专利名称：啮合错误降级模式控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于复式半阻挡、细分型自动或半自动变速系统的换档的控制方法和控制系统。自动和半自动机机械变速系统在先有技术中已为众知，显在美国专利NO.4,361,060、4,648,290和5,109,721中说明，在此作为参考引用该专利揭示内容。细分型的半阻挡复式变速器在先有技术中已为众知，并在美国专利NO.3,924,484、4,735,109和4,736,643中说明，在此作为参考引用该专利揭示内容。
尤其是，本发明涉及自动复式半阻挡机械变速系统的细分部分啮合错误控制方法/系统，其中，当检测到主部分啮合在其要求的传动比，和已经啮合的是目标比之外的已知比，这说明细分部错误和将适应细分部错误运行模式。在细分部啮合错误运行模式中，与已知比相关的细分部比是错误细分传动比，并且禁止接着的细分部换挡。
在一可选择的实施例中，当检测到或者主部分或者辅部分啮合在对于变速器目标齿轮比来说所要求的比，而有关的辅部分或主部分比在一段时间后还未被啮合，换挡控制将引起辅部分或主部分中可允许比的啮合，和此后包括没有啮合的辅部分和主部分的比的所有比的组合将不被允许。
适用于例如重型卡车和/或客车的重型车辆和汽车两者的全自动变速系统测油门开口或位置，车辆速度，发动机速度等，按照检测内容自动将车辆变速器换档，在先有技术中已众所周知。这种全自动(自动换档)机械变速器使用电子和/或气压逻辑和动作机构使机械(即刚性positive)离合器啮合和松离，以达到要求的齿轮比。参阅美国专利NO.3,961,546；4,081,065；4,361,060；4,569,255；4,576,065；4,595,986；和4,576,263可以看到这种变速器的例子，作为参考在此引用该专利揭示内容。
已知的半自动机械变速控制，其特点能提供若干齿轮比之间自动变换，而通常容许司机选择何时变换为特定传动比，无论是选择紧接的上一档或下一档，或是跳过一个或多个档，和选择何时滑动(即不完全啮合)车辆主离合器在更低的爬行档。而且，半自动控制系统禁止司机选择的会引起发动机速度降低在空转速度以下(即在发动机低速会引起停车和/或过载)的过高的比(即上档)和假如这样换档会引起发动机过速的过低的比(即下档)。参阅上述美国专利NO.4,648,290可以看到这种半自动变速控制的例子。
在美国专利NO.RE32,591中揭示了包括半阻挡、细分型复式变速器的自动和半自动机械变速器(简称“AMT”)的换档的控制方法，其特点为每次换档，单式(只为辅部分)和复式(主和辅部分)两种情况，包括主变速部分换档至空档，以容许阻挡辅部分的换档，无需预选的爪离合件的同步的过渡，在此作为参考引用该专利揭示内容。
虽然上述自动、半阻挡变速系统和其控制方法是大致满意的，但在一些情况目标齿轮比没有啮合，这样，要求提供啮合错误检测技术和错误补救模式和/或错误降级运行模式。
依照本发明，提出在每次换档时将主部分换至空档的这种类型的自动细分型，半阻挡变速系统的换挡控制系统/方法，它会检测在啮合比不是目标时细分部啮合错误，和一旦检测到这种错误，就适应细分部啮合错误降级运行模式，在此模式中啮合的细分部比是错误(default)细分部分，并且进一步的细分部换档被禁止或，可供选择地，一旦检测到或者主部分或者辅部分啮合在对于变速器目标齿轮比所要求的比，和在一段时间后有关的辅部分或主部分的比还未啮合，换档控制将引起辅部分或主部分中可允许比的啮合，和此后所有比的组合，包括没有啮合的辅部分和主部分的组合都不被允许。
因此，本发明的目的是提出在每次换档时将主部分换至空档的这种类型的复式半阻挡，细分型自动机械变速器的换档的一种新的经改进的控制系统和控制方法。
结合附图，阅读以下详细说明的最佳实施例，将能显而易见本发明的这种和其他目的和优点。
附图如下
图1是细分型、半阻挡自动/半自动机械变速系统的示意图。
图2是图1所示系统中控制元件和传感器的符号表示的简图。
图3和3B表示图1所示系统的控制和显示台。
图4是“4×3”12速复式细分型半阻挡变速器的符号表示图。
图4A-4D是图4的变速器的各种元件的局部视图。
图5表示图4的变速器的典型换档模式。
图6A和6B是以流程图格式表示的本发明的换档控制。
图7A和7B是以流程图格式表示的本发明的可供选择的换档制。
