CN85109561A - 车辆用减速控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆减速控制系统，适用于配备无级变速器的机动车。本发明阐述的减速控制系统适用的车辆具有：其输出随加在引擎控制操作端的操作量信号变化的引擎；操作量传送系统以及无级变速器。本发明的减速控制系统具有：检测无级变速器输出扭矩的扭矩检测装置，以及操作量修正装置。据此，对应于闸踏板的操作，能够有效地使用引擎闸。

Description

本发明涉及车辆用减速控制系统，它可有效地用于装有无级变速器的机动车。
随着高效率的油压泵/电机技术开发的不断进展，由这些泵和电机组合而成的称做液压传动装置（HST）和液力机械传动装置（HMT）的性能，可以得到显著的提高。因此，对于适用于汽车等设备的这种无级变速器要求具有高效率性能的趋势越来越高涨。
但是，使用这种无级变速器的汽车，原则上希望在行进中不切断离合器，并且在放开汽车加速踏板时，要求能以一定的惯性力行进。如果踏下制动踏板，最好能迅速而平稳地减速。而频繁地使用车轮闸，容易引起闸瓦的磨损和发热。所以，在减速时希望最大限度地利用引擎闸。
然而，无级变速器的减速比控制同前面提到的过去用的制动踏板和车轮制动系统是独立不同形式的。因此，只由制动踏板来控制引擎闸是不可能的，得到前述那样的操纵特性也是困难的。
本发明以比较简单的结构确实地解决了以前的困难，即不仅利用车轮闸，而且也最大限度地利用引擎闸，以得到恰当的减速作用。
本发明如图1a所示（以下简称第一发明），是一种随加在减速操作端的操作信号做无级变速的变速器1，该变速器1安装于引擎2和驱动轮3之间，构成车辆用减速控制系统。为了实现前述目的它具备以下特征：前述的检测引擎2转速的引擎检测装置4;引擎闸控制装置，即当由驾驶者5踏下制动踏板6时，将相应的操作信号传至减速操作端，使得无级变速器1的减速比增大;车轮闸控制装置;当由引擎转速检测装置4测出的引擎速度达到设定值时，用车轮闸制动，使得该引擎转速不超过设定值。
第二发明对第一发明进一步附加了以下特征：制动扭矩检测装置，由驱动轮3测出作用于无级变速器1的反扭矩值;控制量修正装置，当由制动扭矩检测装置测出的扭矩值超出予先设定的最大容许扭矩值时，有与这个超出量相抵的信号传至减速操作端，使得减速比向减小的方向修正。
本发明如图1b所示（以下简称第三发明），具备以下特征：与第一发明所提到的引擎闸控制装置同样重要的引擎转速值设定装置，即决定与踏下踏板6的操作量相对应的引擎制动用引擎转速值，减速比调节装置，即调节减速比，使得由引擎检测装置测出的引擎转速与引擎制动用引擎转速值相一致或接近。
按照第一发明，当驾驶者与放开加速踏板，踏下制动踏板6时，首先，由于引擎闸控制装置的动作，使无级变速器1的减速比得到控制。然而，当引擎转速一旦达到设定值时，车轮闸控制装置便动作，使引擎闸与车轮闸并用，从而使引擎转速被控制在设定值范围内。
第二发明对第一发明做了补充，有以下作用：即在减速比大的低速运转阶段，踏下制动踏板6时，引擎闸的作用过大，有可能引起停车。而按照第二发明，可由驱动轮3作用于无级变速器1的反扭矩的值，对超过予先设定的扭矩最大容许值，用控制量修正装置将与超出量相抵的信号传至减速操作端，使减速比向减小的方向修正。因此，不会发生挂上过大引擎闸的不合理现象。
按照第三发明，逐次设定与踏下制动踏板的操作量相对应的引擎制动用引擎速度值，由减速比调节装置调整无级变速器1的减速比，使其达到引擎制动用引擎速度值。这是因为将制动踏板6的踏下程度和引擎闸的作用恰当地对应，能够有效地利用引擎闸。
