专利名称：控制器辅助手动换档变速器的变速杆换档系统/方法
技术领域：
本发明涉及手动换档变速器的控制器辅助换档，尤其涉及一种如优选实施例中所述的用于手动换档变速器的控制系统/方法，该控制系统/方法将(1)首先检测操作者的换档意图并自动减少动力传动系统的扭矩，以便减少扭矩锁死，方便地换至空档；(2)在检测到换至主变速部分空档后检测一目标传动比，使发动机基本以啮合目标传动比的同步转速旋转，并在检测到啮合目标传动比的基本同步的状况前禁止从空档进行换档。
另外本发明还涉及一种用于控制器辅助手动换档变速器的控制系统/方法，这种变速器能自动控制发动机扭矩和/或转速，使车辆操作者能完全啮合目标传动比。
控制器辅助手动换档变速器系统在现有技术中是已知的，典型的这类系统包括传感器，执行器和一个以微处理器为基础的控制器，它能通过检测操作者的换档意图减小传动系统的扭矩和/或通过检测将要换入的目标传动比并达到啮合目标传动比的同步条件来自动地辅助手动换档。这样的控制器辅助系统可以参见美国专利4593580；4850236；4676115；5582558；5755639；5735771；6015366；以及公开的英国专利申请GB2335010A，其中公开的内容将在此结合作为参考。
变速器系统的变速杆(换档杆)球头中带有控制器和/或传感器在现有技术中是已知的，可以参见美国专利4723642；5228361；5957001，其中公开的内容将在此结合作为参考。
美国专利5508916中说明了一种自动变速器系统，该系统在档位啮合过程中会引起实际同步的抖动。已经受理而未审结的美国系列申请09/330570中公开了检测到爪式离合器部分啮合时减少发动机输出扭矩。上述公开的内容在此都将结合作为参考。
现有技术中的变速系统并不能全都令人满意，因为它们需要增加成本提供单独的或一些动力同步器；它们需要大量的附加传感器和/或执行器；它们需要驾驶员提供目标传动比的独立信号；它们不能在仍保持高的换档质量的情况下提供高的变速杆跳动阻抗力；不能减少换档时间；不能控制发动机燃油供应使爪式离合器完全啮合和/或没有高可靠性，不能防止非同步换档。
根据本发明，现有技术中的缺点通过提供一种控制器辅助手动换档变速器系统而减少或克服，该系统可从当前啮合传动比位置方便地脱离啮合，能防止非同步换档和换档跳动，并且可以提供条件使爪式离合器能够方便、完全地啮合达到目标传动比，上述内容与前述的控制器辅助系统相比较均可以用减少的附加费用实现。
在优选实施例中，前述内容是通过提供一种用于手动换档变速器的辅助系统实现的，该变速器最好是一插入式组合变速器，由一电控发动机驱动，该发动机与一工业标准电子数据链路相连，例如一SAE J-1939或J-1922数据链路。系统设有传感器和逻辑规则，以检测换档意图并且指示一目标传动比，并且将指令进行自动发动机燃油供给，以降低在脱开一当前啮合的传动比时的动力传递扭矩，并且当变速器在空档时进行同步，以啮合一目标传动比。
一柱塞执行器组件响应指令信号，以有选择地延伸和收缩一卡止柱塞，其与换档轴上的槽配合，以有选择地抑制X-Y变速杆运动，从而抑制非同步的传动比啮合，并且提供一挂档后的卡止，以防止变速杆跳出。
在啮合一目标传动比的过程中，如果由变速杆位置传感器仅检测到爪式离合器的部分啮合，并且啮合一段时间，则发动机会在大约零动力传递扭矩抖动，造成大约真实的同步转速的抖动，以减少扭矩锁止调节，允许离合器完全啮合。
因此，本发明的一目的是提供一新的和改进的控制器辅助的受到换档变速器系统。
通过结合附图阅读优选实施例的下列描述，本发明的这一和其它目的及优点将变得显而易见。
