CN1278493A - 自定义起动速比选择的控制系统/方法 - Google Patents

自定义起动速比选择的控制系统/方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1278493A
CN1278493A CN99118586A CN99118586A CN1278493A CN 1278493 A CN1278493 A CN 1278493A CN 99118586 A CN99118586 A CN 99118586A CN 99118586 A CN99118586 A CN 99118586A CN 1278493 A CN1278493 A CN 1278493A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ratio
shift
selection lever
self
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN99118586A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1131796C (zh
Inventor
P·M·福勒
R·S·韦勒
A·施塔西克
J·P·海华登
M·D·怀特黑德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB9408886A external-priority patent/GB9408886D0/en
Priority claimed from GB9408885A external-priority patent/GB9408885D0/en
Priority claimed from GB9408924A external-priority patent/GB9408924D0/en
Application filed by Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
Publication of CN1278493A publication Critical patent/CN1278493A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1131796C publication Critical patent/CN1131796C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0248—Control units where shifting is directly initiated by the driver, e.g. semi-automatic transmissions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H2059/006—Overriding automatic control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • F16H2061/023—Drive-off gear selection, i.e. optimising gear ratio for drive off of a vehicle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2312/00—Driving activities
    • F16H2312/02—Driving off
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2312/00—Driving activities
    • F16H2312/02—Driving off
    • F16H2312/022—Preparing to drive off
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14—Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H59/24—Inputs being a function of torque or torque demand dependent on the throttle opening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36—Inputs being a function of speed
    • F16H59/38—Inputs being a function of speed of gearing elements
    • F16H59/40—Output shaft speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36—Inputs being a function of speed
    • F16H59/38—Inputs being a function of speed of gearing elements
    • F16H59/42—Input shaft speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/42—Ratio indicator devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

