CN85107242A - 自动变速器的控制方法 - Google Patents

Abstract

自动机械变速器系统(2)的控制方法。系统(2)包括：节流控制装置控制的热机，非刚性偶合器和爪式离合器型多速机械变速器，及数字微处理器式的控制器。该方法包括为微处理器提供程序——为处理现时输入以确定现时系统状态和产生输出(包括根据现时系统状态产生的指令输出)的第二算法，及给第二算法提供表明当时所需速比信号的第一算法。逻辑程序以连续循环为基础，执行第一算法，在对应系统执行器响应指令输出所需时间的临界控制周期内，至少两次中断第一算法，执行第二算法。

Description

本发明涉及一种控制自动变速器系统的方法-这类变速器系统包括备有多种齿轮减速比的自动动力传动装置，例如自动机械变速器，油门控制的发动机和装在发动机和变速器之间的连接装置：例如液力偶合器（即液力变矩器）和/或摩擦主离合器。本发明尤其涉及用于车辆的控制系统方法-这类车辆具有油门控制的发动机和自动传动装置，其档位选择和换档判定是根据被测得和/或已算得的参数来进行和完成的，这些参数例如有输出轴或车辆速度，输入轴或发动机速度，油门位置等等。更具体地说，本发明涉及上述类型的自动变速器控制系统的控制方法，它采用了以数字式微处理器为基础的电子控制系统。

采用刚性离合器的自动机械型自动变速器和采用摩擦离合器的行星齿轮型自动变速器是先有技术所共知的，因此它们也正是目前所用的控制系统。作为自动变速器的电子控制系统，其传动档位选择和换档判定是根据某些已测和/或已计算的参数而作出的，这些参数诸如车速，发动机速度，车速变化率，发动机速度变化率，油门位置，油门位置变化率，油门的全降（即，换低档），制动机构的操纵，现时接合传动比等诸如此类的参数，为先有技术所已知。车辆的这类自动变速器控制系统的例子经参考美国专利文献4，361，060;4，073，203;4，079，638;4，140，031;4，324，322;4，253，348;4，038，889;4，226，295;3，776，048;4，208，929;4，039，061;3，974，720和3，942，393，可了解到，文中提及的上述专利文献的公开部份供参考。

先有技术中自动传动装置的控制系统，通常是电力或气动力模拟装置和/或采用顺序或定时控制原理，由此，为了完成一个选定任务所需要的独立操作和/或从属操作，当该任务开始后是按照设定的程序和/或设定的时间来实现的，而不是根据由现时输入信号加工成的指令信号。

根据本发明，由于对采用以电子控制器或中央处理器（CPV）为基础的数字式微处理机的自动机械传动系统，提供了一种控制方法已克服了现有技术的不足之处或者说，将此不足已减至最小。上述数字式微处理器是基于下述控制方法：用足够的处理频率提供足够的现时输入信息，以使车辆传动系统能根据该传动系统状态的有效地实时地修正测定来控制;而且执行临界控制算法和产生指令输出信号的全部所需时间要比该系统的机械反应时间要短。传动系统是根据其实际状态来控制的，该状态与作为现状的所期望的状态相比较而不断地及时地得到校正。当存在不一致时，（通常相应地出现几个误差信号），即起动控制动作。除了档位选择步骤要在下面说明外，还要设法使状态测定和随之发生的控制动作完全基于现时输入信息，在可能的场合，避免各种判定或行动基于“已记忆的”信息。

上述目的是通过不断地处理输入信号来实现的，-在一个比被监测部件去有效产生一个额定变化所需时间还短的时间周期内，频繁地提供被测部件的状态修正，从而判定各种车辆传动系统组成部分的情况。

这种方法有两个重要的结果。首先，包括暂时失去电源的主要的电子（信号）破坏，不会使该系统无效或迫于反复循环去“寻找其本身”。当破坏一结束，该控制系统就马上测定实际状态并提供适宜的控制行动，包括取消在破坏期间可能已发出的不适当的指令。由于控制算法处理时间较之机械响应时间为短，所以可在不影响车辆运行的情况下，正常地重新测定真实情况。