图1是本发明的控制器辅助手动换档变速器的示意图；图2是图1的变速器系统中应用的位置和方向力传感器示意图；图3是图1的变速器中应用的锁止/卡止柱塞组件的示意图；图4A和4B是本发明的控制系统/方法流程示意图；图4C是为啮合目标传动比而使发动机以同步转速运转的优选方法的流程示意图；图4D、4E和4F是本发明的控制方法/系统为达到目标传动比而使爪式离合器完全啮合的流程示意图；图5示出了图1的变速器系统中应用的卡止柱塞组件的结构；图6是出了图1中的变速器系统中应用的调节器力传感器的结构；图7A、7B、7C分别是爪式离合器最小啮合、半啮合和完全啮合状态的示意图。
下文描述中所用的术语“组合变速器”代表速度变换或齿轮变换变速器具有一个主变速器部分和一个辅助动力单元，如一个辅助变速器部分，它与主变速器部分串接，在主变速器部分选择的齿轮减速可以在辅助变速器部分组合进一步的齿轮减速。
本发明优选实施例的控制器辅助手动换档组合变速器系统10在附图1中示出。在系统10中，一个齿轮换档变速器12包括一个手动换档的主变速器部分14，它与插入式辅助变速器16串接，并通过一个手动的摩擦主离合器20或其他非刚性连接与一个内燃机18，例如众所周知的汽油机或柴油机，驱动相连。辅助变速器部分16最好是如美国专利4754665和5390561中所示的3层4速组合插入/分段式(splitter/range type)，其中所公开的内容将在此结合作为参考。
发动机18包括一个曲轴22，曲轴与主离合器20的驱动件24相连，上述驱动件通常与被驱动件26摩擦啮合，被驱动件与变速器的输入轴28相连。变速器输出轴30从辅助变速器部分16伸出驱动车辆驱动轮的连接部分，例如通过驱动轴或类似件。为了方便图解示意，变速器12示意为(2+1)×(2)×(2)型变速器，它有9或10个可选择的前进档，可参见附图2中的换档模式示意图。这种普通类型的变速器在现有技术中是公知的，本申请的受让人，易通公司，以商标“Super-10”销售这种变速器，这种变速器更详细的内容可以参见美国专利6015366、5974906和5974354，其中所公开的内容将在此结合作为参考。
附图2中示出的换档模式12A是众所周知的“H型”，它包括两个或多个垂直支柱(倒档和第1/第2，第3/第4和第5/第6，第7/第8和第9/第10)在所说的“Y-Y”(或啮合/非啮合)方向上延伸，一个水平连接的支柱12B沿“X-X”(或选择)方向延伸，并位于Y-Y方向中间的空档位置处。
控制器辅助变速器系统10还包括检测发动机转速(ES)的转速传感器32，检测输入轴转速(IS)的转速传感器34和检测输出轴转速(OS)的转速传感器36，它们还能提供信号。发动机18可以是电控发动机，它包括一个电控器38，该电控器通过以工业标准协议，如SAE J-1922,SAE 11939,IS011898或类似协议，为基础的电子数据链接(DL)通讯。如现有技术中所公知的，一个人工操纵的离合器踏板(未示出)或一个执行器(未示出)可以用来选择将通常处在结合状态的主离合器20结合与分离。
一个辅助部分执行器40用来控制辅助部分的插入和/或分段传动比。最好是，至少插入式换档执行器是一个三位置的执行器，允许插入式换档部分换档并保持在一个高插入式传动比，一个低插入式传动比或一个插入式空档位置，这种结构及其益处可以参见美国专利5651292；5974906和5970810，其中公开的内容将在此结合作为参考。
