CN1153114A - 动力传动系统的扭矩控制 - Google Patents

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Abstract

一种控制汽车动力传动系统(10)发动机(12)的输出扭矩的系统/方法，该系统(10)有一个电子控制的发动机的扭矩载荷受到限制的传动系(11)。控制系统检测表示传动系在发动机最大输出扭矩下可能出现的过载，并促使发动机输出限制在小于其最大值的范围。

Description

动力传动系统的扭矩控制
本发明涉及用以限制加到汽车动力传动系统上的扭矩的一种控制系统/控制方法。具体地说，本发明涉及汽车传动系的控制系统，汽车传动系的发动机最好是电子控制的，传动系的扭矩传递能力限定在一定范围，其中表示传动系中可能有而不希望有的高扭转载荷出现时的工作条件的控制参数(例如啮合的齿轮传动比和/或车速)受到监控，发动机输出(飞轮)扭矩在出现可能有而不希望有的高传动系统扭矩载荷工作条件期间受到限制。
发动机是燃油量调节式(例如柴油发动机)的汽车的传动系统和具有多速齿轮换挡变速器和主动轴的传动系统都是公知技术。这类汽车传动系及其组成部分的实例可参看美国专利3,105,395、3,448,635、4,361,060、4,977,972、4,595,986、5,033,795和5,305,213，这里也把这些专利的公开内容包括进来，以供参考。
具有发动机微处理器控制系统且通过电子数据链路与其它汽车控制器联系的电子控制式发动机也是公知技术。一般说来，发动机控制器和数据链路是按照工业标准草案(例如美国汽车工程师学会SAEJ-1922、SAE J-1939，国际标准化协会ISO11898等标准)工作的。
现有技术的动力传动系统不能令人完全满意：规格若取得使其可以在低速工作条件下处理最大扭矩则对大多数工作条件来说就取得过大，若取得使其处理通常预期的扭矩载荷则在低速工作时损坏，在这种情况下发动机可能产生最大或“爆裂”扭矩输出。
本发明通过提供这样一种动力传动系控制系统最大限度地减少了现有技术的上述缺点，这种传动系统控制系统监控一个或多个参数的值，再将这个或这些参数值与为表示现有可能存在而不希望有的高传动系扭矩加载情况而选取的一个或多个基准值相比较。若经判断，存在可能有而不希望有的高传动系扭矩载荷，就将发动机的扭矩输出限制到小于其最大扭矩输出值。发动机最好是电子控制式的发动机，采用象SAEJ-1992、SAEJ-1939、ISO11898等之类的标准草案与电子数据链路联系，具有一个或多个扭矩限制控制方式。
因此，本发明的目的是提供一种新型经改进的汽车动力传动系控制方法/控制系统，这种方法/系统能在传动比低和/或车速慢从而因发动机满载或冲击输出而处于不希望有的高传动系统扭矩载荷期间限制发动机的输出扭矩。
