專利名稱：在與離合器相關(guān)的動力輸出裝置接合的情況下的車輛換檔過程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分所述的機動車的一種過程，該過程涉及在車輛處于驅(qū)動模式中和與離合器相關(guān)的動力輸出裝置同時接合的情況下的自動換檔過程，動力輸出裝置布置在車輛的變速箱上。
背景技術(shù)：
為了能有效處理載重汽車上的載荷，載荷處理設(shè)備是必需的，這種設(shè)備最普通的例子是傾卸裝置和起重機。同樣普遍的是吊車、垃圾處理設(shè)備、旋轉(zhuǎn)式混凝土攪拌車、灑水設(shè)備和用于裝載或卸載散裝貨物的空氣壓縮機。
為了使車輛發(fā)動機的驅(qū)動功率也用來驅(qū)動載荷處理設(shè)備，需要動力輸出裝置。來自動力輸出裝置的驅(qū)動功率能通過傳動軸或傳動帶機械地傳輸，或依靠安裝在動力輸出裝置上的液壓泵液力地傳輸。
動力輸出裝置分成與離合器無關(guān)的動力輸出裝置和與離合器相關(guān)的動力輸出裝置，與離合器相關(guān)的動力輸出裝置安裝在變速箱上且通常由變速箱的中間軸驅(qū)動。這意味著動力輸出裝置與離合器相關(guān)，也就是說當(dāng)發(fā)動機和車輛變速箱之間的圓盤離合器分離時，動力輸出裝置停止。取決于變速箱是否配備有拼合齒輪，能影響發(fā)動機和動力輸出裝置之間的比。
自動分段換檔變速箱型的自動變速箱在重型車中已經(jīng)變得日益普遍，這是由于微型計算機技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，并使得能用控制計算機和若干執(zhí)行器如伺服馬達(dá)來彼此相關(guān)地精確調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機和變速箱之間的自動圓盤離合器的接合與分離以及變速箱的內(nèi)部聯(lián)結(jié)裝置，以使得在正確的轉(zhuǎn)速下總是獲得柔和的換檔。
與構(gòu)造成具有行星齒輪段和輸入側(cè)上的液力變矩器的傳統(tǒng)自動變速箱相比，該類型自動變速箱的優(yōu)點是，一方面，特別是就在重型車中的使用而言，它更簡單和更堅固，并能以比傳統(tǒng)自動變速箱低得多的成本制造，另一方面它具有更高的效率，這意味著較低的燃料消耗是可能的。
當(dāng)包含在變速箱中的任何不同步齒輪的換檔發(fā)生時，通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速的精確控制使得速度同步。因而發(fā)動機和變速箱之間的圓盤離合器接合，以便主軸的轉(zhuǎn)速和中間軸的轉(zhuǎn)速適合所選的新傳動比。依據(jù)噴射的燃料量和發(fā)動機制動來調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
當(dāng)被稱為同步齒輪的換檔發(fā)生時，通過同步環(huán)來實現(xiàn)速度適合過程。
根據(jù)上述類型的自動分段換檔變速箱的已知技術(shù)，與離合器相關(guān)的動力輸出裝置適合于當(dāng)車輛靜止時或當(dāng)車輛僅僅在起動檔位中被驅(qū)動時使用的載荷處理設(shè)備，例如傾卸裝置、起重機、吊車、用于清空/填充各種容器的泵和用于裝載或卸載散裝貨物的空氣壓縮機。由于動力輸出裝置在換檔發(fā)生時負(fù)載同步系統(tǒng)，所以當(dāng)車輛正被驅(qū)動時，不允許動力輸出裝置在發(fā)生換檔時接合。在車輛發(fā)動機運行于怠速轉(zhuǎn)速、車輛變速箱處于其空檔位置中(或也可以是起動檔位)且發(fā)動機和變速箱之間的圓盤離合器分離時，與離合器相關(guān)的動力輸出裝置接合。當(dāng)圓盤離合器接合時，發(fā)動機驅(qū)動動力輸出裝置。根據(jù)已知技術(shù)，車輛在該接合過程中是靜止的。這也適用于動力輸出裝置的分離。