其次，对各种不同过程的事件没有内在的或时间顺序。控制动作出现在状态变化的结果满足控制运行的前提条件时。当事件趋向遵循某个典型的模式时，则其结果将会呈现典型的顺序，而当特殊情况出现时，该控制系统没有必要予先设定顺序就能控制。

上述结果是通过判定系统的临界控制要求来达到的：即判定系统的最大临界控制要求（例如油门装置的控制要求，输入轴制动和调节离合器的接合）和较小临界控制要求（例如实际选择最期望的传动比，该传动比由于车辆的较大惯性，将较慢地影响发动机的速度）。作为例子，如果使变速器在一相当长的控制周期内（如100～150ms）维持现时接合传动比，将引起一个相当小的微不足道的车辆发动机的速度变化。为满足最大临界控制要求，对指令输出数据的处理是通过一个高优先级算法来进行的，该算法的执行以时控为基础，以便为满意的系统控制提供所需的控制频率，同时，另一个较小临界数据处理要求，例如所需传动比的选择是通过低优先级算法进行处理的-该算法除了被高优先级算法中断外，一直不断地循环。

为达到所期望的控制目的，选择微处理器以提供所需的速度和分辨率。最好所选的微处理器，具有足以执行高优先级算法的速率-在机械执行元件受指令输出（它由高优先级算法处理）控制所需时间周期内，系统对指令输出至少应响应两次，以保证在输入信息处理过程中发生一次差错或中断将不影响自动机械传动系统的正确的控制。

因此，本发明的一个目的是提供一种采用数字微处理器为基础的电子控制装置的新颖和改进了的自动机械变速器控制系统方法。

通过阅读结合附图的最佳实施例的说明，会更了解本发明的这一及其它目的及优点。

现对附图简要说明如下：

图1是一个说明本发明的自动机械变速器系统部件和内部连接的简略图。

图2是发动机速度对油门位置的关系图，表明用于选择自动机械变速器的期望传动比的换档点分布图（变速杆各档位置图）。

图3是一个简略表明本发明的数字微理器式的电子控制装置图。

现说明本发明的最佳实施例：

此处我们所用的“自动机械变速器系统”一词即意味着这样一种车辆系统，它至少包括一个油门装置控制的热发动机，一个多速爪式离合器型齿轮变速器，一个非刚性联轴节设备-诸如一个主摩擦离合器和/或一个装在发动机和变速器之间的液力偶合器（即液力变矩器）和用于自动控制上述设备的控制装置。该系统可能还包括一个输入轴或发动机制动和/或其它动力同步设备。

图1概略地表明一个自动机械变速器系统2，它包括一个自动多速齿轮换档变速器10-由一个油门设备控制的发动机12驱动，该发动机例如为一台众所周知的柴油机，通过一个主摩擦离合器14驱动变速器。自动变速器10的输出是输出轴16，该轴适用于传动连接到一个合适的车辆部件-例如差动传动轴，分动箱等类正如先有技术中所共知的部件。最好，为同步起见，控制变速器的输入轴速度，还应用一个输入轴刹车17。

由于先有技术所已知而未在图中表明的液力偶合器（例如液力变矩器）可代替和/或用作同主离合器14的连接件。液力偶合器可在其输入和输出元件之间选择性地装有可啮合的摩擦离合器装置，该装置通过一个类似于离合器控制器22的操作器来操纵。

上面提到的传动系部件是靠某些设备操作和监测的，这些设备将在下面较详细地论及。这些设备包括一个油门位置或油门开度监测组件18-它检测由驾驶员控制的车辆油门踏板或其它燃料节流设备的位置，一个油门控制器19-控制发动机燃料的供应，一个发动机速度传感器20-它检测发动机的转速，一个离合器控制器22-接合或分离离合器14，一个输入轴制动控制器23-一个变速器输入轴速度传感器24，一个变速器控制器26-它有效地使变速器10换档进入一个选定的传动比，一个变速器输出轴速度传感器28和一个刹车应用传感器29。

