專利名稱：用于重型車輛空檔到嚙合檔換檔的車輛制動踏板聯鎖裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在車輛制動器的應用和重型車輛變速器在起動時由空檔位置到嚙合位置的移動之間的一種聯鎖裝置。
背景技術：
重型車輛通常設置有變速器，變速器允許操作員在發動機動力輸入和輸出速度之間選擇幾個速比。過去，大多數重型車輛采用手動變速。操作員要操縱變速桿來嚙合變速器中的目標檔位，以提供想要的速比。
近來，重型車輛操作員被提供有實現速比改變的輔助裝置，甚至有選擇合適速比的輔助裝置。比如，已知的自動變速器中，操作員只需選擇改變嚙合速比的要求，合適的傳動裝置和控制器就精確移動變速元件來獲得所需速比。這種系統被稱為“線控換檔(shift by wire)”變速器。線控換檔變速器通常設置有搖動輸入元件，該搖動輸入元件向前或向后移動，以表示調高速檔或調低速檔的要求。在許多這樣的系統中，當卡車靜止時，變速器處于空檔。也就是，當重型車輛靜止時，變速器通常移到空檔狀態。
當操作員希望再次驅動重型車輛的時候，變速器由空檔移動到起動檔。通常，這種移動是當操作員搖動選擇桿時開始的。
此外，過去的重型車輛設置有手動離合器，手動離合器被下壓用于幫助換檔。然而，近來，自動離合器已經被應用，其不需要操作員輸入。
現代重型車輛變速器的另一個特征是，自動變速器的使用越來越多。如人們所知，自動變速器選擇用于特殊駕駛條件的最佳齒輪傳動比。此外，在重型車輛變速器市場上，自動和手動功能的混合使用也開始呈上升趨勢。
正如所提到的，在許多這樣的變速器中，操作員要通過搖動輸入桿表示在起動工況下從空檔移動到起動檔的要求。所希望的是，當操作員表示從停止狀態起動的要求時，使用聯鎖裝置以防止從空檔移動到嚙合檔，除非車輛制動器接合，這表示操作員確實希望車輛開始運動到行駛狀態。這將消除操作員在準備驅動車輛之前不小心搖動輸入桿的可能性。
發明內容
在本發明的優選實施例中，在控制器中設置有一個軟件聯鎖裝置。如果車輛制動器沒有接合，并且接收到從空檔移動到傳動檔位的要求，那么當車輛處于由停止而起動的工況下，該傳動檔位將不會嚙合。也就是，如果車輛低于某個預定速度運動，除非車輛制動器被接合，將不會實現從空檔移動到某個傳動檔位。
達到這些特征的合適的軟件優選地包括在變速器的驅動控制器中。
本發明的這些和其它的特征可以從以下的說明書和附圖中得到最好的理解。下面簡述附圖。
圖1為具有自動變速器的車輛的示意圖；圖2為本發明方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1為包含變速器22的重型車輛20的示意圖。已知的是，變速器22包括換檔元件124，換檔元件124選擇性的移動以便嚙合多個傳動檔126和28，獲得不同的速比。元件124如圖所示處于“空檔”位置，既不與檔位126也不與檔位28嚙合。眾所周知，換檔執行器31和控制器30可以將元件124移動到兩個嚙合位置或空檔位置。顯然，這是一個很有代表性的變速器示例。然而，這些描述對于本領域技術人員來說將足以理解本發明。還已知的是，檔位選擇元件26可以在其基座24內向前或向后搖動，來選擇變速器22中所需的速比變化。開關或合適的軟件可以決定車輛何時處于空檔位置。
車輛20優選設置有那種不需要操作員接合離合器來獲得速比變化或從空檔移動到嚙合位置的變速器22。作為替代，可以使用自動離合器34。此外，系統可以設置控制器，該控制器控制發動機變量，比如加燃料，以便允許在沒有任何離合器作用的情況下脫離檔位和嚙合檔位。這種系統是已知的。也就是，本發明方法和裝置更適合于被結合入不需要手動操作控制離合器以獲得檔位變化的變速器。
近來，已知包括同時使用自動和手動檔位速度選擇的所謂的混合變速器，這種變速器包括自動離合器。自動離合器34在本實施例中被示意性地示出。執行器30的控制器，或安裝在其它位置的其它控制器，控制自動離合器以便也實現在嚙合和空檔位置之間的移動。在這種混合變速器中，操作員被提供有開關36，如圖所示，用于選擇手動或自動操作。
在現有技術中，如果車輛處于空檔位置并在停止工況下，選擇桿26的搖動被認為是從空檔位置移動到起動檔。用于選擇合適的起動檔，或允許操作員選擇所需的起動檔的各種算法是已知的。然而，一旦通過桿26的搖動接收到開始移動的指示，起動檔就從空檔位置被嚙合。
