專利名稱：采用離心離合器的傳動系統的控制的制作方法
技術領域：
本發明涉及離心式主離合器和采用該裝置的汽車傳動系統。具體地講，本發明涉及一個汽車自動傳動系統，其包括一發動機、多級傳動比變速器、用于使發動機與變速器傳動耦合的離心操作的主摩擦離合器、和在汽車發動狀態中控制發動機的供油的控制器，作為油門位置和其它所感測到的、至少是發動機速度、變速器輸入軸速度、變速器輸出軸速度、發動機扭矩和接合的齒輪傳動比中之一的系統操作狀態的函數，更具體地，本發明的優選實施例涉及一個用于采用僅僅由發動機速度控制的離心式主摩擦離合器的汽車自動機械變速器的起動控制方法/系統，且涉及在汽車發動狀態下控制發動機燃料供給的控制器。
先有技術的描述因此在先有技術中，不需要汽車司機或駕駛員操縱汽車主離合器(所謂的“雙踏板系統”)，而離合器對其進行控制和使其動作的自動式機械傳動系統是眾所周知的，可參見美國專利Nos.4,081,065、4,361,060、4,936,428、5,439,428、5,634,867、5,630,773、5,960,916和5,947,847中所見，其中公開的內容在此引用作為參見。因為單獨的離合器致動裝置、傳感器和/或、需要連接到其上的電動和/或流體動力(例如壓縮空氣和/或液壓)連接到其上的裝置，增加了供應、組裝和維修這類系統的費用，所以這些系統是不能完全令人滿意的。
在先有技術中，離心操作的摩擦離合器是眾所周知的，且一般包括一個借助初級原動裝置，通常是一個電動機或內燃式發動機驅動的主動輸入件，和可以隨該驅動件轉動的重量，隨著該驅動件的轉動，該重量在離心力的作用下徑向向外運動，以使主動輸入件和從動輸出件摩擦接合。離心操作的離合器的例子可以參見美國專利Nos.3,580,372、3,580,372、3,696,901、5,437,356、3,810,533、4,819,779、5,441,137、5,730,269和4,610,343，其中公開的內容在此引用作為參見。
全自動或半自動的機械變速器在先有技術中是眾所周知的，這種變速器可確定從目前接合的傳動比進入空檔，然后再進入所需傳動比的動態檔位，在保持汽車主摩擦離合器接合的同時，起動燃料自動控制系統，以降低所要脫離接合的爪形離合器上的扭矩，可參見美國專利Nos.4,850,236、5,820,104、5,582,558、5,735,771、5,775,639、6,015,366和6,126,570，其中公開的內容在此引用作為參見。這些系統包括為發動機供油以獲得持久的傳動系零扭矩的系統，和迫使扭矩反轉的系統，見美國專利No.4,850,236。這些系統通過感測空檔狀態，將在保持主離合器接合的同時，使發動機按照所確定的速度轉動，形成與所接合的目標傳動比同步的狀態。
采用離心離合器的汽車傳動系統，特別是重型汽車的，已經不能令人滿意了，因為發動機一般是由油門裝置的位置控制，而不是基于閉合回路根據發動機目標速度和/或扭矩控制，因此不能為汽車的平穩發動和低速操作提供合格的控制。采用離心主離合器的先有技術汽車傳動系統沒有提供具有損壞和/或過熱保護功能的離合器的，且和/或不具備在所選發動機速度下鎖定和打開的結構，以能夠隨所接合的主離合器動態換檔的結構。
發明內容
根據本發明，通過提供離心式主摩擦離合器和采用同一裝置的汽車自動傳動系統，減少或削弱了先有技術的缺點，它采用閉合回路控制，為重型汽車的發動操作和低速操作提供合格的性能，且構形成能夠在主摩擦離合器接合條件下動態換檔。該閉合回路控制系統最好提供損壞和/或過熱保護。
上述目的是通過提供這樣一個離心離合器結構而實現的，它開始時將發動機速度鎖定在加檔所需的速度之下，且將在發動機速度高于(i)減檔所需的最高速和(ii)完成加檔后允許的預期發動機最低速時打開鎖定狀態，且通過在發動過程中控制發動機的供油使發動機速度和/或發動機扭矩等于或不超過，根據所感測到的指示油門裝置位置、發動機速度、發動機扭矩、變速器輸入軸速度、變速器輸出軸速度、變速器接合傳動比和離合器打滑等輸入信號值中的兩個或多個所確定的目標值。
該離心主離合器不要求有外部的離合器驅動裝置或傳感裝置，且沒有連接至機械連桿、電源和/或流體動力源。
因此，本發明的一個目的是提供一個新的和改進后的離心操作的汽車主摩擦離合器和采用同一裝置的自動機械變速器。
