CN101356385A - 用于离合器分离的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制具有包括电控离合器(130)的手动自动一体变速器的车辆内的离合器(130)的分离的方法，其特征在于如下步骤：1.在时间上分开地感测至少制动踏板(150)的两个位置，2.对感测到的制动踏板(150)位置求微分，3.将求微分的结果与第一预先确定的阈值比较，和4.如果求微分结果代表了比预先确定的阈值更快的制动踏板(150)施加，则控制离合器(130)分离。

Description

用于离合器分离的方法
技术领域
本发明涉及用于控制具有包括电控离合器的手动自动一体变速器的车辆内的离合器分离的方法。
背景技术
如控制具有手动自动一体变速器的车辆内的离合器和变速箱的领域内的一般技术人员所熟知，存在涉及在紧急制动情况中离合器分离的问题，即其中车辆的操作者操纵制动踏板以实现尽可能快的停车。
在具有手动变速器的车辆中，操作者自己响应于当前的情形控制离合器分离。例如，不是非常有利的是对于轻度制动使离合器分离；相反，通过保持离合器和变速箱接合，可以使得发动机吸收一些制动能量；通过使发动机吸收能量可以降低制动器磨损和制动器过热的风险。
然而，在一些制动情况中希望具有尽可能快的离合器分离；这例如在要求迅速制动车辆速度的情况中是希望的；在车辆迅速制动时，发动机旋转将具有足够的惯性而要求来自车辆制动器的制动力，这是与前述涉及发动机制动的情况相反的情况。
对于包括手动自动一体变速器的车辆，即包括电控离合器和变速箱的车辆，当然有利的是可获得以上所述的特征，但因为在这样的车辆内无离合器踏板，所以用于控制离合器的信息必须来自其他信息源。
目前，此信息主要来自感测车轮速度的车轮传感器。来自车轮传感器的信号用于决定离合器应接合还是分离。然而，存在至少一个涉及使用车轮传感器信号来控制离合器分离的问题，即存在从实际制动踏板操纵到信号到达之间的延迟。在光滑的表面上，如果制动过猛使得被驱动轮锁死且离合器不能足够快地分离，则发动机可能停机。此延迟可能延迟了车辆的最佳制动性能。
发明内容
以上的问题通过包括如下步骤的方法解决：
i.在时间上分开地感测至少制动踏板的两个位置；
ii.对感测到的制动踏板位置求微分；
iii.将求微分的结果与第一预先确定的阈值比较；和
iv.如果求微分的结果代表了比预先确定的阈值更快的制动踏板施加，则控制离合器分离。
在本发明的进一步的扩展中，将如下步骤添加到根据本发明的方法：
v.连续地感测制动踏板的位置；
vi.连续地比较感测到的制动踏板位置与第二预先确定的阈值；和
vii.如果连续地感测的制动踏板位置在任何时间都超过了第二预先确定的值，则控制离合器分离。
通过添加步骤v至vii，即使实际的制动施加是缓慢的，离合器也将在大制动下分离。
在本发明的优选的实施例中，第一预先确定的阈值代表了在小于0.1秒内最大可施加制动力的15％的制动施加率。
在本发明的另一个优选实施例中，第二预先确定的阈值代表了最大可施加制动力的30％。
附图说明
在后文中本发明将通过例子且参考唯一的附图图1来描述，所述的图1示意性地示出了离合器组件，其中根据本发明的方法可以用于控制离合器组件的分离。
具体实施方式
如本领域一般技术人员所熟知，具有手动自动一体变速器的车辆内的动力传动系统包括发动机、变速器和至少一个连接的传动轴以推进车辆。变速箱包括多个具有各种变速比的档位；离合器布置在发动机和变速箱之间使得能够接合和分离变速箱和发动机之间的连接。
参考图1，优选地为卡车或客车的重载车辆内的离合器130通过对活塞115的操纵来控制，该活塞115连接到重载车辆且通过打开或关闭空气供给阀V1和V2可往复地安装在离合器缸100内，其中空气供给阀V1是小直径阀且空气供给阀V2是大直径阀。空气供给阀V1和V2适合于打开和关闭空气供给R和离合器缸100之间的连接。
在加压时，由于作用在活塞115的左侧上的空气压力，将促使活塞115到图1的右侧。活塞的向右运动将使离合器130分离，即，将发动机(未示出)和变速箱(未示出)之间的连接分离，该变速箱又连接到布置为推进车辆的驱动轮(未示出)。
当离合器接合时，即当离合器130将活塞110向图1的左侧偏置时，离合器130处于其弹簧偏置的安放位置。因此，离合器130将在缸空间的压力释放时接合到活塞115的左侧。为从此空间释放压力，两个卸放阀V3和V4布置为将缸100内的压力卸放到大气中，其中V3是小直径阀而V4是大直径阀。
