專利名稱：手動(dòng)變速器的副變速部分的控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手動(dòng)換檔的分段型(range-type)復(fù)合變速器的分段換檔和/或分段-分級(jí)(range-and-splitter)換檔的控制。尤其是，本發(fā)明涉及一種手動(dòng)換檔的、分段型變速器的自動(dòng)超控，其中在某一車速時(shí)變速器能防止無意地掛入不允許的傳動(dòng)比。
現(xiàn)有技術(shù)中，分段型的車用復(fù)合變速器，包括組合式分級(jí)-分段型是公知的，可以參閱美國(guó)專利4754665,5370013,5737969和15950491，在此，引用它們所公開的內(nèi)容作為參照。
手動(dòng)換檔的、分段型的變速器一般使用一“雙-H(double-H)”型換檔模式，也使用一“重復(fù)-H(repeat-H)”型換檔模式，其中“雙-H(double-H)”型的分段換檔是自動(dòng)，而“重復(fù)-H(repeat-H)”型需要駕駛員手動(dòng)控制一分段選擇器，通常是一個(gè)位于換檔球頭組件上的按鈕或開關(guān)。典型的“雙-H”換檔分段的換檔機(jī)構(gòu)可以參閱美國(guó)專利5661998和5911787，而典型的“重復(fù)-H”換檔機(jī)構(gòu)可以參閱美國(guó)專利5899121，在此引用所有的公開內(nèi)容作為參照。在現(xiàn)有技術(shù)中，具有手動(dòng)或自動(dòng)控制分級(jí)換檔的變速器也是公知的，可以參閱美國(guó)專利5435212和6015366，在此，引用所有的公開內(nèi)容作為參照。
在現(xiàn)有技術(shù)中，同步變速器和利用增強(qiáng)同步器，如助力同步器，自接合同步器，雙錐形或三錐形同步器和/或由各種輔助裝置啟動(dòng)的同步器的變速器是公知的，可以參閱美國(guó)專利5588516,5713447,5738194和5738196，在此，引用所有的公開內(nèi)容作為參照。
在現(xiàn)有技術(shù)中也公開了換檔輔助系統(tǒng)，它包括一分離式離合器和/或牙嵌式離合器，當(dāng)主部分換檔時(shí)，為了減少主部分同步器的慣性，該分離式離合器保持在空檔，可以參閱美國(guó)專利5974906,6904068,5661998,5651292和經(jīng)受理的系列申請(qǐng)09/346381，在此，引用所有的公開內(nèi)容作為參照。
雖然利用這樣的增強(qiáng)同步器的變速器系統(tǒng)和/或換檔輔助系統(tǒng)對(duì)于減少重型變速器換檔所需力是有效的，但它們同樣可以允許掛入某一傳動(dòng)比，而該傳動(dòng)比的掛入對(duì)現(xiàn)有車況是不適宜的。
現(xiàn)有技術(shù)也包括阻止不恰當(dāng)換檔(見美國(guó)專利5471893和WO99/31409)的裝置，并且該裝置引起隨車速自動(dòng)的分段換檔(見美國(guó)專利5263379和5673592)。
由于這些現(xiàn)有技術(shù)的裝置復(fù)雜和/或昂貴，和/或過度限制操作者對(duì)傳動(dòng)比的選擇，和/或引起不希望的變速器的空檔，因此它們是不能令人完全滿意。
根據(jù)本發(fā)明，通過為一分段型手動(dòng)換檔的變速器提供一分段或組合的分段-分級(jí)換檔的控制，使現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)最小化，或被克服，只需增加最少量的部分，并且，尤其對(duì)主變速部分的傳動(dòng)比，將防止無意的選擇和掛入總變速器傳動(dòng)比，并且?guī)硪豢山邮艿幕蛑辽俑涌山邮艿谋粐Ш系目傋兯倨鱾鲃?dòng)比，這種無意的選擇和掛入總變速器傳動(dòng)比將導(dǎo)致不能接受的車輛工況和/或?qū)ψ兯倨鞯臑?zāi)難性損失。
通過檢測(cè)變速桿在換檔模式中的位置，并接合或選擇副變速部分的傳動(dòng)比，并且，如果操作者想要換檔至一不接受的總變速器傳動(dòng)比時(shí)，不論手動(dòng)操作的分段和/或分級(jí)選擇器裝置的位置在什么部位，對(duì)于所選擇的主變速部分位置，自動(dòng)換入分段、分級(jí)和/或分段-分級(jí)傳動(dòng)比都會(huì)獲得一可接受的總變速器傳動(dòng)比。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一手動(dòng)換檔、分段型變速器的一分段或一組合的分段-分級(jí)換檔的控制，防止?jié)撛诘牟幌Ｍ?或?yàn)?zāi)難的變速器傳動(dòng)比的掛入。
