机动车的驱动装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN95119487.9

申请日:

1995.12.27

公开号:

CN1131103A

公开日:

1996.09.18

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日:2002.5.15|||授权||||||公开

IPC分类号:

B60K41/00; B60K23/00

主分类号:

B60K41/00; B60K23/00

申请人:

SMH管理服务有限公司;

发明人:

R·布勒

地址:

瑞士比尔

优先权:

1994.12.28 FR 9415758

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

王忠忠;马铁良

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内容摘要

本发明的驱动装置具有摩托车用的变速器(1),其中的选择器轴(10)可通过其角度位置使该变速器接合到被确定的传动比。该装置配备有一电子控制装置(DCE),用以将变速器(1)或换言之为选择器轴(10)自动地置于由驾驶员选定的或作为车速函数而自动确定的相应位置。电子控制装置(DCE)包括特定的装置,用以平滑地换低挡,尽管该变速器不带有同步器亦如此。

权利要求书

1: 机动车驱动装置,包括: -内燃机(3),其转速可通过加速踏板(PG)予以 控制;和 -传动装置(1,6),它包括: -变速器(1), -扭矩变换器(6), -连于所述内燃机(3)与变速器(1)之间的离合 器(7), 所述变速器为无需借助同步器即可实现传动比(1 到6)变换的类型,该变速器(1)包括一初动轴(8), 一次动轴(9),分别设置于所述轴(8,9)上的诸传动 齿轮,以便可选择地啮合,从而保证诸传动比的建立, 所述诸传动齿轮的接合与分离动作是通过机械切换装置 (10、11、31、31、32)予以保证,该切换装置包括一传 动比选择器轴(10),其予定的角度位置交替地位于所述 传动齿轮分离的空档位置和用以建立所述变速器(1)传 动比的所述传动齿轮可选择的接合位置,还包括一与所 述选择器轴(10)相配合的控制轴(11),从而可实现从 任意先前的传动比至任意后续传动比的选择, 一用于所述变速器(1)的电子控制装置(DCE), 所述机动车驱动装置的特征在于,它还包括: 用于迅速增加所述内燃机的转速的装置(86,87), 它与通过所述加速踏板所实行的控制无关,并且,考虑 到所述变速器的换低档,所述电子控制装置(DCE)包 括:用于将所述选择器轴(10)置于所述空档位置之一 的装置, 用于瞬时启动所述迅速增加转速装置(86,87)的 装置, 用于监测所述转速的装置,和 用于防止所述选择器轴(10)换入较低档传动比位 置的装置,除了所述转速到达与该较低档传动比相适应 的值。
2: 根据权利要求1所述驱动装置,其特征在于所述 电子控制装置(DCE)还包括:用于将所述选择器轴 (10)设置于十分接近地低于新传动比位置的空档位置的 装置,并且是在所述变速器(3)从一传动比换到另一传 动比之前沿所述轴(10)朝向新档转动的方向进行所述 的设置。
3: 根据权利要求1或2所述的驱动装置,其特征在 于,所述电子控制装置(DCE)还包括: 用于设定第一数值表格的装置,该表格的每一数值 表示出用于所述变速器(1)所设定的传动比此时所述发 动机(3)的允许转速值,和 将所述发动机转速在每次传动比变换时与所述第一 表格的值相比较的装置,该第一表格的值相应于需换入 传动比的转速允许值,该比较装置只有当上述的比较结 果表明所述值相等时方允许档位变换发生。
4: 根据上述任意之一权利要求所述驱动装置,其特 征在于所述电子控制装置(DCE)还包括: 用于将所述变速器须换入的传动比设定为所述车辆 速度的函数的装置。
5: 根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于所 述电子控制装置(DCE)还包括: 用于至少设定一个第二数值表格的装置,所述数值 包括用于所述变速器每一传动比的所述车辆行驶速度值 的变化范围, 用于将所车辆的瞬时行驶速度与上述第二表格的数 值相比较的装置。 用于将所述选择器轴(10)的角度位置值设定为所 述比较结果之函数的装置,这些位置值分别表示出需接 合的传动比,和 用于将所述选择器轴(10)总是置于相应于需接合 传动比并作为所述位置值函数的位置的装置。
6: 根据权利要求1至3中任意之一所述驱动装置, 其特征在于,它还包括: 用于在所述加速踏板(PG)行程内至少设定一较高 部分和一较低部分的装置(75), 用于在所述加速踏板(PG)由其行程的两部分之一 移动至另一部分时,产生一位置信号的装置,和 所述电子控制装置(DCE)还包括: 用于对每传动比再设定第三数值表格的装置,所述 数值表格包括所述车辆行驶速度值的变化范围,它不同 于所述第二表格的行驶速度值的变化范围,以及 用于执行作为所述踏板(PG)位置信号函数的或者 所述第二或者第三表格诸速度值比较的装置。
7: 根据权利要求6所述驱动装置,其特征在于所述 用于诸相同传动比的第二和第三表格,包括诸数值不同 的变化范围。
8: 根据上述权利要求任意之一所述的驱动装置,其 特征在于所述电子控制装置(DCE)具有一微处理器 (53)。

说明书


机动车的驱动装置

    本发明涉及一种用于机动车的驱动装置,该机动车具有通常用于摩托车类型车辆的内燃机和变速器的结构布置。

    公知的摩托车变速器通常不具有同步装置,在传动速比范围内的换档过程中,该同步装置适于以这样一种方法即在不损坏须啮合的小传动齿轮的情况下进行传动速比的变换的各种速度实现初动轴与次动轴的变换。这些同步装置通常用于机动车变速器中。然而,由于笨重和重量的原因,通常摩托车并不配备同步装置。