在最佳实施例的本说明中，仅为说明的目的将运用一些术语，并不打算受其限制。术语“向上”，“向下”，“向右”和“向左”是对附图中所定的参考方向而言。术语“向内”和“向外”分别是对所描述的装置或其部分的几何中心朝向和背离而言。这些适用于上面特别提到的术语和相同含义的术语的派生词。
术语“复式变速器”(“compound transmission”)用于指明具有主变速部分和串联连接的辅变速部分的变化速度可以被在辅变速部分的所选择的减速可以被压辅变速部分再次选择的减速复合。此文所运用的术语“细分型复式变速器”(splitter-type compoundtransmission”)指明其辅部分用于提供各个可选择的小档，用以将主变速部分中选择的档(齿轮比)划小的这样一种复式变速器。在细分型复式变速器中，主变速部分典型地提供较宽的档，这宽档又被辅部分细分或划小。
术语“阻挡变速器”(“blocked transmisson”)或“阻挡变速器部分”应指变换齿轮经常啮合变速器或变速器部分，其特征在于由于所选择的齿轮从空档轴向移动至其啮合位置和借助弹性偏压的刚性离合器，若干轴向可移动的齿轮中所选择的一个与轴不可旋转地连接，和挡环用于在刚性离合件基本上达到同步转动之前阻止这种啮合，这种同步状态是通过人工和/或自动操纵变速器输入和/或输出轴，从而引起它们之间的同步状态的度过而达到的，而一般不是通过足以引起其中之一离合件和与其有关的装置和另一离合件一起转动的所选择的离合件的摩擦接触来达到的。阻挡变速器和/或变速器部分在美国专利NO.3,799,002；3,924,484；4,192,196和4,440,037和欧洲专利NO.0,070,353中说明，在此作为参考引用该专利揭示内容。
本发明的自动或半自动控制系统特别优越地适用于具有与阻挡细分型辅部分串联连接的非同步的、非阻挡主变速部分的这种类型的细分型复式变速器。这样变速器在先有技术中已为众知和称为“半阻挡”变速器，和在美国专利NO.4,735,109；4,736,643；4,930,078和5,042,327中说明和图示。
参阅图1，司机操作的油门24的位置由传感器22检测，指示该位置的信号(THD)被送至中央处理单元38，中央处理单元也从传感器28接收与发动机速度有关的输入和/或从传感器32接收与变速器输入轴速度有关的输入，从传感器36接收与变速器输出轴速度有关的输入，接收和司机换档杆或“操纵杆”1的正或负的动作信号(以下更详细地说明)。要理解发动机速度就是变速器输入轴速度的指示，反之亦然，尤其是假如离合器16是非滑动地啮合的话，而变速器输出轴速度是车辆速度的指示。传感器35也可以提供，以检测主轴速度，它与传感器36一起将能检测变速器12的辅助部分是否啮合在特定比。
正如在图1和2中所揭示的变系统10的控制逻辑电路、传感器、传动机构可以如上述美国专利NO.4,361,060和4,595,986所揭示的。特别是，中央处理单元38接收输入，按照预定的逻辑规则处理输入，向气压和/电气传动机构发出指令输出信号，用以控制排气(exhaust)刹车17和/或输入轴刹车18，以快速上档，和自动油料控制26，以“上升”或“下降”油料供给发动机14，以达到快速同步转动，为通过操作器30的换档的离合器控制和通过变速器操作器34的传动换档作好准备。
中央处理单元也发出指令输出信号至显示器2，这将在下面详细说明。自动/半自动变速系统10可以额外地包括一通常的脚踩的人工操作的离合器控制3，仅打算用于从静止开始启动和/或低速爬坡运用情况。控制单元38接收指示人工操作的离合器控制3位置和车辆刹车4的动作的信号。自动/半自动机械变速系统10也包括电源和/或气压源(未图示)。
正如此文所运用的，术语“上升”(“blip”)指明油料供给发动机14有暂时的增加，而术语“下降”(“dip”)指明油料供给发动机瞬间的减小。术语“上升”和“下降”通常与自动控制器38相关联，它发出指令，分别增加或减少油料对发动机的供给，而与操作者选择的人工操作的油门踏板24的位置无关。发动机可以是电子控制的，如可以通过控制SAE J1922，SAE J1939和/或CAN协议的这种类型的电子数据通信线路(DL)与控制器38通信。
正如参阅图3可以看到的，中央处理单元38可以装在一个盒子或外壳38A中，这外壳上有显示屏2，显示屏2包括上挡指示2′，下档指示装置2″和现行啮合的齿轮传动比显示2，这外壳上还有换档杆1，任选的允许的反转按钮1A，外壳内还有中央处理单元电子电路38B。
