專利名稱：用于控制盤式離合器的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)所附權(quán)利要求1的前序部分的控制自動盤式離合 器的方法，所述盤式離合器設(shè)置在機動車輛內(nèi)，以便將來自內(nèi)燃機的 動力傳輸至變速箱。
本發(fā)明還涉及根據(jù)所附權(quán)利要求5的前序部分所述的用于控制自 動盤式離合器的控制單元。
本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行所述方法的計算機程序。
背景技術(shù)：
隨著微處理器系統(tǒng)的快速發(fā)展，自動機械變速器(AMT: s)在重 型車輛中變得更普遍，例如，利用一臺控制計算機和一些控制設(shè)備，
比如伺服電動機，使得可以精確地控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速、位于發(fā)動機和變 速箱之間的自動盤式離合器的接合和分離以及變速箱離合器部件之間 的相互聯(lián)系，以致總是在正確的發(fā)動機轉(zhuǎn)速下實現(xiàn)平穩(wěn)換擋。傳統(tǒng)的 自動變速箱由行星齒輪系統(tǒng)組成，并且在入口側(cè)具有液力變矩器，實 際上，與傳統(tǒng)的自動變速箱相比，這種自動變速箱的一部分優(yōu)點在于， 它比傳統(tǒng)的自動變速箱更簡單、可靠，并且極大地降低制造成本，當 應(yīng)用于重型車輛時尤其如此；這種自動變速箱的還有一部分優(yōu)點在于， 其能提供更高的效率，這就意味著大幅度地降低了燃料消耗。
AMT式變速箱通常包括輸入軸、中間軸和具有齒輪的主軸，其中， 所述中間軸上至少有一個齒輪與輸入軸上的齒輪接合，主軸上的齒輪 與中間軸上的齒輪接合。例如，主軸進一步連接至輸出軸，所述輸出 軸通過驅(qū)動軸連接至驅(qū)動輪。在變速箱內(nèi)，各對齒輪具有不同的傳動 比。獲得不同的傳動比使得不同的齒輪副將扭矩從發(fā)動機傳遞至驅(qū)動 輪。
計算機技術(shù)的發(fā)展也對用于車輛發(fā)動機的電子控制和反饋系統(tǒng)具 有影響，并且這些系統(tǒng)已經(jīng)變得更為精確、迅速且更適合于主流發(fā)動 機和環(huán)境條件。對應(yīng)任意操作狀態(tài)，整個燃燒過程可以精確地進行控 制。車輛的節(jié)氣門控制桿(例如加速踏板)，其主要地控制供給至發(fā) 動機的燃料，通過電氣線路和電子信號來控制車輛的發(fā)動機。因此， 節(jié)氣門控制桿配備有控制桿傳感器，用于檢測節(jié)氣門控制桿位置，艮卩， 需要多大的節(jié)氣門開度。
在啟動或操作車輛的過程中，如上所述的自動盤式離合器包含在
AMT中，并且，其通常是通過有關(guān)節(jié)氣門控制桿位置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)
動機輸出扭矩、盤式離合器的位置以及盤式離合器的參考位置等信息 來進行控制，其中，將盤式離合器剛剛開始傳輸扭矩時的位置(牽引 位置)選擇為盤式離合器的參考位置，此位置相對來說易于確定。典
型地，在參考位置傳輸?shù)呐ぞ乜梢约s為30Nm。發(fā)動機輸出扭矩主要利 用噴射至發(fā)動機的燃油量計算得到。典型地，在起動以及駕駛過程的 程序中，車輛是從靜止或幾乎靜止的狀態(tài)起動，并且發(fā)動機從怠速開 始所述程序。決定從發(fā)動機傳輸至變速箱的扭矩的盤式離合器的位置 以及其接合程度，主要取決于駕駛員操縱的節(jié)氣門控制桿的位置。因 為假定盤式離合器在參考位置時，很快選擇起步檔并且接合此檔位， 所以盤式離合器的參考位置用于為車輛駕駛員提供對車輛起步更為精 確的控制。車輛準備好立即起步。因此，在許多情況下，當加速踏板 被壓下時，駕駛員僅僅感受到很小的車速不立即上升的發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū) 段(flat spot)。因此，駕駛員在理論上獲得直接反應(yīng)，并且，理論 上，在加速踏板被壓下的同時，車輛開始移動。
