[发明专利]部分自动的杆式换档的机械变速系统

说明书

本发明涉及一种手动杆式换档的机械变速系统，该系统具有自动的特征，该自动特征包括：一个或多个自动实现的分离器换档(splittershifts)，使发动机自动达到基本上为零的转矩状态、以便换档到空档和/或达到基本上同步状态来啮合目标齿数比，和/或在顺序相关的最高齿数比中的两个或多个齿数比内自动换档。

具体而言，在优选实施方案中，本发明涉及一种手动杆式换档的分离器型组合式机械变速系统，该系统包括电子控制单元、电子控制的发动机和响应于该控制单元的指令输出信号的分离器驱动器。在优选实施方案中，电子控制单元的作用是使在最高的两级齿数比中实现自动换档、自动实现要求手控的单独分离器的换档、并协助联合手动变速杆和分离器的换档。

在现有技术中众所周知应用电子控制单元(即通常基于微处理器的控制器)的全自动和半自动的车用机械变速系统以及全自动或部分自动的换档系统。这种自动化机械变速系统的例子可以参考以下美国专利：No.3961546、4361060、4425620、4595986、4631679、4648290、4722248、4850236、5038627、5050079、5053959、5053961、5053962、5063511、5081588、5089962、5089965、5133229、5172609、5231582、5272939、5335566、5435212、5508916和5509867，这些专利公开的内容在此引入作为参考。

在现有技术中已知具有在最高的顺序相关齿数比组之间进行自动换档并在较低的齿数比中要求手动换档的部分自动机械变速系统，如可以参考上述美国专利No.4 722 248和4 850 236以及其公开内容在此引入作为参考的美国专利No.5038627、5393277和5 498195。

在现有技术中已知具有自动分离器换档和手动主部分换档的部分自动机械变速系统，如可以参考上述美国专利No.5435212。

在现有技术中已知范围式(range)、分离器(splitter)或联合范围式和分离器的组合式机械变速系统，如可以参考在此引入作为参考的美国专利No.3 799 022、4 754 665、4 974 468、5 000 060、5 370 013和5 390 561。

在现有技术中已知具有自动辅助装置的部分自动机械变速系统，这种辅助装置例如为手动杆式换档变速装置所用的自动的发动机燃料控制器，如可以参考在此引入作为参考的美国专利No.4 593 580、5 569 115、5 571 059、5 573 477、和5 582 558以及上述共同未决的美国专利申请系列No.08/649 829、08/649 830、08/649 831和08/666 164。这些系统利用自动的发动机燃料控制器和/或由驾驶员发出的换档信号所驱动的范围换档驱动器和/或分离器换档驱动器，从而使原档齿轮脱离啮合和使新的或目标档齿轮啮合，而不需要驾驶员操作离合器踏板(仅在车子起动和停止时需要)或油门踏板。

参看美国专利No.5 509 867可以看到，现有技术包括至少部分自动的车用机械变速系统，该系统可以准确测定在当前车子操作状态下的发动机飞轮转矩值，这个转矩值对于通过数据链路连通电子控制内燃机的车用自动机械变速系统而言是特别有用的，该数据链路符合工业上建立的类似于SAE J 1922、SAE J1939或ISO 11898协议中的型式。

在优选实施方案中，以上所述利用以下关系式可以成功地控制车用自动机械变速系统：

T_EG=T_FW+T_BEF+T_ACCES+T_ACCEL

式中，T_RH=总的发动机转矩；T_EW=发动机飞轮转矩；T_BEF=基本的发动机磨擦转矩(包括克服发动机内摩擦的转矩和使厂家安装的发动机附件(即水泵、油泵等)转动的转矩)；T_ACCES=附件转矩(操作汽车附件例如空调器、风扇、光源等的转矩)；T_ACCEL=加速发动机的转矩，根据发动机的加速度或减速度和发动机的惯性矩(Ⅰ)计算出来。