如果駕駛員選擇了空檔檔位。如果選擇了空檔，則系統(tǒng)10解除離合器算法對發(fā)動機的控制，因為此時離合器20的接合或分離并不重要。但是，如果在系統(tǒng)初始上電(power-up)時未檢測到輸入軸的轉(zhuǎn)動，就出現(xiàn)了該例外情況的一種例外。在初始上電時，空檔始終是所選擇的速比范圍。如果未檢測到輸入軸轉(zhuǎn)動，即如果輸入軸的轉(zhuǎn)速(IS)＜100 RPM，則離合器算法就將以與下文中防頂齒控制程序所采用的方式相同的方式請求提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)將繼續(xù)增大發(fā)動機轉(zhuǎn)速(ES)，直到輸入超過最小值參數(shù)(一指示輸入軸轉(zhuǎn)速(IS)是否已超過100 RPM的狀態(tài)信息)的值變?yōu)椤罢妗?。完成這一操作有助于形成起動離合器接合的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(ES)，并確保輸入轉(zhuǎn)速傳感器34工作正常。
當靜止起動或起步車輛時，必須要將變速器置于一驅(qū)動檔位范圍內(nèi)，并接合牙嵌式離合器中的一個。但是，應當理解，在車輛停止的狀態(tài)下，接合采用離心式離合器20的變速器12中的一個牙嵌式離合器可能需要限制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，以保證分離離合器20。當發(fā)動機控制系統(tǒng)使發(fā)動機18響應于某一工況(例如冷機起動)而在一較高轉(zhuǎn)速上運行時，情況尤其是這樣。
如果要在車輛停車的條件下進行掛檔，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速必須要低于離合器20開始接合的轉(zhuǎn)速，以確保輸入軸和牙嵌式離合器能停止轉(zhuǎn)動。根據(jù)圖8中流程圖所示的示例性邏輯，如果出現(xiàn)了下列的條件，則離合器算法限制發(fā)動機轉(zhuǎn)速i)所需檔位≠空檔(檔位選擇桿未處于“空檔”位置)；和ii)檔位接合狀態(tài)＝假(某一檔位未指示為接合)；和iii)車輛移動狀態(tài)＝車輛未移動；和iv)踏板39處于或最近曾處于一位置上，該位置小于一指示假設為怠速工況的節(jié)氣門位置范圍(例如5％節(jié)氣門開度)的預定踏板位置；和v)控制換檔狀態(tài)≠推向檔位(X-Y換檔致動器40并未正將變速器推入到一檔位)。
在此情況下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速限值為如下兩數(shù)值的小值非空檔狀態(tài)下的一預定最大發(fā)動機轉(zhuǎn)速(在示例性實施例中為750 RPM)；用于節(jié)氣門關閉、非空檔檔位范圍和離合器分離模式(或簡稱為“離合器發(fā)動機怠速”模式)的一個發(fā)動機轉(zhuǎn)速目標限值減去一預定的發(fā)動機怠速偏差(在該示例性實施方式中為10 RPM)而得到的數(shù)值。
一旦確定對發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行限制是適當?shù)?，就忽略踏板位置，從而即使車輛操作人員增大踏板的位置開度而使其超過一預定的限度，發(fā)動機轉(zhuǎn)速也被限制在一個將離合器置于分離狀態(tài)并由此可進行檔位接合必須的低速上。但是，如果任一其它參數(shù)發(fā)生了改變，例如變速器被置于空檔位置、或檔位開始接合、或車輛開始移動、或X-Y換檔致動器40將變速器推入一檔位，則就不再需要限制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，并從而取消該限制。
如果在停車狀態(tài)下無法對變速器12進行掛檔，則就可能是由于齒輪或輪齒出現(xiàn)了頂接現(xiàn)象。當在車輛停止的條件下試圖接合檔位時，接合離合器套的齒就可能抵觸或頂靠在確定為目標接合檔位的預期接納花鍵端部的平面上。這種狀態(tài)被稱為頂齒，出現(xiàn)這一狀態(tài)的原因在于為了減小配合件之間撞擊而需要將接合齒之間的間隙設計得較為緊湊；以及由于齒的相對端的形狀所致。一般情況下，在接合件之間存在足夠的相對轉(zhuǎn)動，使得接合套的繼續(xù)轉(zhuǎn)動而脫離頂齒狀態(tài)以允許接合。但是，在一些情況下，尤其是當車輛完全停止時，所述接合件之間不存在任何相對轉(zhuǎn)速差。相對轉(zhuǎn)動的缺乏將導致接合離合器套保持在頂接狀態(tài)，而換檔器40無法換入所需的檔位上。對于普通的可人工選擇的主離合器，可通過短時地接合主離合器以向輸入軸以及與其轉(zhuǎn)動地聯(lián)接的元件引入轉(zhuǎn)動來克服這種的狀態(tài)。但是，對于離心式操作的主離合器，無法簡單地開始接合離合器，因為由于接合隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速而變化，人員無法精確地控制離合器的接合。
一旦X-Y換檔致動器40開始推向檔位接合位置，則系統(tǒng)10就通過其傳感器和控制單元對接合進行監(jiān)控，以判斷變速器10是否需要幫助以克服頂齒。一旦變速器12已接合入檔位，則系統(tǒng)執(zhí)行車輛從靜止到起動的正常起步。圖9a、9b和9c的流程圖表示了用于識別和克服頂齒的防頂齒程序邏輯的一種示例性實施方式。
離合器控制算法中的該防頂齒程序表現(xiàn)為對發(fā)動機進行控制以便于以受控的方式提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速ES。當下列這些判別頂齒的條件獲得滿足時，實施這樣的控制i)車輛未移動(條件1)；以及ii)未指示已接合一檔位(條件2)；以及iii)所需的檔位并非空檔(條件3)；以及iv)X-Y換檔致動器40正推向一檔位(條件4)。