上面提到的这些设备向电子的中央处理器30提供信息和/或接收来自中央处理器的指令。中央处理器即控制器30是以数字的微处理器为基础，其结构和特殊的布局较详细地描述如下。

中央处理器30也接受来自换档控制组件32的信息，驾驶员可通过组件32选择车辆运行方式：倒车（R），空档（N）或几种前进驱动（D，D₁，D_L）。为了可变换地选择D_I和D_L位置，可提供一个单独的公路/越野选择开关。一个电源（未表示）和/或增压流体源（未表示），给各种检测，操作和/或处理装置提供电动和/或气动力。上述传动系部件和为此而提供的控制装置是现有技术所已知的，其细节可参考上面提到过的美国专利文献3，776，048;4，038，889;4，226，295和4，361，060而得知。

正如已知的，中央处理即控制器30接收以下信号作为直接输入;来自传感器18表明现时油门位置的，来自传感器20表明现时发动机速度的，来自传感器24表明变速器输入轴现时速度的，来自传感器28表明变速器输出轴现时速度的，来自传感器29表明车辆是否已应用刹车。和来自传感器32表明由车辆控制器或驾驶员选择的运行方式的信号。此外，来自离合器控制器22，输入轴控制器23和/或变速器控制器26的多个传感器均可给控制器30提供输入信号。除了这些直接输入外，中央处理器30还可配备：用于对来自传感器20的输入信号进行微分的电路和/或逻辑，以便提供代表发动机加速率的计算信号，对来自传感器24和28的输入信号进行比较的装置，以便计算现时接合传动比，对来自传感器28的信号同现时接合传动比进行比较的电路装置，以便提供一个已算得的发动机速度，检测油门全开的装置和在一个给定的传动比和一个已知或测得的输出轴速度下，计算一个予期的发动机速度的装置。中央处理器还包括一个存贮装置-用于存储某些输入和/或计算出的信息（例如上次换档的方向），及一旦出现予料事件时用来消除存贮器内容的装置。再者，中央处理器30可包括一个或多个计时设备或时钟-一旦出现予料事件时，它们可被置零，以便测量一个予定的时间间隔。为提供上述功能的专用电路是现有技术已知的，其例子可参考上面提到过的美国专利文献4，361，060而得知。

人们知道，假定一个已知的传动系，输出轴速度和车速是以一已知方式相关。而且假定一个完全接合的主离合器14（或一锁定的液力偶合器），则输入轴速度和发动机速度相等并且表示输入轴/发动机速度，现时接合传动比和输出轴/车辆速度的任何两个信号是足以确定所有三个参数的。

传感器18，20，24，28和29以及与操作器22，23和/或26有关的传感器可以是任何已知型号或结构-用于产生比例于通过它们监测的参数的模拟或数字信号。同时，控制器22，23和26可以是任何已知的电动，气动或电-气类控制器-用于根据来自处理器30的指令信号执行操作。

离合器控制器22是由中央处理器30控制并可以象美国专利文献4，081，065中所描述的一样（在此提及供参考），接合和分离主离合器14。离合器10可包括同步装置-如，一个加速度计和/或一个如美国专利文献3，478，851（在此提及供参考）所描述的制动机构。如在此提及作为参考的美国专利文献3，105，395中所见的双中间轴型变速器10是最可取的，但并不是必需的。