一种分析作为直接换档至一预定自定义起动比(GRDS)的参数的第一预定组合的那种自动机械变速系统(10)的控制系统和方法。该控制法为车辆司机提供一系列预定作用,借此司机可手动选择新的自定义起动比,例如通过操作换档选择器(1)可沿第一方向移位而选择挂高档和沿第二方向移位选择挂低档。

Description

自定义起动速比选择的 控制系统／方法
本发明涉及用于至少部分自动车辆的机械传动系统的一种控制和方法，该方法包括手动操作换档选择器，以自动控制车辆传动比的变动或换档，包括自动执行自动确定和显示许用驾驶员选择传动比转换。更具体地说，本发明涉及用于控制至少部分自动车辆机械传动系的系统和方法，其中，诸如象车辆静止主离合器分离，变速器以相对高(非－起动)速比啮合时所作的单一挂低档请求和／或车辆静止主离合器松离和变速器处于空档时所作的单一挂高档请求之类的各种驾驶员动作和／或系统状态被解释为请求和／或被执行为对一预选自定义(default)起动速比的一种直接转换。
更具体地说，本发明涉及完全或部分自动机械传动系，该传动系有多个可从停车获得起动的传动比和至少一种直接换档进入一预选自定义起动传动比的方式，而该预选的自定义起动传动比是迅速和易于由车辆驾驶员编程的。
本申请与已全部转让给本申请受让人的下列未决申请案相关：题为“起动速比控制系统与方法”的US系列号071935，937，申请日08／27／92；US申请号08／104698，申请日08／11／93的“起动传动比选择控制系统和方法”；US．申请08／104，699(08／11／93提交)的“涡角(scrolling)速比选择控制系统和方法”；以及11／02／93提交的“选择自动机械传动系的起动机构的方法和设备”的U．S申请08／146，995。
用于诸如重型卡车和／或大客车之类的重型车辆以及用于小汽车两者的全自动传动系统均以油门开度或位置检测车速，发动机速度等诸如此类并据此对车辆变速器进行换档，这在先有技术中是众所周知的。这类传动装置的实例可参见本文引证的U．S专利3，961，546；4，081，065；4，361，060；5，050，079和5，109，729中的公开内容。这种全自动变速传动系在某些情况下可能不能令人满意，因为许多车辆驾驶员希望操纵对速比的选择，尤其因为他们能看见前面的路和／或了解所装负载的性质。
以上缺点现已由于提供了一种半自动机械传动控制而降至最少，即在提供许多速比之间的自动变化的同时通常允许司机选：何时进行某一特定换档和是否要选择接着马上提高或降低速比或跳跃一个或多个传动比。这类半自动传动系控制可参见本文引用的U．S专利4，648，290；4，800，360；4，930，081；4，930，078和5，385，515的公开内容。
虽然以上所述的半自动机械传动系控制确实提供了一种很理想的控制，但该控制系统需对以下情况加以改进，即当车辆处于静止，若驾驶员或司机希望换档至一个已选的变速器起始传动比，则要求驾驶员识别当前啮合比，以计算从当前啮合比到所选起始传动比的步骤数再按那个次数沿挂高档，挂低档方向移动该换档手柄。这特别涉及具有9，10，12，13，16或18个前进速比的载重车的现代机械传动系，其中，头七个速比的任一组均适合作为某些条件下的起动速比。这种多速机械传动系的实例可参见本文引用的U．S专利4，735，109和4，754，665的公开内容。
先有技术半自动机械传动控制系统的缺陷已通过以下对控制器和控制方法的规定而降至最小，其中控制部件将把车辆状态的各种组合和司机的动作解释成挂低档或挂高档直接进入一自定义(default)起动传动比的要求。若车辆司机不满意该自定义速比，则司机可从该预选传动比换到从停车到起动的任一许用传动比。这种控制的实例可参见上述引用的U．S专利5，385，515。
尽管这些控制系统得到了改善，但当被预选的自定义起动速比可能不是司机从所需车辆性能，车辆负载，运行地面，气候条件等诸如此类考虑而所需的特定传动比时，这些控制系统仍不能总是令人满意。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于自动机械传动系的新的和改进的控制系统／方法，该系统有一个用于根据一给定速比自动确定可允许的挂高档和挂低档的控制器，该控制器最好用于自动显示该允许的挂高档和挂低档，一旦由车辆驾驶员手动选择其变速杆时，自动执行这种可允许的速比变化，而且，驾驶员可请求直接换到一种所选自定义起动传动比的自动换档，(最好通过单单移动选档手柄)，而该自定义起动传动比易于和快速由车辆驾驶员编制程序。
根据本发明的一种用于控制自动机械换档传动系统的方法，该系统包括燃油油门控制器，燃油油门控制发动机，多速，换档机械变速器，该变速器有一组最低传动比(第一至第五)，各适于从停车起动操作和具有确定为预定自定义起动比的所述最低传动比组范围内的一个特定比，一根可沿第一方向移动以选择挂高档和沿第二方向移动以选择挂低档的手动操作的选档杆，一个中央处理单元，用以接收包括指示所述选档杆的操作和减速器的当前啮合比的信号的输入信号并用于根据预定逻辑规则处理这些输入信号，以向包括变速器操作器的非人工控制的操作器发出命令输出信号，所述处理部件将所述手动选档杆和解释为直接进入预定自定义起动速比的换档选择，所述方法包括：
将所述手动选档杆和系统参数的第二预定操作的组合解释为对选择新的自定义起动比的请求。
另外，根据本发明的一种用于控制自动机械换档传动系统的设备，该系统包括燃油油门控制器，燃油油门控制的发动机，多速，换档机械变速器，该变速器有一最低速比组(第一至第五)各适用于从停车的起动操作并有确定为预定自定义起动速比的所述最低速比组范围内的一特定速比，一个可沿第一方向移位而选择挂高档和沿第二方向移位而选择挂低档的手动操作的选档杆，一个中央处理单元，用以接收包括指示所述选挡杆的操作和传动系当前啮合比的信号的输入信号并用于按照预定逻辑规则处理这些输入信号以便向包括变速器操作器的非手动控制的操作器发出命令输出信号，所述处理单元将所述手动选档杆与系统参数的操作的第一预定组合判断为直接换至预定自定义起动比的一个换档选择，所述设备的特征在于，所述逻辑规则包括有关以下的逻辑规则：