    一九九三年十一月十八日提出的9,313,768号法国专利申请公开了一种用于摩托车的变速器,但是它亦适用于机动车,特别是城市用的小轿车,该专利申请对其变速器的结构设计公开了足够的具体解决方案,使其具有特别的使用灵活性。具体而言,所述解决方案可以使其从任意的传动速比变换至任意其他的传动速比,这对于此类的传统变速器通常是不可能的。进一步的详细内容可参见该专利申请地说明书。

    本发明的目的是提供一种用于机动车如城市用小轿车的驱动装置,该机动车具体包括一内燃机和一带有自动控制装置的摩托车型的变速器,使配备有此的机动车之驾驶员选择是否使所述变速器完全自动地或者手动地操作。

    为此,本发明所涉及的机动车驱动装置包括:

    -内燃机,其转速可通过加速踏板来控制;

    -传动装置,它包括:

    -变速器,    

    -扭矩转换器,和

    -连于所述内燃机与变速器之间的离合器;

    所述变速器为这样的类型,其传动速比的变换无须借助同步器即可完成,该变速器包括一初动轴,一次动轴,相应地装配在所述轴上的多套传动齿轮,以便有选择地啮合,进而保证各传动速比的设定,所述各传动齿轮的啮合与分离运动由一机械的切换装置予以保证,该切换装置具有一传动比选择器轴,该轴的予定角位置交替地设定出所述传动齿轮的空档分离位置和用于设定所述变速器诸传动比的各传动齿轮可选择的啮合位置,该切换装置还具有与所述选择器轴相配合的控制轴,以便实现从先前的传动比至任何后续的传动比的选择,和

    -变速器电子控制装置,

    上述的驱动装置的特征在于它还包括:

    用以独立于由所述加速踏板所实施的控制迅速增加所述内燃机的转速的装置,以及为了变速器的换低档,所述电子控制装置包括:

    用于将所述选择器轴置于所述空档位置之一的装置,

    用于瞬时起动所述的迅速增加转速装置的装置,

    用于检测所述转速的装置,和    

    用于防止所述选择器轴运动到较低传动比位置的装置,除了所述转速达到与该较低传动比相适应的值。

    由上述的特征可知,即使不考虑无同步器的变速器的简化以及由此所带来的重量轻和特别坚固的结构;其实现传动速比的选择对于机动车驾驶员来说亦无任何困难。此外,作为本发明诸特征的结果,所述变速器可自动地变换传动比,不过还可由手动实现传动比的选择。然而,本发明所建议的变速器控制的设计可使该变速器完全自动地操作,由此使机动车驾驶员最大限度地获得驾驶舒适性。

    本发明的其他特征和优点在下述的说明书中予以表述清楚,在此仅以举例的方式并结合所附的附图作为参考。其中,    

    图1为根据本发明设计的机动车驱动装置的示意图,特别示出根据前述所引用专利申请的原理而改进的摩托车变速器的横剖面图。并且可由根据本发明所设计的电子控制装置来控制;

    图2为根据本发明控制装置总的电路框图;

    图2A为所述变速器控制杆的档位示意图;

    图3为实施本发明所需的内燃机某些附件的示意图;

    图4为用于根据本发明的电子控制装置的主程序的流程图;和

    图5A至图11为执行图4所示主程序过程中的各个子程序的流程图。

    图1表示根据前述引用的专利申请的发明之变速器的最佳实施例,在此以标号1示出。此外,将在下面对该变速器予以简要描述,所述专利申请的图1所示的参考标号用以指代该变速器相同的结构部件。

    正因如此,可以理解到该变速器1具有一壳体2,并可利用可变的传动比来保证从发动机3至输出齿轮5的具有轴线S-S的输出轴4的转动运动的传递。

    发动机3与输出轴4之间的运动输链依次包括:扭矩转换器6,离合器7,具有轴线P-P的初动轴8和具有轴线Q-Q的次动轴9。值得注意的是在此结构中无同步器。此外,可从所述运动传输链中去掉扭矩转换器,而用可啮合的直接联接器,该联接器只有在变速器的传动比被变换时是不工作的。

    变速器还具有其轴线为X-X的选择器轴10,用以控制传动比的选择;其轴线为Y-Y的分离轴11,用以控制诸传动比和倒档的任意选择;装置12,用以控制上述的轴10和11,以及一控制电机13。

    在公开的实例中,变速器1具有六个传动比,借助于分别装于初动轴8与次动轴9上的三个选择器杆26,27和28的有选择的起动来获得所述的传动比。这些选择器杆与可转动地装于轴10上的拔叉29,30和31共同作用,由此,诸杆还可在导向槽35,36和37的作用下沿横向滑动,所述槽内反向凸轮42,43和44被导向。

    如前述所引用专利申请详述的那样,所述反向凸轮42,43和44可以在分离轴11的一予定位置(此例中为112°),移出其相应的导向槽,由此,可以选择任意传功比,不论该传动比是否已被啮合过而作为变速器的传动比。

    由控制装置12和驱动电机13使轴10和11转动,可以理解的是控制装置12使所述轴以诸予先确定的角度转动,这些角度分别相应于需选定(轴10)的各个不同传动比和倒档,以及使轴10(轴11)离开其转动位置。应注意到,控制装置12和电机13可由其他保证轴10与11转动的控制组件替代。有关变速器结构和操作的进一步细节可以参照前已引用的专利申请而获得。

    在本发明的下述描述中,亦可由两个驱动电机直接驱动轴10和11,此两电机相应地分别直接连于所述轴,并示于图2中,分别由标号51和52表示。图1也示意性地表示一操作框图,其中还示出用于此变速器的电子控制装置DCE、具有连于此变速器各个部件的一定数量的输入和输出部件的装置。

