用于控制機動車中機電離合系統(tǒng)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于控制具有發(fā)動機的機動車中的機電離合系統(tǒng)的方法，其中，機動車具有離合器踏板和離合器，該方法具有以下步驟：a)測取發(fā)動機轉(zhuǎn)速，b)將發(fā)動機轉(zhuǎn)速與對比值相比較，c)當發(fā)動機轉(zhuǎn)速小于對比值時，獨立于離合器踏板操作地控制離合器。
【專利說明】用于控制機動車中機電離合系統(tǒng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制機動車中機電離合系統(tǒng)的方法，其中機動車具有發(fā)動機、離合踏板和離合器。
【背景技術(shù)】
[0002]在機電離合系統(tǒng)(有線離合器)中，在離合器踏板和離合器之間沒有直接的機械連接。而是電子地向控制系統(tǒng)輸出離合器踏板的位置，該控制系統(tǒng)通過執(zhí)行器作用在離合器上。由此對離合器的實際操作僅通過執(zhí)行器產(chǎn)生的力進行，而不是作用在離合器踏板上。在此，該執(zhí)行器例如是機電的、液壓的或氣動的部件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于控制機電離合器的方法，該方法能夠保護發(fā)動機、離合器、變速器和傳動鏈系統(tǒng)這些部件。
[0004]所述技術(shù)問題通過一種用于控制具有發(fā)動機的機動車中的機電離合系統(tǒng)的方法解決，其中，機動車還具有離合器踏板和離合器，該方法具有以下步驟:
[0005]a)測取發(fā)動機轉(zhuǎn)速，
[0006]b)將發(fā)動機轉(zhuǎn)速與對比值相比較，
[0007]c)當發(fā)動機轉(zhuǎn)速小于對比值時，獨立于離合器踏板操作地操控離合器。
[0008]因此發(fā)動機不會在起步時以及停車時由于錯誤操作離合器而熄火。錯誤地操作離合器會導致不順暢的起步過程或停車過程。這意味著扭轉(zhuǎn)減振器、變速器以及其它傳動鏈的部件承受很大的應力。通過獨立于離合器踏板的操作來控制離合器能夠?qū)l(fā)動機轉(zhuǎn)速始終保持在可以使發(fā)動機自行繼續(xù)運轉(zhuǎn)的水平。在此，對比值可以針對各種發(fā)動機或各種傳動鏈進行不同的定義和確定。
[0009]在一種技術(shù)方案中，對比值在起步過程中低于發(fā)動機的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。
[0010]對應于這種技術(shù)方案，直到發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降至相對較小的對比值以下時，才在起步過程中通過控制離合器將離合器嚙合。
[0011 ] 對應這種技術(shù)方案相應地這樣控制離合器，使得機動車起步。
[0012]相應地離合器慢慢地閉合，使得變速器輸入端或傳動鏈的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速相配合，由此機動車起步或變?yōu)檫\動狀態(tài)。若駕駛員無意地過快地松開離合器踏板，也不會導致發(fā)動機的熄火，而是導致不依賴于離合器踏板位置的離合器的操作，這種操作使傳動鏈遠離扭矩峰值并且因此保護了發(fā)動機、扭轉(zhuǎn)減振器以及傳動鏈和變速器部件。
[0013]對應另一種技術(shù)方案，對比值在停車過程中高于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。
[0014]在停車過程中，機動車被剎車直至靜止。若駕駛員忘記操作離合器，則發(fā)動機會停機或說是熄火。
[0015]因此在一種技術(shù)方案中規(guī)定，將離合器分離，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速不會降至使發(fā)動機無法再自行繼續(xù)運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速之下。[0016]在停車過程中的對比值被選擇高于在起步過程中的對比值，因為分離或斷開離合器需要一段時間，因此若離合器不能足夠快地斷開，則發(fā)動機仍會熄火。通過將該對比值選擇得較高，則可以照顧到用于斷開離合器所需的時間。停車過程中的對比值可以依賴機動車重量、傳動鏈、發(fā)動機功率和變速器構(gòu)造的參數(shù)來定義和設置。
[0017]在一種技術(shù)方案中，當機動車減速度大于0.lg、尤其大于0.15g、特別優(yōu)選地大于
