CN1910384A - 用于机动车辆的驱动单元及用于决定驱动单元的耦合特性的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车辆的驱动单元，其包括驱动发动机(1)、具有带中间轴制动器(17)的中间轴(11)的变速器(9)和摩擦离合器(3)，所述摩擦离合器(3)接合在发动机和变速器之间，并且其由电子控制单元(12)通过工作缸(15)操作。提供有扭矩传感器(19)，其检测到变速器的输入扭矩。控制单元(12)被设置这样，在预定的场合，当变速器处于空档，摩擦离合器断开，并且施加中间轴制动器时，逐渐地啮合摩擦离合器，并且记录和存贮扭矩，将其作为工作缸的控制活塞的位置的函数，所述扭矩由扭矩传感器测量得到。

Description

用于机动车辆的驱动单元及用于决定驱动单元的耦合特性的方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的驱动单元，其包括具有输出轴的驱动发动机；变速器，所述变速器具有输入轴和至少一个带中间轴制动器的中间轴；摩擦离合器，其第一摩擦元件连接至输出轴，第二摩擦元件连接至输入轴；离合器操作机构，其用于啮合及断开离合器；电子控制单元，其用于根据不同的控制参数控制操作机构；以及位置检测器，其检测离合器操作机构的位置，并且将一个与位置相关的信号传输至控制单元。
本发明还涉及一种用于决定摩擦离合器的扭矩-传输特性的方法，所述摩擦离合器具有连接至驱动发动机输出轴的第一摩擦元件和连接至车辆变速器输入轴的第二摩擦元件，所述变速器具有带中间轴制动器的中间轴和离合器操作机构，所述离合器操作机构由电子控制单元控制，用于控制离合器接合和断开，所述方法的起始点为发动机启动，变速器处于空档位置，并且离合器断开。
背景技术
目前，多种方法已被用于识别车辆离合器的所谓的断开位置。离合器供应商限定，离合完全断开时(以离合器操作机构的位置表示)不传递任何扭矩。此位置被限定成具有安全界限，使得某种型号的所有离合器将总是更确切地处于完全断开状态，以致不存在离合器在断开位置被卡住并滑动，经受不必要的磨损的风险。对于一个典型的离合器，其意味着离合器被控制至一个这样的位置，其不必要地超过离合器扭矩为零时的位置。依次，这意味着与起始于离合器断开成扭矩变成零的位置的啮合过程相比，这样的啮合过程时间更长。
相应地，存在多种方法用于决定所谓的离合器的拖曳位置，即，离合器传递某一低转矩的位置。拖曳位置组成一个用于控制自动离合器的运动的参考点，例如，在车辆起动期间，车辆的油门踏板被当成″转化″的离合器踏板，当油门踏板从怠速状态被压下时，其从拖曳位置增加离合器的啮合，直至全啮合位置。
在一个用于计算车辆离合器的扭矩传递的方法中，所述扭矩为操作机构位置的函数，所述方法已由SE-A-517 743公开，操作机构被置于多个互不相同的位置。对于所有选定的位置，测量输入轴从预定的低转速至预定的高转速所经历的时间，并且由变速器处于空档位置时的转动惯量和质量角加速度计算出不同的啮合位置时的扭矩。基于计算得到的扭矩值，可以对作为离合器操作机构位置的函数的扭矩特性曲线进行内插和/或外插，并且可以由此具有较高精确性地决定断开位置和拖曳位置。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种前述类型的驱动单元，其具有简单的装置和绝对的精度，可以识别出车辆离合器的断开位置和拖曳位置。
根据本发明，通过下列技术方案可以实现上述目的：提供一个扭矩传感器，其检测输入轴上的扭矩，并传递一个与扭矩相关的信号至控制单元，并且控制单元被设置成这样，在预定情况下，当变速器处于空档位置，并且施加中间轴制动器时，逐渐地改变离合器的啮合程度，并且记录和存贮扭矩，将其作为离合器操作机构的位置的函数，所述扭矩由扭矩传感器测量得到。
在一个优选实施例中，控制单元被设置成这样，当离合器断开，并且施加中间轴制动器时，逐渐地啮合离合器，并且记录和存贮扭矩，将其作为离合器操作机构的位置的函数，所述扭矩信息由扭矩传感器测量得到。
本发明的又一个目的是提供一种决定驱动单元的离合器的扭矩-传递特性的安全、简单的方法，其中所述驱动单元具有带中间轴制动器的变速器。
根据本发明，通过下列技术方案可以实现这一目的。起动发动机，并且变速器置于空档位置；