因而，帶有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)陳述的與離合器相關(guān)的動力輸出裝置的車輛的駕駛員局限于在下面兩種情況下使用與離合器相關(guān)的動力輸出裝置，即在動力輸出裝置被接合的同時，在車輛靜止時，或由于僅僅能在起動檔位中驅(qū)動車輛而使得起動檔位被接合的情況下。因而當(dāng)車輛處于移動狀態(tài)中時，在所選的駕駛方向上，僅僅能在唯一的起動檔位中使用動力輸出裝置。根據(jù)已知技術(shù)，在與離合器相關(guān)的動力輸出裝置接合的情況下，在車輛處于移動狀態(tài)中時，換檔是不可能的。這里，移動意味著車速足夠高，以至于在沒有將發(fā)動機的油門關(guān)小以減低速度的風(fēng)險的情況下，能接合車輛的最低檔位。
因而，在配備有與離合器相關(guān)的動力輸出裝置和自動分段換檔變速箱的車輛中需要，能夠在車輛處于移動狀態(tài)中時使用車輛的與離合器相關(guān)的動力輸出裝置，并具有在車輛的整個速度范圍中、在車輛的所有檔位之間換檔的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
就根據(jù)本發(fā)明的過程而言，根據(jù)本發(fā)明的問題的解決方案在權(quán)利要求1中描述，其它權(quán)利要求描述了優(yōu)選實施例和根據(jù)本發(fā)明的過程的改進(jìn)(2到7)。
根據(jù)本發(fā)明的過程描述了一種在車輛處于移動狀態(tài)中時、在與離合器相關(guān)的動力輸出裝置接合的情況下的車輛自動換檔過程，動力輸出裝置由布置在車輛中的發(fā)動機、經(jīng)由圓盤離合器驅(qū)動，圓盤離合器又聯(lián)接到自動分段換檔變速箱，自動分段換檔變速箱中布置了至少一個用來驅(qū)動動力輸出裝置的中間軸。變速箱和發(fā)動機由至少一個控制單元控制，根據(jù)本發(fā)明的換檔過程特征在于下列步驟控制單元控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩，以便變速箱的主軸變得無轉(zhuǎn)矩或幾乎無轉(zhuǎn)矩；控制單元使變速箱進(jìn)入空檔位置，以便變速箱的中間軸與車輛的驅(qū)動輪分離；控制單元將發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制成關(guān)于新檔位的同步轉(zhuǎn)速；控制單元使新檔位接合。
根據(jù)本發(fā)明的過程的優(yōu)點是在與離合器相關(guān)的動力輸出裝置被接合且正在使用的同時、在途中時換檔變得可能。這主要依靠下列措施來實現(xiàn)，即在使變速箱進(jìn)入空檔位置之前，確保變速箱中的主軸變得盡可能地接近無轉(zhuǎn)矩。因而，施加到動力輸出裝置的負(fù)載由中間軸補償，中間軸承受的轉(zhuǎn)矩與連接到動力輸出裝置的負(fù)載引起的轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)但方向相反。例如，這能通過車輛發(fā)動機的精確控制來實現(xiàn)。通過使得主軸無轉(zhuǎn)矩，盡管動力輸出裝置被接合且驅(qū)動一些形式的設(shè)備，換檔也變得可能。不同的設(shè)備構(gòu)形更加容易被安裝在車輛中的動力輸出裝置驅(qū)動，這也包括根據(jù)技術(shù)陳述必須由與離合器無關(guān)的動力輸出裝置驅(qū)動的設(shè)備。因而，借助于根據(jù)本發(fā)明的過程，無論車輛是靜止還是行駛，通過與離合器相關(guān)的動力輸出裝置，都可以驅(qū)動所有類型的設(shè)備。還可以指出，在車輛的整個速度范圍中，在動力輸出裝置接合的情況下，能在包括前進(jìn)檔和倒檔的所有檔位中驅(qū)動車輛。在升檔時，動力輸出裝置上的負(fù)載將能用作發(fā)動機制動和中間軸制動，也就是說能利用施加到動力輸出裝置的負(fù)載以便加快中間軸和發(fā)動機轉(zhuǎn)速的速度的降低，所以轉(zhuǎn)速更迅速地與新的、更高的檔位(更低的傳動比)同步。
