專利名稱：離合器控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離合器控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于自動(dòng)控制汽車(chē)離合器。所述離合器在駕駛員操縱的齒輪變速元件的控制下連接引擎和齒輪箱。控制系統(tǒng)包括電子控制裝置，該控制裝置控制車(chē)輛起動(dòng)時(shí)最初離合器的工作狀況，隨著各種速度變化離合器的再嚙合，當(dāng)要改變齒輪箱的運(yùn)行速度移動(dòng)齒輪變速元件時(shí)使離合器脫離嚙合，當(dāng)要讓車(chē)輛停止時(shí)使離合器脫離嚙合。根據(jù)比較控制裝置發(fā)出的基準(zhǔn)速度信號(hào)與當(dāng)時(shí)引擎速度信號(hào)得到的引擎速度的誤差信號(hào)控制離合器嚙合的數(shù)值。這種離合器控制系統(tǒng)是特別精密的離合器控制系統(tǒng)。
這種系統(tǒng)的例子已經(jīng)記載在早期的歐洲專利EP-0038113，EP-0043660，EP-0059035，EP-0101220，和歐洲專利申請(qǐng)No.0566595。
當(dāng)需要低速起動(dòng)時(shí)，例如，停車(chē)或連接了拖車(chē)，這種系統(tǒng)就存在著問(wèn)題。
特別是，這種系統(tǒng)在低速起動(dòng)時(shí)必須使用過(guò)高的引擎速度，這是因?yàn)橐嫠俣却蟠蟾哂谝娴∷僦?，離合器不能正常進(jìn)入嚙合狀態(tài)。
本發(fā)明的目的是緩解上述低速起動(dòng)的問(wèn)題。
于是，按照本發(fā)明提供一種特別精密的離合器控制系統(tǒng)，其設(shè)有傳感裝置，該傳感裝置探測(cè)引擎控制加速器踏板的“腳踩脫離”狀態(tài)，并且在加速器踏板從“腳踩脫離”狀態(tài)移動(dòng)到完全踩下位置的全過(guò)程中，提供指示。電子控制裝置響應(yīng)于加速器踏板的“腳踩脫離”信號(hào)，通過(guò)移動(dòng)的數(shù)值量保證基準(zhǔn)速度信號(hào)高于引擎怠速信號(hào)，從而防止在引擎怠速狀態(tài)下，由于離合器部分嚙合導(dǎo)致相應(yīng)的車(chē)輛產(chǎn)生移動(dòng)。并且，探測(cè)加速器踏板的“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)，通過(guò)加速器踏板的位置將基準(zhǔn)速度信號(hào)轉(zhuǎn)換到預(yù)定的數(shù)值。設(shè)定基準(zhǔn)速度信號(hào)在加速器踏板踩下的低數(shù)值接近于引擎怠速，以致離合器嚙合達(dá)到傳遞扭矩的數(shù)值，于是可以使車(chē)輛以低引擎速度起動(dòng)。
在加速器踏板踩下的低數(shù)值，通過(guò)使基準(zhǔn)速度信號(hào)轉(zhuǎn)換到接近怠速的數(shù)值，在低引擎速度狀態(tài)可以獲得足夠的離合器嚙合數(shù)值，從而能夠使相應(yīng)的車(chē)輛安全起動(dòng)，而且不需要引擎速度過(guò)高于怠速。
在實(shí)際中，從踏板完全釋放位置，以非常小的、加速器踏板踩下的第一預(yù)定數(shù)值設(shè)定“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)。
另外，由傳感器(例如，轉(zhuǎn)動(dòng)式電位器)對(duì)加速器踏板的“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)進(jìn)行探測(cè)，而且，傳感器還在踏板運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中對(duì)踏板的位置提供指示。
使用開(kāi)關(guān)指示“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)，而使用其他傳感器(例如，轉(zhuǎn)動(dòng)式電位器)測(cè)量踏板運(yùn)動(dòng)的剩余過(guò)程中踏板踩下的狀態(tài)。
從完全釋放狀態(tài)，以加速器踏板踩下的第二預(yù)定數(shù)值設(shè)定“腳踩脫離”狀態(tài)，該數(shù)值小于踏板踩下的第一數(shù)值。于是，當(dāng)踏板通過(guò)其踩下的第二預(yù)定數(shù)值時(shí)加速器踏板被釋放，當(dāng)踏板接近完全釋放位置時(shí)，電子控制裝置將基準(zhǔn)速度信號(hào)轉(zhuǎn)換到高于怠速的預(yù)定值。