中央处理器的一个用途是为根据一个程序（软件和/或固件）和现时或已存贮的参数，去选择变速器应被操纵的最佳传动比，一旦有必要命令档位变化（即换档）时则变速器便变换到该选定的最佳传动比。理想情况是，一个电子控制的变速器可通过编程去增强车辆的特定特性，燃料经济性或运转性能;然而，一种特性的增强（即燃料经济性）往往导致另一特性（即运转性能）的变坏。再则，必须考虑到客观上存在的一些约束-它们限制了特定性能可被加强的程度。这种约束因素包括担保车辆的安全运行以及对多次换档的有害作用的最小化-多次换档会导致增加司机的疲劳。就这些约束的大部分存在性而言，没有绝对标准可知。

通过驾驶员在换档选择器32上选择D（公路上行驰）方式，即向中央处理器30表明：不要求最高性能。在此方式下，档位选择子系统可选择第五（5-th）传动比作为起动传动比并根据称之为公路换档点分布图（它企图增强燃料经济性）连续地选择换档点（挂高档和挂低档）。

同样，通过驾驶员在换档选择器上选择D₁（传动1）或D_L（传动低）方式，即向中央处理器30表明：需要以损失燃料经济性为条件操作在最高运转性能。而在D₁方式运行时，档位选择子系统可考虑第三传动比作为起动传动比，在D_L运行方式下，选择第一传动比作为起动传动比。而连续地挂高档和挂低档是根据被称之为越野换档点分布图选择的，该图是企图加强车辆性能的。

倒车还是其它方式最好直接由司机通过换档选择器作出选择。在倒车和前进传动方式之间的变换，一般不要求，也不使用自动。

中央处理器程序或逻辑规则的主要用途之一是为产生变速杆各档位置图，或称换档点分布图-该图简略地表示于图2中。由中央处理器产生的换档点分布图将确定：变速器是否应维持在现时的接合传动比，或是应挂高档至下一甚高传动比，还是应挂低档至下一较低传动比。换档点分布图是通过靠现时或已存贮信息起作用的一个予定程序来确定的，而且一般是选择以下两者之间的折衷：在最大燃料效率下可能的传动比控制和为提供最佳车辆运转特性的传动比下的控制。图2所示的换档点分布图是油门位置（以最大节流位置的百分比表示）和发动机速度的函数。该发动机速度可以是直接检测到的或，最好是计算出的发动机速度-正如现有技术已知的，它在换档瞬间是不变的。

变速杆各档位置图可利用查表和/或计算法产生，从而发动机速度极限或作为挂高档和挂低档的分布图是对一检测到的油门位置，再比较检测的或计算的现时发动机速度而产生的。

本文用词“较低传动比”或“较低驱动比”则指的就是具有一个较高的输入轴速度对输出轴速度比值的传动比或驱动比。例如，第九传动档比第十传动档低，则从第十传动档换至第九档就是挂低档。

公路运行（A-B-C-D和X-Y-Z）换档点分布图，为对这样一个变速器的换档提供基础-该变速器作为通过司机所控制的油门位置来调节的速度的一个函数。分布点的定位主要是从包括发动机全部传动辅助设备影响的发动机各特性中得出的。

图2所示的用转/分来表示的发动机速度信号，是通过将变速器输出轴信号乘以由控制电子装置所选的现时传动比的数值得出的。选择这样的乘数信息，不管实际的机械状态如何，对每个新的选择，最好马上被更换，因此，必要时，在响应输出轴速度的连续变化的换档期间，可起动新的换档。油门位置表示为从百分之零（0%）到百分之一百（100%）的全部油门（即全开）百分比。

参照图2，换档分布图包括一根公路挂高档线A-B-C-D和一根公路挂低档线X-Y-Z。简单来说，在以挂低档线X-Y-Z和挂高档线A-B-C-D为界的空间内的运行状态下，不需要改变传动比，对挂高档线A-B-C-D上或其右边运行状态来说，则要求上挂高档至下一最高传动比，对挂低档线X-Y-Z上或其左边区域内的运行状态来说，则要求挂低档至下一个最低传动比。当然，可以理解：一个单换档点分布图可被用于一个变速器的全部传动比，或者说，对每个现时接合传动比可产生一个单独的换档分布。一般来说，两个传动档的比值之差越大，对每个现时接合传动比的单独换档点分布的客观需要性也越大。