通過閱讀下面結合附圖所作的優選實施例說明，本發明的這一目的和其它目的以及優點將更加明顯。
圖1是采用本發明的離心離合器和發動機供油控制系統的汽車傳動系的示意圖；圖2是呈曲線圖形式的示意圖，表示本發明的離心離合器在不同發動機轉速下的夾緊力特性；圖3是呈曲線圖形式的示意圖，表示本發明系統在汽車發動時不同油門位置下的發動機目標轉速；圖4是部分項視截面圖，表示本發明離合器的前蓋和離心機構；圖5是該離心機構所用輥子、斜面和夾緊力限制彈簧機構的部分截面圖；圖6A和6B是部分截面圖，分別表示徑向完全向內離合器脫離接合位置和徑向完全向外離合器完全接合位置下的離心配重；圖7是本發明的示意性部分截面圖；和圖8A和8B呈流程圖形式的示意圖，表示本發明的發動邏輯。
具體實施例方式
采用本發明的離心操作摩擦式主離合器和控制系統的至少是半自動的汽車傳動系系統10示意性地示于圖1。系統10可以是全自動的，如美國專利No.4,361,060中的例子所見；可以是半自動的，如美國專利No.4,648,290和5,409,432中的例子中所見；或可以是帶輔助控制器的手動的，如美國專利No.4,850,236、5,582,558、5,735,771和6,015,366中的例子所見。
在系統10中，變換齒輪變速器12包括與組合式輔助傳動部分16串連連接的主傳動部分14，通過本發明的離心主離合器20，傳動連接到一內燃式發動機18，例如眾所周知的汽油或柴油發動機。變速器12，例如，可以是先有技術中眾所周知的、由本申請的受讓人EATONCORPORATION以“Super-10”或“Lightning”的商標出售的類型，且更詳細的可以參見美國專利Nos.4,754,665、6,015,366、5,370,013、5,974,906和5,974,354，其中公開的內容在此引用作為參見。
發動機18包括一個曲軸22，它與和從動件62摩擦接合或脫離接合的離心主離合器20的驅動件60相聯接，從動件62與變速器的輸入軸28相聯接。變速器輸出軸30自輔助傳動部分16延伸，通過傳動軸31或分動器傳動連接到汽車的傳動輪。
如與主摩擦離合器相關使用的“接合”和“脫離接合”兩詞用于分別指的是具有或缺乏傳遞一定大小的扭矩的能力。僅僅是摩擦表面的隨機接觸，缺少至少是最小的夾緊力，不認為是接合。
如圖1可見，離心離合器20不需要外部的離合器致動器且根據發動機的轉速(ES)進行操作。離心離合器20還不需要與操縱連桿連接，命令信號輸入、電源電子和/或壓縮空氣和/或液壓導管相聯接。本發明最經濟的應用是與干式離合器結合使用，但是本發明也可用于濕式離合器技術。
變速器系統10還包括用于感測發動機轉速(ES)的轉速傳感器32、用于感測輸入軸轉速(IS)的轉速傳感器34、和用于感測輸出軸轉速(OS)的轉速傳感器36，并提供表示它的信號。傳感器37提供表示油門踏板位置或扭矩需求的信號THL。該信號通常是油門位置的百分比(0％至100％)。發動機18可以是電子控制的，包括一個在諸如SAE J-1922，IS011898或類似的工業標準協議下操作的電子數據鏈接(DL)上連通的電子控制器38。
可以提供一X-Y軸致動裝置，例如可以是美國專利No.5,481,170、5,281,902和4,821,590中所示的類型，用于變速器主要部分和/或輔助部分的自動換檔或手動變速器無連桿換檔。或者，可以提供其上具有換檔手柄44的手動操縱變速桿42。換檔手柄44可以是上述美國專利No.5,957,001中所述的類型。正如眾所周知的，變速桿42以眾所周知的換檔模式手動操縱，用于選擇各種傳動比的接合和脫離接合。換檔手柄44可以包括一個換檔開關44A，通過它汽車駕駛員可要汽車進行自動的發動機供油控制，釋放扭矩鎖定和能夠換檔至變速器空檔。檔位選擇器46使汽車司機能夠選擇操作模式和提供表示它的信號GRT。
系統10包括控制單元50，最好是如美國專利Nos.4,595,986、4,361,065、5,335,566所示類型的基于微處理器的控制單元，其中公開的內容在此引用作為參見，用于接收輸入信號54和根據預定的邏輯規則處理該信號，以給例如發動機控制器38、換檔致動器40和類似裝置等系統致動裝置發出指令輸出信號56。
眾所周知，要與汽車機械變速器中的爪式離合器脫離接合，特別是重型汽車，需要在接合的爪式離合器下釋放扭矩鎖定。如果不希望打開主摩擦離合器20，扭矩鎖定可以通過給發動機供油，以造成假設的零傳動系扭矩和/或通過強制扭矩反轉來釋放，它將有助于越過零傳動系扭矩。