如果滿足上述的全部條件，則就如圖10所示那樣，離合器控制算法的防頂齒程序向發(fā)動機發(fā)出指令，以提高其轉(zhuǎn)速。采用多達三次的發(fā)動機增速周期或沖升(bump)，以試圖實現(xiàn)接合。當檔位已接合指示器(在ECU50內(nèi))證實已經(jīng)接合(條件5)或輸入軸轉(zhuǎn)速(IS)≥25 RPM(條件6)，則終止防頂齒程序。如果三個發(fā)動機增速周期完成后，檔位仍未接合，則節(jié)氣門控制權交還駕駛員。駕駛員將獲得了通過操作加速踏板來人工促進檔位接合的機會。當所選擇的起動檔位被改變或所需檔位變?yōu)榭論踉賿旎啬骋粰n位時，應使循環(huán)程序重新復位(reset)，且如果需要的話應當再次起動以接合起動檔位。
一旦滿足防頂齒控制程序的起動條件，則在預定的延遲(其被稱為“第一沖升延遲(FIRST BUMP DELAY)”)之后，開始第一發(fā)動機增速周期。第一沖升延遲約為0.25秒，以便在第一次增速操作之前為離合器20的完全接合提供一段時間。根據(jù)圖10中的“離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速(CLUTCHDESIRED ENGINE SPEED)”圖線，發(fā)動機轉(zhuǎn)速以一個高沖升率從其初始值(該數(shù)值等于(使)離合器(分離的)-發(fā)動機怠速(CLUTCH ENGINEIDLE SPEED)減去發(fā)動機怠速偏差(ENGINE IDLE OFFSET)的差值，在示例性的實施方式中，發(fā)動機怠速偏差為10 RPM)向上攀升，直到超過一目標值(如下文對“車輛靜止起步程序”的討論和圖3所示的那樣，該目標值等于節(jié)氣門小開度低速160+(離合器)接觸點偏差平均值)為止(條件7)，然后，轉(zhuǎn)速以較慢的低沖升率增加。高沖升率約為300 RPM/秒。低沖升率約為100 PRM/秒。如果輸入軸轉(zhuǎn)速(IS)＞輸入軸目標轉(zhuǎn)速(條件8)，所測得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(ES)＞(基準接觸點轉(zhuǎn)速+接觸點偏差最大值(在示例性的實施方式中，該數(shù)值等于100 RPM)+沖升速度偏差)(條件9)，或者一定時器的數(shù)值超過了周期時間(條件10)，則停止增速。如果在第一周期中未能接合檔位，則隨后的沖升增大發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量值的限度和定時器的限值，從而更強烈地促進檔位的接合。在各沖升之間允許有用于接合檔位的約為1秒的沖升間隔延時。如上文指出的那樣，如果在第三沖升之后未完成接合，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速的控制權交還駕駛員。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速的控制權交還駕駛員時，燃油供應系統(tǒng)則響應駕駛員加速踏板輸入。這可通過一電纜系統(tǒng)(圖中未示出)來直接實現(xiàn)或較間接地利用一利用來自節(jié)氣門位置傳感器37的電信號控制燃油供應得線傳電控駕駛系統(tǒng)來實現(xiàn)。
如果在離心式離合器20接合前節(jié)氣門的控制權交還車輛駕駛員，則就必須要注意防止駕駛員突然接合離合器20。為防止這種突然接合，離合器控制算法以一與節(jié)氣門位置成正比的中等的速率逐漸提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速限值，而不是立刻就將節(jié)氣門恢復到全開狀態(tài)。
如果所測得的加速踏板位置小于一預定的離合器(接合時的)-踏板怠速值(CLUTCH PEDAL IDLE)—在示例性的實施方式中等于5％的開度，則離合器控制算法就將發(fā)動機的轉(zhuǎn)速或扭矩限制成剛好低于怠速。轉(zhuǎn)速優(yōu)選地限定為如下兩數(shù)值的小值最大發(fā)動機怠速值(在示例性的實施方式中等于750 RPM)，和上文描述的離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速的初始值(離合器發(fā)動機怠速減去發(fā)動機怠速偏差)。
隨著駕駛員進一步開啟節(jié)氣門，發(fā)動機轉(zhuǎn)速的限值以正常受控增速的增加率(在示例性的實施方式中等于200 RPM/秒)升高，或者，如果所測得的(節(jié)氣門)踏板位置大于離合器踏板RTD(Ride Through Detent)(在示例性的實施方式中，該數(shù)值為90％)時，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速以RTD受控增速的增加率(在示例性的實施方式中為250 RPM/秒)升高。增速過程持續(xù)進行，直到符合如下的任一條件為止i)接合狀態(tài)改變，例如a)檔位接合狀態(tài)＝真；或b)控制換檔狀態(tài)≠推入檔位；或c)車輛移動狀態(tài)≠車輛未移動；或者ii)測得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(ES)＜離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速減去離合器偏差裕值(在示例性的實施方式中為25 RPM)；或iii)離合器所需的發(fā)動機轉(zhuǎn)速＝J 1939 ENGINE CONFIG.MAPSPEED[6](在示例性的實施方式中，其等于由J 1939協(xié)議所規(guī)定的發(fā)動機高怠速(調(diào)定值+下降靜態(tài)偏差(Governor+Droop)))。
