CN88102799A - 半自动机械变速器控制的显示及故障指示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了包含一控制显示装置的变速器***。控制显示装置包括三部分：当前啮合速比部分，最大容许连续换高档指示部分及最大容许换低档指示部分。中央处理单元包括电路和逻辑规则以处理输入信号以确定当前容许速比并在所述显示器上以最大容许换高档或换低档数目形式指示所述速比。中央处理单元还包括具有下列功能的电路和逻辑规则：检测故障条件的存在并为其分配一预定码，向显示装置发出命令输出，使第二、三部分显示故障条件，所述第一部分显示分配编码。

Description

本申请与英国临时专利申请No.8418749（1984年7月23日递交）有关，还与相应的美国专利No.4648290（1987年3月10日公布）有关。

本发明是有关一种显示装置的，该装置用于显示包括一手动操作选择杆和一显示部件的控制***（该***可自动控制汽车上传动速比的变换）的当前和容许的啮合速比，从而给汽车司机或操作者以某种控制手段。特别地，本发明是有关一种机械齿轮换挡变速器的半自动控制的控制***显示的，所述控制包括自动执行经自动确定并显示出的司机所选择的、容许的变速器传动比变换，还包括除起动和停车的所有情形下汽车主离合器的控制。

更特别地，所述显示装置除显示表明当前和容许的啮合比外，还能指示***故障的出现，并用一数码指示故障的性质。

用于重型汽车如重型载货汽车和/或客车以及小客车上的能检测油门开度或位置、汽车速率、发动机转速等，并能自动完成汽车离合器换挡的全自动变速器***在现有技术中是众所周知的。这种全自动齿轮换挡变速器中，使用压力油利用摩擦方式使一个或多个齿轮与其它齿轮啮合或停转，以实现选定速比的变速器与利用电子和/或气动逻辑线路和致动器啮合以及分离机械（即非摩擦的）离合器，以实现所需速比的自动化机械变速器，同样众所周知。这类变速器的例子可参见美国专利No.3961546、No.4081065及No.4361060。

这类全自动齿轮换档变速器可能非常之贵，对最大的重型汽车尤其如此，因此一般不大量销售。此外，就输入和输出之间的功率消耗而言，采用压力油及/或液力变矩器的自动齿轮换档变速器看来效益较低。再者，许多汽车驾驶员愿意控制速比的选择，特别是当他们能看到及/或知道前方道路及/或载荷情况时。经常地，重型汽车要在限定空间以低速准确操纵，此时全自动变速器通常挂在一给定低速档。特别地在这种时候，当计量地流到发动机的燃料有缺陷时（任何汽车都可能临时性地出现），汽车驾驶员通常就难于通过全自动变速器完成准确操作，特别是对那些没装备人工离合器控制踏板的汽车，除非驾驶员还在用左脚踩汽车制动闸。

现有技术中的许多缺陷通过一半自动机械控制***可以减到最小或完全去除，这种***具备全自动齿轮换档变速器的大多数优点，同时又给司机除全自动变速器控制***上通常有的超控或换低档装置外的某种控制。

上述功能通过一半自动机械变速器（即SAMT）控制实现，它允许多种速比之间的选择，正常情况下允许司机选择什么时候作一特定的速比变换，以及是否马上接连地换高挡或换低档，或跳过一个或多个速比，以及什么时候滑动（即不完全啮合）汽车主离合器到低速或最低速档。此外，这一半自动控制***不允许由司机选择的会引起发动机转速降至空转速度之下，即引起发动机在低速下熄灭及/或受力过度的较高速比（即挂高速档），也不允许较低速比（即挂低速档），若这种变档会引起发动机超速的话。值得注意的是，使用手动机械变动器时由于不当的换低档会出现发动机的超速，即使发动机转速可能被控制到不超过某一受控转速（RPM，每分钟转数）。

现有技术中半自动变速器的另一个方面是，这种变速器不仅能从机械上避免不利速比，而且还有一个显示装置，它能根据给定啮合速比下给定道路速度的条件显示某些换高速档及/或换低速档是否是允许的。