在根據(jù)本發(fā)明的過程的第一優(yōu)選實施例中，當(dāng)布置在變速箱中的拼合齒輪移動、同時基本齒輪之一也被移動時(根據(jù)上述過程)，也使用本發(fā)明。然后，控制單元執(zhí)行除了上面步驟之外的下列步驟控制單元控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩，以便變速箱的輸入軸變得無轉(zhuǎn)矩或幾乎無轉(zhuǎn)矩；控制單元使圓盤離合器分離，以便車輛發(fā)動機與車輛的驅(qū)動輪分離；控制單元將發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制成關(guān)于新拼合齒輪的同步轉(zhuǎn)速；控制單元使新拼合齒輪接合；控制單元使圓盤離合器結(jié)合在一起。
因而，動力輸出裝置能保持接合，甚至在布置于變速箱中的拼合齒輪移動、同時基本齒輪也移動時。
根據(jù)本發(fā)明的過程的第二優(yōu)選實施例闡明了當(dāng)車輛從移動狀態(tài)中轉(zhuǎn)到靜止或幾乎靜止時和布置在車輛中的節(jié)氣門操縱件放松時，控制單元怎樣起作用。然后，控制單元執(zhí)行下面的步驟控制單元記錄下布置在車輛中的節(jié)氣門操縱件被放松；當(dāng)車速低于一個預(yù)定值和車輛正在大于一個預(yù)定值地減速時，控制單元控制發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，以便變速箱的主軸變得無轉(zhuǎn)矩或幾乎無轉(zhuǎn)矩，并使變速箱進(jìn)入空檔位置，以便變速箱的中間軸與車輛的驅(qū)動輪分離。
因而，控制單元記錄下車速已經(jīng)減小到這樣一種程度，以致變速箱的最高變速比(最低檔)是不夠的。因而，變速箱保持在空檔位置中，直到節(jié)氣門操縱件被再次促動，因而，動力輸出裝置保持接合。優(yōu)選地，預(yù)定發(fā)動機轉(zhuǎn)速適合一個連接到動力輸出裝置的設(shè)備。
在根據(jù)本發(fā)明的過程的第三優(yōu)選實施例中，車輛的節(jié)氣門操縱件在暫時靜止期之后被再次促動，然后，控制單元按照下面的步驟起作用控制單元使圓盤離合器分離；控制單元使與空檔檔位不同的起動檔位接合；控制單元以合適的方式使圓盤離合器結(jié)合在一起。
由于駕駛員再次促動節(jié)氣門操縱件，因而控制單元記錄下駕駛員希望使車輛開動?？刂茊卧x擇并接合合適的起動檔位，并以合適的方式使圓盤離合器再次結(jié)合在一起，以便車輛滑移。動力輸出裝置在整個停止過程中保持接合，也就是說當(dāng)車輛從移動狀態(tài)轉(zhuǎn)到靜止時，駕駛員能利用動力輸出裝置。當(dāng)車輛被再次起動時，由于圓盤離合器分離，所以動力輸出裝置分離一個很短的時間段。例如能在紅燈處的暫時停止期間并且當(dāng)駕駛員同時希望使動力單元接合時，利用這種停止/起動的換檔過程。
在根據(jù)本發(fā)明的過程的另外的優(yōu)選實施例中，測量輸入軸的轉(zhuǎn)矩和/或動力輸出裝置的負(fù)載。測量輸入軸上的轉(zhuǎn)矩的優(yōu)點是能更精確地控制發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩和圓盤離合器的接合程度。圓盤離合器的磨損減到最小。測量動力輸出裝置的轉(zhuǎn)矩的優(yōu)點是，與關(guān)于輸入軸的轉(zhuǎn)矩的信息一起，例如發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩能得到控制以便主軸變得無轉(zhuǎn)矩。當(dāng)基本齒輪分離時，這也減小了在基本變速箱中涉及的齒輪的聯(lián)結(jié)裝置上的應(yīng)力。測量動力輸出裝置的轉(zhuǎn)矩的另一個優(yōu)點是，在來自連接到動力輸出裝置的設(shè)備的負(fù)載在升檔時被用于發(fā)動機制動時，獲得更好的控制。因而，能使升檔最優(yōu)化，并且在配備有能用來加快升檔的發(fā)動機制動裝置的車輛中，發(fā)動機制動裝置上的磨損減小。能通過布置在動力輸出裝置的轉(zhuǎn)矩傳遞器記錄下動力輸出裝置上的負(fù)載。
本發(fā)明另外的實施例在從屬權(quán)利要求中顯露出來。


