CN103370557B - 车辆离合器控制方法 - Google Patents

Abstract

一种车辆，具有：发动机，其具有曲轴；液压控制多片离合器，其可操作地连接至曲轴；以及输出轴，其可操作地连接至离合器。离合器将来自曲轴的动力选择性地传输至输出轴。推进元件可操作地连接至输出轴。液压流体供给系统与离合器流体连通，用于向离合器供给被施压的液压流体。控制器连接至液压流体供给系统。控制器接收指示发动机转矩的转矩信号并且至少部分地基于转矩信号来控制液压流体供给系统。还公开了离合器控制方法和系统。

Description

车辆离合器控制方法

交叉参考

本申请要求于2010年12月23日提交的美国临时专利申请第61/426，846号的优先权，其全部内容通过引用结合于。

技术领域

本发明涉及控制车辆的离合器的方法并且涉及具有离合器的车辆。

背景技术

许多机动化轮式车辆在换挡时使用一个或多个离合器，以使发动机与变速器(transmission)啮合和脱离。在某些情况下，用以控制从发动机向该变速器和/或向车轮传递转矩。

一种通常使用的离合器是多片离合器，其中，交替的主动片和从动片被紧压在一起以传输来自发动机的转矩。为了控制这种离合器的启动(activation)，离合器控制器通过将主动片的转速(例如，可从发动机获得该主动片的转速)与从动片的转速(例如，可从被连接至一个或更多个车轮的驱动杆的转速来获得该从动片转速)相比较。通过比较这些转速，控制器可确定离合器是否是打滑的(即，主动片的转速不同于从动片的转速)或是同步的(即，主动片和从动片的转速相同)，并且能相应地做出调整，

尽管此离合器控制方法是适用的，但由于控制器依赖于离合器输出(即，从动片的转速)来控制离合器，所以在控制器的响应上存在固有的延迟。

因此，需要一种改善了控制器响应的离合器控制方法。

离合器控制器通常使用一个或多个算法和/或控制映射来控制离合器。这些算法和映射基于所使用的硬件的期望的性能特性，诸如，离合器的类型。由于相同的算法和映射被用于相同型号的多种车辆，所以为了使所有这些车辆保持相同的性能和响应水平，制造容差必须较小。例如，为了使在车辆中使用的离合器提供相同的响应，当装配离合器时，一旦已装配了除了一个片之外的其余所有主动片和从动片，则测量这一叠片的厚度，并且从不同厚度的片中选择最后一个片，使得一旦装配了最后一个片，则这叠片的总厚度对应于期望的堆叠厚度。正如所理解的，这很耗时间并且使离合器的制造过程复杂化。

另外，有可能用户用与原制造商最初提供的那个硬件不同的一个硬件来代替那个硬件，则由于算法和映射并不是针对此个别硬件设计的而很可能使性能受影响。这种情况的实例包括，由于原离合器的磨损或损坏，用类似的、但来自售后制造商的离合器来代替那个离合器，或者，在液压致动离合器(hydraulicallyactuatedclutch)的情况中，改变用于致动和/或润滑该离合器的液体的类型也会影响性能。

另外，有可能制造商想在不同的型号之间使用相同的硬件，但向这些型号提供不同的性能特性，则需要开发全新的算法和映射。

另外，使用中，诸如离合器等硬件渐渐磨损，但是控制器并不将这些也会影响性能的变化考虑在内。

因此，需要提供一种离合器控制系统，该系统对制造过程引起的变化不敏感，简化对算法和映射所进行的、在考虑到期望性能水平和硬件的变化时所必须的修改，以及能考虑零部件的正常磨损。

具有手动变速器的轮式车辆(诸如一些汽车)通常使用常闭离合器，在常闭离合器中一个或多个弹簧使主动片和从动片紧压在一起。如此，常闭离合器即使在没有被提供致动力时仍传输转矩。具有自动变速器的轮式车辆(诸如一些汽车)使用转矩变换器作为用于执行起动(takeoff)的装置。结果，当汽车处于挂上离合(即，不在空档)时，当驾驶员没有致动加速踏板并且也没有致动制动踏板时，由于转矩变换器将剩余转矩传输至车轮，所以汽车将仍向前移动。这有时被称为车辆爬行(vehiclecreep)。然而，在某些类型的车辆中，诸如以摩托车为例，不期望出现车辆爬行。一种解决方案在于利用常开离合器，在常开离合器中一个或多个弹簧使得主动片和从动片在通常情况下分开。尽管此方案消除了爬行，但它造成了当驾驶员需要转矩被传输至车轮时离合器的致动上的滞后(lag)。

因此，需要一种减少由常开离合器的使用造成的上述滞后的离合器控制方法。

最后，在液压致动离合器中，供应至离合器的液压流体的压力确定主动片和从动片相对于另一个是否是打滑的或是同步的。然而，对于给定的控制离合器的液压流体供给系统的方法，不同的液压流体粘度将引起提供至离合器的液压流体压力不同，因此导致不同的性能。影响液压流体粘度的一个因素是液压流体的温度。

因此，需要一种考虑液压流体的温度上的变化的控制离合器的方法。

发明内容

本发明的一个目的是改善现有技术中存在的至少一部分困难。

本发明提供了一种至少部分地基于发动机转矩来控制液压控制多片离合器的方法，当发动机转矩是给离合器的输入时，则利用发动机转矩作为输入对离合器进行控制的离合器控制器可对要求修改所传输的离合器转矩的条件变化做出更快速地反应。

