[发明专利]用于基于测量到的动力输出载荷调节机械式自动变速器的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年9月8日提交的美国专利临时申请No.60/596212的优先权利益。所述申请的全文以参考的方式结合在本文中。

技术领域

本公开涉及确定动力输出单元的大小并根据动力输出单元的附加载荷的存在来调节重型商用车辆的自动变速器。

背景技术

诸如越野卡车和客车的重型商用车辆公知为采用了基于预编程程序的机械式自动变速器(AMT)。机械式自动变速器的一个示例为多级齿轮箱。多级齿轮箱通常包括输入轴，具有至少一个与输入轴上的齿轮啮合的齿轮的中间轴，和具有与中间轴上的齿轮啮合的齿轮的主轴。主轴还经由例如驱动轴而与结合到驱动轮上的输出轴连接。齿轮箱中的每一对齿轮均具有不同于齿轮箱中的其他对齿轮的比率。通过将扭矩从发动机传送至驱动轮的不同对齿轮，实现了不同的档位。

但是，在控制AMT方面的其中一个问题归因于动力输出单元(PTO)产生的动力消耗。PTO通常可分类为位于主离合器上游或下游的PTO。通常，位于主离合器上游的PTO能经由主离合器而从车辆的发动机获得动力，而与变速器的接合状态无关。位于主离合器下游的PTO通常在车辆处于静止时使用。下游PTO通常使齿轮箱处于空档，以使得车轮未被驱动地与变速箱接合。但是，存在这样的情况，即：在使用安装有变速器的PTO时，车辆处于运动中。PTO公知为对车辆发动机施加了相当大的载荷。示例性PTO利用发动机动力来驱动液压泵，这些液压泵能够被致动以用于以下事情，诸如混合设备(混凝土卡车)，或诸如在自倾卸货车和平板运输车的情况下，使卡车上的车板运动。

同样，PTO可用于动力撒布机(power spreader)，诸如用于在结冰路面上播撒盐或沙砾的动力撒布机，或者用于诸如车厢制冷单元的动力相关拖车组件。但是，这些示例并不是穷举的，它们只是作为相当大的PTO载荷的示例，这些PTO载荷会可观地损害从车辆发动机能够获得的用于驱动车轮的驱动动力，而且会经常对自动变速器程序造成不希望的干扰，这没有考虑它们造成的间断影响。作为比较，这些相当大的PTO载荷可以与诸如冷却风扇和空调压缩机的功率消耗装置施加的具有较少影响发动机载荷相比较。作为PTO能作用于车辆发动机的潜在拖累的一个示例，对于PTO而言，一般将发动机扭矩吸走5Nm至3000Nm的数量级。需要3000Nm数量级的PTO的一个示例为操作水泵的消防车，而需要5Nm数量级的PTO的示例为用于小型制冷设备的PTO。

本发明意识到这一事实，即当PTO操作时，没有考虑相当大PTO载荷是否作用于车辆发动机的变速器控制程序将会受到性能下降。例如，如果PTO载荷的大小使得发动机不能因此通过增加的发动机转速而进行补偿，则将显著减少可用于驱动车辆的动力。但是，这种策略必须知道加载PTO的发动机的运行状态与小型发动机的并不相同，而是为特定发动机的独特运行状态，其动力在相当大载荷的PTO和动力传动系统之间被分开。

另外，已经知道，如果PTO也与加载的动力传动系统连接，则难以检测PTO对发动机的影响；因此，本发明的其中一个方面的目的在于提供一种方案，其中动力传动系统载荷并不会与PTO检测程序冲突。

发明内容

在至少一个实施例中，本发明涉及检测PTO载荷大小的方法。该方法包括(包括，但不必需限于)在发动机以大致恒定的发动机转速运转且动力传动系统脱离接合时，测量PTO载荷。动力传动系统的脱离接合优选地使驱动轮不接收扭矩。然后，与没有PTO载荷的发动机相比，检测到可用转矩的减少。这种扭矩的减少导致传送至驱动轮的可用发动机扭矩减少。

在另一实施例中，根据通过PTO而作用于发动机上的附加载荷的大小来调节半自动变速器。对变速器控制器进行调节，以补偿PTO的扭矩损失。变速器控制可以分为两种不同类型的控制，即换档和档位选择。换档是指变速器的机械元件的实际接合。例如，换档是使变速器的机械零件以适当的顺序实际移动，以接合或脱离接合档位，或者根据指定需要或指令来操作变速器的过程。档位选择是选择希望档位或决定保持当前档位状态的过程。另外，为了确定所要接合的正确档位，档位选择可以考虑各种不同参数。在自动变速器中，通过利用档位选择策略来确定应当接合的档位，然后实施在变速器中实际执行所需要的换档的换档策略来实现变速器控制。

在优选实施例中，变速器处于空档档位状态，以估计发动机的PTO载荷。

在还一实施例中，通过以大致恒定的速度操作原动机，并且使动力传动系统脱离接合，以使基本上没有扭矩施加于重型车辆的驱动轮来确定PTO单元载荷。另外，确定指示动力输出单元的扭矩扭矩的扭矩大小。