CN1348886A - 车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置,在液力偶合器的速比为比零(0)小的给定值以下的场合,由于摩擦离合器可变成半接合状态,使液力偶合器的速比大于给定值地进行控制,因此可防止在车辆处于斜坡上后退时液力偶合器的传递扭矩的急剧降低。在具有搭载于车辆上的发动机、由该发动机操作的液力偶合器、配设在该液力偶合器与变速器之间的摩擦离合器的车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置中,求出液力偶合器的泵轮转速与涡轮转速的速比,当该速比为比零(0)小的给定值以下时,使摩擦离合器可变成半接合状态地控制离合器致动单元。

Description

车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置

发明所属的技术领域

本发明涉及车辆用驱动装置，更详细地说是将发动机的驱动力通过液力偶合器及摩擦离合器传递给变速器的车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置。

背景技术

如图3所示，装备了具有发动机2、由该发动机2致动的液力偶合器3、以及配设于该液力偶合器3与变速器4之间的摩擦离合器4的车辆用驱动装置的车辆已经实用化。这样的车辆在如图3所示坡度大的斜坡R上，通过把操作发动机2的变速器5挂入前进变速段、同时将摩擦离合器4设置到接合状态下，在车辆因重力而后退的场合，液力偶合器3的泵轮32与涡轮33就沿相反的方向回转。即，液力偶合器3的泵轮32因发动机2驱动而正转，但液力偶合器3的涡轮33随着车辆的后退而由车轮W侧驱动逆转。

在此，说明液力偶合器3的泵轮32与涡轮33的转速差(速比)与传递扭矩之间的关系。泵轮32的叶片与涡轮33的转子的直线叶片的叶片角度都为0度，即在放射状地构成的液力偶合器3中，速比(e)与传递扭矩容量系数(τ)之间的关系如图4所示。图4中，速比(e)从0到1之间为图3所示的车辆用驱动装置由发动机2驱动的正常行驶区域，速比(e)在1以上的区域为由车轮W侧即变速器5侧驱动发动机2的发动机制动区域。此外，速比(e)在0以下的区域为液力偶合器3的泵轮32与涡轮33相会沿反向回转的区域。在图3所示坡度大的斜坡上，通过把操作发动机2的变速器5挂入前进变速段、同时将摩擦离合器4设置到接合状态下，在车辆因重力而后退的场合，速比(e)在0以下的区域是液力偶合器3的泵轮32因发动机2驱动而向正转方向驱动，液力偶合器3的涡轮33随着车辆的后退由车轮W侧驱动而向逆转方向驱动的区域。

上述液力偶合器中，在速比(e)为0～-1的范围(泵轮的回转速度的绝对值比涡轮的回转速度绝对值高的范围)内，液力偶合器内部的流体以与正常行驶时(速比(e)为0～1的范围)的同一方向旋转。因此，液力偶合器的扭矩向正转方向传递。但是，当速比(e)为-1即泵轮的转速(正转)与涡轮的转速(逆转)的绝对值相同时，泵轮与涡轮施加给流体的离心力就相等，从而液力偶合器内部的流体不产生旋转运动。结果，如图4所示，当速比(e)为-1时，液力偶合器的传递扭矩容量系数(τ)就变成零(0)，液力偶合器的传递扭矩变为零(0)。因此，当在如图3所示坡度大的斜坡上车辆因重力而后退时，如图4所示在液力偶合器的速比(e)从-0.5附近开始传递扭矩会急剧下降，当速比(e)为-1时传递扭矩变成零(0)，从而具有车辆的后退速度进一步上升的问题。而且，在这样的状态下踩踏加速踏板进行加速的场合，随着车辆的后退速度的上升，涡轮转速的增加速度与发动机转速的增加速度变得相等。此时，液力偶合器的速比(e)维持成-1，即使发动机转速上升也无济于事，液力偶合器的扭矩传递保持零(0)的状态。

发明的内容：

本发明是鉴于上述事实而作出的，其主要目的是提供一种车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置，在液力偶合器的速比小于零(0)的给定值以下的场合，通过将摩擦离合器设定成半接合状态，将液力偶合器的速比控制成大于给定值，从而可以防止车辆在坡道上后退时液力偶合器的传递扭矩的急剧降低。

