專利名稱：用于重型車輛空檔到嚙合檔換檔的車輛制動(dòng)踏板聯(lián)鎖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在車輛制動(dòng)器的應(yīng)用和重型車輛變速器在起動(dòng)時(shí)由空檔位置到嚙合位置的移動(dòng)之間的一種聯(lián)鎖裝置。
背景技術(shù)：
重型車輛通常設(shè)置有變速器，變速器允許操作員在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸入和輸出速度之間選擇幾個(gè)速比。過去，大多數(shù)重型車輛采用手動(dòng)變速。操作員要操縱變速桿來嚙合變速器中的目標(biāo)檔位，以提供想要的速比。
近來，重型車輛操作員被提供有實(shí)現(xiàn)速比改變的輔助裝置，甚至有選擇合適速比的輔助裝置。比如，已知的自動(dòng)變速器中，操作員只需選擇改變嚙合速比的要求，合適的傳動(dòng)裝置和控制器就精確移動(dòng)變速元件來獲得所需速比。這種系統(tǒng)被稱為“線控?fù)Q檔(shift by wire)”變速器。線控?fù)Q檔變速器通常設(shè)置有搖動(dòng)輸入元件，該搖動(dòng)輸入元件向前或向后移動(dòng)，以表示調(diào)高速檔或調(diào)低速檔的要求。在許多這樣的系統(tǒng)中，當(dāng)卡車靜止時(shí)，變速器處于空檔。也就是，當(dāng)重型車輛靜止時(shí)，變速器通常移到空檔狀態(tài)。
當(dāng)操作員希望再次驅(qū)動(dòng)重型車輛的時(shí)候，變速器由空檔移動(dòng)到起動(dòng)檔。通常，這種移動(dòng)是當(dāng)操作員搖動(dòng)選擇桿時(shí)開始的。
此外，過去的重型車輛設(shè)置有手動(dòng)離合器，手動(dòng)離合器被下壓用于幫助換檔。然而，近來，自動(dòng)離合器已經(jīng)被應(yīng)用，其不需要操作員輸入。
現(xiàn)代重型車輛變速器的另一個(gè)特征是，自動(dòng)變速器的使用越來越多。如人們所知，自動(dòng)變速器選擇用于特殊駕駛條件的最佳齒輪傳動(dòng)比。此外，在重型車輛變速器市場(chǎng)上，自動(dòng)和手動(dòng)功能的混合使用也開始呈上升趨勢(shì)。
正如所提到的，在許多這樣的變速器中，操作員要通過搖動(dòng)輸入桿表示在起動(dòng)工況下從空檔移動(dòng)到起動(dòng)檔的要求。所希望的是，當(dāng)操作員表示從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)的要求時(shí)，使用聯(lián)鎖裝置以防止從空檔移動(dòng)到嚙合檔，除非車輛制動(dòng)器接合，這表示操作員確實(shí)希望車輛開始運(yùn)動(dòng)到行駛狀態(tài)。這將消除操作員在準(zhǔn)備驅(qū)動(dòng)車輛之前不小心搖動(dòng)輸入桿的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在控制器中設(shè)置有一個(gè)軟件聯(lián)鎖裝置。如果車輛制動(dòng)器沒有接合，并且接收到從空檔移動(dòng)到傳動(dòng)檔位的要求，那么當(dāng)車輛處于由停止而起動(dòng)的工況下，該傳動(dòng)檔位將不會(huì)嚙合。也就是，如果車輛低于某個(gè)預(yù)定速度運(yùn)動(dòng)，除非車輛制動(dòng)器被接合，將不會(huì)實(shí)現(xiàn)從空檔移動(dòng)到某個(gè)傳動(dòng)檔位。
達(dá)到這些特征的合適的軟件優(yōu)選地包括在變速器的驅(qū)動(dòng)控制器中。
本發(fā)明的這些和其它的特征可以從以下的說明書和附圖中得到最好的理解。下面簡(jiǎn)述附圖。