这类SAMT控制***的例子可参见美国专利No.4648290。

根据本发明，提供了一种显示装置，除了提供当前啮合速比及容许啮合速比（根据传感器给出的汽车参数）的信息外，还能在同一显示装置上指示一***及/或汽车故障的出现，并辨别故障的性质。

上述功能通过一显示装置实现，其有三个显示部份，第一部份以字母数字信息指示当前啮合速比，第二部份显示指示最高容许啮合速比的信息，第三部份显示指示最低容许啮合速比的信息。

在没有检测到***故障的运行中，第二显示部份分别以零个、一个、两个或三个符号指示从当前0、1、2或3的啮合速比连续换高档的最大容许数目，第三个显示部份则分别以零个、一个、两个或三个符号指示从当前的0、1、2或3的啮合速比连续换低档的最大容许数目。

当检测到故障时，此故障被分配以一预定的字母数字故障码。此故障码显示于第一显示部份，而第二、三部份显示出在正常运行中不会出现的信息以表示存在***故障。作为例子，照亮及/或闪烁第二及第三显示部份的所有三个符号即是一种***故障指示，因为在典型的9到16的变速箱中从当前啮合比的所有三个换高档及换低档不会同时容许的。此外，只是闪烁一个或多个显示部份（若这种闪烁在正常运行中不会出现的话）或照亮故障灯也可能是出现***故障的指示。

再有，还可以加有复置控制，优选为自记录复置控制，若故障性质并不要求马上停车的话，它会恢复正常显示，并提供所检测到的故障情况的记录。

因此，本发明的目的是为SAMT提供改进的显示装置，它在采用同样的用于显示当前和容许啮合速比的显示元件的情况下，能指示***或汽车故障的存在，并显示表明所传感到的故障性质的预定错误码。

本发明的这些及其它目的和优点可从下面带有附图的较佳实施例介绍中看得更明显。

图1是本发明中半自动齿轮换档变速器***示意图。

图2是本发明中半自动变速器控制***示意图。

图3A是司机手动换档控制和显示装置透视图。

图3B是图3A中显示部份放大图。

图4A是主变速器部份剖面图，图4B是由本发明中控制***半自动地控制的小速比副变速器型组合式机械变速器辅助部份的部份剖面图。

图5-8给出了本发明中阻塞式小速比副变速器型组合变速器辅助部份的机械细节。

图9以框图形式给出了半自动变速器控制的逻辑线路和控制部份电子学原理。

图10是组合式换高档时的换档逻辑流程图。

图11是小速比副变速器换高档时的换档逻辑流程图。

图12是小速比副变速器换低档时的换档逻辑流程图。

图13是组合式换低档时的换档逻辑流程图。

图14是能和图3B中显示部份显示同样信息的另一种显示部件的放大图。

图15是图14的显示装置的放大图，它以故障码“18”表示存在故障。

图15A是另一种故障显示装置。

图16是另一种故障指示装置示意图。

图17是复置选择装置示意图。

下面较佳实施例描述中，有些术语仅用于叙述方面的目的，并不受到限制。术语“向上”、“向下”、“向右”和“向左”指的是图中作参照的方向。术语“向里”和“向外”分别是指朝向和离开装置的几何中心或所描述部份。以上原则适用于上面特别提到的一些术语的衍生术语以及具有类似意义的术语。

术语“简单变速器”用于指一种齿轮换档变速器，它允许操作人员从多个单一齿轮减速值中选择其一。术语“组合式变速器”用于指以串联方式联接的主变速器部份和一辅助变速器部份，其中主变速器部份中选定的齿轮减速通过进一步在辅助变速器部份中选择齿轮减速比可以进行组合。这里所使用的术语“小速比副变速器型组合式变速器”所表示的组合式变速器中，辅助变速器用于提供细分主变速器部份中选定的齿轮速比的各种可选比级。在小速比副变速器型组合式变速器中，主变速器部份通常具有拉得较开的传动比级，可以由辅助部份细分。术语“换高档”是指从一较低转速齿轮比换到一较高转速齿轮比。术语“换低档”，是指从一较高转速齿轮比换到一较低转速齿轮比。术语“低速档”，“低档”和/或“起动档”是指在变速器中使用最低速的变速比。也就是此齿轮组合相对于变速器输入轴有最高的减速比。