本發(fā)明的這個(gè)和其它的優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖從下面的最佳實(shí)施例的說明中變得明顯。


圖1是一復(fù)合變速器的示意的例圖，其中帶有一分段型副變速部分，并利用本發(fā)明的分段部分控制。
圖1A是圖1的變速器的換檔機(jī)構(gòu)的示意例圖。
圖1B是圖1變速器的一“重復(fù)-H”型換檔模式的示意例圖。
圖1C是圖1變速器的一“雙-H”型換檔模式的示意例圖。
圖1D是本發(fā)明的圖1變速器的一分段控制系統(tǒng)的示意例圖。
圖2是組合的分段-分級(jí)型的復(fù)合變速器的示意例圖，其中其利用增強(qiáng)的同步離合器和本發(fā)明的分段控制系統(tǒng)。
圖2A是圖3變速器的“重復(fù)-H”型換檔模式的示意例圖。
圖2B是圖2變速器的“雙-H”型換檔模式的示意例圖。
圖3A和3B是以流程圖的形式，示意的例解了利用本發(fā)明的分段換檔控制的控制邏輯。
術(shù)語“復(fù)合變速器”用來指一變速或齒輪換檔傳動(dòng)裝置，其包括一多個(gè)前進(jìn)檔的主變速器部分和一與之串聯(lián)的多檔副變速器部分，由此，主變速器部分內(nèi)的一所選的齒輪減速裝置可以通過進(jìn)一步的選擇副變速器部分的齒輪減速裝置來組合?！巴诫x合組件”和類似的詞語指一非磨擦的牙嵌式離合器組件，以非旋轉(zhuǎn)地將一所選的齒輪借助一非磨擦離合器耦合到一軸上，其中，在離合器部件件大致同步地旋轉(zhuǎn)之前，離合器內(nèi)其企圖的接合被阻止。在離合器接合的開始，對(duì)于離合器部件，可以采用比較大容量的摩擦裝置，以使離合器部件和與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)的所有部件以大致同步的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
如公知的，可以參閱上述的美國(guó)專利4754665，副變速器部分有三種常用型式分段型，分級(jí)型或組合分段/分級(jí)型。在帶有一分段型副變速部分的復(fù)合變速器中，分段的傳動(dòng)比級(jí)比主變速部分的總傳動(dòng)比范圍大，并且主變速部分在每一分段內(nèi)的傳動(dòng)比上是逐步地?fù)Q檔。在帶有一分級(jí)型副變速部分的復(fù)合變速器內(nèi)，分級(jí)副變速部分的傳動(dòng)比級(jí)小于主變速部分的傳動(dòng)比級(jí)，并且這個(gè)分級(jí)變速部分切分或細(xì)分每一主變速傳動(dòng)比。在一組合分段-分級(jí)型副變速部分中，既可以提供分段型傳動(dòng)比，也可以提供分級(jí)型傳動(dòng)比，在至少兩個(gè)分段中允許主變速部分在傳動(dòng)比間逐步地?fù)Q檔，并也允許在至少一個(gè)分段內(nèi)切分主變速部分的傳動(dòng)比。
參照?qǐng)D1,1A,1B,1C和1D，可以看到一種利用本發(fā)明的分段換檔控制的分段型變速器10。復(fù)合變速器10包括與一分段型副變速部分14串聯(lián)的多檔主變速部分12。變速器10放置在一外殼H內(nèi)，包括一輸入軸16，其通過一選擇性地脫離，常接合的主離合器C，由一發(fā)動(dòng)機(jī)，如一柴油機(jī)E驅(qū)動(dòng)，該主離合器C包括一和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸20驅(qū)動(dòng)連接的輸入或主動(dòng)部18，以及一可旋轉(zhuǎn)地固定到變速器輸入軸16上的從動(dòng)部22。
在主變速部分12中，為了同時(shí)以大致同樣的轉(zhuǎn)速帶動(dòng)多個(gè)大致相同的中間軸組件26和26A，輸入軸16裝有一輸入齒輪24。這兩個(gè)大致相同的中間軸組件設(shè)置在主軸28的沿直徑的相對(duì)側(cè)，而主軸28通常與輸入軸同軸地對(duì)齊。每一中間軸組包括由外殼H內(nèi)的軸承32和34支承的一中間軸30，在此只示意地圖示了一部分。每一中間軸配備有一組同樣的固定的，與之一起旋轉(zhuǎn)的中間齒輪38,40,42,46和48。多個(gè)主軸齒輪50,52,54,56和58環(huán)繞主軸28，并且為了與主軸一起旋轉(zhuǎn)，每次只有一個(gè)齒輪通過滑動(dòng)離合器套環(huán)60,62和64與之選擇地接合，就象現(xiàn)有技術(shù)所公知的那樣。離合器套環(huán)60也可以用于接合離合器輸入齒輪24和主軸28，以提供輸入軸16和主軸28間的直接的驅(qū)動(dòng)關(guān)系。
