專利名稱：起動(dòng)傳動(dòng)比控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半自動(dòng)機(jī)械變速系統(tǒng)(包括手動(dòng)操作的換檔選擇器在內(nèi))的控制系統(tǒng)和方法，供自動(dòng)控制汽車變速器速比的切換或換檔之用，其余的一些控制措施則由汽車司機(jī)或駕駛員履行。本發(fā)明特別涉及半自動(dòng)控制機(jī)械齒輪換檔變速器用的控制系統(tǒng)和方法，該變速器包括自動(dòng)將變速器的傳動(dòng)比切換到司機(jī)所選擇的自動(dòng)限定和顯示的容許傳動(dòng)比的裝置，包括汽車主離合器的自動(dòng)控制器在內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，配備了離合器踏板，除從停車狀態(tài)起動(dòng)的情況外，主離合器的操作在所有情況下都是自動(dòng)化的。更具體地說，本發(fā)明涉及控制半自動(dòng)機(jī)變速器的系統(tǒng)和方法，其中駕駛?cè)藛T的各種動(dòng)作和/或系統(tǒng)的各種情況，例如當(dāng)汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)、主離合器處在松離位置且變速器接入較高(非起動(dòng))的傳動(dòng)比時(shí)要求一次換入低速檔，和/或當(dāng)汽車處在靜止?fàn)顟B(tài)、主離合器處在松離位置且變速器處在控檔位置時(shí)要求一次換入高速檔，都被理解為要求直接切換到預(yù)選擇的起動(dòng)傳動(dòng)比。
此外，更具體地說，本發(fā)明涉及一種全自動(dòng)或半自動(dòng)的機(jī)械變速系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有多個(gè)可利用的從停車狀態(tài)起動(dòng)的傳動(dòng)比，和起碼一個(gè)直接切換到預(yù)選擇的起動(dòng)傳動(dòng)比的操作方式，其中的預(yù)選擇傳動(dòng)比是駕駛?cè)藛T在汽車即將從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)之前實(shí)際使用的傳動(dòng)比。
象重型載貨車和/或大客車之類的重型車輛以及小客車用的檢測(cè)油門開度或位置、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等并根據(jù)這些參數(shù)使汽車的變速器自動(dòng)換檔的全自動(dòng)變速系統(tǒng)是公知技術(shù)。這類全自動(dòng)齒輪換檔變速器包括那些利用液壓摩擦地使一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件與其它構(gòu)件或機(jī)殼接合來選取傳動(dòng)比的變速器，和那些利用電子、液壓傳動(dòng)和/或氣動(dòng)邏輯線路和執(zhí)行元件使機(jī)械(即正的)離合器離合來選取所要求的傳動(dòng)比的變速器。這類變速器的實(shí)例可參看美國專利3，961，546、4，081，065、4，361，060、5，050，079和5，109，729，這里把這些專利包括進(jìn)來以供參考。
這類全自動(dòng)齒輪換檔變速器，其價(jià)格會(huì)昂貴到令人不能接受的程度，特別是一般不大量出售的特大型重型車輛的這類變速器，更是如此。此外，那些利用壓縮流體和/或液力變矩器的自動(dòng)齒輪換檔變速器往往在其輸入軸與輸出軸之間所消耗的動(dòng)力方面效率不太高。再有，許多汽車司機(jī)喜歡控制傳動(dòng)比的選擇過程，因?yàn)檫@樣他們可以了解和/和知道前面道路的性質(zhì)以及/或所載載荷的性質(zhì)。
歷來最大限度地減小上述缺點(diǎn)的方法是配備半自動(dòng)控制的機(jī)械變速系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的多個(gè)傳動(dòng)比之間可以自動(dòng)切換，同時(shí)通常司機(jī)可以選擇什么時(shí)候切換到特定的傳動(dòng)比，和是否選擇換入毗鄰的高速檔或低速檔或者跳過不用其中的一個(gè)或多個(gè)傳動(dòng)比。