换档的“选定方向”是指从某个速比选择单个或多个换高档或低档。不同速比之间的“间隔”是指任两给定速比之间可选速比的数目，例如，换低档时，第三转速或速比与第四和第五速比之间的间隔分别为1（1）和2（2）。

术语“阻塞式变速器”或“阻塞式变速器部份”表示一种常啮合齿轮换档变速器或变速器部份，其中，由于选定的几个轴向可动齿轮当中之一的轴向运动（并借助一弹性偏移的非摩擦离合器）而与一轴非转动地耦合。在非摩擦离合器齿轮基本上同步转动之前，用一阻塞器防止这种啮合。同步条件的实现是通过变速器输入及/或输出轴的手动及/或自动操作造成它们之间同步条件的交叉，而不是靠典型方法，即通过选定离合器齿轮间的足够大的摩擦接触使离合器齿轮之一及那里的装置与其它齿轮一道转动而实现的。阻塞式变速器及/或变速器部份可参见美国专利No.3799002，No.3924484，No.4192196及No.4440037。

从原理上，本发明的显示装置对任何类型的机械齿轮换档变速器都适用。但采用本发明显示装置特别具有优点的是小速比副变速器型组合式半自动机械变速器，其具有一非同步，非阻塞式主变速器部份，与阻塞式小速比副变速器以串联方式联结。这类变速器在现有技术中被称为“半阻塞式”变速器，在美国专利No.4648290及欧洲专利申请No.82303586.2（1983年2月9日公布）（EP-A-0071353）和No.83307061.8（1984年9月5日公布）（EP-A-0117342）中有介绍和说明。

参见图1，由司机操纵的油门24的阈值位置经传感器22送至中央处理单元38中，后者还接收到下列信号：从传感器28来的发动机转速及/或从传感器32来的变速器输入轴转速，从传感器36来的变速器输出轴转速等的输入，还有司机变速杆，或称“游戏杆”1（将在下面介绍）的正或负致动信号。应当明白的是，发动机转速是变速器输入轴转速的指示，反之也一样，特用是当离合器16非滑动啮合时。

图1和2所示的变速器***10的控制逻辑线路、传感器及致动器可以是如同美国专利No.4361060中所公布的那样。特别地，中央处理单元38接受并按预定逻辑处理输入信号后，输出控制命令信号至气及/或电致动器以控制一排气制动17及/或一输入轴制动18从而迅速换高档，输出信号至自动燃油控制26以“脉冲地增加”向发动机14提供燃油从而在换低档之前达到迅速同步转动，此外还输出信号至离合器控制（通过控制器30）和速比变换装置（通过变速器控制34）。中央处理单元还送出命令输出信号至显示器2（下面有详细描述）。半自动离合器***10还包括一通常的脚动人工离合器控制3，后者仅用于从起动到停止及/或低速爬坡操作情形。此外还有电源和/或气动力源（并画出）。

术语“脉冲式增加（blip）”指临时增加供给发动机14燃油，而术语“减少（dip）”指燃油供应的瞬间减少。术语blip和dip通常是与供给发动机燃油的自动化控制器命令下的增或减少相联系的，与驾驶员选定的人工油门踏板24无关。

如图3A所示的那样，中央处理单元可装入盒子38A中，后者容纳有显示面板2，上有换高档指示器显示2′，换低档指示器显示2″，及当前啮合速比显示2′′′，还有变速杆1，任选的可倒档按钮1A及中央处理单元电子线路38B。