圖la示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的加速踏板位置和傳輸至變速箱的輸 入軸的扭矩之間的基本關(guān)系。當加速踏板被完全釋放，并且選擇起步
檔時，假定盤式離合器處于其參考位置，因此， 一定的扭矩被傳輸至 變速箱的輸入軸。駕駛員壓下加速踏板的程度越大，傳輸至變速箱的 扭矩就越大，并且車輛獲得加速度也越大?；旧?，圖lb相應(yīng)地示出 了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的盤式離合器的位置與加速踏板的位置之間的關(guān)系。 假定加速踏板釋放作為參考位置(PosJ，并且，加速踏板被壓下得越 多，離參考位置越遠，根據(jù)圖la，這將增加扭矩傳輸。在圖lb中，最 大位置表示離合器完全接合的位置。
W02004/005744示出了一種這樣的裝置，其中，如果控制系統(tǒng)沒 有接收到表征駕駛員將起動車輛(車輛起步)的信號，例如，如果控 制系統(tǒng)檢測到駕駛員使車輛的制動踏板保持在壓下狀態(tài)，那么，在節(jié) 氣門開度為零時，離合器控制系統(tǒng)還可以選擇一個分離程度更高的位 置。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，當起步檔已經(jīng)接合，并且離合器正處于所述的參 考位置時，車輛作好準備對車輛駕駛員壓下加速踏板作出快速響應(yīng)。 如果駕駛員沒有壓下加速踏板，并且不接觸制動踏板，則離合器將持 續(xù)處于所述的參考位置，因此，即使車輛是原地不動， 一個較小扭矩 也傳輸至變速箱。這意味著消耗的燃料完全是用于暖機以及損耗離合 器。
因此，在配備有自動盤式離合器的車輛內(nèi)，需要減小摩擦損失以 及離合器磨損。這就是如下所述的本發(fā)明的主要目的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，用于實現(xiàn)本發(fā)明的目的的方法和涉及的裝置描述于 權(quán)利要求1和權(quán)利要求5中。其他的權(quán)利要求描述了根據(jù)本發(fā)明的方 法的優(yōu)選實施例和改進(2至4和6至8)。
根據(jù)本發(fā)明方法描述了一種用于控制自動盤式離合器位置的方 法，在該方法中，盤式離合器的主要功能是將驅(qū)動力從設(shè)置在車輛內(nèi) 的內(nèi)燃機傳輸至設(shè)置在車輛內(nèi)的分級檔位變速箱(stagegeared gearbox)的輸入軸。當變速箱接合起步檔并且離合器位于第一位置 (PosRF)時使用該方法，所述第一位置用于準備車輛起步，其中，在 所述第一位置，離合器傳輸較小的扭矩。該方法的特征在于在預(yù)定 時間內(nèi)，如果車輛的駕駛員沒有通過起動節(jié)氣門控制裝置來表明需要 車輛起步扭矩，那么所述離合器將被置于第二位置(P0S2)，離合器在該 第二位置處的分離程度高于在所述第一位置處的分離程度。
根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點是節(jié)省了燃料并且減少了離合器的磨 損。本發(fā)明的根據(jù)權(quán)利要求所述的裝置具有同樣的優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明的方法的一個有利的第二實施例，如果在經(jīng)過所述預(yù) 定時間之前車輛內(nèi)的制動踏板被壓下，那么，當檢測到制動踏板被壓
下時，所述離合器被置于所述第二位置。這樣做的優(yōu)點是節(jié)省更多
的燃料并且離合器的磨損程度可以減小。當駕駛員壓下制動踏板時， 駕駛員表明將沒有車輛起步，因此，車輛不需要為車輛的立即起步作 準備。