本发明还提供了一种用于对将离合器的控制分成两部分的液压控制多片离合器进行操作的控制系统，第一部分包括车辆行为控制器。车辆行为控制器独立于所使用的硬件的类型(离合器、阀门等)，至少部分地基于发动机转矩来确定期望离合器转矩(即，离合器的输出转矩)。第二部分包括液压压力控制器。液压压力控制器包括基于所使用的硬件的一个或多个数学模型和/或映射。例如，可能存在在液压流体供给系统中使用的用于离合器的模型和用于阀门的模型。液压压力控制器将期望离合器转矩作为至模型和/或映射的输入并且确定应如何控制液压流体系统以从离合器获得期望离合器转矩。

如上所述，通过将控制分成两部分，当对于不同的硬件期望获得相同的车辆行为时，仅液压压力控制器需修改或者仅一个或多个模型和/或映射需修改。例如，如果两个不同的车辆模型使用不同的离合器，但期望两种模型有相同的车辆行为，则仅液压机系统控制器中所使用的离合器的数学模型需变化。

类似地，当相同的硬件用在两个不同的车辆模型中(诸如，以游览和运动模型为例)，但期望两种模型具有不同的车辆行为时，则仅车辆行为控制器需修改并且两个模型的液压压力控制器可保持相同。

为了将在最初制造之后的组件磨损或组件变化考虑在内，液压压力控制器设置有适配组件，其将来自硬件(例如，离合器和液压压力)的实际输出与来自硬件的期望输出相比较。如果期望输出与实际输出之间存在差异，则适配组件更新各种模型和/或映射，使得差异被消除或者至少减少。适配组件还用于适配最初针对具有特定特性的组件(即，离合器、阀门等)所设计的模型和/或映射，以匹配车辆中所安装的组件的特定特征。如此，适配组件将会将制造容差引起的变化考虑在内，使得即使安装进两个不同车辆中的组件不完全相同，但控制器仍会确保它们的性能是一样的。结果，组件的制造容差无需严格并且它们无需如上所述(即，例如，通过测量离合器片叠)被校正。

以类似方式，液压压力控制器通过在液压流体的温度降低时降低施加于离合器的液压压力来解决液压流体的温度上的变化。

为了降低上述在离合器的致动过程中的滞后，这里还提供了一种控制常开液压控制多片离合器的方法。当离合器通过弹簧偏置到常开位置时，可建立施加于离合器的压力与离合器活塞的位移之间的关联。通过获知此关联，可获知将活塞带至对应于离合器触点的位置或接近离合器触点的位置所需的压力量。离合器触点是离合器主动片和从动片开始彼此接触的点。当发动机运行但是车辆并不移动时，该方法控制供应给离合器的压力，使得离合器处于或接近离合器触点。因此，当驾驶员操作车辆以便开始移动车辆时，只需离合器活塞的很小的移位就可将离合器主动片和从动片啮合以将转矩从一个传输至另一个，驾驶员输入与转矩传输至车轮之间的响应时间很短。

这里还提供了利用上述离合器控制方法和系统的车辆。

这里提供了一种车辆，具有：发动机，其具有曲轴；液压控制多片离合器，其可操作地连接至曲轴；以及输出轴，其可操作地连接至离合器。该离合器将来自曲轴的动力选择性地传输至输出轴。推进元件可操作地连接至输出轴。液压流体供给系统，其与离合器流体连通，用于向离合器供给被施压的液压流体。控制器连接至液压流体供给系统。控制器接收指示发动机转矩的转矩信号并且至少部分地基于该转矩信号来控制液压流体供给系统。

这里还提供一种操作液压控制多片离合器的方法，所述液压控制多片离合器将来自车辆的发动机的转矩选择性地传输至车辆的推进元件。该方法包括：确定发动机转矩；至少部分地基于该发动机转矩来确定要通过离合器传递的离合器转矩；基于离合器转矩来确定要施加于离合器的液压压力；以及向离合器施加液压压力。

本发明还提供了一种用于操作液压控制多片离合器的控制系统，所述液压控制多片离合器将来自车辆的发动机的转矩选择性地传输至车辆的推进元件。该系统具有：车辆行为控制器，其至少部分地基于发动机转矩来确定施加于离合器的期望离合器转矩；以及液压压力控制器，其确定要发送至液压流体供给系统的控制信号以控制液压流体供给系统，从而在使离合器提供期望离合器转矩的压力下向离合器供应液压流体。液压流体供给系统包括液压流体泵和阀门。基于该期望离合器转矩以及在离合器和阀门中的至少一个的逆模型来确定控制信号。