半自动机械变速器***10的控制***示意图还示于图2中。

参见图3B，显示器件2包括有换高档指示器2′，换低档指示器2″及当前啮合齿轮比指示器2″′。如所示，当前啮合速比显示器2′′′正指示“6”，表明汽车变速器正在第六档工作。换高档显示器2′有三条线，表明根据所检测到的输入参数，如发动机或输入轴转速和从预定逻辑规则或原理处理得到的输出轴转速等所容许的最大连续换高档数目。图中情形下，三条线表明换一、二或三次高档是容许的。因此，司机可选择一容许档直接换到第七、八或九速度档。换低档显示器2″的两条线指示同上原理定出的最大容许换低档数目。图中情形下，两条线指示出变速器容许换低至第五和第四档。

简单地说，可能的换高档或低档的容许值是在假定基本不变的汽车速度和完全挂上主离合器的情形下，通过比较结束此换高或低档时预期的发动机速度与一固定的发动机最大和最小容许转速范围来确定的。当选择不被容许的速比变换时，中央处理单元38将不发出控制信号。中央处理单元将优先执行与司机选择的容许速比的最接近值。作为例子，假定显示器2显示如图3B所示条件，要是司机选择换到第3档，则由于它是不容许的而不被中央处理单元38执行。而在优选实例中，中央处理单元38将发出从第六到第四档的换双低档的命令输出信号。非允许速比不但被拒绝，而且显示器2将告诉司机不该选哪一速比。应当强调的是，决定所选速比是否被允许或不被容许的判据仅取决于当前啮合速比和发动机转速，后者当瞬时作出变档选择时从常输出转速得到。

显示器2为司机提供换哪些高档和低档是被允许或不允许的提示。要是司机没注意警告的话，即使机械爪式离合器部件的同步能由***实现，中央处理单元38也将不产生不允许换档命令。

当换高档显示器2′为空白时不允许换高档，司机有可能正在以很低的经济的发动机速度驾驶。反之，当换档显示器2′为空白时（即没有水平线显示时），不允许换低档，处在当前啮合速比的***可能已经获得最大力矩，加速度或爬坡能力。换档总是在司机不用机械人工离合器踏板3接合或分离主离合器16的情况下实现的，人工操作在正常情况下仅用于从静止起动、倒车或库房里开车等传统地使用汽车离合器的情况。

变速器12换档时，司机将杆1从图2及图3A所示位置向前（换高档时）或向后（换低档时）推。选择向高换一档时，即换向第七档时，司机将杆1向前推一次，然后杆将返回偏开中间的位置。若处在所示的第六档时司机将杆连续快速向前推三次（每次都允许停下）的话，他将实际上跳过两档，而直接且瞬间地跳入第九档（即第七和第八档不被啮合）。因此，换多档或跳档可通过本发明的半自动控制来发命令。主离合器16及相应于所选速比的爪式离合器选定齿轮的同步由于自动化的油门和离合器控制以及输入轴及/或发动机的制动而得以自动和迅速实现。由于控制***是半自动的，司机必须判断什么时候换高档或低档，以及向高或低换多少档，但用不着协调变速杆、油门踏板及离合器致动。一旦司机选择了允许的速比，油门会加大以在换低档过程中实现必要的同步，或减小以在换高档过程中实现必要的同步，所有这些都由中央处理单元38自动地完成。换向方式仅能从当前空档静止位置实现，即将杆1从当前啮合空档位置向后推。为防止无意中的“换低档”变成换向，可增加换向按钮1A，其在中央处理单元解释处于空档位置的控制杆1的向后运动为换向请求之前必须踩下。

主部及辅助部都有（即组合式换档）情况下换低档或换高档与仅有辅助部时换档对司机来说同样简单易行。在有多个倒档速比的变速器中，变速器可通过控制杆按所示向后或前搬的运动来实现向低换入较低倒档速比或向高换入较高倒档比。当然，任何类型的扳扭开关或按钮若能安放到变档杆顶端的话都可用来取代倒档允许按钮1A。