此外，如果切換到司機(jī)所選擇的更高傳速比，即換入使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速減速到空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速以下，即發(fā)動(dòng)機(jī)處于低轉(zhuǎn)速時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)失速和/或受力過度的高速檔和較低的傳動(dòng)比，即換入低速檔會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)超速，則半自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)阻止司機(jī)采用所選擇的傳動(dòng)比。應(yīng)該指出的是在變速器是手動(dòng)機(jī)械變速器的情況下，即使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以控制得使其不致加速到超過所控制的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以上，發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)因換入低速檔換得不適當(dāng)而發(fā)生上述超速。這類半自動(dòng)變速控制的例子可參看美國專利4，648，290、4，800，360、4，930，081和4，930，078，這里把這些專利包括進(jìn)來，以供參致。
雖然上述半自動(dòng)機(jī)械變速控制確實(shí)能進(jìn)行極其理想的半自動(dòng)控制，但如果司機(jī)或駕駛員想在汽車靜止不動(dòng)時(shí)切換到所述擇的變速起動(dòng)傳動(dòng)比，他就需要核實(shí)當(dāng)時(shí)采用的傳動(dòng)比，計(jì)算從當(dāng)時(shí)采用的傳動(dòng)比到所選取的起動(dòng)傳動(dòng)比的級(jí)數(shù)。然后在高速低速換檔的方向?qū)⑦x擇桿移動(dòng)該次數(shù)那么多，因此這種控制有待改進(jìn)。這對(duì)重型汽車可能具有9、10、11、12、13、16和18個(gè)前進(jìn)檔傳動(dòng)比的現(xiàn)代機(jī)械變速器特別重要，在這變速器中，頭七個(gè)中的任何一個(gè)傳動(dòng)比在某些情況下可以是適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)傳動(dòng)比。這類多速機(jī)械變速器的實(shí)例可參看美國專利4，735，109和4，754，665，這里也將這些專利的公開內(nèi)容包括進(jìn)來以供參考。
要最大限度地縮小現(xiàn)有技術(shù)半自動(dòng)機(jī)械變速控制的上述缺陷，可以采用這樣的控制器和控制方法，該控制器和控制方法中的控制機(jī)構(gòu)把汽車狀況和駕駛員動(dòng)作的各種組合情況理解為要求直接減速或升速到所選擇的起動(dòng)傳動(dòng)比。若汽車駕駛員不滿意錯(cuò)誤的傳動(dòng)比，他可以從所預(yù)選的傳動(dòng)比切換到任何容許的從停車狀態(tài)的起動(dòng)傳動(dòng)比。
盡管這些控制器有所改進(jìn)，但它們還是不能完全令人滿意的，因?yàn)樵擃A(yù)選的起動(dòng)傳動(dòng)比從所要求的汔車性能、汽車負(fù)荷、行駛的地帶、氣候條件等的角度看可能并不是駕駛員所要求的特定傳動(dòng)比。
按照本發(fā)明，現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷是通過提供這樣一種控制系統(tǒng)和方法加以克服或縮小的，該系統(tǒng)和方法用以存儲(chǔ)最后使用的從停車狀態(tài)的起動(dòng)傳動(dòng)比，并用以從多個(gè)可利用的從停車狀態(tài)的起動(dòng)傳動(dòng)比選擇特定的作為預(yù)定起動(dòng)傳動(dòng)比的傳動(dòng)比，其中所選擇的特定起動(dòng)傳動(dòng)比是汽車即將要從停車狀態(tài)起動(dòng)操作所實(shí)際使用的傳動(dòng)比。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種新型的經(jīng)改進(jìn)的半自動(dòng)機(jī)械變速器的控制系統(tǒng)/方法，該系統(tǒng)/方法有一個(gè)用以根據(jù)已知的傳動(dòng)比自動(dòng)確定容許的升速和減速的控制器，最好是用以自動(dòng)顯示該升速或減速，以便汽車司機(jī)用選擇桿自動(dòng)選擇該升速或減速時(shí)能自動(dòng)切換到該容許的傳動(dòng)比的控制器，且其中司機(jī)能通過最好是選擇的一次動(dòng)作要求切換到所選擇的起動(dòng)傳動(dòng)比，且該所選擇的起動(dòng)傳動(dòng)比是汽車即將要從停車狀態(tài)起動(dòng)之前實(shí)際采用的起動(dòng)傳動(dòng)比。
