專利名稱：動力傳動系統(tǒng)的扭矩控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用以限制加到汽車動力傳動系統(tǒng)上的扭矩的一種控制系統(tǒng)/控制方法。具體地說，本發(fā)明涉及汽車傳動系的控制系統(tǒng)，汽車傳動系的發(fā)動機(jī)最好是電子控制的，傳動系的扭矩傳遞能力限定在一定范圍，其中表示傳動系中可能有而不希望有的高扭轉(zhuǎn)載荷出現(xiàn)時的工作條件的控制參數(shù)(例如嚙合的齒輪傳動比和/或車速)受到監(jiān)控，發(fā)動機(jī)輸出(飛輪)扭矩在出現(xiàn)可能有而不希望有的高傳動系統(tǒng)扭矩載荷工作條件期間受到限制。
發(fā)動機(jī)是燃油量調(diào)節(jié)式(例如柴油發(fā)動機(jī))的汽車的傳動系統(tǒng)和具有多速齒輪換擋變速器和主動軸的傳動系統(tǒng)都是公知技術(shù)。這類汽車傳動系及其組成部分的實例可參看美國專利3,105,395、3,448,635、4,361,060、4,977,972、4,595,986、5,033,795和5,305,213，這里也把這些專利的公開內(nèi)容包括進(jìn)來，以供參考。
具有發(fā)動機(jī)微處理器控制系統(tǒng)且通過電子數(shù)據(jù)鏈路與其它汽車控制器聯(lián)系的電子控制式發(fā)動機(jī)也是公知技術(shù)。一般說來，發(fā)動機(jī)控制器和數(shù)據(jù)鏈路是按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)草案(例如美國汽車工程師學(xué)會SAEJ-1922、SAE J-1939，國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會ISO11898等標(biāo)準(zhǔn))工作的。
現(xiàn)有技術(shù)的動力傳動系統(tǒng)不能令人完全滿意規(guī)格若取得使其可以在低速工作條件下處理最大扭矩則對大多數(shù)工作條件來說就取得過大，若取得使其處理通常預(yù)期的扭矩載荷則在低速工作時損壞，在這種情況下發(fā)動機(jī)可能產(chǎn)生最大或“爆裂”扭矩輸出。
本發(fā)明通過提供這樣一種動力傳動系控制系統(tǒng)最大限度地減少了現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，這種傳動系統(tǒng)控制系統(tǒng)監(jiān)控一個或多個參數(shù)的值，再將這個或這些參數(shù)值與為表示現(xiàn)有可能存在而不希望有的高傳動系扭矩加載情況而選取的一個或多個基準(zhǔn)值相比較。若經(jīng)判斷，存在可能有而不希望有的高傳動系扭矩載荷，就將發(fā)動機(jī)的扭矩輸出限制到小于其最大扭矩輸出值。發(fā)動機(jī)最好是電子控制式的發(fā)動機(jī)，采用象SAEJ-1992、SAEJ-1939、ISO11898等之類的標(biāo)準(zhǔn)草案與電子數(shù)據(jù)鏈路聯(lián)系，具有一個或多個扭矩限制控制方式。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種新型經(jīng)改進(jìn)的汽車動力傳動系控制方法/控制系統(tǒng)，這種方法/系統(tǒng)能在傳動比低和/或車速慢從而因發(fā)動機(jī)滿載或沖擊輸出而處于不希望有的高傳動系統(tǒng)扭矩載荷期間限制發(fā)動機(jī)的輸出扭矩。
閱讀下面參看附圖所舉是最佳實施例的詳細(xì)說明可以清楚了解本發(fā)明的上述和其它目的和優(yōu)點。


圖1是應(yīng)用本發(fā)明的汽車動力傳動系統(tǒng)的示意圖。
圖2是本發(fā)明的流程示意圖。
圖3是本發(fā)明另一實施例的流程示意圖。
圖1示意示出了陸路車輛(例如重型載貨汽車)的一般汽車動力傳動系統(tǒng)10。動力傳動系統(tǒng)10的傳動系11由發(fā)動機(jī)12(例如周知的柴油發(fā)動機(jī))驅(qū)動。傳動系11的多速齒輪換擋變速器14通過正常情況下嚙合的主離合器16與發(fā)動機(jī)12連接，其輸出軸18與諸如分動器和/或主動軸之類的主傳動19連接。發(fā)動機(jī)12的曲軸20驅(qū)動離合器16的輸入元件22，這些輸入元件可與輸出元件24摩擦離合，輸出元件24則固定在變速器輸入軸26上。手動或自動控制器27控制著離合器26的離合。變速器14最好是7至18前進(jìn)擋變速器，由作用作到變速桿箱或變速軸機(jī)構(gòu)29上的手動變速桿28控制。
