專利名稱：機(jī)械式變速箱的變速控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械式變速箱的變速控制方法及裝置，尤其涉及對摩擦離合器無離合操作來執(zhí)行變速的技術(shù)。
(2)背景技術(shù)作為車輛用變速箱，廣泛采用變速切換操作自動化的變速箱，但是對于客車和卡車等大型車輛，由于驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的傳遞量大，液力變矩器很難完全傳遞驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，所以采用例如把手動機(jī)械式變速箱的變速切換操作變?yōu)樽詣踊Y(jié)構(gòu)的機(jī)械式變速箱。
該機(jī)械式變速箱的結(jié)構(gòu)是自動實(shí)施脫開齒輪和掛上齒輪從而完成變速，而且對摩擦離合器的結(jié)構(gòu)也是與變速或者車輛停止同時自動進(jìn)行離合操作。
然而，在機(jī)械式變速箱與變速同時自動控制摩擦離合器的情況下，由于很難在半離合狀態(tài)中進(jìn)行微妙的控制，故存在的問題是，切斷摩擦離合器后驅(qū)動力不能傳遞到車輪的時間變長，感覺到實(shí)施變速的時間長。
另一方面，提出一個切斷傳遞轉(zhuǎn)矩的技術(shù)方案，它是在使變速箱的齒狀離合器脫開的同時反復(fù)增減向內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)，通過這樣使得離齒狀離合器完全脫開(例如，參考特開平1-164633號(專利第2887481號)公報(bào)，下面簡稱為專利文獻(xiàn)1)。
如果考慮上述專利文獻(xiàn)1，機(jī)械式變速箱中可以不切斷摩擦離合器就能完成變速。
然而，上述專利文獻(xiàn)1中，把齒狀離合器往脫開方向加力的同時增減向內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)，所以并不清楚齒狀離合器的脫開、即脫開齒輪在哪一時刻執(zhí)行。即，在上述專利文獻(xiàn)1中，考慮到在很多情況下，脫開齒輪的時間不一定，而且在隨著增減燃料供應(yīng)而變動的內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩的情況下，即使在傳遞轉(zhuǎn)矩沒有完全切斷的狀況下，也可以執(zhí)行脫開齒輪。
如上所述，如果在傳遞轉(zhuǎn)矩沒有完全切斷的狀況下執(zhí)行脫開齒輪，則在傳遞轉(zhuǎn)矩比較高的情況下，由于脫開齒輪而發(fā)生振動，讓乘員感到不舒服，這并不是件好事情。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種無脫開齒輪引起的振動、可縮短變速時間的機(jī)械式變速箱的變速控制方法及裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的特征在于，在通過摩擦離合器可以把內(nèi)燃機(jī)的輸出自動多級變速后傳遞到機(jī)械式變速箱的變速控制方法中，具有根據(jù)機(jī)械式變速箱的變速要求來控制內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩、使摩擦離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近的步驟(a)；在通過上述步驟(a)控制內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩、當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近時允許機(jī)械式變速箱進(jìn)行變速的步驟(b)；以及通過上述步驟(b)允許變速時、在保持將離合器連接的狀態(tài)下執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪的步驟(c)。
如果利用本發(fā)明的變速控制方法，根據(jù)變速要求來控制內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩，結(jié)果在摩擦離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近時，由于在保持將離合器連接的狀態(tài)下執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪，所以能無脫開齒輪而引起的振動、短時間內(nèi)完成變速。
本發(fā)明的上述步驟(c)最好包含在保持將離合器連接的狀態(tài)下執(zhí)行脫開齒輪后改變內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的子步驟(c1)；和在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速與變速后的排檔的齒輪轉(zhuǎn)速大致同步時、在保持將離合器連接的狀態(tài)下向變速后的排檔執(zhí)行掛上齒輪的子步驟(c2)。在這種適合的狀態(tài)中若執(zhí)行脫開齒輪，則內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速改變，使其與變速后的排檔的齒輪轉(zhuǎn)速同步，所以在沒有轉(zhuǎn)速差的狀態(tài)下沒有離合器的離合操作，順暢地實(shí)行掛上齒輪。
另外，本發(fā)明的變速控制方法可以適用于對摩擦離合器可以自動離合而構(gòu)成的機(jī)械式變速箱，在上述步驟(c)中，當(dāng)執(zhí)行脫開齒輪指令后而無法能執(zhí)行脫開齒輪時，可以把摩擦離合器自動切斷而執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪。在這種適合的狀態(tài)中，若執(zhí)行了脫開齒輪指令但無法實(shí)行脫開齒輪，則在切斷摩擦離合器的狀態(tài)下可靠地執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪，從而可靠地執(zhí)行變速。
本發(fā)明的變速控制方法的上述步驟(a)中，也可以根據(jù)從內(nèi)燃機(jī)到摩擦離合器的第1運(yùn)動方程式和從摩擦離合器到車輪和車輛的驅(qū)動軸上的第2運(yùn)動方程式，求得變速后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩，使傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近，且指示該改變后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩，而且控制內(nèi)燃機(jī)，使其產(chǎn)生改變后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩。而且，也可以在驅(qū)動軸上的內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度和驅(qū)動軸上的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角加速度相同的條件下改變上述第1和第2運(yùn)動方程式，并根據(jù)上述改變后的第1和第2運(yùn)動方程式，求得傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩。在摩擦離合器具有飛輪和可以與該飛輪離接的離合器盤的適合狀態(tài)下，可以把從內(nèi)燃機(jī)到飛輪的運(yùn)動方程式作為上述第1運(yùn)動方程式使用，把從離合器盤到車輪和車輛的驅(qū)動軸上的運(yùn)動方程式作為上述第2運(yùn)動方程式使用。
另外，在上述步驟(a)中，從指示上述改變后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩后經(jīng)過規(guī)定期間時，傳遞轉(zhuǎn)矩的值可以視為為數(shù)值0或在其附近。