本发明的实施例均具有上述特征中的至少一个，但不必一定具有其全部特征。应理解的是，本发明的某些方面可满足在本文中未特别列举的目的。

根据下面的描述、附图以及所附权利要求，本发明的实施例的其他的和/或可选的特征、方面以及优点将变得明显。

附图说明

为了更好地理解本发明以及其其他方面和其他特征，参考要与附图一同使用的下列描述，图中，

图1是从三轮车的左前侧得到的透视图；

图2是三轮车的右侧正视图；

图3是三轮车的上部正视图；

图4是图1的车辆的动力传动系统(drivetrain)的示意图；

图5是图1的车辆的离合器的液压流体供给系统的示意图；

图6是图1的车辆的离合器的截面示图；

图7是例示离合器控制映射/模式选择方法的逻辑图；

图8是预启动模式(pre-launchmode)期间所使用的施加于离合器的液压压力与离合器的活塞的位置之间的关系的图示；

图9例示启动映射；

图10例示了同步映射；

图11A至图11C分别示出了节流阀位置、发动机速度以及车辆速度随时间的变化；

图12是离合器控制系统的示意图；以及

图13是作为液压流体温度随离合器转矩校正变化的图示。

具体实施方式

将关于三轮车来描述本发明。然而，应理解的是，诸如，以公路和越野摩托车、四轮全地形车辆以及雪地车为例的其他类型的车辆也考虑在内。

将参照图1至图3来描述三轮车10。三轮车10是包括适合于容纳两个成人大小的骑者的跨骑座位12的跨式车辆。跨骑座位12包括驾驶员用的前座位部14和乘客用的后座位部16。一对把手18设置在后座位部16的两侧上，用于坐在其上面的乘客用手抓握。一对脚踏杆20和一对脚踏杆22分别被驾驶员和乘客用于在骑车时将脚放置他们上面。可预见的是，三轮车10可以没有后座位部16并且适合于仅容纳驾驶者，相应地三轮车10可以没有把手18并且可仅具有一对脚踏杆20。

三轮车10包括处于车辆10的车身面板26的下方的支架24(其中的一部分在图2中示出)。支架24支持并容纳发动机28(在图2中示意性地示出)。发动机28是四冲程内燃机，但其他类型的发动机也在考虑之内。带有适合于公路使用的轮胎的单个后轮30经由在支架24后部的后悬系统32(图2)悬吊在车辆10上。一对前轮34通过合适的悬吊装置36(诸如，双A形臂悬吊装置)悬吊在支架24的前部。前轮34具有安装在其上的公路轮胎。

转向装置38耦接至前轮34并且由支架24支持，用于将转向指令传输至前轮34。转向装置38包括转向柱(未示出)和手把40。节流阀杆(油门杆，throttlelever)41(图2)设置在手把40的一端，以允许驾驶者控制车辆10的速度。挡风玻璃42安装在手把40的前面。一对后视镜44安装在挡风玻璃42的两边。仪表盘46设置在手把40与挡风玻璃42之间。

三轮车10设置有本领域技术人员所周知的许多其他的组件和特征，诸如，燃油系统、排气系统、润滑系统、车头灯和车尾灯。在本文中将不对这些组件和特征进行详细描述。然而，应理解的是，车辆10设置有这种组件和特征。

现在转向图4，将描述车辆10的动力传动系统。发动机28驱动液压控制多片离合器50。将在下面更详细地描述该离合器。离合器50将来自发动机28的转矩选择性地传输至车辆10的变速器52。变速器52是半自动变速器，但可预见到可使用自动变速器。可预见到，离合器50可以与发动机28或变速器52一体地形成。变速器52驱动主动链轮54。该主动链轮54经由链条或带58驱动从动链轮56。从动链轮56驱动后轮30。可以预见的是，可省略变速器52并且离合器50可直接连接至主动链轮54。正如应理解的，在不同类型的车辆中，发动机28将通过合适的动力传动系统来驱动车辆或其他推进元件，诸如雪地车中的履带(track)。

如上所述，离合器50是液压驱动多片离合器50。如此，离合器50通过向离合器50的活塞60施加液压压力来啮合和脱离。离合器50是常开离合器50，这意味着当没有施加压力或仅施加了少量压力时，离合器50是脱离的。弹簧62将离合器朝着脱离的(即，断开)位置偏置。当施加了液压压力时，活塞60将离合器50的片推到一起，如在下面更详细描述的，从而使离合器50将来自发动机28的转矩传输至变速器52。

为了向离合器50提供液压压力，设置液压流体供给系统64。在图5中示意性地示出液压流体供给系统64。液压流体供给系统64包括液压流体存储器66、液压流体泵68以及阀门70。在本实施例中使用的用以致动并且润滑离合器50的液压流体是用于润滑发动机28的油。如此，液压流体存储器66是发动机28的油箱。然而，可以预见的是，液压流体系统64可以完全独立于发动机28的润滑系统并且使用除发动机润滑剂以外的液压流体来致动并且润滑离合器50。还可以预见的是，液压流体系统64可以完全独立于发动机28的润滑系统并且使用除发动机润滑剂以外的液压流体来致动离合器50，并且发动机润滑剂或另外的润滑液体(以及相关联的润滑剂分配系统)可用于润滑离合器50。泵68是电泵，然而，可预见的是，泵68可以是不同类型的泵，诸如通过发动机28驱动的机械泵。泵68将液压流体从存储器66持续地抽取至离合器50。当液压流体被供给至离合器50时，其中的压力增加，从而使得活塞60克服弹簧62的偏压，最终使得离合器50变成啮合以将来自发动机28的转矩传输至变速器52。打开阀门70释放离合器50内的压力，并且允许液体返回存储器66或泵68。因此，通过控制阀门70的打开和关闭周期，可控制离合器50内的液压压力。由于弹簧62的弹簧常数是已知的，因此如将在下面更详细描述的，可控制离合器50的活塞60的位置。阀门70是电控阀门。阀门70的打开和关闭周期通过在下面更详细讨论的控制器200来确定，该控制器200向阀门70发送脉宽调制(PWM)信号。可以预见的是，阀门70可设置在泵68与离合器50之间，从而使泵68与离合器50选择性地液体连通。还可以预见的是，泵68可以是变排量泵，在这种情况下，可以排除阀门70，并且通过改变泵68的排量来影响离合器50内的液压压力。