如果接合狀態(tài)發(fā)生了變化，則系統(tǒng)通過選擇適當?shù)南乱怀绦騺韺Υ俗鞒龇磻?，如是下文描述的Vehicle-Start-From-Rest Routine(車輛靜止起步程序)。如果測得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(ES)未跟上限值，則在繼續(xù)增速之前，將離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速設定為等于測得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速值+離合器偏差裕值(在示例性的實施方式中為25 RPM)，以防止出現(xiàn)太寬的非受控加速的區(qū)域?？梢岳斫庠谙拗到档蜁r，如果測得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(ES)無法跟上限值，則離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速就被設定為等于測得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速+離合器偏差裕值，以防止不受控的減速。如果離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速的限值達到了J 1939 ENGINE CONFIG.MAP速度，則保持該限值而不再繼續(xù)增速，這樣就使得駕駛員獲得對節(jié)氣門進行人工控制的靈活性，且未完全取消自動控制。
下面將對車輛靜止起步程序、或車輛起步程序進行說明。作為離心式離合器的特性，離合器20的夾緊力和扭矩傳遞能力隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加而增加。因而，很重要的是，通過控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高率來控制夾緊力的施加。如果在一采用J 1939協(xié)議的系統(tǒng)中由離合器控制算法執(zhí)行這樣的控制，則發(fā)出一J 1939“轉(zhuǎn)速/扭矩限值”指令，并在指令級別中賦予該指令最高的優(yōu)先級。當對節(jié)氣門施加作用時，為節(jié)氣門的該設定確定出一個發(fā)動機轉(zhuǎn)速目標。發(fā)動機轉(zhuǎn)速按照一受控的速率從怠速升高到該(目標)發(fā)動機轉(zhuǎn)速(離合器目標轉(zhuǎn)速)，以防止離合器的扭矩增加率快于驅(qū)動系的固有頻率。
圖3中具有兩條相交線一條節(jié)氣門小開度目標線156和一條節(jié)氣門大開度目標線158，示出了在節(jié)氣門開度從零到100％的整個節(jié)氣門位置范圍內(nèi)的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速。這兩條線的四個端點(節(jié)氣門開度比為零和100％)是由試驗獲得的，它們分別被稱為小開度線低速點160、小開度線高速點162、大開度線低速點164和大開度線高速點166，在示例性的實施方式中，各點的轉(zhuǎn)速分別為725 RPM、990 RPM、740 RPM和975 RPM。在給定節(jié)氣門位置處的離合器目標轉(zhuǎn)速168是由兩線中的較低的一條線限定的。為便于區(qū)分，離合器目標轉(zhuǎn)速線168用較粗的線繪制。
如圖3所示，離合器目標轉(zhuǎn)速168是節(jié)氣門位置的函數(shù)。例如，在20％的節(jié)氣門開度上，離合器目標轉(zhuǎn)速168是778 RPM。對于100％的開度，目標轉(zhuǎn)速為975 RPM。采用兩條線156、158來限定雙斜度的離合器目標轉(zhuǎn)速線168，這樣可提供一更為合適地調(diào)準的離合器算法。在離合器算法的開發(fā)過程中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)雙斜度關系要優(yōu)于單斜度線。盡管斜度略大的節(jié)氣門小開度目標線156與節(jié)氣門大開度目標線相距并不很遠，但它們之間的差值已足以使節(jié)氣門的響應出現(xiàn)可被覺察到的差異。采用雙斜度線168，可感到車輛的響應性更好。相反，在采用單斜度線的情況下，在以小節(jié)氣門開度起步時，感覺車輛較為遲緩。
在啟動正常的車輛靜止起步程序之前，必須要滿足如下的條件加速踏板的位置必須要大于一預定的視為指示駕駛員未壓下節(jié)氣門踏板的節(jié)氣門位置(在示例性的實施方式中為5％的開度)；由控制算法確定出的預期檔位并非空擋(檔位選擇桿不處于空擋位置)；一驅(qū)動檔接合；以及，離合器處于分離狀態(tài)。
控制程序以一受控的增加率將發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高到由離合器目標轉(zhuǎn)速線168確定的轉(zhuǎn)速限值上。離合器目標轉(zhuǎn)速168僅是一個限值，其并不強迫發(fā)動機以高于節(jié)氣門設定所需要的轉(zhuǎn)速運行。轉(zhuǎn)速限值通過J 1939指令發(fā)送。離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速是一個由車輛靜止起步程序所限定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制參數(shù)。離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速從一等于離合器發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速(非空檔的檔位上、以及離合器分離時節(jié)氣門開度位置為0％的發(fā)動機轉(zhuǎn)速目標限值)減去發(fā)動機怠速偏差(在示例性實施方式中等于10 RPM)的初始點移動到一等于節(jié)氣門小開度低速點160(在示例性的實施方式中，為725 RPM)加上下文將要介紹的接觸點偏差平均值的中間速度上。