应当明白的是，美国专利No.4442730中所公布的一种在给定方向可前后运动以选择向前或倒档工作方式，然后在反向选择换高或低档（一档或多档）的单个控制杆可取代所示的控制杆1。

所述半自动控制***的另一重要而优越的特征是，只要当汽车完全停止时，主离合器16就借助脚踏板3人工分离而控制杆1向低换档一次，而控制***将自动地使换档变速器12变到最高容许起动速比，这一过程可能跳过了许多中间速比。作为例子，在一有12个向前速度的变速器中，最高容许起动速比可能是第三档。将变速比向换低档方向搬动一次可使变速器变到第二档，从而达到较快的或稍有上坡的起动等。无论汽车静止还是在运动，司机总能从容许速比中选择其一。人工离合器只是在停车前分离变速器并避免发动机失速，以及当从任一容许的起动速比起动的过程中有用。在半自动换档当中，若司机使用了人工离合器，则前者换档中断，继续的条件是重新接合人工离合器。

作为一任选特征，若处在紧急状况，例如道路上有障碍物，司机会在不分离人工离合器的情况下停下汽车，检测到非常低的道路速度后，离合器16会自动分离。这种自动分离过程可以防止出现发动机失速，从而保持转向和其它以发动机作为动力驱动的功能。为使汽车再次开动，司机需要人工分离离合器16并将变速杆1向换低档方向搬动以再次选择最高容许起动速比。

作为另外一个任选特征，若司机想要汽车发动机每分钟转数RPM掉到一可接受力矩水平之下（如对典型的重型汽车柴油发动机），象在交通拥挤情况下可能发生的那样，对于当前检测到的工作条件下控制杆1的单次换低档搬动就会自动地使变速器换低档至最低容许速比。因此，在这种条件下会自动响应杆1朝换低档方向的单次运动而得到最大加速度。

参见图4A，变速器12的主部或前部有四个间隔很宽的可选向前驾驶速比。它没有同步或阻塞装置，换档是通过主离合器16将发动机与变速器输入轴分开实现的。主变速器部份的输出轴68要尽可能轻以减少惯性，这样就并不要求辅助部份的准确同步了。主部有两根副轴，其上有与主轴齿轮80和82处于常啮合的副轴齿轮74和76，主轴齿轮可借助爪式离合器96一次一个有选择和非摩擦地与主轴68咬合。

参见图4B，还可采用类似的双中间轴机理，但有一点例外，即除非满足下列两个条件，否则每次主轴齿轮选择都被阻塞。这两个条件是：第一，主部或前部处在空档位置以减少惯性;第二，爪式离合器齿轮的各自同步至少能瞬间短暂实现，即同步交叉。阻塞器，例如每个主轴齿轮上的172，及辅助部份上的154以机械方式实现后一条件。阻塞器172旋转地固定到爪式离合器部件164上，它们之间具有一定的相对转动。爪式离合器部件164通过花键与主轴68连接。阻塞器172由于摩擦部件232和234的拖曳而和主轴齿轮（与中间轴齿轮处于常啮合状态）一道旋转，并在允许范围内相对于爪式离合器部件64旋转。只有在同步交叉时，阻塞器才相对于爪式离合器部件旋转地定位以实现选定或预选定主轴齿轮的实际啮合。阻塞器上的218、220及爪式离合器部件212上的222、224均为锥面，以在较小范围内容纳不同步现象（只要主部处空档位置时惯性达到最小）。

离合器12及其辅助离合器部份中所用的受阻爪式离合器部件的结构在现有技术中是已知的，若要得到更详细的了解可参见上面提到的美国专利No.3799002，No.3921469，No.3924848，No.4194410，No.4440037及公布了的欧洲专利申请EP-A-0071353及EP-A-0117342。图5-8也示出了这种结构，但这里不再详细描述了。

