CN101356386B - 用于控制车辆内的自动离合器的分离的方法 - Google Patents

用于控制车辆内的自动离合器的分离的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于控制车辆(1)内的自动离合器(3)的分离的方法。在感测到如下情况时开始使离合器(3)分离的第一发动机转速极限的下降:车辆(1)在下坡上行驶;节气门控制装置(13)的零位移。所述的发动机转速极限降低到使得布置在车辆内的发动机怠速速度调节器(20)喷射对应于正向发动机转矩的一定量的燃料的速度,所述的正向发动机转矩等于当前的造成减速的负向发动机转矩,使得来自发动机(2)的总输出转矩大致上等于零。在离合器分离时由于发动机制动转矩消失的车辆加速效果将被消除。

Description

用于控制车辆内的自动离合器的分离的方法
技术领域
本发明涉及根据以下的权利要求1的前序部分的用于控制自动盘式离合器的方法,盘式离合器布置在机动车内以将原动力从内燃机传送到变速器。
本发明也涉及用于执行所述的方法的计算机程序。
背景技术
随着微处理器系统的日益发展,实现了以控制计算机和多个例如伺服马达的控制设备精确地调节发动机速度,在发动机和变速箱之间的自动盘式离合器的接合和分离,和变速箱离合器构件相互之间的离合和分离,使得总是在准确的发动机速度下实现平滑的换档,因此机械式自动变速器(AMT)类型的自动或半自动式变速器已经在重载车辆中变得日益通用。
AMT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,和带有与中间轴上的齿轮啮合的齿轮的主轴。主轴然后进一步连接到输出轴,该输出轴例如通过传动轴联接到驱动轮。变速箱内的每对齿轮具有与其他齿轮对不同的齿数比。通过由不同对的齿轮从发动机向驱动轮传递转矩获得了不同的传对比。
计算机技术的发展也在用于车辆发动机的电子控制和反馈系统上产生了影响,且这些系统已变得更准确、更快速且更适合于所存在的发动机和环境条件。整个燃烧过程可以根据任何运行情况而精确地控制。车辆的节气门杆(例如加速器踏板)主要地控制了向发动机的燃料供给,该节气门杆通过电线和电子信号控制了车辆的发动机。节气门杆因此装配有用于检测节气门杆位置的传感器,即检测要求何种节气门开度。
当带有自动离合器和变速器的车辆的驾驶员下坡行驶而不压下加速器踏板和例如接合低速档(高齿数比)时,如果发动机提供了一定量的足以赋予车辆至少轻微的减速的发动机制动动力使得最终发动机速度将接近发动机怠速速度,则发动机的速度将终止在发动机怠速速度附近,这一般会开始离合器的分离。如果在此情况中离合器分离而不具有激活的主制动或仅具有轻微的激活的主制动,则车辆将由于发动机制动动力的消失而突然加速。在此情况中,在仅具有轻微的激活的主制动时,制动动力的主要部分来自于发动机,这导致当发动机从车辆的变速器和驱动轮分离时的突然加速。驾驶员在此情况中将可能感觉到不适,特别是如果离合器的分离由制动踏板的轻微压下所触发时。
本发明的目的是消除由于离合器分离或甚至由制动踏板的轻微压下所触发的离合器分离而引起的车辆加速度突增的情况的可能性。
发明内容
根据本发明的方法是用于控制车辆内的自动离合器的分离的方法,其中离合器的主要功能是将原动力从布置在车辆内的内燃机传送到布置在车辆内的变速器的输入轴,且其中发动机转速通过节气门控制装置控制。该方法的特征在于当感测到车辆在下坡上行驶和节气门控制装置的零位移时,开始第一发动机转速极限的下降,其中在第一发动机转速极限下离合器分离。
根据本发明的方法的优点在于离合器将晚于正常情况分离,使得发动机怠速速度调节器将被激活,使得发动机产生正向输出转矩,这降低了当离合器将分离时发动机制动转矩消失的影响。这将降低驾驶员的不适性。
在根据本发明的方法的一个实施例中详细说明了所述的发动机怠速速度调节器的激活。在此实施例中,所述的第一发动机转速极限降低到使得布置在车辆内的发动机怠速速度调节器被激活且开始将燃料喷射到所述的内燃机内的发动机速度以下。这降低了当离合器将分离时发动机制动转矩消失的影响。
根据该方法的另一个实施例,所述的第一发动机转速极限降低到使得布置在车辆内的发动机怠速速度调节器喷射对应于正向发动机转矩的一定量的燃料的速度,所述的正向发动机转矩等于当前的造成减速的负向发动机转矩,使得来自发动机的总输出转矩大致上等于零。在离合器分离时由于发动机制动转矩消失的车辆加速效果将完全被消除。