下面將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，為了示范的目的，附圖進(jìn)一步表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例和技術(shù)背景。
圖1表示一個內(nèi)燃機的概略表示，內(nèi)燃機具有相鄰的離合器和帶有動力輸出裝置的變速箱；圖2以放大的比例表示圖1中的離合器和變速箱。
具體實施例方式
在圖1中，附圖標(biāo)記1表示六缸內(nèi)燃機，例如柴油機，其曲軸2聯(lián)接到總地由附圖標(biāo)記3表示的單片干式圓盤離合器，單片干式圓盤離合器被裝入離合器箱4中。曲軸2通過連接到飛輪(未示出)的發(fā)動機輸出軸51不可旋轉(zhuǎn)地連接到圓盤離合器3的離合器殼5，同時離合器片6不可旋轉(zhuǎn)地連接到輸入軸7，輸入軸7可旋轉(zhuǎn)地安裝在變速箱的箱體8中，變速箱由附圖標(biāo)記9總地表示。主軸10和中間軸11也可旋轉(zhuǎn)地安裝在箱體8中。
如從圖2中最清楚地看到的，齒輪12可旋轉(zhuǎn)地安裝在輸入軸7上，并可通過聯(lián)接套筒13鎖定在該軸上，聯(lián)接套筒13設(shè)有同步裝置且不可旋轉(zhuǎn)但可軸向移動地安裝在轂部14上，轂部14不可旋轉(zhuǎn)地連接到輸入軸7。通過聯(lián)接套筒13，可旋轉(zhuǎn)地安裝在主軸10上的齒輪15也可相對于輸入軸7鎖定。在聯(lián)接套筒13處于中央位置中的情況下，齒輪12和15分別與它們的軸7和10分離，齒輪12和15分別與不可旋轉(zhuǎn)地連接到中間軸11的齒輪16和17嚙合。以旋轉(zhuǎn)固定的方式布置在中間軸11上的是更多的齒輪18、19和20，它們分別與齒輪21、22和23嚙合，齒輪21、22和23可旋轉(zhuǎn)地安裝在主軸10上并且可分別通過聯(lián)接套筒24和25鎖定在主軸上，在所示的說明性實施例中，聯(lián)接套筒24和25沒有同步裝置。另一個齒輪28可旋轉(zhuǎn)地安裝在主軸10上并與中間齒輪30嚙合，中間齒輪30可旋轉(zhuǎn)地安裝在單獨的軸29上且又與中間軸齒輪20嚙合，齒輪28可通過聯(lián)接套筒26鎖定在其軸上。
齒輪對12、16和15、17以及聯(lián)接套筒13形成具有低檔位段LS和高檔位段HS的同步拼合齒輪，齒輪對15、17還與齒輪對21、18、22、19、23、20和三個齒輪28、20與30一起形成具有四個前進(jìn)檔位和一個倒檔檔位的基本變速箱。在所示的說明性實施例中，主軸10的輸出端連接到一個副齒輪段，副齒輪段又能連接到傳動軸(未示出)，該傳動軸將驅(qū)動功率傳送到驅(qū)動輪(未示出)。
以旋轉(zhuǎn)固定的方式布置在主軸10的輸出端上的是齒輪61，齒輪61形成由附圖標(biāo)記62表示的行星類型的兩段副齒輪中的太陽齒輪，其行星齒輪托架63以可旋轉(zhuǎn)的固定方式連接到軸64，軸64形成變速箱的輸出軸，變速箱的輸出軸64連接到傳動軸(未示出)。副齒輪62的行星齒輪65與齒圈66嚙合，對于低范圍LR，齒圈66可通過聯(lián)接套筒67相對于變速箱體8鎖定，對于高范圍HR，齒圈66可通過聯(lián)接套筒67相對于行星齒輪托架63鎖定。一種備選方案是主軸10的輸出端直接連接到傳動軸，也就是說變速箱9在那時沒有副齒輪段。
聯(lián)接套筒13、24、25、26和67可如圖2中的箭頭所示地移置，得到與箭頭相關(guān)的齒輪段。聯(lián)接套筒13、24、25、67每個都具有三個位置，即兩個檔位位置和一個空檔位置(中央位置)。聯(lián)接套筒26具有一個檔位位置和一個空檔位置。聯(lián)接套筒的移動由圖2中概略表示的相應(yīng)伺服裝置40、41、42、43和68引起，所述伺服裝置可以是在上述類型的變速箱中所用種類的氣動操作的活塞/氣缸裝置，該變速箱在市場上的名稱是I-shift。
當(dāng)連接到控制單元45的電子檔位選擇器46處于其自動換檔位置中時，依據(jù)供給到控制單元中的代表各種發(fā)動機和車輛數(shù)據(jù)的信號，包括微型計算機的電控單元45控制伺服裝置40、41、42、43和68(看圖1)，其中所述信號至少包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車速、油門踏板位置和發(fā)動機制動開啟/解除(如果合適的話)。當(dāng)選擇器處于手動換檔的位置中時，在駕駛員通過檔位選擇器46發(fā)出指令時發(fā)生換檔。
