專利名稱：起動(dòng)齒輪比選擇控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半自動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)及方法，它包括一個(gè)人控操作換擋選擇器，用于對(duì)車輛上的傳動(dòng)齒輪比的變擋或換擋作自動(dòng)地控制，同時(shí)留給車輛司機(jī)或操作者一些剩余的控制措施。尤其是，本發(fā)明涉及對(duì)于一種半自動(dòng)控制的機(jī)構(gòu)齒輪換擋傳動(dòng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)及方法，該傳動(dòng)系統(tǒng)包括對(duì)可允許司機(jī)選擇的傳動(dòng)齒輪比的換擋自動(dòng)確定及顯示的自動(dòng)執(zhí)行，其中包括車輛主離合器的自動(dòng)控制。在一個(gè)實(shí)施例中設(shè)置了一個(gè)離合器踩板并且主離合器除從停車狀態(tài)的起動(dòng)外均是自動(dòng)操作的。更具體地，本發(fā)明涉及一種控制半自動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的系統(tǒng)及方法，其中當(dāng)車輛停止，主離合器分離，傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合于相當(dāng)高(非起動(dòng))的齒輪比時(shí)所作的單次降檔請(qǐng)求被譯成請(qǐng)求直接換擋進(jìn)入傳動(dòng)系統(tǒng)空擋或可能進(jìn)入予選的起動(dòng)齒輪比，和/或當(dāng)車輛停止主離合器分離，傳動(dòng)系統(tǒng)處于空擋傳動(dòng)時(shí)，所作的單次升擋請(qǐng)求被譯成請(qǐng)求直接換擋進(jìn)機(jī)入選起動(dòng)齒輪比。
同時(shí)用于重負(fù)載車輛如重負(fù)載載重卡車和/或大轎車又用于小汽車的全自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)能傳感油門(mén)張度或位置，車輛速度，發(fā)動(dòng)機(jī)速度及類似參數(shù)，并根據(jù)它們自動(dòng)地將車輛傳動(dòng)裝置換擋，這是現(xiàn)有技術(shù)中公知的。這種全自動(dòng)齒輪換擋傳動(dòng)系統(tǒng)包括傳動(dòng)裝置，其中使用壓縮液體使一個(gè)或多個(gè)組件與另外的組件或地相磨擦耦合以便得到所選擇的齒輪比，以及自動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置用電子，液力和氣動(dòng)邏輯線路和致動(dòng)器來(lái)耦合或分離機(jī)械離合器以獲得所需的齒輪比。這種傳動(dòng)裝置的例子可參考美國(guó)專利US3，961，546;US4，081，065;US4，361，060;US5，050，079及5，109，729，它們所公開(kāi)的內(nèi)容在此結(jié)合來(lái)作為參考。
這種全自動(dòng)齒輪換擋傳動(dòng)裝置可能昂貴和令人難以接受，尤其是對(duì)于通常不是高價(jià)出售的最大的重型車輛，此外，那些使用液壓和/或力矩變換器的自動(dòng)齒輪換擋傳動(dòng)裝置，由于其輸入及輸出軸之間的功率損失而趨于相對(duì)低的功率。再者，許多車輛操作者喜歡控制選擇齒輪比，尤其是他們能夠看到和/或知道前方道路的性能和/或被載貨物的特征。
上述的缺點(diǎn)利用提供一種半自動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)控制而被減小到最低程度，該傳動(dòng)控制中提供了多個(gè)齒輪比之間的自動(dòng)換擋，而通常允許司機(jī)選擇何時(shí)作出特別的齒輪換擋及是否利用重復(fù)地在給定方向的脈動(dòng)式操作選擇即刻連續(xù)的升擋或降擋，以便跳過(guò)一個(gè)或多個(gè)齒輪比。此外，半自動(dòng)控制系統(tǒng)阻止對(duì)司機(jī)選擇的較高齒輪比的耦合，即為可能引起發(fā)動(dòng)機(jī)速度降到空轉(zhuǎn)速度以下的升擋，也即可能引起發(fā)動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)和/或低速時(shí)的超應(yīng)力，并阻止選擇較低齒輪比的耦合，即會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)超速的升擋。應(yīng)指出，利用人控機(jī)械傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生這種發(fā)動(dòng)機(jī)的超速，原因是不正確的降擋，甚至發(fā)動(dòng)機(jī)速度可被控制以防止超過(guò)被控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的加速時(shí)也會(huì)發(fā)生。這種半自動(dòng)傳動(dòng)控制的例子可以參見(jiàn)美國(guó)專利US4，648，290;US4，800，360;US4，930，081及US4，930，078，它們所公開(kāi)的內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