圖1為具有自動(dòng)變速器的車輛的示意圖；圖2為本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為包含變速器22的重型車輛20的示意圖。已知的是，變速器22包括換檔元件124，換檔元件124選擇性的移動(dòng)以便嚙合多個(gè)傳動(dòng)檔126和28，獲得不同的速比。元件124如圖所示處于“空檔”位置，既不與檔位126也不與檔位28嚙合。眾所周知，換檔執(zhí)行器31和控制器30可以將元件124移動(dòng)到兩個(gè)嚙合位置或空檔位置。顯然，這是一個(gè)很有代表性的變速器示例。然而，這些描述對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將足以理解本發(fā)明。還已知的是，檔位選擇元件26可以在其基座24內(nèi)向前或向后搖動(dòng)，來選擇變速器22中所需的速比變化。開關(guān)或合適的軟件可以決定車輛何時(shí)處于空檔位置。
車輛20優(yōu)選設(shè)置有那種不需要操作員接合離合器來獲得速比變化或從空檔移動(dòng)到嚙合位置的變速器22。作為替代，可以使用自動(dòng)離合器34。此外，系統(tǒng)可以設(shè)置控制器，該控制器控制發(fā)動(dòng)機(jī)變量，比如加燃料，以便允許在沒有任何離合器作用的情況下脫離檔位和嚙合檔位。這種系統(tǒng)是已知的。也就是，本發(fā)明方法和裝置更適合于被結(jié)合入不需要手動(dòng)操作控制離合器以獲得檔位變化的變速器。
近來，已知包括同時(shí)使用自動(dòng)和手動(dòng)檔位速度選擇的所謂的混合變速器，這種變速器包括自動(dòng)離合器。自動(dòng)離合器34在本實(shí)施例中被示意性地示出。執(zhí)行器30的控制器，或安裝在其它位置的其它控制器，控制自動(dòng)離合器以便也實(shí)現(xiàn)在嚙合和空檔位置之間的移動(dòng)。在這種混合變速器中，操作員被提供有開關(guān)36，如圖所示，用于選擇手動(dòng)或自動(dòng)操作。
在現(xiàn)有技術(shù)中，如果車輛處于空檔位置并在停止工況下，選擇桿26的搖動(dòng)被認(rèn)為是從空檔位置移動(dòng)到起動(dòng)檔。用于選擇合適的起動(dòng)檔，或允許操作員選擇所需的起動(dòng)檔的各種算法是已知的。然而，一旦通過桿26的搖動(dòng)接收到開始移動(dòng)的指示，起動(dòng)檔就從空檔位置被嚙合。
本發(fā)明包括在控制器30中的聯(lián)鎖裝置，它要求在從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)影響到從空檔到嚙合檔的移動(dòng)之前，制動(dòng)踏板38被壓下。眾所周知，當(dāng)制動(dòng)踏板38作用的時(shí)候，主制動(dòng)器40將會(huì)被接合以便阻止或延遲車輛20的運(yùn)動(dòng)。
圖2為本發(fā)明的流程圖。車輛從空檔開始。當(dāng)車輛處于空檔時(shí)，比如通過桿26的搖動(dòng)，接收到要嚙合起動(dòng)檔的要求。然后控制軟件查詢車速是否處于預(yù)定的最大值以下。比如，如果車輛低于每小時(shí)3公里行駛，那么車輛就是處于從停止?fàn)顟B(tài)起步的階段。一個(gè)適當(dāng)?shù)乃俣葌鞲衅?2連接到車輪41，向控制器30提供車速反饋。如果車速超過了這個(gè)最高車速，那么當(dāng)車輛通常已經(jīng)運(yùn)動(dòng)，并且已正運(yùn)動(dòng)時(shí)，不需要聯(lián)鎖裝置。在這種工況下，不需要操作員下壓制動(dòng)踏板以從空檔移動(dòng)到嚙合位置。然而，如果車速低于這個(gè)最高車速，那么控制器查詢制動(dòng)踏板是否起作用。如果制動(dòng)器被接合，那么換檔元件124被允許移動(dòng)到嚙合起動(dòng)檔的位置。
從而，依靠比操作員希望的更快的嚙合檔，本發(fā)明消除了任何不小心搖動(dòng)桿26的趨勢(shì)。
已經(jīng)公布了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到形成本發(fā)明一部分的控制和機(jī)械元件。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到在本發(fā)明的范圍內(nèi)可進(jìn)行修改。