当然，其它检测的或计算的监视速度，例如输入轴速度，输出轴速度，车速等速度可代替图2所示的换档点分布图中的发动机速度。

由于燃料效率和车辆运转性能的相对重要性，随不同的运行状态而变化，故挂高档和挂低档线最好不是静态而是动态的。不断变化地移动换档线是已知的，并在美国专利文献4，362，060中作了较详细地论述。典型情况是：换档线根据现时和/或存贮信息而移动，这些信息例如上次换档的方向，车辆的加速度，发动机的加速度，油门位置的变化率，车辆制动器的控制等。

需了解：换档点分布图是基于传感器18测定的油门踏板位置以及发动机速度。与通过操纵选择器32，选择车辆的倒车，空档或前进传动方式不同，对变速器的唯一的或至少是首要的驾驶员输入是他对油门踏板或视情况而定的其它燃料控制装置的操纵。因此，通过设定换档分布图和部分地随油门踏板位置而修改分布图，当判定变速器所要操纵的最佳传动比时，驾驶员的理想是通过中央处理器说明的。

发动机燃料的实际供应量是由油门控制设备19根据一个被控设备动作来控制的，该被控设备可以是一个汽化器（Carborator）一个燃油喷射器和燃料喷射架等诸如此类的设备。

A′-B′-C′是在一个挂低档起动后，作为动态调节的挂高档分布图，正如上面提到的美国专利文献4，361，060中较详细说明的那样。X′-Y′-Z′是在起动一个挂高档后，作为动态调节的挂低档分布图，如美国专利文献4，361，060中所述。

换档点分布图还包括一个挂高档极限（VL），在此极限情况下，变速器必须挂高档，以避免逼近使发动机损坏的相应速度，还包括一个能够挂低档极限（DE）当高于这个极限时，变速器不能挂低档，以避免达到损坏发动机的相关速度。该挂高档极限（VL）和能挂低档的极限（DE）均不是油门位置的函数。

一旦运行点移至A-B-C或UL分布图的右边，则出现挂高档。当运行点移至DE和X-Y-Z分布图的左边，则出现挂低档。

电子的中央处理器即控制器30的概貌示于图3，它包括一个数字电子式微处理器100，作为例子，在本自动机械变速器系统控制器30中所采用的微处理器100是8097型微型控制器，即芯片-当前由美国加里福尼亚州，圣克拉拉的英特尔公司出售，该芯片非常适于用作一个自动变速器控制处理器。简短地说，所选的微处理机应具有足够的输入和输出连接件以及足够的速度和分辨率，以满足设计要求。如上所述，就选择要应用的微处理器来说，所用的设计原理是使：为执行所有的临界控制算法所需时间比该系统的机械响应时间要短，以使能够校正偶而出现的错误-并不影响车辆运行，而且能不断地处理所有的临界控制指令信号，具有从现时输入信号到根据有效地快速修正现时系统运行状态的足够频率。作为该系统的一个例子：一般执行器通过电磁控制阀操作，则到产生动作至少需要大约20-30毫秒。而临界控制算法的完成约需6-8毫秒并每隔10毫秒进行一次。

此外，理想的控制精度对原始数据要求最小的分辨率。所采用的英特尔8097微型控制器是一台16位机（即每个字16位），现已发现，该机足以控制已图示说明的自动机械变速器系统。可以理解，其它微处理器可能同样适于实现控制一个自动机械变速器系统的使命，与附属权利要求定义不同的所选微处理器的专门型号和结构，不组成本发明的部分。