变速器系统10包括一个手动操作的变速杆42，其上又一个变速杆球头44。变速杆球头44可以是前述的美国专利5957001中所述的类型。众所周知，变速杆42以公知的换档模式手动操作(见附图2)来选择啮合或分离各种变速比。一个位置传感器46可以用来检测变速杆在变速模式中的X-Y位置并提供一个信号(SL)。这种X-Y位置传感器在现有技术中是公知的，其例子可以参见美国专利5743143；5894758；5950491和5911787，其中所公开的内容将在此结合作为参考。变速器系统10还包括一个锁止/卡止柱塞组件48，附图3中示出，其结构和功能将在下面详细描述。
变速器系统10包括一个控制单元，最好是一个如美国专利4595986,4361065和5335566中所示以微处理器为基础的控制单元，其中公开的内容将在此结合作为参考，它用来接收输入信号54并根据预定的逻辑规则对其进行处理，给系统执行器发出命令输出信号56。输出信号56被发送给系统执行器，例如发动机控制器38，辅助部分换档执行器40和禁用卡止柱塞组件50。
变速器系统10还包括受力极限检测器50，它可以检测操作者施加在变速杆上向前或向后的力并能够对其提供信号。参见附图2，可见变速杆球头44位于变速杆42上的中心，它最好通过弹性可变形的例如弹性轴套50A或类似件来设置。如果操作者在变速杆球头44上施加足够的力使弹性材料50A变形，就会接触到向前的力传感器57或向后的力传感器58而产生向前的力信号(EF)或向后的力信号(FA)。这种基本类型的传感器可以参见美国专利5228361，其中公开的内容将在此结合作为参考。
附图6示出了变速杆球头中力传感器50的另一种结构。简单地说，杆球头44通过一个销子51A枢装在变速杆42上。一个压缩弹簧51B位于弹簧帽51C和51D之间使杆球头弹性地位于轴上中心处。一个赫尔效应(HALL-effect)传感器组件51E用来检测变速杆球头对于轴向前或向后的运动。
传感器组件51E包括三个磁铁51F、51G和51H，它们非常靠近安装在电路板51K上的传感器51I、51J。
通过将向前和向后力信号与变速杆位置信号组合应用，可以确定操作者的意图。作为例子，如果变速杆在第5/第6档位60上，一个向前的力信号(FF)会被认为，驾驶者想要脱离当前的啮合传动比状态移动到空档位置，而一个向后的力信号(FA)则会被忽略。当在换档模式62的空档位置且与换档模式64的第3/第4及第5/第6支柱对齐时，一个向前的力信号会被认为驾驶者想要换档至档位模式位置66的第3/第4档，而一个向后的力信号会被认为驾驶者想要换档至档位模式位置60的第5/第6档。当然，如果没有方向力信号，沿着换档模式支柱64从空档位置62到一个位移位置(例如68)的移动将被认为操作者想要啮合换档模式位置66的第3/第4档。
正如在现有技术中所公知的，变速杆42沿着支柱12B在X-X方向是可移动的，该方向也叫做选择方向；在Y-Y方向也是可移动的，该方向叫做啮合分离方向，可以使可选择的爪式离合器在变速器12的主变速器部分14选择啮合与分离。典型的换档机构包括一个或者多个换档轴或换档导轨70，其上有一个或多个换档拨叉72，它将与一个爪式离合器元件啮合或分离选择的传动比。如附图3所示，典型的换档轴70可以从中间位置或空档位置向前或向后移动，以啮合或分离选择的传动比。变速杆球头组件和单换档轴组件在现有技术中是公知的，其例子可以参见美国专利4550627；4974468；4873881；4920815和5737696，其中所公开的内容将在此结合作为参考。
轴70带有内锥度和/或阶梯槽74、76、78，每次其中的一个将与一个锁止/卡止柱塞82延伸位置部分的内锥尖80共同配合。一个柱塞执行器84最好是气动或液动柱塞86，它可滑动并密封地安装在圆柱体88内，响应来自控制器52的输出信号命令。空档槽76最好(但不必须)比挂档槽74和78深。