發(fā)動機轉(zhuǎn)速以一個受控的速率移動向目標轉(zhuǎn)速168。其中的受控增加率隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加而減小。將發(fā)動機轉(zhuǎn)速移動到一個小于離合器目標轉(zhuǎn)速的中間轉(zhuǎn)速的受控增加率等于一正常從怠速快速增加率(NORMALFAST RAMP FROM IDLE)，或300 RPM/秒。在該優(yōu)選的實施方式中，在中間速度到離合器目標轉(zhuǎn)速168之間增速的受控速率下降到一個正常受控增加率，或200 RPM/秒。只要發(fā)動機轉(zhuǎn)速在一范圍內(nèi)進行增速，增速過程就持續(xù)地進行，直到達到離合器目標轉(zhuǎn)速為止，在示例性的實施方式中，所述范圍為(25 RPM+(加速踏板位置(％))RPM)。應當說明的是在上面的范圍計算公式中，數(shù)量單位是不統(tǒng)一的，但該計算公式是通過測試得到的，以提供一當試圖達到離合器目標轉(zhuǎn)速168時合適的發(fā)動機轉(zhuǎn)速工作范圍而進行的。
在該優(yōu)選實施方式中，如果踏板位置大于90％，且發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于所述中間轉(zhuǎn)速，則離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速就以RTD快速增加率上升，在示例性的實施方式中，該增加率為300 RPM/秒。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于所述中間轉(zhuǎn)速時，增加率被降低到RTD受控增加率上，在示例性的實施方式中，該增加率為250 RPM/秒。只要發(fā)動機轉(zhuǎn)速仍處于(25 RPM+(加速踏板位置(％))RPM)的范圍中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速就繼續(xù)提高。當采用較大的節(jié)氣門開度時，RTD增速準則使得車輛的起步略快。
一旦離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速已上升到離合器目標轉(zhuǎn)速168，則其就保持在該數(shù)值上，直到在節(jié)氣門設定發(fā)生改變或離合器進入接合。如果超過了RTD(Ride Through Detent)，則就出現(xiàn)了一種例外情況。也就是說，如果加速踏板位置大于90％，以及離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速以一預定時間(在示例性的實施方式中為1.5秒)接近離合器目標轉(zhuǎn)速，則離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速以較慢的在該優(yōu)選實施方式中等于50 RPM/秒的高阻(起步阻力)增加率升高，直到節(jié)氣門被釋放、減小或離合器接合為止。能引發(fā)這樣的情形的高起步阻力的工況的實例包括試圖在泥濘中起步和試圖在陡坡上起步。
如果離合器目標轉(zhuǎn)速168低于當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速或當前的離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速(例如在離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速已被升高到或接近于離合器目標轉(zhuǎn)速之后，如降低節(jié)氣門設定量就出現(xiàn)這樣的情況)，則離合器所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速被立即降低到新的離合器目標轉(zhuǎn)速168，而不經(jīng)過漸變延遲。
由于所公開的離心式離合器20的各個部件的機械特性，離合器扭矩傳遞能力與發(fā)動機轉(zhuǎn)速之間的關系會由于幾個因素而改變。這些因素包括彈簧的疲勞、離合器摩擦材料的磨損、泥土和污物帶來的摩擦、以及其它可能的因素。這些因素可造成在扭矩-轉(zhuǎn)速曲線中，速度會變大或變小。盡管這一現(xiàn)象不會造成離合器失效，但其性能和對油門的響應等會發(fā)生變化，這會造成工作特性的改變。在極端情況下，靜止起步過程會變得不平穩(wěn)，或者需要非常高的節(jié)氣門開度量來實現(xiàn)本來可由小節(jié)氣門開度實現(xiàn)的起步性能。因而，采用一簡單的自適應程序來調(diào)高或調(diào)低離合器目標轉(zhuǎn)速-節(jié)氣門開度曲線，以將性能恢復到最佳。
對于具有給定結(jié)構(gòu)的離心式離合器20，存在如圖3所示的特定的離合器目標轉(zhuǎn)速-節(jié)氣門位置的曲線，按照該曲線，離合器的工作方式能達到最優(yōu)。優(yōu)化曲線是一條使離合器20剛好在略高于(在示例性實施方式中為15到30 RPM)節(jié)氣門小開度低速點160的轉(zhuǎn)速上開始傳遞扭矩。此外，節(jié)氣門大開度和小開度轉(zhuǎn)速限值曲線156和158的斜度是這樣的在節(jié)氣門開度范圍內(nèi)，可實現(xiàn)范圍很寬的起動性能，同時還具有良好的節(jié)氣門響應性。
盡管節(jié)氣門小開度低速點160的確定是客觀的，但兩線156、158斜度以及節(jié)氣門大開度低速點164的布置的確定則是較主觀的。因而，這些數(shù)值是更多地根據(jù)經(jīng)驗確定的。但是，可采用一個很好的客觀依據(jù)即節(jié)氣門大開度高速點166應當被布置在一發(fā)動機轉(zhuǎn)速上，該轉(zhuǎn)速使離合器能輸出離合器峰值扭矩傳遞能力的約25％到30％。