通常如現(xiàn)有技術(shù)所公知的那樣，離合器套環(huán)60,62和64分別借助與換檔外殼組件70相聯(lián)的換檔撥叉60A,62A和64A進(jìn)行軸向定位。離合器套環(huán)60,62和64可以是公知的同步或非同步的雙動(dòng)式牙嵌離合器。
主軸齒輪58是倒檔齒輪，借助通常的中間惰齒輪(無圖示)與中間軸齒輪48連續(xù)地嚙合。雖然主變速部分12提供了五個(gè)可選的前進(jìn)檔傳動(dòng)比，但是最低前進(jìn)檔傳動(dòng)比，即通過連接主軸驅(qū)動(dòng)齒輪56和主軸28而提供的傳動(dòng)比，常常是一個(gè)如此高的齒輪減速裝置，以致于它不得不被認(rèn)為是一個(gè)低的或“爬行”齒輪，而其只在惡劣的工況下起動(dòng)車輛時(shí)使用，并且在高變速分段內(nèi)通常也不使用它。因此，雖然主變速部分12提供了五個(gè)前進(jìn)檔，但因?yàn)橹挥兴膫€(gè)前進(jìn)檔與副分段部分14進(jìn)行組合，通常稱之為一“4+1”主變速部分。
由于牙嵌離合器60,62和64可以定位在中間、如例解的非接合位置，或借助變速桿72處于完全向右的嚙合位置，或完全向左的嚙合位置，故是三位離合器。如公知的，由于主變速部分互鎖裝置(無圖示)鎖定其它的離合器處于空檔位置，因此，在給定的時(shí)間，離合器60,62和64中只有一個(gè)可嚙合。
副變速分段部分14包括兩個(gè)大致相同的副中間軸組件74和74A，它們的每個(gè)都包括一由軸承78和80支承的在外殼H內(nèi)的副中間軸76，軸上裝有兩個(gè)與之一起轉(zhuǎn)動(dòng)的副變速部分的中間軸齒輪82和84。副中間軸齒輪82與分段/輸出齒輪86常嚙合并對(duì)其進(jìn)行支承，齒輪86是固定的，與主軸28一起轉(zhuǎn)動(dòng)。副變速部分中間軸齒輪84與環(huán)繞變速器輸出軸90的輸出齒輪88常嚙合。
一兩位的同步牙嵌離合器組件92借助換檔拔叉94和分段部分換檔致動(dòng)器組件96軸向定位。牙嵌離合器組件92用于連接齒輪88和輸出軸90(進(jìn)行低變速分段操作)，或用于連接齒輪86和輸出軸90(進(jìn)行直接或高變速分段操作)。
圖1B示意地例解了組合分段型變速器10的一“重復(fù)-H”型換檔模式。利用一操作者-起動(dòng)的開關(guān)或按鈕96能實(shí)現(xiàn)選擇和/或預(yù)選變速器10的高或低分段操作，開關(guān)或按鈕96一般處于變速桿72上。圖1C例解了變速器10的一“雙-H”型換檔模式202。換檔模式202包括一低分段部分204和一高分段部分206。當(dāng)變速桿經(jīng)過點(diǎn)208時(shí)，這一動(dòng)作被檢測(cè)，或作動(dòng)一開關(guān)，引起分段部分換檔。
盡管例解的分段型副變速部分14是一使用正齒輪或螺旋齒輪的兩檔部分，但可以理解，本發(fā)明也應(yīng)用于使用組合的分級(jí)/分段型副變速部分的分段型變速器，副變速部分可以有三個(gè)或更多的可選擇的分段的傳動(dòng)比，和/或使用行星齒輪。同樣，如上指出的，離合器60,62或64的任一個(gè)或更多個(gè)可以是同步的牙嵌離合器型。同樣，變速部分12和/或14可以是單中間軸型。
主變速部分12通過拔叉導(dǎo)軌或換檔軸的軸向運(yùn)動(dòng)來控制，拔叉導(dǎo)軌或換檔軸裝在換檔桿殼70內(nèi)，并通過操作變速桿72來控制。如所知的，變速桿72可以直接或間接安裝到變速器上。現(xiàn)有技術(shù)中這種裝置是公知的，可以參閱美國(guó)專利4621537，在此引用其所公開的內(nèi)容作為參數(shù)。通過操作按鈕96或分段開關(guān)RS，或通過傳感器或開關(guān)控制分段部分，按鈕96或分段開關(guān)RS具有“重復(fù)H”換檔的一低或高位置，傳感器或開關(guān)對(duì)“雙-H”換檔通過點(diǎn)208的情況進(jìn)行檢測(cè)，如現(xiàn)有技術(shù)所公知的(見美國(guó)專利5193410,5904635和5231895)。現(xiàn)有技術(shù)中公知的換檔桿殼70可以是一通常的多級(jí)換檔導(dǎo)軌，如可以參閱美國(guó)專利4782719,4738863,4722237和4614126，在此引用其公開的內(nèi)容作為參考，或者是一單換檔軸，這也是公知的。
設(shè)置一速度傳感器100，以檢測(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)速，并提供一表示車速的OS信號(hào)。傳感器102提供分段開關(guān)96的位置(高或低)，發(fā)出一信號(hào)RS。
一傳感器104提供一表示變速桿72在換檔模式中的位置的信號(hào)SL。這種傳感器的一個(gè)實(shí)施例例解在美國(guó)專利5743143和5950491中，在此引用其公開的內(nèi)容，作為參考。