控制單元45從控制燃料噴射的發(fā)動機控制單元50請求發(fā)動機轉(zhuǎn)速和/或發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。
在圖1和2中，附圖標(biāo)記32表示聯(lián)接到中間軸11的與離合器相關(guān)的動力輸出裝置，該動力輸出裝置通常由安裝在變速箱9的側(cè)壁或后端壁上的殼體(未示出)組成。通過接合和分離裝置35，動力輸出裝置32的輸入軸36能以旋轉(zhuǎn)固定的方式連接到中間軸11。動力輸出裝置32的接合和分離裝置35由控制單元45控制?？刂茊卧?5從用于控制動力輸出裝置32的裝置33接收接合和分離動力輸出裝置32的請求，該裝置33連接到控制單元45。
裝置33可以是由車輛駕駛員或自動裝置操作的控制器，該自動裝置例如通過一些形式的傳感器感應(yīng)參數(shù)變化，該控制器發(fā)動動力輸出裝置32的接合或分離。因而當(dāng)動力輸出裝置32接合時，它由發(fā)動機1經(jīng)由圓盤離合器3、拼合齒輪12、16或15、17以及中間軸11驅(qū)動。在動力輸出裝置的至少一個輸出軸(未示出)上，動力輸出裝置32通常具有一個或更多嚙合可能性，所希望的從動單元聯(lián)接到動力輸出裝置32的輸出軸。
當(dāng)與離合器相關(guān)的動力輸出裝置接合和車輛處于移動狀態(tài)中時，根據(jù)本發(fā)明的過程使得換檔成為可能。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，給控制單元45編程序以記錄下動力輸出裝置32被接合。這能通過用來感應(yīng)動力輸出裝置32是接合還是分離的傳感器(未示出)實現(xiàn)或以另一種已知方式實現(xiàn)，例如通過記錄下用于控制動力輸出裝置32的裝置33的狀態(tài)。當(dāng)控制單元45記錄下動力輸出裝置32被接合時，控制單元45按照根據(jù)本發(fā)明的換檔過程控制變速箱9。按照根據(jù)本發(fā)明的換檔過程，當(dāng)控制單元45決定換檔時，控制單元45控制發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速，以便主軸10變得無轉(zhuǎn)矩。通過連續(xù)感應(yīng)動力輸出裝置32的轉(zhuǎn)矩和通過了解輸入軸7上的轉(zhuǎn)矩來實現(xiàn)主軸10的無轉(zhuǎn)矩。借助于布置在動力輸出裝置32的輸入軸36上的轉(zhuǎn)矩傳遞器70，實現(xiàn)動力輸出裝置32的轉(zhuǎn)矩感應(yīng)。能通過布置在輸入軸7的轉(zhuǎn)矩傳遞器27或者基于發(fā)動機轉(zhuǎn)矩來實現(xiàn)變速箱9的輸入軸7上的轉(zhuǎn)矩記錄，其中所述發(fā)動機轉(zhuǎn)矩是通過在扣除發(fā)動機摩擦及其它由發(fā)動機1負(fù)擔(dān)的損失(發(fā)電機、冷卻風(fēng)扇、與離合器無關(guān)的動力輸出裝置)的情況下供應(yīng)的燃料量來計算的?？紤]到輸入軸7和中間軸11之間的傳動比，了解動力輸出裝置32的轉(zhuǎn)矩和變速箱的輸入軸7上的轉(zhuǎn)矩使得能通過控制發(fā)動機1來平衡中間軸11上的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)輸入軸7上的轉(zhuǎn)矩足夠大以致它抵消中間軸11上的轉(zhuǎn)矩時，主軸10變得無轉(zhuǎn)矩。當(dāng)主軸10無轉(zhuǎn)矩時，在基本變速箱中的接合的檔位能在所涉及檔位的部件部分上的磨損最小的情況下分離，因而變速箱處于空檔位置中，也就是說中間軸11與車輛的驅(qū)動輪分離，并且動力輸出裝置32繼續(xù)由發(fā)動機1經(jīng)由圓盤離合器3、變速箱的輸入軸7和中間軸11來驅(qū)動。