圖3中的離合器目標轉(zhuǎn)速曲線168是按照上一段中的方式根據(jù)經(jīng)驗導出的。一旦曲線168被確定并被編入標準程序，該曲線就可用于結(jié)構(gòu)給定的離心式離合器的任何應用場合?？刹捎萌缦碌倪m應性程序來向上或向下調(diào)整或移動曲線，以適應磨損、摩擦等情況。
為了針對特定的離心式離合器而“適應”或調(diào)整曲線168，必須要確定離合器的“接觸點”速度。離心式離合器的接觸點速度是指離合器剛開始產(chǎn)生/傳遞扭矩時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。通過將發(fā)動機轉(zhuǎn)速從怠速緩慢地增加并紀錄變速器的輸入軸剛剛開始轉(zhuǎn)動時的點，就可確定出接觸點速度。在離心式離合器工作的兩個部分的過程中，可確定出接觸點速度。確定接觸點速度的第一可能的時機是在當車輛停止時試圖接合一檔位時。如果激活防頂齒控制，則輸入軸轉(zhuǎn)速超過25 RPM時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速被紀錄為接觸點轉(zhuǎn)速。第二個時機是初始加電而未檢測到一超過100 RPM的輸入軸轉(zhuǎn)速。在此情況下，防頂齒程序也被激活。
計算出一個等于所紀錄的接觸點轉(zhuǎn)速減去一基準接觸點轉(zhuǎn)速(在示例性的實施方式中等于765 RPM)的接觸點轉(zhuǎn)速偏差。基準接觸點轉(zhuǎn)速定義為節(jié)氣門小開度目標線156上對應于一個基準接觸點節(jié)氣門開度的速度，在示例性的實施方式中，該基準開度等于15％。接觸點偏差被限定成的最大為接觸點偏差最大值和最小為接觸點偏差最小值，在示例性的實施方式中，所述最大值和最小值分別為100 RPM和-100 RPM。接觸點偏差平均值是通過將接觸點偏差最大值與前面接觸點偏差測量值的平均值進行平均計算而從接觸點偏差最大值計算出的。將接觸點偏差的平均值加到目標轉(zhuǎn)速限值上，從而隨情況不同調(diào)高或調(diào)低目標轉(zhuǎn)速線。
在斷電之后，接觸點偏差平均值被存儲在ECU 50中。如果所儲存的數(shù)值遭到了破壞、或ECU是新的或經(jīng)過重新編程設置，則在上電時要強制執(zhí)行離合器算法，且用接觸點偏差的初始計算值作為接觸點偏差平均值。
因而，可以看出，本發(fā)明提供了一種新的、改進的用于傳動系統(tǒng)和離心式主摩擦離合器的控制方法/系統(tǒng)。
盡管上文在一定程度針對于具體情況對本發(fā)明進行了描述，但可以理解，文中對示例性實施方式的描述僅是示例性的，在不偏離本發(fā)明設計思想和要求的保護范圍的前提下，可對其形式和細節(jié)進行多種改動，其中，本發(fā)明的范圍由后附的權利要求書限定。例如，所描述的離合器可被用在除車輛傳動系之外的其它應用場合中。另外，本發(fā)明的離合器可被用來連接與文中所說明的不同的驅(qū)動裝置和從動裝置。
權利要求
1.一種用于控制車輛自動傳動系統(tǒng)以克服頂齒狀態(tài)的方法，自動傳動系統(tǒng)包括一具有一發(fā)動機輸出件的內(nèi)燃機；一具有一輸入軸的多變速檔位變速器；一個連接到變速器以選擇性地結(jié)合一所需傳動系速比并響應一系統(tǒng)控制器的換檔致動器；一用于驅(qū)動地連接所述發(fā)動機輸出件和所述輸入軸的離心式摩擦離合器；一對有關發(fā)動機燃油供應程度的人工請求作出響應的節(jié)氣門；以及一系統(tǒng)控制器，該系統(tǒng)控制器接收包括如下信號中的兩或更多個的輸入信號(i)發(fā)動機轉(zhuǎn)速；(ii)節(jié)氣門位置；(iii)所接合的傳動比；(iv)輸入軸轉(zhuǎn)速；(v)車輛速度；(vi)牙嵌式離合器構(gòu)件的位置；以及(vii)指示試圖將變速器換入檔位的換檔信號，系統(tǒng)控制器具有至少一種用于選擇性地控制燃油供應以對發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩的至少之一進行控制的工作模式，系統(tǒng)控制器按照邏輯規(guī)則處理所述信號，以向至少包括所述發(fā)動機控制器的系統(tǒng)致動器發(fā)出指令輸出信號，所述方法包括以下步驟(a)檢測某些頂齒狀態(tài)的要素條件；(b)根據(jù)頂齒要素條件確定發(fā)生了頂齒狀態(tài)；(c)在發(fā)生頂齒狀態(tài)的情況下，將發(fā)動機的控制權轉(zhuǎn)交給系統(tǒng)控制器內(nèi)的一防頂齒程序；(d)在防頂齒程序的執(zhí)行過程中，至少周期性地檢查頂齒的要素條件，如果不滿足任一頂齒要素條件，則終止防頂齒程序；(e)在防頂齒程序的控制下，以一第一增加率自動提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，直至達到一第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第一目標增速持續(xù)時間中的一個；(f)在防頂齒程序的控制下，在達到第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第一目標增速持續(xù)時間(target elapsed ramp-up time)中的一個時，自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速；(g)如果在將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速之后，變速器仍保持在頂齒狀態(tài)，則在防頂齒程序的控制下，以一第二增加率再次自動地提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速到一個由一第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第二目標增速持續(xù)時間中的一個確定的最大轉(zhuǎn)速；(h)在防頂齒程序的控制下，在達到第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間中的一個時，自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速；以及(i)解除防頂齒程序?qū)Πl(fā)動機的自動控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述的某些頂齒要素條件包括換檔致動器正在換檔到一希望的檔位上；希望的檔位不是空擋；未指示檔位接合；以及車輛未運動。