參閱下面結(jié)合各附圖對(duì)一些最佳實(shí)施例所作的說明可以清楚了解本發(fā)明的上述和其它目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明半自動(dòng)機(jī)械齒輪換檔變速系統(tǒng)的原理示意圖;
圖2是本發(fā)明半自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)的原理示意圖;
圖3是司機(jī)手動(dòng)換檔控制器和顯示器的透視圖;
圖3B是圖3所示顯示器的一部分經(jīng)放大的視圖;和圖4是本發(fā)明控制系統(tǒng)/方法的流程原理示意圖。
在本最佳實(shí)施例的說明中，某些術(shù)語只是為了說明問題而使用的，并不想使其起限定作用?！跋蛏稀薄ⅰ跋蛳隆?、“向右”和“向左”等詞指所參看的附圖中的各方向?！跋騼?nèi)”和“向外”分別指向和偏離所述器件或器件一部分的幾何中心的方向。以上所述同樣適用于以上特別指出的術(shù)語和類似進(jìn)口術(shù)語的派生詞。
“簡(jiǎn)單變速器”一詞用以指變速傳動(dòng)裝置，司機(jī)可在該變速器中選擇多個(gè)中的一個(gè)單齒輪減速?！敖M合式變速器”用以指具有串聯(lián)連接的主變速部分和輔助變速部分的變速傳動(dòng)裝置，因而在主變速部分中選取的齒輪減速可通過在輔助變速部分中進(jìn)一步選取的齒輪減速加以組合。這里所使用的“分離式的組合變速器”用以指輔助變速器用以給在主變速部分選取的傳動(dòng)部分的子部分提供各種不同可選擇的變速級(jí)。在分離式組合變速器中，主變速部分通常配備有較寬的變速級(jí)，這些變速級(jí)由輔助部分再劃分。這里使用的“升速”是指從較低的變速傳動(dòng)比切換到更高的變速傳動(dòng)比。這里使用的“減速”一詞是指從較高的變速傳動(dòng)比切換到較低的變速傳動(dòng)比。這里使用的“低速檔”、“低檔”和/或“第一檔”是指在變速器或變速部分中用以極低速前行的傳動(dòng)比，即對(duì)于變速器的輸入軸來說具有最高的減速比。
換檔的“選擇方向”是指從特定的傳動(dòng)比選擇一次或多次升速或降速。各傳動(dòng)比之間的“轉(zhuǎn)移”指兩已知傳動(dòng)比之間可選擇的傳動(dòng)比的數(shù)目。舉例說，第三變速比或傳動(dòng)比可分別用一(1)個(gè)和兩(2)個(gè)傳動(dòng)比在減速方向上分別從第四和第五速度加以轉(zhuǎn)移。
“聯(lián)動(dòng)變速器”或“聯(lián)動(dòng)變速部分”是指常嚙合齒輪換檔變速器或變速部分，其中從多個(gè)中所選擇的一個(gè)可軸向移動(dòng)的齒輪由于該所選擇的齒輪從中性位置進(jìn)入其嚙合位置并借助于彈性偏移的剛性離合器而不轉(zhuǎn)動(dòng)地與一個(gè)軸結(jié)合，且用一個(gè)阻滯件避免這種接合，直到剛性離合器的各構(gòu)件都基本上同步轉(zhuǎn)動(dòng)為止，這種通過手動(dòng)和/或自動(dòng)操縱變速輸入和/或輸出軸達(dá)到的同步狀態(tài)，為的是促使它們之間的同步狀態(tài)交叉進(jìn)行，但通常并不通過所選取的離合器構(gòu)件足以使其中一個(gè)離合器構(gòu)件及與其相連接的設(shè)備與另一個(gè)離合器構(gòu)件一起轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦觸達(dá)到的。美國專利3，799，002、3，924，484、4，142，196和4，440，037中舉例說明了聯(lián)動(dòng)式變速器和/或變速部分，這里也把這些專利的公開內(nèi)容包括進(jìn)來以供參考。
原則上，本發(fā)明適用于適宜給電-氣動(dòng)控制器提供輸出信號(hào)并從電-氣動(dòng)控制器接收輸出信號(hào)的任何類型機(jī)械齒輪換檔變速器的半自動(dòng)控制。但本發(fā)明的半自動(dòng)控制系統(tǒng)持別有利地適用于非同步非聯(lián)動(dòng)主變速部分與聯(lián)動(dòng)分離式輔助部分串聯(lián)連接的那一種分離式組合變速器。這類變速器是公知技術(shù)，通常叫做“半聯(lián)”式變速器，1983年2月9日公布的歐洲專利申請(qǐng)82303586.2(EP-A-0071353)、1984年9月5日公布的歐洲專利申請(qǐng)83307061(EP-A-0117342)和美國專利4，735，109都介紹了這種變速器。上述美國專利4，754，665中所述的那種變速器與本發(fā)明配合使用有好處。