为达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明提供一种车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置，其具有搭载在车辆上的发动机、由该发动机操作的液力偶合器、配设在该液力偶合器与变速器之间的摩擦离合器，其特征是具有：

检测该液力偶合器的泵轮转速的泵轮转速检测单元；

检测该液力偶合器的涡轮转速及回转方向的涡轮转速检测单元；

进行该摩擦离合器的断开·接合的离合器致动单元；

根据该泵轮转速检测传感器及该涡轮转速检测传感器的检测信号，控制该离合器致动单元的控制单元；

该控制单元求出该泵轮转速与该涡轮转速的速比，当该速比为比零(0)小的给定值以下时，该摩擦离合器变成半接合状态地控制该离合器致动单元。

附图的简单说明

图1是表示按照本发明构成的车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置的一实施方式的概略构成框图；

图2是表示装备有图1所示车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置的控制单元的操作顺序的流程图；

图3是表示搭载了装备有液力偶合器的车辆用驱动装置的车辆因重力而在坡度大的斜坡上后退状态的说明图；

图4是表示液力偶合器的泵轮转速与涡轮转速之比(速比)与传递扭矩容量系数之间的关系的说明图。

发明的实施方式

下面，根据附图更详细地说明图中所示的按照本发明构成的车辆用驱动装置中摩擦离合器控制装置的最佳实施方式。

图1是表示按照发明构成的车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置的一实施方式。图中所示的车辆用驱动装置由柴油机等构成的作为原动机的发动机2、液力偶合器3和湿式多片摩擦离合器4及手动变速器5构成，它们直列地配设。

图示的实施例中的液力偶合器3具备壳体31、泵轮32及涡轮33，壳体31安装在发动机2的曲轴21上。

泵轮32具备碗状的泵壳(泵轮外壳)321、和在该泵壳321内呈放射状地配设的多个叶片322，泵壳321通过焊接等固定方法安装在上述壳体31上。因此，泵轮32的泵壳321通过壳体31连结到发动机2的曲轴21上。这样，曲轴21就具有作为液力偶合器3的输入轴的功能。

涡轮33在由上述泵轮32及壳体31形成的腔室内与泵轮32对向地配设。该涡轮33具有与上述泵轮32的泵壳321对向地配设的碗状的涡轮外壳331、和在该涡轮外壳331内呈放射状地配设的多个转子332。涡轮外壳331安装在输出轴34上，该输出轴34配设在与作为液力偶合器3的输入轴的上述曲轴21的同一轴线上。

下面，说明上述湿式多片摩擦离合器4。

湿式多片摩擦离合器4具备配设在上述液力偶合器3的输出轴34同一轴线上的离合器外部件41、和配设在该离合器外部件41同一轴线上的离合器中央件42。离合器外部件41形成为圆鼓状，在其内周部上设置与上述液力偶合器3的输出轴34连结的轴毂411。在离合器外部件41的外周部内面上设置内齿形的花键412，多个摩擦片43沿轴向可滑动地嵌合在该内齿花键412上。此外，在离合器外部件41的中间部上形成环形缸筒44，在该环形缸筒44内配设推压上述摩擦片43与后述摩擦片47的推压活塞45。由环形缸筒44与推压活塞45形成的油压室46被连通到后述的作为离合器致动单元(致动手段)的油压致动回路6上。

上述离合器中央件42形成圆盘状，在其内周部上设置与变速器5的输入轴51连结的轴毂421。在离合器中央件42的外周面上设置外齿形的花键422，多个摩擦片47沿轴向可滑动地嵌合在该外齿形花键422上。安装于离合器中央件42上的多个摩擦片47与安装于上述离合器外部件41上的多个摩擦片43分别交互地配设。

图示的实施例中湿式多片摩擦离合器4为以上的构造，在用后述的作为离合器致动单元的油压致动回路6不向油压室46供给致动油的状态下，由于多个摩擦片43与多个摩擦片47未被推压，因此多个摩擦片43与多个摩擦片47就未摩擦结合，从液力偶合器3的输出轴34向变速器5的输入轴51的动力传递被中断。当用后述的油压致动回路6向油压室46供给致动油时，推压活塞45就向图1中的右方移动。结果，由于多个摩擦片43与多个摩擦片47被推压而相互摩擦结合，因此传递给液力偶合器3的输出轴34的动力就通过离合器外部件41、多个摩擦片43、47及离合器中央件42而传递到变速器5的输入轴51上。