本發(fā)明的其他有利的實施例描述于后續(xù)的從屬權(quán)利要求之中。


通過參照附圖閱讀下面對實施例的描述，可以更好地理解本發(fā)明， 在附圖中舉例示出了本發(fā)明的其他優(yōu)選實施例和現(xiàn)有技術(shù)。
圖la和lb示出了傳輸?shù)呐ぞ睾凸?jié)氣門控制桿位置之間的基本關(guān) 系，以及根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的離合器位置和加速踏板位置之間的基本關(guān)系。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于控制自動盤式離合器的裝置的實施 例的示意圖，盤式離合器布置在發(fā)動機和自動分級檔位變速箱之間。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的傳輸?shù)呐ぞ睾碗x合器位置
之間的基本關(guān)系。
圖4示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中使用的計算機 裝置。
具體實施例方式
在圖2中，l表示六缸內(nèi)燃機，例如柴油機，其曲軸2連接至通 常用3表示的單盤干式離合器，該離合器封裝在離合器蓋4中。取決 于將通過離合器傳輸?shù)淖畲笈ぞ氐拇笮?，離合器可能具有一個以上的 盤和壓板12。曲軸2可旋轉(zhuǎn)地固定至離合器3的離合器殼5，同時， 盤6可旋轉(zhuǎn)地固定至輸入軸7，該輸入軸7可旋轉(zhuǎn)地支承在通常用9表 示的變速箱的變速箱箱體8上。主軸10和中間軸11也可以旋轉(zhuǎn)地支 承在箱體8上。
變速箱內(nèi)的伺服裝置(未示出)，其在變速箱9內(nèi)與不同齒輪的 接合和分離，作為表征各種發(fā)動機和車輛數(shù)據(jù)的控制單元輸入信號的 函數(shù)，通過電子控制單元45來進行控制。另外，控制單元45包括一 臺具有記憶單元的微型計算機。在所示實施例中，節(jié)氣門控制桿48是 加速踏板，但是，其也可以是適合于人工控制的節(jié)氣門的某種結(jié)構(gòu)形 式，例如，方向盤上的節(jié)氣門控制器。節(jié)氣門控制桿的位置從角度傳 感器49處獲得，所述角度傳感器49與節(jié)氣門控制桿48的踏板臂51 協(xié)作，所述節(jié)氣門控制桿48可樞轉(zhuǎn)地安裝在軸50上。當檔位選擇器 46處于手動換檔位置時，基于駕駛員的指令，通過檔位選擇器46執(zhí)行 換檔。通過發(fā)動機控制單元15，控制單元45也可以控制燃料噴射，即 控制發(fā)動機轉(zhuǎn)矩或發(fā)動機轉(zhuǎn)速，其作為控制離合器3的節(jié)氣門控制桿 位置和進入活塞汽缸裝置47內(nèi)的空氣量的函數(shù)。自動離合器3的位置 通過位置傳感器17獲得。
盤式離合器3的接合程度可以被分成若干不同的級別或位置。當 離合器3將充足的驅(qū)動力從發(fā)動機1傳輸至變速箱9以使得車輛剛好 可以開始從靜止向前移動時，離合器3的位置處于牽引位置。例如，
在SE9903117-1中示出了一種公知的識別牽引位置的方法。牽引位置 的一個典型值是離合器傳輸大約30Nm時的離合器位置。
根據(jù)圖2的實施例還配備有主制動器系統(tǒng)，用于以公知的方式使
車輛減速。主制動器系統(tǒng)包括用于控制制動促動器(未示出)的制動 控制單元和用于產(chǎn)生輸入信號至所述制動控制單元以及所述控制單元
45的制動踏板60，因此，向制動控制單元和控制單元45提供關(guān)于駕
駛員減速命令的信息。
在起動程序開始時，例如，通過駕駛員或者通過自動控制系統(tǒng)選 擇起步檔并接合起步檔，且松開剎車踏板60，控制單元45立即控制離 合器，使其從分離位置到達牽引位置，以使車輛為起步作好準備。當 離合器置于所述牽引位置并且車輛靜止不動或接近于靜止不動時，這 可以被稱為車輛的起步模式。在圖3中，Pos,表示分離位置，P0Sbf表 示牽引位置，此后稱為參考位置。在位置Posmax，離合器3完全接合， 并且因此從發(fā)動機1傳輸最大扭矩至變速箱9。