0.2g時提高對比值。
[0018]機動車減速度(以重力加速度g的倍數(shù)表示)例如可以由制動力產(chǎn)生。減速度越大，則在停車過程中機動車越快地停車。相應地若沒有及時地操作離合器踏板并且減速度很高時則必須提前斷開離合器，從而發(fā)動機不會熄火，因為離合器需要一定時間斷開。在減速度非常弱時，離合器可以非常晚地并且在低于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時才被斷開，而不依賴于對離合器踏板的操作。
[0019]在另一種技術(shù)方案中，對比值在低檔位時增大并且在較高檔位時減小。
[0020]在較低檔位時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速和驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速的比值相應較大，對此在較高檔位時這種比值相應較小。由此發(fā)動機在停車過程中以置入的較低檔位在一定減速度下比以相同減速度、選擇了較高檔位的情況更早地降至非常小的轉(zhuǎn)速或熄火。通過在較低檔位時設置比在較高檔位時更高的對比值，能夠阻止發(fā)動機熄火。
[0021]在備選或補充的技術(shù)方案中，在用于分離離合器所需的時間內(nèi)在當前置入的檔位和當前的機動車減速度下，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于無法使發(fā)動機再自行繼續(xù)運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速時，用于操縱所述離合器的執(zhí)行器接收到將離合器分離的控制信號。
[0022]在該技術(shù)方案中，在當前的運行點上考慮實際用于分離所需的時間。用于分離或斷開離合器所需的時間可以通過經(jīng)驗確定或計算。一旦執(zhí)行器接收到相應的控制信號，則其開始這樣操作離合器，使得離合器斷開。若發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于無法使發(fā)動機再自行繼續(xù)運行的轉(zhuǎn)速，則發(fā)動機必須重新啟動。上述控制斷開離合器的過程例如當?shù)陀趯Ρ戎禃r可以被激發(fā)。
[0023]離合器系統(tǒng)可以設置在具有控制單元的機動車中，其中控制單元具有存儲器件，其中存儲有計算機程序，其中該計算機程序用于實施上述方法。
[0024]控制單元可以具有與存儲系統(tǒng)和總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)連通的數(shù)字微處理器(CPU)、工作存儲器(RAM)以及存儲器件。所述CPU設計用于執(zhí)行作為存儲在存儲系統(tǒng)中的程序的指令、檢測來自數(shù)據(jù)總線的輸入信號和向數(shù)據(jù)總線輸出輸出信號。存儲系統(tǒng)可以具有不同的存儲介質(zhì)，如光學的、磁性的、固態(tài)的以及其它不易碎的介質(zhì)，在所述介質(zhì)上存儲相應的用于實施所述方案以及優(yōu)選技術(shù)方案的計算機程序。該程序可以這樣提供，使得其能夠表達或?qū)嵤┧龇椒?，因此CPU能夠?qū)嵤┧霾襟E進而控制所述離合系統(tǒng)。
[0025]為了實施所述方法適用的是，當程序在計算機中執(zhí)行時，具有程序碼模塊的計算機程序可以實施所有的步驟。
[0026]這種計算機程序可以借助簡單的器件讀入已存在的控制單元內(nèi)，并在其中使用，以便控制機電式離合器系統(tǒng)。
[0027]為此提供具有程序碼模塊的計算機程序產(chǎn)品，其保存在計算機可讀的數(shù)據(jù)載體中，用于當程序產(chǎn)品在計算機上執(zhí)行時實施按照各種方案的方法。該計算機程序產(chǎn)品也可以作為加裝選件集成在控制單元中。[0028]本發(fā)明的另一方面涉及一種用于控制機動車中的機電式離合器系統(tǒng)的設備，其中，該機動車具有離合器踏板和離合器，并且該設備具有:
[0029]a)用于測取發(fā)動機轉(zhuǎn)速的裝置，
[0030]b)用于對比發(fā)動機轉(zhuǎn)速與對比值的裝置，
[0031]c)用于當發(fā)動機轉(zhuǎn)速小于對比值時，不依賴于對離合器踏板的操作而控制離合器的裝置。
[0032]在所述設備的一種技術(shù)方案中，所述對比值在起步過程中小于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。