參考圖1D，基于微處理器的控制器106接收輸入信號(hào)108，并根據(jù)邏輯規(guī)則處理，以發(fā)出命令輸出信號(hào)110至各個(gè)系統(tǒng)的致動(dòng)器。輸入信號(hào)108至少包括信號(hào)RS,SL和OS，并且命令輸出信號(hào)將發(fā)送到至少分段致動(dòng)器96和一警示裝置112。最好，分段致動(dòng)器具有一操作模式，其中不論分段開關(guān)96的位置如何，控制器都判斷致動(dòng)器的位置(高或低分段)(例如，見美國(guó)專利5893292)。
信號(hào)可以通過一數(shù)據(jù)鏈路傳送，如符合SAE J-1922或SAE J-1939的數(shù)據(jù)傳輸裝置，控制器106可以是發(fā)動(dòng)機(jī)或變速器的控制器。
操作者利用變速桿72，接合主變速部分傳動(dòng)比齒輪。駕駛員或操作者只控制主變速部分傳動(dòng)比的接合和脫離。駕駛員也選擇分段傳動(dòng)比。通過移入換檔模式200內(nèi)的換檔模式的位置210，或移入換檔模式202中的換檔模式位置212或214，牙嵌離合器62向右移動(dòng)，連接第一/第五傳動(dòng)比齒輪54和主軸28。在變速器10中，如果操作者手動(dòng)地移入210位置(或“雙-H”換檔模式202的212或214位置)，齒輪54手動(dòng)地接合，并且總變速器傳動(dòng)比(輸入軸轉(zhuǎn)速/輸出軸轉(zhuǎn)速)將是第一傳動(dòng)比(通常在一典型重型車輛復(fù)合變速器中大約為8至10∶1)或第五傳動(dòng)比(通過大約為2.5至3.5∶1)，這取決于是否是低分段還是高分段被接合。
類似地，如果駕駛員移入換檔模式200的換檔位置216，或是換檔模式202的換檔位置218或220，離合器60使輸入齒輪24連接主軸28，并且總變速器傳動(dòng)比將是第四傳動(dòng)比(大約為2至3∶1)或第八傳動(dòng)比(大約為1～0.90∶1)，這取決于所接合的分段傳動(dòng)比。
在正常情形下，所接合的分段傳動(dòng)比，從而所接合的總變速器傳動(dòng)比，將通過操作者利用開關(guān)96選擇得出，或通過操作換檔模式202的左204或右206的位置得出。
如果操作者欲選擇一不接受的和/或如果以當(dāng)前車速嚙合，將導(dǎo)致災(zāi)難性故障的總傳動(dòng)比，本發(fā)明的系統(tǒng)將判斷用手動(dòng)嚙合主變速部分齒輪可獲得的最可或較可接受的總傳動(dòng)比，并據(jù)此切換分段部分。
如果在現(xiàn)有的或期望的車況下，接合的發(fā)動(dòng)機(jī)的期望速度(ES=OS×GRT)比發(fā)動(dòng)機(jī)的最大速度的基準(zhǔn)值(ESMAX)大，或比最小的發(fā)動(dòng)機(jī)速度的基準(zhǔn)值(ESMIN)小，那么一目標(biāo)變速器傳動(dòng)比是不接受的，即是不允許的?，F(xiàn)有車輛操作狀況包括當(dāng)前車速，和完成換檔時(shí)車速的估計(jì)值。如果允許，如果FSMAX＞ES＞ESMIN，那么該控制將允許這個(gè)所選的分段傳動(dòng)比嚙合或保持嚙合?？稍试S的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的討論參見美國(guó)專利43261060。
例如，如果操作者手動(dòng)地?fù)Q入換檔模式200的選擇分段低的位置210，或換入“雙-H”換檔模式202的212位置，并且車速超過20或30MPH，那么允許接入第一齒輪傳動(dòng)比很可能導(dǎo)致劇烈的沖擊和/或變速器的嚴(yán)重?fù)p壞。系統(tǒng)在操作者選擇的目標(biāo)傳動(dòng)比中確定期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(ES=OS×GRT)(在這個(gè)實(shí)例中首先作此確定)，確定在現(xiàn)有車況下連接第一傳動(dòng)比是不允許，并且不管駕駛員的意向如何，選擇高-分段(即接合第五齒輪傳動(dòng)比)，并發(fā)出警報(bào)102，通知操作者應(yīng)選擇正確的分段傳動(dòng)比。
對(duì)于許多現(xiàn)有技術(shù)的變速器，在高速時(shí)掛一檔是困難的或是不可能的，并且離合器齒刮擦警告駕駛員，不要繼續(xù)進(jìn)行向其所想方向的換檔。但是，在配備有改進(jìn)的和/或增強(qiáng)同步器和/或換檔輔助系統(tǒng)的變速器中，這樣的換檔可以相對(duì)較容易地完成。