與本發(fā)明特別有利地相關(guān)的半自動(dòng)變速系統(tǒng)在1986年2月5日公布的歐洲專利申請(qǐng)85305072.2(EP-A-0170465)和美國專利4，648，290中都有說明和介紹。
參看圖1。由司機(jī)操縱的油門24其位置由傳感器22檢測(cè)并饋到中央處理單元38，單元38還接收來自傳感器28相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的輸入和/或來自傳感器32的變速輸入軸的轉(zhuǎn)速、來自傳感器36的變速輸出軸的轉(zhuǎn)速和司機(jī)換檔桿或“控制桿”1的正或負(fù)的致動(dòng)動(dòng)作，這些下面將更譯細(xì)地說明。不言而喻，變速輸出軸的轉(zhuǎn)速表示汽車在地面上行駛的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，表示變速輸入軸的轉(zhuǎn)速，反之亦然，特別是當(dāng)離合器16處在不滑動(dòng)的接合位置時(shí)更是如此，變速輸出軸的轉(zhuǎn)速則表示車速。
油門位置傳感器24可以是美國專利4，922，425中所述的那一種，這里把該專利的公開內(nèi)容包括進(jìn)來以供參致，傳感器24顯示司機(jī)的腳是否擱在油門踏板上，并顯示油門踏板的位移。
象油門位置傳感器組件22，用以檢測(cè)油門踏板24的操作調(diào)定值等，并提供正比于或起碼表示所監(jiān)示的調(diào)定值器件以及所謂“噴油量遙控”器件，或采用該器件的“電操縱”系統(tǒng)都是公知技術(shù)，美國專利4，250，845、4，305，359、4，319，658和4，461，254中都有介紹，這里也把這些專利的公開內(nèi)容包括進(jìn)來以供參考。
控制汽車的SAMT系統(tǒng)10時(shí)(例如上述美國專利4，648，290、4，551，802、4，361，060和4，081，065中所述的那些系統(tǒng))，重要的一點(diǎn)是給中央處理單元或控制器38提供正確的表明司機(jī)所安置的油門位置的輸入信號(hào)。這個(gè)調(diào)定值通常是以占油門全開位置的百分率表示，空轉(zhuǎn)位置為零百分率(0%)，全開或最大渥油門為百分之百(100%)。
為提高對(duì)SAMT系統(tǒng)10控制的靈敏度，和/或使油門位置傳感器組件起碼有部分的冗余度，我們?cè)O(shè)置了另外兩個(gè)傳感器，即“油門踏板安全開關(guān)”和“行駛閉鎖開關(guān)”。
油門踏板安全開關(guān)提供表明司機(jī)的腳在油門踏板上且大于發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)所需要的燃料的THPS信號(hào)。行駛閉鎖開關(guān)則提供表示要求最高性能的輸入信號(hào)。這往往也叫做“換低檔”信號(hào)。
圖1和2中所示的變速系統(tǒng)10的控制邏輯電路、傳感器和執(zhí)行元件可以是如上述美國專利4，361，060、4，648，290、4，930，081和4，930，078所公開的那一種。具體地說，中央處理單元38接收輸入，根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則對(duì)該輸入進(jìn)行處理，并向氣動(dòng)和/或電執(zhí)行元件提供指令輸出信號(hào)，以控制排氣制動(dòng)器17和/或輸入軸制動(dòng)器18達(dá)到快速增速，并控制自動(dòng)燃料控制器26以“增加”給發(fā)動(dòng)機(jī)14提供的燃料，從而給通過控制器30進(jìn)行的減速離合器控制和通過變速控制器34進(jìn)行的傳動(dòng)比切換作好快速同步轉(zhuǎn)動(dòng)的準(zhǔn)備工作。變速控制器34也可以是如美國專利4，873，881和4，899，607中所述的那種“X-Y”型變速控制器，這里也把該兩專利的公開內(nèi)容包括進(jìn)來，以供參考。
