CN101341343B - 用于检测离合器缸泄漏的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于感测包括自动手动变速器的车辆内的离合器缸(110)系统内的泄漏的方法，其中离合器缸系统包括设置有往复式活塞(115)的离合器缸(110)，该活塞的位置由位置传感器(140)感测，且通过打开或关闭至少一个进气阀(V1、V2)和通过打开或关闭至少一个排气阀(V3、V4)而受到所述的缸(110)的加压的影响，且其中当在所述的缸内无空气压力时离合器处于接合位置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：a.关闭用于压缩空气的所述的至少一个进气阀(V1、V2)和至少一个排气阀(V3、V4)；b.在预先确定的时间跨度期间感测所述的活塞(115)的位置；和c.如果位置改变超过预先确定的可允许的位置改变，则向车载诊断系统或车辆内的信号灯发送指示错误的信号。

Description

用于检测离合器缸泄漏的方法
技术领域
本发明涉及用于感测包括自动手动变速器的车辆内的离合器缸系统内的泄漏的方法。离合器缸系统包括设置有往复式活塞的离合器缸，该活塞的位置通过位置传感器感测，且通过打开和关闭至少一个进气阀和通过打开和关闭至少一个排气阀而受到所述的缸的加压的影响，其中当在所述的缸内无空气压力时离合器处于接合位置。
背景技术
近年来，用于卡车的新型变速器系统(即所谓的自动手动变速器或AMT)已经广泛地应用。AMT可以基本上描述为类似于自动变速器，但不包括液力变矩器。AMT一般地包括电控变速箱和电控离合器。在车辆内无离合器踏板。
通常，离合器和变速箱由压缩空气驱动。电控系统控制压缩空气进入和离开控制缸的量和流速，从而控制离合器和变速箱。
通常，离合器缸设置有一个大直径和一个小直径进气阀，和一个大直径和一个小直径排气阀。通过控制这些阀可以实现离合器的快速或缓慢的接合和分离，这部分地通过选择哪个阀应打开来进行，部分地通过对于阀使用不同的“工作循环(duty cycle)”来进行，例如通过脉宽调节。
通常，离合器缸设置有位置传感器以用于感测离合器的位置。这是重要的特征，因为这允许快速和精确地控制离合器位置，且因此控制离合器能传递的转矩的量，且进一步用于调节。
在运行期间，控制变速箱和离合器的控制系统要求离合器位置。响应于该要求，控制系统打开和关闭进气阀和/或排气阀以将离合器缸置于要求的位置。
这样的系统的一个特征是系统自动地补偿离合器缸或其空气供给系统内的泄漏。此特征当然是有益的，因为这可以持续运行车辆。然而，在许多情况中，车辆的驾驶员将不会注意到小的泄漏，且因为小的泄漏可能导致较大的泄漏，所以对泄漏的忽略可能引起问题。
发明内容
根据本发明，以上的问题通过用于感测包括自动手动变速器的车辆内的离合器缸系统内的泄漏的方法来解决。离合器缸系统包括设置有往复式活塞的离合器缸，该活塞的位置通过位置传感器感测，且通过打开或关闭至少一个进气阀和通过打开或关闭至少一个排气阀而受到所述的缸的加压的影响。当在所述的缸内无空气压力时离合器处于接合位置。该方法包括如下步骤：
1.关闭用于压缩空气的所述的至少一个进气阀和至少一个排气阀；
2.在预先确定的时间跨度期间感测所述的活塞的位置；和
3.如果位置改变超过预先确定的可允许的位置改变，则向车载诊断系统或车辆内的信号灯发送指示错误的信号。
注意到在所述的以上步骤期间，气缸可以被加压或不被加压。
在本发明的优选实施例中，所述方法包括进一步的如下步骤：
在关闭用于压缩空气的所述的至少一个进气阀和至少一个排气阀前，至少部分地将离合器缸加压，和
如果位置改变在负方向上超过预先确定的可允许的位置改变，则向车载诊断系统或车辆内的信号灯发送指示第二错误的信号，其中指示第二错误的信号意味着在所述的离合器缸内或至少一个排气阀内存在泄漏。
通过以上的本发明的优选实施例，可以确定加压空气从离合器缸或通过排气阀的泄漏。
由于材料的收缩和失去弹性的事实，使得即使无故障的离合器缸在低温下也泄漏，因此所述方法优选地仅在-25℃以上的温度中进行。
为提供离合器的快速接合和分离的可能性，可以具有两个进气阀和两个排气阀来引导压缩空气分别进入和排出离合器缸。