简单地说，轴70在其最前端位置时，柱塞82会向下延伸接触到槽74，进而禁止轴70和其上拨叉72的轴向移动。相似地，轴70在其中心位置或空档位置时，柱塞82会向下延伸，这样其上的锥尖80会与由轴70所定义的槽76啮合，进而禁止轴从空档位置向前或向后的轴向运动。如图所示，锥尖80和槽74、76、78均有向内倾斜的坡度，使得轴克服柱塞的偏压轴向运动，从而组件48具有抑制(inhibit)而不是禁止(prohibit)锁死或卡止的功能。当然，通过提高柱塞86上向下的力和/或改变锥尖和/或槽的坡度角，机构48可以提供胜于抑制功能的禁止功能。
当柱塞82向下延伸，机构50处在前或后位置时，可以提供挂档后的卡止作用，防止变速杆或轴70抖动而引起的跳动或其他不必要的轴向运动。爪式离合器的跳动及其原因在美国专利5758543中有详细地描述，其中公开的内容将在此结合作为参考。
参见附图3和5可见，活塞86是一个面积变化的活塞，它有一个面向压缩空气室102的小面积表面100，压缩空气室与空气源S(例如随车携带的空气系统)保持连通，还有一个面向可选择的压缩或排气室106的更大面积的表面104。气室106的压缩(加压)和排气通过一个响应系统控制器命令信号的螺线管控制阀门来控制。
一个弹簧110在活塞上提供一个向下，相对较小的力，该力小于气室102的压缩空气作用在表面100上向上的力。
在车辆发动机运转且车辆空气系统充气的条件下，气室102将被持续压缩，活塞86将向上偏压使柱塞82缩回。如果气室106被压缩，空气作用在较大表面104上向下的力将大于作用在较小表面100上向上的力，活塞86将向下偏压使柱塞82延伸与换档轴70上对齐的槽相接触。
当车辆空气系统未充气(如起步)时，弹簧110会至少提供一个小的空档锁止作用，直至空气系统充气。
参见附图5，导管102A将气室102连接到车辆空气系统(通常是一个过滤并被调节的源)，导管106A将气室106连接到阀108，空穴112可以通风防止油泵出或发生类似情况。上述组件有适当的密封件114。
变截面活塞的操作装置在现有技术中是公知的，可参见美国专利5231895，其中公开的内容将在此结合作为参考。
通过使用脉宽调制或相应的控制技术，和/或通过仔细地选择锥尖80和槽74、76、78的角度，气室106内的空气压力可以选择调整，只在卡止/锁止柱塞82上施加一个小的向下的力，使操作者在恰当地选择了空档或一个齿轮传动挂档位置时，可以有“感觉”。
在一个可选择的实施例中，只提供一个空档槽76与柱塞82相互作用。
在操作过程中，变速系统10将检测操作者操作变速杆的意图，这包括从当前啮合传动比到空档，然后从空档到目标传动比的换档。一个“变速杆换档”包括主变速部分传动比的变化并通过将变速杆从一个换档模式位置移动到另一个不同的换档模式位置来完成。单插入式换档(例如从第5档至第6档)不需要使用变速杆42，它是自动完成或响应插入式传动比选择开关90的动作完成的。
在优选实施例中，从当前啮合传动比开始换档的意图通过检测施加在变速杆上Y-Y方向朝向空档位置的力来测出。例如，在第3或第4齿轮档(换档模式位置66)，一个向后作用超过预定界限值的力(约5至10磅)会被认为表示驾驶者想要从当前啮合的传动比换至空档。一旦检测到这种意图，系统将响应插入式换档执行器40的命令，将插入式副变速部分向空档位置处偏压并继续自动控制发动机燃油供给，使动力传动系统的扭矩保持一个较小的值，进而减少扭矩锁止并使爪式离合器可以方便地分离。最好如前面提及的美国专利4850236中所公开的，发动机的燃油供给使发动机的扭矩保持最小然后使爪式离合器先经过一个正扭矩再经过一个负扭矩而分离(即在正负驱动扭矩之间“抖动”)。一旦检测到要分离当前啮合传动比的意图，卡止柱塞82将被收回(如附图3所示，向上移动)。这时，只需操作者很少的注意力相对容易地从当前啮合传动比转换至Y-Y方向62的空档带。
