专利名称：使用离心离合器的传动系统的制作方法
相关申请本申请是2000年12月13日提交的临时申请60/255358的部分继续申请。
本申请涉及名称为“用于使用离心离合器的传动系统的控制器”的美国申请No.09/(00-rTRN-348)和名称为“离心离合器”的美国申请No.09/(00-rTRN-403)，二者都转让给了本发明的受让人，且提交日与本申请相同。
更特别地，本发明的一个优选实施例涉及一种车辆自动机械传动系统，该系统使用仅由发动机速度控制的离心主摩擦式离合器和一个控制器，该控制器用于在闭环基础上在车辆发动条件下(即从停止起动)控制发动机供油，从而提供目标发动机速度和/或发动机扭矩。
离心操作的摩擦式离合器在现有技术中是已知的，一般包括一个由原动机(通常是电动机或内燃机)驱动的驱动输入部件，及可与驱动部件一起旋转的重量，在驱动部件旋转后，该重量将在离心力的作用下径向向外移动，使驱动输入部件与一个从动输出部件摩擦啮合。离心操作离合器的例子可参看美国专利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，其公开的内容在这里作为参考引入。
这样的全部或部分自动机械传动系统在现有技术中也是公知的，它能在确定了需要从当前啮合速比换档到空档然后换档到一个目标速比时，在保持车辆主摩擦离合器啮合的同时将起动自动燃油控制，从而减小要脱离啮合的爪形离合器上的扭矩，这可以参看美国专利4,850,236，5,820,104，5,582,558，5,735,771，5,775,639，6,015,366和6,126,570。这些系统包括向发动机供油以实现和保持零传动系扭矩的系统，以及向发动机供油而迫使一个或多个扭矩反向的系统，见美国专利4,850,236。在感应了空档位置之后，这些系统将在保持主离合器啮合的情况下使发动机以一个被确定为产生用于啮合目标传动比的同步条件的速度旋转。
使用离心离合器的车辆传动系系统，特别是重载车辆的传动系系统一直不能令人满意，因为发动机一般由节气门装置位置控制，而不是在目标发动机速度和/或发动机扭矩基础上以闭环为基础，因而不能提供对于车辆发动和低速运行的可接受的控制。使用离心主离合器的现有技术车辆传动系系统没有设置具有损坏和/或过热保护的离合器，和/或没有构造成在选择以允许在主离合器啮合状态下实现动态换档的发动机速度下锁定或释放。
根据本发明，通过提供一个离心主摩擦式离合器和一个使用该离合器的车辆自动传动系统而减少现有技术中的不足或者使之最小，该离合器利用闭环控制来提供对于重载车辆发动和低速运行的可接受的性能，并构造成允许在主离合器啮合状态下实现动态换档。优选地，闭环控制将提供损坏和/或过热保护。
所述是通过提供一种离心离合器结构实现的，该离心离合器结构将在初始时锁定在一个低于换高档所需的速度，并且在完成换高档后，在发动机速度高于(I)换低档所需的最高速度和(ii)最低允许的期望发动机速度时，通过控制发动机供油不释放锁定状态，以使发动机速度和/或扭矩等于或不超过一个目标值，该目标值是根据表示节气门装置位置，发动机速度、发动机扭矩、传动系统输入轴速度、传动系统输出轴速度、传输啮合齿轮传动比和离合器打滑中的两个或更多的感应输入信号值确定的。
该离心主离合器不需要外部离合器致动器或传感器，不需要与机械联接件、电源和/或流体动力联接。
因此，本发明的一个目的是提供一种新的和改进的离心操作车辆主摩擦式离合器和使用该离合器的自动机械传动系统。
在阅读了下面结合附图对优选实施例的描述后，本发明的这个和其它目的和优点将变得明显。
图5是与图4中的离心机构一起使用的辊、斜面和夹紧力限制弹簧机构的局部剖视图；图6A和6B是局部剖视图，表示分别在完全径向向内脱离啮合位置和完全径向向外完全啮合位置的离心配重位置；图7是本发明的示意性局部剖视图；图8A和8B是本发明发动逻辑电路的流程图。