在保持汽車主摩擦離合器接合的同時，確定現在所接合的變速比換至空檔然后進入預期的目標變速比的檔位，起動燃料自動控制，使所要脫離接合的爪式離合器上的扭矩降低，這樣的全自動或半自動機械變速器系統在先有技術中是眾所周知的，可以參見上述美國專利Nos.4,850,236、5,582,558、5,735,771、5,775,639、6,015,366、6,126,570。在許多場合，在主離合器保持接合的情況下換檔是最佳的，因為這樣的換擋變速質量較高和/或對傳動系造成的磨損較小。這些系統包括給發動機供油，以獲得或保持零傳動系扭矩的系統，見美國專利No.4,593,580，其中公開的內容在此引用作為參見；和給發動機供油以迫使一個或多個扭矩反轉的系統，見美國專利No.4,850,236。根據感測變速器空檔狀態，離合器保持接合，且指令發動機速度，使其與所接合目標傳動比(ES＝OSxGRT)的速度基本同步。
控制發動機扭矩以獲得所需的輸出或飛輪扭矩是眾所周知的，可參見美國專利No.5,620,392，其中公開的內容在此引用作為參見。在此所用發動機扭矩一詞指的是指示發動機扭矩的數值，通常是發動機的總扭矩，輸出扭矩或飛輪扭矩可從中計算或估算出來。發動機總扭矩和飛輪扭矩的關系在美國專利No.5,509,867和5,490,063中有所討論，其中公開的內容在此引用作為參見。
一個或多個發動機扭矩值或扭矩極限值可以發出控制指令給工業標準數據鏈接(DL)，例如與SAE J-1922，SAE J-1939或ISO 11898件兼容的數據鏈接或從其中讀取。
例如，遵守SAE J1939或類似協議的數據鏈接，允許系統控制器50在數據鏈接上以幾種模式中的任何一個模式控制所供油的發動機，例如(i)與駕駛員的油門設定一致，(ii)獲得進行控制的或作為目標的發動機速度(ES＝EST)，(iii)獲得進行控制的或作為目標的發動機扭矩(ET＝ETT)和(iv)使發動機速度和發動機扭矩保持在極限值下(ES＜ESmax且ET＜ETmax)。許多輸入和信息信號，例如發動機速度(ES)、發動機扭矩(ET)和類似信號也可由該數據鏈接傳送。
下面將詳細說明離心離合器20的結構。離合器20包括一相對于發動機曲軸22固定(通常在發動機飛輪處)并隨其轉動的輸入部分或驅動部分60，和一固定在變速器輸入軸28上并隨其轉動的輸出部分或從動部分62。如眾所周知，輸入件60的轉動將使離合器20接合，并將發動機輸出，通常是發動機的飛輪或類似部件傳動連接到變速器輸入軸28。離合器20的夾緊力和由此得到的扭矩傳遞能力隨發動機18的轉速(ES)和離合器輸入件60而變化。當發動機速度略大于發動機怠速時，離合器20應該達到初始接合，且在發動機速度低于第一加檔所要求的發動機速度時完全接合。不象一般采用彈簧的主摩擦離合器，離合器20在低發動機速度下是脫離接合的，而前者通常是接合的。
為了使汽車在主離合器接合的狀態下能夠適當地發動和動態換檔，離合器20一旦接合，在發動機速度大于(i)開始減檔時預計的最高速度和(ii)加檔后預計的最低發動機速度時就應該保持完全接合。初始接合是離合器摩擦表面的初始扭矩傳遞接觸，可以參見美國專利Nos.4,646,891和6,022,295，其中公開的內容在此引用作為參見。只有在完成加檔時的預期發動機速度超過最小參見值時，才進行僅供開始單級加檔或跳加檔的邏輯，這可以參見美國專利No.6,113,516和6,149,545，其中公開的內容在此引用作為參見。
圖2是離合器20的優選實施例在不同發動機速度下的夾緊力和因此得到的扭矩傳遞能力的曲線圖，在圖示實例中，系統10是重型卡車的傳動系，發動機18是電子控制的柴油發動機，如怠速在600RPM至700RPM，如點64所示，和占主導地位的最高速為1800RPM至2000RPM。在優選實施例中，離合器20將在略高于怠速的約750RPM時進入初始接合，點66(ESIE)，隨著發動機速度的提高夾緊載荷不斷提高，如線70所示。在約1400RPM，如點72處，離合器將以4000磅或低于此數值的最大夾緊力最完全地接合。選擇最大夾緊載荷是為了在極端條件下(即，明顯大于預計的扭矩載荷時基本零打滑)鎖定離合器，一旦處于最大夾緊載荷，離合器20將保持鎖定狀態，如線74和76所示，直至發動機速度降低到低于約850RPM，如點78所示。在釋放點，離合器20將非常快地脫離接合，伴隨發動機速度不斷降低，如線80所示，防止發動機停轉。