油門踏板監(jiān)控裝置30監(jiān)控著油門踏板32的位置或位移，并提供表示該位置或位移的信號34。發(fā)動機(jī)12包括一個控制器，它最好是微處理器控制的控制器36，通過電子數(shù)據(jù)鏈路DL聯(lián)系，可以根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路上的指令有效地給發(fā)動機(jī)供應(yīng)燃油。一般說來，指令會要求油量與司機(jī)的油門設(shè)定值稱或達(dá)到所要求的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和/或使輸出(即飛輪)扭矩達(dá)到最大值。
微處理器控制的系統(tǒng)控制器48接收輸入信號(例如來自油門踏板傳感器的信號34，來自嚙合齒輪傳動比傳感器54的信號GR和/或來自輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器56的信號OS)，按預(yù)定的邏輯規(guī)則處理這些信號，以便包括數(shù)據(jù)鏈路DL上的信號在內(nèi)的指令輸出信號發(fā)送給發(fā)動機(jī)控制器36。
假設(shè)傳動系11的結(jié)構(gòu)和規(guī)格系取得使其可以處理小于變速器低傳動比下可能出現(xiàn)的最大扭矩和發(fā)動機(jī)最大(爆裂)扭矩的扭矩載荷，則應(yīng)給傳動系提供某些保護(hù)。
為提供規(guī)格取得經(jīng)濟(jì)實惠的傳動系，同時在可能出現(xiàn)的非同尋常特高扭矩載荷工作條件下給這種傳動系提供保護(hù)，可以檢測控制參數(shù)[例如變速器嚙合齒輪傳動比(GR)和/或車速(作為輸出軸轉(zhuǎn)速OS檢測出來)]，將其與表示在可能出現(xiàn)的具破壞性高傳動系扭矩工作條件下控制參數(shù)值的基準(zhǔn)值相比較。
舉例說，若采用的傳動比不大于低擋傳動比和/或若車速不大于4英里/小時，則應(yīng)將發(fā)動機(jī)輸出扭矩限制到小于最大爆裂輸出扭矩，以保護(hù)汽車的傳動系。
發(fā)動機(jī)輸出扭矩的極限值可隨控制參數(shù)值而變化。例如，假設(shè)發(fā)動機(jī)爆裂輸出扭矩在采用大減速比(例如大于12∶1)下為額定輸出扭矩的150％，則發(fā)動機(jī)最大輸出扭矩可限制在額定輸出扭矩的100％，而采用10∶1減速比時則需要將發(fā)動機(jī)最大輸出扭矩限制在額定輸出扭矩的120％，采用小于10∶1的減速比時就無需對發(fā)動機(jī)輸出扭矩進(jìn)行任何限制。
圖2是本發(fā)明控制方法/控制系統(tǒng)的流程圖。
雖然上面是在一定程度的特殊情況下對本發(fā)明進(jìn)行說明的，但不言而喻，在不脫離本發(fā)明在下面權(quán)利要求書中所述的精神實質(zhì)和范圍的前提下是可以對上述實施例進(jìn)行種種修改的。
權(quán)利要求
1.汽車動力傳動系統(tǒng)(10)的一種控制方法，系統(tǒng)(10)包括驅(qū)動時與汽車傳動系(11)連接的油量受控發(fā)動機(jī)(12)，傳動系(11)包括多傳動比齒輪換擋變速器(14)和主動軸(19)，所述發(fā)動機(jī)具最大輸出扭矩和根據(jù)指令信號控制發(fā)動機(jī)燃油供應(yīng)且在起碼一種工作方式下能有效限制發(fā)動機(jī)輸出扭矩的發(fā)動機(jī)控制器，且所述傳動系具有預(yù)定最大扭矩加載能力，所述傳動系構(gòu)制得使預(yù)期的扭矩在預(yù)定的一系列傳動系高扭矩載荷工作條件下加到所述傳動系，且發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩會超過所述預(yù)定最大扭矩加載能力，所述方法包括下列步驟檢測表示傳動系統(tǒng)各工作條件的控制參數(shù)的值；將所述控制參數(shù)的檢測值與對應(yīng)于所述控制參數(shù)在傳動系高扭矩載荷工作條件期間的值的基準(zhǔn)值相比較；且若控制參數(shù)的檢測值表示傳動系處于高扭矩加載工作情況，則促使所述發(fā)動機(jī)控制器限制發(fā)動機(jī)的輸出扭矩使其小于發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若經(jīng)判斷存在所述傳動系高扭矩加載工作情況，則將發(fā)動機(jī)輸出扭矩限制到其最大值的70％或以下。