內(nèi)燃機(jī)最好包含具有調(diào)節(jié)燃料噴射量的控制齒條的燃料噴射泵裝置，在這種適合狀態(tài)下，上述步驟(a)中可以對控制齒條進(jìn)行控制而控制內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩，另外，上述步驟(b)中，根據(jù)控制齒條位置判斷傳遞轉(zhuǎn)矩是否為數(shù)值0或在其附近。
內(nèi)燃機(jī)最好具有輔助制動裝置，這種適合狀態(tài)下，上述子步驟(c1)中，在內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速超過包含對應(yīng)上述齒輪轉(zhuǎn)速的目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的規(guī)定轉(zhuǎn)速范圍的上限值的情況下，可以使輔助制動裝置動作。
另外，上述子步驟(c1)中，也可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的特性，修正對應(yīng)于上述齒輪轉(zhuǎn)速的目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速。
在上述步驟(c)中，根據(jù)變速要求需要對機(jī)械式變速箱從高速檔到低速檔變速時，也可以從掛上齒輪開始后經(jīng)過規(guī)定期間后指示內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩恢復(fù)。
為了完成上述目的，在本發(fā)明的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置中，其特征在于，是在通過摩擦離合器可以把內(nèi)燃機(jī)的輸出自動多級變速后傳遞到車輪的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置中，具有當(dāng)有上述機(jī)械式變速箱的變速要求時、控制上述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩使上述摩擦離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩控制單元；通過上述內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩控制單元來控制內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩、當(dāng)上述傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近時允許上述機(jī)械式變速箱進(jìn)行變速的變速允許單元；以及通過上述變速允許單元允許變速時、在保持將上述離合器連接的狀態(tài)下執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪的變速執(zhí)行單元。
因此，當(dāng)有機(jī)械式變速箱的變速要求時，通過內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩控制單元來控制內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩，使摩擦離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近，當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近時，通過變速允許單元允許變速，通過變速實(shí)行單元在保持將離合器連接的狀態(tài)下執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪。
由此，當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩確實(shí)為數(shù)值0或在其附近的時候，無離合器的離合操作來執(zhí)行脫開齒輪，所以無脫開齒輪而引起的振動，在短變速時間內(nèi)快速地完成變速。
另外，本發(fā)明的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置最好具有檢測上述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速檢測單元、和檢測變速后的排檔的齒輪轉(zhuǎn)速的齒輪轉(zhuǎn)速檢測單元。在這種適合的狀態(tài)中，上述變速實(shí)行單元在保持將上述離合器連接的狀態(tài)下執(zhí)行脫開齒輪后，改變上述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速，并在該內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速與變速后的排檔的齒輪轉(zhuǎn)速大致同步時，在保持將上述離合器連接的狀態(tài)下向改變速后的排檔執(zhí)行掛上齒輪。
在上述適合的狀態(tài)中，若執(zhí)行脫開齒輪，則內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速改變，使其與變速后的排檔的齒輪轉(zhuǎn)速同步，所以在沒有轉(zhuǎn)速差的狀態(tài)下沒有離合器的離合操作，從而順暢地執(zhí)行掛上齒輪。
另外，本發(fā)明的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置也可以構(gòu)成為可以自動離合上述摩擦離合器。在這種適合的狀態(tài)下，若上述變速實(shí)行單元在執(zhí)行脫開齒輪指令后而無法實(shí)行脫開齒輪時，則自動切斷上述摩擦離合器后執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪。
上述適合的狀態(tài)中，即使變速實(shí)行單元在執(zhí)行了脫開齒輪指令但不能實(shí)行脫開齒輪的情況下，在切斷摩擦離合器的狀態(tài)下可靠地執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪，可靠地實(shí)行變速。
本發(fā)明的變速控制裝置中，摩擦離合器最好具有飛輪和可以與該飛輪離接的離合器盤。在這種適合的狀態(tài)中，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩控制單元根據(jù)從內(nèi)燃機(jī)到飛輪的第1運(yùn)動方程式和從離合器盤到車輪和車輛的驅(qū)動軸上的第2運(yùn)動方程式，求得改變后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩，使傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近，從而可以控制內(nèi)燃機(jī)，產(chǎn)生改變后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩。
另外，內(nèi)燃機(jī)最好包含具有調(diào)節(jié)燃料噴射量的控制齒條的燃料噴射泵裝置。在這種適合的狀態(tài)下，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩控制單元可以對控制齒條進(jìn)行控制來控制內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩。
內(nèi)燃機(jī)最好具有輔助制動裝置，在這種適合的狀態(tài)中，變速實(shí)行單元在內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速超過包含對應(yīng)于齒輪轉(zhuǎn)速的目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的規(guī)定轉(zhuǎn)速范圍的上限值時，可以使輔助制動裝置動作。
(4)
圖1是應(yīng)用本發(fā)明的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置的車輛(客車等)的驅(qū)動系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示本發(fā)明第1實(shí)施例的無離合變速控制的控制例程的流程圖的一部分。