在系统10中，一个变速齿轮传动装置12包括一个主传动部分14，它与一个分离器型辅助传动部分16串联，通过本发明的离心主摩擦离合器20驱动联接到一个内燃机18(如公知的汽油或柴油发动机)上。作为例子，传动装置12可以是本领域公知的、由本申请的受让人EATON公司以“Super-10”和“Lightning”为商标销售的类型，并可参照美国专利4,754,665、6,015,366、5,370,013、5,974,906和5,974,354而更详细地看到，它们公开的内容在这里作为参考引入。
发动机18包括一个与离心主离合器20的一个驱动部件60联接的曲柄轴22，该曲柄轴22与一个从动部件62摩擦啮合或脱离啮合，该从动部件62与传动装置的输入轴28联接。一个传动输出轴30从辅助传动部分16伸出，用于通过一个轴31或者传动箱与车辆驱动轮驱动联接。
与主摩擦离合器结合使用的术语“啮合”和“脱离啮合”分别表示离合器能够或者不能传送相当大量的扭矩。在缺少至少最小夹紧力的情况下，摩擦表面的随机的接触不认为是啮合。
如可从
图1中看到的，离心离合器20不需要外部离合致动器，并根据发动机旋转速度(ES)而操作。离心离合器20还无需联接操作联接件、指令信号输入、动力电子装置和/或压缩空气和/或液压回路。本发明最经济的应用是干式离合器，但本发明也可用于湿式离合器技术。
传动系统10还包括用于感应发动机旋转速度(ES)的转速传感器32，用于感应输入轴旋转速度(IS)的传感器34，用于感应输出轴旋转速度(OS)的传感器36，并提供表示速度的信号。传感器37提供表示节气门踏板位置或扭矩需求的信号THL。该信号通常是燃油节气门位置的百分比(0％到100％)。发动机18可以是电控的，包括一个与一电子数据链路(DL)联通的电子控制器38，该电子数据链路在一个工业标准协议下工作，如SAEJ-1922、SAE J-1939、ISO11898等。
可设置一个X-Y换档致动器，该致动器可以是例如美国专利5,481,170、5,281,902、4,899,609和4,821,590中所示的类型，用于自动或者通过无连杆式换档转换传动装置的主部分和/或辅助部分。也可提供一个上面有换档把手44的手动操作换档杆42。换档把手44可以是所述美国专利5,957,001中描述的类型。众所周知，换档杆42以一种公知的换档方式被手动操纵，用于有选择地将各种换档速比啮合或者脱离啮合。换档把手44可包括换档开关44A，通过该开关44A，车辆操作者将请求自动发动机供油控制，以释放扭矩锁定，并可换档到传动装置空档。换档选择器46使车辆驾驶者能够选择一种操作模式，并提供一个指示它的信号GRT。
系统10包括一个控制单元50，最好是美国专利4,595,986、4,361,065和5,335,566中所示类型的基于微处理器的控制单元，这些专利的公开内容在这里作为参考引入，控制单元50用于接收输入信号54并根据预定的逻辑规则处理该信号，从而向系统致动器，如发动机控制器38、换档致动器40等发出指令输出信号56。
如所知道的那样，为了使车辆机械传动装置，特别是重载车辆中的爪形离合器脱离啮合，必须释放啮合的爪形离合器的扭矩锁定。如果不希望打开主摩擦式离合器20，则可通过向发动机供油产生假定的零传动系扭矩和/或通过强迫扭矩反向而释放扭矩锁定，这肯定会导致零传动系扭矩的交叉。
如参照所述美国专利4,850,236、5,582,558、5,735,771、5,775,639、6,015,366和6,126,570中看到的，在现有技术中，人们还知道这样的全部或部分自动化的机械传动系统，在确定了需要从当前啮合速比换档到空档，然后换档到一个目标速比时，该机械传动系统将在保持车辆主摩擦离合器啮合的情况下起动自动燃油控制，从而减小要脱离啮合的爪形离合器上的扭矩。主离合器保持啮合的换档在许多情况下是优选的，因为这种换档会具有更高的换档质量和/或对传动系系统磨损较小。这些系统包括向发动机供油以实现和保持零传动系扭矩的系统，见美国专利4,593,580，其公开的内容在这里作为参考引入，以及向发动机供油而迫使一个或多个扭矩反向的系统，见美国专利4,850,236。在感应到传动装置空档位置之后，离合器保持啮合，发动机速度被控制到一个基本上同步的速度，以啮合一个目标传动比(ES＝OS×GRT)。