现在进一步描述一下本发明中确定所容许速比及控制***速比变换的典型工作情况。

半自动变速器的功能元件和部件有：速比变换选择开关或操纵杆1、显示板2，控制箱38，速度传感器32、36，发动机（燃油）控制26，油门及离合器传感器22、3（检测司机踩踏动作），换档、离合器及制动闸的电-气致动控制（采用发动机进气管真空***，若需要的话再加上真空伺服一从动***），输入闸17及/或18及其执行器，控制电缆，以及离合器动作器30。

参照项目1、2，并给中央控制单元38输入司机的换档要求，司机就可得知汽车正处在哪一档，任一时刻下还可以选择哪些档，包括从静止起动以及传感到的为完成任何换档（或单次或跳档）所必备的发动机和汽车状态下。换档通过变速杆1的单次或多次运动来完成，向前时换高档;向后时换低档。变速杆靠弹性作用返回静止或竖直位置，杆运动一次便产生一次换档控制。

发动机由燃油控制器26控制，后者有两个（2）电磁阀，一个负责发动机“减油量”，另一个负责“增油量”。减油量不仅对换高档是需要的，也是换低档以断开扭矩瓦的准备。电磁阀有随动的背靠背式双气致动活塞，在无需司机知道的情况下可完成伺服泵的控制。这些部件都受来自电子操作台的信号的控制。***中还可以加入“能遥控自动化的”油门控制或发动机全电子管理***。

为使***正常工作，有必要判别全离合器及部份油门致动的出现，为此至少要在离合器及司机脚踏板初级加速器运动程两端放置开关（微动力邻近型）。

变速器控制器34包括一电气致动（“EP”）进气管，优选情况分成两个部件，一个负责前箱工作，另一部件负责后箱工作。EP进气管是由电磁阀控制并与带有换档活塞的气缸相联的进气管。

控制器34还包括一换档单元，当接到来自电子控制箱38的信号时，由适当的EP阀推动其空气活塞运动。

给司机的指示如下所述：汽车处于静止，空气压力水平适合，手闸启用，离合器分离，发动机怠转。显示器上指示空档。司机将变速杆向前推一次，从而预置单元从最低速比起动。至此还未啮合。踩下离合器踏板后微开关被致动到行驶程度。

随着第一个齿轮啮合，离合器踏板放开及放开手闸的同时加油门，汽车将开动并正常加速。达到预期速度时，司机可能想简单向前搬变速杆而选择下一个最高速比。汽车速度为零时变速杆的运动将使变速箱从汽车开始要停止的状态返回到起动速比。

速比指示在视觉上应处在这样一种位置：司机无须将其注意完全离开前方道路及使换档能够完成所需的速度变动即能知道有关速比。

含有CPU38的电子控制板从速比选择器单元接收到司机命令，从齿轮箱输入输出轴接收到速度信号，然后给EP进气管、换档单元、换高档惯性制动闸、发动机及离合器控制发出命令。

输入及输出轴有完全一样的两个速度传感器单元，可传感从400（怠速）到2600RPM（受变速器限制的最大速度）的发动机转速，也作为电子控制板的输入信号。

发动机的控制由两个（2）元件完成，先由电子线路检查变速器输入和输出轴转速以确定某一换高档是否可能，然后油门点火，离合器及换高档控制闸实施控制，以达到同步和第二个齿轮的啮合。第二个齿轮啮合后，换高档制动闸释放（若需要的话可以进行预先释放），离合器及发动机控制返回原来状态。由于是自动的，这一顺序的完成非常快，汽车运动的一丝不顺利也能够被注意到，从而汽车几乎不可能从行驶状态进入不动状态（但当油门完全受司机控制时就有可能发生）。这一顺利动作可在变速箱内多次重复下去，直到达到最大速比。

在恶劣的装载和道路条件下当发动机及汽车速度减低时需要挂档，此外也可能在任一时刻发生。然而换档只有在当发动机速度范围足够从而能达到同步的情况下完成。假定条件成立，那么可能发生两种过程。一种是仅取决于后箱的换档，另一种是前后箱都包括的组合式换档。