[0033]在所述設備的另一種技術(shù)方案中，設置如此控制離合器的裝置，使得機動車起步。
[0034]在所述設備的另一種技術(shù)方案中，設置一種裝置，該裝置在停車過程中將對比值設定為大于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。
[0035]在所述設備的這種技術(shù)方案中，可以設置分離離合器的裝置，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速不會降至使發(fā)動機無法再自行繼續(xù)運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速之下。
[0036]在所述設備的一種技術(shù)方案中，當機動車減速度大于0.lg，尤其大于0.15g、特別優(yōu)選地大于0.2g時提高對比值。
[0037]在所述設備的另一種技術(shù)方案中，所述對比值在低檔位時增大并且在較高檔位時減小。
[0038]在所述設備的另一種技術(shù)方案中，若在用于分離離合器所需的時間內(nèi)在當前置入的檔位和當前的機動車減速度下，發(fā)動機轉(zhuǎn)速可能將低于無法使發(fā)動機再自行繼續(xù)運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速時，用于操縱所述離合器的執(zhí)行器接收到將離合器分離的控制信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]以下結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施例。在附圖中:
[0040]圖1示意示出機動車的離合系統(tǒng)，和
[0041]圖2示意示出用于控制離合系統(tǒng)的方法流程。
[0042]在附圖中相同或功能相同的構(gòu)件和元件標以相同的附圖標記。
【具體實施方式】
[0043]圖1示意地顯示了具有離合器2的離合系統(tǒng)1，該離合器設計用于通過摩擦接合將發(fā)動機3與變速器4相連。為此離合器2具有摩擦片5，當離合器閉合或相連時摩擦片5通過彈簧6相互摩擦接合。為了斷開離合器2，摩擦片5或彈簧6可以通過圓柱7被去負荷。圓柱7與活塞8流體連接，該活塞8可以通過執(zhí)行器9線性地移動。由此可以產(chǎn)生使圓柱7移動的流體壓力。執(zhí)行器9由控制單元10控制，該控制單元10數(shù)據(jù)傳輸?shù)嘏c行程傳感器11相連接。該行程傳感器11設置在離合器踏板12上，其中行程傳感器11設計用于測取離合器踏板12所經(jīng)過的行程W。根據(jù)離合器踏板12的位置可以控制離合器2，而在離合器踏板12和離合器2之間沒有一個直接的機械連接被控制。
[0044]離合器系統(tǒng)I可以設置在未顯示的機動車中，其中變速器4的輸出端與車輪扭矩傳遞地連接，因此發(fā)動機3通過離合器2或變速器4驅(qū)動機動車。
[0045]此處的發(fā)動機3是指內(nèi)燃機。當內(nèi)燃機雖然被起動，但正好未被用于驅(qū)動機動車時，以空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速nL保持運行。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速降至nMot時，則發(fā)動機可能停機或熄火。[0046]以下描述一種方法，借助該方法可以阻止發(fā)動機3熄火。
[0047]圖2通過流程圖示意示出用于控制離合系統(tǒng)I的方法流程。該方法流程可以在控制單元10中持續(xù)地運行或在特定運行條件下啟動。在方法啟動13后，在步驟14中測取發(fā)動機轉(zhuǎn)速nMot。接下來在步驟15中詢問是否存在對離合器踏板的操作。若不是這種情況，則答復為“否”，并且在下一步驟16中詢問是否存在停車過程。這可以通過剎車操作、車輛速度以及其它參數(shù)確定。若沒有停車過程，則答復為“否”并且該程序可以在步驟17中結(jié)束，在此之后可以重新運行。若答復為“是”，則在以下步驟18中詢問發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否小于第二對比值nV2，也就是發(fā)動機3即將接近熄火。若答復為“否”，則發(fā)動機3不會即將熄火并且所述程序可以在步驟17中結(jié)束。若答復為“是”，則發(fā)動機3有熄火危險并且可以在步驟19中斷開離合器，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速可以穩(wěn)定在空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速nL。接下來，必要時可以在步驟22中輸出警告信號，用于提醒駕駛員他必須踩下離合器踏板12。在步驟23中等待，直到駕駛員操作或踩下離合器踏板12。至此發(fā)動機3保持運行。必要時可以在一段時間后關(guān)閉發(fā)動機3。之后該程序在步驟17中結(jié)束，此后可以在開始13中重新開始。
