CN1080656C - 离合器控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种离合器控制系统，用于自动控制汽车离合器(14)，该离合器(14)在驾驶员操纵的齿轮变速元件(24)的控制下，使发动机(24)与齿轮箱(12)相连。控制系统包括电子控制装置(36)。该控制装置(36)根据发动机速度的误差信号(E)控制离合器啮合的数值。该误差信号(E)由比较当时的发动机速度和控制装置发出的基准速度信号(Vr)获得。设置传感装置(19a)探测发动机控制踏板(19)的“脚踩脱离”状态，并且在加速器踏板从“脚踩脱离”状态运动到完全踩下位置的全过程中，提供指示。电子控制装置(36)响应于加速器踏板的“脚踩脱离”状态，通过预定的数值量保证基准速度信号高于引警怠速信号，从而防止在发动机怠速期间，由于离合器部分啮合导致相应的车辆产生移动。在加速器跨板的“脚踩起动”状态，基准速度信号转换到预定的数值，该数值在加速器踏板踩下的低数值接近于发动机怠速，以致离合器啮合，达到传递扭矩的数值，于是车辆以低发动机速度起动。

Description

离合器控制系统
本发明涉及离合器控制系统，该系统用于自动控制汽车离合器。所述离合器在驾驶员操纵的齿轮变速元件的控制下连接发动机和齿轮箱。控制系统包括电子控制装置，该控制装置控制车辆起动时最初离合器的工作状况，随着各种速度变化离合器的再啮合当要改变齿轮箱的运行速度移动齿轮变速元件时使离合器脱离啮合，当要让车辆停止时使离合器脱离啮合。根据比较控制装置发出的基准速度信号与当时发动机速度信号得到的发动机速度的误差信号控制离合器啮合的数值。这种离合器控制系统是特别精密的离合器控制系统。
这种系统的例子已经记载在早期的欧洲专利EP-0038113，EP-0043660，EP-0059035，EP-0101220，和欧洲专利申请N0.0566595当需要低速起动时，例如，停车或连接了拖车，这种系统就存在着问题。
特别是，这种系统在低速起动时必须使用过高的发动机速度，这是因为发动机速度大大高于发动机怠速之前，离合器不能正常进入啮合状态。
本发明的目的是缓解上述低速起动的问题。
于是，按照本发明提供一种特别精密的离合器控制系统，其设有传感装置，该传感装置探测发动机控制加速器哈板的“脚踩脱离，，状态，并且在加速器踏板从“脚踩脱离”状态移动到完全踩下位置的全过程中，提供指示。电子控制装置响应于加速器踏板的“脚踩脱离’信号，通过一个预定量保证基准速度信号高于发动机怠速信号，从而防止在发动机怠速状态下，由于离合器部分啮合导致相应的车辆产生移动。并且，探测加速器踏板的“脚踩起动”状态，通过加速器踏板的位置将基准速度信号转换到预定的数值。设定基准速度信号在加速器暗板踩下的低数值接近于发动机怠速，以致离合器啮合达到传递扭矩的数值。于是可以使车辆以低发动机速度起动。
在加速器踏板踩下的低数值，通过使基准速度信号转换到接近怠速的数值，在低发动机速度状态可以获得足够的离合器啮合数值，从而能够使相应的车辆安全起动，而且不需要发动机速度过高于怠速。
在实际中，从踏板完全释放位置，以非常小的、加速器踏板踩下的第一预定数值设定“脚踩起动”状态。
另外，由传感器(例如，转动式电位器)对加速器踏板的“脚踩起动”状态进行探测，而且，传感器还在踏板运动的全过程中对踏板的位置提供指示。
使用开关指示“脚踩起动”状态，而使用其他传感器(例如，转动式电位器)测量踏板运动的剩余过程中踏板踩下的状态。
从完全释放状态，以加速器踏板踩下的第二预定数值设定“脚踩脱离”状态孩数值小于踏板踩下的第一数值。于是，当踏板通过其踩下的第二预定数值时加速器踏板被释放，当踏板接近完全释放位置时，电子控制装置将基准速度信号转换到高于怠速的预定值。