如果在變速箱9進(jìn)入空檔位置中之后，控制系統(tǒng)45決定接合一個新的檔位，控制單元45就控制發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速，以便發(fā)動機1和中間軸11的轉(zhuǎn)速變得與所選的新檔位同步。依據(jù)所選的檔位和已經(jīng)達(dá)到的同步轉(zhuǎn)速，控制系統(tǒng)45以已知的方式將一個信號給予涉及的伺服裝置，即41、42和43中的一個，以在基本變速箱中接合新的檔位。例如通過轉(zhuǎn)速計(未示出)以已知的方式記錄下已經(jīng)達(dá)到的同步轉(zhuǎn)速。
如果車速低于一個預(yù)定值并且甚至對于車輛的最低檔位也是太低的，和在布置于車輛上的節(jié)氣門操縱件(未示出)被完全放松的同時車輛正在大于一個預(yù)定值地減速，則控制系統(tǒng)45記錄下該低速并選擇將變速箱9保持在空檔位置中。然后，控制單元45將發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速控制到一個預(yù)定轉(zhuǎn)速，該預(yù)定轉(zhuǎn)速適合于一直連接到動力輸出裝置32的設(shè)備。
當(dāng)車輛駕駛員希望車輛再次開始移動時，駕駛員促動節(jié)氣門操縱件以便控制系統(tǒng)45以已知的方式記錄下要求驅(qū)動功率。根據(jù)本發(fā)明的有利實施例，然后控制單元45將控制發(fā)動機1以便輸入軸7變得盡可能地?zé)o轉(zhuǎn)矩。這樣，在發(fā)動機1隨后與變速箱9的分離由于圓盤離合器3的分離而發(fā)生時，圓盤離合器3的磨損減到最小。當(dāng)圓盤離合器3分離時，控制單元45等待直到中間軸11盡可能地接近靜止為止。由于動力輸出裝置32在連接到動力輸出裝置32的設(shè)備的整個負(fù)載上都被接合，所以加快了中間軸11的轉(zhuǎn)速的制動。在優(yōu)選實施例中(看圖2)，變速箱9配備有中間軸制動器34，其由控制單元45控制，因而，中間軸11能由動力輸出裝置32和中間軸制動器34制動或僅僅由動力輸出裝置32和中間軸制動器34中的一個制動。
當(dāng)中間軸11的轉(zhuǎn)速適合所選的起動檔位時，控制單元45使起動檔位接合，當(dāng)起動檔位被接合時，控制單元45以合適的公知方式使圓盤離合器3接合，以便發(fā)動機1能開始驅(qū)動車輛的驅(qū)動輪，車輛在所選的方向上進(jìn)入移動狀態(tài)中。因為中間軸11靜止一個如上所述的短時間段，所以動力輸出裝置32將在一個短時間段中不被驅(qū)動。
在圖中所示的說明性實施例中，變速箱9配備有拼合齒輪部12、13、14、15、16、17。當(dāng)控制單元45決定改變拼合齒輪和基本齒輪時，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制單元45控制發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速，以便主軸10變得無轉(zhuǎn)矩和在基本變速箱中接合的檔位分離，如上所述。當(dāng)控制單元45使基本齒輪分離時，控制單元45控制發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速以便輸入軸變得盡可能地接近無轉(zhuǎn)矩，然后使圓盤離合器3分離(如上所述)。然后，在拼合齒輪12、16、15、17移動的同時，控制單元45將發(fā)動機1控制到與變速箱9中的新傳動比同步的轉(zhuǎn)速。以本身已知的方式使得輸入軸7和中間軸11之間的轉(zhuǎn)速差同步，優(yōu)選地借助于布置在拼合齒輪中的機械同步裝置。同步裝置在圖中由錐形的聯(lián)接套筒13表示。當(dāng)接合新的拼合齒輪時，控制單元45以本身已知的合適方式使圓盤離合器3接合。當(dāng)圓盤離合器3接合時，控制單元45將發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速控制到與所選的基本齒輪同步的轉(zhuǎn)速。當(dāng)達(dá)到同步轉(zhuǎn)速時，控制單元45使所選的基本齒輪接合，并且發(fā)動機1被控制到由車輛駕駛員通過節(jié)氣門操縱件請求的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。
