强化半自动机械变速系统技术方案

一种半自动地执行机械变速系统的人工或自动选择换高速和换低速挡的控制系统／方法。包括中央处理装置。该装置接收输入轴和输出轴的输入信号，接收来自驾驶员控制台的输入信号，并按照预定的逻辑规则处理这些信号以给变速器促动器发出指令输出信号，和给一个非人工可操作的主摩擦离合器控制器发出指令输出信号以执行变速器换空挡，然后根据变速器的一个人工完全同步执行选择的换挡。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆半自动机械变速系统，特别涉及那种具有部分自动执行一种人工或自动选择机械传动齿轮速比换挡的半自动机械变速系统。该种变速系统转让给本申请受让人的美国专利5053961和5053962中。更具体地说，本专利技术涉及具有由系统控制装置控制的离合器促动器那种类型的半自动变束系统。测量节流孔或位置，车辆速度，发动机速度等和相应地自动变换车辆传动，用于诸如重型卡车和载重汽车的重型车辆的全自动变速系统是众所同知的现有技术。这些全自动变换齿轮变速系统包括利用液压来将一个或多个构件靠摩擦啮合到其它构件或地面以达到选择速比的自动变速，和利用电子或气动逻辑电路和促动器去啮合和松开机械（传动的）离合器以达到一要求速比的自动机械变速。这些变速的例子可结合在此引用的美国专利3961546和4081065以及4361060所公开的内容来了解。这些全自动变换齿轮变速系统可能是难以接受的昂贵，特别是对于那些销售量不大的最重型车辆更是如此。另外，采用液压或扭矩转换器的那些自动变换齿轮的变速系统在它的输入和输出轴消耗的功率比方面，往往是相对地低效率。利用测量节流位置，发动机、输入轴、输出轴或车辆速度、以及利用自动控制的燃料节流装置、齿轮变换装置和/或主离合器操作装置来完全自动地执行操作者手工选择速比变化的半自动变速系统是公知的现有技术。这些半自动变速系统的例子可从引用的美国专利4425620;-->4631679和4648290中看到。虽然这些半自动机械变速系统比全自动变速系统便宜，允许人工控制离合器进行低速工作和不要求自动选择工作速比，颇受欢迎，但由于它们要求提供、安装和维护相对大量的传感器和诸如主离合器和燃料节流装置促动器之类的可自动控制的促动器，对于某些应用来说，它们可能是太昂贵了。上述美国专利5053961和5053962公开了一种具有一个仅由人工控制的发动机调节装置和一个仅由人工控制的主离合器的用于车辆的机械变速系统的半自动换挡执行系统/方法。这种系统包括一个用于人工选择换高速挡、低速挡或换至空挡的控制/显示面板或操纵台，一个用于接收指示传动输入和输出轴速度以及人工选挡的输入信号和按照预定的逻辑规则处理上述信号以发出指令输出信号的电子控制装置（ECU），和一个按照指令输出信号进行传动换挡的变速促动器。这种控制/显示装置将允许驾驶员将变速器选择/预选到一个较高速比和较低速比或空挡并最好将选择的但未执行的换挡以及变速器的现时状况都显示出来。最好是使该控制装置也允许以一自动预选的工作模式进行操作选择。因此，提供了一种不需要节流或离合器促动器和仅要求两个速度信号输入的部分地自动执行驾驶员或控制器选择的传动比的车辆半自动机构变速系统的控制系统/方法。虽然这种变速系统很受欢迎，但对于为提高其易于操作性的某些情况、特别是对于那些技术还熟练的驾驶员来说，没有自动离合器的控制器来提供自动扭矩断开（break）和/或离合器的从停到起动的啮合功能是不能令人完全满意的。按照本专利技术，通过提供一种允许脱开现时啮合的传动比和/或允许车轮在停止到起动的条件下离合器啮合的扭矩断开都是自动地执行的半自动变速系统，使现有技术的半自动变速系统的缺点得到克服。