圖3是接著圖2表示本發(fā)明的無離合變速控制的控制例程的流程圖的剩余部分。
圖4是表示圖2的Ne-F/B控制的控制例程的流程圖。
圖5是接著圖3表示本發(fā)明的無離合變速控制的控制例程的流程圖的剩余部分。
圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施例的無離合變速控制的控制例程的流程圖的一部分。
(5)具體實(shí)施方式
下面參考
本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)。
在圖1中，表示應(yīng)用本發(fā)明的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置的車輛(客車等)驅(qū)動系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。下面根據(jù)圖1說明包含本發(fā)明的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置的車輛驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
如該圖所示，柴油發(fā)動機(jī)(下面簡稱為發(fā)動機(jī))1中設(shè)置了為供給燃料的燃料噴射泵裝置(下面簡稱為噴射泵)6。該噴射泵6是通過泵輸入軸(未圖示)利用傳遞的發(fā)動機(jī)1的輸出使泵動作而噴射燃料的裝置。該噴射泵6具有調(diào)節(jié)燃料噴射量用控制齒條(未圖示)，而且設(shè)置了檢測控制齒條的齒條位置(控制齒條位置)SRC的齒條位置傳感器9。另外，在泵輸入軸附近附設(shè)了檢測泵輸入軸的轉(zhuǎn)數(shù)的發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)傳感器8(內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速檢測單元)，根據(jù)該轉(zhuǎn)數(shù)來檢測發(fā)動機(jī)輸出軸2的轉(zhuǎn)數(shù)、即發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne。
發(fā)動機(jī)輸出軸2從發(fā)動機(jī)1伸出，該發(fā)動機(jī)輸出軸2通過離合器裝置3與齒輪式變速箱(下面簡稱為變速箱)4的輸入軸20連接。由此，發(fā)動機(jī)1的輸出通過離合器裝置3傳遞到變速箱4，在該變速箱4實(shí)施變速。變速箱4除倒檔外，還具有例如前進(jìn)5檔的變速檔(1檔～5檔)的機(jī)械式變速箱，不僅可以自動變速，也可以手動變速。而且，離合器裝置3的結(jié)構(gòu)是在車輛停止起步時變速箱4可以自動離合控制。離合器裝置3如后所述，也有的情況下在自動變速的時候自動進(jìn)行離合控制。
離合器裝置3是可以自動實(shí)施一般機(jī)械摩擦式離合器操作的裝置，該操作為利用壓緊彈簧11使離合器盤12壓緊在飛輪10成為連接狀態(tài)，另一方面，使離合器盤12與飛輪10分離成為切斷狀態(tài)。即，離合器盤12通過外變速桿12a利用離合器離合用的離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)、即離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)16可以自動操作。
詳細(xì)來說，空氣箱34通過作為空氣供給通道的空氣通道30與離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)16連接。從而，工作空氣通過空氣通道30從空氣箱34供給，離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)16自動動作。由此，離合器盤12移動，使離合器裝置3自動進(jìn)行離合操作。
實(shí)際上，空氣通道30中，安裝了根據(jù)電子控制單元(ECU)80的信號驅(qū)動并執(zhí)行空氣的流通和切斷的電動氣動比例控制閥31，當(dāng)驅(qū)動信號從ECU80供給該電動氣動比例控制閥31時，工作空氣通過該電動氣動比例控制閥31從空氣箱34供給離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)16，離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)16動作，使離合器裝置3成為切斷的狀態(tài)。另一方面，當(dāng)驅(qū)動信號停止供給時，切斷從空氣箱34到離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)16的工作空氣的供給，同時離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)16內(nèi)的工作空氣排出到大氣中，并通過壓緊彈簧11的作用，離合器裝置3成為連接狀態(tài)。
離合器傳遞裝置16中安裝了檢測離合器盤12的移動量、即離合器行程的離合器行程傳感器17。
變速桿60為變速箱4的選擇桿，設(shè)置了N(空檔)檔、R(倒車)檔、及相當(dāng)于自動變速模式的D(驅(qū)動)檔。
對變速桿60，設(shè)置了檢測各檔位置的選擇位置傳感器62，該選擇位置傳感器62與ECU80連接。另一方面，ECU80與變速箱4的齒輪的嚙合、即切換齒輪位置用的換檔裝置64相連接。所以，當(dāng)從選擇位置傳感器62向ECU80供給位置信號時，根據(jù)該位置信號，從ECU80向換檔裝置64輸出驅(qū)動信號，由此換檔裝置64動作，使變速箱4的齒輪位置切換成所希望的選擇檔。在選擇位置在D檔的情況下，如后面所詳述，根據(jù)車輛的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施自動變速控制，再根據(jù)該自動變速控制來切換齒輪的位置。
換檔裝置64具有根據(jù)ECU80的動作信號動作的電磁閥66和使變速箱4內(nèi)的換檔撥叉(未圖示)動作的動力缸(未圖示)。該動力缸通過上述電磁閥66和空氣通道67連接上述空氣通道30。即，若從ECU80給上述電磁閥66提供動作信號，則電磁閥66根據(jù)動作信號打開或關(guān)閉閥，動力缸利用空氣箱34供給的工作空氣動作。由此，變速箱4的齒輪的嚙合狀態(tài)通過例如公轉(zhuǎn)齒輪適度改變。在這里只表示了一個電磁閥66，但實(shí)際上換檔撥叉由多個組成，對應(yīng)于多個換檔撥叉，設(shè)置了多個動力缸，且電磁閥66也對應(yīng)于該多個應(yīng)動力缸設(shè)置了多個。
在變速器4的換檔裝置64的附近附設(shè)了檢測各變速檔的齒輪位置傳感器68，并與ECU80電連接，從該齒輪位置傳感器68向ECU80輸出當(dāng)前的齒輪位置信號、即變速檔信號。
加速踏板70具有油門開度傳感器72，該傳感器也與ECU80電連接。該油門開度傳感器72輸出加速踏板70的踏下量、即油門開度信息θacc。
另外，對于變速器4的輸出軸76，設(shè)置了檢測輸出軸76的轉(zhuǎn)速并輸出的轉(zhuǎn)速傳感器78，該轉(zhuǎn)速傳感器78也與ECU80電連接。并根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器78的信息，在ECU80中計(jì)算車速V。
圖1中的標(biāo)號82表示與ECU80分開另外設(shè)置的發(fā)動機(jī)控制單元。發(fā)動機(jī)控制單元82是把來自各傳感器的信息和對應(yīng)于油門開度信息θacc等來自ECU80的信號供給噴射泵6內(nèi)的電子控制器(未圖示)的裝置，是執(zhí)行發(fā)動機(jī)1的驅(qū)動控制的裝置。即，當(dāng)從發(fā)動機(jī)控制單元82向電子控制器供給指令信號時，控制齒條動作，實(shí)施燃料的增減操作，控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te或者發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的增減。從上述齒條位置傳感器9和發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)傳感器8檢測的信息通過該發(fā)動機(jī)控制單元82供給ECU80。