在另一個實施例中，拼合齒輪和基本齒輪的移動能依次發(fā)生，也就是說，例如，首先通過以已知的方式使圓盤離合器3分離、使拼合齒輪12、16、15、17移動和使圓盤離合器3再次結(jié)合在一起，來移動拼合齒輪，然后，按照上述根據(jù)本發(fā)明的實施例移動基本齒輪。當(dāng)然，基本齒輪能在拼合齒輪之前移動。
在所示的說明性實施例中，變速箱配備有副齒輪段62。優(yōu)選地，副齒輪62的移動與基本齒輪的移動同時發(fā)生，也就是說當(dāng)變速箱9處于空檔位置中時。在按照上述根據(jù)本發(fā)明的過程的基本換檔發(fā)生的同時，副變速器換檔本身以已知的方式發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明有利的實施例，給控制單元45編程序，以在考慮到由動力輸出裝置32驅(qū)動的設(shè)備(未示出)和車輛在其它方面的當(dāng)前或未來狀態(tài)的情況下，適應(yīng)基本變速箱中的檔位選擇。發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速適合于在檔位被接合之前所選的檔位。當(dāng)基本變速箱接合和發(fā)動機1因而能繼續(xù)在所選的移動方向上驅(qū)動車輛時，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩被控制成由駕駛員請求的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明還能應(yīng)用于沒有拼合齒輪和/或副齒輪的變速箱。
本發(fā)明還能應(yīng)用于具有一個或更多基本變速箱中的同步齒輪的變速箱。
在本發(fā)明另一個實施例中，電動機(例如集成式起動發(fā)電機，集成式起動交流發(fā)電機)布置在發(fā)動機1和變速箱9之間或以某種方式聯(lián)接到發(fā)動機的曲軸2。代替對車輛內(nèi)燃機1進(jìn)行控制以便適應(yīng)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，能控制電動機(未示出)以便轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的適應(yīng)發(fā)生在本發(fā)明的不同實施例中。另一種替換方案是同時控制內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩和電動機。
如果設(shè)備已經(jīng)連接到動力輸出裝置，所述設(shè)備在車輛停止時不被驅(qū)動，例如食鹽散布機，則在一種備選實施例中，能給控制單元編程序以便一旦車輛將要停止，圓盤離合器就優(yōu)選地分離。這樣，由于變速箱與發(fā)動機分離，所以動力輸出裝置也被分離。
不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明局限于上述說明性實施例，而是在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以想到大量進(jìn)一步的變化和改變。
權(quán)利要求
1.一種在車輛處于移動狀態(tài)中時、在與離合器相關(guān)的動力輸出裝置(32)接合的情況下的車輛自動換檔過程，該動力輸出裝置(32)由布置在所述車輛中的發(fā)動機(1)、經(jīng)由圓盤離合器(3)驅(qū)動，圓盤離合器(3)又聯(lián)接到自動分段換檔變速箱(9)，自動分段換檔變速箱(9)中布置了至少一個用來驅(qū)動所述動力輸出裝置(32)的中間軸(11)，其中所述變速箱(9)和發(fā)動機(1)由至少一個控制單元(45)控制，所述換檔過程特征在于下列步驟所述控制單元(45)控制發(fā)動機(1)的轉(zhuǎn)矩，以便所述變速箱(9)的主軸(10)變得無轉(zhuǎn)矩或幾乎無轉(zhuǎn)矩；所述控制單元(45)使變速箱(9)進(jìn)入空檔位置，以便變速箱(9)的中間軸(11)與所述車輛的驅(qū)動輪分離；所述控制單元(45)將發(fā)動機(1)的轉(zhuǎn)速控制成關(guān)于新檔位的同步轉(zhuǎn)速；所述控制單元(45)使所述新檔位接合。