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制參數(shù)(GR)表示變速器采用的傳動比。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制參數(shù)(OS)表示汽車在地面上的行駛速度。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制參數(shù)(GR)表示變速器采用的嚙合齒輪傳動比。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制參數(shù)(OS)表示汽車地面行駛速度。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)控制器是微處理器控制的控制器，且通過電子數(shù)據(jù)鏈路聯(lián)系。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述變速器手動換檔。
9.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，用于汽車控制板上的計算機(jī)供控制汽車的動力傳動系統(tǒng)(10)之用，系統(tǒng)(10)包括驅(qū)動驅(qū)動時與汽車傳動系(11)連接的油量受發(fā)動機(jī)(12)，傳動系(11)包括多傳動比齒輪換擋變速器(14)和主動軸(19)，所述發(fā)動機(jī)具最大輸出扭矩和根據(jù)指令信號控制發(fā)動機(jī)燃油供應(yīng)且在起碼一種工作方式下能有效限制發(fā)動機(jī)輸出扭矩的發(fā)動機(jī)控制器，且所述傳動系具有預(yù)定最大扭矩加載能力，所述傳動系構(gòu)制得使預(yù)期的扭矩在預(yù)定的一系列傳動系高扭矩載荷工作條件下加到所述傳動系，且發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩會超過所述預(yù)定最大扭矩的加載能力，所述計算機(jī)接收表示控制參數(shù)表示傳動系工作條件的值的輸入信號(50)，所述具有代碼的程序用以將所述控制參數(shù)的檢測值與對應(yīng)于所述控制參數(shù)在傳動系高扭矩載荷工作條件期間的值的基準(zhǔn)值相比較；且若控制參數(shù)的檢測值表示傳動系處于高扭矩加載工作情況，則促使所述發(fā)動機(jī)控制器限制發(fā)動機(jī)的輸出扭矩使其小于發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩。
10.如權(quán)利要求9所述的程序，其特征在于，若經(jīng)判斷存在所述傳動系高扭矩加載工作情況，則將發(fā)動機(jī)輸出扭矩限制到其最大值的70％或以下。
11.如權(quán)利要求9所述的程序，其特征在于，所述控制參數(shù)(GR)表示變速器采用的嚙合齒輪傳動比。
12.如權(quán)利要求9所述的程序，其特征在于，所述控制參數(shù)(OS)表示汽車在地面上的行駛速度。
13.如權(quán)利要求9所述的程序，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)控制器是微處理器控制的控制器，且通過電子數(shù)據(jù)鏈路與所述機(jī)載計算機(jī)聯(lián)系。
14.如權(quán)利要求9所述的程序，其特征在于，所述變速器手動換檔。
