提出了控制自动机械变速系统（１０）换挡过程的一种控制系统／方法。在一个最佳实施例中，该控制系统／方法（图４）确定了（换高档组合换挡以外的各种换档时的）同步啮合范围［（ＯＳ＊ＧＲ↓［７］）＋Ｋ≥ＩＳ↓［Ｅ］≥（ＯＳ＊ＧＲ↓［Ｔ］）］，从而使牙嵌式离合器（１１２／１１４，１１６／１１８）在输入轴（１６）的转速（ＩＳ）等于或略高于准确同步转速（ＯＳ＊ＧＲ）时啮合，在牙嵌式离合器啮合时形成一种“推”感。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利申请与1993年9月7日同一天申请的题为“可调节的同步转速范围(WI NDOW)”且与本申请一样也转让给同一个受让人Eaton公司的美国专利申请08/116,627有关。本专利技术涉及车辆的至少半自动机械变速装置中刚性(positive)牙嵌式离合器啮合过程的控制系统/方法。更具体地说，本专利技术涉及会促使变速器的牙嵌式离合器或使其偏重于在受发动机/输入轴驱动的离合器构件以略高于其输出轴驱动的转速(最好高出10至50转/分左右)转动时啮合的车辆自动机械变速装置的一种控制系统/方法。车辆，例如重型牵引车一半挂车，其全自动或半自动机械变速装置是公知技术，这方面可参看美国专利4,361,060、4,595,986、4,614,126、4,648,290、4,676,115、4,784,019、4,874,881、4,899,607、5,050,427和5,136,987，这里将这些专利的公开内容在此引作参考。简单地说，这些自动变速装置一般利用传感器给控制器提供诸如驾驶方式或换挡选择、油门踏板位置、现时啮合比和发动机输入轴和/或输出轴转速之类的信息。控制器，一般是微处理器型的，就会根据预定的逻辑规则处理这些输入，给诸如发动机供油设备、主离合器控制器和/或换档执行机构等之类的各种执行机构发出指令，输出信号，要使输入轴及其有关的传动装置以基本上与输出轴转速同步的转速和目标传动比转动，一般要控制发动机的加油过程并采用输入轴或发动机制动器和/或动力同步器。从各种执行机构已知的响应时间来看，随着输入轴转速(“IS”)趋近同步范围，即输出轴转速乘上目标传动比数值得出的乘积(OS*GR目标)加上或减去容许值(通常约为±40转/分)，与目标传动比有关的牙嵌式离合器是控制得使其啮合得使预期的输入轴转速(ISE)在目标传动比牙嵌式离合器构件开始啮合时处在容许范围内。虽然现有技术的车辆自动机械变速系统控制器总地来说还是令人满意且牙嵌式离合器也能同步啮合，但它们还是不能完全令人满意的，特别是在挂低速档时，与按目标传动比啮合有关的牙嵌式离合器在与输入轴处于驱动关系的牙嵌式离合器构件以低于与输出轴处于驱动关系的牙嵌式离合器构件的转速转动时往往会啮合。输入轴略低于准确的同步转速时令牙嵌式离合器啮合会使车辆的停止轻微减缓，这对司机来说就没有因牙嵌式离合器在输入轴略高于准确的同步转速时啮合所引起的些微“加快”现象那么舒服。本专利技术即通过提供一种车辆全自动或半自动机械变速装置的控制方法/系统克服或减小现有技术的上述缺点，该方法/系统无论是在挂高档或持低档时都会促使牙嵌式离合器在输入轴转速(IS)等于或略高于准确的同步转速(OS*GR目标)时啮合。如上所述，这会使车辆在牙嵌式离合器啮合时感受到一般颇受欢迎的“轻推感”。在一个最佳实施例中，上述情况是通过改变同步转速范围，使其从(OS*GR)+K≥IS≥(OS*GR)-K改变为(OS*GR)+K≥IS＞(OS*GR)达到的，其中IS＝输入轴转速；OS＝输出轴转速；GR＝目标传动比的齿轮减速值；K＝正常数值(约为20至40转/分)；容限因数值K是作为最恶劣的容许换档情况的函数选取的，这可参看例如美国专利5,052,535，这里也将该专利的公开内容包括进来以供参考。如下面即将更详细说明的那样，K的值也可以是目标传动比值的函数。作为本专利技术实施例的另一种可供选择但不太理想的方案，若执行机构和控制器没有充分响应使牙嵌式离合器在上述同步范围内啮合，则可将同步范围定为(OS*GR)+K≥IS＞(OS*GR)-(K/X)，其中X＝大于1的正数。举例说，若K＝30，X＝2，则同步范围会是(OS*GR)+30≥IS＞(OS*GR)-15，于是系统促使牙嵌式离合器以具“推”感的方式啮合的倾向为2∶1(即约67％)。在另一种实施方案中，在较低的传动比(较大的齿轮减速)下，K值可随目标传动比的齿轮减速值变化，一直到达到最小值(例如30转/分)为止。在另一个实施例中，规定了最小的总同步范围Y(例如45转/分)，K是最小齿轮减速值(例如30转/分)的函数，于是同步范围定为(OS*GR)+K≥IS＞(OS*GR)，若K≥Y；定为(OS*GR)+K≥IS＞(OS*GR)-(Y-K)，若K＜Y。