当检测到主传动部分或辅助传动部分在空档位置时，控制器将停止向发动机发出指令使之在零扭矩值左右抖动并最好使发动机怠速或以啮合目标传动比的同步转速运转。检测主传动部分空档，通常通过一个X-Y位置传感器46检测变速杆在空档带62的Y-Y方向上，控制器将命令插入式换档执行器进行自动或手动选择插入式传动比。插入式传动比可以通过插入式换档开关90来选择，该开关通常位于变速杆球头上，或者通过自动选择(见美国专利5435212，其中公开的内容将在此结合作为参考)，锁止/卡止柱塞82受力使之处在延伸位置其端部80与槽76的壁接触而弹性地阻止换档轴70的轴向运动。此时，系统将在X-Y位置传感器的基础上确定真正的目标传动比(GRT),X-Y位置传感器将表明变速杆是否与换档模式的“倒档和第1/第2档”支柱或“第3/第4和第5/第6档”支柱或“第7/第8和第9/第10档”支柱对齐，以及作用在变速杆上向前或向后的力的方向。若是一个组合变速器，插入式换档按钮的位置也被用来确定目标传动比。
作为例子，如果变速杆与换档模式第7/第8和第9/第10档的支柱对齐，一个向前的力则表示第7或第8齿轮(档)是目标齿轮，一个向后的力则表示第9或第10齿轮是目标齿轮。确定目标传动比后，控制器将使发动机在现有车辆操作条件的基础上保持啮合目标传动比的同步转速。典型地，基本同步的转速是输出轴转速与目标传动比之积。当然，如现有技术中所公知的，计算目标同步转速可以有偏差。根据发动机与卡止柱塞组件的反应时间，当发动机转速接近目标同步转速时，柱塞82将被命令收回，使轴70可以为啮合目标传动比在适当的方向上轴向运动。
一旦检测到目标传动比已经啮合，锁止/卡止柱塞将再次被延伸到槽74或78中，以防止换档轴70可能与变速杆抖动引起的跳动或类似运动一起的不必要的轴向运动。一旦检测到目标传动比已经啮合，发动机燃油供给又由操作者控制。
附图4A和4B是本发明的控制系统/方法流程示意图。
柱塞82也可以被用来在分段(range)换档过程将主传动部分锁止在空档位置。
作为一种选择，换档的意图和/或目标传动比可以仅在来自变速杆位置传感器信号SL的基础上确定，如果柱塞端部80与轴70上槽74、76或78的侧壁之间的间隙增大，使得换档模式中允许一定程度的变速杆空程，并足够提供变速杆可检测的移动而可以确定换档的意图和/或目标传动比。
为了减少确定真正的目标传动比(GRT)的错误并减少达到啮合真正的目标传动比(离合器20啮合，ESSYNCH=ISSYNCH=((OS*GRT)±偏差量))所需基本同步的发动机转速/输入轴转速的时间，最佳实施例利用下述控制技术(见附图4C)。
利用来自变速杆球头力传感器的输入信号(FF/FA)、X-Y变速杆位置传感器的输入信号(SL)和/或换档意图开关的输入信号，系统将确定在进行变速杆换档。一旦检测到变速杆换档在进行，空档计时器52A起动，一个计时标记器起动，记录延迟时间TDELAY。延迟时间，TDELAY，选择得使操作者可以从当前啮合传动比，GRC，换到一个确定真正的目标传动比(GRT)的有用位置。
延迟时间TDELAY值是一个经验选择值(例如150至300毫秒，最好是225毫秒)，并且可以适应性地变化。