    尤其是参照图2,将对根据本发明的自动控制装置予以更详细地描述。该装置包括任何市售的适当类型微处理器53。以标记MC68HC805B6销售的微处理器尤其适用。

    这种处理器53的外围部件首先是前已提及的电机51和52,它们接收来自该微处理器的主输出信号。

    由电池54提供能量,并通过滤波器55来消除电源电压的影响。

    微处理器53还接收传达控制杆状态的诸信号,该控制杆由装有根据本发明的变速器车辆的驾驶员来控制。此杆最好设置在方向盘下方,以便易于由驾驶员来启动。

    图2A示出变速器控制杆的档位。可以知道,它大约呈H形,其垂直分支之一的两端分别确定出换高档与换低档控制位置(标记为SUP和INF),这些位置均为暂时的。此分支的中间位置确定出该变速器的手动控制档M,它是不变的。所述H形的其他分支稍长一些,并相对于位置M确定出空档N、其端部之一为倒档控制R、其另一端的中间位置为全自动控制档A以及其端部为驻车制动控制档P。该分支所有这些位置均为不变的。

    当驾驶员将这些档位设置于相应之处时,与之相连的诸开关闭合。因此,当驾驶员希望选择一较高档传动比而不是变速器啮合(位置SUP)的传动比时,开关56闭合。同理,当驾驶员欲选择一较低档传动比(位置INF时,开关57闭合。当对车辆进行驻车制动(位置P)时,开关58闭合。变速器处于空档位N时,开关59闭合。驾驶员选择例倒档(位置R)时,开关60闭合。最后,驾驶员欲全自动驾驶时(位置A),开关61闭合,而位置M的设定与上述无关。    

    微处理器还接收有关轴10和11的角位置数据,这些角位置分别以电位计62和63的结果来表示,所述电位计的游标分别与电机51和52相连。作为发动机3的转速的数据由传感器64传至微处理器53,同时传感器65提供作为机动车本身速度的数据。

    驾驶员可通过显示装置66由微处理器53知晓变速器的状态,显示装置放置在车辆仪表板上并借助于变速器所啮合的特定档的图形来表示。

    开关67用以控制车辆发动机3的启动。

    端子68应与微处理器53相连使其接地。端子69发出可对连于所述发动机的发电机的运行进行控制的信号。端子70发出控制离合器7使其接合和分离的电动阀的信号。端子71发出用于辅助可动悬片的控制信号,对此的详细描述见后。端子72发出一启动信号。特别是用于离合器控制的油压校正开关73与微处理器53的端子74相连。

    电位计75连于发动机的加速踏板,以提供作为该踏板位置的参数。

    最后,由微处理器53控制的继电器76借助开关77的起动使供入车辆发动机的燃油流量得以控制,需要时可切断此流量供给,特别是在某些变速器传动比变换过程中,这将在下面予以说明。

    前面引用的专利申请中公开的无同步器的变速器特征之一在于其结构简化并重量轻。然而,我们知道这种变速器通常需要驾驶员方面某种细心甚至熟练,才能使传动比变换平缓地完成,并且不会损坏变速器齿轮。有经验的驾驶员采取公知的“两次分离离合器”来获得此结果。正如所知,对于每次传动比变换而言,这种方法包括分离离合器,换入空档,借助加速踏板使发动机转速适应,啮合一新档位,然后使离合器接合,从而在该新档位传动比下继续驱动。

    很清楚,这种方法需要驾驶员具有一定的熟练技巧,它不适于广泛地用于机动车,甚至很少用于带自动控制变速器的车辆;也不适于由不熟悉机械常识的人来驾驶。

    本发明的控制装置可以手动或完全自动的方式来完成传动比的变换,而无须要求驾驶员具有特定的熟练技巧方可操作,尽管该变速器无同步器。

    现以图3作为参考,其中非常示意性地示出发动机3的供给系统。作为举例,该供给系统具有其内配备有两燃油喷射器79的进气歧管78,该发动机具有两个汽缸。还具有一排气歧管80,其内设置一“λ”型探测杆81用以对发动机所排出的气体进行分析。探测杆81与点火和喷射控制电路82相连,该电路82控制与喷射器79相连的燃油喷射泵83在特定情况下的工作。

    节气门84设置于进气歧管78中并且通过机械方式连于加速踏板PG和电位计75,该电位计75向微处理器53提供作为加速踏板进而为节气门84的位置参数。进气歧管78中设置节气门的位置处设置一旁通路85,该旁通路85内设置电动阀87的可动悬片86,该电动阀87可由微处理器的输出端子71来使其通电。

    当电动阀87被启动时,旁通路85打开,从而允许较节气门84已允许的进气量之外的附加进气量进入发动机3,使混合气变稀。“λ”型探测杆81处即做出反应,此后由杆81向点火控制电路82提供一信号。该电路82依次向燃油喷射泵83发出指令增加喷射器79的流量,由此迅速增加发动机3的转速。

    微处理器53中执行的变速器控制程序以本发明最佳实施例的方式描述如下。借助于图4至11的流程图予以说明之。

    图4表示出连接有诸子程序的主程序,其中的主要部分对于理解本发明是至关重要的,以下述的附图作为参考进行描述。

    主程序起始于401,它带有对控制装置诸部件进行初始化的子程序402。一旦驾驶员转动车辆的点火开关该子程序即被启动。程序403处检测离合器7的状态,以便校验其接合是否正确。值得注意的是只有在传动比变换的指令发出的情况下,该离合器才正常接合,以及控制装置使其分离。404所执行的操作是将轴11置于这样的位置。即相应于反向凸轮44升起而使轴10分离的位置。使轴10位于其空档位置是在子程序(CARUN)405中完成的,所述子程序(CARUN)将结合图5A和5B在下文中详细描述。