另外，對從發(fā)動機(jī)1的排氣歧管7伸出的排氣管50設(shè)置了排氣制動裝置52。排氣制動裝置52由蝶閥54構(gòu)成，且與ECU80連接，它構(gòu)成為根據(jù)ECU80的指令，執(zhí)行蝶閥54的關(guān)閉操作，從而可以調(diào)節(jié)排氣流量。由此，執(zhí)行發(fā)動機(jī)輸出和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的減少操作，對車輛加上制動力。
ECU80由微型計(jì)算機(jī)(CPU)、存儲器和處理輸入輸出信號的接口等組成，如上所述，離合器行程傳感器17、選擇位置傳感器62、齒輪位置傳感器68、油門開度傳感器72、轉(zhuǎn)速傳感器78和發(fā)動機(jī)控制單元82等分別與在該ECU80的輸入側(cè)接口連接。
另一方面，如上所述，除了電磁閥66、發(fā)動機(jī)控制單元82、離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)16和排氣制動器52等外，還有報(bào)警燈83與ECU80的輸出側(cè)接口連接。
下面說明如上組成的本發(fā)明的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置的變速控制。
首先，對第1實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖2到圖5示出了本發(fā)明的無離合變速控制的控制例程的流程圖，下面參考該流程圖進(jìn)行說明。
圖2的步驟S10中，根據(jù)ECU80的變速指令執(zhí)行發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te的改變指示(內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩控制單元)。詳細(xì)來說，這里控制發(fā)動機(jī)1，使離合器裝置3的傳遞轉(zhuǎn)矩，即飛輪10和離合器盤12間的離合器轉(zhuǎn)矩Tcl為數(shù)值0或在其附近，從而改變發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te。
具體來說，需要改變的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te根據(jù)從發(fā)動機(jī)1到飛輪10的運(yùn)動方程式(式(1))和從離合器盤12到車輪和車輛驅(qū)動軸的運(yùn)動方程式(式(2))，如下面那樣求出，使離合器轉(zhuǎn)矩Tcl為數(shù)值例如為0。
(Te-Tcl)·it·if＝Ie·it2·if2·d2θe/dt2…(1)Tcl·it·if-(W(μ+sinθ)+λAV2)Rη＝(W/g·R2+(Iw+(If+It·it2)·if2))·d2θax/dt2…(2)式中，各參數(shù)的意義如下。
g重力加速度η動力傳遞效率μ滾動阻力系數(shù)λ空氣阻力系數(shù)Ie發(fā)動機(jī)輸入軸旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動慣量It變速箱轉(zhuǎn)動慣量If差速輸入軸旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動慣量Iw車軸及同一旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動慣量it變速箱齒輪速比if差速齒輪速比W車輛重量A前面投影面積R車輪半徑Te發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩(變速箱輸入軸上)Tcl離合器轉(zhuǎn)矩(變速箱輸入軸上)V車速d2θe/dt2發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度(驅(qū)動軸上)
d2θax/dt2驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角加速度(驅(qū)動軸上)這里，如果使離合器轉(zhuǎn)矩Tcl例如成為數(shù)值0，則由于有d2θe/dt2＝d2θax/dt2，所以上述式(1)、式(2)可變成下式(3)、式(4)的形式。
Te·it·if＝I1·d2θe/dt2…(3)-(W(μ+sinθ)+λAV2)Rη＝(I2+I3)·d2θe/dt2…(4)式中I1、I2、I3分別為I1＝Ie·it2·if2(發(fā)動機(jī)慣性)、I2＝(Iw+(If+It·it2)·if2)(旋轉(zhuǎn)部分慣性)、I3＝W/g·R2(相當(dāng)于車輛重量的慣性)。
由此，如果消去d2θe/dt2，則發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te可以用式(5)求得。
Te＝(-(W(μ+sinθ)+λAV2)Rη/(it·if))·I1/(I2+I3)…(5)如此可以求出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te后，則對控制齒條進(jìn)行控制，改變?nèi)剂蠂娚淞浚缘玫皆摪l(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te。
在其次的步驟S12中，判斷離合器轉(zhuǎn)矩Tcl是否為數(shù)值0(零)或在其附近。這里判斷實(shí)際的離合器轉(zhuǎn)矩Te是否與上述式(5)求出的離合器轉(zhuǎn)矩Te大致一致。具體來說，根據(jù)齒條位置傳感器9的信息，判斷齒條位置SRC是否在所希望的齒條位置上。另外，也可以設(shè)置轉(zhuǎn)矩傳感器，直接檢測離合器轉(zhuǎn)矩Tcl是否為數(shù)值0或在其附近。
當(dāng)步驟S12的判斷結(jié)果為是(YES)，齒條位置SRC在所希望的齒條位置，以及離合器轉(zhuǎn)矩Tcl判斷為數(shù)值0或在其附近的情況下，進(jìn)入步驟S16(允許變速單元)。另一方面，當(dāng)步驟S12的判斷結(jié)果為不是(NO)、齒條位置SRC未在所希望的位置，以及離合器轉(zhuǎn)矩判斷為不為數(shù)值0或不在其附近的情況下，進(jìn)入步驟S14，并從發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te的改變指示開始經(jīng)過規(guī)定期間t1為止繼續(xù)改變?nèi)剂蠂娚淞俊?br>
在步驟S14中，規(guī)定期間t1為例如對應(yīng)于控制齒條的響應(yīng)延遲的時間，當(dāng)經(jīng)過規(guī)定期間t1時，離合器轉(zhuǎn)矩Tcl可以視為已經(jīng)為數(shù)值0或在其附近。所以，當(dāng)步驟S14的判斷結(jié)果為是(Yes)、判斷為已經(jīng)經(jīng)過了規(guī)定期間t1時，跟上述一樣進(jìn)入步驟S16。
在步驟S16中，執(zhí)行變速器4的脫開齒輪指示(變速實(shí)行單元)。如上所述，當(dāng)離合器轉(zhuǎn)矩Tcl為數(shù)值0或在其附近時，在飛輪10與離合器盤12之間、以及變速箱4的齒輪之間不產(chǎn)生傳遞轉(zhuǎn)矩，所以即使不對離合器裝置3進(jìn)行斷開操作，齒輪也應(yīng)該無振動、容易地脫開。所以，在這里不對離合器裝置3進(jìn)行斷開操作，使飛輪10與離合器盤12保持連接狀態(tài)不變的情況下，利用換檔裝置64進(jìn)行齒輪脫開。
在步驟S18中，判斷齒輪是否脫開。這里，根據(jù)齒輪位置傳感器68的信息，判斷是否齒輪脫開，變速箱4中是否處于齒輪空檔狀態(tài)。當(dāng)判斷結(jié)果為不是(No)、齒輪未脫開的情況下，進(jìn)入圖3的步驟S30。