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間大于第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第一目標增速持續(xù)時間。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于在達到預定的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速之后，自動提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加率被降低到一個小于第一增加率的第三增加率。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于在達到預定的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速之后，自動提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加率被降低到一個小于第二增加率的第四增加率。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于第一增加率約等于300RPM/秒。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于第三增加率約等于100RPM/秒。
8.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間大于第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第一目標增速持續(xù)時間。
9.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于如果在將發(fā)動機轉(zhuǎn)速第二次降低到怠速之后，變速器仍保持頂齒狀態(tài)，則在解除對發(fā)動機轉(zhuǎn)速的控制之前，在防頂齒程序的控制下，以一第五增加率再次自動提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速到一個由一第三目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第三目標增速持續(xù)時間中的一個確定的最大轉(zhuǎn)速上。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于第三目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第三目標增速持續(xù)時間大于第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間。
11.一種用于控制車輛自動傳動系統(tǒng)、以消除頂齒狀態(tài)的方法，自動傳動系統(tǒng)包括一具有一發(fā)動機輸出構(gòu)件的內(nèi)燃機；一具有一輸入軸的多變速檔位變速器；一用于驅(qū)動地連接所述發(fā)動機輸出構(gòu)件與所述輸入軸的離心式摩擦離合器；一對有關發(fā)動機燃油供應程度的人工請求作出響應的節(jié)氣門；以及一系統(tǒng)控制器，該系統(tǒng)控制器接收包括如下信號中的兩個或更多個輸入信號(i)發(fā)動機轉(zhuǎn)速；(ii)節(jié)氣門位置；(iii)所接合的傳動速比；(iv)輸入軸轉(zhuǎn)速；(v)車輛速度；(vi)牙嵌式離合器構(gòu)件的位置；以及(vii)指示試圖將變速器換入檔位的換檔信號，系統(tǒng)控制器具有至少一種用于選擇性地控制燃油供應以對發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩的至少之一進行控制的工作模式，系統(tǒng)控制器按照邏輯規(guī)則處理所述信號，以向系統(tǒng)的至少包括所述發(fā)動機控制器的致動器發(fā)出指令輸出信號，所述方法包括以下步驟(a)檢測某些頂齒狀態(tài)的要素條件；(b)根據(jù)頂齒要素條件確定發(fā)生了頂齒狀態(tài)；(c)在發(fā)生頂齒狀態(tài)的情況下，由控制器對發(fā)動機實施自動控制；(d)在頂齒狀態(tài)發(fā)生之后，至少周期性地檢查頂齒的要素條件，如果不滿足任一頂齒要素條件，則終止由控制器對發(fā)動機進行的自動控制；(e)在控制器的控制下，以一第一增加率自動提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，直至達到一第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第一目標增速持續(xù)時間中的一個；(f)在控制器的控制下，在達到第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第一目標增速持續(xù)時間中的一個時，自