在延迟期间，会设定一个目标传动比(GRASSUMED)，且在检测到主传动部分空档后，该传动比会被用来控制发动机转速(例如发动机燃油供给使得发动机转速ES向着OS*GRASSUMED改变)。
如果没有明显相反的指示，认为正在换入高档(例如GRASSUMED=GRC+1)，如在此使用的，“当前啮合传动比”(GRC)表示当前啮合着的传动比，或上一个啮合着的传动比，如果变速器当前未处在啮合状态。
设定的传动比用来给发动机一个达到目标同步转速的“初始起步”，并减少换档时间。通常认为换入高档不需要发动机制动或类似的操作，发动机加速比发动机减速要快得多。
显示换高档不当的条件包括(i)非常低的发动机速度(怠速或接近怠速)，(ii)从最高传动比位置64A(即GRc=第9或第10档)换档，和(iii)变速杆位置处于换档模式中当前传动比位置的左边。在这样的情况下，采取一单个换低档(GRASSUMED=GRc-1)在时间超过计时器时间后(T＞TDELAY)，计时器标记将关闭，通过位置信号和力信号计算真正的目标传动比(GRT)，并用此传动比来控制发动机的燃油供给。当检测的发动机转速达到目标同步转速时(ES=((OS*GRT)±偏差量))，锁止/卡止柱塞缩回允许同步换档至目标传动比GRT。
希望系统IO在主离合器20啮合的状态下被驱动，除去车辆起动和停止状态。如果系统检测到在动力换档过程中主离合器20分离(通过离合器位置传感器(未示出)或ES不等于IS)，系统最好如上所述进行操作，除非插入式换档执行器40在检测到主传动部分啮合在目标传动比处时才将插入式副变速部分换档至空档位置，这时插入式副变速部分将被啮合在适当的插入式传动比。
前述已经受理未审结的美国专利系列申请09/012880，名称为可变阻力换档导轨卡止组件及应用该组件的换档控制方法，其中公开了一种卡止件的使用，一检测到企图换档的信号该件就会缩回，从而不影响换档质量地为换档导轨的轴向运动提供足够的挂档后的卡止力。
根据本发明，刚刚啮合目标传动比后，如果位置显示信号(SL)显示为达到目标传动比爪式离合器只有主传动部分部分地啮合，操作者恢复控制发动机燃油供给的控制程序不会立即起动。
使燃油供给恢复由操作者控制的阀门回复技术在现有技术中是公知的，可以参见美国专利4792901和4493228，其中公开的内容将在此结合作为参考。
参见附图7A-7C可见，爪式离合器200包括两个带有相互啮合的齿202A和204A的爪式离合件202和204，上述啮合的齿可以轴向分离使离合器脱离啮合或轴向接合使离合器啮合。在示意图中，离合件204通过与换档导轨70相连的换档拨叉72相对离合件202轴向运动。
在图7A中，离合器200只是轻轻地啮合(在206处端部接触)。在这种情况下，全扭矩将引起扭矩锁止，阻止完全啮合并可能损坏离合器齿端。
在图7B中，离合器的啮合程度约为50％，此时不引起离合器齿损坏，大约50％到80％的扭矩极限值可以被传递。
在图7C中，离合器60完全啮合，如果少于完全啮合的完全恢复起动，可能发生扭矩锁止的情况，这将会阻止驾驶员随后完全啮合爪式离合器。
根据本发明，如果系统传感器(例如变速杆位置信号(SL))表明驾驶员只想部分啮合目标传动比爪式离合件，将起动一个程序，使动力传动系统的扭矩在正值和零或负值之间抖动，减轻扭矩锁止，使完全啮合已经啮合的爪式离合器相对容易(如用较小的力)。见前述的美国专利4850236；5582558和5508916有关“抖动”的讨论。抖动将持续到检测到基本完全啮合或一段参考的持续时间。