将所述手动选档杆和系统参数的一种第二预定组合判断为选择一新的自定义起动比的请求。
从阅读以下有关附图所作的最佳实施例的说明中可显而易见本发明的这一目的和其他目的及优点。
图1是简要表示本发明的半自动机械换档传动系统的图。
图2简要示出了本发明半自动传动系的控制系统。
图3是驾驶员的手动换档控制和显示装置的透视图。
图3A是对与有利利用本发明的另一种自动机械传动系有关的变速杆各档位置图的简要表示。
图3B和3C是图3所示显示器的部分放大视图。
图4是表示本发明控制系统／方法的简要流程图。
在当前最佳实施例的说明中，某些术语仅为说明而用并无限制的用意。术语“向上”，“向下”，“向右”和“向左”指的是被参考附图的方向。术语“向内”和“内外”是分别指朝向和背离所描述该装置或其部分的几何中心。上文适用于以上专门提到的那些术语的派生词和类似含义的词。
所用术语“简单传动系”是指变速传动装置，其时，驾驶员可选择多个单一齿轮减速器之一。所用术词“组合式变速器”是指有串联连接的一个主变速器部分和一副变速器部分组成的变速器传动装置，借此在主变速器部分中所选的齿轮减速可被在副变速器部分中的另一所选齿轮减速所组合。本文所用术语“小速比副变速器型组合式变速器将指这样一种组合式变速器，其中副变速器用于对主变速器部分中所选速比的细分提供各种可选传动比级。在一小速比副变速器型的组合变速器中，主变速器段一般设有相对宽的传动比级，这些级被副变速器段再分或细分。本文所用术语“挂高档”应意味着从较低速比换档至较高速比。本文所用术语“挂低档”应意味着从较高速比换档至较低速比。本文所用术语“低速传动”“低档”和／或“第一档”应全都意指用在一变速器或变速段中的最低前进车速运行时的速比(即，那组档位具有相对变速器输入轴的最高减速比)。
换档的“选择方向”将指从一特定速比起算的单个或多个挂高档或挂低档的选择。速比间的“位移”是指两个已知传动比之间的可选传动比数目，例如第三速或第三传动比是分别从第四和第五速沿挂低档方向分别位移了一和二个传动比。
本发明原则上可应用于适于向电－气动控制装置提供输入信号和从电－气动控制装置接收命令信号的任一种机械换档变速器的自动或半自动控制系统。但是，本发明的控制系统特别有利地适用于一个非同步非块式主传动段与一块式分离器(blocked)型小速比副变速器的副传动段串联连接的分离器型复式变速器。这种变速器是先有技术所已知的并称作为“半块式”变速器，描述和图示于本文引用的欧洲专利申请82303568．2(公开于1983年2月9日(EP－A－0071353))，1984年9月5日公开的(EP－A－0117342)的欧洲专利申请83307061．8和U．S专利4，735，109；3，799，002和4，440，037中。上面提到的U．S专利4，754，665中所说明的那种变速器可有利地与本发明联用。
与本发明特别有利相关的半自动传动系描述和图示于1986年2月5日公开的欧洲专利申请85305072．2(EP－A－0170465)和上面提到过的U．S专利4，648，290中。
参照图1，驾驶员操作的油门24的位置在检测器22处被检测并传送到中央处理部件38，下面还要更详细说明的中央处理部件38还接收与来自检测器28的发动机速度和／或来自检测器32的变速器输入轴速度，来自检测器36的变速器输出轴，和驾驶员的变速杆(gearsh－iftlever)的正或负向执行，或“驾驶盘”1，有关的输入。人们懂得：变速器输出轴速度是指示车辆的地面速度而发动机速度是指示变速器输入轴速度，反之亦然，特别当离合器16处于非滑动啮合时。
油门位置检测器24可为U．S专利4，922，425中所示那种检测器，该专利的公开内容纳入本文供参考。诸如油门位置检测组件22，用以检测驾驶员设定的油门踏板24此类的装置，和提供比例于或至少表示被监测的设定信号的装置，和利用这些装置的所谓“燃油遥控器”或电操纵”系统都是先有技术所已知的并描述于U．S专利4，250，845；4，305，359；4，319，658和4，461，254，这些专利的公开内容纳入本文供参考。
如图1和2所公开的用于传动系统10的控制逻辑电路，检测器和执行器可以是如上面提到的U．S专利4，361，060；4，648，290；4，930，081和4，930，078中公开的那种。具体地说，中央处理单元38按照预定逻辑规则接收和处理输入信号并给气动和／或电动执行器提供命令输出信号，以控制排气闸(exhaust brake)17和／或输入轴制动器18以便快速挂高档，自动燃油控制器26控制供给发动机14的燃料以便获得快速同步旋转，准备换档，借助操作器30的离合器控制和借助变速器操作器34进行比率换档。变速器操作器34也可为“X－Y″型的，如U．S专利4，873，881和4，899，607中所说明的那种，这两篇专利的公开内容纳入本文供参考。
发动机14可受电子控制，可包括一个专用控制器14A并可利用符合SAE J1922，SAE J1939，ISO 11898或类似规程的电子数据链路与ECU38通信。
虽然举例说明的离合器踏板3用于从停车到起动和低速操纵，但本发明也可应用于有全自动主离合器的自动机械传动系统。
下面将更详细描述中央处理单元还给显示器2发送命令输出信号。半自动传动系统10另可包括一个普通的足操纵的人工离合控制器3，打算仅供从静止起动和／或低速蠕动操纵状态时用。控制部件38接收指示人工离合器控制器3的位置和车辆制动器4的执行的信号。半自动机械传动系统10还包括电源和／或气动力源(未示出)。
中央处理单元38可为U．S专利4，595，986所说明的那种类型并可包括U．S专利4，849，899；4，899，279和4，945，484中所说明的那种故障检测和允差逻辑，这些专利的公开内容纳入本文供参考。