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速；(g)如果在將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速之后，變速器仍保持在頂齒狀態(tài)，則在控制器的控制下，以一第二增加率再次自動地提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速到由一第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第二目標增速持續(xù)時間中的一個確定的最大轉(zhuǎn)速；(h)在控制器的控制下，在達到第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間中的一個時，自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速；以及(i)解除控制器對發(fā)動機的自動控制。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于所述的特定頂齒要素條件包括換檔致動器正在換檔到一希望的檔位上；希望的檔位不是空擋；未指示檔位接合；以及車輛未運動。
13.根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間大于第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第一目標增速持續(xù)時間。
14.根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于在達到預定的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速之后，自動提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加率被降低到一個小于第一增加率的第三增加率。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于在達到預定的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速之后，自動提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加率被降低到一個小于第二增加率的第四增加率。
16.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于第一增加率約等于300RPM/秒。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其特征在于第三增加率約等于100RPM/秒。
18.根據(jù)權利要求15所述的方法，其特征在于第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間大于第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第一目標增速持續(xù)時間。
19.根據(jù)權利要求15所述的方法，其特征在于如果在將發(fā)動機轉(zhuǎn)速第二次降低到怠速之后，變速器仍保持頂齒狀態(tài)，則在解除對發(fā)動機轉(zhuǎn)速的控制之前，在控制器的控制下，以一第五增加率再次自動提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速到一個由一第三目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第三目標增速持續(xù)時間中的一個確定的最大轉(zhuǎn)速上。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于第三目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第三目標增速持續(xù)時間大于第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間。
21.一種用于控制車輛自動傳動系統(tǒng)、以消除頂齒狀態(tài)的控制系統(tǒng)，自動傳動系統(tǒng)包括一具有一發(fā)動機輸出構(gòu)件的內(nèi)燃機；一具有一輸入軸的多變速檔位變速器；一用于驅(qū)動地連接所述發(fā)動機輸出構(gòu)件與所述輸入軸的離心式摩擦離合器；一對有關發(fā)動機燃油供應程度的人工請求作出響應的節(jié)氣門；以及一系統(tǒng)控制器，系統(tǒng)控制器接收包括如下信號中的兩個或更多個輸入信號(i)發(fā)動機轉(zhuǎn)速；(ii)節(jié)氣門位置；(iii)所接合的傳動速比；(iv)輸入軸轉(zhuǎn)速；(v)車輛速度；(vi)牙嵌式離合器構(gòu)件的位置；以及(vii)指示試圖將變速器換入檔位的換檔信號。系統(tǒng)控制器具有至少一種用于選擇性地控制燃油供應以對發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩的至少之一進行控制的工作模式，系統(tǒng)控制器按照邏輯規(guī)則處理所述信號，以向系統(tǒng)的至少包括所述發(fā)動機控制器的致動器發(fā)出指令輸出信號。