现在转向图6，将更详细地描述离合器50。离合器50通过发动机28的曲轴72来驱动。曲轴72具有在其上的齿轮74，该齿轮74与离合器50的环形齿轮76啮合。环形齿轮76固定至随其旋转的离合器鼓(clutchdrum)78。在离合器鼓78中收纳了多个主动离合器片80。主动离合器片80用花键联接(spline)至离合器鼓78从而与其一起旋转，但能沿着离合器50的旋转轴线82平移。从动离合器片84设置在离合器鼓78的内部，使得每个主动离合器片80被收纳在两个从动离合器片84之间。从动离合器片84用花键联接在转子86上从而当离合器50啮合时将旋转运动传递至转子86。离合器片84可沿着旋转轴线82平移。转子86并不沿着旋转轴线82移动。转子86用花键联接在输出轴88上，因此使得输出轴88在离合器50啮合时旋转，从而将来自发动机28的转矩传递至变速器52。

罩子90被固定至转子86从而与其一起旋转。端板92安装至输出轴88的末端并与其一起旋转。可以预见的是，端板可省略或者与输出轴88一体地形成。活塞60容纳在罩子90、转子86以及端板92之间形成的空间中。四个弹簧62(仅示出了其中的三个)设置在端板92与活塞60之间。弹簧62是螺旋形弹簧，但是可以预见的是，可使用其他类型的弹簧。还可预见的是，可以使用多于或少于四个的弹簧62。弹簧62偏置活塞60离开端板92(即，朝着图6中的右边)。在活塞与罩子90之间形成可变容积室94。活塞60安装在活塞杆96上并且能沿着旋转轴线82平移。活塞60邻接推动板98并且选择性地施加压力于推动板98，推动板进而选择性地施加压力于离合器片80、84，如在下面将更详细描述的。

液压流体经由离合器液体入口100通过泵68来供给并且流至室94。如上所述，通过打开和关闭阀门70，可控制室94中的液压压力。去往阀门70的液压流体经由离合器液体出口102通过。在例如由于阀门70的故障而导致离合器50内的液压压力变得过高时，则减压阀104打开以防止损坏离合器50和/或液压流体供给系统64。随着室94内的液压压力增加，通过液压流体施加于活塞60的力克服弹簧62的偏压并且活塞朝着端板92(即，朝着图6中的左边)平移。随着活塞60平移，其在相同的方向上移动推动板98。图8示出了室94内的液压压力与从活塞60至离合器触点(kiss-point)(图8中的KP)的距离之间的关系。此关系用在预启动模式110中。离合器触点这样的点，在该点处，由于推动板98压在片80、84上而使离合器主动片80和离合器从动片84开始彼此接触。如可从图8中看到的，在活塞60到达离合器触点之前，离合器50是脱离的，并且由于被压缩的弹簧62的线性响应(F＝kx)而使室90中的压力与活塞60的位置之间的关系是线性的。一旦活塞60到达离合器触点，继续施加压力将造成离合器片80、84被压缩在推动板98与转子86之间，从而使离合器50啮合，并且将来自主动离合器片80的旋转运动和转矩传输至从动离合器片84。结果，从动离合器片84驱动对输出轴88进行驱动的转子86。如可从图8看到的，增加对活塞60的压力，一旦该压力达到离合器触点，就持续，但以较慢的速度移动活塞60。此位移(displacement)是离合器片80、84由于被施加于它们的压力而被压缩的结果。正如所理解的，根据图8所示出的关系，降低室94内的液压压力，将使活塞60和推动板98在达到离合器触点时沿相反方向最终脱离离合器50。

要施加于离合器50的液压压力的量，进而通过离合器50从发动机28传输至后轮30的转矩的量由控制器200来确定，该控制器200控制阀门70的打开和关闭周期。为了做到这一点，如图12中所示，控制器200被分成两个控制器。它们是车辆行为控制器202和液压压力控制器204。车辆行为控制器202根据车辆10和发动机28的操作条件使用三个离合器控制映射/模式中的一个来确定要通过离合器50施加的离合器转矩(即，在离合器50的输出轴88处的转矩)。这些映射/模式被设计成对车辆的驾驶者的输入提供期望的车辆响应。根据车辆的类型，会期望提供更激烈的或者不太激烈的响应。与车辆中所使用的特定组件(离合器50、阀门70)无关地设计这些映射/模式。这些映射/模式是预启动模式110(在图8中示出所使用的关系的实例)、启动映射112(其实例在图9中示出)以及同步映射114(其实例在图10中示出)。将在下面关于图7来描述行为控制器202所使用的离合器控制映射/模式选择方法150。液压压力控制器204然后采用行为控制器202所确定的离合器转矩并且确定要被施加于阀门70的脉宽调制(PWM)信号，该信号将引起合适液压压力被施加于离合器50以获得期望的离合器转矩，正如将在下面关于图12所描述的。

现在转向图7，将描述车辆行为控制器202所使用的离合器控制映射/模式选择方法150的示例性实施例。将结合例示离合器控制系统的图12来描述方法150。方法150开始于步骤152。在步骤154，节流阀位置传感器206感测节流阀杆41的位置。节流阀位置传感器204将指示节流阀位置的信号发送至车辆行为控制器202。在本实施例中，节流阀位置用节流阀杆41的致动百分数(Th％)来表示。当节流阀杆41未致动(Th％＝0)时，节流阀杆处于众所周知的空闲位置(idleposition)。可预见的是，节流阀位置可以表示为其他单位(诸如节流阀杆的旋转角度)，或者可以表示为无值单位。节流阀位置传感器204将指示节流阀位置的信号经由控制器区域网(CAN)发送，但可预见的是，可使用其他装置和通信协议。