还可以采用分开的开关或同一传感器(例如，转动式电位器)探测“脚踩脱离”状态，所述开关或传感器在踏板运动的全过程提供踏板位置指示。
下面参照附图描述本发明的一个实施例。
图1是示意图，其详细描绘了本发明的离合器控制系统的一般结构。
图2是方框图，表示在本发明的电子控制装置中发出调整离合器的基准信号的组成部分。
图3是逻辑框图，表示发出低速调整基准信号的组成部分。
图4是曲线图，表示在低速起动期间，离合器和加速器踏板位置的基准信号值随时间变化的情况。
参照图1，其表示具有启动器和附加的启动器线路10a的引警10，其通过摩擦离合器14与齿轮箱12的输入轴15相连。在所述的实施例中，通过节流器16将燃料供入发动机。节流器16中包括由加速踏板19操纵的节流阀18。本发明同样适用于采用电子或机械方式向汽油机或柴油机发动机喷入燃料的情况。
离合器4由拨叉20驱动。由从动压力缸22操纵拨叉20。齿轮箱由作为齿轮变速元件的杆24控制。杆24通过变速连杆25与齿轮箱相连。杆24包括负载传感开关装置33。负载传感开关装置33探测由驾驶员施加到杆24上的力，并且发出要改变齿轮转速的信号Vs。
电子控制装置36通过液压控制器38控制离合器14的驱动，液压控制器38控制从动压力缸22的操作。控制装置36接收来自变速杆24的信号Vs，和来自发动机速度传感器26的、与发动机速度咸比例的信号Ve。来自节流阀位置传感器30与节流器开启量成比例的信号“和来自加速器位置传感器19a的加速器踏板位置信号Va也送入控制装置36。控制装置36还接收来自齿轮位置传感器32的齿轮信号Vg，信号Vg相应于当时啮合齿轮的转速，和来自从动压力缸位置传感器34的信号Vc，该信号Vc随着从动压力缸的位置变化，以及来自速度传感器拟与离合器驱动盘的速度成比例的信号Vdp，该信号Vdp实际上传感齿轮箱输入轴15的转速(该速度等于离合器14的驱动盘40的速度)。由于车辆的速度取决于驱动盘和啮合齿轮的转速，驱动盘的速度传感器42可以作为车辆的速度传感器来使用，反之亦然，于是，在某些情况下不设置驱动盘速度传感器42，而由齿轮箱的速度计算出驱动盘的速度，并且由分开的传感器给出车辆的速度。
节流控制器37由控制装置36操纵以便节流器可以独立于加速踏板19开启或关闭。蜂音器50与控制装置36相连接，以便当出现确定的车辆运行状况时，向车辆驾驶员提出警告或指示。此外，可以用闪光指示灯代替蜂音器50(未图示)。
控制装置36包括基准信号发生器100(如图2所示)，其发出基信号Vr，该信号Vr表示希望达到的发动机速度。在比较器A中对此基准信号Vr和来自传感器26的实际发动机速度信号Ve进行比较，从而发出误差信号E。在比较器B中，对于误差信号E和来自传感器34的离合器驱动位置信号Vc进行比较，从而发出离合器啮合控制信号Vce。由控制装置36将该控制信号输出到液压控制器38.如果读者需微一步详细了解以这种方式操作的控制装置，请参阅早些时候获得的欧洲专利EP-0038113和EP-0043660。申请人待批准的英国专利，申请号为No.94 022730.7(申请人参考A2510)的文件中记载了有关基准信号发生器100中的主板60的详细说明。上述内容可以在本说明书中作为参考。
控制装置36除控制离合器14的啮合和脱离啮合以外，还通过控制器37控制节流器的工作状况。即挡驾驶员操纵的加速器19使节流器开启，产生负载过量时该控制装置将给出逻辑指示。在本文中省略对节流控制器37的一些使用状况的描述。
按照本发明除主板60以外，基准信号发生器100还包括附加的低速控制块101，其在加速踏板19移动的最初范围运行，执行图3所示低速基准信号发生程序。离合器控制系统的运行情况如下所述。