本文所用术语“尖峰”表示供给发动机14的燃油瞬间增多，而术语“凹谷”意味着给发动机的供油量瞬间减少。术语尖峰和凹谷通常分别与自动控制器38命令供给发动机的燃油增加和减少相关，而与驾驶员选择的人工油门踏板24的位置无关。
最好，可如参照图3所见，可将中央处理单元38装在一个箱式外壳38A中，该外壳载有挂高档指示符显示2’，挂低档指示符显示2”和当前啮合的传动比显示2”’的显示板2，换档杆1，一个任选倒车启动按钮1A以及中央处理单元的电子电路38B。
该半自动机械传动系统10的控制系统的简图也示于图2中。
参照图3B，显示器2包括挂高档指示段2’挂低档指示段2”和当前啮合的传动比指示段2”’。如图所示，当前啮合的传动比显示段2”’现正显示表示车辆变速器正运行在第6(6th)档的“6″。挂高档显示段2’有三根线这三根线指示根据检测到的输入参数所允许的能连续挂高档的最大(级）数，这些输入参数例如有当按预定逻辑规则或程序处理时检测到的发动机或输入轴速度和检测到的输出轴速度。在本例中，该三根表示可允许单级，双级或三级挂高档。这样，驾驶员可选择一个可允许的档直接换到或第七(7th)，第八(8th)或第九(9th)速。挂低档显示段2”有两根指示当按预定逻辑或程序处理时检测到的参数所允许的可允许连续挂低档的最大级数的线。在本例情况下，显示段2’中的两线表示可允许该变速器挂低档或到第五(5th)档，或到第四(4th)档。图3C表示利用向上／向下箭头的另一种可供选择的显示。
简言之，假设车速基本恒定或为一个计算的期望车速且主离合器完全啮合，则能挂高档或挂低档的容许度是通过将这一挂高档或挂低档完成时预期发动机速度与最大和最小可允许发动机速度的某一固定范围相比较来确定的。中央处理单元38将不会为执行所选不允许变速比而发命令信号。最好，中央处理单元将执行最接近于驾驶员所选速比的可允许的变速比。举例说，假设如图3B中所示由显示器2所指示的状态下若驾驶员选择挂低档至第三档，则由于是不允许的，故中央处理单元3B将不执行这种挂低档。不过在最佳实施例中，中央处理单元38将为从第六档至第四档的两级挂低档而发出命令输出信号。不允许的速比变化不仅遭拒绝，而且通常已由显示器2通知驾驶员：决不要想或选择该速比。
显示器2给驾驶员提供什么样的挂高档和挂低档是允许的以及有关哪些挂高档和挂低档是不允许的指示。若驾驶员不注意该警告，则即使机械爪式离合器部件可通过该系统获得同步，中央处理单元38也不会产生不许可的换档命令。
为对变速器12换档，驾驶员从图2和3所示位置向前(为挂高档)和向后(为挂低档)移动选档手柄1。为选择单级挂高档(即，换至第七档)驾驶员将向前移一次手柄1，然后该手柄将在偏斜作用下回到空档或中央位置。若如图所示处于第六档，驾驶员快速连续向前移手柄三次，每次允许其回到静止位，则他将几乎立即有效地跳跃两档并达到跳跃换档直接换到第九速(即，第七和第八速不被啮合)。因此，可利用本发明的半自动控制法操作多档或跳跃换挡。自动和快速获得主离合器16的松脱和与所述传动比相关的所述爪式离合器部件的同步归因于自动油门和离合器的控制以及输入轴和／或发动机的制动。该控制系统是半自动的，驾驶员必须就何时挂高或挂低档和要挂多少档高档或低档运用自如，而不是应当协调选档手柄油门踏板和离合器致动。一旦驾驶员已选择了一个许可速比，使油门尖凸可视(blip－ped)以获得挂低档期间的必要同步，或使油门凹落(dipped)以获得挂高档期的必要同步，所有这些都是由中央处理单元38为驾驶员自动完成的。倒车运行方式只可从静止位置的空档起获得然后从现时啮合的空档位置向后移动操纵杆1实现。为防止和无意中使“挂低档”进入倒车，可设置一个倒车按钮1A该按钮必须在中央处理单元判读到处于空档位置的操纵杆1的向后移动之前作为倒车运行请求按下。
获得包括主和副部分(即组合换档)两者的挂高档和／或挂低档对驾驶员来说与获得同仅包括副段的换档(即一个拼合(split)换档)一样简单。在那些配置多个倒档传动比的变速器中，变速器可通过如指示的那样向后和向前移动操纵杆而被挂低档至较低倒档传动比和挂高至较高倒档传动比。当然，可用定位在选档杆末端的任何种类的肘节开关或按钮开关来替代例档使能按钮1A。
人们理解，特别对更全面的自动变速器而言，由本文引用的U．S专利4，442，730中所公开的那种沿某一给定方向可前后移动以选择运行的前进和后退方式，然后可沿横向移动以选择单级或多级挂高档和挂低档的单一控制杆可为图示的操纵杆1(见图3A)所替代。该选档杆1也可代之以任何有－非移位状态和两种不同移动状态的其他类型的选择装置，例如摇臂式开关，一对按钮或类似物。
本发明半自动控制系统的另一重要和有利特性是：在某些条件下，驾驶员可选择和系统将执行进入自定义起动传动比的直接换档。例如，无论何时使车辆完全停车时，离合器16被松离而变速器处于相对高的传动比啮合中，杆1沿挂低档方向移动一次，则控制器将自动将变速器12换到预选的自定义起动传动挡，该装置可包括复盖多个中间传动比的大范围跳跃换档。举例说，在一个12种前进车速变速器中，可允许的起动传动比可为第一至第五速比。就另一例子而言，当离合器松离车辆处于停车状态的空档时，一个简单的挂高档请求可导至进入该自定义起动传动比的直接换档。
在某一起动传动比下，操纵杆沿挂低档方向移动一次则将变速器换低一个传动比而沿挂高档方向移动一次则将变速器换高一个传动比。在静止或运动中，驾驶员总是从那些允许的传动比中选择一个。人工控制的离合器踏板(若用的话)，仅打算用于停车以前松离变速器和避免停住和在以任何允许起动传动比起动期间。