[0048]若在上述詢問15中的答復為“是”，則離合器正好被操作并且在下一步驟20中詢問，發(fā)動機轉(zhuǎn)速nMot是否小于第一對比值nVl。第一對比值nVl在此略微小于發(fā)動機空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速nL并且可以確定仍能保證發(fā)動機3的穩(wěn)定運行。若詢問20的答復是“否”，則程序在步驟17中結(jié)束，此后可以在開始13中重新開始。若答復為“是”，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速nMot低于第一對比值nVl并隨之產(chǎn)生離合器2的嚙合(參見圖1)，使得離合器2慢慢地閉合，因此盡管錯誤地操作了離合器踏板12仍然可以起動車輛。在上述方式中通過執(zhí)行器9實現(xiàn)離合器2的嚙合，執(zhí)行器9作用在離合器2上并且由控制單元10控制，使得可以起動車輛。在控制單元10中可以執(zhí)行用于離合器耦合的控制。這種控制能夠以P控制器、PI控制器、PID控制器以及基于特性場的控制器的方式構(gòu)建，并且變速器輸入端的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機轉(zhuǎn)速nMot相配合，直至離合器2可以完全閉合。
[0049]雖然在前述說明中公開了一些本發(fā)明的可能的實施形式，應該理解的是，通過與所有所述的以及其它所有技術(shù)人員顯而易見的技術(shù)特征和實施方式的可能的組合，而存在各種另外的實施形式的變形方案。還應理解的是，所述實施例應僅僅理解為不以任何方式對保護范圍、可應用性和配置方式加以限制的示例。更確切地說，前述說明希望為技術(shù)人員展示一種適當?shù)姆绞剑糜趯崿F(xiàn)至少一個示例性的實施方式。應理解的是，只要沒有脫離權(quán)利要求所公開的保護范圍，便可以對示例性的實施方式在元件的功能和設置方面進行大量的變形。
[0050]附圖標記清單
[0051]I離合系統(tǒng)
[0052]2離合器
[0053]3發(fā)動機
[0054]4變速器
[0055]5摩擦片
[0056]6 彈簧
[0057]7 圓柱
[0058]8 活塞[0059]9執(zhí)行器
[0060]10控制單元
[0061]11行程傳感器
[0062]12離合器踏板
[0063]13 啟動
[0064]14發(fā)動機轉(zhuǎn)速nMot
[0065]15離合器踏板的操作
[0066]16停車過程
[0067]17 結(jié)束
[0068]18發(fā)動機轉(zhuǎn)速小于第二對比值
[0069]19離合器斷開
[0070]20發(fā)動機轉(zhuǎn)速小于第一對比值
[0071]21與離合器踏板行程無關(guān)地操作離合器
[0072]22輸出警告信號
[0073]23等待離合器操作
[0074]nL發(fā)動機轉(zhuǎn)速
[0075]nMot發(fā)動機轉(zhuǎn)速
[0076]nVl第一對比值
[0077]nV2第二對比值。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制具有發(fā)動機的機動車中的機電離合系統(tǒng)的方法，其中，所述機動車具有離合器踏板(12)和離合器(2)，該方法具有以下步驟: a)測取發(fā)動機轉(zhuǎn)速(nMot), b)將發(fā)動機轉(zhuǎn)速(nMot)與對比值(nVl，nV2)相比較， c)當發(fā)動機轉(zhuǎn)速(nMot)小于對比值(nVl，nV2)時，不依賴于對離合器踏板的操作而控制所述離合器(2)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，對比值(nVl)在起步過程中低于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(nL)。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中，如此控制所述離合器(2)，使得所述機動車起步。