還可以采用分開(kāi)的開(kāi)關(guān)或同一傳感器(例如，轉(zhuǎn)動(dòng)式電位器)探測(cè)“腳踩脫離”狀態(tài)，所述開(kāi)關(guān)或傳感器在踏板運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程提供踏板位置指示。
下面參照附圖描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。


圖1是示意圖，其詳細(xì)描繪了本發(fā)明的離合器控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)。
圖2是方框圖，表示在本發(fā)明的電子控制裝置中發(fā)出調(diào)整離合器的基準(zhǔn)信號(hào)的組成部分。
圖3是邏輯框圖，表示發(fā)出低速調(diào)整基準(zhǔn)信號(hào)的組成部分。
圖4是曲線圖，表示在低速起動(dòng)期間，離合器和加速器踏板位置的基準(zhǔn)信號(hào)值隨時(shí)間變化的情況。
參照?qǐng)D1，其表示具有啟動(dòng)器和附加的啟動(dòng)器線路10a的引擎10，其通過(guò)摩檫離合器14與齒輪箱12的輸入軸15相連。在所述的實(shí)施例中，通過(guò)節(jié)流器16將燃料供入引擎。節(jié)流器16中包括由加速踏板19操縱的節(jié)流閥18。本發(fā)明同樣適用于采用電子或機(jī)械方式向汽油機(jī)或柴油機(jī)引擎噴入燃料的情況。
離合器14由撥叉20驅(qū)動(dòng)。由從動(dòng)壓力缸22操縱撥叉20。齒輪箱由作為齒輪變速元件的桿24控制。桿24通過(guò)變速連桿25與齒輪箱相連。桿24包括負(fù)載傳感開(kāi)關(guān)裝置33。負(fù)載傳感開(kāi)關(guān)裝置33探測(cè)由駕駛員施加到桿24上的力，并且發(fā)出要改變齒輪轉(zhuǎn)速的信號(hào)Vs。
電子控制裝置36通過(guò)液壓控制器38控制離合器14的驅(qū)動(dòng)，液壓控制器38控制從動(dòng)壓力缸22的操作?？刂蒲b置36接收來(lái)自變速桿24的信號(hào)Vs，和來(lái)自引擎速度傳感器26的、與引擎速度成比例的信號(hào)Ve。來(lái)自節(jié)流閥位置傳感器30，與節(jié)流器開(kāi)啟量成比例的信號(hào)Vt和來(lái)自加速器位置傳感器19a的加速器踏板位置信號(hào)Va也送入控制裝置36?？刂蒲b置36還接收來(lái)自齒輪位置傳感器32的齒輪信號(hào)Vg，信號(hào)Vg相應(yīng)于當(dāng)時(shí)嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速，和來(lái)自從動(dòng)壓力缸位置傳感器34的信號(hào)Vc，該信號(hào)Vc隨著從動(dòng)壓力缸的位置變化，以及來(lái)自速度傳感器42，與離合器驅(qū)動(dòng)盤(pán)的速度成比例的信號(hào)Vdp，該信號(hào)Vdp實(shí)際上傳感齒輪箱輸入軸15的轉(zhuǎn)速(該速度等于離合器14的驅(qū)動(dòng)盤(pán)40的速度)。由于車(chē)輛的速度取決于驅(qū)動(dòng)盤(pán)和嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)盤(pán)的速度傳感器42可以作為車(chē)輛的速度傳感器來(lái)使用，反之亦然。于是，在某些情況下不設(shè)置驅(qū)動(dòng)盤(pán)速度傳感器42，而由齒輪箱的速度計(jì)算出驅(qū)動(dòng)盤(pán)的速度，并且由分開(kāi)的傳感器給出車(chē)輛的速度。
節(jié)流控制器37由控制裝置36操縱，以便節(jié)流器可以獨(dú)立于加速踏板19開(kāi)啟或關(guān)閉。蜂音器50與控制裝置36相連接，以便當(dāng)出現(xiàn)確定的車(chē)輛運(yùn)行狀況時(shí)，向車(chē)輛駕駛員提出警告或指示。此外，可以用閃光指示燈代替蜂音器50(未圖示)。