人们已经知道控制发动机扭矩以获得所需的输出或飞轮扭矩，这可以参考美国专利5,620,392，其公开的内容在这里作为参考引入。这里使用的发动机扭矩指的是表示发动机扭矩的一个值，通常是最大发动机扭矩，从该值可计算或估计飞轮扭矩的输出。美国专利5,509,867和5,490,063中公开了最大发动机扭矩与飞轮扭矩之间的关系，其公开内容在这里作为参考引入。
可从工业标准数据链路DL，如符合SAE J-1922、SAE J-1939或ISO11898的数据链路发出或读取一个或多个发动机扭矩或扭矩极限值。
例如，符合SAE J1939或类似协议的数据链路允许系统控制器50以几种方式中的一种在数据链路上向要供油的发动机发出指令，如(I)根据操作者对节气门的设定，(ii)获得控制或目标发动机速度(ES＝EST)，(iii)获得控制或目标发动机扭矩(ET＝ETT)以及(iv)将发动机速度和发动机扭矩保持在极限以下(ES＜ESMAX和ET＜ETMAX)。数据链路还可承载许多输入/信息信号，如发动机速度(ES)，发动机扭矩(ET)等。
下面更详细地描述离心离合器20的结构。离合器20包括一个固定而与发动机曲柄轴22(通常位于发动机飞轮处)一起旋转的输入或驱动部分60，以及固定且在传动装置输入轴28上旋转的输出或从动部分62。如人们所知道的，输入部件60的旋转会导致离合器20将发动机输出端，通常是发动机飞轮，与传动装置输入轴28啮合并驱动联接。离合器20的夹紧力及扭矩传递能力是发动机18和离合器输入部件60的旋转速度(ES)的函数。离合器20应当在发动机速度略大于发动机怠速时到达初始啮合，应当在发动机速度低于第一次换高档时的发动机速度时完全啮合。与通常啮合的普通弹簧施压主摩擦离合器不同，离合器20在低发动机速度下脱离啮合。
为了在主离合器啮合状态下实现正确的车辆发动和动态换档，一旦完全啮合，离合器20应当在发动机速度大于以下速度的情况下保持完全啮合(I)开始换低档时的最高期望速度及(ii)在换高档之后的最小期望发动机速度。初始啮合是离合器摩擦表面的初始扭矩传递接触，如从美国专利4,646,891和6,022,295中看到的，该专利的公开内容在这里作为参考引入。可看到，仅用于如果换档完成时的期望发动机速度超过一个最小参考值而起动单一或越级换高档的逻辑电路可以参看美国专利6,113,516和6,149,545，该专利公开的内容在这里作为参考引入。
图2是表示离合器20的一个优选实施例中在不同的发动机速度下的夹紧力以及扭矩传递能力的图表。
在所示例子中，系统10是一个重载卡车的传动系，发动机18是一个电控柴油发动机，其怠速约为600RPM至700RPM(点64)，其可控最高速度约为1800RPM到2000RPM。在优选实施例中，离合器20将在略大于发动机怠速的约800RPM(点66(ESIE))移动到初始啮合，并在发动机速度提高时具有提高的夹紧载荷(线70)。离合器将在约1400RPM(点72)，在最大夹紧力4000磅或低于最大夹紧力4000磅的情况下最完全啮合。一旦处于最大夹紧载荷，离合器20将如直线74和76表示的保持锁定，直到发动机速度小于约850RPM(点78)，该最大夹紧载荷被选择来在极端条件下(即在显著大于期望扭矩载荷时基本上零空转)锁定离合器。在释放点，离合器20随发动机速度减小将非常快地脱离啮合(点80)，以防止发动机失速。
850RPM低于(I)发出换低档命令时的最小发动机速度，及(ii)起动单一或越级换高档时换高速档完成时的最小期望发动机速度，见美国专利6,149,545，其公开内容在这里作为参考引入。因此，具有图2中所示性能特征的离心离合器20将使已调整车辆平稳发动，并将确保离合器保持啮合用于动态换高档和换低档。
参照图5、6A、6B和7可以看到离心离合器20一个优选实施例的结构。离合器20包括一个离合器外壳组件100，摩擦盘组件102，中间压力板104和摩擦盘组件106。如从常规离合器中所公知的那样，外壳组件100和中间压力板104安装在发动机飞轮上用于与之一起旋转，并且包括离合器的驱动部分60，摩擦盘组件102和106一般花键联接到传动装置输入轴28上，并包括离合器的从动部分62。