中央處理單元還給顯示器2發(fā)送指令輸出信號(hào)，這下面將更詳細(xì)地說明。半自動(dòng)變速系統(tǒng)10還可以包括一般的腳踏操作離合器控制器3，僅僅是供從靜止和/或低速爬行操縱情況進(jìn)行起動(dòng)之用?？刂破?8接收表示腳踏離合控制器3位置和汽車制動(dòng)器4動(dòng)作的信號(hào)。半自動(dòng)機(jī)械變速系統(tǒng)10還包括電源和/或氣動(dòng)動(dòng)力源(圖中未示出)。
中央處理單元可以是美國專利4，595，986所述的那一種，且可裝有美國專利4，849，899、4，899，279和4，945，484中所述的那種差錯(cuò)檢測(cè)和容差邏輯電路，這里也把這些專利的公開內(nèi)容包括進(jìn)來，以供參考。
這里使用的“增加”一詞是指對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)14燃料供應(yīng)量的臨時(shí)增加，“減少”一詞是指對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供應(yīng)的短時(shí)減少?！霸黾印焙汀皽p少”二詞通常與自動(dòng)控制器38控制的分別對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)以動(dòng)機(jī)燃料供應(yīng)量的增加和減少有關(guān)，與駕駛員所選擇的腳踏油門踏板24的位置無關(guān)。
更可取的情況是，如參看圖3所看到的那樣，中央處理單元38可裝入一個(gè)箱或外殼38A中，該外殼裝有顯示板2，顯示器2有一個(gè)增速顯示部分2′、減速顯示部分2″和顯示當(dāng)時(shí)采用的傳動(dòng)比的顯示部分2′″、換檔選擇桿1、任選的反向啟動(dòng)按鈕1A以及中央處理單元電子線路38B。
圖2中還示出了半自動(dòng)機(jī)械變速系統(tǒng)10控制系統(tǒng)的原理圖。
參看圖3B。顯示器2包括增速顯示部分2′、減速顯示部分2″和顯示當(dāng)時(shí)采用的傳動(dòng)比的顯示部分2′″。如圖所示，顯示當(dāng)時(shí)采用的傳動(dòng)比的顯示部分2″′在顯示著“6”，這表明汽車變速器正在第六檔工作。增速顯示部分2′有三條線，表示按測(cè)出的輸入?yún)?shù)(例如檢測(cè)出的發(fā)動(dòng)機(jī)或輸入軸轉(zhuǎn)速的檢測(cè)出的輸出軸轉(zhuǎn)速)容許的可容許連續(xù)增速的最高次數(shù)，這些參數(shù)都是按預(yù)定的邏輯規(guī)則或程序處理的。在目前情況下，該三條線表示可以將速度增加一次、兩次或三次。因此，司機(jī)可以將車速直接切換到第七檔、第八檔或第九檔。減速顯示部分2″有兩條線，表示按檢測(cè)的各參數(shù)容許的連續(xù)減速的最高次數(shù)，這些參數(shù)也是用預(yù)定的邏輯或程序處理的。在目前的情況下，顯示部分2′上的兩條線表示變速器可減速到第五檔或第四檔。
簡(jiǎn)而言之，可能的升速或減速情況是否在容許的范圍內(nèi)是通過將完成這種增速或減速之后發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)期的轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)某固定范圍的最大和最小轉(zhuǎn)速加以比較確定的，假設(shè)車速基本上是恒定的，或計(jì)算出來的車速如預(yù)期的那樣，且主離合器完全接合。中央處理單元38不會(huì)發(fā)出履行所選擇的不能容許的傳動(dòng)比換檔的指令信號(hào)。中央處理單元最好會(huì)履行最接近司機(jī)所選擇的容許傳動(dòng)比換檔。舉例說，假設(shè)情況如圖3B顯示器2所示的那樣，若駕駛員選擇減速到第三檔，則由于這種減速是不能容許的，因而中央處理單元38不會(huì)執(zhí)行這種減速。但在最佳實(shí)施例中，中央片理單元38會(huì)發(fā)出從第六檔到第四檔的雙重減速。不僅拒用不容許的傳動(dòng)比切換，而且通常顯示器2理應(yīng)會(huì)通知司機(jī)，不得試用或選用這種傳動(dòng)比。
顯示器2給司機(jī)提供指示哪些增速和減速是容許的，哪些增速和減速是不容許的。萬一司機(jī)不理會(huì)這個(gè)警告，則即使系統(tǒng)能使各機(jī)械牙嵌式離合器元件進(jìn)入同步，中央處理單元38也不會(huì)產(chǎn)生不能容許的換檔指令。