实际上，鉴于通常为了在挂低档期间达到同步要增加输入轴转速，且通常为了在挂高档期间达到同步要减低转速，因而在本专利技术的控制系统/方法下，对牙嵌式离合器啮合的命令比起现有技术来，在挂低档时会略为延迟，在挂高档时可能会略为提前。在换档型组合式变速器(见美国专利5,193,410，这里也将该专利的公开内容引作参考)的情况下，可能就不会有上述诸实施例的情况。在组合式变速器的副变速器换高档时，为确保副变速器部分的同步器正常工作，通过使变速器具有使目标传动比的主变速器部分的牙嵌式离合器啮合从而使(OS*GR)＞IS≥(OS*GR)-Z(其中Z是正转速/分)，可以兼顾换档的质量。在以下对优选实施例的描述中，将能明白这种情况。因此，本专利技术的目的是提供车辆的至少部分自动机械变速系统的一种控制系统/方法，该控制系统/方法可以使牙嵌式离合器为在当时的车辆速度(OS)下按目标传动比(GR目标)料啮合而在等于或稍高于输入轴准确同步转速下按一定的顺序啮合或意于按一定的顺序啮合。阅读结合附图对最佳实施例所作的说明可以清楚了解本专利技术的上述和其它目的和优点。附图说明图1是特别适宜于用本专利技术的控制方法/系统控制的那一种自动机械变速系统的示意图；图2是用本专利技术的控制系统/方法控制的车辆机械变速系统的示意图；图3是图1和图2的自动机械变速系统中使用的典型刚性牙嵌式离合器组件的部分剖视图；图4是本专利技术控制系统/方法示意流程图。图5是图1和图2所示的那一种变速装置的齿轮减速比值和典型容限因数值的一览表。下面的说明中使用的某些术语仅仅是为了方便和参考起见使用的，并没有对本专利技术起限制作用。“向上”、“向下”、“向右”和“向左”等词是就图中的方向而说的。“向内”和“向外”二词分别指朝向和偏离装置及其特定部分的几何中心的方向。这些术语包括上面特加说明的词及其派生词和意义类似的词。“组合式变速器”一词用以表示具有串联连接的多前进档主变速器部分和多档副变速器部分的变速器或齿轮换档变速器，因而借助于在副变速器部分中选取的齿轮减速档将主变速器部分中选取的齿轮减速档组合起来。“同步离合器系统”及意义类似的词表示用以借助于刚性离合器将所选取的齿轮不转动地啮合到一个轴上的离合器组件，这样就可以防止所述离合器进行想进行的啮合，直到该离合器在较大容量的摩擦装置中基本上同步转动的构件与离合器构件一起使用且在离合器开始啮合时足以使离合器各构件和所有与其一起转动的构件在基本上同步的转速下转动为止。“挂高档”一词在这里是用来表示从较低档的传动比切换到较高档的传动比。“挂低档”一词在这里是用来表示从较高档的传动比切换到较低档的传动比。图1和图2示意示出了特别适宜用本专利技术的控制系统/方法控制的那一种车辆自动机械变速系统10。全自动和部分自动的机械变速系统是公知技术，这方面可以参看上述美国专得4,361,060、4,595,986、4,614,126、4,648,290、4,676,115、4,784,019、5,05本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制车辆自动机械变速系统（１０）的方法，该变速系统（１０）有一个具多个可供选择的传动比（ＧＲ）的多档机械变速器，各传动比都有与其有关的可啮合和可分离的刚性牙嵌式构件对（１１２／１１４，１１６／１１８），所述变速器的输入轴（１６）在驱动时可借助于非刚性离合器（Ｃ）与原动机（Ｅ）连接，变速器的输出轴（９０）驱动时与车辆的驱动轮连接，所述变速器还有一个控制单元（ＣＰＵ）供接收表示输入轴转速（ＩＳ）和输出轴转速（ＯＳ）的输入信号，并供根据预定逻辑规则处理该输入信号，给系统执行机构（２３，２７，２９）发出指令输出信号之用，系统执行机构（２３，２７，２９）有一个变速器执行机构（２７）可有选择地使成对的刚性牙嵌式离合器构件啮合和分离，所述变速器执行机构的响应时间包括所述执行机构响应指令输出信号并使所选择的一对刚性牙嵌式离合器构件从正常分离位置移到初始刚性接合位置所需要的时间，所述方法的特征在于：只有在下列表达式成立时才给所述执行机构发出指令输出信号使该对与目标传动比（ＧＲ↓［Ｔ］）有关的刚性离合器构件开始啮合：（ＯＳ＊ＧＲ↓［Ｔ］）＋Ｋ＞ＩＳ↓［Ｅ］≥（ＯＳ＊ＧＲ↓［Ｔ］）其中：ＯＳ＝输出轴转速（以转／分为单位），ＧＲ↓［Ｔ］＝目标传动比的比值，Ｋ＝正转速值，ＩＳ↓［Ｅ］＝与所述目标传动比有关的刚性离合器构件对开始刚性啮合时输入轴的预期转速（转／分）。...
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AR戴维斯，
申请(专利权)人：易通公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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