需要指出的是，當下列條件中的一個出現(xiàn)時，可以開始將離合器
的位置處于參考位置Posw
-駕駛員或自動控制系統(tǒng)選擇起步檔并接合起步檔；
-起步檔已經(jīng)接合并且駕駛員完全釋放制動踏板；
-起步檔已經(jīng)接合并且當車輛靜止不動或幾乎靜止不動時駕駛員
完全釋放加速踏板。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，當離合器3處于所述參考位置Po^時， 控制單元45被編程為起動計時器(未示出)。當計時器己經(jīng)達到預(yù)定 值，例如5秒，并且車輛的駕駛員在此期間沒有接觸節(jié)氣門控制桿48 時，控制單元45被編程成使離合器3再次回到分離位置Pos,。在本發(fā) 明的一個實施例中，如果制動踏板60被壓下，那么控制單元45被編 程成使離合器3立即從Po^移動到分離位置Pos,。優(yōu)選地，制動踏板
60還可以設(shè)置有角度傳感器，用于在制動踏板60被壓下時檢測角度并
發(fā)送信號至控制單元45。另一種可能的方案是，控制單元45使用剎車 燈信號，該信號以公知方式從制動控制單元發(fā)送至安裝在車輛上的剎 車燈(未示出)，以表明制動踏板60是否被壓下。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的裝置500，其包括非易失 存儲器520、處理器510和可讀寫存儲器560。存儲器520具有第一存 儲部分530，用于將控制裝置500的計算機程序存儲在其內(nèi)。位于存儲 部分530內(nèi)的用于控制裝置500的計算機程序可以是操作系統(tǒng)。
例如，裝置500可以包含在控制單元內(nèi)，例如控制單元45。例如， 數(shù)據(jù)處理單元510可以包括微型計算機。
存儲器520還具有輔助存儲部分540，根據(jù)本發(fā)明的用于控制離 合器的計算機程序存儲在其內(nèi)。在一個可選的實施例中，用于控制離 合器的程序存儲在一個單獨的非易失數(shù)據(jù)存儲媒介550中，例如CD或 可交換數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體存儲器。程序能夠以可執(zhí)行形式或壓縮形式存儲。
如上所述，當數(shù)據(jù)處理單元510運行特定功能時，需要理解的是， 數(shù)據(jù)處理單元510運行存儲在存儲器540內(nèi)的程序的特定部分或存儲 在非易失記錄媒介550內(nèi)的程序的特定部分。
數(shù)據(jù)處理單元510被設(shè)計成通過數(shù)據(jù)總線514與存儲器550進行 通信。另外，數(shù)據(jù)處理單元510還被設(shè)計成通過數(shù)據(jù)總線512與存儲 器520進行通信。此外，數(shù)據(jù)處理單元510被設(shè)計成通過數(shù)據(jù)總線511 與存儲器560進行通信。數(shù)據(jù)處理單元510還被設(shè)計成通過數(shù)據(jù)總線 515與數(shù)據(jù)端口 590進行通信。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以通過數(shù)據(jù)處理單元510執(zhí)行，通過數(shù)據(jù)處 理單元510運行存儲在存儲器540內(nèi)的程序執(zhí)行，或者是通過數(shù)據(jù)處
理單元510運行存儲在非易失記錄媒介550內(nèi)的程序執(zhí)行。
不能認為本發(fā)明僅僅限于如上所述的示例性實施例，應(yīng)當認為， 本發(fā)明包括處于所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的可以預(yù)想到的多種變型與改 進。
權(quán)利要求