給變速器12換檔時(shí)，司機(jī)將桿1從圖2和3所示的位置向前(增速時(shí))移和向后(減速時(shí))。要選擇一次增速時(shí)，即切換到第七檔時(shí)駕駛員就將桿1往前移一次，于是桿1在移動(dòng)中返回到中性或中心位置。若在圖示的第六檔下，駕駛員快速連續(xù)地將桿1往前移三次，每次使它可返回到靜止?fàn)顟B(tài)，則他實(shí)際上跳過兩檔，幾乎一瞬間直接跳換入第九檔(即第七和第八檔沒有接合上)。因此，采用本發(fā)明的半自動(dòng)控制器可以控制多重或跳檔換檔。主離合器16的分離和所選擇的與所選傳動(dòng)比有關(guān)的牙嵌式離合器構(gòu)件的同步化由于油門和離合器的自動(dòng)控制和輸入軸和/或發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)制動(dòng)而自動(dòng)迅速地完成?？刂葡到y(tǒng)是半自動(dòng)的，司機(jī)須注意確定何時(shí)增速或減速，以及增速或減速需用多大的傳動(dòng)比，但不要求他協(xié)調(diào)變速桿、油門踏板和離合器的動(dòng)作。司機(jī)一選擇好某一容許的傳動(dòng)比，油門就暫時(shí)增大以達(dá)到增速期間所需要的同步，或短時(shí)減小以達(dá)到減速期間所需要的同步，這一切都由中央處理單元38自動(dòng)給司機(jī)做出來的。倒檔操作方式則只能從中性靜止的位置完成，具體作法是將控制桿1從當(dāng)時(shí)接合的中性位置向后移。為防止因不小心而“減速”到倒檔的情況，可以配備一個(gè)倒檔按鈕1A，在中央處理單元將控制桿1處于中性位置時(shí)的向后動(dòng)作被理解為要求倒檔操作之前，必須按壓該按鈕。
牽涉到主輔部分的增速和/或減速，即組合換檔時(shí)，司機(jī)也可象那些只牽涉及到輔助部分的增速和/減速(即分開換檔)同樣簡(jiǎn)單地會(huì)諸實(shí)施。在那些配備有多重倒檔傳動(dòng)比的變速器中，可以如上述向后及向前移動(dòng)控制桿使變速器減速到更低的倒檔比及增速到更高的倒檔比。當(dāng)然，任何型式可安置在換檔桿端部的板扭開關(guān)或按鈕都可用以代替倒檔啟動(dòng)按鈕1A。
不言而喻，圖中所示的控制桿1可以用美國專利4，442，730中所述的那種單一控制桿代替，該單一控制桿可按給定的方向前后移動(dòng)來選擇前行和倒檔操作方式，然后橫向移動(dòng)來選擇單次或多重增速和減速;這里也把該美國專利的內(nèi)容包括進(jìn)來的以供參考。
本發(fā)明的半自動(dòng)控制系統(tǒng)還有另一個(gè)重要和有益的特點(diǎn)，即每當(dāng)汽車完全停下來時(shí)，離合器16松離，變速器接合到較高的傳動(dòng)比，且控制桿1沿減速方向移動(dòng)一次，這時(shí)控制器會(huì)自動(dòng)將變速器12切換到預(yù)選定的起動(dòng)檔或中性位置，這可能會(huì)牽涉到跳過多個(gè)中間傳動(dòng)比的跳檔換檔。舉例說，在十二檔前行速度的變速器中，容許的起動(dòng)傳動(dòng)比可以是第一至第五檔。一旦處在起動(dòng)傳動(dòng)比，控制桿在減速方向的移動(dòng)會(huì)將變速器切換到低一個(gè)傳動(dòng)比的檔上，另一個(gè)在增速方向上的移動(dòng)會(huì)將變速器切換到高一個(gè)傳動(dòng)比的檔上。駕駛員無論在停車或行駛中都始終可以從那些容許的傳動(dòng)比中選擇一個(gè)傳動(dòng)比。腳踏的離合器踏板(如果采用的話)僅僅是用來為停車作好準(zhǔn)備工作，使變速器不工作并防止在任何容許的起動(dòng)傳動(dòng)比從靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)的過程中拋錨。
按照本發(fā)明，如圖4中所示的那樣，若駕駛員使汽車在地面的行駛速度下降到某一基準(zhǔn)值(通常是完全停車或幾乎完全停車狀態(tài))，且主離合器16通過腳動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)入松離狀態(tài)，則控制桿1在減速方向上從高于容許啟動(dòng)檔的傳動(dòng)比的一次移動(dòng)或脈動(dòng)會(huì)被理解為要求自動(dòng)選擇變速中性位置或預(yù)選擇的起動(dòng)傳動(dòng)比和直接接合到該位置或該起動(dòng)傳動(dòng)比上。在類似的情況下，控制桿1在增速方向上從中性位置的移動(dòng)或脈動(dòng)會(huì)被理解為要求自動(dòng)選擇和直接合到該預(yù)選的起動(dòng)傳動(dòng)比。在容許起動(dòng)傳動(dòng)比的范圍(通常十二檔速度時(shí)為第一至第五檔，十八檔速度時(shí)為第一至第七檔)內(nèi)時(shí)，在增速或減速方向上的一次移動(dòng)或脈動(dòng)會(huì)分別被理解為要求一次增速或減速。