-施加中间轴制动器，
-逐渐地改变摩擦离合器的啮合程度，
-在扭矩变化期间，通过扭矩传感器检测至变速器的输入扭矩，
-在扭矩变化期间，通过位置检测器(18)检测离合器操作机构的位置，
-作为离合器操作机构的位置的函数，将由摩擦离合器传递的扭矩存储于控制单元中。
控制单元可以被编程成执行所描述的程序，以决定离合器在某些时段或各次发动机启动时的扭矩特性。这样，可以对由于离合器盘磨损、温度改变等因素引起的扭矩特性改变实现全面的控制，使得离合器操作机构在断开时，总是处于离合器断开至扭矩变为零的位置，并且，当其啮合时，处于正确的拖曳位置。最后，当中间轴制动器不再能够为离合器提供阻力时，所述程序结束。
本发明还涉及一种计算机程序和计算机程序产品，它们包括根据上述程序步骤的程序代码。
附图说明
本申请参照附图中所示出的示例性实施例对本发明进行了详细描述，其中：
图1显示了根据本发明的驱动单元的一个实施例的示意图，
图2所示的示意图示出了用于计算车辆离合器的扭矩特性的一种公知的方法，和
图3所示的示意图示出了两个不同的离合器的扭矩特性。
具体实施方式
在图1中，一台六缸内燃机，例如柴油机，其由附图标记1表示，内燃机的曲轴2连接至通常用3表示的单片干式离合器，其被包含在离合器盖4中。可以采用多盘离合器代替单片干式离合器。曲轴2不能旋转地连接至离合器3的离合器壳5，而其上的平面摩擦盘6不可旋转地连接到输入轴7，输入轴7可旋转地安装在由9表示的变速器的壳体8内。可旋转地安装在壳体8内的是主轴10和中间轴11。
变速器为以前公知的类型，在基本的变速器中没有同步装置。当连接至控制单元的档位选择器13处于自动位置时，换档过程由电子变速器控制单元12控制，其包括一微型计算机，所述换档过程依赖于输入控制单元的信号，并表现出不同的发动机和车辆数据；当档位选择器处于手动换档装置时，根据驾驶员的命令进行换档。变速器控制单元12与发动机控制单元14进行通信，同时也与其一起控制燃料喷射，即发动机转速，所述过程依赖于油门踏板的位置和至工作缸的压力介质的供应情况，例如气动活塞-缸装置15，在其作用下，离合器3啮合及断开。
变速器控制单元12以公知的方式进行编程，使得当车辆静止，并且档位选择器13处于空档位置时，保持离合器3啮合。这意味着当变速器的输出轴16断开时，发动机驱动输入轴7，并且由此驱动中间轴11。控制单元12被编程成这样，当车辆静止，并且档位选择器从空档位置移至某一档位，或者是移至自动位置或一个驾驶员所选择的位置时，首先断开离合器3，然后通过制动装置17制动中间轴11至停止状态，所述制动装置17与中间轴协调作用，并且可以是由控制单元12以某种公知方式进行控制的中间轴制动器。
在离合器的活塞-缸装置15的作用下，离合器啮合与断开，所述活塞-缸装置15与公知的位置检测器18之间协调作用，其中所述位置检测器18检测工作缸15的控制活塞的位置，并且传递一个与活塞位置相关的信号至变速器控制单元12。变速器的输入轴7与扭矩传感器19协调作用，所述扭矩传感器19检测由发动机通过离合器3传输至输入轴7的扭矩，并且传递一信号至变速器控制单元，所述信号取决于此扭矩的大小。
在图2中，显示的图表示出了一种根据SE-A-517 743而获得的方法，其用于计算离合器3滑动扭矩M和汽缸15的位置X之间的关系，图3示出了两个不同的同类型离合器之间扭矩特性的变化情况。
根据本发明，控制单元12在一个实施例中被编程成这样，在选定的场合，当发动机起动，变速器9处于其空档位置，并且离合器7啮合时，首先断开离合器，然后施加中间轴制动器17，并且随着对中间轴施加制动，逐渐地啮合离合器3。控制单元被编程成这样，在啮合期间，其适当地延续，直到离合器3的滑动扭矩达到制动17的制动转矩，将扭矩记录并存贮在一表格中，作为离合器3的工作缸15的位置的函数，所述扭矩由扭矩传感器19测量得到。由此表格，在拖曳位置，即工作缸处于此位置时，离合器啮合时提供一个预定的的低滑动扭矩，例如大约30Nm，同样，在断开位置时，也可获得扭矩变成零或几乎为零的位置。
不是记录当离合器从零扭矩时开始啮合时所增加的扭矩，如上所述，在本发明的范围内，为了决定离合器的扭矩传递特性，可以按相反的顺序执行程序。从对中间轴施加制动，并且离合器啮合至一个预先确定的啮合程度开始，其中在所述啮合程度下产生的扭矩小于所述制动产生的制动转矩，然后，啮合程度逐渐地减少，同时记录并存贮由扭矩传感器19测量得到的扭矩，将其作为离合器操作机构的位置的函数。