控制裝置36包括基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器100(如圖2所示)，其發(fā)出基準(zhǔn)信號(hào)Vr，該信號(hào)Vr表示希望達(dá)的引擎速度。在比較器A中對(duì)此基準(zhǔn)信號(hào)Vr和來(lái)自傳感器26的實(shí)際引擎速度信號(hào)Ve進(jìn)行比較，從而發(fā)出誤差信號(hào)E。在比較器B中，對(duì)于誤差信號(hào)E和來(lái)自傳感器34的離合器驅(qū)動(dòng)位置信號(hào)Vc進(jìn)行比較，從而發(fā)出離合器嚙合控制信號(hào)Vce。由控制裝置36將該控制信號(hào)輸出到液壓控制器38。如果讀者需要進(jìn)一步詳細(xì)了解以這種方式操作的控制裝置，請(qǐng)參閱早些時(shí)候獲得的歐洲專利EP-0038113和EP-0043660。申請(qǐng)人待批準(zhǔn)的英國(guó)專利，申請(qǐng)?zhí)枮镹o.94 022730.7(申請(qǐng)人參考A2510)的文件中記載了有關(guān)基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器100中的主板60的詳細(xì)說(shuō)明。上述內(nèi)容可以在本說(shuō)明書(shū)中作為參考。
控制裝置36除控制離合器14的嚙合和脫離嚙合以外，還通過(guò)控制器37控制節(jié)流器的工作狀況。即，當(dāng)駕駛員操縱的加速器19使節(jié)流器開(kāi)啟，產(chǎn)生負(fù)載過(guò)量時(shí)該控制裝置將給出邏輯指示。在本文中省略對(duì)節(jié)流控制器37的一些使用狀況的描述。
按照本發(fā)明除主板60以外，基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器100還包括附加的低速控制塊101，其在加速踏板19移動(dòng)的最初范圍運(yùn)行，執(zhí)行圖3所示低速基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生程序。離合器控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況如下所述。
如圖4所示，在時(shí)間“t0”加速器踏板完全釋放，基準(zhǔn)速度保持在引擎怠速以上的數(shù)值，如圖4a中4a(i)所示。離合器控制系統(tǒng)響應(yīng)于此，保持使離合器處于不傳遞扭矩的數(shù)值，以致車(chē)輛不移動(dòng)。上述情況如圖4b中4b(i)所示。
如果在時(shí)間“t1”，加速器被踩下，在時(shí)間“t2”加速器到達(dá)數(shù)值“X”如圖4c所示。由于這個(gè)數(shù)值小于“腳踩起動(dòng)”探測(cè)的臨界值“Y”，基準(zhǔn)速度信號(hào)不起作用，保持?jǐn)?shù)值4a(i)高于引擎速度。于是，使離合器保持在不傳遞扭矩的數(shù)值狀態(tài)下，而且車(chē)輛不移動(dòng)。
然后，如果繼續(xù)踩下加速器踏板，在時(shí)間“t3”數(shù)值越過(guò)“腳踩起動(dòng)”探測(cè)的臨界值“Y”。則基準(zhǔn)速度信號(hào)下降到預(yù)定速度以下，到達(dá)如圖4a中4a(ii)所示由加速器位置確定的數(shù)值。加速器的位置和基準(zhǔn)速度的關(guān)系是這樣的，即在與加速器踩下位置相應(yīng)的低數(shù)值，基準(zhǔn)速度接近于引擎怠速，如圖4a，4a(iii)所示。當(dāng)基準(zhǔn)速度信號(hào)下降到其新的數(shù)值時(shí)，離合器控制系統(tǒng)響應(yīng)，使離合器嚙合到達(dá)傳遞扭矩的數(shù)值，如圖4b，4b(ii)所示。這能夠使車(chē)輛精確地以低引擎速度安全起動(dòng)。
在時(shí)間“t4”和“t5”之間，加速器的位置進(jìn)一步變化，基準(zhǔn)速度信號(hào)隨之修改，如圖4a，4a(iv)所示。在此期間，離合器控制系統(tǒng)作出響應(yīng)，為了減小引擎速度和基準(zhǔn)速度信號(hào)之間的誤差，調(diào)整離合器嚙合的數(shù)值。這種情況由圖4b，4b(iii)所示。
在時(shí)間“t5”，加速器踏板踩下的量開(kāi)始減小，并且在時(shí)間“t6”與加速器踏板位置相應(yīng)的數(shù)值越過(guò)“腳踩脫離”探測(cè)的臨界值“Z”。相應(yīng)于此，基準(zhǔn)速度信號(hào)上升到預(yù)定轉(zhuǎn)速，回到其初始數(shù)值4a(i)，即高于引擎怠速。離合器控制系統(tǒng)響應(yīng)，使離合器到達(dá)不傳遞扭矩的數(shù)值，于是防止車(chē)輛移動(dòng)。
圖3表示用于執(zhí)行上述操作過(guò)程的邏輯步驟。
首先，在框S中清除任何加速器踏板狀況的指示信號(hào)。
在框A測(cè)試加速器踩下的數(shù)值是否大于“腳踩起動(dòng)”的臨界值Y(利用傳感器19a或附加的開(kāi)關(guān))，如果探測(cè)到“是”狀態(tài)，在框B由控制裝置設(shè)定“腳踩起動(dòng)”信號(hào)。