离合器20的部分20A可以在结构上和功能上与现有的双板离合器基本上相同。外壳组件包括四个在枢轴销112处枢轴连接到外壳组件的离心配重110。复位弹簧114径向向内偏压离心配重110而置于止动件116上(见图6A)。止动件118限定离心配重的径向向外运动(见图6B)。当发动机和外壳100旋转时，离心力的作用使离心配重110克服弹簧114的偏压从图6A中的位置向图6B中的位置移动。离心配重110分别承载一个或多个辊120或者功能相似的楔形部件，它将作用于一个反应表面与一个斜面之间，以提供与主摩擦离合器20啮合的轴向夹紧力。图7是受辊120作用的操作部件的示意图。离合器20的部件以断面示出，环绕输入轴28的旋转轴线旋转。
辊120被接收在一个固定反应板125的基本上平的表面124与一个可轴向移动的斜板128的斜面126之间。表面124也可倾斜和/或楔形部件可具有一个楔形构造。也可以使用其它楔形构造。反应板125可手动和/或用调节机构125A自动调节，以接纳磨损等。斜板通过一个预加载的弹簧部件132作用于一个可轴向移动的主压力板130，该弹簧部件132将限制由斜板向主压力板130施加的轴向力。主压力板130将在摩擦板的摩擦垫134上施加一个夹紧力CF，摩擦垫134夹在主压力板130的表面130A与中间压力板104以及中间压力板104与发动机飞轮136的表面136A之间。
摩擦板102和106的轮毂部分140和142分别花键联接到输入轴28上用于与之一起旋转，而板125、128、130和140与发动机飞轮136一起旋转。
静止时，其中一个辊120将与表面126的凹陷部分146啮合，且不向摩擦垫施加向左的轴向夹紧力。随着辊充分径向向外运行到斜面126的倾斜部分148上时，施加一个增加的轴向夹紧力(见图2中的线70)。当辊进一步径向向外运行到表面126的平面伸展部分150上时，夹紧力将保持在由预加载弹簧132限定的上限值(capped value)(见图2中的线74和76)。在完全压缩弹簧132之前，离心配重110将撞击止动件118。通过弹簧施加力来限制所施加的最大力在现有技术中是已知的，如参考美国专利5,901,823所看到的。
将辊120从斜面部分148向上移动到平部分150比克服复位弹簧114的弹簧力154的作用将辊保持在平部分上需要更大的离心力152。这说明了图2中点72表示的最大夹紧力发动机RPM值与图2中点78表示的释放发动机RPM值之间的差。可以向表面150和/或斜面148的倾斜部分和/或平部分150增加后部锥形和/或凹陷，可以修改相对质量和/或弹簧114的弹簧比，以改变图2中点78表示的发动机脱离啮合速度。
众所周知，为了以起动比(即以输入轴速度与输出轴速度的相对较高的比)发动重载车辆，在输入轴需要的扭矩(根据坡度，例如600到900磅英尺)小于以高速移动车辆所需的扭矩。一般的重载车辆柴油发动机在最大扭矩RPM时具有约1400到2200磅英尺的最大扭矩输出。
对于主摩擦离合器20的一个实施例，1000磅的夹紧力将提供约600到700磅英尺的扭矩能力，而4000磅英尺的夹紧力将提供约3000磅英尺的扭矩能力，远超过发动机扭矩能力和传动系能力，并且当离合器处于图2中线74和76所示的上限夹持载荷条件下时，提供了较大的安全余量。
当车辆发动时，即当从停止状态起动车辆时，根据是否在陡坡起动或者是否在其它高阻力条件下起动，离合器20应当锁定在750RPM至950RPM之间。在车辆发动模式下，即当车辆停止或者处于非常低的车速时，离合器不完全啮合而起动速比啮合时(倒，10个向前速度传动中的第一、第二、第三和第四档)，本发明的控制逻辑电路将在发动模式下工作。
在发动模式下，离心主离合器从脱离啮合到啮合的传动取决于发动机速度的提高。在没有发动机速度控制算法的情况下，系统会被粗心的驾驶员误用和急剧啮合，因为发动机速度的快速提高等同于“扔弃”或“爆裂”常规手动离合装置中的离合器。在本发明的优选实施例中，通过使用SAEJ1939通信链路，控制算法使用“速度和扭矩限制”模式在啮合过程中控制发动机速度和发动机速度的变化率。一旦传感到啮合(通过监测发动机速度与输入轴速度之间的下降差)，则在完全啮合点，算法从现有发动机扭矩极限开始切换到高于所要求发动机扭矩的受控的持续增高。一旦扭矩超过驾驶员要求，则将完全节气门控制返回驾驶员。图8A和8B是本发明发动控制的一个优选实施例的流程图。