在步骤156，车辆行为控制器202确定是否致动了节流阀杆41(Th％>0)。如果致动了节流阀杆41，则车辆行为控制器202选择启动映射112。如果在步骤156节流阀杆41处于空闲位置(即，未致动，Th％＝0)，则车辆行为控制器202选择预启动模式110。

如果在步骤156，车辆行为控制器202选择了预启动模式110，则在步骤158，车辆行为控制器202将期望的离合器转矩设定成0Nm并且离合器50脱离。如上所述，如图8中所示，当离合器50脱离时，在施加于离合器50的压力与离合器50的活塞60的位置之间存在线性关系(图8中离合器触点KP左边的部分)。如此，可确定要施加于离合器50的液压压力以将离合器50带到离合器触点。此液压压力在本文中定义为触点压力。在步骤160车辆行为控制器202利用预启动模式110来确定触点压力。然后液压压力控制器204对触点压力进行任何调整并且确定要施加于阀门70的PWM信号以将触点压力提供至离合器50。液压压力控制器204对触点压力所做出的调整的实例是关于液压流体的温度。液压流体温度传感器208感测离合器50中的液压流体的温度并且将指示此温度的信号传送至液压压力控制器204。可预见的是，液压流体温度传感器208可用感测其他发动机液体(发动机冷却液)的温度的不同温度传感器来代替，并且根据通过此温度传感器所感测的温度可确定或者至少可估计液压流体温度。如应理解的，随着液压流体的温度降低，其粘度增加。因此，随着液压流体的温度降低，移动活塞60至特定点所需的液压压力也降低。因此，当液压流体温度降低时，液压压力控制器204校正施加于离合器50的触点压力使得离合器50不传输转矩。通过如上所述将离合器50带到离合器触点，当驾驶者致动节流阀杆41时，由于活塞60必须行进至与离合器50啮合的距离几乎为0，所以车辆响应时间大大降低。还可预见的是，触点压力是待施加于离合器50以便将离合器50带到离合器触点附近的液压压力。从步骤160开始，方法150在步骤154重新开始。

在步骤156，车辆行为控制器202选择启动映射112，则在步骤162，车辆行为控制器202确定离合器50的输入转速(Nin)，其对应于主动离合器片80的转速。在本实施方式中，车辆行为控制器202通过从感测发动机20的转速(即，曲轴72的转速)的发动机速度传感器210接收信号来执行该动作。由于齿轮74和76的比例是已知的，所以车辆行为控制器202可根据发动机速度导出离合器50的输入转速。可预见的是，离合器50的输入转速可通过其他方式，诸如，通过直接感测环形齿轮76或离合器鼓78的转速来确定。然后，在步骤164，车辆行为控制器202确定离合器50的输出转速(Nout)，其对应于从动离合器片84以及输出轴88的转速。在本实施例中，车辆行为控制器202通过从感测驱动后轮30的轴214(图4)的转速的速度传感器212接收信号来执行该动作。由于输出轴88与轴214的转速的比例是已知的，所以车辆行为控制器202可根据轴214的速度导出离合器50的输出转速。可预见的是，离合器50的输出转速可通过其他方式来确定，诸如，通过直接感测输出轴88的转速或者通过感测链轮54和56中的一个的转速来确定。

在步骤166，车辆行为控制器202然后将离合器50的输入转速与离合器50的输出转速相比较并且确定这两个值之间的差是否小于第一预定值(XRPM)。在示例性实施例中，第一预定值是50RPM。如果该差大于或等于第一预定值，则车辆行为控制器202移到步骤168并且利用启动映射112确定离合器50所要施加的离合器转矩。离合器转矩通过发动机转矩以及发动机速度(发动机RPM)来确定。如图9中所示，随着发动机速度以及发动机转矩增加，期望的离合器转矩也增加。如上所述，通过发动机速度传感器210来确定发动机速度。通过利用以发动机速度和节流阀杆41的位置作为输入的发动机转矩映射216来确定发动机转矩。指示发动机转矩的信号经由CAN发送至车辆行为控制器202，但可预见的是，可使用其他装置和通信协议。可预见的是，可通过任意方式来确定发动机转矩。例如，代替利用转矩映射216，发动机控制模块或者车辆行为控制器202可根据发动机速度和节流阀杆41的位置来计算发动机转矩。在另一实例中，可利用测量在发动机28的曲轴72处的转矩的转矩传感器来测量发动机转矩。然后将离合器转矩输入进液压压力控制器204以确定要施加于阀门的PWM信号，如在下面更详细地描述的。在使用启动映射112时，主动离合器片80和从动离合器片84并不以相同的速度旋转，并且相对于彼此打滑。从步骤168开始，方法150在步骤154重新开始。

如果在步骤166中离合器50的输入转速与离合器50的输出转速之间的差小于第一预定值，则车辆行为控制器202选择同步映射114。接着在步骤170，车辆行为控制器202将离合器50的输入转速与离合器50的输出转速相比较，并且确定这两个值之间的差是否大于第二预定值(YRPM)。在本实施例中，第二预定值大于第一预定值，然而，可预见的是，它们可以是相同的。在示例性实施例中，第二预定值是100RPM。如果该差小于或等于第二预定值，则车辆行为控制器202移动至步骤172并且利用同步映射114来确定离合器50所要施加的离合器转矩。以如上关于步骤168所述的相同方式，根据发动机转矩和发动机速度来确定期望的离合器转矩。如可从图10中看到的，同步映射114具有两个主要部分：部分A和部分B。在部分A中，离合器扭矩响应于发动机转矩和发动机速度来变化。同样在部分A中，对于至少一些发动机速度与发动机转矩的组合，主动离合器片80和从动离合器片84相对于彼此打滑。在部分B，离合器转矩仅响应于发动机转矩变化。然而，可以预见的是，离合器转矩还可在部分B中响应于发动机速度来变化。另外，在部分B中，主动离合器片80和从动离合器片84以相同的速度旋转并且据说是同步(从而是映射114的名称)。离合器转矩然后被输入进液压压力控制器204以确定要施加于阀门的PWM信号，如在下面将更详细地描述的。