下面，说明作为离合器致动单元的油压致动回路6。

油压致动回路6具有容纳致动油的存储箱61，该存储箱61内的致动油通过油压泵62经通路63被吸上，输出到通路64内。输出到通路64内的致动油经通路65供给上述湿式多片摩擦离合器4的油压室46。在通路64与通路65之间配设电磁切换阀67(V1)。该电磁切换阀67(V1)在处于消磁(关闭)的图1所示状态下时，通路64与通路65的连通被中断，而通路65与返回通路66连通；在励磁(打开)时，通路64与通路65连通。此外，电磁切换阀67(V1)在图示的实施例中是进行占空控制。该占空控制时的占空比(R)从0到100区分，当占空比(R)为0时维持关闭的状态，当占空比(R)越增大时(接近100时)，就越延长打开的时间。因此，当占空比(R)越大时，油压室46内的压力越高，离合器的传递扭矩越大。

图示的摩擦离合器控制装置具有检测上述发动机2的转速的发动机转速检测传感器7。该发动机转速检测传感器7具有作为检测液力偶合器3的泵轮32的转速的泵轮转速检测单元的功能，其中在图示的实施例中，液力偶合器3的泵轮32连结到发动机2的曲轴21上。此外，图示的摩擦离合器控制装置具有检测上述湿式多片摩擦离合器4的离合器外部件41的转速的离合器输入元件转速检测传感器8。该离合器输入元件转速检测传感器8具有作为检测离合器外部件41和液力偶合器3的涡轮33的转速的涡轮转速检测单元的功能，其中在图示的实施例中，液力偶合器3的涡轮33连结到输出轴34上。此外，该涡轮转速检测单元在涡轮33的回转方向与泵轮32的回转方向(正转)为相同方向的场合，回转速度为正(+)值，而在涡轮33的回转方向与泵轮32的回转方向(正转)为相反方向的场合，回转速度为负(-)值。因此，图示的实施例中涡轮转速检测单元具有检测涡轮33的回转方向的功能。而且，图示的摩擦离合器控制装置具有检测与湿式多片摩擦离合器4的离合器中央件42连结的变速器5的输入轴51的转速的离合器输出元件转速检测传感器9。此外，图示的摩擦离合器控制装置具有检测调整上述发动机2的负荷的加速踏板10的踩踏量的加速踏板传感器11。该加速踏板11在图示的实施例中，具有作为检测发动机2的负荷的加速器(油门)开度检测单元的功能。所述各传感器的检测信号被输出给后述的控制单元20。

图示实施例中的摩擦离合器控制装置具有控制单元20。控制单元20由微型计算机构成，具有根据控制程序进行演算处理的中央处理装置(CPU)201、存储控制程序的只读存储器(ROM)202、存储演算结果的可读写的随机存取存储器(RAM)203、输入接口204及输出接口205。上述发动机转速检测传感器7、离合器输入元件转速检测传感器8、离合器输出元件转速检测传感器9、加速踏板传感器11等的检测信号被输入到这样构成的控制单元20的输入接口204上。此外，控制信号从输出接口205输出到上述电磁切换阀67(V1)上。

图示实施例中的车辆用驱动装置采用以上的构造，发动机2的驱动力通过液力偶合器3及湿式多片摩擦离合器4传递给手动变速器5。

下面，参照图2所示的流程图说明上述车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置中控制单元20的操作顺序。

控制单元20首先在步骤S1中，求出由发动机转速检测传感器7检测的泵轮转速(ω1)与由离合器输入元件转速检测传感器8检测的涡轮转速(ω2)之比，即速比(e＝ω2/ω1)。在涡轮33的回转方向与泵轮32的回转方向(正转)为同一方向的场合，液力偶合器3的涡轮33的转速(ω2)为正(+)值，而在涡轮33的回转方向与泵轮32的回转方向(正转)为相反方向的场合，为负(-)值。在步骤S1中求出液力偶合器3的速比(e)后，控制单元20进入步骤S2中，检查速比(e)是否在给定值以上。由于该给定值为小于零(0)的值(在表示速比(e)与传递扭矩容量系数(τ)之间关系的图4中，液力偶合器的泵轮与涡轮在彼此沿相反方向回转的区域的速比(e))，因此在图示的实施例中，将其设定为传递扭矩开始急剧降低的-0.5。