在本发明的优选实施例中，预先确定的时间是大约30秒，且预先确定的可允许位置改变为完全接合的离合器和完全分离的离合器之间的距离的大约20％。
为进一步增加离合器缸的可控制性，一个进气阀的直径可以大于另一进气阀的直径。为相同的原因，一个排气阀的直径可以大于另一排气阀的直径。
附图说明
在后文中，本发明将参考唯一的附图图1来描述，图1示意性地示出了所要求的方法可使用在其上的典型的离合器缸构造。
具体实施方式
参考图1，具有活塞115的离合器缸110通过杠杆120连接，以在通过来自气源130的压缩空气加压时分离离合器C。离合器缸110的加压通过四个阀V1、V2、V3、V4控制，其中阀V1是大直径进气阀，阀V2是小直径进气阀，阀V3是大直径排气阀，且阀V4是小直径排气阀。阀V1和V2布置为控制压缩空气从气源130进入到离合器缸110内。阀V3和V4用于控制压缩空气从离合器缸流出到大气A。通过阀V1、V2、V3和V4，可以简单地通过控制哪个阀应打开而缓慢或快速地接合和分离离合器C；通过同时打开进气阀V1和V2实现最快速的离合器分离，通过仅打开大直径进气阀V2实现稍慢的离合器分离，通过仅打开小直径进气阀V2实现更慢的离合器分离，且通过在一个分离次序期间对小直径阀V2的脉宽调节以周期性打开和关闭而实现了最慢的离合器分离。
离合器可以以类似的方式接合，但对于接合，作为替代，阀V3和V4被打开，其中通过打开两个排气阀V3和V4实现最快的接合，且通过在一个接合次序期间对小直径排气阀V4的脉宽调节以周期性打开和关闭而实现了最慢的离合器接合。
如本领域一般技术人员可理解，缸110内的增加的压力将活塞115偏置到图1的右侧。相反的，缸110内的降低的压力使得活塞115在另一个方向上移动，即向图1的左侧移动，这是因为离合器C被向着接合位置促动；接合位置是离合器的静止位置。
例如感应类型的位置传感器140布置为感测活塞115的位置。通过位置传感器，可以根据离合器磨损调节活塞115的分离行程。在本发明的典型的实施例中，从完全接合的离合器到完全分离的离合器的活塞行程为25mm。然而，其中离合器完全接合的位置将响应于离合器磨损而移动。通过位置传感器，可以使从完全接合的离合器到完全分离的离合器的活塞行程最小化为25mm。从许多方面来考虑，对活塞行程的最小化是有利的：首先，最小化了空气消耗，且其次最小化了离合器接合/分离所需的时间。
阀V1、V2、V3和V4和位置传感器140连接到控制器(未示出)。此控制器也可以连接到如下项的一个或多个：自动手动变速箱(未示出)，感测制动踏板位置的制动传感器(未示出)，感测油门踏板位置的油门踏板传感器(未示出)，感测车辆速度的速度传感器(未示出)，感测外部温度的温度传感器(未示出)，和感测车辆加速度的加速度计(未示出)。响应于来自这些传感器的信息，控制器指令变速箱的合适的档位和活塞115的合适的移动，以接合和分离离合器。
如果发生压缩空气的泄漏，则系统可以适合于通过活塞115的移动与阀V1至V4的打开时间之间的比例的改变而注意到此泄漏。然而，最初的测试已证明难于使得这样的系统以非常可靠的方式工作，这是因为系统内的例如源自摩擦现象的迟滞效果使得非常难于通过阀打开时间与活塞移动的关系的变化来感测到泄漏。此外，存在车辆个体差异，例如由于磨损导致的不同的压缩空气压力和离合器弹簧比例，这影响了活塞115的移动与阀V1至V4的打开时间之间的比例。
根据本发明，在离合器气缸系统内的泄漏通过当所有进气阀和排气阀都关闭时监测离合器缸移动来检测。
根据本发明，泄漏测试以某一频度进行，例如每次钥匙接通后进行一次。确定进气阀V1和/或V2内的泄漏的第一次测试可以如下执行：
在第一步骤中，所有阀V1至V4关闭；
在第二步骤中，活塞115的位置通过位置传感器140监测。如果在预先确定的时间跨度(例如30秒)期间，活塞移动超过预先确定的距离(例如从对应于完全接合的离合器的位置到对应于完全分离的离合器的位置的距离的20％)，则控制器确定存在从离合器缸110的泄漏。
在用于确定从离合器缸110或通过排气阀V3和/或V4的泄漏的可选择步骤中，在进行以上所述的第一测试前，缸至少部分地被加压。