控制桿的一次移動(dòng)或脈動(dòng)是控制桿在增速或減速方向上從中心位置到某位移位置的移動(dòng)，然后立即釋放控制桿時(shí)，控制桿就能返回到其中心位置。若令控制桿1維持在位移的位置上超過預(yù)定的時(shí)間(例如超過1秒或2秒鐘)，則可采用另一種控制邏輯電路。
在現(xiàn)有技術(shù)的變速系統(tǒng)中，預(yù)定/預(yù)選擇的起動(dòng)檔是由電子控制單元根據(jù)所檢測(cè)的系統(tǒng)參數(shù)和預(yù)定的邏輯規(guī)則確定的預(yù)定傳動(dòng)比。預(yù)選的傳動(dòng)比往往與駕駛員根據(jù)他所知道的汽車荷載、行駛的地形、交通情況、氣候條個(gè)等要求的具體起動(dòng)傳動(dòng)比不同。
按照本發(fā)明，如圖4中所示，在汽車每次從停車狀態(tài)起動(dòng)的過程中，中央處理單元檢測(cè)所采用的實(shí)際傳動(dòng)比，并作為預(yù)選的起動(dòng)傳動(dòng)比將該傳動(dòng)比存儲(chǔ)起來。這之后，若駕駛員要換檔到該預(yù)選的起動(dòng)傳動(dòng)比，控制器變會(huì)促使變速器直接切換到當(dāng)時(shí)存儲(chǔ)的預(yù)選起傳動(dòng)比，也就是汽車從停車狀態(tài)起動(dòng)時(shí)實(shí)際采用的上一個(gè)傳動(dòng)比。
借助這個(gè)控制策略，預(yù)選起傳動(dòng)比的現(xiàn)行值就始終反映出駕駛員最近指示的最希望使用的從停車狀態(tài)起動(dòng)的傳動(dòng)比。
雖然本發(fā)明的最佳實(shí)施例是以某種程度的特殊性加以說明的，但在不脫離本發(fā)明以下所述的精神實(shí)質(zhì)和范圍的前提下在形式和細(xì)節(jié)上是可以作種種修改的。
權(quán)利要求
1.一種控制自動(dòng)機(jī)械齒輪換檔變速系統(tǒng)(10)的方法，系統(tǒng)(10)包括油門控制器(24)；受油門控制的發(fā)動(dòng)機(jī)(14)；多速齒輪換檔機(jī)械變速器(12)，具有適用于從停車狀態(tài)起動(dòng)的一組極低傳動(dòng)比(第一至第五)，且以所述該組極低傳動(dòng)比內(nèi)的特定傳動(dòng)比作為預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比；手動(dòng)操作的換檔選擇桿(1)；中央處理單元(38)，供接收輸入并根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則處理該輸入以便給非人工控制的包括變速控制器(34)在內(nèi)的控制器發(fā)出指令輸出信號(hào)，所述處理單元檢測(cè)所述手動(dòng)換檔選擇桿和系統(tǒng)參數(shù)的操作表示選取直接切換入預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比的換檔，所述方法包括(ⅰ)檢測(cè)各從停車狀態(tài)起動(dòng)操作過程中所采用的實(shí)際傳動(dòng)比；和(ⅱ)將各從停車狀態(tài)起動(dòng)操作過程中所采用的實(shí)際傳動(dòng)比作為當(dāng)時(shí)預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比存儲(chǔ)起來。
2.一種控制自動(dòng)機(jī)械齒輪換檔變速系統(tǒng)(10)的系統(tǒng)，系統(tǒng)(10)包括油門控制器(24);受油門控制的發(fā)動(dòng)機(jī)(14);多速齒輪換檔機(jī)械變速器(12)，具有適用從停車狀態(tài)起動(dòng)的一組極低動(dòng)比(第一至第五)，且以所述該組極低傳動(dòng)比內(nèi)的特定傳動(dòng)比作為預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比;手動(dòng)操作換檔選擇桿(1);中央處理單元(38)，供接收輸入并根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則處理該輸入以便給非人工控制的包括變速控制器(34)在內(nèi)的控制器發(fā)出指令輸出信號(hào)，所述處理單元檢測(cè)所述手動(dòng)換檔選擇桿和系統(tǒng)參數(shù)的操作以檢測(cè)直接切換入預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比的換檔選擇，所述系統(tǒng)包括(ⅰ)用以檢測(cè)各從停車狀態(tài)起動(dòng)操作過程中所采用的實(shí)際傳動(dòng)比的裝置;和(ⅱ)用以將各從停車狀態(tài)起動(dòng)操作過程中所采用的實(shí)際傳動(dòng)比作為當(dāng)時(shí)預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比存儲(chǔ)起來的裝置。