除了电源和其它可能的输入（未表示），本发明的微处理器100采用了24个输入接口或连接元件200-223，和20个输出连接件（250-269）。

在此特例中，处理器100连接下例信号;三个磁性速度传感器20，24和28产生的频率调制信号，5个模拟输入信号和17个起源于实际的车辆开关、反馈开关和来自变速器10本身的数字信号，和来自驾驶员命令操纵台32的数字输入。在输出边，处理器控制20个电磁线圈，-这些电磁线圈除了（输入轴制动器线圈这）一个外，其余的都采用简单的开-关方式控制，输入轴制动线圈作为控制所要求的时间分辨率规定：要由处理器的一个高速脉冲输出来控制。

此外，控制器向油门位置调节器19输出一个以模拟形式表示的指令信号。

除了微处理器100外，控制器30还包括一个随机存取存贮器（RAM）102和一个只读存贮器（ROM）-它可以是一个可擦可编程的只读存贮器（EPROM）104，其内存贮如图2所示的确定不同换档点分布图的程序和数据或检查的表格。

除了来自速度传感器的输入信号以外，输入信号还可包括燃料踏板位置输入信号-来自传感器18，油门位置控制信号-来自油门控制操作器和传感器19，和点火开关监测信号（监测车辆点火是否点着）来自驾驶员操纵台32的各种输入信号，来自离合器控制器22和变速器控制器26的各种状态输入信号，来自传感器29一个指出已应用制动器的信号，以及对于控制系统2可能是合乎需要的其他信号。正如已知的，数字输入是通过外部接口适配器和合适的输入处理电路连接到微处理器100的。

驱动输出信号的电磁线圈和输出信号250-259，通过输出处理电路和另一外部接口适配器相连接。20个电磁线圈驱动器中约有一半对变速器控制器的控制和由此受控的换档拨叉是反向的，其余9个驱动器用于控制一个发动机压缩式制动器，动力输出轴驱动，空档起动和主功率继电器和主离合器14。输入轴制动器17是受一单独驱动器控制，该驱动器同一在规定时间可被设置和复归的高速输出端相连-正如下面将详细说明的那样。

为控制自动机械变速系统2，中央处理器30必需在连到各种控制器的连接点250-269产生输出指令信号。正如下面将详细说明的，全部指令输出是通过高优先级算法产生的，该算法处理现时输出，以便确定现时系统状态并利用予定的逻辑规则产生指令输出。一种较低优先级算法被用于计算实际系统状态的理想传动比，并提供一个对高优先级算法相同的指示信号。

当由维持车辆在现时接合传动比而引起发动机速度变化时，由于车辆和变速器系统2的相当大的惯性，-它会经历一个相当长的微处理机的数据处理循环时间，例如50-100毫秒是微不足道的，为确定理想接合传动比的输入信息的处理，可考虑-较低的优先级-比为提供去控制油门控制操作器，离合器控制器，输入轴制动控制器等的输出信号的输入信号的处理优先级低。

鉴于上述情况，也由于该控制方法是：同系统的机械响应时间相比，临界控制算法时间是短的，而且提供了足够的信息，因此，能根据不断测定的传动系统状态来控制传动系统。处理器配置了按此原理去处理输入数据的逻辑规则，从而形成低优先级算法-据此计算理想传动比，在此情况下，借助于查表，计算和比较法，在一个连续循环的基础上：从开始到结束然后又马上重新开始，由此实现该算法。依据高优先级算法，从现时输入信号和一定的存贮信息产生指令输出，（上述信息包括表明作为低优先级算法处理的理想传动比的一个输入信号），执行高优先级算法是以一个不变的周期为基础的，即按此周期中断低优先级算法，执行高优先级算法，然后由低优先级的中断点继续进行低优先级算法。高优先级算法的起动时间取决于完成它所需时间和机械执行元件对指令输出信号响应所需时间。高优先级算法最好通过一个装在微处理器100内的时钟来起动并以一足够的频率完成-该频率使在最快的机械执行器去响应一个指令输出信号所需时间内，足以完成至少两次的高优先级算法。