车辆行为控制器202从步骤172移至步骤174，在此步骤，车辆行为控制器202以与上述步骤162中相同的方式确定离合器50的输入转速。车辆行为控制器202从步骤174移至步骤176，在此步骤，车辆行为控制器202以与上述步骤164中相同的方式确定离合器50的输出转速。车辆行为控制器202从步骤176返回步骤170。如所理解的，将继续重复步骤172至步骤176，并且将继续利用同步映射114来确定期望的离合器转矩，直到车辆行为控制器202在步骤170中确定出离合器50的输入转速与离合器50的输出转速之间的差大于第二预定值。

如果在步骤170，车辆行为控制器202确定出离合器50的输入转速与离合器50的输出转速之间的差大于第二预定值，则车辆行为控制器选择启动映射112并且方法150在步骤154重新开始。

现在转向图11A至图11C，将利用图7的方法150讨论由节流阀位置上的变化(图11A)引起的发动机速度随时间的变化(图11B)和由节流阀位置上的变化以及发动机速度(因此，发动机转矩)上的变化引起的车辆速度上的变化。如可在图11C中看出的，车辆从静止(rest)起动(start)，在时间段A期间，节流阀杆41在空闲位置(Th％＝0)，发动机28以恒定的空转速度运转并且车辆10保持静止。如此，在时间段A期间，车辆行为控制器202处于预启动模式110并且离合器50设定在离合器触点处。然后，在时间段B期间，节流阀杆41被致动并且如可在图11A中看到的保持在恒定的位置。如可从图11看到的，这引起了发动机速度非线性增加。在时间段B期间，离合器50的输入转速与离合器50的输出转速之间的差大于第一预定值(即，XRPM)。如此，车辆行为控制器202使用启动映射112。这引起车辆速度大致线性地增加。当在时间段B期间发动机速度和发动机转矩增加时，离合器转矩增加，因此降低了离合器50的输入转速与离合器50的输出转速之间的速度上的差。在时间段B的末尾，离合器50的输入转速与离合器50的输出转速之间的速度上的差小于第一预定值并且车辆行为控制器202切换至同步映射114。在时间段C期间，节流阀杆41保持在与时间段B中相同的位置，并且发动机速度线性增加。作为利用同步映射114的结果，车辆速度继续增加。图11A至图11C仅示出了由使用图7的方法150和映射/模式110、112以及114所引起的一种情景。应理解的是，基于映射/模式110、112以及114的校准(calibration)，所得到的车辆速度响应可与图11C中所示出的不同。例如，在时段B和C中的任意一个或者两者中，车辆速度可以不是线性地增加。

现在转向图12，将更详细地描述液压压力控制器204。如在之前所描述的，液压压力控制器204采用如上所述通过车辆行为控制器202所确定的期望离合器转矩并且基于该离合器转矩来确定要发送至阀门70的PWM信号，该PWM信号将引起施加于离合器50以获得此离合器转矩的校正液压压力。液压压力控制器204包括液压流体温度离合器转矩补偿组件218、离合器逆模型222、阀门逆模型224以及分别用于模型222和224的适配组件226、228。

如之前所描述的，当液压流体温度降低时，其粘度增加并且可向离合器50施加更低的压力以获得与在更高温度下相同的结果。因此，为了将此因素考虑在内，液压流体温度离合器转矩补偿组件218通过降低将被用于确定PWM信号的离合器转矩来对车辆行为控制器202所确定的离合器转矩进行校正。图13示出了是离合器转矩校正随液压流体温度变化的示例性图示220。正如可看出的，液压流体温度越低，则车辆行为控制器202所确定的离合器转矩减小的量越大(注意，转矩校正值是负值)。

然后，从补偿组件218获得的校正离合器转矩值被输入进离合器逆模型222。离合器逆模型222是离合器50的物理行为的数学表示的反函数(即，离合器模型的逆)。可通过试验，例如，通过确定由施加于离合器50的各个液压压力所引起的离合器转矩，来获得离合器模型。离合器逆模型222是离合器模型的数学反函数，并因此允许液压压力控制器204确定要施加于离合器50的用以获得期望的离合器转矩的液压压力。可预见的是，离合器逆模型222还可以是查询表或映射的形式。因此，离合器逆模型222确定要被施加于离合器50的液压压力以从补偿组件218获得校正离合器转矩。离合器逆模型222与适配组件226相关联。适配组件226更新/修改离合器逆模型222以将由离合器50的磨损所引起的离合器50的行为随时间的变化考虑在内和/或将由制造容差所引起的用于车辆10中的离合器50与用于制作离合器逆模型222的离合器50之间的差异(即，相同型号的两个离合器可能并不完全以相同的方式动作)考虑在内。因此，适配组件226确保离合器逆模型222所确定的液压压力将提供准确的离合器转矩。适配组件226使用发动机转矩216和液压压力传感器230感测的离合器50中的实际液压压力来确定离合器逆模型222是否需要以及需要如何被更新或修改。在替代实施例中，适配组件226对从离合器逆模型222获得的压力应用校正系数来代替更新或修改离合器逆模型222。

