CN1277062C - 在具有自动换档变速器的机动车传动系中改变离合器的离合器转矩的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在具有自动换档变速器和/或自动离合器的机动车传动系中当机动车爬行运行时改变离合器的离合器转矩的方法，其中按照该方法，根据机动车的至少一个可变的、描述机动车爬行运行的工作参数来改变离合器转矩。

Description

在具有自动换档变速器的机动车传动系中改变离合器的离合器转矩 的方法

技术领域

本发明涉及一种在具有自动换档变速器和/或自动离合器的机动车传动系中当机动车爬行运行时改变离合器的离合器转矩的方法。本发明还涉及一种在具有自动换档变速器和/或自动离合器的机动车传动系中为了求得离合器接合点改变离合器的离合器转矩的方法。

背景技术

当一个具有自动换档变速器和/或自动离合器的机动车譬如要停泊在一个停车位上处于爬行运行的运动时，必需照顾到在机动车驾驶员制动过程中不致引起驱动发动机停机。为此目的已公知了：当驾驶员操作机动车制动器时使离合器打开，其中为了监测制动过程可使用制动光控开关。由此产生出这样的数字信息：制动器是否被操作及离合器是否必需为此打开，以避免由于作用在发动机上的制动转矩使发动机熄火。

但当驾驶员例如在调车时相对由离合器传递的爬行转矩仅是轻微的制动，则该过程相应于与驾驶员强制动不同的驾驶要求，以便避免譬如在停车过程中的撞车。

通过对发动机转速的监测可作到，当目前的发动机转速在一定时间间隔中下降到低于发动机特有的怠速转速时，启动离合器的快速打开。但当使用柴油机作为驱动发动机时，它通过由于燃烧产生的发动机输出转矩的上升对发动机转速的下降作出的响应明显地快于汽油发动机，这样不能确定发动机转速的值得注意的下降，而机动车驾驶员将发觉发动机推迟了它的制动要求。

对于离合器接触点或接合点的适配是公知的，在操作制动器情况下，当离合器用斜坡状的接触控制时利用发动机的响应。为此目的，当首先离合器打开时建立一个小的离合器转矩及监测发动机输出的转矩。当发动机转矩在一个预定时间间隔期间相对在接触点适配前的发动机转矩升高了一个预定值时，由离合器控制部分求得的接合点必需向打开方向上校正。在此方案中当仅轻微地操作制动器时可能使机动车滑行。

发明内容

因此本发明的任务在于，提供一种在具有自动换档变速器和/或自动离合器的机动车传动系中当机动车爬行运行时改变离合器的离合器转矩的方法，它可排除所述的缺点。此外，还将改善求得离合器接合点的方法。

本发明提出了一种在具有自动换档变速器和/或自动离合器的机动车传动系中当机动车爬行运行时改变离合器的离合器转矩的方法，其特征在于：根据所述机动车的至少一个可变的、描述机动车爬行运行的工作参数来改变离合器转矩；以及检测制动器的操作强度，及高于一个阈值时离合器转矩下降得比低于该阈值时快，从而解决当爬行运行时改变离合器转矩方面的任务。

现在，根据本发明提出一种在具有自动换档变速器和/或自动离合器的机动车传动系中当机动车爬行运行时改变离合器的离合器转矩的方法，按照该方法，将根据机动车的至少一个可变的、描述机动车爬行运行的工作参数来改变离合器转矩。这完全普遍地意味着，根据本发明监测机动车的一个或多个描述机动车慢速行驶或爬行行驶的工作参数；及根据该一个或多个工作参数改变由离合器传递的转矩。由此相对公知的方法可作到：机动车的爬行行驶可得到改善，而无发动机熄火的危险，因为不再是仅仅一个制动光控开关形式的数字信息被分析处理，而是一个或多个描述机动车爬行行驶的、非数字化变化的工作参数被分析处理。

因此，例如当有发动机熄火的危险时首先以更高的速度、确切地说根据该一个或多个工作参数减小离合器转矩，及然后以较低的速度减小离合器转矩，由此与离合器转矩线性减小速度相比可提供更舒适的爬行行驶，它详细分析了驾驶员的要求，该驾驶员要求例如可通过由驾驶员对机动车制动器的不同操作强度来代表。