-->上述目的是通过提供一种具有选择地啮合和脱开车辆主离器促动器的上述美国专利5053961和5053962所述的一般式半自动变速系统来达到的。该主离合器促动器是由来自系统控制装置的指令输出信号控制的。因此，本专利技术的一个目的是提供一种经改进的半自动机械变速系统。本专利技术的这个和其它目的以及优点，通过阅读结合附图描述的优选实施例将会更明白。图1  是按照本专利技术的部分自动车辆机械变速系统的原理图。图1A是图1的传动变速杆变速位置图的简图。图2  是本专利技术的机械变速系统的半自动换挡执行系统的原理图。图3  是图2所示机械变速系统的原理图。下面叙述中采用的某些术语仅为便于参考，不受限制、“向上”，“向下”，“向右”和“向左”术语用来表示图中的参考方向。“向前”，“向后”术语分别指通常在车辆内安装的变速箱的前端和后端，分别指图1所示的变速箱的左边和右边。“向内”和“向外”术语分别指着和离开装置和它的指定零件的几何中心的方向。所述的术语包括上述特别规定的术语和它的派生术语以及一些同样重要的术语。所谓“复合变速”是用来表示有多级正向速度的主变速器部分和串联的多速辅助变器部分的一种变速或变换齿轮变速，借此，在主变速器部分选择的齿轮减速可通过在辅助变速器部分的进一步选择的齿轮减速来复合。“同步离合器组件”和同样重要的词表示一种利用一刚性离合器将一选择的齿轮不可转动地耦合到一轴上所用的离合器组件。在机械离合器中，在离合器的构件没有达到完全同步旋转，相对大容量的摩擦装置没有被离合构件利用，在离合器开始啮合时产足以引起离合器构件和与之一起转动的所有构件以完全同步的速度旋转之前，要防止前述离-->合器的试图啮合。正如在这里所用的，所谓“换高速挡”将意味着是从一较低速齿轮传动比换到一个较高速的齿轮传动比。如这里使用的，所谓“换低速挡”将意味着是从一较高速齿轮传动比换到一个较低速的齿轮传动比。这里的所谓“低速齿轮”，“低齿轮”和/或“第一齿轮”全都表示传动中或传动部分中最低正向工作速度所用的齿轮传动比，即，表示相对于传动的输入轴具有最高的减速比的齿轮组。换挡的“选择方向”是指从一个具体齿轮传动比选择一个或多个换高速挡或换低速挡。参考图1，它说明由本专利技术的半自动机械变速系统部分自动型的一种量级式复合变速器10。主变速器10包括一与一量级式辅助部分14串联的主变速器部分12。变速器10置于箱H内，包括有由诸如些柴油发动机E之类的原动机通过一可选择地脱开、常啮合的摩擦主离合器C驱动的输入轴16。离合器C具有联接到发动机曲轴20的输入轴或驱动部分18和可旋转地固定到传动输入轴16的被驱动部分22。发动机E是由一人工控制的节流装置（未画出）进行燃料节流控制的，主离合器C是由一离合器踏板（未画出）或类似物人工控制的。正如现有技术中众所周知的，最好提供一个由离合器踏板超程操纵的输入轴制动闸B以提供快速换挡。类似于变速器10的公知变速器可通过现有技术和在此引用的美国专利3105395;3283613和4754665来了解。在主变速器部分12中，输入轴16载有一用于同时驱动多个以相同的转速旋转的完全相同的中间轴组件26和26A。这两个完全相同的中间轴组件被设置在主轴28的径向相则侧，主轴28通常与输入轴16同轴对准。每一中间轴组件包括一由箱体H内的轴承32和34支承的中间轴30，箱体仅在图中示出了一部分。每一中间轴提供有完全相同并为旋转而固定的-->中间轴齿轮组38、40、42、44、46和48。有多个主轴齿轮50，52，54和58空套在主轴28上，并可通过滑动如现有技术中人所周知的离合器环60，62和64一次一个地将它们选择地耦合到主轴28使之一起旋转。也可以利用离合器环60来将输入齿轮24耦合到主轴28以在输入轴16和主轴28之间提供直接的驱动关系。典型的情况下，正如公知的现有技术离合器环60，62和64是利用与换档箱装配体70相联的拔叉进行轴向定位的。