850RPM低于(i)將進行減擋控制的最低發動機速度；和(ii)完成加檔時的最低預期發動機速度，在該點開始加檔、單級加擋或跳加檔，見美國專利No.6,149,545，其中公開的內容在此引用作為參見。因此，具有圖2所示性能特點的離心離合器20將能夠平穩調節汽車的發動，且將保證離合器保持接合狀態下的動態加檔和減檔。
離心離合器20的優選實施例的結構可以參見圖5、6A、6B和7。離合器20包括離合器鐘形外殼組件100、摩擦盤組件102、中間壓力板104和摩擦盤組件106。如在傳統離合器中所已知的，鐘形外殼組件100和中間壓力板104安裝到發動機飛輪上并隨其轉動，且包括離合器的驅動部分60，摩擦盤組件102和106一般用花鍵聯接到輸入軸28上，且包括離合器的從動部分62。
離合器20的離合器部分20A在結構上和作用上與現有的雙盤離合器的對應部分相類似。鐘形外殼組件包括四個飛重110，它們在樞軸銷釘112樞軸聯接到外殼組件上。回復彈簧114將飛重110徑向向內偏置，以置靠在止動件116上(見圖6A)。止動件118限制飛重的徑向向外運動(見圖6B)。當發動機和外殼100轉動時，離心力的作用將使飛重110抵消彈簧114外的偏置，從圖6A的位置移動到圖6B的位置。每個飛重110攜帶一個或多個輥子120或功能類似的楔形件，它們將在反作用表面和一斜面之間發揮作用，為接合主摩擦離合器20提供軸向夾緊力。圖7是借助輥子120起作用的操作件的示意圖。離合器20的部件以零件分解圖形式示出，繞輸入軸28的轉動軸線122轉動。
輥子120承納于固定的反作用板125的大體平直的表面124和可軸向運動的斜面板128的傾斜表面126之間。或者，表面124可以是斜面和/或楔形件可以具有楔形結構。采用其它楔形結構也是可以的。反作用板125可以借助調節機構125A手動或自動調節，以補償磨損或類似的情況。斜面板通過預加載彈簧件132作用在可軸向運動的主壓力板130上，它將通過斜面板限制施加在主壓力板130上的軸向力。主壓力板130將在摩擦板的摩擦墊134上施加一個夾緊力CF，該墊被限制在主壓力板130的表面130A和中間壓力板104及中間壓力板104與發動機飛輪136的表面136A之間。
在板125、128、130和140隨發動機飛輪136轉動的同時，摩擦板102和106各自的轂部140和142適于以花鍵聯接到輸入軸28上并隨其轉動。
另外，輥子120之一將與表面126的凹下部分146相接合，且不給摩擦墊施加向左的軸向夾緊力。當該輥軸向向外移動充足的距離，并到達斜面126的斜面部分148時，施加一不斷增大的軸向夾緊力(見線70，圖2)。隨著該輥進一步軸向向外運動到表面126的平直延伸部分150上時，夾緊力將保持在由預加載彈簧132所限定的最大值(見圖2的線74和76)。飛重110將在彈簧132完全壓縮之前撞擊止動件118。通過彈簧施加力以限制所施加的最大力在先有技術中是眾所周知的，可以參見美國專利No.5,901,823。
使輥子120自斜面部分148向上運動到達平直部分150較克服來自回復彈簧114的彈簧力154的作用將輥子保持在該平直部分上需要更大的離心力152。這構成初始最大夾緊力發動機RPM值，如圖2上的點72，和釋放發動機RPM值，如圖2上的點78，之間的差。在表面150和/或斜面148的傾斜部分和/或平直部分150可以添加后斜面和/或凹槽，可以改變彈簧114的相對質量和/或彈簧率，以改變脫離接合時的發動機速度，如圖2上的點78。
眾所周知，發動重型汽車，這將出現在起始傳動比(即在相對較高的輸入軸速度與輸出軸的速度比)下，比使汽車在高速下運動所需要的輸入軸的扭矩小(例如，根據坡度不同為600至900磅英尺)。典型的重型汽車柴油發動機在最高扭矩RPM下將有約1400至2200磅的最大扭矩輸出。
作為主摩擦離合器20的一個實施例，1000磅的夾緊力將提供約600至700磅英尺的扭矩能力，而4000磅的夾緊力將提供約3000磅英尺的扭矩能力，它大大超過發動機的扭矩能力和傳動系能力，且當離合器處于最大夾緊載荷條件下提供較大的安全系數，如圖2中線74和76。