半自动机械变速系统10的控制系统的示意图也在图2中画出。
参阅图3B，显示器2包括上档指示区2′，下档指示区2″和现行啮合的齿轮比指示区2。如图所示，现行啮合的齿轮比显示区2现在正显示“6”，这表明车辆变速正运行在第六档。上档显示区2′有三行，指示按照检测的输入参数，例如检测的发动机或输入轴速度和检测的输出轴速度，并按预定的逻辑规则或程序加以处理所允许的可允许顺次的上档的最大数，在现在情况下，这三行指示一个、二个或三个上档是可允许的。因此司机可以选择可允许的上档，直接或为第七档、第八档、或为第九档速度。下档显示区2″有二行，指示按照检测的数据并按预定的逻辑或程序处理允许的可允许顺次的下档的最大数。在现在情况，显示区2′中二行指示变速可允许下档至第五档或第四档。
简言之，通过将在测定的或计算的车辆速度下和完全啮合的主离合器时在完成这样的上档或下档后预期的发动机速度与最大和最小允许的发动机速度的确定范围相比较，求得可能的上档或下档的可允许性。中央处理单元38不会发出指令信号来执行所选的不允许的传动比变化。更可取的，中央处理单元将执行最靠近由操作者所选的可允许的传动比变化。作为例子，假如显示器2指示状态如图3B所示，假设操作者要选择下档至第三档，这样下档因为不允许，不会被中央处理单元38所执行。然而，在最佳实施例中，中央处理单元38会发生指令输出信号，从第六档二次下档至第四档。
借助于机械的人工操作的离合踏板3达到换档，而无需操作者人工啮合和/或脱开主离合器16。主离合器踏板3(假如有的话)通常仅用于从静止启动、倒车或车辆离合器传统使用的运行情况等。
为了使变速器12换档，司机将杆1从图2和3所示位置向前(对于上档)和向后(对于下档)移动。为了选择一个上档(即换档至第七档)，司机向前移动杆1一次，和杆就返回到倾向的中间或中央位置。假如如图所示处于第六档，司机快速接连将杆向前移动三次，每次容许它返回静止，事实上他就跳过二档，和达到跳档直接换到第九档速(即第七和八档速不会被啮合)。
由于自动油门和离合器控制和输入轴和/或发动机的刹车，自动和迅速地达到离合器16的脱开和与所选的齿轮比有关的所选的爪式离合器件的同步。该控制系统是半自动的，和司机必须自行相机行事，决定何时上档或下档，和上或下几个档，而不要求去协调变速杆，油门踏板和离合器动作。一旦司机已选好所允许的传动比，油门在下档时上升以达到必需的同步，在上档时下降以达到必需的同步，所有这一切由中央处理单元38为司机自动完成。倒车运行模式仅仅在静止位置从空档可达到，那未通过将控制杆1从现行啮合的空档位置向后移动即可达到。为了防止不当心的“下档”变成倒车，可以设有倒车按钮1A，在请求倒车运行时，在中央处理单元解释控制杆1在空档位置向后移动之前一定要先按下倒车按钮。
尽管本发明以半自动机械变速系统为例加以叙述，它同样适用于全自动变速系统。
变速操作器34包括最好分为二个部分的电气压(“EP”)，第一部分与前盒有关、第二部分与后盒运行有关。EP管道是由电磁阀控制的管道和与装有变速活塞的气缸相关联。主部分控制可以是如美国专利NO.4,899,607所示的X-Y型，在此作为参考引入该专利的揭示内容。主部分控制34具有传感器34A，借此可以检测变速叉的位置，从而检测在主部分的啮合传动比。
更可取的，变速器12具有至少五档，最好为九档或以上的可选择的正向传动比。12正向速、细分型变速器12的结构和在变速器12的辅变速部分中所使用的阻挡的爪离合件的结构在先有技术中已众所周知，参阅上述美国专利NO.3,799,002；3,921,469；3,924,848；4,194,410；4,440,037；4,736,643和4,735,109将会更详细地了解。
参阅图4，变速器12包括与阻挡的细分型辅部分214串联连接的主部分212。变速器包括在它后端附近由轴承220支持的输入轴218，并具有通过花键与主轴非可转动连接的输入齿轮222。输入齿轮222同时带动若干主部分副轴以等速转动。在图示实施例中，变速器具有正好位于主轴228相反侧的二个主部分副轴224和226，主轴与输入轴218轴向对准，它在其前端具有定位部230，可旋转地安放在输入轴218的后端内，并受到其支持。
输入轴218通常由发动机带动仅在一个方向上转动，例如通过一可选择操作，正常啮合的摩擦主离合器C由油门控制的柴油机E带动。