    主程序此后转向控制发动机3起动过程的启动子程序(START)406。由于该过程是传统公知的,故不予详述。

    407处执行一测试,检测发动机3是否已确实起动。若是,主程序转向下一步程序,若否则返回到403的操作。

    408处,主程序检测驻车制动是否起作用,若是,该程序转入驻车制动子程序(PARK)409,以便启动手制动。该子程序无任何新奇之处,故不予详述。

    410处,主程序检测倒档R是否已在控制杆上选择,若是,该程序进入倒车子程序(BACK)411,这将参照图6A和6B予以详述。

    412处,主程序检测控制杆是否置于自动档位置A,若是,该程序进入自动子程序(AUTOM)413,此将参照图7A、7B和7C予以详述。若否,该程序转向下一步骤。

    前述下一步骤为414,它检测变换杆是否位于空档位置N,若是,该程序进入空档子程序(NEUTRAL)415,该程序允许将变速器置于空档位置之一,将在下文中结合图10A、10B和10C对此予以详述。

    若414中检测的结果为否,主程序转入另一检测程序416,以确定控制杆是否被置于传动比选择位置。若是,主程序进入子程序(CAMROT)417,它可使变速器变换至能自动确定的作为车速的函数的一暂时传动比。该子程序将参照图8A至8D予以详述。

    若416检测的结果为否,程序转入418,检测控制杆或传动比选择器杆是否已被置于换低档位置INF。若是,该程序进入换低档子程序(DGEAR)419以便切换成较低档传动比。该子程序将结合图11予以详述。否则,若416的结果为否,程序转入420,在此检测控制杆是否已被置于换高档的位置SUP。若是,程序进入换高档子程序(UGEAR)421,以保证变速器切换成较高档传动比。

    若420检测的为否,主程序返回到步骤407。同样若转入驻车制动子程序(PARK)、倒车子程序(BACK)、自动子程序(AUTM)、空档子程序(NEUTRAL)、换低档子程序(DGEAR)及换高档子程序(UGER)检测为是,则当已执行了上述诸子程序后返回主程序的407步骤。

    现参照附图5A和5B来说明子程序(CARUN),该子程序是当发动机3正在运转时并且空档子程序(NEUTRAL)也在执行过程中来执行的,如下所述。特别地,它可将轴10置于一空档位置,该位置处轴11可从轴10的相应槽排出反向凸轮42、43和44,以备轴11自由转动到所需位置。在某些驱动装置中,以及当车辆正在倒车时也可能如此,即轴10的角位置可以使反向凸轮稍微塞进所述槽一点并且不会脱离,即使从理论上轴11的位置可以如此。    

    为了理解子程序(CARUN)的过程,应当牢记的是,根据本发明的变速器具有多个空档位置(本例中为5个),它们与拔叉29、30和31(图1)的中间位置相对应,由各拔叉保持选择器杆26、27和28处于相应的传动齿轮之间,使所述传动齿轮连于各杆之间而啮合相应的各传动比。

    还应注意,轴10的11个位置传统上以从1至6对诸传动比进行编号,而以从7至B(十六进制)来对诸空档位置编号,同时可以理解,处于传动比1与2之间的诸位置间的空档位置设定为0,而位置1和6间的位置不予采用。

    这些位置的每个均由一角度值来表示,这些值相互间隙30°,此外,电机51可以约1.3°的步距角对轴10进行定位,该值亦表示出可用以使轴10定位的最大定位能力。

    所示和描述的实例中,子程序(CARUN)必须能够检验轴10是否处于六个空档位置之一处,即以一定的精度(标称位置任一侧约5°)检验轴10的角度位置,由检测电位计62(图2)的电位来完成所述检验。

    在500处对子程序(CARUN)进行初始化(图5A),在501处,该程序于显示器66显示数据(本实例中闪光为“0”),表示所述系统正在检测轴10和11可能的锁定并校正该锁定。    

    502处,在一存贮器中存入轴10当前位置的角度值N。此后,该值经数次测试,检验其是否处于所述空档位置标称角度值予定的容许界限之内。

    因而,503处首先执行的是检测轴10的实际角位置是低于还是高于与传动比1和2相应位置(分别为0°与60°)间的空档位置N1的标称值(30°),是否小于予定的容许界限值(t)(本实例中为5.2°)。若检测出的值小于值N1-t(24.8°),该程序转入504,在此,空档位置N1的角度值输入微处理器的处理存贮器,然后转入到运算505(图5B)从而使轴10转至空档位置N1,在此处可将反向凸轮解锁而无任何阻碍。值得注意的是,可在轴10的所有标称空档位置很容易地实现上述的解锁。

    若503处检测的值N高于前述值N1-t,该程序进入下一步测试506,以检测值N是否小于空档位置N1的标称值与界限值t之和(本实例中为35.2°)。若是,该程序转至507,以便返回到主程序。在这些情形中,可以肯定,所述的解锁(或换言之所述反向凸轮的排出)可很容易地实现。

    相反,若该实际值高于值N1+t,该程序则转入508处执行一新的测试,以检测值N2-t,N2为处于相应传动比2和3位置间的位置。若508处的检测示出所述标称值为两个值相比较较小的那个,则须使轴10的方向转动,并确定转动的方向。这是通过该程序在509处执行一检测并将值N与值V2-t相比来实现的,此处V2为传动比2的标称位置。若N小于值V2-t,则意味着轴10须沿位置N1的方向转动。反之,须使其朝向位置N2转动。因此,该程序必须进行求得值N1或值V2的运算,正如可能的情况那样分别在510和511处进行运算,此后程序转入505,以便确切地实现轴10的正确定位。