在本发明的优选的实施例中，控制器通过感测活塞115的位置改变方向来确定存在空气从气缸的泄漏还是向气缸内的泄漏。结果优选地存储在控制器内的存储器内，用于随后在服务站或车间处的读取。这样的控制器内或连接到控制器的存储器一般地指车载诊断系统或OBD系统。
如果控制器确定存在压缩空气从离合器缸或向离合器缸的泄漏，则控制器可以以一些不同的方式将此确定传递：
在第一传递实施例中，控制器可以使车辆的仪表板上的信号灯(未示出)闪烁。然而，这可能不是有利的，这是因为在仪表板上的警报灯一般地意味着所指示的车辆错误要求立即被关注。而离合器缸的小的泄漏不是这样的情况。
在第二传递实施例中，控制器可将离合器缸错误代码存储在车载诊断系统(OBD系统，未示出)内。OBD系统可以在下一次在车间处的维护期间被读取，且可以在维修中进行正确的维修工作、对损坏零件的检查或替换。
在冷的外部温度下(例如低于-20℃)，即使不存在缸的实际的故障，离合器缸也将泄漏空气。这是由于在这样的低温下发生了材料收缩和/或垫圈和密封件失去弹性的事实所导致的。为不接收到关于离合器缸泄漏的任何“错误”的确定，将在例如0℃的低温下取消对离合器缸泄漏的测试。
在描述中，活塞115通过杠杆120在离合器C上以所谓的拉力型离合器布置而起作用。在一些实施例中，活塞直接在离合器隔膜弹簧上起作用，压力板接附到该隔膜弹簧上，这是所谓的压力型离合器布置。
此外，所述的实施例使用了四个不同的阀V1至V4。然而，对于执行本发明，这不是必须的。在另一个实施例中，仅存在连接到离合器缸110的一个进气阀和一个排气阀。
也显而易见的是存在许多实施本发明的方式，本发明仅应通过附带的权利要求的范围限定。

Claims (7)

1.一种用于感测包括自动手动变速器的车辆内的离合器缸(110)系统内的泄漏的方法，其中离合器缸系统包括设置有往复式活塞(115)的离合器缸(110)，该活塞的位置由位置传感器(140)感测，且通过打开或关闭至少一个进气阀(V1、V2)和通过打开或关闭至少一个排气阀(V3、V4)而受到所述缸(110)的加压的影响，且其中当在所述缸内无空气压力时，离合器处于接合位置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
i.关闭用于压缩空气的所述至少一个进气阀(V1、V2)和至少一个排气阀(V3、V4)；
ii.在预先确定的时间跨度期间感测所述的活塞(115)的位置；和
iii.如果位置改变超过预先确定的可允许的位置改变，则向车载诊断系统或车辆内的信号灯发送指示错误的信号。
2.根据权利要求1所述的方法，包括如下的进一步的步骤：
在关闭用于压缩空气的所述至少一个进气阀(V1、V2)和至少一个排气阀(V3、V4)前，至少部分地将离合器缸(110)加压，和
如果位置改变在负方向上超过预先确定的可允许的位置改变，则向车载诊断系统或车辆内的信号灯发送指示第二错误的信号，其中指示第二错误的信号意味着在所述的离合器缸(110)内或至少一个排气阀(V3、V4)内存在泄漏。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法在高于预先确定的最低空气或变速箱温度的温度中进行。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中设置有两个进气阀(V1、V2)和两个排气阀(V3、V4)，将压缩空气分别引入和引离离合器缸(110)。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中预先确定的可允许的位置改变对应于离合器完全接合的第一位置和离合器完全分离的第二位置之间的距离的20％。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中一个进气阀(V1)的直径大于另一个进气阀(V2)的直径。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中一个排气阀(V3)的直径大于另一个排气阀(V4)的直径。
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