每个主部分副轴224和226具有完全相同的副轴齿轮组，例如尺寸相同，齿数相同，正好位于主轴228相反侧的齿轮对236。
若干主部分主轴驱动齿轮246、248、250和252围绕着主轴228，并与主轴可选择地可离合，通过滑动离合器套环一次离合一个，正如在先有技术中众所周知的。
围绕主轴228的主部分主轴齿轮246，248和259分别与位于正好相反的副轴齿轮对238、240和242是连续啮合连接的，并受到它们的浮动地支持，这种固定装置和由此而来的特别优点在美国专利NO.3,105,395和3,335,616中有更详细的说明，作为参考在此引用该专利揭示内容。主轴齿轮252是倒车齿轮，通过传统的中间空转齿轮(未图示)与一对副轴齿轮244连续啮合连接。最前面的副轴齿轮236与输入齿轮222连续啮合，并受其驱动，从而每当输入轴可转动地驱动时，带动副轴224和226同时转动。
主部分主轴齿轮246、248、250和252；和主部分副轴齿轮236、238、240、242和244，和空转齿轮，全部与输入齿轮222经常啮合，并受其带动，于是结合在一起构成变速器12的输入齿轮传动装置。
正如可以看到的，在与主轴228有关的轴向五个主部分主轴齿轮上有各种支座环254。
滑动离合器套环256、258和268用键接合在主轴228上，以供其相对于主轴轴向移动和与主轴一起旋转，这正如先有技术中众所周知。
借助变速叉262轴向可滑动地滑动离合器256离合齿轮252在主轴上。借助变速叉264轴向可滑动地滑动离合器258离合或是齿轮250或是齿轮248在主轴上。借助于变速叉266轴向可滑动地滑动离合器260离合齿轮246在主轴上或将输入齿轮222(因而也是输入轴218)与主轴相离合。变速叉262、264和266连接在已知的变速杆外壳组件的变速杆或轨上。
现在考虑细分的辅部分214，主轴228往其中伸入，与输出轴274共轴排列并被导入其中，输出轴274又依次由总标为276的适当轴承支持在外壳216上。所述辅部分还包括若干辅部分副轴278和280，每个副轴在其上有完全相同的副轴齿轮组284，286和288。
正如先有技术中已知的和在上述美国专利NO.3,105,395所阐明的，为了缩小双副轴型复式变速器的轴向和横向尺寸，主部分副轴224和226与辅部分副轴错开90°主部分副轴由轴承290和292支持在外壳216上，而辅助部分副轴278和280由轴承294和296支持在外壳216上。
两个辅部分主轴齿轮308和310围绕主轴228，并分别与辅助轴齿轮对284和286经常啮合，并受它们浮动支持。输出齿轮312用键接合在输出轴274上以供相对输出轴轴向移动与它一起转动。输出齿轮312与辅副轴齿轮对288经常啮合。
弹性偏压的离合件316、318和320用键接合在主轴228上，并与挡块(未图示)一起提供在上述美国专利NO.3,799,002，3,921,469；3,924,484和4,736,643中所描述类型的弹性、阻挡的离合装置，以供一次一个地，分别有选择地离合齿轮308、310和312和主轴228。离合器316受到弹簧330的轴间偏压，并受到限位档环334限制其轴向移动。离合件318和320受到绕在主轴上的弹簧138轴向偏压而分离，并受到限位档环338和340限制其轴向移动。
齿轮312由变速叉342使其在轴向移动，齿轮308和310由环346连接，用作连接的轴向移动和单独的转动，并由变速叉348在轴向是可移动的。齿轮308、310或312有选择地一次一个地与主轴228咬合。当然，齿轮312与主轴228的咬合等效于将主轴228直接与输出轴274相连接。
变速器12的换档模式在图5中用符号说明。
参阅图4A-4D，可以看到本发明的阻挡，弹性偏压的离合器-挡块组件的详图。