在根据本发明的方法的另一个实施例中,在进一步感测到车辆内的主制动踏板被轻微压下或根本未被压下时开始所述的第一发动机转速极限的下降。这将确保车辆的驾驶员在制动踏板被轻微压下时将不经历车辆加速。根据此实施例的进一步扩展,所述的轻微压下对应于不大于所述的主制动踏板的总的可能位移的25%的位移。
本发明的进一步的有利的实施例来自于权利要求1之后的从属权利要求。
附图说明
本发明将在下文中参考附图更详细地描述,附图为例证的目的示出了本发明的进一步优选的实施例且也示出了背景技术。
图1示意性地示出了根据本发明的车辆构造的优选实施例;
图2示意性地示出了根据本发明的实施例使用的计算机设备。
具体实施方式
在一个实施例中,车辆1装配有例如柴油机的内燃机2,内燃机2带有联接到干盘式离合器3的曲轴21,该干盘式离合器3封闭在离合器外壳22内。曲轴21不可旋转地连接到输入轴(未示出),输入轴可旋转地安装在变速器4的壳体23内。主轴和中间轴也可旋转地安装在变速器壳体23内且未示出。
变速器控制单元16布置为控制不同的气动运行的活塞缸设备以用于根据编程的逻辑法则在变速器的输入轴和输出轴5之间接合不同的齿数比。变速器控制单元16也布置为控制离合器3以用于例如在换档或车辆速度低于发动机怠速速度期间将发动机2从变速器4接合/分离。输出轴转变为传动轴且将变速器与被驱动的后轮6连接。
如何确定何时进行换档且换到何档位在本领域中是已知的且在此文献中将不详细描述。根据已知的现有技术,对何时分离离合器3的确定基于如下的参数,例如:发动机转速、加速器踏板位置、输入轴转速和发动机速度减速。
发动机2装配有根据已知的现有技术的发动机怠速速度调节器20,且相应地存在发动机怠速速度,一般地发动机怠速速度调节器20不允许发动机速度落到该怠速速度以下。发动机怠速速度调节器20优选地布置在发动机控制单元12内。发动机怠速速度调节可以是发动机控制单元12内的程序代码,该程序代码设计为进行发动机怠速速度调节功能。如果变速器控制单元16感测到将发动机速度降低到接近发动机怠速速度的发动机速度减速,则变速器控制单元16可以开始离合器分离以保护发动机2不致停机。
从发动机2输出的转矩通过节气门控制装置13(优选地为加速器踏板)以已知的方式控制。节气门控制位置从角度传感器获得且通过节气门控制单元14记录。
车辆1也装配有主制动系统,包括布置在作为非驱动轮的前轮7和作为驱动轮的后轮6处的主制动促动器8(优选地为制动踏板),和制动控制单元10。主制动系统的功能根据已知的现有技术。
车辆内不同的控制单元优选地以已知的方式通过布置在车辆内的数据总线系统15通讯。因此,变速器控制单元16可以布置为取决于节气门控制位置而间接地控制燃料喷射(即发动机速度和转矩),且直接控制到离合器促动器17的气动活塞缸设备的空气供给,以此例如调节所述的离合器3。
当档位选择杆24放置在自动档位选择模式中时,档位选择和档位确定自动地由变速器控制单元16基于一定的测量到的和/或计算出的参数进行,参数例如为:车辆速度、发动机速度、车速改变率、发动机速度改变率、节气门控制位置、节气门控制位置改变率、车辆制动系统的促动、当前接合的齿数比、道路坡度和现有技术中已知的参数等。道路倾斜可以以已知的方式感测,例如通过基于压电的倾斜传感器感测。此传感器优选地布置在变速器控制单元16内。
根据本发明的一个实施例的车辆1内的变速器控制单元16编程为通过感测如下项目而识别如以上所述的一定的车辆情况:
车辆在下坡中的行驶;和
节气门控制装置的零位移。
当感测到所述的一定的情况时,所述的变速器控制单元16根据本发明编程为降低第一发动机转速极限,如果根据已知的现有技术,在此极限下离合器3已经分离。因此,根据本发明,在所述的情况期间离合器3的分离将推迟到较低的发动机速度。当发动机速度降低到接近发动机怠速速度的较低的速度时,所述的发动机怠速速度调节器20将被激活且开始将一定量的燃料喷射到发动机2内,从而试图停止发动机速度的进一步减速。喷射的燃料导致发动机2产生一定量的正向发动机转矩,该转矩抵消了由于发动机内的不同的损失导致的来自发动机2的负的输出转矩,所述的损失例如由于发动机的不同的零件之间的摩擦和例如发电机和空气压缩机的不同的辅助载荷而引起。