然而上述半自動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)的控制沒(méi)有提供十分理想的半自動(dòng)控制，這種控制面臨著需要改進(jìn)。利用重復(fù)地脈動(dòng)操作或移動(dòng)選擋桿選擇直接調(diào)單擋或跳擋式換擋是非常有利的，但是這需要計(jì)算所需移動(dòng)的次數(shù)及執(zhí)行計(jì)算，故可能有些難以承擔(dān)。這點(diǎn)在現(xiàn)代機(jī)構(gòu)傳動(dòng)用于重型車輛上是特別引人關(guān)注的，這種重型車輛可能具有9，10，12，13，16或18個(gè)向前行駛的速度比，并且其中七個(gè)比中的任一個(gè)可在一定條件下作為可允許的起動(dòng)齒輪比。這種多速機(jī)械傳動(dòng)的例子可參見(jiàn)美國(guó)專利US4，735，109及US4，754，665，它們所公開(kāi)的內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)有技術(shù)中半自動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)控制的缺點(diǎn)能被減至最小程度或被消除，即利用設(shè)置一種控制裝置及控制方法，它能在車輛停止和主離合器人控脫離時(shí)，由控制器將從一個(gè)相當(dāng)高的齒輪比在降擋方向上的控制桿的單次運(yùn)動(dòng)譯成并執(zhí)行請(qǐng)求直接降檔最好至空檔或至予選的起動(dòng)齒輪比，或?qū)目論踉谏龘醴较虻目刂茥U的單次運(yùn)動(dòng)譯成并執(zhí)行成請(qǐng)求直接升擋至予選的起動(dòng)齒輪比。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種新的及改進(jìn)的對(duì)半自動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)控制的系統(tǒng)/方法，它具有從給定齒輪比開(kāi)始可允許升、降擋自動(dòng)確定的控制，最好自動(dòng)地對(duì)其顯示，根據(jù)由車輛操作者對(duì)選擇桿的人控選擇，控制自動(dòng)地執(zhí)行這些允許的齒輪比的換擋，并且其中操作者可利用將選擋桿從空擋開(kāi)始的單次移動(dòng)及利用換擋桿從相對(duì)高的齒輪比開(kāi)始的一次或二次移動(dòng)來(lái)請(qǐng)求自動(dòng)換擋到一個(gè)被選擇的起動(dòng)齒輪比上。
本發(fā)明的這個(gè)目的及另外的目的及優(yōu)點(diǎn)從以下結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明的閱讀中將會(huì)理解得更清楚。


圖1本發(fā)明半自動(dòng)機(jī)械齒輪換擋傳動(dòng)系統(tǒng)的概圖;
圖2本發(fā)明半自動(dòng)傳動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的概圖;
圖3司機(jī)人控?fù)Q擋控制及顯示的透視圖;
圖3B圖3所示顯示部分的放大圖;
圖4用流程圖形式表示的本發(fā)明控制系統(tǒng)/方法的一個(gè)概圖。
在對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的本說(shuō)明中，一些詞匯僅是用于說(shuō)明的目的而非意在限定。詞“向上”，“向下”，“向右”及“向左”是指作為參考的附圖中的方向。詞“向內(nèi)”及“向外”是指朝向或離開(kāi)被描述之裝置或其一部分的幾何中心。上述適用于以上專門(mén)描述的措詞及類似含義的措詞的派生詞匯。
詞“簡(jiǎn)單傳動(dòng)”用于指一種變速傳動(dòng)，其中操作者可選擇多個(gè)單個(gè)齒輪減速擋中的一個(gè)。詞“復(fù)合傳動(dòng)”用于指一種具有一個(gè)主傳動(dòng)部分及一個(gè)與其串聯(lián)的輔助傳動(dòng)部分的變速傳動(dòng)，由此在主傳動(dòng)部分中被選的齒輪減速擋可以與在輔助傳動(dòng)部分中再被選的齒輪減速擋可以與在輔助傳動(dòng)部分中再被選的齒輪減速擋相復(fù)合。詞“分解式復(fù)合傳動(dòng)”用于指一種復(fù)合傳動(dòng)，其中輔助傳動(dòng)用來(lái)對(duì)在主傳動(dòng)部分中所選的齒輪比作出各種可選擇的再分擋級(jí)。在分解式復(fù)合傳動(dòng)中，主傳動(dòng)部分典型地設(shè)有相對(duì)寬的級(jí)，它們將被輔助部分分解或再劃分。詞“升擋”在本文中用來(lái)表示從一個(gè)較高速齒輪比換擋到一個(gè)較高速齒輪比。本文中使用的詞“降擋”表示從一個(gè)較高速齒輪比換擋到一個(gè)較低速齒輪比。本文中所用的詞“低速齒輪”“低齒輪”和/或“第一齒輪”表示在一個(gè)傳動(dòng)或傳動(dòng)部分中用于最低正向速度工作的齒輪比，也即具有相對(duì)于傳動(dòng)輸入軸最高減速比的齒輪組。
換擋的“選出方向”是指從一個(gè)特定齒輪比或是單一地或是多重地向上換擋或向下?lián)Q擋的選擇。在齒輪比之間的“偏移”是指兩個(gè)給定比之間可選擇比的數(shù)目，例如第三速度或齒輪比相對(duì)地在向下?lián)Q擋方向上分別從第四及第五速度偏移了一個(gè)(1)或二個(gè)(2)齒輪比。