    然而,可能的情况是,当车辆正以某一传动比行驶时,须使其紧急停车其发动机处于怠速。其变速器仍保持在最后所啮合的传动比,并且在这种情况下,亦会出现反向凸轮的锁止。这是由于子程序(CARUN)也可解锁用以获得较高档传动比。考虑到空档位置N1,前已述及的运算可能出现在所有空档位置,其条件是数值N大于N2-t。为此,图5A和5B表示出可为此而执行的所有运算过程,由该子程序控制的相应运算及操作已由与第一次程序运算过程所采用的相同字母标引及参考标号予以描述。

    很清楚,子程序(CARUN)的每一运算过程结束于操作505处,而将轴10置于标称空档位置之一处,在此,可将轴11的反向凸轮很容易地排出。

    505操作之后为稳定化运算操作512,它可使轴10精确地定位,而后的513处,作为对轴11的位置的校正处理,以保证轴11处于相应反向凸轮排出的位置(所述实例为112°)。514处,显示器保持其“0”状态,515处,子程序(CARUN)返回到主程序,现参照图6A和6B来描述倒车子程序(BACK)(图4中的步骤411)。返回我们的描述,该子程序被执行时,在410检测过程中(图4),该系统能判断出该车辆驾驶员已选择了倒档(控制杆位置R)。这亦使我们回想起前所引用专利申请中所描述的,当轴11处于特定角度位置(此实例中为260°)时,倒档通过机械方式接合。

    因此,当410检测出为是时,倒车子程序(BACK)于600处进行初始化(图6A)。此后为与所述杆相连系的防回弹运算601,然后在602处,显示指令“R”传至显示器66。603处,检测车辆速度是否适合于换倒档,若过高(即例如大于每小时3公里),该程序进入604,在此显示器66闪亮,表示驾驶员仍正以过快的速度行驶。而后系统在605处退出该子程序并返回到主程序。

    若603处的检测为是,子程序411进入606使离合器7分离。606之后为607,用以设定一固定的时间段使所述离合器分离。608处重新检测倒档是否已的确被选择。若608处检测为否,该程序进入609,以返回到主程序。要不然转入610处,执行一检测,检测发动机转速是否处于适合于换倒档的值[如小于2000(rpm)转/分]。若为否,程序返回608重新检测。一旦发动机转速已适合换倒档,子程序411进入611,在此期间,表示轴11处于倒档位置的角度值260°输入微处理器的处理存贮器,而后在612处,轴11转至倒档位置,而在613处使离合器接合。这时车辆驾驶员可进行倒车。

    此后子程序411进入等待空循环操作,直到在614处检测到控制杆已离开倒档位置,换言之,驾驶员欲接合前进档时才终止。若614处的检测表示该杆的位置尚未改变,则程序仍进入空循环等待。相反,则在615处使离合器分离。为使离合器有足够的时间来分离,设置了等待空循环操作616。

    接下来程序进入617,以检测车辆发动机转速,该转速须低于怠速,以便轴11可以被转回这样的位置(如112°),该位置处,反向凸轮处于相应的轴10的槽之外。根据需要,上述检测可进行多次,直至所述发动机转速达到所需值为止。一旦617检测为是,角度值(112°)输入微处理器的处理存贮器(618步骤)。而后,619处,使轴11的驱动电机52起动,以使轴11处于所需的位置(112°)。此后,在620处系统退出子程序411,返回到主程序。

    现参照图7A、7B和7C来描述自动子程序(AUTOM)的编制,它为主程序的步骤413。所述系统根据由车辆驾驶员使变速器控制杆处于位置A处执行的检测而进入该子程序。

    当412处的测试结束后,自动子程序(AUTOM)于700处进行初始化。701处完成防回弹检测,而后在702处,使显示器显现字母“A”,从而表示出车辆驾驶员已选择自动控制档。    

    703处检测变速器是否处于空档位置之一。在手动模式,变速器可能处于其空档位置之一,尽管该车辆正以一定的速度行驶。而后自动控制档须使该变速器处于相应该车辆速度的传动比。若此检测为是,自动子程序(AUTOM)进入子程序(CAMROT)(步骤704),它可使变速器处于所需的传动比。该子程序按下述图8A至8D的流程进行检测。

    为此,变速器处于相应上述车辆速度的传动比,7105处获得驱动电机51和52以及轴10和11的位置参数。在此操作过程中,这些参数均具有严格的定位公差,该公差与变速器机构的可接受的控制相适应。

    一旦得到上述电机51和52的位置参数,即将其与车辆加速踏板PG当前位置的相应参数进行比较。在不考虑进入车辆发动机的可燃混合气的流量控制的情况下,所述踏板PG亦被设计成可提供表示驾驶员是否希望降低车速或相反提高车速时踏板PG的位置参数。

    故加速踏板的动作被分成两部分,并且该踏板与一开关相配合。当所述踏板由上述动作的两部分之一进入另一部分时,反之亦然,该开关改变状态,而微处理器将此译码为“抬起踏板”或“压下踏板”。

    在706处检测踏板PG的位置,根据检测结果,分别代表“减速”表格707和“加速”表格708的两表格之一的值被输入微处理器的处理存贮器中。

    应当注意,在可替换的实施例中,加速踏板可配置一位置传感器(如电位计),以提供可经微处理器适当处理的诸位置值的连续变化范围。

    此后,子程序进入709,以检测离合器,若需要使其处于已接合状态。而后在710处检测轴10和11的位置,根据需要将诸位置调整至其标称值,该调整是通过与在在前述子程度(CARUN)描述过的步骤505和513有关的校正子程序进行的。