為此，下面的權(quán)利要求書將決定本發(fā)明的真正的范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種重型車輛中嚙合傳動(dòng)檔的方法，包括步驟(a)提供用于重型車輛的變速器，該變速器包括用于在空檔和起動(dòng)檔之間驅(qū)動(dòng)變速器部件的自動(dòng)執(zhí)行器；并提供換檔輸入元件，以便允許操作員在從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)的情況下指示從空檔移動(dòng)到起動(dòng)檔的要求；和(b)接收從空檔移動(dòng)到起動(dòng)檔的要求；除非車輛制動(dòng)器被接合，不實(shí)現(xiàn)起動(dòng)檔的嚙合；并且，如果確定了車輛制動(dòng)器被接合則嚙合所述起動(dòng)檔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述重型車輛具有不需要任何操作員輸入的自動(dòng)離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述輸入元件是旋轉(zhuǎn)元件，操作員可以向前和向后轉(zhuǎn)動(dòng)所述輸入元件來指示檔位速度變換的要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，制動(dòng)器踏板控制所述制動(dòng)器的動(dòng)作，所述方法包括一個(gè)步驟，該步驟確定在實(shí)現(xiàn)所述從空檔到嚙合檔的嚙合之前所述制動(dòng)器踏板被壓下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，速度傳感器確定重型車輛的速度是否處于最大值以下，并且，如果車速超過所述最大值，則不執(zhí)行步驟(2)的方法。
6.一種變速器控制器，包括控制元件，該控制元件被編程，以便接收來自操作員的輸入要求，并控制變速器元件從空檔移動(dòng)到嚙合檔位和在可嚙合的檔位之間移動(dòng)，所述控制元件還可操作以便接收指示車速的信號(hào)和指示制動(dòng)作用的信號(hào)，如果所述車輛速度小于最大值，并且所述制動(dòng)信號(hào)不指示制動(dòng)器被接合，則所述控制器阻止從空檔移動(dòng)到傳動(dòng)檔的嚙合。
7.一種變速器系統(tǒng)，包括變速器，該變速器具有多個(gè)可選擇嚙合的檔位，和可移動(dòng)以選擇性的嚙合所述檔位的元件，當(dāng)聯(lián)接有所述變速器的車輛停止時(shí)，所述元件處于空檔位置；用于所述變速器的控制器，所述控制器可操作以便接收來自操作員的改變所述變速器中速比的輸入需求信號(hào)，所述控制器還接收指示與車輛相聯(lián)的制動(dòng)器是否被接合的信號(hào)和指示所述車輛速度的信號(hào)，所述控制器還接收在從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)的情況下操作員要求從空檔移動(dòng)到嚙合位置的信號(hào)；并且當(dāng)接收到從空檔移動(dòng)到嚙合檔的要求時(shí)，如果所述車輛低于預(yù)定的最大速度運(yùn)動(dòng)，并且制動(dòng)器沒有被接合，則所述控制器阻止從空檔移動(dòng)到嚙合檔。
全文摘要
重型車輛變速器設(shè)置有聯(lián)鎖裝置，如果車輛處于由停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)，聯(lián)鎖裝置防止從空檔移動(dòng)到嚙合速比。聯(lián)鎖裝置確保在實(shí)現(xiàn)嚙合之前操作員確實(shí)希望嚙合傳動(dòng)檔。該方法也結(jié)合在用于變速器的控制器中。該方法和控制器最優(yōu)選地結(jié)合在具有自動(dòng)離合器的一種類型的自動(dòng)變速器中，該自動(dòng)離合器不需要任何操作員輸入。
文檔編號(hào)B60W10/10GK1759264SQ200480006189
公開日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2004年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月6日
發(fā)明者埃爾溫·韋爾納, 羅納德·米策爾, 詹姆斯·亨利·德沃爾, 安托尼·羅伯特·薩伊曼 申請(qǐng)人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司