可弹性的阻挡的爪式离合器结构位于可变换的主轴齿轮和辅部分之间，它具有弹性装置用于压紧这二者之间的咬合，这正如压上述美国专利NO.3,799,002；3,924,484和3,983,979中详细提出的。而先有技术中使用相对不易变形的档环的离合装置相互之间不完全相同，它们大体上类似的，因此就本发明而言，只要详细说明其中一种离合器即已足够，对于熟悉本技术的任何人来说，会毫无困难地理解同样的可以适用于其他离合器单元。因此，为此目的，参阅辅变速部分214位于主轴齿轮308和主轴228之间的刚性爪式离合器单元，所述爪式离合器单元总体标以356和包括围绕主轴228的环形离合环或离合件316。离合环316具有内键358，内键358位于主轴228上开有的相应的外健槽360内，从而将离合环316与主轴228互连一起转动。然而，相配合的键358和360容许离合环316相对于主轴228轴向自由滑动。将离合环316固定在主轴228上容许其相对于轴向移动但不准两者之间转动的其他装置也可以使用。止动环334位于在主轴228的外缘上形成的适当槽内，它的设置于接触离合环316和限制其向右的轴向移动。环316通常借助弹簧330弹性压入与止动环334的紧靠接合。
离合环316其上外齿362，外齿362适应于啮合主轴齿轮308上的内齿364。内齿364构成离合器组件356的另一爪式离合件。离合环316上的齿362在366处是楔形的，并与主轴齿轮308的齿364的前向缘在368处楔形的方式相同。每个楔形锥向延伸相对于主轴228的纵轴最好为30°至40°的角度。楔的准确角度和其优点在美国专利NO.3,265,173中详解释。弹簧330的另一端弹性压在固定在主轴228上的弹簧座件369。
齿362的选择数目，这里为三个，被部分地切去，以容许档环的存在，正如下文还要叙述的。然而，这种部分切去留下轴向缩短或部分切去的齿370，用以与档环协作。
现在参阅相对无变形的档块；也称之为档块环、档环和传感器；其一个总体标以324，它由围绕离合件316的环组成，它有适当数量的(这里为三对)的径向朝内凸部372和374，当恰当位置时这些凸部将与上述的外齿相配合。向内凸部或齿384和376在它们侧面上轮廓平稳地与齿362的相邻侧面相贴，它们位于伸入部分切去齿370和齿362之间其每一侧的空间中。每对凸部372和374圆周尺寸小于由部分切去370所限定的圆周空间，这样档环324可以相对于离合件316从图4B所示位置或者顺时针或者反时针方向有限转动，在图4B中齿372和374之间的空间与部分切去齿370对齐。或是档块齿372或是374碰到离合齿362，就会限制这种相对转动，和使挡环324与离合件316一起转动。然而，向内突出齿372和374之间的空间具有比齿370的相应圆周尺寸更宽的间隙距离，因此当在同步(或更准确地说，当离合元件的相对速度达到同步)时适当对齐，齿372和374跨在齿370上，和离合件320可以轴向穿入但不越过档环324，从而实现与它对应齿轮的啮合。
正如可以看到的，档环齿372和374的端面如在376和378处是楔形的。部分切去齿270的端面最好也上具有与档环的档齿372上楔形或斜面178和180互补的楔形或斜面380和382。斜面376、378、380和382的角度383这样选择，使得当主变速部分212啮合时挡齿和部分切去齿保留适当的阻挡位置，而当主变速部分没有啮合时(即在空档)，假如副部分变速已选择，在接触力作用下，档齿和部分切去齿倾向于使档环和离合器呈现非阻挡位置(通过使离合器316，挡环324和/或主轴228相对转动)。已经证明，相对于垂直主轴226的施转轴的平面P大约为15°-25°，最好为20°的斜面角382能充分满足大多数已知的半阻挡变速结构的要求。
正如参考上述美国专利3,924,484中详细描述的，环324的径向内侧面可以具有朝向内的槽384，用以容纳环形弹簧386，它通常具有比齿362的外径稍小的内径，因此当零件处于组装状态时，环386稍为向外张大，因而对所述齿362的外表面施加一很轻而有限的压力。因为环386不紧地和只有轻微摩擦接触地贴合在槽384的壁上，这对档环126和离合环316之间的轴向移动有显著的阻力，而对它们之间相对转动只有不显著的阻力。
适当的锥形表面388从档环324径向向外伸出，它的位置正好与齿轮308的径向内壁上相同的锥形表面390吻合。上述的轴向阻力是以使得在档环324上表面390的转动驱动效应要比在挡环324和离合件314之间可能存在的无论什么旋转阻力大得多。当离合环316移动，脱开啮合时，止位环392限制挡环324的移动离开前锥面390(图4A左面)。
正如可以看到要啮合所选的辅部分214比，一定要预选该比和此后有关的传感器必须要移动至非阻挡位置。这是以下述二种方法之一实现的或者变换主轴228的转动速度，使得离合件的相对旋转反向(即同步的交叉)，或者主部分换档至空档，降低主轴228的惯性，使传感器不阻挡斜面376和378，将主轴转动至非阻挡位置。