如果抖动持续一段时间，抖动发生在恢复操作者控制燃油供给之前的时间是固定的(例如约100至400毫秒)或者根据啮合程度、施加在变速杆上的力或类似情况而变化。
图4D、4E和4F是本发明的控制方法/系统使主传动部分相对简单完全地啮合达到目标传动比而使爪式离合器完全啮合可选择的实施例流程示意图。
相应地，可见提供了一个用于控制器辅助手动换档变速器系统新的和改进的控制系统/方法。
虽然本发明的描述带有一定程度的特殊性，可以理解优选实施例的描述只是以举例的方式给出的，对形式和细节的大量改变不会脱离下述本发明权利要求的主旨和范围。
权利要求
1．—种控制手动换档车辆变速系统动力换档的方法，车辆变速系统包括一个变速杆换档非同步变速器；该变速器包括一个输出轴和一个通过非刚性驱动连接燃油控制发动机的输入轴，一个手动操作的变速杆，该变速杆可以按预先确定的换档模式将换档元件从空档位置移到至少一个啮合选择的齿轮传动比的啮合位置，上述选择的齿轮传动比通过一个刚性爪式离合器(200)分离或啮合，上述爪式离合器包括一个相对轴向可动的第一爪式离合件(202)和第二爪式离合件(204)，其上带有可以相互啮合的爪式离合器齿(202A,204A)，上述离合件可以从分离位置轴向移动至(a)低程度啮合位置，此时上述离合器齿处在最小啮合状态(图7A),(b)高程度啮合位置，此时上述离合器齿处在大致完全啮合状态(图7C)；还包括一个接收表示系统运行状态输入信号并根据逻辑规则处理上述信号，给系统执行器发出命令输出信号的系统控制器，上述方法包括下述步骤检测上述变速杆件的位置；如果上述选择的齿轮传动比已经啮合，检测上述爪式离合器件的啮合程度；如果上述选择的齿轮传动比已经啮合且上述爪式离合器件没有达到基本完全啮合，命令上述发动机减少输入轴和输出轴之间的扭矩传输。
2．如权利要求1所述的方法，还包括下述步骤如果(a)上述变速杆件在空档位置，(b)有表示啮合上述选择的齿轮传动比意图的条件，(c)啮合上述选择的齿轮传动比的基本同步条件不存在，则使上述发动机自动以啮合上述选择的齿轮传动比的基本同步转速(ES=(OS*GRT)±偏差量)旋转。
3．如权利要求2所述的方法，还包括下述步骤如果上述选择的齿轮传动比已经啮合且上述爪式离合器齿已基本完全啮合，则开始恢复由车辆操作者进行燃油控制。
4．如权利要求1所述的方法，其中减少扭矩传输的命令在开始恢复由车辆操作者进行燃油控制一段时间后进行。
5．如权利要求2所述的方法，其中减少扭矩传输的命令在开始恢复由车辆操作者进行燃油控制一段时间后进行。
6．如权利要求3所述的方法，其中减少扭矩传输的命令在开始恢复由车辆操作者进行燃油控制一段时间后进行。
7．如权利要求4所述的方法，其中所述的一段时间根据爪式离合器的啮合程度变化。
8．如权利要求5所述的方法，其中所述的一段时间根据爪式离合器的啮合程度变化。
9．如权利要求6所述的方法，其中所述的一段时间根据爪式离合器的啮合程度变化。
10．如权利要求4所述的方法，其中所述的系统包括一个用来检测施加在上述变速杆上力的大小和方向的传感器(50)，并且所述的一段时间根据上述力的大小和方向变化。
11．如权利要求5所述的方法，其中所述的系统包括一个用来检测施加在上述变速杆上力的大小和方向的传感器(50)，并且所述的一段时间根据上述力的大小和方向变化。
12．如权利要求6所述的方法，其中所述的系统一个用来检测施加在上述变速杆上力的大小和方向以及根据上述力的大小和方向变化的时间的传感器(50)。
13．如权利要求7所述的方法，其中所述的系统包括一个用来检测施加在上述变速杆上力的大小和方向的传感器(50)，并且所述的一段时间根据上述力的大小和方向变化。