根据本发明，如图4流程所简要示出的，若驾驶员使地面车速能降至一基准值(通常在或几乎在全停车时)以下，而主离合器16被人工或自动松离，则杆1沿挂低档方向从一高于可允许起动传动比的传动比移动或脉动一次将被解释为自动选择和直接啮合或变速器空档或一预选自定义起动传动比的请求。在类似条件下，从空档沿挂高档方向移动或脉动杆1一次将被解释为：请求自动选择和直接啮合预先的自定义起动传动比。当在可允许的起动传动比范围内(通常对12速变速器来说的第一至第五，对18速变速器而言为第一至第七)沿挂高或挂低档方向移动或脉动一次将被分别解释为挂一级高档或挂一级低档。
杆的一次移动或脉动是杆从中心位置沿挂高档或挂低档方向移到一个移位后位置，然后杆的立即释放使杆能回到其中心位置的移动。若使操纵杆1停留在移位后位置达一个预定时间周期以上(例如，长于一或两秒)，则可利用另一控制逻辑。
在先有技术传动系统中，该预定／预选的自定义起动挡是一个预设定的固定速比或由电子控制部件鉴于检测到的系统参数和预定逻辑规则所确定的速比。预选速比往往不同于由驾驶员基于其对车辆负载，运行地面，交通状态，气侯条件等等的知识所要求的特定起动传动比。
根据本发明如图4所示，若车辆驾驶员不满意当前自定义起动速比，则可快速和容易地编制一个新的自定义起动速比。
在第一实施例中，可设置一个选择起动速比按钮1B，驾驶员将挂高档或挂低档至所需自定义速比然后简单地按压／释放按钮以编制一个新的自定义速比。
在另一实施例中，驾驶员将沿挂高档或挂低档方向移动选择器1直至选择到所需自定义速比，然后保持操纵杆于移位后位置经一给定时间周期(例如两或三秒)，一旦松开该选择杆则将自动地使该所选速比编制为新自定义速比并直接换到该所选速比。最好，当新自定义速比已编制好时通过听觉或视觉装置(钟声或闪烁显示器)通知驾驶员。
在本发明的另一实施例中，驾驶员通过操作选择器1选择被选的新自定义起动速比。然后该选择器被移到一移位后位置(例如挂高档选择位置)并保持在该位置一个时间周期(例如二或三秒)直至该系统确认：已选新自定义速比。
在本发明又一实施例中，若该控制器被维持在一移位后位置经历长于一预定时间周期则该控制器对卷过可允许起动速比的显示指示是有效的(见已准共同未决U．S(申请号)08／104，699，该文献的内容纳入本文供参考)。在这逻辑中，若利用对起动传动比的卷动选择，则所选传动比将是新的自定义起动传动比。
借助这一控制策略，预选起动传动比的当前值总是反映车辆驾驶员的最新选择的最理想自定义停车起动传动比。
虽然现已较详细地描述了本发明的几个最佳实施例，但在形式和细节方面可作出未脱离如此后权利要求书所确定的本发明精神和范围的各种变动。

Claims (16)

1．一种用于控制自动机械换档传动系统(10)的方法，该系统包括燃油油门控制器(24)，燃油油门控制发动机(14)，多速，换档机械变速器，该变速器有一组最低传动比(第一至第五)，各适于从停车起动操作和具有确定为预定自定义起动比(GRDS)的所述最低传动比组范围内的一个特定比，一根可沿第一方向移动以选择挂高档和沿第二方向移动以选择挂低档的手动操作的选档杆(1)，一个中央处理单元(38)，用以接收包括指示所述选档杆的操作和减速器的当前啮合比的信号的输入信号并用于根据预定逻辑规则处理这些输入信号，以向包括变速器操作器(34)的非人工控制的操作器发出命令输出信号，所述处理部件将所述手动选档杆和系统参数的操作的第一预定组合解释为直接进入预定自定义起动速比的换档选择，所述方法包括：
将所述手动选档杆和系统参数的第二预定操作的组合解释为对选择新的自定义起动比的请求。
2．如权利要求1的方法，其特征在于，所述手动选档杆和系统参数的第二预定操作组合包括在作为满足所述第一预定组合的结果在进入当前自定义速比的直接换档之后，利用所述选档杆去手动请求从当前自定义起动比换到新的自定义起动比。
3．如权利要求1的方法，其特征在于：所述第二预定组合还包括将沿所述第一或第二方向之一移位后的所述手动选档杆保持大于一基准时间周期的步骤。
4．如权利要求1的方法，其特征在于：所述第二预定组合需要在一旦选择所述新自定义起动比时保持移位的所述选档杆。
5．如权利要求1的方法，其特征在于：所述第二预定组合要求保持在选择新自定义起动比之后立即移位的所述选档杆然后所述选档杆回到其无位移位置。
6．如权利要求1的方法，其特征在于：在一段长于所述基准周期的时间内保持所述已移位的选档杆引起对可选起动传动比的卷动显示并此后使所述杆能从其已移位位置移动，这样被解释为：将那时的被移传动比选为新的自定义起动传动比。
7．如权利要求2，3，4，5或6的方法，其特征在于：所述基准周期时间约为两至三秒钟。
8．如权利要求1，2，3，4，5或6的方法，其特征在于：还包括一旦完成对一种新的自定义起动比的选择便向驾驶员发信号。
9．一种用于控制自动机械换档传动系统(10)的设备，该系统包括燃油油门控制器(24)，燃油油门控制的发动机(14)，多速，换档机械变速器(12)，该变速器有一最低速比组(第一至第五)各适用于从停车的起动操作并有确定为预定自定义起动速比(GRDS)的所述最低速比组范围内的一特定速比，一个可沿第一方向移位而选择挂高档和沿第二方向移位而选择挂低档的手动操作的选档杆(1)，一个中央处理单元(38)，用以接收包括指示所述选挡杆的操作和传动系当前啮合比的信号的输入信号并用于按照预定逻辑规则处理这些输入信号以便向包括变速器操作器(34)的非手动控制的操作器发出命令输出信号，所述处理单元将所述手动选档杆与系统参数的操作的第一预定组合判断为直接换至预定自定义起动比的一个换档选择，所述设备的特征在于，所述逻辑规则包括有关以下的逻辑规则：
将所述手动选档杆和系统参数的一种第二预定组合判断为选择一新的自定义起动比的请求。
10．如权利要求9的设备，其特征在于：所述手动选档杆和系统参数的操作的所述第二预定组合包括：在作为满足所述第一组合的结果，直接换档至所述当前自定义起动速比之后，利用所述选档杆手动地请求从当前自定义起动速比换至该新自定义起动比的换档。