在步骤S2中速比(e)为-0.5以下的场合，控制单元20判断出液力偶合器3的涡轮33处于逆转状态，即判断出在图1所示的斜坡上，将操作发动机2的变速器挂入前进变速段，同时在湿式多片摩擦离合器4接合的状态(占空比(R)为100的状态)下，车辆由重力而后退的状态，此时进入步骤S3中，求出对电磁切换阀67(V1)进行占空控制的占空比(R＝R+(e+0.5)×C)。在计算该占空比(R)的公式中，C为正常数。即，占空比(R)是这样求得的，在步骤S1中求得的速比(e)上增加0.5，将两者的和乘以常数C所得的值加算到前次的占空比(R)上。此外，在计算上述占空比(R)的公式中，之所以在速比(e)上增加(+)0.5，是因为将上述给定值设定成-0.5，因此仅在速比(e)小于-0.5的场合，才将湿式多片摩擦离合器4设置成半接合的状态。即，在步骤S1中求出的速比(e)小于-0.5的场合，由于在求解上述占空比(R)的公式中((e+0.5)×C)的值被减去(-)，因此占空比(R)就成为从前次的占空比(R)减去(-)用((e+0.5)×C)计算的值所得的值。这样求出占空比(R)之后，控制单元20就进入步骤S4中，按照在上述步骤S3中求出的占空比(R)来控制电磁切换阀67(V1)。因此，湿式多片摩擦离合器4就变成油压室46内的压力降低的半接合状态。结果，由于湿式多片摩擦离合器4的传递扭矩降低，从变速器5侧通过离合器中央件42驱动的离合器外部件41、即涡轮33的转速也降低，液力偶合器3的速比(e)增大，恢复液力偶合器3的扭矩传递。因此，在车辆处于坡度大的斜坡上将变速器5挂入前进变速段的状态下，当因重力而后退时，可以防止车辆后退的急剧增加。此外，在因车辆的重力而后退时，通过踩踏加速踏板而以前进加速的方式移动时，由于湿式多片摩擦离合器4处于半接合状态，液力偶合器3的速比(e)会进一步增大，因此车辆可以确实地前进。

接着，在上述步骤S2中速比(e)大于-0.5的场合，控制单元20判断出不会有如速比(e)在-0.5以下时那样会发生所谓急剧的扭矩丢失的问题，因此进入步骤S5中，实行正常的离合器控制。

以上，根据图示的实施例说明了本发明，但本发明不只限于所述的实施例，在本发明技术思想的范围内可以作种种变形。例如，在图示的实施例中，作为摩擦离合器虽然表示的是采用湿式多片摩擦离合器的例子，但采用于式弹片摩擦离合器的车辆用驱动装置也适用于本发明。

发明的效果：

本发明的车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置采用以上的构造，可发挥下述作用效果。

即，按照本发明，求出液力偶合器的泵轮转速与涡轮转速的速比，当该速比为比零(0)小的给定值以下时，由于摩擦离合器可变成半接合状态地控制离合器致动单元，因此在车辆处于坡度大的斜坡上，在将变速器挂入前进变速段的状态下因重力而后退时，可防止车辆的后退急剧增加。此外，在因车辆的重力而后退时，通过踩踏加速踏板而以前进加速的方式移动时，由于湿式多片摩擦离合器处于半接合状态，液力偶合器的速比(e)会进一步增大，因此车辆可以确实地前进。

Claims (1)

1.车辆用驱动装置的摩擦离合器控制装置，其具有搭载在车辆上的发动机、由该发动机操作的液力偶合器、配设在该液力偶合器与变速器之间的摩擦离合器，其特征是具有：检测该液力偶合器的泵轮转速的泵轮转速检测单元；

检测该液力偶合器的涡轮转速及回转方向的涡轮转速检测单元；

进行该摩擦离合器的断开·接合的离合器致动单元；

根据该泵轮转速检测传感器及该涡轮转速检测传感器的检测信号，控制该离合器致动单元的控制单元；

该控制单元求出该泵轮转速与该涡轮转速的速比，当该速比为比零(0)小的给定值以下时，该摩擦离合器变成半接合状态地控制该离合器致动单元。

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