詞“阻塞傳動(dòng)”或“阻塞傳動(dòng)部分”是指一個(gè)變換齒輪恒定嚙合傳動(dòng)或傳動(dòng)部分，其中多個(gè)可軸向運(yùn)動(dòng)的齒輪中選出的一個(gè)齒輪無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)地和一個(gè)軸相耦合，這個(gè)耦合是作為選出齒輪從它的中性位置到嚙合位置軸向運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，并借助一個(gè)彈性偏置的正向離合及一個(gè)阻塞器用來(lái)阻止這種耦合、直到正向離合器的組件實(shí)質(zhì)上同步旋轉(zhuǎn)為止，這種同步狀態(tài)是由手動(dòng)和/或自動(dòng)操作傳動(dòng)輸入和/或輸出軸引起它們之間同步狀態(tài)的跨越獲得的，但是，不是典型地由選出的離合器組件的磨擦接觸獲得的，這種磨擦接觸是以引起該離合器組件中的一個(gè)及與其相連接的裝置隨另外的離合器組件一起轉(zhuǎn)動(dòng)。阻塞傳動(dòng)和/或阻塞傳動(dòng)部分描述在美國(guó)專利US3，799，002;US3，924，484;US4，192，196及US4，440，037中，它們所有公開(kāi)的內(nèi)容在此結(jié)合作為參考。
本發(fā)明主要應(yīng)用于適對(duì)電-氣動(dòng)控制裝置提供輸出信號(hào)及接收指令信號(hào)的任何型式機(jī)械變換齒輪傳動(dòng)中的半自動(dòng)控制。但是本發(fā)明的半自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用在具有與阻塞分解型輔助部分串聯(lián)的非同步化、非阻塞的主傳動(dòng)部分的這類分解式復(fù)合傳動(dòng)上是特別有利的。這種傳動(dòng)在現(xiàn)有技術(shù)中被稱為“半阻塞”傳動(dòng)，它被描述及說(shuō)明于1983年2月9日公開(kāi)的EP-A-0071353)的歐洲專利申請(qǐng)No.82303586，2及1984年9月5日公開(kāi)(EP-A-0117342)的歐洲專利申請(qǐng)No.83307061.8以及美國(guó)專利No.4，735，109中。在上述美國(guó)專利US4，754，665中所說(shuō)明的那類傳動(dòng)與本發(fā)明相結(jié)合地使用將是有利的。
與本發(fā)明特別有利地相關(guān)的半自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)被描述及說(shuō)明在1986年2月5日公開(kāi)(EP-A-0170465)的歐洲專利申請(qǐng)No.85305071.2及美國(guó)專利No.4，648，290中。
參見(jiàn)圖1，司機(jī)操作的油門(mén)踩板24的位置由傳感器22傳感，并將信號(hào)傳遞給一個(gè)中心處理單元38，該單元還從傳感器28接收相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)速度的輸入和/或從傳感器32接收相當(dāng)于傳動(dòng)輸入軸速度的輸入，從傳感器36接收傳動(dòng)輸出軸速度，及司機(jī)的齒輪換擋桿或操縱桿1的正或反向驅(qū)動(dòng)，以下對(duì)此將會(huì)更詳細(xì)的描述。應(yīng)理解到傳動(dòng)輸出軸速是車輛地面速度的指示，發(fā)動(dòng)機(jī)速度是傳動(dòng)輸入軸速度的指示，并反之亦然，尤其是當(dāng)離合器16無(wú)滑動(dòng)地耦合時(shí)，則輸出軸速度就是車輛速度的指示。
油門(mén)位置傳感器22可以是在美國(guó)專利US4922425中所述的類型，該專利公開(kāi)的內(nèi)容被結(jié)合作為參考，這種傳感器可指示操作者的腳在油門(mén)踩板上或不在其上以及油門(mén)踩板的位移。
一些裝置，例如油門(mén)位置傳感器組件22，用以傳感操作者對(duì)油門(mén)踩板24的調(diào)節(jié)或類似狀態(tài)，并提供一個(gè)正比于或至少能指示被監(jiān)控調(diào)節(jié)量的信號(hào)，以及使用它的所謂“遠(yuǎn)程燃料控制”或“能遙控的自動(dòng)駕駛儀”系統(tǒng)，已由現(xiàn)有技術(shù)公知并被描述在美國(guó)專利US4，250，845;4，305，359;4，319，658及4，461，254中，它們所公開(kāi)的內(nèi)容在此結(jié)合作為參考。
對(duì)于車輛SAMT系統(tǒng)10的控制，該系統(tǒng)例如是描述在上述美國(guó)專利US4，648，290;4，551，802;4，361，060及4，081，065中的，重要的是對(duì)中心處理或控制器38提供精確的輸入信號(hào)，來(lái)指示操作者所定的油門(mén)位置。該調(diào)節(jié)通常表示為張開(kāi)的或全部油門(mén)的一個(gè)百分比，具有停機(jī)位置時(shí)為百分之零(0%)及全部或最大油門(mén)為百分之百(100%)。
為了對(duì)SAMT系統(tǒng)10提供更敏感的控制，以及/或在油門(mén)位置傳感器組件中提供至少部分剩余量，設(shè)置了兩個(gè)附加的傳感器“油門(mén)踩板安全開(kāi)關(guān)”及“控制通過(guò)卡銷開(kāi)關(guān)”(“ridethroughdetentswitch”)。