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，對比值(nV2)在停車過程中高于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(nL)。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述離合器(2)被分離，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速(nMot)不會降至使所述發(fā)動機(3)無法再自行繼續(xù)運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速之下。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，當機動車的減速度大于0.lg、尤其大于0.15g、特別優(yōu)選地大于0.2g時增大對比值(nV2)。
7.按照權(quán)利要求4至6之一所述的方法，其中，對比值(nV2)在低檔位時增大并且在較聞檔位時減小。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，若在用于分離所述離合器(2)所需的時間內(nèi)在當前置入的檔位和當前的 機動車減速度下，發(fā)動機轉(zhuǎn)速(nMot)可能會低于無法使發(fā)動機再自行繼續(xù)運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速時，用于操縱所述離合器(2)的執(zhí)行器(9)接收到將所述離合器(2)分離的控制信號。
9.一種具有控制單元(10)的機動車，其中，所述控制單元(10)具有存儲器件，在該存儲器件中存儲有計算機程序，其中，所述計算機程序用于實施按照前述權(quán)利要求1至8之一所述的方法。
10.一種計算機程序，其用于實施按照前述權(quán)利要求1至8之一所述的方法。
11.一種計算機程序產(chǎn)品，其包括程序碼模塊，所述程序碼模塊保存在計算機可讀的數(shù)據(jù)載體中，當所述程序碼模塊在計算機上執(zhí)行時用于實施按照前述權(quán)利要求1至8之一所述的方法。
12.—種用于控制機動車中的機電式離合器系統(tǒng)的設備，其中，所述機動車具有離合器踏板和離合器，并且該設備具有: a)用于測取發(fā)動機轉(zhuǎn)速的裝置， b)用于對比發(fā)動機轉(zhuǎn)速與對比值的裝置， c)用于當發(fā)動機轉(zhuǎn)速小于對比值時，不依賴于對離合器踏板的操作而控制所述離合器的裝置。
13.按照權(quán)利要求12所述的設備，其中，所述對比值在起步過程中小于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。
14.按照權(quán)利要求13所述的設備，其中，設置如此控制所述離合器的裝置，使得機動車起步。
15.按照權(quán)利要求12所述的設備，其中，設置一種裝置，該裝置在停車過程中將對比值設定為大于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。
16.按照權(quán)利要求15所述的設備，其中，設置分離離合器的裝置，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速不會降至使發(fā)動機無法再自行繼續(xù)運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速之下。
17.按照權(quán)利要求15或16所述的設備，其中，當機動車減速度大于0.1g,尤其大于0.15g、特別優(yōu)選地大于0.2g時提高對比值。
18.按照權(quán)利要求15至17之一所述的設備，其中，對比值在低檔位時增大并且在較高檔位時減小。
19.按照權(quán)利要求12所述的設備，其中，若在用于分離所述離合器所需的時間內(nèi)在當前置入的檔位和當前的機動車減速度下，發(fā)動機轉(zhuǎn)速可能會低于無法使發(fā)動機再自行繼續(xù)運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速時，用于操縱所述離合器的執(zhí)行器接收到將所述離合器分離的控制信號。
【文檔編號】F16D48/06GK103573861SQ201310315211
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月28日
【發(fā)明者】C.魯布薩姆, M.塞林格 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司