在上述美国专利NO.RE32,591中详细介绍的后一种方法对于大多数情况是满足的。然而，，在一些条件下，档环可能不倒回至其非阻挡相对位置，这会不希望地阻止预选的爪离合组件的啮合。为了减轻这问题(称为“档环挂起”)，通常为上档问题，必须将发动机和主离合器啮合，达到较大轴对非阻挡离合件同步或更大的速度(即，1S＝＞OS*GR)和使其爪离合器啮合。
正如所知，变速器12的变速比(GR)定义为主部部分(212)比乘以辅部分(214)比。依照本发明的换挡控制，一旦选好一换挡或目标比，主部分(212)最好换档至空档，与细分部(214)的所需要的细分比有关的阻挡爪离合件被预选和然后相应的主部分比被啮合，按需要使用油门上升和/或发动机制动。主部分啮合在所要求的主部分比可以由位置传感器34A可靠地检测。然而，与辅部分动作器有关的位置传感器(假如有的话)只能指示预选位置，不一定是所选的辅部分离合组件的啮合位置。
作为例子，从第六挡换档至第七档将需要离合器258使齿轮248从主轴228脱开，在辅部分214中脱开离合器320和预选离合器316，和然后运用离合器260使齿轮246与主轴228啮合。预期当主轴处于空档、较低惯性时，在传感器非阻挡斜面作用下预选离合器316会使细分齿轮308与主轴啮合，正如以上指出，指示变档叉266和/或爪离合器260的轴向位置的输入信号是齿轮246是否啮合状态的可靠指示，而指示变档叉348和/或齿轮308的轴向位置的信号(假如有的话)只是指示由阻挡爪离合器316使齿轮308与主轴228的预选啮合。
依照本发明的换挡控制方法/系统，提出一种证实目标比啮合的技术，假如目标比没有啮合仅仅因为挡环挂起，就采取校正行为，和假如这校正行为没有起作用，就实现啮合错误降级运行模式。
一旦预选好所要求的细分部比，和那未啮合所要求的主部分比，和例如通过位置传感器34A证实这样的主部分啮合，通过检测IS＝(OS*GTT)±K是否成立，确定目标比的啮合，式中IS＝输入轴速度；OS＝输出轴速度；GTT＝目标齿轮比；和K＝对于噪声等的误差公差。最好，误差公差约为50-150RPM。
假如速度差(IS－(OS*GRT))超过K，和所要求的主部分比是啮合的，那么所选的辅部分细分比没有啮合。
一旦检测到所选的目标比没有啮合，逻辑首先核对以确定是否啮合在任何有效比，即IS/OS＝GR在一持续时间周期后对于任何已知比是否成立？一旦确定啮合在除目标此之外的一已知比，与啮合比有关的细分比就成为错误细分比和此后只有主部分换挡能发生的错误降级运行模式被实现。作为例子，假如目标比是第八档，和IS/OS显示第七档啮合，那未系统指令再换挡至第七档，和一旦这换档结束，现行的细分比被锁住(即其他细分比不可供使用，因为在细分部可能有机械故障)。在这特定情况中，细分比/(低细分比)就是错误比，和可供使用的档将是1R，N，1，4，7和10(只有主箱换档)。
假如变速器没有啮合在任何比，和主部分啮合在已知的主部分比，这意味细分部没有啮合。
一旦检测到辅部分没有啮合，采取校正行为，以缓解最可能的故障原因，即与所要求的细分部比有关的预选的阻挡离合器组件的挡环挂起。
为了校正估计的挂起的离合器组件问题，发动机被加油，而主部分和主离合器保持啮合，以便输入轴转动速度等于或大于其同步速度(即，IS≥OS*GR)，和然后发动机被泄放油，使输入速度小于同步速度，这会使所估计的挂起的阻挡爪组件经过同步，这应该会将挡环从阻挡的位置撞落。这一程序有点快，并不需要完整的换档程序的再循环。
一旦这校正技术结束，控制器借助于关系式IS＝(OS*GR)＋K再次验证目标比的啮合。假如速度差小于K，不再需要进一步行为，至啮合错误子程序出口。假如校正行为不引起目标比经证实的啮合，逻辑将如以上所指出的再次核对任何已知比的啮合。假如没有啮合在一已知比，系统就再循环试图啮合另一细分部比直至车辆到达停止。假如另一细比被啮合，那比就成为如上所讨论的只有主部分换档的降级运行模式中错误的细分部比。
在本发有的另一可选实施例中(见图7A和7B)，一旦检测到或是主部分或是辅部分啮合在对于变速器目标齿轮比来说其所要求的比，和在一段时间后有关的辅部分或主部分比还未啮合，换档控制就会引起辅部分或主部分中一可允许的比的啮合，和此后包括没有啮合的辅部分和主部分比的组合的所有比的组合将不被允许。