从离合器逆模型222获得的液压流体压力值然后被输入进阀门逆模型224。阀门逆模型224是与泵68和离合器50结合在一起操作的阀门70的物理行为的数学表示的反函数(即，阀门模型的逆)。可通过试验，例如，通过确定在与离合器50和泵68一起使用的阀门70上所施加的各种PWM信号所引起的液压流体压力来获得阀门模型。该阀门逆模型224是阀门模型的数学反函数并因此允许液压压力控制器204确定要施加于阀门70的用以获得期望的液压流体压力的PWM信号。可预见的是，阀门逆模型224还可以是查询表或映射的形式。因此，阀门逆模型224确定要施加于阀门70的PWM信号以获得从离合器逆模型222获得的液压流体压力值。阀门逆模型224与适配组件228相关联。适配组件228更新/修改阀门逆模型224以将由阀门70(和泵68)的磨损所引起的阀门70(和泵68)的行为随时间的变化考虑在内和/或将制造容差所引起的用于车辆10中的阀门70(和泵68)与用于制作阀门逆模型224的阀门70(和泵68)之间的差异(即，相同型号的两个阀门/泵可能并不完全以相同的方式动作)考虑在内。因此，适配组件228确保由阀门逆模型224确定的PWM信号将向离合器50提供准确的液压流体压力。适配组件228使用液压压力传感器230感测的离合器50中的实际液压压力并且将它与离合器逆模型222确定的期望液压流体压力相比较以确定阀门逆模型224是否需要以及需要如何被更新或修改。在替代实施例中，适配组件228对从阀门逆模型222获得的PWM信号应用校正系数来代替更新或修改阀门逆模型224。

对本发明的上述实施例的修改和改进对本领域的技术人员是显然的。前面的描述意在例示而不是限制，因此本发明的范围意在完全通过所附权利要求的范围来限定。

Claims (21)

1.一种车辆，包括：

发动机，所述发动机具有曲轴；

液压控制多片离合器，所述液压控制多片离合器以可操作的方式连接至所述曲轴，所述离合器包括至少一个主动离合器片和至少一个从动离合器片；

输出轴，所述输出轴以可操作的方式连接至所述离合器，所述离合器将来自所述曲轴的动力选择性地传输至所述输出轴；

推进元件，所述推进元件以可操作的方式连接至所述输出轴；

液压流体供给系统，所述液压流体供给系统与所述离合器流体连通，用于向所述离合器供应被施压的液压流体；

控制器，所述控制器连接至所述液压流体供给系统，所述控制器接收指示发动机转矩的转矩信号并且在启动模式和同步模式中至少部分地基于所述转矩信号来控制所述液压流体供给系统；

发动机速度传感器，所述发动机速度传感器感测所述发动机的速度，所述发动机速度传感器连接至所述控制器，用于向所述控制器传送指示发动机速度的发动机速度信号，所述控制器在所述启动模式和同步模式中至少部分地基于所述发动机速度来控制所述液压流体供给系统；以及

节流阀位置传感器，所述节流阀位置传感器感测所述车辆的节流阀杆的位置，

其中，当所述节流阀杆被致动时：

当所述至少一个主动离合器片的转速与所述至少一个从动离合器片的转速之间的差大于第一预定量时，所述控制器以启动模式控制所述液压流体供给系统；以及

当所述至少一个主动离合器片的转速与所述至少一个从动离合器片的转速之间的差小于所述第一预定量时，所述控制器以同步模式控制所述液压流体供给系统；

其中，在所述启动模式中，所述至少一个主动离合器片和所述至少一个从动离合器片相对于彼此打滑；以及

其中，在所述同步模式中，所述至少一个主动离合器片和所述至少一个从动离合器片在至少一些发动机转矩和发动机速度组合下以相同的转速一起旋转。

2.根据权利要求1所述的车辆，进一步包括变速器，所述变速器将所述输出轴以可操作的方式连接至所述推进元件。

3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述推进元件是车轮。

4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述液压流体供给系统包括液压流体泵和阀门。

5.根据权利要求4所述的车辆，其中，所述控制器控制所述阀门的打开和关闭周期。

6.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述液压控制多片离合器包括将所述离合器朝着打开位置偏置的至少一个弹簧。

7.根据权利要求6所述的车辆，其中，当所述离合器的输入转速大于所述离合器的输出转速并且所述节流阀杆的位置处于空闲位置时，所述控制器控制所述液压流体供给系统使得所述离合器处于或接近离合器触点。

8.根据权利要求7所述的车辆，进一步包括液压流体温度传感器，所述液压流体温度传感器感测所述液压流体的温度，所述温度传感器连接至所述控制器，用于向所述控制器发送指示所述液压流体的温度的液压流体温度信号；

其中，为了使所述离合器处于或接近所述离合器触点，所述控制器在所述液压流体的温度是第一温度时使所述液压流体供给系统在第一压力下将液压流体供给至所述离合器以及在所述液压流体的温度是第二温度时使所述液压流体供给系统在第二压力下将液压流体供给至所述离合器；以及

其中，所述第二温度低于所述第一温度并且所述第二压力低于所述第一压力。

9.根据权利要求1所述的车辆，其中，当所述控制器以所述同步模式控制所述液压流体供给系统时，控制器继续以所述同步模式控制所述液压流体供给系统，直到所述至少一个主动离合器片的转速与所述至少一个从动离合器片的转速之间的差大于第二预定量；以及