11．如权利要求10的设备，其特征在于：所述第二预定组合还包括将沿所述第一或第二方向之一移位的所述手动选档杆保持一段大于某一基准周期的时间。
12．如权利要求10的设备，其特征在于：所述第二预定组合要求一旦选择所述新自定义起动速比便保持被移位的所述选档杆。
13．如权利要求10的设备，其特征在于：所述第二预定组合在选择一新的自定义起动速比之后立即保留已移位的所述选档杆，然后使所述选档杆回到其非移位位置。
14．如权利要求10的设备，其特征在于：所述逻辑规则包括将移位后的所述选档杆保持一段长于所述基准周期的时间造成可选起动传动比的卷动显示并在此后使所述杆能从其移位后的位置开始移动的规则将被判断为：那时移位后的传动比选为新的自定义起动比。
15．如权利要求10，11，12，13或14的设备，其特征在于：所述基准周期时间约为两至三秒。
16．如权利要求10，11，12，13或14的设备，其特征在于：所述逻辑规则包括一旦完成一个新自定义起动速比的选择时便给驾驶员发信号的规则。
CN99118586A 1994-05-05 1999-09-08 自定义起动速比选择的控制系统/方法 Expired - Lifetime CN1131796C (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9408886A GB9408886D0 (en) 1994-05-05 1994-05-05 Start gear ratio programming system and method
GB9408885.3 1994-05-05
GB9408924.0 1994-05-05
GB9408886.1 1994-05-05
GB9408885A GB9408885D0 (en) 1994-05-05 1994-05-05 Start gear ratio programming system and method
GB9408924A GB9408924D0 (en) 1994-05-05 1994-05-05 Start gear ratio programming system and method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN95104668A Division CN1054343C (zh) 1994-05-05 1995-05-05 自定义起动速比选择的控制系统/方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1278493A true CN1278493A (zh) 2001-01-03
CN1131796C CN1131796C (zh) 2003-12-24

Family

ID=27267168

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN95104668A Expired - Lifetime CN1054343C (zh) 1994-05-05 1995-05-05 自定义起动速比选择的控制系统/方法
CN99118586A Expired - Lifetime CN1131796C (zh) 1994-05-05 1999-09-08 自定义起动速比选择的控制系统/方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN95104668A Expired - Lifetime CN1054343C (zh) 1994-05-05 1995-05-05 自定义起动速比选择的控制系统/方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5527237A (zh)
EP (1) EP0681121B1 (zh)
JP (1) JPH07301320A (zh)
KR (1) KR950031633A (zh)
CN (2) CN1054343C (zh)
AT (1) ATE194029T1 (zh)
CA (1) CA2147288C (zh)
DE (1) DE69517555T2 (zh)
ES (1) ES2148435T3 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102186709B (zh) * 2008-10-21 2015-03-11 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 用于在混合动力电动车辆中选择启动档位的方法和装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5761628A (en) * 1994-10-27 1998-06-02 Eaton Corporation Start gear ratio control system and method utilizing the highest allowable start gear ratio
US5875410A (en) * 1996-01-12 1999-02-23 Eaton Corporation Dynamic best gear selection for automated transmission system
US5816100A (en) * 1996-09-17 1998-10-06 Eaton Corporation Skip shift selection control system and method
GB9721823D0 (en) * 1997-10-16 1997-12-17 Eaton Corp Shift into optimal engine braking control system and method