作为第一例子，假如指令要换挡于第七档，和检测到离合器260与齿轮246啮合，而在一般时间内(例如，10-15秒)辅部分214没有啮合和/或不能被引起啮合，那未控制将使辅部分中或高档啮合(即齿轮310或312与主轴228啮合)，和此后包括辅部分低档(即第1，4，7和10挡)的所有组合不被允许。
作为第二例子，假如指令要换档至第七档，和传感器25和26指示部分214适当地啮合在其低速度比(齿轮308)，而主部分比齿轮246没有与主轴228啮合，那末主部分将会使或是齿轮222或者齿轮250与主轴啮合和此后包括主部分齿轮246(即第七、八和九档)的所有变速比将不被允许。
因此，可以看到为自动、复式、半阻挡、细分型变速器提供一种控制、它检测细分部啮合错误，或者细分部或者主部分错误，和一旦检测到这种错误，就适应于相应的容错运行模式。
尽管以一定程度的特殊性说明了本发明的最佳实施例，但是可以作出各种形式和细节上的变化，而不脱离以下权利要求的本发明的精神和范围。
权利要求
1.用于包括油料控制的发动机和复式细分型经常啮合，变换齿轮的变速器的自动机械变速系统的一种控制方法，该变速器包括主变速部分和与其串联连接的细分型阻挡辅变速部分，所述主部分包括传感器，用以提供指示所述主部分的啮合状态的输入信号，所述变速器定义若干已知的变速比，每个比由特定的主部分比和特定的辅部分比的啮合的唯一的组合而确定，所述系统还包括主部分和辅助分换档装置，中央处理单元(i)用于接收输入信号，(ii)通过按照程序处理所述输入信号，用于决定所要求的变速比，和(iii)用于产生指令输出信号给所述换档装置，所述处理单元指令变速比变换为目标比(GRT)，在这指令序列中首先指令主部分换档至空档，其次指令辅部分换档啮合在所要求的辅部分比和此后指令主部分换档啮合在所要的其中一个主部分比，一旦结束指令主部分啮合在其所要求的比，所述方法的特征在于(a)证实主部分啮合在其所要求的比；(b)此后，检测用以证实变速器啮合在目标比；(c)此后，假如经证实变速器没有啮合在目标比，检测用以证实变速器啮合在任何变速比；(d)此后，假如经证实变速器啮合在除目标比外的一变速比，(i)宣布辅部分啮合错误，(ii)保持辅部分在现行啮合的其辅部分比，和(iii)允许主变速部分的换档，但不允许辅部分比的换档。
2.依照权利要求1的方法，其特征在于所述变速器包括输入轴和输出轴，所述输入信号包括指示所述输入轴(IS)和所述输出轴(OS)的转动速度的信号，当IS＝(OS*GR)＋K时检测到啮合，式中GR是数字的齿轮比，和K是公差系数。
3.依照权利要求2的方法，其特征在于K值约为50-150RPM。
4.用于包括油料控制的发动机和复式细分型经常啮合，变换齿轮的变速器的自动机械变速系统的一种控制系统，该变速器包括主变速部分和与其串联连接的细分型阻挡辅变速部分，所述主部分包括传感器，用以提供指示所述主部分的啮合状态的输入信号，所述变速器定义若干已知的变速比，每个比由特定的主部分比和特定的辅部分比的啮合的唯一的组合而确定，所述系统还包括主部分和辅助分换档装置，中央处理单元(i)用于接收输入信号，(ii)通过按照程序处理所述输入信号，用于决定所要求的变速比，和(iii)用于产生指令输出信号给所述换档装置，所述处理单元指令变速比所有非方向的变换为目标比(GRT)，在这指令序列中首先指令主部分换档至空档，其次指令辅部分换档啮合在所要求的辅部分比和此后指令主部分换档啮合在所要的其中一个主部份比，一旦结束指令主部分啮合在其所要求的比，所述控制系统的特征在于对以下有效的各装置(a)证实主部分啮合在其所要求的比；(b)此后，检测用以证实变速器啮合在目标比；(c)此后，假如经证实变速器没有啮合在目标比，检测用以证实变速器啮合在任何变速比；(d)此后，假如经证实变速器啮合在除目标比外的一变速比，(i)宣布辅部分啮合错误，(ii)保持辅部分在现行啮合的其辅部分比，和(iii)允许主变速部分的换档，但不允许辅部分比的换档。
5.依照权利要求4的该控制系统，其特征在于所述变速器包括输入轴和输出轴，所述输入信号包括指示所述输入轴(IS)和所述输出轴(OS)的转动速度的信号，当IS＝(OS*GR)＋K时检测到啮合，式中GR是数字的齿轮比，和K是公差系数。
6.依照权利要求5的该控制系统，其特征在于K值约为50-150RPM。