    下一操作711包括检测连于车辆发动机的发电机的运行参数,用以提供所需电能,这在本领域中为公知的。在此应注意本发明的情形,即该发电机并不完全是传统的操作,原因是在带有这种发电机的车辆发动机与变速器的某些运行条件下,须使该发电机与电路断开。下面将对此特定的操作予以描述。

    712处,再次检测控制杆的位置,若已保持在自动控制档位置A处,自动子程序(AUTOM)继续处理,否则,系统在713处退出该子程序而返回到主程序。

    714处,系统获得表示车辆瞬时速度的值,而后,子程度进入另一传动比自动选择步骤。

    在说明该自动选择步骤之前,应注意的是,表格707和708包含用于每一传动比的两个极限值,所述极值分别为位于标称车速VN两侧的较高(VLh)和较低(VLB)车速值,所述车速VN应是理想的传动比变换的车速值。还应注意,所述诸档速度变化范围从一个传动比至另一传动比相重叠。因而,作为实例,相应于传动比1的范围的上限值VLh1高于相应传动比2的速度范围的下限值。上述值的这种构成可用于两个表格,尽管所检测的传动比值在两表格中可能不同,根据车速是否正在增加或降低,对于相同车速条件下不执行档位变换。在每一表格中使用速度范围重叠的原因在于需要避免可能反映变速器不稳定性的传动比变换控制中的“犹豫”现象的出现,对该程序各步骤的描述是相同的,上述表格的值无论那一个均选择为加速踏板位置的函数。根据上述两种情况,只有速度值变化。

    为此,再来参照图7A,在此,715处,检测车速VV是否高于或者表格707或者表格708的值VLh1,可看出此时上述表格仍选为加速踏板位置的函数。

    若715处检测为否,该程序进入下一步骤706,在706处,检测速度VV是否小于值VLb2,若为否,该程序进入另一步骤717,在此,检测变速器是否已处于传动比2。若为是,子程序在718处(图7C)返回到主程序,而车辆继续以所啮合的传动比2行驶,直到另一种情况发生。

    在716处的检测结果为是或者717处的检测结果为否的情况下,程序进入719传动比1是否被接合。若为是,子程序在718处返回到主程序,并且车辆继续以所接合的传动比1行驶。若为否,该子程序进入720操作,它包括将相应于传动比1的轴10的角度位置值贮存到微处理器的处理存贮器中。此后,系统在721处进入另一子程序(CAMROT)使变速器从无论哪一个已接合的其他传动比变换至传动比1。若715处检测的结果为是,自动子程序(AUTOM)直接进入另一检测715A,开始与刚刚描述过的类似处理过程,不过此时仅就传动比2而言,依此类推直至传动比6。

    这些传动比变换过程或操作过程的不同操作尚未予以详细描述,各附图中,总是以带有字母标引的编号为参考来表示之。

    在传动比5切换结束时,可能接合第六传动比,当然无须检测是否接合较高档传动比。相应的操作已由参考编号722、723和724表示之。

    子程序(CAMROT)将参照图8A到8D予以说明。该子程序于800处进行初始化。801处,电控装置DCE在其存贮器中贮存用于变速器1每一传动比的表格,该表格设定出相应于每一传动比的发动机3的转速予定值。这些值的每一个与所需的转速值相适应,从而以最佳可能的同步方式变换至所述传动比。

    此后,在802处,扭矩变换器6停止工作,803处,使离合器7分离。

    804处,检测驾驶员是否已将控制杆的位置变换至M、R或A。若为否,程序进入805处的检测,检测变速器是否须换入一较高档传动比,该较高档传动比是与所述情形中当时所接合的传动比相比较而言的。

    若805处的检测结果为否,即在806处执行另一检测,检测变速器是否须换入一较低档传动比。若806处的结果为是,则系统于807处执行另一检测,检测变速器是否须被从传动比2换低档至传动比1。若807处的结果为是,则在808处检测车辆发动机转速是否与该传动比的变换相适应。

    若808处的检测结果为否,809处产生一指令,一方面致动可动悬片(图3)打开,另一方面使发电机与车辆的供电网分离,该指令的作用是使发动机急剧加速到最高转速。若807处的结果为否,则跳过808检测而系统直接转入指令809。若808处的检测结果为是,系统于810处进入子程序(PREPO),808处检测结果为否的情况下执行指令809之后,亦进行子程序(PREPO),下面将对此予以详述。在此应十分注意的是,轴10旋转至空档角位置,该位置被置于尽可能地靠近相应于需接合传动比的轴10的角位置。

    当检测806处的结果为否时(即无需进行传动比变换),则跳过检测807和808以及指令809和子程序(PREPO)。

    在上述情形及子程序(PREPO)的结尾处,程序在811处起动一等待循环,此后,在812处使离合器(它自803处操作起即已被分离)接合。

    一旦操作812完成,即在813处检测加速踏板被置于的位置。若该检测接收的响应为“高”(即压下该踏板,以使发动机3的转速达到一较高值),程序进行814操作,它可切断车辆发动机的燃料供给,以避免其高速空转(飞车)。其后为操作815,它施加一所需的等待时期,若需要可以此降低发动机转速。而后,816处,再次恢复燃油供给,从而发动机可继续以较低转速运转。

    若813检测的响应为“低”(踏板升起),则跳过814和815操作,立即执行816操作。

    816操作之后的817处,再次检测控制杆是否处于空档位置,若不是这种情形,则在818处检测发动机转速是否已增加或者从相应于被接合直到此后的传动比的转速值适当地降低,以便进行传动比变换。该检测818被反复循环,直到所述转速达到正确的值。