油門(mén)踩板安全開(kāi)關(guān)提供一個(gè)信號(hào)“THPS”，它指示司機(jī)的腳位于油門(mén)踩板上及油門(mén)大于發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)速度所需燃料量?？刂仆ㄟ^(guò)卡銷開(kāi)關(guān)提供指示要求最大運(yùn)行特性的一個(gè)輸入信號(hào)。這通常被稱為“自動(dòng)跳合”信號(hào)。
用于傳動(dòng)系統(tǒng)10的控制邏輯電路，傳感器及調(diào)節(jié)器描繪在圖1及2中，它們也可能公開(kāi)在上述美國(guó)專利US4，361，060;US4，648，290;4，930，081及4，930，078中。特別的是，中心處理單元38接收各輸入信號(hào)，根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)律來(lái)處理它們，并將指令輸出信號(hào)提供給空氣的和/或電的調(diào)節(jié)器，用于控制排氣制動(dòng)器17和/或用于快速升擋的輸入軸制動(dòng)器18，及控制自動(dòng)燃料控制器26來(lái)“突增”(“blip”)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)14的燃料供給，以便獲得準(zhǔn)備降擋的快速同步轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)操作器30的離合器控制，及通過(guò)傳動(dòng)操作器34的變速比換擋。傳動(dòng)操作器34也可以是如在美國(guó)專利US4，873，881及4，899，607中描述的“x-y”類型，它們中公開(kāi)的內(nèi)容在此結(jié)合來(lái)作為參考。
中心處理單元也將指令輸出信號(hào)輸送到顯示器2，以下對(duì)此將更詳細(xì)描述。半自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)10還附加地包括一個(gè)通常由腳操作的人控離合控制器3，僅被用于從靜止和/或低速爬行操縱狀態(tài)開(kāi)始的起動(dòng)?？刂破?8接收指示人控離合控制器3位置的信號(hào)及車輛制動(dòng)器4啟動(dòng)的信號(hào)。半自動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)10還包括電力源和/或空氣動(dòng)力源(未示出)。
中心處理單元可以是在美國(guó)專利US4，595，986中描述的類型并可包括美國(guó)專利US4，849，899;4，899，279及4，945，484中所述的故障檢測(cè)及容差邏輯，這些專利公開(kāi)的內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
在這里所用的詞“突增”(“blip”)表示對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)14燃料供給的暫時(shí)增加，而“速降”(“dip”)表示對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給的瞬時(shí)減少。詞“突增”及“速降”常常與分別指令與操作者選擇的人控油門(mén)踩板24的位置無(wú)關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的供給增加和減少的自動(dòng)控制器38相關(guān)聯(lián)。
最好，如參照?qǐng)D3看到的，中心處理單元38被容納在一個(gè)盒或外殼38A中，該外殼上設(shè)有包括一個(gè)升擋指示顯示器2′，一個(gè)降擋指示顯示器2″及一個(gè)目前嚙合齒輪比顯示器2
的顯示屏2，換擋選擇桿1，附加反向啟動(dòng)按鈕1A及中心處理單元的電子電路38B。
半自動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)10的控制系統(tǒng)概圖表示在圖2中。
參照?qǐng)D3B，顯示器2包括升擋指示部分2′，降擋指示部分2″及目前嚙合齒輪比顯示部分2
。如圖所示，目前嚙合齒輪比顯示部分2
現(xiàn)在顯示為“6”，它指示車輛傳動(dòng)工作在第六齒輪擋上。升擋顯示器2′具有三條線，表示根據(jù)傳感到的輸入?yún)?shù)，例如傳感到的發(fā)動(dòng)機(jī)或輸入軸速度及傳感到的輸出軸速度，及根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則或程序處理出的允許連續(xù)升擋的最大數(shù)目。在目前狀態(tài)下，這三條線表示允許升擋一擋，二擋或三擋。因此，司機(jī)可選擇直接調(diào)到第七、第八或第九速度擋中任一允許擋上。降擋顯示器2″部分具有二條線，表示根據(jù)傳感到的參數(shù)及由預(yù)定邏輯或程序處理出的可允許連續(xù)降擋的最大數(shù)目，在目前狀態(tài)下，在顯示器2′中的二條線表示傳動(dòng)允許被降擋到第五或第四齒輪擋上。