在汽車發動時，即當汽車自停止起動時，根據是否在陡峭的坡度下起動，離合器20應該鎖定在750RPM至950RPM之間。在汽車發動模式，即當汽車停止或在極低車速時的模式中，離合器不完全接合，且接合在起動傳動比(在10前速變速器中，倒1、2、3或4擋)，本發明的控制邏輯將在發動模式下工作。
在發動模式中，離心式主離合器的從脫離接合到接合的過渡是獨立于不斷提高的發動機速度的。沒有發動機速度控制算法，系統相當于粗心司機的陋習和粗野接合，因為發動機速度的快速提高等效于傳統手動離合器中的“拋離合(dumping)”或“離合爆響(popping)”。在本發明的優選實施例中，通過采用SAE J1939連通鏈接，該控制算法采用“速度和扭矩限制”模式控制接合過程中發動機速度和發動機的速度變化率。一旦感測到接合，(通過監測發動機速度和輸入軸速度之間的減速差)，算法轉向在完全接合點處自現有的發動機扭矩中搜尋，有控制地提升調節后的發動機扭矩極限。扭矩一旦回落，全部油門的控制返還給司機。圖8A和8B是表示本發明的發動控制的優選實施例的流程圖。
離心式離合器20設計為在接近發動機RPM(例如900RPM)下全接合。為在接合過程中控制發動機速度，算法采用油門位置調節的發動機速度限制(例如750RPM至950RPM)。例如，見圖3，在50％油門位置下發動機速度將限制在850RPM，直至感測到接合。在接合點，捕捉實際的發動機扭矩值并用作油門“回復階段”的開始點。J1939“速度和扭矩限制”模式用于自扭矩開始點向最終值提升扭矩極限。扭矩提升的速率將隨油門位置和/或所接合的傳動比改變。選擇提升速率最好能使傳動系振動最小并避開傳動系的自然頻率。
由于離心離合器隨著離合器的轉動速度的不斷提高提供不斷提高的離合力(扭矩)，所以算法采用油門踏板設定，以保持所需的發動機速度極限，后者將轉換為所需的傳動系中的扭矩。圖3給出了對應油門踏板位置的發動機目標速度的曲線。例如，如果油門自0％位移移動到50％位移，將控制發動機從怠速(約600RPM-650RPM)提升到750RPM，這是離合器的初始接合點，然后以較慢的調制方式提高到850RPM。試驗表明，約500RPM/SEC的快速提升速率和約200RPM/SEC的調制提升速率可提供令人滿意的結果。如果司機采用全油門(100％)，可以采用這樣的提升性能設定，例如以750RPM/SEC提升至初始接合的發動機速度，而后以250RPM/s提升至目標速度。
如在使用中，發動機速度可通過控制一特定發動機速度直接控制，也可以通過控制例如發動機扭矩或發動機扭矩限制等相關參數，從而控制發動機速度限制來間接控制。
為了減小油門位置，控制發動機速度，使其立即等于較低的目標值。由于發動機供油是針對發動時的發動機目標值速度(例如在50％油門下的850RPM)，并保持在該值，同時比較發動機速度(ES)和變速器輸入軸速度(IS)，以感測離合器的打滑(ES-IS)。當感測到離合器接合而無打滑時(ES-IS＜RPM、REF等于±50左右)，控制發動機使其提升到與油門踏板位置相對應的扭矩值，且隨后將供油控制返還給司機。提升速率可以根據所使用的起動傳動比進行改變，在高起動傳動比(第3或第4檔)下較在低起動傳動比(第1或第2檔)下有較高的速率。油門回復邏輯，采用該邏輯燃油控制返還給司機，可以參見美國專利Nos.4,493,228和4,792,901，其中公開的內容在此引用作為參見。
發動機目標速度(EST)不必是油門位置的線性函數，且可以隨所感測到的系統參數，例如起動傳動比，見圖3的曲線82而變。其關系還可以根據感測到的離合器的磨損、性能降低或類似情況而變化。
本發明的發動機控制還屬于如美國專利Nos.5,797,110、6,052,638和6,080,082中所示類型的發動機和/或傳動系扭矩限制，其中公開的內容在此引用作為參見。
該控制最好包括過熱保護，它可能發生在離合器在扭矩下持續打滑時(即，司機試圖通過離合器打滑在斜坡上保持停止位置)。這可以通過幾種方法感測到，例如，感測汽車的加速度是否小于參見值((是/否)＜REF？)，或通過根據感測到的汽車工作狀態感測或估算離合器溫度，見美國專利No.4,576,263，其中公開的內容在此引用作為參見。