因此根据本发明的一个方面提出，该工作参数为影响机动车速度的机动车制动器的操作强度。因此可分析驾驶员操作制动器的强度，例如在为一个液压制动系统时的制动压力或控制机动车机电制动器的电流值。当驾驶员较强地操作制动器时，根据本发明离合器将较快地打开及由此离合器转矩较快地下降，因为否则通过仍闭合或部分闭合的离合器制动转矩将经由变速器传递到发动机上，由此会使发动机转速过强地下降。离合器转矩的继续减小则可用较低的速度进行，由此改善了爬行行驶时的舒适性及延长爬行行驶。这种特性则相应于具有分级自动装置的机动车特性。

根据本发明的另一方面提出，该工作参数是转速和/或发动机转矩和/或由它们导出的机动车驱动发动机的一个量。当爬行行驶中发动机转速下降时-例如由驾驶员导致的制动过程确定的，这将导致发动机转速在一个预定时间间隔中实质地低于发动机专有的怠速转速，例如导致下降到怠速转速以下不止100转/分钟的转速上，因此根据本发明将以比驾驶员较低强度制动时所需的梯度高的梯度减小离合器转矩。当观察到在制动时由燃烧产生的发动机转矩实质地升高到高于发动机怠速运行的典型发动机转矩值时，以类似方式较强地减小离合器转矩。该典型值例如可作为在制动器操作前爬行行驶时的发动机转矩的平均值被求得。当使用电动机或混合式驱动装置作为驱动发动机时，可用类似方式求得在制动器操作前爬行行驶时的输出转矩的平均值。

因此对驱动发动机怠速运行时的典型转矩特性分析处理。当发动机用明显的转矩升高响应制动时，它例如意味着上升到10牛顿米以上的一个值，则离合器转矩很快地减小及离合器过渡到滑动状态。在该状态中离合器将很小的制动转矩传递到发动机上，用于维持怠速转速的发动机转矩将不再上升。然后以低的梯度减小离合器转矩，例如以5Nm/sec的值减小。

类似地，根据本发明提出：当观察到发动机转速以实质上负的梯度下降时，以较高的梯度减小离合器转矩。这种下降例如当发动机转速以例如25rad/s²的梯度减小时出现，这相应于发动机转速约以250转分钟^-1/秒的值减小。

根据本发明的另一方面提出：该工作参数是离合器输入侧与离合器输出侧之间的转速差。这例如可为发动机转速与变速器输入轴转速之间的转速差。

根据本发明的方法也可有利地使用在一个传动线路中，其中离合器不被设在驱动发动机与变速器输入端之间，而是设在变速器输出端上或变速器内。因此离合器也可布置在一个轴与变速器壳体之间，在此情况下离合器可用作制动器或离合器可布置在具有分支结构的变速装置中的两个分支之间的变速器内。对发动机起离合器或制动器的作用相应于其中离合器设在发动机与变速器输入端之间的情况。

在此情况下根据本发明提出：当不存在大的转速差时，较强地减小离合器转矩，因为离合器这时还未以实质性的滑动工作。因此这时离合器较快地过渡到滑动状态，由此通过离合器作用在发动机上的制动转矩减小及机动车继续在爬行行驶状态中运动。然后例如可用5Nm/sec的速度进行离合器转矩的继续减小。由此可作到：对于驾驶员通过制动器的操作相对爬行运动实现舒适的调车。通过离合器转矩开始较强地减小可作到：作用在发动机上的制动转矩小于在怠速工作时由发动机提供的输出转矩，由此排除了发动机熄火的危险及驾驶员可舒适地通过制动器的操作调车。

根据本发明的另一方面还提出：工作参数是一个驾驶踩板值。因此当同时操作制动器及驾驶踩板或油门踩板时可调节离合器转矩，它使得可以在山坡上舒适地起动，这是制动器及驾驶踩板操作强度的一个功能。

通过根据本发明提出的根据至少一个机动车工作参数改变离合器转矩也可实现舒适的转矩跟踪调节。为此目的，可有利地对通过制动器操作表达的驾驶员要求分析处理，因为其出发点可以是：当驾驶员强操作机动车的制动器时，存在的高可能性是驾驶员想停车或他想引起自动换档变速器的返回换档过程。当从制动器操作强度的一定阈值起待由离合器传递的最小转矩减小，以使得离合器发生快速打开时，可导致换档时间的缩短。因此根据本发明也提出：最小转矩及在转矩跟踪路径中待由离合器传递的转矩从机动车制动器操作强度的一定阈值开始减小，因为由此用于离合器打开所需的时间减少。在此情况下也可以通过基于多个阈值的多个步骤或根据制动压力梯度来进行最小转矩的减小。