在步驟S30中，判斷脫開齒輪的指示后，是否已經(jīng)經(jīng)過了規(guī)定期間t3。這里規(guī)定期間t3是例如超過換檔撥叉響應(yīng)延遲的時間，通常經(jīng)過規(guī)定期間t3之前齒輪理應(yīng)脫開。因而，在判斷結(jié)果為不是(No)、并經(jīng)過規(guī)定期間t3為止的時間中，繼續(xù)步驟S18的判斷，等待齒輪脫開。
另一方面，在步驟S30的判斷結(jié)果為是(Yes)、判斷為已經(jīng)經(jīng)過規(guī)定期間t3的情況下，考慮到由于某種原因，在保持連接離合器裝置3的狀態(tài)下齒輪無法脫開的狀況。對于這種狀況，可以考慮有例如上述式(5)的參數(shù)不正確、無法正確求出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te的情況，或者齒條位置傳感器9發(fā)生了異常的情況。所以，在這種情況下，進(jìn)入步驟S32，使離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)16動作而使離合器裝置3自動進(jìn)行斷開操作(離合器自動切斷)，進(jìn)入步驟S34。
在步驟S34中，在離合器裝置3自動進(jìn)行斷開操作后，判斷是否經(jīng)過了規(guī)定期間t4。這里規(guī)定期間t4是例如超過離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)16的響應(yīng)延遲的時間，通常經(jīng)過規(guī)定期間t4之前，離合器裝置3應(yīng)該成為切斷的狀態(tài)，齒輪理應(yīng)脫開。因而，在判斷結(jié)果為不是(No)，經(jīng)過規(guī)定期間t4為止的時間中，繼續(xù)步驟S18的判斷，等待齒輪脫開。
另一方面，當(dāng)步驟S34的判斷結(jié)果為是(Yes)、判斷為已經(jīng)經(jīng)過規(guī)定時間t4的情況下，考慮到由于某種原因，脫開齒輪本身不能完成的狀況。這種情況下，判斷為變速箱4有故障，進(jìn)入步驟S36，中止一切自動變速控制后，點(diǎn)亮報(bào)警燈83，把故障告訴司機(jī)。
在步驟S18的判斷結(jié)果為是(Yes)、判斷齒輪已經(jīng)脫開的情況下，進(jìn)入步驟S20。
在步驟S20中，判斷離合器裝置3是否能自動進(jìn)行斷開操作。當(dāng)判斷結(jié)果為不是(No)、離合器裝置3無法自動進(jìn)行斷開操作的情況下，進(jìn)入步驟S24。另一方面，如上所述，在離合器裝置3自動進(jìn)行了斷開操作的情況下，判斷結(jié)果為是(Yes)，在這種情況下，通過步驟S22操作連接離合器裝置3后，進(jìn)入步驟S24。
在步驟S24中，暫且等待經(jīng)過規(guī)定時間t2，之后通過步驟S26實(shí)施發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的反饋控制(Ne-F/B控制)。如圖4所示的子程序那樣，該Ne-F/B控制使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne與變速后的排檔的齒輪轉(zhuǎn)速大致同步。
對于Ne-F/B控制，在步驟S40中，判斷在Ne-F/B控制開始后是否在規(guī)定期間t5以內(nèi)。剛開始Ne-F/B控制后的判斷結(jié)果為是(Yes)，進(jìn)入步驟S42。
在步驟S42中，判斷發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne是否在變速后排檔的齒輪轉(zhuǎn)速、即目標(biāo)Ne的附近(Ne＝目標(biāo)Ne±N1)。變速后的排檔的齒輪轉(zhuǎn)速、即目標(biāo)Ne根據(jù)利用轉(zhuǎn)速傳感器78檢測的輸出軸76的轉(zhuǎn)速和齒輪速比很容易計(jì)算(齒輪轉(zhuǎn)速檢測單元)。當(dāng)判斷結(jié)果為不是(No)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne判斷為不為變速后的目標(biāo)Ne或者不在其附近的時候，進(jìn)入步驟S44。
在步驟S44中，判斷發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne是否在比變速后的目標(biāo)值Ne大規(guī)定值N2的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)(Ne≤目標(biāo)Ne+N2)。當(dāng)判斷結(jié)果為不是(No)的情況下，可以判斷為發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速太大。這種情況下進(jìn)入步驟S46，使輔助制動裝置動作。具體來說，使排氣制動裝置52進(jìn)行關(guān)閉動作，使發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速Ne下降。
另一方面，當(dāng)步驟S44的判斷結(jié)果為是(Yes)的情況下，可以判斷為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne處于沒那么高的狀態(tài)。這種情況下進(jìn)入步驟S48，使輔助制動裝置設(shè)不動作，進(jìn)入步驟S50。
在需要把發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne控制成目標(biāo)Ne的情況下，如果對發(fā)動機(jī)1直接指示該目標(biāo)Ne，則由于發(fā)動機(jī)的特性使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne達(dá)到目標(biāo)Ne需要一定時間，或者發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne與目標(biāo)Ne之間始終存在偏差。所以在步驟S50中，對目標(biāo)Ne進(jìn)行修正指示，進(jìn)行發(fā)動機(jī)控制，使其達(dá)到該經(jīng)過修正的目標(biāo)Ne。由此，可以使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne在短時間內(nèi)無偏差地控制成目標(biāo)Ne。
另一方面，上述步驟S42的判斷結(jié)果為是(Yes)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne判斷為是變速后的目標(biāo)Ne或在其附近的情況下，即發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne判斷為與變速后的排檔的目標(biāo)Ne大致同步的情況下，進(jìn)入步驟S52，使輔助制動裝置不動作，然后在步驟S54中，判斷Ne-F/B控制開始后是否經(jīng)過了規(guī)定時間t6。
在步驟S54的判斷結(jié)果為不是(No)、未經(jīng)過規(guī)定期間t6的期間，在步驟S56中執(zhí)行目標(biāo)Ne的指示，當(dāng)判斷結(jié)果為是(Yes)、經(jīng)過了規(guī)定期間t6的情況下，或者步驟S40的判斷結(jié)果為不是(No)、經(jīng)過了規(guī)定期間t5的情況下，結(jié)束Ne-F/B控制，并進(jìn)入圖2的步驟S28。
在步驟S28中，重新使輔助制動裝置不動作，進(jìn)入圖5的步驟S60。
在步驟S60中，接受發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne是為變速后的排檔的目標(biāo)Ne或在其附近的判斷后，執(zhí)行換檔(掛上齒輪)指示。如果發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速Ne與變速后的排檔的目標(biāo)Ne大致同步，則即使不對離合器裝置3進(jìn)行斷開操作，齒輪也可以順暢地掛上。所以，這里不對離合器裝置3進(jìn)行斷開操作，而在保持飛輪10和離合器盤12連接的狀態(tài)下利用換檔裝置64執(zhí)行換檔(掛上齒輪)。