1. 一種用于控制自動盤式離合器(3)的位置的方法，在所述方法中，盤式離合器(3)的主要功能是將驅(qū)動力從安裝在車輛上的內(nèi)燃機(1)傳輸至安裝在車輛上的分級檔位變速箱(9)的輸入軸(7)，當變速箱接合起步檔并且離合器置于第一位置(PosRF)時使用所述方法，所述第一位置用于準備車輛起步，并且，在所述第一位置，離合器傳輸較小的扭矩，所述方法的特征在于如果車輛的駕駛員在預(yù)定時間內(nèi)不通過促動節(jié)氣門控制裝置(49)來表明需要車輛起步扭矩，則所述離合器將被置于第二位置(Pos2)，離合器在該第二位置處的分離程度高于在所述第一位置處的分離程度。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在經(jīng)過所述預(yù)定時間之前，如果車輛內(nèi)的制動踏板(60)被壓下，則當檢測到制動踏板被壓下時，所述離合器置于所述的第二位置。
3. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述預(yù)定時間大于3秒鐘。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第二位置是所述離合器完全分離的位置。
5. —種用于控制車輛內(nèi)的自動盤式離合器(3)的位置的控制單元 (45)，所述盤式離合器(3)被設(shè)置成將驅(qū)動力從車輛內(nèi)的內(nèi)燃機(1)傳輸至分級檔位變速箱(9)的輸入軸(7)，當變速箱接合起步檔時，所述控制單元設(shè)置為將所述離合器置于第一位置(POS!UO，該第一位置準備車輛起步，并且，在所述第一位置，離合器傳輸較小的扭矩，所述控制單元的特征在于如果車輛的駕駛員在預(yù)定時間內(nèi)不通過促動節(jié)氣門控制裝置(49)來表明需要車輛起步扭矩，則所述控制單元被進一步設(shè)置成將所述離合器置于第二位置(P0S2)，離合器在該第二位置處 的分離程度高于在所述第一位置處的分離程度。
6. —種包括程序代碼的計算機程序，當所述計算機程序在計算機 上執(zhí)行時，所述程序代碼用于執(zhí)行如權(quán)利要求1所述的方法。
7. —種包括程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，所述程序代碼存儲在計 算機可讀媒介中，當所述計算機程序在計算機上執(zhí)行時，所述程序代 碼用于執(zhí)行如權(quán)利要求1所述的方法。
8. —種可直接地載入計算機內(nèi)存的計算機程序產(chǎn)品，計算機程序 產(chǎn)品包括計算機程序，當所述計算機程序產(chǎn)品上的計算機程序在計算 機上執(zhí)行時，所述計算機程序用于執(zhí)行如權(quán)利要求1所述的方法。
全文摘要
用于控制車輛內(nèi)自動盤式離合器(3)的位置的方法和控制單元(45)，所述盤式離合器(3)被設(shè)置成將驅(qū)動力從內(nèi)燃機(1)傳輸至車輛內(nèi)的分級檔位變速箱(9)的輸入軸(7)，所述控制單元被設(shè)置成當變速箱已接合起步檔時將所述離合器置于第一位置(Pos_RF)，該第一位置用于準備車輛起步，并且，所述離合器在所述第一位置傳輸較小的扭矩，所述方法的特征在于如果車輛的駕駛員在預(yù)定時間內(nèi)不通過促動節(jié)氣門控制裝置(49)來表明需要車輛起步扭矩，那么，所述控制單元進一步被設(shè)置成將所述離合器置于第二位置(Pos₂)，離合器在該第二位置處的分離程度高于在所述第一位置處的分離程度。
文檔編號F16D48/00GK101395399SQ200680053661
公開日2009年3月25日 申請日期2006年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者埃里克·勞里, 斯萬特·卡爾松 申請人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司