    819处,再次检测所述杆是否位于空档位置,而后在820处,作为安全防护措施,来检测发动机转速,使其不超过最大的所采用的安全值(如7000转/分)。若819处检测为否,程序于821处返回去关闭可动悬片86并重新建立燃油供给,从而使发动机转速降至一允许值。该程序此部分的结尾处,发动机转速已达到适当的值,此时可接合新的传动比,而后初动轴8和次动轴9以与传动齿轮周围速度相等的速度转动。该传动比在822操作中显示于显示器66上。

    823操作包括使离合器再次分离,在824处的等待循环之后,在825处执行子程序(CAMCOR),将轴10置于正确的角度位置,下一步,826处使离合器接合,此后827处为另一等待循环,此后子程序(CAMROT)进入将于下文描述的其最后部分。

    描述该最后部分之前应检测那些须接合较高档传动比时而进行的操作。当805处的检测结果为是时,执行这些操作并由828处的等待循环开始,之后执行829处的子程序(PREPO),用以选择轴10最接近需接合传动比的空档位置。此后的830处为根据子程序(VERIF_PG)的踏板PG的位置检测操作,所述子程序将不再详述。该子程序的目的是迫使踏板位置值接近较低值,以防止发动机高速空转(飞车)。

    而后,子程序(CAMROT)进入831处,以检测控制杆的位置,此后在832处进行发动机转速的循环检测,程序保持于此直至转速达到相应于需接合传动比的希望值,一旦达到该转速值,该子程序即进入其最后部分。

    此后在833处,开始执行子程序(CAMCOR),它使轴10处于准确的希望角度位置,如果该轴先前未处于这种位置的话。

    子程序(CAMCOR)执行之后的834处,关闭可动悬片86,而如果离合器还未接合则在此后的835处使其接合。837处可确保使燃油供给已被重新建立,而系统在838处退出子程序。

    若817、819和831检测结果为是,则子程序(CAMROT)立即进入操作839而被中断,操作839包括关闭可动悬片86,其后为燃油供给重新建立的操作840,而后在841处所述系统退出该子程序。

    当检测804的响应为是时,子程序(CAMROT)进入变速器控制模式的修进程序部分。

    该程序部分的目的主要是,如果驾驶员瞬时或无意地在前述子程序(CAMROP)的部分起作用之前变换控制杆的位置,考虑到该控制杆位置被改变时车辆的行驶条件,保证变速器本身返回到适当的传动比。

    子程序(CAMROT)的最后部分起始于检测842,在此,检测所述杆是否保持在空档位置N。若为是,该程序返回到操作839,子程序(CAMROT)的执行包括操作840和841。另一方面,若为否,则于843处检测车速是否为零(车辆静止)。若车辆静止,则在844处检测发动机转速,该检测返回检测842,直到转速与相应于换入传动比1的转速值(约1000转/分)相适应。在等待循环内,可在845处执行子程序(CAMCOR),这取决于是否需要使轴10和11的角度位置调节到其瞬时所需位置。

    若843处检测出车辆正在行驶,则可换入相应于该速度的传动比。然后,在846处,可动悬片86打开,发电机被断开,以便提高发动机转速。847处进行另一检测,检测其是否已被置于空档位置N,若为是,子程序返回操作839,若为否,则于848处检测发动机转速是否与相应于需接合传动比的转速值相协调。该检测反复循环直到转速已降至所希望的值。    

    此后,849处使可动悬片86关闭。850处提供一等待循环,其后的851处,轴10和11的定位参数被存入微处理器的处理存贮器中。新的传动比作为在852处的子程序(SETTLE)的结果显示出来,而后,在853和854处系统分别对轴10和11进行定位。在855处燃油供给重新建立之后,经过在856处的循环周期后在857处使离合器的接合起作用,然后子程序(CAMROT)在858处返回到主程序。最后,在检测844结尾处,系统执行诸操作850至858,以使变速器处于传动比1,因此车辆准备再次起动。    

    现参照图9A和9B来描述子程序(PREPO)。该子程序在变速器控制过程的几个阶段中被执行,以便使轴10处于将变速器换入所选传动比位置的最合适的空档位置。若变速器必须进入较高档传动比,上述最合适的空档位置是处于最接近上述位置,并且以轴10诸位置的以数字标记的方向。当然,对于较低档传动比来说,最合适的位置则如下所述。

    对于轴10的各种位置的表示方法已在上述的关于子程序(CARUN)的说明过程中予以描述。这些表示方法以相同的方式来描述子程序(PRPO),该子程序从900处进行初始化,(图9A),在901处,所需的角度值即变速器须换至的传动比的角度位置被存贮到微处理器的处理存贮器中。在902处,检测下一传动比是否为一较高档传动比,若为否,程序进到903的检测,检测下一传动比是否为一较低档传动比。

    902处的检测若为是,子程序(PREPO)通过一系列的检测(904至908),将在901处存贮的所需值与轴10的各不同传动比位置的角度值进行比较。上述系列检测给出肯定响应的第一个使子程序通到电机51的控制操作,从而使轴10沿变速器换高档的方向转动至空档位置,并在所需传动比接合所要求的位置之前立即处于该空档位置。参照909至913分别表示出上述的操作。

    此外,若903处的检测响应为是,则执行同上的检测以及同上的控制操作,但是沿换低档的方向转动。相应的检测参照914至918来表述,而相应的控制操作参照919至923来表述。

    若903处的检测响应为否,该程序在924处返回到该子程序入口处,而该子程序包括另一子程序。在操作909至913以及919至923的每一个的结尾处,该程序在925处(图10B)进入子程序(CAMCOR),从而使轴10处于由程序(PREPO)选定的轴10的空档位置。当然,轴11此时处于112°的位置,在此,它使反向凸轮从轴10的槽中脱出。