可選擇地和或另外地，在十分低速下，由于發(fā)動(dòng)機(jī)將要停止(stall)，換入換檔模式200的所選高分段(range-high)的位置216，或換入換檔模式202的位置220也是不接受的。在這樣的情形中，如果操作者想完成這樣的換檔，控制器將使分段切換到低分段，并發(fā)出警報(bào)。
如果一代用傳動(dòng)比GRALT的值比目標(biāo)傳動(dòng)比GRT小，而通過這個(gè)代用傳動(dòng)比，ES大于ESMAX，或ESMIN大于ES，那么該代用傳動(dòng)比可接受，或比目標(biāo)傳動(dòng)更可接受。
在這種情形下，控制器促使進(jìn)行自動(dòng)換入非選擇分段的傳動(dòng)比，與分段選擇器96的位置相反，或使變速桿在一“雙-H”換檔模式，并將起動(dòng)一視覺警報(bào)或聽覺警報(bào)102。最好，在操作者手動(dòng)地選擇換入適宜的分段位置之前，警報(bào)102保持有效，并且分段將保持在非選擇的分段傳動(dòng)比，而不管選擇器的位置，車速等。
本發(fā)明的分段控制的操作可以參照?qǐng)D3的流程看到。
圖2,2A和2B分別例解了一組合分級(jí)-分段型變速器，和為此的“重復(fù)-H”和“雙-H”換檔模式，其有利地利用了本發(fā)明的分段控制。
變速器402是一“2×4×2”型16檔的變速器，其具有一兩檔分級(jí)部分408，一四個(gè)前進(jìn)檔的主變速部分406，和一兩檔的分段部分408，它們相互串聯(lián)。變速器402的齒輪可以是螺旋齒輪。
簡(jiǎn)言之，一輸入軸410由軸承411支承在變速器外殼的前壁(無圖示)內(nèi)，并且兩個(gè)輸入齒輪412和414環(huán)繞其上，同步離合器416使所選的一個(gè)輸入齒輪與輸入軸接合，以提供一兩檔分級(jí)輸入部分。每一前中間軸組件418包括一裝有中間齒輪422,424,426,428,430和432的一中間軸420。齒輪422和424與輸入軸412和414常嚙合。在主變速部分416中，齒輪426,428,430和432與主軸齒輪434,436,438和一倒檔惰輪(無圖示)常嚙合，惰輪與倒檔主軸齒輪440嚙合。雙動(dòng)的，同步牙嵌離合器442和444設(shè)置在主軸446上，以連接主軸446和所選的一個(gè)輸入軸410，或主軸齒輪434,436或438。非同步離合器448用以連接倒檔主軸齒輪440和主軸446。
主軸446后端延伸入兩檔分段部分408，并裝有固定的與之一起轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪450。一對(duì)副變速部分的中間軸組件452的每個(gè)包括一副變速部分中間軸454，其上裝有兩個(gè)副變速部分中間齒輪456和458。齒輪456與副輸入齒輪450常嚙合，而齒輪458與環(huán)繞輸出軸462的一輸出齒輪460常嚙合。輸出軸462由軸承463支承在外殼后端壁(無圖示)內(nèi)。一兩位同步分段離合器464裝在輸出軸462上，并連接輸出齒輪460和輸出軸462，或連接主軸446和輸出軸462。
軸承466和468用以使前中間軸420可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到一變速器外殼的前后端壁(未示出)。副中間軸454通常是管形件，其可伸縮地環(huán)繞前中間軸的后端部，并且可以由滾針軸承470和472或類似物支承。主軸由輸入軸和/或輸出軸支承。
同步牙嵌離合器442和444最好是增強(qiáng)型的，和/或由增強(qiáng)的或輔助的機(jī)構(gòu)操作，允許相對(duì)容易地完成幾乎任何想要的換檔。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)駕駛員手動(dòng)地接合齒輪438和主軸446時(shí)，“重復(fù)-H”換檔模式242中的換檔模式位置240提供四個(gè)可能的傳動(dòng)比，第一，第二，第九和第十。通過控制分級(jí)部分的致動(dòng)器和分段部分的致動(dòng)器，如果駕駛員選擇的目標(biāo)傳動(dòng)比是不可接受的，系統(tǒng)控制器將獲得四個(gè)可作為更加可接受的或最可接受的傳動(dòng)比可供選擇的潛在的傳動(dòng)比。
例如，如果目標(biāo)傳動(dòng)比是第一傳動(dòng)比，而它是不能接受的，但判定第二傳動(dòng)比是可接受的，將完成從低分級(jí)(splitter-low)到高分級(jí)(splitter-high)的簡(jiǎn)單的自動(dòng)換檔，并且分段部分將以手動(dòng)選擇的分段傳動(dòng)比嚙合或保持。