在步驟S62中，判斷換檔是否完成。這里根據(jù)齒輪位置傳感器68的信息，判斷是否換檔完成，排檔是否轉(zhuǎn)換為變速后的排檔。在判斷結(jié)果為不是(No)、判斷為未完成換檔的情況下，進(jìn)入步驟S64，判斷指示換檔后是否經(jīng)過規(guī)定期間t7。這里規(guī)定期間t7與上述規(guī)定期間t3相同，是例如超過換檔撥叉的響應(yīng)延遲的時間，通常在經(jīng)過規(guī)定期間t7之前齒輪理應(yīng)掛上。因而，在判斷結(jié)果為不是(No)、經(jīng)過規(guī)定時間t7為止的時間中，繼續(xù)步驟S62的判斷，等待齒輪掛上。
另一方面，在步驟S64的判斷結(jié)果為是(Yes)、判斷為已經(jīng)經(jīng)過規(guī)定時間t7的情況下，考慮到由于某種原因，換檔本身無法完成的狀況。所以在這種情況下，判斷為變速箱4發(fā)生了故障，進(jìn)入步驟S66，中止換檔指示，并點(diǎn)亮報(bào)警燈83，把故障通知給司機(jī)。
另一方面，在步驟S62的判斷結(jié)果為是(Yes)、判斷為換檔完成的情況下，進(jìn)入步驟S68。
在步驟S68中，在換低檔的情況下，判斷是否已經(jīng)經(jīng)過規(guī)定時間t8。當(dāng)判斷結(jié)果為不是(No)的情況下，等待經(jīng)過規(guī)定時間t8。另一方面，判斷結(jié)果為是(Yes)的情況下，進(jìn)入步驟S70。
在步驟S70中，接受完成換檔、實(shí)施變速沒有問題的信息，并保持報(bào)警燈83的熄燈狀態(tài)。然后，在下一個步驟S72中，接受換檔完成的信息，執(zhí)行將步驟S10中改變的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te恢復(fù)的指示，把發(fā)動機(jī)控制恢復(fù)到通常的控制狀態(tài)，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te恢復(fù)。
在換低檔時(急速降檔以外的未踩下加速踏板的狀態(tài)下?lián)Q低檔時)，處于為了提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne而增大發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te的狀態(tài)，如果在這種狀態(tài)下執(zhí)行換檔(掛上齒輪)后馬上執(zhí)行發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te的恢復(fù)指示，則停止發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩增大控制，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te急劇變動，從而有齒輪脫開的可能性。因此，在換低檔時，在步驟S68中判斷是否經(jīng)過了規(guī)定期間t8，如果判斷結(jié)果為是(Yes)、經(jīng)過了規(guī)定時間t8之后，則經(jīng)過步驟S70后在步驟S72中執(zhí)行發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te的恢復(fù)指示。由此，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te的緊急變動得到抑制，防止齒輪脫開。
在換高檔時，為了降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne，而不增大發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te執(zhí)行換檔(齒輪掛上)之后，即使馬上執(zhí)行發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te的恢復(fù)也不用擔(dān)心齒輪脫開。所以在換高檔時，不用等待經(jīng)過規(guī)定時間t8而進(jìn)入步驟S72，馬上執(zhí)行發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te的恢復(fù)指令。
如上所述一連串的無離合變速控制結(jié)束。
下面說明第2實(shí)施例。
圖6利用流程圖表示了本發(fā)明第2實(shí)施例的無離合變速控制的控制例程，下面根據(jù)該流程圖說明第2實(shí)施例。對與上述第1實(shí)施例相同部分賦予相同的步驟標(biāo)號并省略說明，這里只說明與第1實(shí)施例不同的部分。
經(jīng)過步驟S10，在步驟S12’中，根據(jù)變速指令判斷從改變發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te開始是否經(jīng)過了規(guī)定期間t0。即，求出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te，若對控制齒條進(jìn)行控制，改變?nèi)剂蠂娚淞?，以便得到該發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te，然后再經(jīng)過規(guī)定期間t0，離合器轉(zhuǎn)矩Tcl便可以視為數(shù)值0或在其附近。因此，當(dāng)判斷結(jié)果為是(Yes)、判斷為已經(jīng)經(jīng)過規(guī)定期間t0的情況下，進(jìn)入步驟S16，執(zhí)行脫開齒輪指示。這種情況下，即使不對離合器裝置3進(jìn)行斷開操作，齒輪應(yīng)當(dāng)也可以無振動地容易脫開。
另一方面，步驟S12’的判斷結(jié)果為不是(No)、判斷為未經(jīng)過規(guī)定期間t0的情況下，等待經(jīng)過規(guī)定期間t0。
執(zhí)行完步驟S16到步驟S24后，步驟S26’中，代替上述圖4的Ne-F/B控制，執(zhí)行簡單的F/B控制。
具體來說，換高檔時，在置步驟S26’中，使輔助制動裝置動作，在步驟S27’中判斷發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne是否在比變速后的排檔的目標(biāo)值Ne大規(guī)定值N3的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)(Ne≤目標(biāo)Ne+N3)。在判斷結(jié)果為不是(No)的情況下，能夠判斷為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne過大，這種情況下經(jīng)過步驟S29’回到步驟S26’，使輔助制動裝置持續(xù)動作。即，使排氣制動裝置52關(guān)閉工作，持續(xù)地降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne。
另一方面，在步驟S27’或者步驟S29’的判斷結(jié)果為是(Yes)的情況下，判斷為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne在比變速后的排檔的目標(biāo)Ne大規(guī)定值N3的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne與變速后的排檔的目標(biāo)Ne大致同步，使輔助制動裝置不動作，進(jìn)入圖3的步驟S30以后。
這樣，本發(fā)明的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置中，從上述式(5)求得發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te，使得離合器裝置3的離合器轉(zhuǎn)矩Tcl為數(shù)值0或在其附近，在該發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te的狀態(tài)下，不用進(jìn)行離合器的離合操作，而執(zhí)行脫開齒輪，所以能夠不發(fā)生由脫開齒輪引起的振動，縮短變速時間，快速地完成變速。