    子程序(CAMCOR)执行之后为轴10选定位置的设定操作926。而当子程序(PREPO)在928处由其起始处返回该子程序后,在927处为901处获得的位置值的确认。    

    若检测908和918任意之一为否,则在929处显示一错误信息,此后系统等待930处检测是否已到达一空档位置,若为否,子程序返回错误信息。若为是,子程序(PREPO)在931处返回由其起始的子程序。

    现来解释子程序(空档),当412处(图4)检测为否而414处检测为是时,主程序转入该子程序。用图10A、10B和10C来说明空档子程序(NEUTRAL)它超始于1000处,此时控制杆置于档位N(图2A)。首先在1001处执行一防回弹过程,而后在1002处使显示器66显示数字“O”。

    1003处,将轴10的定位参数(具有严格的公差)输入微处理器的处理存贮器中,而后在1004处一些指令起作用,使如发电机断开,可功悬片86关闭以及燃油供给开始。1005处,将轴11的112°值输入微处理器的存贮器。

    1006处,检测控制杆是否刚刚自档位M或A被移动到档位N。若为是,可接合一传动比,而空档子程序(NEUTRAL)必须首先在1007处使离合器7分离。此后,程序在1008处进入前已描述的子程序(CARUN),尤其是它将轴11置于112°位置,用以脱开反向凸轮42、43和44。

    1009处固定一时间周期,直至1010处使离合器重新接合。进一步,在1011处,车速被输入微处理器的处理存贮器。若1006处的检测为否,则程序跳过步骤1007转向1010。

    下一步,空档子程序(NEUTRAL)进入到相应瞬时车速的空档查寻中。为此,需将1011处得到的值与前述自动子程序(AUTOM)的操作707和708(图7A)的速度表格之一相比较,在此所采用的表格是相应于同加速踏板的抬起位置相连系的“减速”表格。在空档子程序(NEUTRAL)执行过程中,无需使用另一表格,从而简化需执行的操作。

    随后。1012处,检测车速VV是否高于速度v1h1,该速度v1h1是“减速”表格的第一传动比所允许速度范围的较高速度。若此检测为否,程序于1013处进到检测速度VV是否低于上述范围的较低速度值的检测。若此检测为是,则在1014处存入两个可用于后续操作的值,即轴10的两个角度值0和1,这是在由驾驶员立即选择手动档模式后的情况下。

    若1012处的检测为是,程序进到与空档1和传动比2有关的程序的第二处理过程。1014执行后以及1015检测为是的情况下,程序转向操作1016,此处执行将轴10定位在其选定角度位置的程序(CAMCOR)。

    程序的后续循环过程以类似的方式且由相同的编号后带字母表示程序的操作来进行。当然,由于同传动比6有关的处理过程是例外情形,当1012D的处理结果为是时,在1017处,空档值0和值M=1在程序进到子程序(CAMCOR)的执行之前被输入微处理器的存贮器中。任何情况下,本程序执行的结尾处,空档子程序(NEUTRAL)在1018处返回到主程序。

    下面参照图11说明换低档子程序(DGEAR)的编制。当主程序在418检测为是时该子程序于1100处进行初始化,换言之,为了进入该子程序,控制杆须从手动档位置M移动到换低档位置INF(图2A)。    

    1101处,进行防回弹处理,而后,1102处检测车速是否小于非常低的速度(如3公里/小时)。若该车速小于此速度,程序在1103处进到闪光信号显示,告知驾驶员无传动比将被接合。若松开所述控制杆,该程序被完全跳过,直至闪光显示在1104处停止操作,而后,程序在1105处返回到主程序。

    若车速大于该速度,则1102处的检测为否,而程序在1106处进到一检测,检测传动比控制值是否等于1,若为是,不论怎样,程序直接返回操作1104,这是由于传动比明显低于不可接合的第一传动比。若为否,程序在1107处继续运行,产生显示,该显示值较先前显示的数值低。1108处,产生闪光显示,表示传动比变换正在进行。1109处,检测控制杆的位置。若该杆位于空档位置N,程序于1110处进到此时所接合传动比的显示操作;若未位于空档位置N,则在1111处,检测车速是否低于前述速度表格(关于换低档过程)设定的驾驶员所要求传动比的速度范围。若为否,在1112处执行一新的检测,检测速度V是否高于该范围,若为否,换低档子程序(DGEAR)在1113处进入前已述及的子程序(CAMROT),从而可将轴10和11置于其适当的角度位置。若1111和1112处的检测响应均为是,则程序返回检测1109。

    程序(CAMROT)结束时,在1114处,再次检测控制杆的位置,若它已处于空档位置,则由操作1110来改正显示器。该操作1110结束时或者1114的检测响应为否定的情形下,程序转入1115处的子程序(CAMCOR,从而使两轴10和11精确地定位。而后,1116处,程序检测控制杆是否已回到手动档位置M,以便此后转到操作1104并在1105处退回主程序。

    当420的检测响应为是时,系统进到换高档子程序(UGEAR),它类似于换低档子程序(DGEAR)只是某些细节已作必要的修正。相应的检测1106不检测值1,而是所接合传动比的值6,而且相应于操作1107的操作包括使显示器显示较高数值,而不是较低数值。此外,在相应于检测1109和1111的检测过程中,检测与较高档传动比相应的速度表格范围的各个值。

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本发明的驱动装置具有摩托车用的变速器(1),其中的选择器轴(10)可通过其角度位置使该变速器接合到被确定的传动比。该装置配备有一电子控制装置(DCE),用以将变速器(1)或换言之为选择器轴(10)自动地置于由驾驶员选定的或作为车速函数而自动确定的相应位置。电子控制装置(DCE)包括特定的装置,用以平滑地换低挡,尽管该变速器不带有同步器亦如此。 。

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