盡管本發(fā)明已經(jīng)就某種程度的特殊性進(jìn)行了描述，但應(yīng)理解為本發(fā)明的最佳實(shí)施例的描述只是作為例舉，并且可能有許多形式和細(xì)節(jié)的改動(dòng)，而不脫離本文所請(qǐng)求的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種在一手動(dòng)換檔、車用復(fù)合變速器內(nèi)控制分段部分換檔的方法，該變速器包括一手動(dòng)換檔主變速部分，一具有一高分段傳動(dòng)比和一低分段傳動(dòng)比的分段部分與所述主變速部分串聯(lián)，所述變速器包括一與一發(fā)動(dòng)機(jī)相連的輸入軸，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有一最高(ESMAX)和一最低(ESMIN)允許的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，所述主變速部分在高變速分段和低變速分段內(nèi)包括多個(gè)可用的主變速部分傳動(dòng)比位置(1/5,2/6,3/7,4/8)；一檢測(cè)一換檔選擇器(72)當(dāng)前位置的傳感器，該選擇器在一換檔模式中手動(dòng)地移動(dòng)，以選擇性地接合和脫離主變速傳動(dòng)比；一應(yīng)答命令信號(hào)來換檔分段部分的分段部分致動(dòng)器；一手動(dòng)控制分段傳動(dòng)比選擇裝置，用于選擇接合高分段和低分段傳動(dòng)比的一個(gè)；一檢測(cè)車速和提供信號(hào)指示的速度傳感器，以及一接收輸入信號(hào)的控制器，輸入信號(hào)包括指示所述的換檔選擇器當(dāng)前位置和車速的信號(hào)，控制器根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則處理這些信號(hào)，以發(fā)送命令輸出信號(hào)至系統(tǒng)致動(dòng)器，包括所述的分段部分致動(dòng)器，所述方法包括步驟為(ⅰ)確定車速，分段傳動(dòng)比選擇裝置的位置，換檔選擇器位置，和目標(biāo)傳動(dòng)比(GRT)；(ⅱ)判定是否所述目標(biāo)傳動(dòng)比在現(xiàn)有車輛操作狀態(tài)下可接受；(ⅲ)如果所述目標(biāo)傳動(dòng)比在現(xiàn)有車輛操作狀態(tài)下可接受，允許分段部分掛入分段傳動(dòng)比選擇裝置指示的分段傳動(dòng)比；(ⅳ)如果所述目標(biāo)傳動(dòng)比在現(xiàn)有車輛操作狀態(tài)下不可接受，則(a)確定一代用總變速器傳動(dòng)比(GRALT)，該傳動(dòng)比可通過在操作者選擇的主變速部分傳動(dòng)比位置中接合該主變速部分并以沒有被該分段傳動(dòng)比選擇裝置指示的傳動(dòng)比接合該分段部分而獲得；(b)判斷是否代用總傳動(dòng)比比現(xiàn)有車輛操作狀況下的目標(biāo)傳動(dòng)比更加可接受；以及(c)如果代用總傳動(dòng)比比現(xiàn)有車輛操作狀況下的目標(biāo)傳動(dòng)比更可接受，使分段部分以沒有由分段傳動(dòng)比選擇裝置指示的所述傳動(dòng)比接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(ⅳ)(c)包括起動(dòng)一警報(bào)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于如果(ⅰ)在現(xiàn)有車輛操作狀況下，在該傳動(dòng)比中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于所述最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速((OS×GR)＞ESMAX)，或(ⅱ)在現(xiàn)有車況下，在該傳動(dòng)比中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于所述最小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速((OS×GR)＜ESMIN)，則該總變速器傳動(dòng)比(GR)是不可接受的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于如果(ⅰ)在現(xiàn)有車況下，在該傳動(dòng)比中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于所述最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速((OS×GR)＞ESMAX)，或(ⅱ)在現(xiàn)有車況下，在該傳動(dòng)比中