阅读下面参看附图所举是最佳实施例的详细说明可以清楚了解本发明的上述和其它目的和优点。
图1是应用本发明的汽车动力传动系统的示意图。
图2是本发明的流程示意图。
图3是本发明另一实施例的流程示意图。
图1示意示出了陆路车辆(例如重型载货汽车)的一般汽车动力传动系统10。动力传动系统10的传动系11由发动机12(例如周知的柴油发动机)驱动。传动系11的多速齿轮换挡变速器14通过正常情况下啮合的主离合器16与发动机12连接，其输出轴18与诸如分动器和/或主动轴之类的主传动19连接。发动机12的曲轴20驱动离合器16的输入元件22，这些输入元件可与输出元件24摩擦离合，输出元件24则固定在变速器输入轴26上。手动或自动控制器27控制着离合器26的离合。变速器14最好是7至18前进挡变速器，由作用作到变速杆箱或变速轴机构29上的手动变速杆28控制。
油门踏板监控装置30监控着油门踏板32的位置或位移，并提供表示该位置或位移的信号34。发动机12包括一个控制器，它最好是微处理器控制的控制器36，通过电子数据链路DL联系，可以根据数据链路上的指令有效地给发动机供应燃油。一般说来，指令会要求油量与司机的油门设定值称或达到所要求的发动机转速和/或使输出(即飞轮)扭矩达到最大值。
微处理器控制的系统控制器48接收输入信号(例如来自油门踏板传感器的信号34，来自啮合齿轮传动比传感器54的信号GR和/或来自输出轴转速传感器56的信号OS)，按预定的逻辑规则处理这些信号，以便包括数据链路DL上的信号在内的指令输出信号发送给发动机控制器36。
假设传动系11的结构和规格系取得使其可以处理小于变速器低传动比下可能出现的最大扭矩和发动机最大(爆裂)扭矩的扭矩载荷，则应给传动系提供某些保护。
为提供规格取得经济实惠的传动系，同时在可能出现的非同寻常特高扭矩载荷工作条件下给这种传动系提供保护，可以检测控制参数[例如变速器啮合齿轮传动比(GR)和/或车速(作为输出轴转速OS检测出来)]，将其与表示在可能出现的具破坏性高传动系扭矩工作条件下控制参数值的基准值相比较。
举例说，若采用的传动比不大于低挡传动比和/或若车速不大于4英里/小时，则应将发动机输出扭矩限制到小于最大爆裂输出扭矩，以保护汽车的传动系。
发动机输出扭矩的极限值可随控制参数值而变化。例如，假设发动机爆裂输出扭矩在采用大减速比(例如大于12∶1)下为额定输出扭矩的150％，则发动机最大输出扭矩可限制在额定输出扭矩的100％，而采用10∶1减速比时则需要将发动机最大输出扭矩限制在额定输出扭矩的120％，采用小于10∶1的减速比时就无需对发动机输出扭矩进行任何限制。
图2是本发明控制方法/控制系统的流程图。
虽然上面是在一定程度的特殊情况下对本发明进行说明的，但不言而喻，在不脱离本发明在下面权利要求书中所述的精神实质和范围的前提下是可以对上述实施例进行种种修改的。