15.汽車動力傳動系統(tǒng)(10)的一種控制系統(tǒng)，系統(tǒng)(10)包括驅(qū)動時與汽車傳動系(11)連接的油量受控發(fā)動機(jī)(12)，傳動系(11)包括多傳動比齒輪換擋變速器(14)和主動軸(19)，所述發(fā)動機(jī)具有最大輸出扭矩和根據(jù)指令信號控制發(fā)動機(jī)燃油供應(yīng)且在起碼一種工作方式下能有效限制發(fā)動機(jī)輸出扭矩的發(fā)動機(jī)控制器，且所述傳動系具有預(yù)定最大扭矩加載能力，所述傳動系構(gòu)制得使預(yù)期的扭矩在預(yù)定的一系列傳動系高扭矩載荷工作條件下加到所述傳動系，且發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩會超過所述預(yù)定最大扭矩加載能力，所述系統(tǒng)包括具有下列功能的裝置檢測表示傳動系各工作條件的控制參數(shù)的值；將所述控制參數(shù)的檢測值與對應(yīng)于所述控制參數(shù)在傳動系高扭矩載荷工作條件期間的值的基準(zhǔn)值相比較；和能有效履行下列功能的裝置若控制參數(shù)的檢測值表示傳動系處于高扭矩加載工作情況，則促使所述發(fā)動機(jī)控制器限制發(fā)動機(jī)的輸出扭矩使其小于發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，若經(jīng)判斷存在所述傳動系高扭矩加載工作情況，則將發(fā)動機(jī)輸出扭矩限制到其最大值的70％或以下。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制參數(shù)(GR)表示變速器采用的嚙合齒輪傳動比。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制參數(shù)(OS)表示汽車在地面上的行駛速度。
19.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)控制器是微處理器控制的控制器，且通過電子數(shù)據(jù)鏈路聯(lián)系。
20.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器手動換擋。
21.控制汽車傳動系(10)的一種方法，系統(tǒng)(10)包括具最大飛輪扭矩的電子控制發(fā)動機(jī)(12)；一個發(fā)動機(jī)控制器，供限制發(fā)動機(jī)的扭矩輸出用；傳動系(11)，由所述發(fā)動機(jī)驅(qū)動且包括多速齒輪換擋變速器(14)和檢測裝置(54，56)供檢測表示可能有的傳動系扭矩的控制參數(shù)的值；所述方法包括下列步驟確定所述控制參數(shù)對應(yīng)于在發(fā)動機(jī)滿輸出扭矩下不希望有的高傳動系扭矩的基準(zhǔn)值；將所述控制參數(shù)的現(xiàn)行值與所述基準(zhǔn)值相比較；且若所述控制參數(shù)的現(xiàn)行值表示在發(fā)動機(jī)滿輸出扭矩下不希望有的可能有的高傳動系扭矩，則促使所述發(fā)動機(jī)在小于其滿扭矩輸出下工作。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，若經(jīng)判斷存在所述傳動系高扭矩加載工作情況，則將發(fā)動機(jī)輸出扭矩限制到其最大值的70％或以下。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述控制參數(shù)(GR)表示變速器采用的嚙合齒輪傳動比。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述控制參數(shù)(OS)表示汽車在地面上行駛的速度。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)控制器是微處理器控制的，且通過電子鏈路聯(lián)系。
26.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述變速器是手動換擋的。
全文摘要
一種控制汽車動力傳動系統(tǒng)(10)發(fā)動機(jī)(12)的輸出扭矩的系統(tǒng)/方法，該系統(tǒng)(10)有一個電子控制的發(fā)動機(jī)的扭矩載荷受到限制的傳動系(11)?？刂葡到y(tǒng)檢測表示傳動系在發(fā)動機(jī)最大輸出扭矩下可能出現(xiàn)的過載，并促使發(fā)動機(jī)輸出限制在小于其最大值的范圍。
文檔編號B60W30/18GK1153114SQ9611457
公開日1997年7月2日 申請日期1996年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月17日
發(fā)明者E·R·布朗, D·G·斯梅德利, R·C·霍姆斯, T·A·吉 申請人:易通公司