由上述方法得到的知识也可用于接触点的适配。

因此根据本发明的一个方面提出了一种在具有自动换档变速器和/或自动离合器的机动车传动系中为了求得离合器接合点改变离合器的离合器转矩的方法，在该方法中当发动机转速减小时由发动机转矩及发动机惯性矩组成的转矩和值超过一个阈值时，在离合器打开方向上移动所求得的接合点。

当在一个制动过程中确定出：由发动机输出的发动机转矩包括由发动机转速减小产生的转矩在内大大地上升到超过发动机怠速时的特征值大于20牛顿米时，则根据本发明提出，在离合器打开方向上移动离合器的由控制装置确定的接合点。这样求得接合点将作为今后的接合点使用。

类似地，当检测发动机转速与变速器输入轴转速之间的转速差及该转速差大于一个阈值及转矩和值超过一个阈值时，在离合器打开方向上移动所求得的接合点。因此，当识别出离合器滑动及由发动机转矩及发动机惯性矩组成的转矩和值超过一个阈值时，在离合器打开方向上移动软件接合点或由控制部分求得的接合点，由此该控制部分在此后继续分离离合器，因为至今作为给定值求得的接合点尽管离合器中有滑动但处于过低的位置，及发动机、尤其是柴油机将以转矩升高对此作出响应。

根据本发明的一个进一步构型提出：当检测到该转速差，即首次出现离合器滑动及发动机转速下降到低于怠速转速时，在离合器打开方向上移动所求得的接合点。该方案可有利地用在汽油发动机上。

因此，根据本发明更普遍地提出：根据机动车的至少一个工作参数在离合器打开方向上移动所求得的接合点。为此例如也可计算离合器的温度。

根据本发明，这样设置机动车的继续爬行功能，即在未操作机动车驾驶踩板及未操作制动器的情况下将离合器转矩调节到继续爬行的转矩上，用于维持爬行行驶。因此，当驾驶员未操作制动器及驾驶踩板时，可在一个平面上、例如在泊车时维持机动车现有的爬行行驶。

根据本发明提出：可在所有档级上调节继续爬行的转矩，即不仅在起动档上、例如在第一及第二档以及倒车档上，而且可在所有由与离合器耦合的变速器提供的档级或行驶级上。当根据在起继续爬行行驶作用的离合器上的转速差确定出：存在离合器滑动及由此发动机所提供的输出转矩不足以维持继续运行时，可减小该继续爬行的转矩。继续爬行转矩的维持则仅会导致由于摩擦功率上升产生的离合器发热。

附图说明

下面将借助附图来详细地描述本发明。附图为：

图1：概要表示离合器转矩变化的曲线图；

图2：在接合点过低情况下接合点适配时的离合器转矩变化的概要表示的曲线图；

图3：在接合点过高情况下类似图2的曲线图；及

图4：在爬行运行时离合器转矩变化的曲线图。

具体实施方式

附图中的图1表示离合器转矩的变化与机动车驾驶员操作制动器的强度的关系的示意图。

这里，它涉及能够解释本发明方法的定性图示。其中用A指示的区域表示机动车驾驶员仅轻轻地制动时的曲线变化，而B指示的区域表示强制动时的曲线变化。

在区域A中发动机转速1及变速器输入轴转速2的变化在很大程度上是形状相同的及由于轻的制动过程而稍微下降。离合器转矩3也稍微下降，而发动机转矩4稍微上升。离合器为闭合及其无实质性滑动地工作。这可为车停泊期间的状态。

现在当驾驶员更强地操作制动器时，根据本发明提出，离合器转矩3以比区域A中所示轻制动情况下的梯度高的梯度减小。发动机对爬行运行期间的该更强的制动用发动机转矩4的升高作出响应，对此离合器转矩3则以增大的梯度减小。通过该制动过程发动机转速1下降，而离合器转矩3显然更强地下降。变速器输入轴转速2明显地下降，发动机将不再被加载高的制动转矩。因为发动机转速下降达到结束，发动机不再以增加的发动机转矩4响应，转矩曲线4又下降。

虽然在图1中所描述的首先是轻的制动过程及接着是强的制动过程的情况，但也可出现相反的情况，即驾驶员首先强制动及接着使制动力回降。在此情况下，也是在强制动过程时离合器转矩以比轻制动过程中的梯度高的梯度减小。

图2表示由控制部分求得的离合器接合点过低情况下的曲线变化。灰背影区域表示发动机转速1很强地下降及发动机用发动机转矩4的明显升高来响应并试图补偿该下降。离合器转矩3已明显减小，离合器打滑及尽管如此发动机转矩4仍上升。由离合器的控制部分作为给定接合点使用的接合点过低及该接合点应向着离合器打开方向移动。