Claims (26)

1.汽车动力传动系统(10)的一种控制方法，系统(10)包括驱动时与汽车传动系(11)连接的油量受控发动机(12)，传动系(11)包括多传动比齿轮换挡变速器(14)和主动轴(19)，所述发动机具最大输出扭矩和根据指令信号控制发动机燃油供应且在起码一种工作方式下能有效限制发动机输出扭矩的发动机控制器，且所述传动系具有预定最大扭矩加载能力，所述传动系构制得使预期的扭矩在预定的一系列传动系高扭矩载荷工作条件下加到所述传动系，且发动机的最大输出扭矩会超过所述预定最大扭矩加载能力，所述方法包括下列步骤：
检测表示传动系统各工作条件的控制参数的值；
将所述控制参数的检测值与对应于所述控制参数在传动系高扭矩载荷工作条件期间的值的基准值相比较；且
若控制参数的检测值表示传动系处于高扭矩加载工作情况，则促使所述发动机控制器限制发动机的输出扭矩使其小于发动机的最大输出扭矩。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若经判断存在所述传动系高扭矩加载工作情况，则将发动机输出扭矩限制到其最大值的70％或以下。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制参数(GR)表示变速器采用的传动比。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制参数(OS)表示汽车在地面上的行驶速度。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制参数(GR)表示变速器采用的啮合齿轮传动比。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制参数(OS)表示汽车地面行驶速度。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机控制器是微处理器控制的控制器，且通过电子数据链路联系。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变速器手动换档。
9.一种计算机程序产品，用于汽车控制板上的计算机供控制汽车的动力传动系统(10)之用，系统(10)包括驱动驱动时与汽车传动系(11)连接的油量受发动机(12)，传动系(11)包括多传动比齿轮换挡变速器(14)和主动轴(19)，所述发动机具最大输出扭矩和根据指令信号控制发动机燃油供应且在起码一种工作方式下能有效限制发动机输出扭矩的发动机控制器，且所述传动系具有预定最大扭矩加载能力，所述传动系构制得使预期的扭矩在预定的一系列传动系高扭矩载荷工作条件下加到所述传动系，且发动机的最大输出扭矩会超过所述预定最大扭矩的加载能力，所述计算机接收表示控制参数表示传动系工作条件的值的输入信号(50)，所述具有代码的程序用以：
将所述控制参数的检测值与对应于所述控制参数在传动系高扭矩载荷工作条件期间的值的基准值相比较；且
若控制参数的检测值表示传动系处于高扭矩加载工作情况，则促使所述发动机控制器限制发动机的输出扭矩使其小于发动机的最大输出扭矩。
10.如权利要求9所述的程序，其特征在于，若经判断存在所述传动系高扭矩加载工作情况，则将发动机输出扭矩限制到其最大值的70％或以下。
11.如权利要求9所述的程序，其特征在于，所述控制参数(GR)表示变速器采用的啮合齿轮传动比。
12.如权利要求9所述的程序，其特征在于，所述控制参数(OS)表示汽车在地面上的行驶速度。
13.如权利要求9所述的程序，其特征在于，所述发动机控制器是微处理器控制的控制器，且通过电子数据链路与所述机载计算机联系。
14.如权利要求9所述的程序，其特征在于，所述变速器手动换档。
15.汽车动力传动系统(10)的一种控制系统，系统(10)包括驱动时与汽车传动系(11)连接的油量受控发动机(12)，传动系(11)包括多传动比齿轮换挡变速器(14)和主动轴(19)，所述发动机具有最大输出扭矩和根据指令信号控制发动机燃油供应且在起码一种工作方式下能有效限制发动机输出扭矩的发动机控制器，且所述传动系具有预定最大扭矩加载能力，所述传动系构制得使预期的扭矩在预定的一系列传动系高扭矩载荷工作条件下加到所述传动系，且发动机的最大输出扭矩会超过所述预定最大扭矩加载能力，所述系统包括具有下列功能的装置：
检测表示传动系各工作条件的控制参数的值；
将所述控制参数的检测值与对应于所述控制参数在传动系高扭矩载荷工作条件期间的值的基准值相比较；和能有效履行下列功能的装置：
若控制参数的检测值表示传动系处于高扭矩加载工作情况，则促使所述发动机控制器限制发动机的输出扭矩使其小于发动机的最大输出扭矩。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，若经判断存在所述传动系高扭矩加载工作情况，则将发动机输出扭矩限制到其最大值的70％或以下。
17.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述控制参数(GR)表示变速器采用的啮合齿轮传动比。
18.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述控制参数(OS)表示汽车在地面上的行驶速度。
19.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述发动机控制器是微处理器控制的控制器，且通过电子数据链路联系。
20.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述变速器手动换挡。
21.控制汽车传动系(10)的一种方法，系统(10)包括：具最大飞轮扭矩的电子控制发动机(12)；一个发动机控制器，供限制发动机的扭矩输出用；传动系(11)，由所述发动机驱动且包括多速齿轮换挡变速器(14)和检测装置(54，56)供检测表示可能有的传动系扭矩的控制参数的值；所述方法包括下列步骤：
确定所述控制参数对应于在发动机满输出扭矩下不希望有的高传动系扭矩的基准值；
将所述控制参数的现行值与所述基准值相比较；且
若所述控制参数的现行值表示在发动机满输出扭矩下不希望有的可能有的高传动系扭矩，则促使所述发动机在小于其满扭矩输出下工作。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，若经判断存在所述传动系高扭矩加载工作情况，则将发动机输出扭矩限制到其最大值的70％或以下。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述控制参数(GR)表示变速器采用的啮合齿轮传动比。
24.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述控制参数(OS)表示汽车在地面上行驶的速度。
25.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述发动机控制器是微处理器控制的，且通过电子链路联系。
26.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述变速器是手动换挡的。
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