本發明包括在控制器30中的聯鎖裝置，它要求在從停止狀態起動時影響到從空檔到嚙合檔的移動之前，制動踏板38被壓下。眾所周知，當制動踏板38作用的時候，主制動器40將會被接合以便阻止或延遲車輛20的運動。
圖2為本發明的流程圖。車輛從空檔開始。當車輛處于空檔時，比如通過桿26的搖動，接收到要嚙合起動檔的要求。然后控制軟件查詢車速是否處于預定的最大值以下。比如，如果車輛低于每小時3公里行駛，那么車輛就是處于從停止狀態起步的階段。一個適當的速度傳感器42連接到車輪41，向控制器30提供車速反饋。如果車速超過了這個最高車速，那么當車輛通常已經運動，并且已正運動時，不需要聯鎖裝置。在這種工況下，不需要操作員下壓制動踏板以從空檔移動到嚙合位置。然而，如果車速低于這個最高車速，那么控制器查詢制動踏板是否起作用。如果制動器被接合，那么換檔元件124被允許移動到嚙合起動檔的位置。
從而，依靠比操作員希望的更快的嚙合檔，本發明消除了任何不小心搖動桿26的趨勢。
已經公布了本發明的一個優選實施例。本領域普通技術人員將會認識到形成本發明一部分的控制和機械元件。此外，本領域普通技術人員將會認識到在本發明的范圍內可進行修改。為此，下面的權利要求書將決定本發明的真正的范圍和內容。
權利要求
1.一種重型車輛中嚙合傳動檔的方法，包括步驟(a)提供用于重型車輛的變速器，該變速器包括用于在空檔和起動檔之間驅動變速器部件的自動執行器；并提供換檔輸入元件，以便允許操作員在從停止狀態起動的情況下指示從空檔移動到起動檔的要求；和(b)接收從空檔移動到起動檔的要求；除非車輛制動器被接合，不實現起動檔的嚙合；并且，如果確定了車輛制動器被接合則嚙合所述起動檔。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述重型車輛具有不需要任何操作員輸入的自動離合器。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述輸入元件是旋轉元件，操作員可以向前和向后轉動所述輸入元件來指示檔位速度變換的要求。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，制動器踏板控制所述制動器的動作，所述方法包括一個步驟，該步驟確定在實現所述從空檔到嚙合檔的嚙合之前所述制動器踏板被壓下。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，速度傳感器確定重型車輛的速度是否處于最大值以下，并且，如果車速超過所述最大值，則不執行步驟(2)的方法。
6.一種變速器控制器，包括控制元件，該控制元件被編程，以便接收來自操作員的輸入要求，并控制變速器元件從空檔移動到嚙合檔位和在可嚙合的檔位之間移動，所述控制元件還可操作以便接收指示車速的信號和指示制動作用的信號，如果所述車輛速度小于最大值，并且所述制動信號不指示制動器被接合，則所述控制器阻止從空檔移動到傳動檔的嚙合。
7.一種變速器系統，包括變速器，該變速器具有多個可選擇嚙合的檔位，和可移動以選擇性的嚙合所述檔位的元件，當聯接有所述變速器的車輛停止時，所述元件處于空檔位置；用于所述變速器的控制器，所述控制器可操作以便接收來自操作員的改變所述變速器中速比的輸入需求信號，所述控制器還接收指示與車輛相聯的制動器是否被接合的信號和指示所述車輛速度的信號，所述控制器還接收在從停止狀態起動的情況下操作員要求從空檔移動到嚙合位置的信號；并且當接收到從空檔移動到嚙合檔的要求時，如果所述車輛低于預定的最大速度運動，并且制動器沒有被接合，則所述控制器阻止從空檔移動到嚙合檔。
全文摘要
重型車輛變速器設置有聯鎖裝置，如果車輛處于由停止狀態起動，聯鎖裝置防止從空檔移動到嚙合速比。聯鎖裝置確保在實現嚙合之前操作員確實希望嚙合傳動檔。該方法也結合在用于變速器的控制器中。該方法和控制器最優選地結合在具有自動離合器的一種類型的自動變速器中，該自動離合器不需要任何操作員輸入。
文檔編號B60W10/10GK1759264SQ200480006189
公開日2006年4月12日 申請日期2004年2月28日 優先權日2003年3月6日
發明者埃爾溫·韋爾納, 羅納德·米策爾, 詹姆斯·亨利·德沃爾, 安托尼·羅伯特·薩伊曼 申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司