离心离合器20被设计成在一个适当的发动机RPM(如900RPM)下完全啮合。算法使用一个节气门位置调整的发动机速度极限(如750RPM至950RPM)在啮合过程中控制发动机速度。例如，见图3，在50％节气门位置，发动机速度将被限制在850RPM，直到传感到啮合。在啮合点，实际的发动机扭矩值被捕捉到并被用作节气门“复原相位”的开始点。利用J1939“速度和扭矩限制”模式将扭矩极限从开始扭矩点向上增加到一个最终值。扭矩将以一个速率向上增加，该速率可随节气门位置和/或啮合齿轮传动比而变化。最好将向上增加速率选择成使传动系统振动最小，并避免传动系统的自然频率。
由于离心离合器随离合器旋转速度的增加提供增加的离合力，算法利用节气门踏板设定来保持所期望的发动机速度极限，该速度极限在传动系统中转化成所需扭矩。图3中示出对于节气门踏板位置的目标发动机速度的图表。例如，如果节气门从0％位移移动到50％位移，则发动机将被指令从怠速(约600-650RPM)快速增加到750RPM，这是离合器初始啮合点，然后以较慢的调整方式提高到850RPM。测试显示，约500RPM/SEC的快速上升速率以及约200RPM/SEC的调整上升速率提供了令人满意的结果。如果驾驶员实施完全的(100％)节气门，则可使用一个增加性能组，如750RPM/SEC至初始啮合发动机速度，然后从250RPM/SEC到目标速度。
如这里使用的，可通过发出一个特定发动机速度指令而直接发出发动机速度指令，通过发出一个发动机速度极限而间接发出，或者通过发出一个相关参数，如发动机扭矩或发动机扭矩极限而发出指令。
为降低节气门位置，发出指令使发动机速度立即等于较低的目标值。当向发动机供油至发动目标值(如在50％节气门时850RPM)时，发动机速度被保持在该值，同时将发动机速度(ES)与传动装置输入轴速度(IS)进行比较，以传感离合器空转(ES-IS)。当传感到离合器没有空转地啮合时(ES-IS＜RPM，REF等于约±50RPM)，将向发动机发出指令使扭矩值增加到对应于节气门踏板位置的扭矩值，然后将供油控制返回到操作者。可根据所使用的起动速度来修改增加速率，在较高起动速度(第三或第四)时比在较低起动速度(第一或第二)时更快。对于利用其可以将燃油控制返回到操作者的节气门复位逻辑电路，可以参考美国专利4,493,228和4,792,901，这些专利的公开内容在这里作为参考引入。
发动机速度目标(EST)不必是节气门位置的线性函数，可随所传感的系统参数，如起动速度而变化，见图8中的线82。还可以响应所感应的离合器磨损、性能退化等来改变关系。
本发明的发动机控制还会受制于美国专利5,797,110、6,052,638和6,080,082中看到的发动机和/或传动系扭矩的限制，这些专利的公开内容在这里作为参考引入。
控制最好包括过热保护，在扭矩下离合器不断空转时会发生这种情况(即驾驶员试图通过离合器的空转将停止位置保持在一个等级)。可以用若干种方式对此进行传感，如传感加速度是否小于一个参考值((dos/dt)＜REF？)，或者由所传感的车辆运行条件来传感或估计离合器温度，见美国专利4,576,263，其公开的内容在这里作为参考引入。
在传感到潜在的离合器过热问题后，控制逻辑电路可通过提高或降低发动机RPM来反应。如果提高发动机RPM，则离合器将啮合，使操作者用一种不同的方法保持车辆位置。如果降低发动机速度，则驾驶员将提高节气门位置，这将导致发动机速度的提高和离合器锁定。为降低用空转离合器来将停止位置保持在一个等级上的可能性，系统可装入一个斜坡保持装置160。该斜坡保持装置将由ECU150控制，并在离合器脱离啮合且所指示的车辆速度为零时施加。当施加节气门且所产生的扭矩到达一个预定水平时将释放斜坡保持。例如，这种斜坡保持装置可以是一个单独的制动或减速装置，或者使用车辆基础制动。