3.一種控制半自動(dòng)機(jī)械齒輪換檔變速系統(tǒng)(10)的方法，系統(tǒng)(10)包括油門控制器(24);受油門控制的發(fā)動(dòng)機(jī)(14);多速齒輪換檔機(jī)械變速器(12)，具有適用于從停車狀態(tài)起動(dòng)的一組極低傳動(dòng)比(第一至第五)，且以所述該組極低傳動(dòng)比內(nèi)的特定傳動(dòng)比作為預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比;手動(dòng)操作的換檔選擇桿(1);中央處理單元(38)，供接收輸入并根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則處理該輸入以便給非人工控制的包括變速控制器(34)在內(nèi)的控制器發(fā)出指令輸出信號(hào)，所述處理單元檢測(cè)所述手動(dòng)換檔選擇桿和系統(tǒng)參數(shù)的操作以檢測(cè)駕駛員的直接切換入預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比的換檔選擇，所述方法包括(ⅰ)檢測(cè)各從停車狀態(tài)起動(dòng)操作過程中所采用的實(shí)際傳動(dòng)比;和(ⅱ)將各從停車狀態(tài)起動(dòng)操作過程中所采用的實(shí)際傳動(dòng)作為當(dāng)時(shí)預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比存儲(chǔ)起來。
4.一種控制自動(dòng)機(jī)械齒輪換檔變速系統(tǒng)(10)的系統(tǒng)，系統(tǒng)(10)包括人工油門控制器(24);受油門控制的發(fā)動(dòng)機(jī)(14);多速齒輪換檔機(jī)械變速器(12)，具有適用于從停車狀態(tài)起動(dòng)的一組極低傳動(dòng)比(第一至第五)，且以所述該組極低傳動(dòng)比內(nèi)的特定傳動(dòng)比作為預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比;手動(dòng)操作換檔選擇桿(1);中央處理單元(38)，供接收輸入并根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則處理該輸入以便給非人工控制的包括變速控制器(34)在內(nèi)的控制器發(fā)出指令輸出信號(hào)，所述處理單元檢測(cè)所述手動(dòng)換檔選擇和系統(tǒng)參數(shù)的操作以檢測(cè)駕駛員的直接切換入預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比的換檔選擇，所述系統(tǒng)包括(ⅰ)用以檢測(cè)各從停車狀態(tài)起動(dòng)操作過程中所采用的實(shí)際傳動(dòng)比的裝置;和(ⅱ)用以將各從停車狀態(tài)起動(dòng)操作過程中所采用的實(shí)際傳動(dòng)比作為當(dāng)時(shí)預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比存儲(chǔ)起來的裝置。
全文摘要
一種控制半自動(dòng)機(jī)械變速系統(tǒng)(10)的系統(tǒng)和方法，用這種系統(tǒng)和方法駕駛?cè)藛T在某預(yù)定條件下能要求直接減速或增速到預(yù)定的起動(dòng)傳動(dòng)比。該預(yù)選的起動(dòng)傳動(dòng)比為汽車即將從停車狀態(tài)起動(dòng)之前實(shí)際使用的傳動(dòng)比。
文檔編號(hào)B60W30/18GK1087862SQ9311705
公開日1994年6月15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K·W·陳, W·J·馬克 申請(qǐng)人:易通公司