7.用于包括油料控制的发动机和复式细分型经常啮合，变换齿轮的变速器的自动机械变速系统的一种控制方法，该变速器包括主变速部分和与其串联连接的细分型阻挡辅变速部分，传感器，传感器用以提供独立地指示所述主部分和所述辅部分的啮合状态的输入信号，所述变速器定义若干已知的变速比，每个比由特定的主部分比和特定的辅部分比的啮合的唯一的组合而确定，所述系统还包括主部分和辅助分换档装置，中央处理单元(i)用于接收输入信号，(ii)通过按照程序处理所述输入信号，用于决定所要求的变速比，和(iii)用于产生指令输出信号给所述换档装置，所述处理单元指令变速比变换为目标比(GRT)，在这指令序列中首先指令主部分换档至空档，其次指令辅部分换档啮合在所要求的辅部分比和此后指令主部分换档啮合在所要的其中一个主部分比，一旦结束指令主部分啮合在其所要求的比和辅部分啮合在所要求的比，所述方法的特征在于(i)(a)检测主部分啮合在其所要求的比，(i)(b)一旦证实主部分啮合在其所要求的比，那未，检测证实变速器啮合在目标比，(i)(c)此后，假如在一段预定的时间以后，证实变速器没有啮合在目标化，使辅部分啮合在除为目标齿轮比所要求的辅部分比之外的一传动比和宣布包括组合有为目标比所要求的辅部分比的所有变速此为无效的今后目标齿轮比；和(ii)(a)检测辅部分啮合在其所要求的比，(ii)(b)一旦证实辅部分啮合在其所要求的比，那末，检测证实变速器啮合在目标比，(ii)(c)此后，假如在一段预定的时间以后，证实变速器没有啮合在目标比，使主部分啮合在除为目标齿轮比所要求的主部分比之外的一传动比和宣布包括组合有为目标比所要求的主部分比的所有变速比为无效的今后目标齿轮比。
8.依照权利要求7的该方法，其特征在于所述变速器包括输入轴和输出轴，所述输入信号包括指示所述输入轴(IS)和所述输出轴(OS)的转动速度的信号，当IS=(OS*GR)＋K时检测到啮合，式中GR是数字的齿轮比，和K是公差系数。
9.依照权利要求8的该方法，其特征在于K值约为50-150RPM。
10.依照权利要求8的该方法，其特征在于所述变速器包括主轴，所述输入信号包括指示所述主轴(MS)的转动速度的信号(35)，和当MS＝(OS*GR)＋K时检测辅部分的啮合，式中GR是数字的辅部分齿轮比。
11.用于包括油料控制的发动机和复式细分型经常啮合，变换齿轮的变速器的自动机械变速系统的一种控制系统，该变速器包括主变速部分和与其串联连接的细分型阻挡辅变速部分，传感器，传感器用以提供独立地指示所述主部分和所述辅部分的啮合状态的输入信号，所述变速器定义若干已知的变速比，每个比由特定的主部分比和特定的辅部分比的啮合的唯一的组合而确定，所述系统还包括主部分和辅助分换档装置，中央处理单元(i)用于接收输入信号，(ii)通过按照程序处理所述输入信号，用于决定所要求的变速比，和(iii)用于产生指令输出信号给所述换档装置，所述处理单元指令变速比变换为目标比(GR)，在这指令序列中首先指令主部分换档至空档，其次指令辅部分换档啮合在所要求的辅部分比和此后指令主部分换档啮合在所要的其中一个主部份比，一旦结束指令主部分啮合在所要求的比和辅部分啮合在所要求的比，所述控制系统的特征在于对以下有效的各装置(i)(a)检测主部分啮合在其所要求的比，(i)(b)一旦证实主部分啮合在其所要求的比，那末，检测证实变速器啮合在目标化，(i)(c)此后，假如在一段预定的时间以后，证实变速器没有啮合在目标比，使辅部分啮合在除为目标齿轮比所要求的辅部分比之外的一传动比和宣布包括组合有为目标比所要求的辅部分的所有变速比为无效的今后目标齿轮比；和(ii)(a)检测辅部分啮合在其所要求的比，(ii)(b)一旦证实辅部分啮合在其所要求的比，那末，检测证实变速器啮合在目标比，(ii)(c)此后，假如在一段预定的时间以后，证实变速器没有啮合在目标比，使主部分啮合在除为目标齿轮比所要求的主部分比之外的一传动比和宣布包括组合有为目标比所要求的主部分比的所有变速比为无效的今后目标齿轮比。
全文摘要
用于包括细分型、半阻挡机械变速器(12)的自动变速系统的一种控制系统/方法。该控制提供用于检测辅部分啮合错误或辅部分和主部分啮合错误、并在检测到该错误时运行于容错模式的一种技术。当证实主部分(212)啮合在适当的比，而变速器经证实啮合在除目标比(GR
文档编号F16H59/40GK1116167SQ9510567
公开日1996年2月7日 申请日期1995年6月23日 优先权日1994年6月25日
发明者K·W·常 申请人:易通公司