2.如權(quán)利要求1所述的自動換檔過程，其中拼合齒輪(12，13，14，15，16，17)布置在所述變速箱(9)中和圓盤離合器(3)被自動操作，和在向一個檔位的換檔發(fā)生時，該檔位除了所選的新檔位之外還包括另一個拼合齒輪位置，所述換檔過程進(jìn)一步的特征在于下列步驟所述控制單元(45)控制發(fā)動機(1)的轉(zhuǎn)矩，以便所述變速箱(9)的輸入軸(7)變得無轉(zhuǎn)矩或幾乎無轉(zhuǎn)矩；所述控制單元(45)使圓盤離合器(3)分離，以便所述車輛發(fā)動機(1)與車輛的驅(qū)動輪分離；所述控制單元(45)將發(fā)動機(1)的轉(zhuǎn)速控制成關(guān)于所述新拼合齒輪的同步轉(zhuǎn)速；所述控制單元(45)使所述新拼合齒輪接合；所述控制單元(45)使圓盤離合器(3)結(jié)合在一起。
3.如權(quán)利要求2所述的自動換檔過程，其中該過程進(jìn)一步的特征在于下列步驟，即如權(quán)利要求2中所述的分次換檔發(fā)生在如權(quán)利要求1中所述的換檔過程之前或之后。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的自動換檔過程，在控制單元(45)控制發(fā)動機(1)的轉(zhuǎn)矩以便變速箱(9)的主軸(10)變得無轉(zhuǎn)矩的步驟發(fā)生之前，其中所述過程進(jìn)一步的特征在于下列步驟所述控制單元(45)記錄下布置在車輛中的節(jié)氣門操縱件被放松；當(dāng)車速低于一個預(yù)定值和車輛正在大于一個預(yù)定值地減速時，所述控制單元(45)控制發(fā)動機(1)的轉(zhuǎn)矩，以便變速箱(9)的主軸(10)變得無轉(zhuǎn)矩或幾乎無轉(zhuǎn)矩，并使變速箱(9)進(jìn)入空檔位置，以便變速箱(9)的中間軸(11)與車輛的驅(qū)動輪分離。
5.如權(quán)利要求4所述的自動換檔過程，其中所述圓盤離合器(3)被自動操作和所述過程進(jìn)一步的特征在于下列步驟，當(dāng)車輛的節(jié)氣門操縱件被再次促動時所述控制單元(45)使圓盤離合器(3)分離；所述控制單元(45)使與空檔位置不同的起動檔位接合；所述控制單元(45)以合適的方式使圓盤離合器(3)結(jié)合在一起。
6.如前述權(quán)利要求中任一個所述的自動換檔過程，其中所述過程進(jìn)一步的特征在于下列步驟，即所述發(fā)動機(1)的轉(zhuǎn)矩的控制作為布置在輸入軸(7)上的至少一個轉(zhuǎn)矩傳遞器(27)的功能而發(fā)生。
7.如前述權(quán)利要求中任一個所述的自動換檔過程，其中所述過程進(jìn)一步的特征在于下列步驟，即通過布置在動力輸出裝置(32)的轉(zhuǎn)矩傳遞器(70)，控制單元(45)記錄下動力輸出裝置(32)的負(fù)載。
全文摘要
在車輛處于移動狀態(tài)中時、在與離合器相關(guān)的動力輸出裝置(32)接合的情況下的車輛自動換檔過程，該動力輸出裝置(32)由發(fā)動機(1)經(jīng)由自動圓盤離合器(3)和自動分段換檔變速箱(9)驅(qū)動，自動分段換檔變速箱(9)中布置著用來驅(qū)動動力輸出裝置(32)的中間軸(11)?？刂茊卧?45)控制變速箱(9)、圓盤離合器(3)和發(fā)動機(1)，以便即使在與離合器相關(guān)的動力輸出裝置(32)接合的情況下，在車輛處于移動狀態(tài)中時的換檔也能發(fā)生。
文檔編號B60W10/10GK1738732SQ200480002207
公開日2006年2月22日 申請日期2004年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月14日
發(fā)明者斯萬特·卡爾松, 埃里克·勞里, 馬庫斯·斯滕 申請人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司