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于所述最小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速((OS×GR)＜ESMIN)，則該總傳動(dòng)比(GR)是不可接受的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于如果(ⅰ)(a)FS＞ESMAX并且(b)((OS×GRT)-ESMAX)＜((OS×GRALT)-ESMAX)和(ⅱ)(a)ES＜ESMIN并且(b)(ESMIN-(OS×GRALT))＜(ESMIN-(OS×GRT))中的一個(gè)成立，則所述代用總傳動(dòng)比(GRALT)比所述目標(biāo)傳動(dòng)比(GRT)更可接受。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于如果(ⅰ)(a)ES＞ESMAX并且(b)((OS×GRT)-ESMAX)＜((OS×GRALT)-ESMAX)和(ⅱ)(a)ES＜ESMIN并且(b)(ESMIN-(OS×GRALT))＜(ESMIN-(OS×GRT))中的一個(gè)成立，則所述代用總傳動(dòng)比(GRALT)比所述目標(biāo)傳動(dòng)比(GRT)更可接受。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述換檔選擇器是一個(gè)變速桿(72)，其可在一“重復(fù)-H”換檔模式(200)中移動(dòng)，并且所述分段傳動(dòng)比選擇裝置是一連接在所述變速桿上的一開關(guān)(96)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述換檔選擇器是一可在一“雙-H”換檔模式(202)中移動(dòng)的變速桿(72)，該“雙-H”換檔模式包括一低分段部分(204)和一高分段部分(206)，所述分段傳動(dòng)比選擇裝置是一檢測(cè)所述變速桿在所述換檔模式內(nèi)在所述低和高分段部分間運(yùn)動(dòng)的裝置。
9.一種在一手動(dòng)換檔、車用復(fù)合變速器(10)內(nèi)的控制分段部分換檔的系統(tǒng)，該變速器包括一手動(dòng)換檔主變速部分(12)，一具有一高分段傳動(dòng)比和一低分段傳動(dòng)比的分段部分(14)與所述主變速部分串聯(lián)，所述變速器包括一與一發(fā)動(dòng)機(jī)(E)相連的輸入軸(16)，發(fā)動(dòng)機(jī)具有一最高(ESMAX)和一最低(ESMIN)允許的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，所述主變速部分在高變速分段和低變速分段內(nèi)包括多個(gè)可用的主變速部分傳動(dòng)比位置(1/5,2/6,3/7,4/8)；一檢測(cè)換檔選擇器(72)當(dāng)前位置的傳感器(104)，該選擇器在一換檔模式(200,202)中手動(dòng)地移動(dòng)，以選擇性地接合和脫離主變速傳動(dòng)比；一應(yīng)答命令信號(hào)來換檔該分段部分的分段部分致動(dòng)器(98)；一手動(dòng)控制分段傳動(dòng)比選擇裝置(96,208)，用于選擇接合高分段和低分段傳動(dòng)比的一個(gè)；一檢測(cè)車速和提供信號(hào)(OS)指示的速度傳感器(100)；一接收輸入信號(hào)的控制器，輸入信號(hào)包括指示所述的換檔選擇器當(dāng)前位置(SL)和車速的信號(hào)，控制器根據(jù)預(yù)定的邏輯人規(guī)則處理這些信號(hào)，以發(fā)送命令輸出信號(hào)至系統(tǒng)致動(dòng)器，包括所述的分段部分致動(dòng)器，包括的規(guī)則為(ⅰ)確定車速，分段傳動(dòng)比選擇裝置的位置，換檔選擇器位置，和目標(biāo)傳動(dòng)比(GRT)；(ⅱ)判定所述目標(biāo)傳動(dòng)比在現(xiàn)有車輛操作狀況下(ESMAX＞ES＞ESMIN)是否可接受；(ⅲ)如果所述目標(biāo)傳動(dòng)比在現(xiàn)有車輛操作狀態(tài)下可接受，允許分段部分掛入分段傳動(dòng)比選擇裝置指示的分段傳動(dòng)比；(ⅳ)如果所述目標(biāo)傳動(dòng)比在現(xiàn)有車輛操作狀態(tài)下不可接受，(a)確定一代用總變速器傳動(dòng)比(GRalt)，該傳動(dòng)比可通過在操作者選擇的主變速部分傳動(dòng)比位置中接合該主變速部分并以沒有被該分段傳動(dòng)比選擇裝置指出的傳動(dòng)比接合分段部分，而獲得；(b)判斷是否代用總傳動(dòng)比比現(xiàn)有車輛