图3表示在由控制部分求得的离合器接合点过高情况下的曲线变化。灰背影区域表示发动机转速1在适配时间间隔中保持不变，离合器已被打开过宽。由此离合器的控制部分已调节在一个过高的给定接合点上。因此离合器的新的给定接合点应向离合器闭合的方向移动。

最后附图中的图4表示在爬行运行时离合器转矩变化的曲线图。视机动车而定，爬行转矩的值在10牛顿米与15牛顿米之间并处于这样高的值上，即使得机动车以低的速度运动。当已置入第一档或第二档或倒车档，制动器不被操作及驾驶踩板也不被操作，该爬行转矩将在离合器上调节。

根据本发明提出的方法与前面所述的具有斜坡状接近接触接合点的方法的区别在于：与制动器强操作相关的离合器转矩被建立，并且这样建立离合器转矩，即从一个确定的阈值开始调节爬行转矩，离合器从该阈值开始则已有一些闭合。在此，根据本发明也提出：对说明制动器操作强度的信号滤波，以便考虑可能有的信号噪音。

根据图4所示的例子，爬行转矩5根据工作参数即制动压力改变，并且这样地改变：爬行转矩在滤波后制动压力6仍存在时被建立，该滤波后的制动压力6由制动压力7得出。因此与迄今爬行转矩斜坡状地建立的情况相比达到爬行转矩可定量性的明显改善，在该迄今情况下，当机动车的制动光控开关发出制动器释放的信号时才建立爬行转矩。通过所述的爬行转矩与制动压力相关地建立可实现在山坡上机动车的舒适起动。

也可代替使用制动压力或制动器操作强度作为工作参数，而将由它们得到的梯度作为离合器转矩改变的参数使用。由此，当制动压力梯度大及驾驶员触发了一次换档过程时，例如可很快地提高离合器转矩，因为其原因可在于：驾驶员想将发动机牵引转矩引向制动。

除了表示制动器操作强度的信号外还提供数字的制动光控开关信号用于分析处理。该信号可通过机动车的CAN总线被传送到控制装置。在存在另一冗余的制动光控开关信号时可进行该信号的可信性识别，及这样推断出故障源：例如当一个在CAN总线外面传送的制动光控开关信号消失时被推断为导线断路。在一个不可信的CAN信号的情况下可推断为控制装置的故障，而在一个不可信的制动压力信号的情况下可推断为制动压力传感器的故障。

这些实施例不应被看作对本发明的限制。而在本发明公开的范围内可具有多种变更及修改，尤其是一些变型、单元及组合和/或材料，它们例如通过个别特征与一般说明及实施形式和权利要求中所描述的及附图中包含的特征或单元或方法步骤相联系的组合或变换，对于专业人员鉴于解决其任务来说是可推知的，或通过可组合的特征导致一个新的主题或新的方法步骤或方法步骤顺序，并且是就它们涉及制造、检验及工作方法而言。

Claims (3)

1.在具有自动换档变速器和/或自动离合器的机动车传动系中当机动车爬行运行时改变离合器的离合器转矩的方法，其中：根据所述机动车的至少一个可变的、描述机动车爬行运行的工作参数来改变离合器转矩，所述工作参数至少包括影响机动车速度的机动车制动器的操作强度、转速和/或发动机转矩和/或由它们导出的机动车驱动发动机的一个量、离合器输入侧与离合器输出侧之间的转速差中的一个；以及包括下列步骤：

检测制动器的操作强度，并且高于一个阈值时离合器转矩下降得比低于该阈值时快；或者

检测转速和/或发动机转矩和/或由它们导出的驱动发动机的一个量，和

a)转速下降到低于驱动发动机怠速转速的一个值时，和/或

b)当发动机转矩上升到超过发动机怠速情况下输出的一个值时，和/或

c)导出的量超过一个阈值时，

提高离合器转矩减小的速度；或者

检测发动机转速与变速器输入轴转速之间的转速差，并且当该转速差低于一个阈值时，提高离合器转矩减小的速度。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于：所述工作参数还包括驾驶踩板值，在未操作机动车驾驶踩板并且未操作制动器时将离合器转矩调节到继续爬行的转矩上，用于维持爬行运行；以及当确定在产生爬行运行的离合器上存在转速差时，减小该继续爬行的转矩。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于：所述工作参数还包括制动器的操作梯度，以及检测制动器的操作梯度，并且高于一个阈值时离合器转矩下降得比低于该阈值时快。

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