参照附图说明本发明的一个实例
例1（图2～图4）
图2是将本发明的减速控制系统应用于装有随加在减速操作端作无级变速器1的汽车说明图。该减速器1安装于引擎2和驱动轮3之间。例如无级变速器1是一种由连接于引擎2输出轴的可变容量油压泵/电机11和连接于驱动轮3的可变容量油压泵/电机12所构成的HST型装置。油压泵/电机11油路的进出口11a，11b和油压泵/电机12油路的进出口12a，12b通过13，14连结起来。径向活塞式油压泵/电机11、12的容量是通过调节图中未示出的枢轴偏心量而达到无级变化的。并且，这两个油压泵/电机11、12的枢轴的偏心量由步进电机的容量调整用调节器15进行调节。图3进一步地示出两油泵/电机11、12容量的变化情况。总之，为了将减速比从无限大的状态减少时，首先将油压泵/电机12的容量已固定于最大状态下使油压泵/电机11的容量增大。然后在使油压泵/电机11的容量达到最大值后，将泵/电机11的容量固定于最大值，而使油压泵/电机12的容量减小。可是，在这个实例中，调节器15相当于减速操作端。另外，在这辆汽车中备有为驱动轮3以及图中未示出的从动轮制动用的车轮闸7，车轮闸7是一般的油压式，即把它油缸16的操作杆16a压向印有X的箭头所示的方向，闸7就依靠产生的油压动作。
这辆汽车设置了为检测引擎2转速的引擎速度检测装置17，同时还装有承担引擎闸控制装置和车轮闸控制装置任务的微型电子计算机系统18。微型计算机系统18是由中央处理单元（cpu）21，存储器22和接口23组成并从接口23输入引擎转速检测装置17测出的信号，车速检测器20测出的信号以及由电位计等操作量检测器24测出的操作量L信号。另一方面，从接口23向容量调整用调节器15发出应该增加或减少减速比的指令信号，与此同时向控制主油缸向随动调节器25发出应该挂车轮闸的指令信号。在随动调节器发生故障时，作为备用的安全措施，将主油缸16操作杆的前端延伸到制动踏板6能按压的范围。在踏下制动踏板量超过正常动作范围时，设置在该踏板上按压块6a按压操作杆16a向箭头方向移动，使车轮闸制动。
微型计算机系统18的接口23还能输入用于制动扭矩检测装置的压力检测器26测出的信号。微型计算机系统18还承担着控制量修正装置的任务，控制过程如下：当由压力检测器26测出的扭矩值T超过予先设定的最大容许扭矩值TmaxX时与这个超出量相抵的信号传至容量调整用调节器15，使减速比向减小的方向修正。压力检测器26在无级变速器的引擎制动时，将高压油路内的油压，例如前述的油管路13内的油压大小变换成电信号。
第4图是程序方框图，示出由微型计算机系统18承担的引擎闸控制装置，车轮闸控制装置及控制量修正装置的部分程序。如图所示，第一步输入引擎转速S，车速，对应于制动踏板的操作量L以及表示引擎闸作用情况的扭矩检测器26测出的扭矩值T。第二步判断是否踏下制动踏板6，在确认踏下制动踏板操作时，执行第三步。第三步判断从扭矩控制器测出的扭矩值T是否超过了最大容许扭矩值Tmax，超过时执行第四步，没超过时执行第五步。第四步，将对应于车轮和修正操作量La的减速比信号从存储器22中取出并传至容量调整用调节器15，La是操作量检测器24测出的踏下制动踏板6的操作量L减去（T-Tmax）×K所得到的值。K是图1a中反馈放大器10的放大系数。第五步，将对应于车速和由操作量检测器24测出的制动踏板6的操作量L的减速比从存储器中取出，将这个减速比信号输给容量调整用调节器15。