驱动系统力矩检测技术方案

提供了一种用于车辆自动机械传动系统的控制系统（１０４）／方法，它将表明输入轴转速（ＩＳ）的输入信号和表明输出轴转速的输入信号乘以啮合齿轮速比的乘积（ＯＳ＊ＧＲ）作比较以得出需要驱动系统力矩传感器才能得到的可以表明驱动系统力矩大小和／或相位的控制参数。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
驱动系统力矩检测本专利技术涉及车辆的自动或部分自动机械传动系统，特别是涉及在不使用驱动系统力矩传感器的情况下感受供传动系统控制之用的驱动系统力矩相位、大小和/或驱动系统力矩大小的变化的、用于车辆的全部或部分自动机械传动系统的控制系统/方法。更具体地说，本专利技术的优选实施例涉及一种自动机械传动控制系统/方法，它通过监视表明输入轴转速(IS)、输出轴转速(OS)和啮合的齿轮速比(GR)的各参数值以确定表明驱动系统力矩相位和/或驱动系统力矩大小和/或驱动系统力矩大小的变化的参数值，从而提高改善换档的判断和/或换档的实现。全自动传动系统(既用于载重卡车之类的载重车辆，也用于普通汽车)在已有技术中是人们都熟悉的，它们感受油门(throttle)的开启程度或位置、车速、引擎转速、传动轴转速等等，并且根据这些情况自动对车辆变速箱进行换档。这样的全自动改变齿轮的传动系统包括下面的自动传动，其中使用了加压的流体以便用摩擦方式把一个或多个部件啮合到其它部件或基本件而实现选定的齿轮速比，也包括这样的自动机械传动，它利用电子和/或气压的逻辑及执行机构来使机械的(例如刚性的)离合器啮合或脱开以实现某一要求的齿轮速比。这种传动的例子可参考美国专利3，961，546号；4，081，065号以及4，361，060号，它们的说明也包括在此作为参考。-->利用电子控制的半自动传动系统是已为大家所熟悉的已有技术，它感受油门位置、引擎速度、输入轴转速、输出轴转速和/或车辆速度等，并利用自动控制的油门装置、齿轮换档装置和/或主离合器操作装置等以基本上实现由操作人员手动选择传动变速比的改变。这类半自动传动系统的例子可参考美国专利4，425，620号，4，631，679号及4，648，290号，它们的说明也包括在此以供参考。另外还提出过用于车辆的机械传动系统的半自动换档实施系统/方法，它们具有仅能手动控制的引擎油门设施和/或只能手动控制的主离合器。这类系统可参考美国专利5，053，959号、5，053，961号、5，053，962号、5，063，511号、5，050，079号、5，081，588号、5，089，962及5，105，357号，它们的说明也包括在此供参考。上述全自动或部分自动的传动系统的自动换档选择和/或换档实施在可以得到有关驱动系统的力矩相位和/或其大小的情况下就能得到改善，但最好不要因为要提供驱动系统力矩传感器之类而带来外加的复杂性和费用。根据本专利技术，将提供一种系统/方法，用于检测能表明车辆驱动系统力矩相位、驱动系统力矩大小和/或车辆驱动系统力矩变化的值，但不需要驱动系统力矩传感器。对于车辆自动传动系统、最好是自动机械传动系统(它具有一个控制器以接收表明输入轴转速(IS)、输出轴转速(OS)及啮合的齿轮速比(GR)的输入信号)而言，上面所说的是这样来实现的，即，将输入轴转速(IS)和输出轴转速与当前啮合的齿轮速比的乘积(OS*GR)相比较。当车辆行驶时，除了在平坦的公路上以恒定状态前进外，一般它-->总是处在至少是轻微加速或减速的状态下，这意味着驱动系统总是在两个方向上“拧紧”(上劲)或放松。在这种非恒定状态下，表明驱动系统力矩的“相位”的值可以通过比较IS和乘积OS*GR而感受到。如果IS＞OS*GR，这表明引擎是在驱动车辆，这时驱动系统力矩被认为是“正”。如果IS＜OS*GR，这表明车辆的驱动轮在驱动引擎，此时驱动系统力矩被认为是“负”。输入轴转速和输出轴转速与齿轮速比的乘积之间的差异的大小(即其绝对值)|IS-(OS*GR)|是驱动系统力矩大小的指示值，而输入轴转速和输出轴转速与啮合的齿轮速比的乘积之差的大小的变化率d/dt|IS-(OS*GR)|则是驱动系统力矩大小的变化率的指示值。