高优先级算法的指令输出通过接口电路和/或/外部接口适配器（驱动器）被变换（调制和/或放大），以提供控制执行元件的电磁线圈等的信号。

低优先级算法，除了处理输入信息，以便确定理想的接合传动比之外，还可用于处理输入信息，以便给高优先级算法提供用于传感器校正之类的信号。在低优先级算法中，处理过的输入信息包括油门位置，发动机速度，还可包括代表最后一次换档方向的输入信号，指示变速器将以手动或是自动控制方式操作的输入信号，表明车辆点火是否点着的信息以及各种误探测信息。

按实体硬件意义来说，自动机械变速系统2，可看作由三个基本的交互系统构成，通过高优先级算法程序对它们实行控制。这些子系统包括油门控制器19，主离合器14和变速器10。这三个子系统中的每一个子系统的控制均要求从低的和高的优先级算法程序以及从它们本身的实际设备中接收切合实际和理想状态的信息。高优先级控制算法，根据这类信息，确定子系统将要采用的控制方式。

油门控制器19有五种操作方式：起动，予降（predip），同步，恢复和跟随。当车辆从静止起动时，起动操作方式在离合器接合期间控制油门，予降（predip）方式用于以一定的控制速度逐渐地减小油门。同步方式用于使发动机达到要下一档接合的正确速度，而恢复方式用于逐渐地使油门回到通过驾驶员的脚踏板位置所要求的位置（如同传感器18检测到的）。在跟随方式时，油门控制是用于以通过驾驶员表明的油门位置（从传感器18读出）所需速率给发动机供应燃料。

离合器控制器22有三个不可调和三个可调操作方式。不可调方式用于在起动换档情况下，很快地分离离合器，以及在完成一次换档后或为了同步目的，快速接合离合器到摩擦点即进入完全接合状态。可调操作方式通常用于控制离合器接合-当从静止状态起动操作和/或在输入与输出离合器板之间转速差大于予定转速差的事件中，为平滑离合器接合。

变速器控制子系统必须包含有自动机械变速器的基本特性之一，即在电子控制条件下，靠自动地同步，真正完成换档。

由高优先级算法程序导出的一个重要信号，表示已选档和其选配的爪式离合器之间的速度误差。一般，这是通过实际输入轴速度除以已选传动比再减去实际输出轴速度（乘以已选量程比，若采用简单的变速器，该比值为1∶1）而得出。当该变速器处于已选的档内，则该误差信号标称为零。

直到收到确认油门控制和离合器控制段已成功地使系统进入一个可同步状态信号时，才可进行换档同步。此刻，输入轴转速必需被调节到同实际的输出轴速度乘以所要求新档位的总传动比后接近同步的速度。

一般来说，在挂低档期间，输入轴速度需要增加。这是当变速器处于空档使输入轴作为发动机同步过程的空档延伸而能实现同步。在挂高档期间，一般输入轴速度必须减小。这是通过控制输入轴制动器17来完成的。为使输入轴达到理想的范围（例如在真正同步速度的20转/分范围内），当对高优先级控制算法的周期执行和机械执行器对其响应时间相比较时，输入轴相对使用输入轴制动器的响应较快，则输入轴制动器可根据估计时间去命令松开，而不是根据现时处理的输入信号，同时这点违背控制单元100的基本控制原理（这种违背现已发现是不可避免的）而且该系统的性能降低未达到不能采用的程度。

高优先级算法还执行各种差错检测程序并据此采取各种校正行动。除差错检测以外，为确定理想的接合传动比，低优先级算法程序将在它的整个循环过程中，利用其起动时的输入电流。