第六步，判断由引擎转速检测装置17测出的引擎转速S是否超过设定值Smax（例如，2500rpm），如果S＜Smax返回到第一步，如果S＞Smax则执行第七步。第七步，使随动调节器25动作，将引擎转速S降低到Smax而后返回执行第一步。另外，在第二步中，当判定没有操作制动踏板6时，转到执行第八步。第八步，将车轮制动用的调节器25回复到解除制动的位置，而后，执行非减速时的控制。非减速时的控制;例如在踏下图中未示出的加速踏板时，也加速踏板的踏下量和汽车的车速作为输入信息，判断远行状态，选择予先存储的最适合这个状态的减速比的模型，此模型根据以燃料费为主还是以运转性能为主而有所不同，作为传输给容量调整用调节器15的指令信号，以得到这个选定的减速比。另外，在放开加速踏板和制动踏板时，控制减速比使引擎回复到空车转速。这种非减速时的控制，虽然也是利用微型电子计算机系统进行的，但由于同本发明没有直接的联系，所以不做详细说明。图示的这个操作程序，在汽车行进中不断重复。
如果有这样的系统，就能得到下表所示的动作。
Figure 85109561_IMG2
注：在这个表中E.B.表示引擎闸，W.B表示车轮闸。
如这个表中所示的那样，踏下加速踏板加速行驶时，根据踏板的踏下量（踏下程度）和车速保持平衡来选择最合适的减速比，使车速和引擎转速同时上升。另外，保持加速踏板于适当的位置的匀速行驶时，保持减速比，使车速以及引擎转速维持大体不变的值。在加速踏板及制动踏板6都放开的滑行运动中，控制减速比使车轮3的反扭矩不作用于引擎2，引擎速度降到空车转速。（例如700rpm）的同时车速由于路面摩擦等原因，逐渐降低。
一方面，在放开加速踏板的状态下，一踏下制动踏板6，与踏入量L相应，减速比向增大的方向调整由引擎用的作用使车速降低。引擎转速达到了设定值（例如2500rpm）时，再踏下制动踏板6，而后，随动调节器25动作，主油缸16的操作杆16a被压向印有X箭头的方向，车轮闸7开始作用。并且车轮闸7的动作程度是使得引擎转速S被调整到不超过设定值Smax。总之，根据引擎闸的结构，引擎转速达到设定值Smax时，施加引擎闸，车轮闸也动作，就能够进行急减速。
另一方面，在减速比较大的低速运转阶段，如果过度踏制动踏板，有可能使引擎闸剧烈制动，而这种情况下，油管路13内的油压高，由扭矩检测器26检测出的扭矩值T超过了最大容许扭矩值Tmax。其结果是，由控制量修正装置的动作，将与这个超出的量相抵的信号传到容量调整用调节器15，使减速比向减小的方向修正，使引擎闸松开，直到扭矩值T和最大容许扭矩值Tmax大体相等为止。
在这个实施例中，由在调整运转状态踏下制动踏板时，引擎闸和车轮闸并用，能有效地减速以防止引擎超高速运转。另一方面，在中低速运转阶段，踏下制动踏板时，主要是由引擎闸减速。因此，无论在何种条件下，对应于制动踏板的操作，都能够有效地利用引擎闸，从而减轻了车轮闸的负担。由于上述方法，能在放开制动踏板时不考虑引入引擎闸的情况下，设定减速比控制条件，从而提高设定的自由度，还可以在不断开离合器的条件下滑行以及有助于改善操纵性能。
现参照图5说明实施例2。
本实例的减速控制系统是省略了图2中所示的使车轮闸7动作的随动调节器25的一种车辆。微型电子计算机18，承担引擎转速值设定装置以决定当踏下制动踏板6时，与操作量L对应的引擎制动用引擎转速值V并承担减速比调整装置来调节减速比，使由前述的检测装置17测出的引擎转速S与V值一致或接近。