如图4所示，在时间“t0’加速器靴完全释放，基准速度保持在发动机怠速以上的数值，如图4a中4a(i)所示。离合器控制系统响应于此，保持使离合器处于不传递扭矩的数值，以致车辆不移动。上述情况如图4b中4b(i)所示。
如果在时间“t1”，加速器被踩下，在时间“t2”加速器到达数值“X’如图4c所示。由于这个数值小于“脚踩起动”探测的临界值“Y”，基准速度信号不起作用，保持数值4a(i)高于发动机速度。于是，使离合器保持在不传递扭矩的数值状态下，而且车辆不移动。
然后，如果继续踩下加速器踏板，在时间“t3”数值越过“脚踩起动”探测的临界值“Y”。则基准速度信号下降到预定速度以下，到达如图4a中4a(ii)所示由加速器位置确定的数值。加速器的位置和基准速度的关系是这样的，即在与加速器踩下位置相应的低数值，基准速度接近于发动机怠速，如图4a，4a(iii)所示。当基准速度信号下降到其新的数值时，离合器控制系统响应，使离合器啮合到达传递扭矩的数值，如图4b，4b(ii)所示。这能够使车辆精确地以低发动机速度安全起动。
在时间“t4”和“t5”之间，加速器的位置进一步变化，基准速度信号随之修改，如图4a，4a(iv)所示。在此期间，离合器控制系统作出响应，为了减小发动机速度和基准速度信号之间的误差碉整离合器啮合的数值。这种情况由图4b，4b(iii)所示。
在时间“t5”，加速器踏板踩下的量开始减小，并且在时间“t6与加速器踏板位置相应的数值越过“脚踩脱离”探测的临界值“Z，’。相应于此，基准速度信号上升到预定转速，回到其初始数值4a(i)，即高于发动机怠速。离合器控制系统响应，使离合器到达不传递扭矩的数值，于是防止车辆移动。
图3表示用于执行上述操作过程的逻辑步骤。
首先，在框S中清除任何加速器踏板状况的指示信号。
在框A测试加速器踩下的数值是否大于“脚踩起动”的临界值Y(利用传感器19a或附加的开关)，如果探测到“是”状态，在框B由控制装置设定“脚踩起动”信号。
如果在框A探测到“否”状态，那么在框C测试加速器踩下的数值是否小于“脚踩脱离”的临界值Z。如果在框c测试到“是”状态，则在框D清除“脚踩起动”信号。如果测试到“否”状态，逻辑程度进入框E。在该框E中，计算出稳定的基准速度信号的数值，其等于怠速值加预定的补偿值(典型的补偿值是400rpm)，如图4a，4a(i)所示。
在框F计算出加速器的参考数值，该数值随着加速器踏板的位置变化。
在框G测试是否存在“脚踩起动”状态(利用来自传感器19a或附加的开关)。如果测试到“是”状态，基准信号的数值下降，程序进入框H，数值到达加速器的参考数值(从框下获得)，该数值相应于当是节流踏板的位置。如果测试到“否”状态，基准信号数值上升，程序进入框LI，数值到达预定的高于怠速的稳定数值4a(i)。
根据上述描述，可以清楚地知道，保证基准信号数值高于设定的怠速值，当加速器踏板被释放(即，测试到“脚踩脱离”状态)时，消除了车辆在怠速状态下移动的任何倾向。而且，当测试到加速器踏板处于“脚踩起动”状态时，使基准信号的数值下降，能够提供使离合器有效啮合的数值，以便使车辆以低速起动，而不需要比怠速高出许多的发动机速度。
如上所述，加速器踏板19踩下的全过程可以只使用单独的信号传感器19a测量，例如使用转动的电位器。另外，与“脚踩起动”和“脚踩脱离”状态相联系的临界值Y和Z也可以采用开关和附加的传感器测量，例如，使用转动的电位器测量加速器踏板移动的其余过程。
本发明的控制系统还可以包括合适的装置，其可以在不同的车辆装置之间自动考虑数据变化。这是因为加速器踏板有不可避免的运动死点，加速器踏板19的运动的最初数值必须使发动机速度明显高于怠速。