如果在框A探測(cè)到“否”狀態(tài)，那么在框C測(cè)試加速器踩下的數(shù)值是否小于“腳踩脫離”的臨界值Z。如果在框c測(cè)試到“是”狀態(tài)，則在框D清除“腳踩起動(dòng)”信號(hào)。如果測(cè)試到“否”狀態(tài)，邏輯程序進(jìn)入框E。在該框E中，計(jì)算出穩(wěn)定的基準(zhǔn)速度信號(hào)的數(shù)值，其等于怠速值加預(yù)定的補(bǔ)償值(典型的補(bǔ)償值是400rpm)，如圖4a，4a(i)所示。
在框F計(jì)算出加速器的參考數(shù)值，該數(shù)值隨著加速器踏板的位置變化。
在框G測(cè)試是否存在“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)(利用來(lái)自傳感器19a或附加的開(kāi)關(guān))。如果測(cè)試到“是”狀態(tài)，基準(zhǔn)信號(hào)的數(shù)值下降，程序進(jìn)入框H，數(shù)值到達(dá)加速器的參考數(shù)值(從框F獲得)，該數(shù)值相應(yīng)于當(dāng)時(shí)節(jié)流踏板的位置。如果測(cè)試到“否”狀態(tài)，基準(zhǔn)信號(hào)數(shù)值上升，程序進(jìn)入框I，數(shù)值到達(dá)預(yù)定的高于怠速的穩(wěn)定數(shù)值4a(i)。
根據(jù)上述描述，可以清楚地知道，保證基準(zhǔn)信號(hào)數(shù)值高于設(shè)定的怠速值，當(dāng)加速器踏板被釋放(即，測(cè)試到“腳踩脫離”狀態(tài))時(shí)，消除了車(chē)輛在怠速狀態(tài)下，移動(dòng)的任何傾向。而且，當(dāng)測(cè)試到加速器踏板處于“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)時(shí)，使基準(zhǔn)信號(hào)的數(shù)值下降，能夠提供使離合器有效嚙合的數(shù)值，以便使車(chē)輛以低速起動(dòng)，而不需要比怠速高出許多的引擎速度。
如上所述，加速器踏板19踩下的全過(guò)程可以只使用單獨(dú)的信號(hào)傳感器19a測(cè)量，例如使用轉(zhuǎn)動(dòng)的電位器。另外，與“腳踩起動(dòng)”和“腳踩脫離”狀態(tài)相聯(lián)系的臨界值Y和Z也可以采用開(kāi)關(guān)和附加的傳感器測(cè)量，例如，使用轉(zhuǎn)動(dòng)的電位器測(cè)量加速器踏板移動(dòng)的其余過(guò)程。
本發(fā)明的控制系統(tǒng)還可以包括合適的裝置，其可以在不同的車(chē)輛裝置之間自動(dòng)考慮數(shù)據(jù)變化。這是因?yàn)榧铀倨魈ぐ逵胁豢杀苊獾倪\(yùn)動(dòng)死點(diǎn)，加速器踏板19的運(yùn)動(dòng)的最初數(shù)值必須使引擎速度明顯高于怠速。
典型的這種合適裝置構(gòu)成控制裝置36的部件。而且，當(dāng)加速器踏板從“腳踩脫離”狀態(tài)移動(dòng)預(yù)定角度之后，該裝置進(jìn)入預(yù)定程序，使得引擎速度增加高于怠速。當(dāng)引擎速度增加時(shí)(使用來(lái)自傳感器19a和26的信號(hào))，該裝置檢查實(shí)際加速器角度的大小，然后由實(shí)際角度代替預(yù)定程序設(shè)定的角度。然后，控制裝置按照預(yù)先確定的程序設(shè)定“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)，該狀態(tài)的數(shù)值與預(yù)定的加速器踏板踩下的實(shí)際角度相聯(lián)系，在該狀態(tài)首先使引擎速度增加，高于怠速。
例如，當(dāng)確定低速起動(dòng)時(shí)在車(chē)輛開(kāi)始移動(dòng)之前，希望駕駛員最好能夠探測(cè)出引擎速度稍稍增加，高于怠速，此系統(tǒng)可以設(shè)定到“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)，在該狀態(tài)，在加速器踏板角度使引擎速度增加高于怠速后，基準(zhǔn)信號(hào)稍微下降，以便低速起動(dòng)。另外，在其他裝置中，根據(jù)需要可以設(shè)定“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)的變化與實(shí)際角度相一致，或者先于實(shí)際角度。
權(quán)利要求