US5984828A (en) * 1998-03-16 1999-11-16 Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc Control methods for a shift by wire vehicle transmission
US6480774B1 (en) * 1999-07-23 2002-11-12 Eaton Corporation Convertible transmission system
GB9924693D0 (en) * 1999-10-20 1999-12-22 Luk Getriebe Systeme Gmbh Transmission systems
US6658339B1 (en) * 1999-11-26 2003-12-02 Eaton Corporation Driver-programmable driving mode system for automatic transmissions
JP4221871B2 (ja) 2000-03-14 2009-02-12 いすゞ自動車株式会社 車両の変速装置
JP2001260693A (ja) * 2000-03-21 2001-09-26 Isuzu Motors Ltd セレクティブクラッチの制御装置
JP2001280466A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Isuzu Motors Ltd 車両の変速装置
JP3515509B2 (ja) * 2000-10-24 2004-04-05 本田技研工業株式会社 車両用自動変速機の制御装置
CN1330895C (zh) * 2004-10-15 2007-08-08 马瑞利动力系统(上海)有限公司 一种汽车自动换档的控制方法
US8099226B2 (en) * 2009-11-06 2012-01-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Throttle compensation for second gear starts in manual transmission vehicles
EP2532911B1 (en) * 2011-04-15 2018-11-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Shift determination device for manual transmission
JP5733521B2 (ja) * 2011-08-12 2015-06-10 三菱ふそうトラック・バス株式会社 車両の微動発進制御装置
DE102014214085A1 (de) * 2014-07-21 2016-01-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Übersetzungsverhältnisses an einem Fahrzeug
CN104455373A (zh) * 2014-11-13 2015-03-25 新乡市荣泰电器有限公司 一种工程车数字挡位控制器
CN115217946B (zh) * 2022-04-21 2023-12-22 广州汽车集团股份有限公司 换挡机构和车辆

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4735109A (en) * 1981-07-27 1988-04-05 Eaton Corporation Semi-blocked transmission
EP0269772B1 (en) * 1986-12-05 1990-03-21 Eaton Corporation Semi-automatic mechanical transmission control and control method
GB8418749D0 (en) * 1984-07-23 1984-08-30 Eaton Ltd Semi-automatic transmission control
US4930081A (en) * 1984-07-23 1990-05-29 Eaton Corporation Semi-automatic mechanical transmission control and control method
US4930078A (en) * 1984-07-23 1990-05-29 Eaton Corporation Semi-automatic mechanical transmission control and control method
EP0271617B1 (en) * 1986-12-15 1990-01-10 Eaton Corporation Semi-automatic mechanical transmission control and control method
DE3534971A1 (de) * 1984-10-04 1986-04-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Steuereinrichtung zum selbsttaetigen schalten von stufenwechselgetrieben
DE3690165T1 (zh) * 1985-03-29 1987-06-04
US4754665A (en) * 1986-02-05 1988-07-05 Eaton Corporation Auxiliary transmission section