典型的这种合适装置构成控制装置36的部件，而且，当加速器踏板人“脚踩脱离”状态移动预定角度梯之后，该装置进入预定程序，使得发动机速度增加高于怠速。当发动机速度增加时(使用来自传感器19a和26的信号)，该装置检查实际加速器角度的大小，然后由实际角度代替预定程序设定的角度。然后控制装置按照预先确定的程序设定“脚踩起动”状态孩状态的数值与预定的加速器踏板踩下的实际角度相联系。在该状态首先使引警速度增加，高于怠速。
例如，当确定低速起动时在车辆开始移动之前，希望驾驶员最好能够探测出发动机速度稍稍增加，高于怠速，此系统可以设定到“脚踩起动”状备在该状态雇加速器踏板角度使发动机速度增加高于怠速后，基准信号稍微下降，以便低速起动。另外，在其他装置中，根据需要可以设定“脚踩起动”状态的变化与实际角度相一致，或者先于实际角度。

Claims (9)

1、一种离合器控制系统，用于车辆离合器(14)的自动控制，所述离合器(14)将发动机与多级变速齿轮箱(12)相连接，所述控制系统包括一个电子控制装置(36)以控制车辆起动时离合器的初始啮合、随着每个传动比变化的离合器的再啮合、在传动比选择装置改变齿轮箱传动比操作中的离合器的脱离啮合、车辆停止时的离合器的脱离啮合，根据发动机速度的误差信号(E)控制离合器啮合的数值，该误差信号(E)由比较当时的发动机速度和控制装置发出的基准速度信号(Vr)获得，所述控制系统还包括传感装置(19a)以探测发动机控制踏板(19)的“脚踩脱离”状态，并且在加速器踏板从“脚踩脱离”状态运动到完全踩下位置的全过程中，提供指示，其特征在于：电子控制装置(36)响应于加速器踏板的“脚踩脱离”信号，保证基准速度信号值(Vr)高于预定的发动机怠速信号值，防止相应的车辆在发动机怠速状态下，由于离合器部分啮合产生移动，并且设置加速器踏板(19)的“脚踩起动”状态探测装置，以便根据加速器踏板的位置确定基准速度信号的数值，设定的基准速度信号的数值接近于在加速器踏板踩下时相应的低数值的发动机怠速，以致离合器将啮合到达传递扭矩的数值，于是允许车辆以低发动机速度起动。
2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：从踏板完全释放位置，以加速器踏板踩下的第一预定数值设定“脚踩起动”状态。
3.按照权利要求1或2所述的系统，其特征在于：由传感器对加速器踏板的“脚踩起动”状态进行探测，而且，传感器还在踏板运动的全过程中对踏板的位置提供指示。
4.按照权利要求1或2所述的系统，其特征在于：使用开关指示“脚踩起动”状态，而使用其他传感器测量踏板运动的剩余过程中踏板踩下的状态。
5.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：从完全释放状态，以加速器踏板踩下的第二预定数值设定“脚踩脱离”状态，该数值小于踏板踩下的第一数值。
6.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：由同一传感器探测“脚踩脱离”状态，该传感器在加速器踏板运动的全过程为踏板的位置提供指示。
7.按照权利要求1至6之一所述的系统，其特征在于：用分开的开关探测“脚踩脱离”状态。
8.按照权利要求1至6之一所述的系统，其特征在于设有用于探测和储存加速器踩下的数值的适当装置，在该装置中，使发动机速度高于怠速，而且，以预定的与所述加速器踩下的数值有关的关系设定“脚踩起动”状态。
9.按照权利要求8所述的系统，其特征在于：在探测到所述加速器踩下的数值高于怠速后，设定该系统轻微进入“脚踩起动”状态。
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