通過感測潛在的離合器過熱問題，控制邏輯可通過提高或降低發動機RPM給出反作用。如果發動機RPM提高，離合器將接合，使司機采用其它方法保持汽車位置。如果發動機速度降低，司機將加大油門位置，將使發動機速度提高，而后離合器鎖定。為了減少采用離合器打滑方法在斜面上保持停止位置的可能性，該系統可以結合使用斜坡保持裝置160。斜坡保持裝置將由ECU 50控制，且當離合器脫離接合且汽車速度指示為零時使用。當采用油門且產生的扭矩達到預期水平時，斜坡保持裝置釋放。例如，這種斜坡保持裝置可以是單獨的制動裝置或減速裝置，或者可以采用汽車底架剎車裝置。
在另一實施例中，可以提供快速釋放機構200。在較陡的坡度(大于18°或20°)需要加檔的情況下可能需要這種機構。
因此可以看出，本發明提供了一個新的和經過改進的傳動系統控制方法和/或系統，以及離心式主摩擦離合器。
盡管已經在帶有一定的特定性的情況下對本發明進行了說明，但可以理解，優選實施例的說明僅是舉例，而在不背離后面權利要求中本發明實質和范圍的前提下有多個形式和細節的改變是可能的。
權利要求
1.一個控制汽車自動變速器系統(10)的方法，該變速器系統包括一個具有發動機輸出件(136)的內燃發動機(18)、一個具有至少一個操作模式用于控制發動機供油而控制發動機速度(ES)和發動機扭矩(ET)中的至少一個的發動機控制器(36)、一個具有輸入軸(28)的多檔變速器(14)、一個在驅動方式下將上述發動機輸出件連接到上述輸入軸的離心摩擦離合器(20)、一個供人工規定某種發動機供油程度用的人工操縱油門(37)、一個用于接收包括(i)發動機速度(ES)、(ii)油門位置(THL)、(iii)接合的變速器傳動比(GR)、(iv)輸入軸速度(IS)、(v)汽車速度(OS)和(vi)發動機扭矩(ET)等信號中的兩個或多個輸出信號(54)并根據邏輯規則處理上述信號以給包括至少上述發動機控制器的系統致動裝置發出指令輸出信號(56)的系統控制器，上述方法的特征在于包括的步驟有(a)感測汽車發動狀態；(b)在汽車連續地處于發動狀態過程中(i)感測油門位置，(ii)根據感測到的油門位置確定發動機目標速度(EST)，和(iii)指令發動機速度，使其等于上述發動機目標速度。
2.如權利要求1所述的控制方法，其中，在步驟(b)(iii)后包括附加步驟(c)根據感測到的實際離心摩擦離合器鎖定(ES＝IS加或減約50RPM)，確定汽車起步狀態停止的存在，并指令發動機供油控制進入油門回復模式，將發動機的供油控制返還給司機。
3.如權利要求1所述的控制方法，其中，上述發動機控制器和上述系統控制器在電子數據鏈接基礎上連通。
4.如權利要求2所述的控制方法，其中，上述發動機控制器和上述系統控制器在電子數據鏈接基礎上連通。
5.如權利要求1所述的控制方法，其中，上述變速器具有一個或多個起動傳動比，且如果(i)上述變速器以某種起動傳動比接合，(ii)汽車速度低于參見值(OS＜REF)和(iii)上述主摩擦離合器未接合，則感測到上述汽車起步狀態。
6.如權利要求2所述的控制方法，其中，上述變速器具有一個或多個起動傳動比，且如果(i)上述變速器以某種起動傳動比接合，(ii)汽車速度低于參見值(OS＜REF)和(iii)上述主摩擦離合器未接合，則感測到上述汽車起步狀態。
7.如權利要求1所述的控制方法，其中，上述離合器具有可隨上述發動機輸出件轉動的驅動件(60)和可隨上述輸入軸轉動的從動件(62)，上述離合器具有取決于上述驅動件的轉動速度的接合程度，所述離合器在發動機怠速下脫離接合，上述離合器在大于上述發動機怠速(ESIE＞ES怠)的發動機初始接合速度(ESIE)下開始接合，上述離合器在至少是發動機鎖定速度(ES鎖定)下獲得最大接合(74/76)，上述發動機鎖定速度大于發動機初始接合速度(ES鎖定＞ESIE)，上述離合器在發動機脫離接合速度(ES脫離接合)低于上述發動機鎖定速度且低于加檔后所預期的發動機最小預期速度(ES最小)的情況下(ES鎖定＞ES脫離接合且ES最小＞ES脫離接合)保持最大接合；且如果油門位置大于最小值(THL＞THL最小)，則確定發動機目標速度等于或大于上述發動機初始接合速度且小于上述發動機鎖定速度(ESIE≤EST＜ES鎖定)。
