[发明专利]起动齿轮比啮合控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种自动或半自动传动系统，该系统在车辆停止时将使得或允许传动装置被直接地换档到一个预选的起动齿轮比上。尤其是，本发明涉及用于控制发动机同步速度的一种控制系统／方法(发动机同步速度相当于传动装置输出轴速度乘以目标齿轮比)，将在此速度下发生直接换档到预选的起动齿轮比上。

同时用于重负载车辆如重负载载重卡车和／或大轿车又用于小汽车的全自动传动系统能传感油门张度或位置，车辆速度，发动机速度及类似参数，并根据它们自动地将车辆传动装置换档，这是现有技术中公知的。这种全自动齿轮换档传动系统包括传动装置，其中使用压缩液体使一个或多个组件与另外的组件或地相磨擦耦合以便得到所选择的齿轮比，以及自动的机械传动装置用电子，液力和气动逻辑线路和致动器来耦合或分离机械离合器以获得所需的齿轮比。这种传动装置的例子可参考美国专利：US 3，961，546；US 4，081，065；US 4，361，060；US 5，050，079及5，109，729，它们所公开的内容在此结合来作为参考。

许多车辆操作者喜欢控制选择齿轮比，尤其是因为他们能够看到和／或知道前方道路的性能和／或被载货物的特征。因此，设置了半自动机械传动装置的控制，其中提供了多个齿轮比之间的自动换档，而通常允许司机选择何时作出特别的齿轮换档及是否选择即刻连续的升档或降档，以便跳过一个或多个齿轮比。这种半自动传动控制的例子可以参见美国专利：US 4，648，290；US 4，800，360；US 4，930，081及US 4，930，078，它们所公开的内容结合于此作为参考。

自动的及半自动的现有技术传动装置，两者都提供了当车辆制动到停止时换档到预选的起动齿轮比上。这个预选起动齿轮比通常固定的，可由操作者改变的或由系统控制器根据操作参数及预定逻辑规则选择的。在现有技术的传动系统中，在制动前由被啮合齿轮比换档到预选起动齿轮比上，通常是在一个固定输出轴／车辆速度下起始的，而不考虑目标起动齿轮比。

这点在现代机械传动用于重型车辆上是特别引人关注的，这种重型车辆可能具有9，10，12，13，16或18个向前行驶的速度比，并且其中开始七个比中的任何一个可在一定条件下作为适合的起动齿轮比。这种多速机械传动的例子可参见美国专利US 4，735，109及US 4，754，665，它们所公开的内容结合于此作为参考。

在这种自动及半自动传动控制中，齿轮减速的起动齿轮比可能的范围为：从大约11．00比1．00到大约4．20比1．00，于是用于预选起动齿轮比啮合的发动机同步速度可能有很大的变化量，这被认为是不理想的，尤其是对车辆操作者来说。

根据本发明，现有技术中半自动机械传动控制的缺点能被减小到最低程度或被消除，即利用设置了一种控制装置及控制方法，其中从停车齿轮比开始的各个可选择起动啮合每个均由程序处理，以便在预定所需发动机同步速度下产生目标起动齿轮比的啮合。

对于典型用于重型载重车辆的内燃发动机，发动机的同步速度约为1000转／分被证实是理想的及使车辆操作者满意的。

以上的达到是通过确定目前预选起动齿轮比，和在换档到目标齿轮档时所需车辆速度下降，以及随后用程序处理换档的起动，以获致在车辆速度下的啮合，该车速将会产生出目标齿轮比完全啮合的所需发动机速度。

因此，本发明的一个目的在于提供对半自动机械传动装置的一种新的及改进的控制系统／方法，它其有对自动换档到所选起动齿轮比的控制，其中换档到所选起动齿轮比被程序处理为目前所选起动齿轮比的一个函数，以获得在目标齿轮比啮合完成时的预定发动机速度。

本发明的这个目的及另外的目的和优点从以下结合附图对优选实施例说明的阅读中将会理解得更清楚。

图1：本发明半自动机械齿轮换档传动系统的概图；

图2：本发明半自动传动装置控制系统的概图；

图3：司机人控换档控制及显示装置的透视图；

图3B：图3所示显示器部分的放大图：

图4：用流程图形式表示的本发明控制系统／方法的一个概图。

在对优选实施例的本说明中，一些词汇仅是用于说明的目的而非意在限定。词“向上”，“向下”，“向右”及“向左”是指作为参考的附图中的方向。词“向内”及“向外”是指朝向或离开被描述之装置或其一部分的几何中心。上述适用于以上专门描述的措词及类似含义的措词的派生词汇。