阀V1至V4通过电子控制器C控制。控制器可以通过命令两个空气供给阀V1和V2同时打开而命令快速的离合器分离，通过命令仅大直径阀V2打开而命令略微较慢的离合器分离，且通过命令仅小直径阀V1打开而命令更慢的离合器分离。更慢的离合器分离可以通过对阀V1和V2的打开的脉宽调制或频率调制来实现。
以类似的方式，离合器接合可以通过选择地打开阀V3和V4来控制。
根据本发明，离合器分离可以响应于来自传感器150的信号来控制，该传感器150布置为感测制动踏板位置。信号可以优选地传递到控制器或任何其他信号处理装置(未示出)。
如果信号传递到控制器C，控制器C优选地包含硬件或软件以进行对来自制动踏板传感器150的信号的信号处理，如下所述。
首先，控制器对来自制动踏板传感器的信号进行作为时间的函数求微分(differentiation)。求微分可以以多种方式进行；在最简单的变体中，控制器使用在最初制动踏板操纵后一定时间(例如，0.1秒)的来自制动踏板传感器的信号作为微分值。如果微分值超过例如最大可施加制动力的10％，则控制器将控制阀V1和V2打开，因此实现了快速的离合器分离。此离合器分离的原因是控制器将迅速的制动初始化(即高的微分值)当作向着快速制动的第一步，这受益于迅速的且早期的离合器分离。
如果微分值低于例如最大制动力的15％，则存在用于控制离合器的控制器的(至少)三个不同的选择：
在其中来自制动踏板传感器的信号代表了轻度制动施加的第一情况中，例如低于最大可施加制动力的5％，控制器将几乎以与当来自制动踏板传感器的信号代表了不施加制动时的方式相同的方式控制离合器和变速箱，即当发动机已达到怠速速度时分离离合器，当将再次分离离合器以用于变速箱的新的减档时将变速箱减档，且再接合离合器直至发动机已达到怠速速度，且如此直至变速箱已达到代表了在起动档位以上的两次换档的档位，该起动档位即用于车辆起步的档位(这将取决于车辆载荷而变化)。当变速箱已达到起步档位以上两个档位时，如果施加任何制动则控制器将分离离合器。如果不施加制动，则控制器将允许车辆继续在起步档位以上两个档位下以发动机怠速运行。如上所述，离合器以多种速度的接合可以通过打开阀V3和V4来实现。
在第二情况中，来自制动踏板传感器150的信号代表了“中等”制动，例如最大制动载荷的5-30％。在此，控制器将控制离合器接合直至发动机已达到怠速速度。然后，控制器控制离合器分离，且保持分离直至来自制动踏板传感器150的信号指示了制动踏板已至少部分地释放，例如释放到根据第一情况的力值，或直至车辆停止且变速箱置入空档位置。
在第三情况中，制动踏板位置代表了要求大制动，例如高于最大制动的30％。在此情况中，控制器将控制离合器分离，例如通过打开阀V1和/或V2的任一个或两个。
在第一和第二情况中，即代表了从最大可施加制动力的0-30％的制动施加的情况，离合器分离速度可以适合于给出最平滑的可能的分离，例如通过控制阀V1或阀V2的仅一个的打开，这如所述给出了比同时打开两个阀V1和V2更慢的离合器分离。
如可理解的，以上描述的实施例仅是示例性的；对所述的实施例可以进行许多变化而不偏离本发明的范围。例如，可以连续地计算制动位置的微分值，例如通过将制动踏板位置信号流导向控制器C，其中每个制动踏板位置信号伴随以时间，在该时间下进行了实际的测量。通过比较两个邻近的制动踏板位置，且将制动踏板位置之间的差除以测量之间的时间，可以获得关于制动施加速度的值。

Claims (4)

1.一种用于控制具有包括电控离合器(130)的手动自动一体变速器的车辆内的离合器(130)的分离的方法，其特征在于如下步骤：
a1.在时间上分开地感测至少制动踏板(150)的两个位置；
b1.对感测到的制动踏板(150)位置求微分；
c1.将结果微分值与第一预先确定的阈值比较；和
d1.如果微分值代表了比第一预先确定的阈值更快的制动踏板(150)施加，则控制离合器(130)分离。
2.根据权利要求1所述的方法，包括进一步的步骤：
a2.连续地感测制动踏板(150)位置；
b2.连续地比较感测到的制动踏板(150)位置与第二预先确定的阈值；和
c2.如果连续地感测的制动踏板(150)位置在任何时间都超过了第二预先确定的值，则控制离合器(130)分离。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中第一预先确定的阈值代表了在小于0.1秒内最大可施加制动力的15％的制动施加率。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中第二预先确定的阈值代表了最大可施加制动力的30％。
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