[发明专利]发动机扭矩控制装置及方法

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及一种用于当车辆静止且变速器挂空挡时对供 给机动车内的变速器驱动式取力器(power-take-off，PTO)单元(或称动 力输出单元)的发动机扭矩进行控制的装置和方法。

背景技术

[0002]许多机动车的变速器可被进行设置以接受取力器(PTO)单 元作为运行各种附属设备的动力源。在一种典型的机械结构中，变速 器包括联接到变速器输入轴的驱动齿轮，且PTO驱动齿轮保持与PTO 单元的输入齿轮相啮合的接合关系。该变速器的PTO驱动齿轮具有确 定的最大扭矩容量。本发明提供了一种装置和方法以确保输向PTO驱 动齿轮的扭矩在限定的界限之内。

发明内容

[0003]本发明提供了一种用于在机动车内取力器(PTO)单元运行 期间利用变速器控制模块进行发动机扭矩控制、以对输给变速器的 PTO驱动齿轮的最大扭矩进行限制的装置和方法。当车辆静止且用挂 着空挡的变速器来运行一个或多个PTO单元时，发动机所输出的大部 分扭矩被用以驱动PTO。车辆的数据链路提供了机会，使得变速器控 制模块能够对发动机的扭矩水平进行监测并在适当的时候加以限制。 这使得变速器能基于变速器内部PTO驱动齿轮的额定值来限制发动 机扭矩。

[0004]本发明提供了一种用于在具有能运行取力器单元的变速 器和发动机的传动系中进行扭矩控制的装置。该装置包括：可有选择 地操作的，以向传动系内的变速器控制模块发送取力器单元激活请求 的控制器；可接收该取力器单元激活请求的变速器控制模块；且其中 对该装置进行设置以防止当该取力器单元处于运行状态时发动机的 扭矩超越最大限定扭矩值。

[0005]在本发明的另一个方面，该装置包括可操作地连接到变速 器控制模块上的发动机控制模块，该发动机控制模块可通过数据链路 而接收来自于变速器控制模块的命令，该数据链路连接着上述两个模 块。现代的电控车辆和电控发动机通常包括多种电子装备，例如传感 器、电子燃油控制系统以及其它系统，它们通过被称为数据链路的共 享式通信路径而互连。该种数据链路所使用的协议已被汽车工程学会 (SAE)标准化。其中一个例子是SAE J1939协议，该协议可用于重型 车辆应用中微电脑系统之间的串行数据通信。

[0006]在本发明的另一个方面，取力器单元激活请求从控制器经 由连接着变速器控制模块和发动机控制模块的数据链路而发送到变 速器控制模块。备选地，可通过将控制器连接到变速器控制模块的分 立导线(discrete wire)而将取力器单元激活请求从控制器发送到变速器 控制模块。

[0007]在本发明的另一个方面，该装置还包括：在变速器中的变 速器取力器驱动齿轮，该变速器取力器驱动齿轮联接到变速器上的输 入轴处；与取力器驱动齿轮相接合的取力器输入齿轮；连接到取力器 单元内的取力器输出轴处的取力器离合器，其中，通过将变速器取力 器驱动齿轮与取力器输出轴可操作地相接合来激活取力器单元。

[0008]在本发明的又一个方面，该装置还包括：通过取力器输入 轴而连接到取力器输入齿轮上的取力器比率齿轮；可操作地连接到取 力器比率齿轮上的输出齿轮组件；且其中该取力器离合器有选择地将 该输出齿轮组件接合到取力器输出轴处，从而可操作地将变速器取力 器驱动齿轮接合到取力器输出轴处。在本发明的另一个方面，液压泵 可操作地连接到取力器离合器上，以产生液压能供附接到取力器单元 上的装备所使用，或连接到驱动轴或其它用以传递功率的器件处。

[0009]在本发明的另一个方面，变速器控制模块在连接着变速器 控制模块和发动机控制模块的数据链路上广播(broadcast)最大限定扭 矩值，命令该发动机不要超越该最大限定扭矩值。在本发明的另一个 方面，该最大限定值是作为取力器输入齿轮的齿轮额定值的函数而计 算得到的。

[0010]在本发明的另一个方面，当PTO使能条件得到满足时， 取力器单元被激活。在本发明的另一个方面，当所有下述内容得到满 足时，PTO使能条件被建立：(i)发动机转速在预定的界限之内；(ii) 变速器输出速度在预定的界限之内；且(iii)发动机节气门开度(engine throttle)在预定的界限之内。