所述控制系統(tǒng)具有用于列操作的邏輯步驟(a)檢測某些頂齒狀態(tài)的要素條件；(b)根據(jù)頂齒要素條件確定發(fā)生了頂齒狀態(tài)；(c)在發(fā)生頂齒狀態(tài)的情況下，由控制器對發(fā)動機實施自動控制；(d)在頂齒狀態(tài)發(fā)生之后，至少周期性地檢查頂齒的要素條件，如果不滿足任一頂齒要素條件，則終止由控制器對發(fā)動機進行的自動控制；(e)在控制器的控制下，以一第一增加率自動提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，直至達到一第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第一目標增速持續(xù)時間中的一個；(f)在控制器的控制下，在達到第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第一目標增速持續(xù)時間中的一個時，自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速；(g)如果在將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速之后，變速器仍保持在頂齒狀態(tài)，則在控制器的控制下，以一第二增加率再次自動地提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速到由一第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第二目標增速持續(xù)時間中的一個確定的最大轉(zhuǎn)速；(h)在控制器的控制下，在達到第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間中的一個時，自動將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到怠速；以及(i)解除控制器對發(fā)動機的自動控制。
22.根據(jù)權利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的特定頂齒要素條件包括換檔致動器正在換檔到一希望的檔位上；希望的檔位不是空擋；未指示檔位接合；以及車輛未運動。
23.根據(jù)權利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間大于第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第一目標增速持續(xù)時間。
24.根據(jù)權利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于在達到預定的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速之后，自動提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加率被降低到一個小于第一增加率的第三增加率。
25.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于在達到預定的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速之后，自動提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加率被降低到一個小于第二增加率的第四增加率。
26.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于第一增加率約等于300RPM/秒。
27.根據(jù)權利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于第三增加率約等于100RPM/秒。
28.根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間大于第一目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第一目標增速持續(xù)時間。
29.根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于如果在將發(fā)動機轉(zhuǎn)速第二次降低到怠速之后，變速器仍保持頂齒狀態(tài)，則在解除對發(fā)動機轉(zhuǎn)速的控制之前，在控制器的控制下，以一第五增加率再次自動提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速到一個由一第三目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和一第三目標增速持續(xù)時間中的一個確定的最大轉(zhuǎn)速上。
30.根據(jù)權利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于第三目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第三目標增速持續(xù)時間大于第二目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速和第二目標增速持續(xù)時間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于控制車輛自動傳動系統(tǒng)、以消除頂齒狀態(tài)的控制系統(tǒng)/方法。自動傳動系統(tǒng)包括一具有一發(fā)動機輸出件(60)的內(nèi)燃機(18)；一具有一輸入軸(28)的多變速檔位變速器(12)；一用于驅(qū)動地連接所述發(fā)動機輸出件(60)和所述輸入軸(28)的離心式摩擦離合器(20)；一對有關發(fā)動機燃油供應程度的人工請求作出響應的節(jié)氣門(39)；以及一系統(tǒng)控制器(50)。在檢測到頂齒狀態(tài)之后，系統(tǒng)控制器通過改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速來促進檔位的接合。
文檔編號B60W10/10GK1612817SQ03801945
公開日2005年5月4日 申請日期2003年1月2日 優(yōu)先權日2002年1月4日
發(fā)明者R·K·馬爾基維克 申請人:伊頓公司