在本发明的优选实施例中,所述的变速器控制单元16编程为感测且计算何时来自发动机2的所述的正向输出转矩(通过发动机怠速速度调节器20控制)等于来自该发动机的负向输出转矩。当所述的正向发动机转矩和负向发动机转矩大致相等时,所述的变速器控制单元16编程为开始离合器3的分离。因为来自发动机2的净输出转矩为零,当发动机2从变速器4和车辆的驱动轮6分离时,将不发生车辆1的加速/减速的改变。
正向发动机输出转矩可以以已知的方式通过在发动机内喷射的燃料的已知的量来计算。根据已知的现有技术,负向发动机输出转矩可以以不同的方式估计。另一个可能性是在发动机输出轴上使用一些类型的转矩传感器。当转矩传感器测量到零转矩时,则正向和负向发动机转矩相等。
在本发明的优选实施例中,所述的第一发动机转速极限降低到发动机怠速速度以下的值。作为例子,在重载车辆中,这可能意味着第一发动机转速极限将从例如650rpm降低到600rpm。根据此实施例的发动机速度极限可以是预先存储在变速器控制单元16内的值。
在本发明的另一个优选实施例中,所述的第一发动机转速极限的降低幅度确定为至少所述的下坡的坡度角度的函数。
在本发明的进一步的优选实施例中,所述的第一发动机速度极限的降低幅度进一步确定为发动机速度减速的函数。
在本发明的进一步的优选实施例中,降低所述的第一发动机转速极限的所述的功能由发动机转矩的情况作为补充,即当估计的净转矩输出在一定的极限以上时传动系分离。
在本发明的一个实施例中,降低所述的第一发动机转速极限的所述的功能仅在车辆内的主制动踏板9不是严重地被压下时开始。所述的严重地被压下将对应于大于所述的主制动踏板的总的可能位移的25%的位移。
根据本发明,降低所述的第一发动机转速极限的功能可以在接合了高档位速比和低档位速比时使用。
图2示出了根据本发明的实施例的设备500,设备500包括非易失性存储器520,处理器510和读写存储器560。存储器520具有第一存储部分530,其中存储了用于控制设备500的计算机程序。在存储器部分530内的用于控制设备500的计算机程序可以是操作系统。
设备500例如可以封闭在控制单元内,例如变速器控制单元16。数据处理单元510例如可以包括微处理器。
存储器520也具有第二存储器部分540,其中存储了根据本发明的用于控制离合器分离的程序。在替代的实施例中,用于控制离合器分离功能的程序存储在单独的非易失性数据存储器550内,例如CD或可交换半导体存储器。程序可以以可交换形式或压缩状态存储。
当在下文中陈述数据处理单元510运行特定的功能时,应清楚的是数据存储单元510运行了存储在存储器540内的程序的特定的部分,或存储在非易失性记录介质550内的程序的特定的部分。
数据处理单元510适用于与存储器550通过数据总线514通讯。数据处理单元510也适用于与存储器520通过数据总线512通讯。另外,数据处理单元510适用于与存储器560通过数据总线511通讯。数据处理单元510也适用于与数据口590通过使用数据总线515通讯。
根据本发明的方法可以通过数据处理单元510执行,这通过使数据处理单元510运行存储在存储器540内的程序或存储在非易失性记录介质550内的程序来执行。
本发明不应限制于以上所述的实施例,而是在如下的权利要求的范围内可构思多个另外的变化和修改。

Claims (3)

1.一种用于控制车辆(1)内的自动离合器(3)的分离的方法,其中离合器(3)的主要功能是将原动力从布置在车辆内的内燃机(2)传送到布置在车辆内的变速器(4)的输入轴,且其中发动机转速通过节气门控制装置(13)控制,所述方法的特征在于,当感测到车辆(1)在下坡上行驶和节气门控制装置(13)的零位移时,开始第一发动机转速极限的下降,其中在第一发动机转速极限下离合器(3)分离,
其特征在于,所述的第一发动机转速极限降低到使得布置在车辆内的发动机怠速速度调节器(20)喷射对应于正向发动机转矩的一定量的燃料的速度,所述的正向发动机转矩等于当前的造成减速的负向发动机转矩,使得来自发动机(2)的总输出转矩大致上等于零。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,仅在进一步感测到车辆(1)内的主制动踏板(9)被轻微压下或根本未被压下时才开始所述的第一发动机转速极限的下降。
3.根据前述权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的轻微压下对应于不大于所述的主制动踏板(9)的总的可能位移的25%的位移。
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