操作狀況下的目標(biāo)傳動(dòng)比更加可接受；以及(c)如果代用總傳動(dòng)比比現(xiàn)有車輛操作狀況下的目標(biāo)傳動(dòng)比更可接受，使分段部分以沒有由分段傳動(dòng)比選擇裝置指示的所述傳動(dòng)比接合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于邏輯規(guī)則(ⅳ)(c)包括起動(dòng)一警報(bào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于如果(ⅰ)在現(xiàn)有車況下，在該傳動(dòng)比中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于比所述最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速((OS×GR)＞ESMAX)，或(ⅱ)在現(xiàn)有車況下，在該傳動(dòng)比中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于所述最小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速((OS×GR)＜ESMIN)，則該總變速器傳動(dòng)比(GR)是不可接受的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于如果(ⅰ)在現(xiàn)有車況下，在該傳動(dòng)比中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于所述最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速((OS×GR)＞ESMAX)，或(ⅱ)在現(xiàn)有車況下，在該傳動(dòng)比中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于所述最小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速((OS×GR)＜ESMIN)，則該總傳動(dòng)比(GR)是不可接受的。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于如果(ⅰ)(a)ES＞ESMAX并且(b)((OS×GRT)-ESMAX)＜((OS×GRALT)-ESMAX)和(ⅱ)(a)ES＜ESMIN并且(b)(ESMIN-(OS×GRALT))＜(ESMIN-(OS×GRT))中的一個(gè)成立，則所述代用總傳動(dòng)比(GRALT)比所述目標(biāo)傳動(dòng)比(GRT)更可接受。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于如果(ⅰ)(a)ES＞ESMAX并且(b)((OS×GRT)-ESMAX)＜((OS×GRALT)-ESMAX)和(ⅱ)(a)ES＜ESMIN并且(b)(ESMIN-(OS×GRALT))＜(ESMIN-(OS×GRT))中的一個(gè)成立，則所述代用總傳動(dòng)比(GRALT)比所述目標(biāo)傳動(dòng)比(GRT)更可接受。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述換檔選擇器是一個(gè)變速桿(72)，其可在一“重復(fù)-H”換檔模式(200)中移動(dòng)，并且所述分段傳動(dòng)比選擇裝置是一固定在所述變速桿上的一開關(guān)(96)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述換檔選擇器是一可在一“雙-H”換檔模式(202)中移動(dòng)的變速桿(72)，該“雙-H”換檔模式包括一低分段部分(204)和一高分段部分(206)，所述分段傳動(dòng)比選擇裝置是一檢測(cè)所述變速桿在所述換檔模式內(nèi)在所述低和高分段部分間運(yùn)動(dòng)的裝置。
全文摘要
一種在一分段型變速器(10)內(nèi)控制分段部分(14)換檔的控制方法/系統(tǒng),包括一“重復(fù)－H”(200)或“雙－H”(202)換檔機(jī)構(gòu)。在某一情形下,不接受換檔入操作者所選擇的目標(biāo)傳動(dòng)比(GR
文檔編號(hào)F16H63/40GK1313206SQ0111688
公開日2001年9月19日 申請(qǐng)日期2001年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月13日
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