离合器环60，62和64可以尽人皆知的非同步双作用爪离合离式的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械变换齿轮变速系统的半自动执行选择的换挡控制系统（１０４），其特征包括：一手动控制的燃料节流控制发动机（Ｅ），一个多速变换齿轮机械变速系统（１０），一个驱动地置于发动机和变速器之间的主摩擦离合器（Ｃ），一个啮合和脱开所述主离合器的非人工可控制的主离合器控制器（ＣＣ），一个提供表示变速器输入轴（１６）转速的第一输入信号的第一传感器（９８），一个提供指示至少在某些传动工作条件下传动轴（９０）可独立地相对于变速输入轴的转速的第二输入信号的第二传感器（１００），和一个控制变速器换挡的非人工可控制的变速促动器（１１２，７０，９６），所述控制系统包括：用于从目前啮合的变速比选择一换高速挡或一换低速挡或从空挡到一选择的速比并指示所述选择的第三输入信号的装置（１２０，１２４／１３２），和一个接收所述第一、第二和第三输入信号并按照预定的逻辑规则处理这些信号以发出指令输出信号的中央处理装置（１０６），所述的中央处理装置包括：（ａ）响应于从目前啮合的速比选择的变速换挡并发出指令输出信号给所述促动器以使变速器被换挡到空挡，和给所述离合控制器发出指令输出信号以瞬间脱开所述主离合器的装置；和（ｂ）响应于（ｉ）从目前啮合的速比换挡到选择的速比的选择和（ｉｉ）确认用于（ｉ）测量变速器的人工完全同步的变速器的空挡状态和（ｉｉ）之后给所述促动器发出指令输出信号以使变速器被换挡到选择的速比的装置。...

【技术特征摘要】
US 1992-4-10 867,3021、一种机械变换齿轮变速系统的半自动执行选择的换挡控制系统(104)，其特征包括：一手动控制的燃料节流控制发动机(E)，一个多速变换齿轮机械变速系统(10)，一个驱动地置于发动机和变速器之间的主摩擦离合器(C)，一个啮合和脱开所述主离合器的非人工可控制的主离合器控制器(CC)，一个提供表示变速器输入轴(16)转速的第一输入信号的第一传感器(98)，一个提供指示至少在某些传动工作条件下传动轴(90)可独立地相对于变速输入轴的转速的第二输入信号的第二传感器(100)，和一个控制变速器换挡的非人工可控制的变速促动器(112，70，96)，所述控制系统包括：用于从目前啮合的变速比选择一换高速挡或一换低速挡或从空挡到一选择的速比并指示所述选择的第三输入信号的装置(120，124/132)，和一个接收所述第一、第二和第三输入信号并按照预定的逻辑规则处理这些信号以发出指令输出信号的中央处理装置(106)，所述的中央处理装置包括：(a)响应于从目前啮合的速比选择的变速换挡并发出指令输出信号给所述促动器以使变速器被换挡到空挡，和给所述离合控制器发出指令输出信号以瞬间脱开所述主离合器的装置；和(b)响应于(i)从目前啮合的速比换挡到选择的速比的选择和(ii)确认用于(i)测量变速器的人工完全同步的变速器的空挡状态和(ii)之后给所述促动器发出指令输出信号以使变速器被换挡到选择的速比的装置。2、如权利要求1所述的控制系统，其特征还包括可人工操作的主摩离合器控制器，所述的每一个离合器控制器无论所述其它的离合器控制-->处于何位置都可选择地脱开所述主摩擦离合器。3、如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述选择的换挡是人工选择的。4、如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述选择的换挡...

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