上面所说的在不用驱动系统力矩传感器的情况下通过通常能得到的IS、OS及GR信号而取得的驱动系统力矩相位和/或大小的信息可以用来提高车辆的全自动或部分自动机械传动系统的换档判定和/或换档实施。作为一个例子，对于从某个啮合比换到空档时最好或必须在不脱开主离合器的情况下完成的系统来说，仅在作为预期的非力矩锁定情况的标志即驱动系统力矩的相位突然反转或其大小减小的情况被感受时才能起动或增加换档执行机构上的力。作为进一步的例子，如果在车辆正在加速时(d/dt OS＞0)而引擎却在阻止其前进(即负的驱动系统力矩相位)，这是一个指示，表明车辆是在引擎制动的情况下下坡行驶，并表明这时不希望换高速档。通过利用输入轴转速和输出轴转速与啮合齿轮速比的乘积之间的差作为驱动系统力矩相位和/或驱动系统力矩大小的指示，就可以在-->不需要驱动系统力矩传感器的情况下提高自动机械传动系统的换档判断和换档实施。本专利技术的这一个和别的目标及其优点通过阅读优选实施例的详细说明并结合参考所附插图就可以变得显而易见。图1是根据本专利技术的系统而实现部分自动化的车辆机械传动系统的示意说明图。图2是按本专利技术的机械传动系统用的半自动换档实施系统的示意说明图。图2A是图2中传动系统用的另一种驱动器控制的立面图。图3是本专利技术的以流程图表示的示意说明图。图4A、4B及4C是在各种车辆驱动条件下，输入轴转速(IS)对输出轴转速与齿轮速比的乘积(OS*GR)的关系的图解表示。某些术语将用在下面的说明中，这仅仅是为了方便而不是限制性的。术语“复合传动”用于指明改变速度或改变齿轮传动，它具有串联连接的多级前进速度主传动部分(主变速箱)和多级速度辅助传动部分(副变速箱)，通过它们在主传动部分中选定的齿轮减速可以进一步由辅助传动部分中选定的齿轮减速加以复合。“同步离合器总成”及其含义相似的词将表示一种借助于刚性离合器把一选定的齿轮非转动性地联接到轴上的离合器总成，在这样的离合器中，在相当大容量的摩擦装置和离合器的各构件一起使用，使离合器的各构件基本上达到同步转速之前，以及在使离合器开始啮合时离合器的各构件足以使离合器的各构件及与它一起旋转的所有构件都能达到基本上以同步速度转动之前，使该离合器进行啮合的企图都被防止。在这里所使用的术语“换高速档”指的是从低速齿轮速比换到更-->高速度的齿轮速比。这里所用的“换低速档”指的是从较高齿轮速比换档到较低速的齿轮速比。术语“低速档”、“低档”和/或“第一档”在这里使用时，将都是指在传动装置或传动装置部分中用在最低前进速度运行时的齿轮速比，也说是说，对于传动装置的输入轴而言，这一组齿轮都有最高的减速比。参阅图1，其中示出了一种用本专利技术的半自动机械传动系统而实现部分自动化类型的变级型(range type)复合传动装置10。复合传动装置10包括和一个变级型辅助部分14相串联的多级速度主传动部分12。传动装置10安装在一个机壳H内，它包括一个输入轴16，这个轴通过一个正常时啮合但可有选择地分离的摩擦主离合器C而被例如柴油机E这样的原动机所驱动，主离合器C有一个以驱动方式连接到引擎曲轴20的主动部分18和以可旋转方式固定到传动输入轴16上的从动部分22。引擎E是由手动或自动控制的油门装置23控制其油门的，主离合器C是由离合器踏板(未示出)手动控制的，或者由诸如离合器操纵器之类自动控制。