在一个替换实施例中，可设置一个快速释放机构200。在需要在极陡的坡上(大于15％或20％)换高速档的情况下可能需要该机构。在如重载等其它恶劣操作条件下，可能必须使用脱离装置200。快速释放机构200由ECU500发出的指令操作，并可包括一个刚性离合或摩擦离合装置。
因此，可以看出，提供了一个新的和改进的传动系统及其使用的离心主摩擦离合器。
尽管已经以一定的特殊性描述了本发明，但应当理解，优选实施例的描述仅是作为例子，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可在形式和细节上作多种改变。
权利要求
1.一种车辆自动传动系统(10)，包括一台具有发动机输出部件(136)的内燃机(18)，一个发动机控制器(38)，具有至少一个操作模式，用于控制发动机供油以控制发动机速度(ES)和发动机扭矩(ET)中的至少一个，一个具有一输入轴(28)的多速变速齿轮传动装置(14)，一个用于将所述发动机输出部件驱动联接到所述输入轴上的主摩擦离合器(20)，一个手动操作的节气门(37)，用于手动要求一定的发动机供油，一个系统控制器(50)，用于接收输入信号(54)，所述输入信号包括两个或多个指示下列各项的信号(i)发动机速度(ES)，(ii)节气门位置(THL)，(iii)啮合传动比(GR)，(iv)输入轴速度(IS)，(v)车辆速度以及(vi)发动机扭矩(ET)，并根据逻辑规则处理所述信号，从而向至少包括所述发动机控制器的系统致动器发出指令输出信号(56)，该系统的特征在于所述主摩擦离合器(20)是一个离心操作离合器，所述系统控制器至少在一个操作模式中向所述发动机控制器发出指令信号，以根据下列确定值中的两个或更多个控制(i)发动机速度和(ii)发动机扭矩中的至少一个(i)节气门位置、(ii)发动机速度、(iii)发动机扭矩、(iv)输入轴速度。
2.根据权利要求1的传动系统，其中所述发动机控制器和所述述系统控制器通过一个电子数据链路(DL)通信。
3.根据权利要求1的传动系统，其中所述传动装置包括至少两个有选择地由刚性离合器啮合或脱离啮合的传动比。
4.根据权利要求2所述的传动系统，其中所述传动装置包括至少两个有选择地由强制离合器啮合或脱离啮合的传动比。
5.根据权利要求1的传动系统，其中所述系统控制器包括用于传感车辆发动条件的逻辑规则，所述操作模式是车辆发动操作模式。
6.根据权利要求5的传动系统，其中所述传动装置具有一个或多个起动速比，对所述车辆发动条件进行传感，确定所述传动装置是否以起动速比啮合，车辆速度是否小于一个参考值(OS＜REF)且所述主摩擦离合器没有啮合。
7.根据权利要求2的传动系统，其中所述系统控制器包括用于传感车辆发动条件的逻辑规则，所述操作模式是车辆发动操作模式。
8.根据权利要求7的传动系统，其中所述传动装置具有一个或多个起动速比，对所述车辆发动条件进行传感，确定所述传动装置是否以起动速比啮合，车辆速度是否小于一个参考值(OS＜REF)且所述主摩擦离合器没有啮合。
9.根据权利要求7的传动系统，其中所述系统控制器向一个换档致动器发出指令信号以使所述传动装置换档，所述控制器只有在完成换高速档到一个目标速比(ES＝OS*GRT)时估计的发动机速度超过一个最小参考值时(ES＞EsMIN)才换高速档，所述离合器具有一个可与所述发动机输出部件一起旋转的驱动部件(60)和一个可与所述输入轴一起旋转的从动部件(62)，所述离合器具有一定的取决于所述驱动部件旋转速度的啮合，所述离合器在发动机怠速下脱离啮合，所述离合器在大于所述发动机怠速(ESIE＞ESIDLE)的一个初始啮合发动机速度(ESIE)下初始啮合，所述离合器在至少一个锁定发动机速度(ESLOCKUP)下实现最大啮合(74/76)，所述锁定发动机速度大于所述初始啮合发动机速度(ESLOCKUP＞ESIS)，所述离合器在小于所述锁定发动机速度并小于在换高速档之后所期望的所述最小期望发动机速度(ESMIN)(ESLOCKUP＞ESDISENGAGE且ESMIN＞ESDISENGAGE)的一个脱离啮合发动机速度(ESDISEHGAGE)下保持在所述最大啮合。