簡(jiǎn)言之，可升擋或降擋的許可性是由在完成這種升擋或降擋時(shí)，并假定在車速基本恒定及主離合器全耦合的情況下，將所需發(fā)動(dòng)機(jī)速度與最大及最小允許發(fā)動(dòng)機(jī)速度中的一個(gè)固定區(qū)域相比較來(lái)確定的。中心處理單元38不會(huì)發(fā)出執(zhí)行選出的不允許的齒輪比換擋的指令信號(hào)。最好，中心處理單元執(zhí)行允許的與操作者選擇的最接近的齒輪比換擋。例如，假定在圖3B中所示的顯示器2指示的狀態(tài)下，如操作者選擇了降擋到第三齒輪擋上，這樣一種降擋將不會(huì)被中心處理單元38執(zhí)行，因?yàn)檫@是不允許的。然而，在該優(yōu)選實(shí)施例中，中心處理單元38將發(fā)出指令輸出信號(hào)用于從第六齒輪擋降二擋，降到第四齒輪擋。它不僅拒絕不能允許的齒輪比換擋，而且用顯示器2也已提醒了司機(jī)該齒輪比是決不會(huì)達(dá)到的或被選擇的。
顯示器2對(duì)操作者提供了一種指示，它表示哪些升擋及降擋是許可的，及因此哪些升擋及降擋是不允許的。如果司機(jī)未注意到這個(gè)警告，盡管機(jī)械爪或離合器元件的同步這時(shí)可由系統(tǒng)獲得，但中心處理單元38將不產(chǎn)生不允許的換擋指令。
為使轉(zhuǎn)動(dòng)裝置12換擋，司機(jī)從圖2及3中所示的位置向前移動(dòng)桿1(用于升擋)和后后移動(dòng)桿1(用于降擋)。對(duì)于選擇升一擋，也即換到第七齒輪擋，操作者將向前移動(dòng)桿1一次，然后桿1將在偏置力下回到空檔或中央位置上。如果在所示的第六齒輪擋上，操作者快速連續(xù)地向前移動(dòng)桿1三次，然后讓其返回到靜止，則實(shí)際上他將跳過(guò)二個(gè)齒輪擋，并獲得幾乎瞬時(shí)地直接到第九速度擋的跳擋(即第七及第八速度擋末被嚙合)。因此可用利用本發(fā)明的半自動(dòng)控制作多擋或跳擋換擋的指令。主離合器16的分離及所選的爪式離合順部件與所選的齒輪比相關(guān)的同步是由自動(dòng)油門(mén)及離合器控制及輸入軸和/或發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)自動(dòng)地及快速地獲得的。該控制系統(tǒng)是半自動(dòng)的，故司機(jī)必須作出判斷出在何時(shí)升擋或降擋，需升或降多少齒輪比，但是不要求他調(diào)節(jié)齒輪換擋桿，油門(mén)踩板及離合順操作。一旦司機(jī)選好了一個(gè)可允許的齒輪比，則油門(mén)突增以獲得降擋時(shí)必須的同步，或油門(mén)速降以獲得升擋時(shí)必須的同步，所有這些都是由中心處理單元為司機(jī)自動(dòng)地作出的。
反向操作模式可以僅從在靜止位置的空格狀態(tài)來(lái)獲得，并然后從目前嚙合的空檔位置向后移動(dòng)控制桿1來(lái)達(dá)到。為了防止將“降擋”誤變成反向，設(shè)置了一個(gè)反向按鈕1A，當(dāng)在空檔位置上請(qǐng)求反向操作時(shí)在中心處理單元譯出控制桿1向后運(yùn)動(dòng)前必須按該按鈕。
涉及同時(shí)有主及輔助部分的升擋和/或降擋，即復(fù)合換擋，和僅涉及輔助部分的換擋，即分解換擋是能同樣簡(jiǎn)便的得到的。在那些設(shè)有多個(gè)反向齒輪比的傳動(dòng)中，利用如所指出的控制桿的向后及向前運(yùn)動(dòng)可使傳動(dòng)降至較低反向齒輪比的擋上及升到較高反向齒輪比的擋上。當(dāng)然，任何類型的可設(shè)于換擋桿端部的搬鈕開(kāi)關(guān)或按鈕開(kāi)關(guān)可用來(lái)取代反向啟動(dòng)按鈕1A。
當(dāng)然，用在給定方向上可向前及向后移動(dòng)的單個(gè)控制桿選擇向前及向后運(yùn)行模式，然后在橫向方向上運(yùn)動(dòng)選擇升或降單個(gè)擋或多個(gè)擋，可以來(lái)取代所述的控制桿1，這類的控制桿公開(kāi)在結(jié)合來(lái)作為參考的美國(guó)專利US4442730中。
本發(fā)明半自動(dòng)控制系統(tǒng)的另一重要及有利特征在于無(wú)論何時(shí)車輛進(jìn)入到完全停止時(shí)，離合器16分離開(kāi)及傳動(dòng)裝置被嚙合到相對(duì)高的齒輪比上，并且桿1在降檔方向上運(yùn)動(dòng)一次，控制器將自動(dòng)地將傳動(dòng)裝置12換擋到空擋或到預(yù)選擇的起動(dòng)齒輪擋上，這個(gè)擋將涉及跳過(guò)許多中間齒輪比的跳擋式換擋。作為例子，在一個(gè)十二個(gè)向前速度擋的傳動(dòng)裝置中，可允許的起動(dòng)齒輪比如為第一到第五齒輪擋。一旦在起動(dòng)比中在降擋方向上移動(dòng)一下控制桿則傳動(dòng)裝置被換到較低的一擋齒輪比上，而在升擋方向上一旦移動(dòng)一下控制桿則使傳動(dòng)裝置被換到較高一擋的齒輪比上。在車靜止或運(yùn)動(dòng)中，操作者總是可以從那些允許的齒輪比中選擇出一個(gè)。人控離合器踩板，如果使用它時(shí)，僅是需要用它準(zhǔn)備停車以便分離傳動(dòng)裝置，并避免阻塞，及在從靜止起動(dòng)時(shí)避免在任一允許的起動(dòng)齒輪比上起動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，如圖4所示，如果操作者允許車輛對(duì)地速度降到低于一個(gè)參照值(通常是在或幾乎完全停車時(shí))，及主離合器16被人控地或自動(dòng)地分離時(shí)，則將桿1從高于一個(gè)允許起動(dòng)齒輪比的齒輪比開(kāi)始在降擋方向上的單次運(yùn)動(dòng)或脈動(dòng)譯成請(qǐng)求自動(dòng)選擋和空擋或一個(gè)預(yù)選齒輪比的直接嚙合，而將桿1從空擋開(kāi)始在升擋方向上的單次運(yùn)動(dòng)或脈沖譯成請(qǐng)求直接換擋到預(yù)選起動(dòng)齒輪比上。當(dāng)在可允許起動(dòng)齒輪比的范圍中(通常，對(duì)于十二個(gè)速度的傳動(dòng)裝置為第一至第五檔，對(duì)于十八個(gè)速度的傳動(dòng)裝置為第一至第七擋)時(shí)，將桿1在升或降擋方向上的單次運(yùn)動(dòng)或脈沖譯成分別為降單擋或降單擋。