最好要提供一个输入轴制动器B以便提供更快的换高速档本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制车辆的自动改变齿轮传动系统的控制系统，该传动系统包括：一个油门控制的引擎（Ｅ）；一个具有输入轴（１６）及输出轴（９０）的多速改变齿轮的传动装置（１０），该传动装置具有多个可选择地啮合的齿轮速比（ＧＲ）；一个以驱动方式位于引擎和传动装置之间的非刚性联轴器（Ｃ）；一个用于提供表示输入轴旋转速度的第１输入信号（ＩＳ）的第１传感器（９８）；一个用于提供表示输出轴旋转速度的第２输入信号（ＯＳ）的第２传感器（１００）；一个用于确定啮合齿轮速比（ＧＲ）的装置（７０／１１０）；一个用于控制传动装置换档的传动执行机构（１１２、７０、９６）；和一个中央处理单元（１０６），用于接收所述第１和第２输入信号以及用于根据预定的逻辑规则处理所述第１和第２输入信号并确定所述的齿轮速比以发出命令输出信号，以便从当前的啮合齿轮速比来选择和实现换高速档和换低速档、并发出命令输出信号以便通过脱开第一个刚性离合器然后啮合第二个刚性离合器的顺序来实现上述的换高速档和换低速档；所述两个刚性离合器都包括：第一离合器部件（８０、８２、８４），其旋转速度取决于车辆引擎的旋转速度；以及第二离合器部件（８６、８８、９０），其旋转速度取决于车辆速度；所述换档执行机构具有第一种运行方式，其中为了脱开所述第一刚性离合器要加一个最大的力，其特征在于，所述中央处理单元包括：用于对表示输入轴转速（ＩＳ）的所述输入信号和表示输出轴 转速的所述输入信号与所述已确定的当前啮合齿轮速比的乘积（ＯＳ＊ＧＲ）进行比较以确定一个比较结果、并在所述比较结果（ＩＳ＞ＯＳ＊ＧＲ，ＩＳ＝ＯＳ＊ＧＲ或ＩＳ＜ＯＳ＊ＧＲ）的基础上用于控制所述传动系统的装置。...

【技术特征摘要】
US 1993-10-29 1432301．一种用于控制车辆的自动改变齿轮传动系统的控制系统，该传动系统包括：一个油门控制的引擎(E)；一个具有输入轴(16)及输出轴(90)的多速改变齿轮的传动装置(10)，该传动装置具有多个可选择地啮合的齿轮速比(GR)；一个以驱动方式位于引擎和传动装置之间的非刚性联轴器(C)；一个用于提供表示输入轴旋转速度的第1输入信号(IS)的第1传感器(98)；一个用于提供表示输出轴旋转速度的第2输入信号(OS)的第2传感器(100)；一个用于确定啮合齿轮速比(GR)的装置(70/11O)；一个用于控制传动装置换档的传动执行机构(112、70、96)；和一个中央处理单元(106)，用于接收所述第1和第2输入信号以及用于根据预定的逻辑规则处理所述第1和第2输入信号并确定所述的齿轮速比以发出命令输出信号，以便从当前的啮合齿轮速比来选择和实现换高速档和换低速档、并发出命令输出信号以便通过脱开第一个刚性离合器然后啮合第二个刚性离合器的顺序来实现上述的换高速档和换低速档；所述两个刚性离合器都包括：第一离合器部件(80、82、84)，其旋转速度取决于车辆引擎的旋转速度；以及第二离合器部件(86、88、90)，其旋转速度取决于车辆速度；所述换档执行机构具有第一种运行方式，其中为了脱开所述第一刚性离合器要加一个最大的力，其特征在于，所述中央处理单元包括：用于对表示输入轴转速(IS)的所述输入信号和表示输出轴转速的所述输入信号与所述已确定的当前啮合齿轮速比的乘积(OS*GR)进行比较以确定一个比较结果、并在所述比较结果(IS＞OS*GR，IS=OS*GR或IS＜OS*GR)的基础上用于控制所述传动系统的装置。2．根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，确定所述比较结果包括确定所述表示输入轴转速和所述乘积之间的差的绝对值(|IS-(OS*GR)|)。3．根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，确定所述比较结果包括确定所述差的改变速率(d/dt(|IS-(OS*GR)|)。4．根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述装置在所述差-->的绝对值超过一个第一参考值(REF1)时将宣布系统故障。5．根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M阿姆沙伦，
申请(专利权)人：易通公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]