進(jìn)一步，脫開齒輪后，在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne與變速后的排檔的目標(biāo)Ne大致同步的狀態(tài)下執(zhí)行掛上齒輪，由此不用離合器的離合操作而一并順暢地執(zhí)行掛上齒輪。
另外，在無法正確求得式(5)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te、或者齒條位置傳感器9發(fā)生異常的情況下，與通常一樣切斷離合器裝置3而執(zhí)行變速，由此可以可靠地執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪。
在上述實(shí)施形式中是與自動變速模式中的變速指令相對應(yīng)執(zhí)行無離合變速控制，但是并不局限于此，也可以是例如根據(jù)司機(jī)的變速操作而輸出的變速指令執(zhí)行無離合變速控制。這種情況下，在由司機(jī)執(zhí)行離合器踏板操作時，只要優(yōu)先執(zhí)行該踏板操作使離合器進(jìn)行離合動作即可。
另外，在上述實(shí)施形式中，作為發(fā)動機(jī)型式是使用了柴油發(fā)動機(jī)，作為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的控制單元是采用了利用噴射泵6來控制燃料噴射量的結(jié)構(gòu)，但是并不局限于此，作為發(fā)動機(jī)型式也可以是汽油發(fā)動機(jī)，另外也可以采用通過調(diào)整吸入空氣量、燃料噴射閥的燃料噴射量、點(diǎn)火時間等來控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械式變速箱的變速控制方法，該機(jī)械式變速箱可將內(nèi)燃機(jī)的輸出通過摩擦離合器自動多級地變速傳遞到車輪，其特征在于，包括根據(jù)所述機(jī)械式變速箱的變速要求來控制所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩、使所述摩擦離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近的步驟(a)；利用所述步驟(a)控制內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩、當(dāng)所述傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近時允許所述機(jī)械式變速箱進(jìn)行變速的步驟(b)；以及利用所述步驟(b)允許變速時、在保持將所述離合器連接的狀態(tài)下執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪的步驟(c)。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，所述步驟(c)包含保持將所述離合器連接的狀態(tài)下執(zhí)行完脫開齒輪后改變所述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的子步驟(c1)；該內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速與變速后的排檔的齒輪轉(zhuǎn)速大致同步時在保持將所述離合器連接的狀態(tài)下執(zhí)行向變速后排檔掛上齒輪的的子步驟(c2)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，適用于對所述摩擦離合器可以自動離合而構(gòu)成的機(jī)械式變速箱，且在所述步驟(c)中，執(zhí)行脫開齒輪指令后而無法實(shí)行脫開齒輪時，自動切斷所述摩擦離合器后執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，根據(jù)從所述內(nèi)燃機(jī)到所述摩擦離合器的第1運(yùn)動方程式和從所述摩擦離合器到車輪和車輛的驅(qū)動軸上的第2運(yùn)動方程式，求得變速后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩，使得所述傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近，且表示該改變后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩，并控制所述內(nèi)燃機(jī)，使其產(chǎn)生所述改變后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩。
5.如權(quán)利要求4所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，在所述驅(qū)動軸上的內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度與所述驅(qū)動軸上的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角加速度相同的條件下改變所述第1運(yùn)動方程式，并在所述步驟(a)中根據(jù)所述改變后的第1運(yùn)動方程式求得所述改變后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩，使所述傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近。
6.如權(quán)利要求4所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，在所述驅(qū)動軸上的內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度與所述驅(qū)動軸上的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角加速度相同的條件下改變所述第2運(yùn)動方程式，并在所述步驟(a)中根據(jù)所述改變后的第2運(yùn)動方程式求得所述改變后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩，使所述傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近。
7.如權(quán)利要求4所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，所述摩擦離合器具有飛輪和與該飛輪可以離接的離合器盤，而且把從所述內(nèi)燃機(jī)到所述飛輪的運(yùn)動方程式作為第1運(yùn)動方程式使用，并把從離合器盤到車輪和車輛的驅(qū)動軸上的運(yùn)動方程式作為第2運(yùn)動方程式使用。
8.如權(quán)利要求4所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，從指示所述改變后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩之后經(jīng)過規(guī)定期間時，所述傳遞轉(zhuǎn)矩可以視為數(shù)值0或在其附近。
9.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)包含具有調(diào)節(jié)燃料噴射量的控制齒條的燃料噴射泵裝置，而且所述步驟(a)中通過控制所述控制齒條而控制所述內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩。
10.如權(quán)利要求9中所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，在所述步驟(b)中，根據(jù)控制齒條位置判斷所述傳遞轉(zhuǎn)矩是否為數(shù)值0或在其附近。
11.如權(quán)利要求2所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)具有輔助制動裝置，并在所述子步驟(c1)中，如果所述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速超過包含對應(yīng)于所述齒輪轉(zhuǎn)速的目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的規(guī)定轉(zhuǎn)速范圍的上限值的時候，使所述輔助制動裝置動作。