分开式换档-仅辅助部份

单次后箱换档信号发出后，后箱中的齿轮被选中，同时油门减小过程（油泵变慢）开始，此过程足够长，以断开转矩瓦并分离。离合器也被分离，然后重新啮合。油门减小过程结束后，开始一段时间的加大油门（油泵全开）过程。检测到同步后，小速比副变速器起动，啮合低速比，然后加大油门过程结束，油门返回到司机所要求的状态。

组合式换档-主部及辅助部

对组合式（主部及辅助部）换档，过程稍有不同。前面直到第一个离合器分离的过程都是一样的。然后是在前箱中选择空档，而离合器仍然分离一段时间。接着，离合器再次接合，减油门信号去除，发出增大油门信号。检测到同步后，停止加大油门，再经过一段时间延迟后即完成前箱的啮合。

上述过程示于图10-13的流程图中。

实现上述流程图的电子线路：

电子线路用来控制气控制动瓦与变速器操纵机构壳体的联结、发动机转速、离合器及惯性制动控制器。它还能禁止非允许的速比变换并显示当前和可获得的其它速比。电子线路的输入有：变速杆请求信号，输入轴转速、输出轴转速、油门阈值位置及离合器踏板位置（无论是否踩下）。图9是电子线路示意框图。经测量真实值的道路速度信号频率后，可以产生分别设定值的二进数来表示所有档下允许的最大速度，二进制码1代表第一档最大速度，一直到二进制码11表示第十一档可获得的最大速度。

将此实际道路速度二进制数加上二进制数3，然后结果与原实际速度二进制值被送至两个二进制比较器，后者的另一输入是现在实际速比。这每一比较器的另一输入是响应所显示的啮合速比而得到的分别设定值最大速度的二进制值。比较结果是得到任意实际道路速度下可实现速比的一个“窗口”。要是“请求”速比超出此窗口，则选择无效，对此后面有较详细介绍。举两个例子，实际速度为零时，速比1、2、3是可实现的。在最大速度下，比如处在第二档，则速比3、4和5是可实现的。

“现行”（或称实际）速比选择二进制数来自双向4bit计数器的输出。换高档请求使计数器计数增加，换低档则减少。当“请求”速比在窗口之外时输入门关闭。要是要求的速比选择在窗口之外因为速度太低从而不能换低档，那么汽车将进一步换入低档直至最高容许速比。

每次换高档会产生一次减小油门（TD），每次换低档将产生一次增加油门（TB），油门的增大减小还将持续下去，直至发动机与道路速度同步，然后TD或TB被停止且进入下一速比选择。请参见前面的流程图。

可以看到，优选实例中速比的选择不取决于转矩，尽管后者也可引入。速比变换的准许只取决于开始和完成转速，实际啮合速比及可能的速比选择。

应该强调指出的是，与全自动变速器比起来，所示半自动变速器使司机可以进行控制和自由处理，这一点在非常低的汽车速度及前方地势和道路条件不利的情况下特别有优越性。除从静止起动或需要缓慢操纵的情况下，司机无须使用油门和离合器来改变速比。车速控制装置或最高道路限速装置可以很容易地加进控制箱38中。当控制油门进行换档时，司机脚上感受到的反馈可以忽略不计。换档过程非常之快，以至所显示的允许档的条件（例如换高档时跳过两档）在换档的短暂过程中不会改变，汽车也不会显著变慢。正常的同步啮合或非同步机械齿轮换档变速器对发动机的高速空转或在误判断但又是允许的和完全的换档之后处空转速度工作不提供保护。

参见图14可见到另一种显示器302，显示器302相应于示于图3B的显示器2，且图中所画也显示着同样的信息。简单地说，显示器302包括了换高档指示器部份302′，换低档指示器部份302″及当前啮合速比指示器302′′′。显示器302以水平方式放置，在那里，竖直显示器，如显示器2的放置是不合适的。

给中央控制单元38配以逻辑规则以检测***故障的存在并鉴别其性质以及提供显示手段也是所希望的。本发明当中的显示器允许用来指示当前及容许啮合速比的同一显示器，2或302，来显示***故障的存在和性质（故障码）。