概括地说，通过低优先级算法，为高优先级算法测定和产生一个代表理想传动比的信号将受到处理。由于变速器10的一个主要目的是考虑到车速去控制发动机速度，同时由于在由微处理器100处理大批算法程序的所需时间内，车辆的相当高的惯性致使发动机速度变化相当小，即可忽略不计，故更新理想的接合传动比（即决定是否需要换档），处于一个相当低的优先级（不需以频繁作为条件）-同处理输入，从而产生指令输出（电环驱动器信号）去控制燃料供应，离合器接合，故障探测和/或输入轴制动器接合相比较而论。特别当档位选择一般地通过相当耗费时间的查表，复杂计算和/或比较法去实现时，若该法包括在高优先级算法中，令人不快地增加了实现这一选择的时间时，更是如此。

虽然已以一定的详细程度提出了本发明，但人们知道：在不脱离本发明的精神和不脱离此后本发明权利要求的范围的情况下是可能作各种变更的。

Claims (14)

1、一种控制自动机械变速器系统(2)的方法，该系统包括一个油门装置控制发动机(12)，一个操纵油门位置指示设备(18)的操作器，一个多速爪式离合器型齿轮换档变速器(10)，和一个非钢性偶合器(14)-置于发动机和变速器间，应用一个以数字微处理器(100)为基础的电子控制器(30)，所述方法包括以下步骤：

提供对指令信号(250-269)响应的执行器(19，22，23，26)，以便控制所述油门装置，偶合器和变速器的状态；

根据所述油门装置、偶合器和变速器的执行器的响应速度以及调节所述执行器为保持发动机和偶合器的满意的控制所要求的频率，选择一个临界控制周期；

提供一个以数字微处理器为基础的控制单元，以便按予定的逻辑程序，处理现时和存贮输入信号，从而产生指令输出至所述执行器，所述控制单元具有接收以下诸输入的装置；至少表明输入轴速度(24)，输出轴速度(28)，发动机速度(20)，和由驾驶员操纵的油门位置的装置交具有处理和储存所述输入信息的装置；

提供予定的逻辑程序，为所述微处理器规定一个第一算法程序和一个第二算法程序，所述逻辑程序基于一个连续循环执行所述第一算法程序并对一周期信号响应，以中断执行第一算法程序而执行所述第二算法，然后从该中断点开始重新执行第一算法程序；

所述微处理器用所述第一算法程序处理现时输入，以提供表明变速器理想接合传动比的输出；

所述微处理器用第二算法程序处理现时的输入信号，以产生输出信号-包括至所述执行器的指令输出信号，它们与先前处理的输入和所产生的输出信号无关；

产生所述周期信号-其频率足以在所述临界控制周期内对所述第一算法至少引起两次中断，而完成对所述第二算法的执行。

2、权利要求1的方法，其中所述第一算法在其每个完整循环期间至少被中断两次，以便执行所述第二算法。

3、权利要求1的方法，其中所述第一算法在其每个完整的循环期间，为执行所述第二算法，至少被中断3次。

4、权利要求1的方法，其中所述周期信号在每个临界控制周期内，至少产生3次。

5、权利要求2的方法，其中所述第一算法在其每个循环的开始时，处理输入电流以确定所希望的接合传动比。

6、权利要求5的方法，其中所述第一算法包括查表和计算子程序。

7、权利要求6的方法，其中所述输入包括一个表明最近一次换档方向的存贮信号。

8、权利要求2的方法，其中所述临界控制周期较之任一执行器去改变它所控制的设备状态所需时间要短。

9、权利要求4的方法，其中所述临界控制周期较之任一执行器去改变它所控制的设备状态所需时间要短。

10、权利要求2的方法，其中所述第二算法还处理：为产生表明该系统中错误检测的输出信号的现时输入信号。

11、权利要求9的方法，其中所述第二算法处理：为产生表明该系统中错误检测的输出信号的现时输入信号。

12、权利要求8的方法，其中所述处理器包括为产生所述周期信号的时钟装置。

13、权利要求2的方法，其中所述非刚性偶合器是一个主摩擦离合器。

14、权利要求12的方法，其中所述非刚性偶合器是一个主摩擦离合器。

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