8.如權利要求3所述的方法，其中，上述離合器具有可隨上述發動機輸出件轉動的驅動件(60)和可隨上述輸入軸轉動的從動件(62)，上述離合器具有取決于上述驅動件的轉動速度的接合程度，所述離合器在發動機怠速下脫離接合，上述離合器在大于上述發動機怠速(ESIE＞ES怠)的發動機初始接合速度(ESIE)下開始接合，上述離合器在至少是發動機鎖定速度(ES鎖定)下獲得最大接合(74/76)，上述發動機鎖定速度大于發動機初始接合速度(ES鎖定＞ESIE)，上述離合器在發動機脫離接合速度(ES脫離接合)低于上述發動機鎖定速度且低于加檔后所預期的發動機最小預期速度(ES最小)的情況下(ES鎖定＞ES脫離接合且ES最小＞ES脫 離接合)保持最大接合；且如果油門位置大于最小值(THL＞THL最小)，則確定發動機目標速度等于或大于上述發動機初始接合速度且小于上述發動機鎖定速度(ESIE≤EST＜ES鎖定)。
9.如權利要求1所述的控制方法，其中，上述離合器具有可隨上述發動機輸出件轉動的驅動件(60)和可隨上述輸入軸轉動的從動件(62)，上述離合器具有取決于上述驅動件的轉動速度的接合程度，所述離合器在發動機怠速下脫離接合，上述離合器在大于上述發動機怠速(ESIE＞ES怠)的發動機初始接合速度(ESIE)下開始接合，和(a)如果發動機目標速度至少與上述發動機初始接合速度一樣大(EST≥ESIE)，且所感測到的發動機速度低于上述發動機初始接合速度(ES＜ESIE)，則以第一提升速率使發動機速度提高到上述發動機初始接合速度；和(b)如果感測到的發動機速度至少與上述發動機初始接合速度一樣大(ES≥ESIE)，且所感測到的發動機速度低于上述發動機的目標速度(ES＜EST)，則以第二提升速率使發動機速度提高到上述發動機目標速度，上述第一提升速率大于上述第二提升速率。
10.如權利要求9所述的控制方法，其中，如果所感測到的發動機速度超過發動機目標速度(ES≥EST)，則指令發動機速度使其立即等于上述發動機目標速度。
11.如權利要求3所述的控制方法，其中，上述離合器具有可隨上述發動機輸出件轉動的驅動件(60)和可隨上述輸入軸轉動的從動件(62)，上述離合器具有取決于上述驅動件的轉動速度的接合程度，所述離合器在發動機怠速下脫離接合，上述離合器在大于上述發動機怠速(ESIE＞ES怠)的發動機初始接合速度(ESIE)下開始接合；和(a)如果發動機目標速度至少與上述發動機初始接合速度一樣大(EST≥ESIE)，且所感測到的發動機速度低于上述發動機初始接合速度(ES＜ESIE)，則以第一提升速率使發動機速度提高到上述發動機初始接合速度；和(b)如果感測到的發動機速度至少與上述發動機初始接合速度一樣大(ES≥ESIE)，且所感測到的發動機速度低于上述發動機的目標速度(ES＜EST)，則以第二提升速率使發動機速度提高到上述發動機目標速度，上述第一提升速率大于上述第二提升速率。
12.如權利要求11所述的控制方法，其中，如果所感測到的發動機速度超過發動機目標速度(ES≥EST)，則指令發動機速度使其立即等于上述發動機目標速度。
13.如權利要求9所述的控制方法，其中，如果所感測到的油門位置基本上處于最大值；(c)如果發動機目標速度至少與上述發動機初始接合速度一樣大(EST≥ESIE)，且所感測到的發動機速度低于上述發動機初始接合速度(ES＜ESIE)，則以第三提升速率使發動機速度提高到上述發動機初始接合速度，上述第三提升速率大于上述第一提升速率。
14.如權利要求9所述的控制方法，其中，如果所感測到的油門位置基本上處于最大值；(d)如果感測到的發動機速度至少與上述發動機初始接合速度一樣大(ES≥ESIE)，且所感測到的發動機速度低于上述發動機的目標速度(ES＜EST)，則以第四提升速率使發動機速度提高到上述發動機目標速度，上述第四提升速率大于上述第二提升速率。
15.如權利要求14所述的控制方法，其中，如果所感測到的油門位置基本上處于最大值；(d)如果感測到的發動機速度至少與上述發動機初始接合速度一樣大(ES≥ESIE)，且所感測到的發動機速度低于上述發動機的目標速度(ES＜EST)，則以第四提升速率使發動機速度提高到上述發動機目標速度，上述第四提升速率大于上述第二提升速率。
16.如權利要求11所述的控制方法，其中，如果所感測到的油門位置基本上處于最大值；(c)如果發動機目標速度至少與上述發動機初始接合速度一樣大(EST≥ESIE)，且所感測到的發動機速度低于上述發動機初始接合速度(ES＜ESIE)，則以第三提升速率使發動機速度提高到上述發動機初始接合速度，上述第三提升速率大于上述第一提升速率。