預(yù)選起動(dòng)齒輪擋可以預(yù)置及固定，也可由操作者選擇，還可由電子控制單元根據(jù)各輸入量及預(yù)定邏輯規(guī)則來(lái)確定，或者簡(jiǎn)便地采用上次實(shí)際使用的起動(dòng)比。
桿的單次運(yùn)動(dòng)或脈動(dòng)是桿在升擋或降擋方向上從中心位置到被移到位置的運(yùn)動(dòng)，并且隨即立刻釋放開(kāi)桿，使桿返回到它的中心位置。如果該控制桿1被保持在移到的位置上的時(shí)間大于一個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔(例如大于一秒或二秒)，可以使用另外的控制邏輯。
利用上述步驟，車輛操作者可以利用控制桿的單次運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)求直接從空擋換擋到一個(gè)預(yù)定的起動(dòng)齒輪擋上，及利用該桿的一次或二次運(yùn)動(dòng)請(qǐng)求從一個(gè)高的(不是從起動(dòng)齒輪比開(kāi)始的可允許的起動(dòng))齒輪比換擋到一個(gè)預(yù)選的起動(dòng)齒輪比(可能經(jīng)過(guò)空擋)。
雖然對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述是具有一定程度的特殊性，但在不脫離本發(fā)明的如以下權(quán)利要求書(shū)中提出要求保護(hù)的精神和范圍的情況下可以作出各種改型及完善。
權(quán)利要求
1.一種控制半自動(dòng)機(jī)械齒輪換擋傳動(dòng)系統(tǒng)(10)的方法，該傳動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)燃料油門(mén)控制器(24)；一個(gè)燃料油門(mén)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)(14)；具有適用于從停止工況開(kāi)始起動(dòng)的一個(gè)最低齒輪比的組(第1至第5)及具有在所述最低齒輪比組中的確定為預(yù)定起動(dòng)比的一個(gè)專門(mén)齒輪比的一個(gè)多速換擋機(jī)械傳動(dòng)裝置(12)；插在發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)裝置之間的一個(gè)摩擦式主離合器(16)；一個(gè)主離合器控制器(3)；一個(gè)人控操作的選擋桿(1)，它可從一個(gè)中心位置在第一方向上運(yùn)動(dòng)以選擇升擋，及可從所述中心位置在第二方向上運(yùn)動(dòng)以選擇從目前嚙合的齒輪比開(kāi)始的降擋；一個(gè)中心處理單元(38)，用于接收表示傳動(dòng)裝置輸入軸轉(zhuǎn)速，車輛速度及所述選擋桿操作的輸入信號(hào)并將它們按照預(yù)定邏輯規(guī)則進(jìn)行處理，以將指令輸出信號(hào)發(fā)送給包括一個(gè)離合器操作器(30)，一個(gè)燃料油門(mén)控制操作器(26)及一個(gè)傳動(dòng)操作器(34)的非人控操作器，所述處理單元在一個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔中傳感包括從所述中心位置開(kāi)始的桿運(yùn)動(dòng)方向及所述桿的移動(dòng)次數(shù)的所述人控選檔桿的操作，并且在第一操作模式中，確定由操作者所選的齒輪比以便由目前嚙合齒輪比直接地進(jìn)行換擋，這時(shí)假定每次在給定方向上所述選擋桿從中心位置開(kāi)始的重復(fù)移動(dòng)表示操作者在所述方向上的一個(gè)附加連續(xù)齒輪比的換擋選擇；所述方法包括對(duì)所述中心處理單元提供一個(gè)表示摩擦式主離合器分離的信號(hào)；及自動(dòng)地選擇在第二操作模式中的操作，其中當(dāng)所述傳動(dòng)裝置所處的齒輪比高于所述最低組中的齒輪比時(shí)，所述選擋桿在第二方向中從中心位置的單次移動(dòng)被譯為操作者選擇直接降擋到預(yù)定起動(dòng)齒輪比上，如果這時(shí)車輛對(duì)地速度小于一預(yù)定最小車輛對(duì)地速度參照值及主離合器分離的話。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在所述第二操作模式中的操作還包括這樣的操作其中當(dāng)所述傳動(dòng)裝置在空擋，車輛對(duì)地速度小于所述參照值及所述主離合器分離時(shí)，所述選擋桿在第一方向上從中心位置的單次移動(dòng)被譯為操作者選擇直接從空擋升擋到預(yù)定起動(dòng)比上。