参见图1及15，假定控制器38已经检测到***故障的存在并判别出其原因为预定码是“18”的错误，控制器38就会发出命令输出至显示器单元302使换高档部份302′和换低档部份302″呈现正常运行中不会出现的条件。可以是元器件或符号的闪烁，也可简单地同时照亮或闪烁三个换高档及三个换低档字符。由于行驶过程中不会出现这种条件，那么当出现时就必定意味着***错误的存在了。另外，可以照亮故障灯304。

在指示***（或汽车）故障的同时，字母数字显示部份302′′′指示所传感到的故障的错误码（“18”）。

如果有些故障不需要立即停车，可用复置控制按钮306（优选为记录控制***，可以记下司机对错误的标志）使显示器302重回正常显示模式，以允许汽车继续行驶，或返回修理店。另外，在这种情况下，显示器可以在出错显示及正常换档信息显示之间闪烁。

尽管本发明优选实例的描述具有确定程度的特殊性，但不离开这里所要求保护的宗旨和范围可以有各种形式和细节上的变化。

Claims (9)

1、一种显示和鉴别汽车所检测到的故障条件的方法，这种汽车装备有机械齿轮换档离合器(12)和用于接收指示变速器输入轴(32)和输入轴(36)转速并按预定规则处理这些信号的中央处理单元(38)；

以确定所述传感器当前啮合速比并在所检测到的汽车工作条件下确定容许啮合速比；

及向显示器(2)发出显示当前啮合速比同时显示所容许啮合速比指示的命令输出信号，所述显示器包括：

第一部份(302″′)，显示指示当前啮合速比的字母数字信息；

第二部份(302′)，显示指示最高容许啮合速比的信息；

第三部份(302″)，显示指示最低啮合速比的信息；

所述方法特征在于：

处理所述输入信号以检测故障条件的存在与否；

检测到故障条件时，给所检测到的故障指定一预定码，并使所述第一、二和三显示部份中的至少一个显示指示故障存在的信息，并使所述第一部份显示预定的数码。

2、根据权利要求1中的方法，其中对故障条件出现的显示包括使所述第一、二和三显示部份之一的显示一亮一灭地闪烁。

3、根据权利要求1中的方法，其中所述第二显示部份显示零、一、二或三个符号，分别表示从当前啮合速比最大允许的连续换高档的数目为零、一、二或三，所述第三显示部份显示零、一、二或三个符号，分别表示从当前啮合速比连续换低档的数目分别是零、一、二或三，所述故障指示（图15）包括所有所述第二、三部份的符号被同时显示。

4、根据权利要求3中的方法，其中所述所有所述第二及第三部份符号的显示包括交替的显示及不显示。

5、根据权利要求3中的方法，其中变速器是半自动机械变速器，所述显示装置由外壳（38A）承载，所述第一显示部份安放在第二及第三部份之间，所述外壳还载有人工操作换档选择开关（1），其正常状态下偏离中心位置，并且，在某一方向搬动时可从目前啮合速比选择换高档，在另一方向搬动时可从目前啮合速比选择换低档。

6、根据权利要求1中所述方法，其中所述故障指示还同时显示换高档及换低档最大数目的容许性。

7、根据权利要求1中所述方法，其中所述第二和第三部份的每一个都有三个相互独立的显示符号，只是在故障指示时才在所述第一及第二显示部份中同时显示所述第三个符号。

8、根据权利要求1，2，3，6或7中的方法，其中对无需汽车立刻停下来的故障的情况，所述故障码及故障存在的指示是交替的。

9、根据权利要求1中所述方法，其中所述第二显示部份分别显示出零、一、二或三，表示从当前啮合速比连续换高档的最高容许数目为零、一、二或三;所述第三显示部份分别显示出零、一、二或三，表示从当前啮合速比连续换低档的最大容许数目为零、一、二或三;故障指示由第二和第三显示段中的所有三个允许的符号同时显示组成（图15A），而不是只显示其中之一或二个符号。

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