17.如權利要求11所述的控制方法，其中，如果所感測到的油門位置基本上處于最大值；(d)如果感測到的發動機速度至少與上述發動機初始接合速度一樣大(ES≥ESIE)，且所感測到的發動機速度低于上述發動機的目標速度(ES＜EST)，則以第四提升速率使發動機速度提高到上述發動機目標速度，上述第四提升速率大于上述第二提升速率。
18.如權利要求17所述的控制方法，其中，如果所感測到的油門位置基本上處于最大值；(d)如果感測到的發動機速度至少與上述發動機初始接合速度一樣大(ES≥ESIE)，且所感測到的發動機速度低于上述發動機的目標速度(ES＜EST)，則以第四提升速率使發動機速度提高到上述發動機目標速度，上述第四提升速率大于上述第二提升速率。
19.一個控制汽車自動變速器系統(10)的控制系統，該變速器系統包括一個具有發動機輸出件(136)的內燃發動機(18)、一個具有至少一個操作模式用于控制發動機供油而控制發動機速度(ES)和發動機扭矩(ET)中的至少一個的發動機控制器(36)、一個具有輸入軸(28)的多檔變速器(14)、一個在驅動方式下將上述發動機輸出件聯接到上述輸入軸的離心摩擦離合器(20)、一個供人工規定某種發動機供油程度用的人工操縱油門(37)、一個用于接收包括(i)發動機速度(ES)、(ii)油門位置(THL)、(iii)接合的變速器傳動比(GR)、(iv)輸入軸速度(IS)、(v)汽車速度(OS)和(vi)發動機扭矩(ET)等信號中的兩個或多個輸出信號(54)并根據邏輯規則處理上述信號以給包括至少上述發動機控制器的系統致動裝置發出指令輸出信號(56)的系統控制器，上述控制系統的特征在于上述系統控制器具有有效的邏輯規則有(a)感測汽車起步狀態；(b)在汽車連續地處于起步狀態的過程中；(i)感測油門位置；(ii)根據感測到的油門位置確定發動機目標速度(EST)；和(iii)指令發動機速度，使其等于上述發動機目標速度。
20.如權利要求19所述的控制系統，其中，在汽車起步狀態過程中，上述邏輯規則的附加作用有(c)根據感測到的實際離心摩擦離合器鎖定(ES＝IS加或減約50RPM)，確定汽車起步狀態停止的存在，并指令發動機供油控制進入油門回復模式，將發動機的供油控制返還給司機。
21.如權利要求19所述的控制系統，其中，上述發動機控制器和上述系統控制器在電子數據鏈接基礎上連通。
22.如權利要求20所述的控制系統，其中，上述發動機控制器和上述系統控制器在電子數據鏈接基礎上連通。
23.如權利要求19所述的控制系統，其中，上述變速器具有一個或多個起動傳動比，且如果(i)上述變速器以某種起動傳動比接合，(ii)汽車速度低于參見值(OS＜REF)和(iii)上述主摩擦離合器未接合，則感測到上述汽車發動狀態。
24.如權利要求20所述的控制系統，其中，上述變速器具有一個或多個起動傳動比，且如果(i)上述變速器以某種起動傳動比接合，(ii)汽車速度低于參見值(OS＜REF)和(iii)上述主摩擦離合器未接合，則感測到上述汽車發動狀態。
25.如權利要求1所述的控制方法，其中，發動機目標速度還根據所感測到的離合器磨損和離合器溫度中的一個來確定。
26.如權利要求19所述的控制系統，其中，發動機目標速度還根據所感測到的離合器磨損和離合器溫度中的一個來確定。
27.如權利要求1所述的控制方法，其中，在汽車發動過程中，其還包括的步驟有(iv)確定估算的離合器操作溫度；(v)將上述估算的操作溫度與溫度參見值相比較；和(vi)如果上述操作溫度超過上述溫度參見值，指令啟動離合器保護。
28.如權利要求27所述的控制方法，其中，上述估算的離合器操作溫度根據離合器打滑(ES-IS)來確定。
全文摘要
一種控制汽車傳動系(10)的控制系統/方法,該傳動系包括發動機(18)、變速器(12)和用于在汽車發動時將發動機的輸出裝置(136)驅動耦合到變速器的輸入軸(28)的離心離合器(20)。系統控制器(50)發出指令輸出信號(56),以基于閉合回路的方式控制發動機速度(ES)。
文檔編號B60W30/18GK1375410SQ0210749
公開日2002年10月23日 申請日期2002年3月21日 優先權日2001年3月21日
發明者R·K·馬基維奇, T·A·格尼斯 申請人:易通公司