其中，所述第二预定量大于所述第一预定量。

10.一种操作液压控制多片离合器的方法，所述离合器将来自车辆的发动机的转矩选择性地传输至所述车辆的推进元件，所述离合器包括至少一个主动离合器片和至少一个从动离合器片，所述方法包括：

确定发动机转矩；

确定发动机速度；

至少部分地基于所述发动机转矩和所述发动机转速来确定要通过所述离合器传递的离合器转矩，包括：

当所述至少一个主动离合器片的转速与所述至少一个从动离合器片的转速之间的差大于第一预定量时，通过在启动映射中输入所述发动机转矩和所述发动机速度来确定所述离合器转矩；以及

当所述至少一个主动离合器片的转速与所述至少一个从动离合器片的转速之间的差小于第一预定量时，通过在同步映射中输入所述发动机转矩和所述发动机速度来确定所述离合器转矩；

基于所述离合器转矩来确定要施加于所述离合器的液压压力；以及

向所述离合器施加所述液压压力，

当使用所述启动映射时，向所述离合器施加所述液压压力将引起所述离合器的至少一个主动离合器片和所述离合器的至少一个从动离合器片相对于彼此打滑；以及

当使用所述同步映射时，向所述离合器施加所述液压压力将引起所述至少一个主动离合器片和所述至少一个从动离合器片在至少一些发动机转矩和发动机速度组合下以相同的转速一起旋转。

11.根据权利要求10所述的方法，其中当利用所述同步映射确定了所述离合器转矩时，利用所述同步映射继续确定所述离合器转矩，直到所述至少一个主动离合器片的转速与所述至少一个从动离合器片的转速之间的差大于第二预定量；并且

其中，所述第二预定量大于所述第一预定量。

12.根据权利要求10或11所述的方法，进一步包括：

确定所述车辆的节流阀杆的位置；

确定所述离合器的输入转速；

确定所述离合器的输出转速；以及

当所述离合器的输入转速大于所述离合器的输出转速并且所述节流阀杆的位置在空闲位置时，向所述离合器供给触点压力，使得所述离合器处于或接近离合器触点。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

感测液压流体温度；以及

基于所述液压流体温度来确定所述触点压力，使得当所述液压流体温度降低时所述触点压力降低。

14.根据权利要求10或11所述的方法，其中，确定所述液压压力包括在所述离合器的逆模型中输入所述离合器转矩。

15.根据权利要求10或11所述的方法，其中，向所述离合器施加所述液压压力包括控制阀门的打开和关闭周期，所述阀门设置在向所述离合器供应液压流体的液压流体泵的下游。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括，通过在所述离合器的逆模型中输入所述液压压力来确定要施加于所述阀门的脉宽调制信号；以及

其中，控制所述阀门的打开和关闭周期包括向所述阀门施加所述脉宽调制信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，确定所述脉宽调制信号包括：

将实际液压压力与输入进所述阀门的逆模型的液压压力相比较；以及

当所述实际液压压力不同于输入进所述阀门的逆模型的液压压力时，适配所述阀门的逆模型。

18.一种用于操作液压控制多片离合器的控制系统，所述离合器将来自车辆的发动机的转矩选择性地传输至所述车辆的推进元件，所述离合器包括至少一个主动离合器片和至少一个从动离合器片，所述系统包括：

车辆行为控制器，所述车辆行为控制器至少部分地基于发动机转矩并且至少部分地基于发动机速度来确定施加于所述离合器的期望离合器转矩，所述车辆行为控制器包括启动映射和同步映射，

当所述至少一个主动离合器片的转速与所述至少一个从动离合器片的转速之间的差大于第一预定量时，所述车辆行为控制器通过所述发动机转矩和所述发动机速度来使用所述启动映射，

当所述至少一个主动离合器片的转速与所述至少一个从动离合器片的转速之间的差小于所述第一预定量时，所述车辆行为控制器通过所述发动机转矩和所述发动机速度来使用所述同步映射；以及

液压压力控制器，所述液压压力控制器确定要发送至液压流体供给系统的控制信号，以控制所述液压流体供给系统，从而在使所述离合器提供期望离合器转矩的压力下向所述离合器供应液压流体，所述液压流体供给系统包括液压流体泵和阀门，基于所述期望离合器转矩以及在所述离合器和所述阀门中的至少一个的逆模型来确定所述控制信号，

当使用所述启动映射时，所述离合器的至少一个主动离合器片和所述离合器的至少一个从动离合器片相对于彼此打滑；以及

其中，当使用所述同步映射时，所述至少一个主动离合器片和所述至少一个从动离合器片在至少一些发动机转矩和发动机速度组合下以相同的转速一起旋转。

19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述控制信号还基于所述液压压力控制器的适配组件来确定，所述适配组件适配所述离合器和所述阀门中的至少一个的逆模型。

20.根据权利要求18所述的系统，其中，所述车辆行为控制器包括预启动模式；

其中，当所述至少一个主动离合器片的转速大于所述至少一个从动离合器片的转速并且所述车辆的节流阀杆处于空闲位置时，所述车辆行为控制器进入所述预启动模式；

其中，当在所述预启动模式时，控制所述离合器以处于或接近离合器触点。

21.根据权利要求20所述的系统，其中，基于液压流体温度来修改施加于所述离合器的液压压力使得所述离合器处于或接近所述离合器触点。