10.根据权利要求9的传动系统，其中所述系统控制器在不小于一个最小换低速档值(ESDSMIN)的发动机速度下发出换低档指令，所述锁定发动机速度大于所述最小换低档值(ESMIN＞ESDSMIN)。
11.一种车辆自动传动系统，包括一台具有发动机输出部件的电控内燃机，一个具有至少一个操作模式的发动机控制器，用于控制发动机供油以控制发动机速度和发动机扭矩中的至少一个，一个具有一输入轴的多速机械变速齿轮传动装置，一个用于将所述发动机输出部件驱动联接到所述输入轴上的主摩擦离合器，一个手动操作的节气门，用于手动要求一定的发动机供油，一个系统控制器，用于接收输入信号，所述输入信号包括两个或多个指示下列各项的信号(i)发动机速度，(ii)节气门位置，(iii)啮合传动比，(iv)输入轴速度，(v)车辆速度以及(vi)发动机扭矩，并根据逻辑规则处理所述信号，从而向至少包括所述发动机控制器的系统致动器发出指令输出信号，该系统的特征在于所述主摩擦离合器是一个离心操作离合器，所述系统控制器具有至少一个操作模式，其中向所述发动机控制器发出指令信号，从而根据所传感的发动机速度控制发动机速度。
12.根据权利要求11的传动系统，其中所述系统控制器包括用于传感车辆发动条件的逻辑规则，所述操作模式是车辆发动操作模式。
13.根据权利要求12的传动系统，其中所述传动装置具有一个或多个起动速比，对所述车辆发动条件进行传感，确定所述传动装置是否以起动速比啮合，车辆速度是否小于一个参考值且所述主摩擦离合器没有啮合。
14.根据权利要求11的传动系统，其中发到所述发动机控制器的所述指令信号是通过一个电子数据链路发出的。
15.根据权利要求11所述的传动系统，其中发到所述发动机控制器的所述指令信号是通过一个电子数据链路发出的。
16.根据权利要求11的传动系统，其中所述系统控制器向一个换档致动器发出指令信号以使所述传动装置换档，所述控制器只有在完成换高速档到一个目标速比(ES＝OS*GRT)时估计的发动机速度超过一个最小参考值时(ES＞EsMIN)才换高速档，所述离合器具有一个可与所述发动机输出部件一起旋转的驱动部件和一个可与所述输入轴一起旋转的从动部件，所述离合器具有一定的取决于所述驱动部件旋转速度的啮合，所述离合器在发动机怠速下脱离啮合，所述离合器在大于所述发动机怠速的一个初始啮合发动机速度(ESIE)下初始啮合，所述离合器在至少一个锁定发动机速度(ESLOCKUP)下实现最大啮合(74/76)，所述锁定发动机速度大于所述初始啮合发动机速度(ESLOCKUP＞ESIS)，所述离合器在小于所述锁定发动机速度并小于在换高速档之后所期望的所述最小期望发动机速度(ESMIN)(ESLOCKUP＞ESDISENGAGE且ESMIN＞ESDISENGAGE)的一个脱离啮合发动机速度(ESDISEHGAGE)下保持在所述最大啮合。
17.根据权利要求16的传动系统，其中所述系统控制器发出指令，在不小于一个最小换低速档值(ESDSMIN)的发动机速度下换低档，所述锁定发动机速度大于所述最小换低档值(ESMIN＞ESDSMIN)。
18.根据权利要求1的传动系统，其中所述系统包括一个由所述指令信号(56)控制的断开装置(200)，用于从所述输入轴(28)快速驱动断开所述发动机输出部件(136)，所述控制器包括逻辑规则，该规则在感应到爬陡坡时需要换高速档时起作用，使所述断开装置将所述发动机输出部件从所述输入轴驱动断开，而不考虑发动机速度。
19.根据权利要求18的系统，其中所述断开装置包括一个刚性离合器。
20.根据权利要求18的系统，其中所述断开装置包括一个摩擦离合器。
全文摘要
一种车辆传动系统(10)，包括一个离心操作的主摩擦离合器(20)，用于将发动机(18)驱动联接到一个机械传动装置(12)的输入轴(28)上。用闭环发动机速度(ES)控制器来控制在车辆发动条件下离合器的啮合。
文档编号B60W10/02GK1479837SQ01820493
公开日2004年3月3日 申请日期2001年12月12日 优先权日2000年12月13日
发明者T·A·杰尼斯, T A 杰尼斯 申请人:伊顿公司