14．如权利要求8所述的方法，其中所述的系统包括一个用来检测施加在上述变速杆上力的大小和方向的传感器(50)，并且所述的一段时间根据上述力的大小和方向变化。
15．一种控制手动换档车辆变速系统动力换档的系统，车辆变速系统包括一个变速杆换档非同步变速器；该变速器包括一个输出轴和一个通过非刚性驱动连接燃油控制发动机的输入轴，一个手动操作的变速杆，该变速杆可以按预先确定的换档模式将换档元件从空档位置移到至少一个啮合选择的齿轮传动比的啮合位置，上述选择的齿轮传动比通过一个刚性爪式离合器(200)分离或啮合，上述爪式离合器包括一个相对轴向可动的第一爪式离合件(202)和第二爪式离合件(204)，其上带有可以相互啮合的爪式离合器齿(202A,204A)，上述离合件可以从分离位置轴向移动至(a)低程度啮合位置，此时上述离合器齿处在最小啮合状态(图7A),(b)高程度啮合位置，此时上述离合器齿处在大致完全啮合状态(图7C)；还包括一个接收表示系统运行状态输入信号并根据逻辑规则处理上述信号，给系统执行器发出命令输出信号的系统控制器，上述系统的特征在于上述逻辑规则，包括下述规则检测上述变速杆件的位置；如果(a)上述变速杆件在空档位置(b)有啮合上述选择的齿轮传动比意图的条件(c)啮合上述选择的齿轮传动比的基本同步的条件不存在，然后使上述发动机自动以啮合上述选择的齿轮传动比基本同步的转速(ES=(OS*GRT)±偏差量)旋转；如果上述选择的齿轮传动比已经啮合，检测上述爪式离合器件的啮合程度；如果上述选择的齿轮传动比已经啮合且上述爪式离合器件没有达到基本完全啮合，命令上述发动机减少输入轴和输出轴之间的扭矩传输。
16．如权利要求15所述的系统，其特征在于，还包括下述逻辑规则如果上述选择的齿轮传动比已经啮合且上述爪式离合器齿已基本完全啮合，则开始恢复由车辆操作者进行燃油控制。
17．如权利要求15所述的系统，其中减少扭矩传输的命令在开始恢复由车辆操作者进行燃油控制一段时间后进行。
18．如权利要求16所述的系统，其中减少扭矩传输的命令在开始恢复由车辆操作者进行燃油控制一段时间后进行。
19．如权利要求17所述的系统，其中所述的一段时间根据爪式离合器的啮合程度变化。
20．如权利要求18所述的系统，其中所述的一段时间根据爪式离合器的啮合程度变化。
21．如权利要求17所述的系统，其中所述的系统包括一个用来检测施加在上述变速杆上力的大小和方向的传感器(50)，并且所述的一段时间根据上述力的大小和方向变化。
22．如权利要求18所述的系统，其中所述的系统包括一个用来检测施加在上述变速杆上力的大小和方向的传感器(50)，并且所述的一段时间根据上述力的大小和方向变化。
23．如权利要求19所述的系统，其中所述的系统包括一个用来检测施加在上述变速杆上力的大小和方向的传感器(50)，并且所述的一段时间根据上述力的大小和方向变化。
24．如权利要求20所述的系统，其中所述的系统包括一个用来检测施加在上述变速杆上力的大小和方向的传感器(50)，并且所述的一段时间根据上述力的大小和方向变化。
全文摘要
一种用于控制器辅助手动换档变速器系统(10)的控制系统/方法,检测爪式离合器的不完全啮合(附图7A和7B)并使发动机在零动力传动系扭矩附近抖动,允许车辆操作者完全啮合(附图7C)爪式离合器(200)。
文档编号F16H63/30GK1323708SQ0111966
公开日2001年11月28日 申请日期2001年4月27日 优先权日2000年4月27日
发明者D·A·胡赫斯, K·L·马克斯, R·K·马基维克 申请人:易通公司