根据本发明的计算机程序包括程序代码，其具有置于车辆内的装置，并且当所述程序由一数据处理器执行时，用于以预定的方式施加中间轴制动器17，逐渐地改变离合器的啮合程度，在扭矩变化期间采用扭矩传感器19检测至变速器9的输入扭矩，在扭矩变化期间，采用位置检测器18检测离合器操作机构的位置，并且在控制单元12中记录所传递的扭矩，将其作为离合机构15的位置的函数，其中所述数据处理机集成至例如控制单元12内，或连接至车辆的任何控制单元。
根据本发明的计算机程序可以被存贮在一个可以通过集成到所述装置的计算机系统进行读取的介质上。例如，此介质可以是数据磁盘、存储模块、CD或类似物。例如，当程序被下载至车辆内产品上和/或当车辆内部的程序被更新时，这样是有利的。例如，可以定期对软件进行更新，或者如果需要，可以由用户直接进行更新。软件的更新还可以通过连接至存储程序的服务器实现，例如通过国际互连网实现更新。
不能认为本发明仅仅限于如上所述的示例性实施例，应当认为，本发明包括在下列权利要求的范围内可以预想到的多种变型与改进。

Claims (7)

1.一种用于机动车辆的驱动单元，其包括至少一个具有输出轴的驱动发动机(1)；变速器(9)，所述变速器(9)具有输入轴和至少一根带中间轴制动器(17)的中间轴(11)；摩擦离合器(3)，其带有连接至输出轴的第一摩擦元件和连接到输入轴的第二摩擦元件；离合器操作机构(15)，其用于啮合和断开摩擦离合器(3)；电子控制单元(12)，其用于根据不同的控制参数控制离合器操作机构(15)；以及位置检测器(18)，其检测离合器操作机构(15)的位置，并将与位置相关的信号传递至控制单元(12)，其特征在于：设有扭矩传感器(19)，其检测输入轴(7)上的扭矩，并将与扭矩相关的信号传递至控制单元(12)，并且控制单元(12)被设置成这样，在预定情况下，当变速器(9)处于空档位置，并且施加中间轴制动器(17)时，逐渐地改变摩擦离合器(3)的啮合程度，并且作为离合器操作机构(15)的位置的函数，记录并存贮由扭矩传感器(19)测量得到的扭矩。
2.如权利要求1所述的驱动单元，其特征在于：控制单元(12)设置成这样，当摩擦离合器(3)断开并且施加中间轴制动器(17)时，逐渐地啮合摩擦离合器(3)，并且作为离合器操作机构(15)的位置的函数，记录并存贮由扭矩传感器(19)测量得到的扭矩。
3.一种用于决定摩擦离合器(3)的扭矩-传递特性的方法，所述摩擦离合器(3)具有与至少一个驱动发动机(1)的输出轴相连接的第一摩擦元件，和与车辆变速器(9)的输入轴相连接的第二摩擦元件，该变速器(9)具有带中间轴制动器(17)的中间轴(11)和离合器操作机构(15)，该离合器操作机构(15)由电子控制单元(12)控制，用于控制所述摩擦离合器(3)的啮合和断开，所述方法的起始点为驱动发动机(1)起动并且变速器(9)处于空档位置，所述方法的特征在于其具有下列步骤：
-施加中间轴制动器(17)，
-逐渐地改变摩擦离合器(3)的啮合程度，
-在扭矩变化期间，通过扭矩传感器(19)检测至变速器(9)的输入扭矩，
-在扭矩变化期间，通过位置检测器(18)检测离合器操作机构(15)的位置(15)，
-作为离合器操作机构(15)的位置的函数，将由摩擦离合器(3)传递的扭矩存储于控制单元(12)中。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述改变是指，从断开摩擦离合器(3)并且施加中间轴制动器(17)开始，摩擦离合器(3)逐渐地啮合。
5.一种计算机程序，其包括当所述计算机程序在计算机上运行时用于执行如权利要求3所述方法的程序代码。
6.一种计算机程序产品，其包括存储在一种计算机可读介质上的程序代码，所述计算机程序在计算机上运行时，所述程序代码用于执行如权利要求3所述的方法。
7.一种计算机程序产品，其可以直接装载至计算机的内存中，所述程序产品包括当所述计算机程序产品在计算机上运行时用于执行如权利要求3所述方法的计算机程序。
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