12.如權(quán)利要求2所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，在所述子步驟(c1)中，根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)的特性，修正所述對應(yīng)于齒輪轉(zhuǎn)速的目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速。
13.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，在根據(jù)所述變速要求需要從所述機(jī)械式變速箱的高速檔向低速檔變速的情況下，在掛上齒輪開始之后經(jīng)過規(guī)定時間后指示內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩恢復(fù)。
14.如權(quán)利要求2所述的機(jī)械式變速箱的變速控制方法，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)具有輔助制動裝置，在根據(jù)所述變速要求需要從所述機(jī)械式變速箱的高速檔向低速檔變速的情況下，所述子步驟(c1)中如果所述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速超過包含對應(yīng)于所述齒輪轉(zhuǎn)速的目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的規(guī)定轉(zhuǎn)速范圍的上限值時，使所述輔助制動裝置動作。
15.一種機(jī)械式變速箱的變速控制裝置，該機(jī)械式變速箱可通過摩擦離合器把內(nèi)燃機(jī)的輸出自動多級變速地傳遞到車輪，其特征在于，包括當(dāng)有所述機(jī)械式變速箱的變速要求時、控制所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩使所述摩擦離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩控制單元；通過所述內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩控制單元來控制內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩、當(dāng)所述傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近時允許所述機(jī)械式變速箱進(jìn)行變速的變速允許單元；以及通過所述變速允許單元允許變速時、在保持將所述離合器連接的狀態(tài)下執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪的變速實(shí)行單元。
16.如權(quán)利要求15所述的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置，其特征在于，具有檢測所述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速檢測單元、和檢測變速后的排檔的齒輪轉(zhuǎn)速的齒輪轉(zhuǎn)速檢測單元，所述變速實(shí)行單元在保持將所述離合器連接的狀態(tài)下執(zhí)行脫開齒輪后改變所述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)該內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速與變速后的排檔的齒輪轉(zhuǎn)速大致同步時，在保持將所述離合器連接的狀態(tài)下向該變速后的排檔進(jìn)行掛上齒輪。
17.如權(quán)利要求15或16所述的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置，其特征在于，所述摩擦離合器的結(jié)構(gòu)是可以自動地離合，所述變速實(shí)行單元在執(zhí)行完脫開齒輪指令后而無法執(zhí)行脫開齒輪的時候，自動切斷所述摩擦離合器，然后執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪。
18.如權(quán)利要求15所述的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置，其特征在于，所述摩擦離合器具有飛輪和可以與該飛輪離接的離合器盤，所述內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩控制單元根據(jù)從所述內(nèi)燃機(jī)到所述飛輪的第1運(yùn)動方程式和從離合器盤到車輪和車輛的驅(qū)動軸上的第2運(yùn)動方程式，求得變速后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩使得所述傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近，并控制所述內(nèi)燃機(jī)，使其產(chǎn)生所述改變后的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩。
19.如權(quán)利要求15所述的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)包含具有調(diào)節(jié)燃料噴射量的控制齒條的燃料噴射量泵裝置，且所述內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩控制單元通過控制所述控制齒條而控制所述內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩。
20.如權(quán)利要求16所述的機(jī)械式變速箱的變速控制裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)具有輔助制動裝置，所述變速實(shí)行單元如果所述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速超過包含對應(yīng)于所述齒輪轉(zhuǎn)速的目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的規(guī)定轉(zhuǎn)速范圍的上限值的時候，使所述輔助制動裝置動作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無脫開齒輪而引起的振動、可縮短變速時間的機(jī)械式變速箱的變速控制方法及其裝置。變速控制裝置具有當(dāng)有機(jī)械式變速箱的變速要求時、控制內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩使摩擦離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩控制單元(S10)；通過內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩控制單元來控制內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩、當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩為數(shù)值0或在其附近時允許機(jī)械式變速箱進(jìn)行變速的變速允許單元(S12)；以及通過變速允許單元允許變速時、在保持將離合器連接的狀態(tài)下執(zhí)行脫開齒輪和掛上齒輪的變速實(shí)行單元(S16)。
文檔編號B60W10/10GK1711183SQ20038010273
公開日2005年12月21日 申請日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月8日
發(fā)明者池谷浩一, 襟立和伸, 白沢敏邦 申請人:三菱扶桑卡客車株式會社