图5是程序方框图，示出进行上述操作而贮存在微型电子计算机18中的程序概要。首先，第十一步是输入引擎转速S和制动踏板操作量L。其次是第十二步，判断是否踏下制动踏板6，如果是，执行第十三步，否则执行和实例1中相同的非减速时的控制。第十三步，根据同制动踏板的操作量L成比例的正变数α与空车时的引擎转速值相加，来决定引擎制动用引擎转速值V。变数α与制动踏板操作量L和车速有关，将其图表化，虽然可以逐个取出该α值，但是按前述方法去做在实用方法中更容易些。再其次是第十四步，判断引擎转速S和同前述的引擎转速V的差值是否超过允许偏差值△S，偏差值在允许偏差值△S以内时，返回到第一步，否则执行第十五步。第十五步，调整减速比的指令信号向容量调整用调节器15发出，使S和V的差值回复到允许值范围。
如果具有以上这样的构成，就能决定同踏下制动踏板相适应程度的引擎制动用引擎转速值V，控制无级变速器的减速比，使实际的引擎转速S达到引擎转速值V。因此，只靠与制动踏板6的踏下量相应的引擎闸也能使车速减小到近于停止的程度。
在实例2中已说明了省去车轮闸控制装置的情况，然而在同时使用车轮闸控制装置方面，也包含在第三发明中，这一点是毫无疑问的。
因为本发明有以上那样的构成，所以对应于制动踏板的操作可以有效地使引擎闸动作，从而可减轻车轮闸的负担，防止寿命的降低和发热等的不良情况。能在放开制动踏板时不考虑引入引擎闸的情况下，设定减速比控制条件，所以提高了设定的自由度，还可以在不断开离合器的条件下滑行以及有助于改善操纵性能。
图1a是为了解释第一发明和第二发明构成的说明图，图1b是为了解释第三发明构成的说明图。图2是本发明的一个实例的系统说明图。图3是同一实例中无级变速器的说明图，图4是同一实例表示控制顺序的程序方框图。图5是本发明另一个实例的程序方框图。
1…无级变速器
2…引擎
3…车轮
4…引擎转速检测装置
5…驾驶者
6…制动踏板
7…车轮闸
11，12…油压泵/电机
15…容量调整用调节器（减速操作端）
17…引擎转速检测装置
18…微型电子计算机系统

Claims (3)

1、一种车辆用减速控制系统，其特征是：它适用于随加在减速操作端的操作信号作无级变速的变速器，这种变速器安装于引擎和驱动轮之间，并具有检测引擎转速的引擎速度检测装置；引擎闸控制装置。即踏下制动踏板时，将相应的操作量信号传至上述的减速操作端，使无级变速器的减速比增加；车轮闸控制装置即上述的引擎速度检测装置测出的引擎速度达到设定值时，用车轮闸制动使引擎转速不超过上述的设定值。
2、车辆用减速器控制系统，其特征是：它适用于随加在减速操作端的操作信号作无级变速的变速器，这种变速器安装于引擎和驱动轮之间，并且有检测引擎转速的引擎速度检测装置;检测制动扭矩的装置，即从驱动轮测出作用于无级变速器的反扭矩;引擎闸控制装置，即踏下制动踏板时，将这一相应的操作量信号传至上述的减速操作端，使无级变速器的减速比增加;控制量修正装置，即当由上述的制动扭矩检测装置测出的扭矩值超出予先设定的最大容许扭矩值时，有与这个超出量相抵的信号传至减速操作端，使减速比向减小的方向修正;车轮闸控制装置，即当由上述的引擎速度检测装置测出的引擎转速达到设定值时，车轮闸制动，使引擎转速不超过设定值。
3、车轮用减速器控制系统，其特征是：它适用于随加速操作端的操作信号作无级变速的变速器，这种变速器安装于引擎和驱动轮之间，并具有检测引擎转速的引擎转速检测装置;引擎转速值设定装置，即在踏下制动踏板时，决定与踏下量相应的引擎制动用引擎速度值;减速比调节装置，即调节减速比使得由上述的检测装置测出的引擎转速与引擎制动用引擎转速相一致或接近。
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