3.一種控制半自動(dòng)機(jī)械齒輪換擋傳動(dòng)系統(tǒng)(10)的方法，該傳動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)燃料油門(mén)控制器(24);一個(gè)燃料油門(mén)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)(14);具有適用于從停止工況開(kāi)始起動(dòng)的一個(gè)最低齒輪比的組(第1至第5)及具有在所述最低齒輪比組中的確定為預(yù)定起動(dòng)比的一個(gè)專門(mén)齒輪比的一個(gè)多速換擋機(jī)械傳動(dòng)裝置(12);插在發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)裝置之間的一個(gè)磨擦式主離合器(16);一個(gè)主離合器控制器(3);一個(gè)人控操作的選擋桿(1)，它可從一個(gè)中心位置在第一方向上運(yùn)動(dòng)以選擇升擋，及可從所述中心位置在第二方向上運(yùn)動(dòng)以選擇從目前嚙合的齒輪比開(kāi)始的降擋;一個(gè)中心處理單元(38)，用于接收表示傳動(dòng)裝置輸入軸轉(zhuǎn)速，車輛速度及所述選擋桿操作的輸入信號(hào)并將它們按照預(yù)定邏輯規(guī)則進(jìn)行處理，以將指令輸出信號(hào)發(fā)送給包括一個(gè)離合器操作器(30)，一個(gè)燃料油門(mén)控制操作器(26)及一個(gè)傳動(dòng)操作器(34)的非人控操作器，所述處理單元在一個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔中傳感包括從所述中心位置開(kāi)始的桿運(yùn)動(dòng)方向及所述桿的移動(dòng)次數(shù)的所述人控選檔桿的操作，并且在第一操作模式中，確定由操作者所選的齒輪比以便由目前嚙合齒輪比直接地進(jìn)行換擋，這時(shí)假定每次在給定方向上所述選擋桿從中心位置開(kāi)始的重復(fù)移動(dòng)表示操作者在所述方向上的一個(gè)附加連續(xù)齒輪比的換擋選擇;所述方法包括對(duì)所述中心處理單元提供一個(gè)表示磨擦式主離合器分離的信號(hào)的裝置;用于自動(dòng)地選擇在第二操作模式中操作的裝置，其中當(dāng)所述傳動(dòng)裝置在空擋時(shí)，所述選擋桿在第一方向上從中心位置的單次位移被譯為操作者選擇直接升擋到預(yù)定起動(dòng)齒輪比上，如果這時(shí)車輛對(duì)地速度小于預(yù)定最小車輛對(duì)地速度參照值及主離合器分離的話。
4.一種控制半自動(dòng)機(jī)械齒輪換擋傳動(dòng)系統(tǒng)(10)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)燃料油門(mén)控制器(24)，一個(gè)燃料油門(mén)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)(14);具有適用于從停止工工始起動(dòng)的一個(gè)最低齒輪比的組(第1至第5)及具有在所述最低齒輪比組中的確定為預(yù)定起動(dòng)比的一個(gè)專門(mén)齒輪比的一個(gè)多速換擋機(jī)械傳動(dòng)裝置(12);插在發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)裝置之間的一個(gè)磨擦式主離合器(16);一個(gè)主離合器控制器(3);一個(gè)人控操作的選擋桿(1)，它可以從一個(gè)中心位置在第一方向上運(yùn)動(dòng)以選擇升擋，及可從所述中心位置在第二方向上運(yùn)動(dòng)以選擇從目前嚙合的齒輪比開(kāi)始的降擋;一個(gè)中心處理單元(38)，用于接收表示傳動(dòng)裝置輸入軸轉(zhuǎn)速，車輛速度及所述選擋桿操作的輸入信號(hào)并將它們按照預(yù)定邏輯規(guī)則進(jìn)行處理，以將指令輸出信號(hào)發(fā)送給包括一個(gè)離合器操作器(30)，一個(gè)燃料油門(mén)控制操作器(26)及一個(gè)傳動(dòng)操作器(34)的非人控操作器，所述處理單元在一個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔中傳感包括從所述中心位置開(kāi)始的桿運(yùn)動(dòng)方向及所述桿的移動(dòng)次數(shù)的所述人控選擋桿的操作，并且在第一操作模式中，確定由操作者所選的齒輪比以便由目前嚙合齒輪比直接地進(jìn)行換擋，這時(shí)假定每次在給定方向上所述選擋桿從中心位置開(kāi)始的重復(fù)移動(dòng)表示操作者在所述方向上的一個(gè)附加連續(xù)齒輪比的換擋選擇;所述系統(tǒng)包括對(duì)所述中心處理單元提供一個(gè)表示磨擦式主離合器分離信號(hào)的裝置;及用于自動(dòng)地選擇在第二操作模式中操作的裝置，其中當(dāng)所選傳動(dòng)裝置所處的齒輪比高于所述最低組中的齒輪比時(shí)，所述選擋桿在第二方向中從中心位置的單次移動(dòng)被譯操作者選擇直接降擋到預(yù)定起動(dòng)齒輪比上，如果這時(shí)車輛對(duì)地速度小于一預(yù)定最小車輛對(duì)地速度參照值及主離合器分離的話。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中所述第二模式中的操作還包括這樣的操作其中當(dāng)所述傳動(dòng)裝置在空擋，車輛對(duì)地速度小于所述參照值及所述主離合器分離時(shí)，所述選檔桿在第一方向上從中心位置的單次移動(dòng)被譯為操作者，選擇直接從空擋到預(yù)定的起動(dòng)比上。