EP0708276B1 (en) * 1989-12-01 2000-01-19 New Holland U.K. Limited Controlled deceleration of a power shift transmission
DE69213563T2 (de) * 1991-06-03 1997-02-20 New Holland Uk Ltd Getriebe-Geschwindigkeits-Übereinstimmungs-Steuerung
GB9218273D0 (en) * 1992-08-27 1992-10-14 Eaton Corp Scrolling gear ratio selection control system and method
GB9218254D0 (en) * 1992-08-27 1992-10-14 Eaton Corp Start ratio engagement control system and method
US5506771A (en) * 1992-08-27 1996-04-09 Eaton Corporation Start gear ratio control system and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102186709B (zh) * 2008-10-21 2015-03-11 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 用于在混合动力电动车辆中选择启动档位的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE69517555D1 (de) 2000-07-27
CA2147288A1 (en) 1995-11-06
JPH07301320A (ja) 1995-11-14
EP0681121A3 (en) 1997-12-10
CN1123231A (zh) 1996-05-29
EP0681121B1 (en) 2000-06-21
US5527237A (en) 1996-06-18
ATE194029T1 (de) 2000-07-15
DE69517555T2 (de) 2001-02-08
EP0681121A2 (en) 1995-11-08
ES2148435T3 (es) 2000-10-16
CN1054343C (zh) 2000-07-12
CN1131796C (zh) 2003-12-24
CA2147288C (en) 1999-11-23
KR950031633A (ko) 1995-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1131796C (zh) 自定义起动速比选择的控制系统/方法
KR100274961B1 (ko) 엔진브레이크에 의해 제고된 증변속 제어방법 및 장치
KR960014071B1 (ko) 차량의 자동변속장치
KR100338048B1 (ko) 변속제어방법및장치
CN1205428C (zh) 自动变速器换高档控制
KR100300298B1 (ko) 반자동기계변속기의연속선택제어장치및방법
JPH06174064A (ja) シフト制御方法および装置
JPH0653470B2 (ja) 半自動機械式ギア変速機の制御方法
EP0585020B1 (en) Start gear ratio control system and method
JPH06219190A (ja) 始動ギア比の連結制御方法及び装置
CN1118315A (zh) 起步速比选择系统与方法
CN1238645C (zh) X－y位置传感器的适应性校准
EP0769640B1 (en) Skip shift selection control system and method
EP1016810A2 (en) Rolling start control system/method for semi-automated mechanical transmission
EP0911207B1 (en) Shift control system and method for optimal engine braking
KR20000053503A (ko) 자동 변속기의 다운시프트 제어 방법 및 시스템
DE60118271T2 (de) Steuerung des Hochschaltvorganges eines automatisierten Getriebes
CN1011769B (zh) 半自动机械传动控制系统的换挡控制装置
EP0778429B1 (en) Control for automated mechanical transmission system
CA2153724C (en) Adaptive pull-away ratio selection
CN85106042A (zh) 半自动机械传动控制系统
JPH01309827A (ja) 定速走行装置付車両に搭載した自動変速機の変速制御装置
JPH0571531U (ja) 車両の自動変速装置
KR20000048290A (ko) 자동 변속기의 감속조작 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CX01 Expiry of patent term

Expiration termination date: 20150505

Granted publication date: 20031224