6.一種控制半自動(dòng)機(jī)械齒輪換擋傳動(dòng)系統(tǒng)(10)的系統(tǒng)，該傳動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)燃料油門(mén)控制器(24);一個(gè)燃料油門(mén)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)(14);具有適用于從停止工況開(kāi)始起動(dòng)的一個(gè)最低齒輪比的組(第1至第5)及具有在所述最低齒輪比組中的確定為預(yù)定起動(dòng)比的一個(gè)專門(mén)齒輪比的一個(gè)多速換擋機(jī)械傳動(dòng)裝置(12);插在發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)裝置之間的一個(gè)磨擦式主離合器(16);一個(gè)主離合器控制器(3);一個(gè)人控操作的選擋桿(1)，它可從一個(gè)中心位置在第一方向上運(yùn)動(dòng)以選擇升擋，及可從所述中心位置在第二方向上運(yùn)動(dòng)以選擇從目前嚙合的齒輪比開(kāi)始的降擋;一個(gè)中心處理單元(38)，用于接收表示傳動(dòng)裝置輸入軸轉(zhuǎn)速，車輛速度及所述選擋桿操作的輸入信號(hào)并將它們按照預(yù)定邏輯規(guī)則進(jìn)行處理，以將指令輸出信號(hào)發(fā)送給包括一個(gè)離合器操作器(30)，一個(gè)燃料油門(mén)控制操作器(26)及一個(gè)傳動(dòng)操作器(34)的非人控操作器，所述處理單元在一個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔中傳感包括從所述中心位置開(kāi)始的桿運(yùn)動(dòng)方向及所述桿的移動(dòng)次數(shù)的所述人控選擋桿的操作，并且在第一操作模式中，確定由操作者所選的齒輪比以便由目前嚙合齒輪比直接地進(jìn)行換擋，這時(shí)假定每次在給定方向上所述選擋桿從中心位置開(kāi)始的重復(fù)移動(dòng)表示操作者在所述方向上的一個(gè)附加連續(xù)齒輪比的換擋選擇;所述系統(tǒng)包括對(duì)所述中心處理單元提供一個(gè)表示磨擦式主離合器分離信號(hào)的裝置;用于自動(dòng)地選擇在第二操作模式中操作的裝置，其中當(dāng)所述傳動(dòng)裝置在空擋時(shí)，所述選擋桿在第一方向上從中心位置的單次位移被譯為操作者選擇直接升擋到預(yù)定起動(dòng)齒輪比上，如果這時(shí)車輛對(duì)地速度小于預(yù)定最小車輛對(duì)地速度參照值及主離合器分離的話。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述第二操作模式另外包括當(dāng)所述傳動(dòng)裝置處于高于所述最低組中齒輪比的齒輪比時(shí)，如果這時(shí)車輛對(duì)地速度小于預(yù)定最小車輛對(duì)地速度參照值及主離合器分離的話，將所述選擋桿在第二方向上從中心位置的單次位移被譯為操作者選擇直接降擋到傳動(dòng)裝置的空檔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3的方法，其中所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)人控主離合器操作器(3)及所述直接換擋到預(yù)定起動(dòng)齒輪比的選擇要求人控分離所述離離合器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)人控主離合器操作器(3)，及所述直接換擋到預(yù)定起動(dòng)齒輪比的選擇要求人控分離所述主離合器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述第二操作模式包括當(dāng)所述傳動(dòng)裝置處于高于所述最低組中齒輪比的齒輪比時(shí)，如果這時(shí)車輛對(duì)地速度小于預(yù)定最小車輛對(duì)地速度參照值及主離合器分離的話，將所述選擋桿在第二方向上從中心位置的單次位移被譯為操作者選擇直接降擋到傳動(dòng)裝置的空擋。
11.根據(jù)權(quán)利要求4，5或6的系統(tǒng)，其中所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)人控主離合器操作器(3)及所述直接換擋到預(yù)定起動(dòng)齒輪比的選擇要求人控分離所述主離合器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)人控主離合器操作器(3)及所述直接換擋到預(yù)定起動(dòng)齒輪比的選擇要求人控分離所述主離合器。
全文摘要
一種控制半自動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)(10)的系統(tǒng)及方法提供來(lái)允許操作者在一定預(yù)定條件下利用單次或二次選擋桿(1)的運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)求直接地升擋和/或降擋到一個(gè)預(yù)定起動(dòng)齒輪比上。
文檔編號(hào)B60W30/18GK1089906SQ9311831
公開(kāi)日1994年7月27日 申請(qǐng)日期1993年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月27日
發(fā)明者I·R·J·貝斯, J·E·施坦頓, R·S·韋勒, K·萊特 申請(qǐng)人:易通公司