1.一種特別精密的離合器控制系統(tǒng)，其特征在于設(shè)置傳感裝置，以便探測(cè)出控制引擎的加速器踏板的“腳踩脫離”狀態(tài)，并且，為加速器踏板從“腳踩脫離”狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到完全踩下位置，這一全過(guò)程提供指示，電子控制裝置響應(yīng)于加速器踏板的“腳踩脫離”信號(hào)，保證基準(zhǔn)速度信號(hào)值高于預(yù)定的引擎怠速信號(hào)值，防止相應(yīng)的車(chē)輛在引擎怠速狀態(tài)下，由于離合器部分嚙合產(chǎn)生移動(dòng)，并且設(shè)置加速器踏板的“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)探測(cè)裝置，以便根據(jù)加速器踏板的位置確定基準(zhǔn)速度信號(hào)的數(shù)值，設(shè)定的基準(zhǔn)速度信號(hào)的數(shù)值接近于在加速器踏板踩下時(shí)相應(yīng)的低數(shù)值的引擎怠速，以致離合器將嚙合到達(dá)傳遞扭矩的數(shù)值，于是允許車(chē)輛以低引擎速度起動(dòng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于從踏板完全釋放位置，以非常小的、加速器踏板踩下的第一預(yù)定數(shù)值設(shè)定“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于由傳感器對(duì)加速器踏板的“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)進(jìn)行探測(cè)，而且，傳感器還在踏板運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中對(duì)踏板的位置提供指示。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于使用開(kāi)關(guān)指示“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)，而使用其他傳感器測(cè)量踏板運(yùn)動(dòng)的剩余過(guò)程中踏板踩下的狀態(tài)。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的系統(tǒng)，其特征在于從完全釋放狀態(tài)，以加速器踏板踩下的第二預(yù)定數(shù)值設(shè)定“腳踩脫離”狀態(tài)，該數(shù)值小于踏板踩下的第一數(shù)值。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的系統(tǒng)，其特征在于由同一傳感器探測(cè)“腳踩脫離”狀態(tài)，該傳感器在加速器踏板運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程為踏板的位置提供指示。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的系統(tǒng)，其特征在于用分開(kāi)的開(kāi)關(guān)探測(cè)“腳踩脫離”狀態(tài)。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有用于探測(cè)和儲(chǔ)存加速器踩下的數(shù)值的適當(dāng)裝置，在該裝置中，使引擎速度明顯高于怠速，而且，以預(yù)定的與所述加速器踩下的數(shù)值有關(guān)的關(guān)系設(shè)定“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)。
9.按照權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于在探測(cè)到所述加速器踩下的數(shù)值明顯高于怠速后，設(shè)定該系統(tǒng)輕微進(jìn)入“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)。
10.一種特別精密的離合器控制系統(tǒng)，其構(gòu)造參照附圖如說(shuō)明書(shū)所述。
全文摘要
一種離合器控制系統(tǒng)，用于自動(dòng)控制汽車(chē)離合器(14)，該離合器(14)在駕駛員操縱的齒輪變速元件(24)的控制下，使引擎(10)與齒輪箱(12)相連?？刂葡到y(tǒng)包括電子控制裝置(36)，該控制裝置(36)根據(jù)引擎速度的誤差信號(hào)(E)控制離合器嚙合的數(shù)值。該誤差信號(hào)(E)由比較當(dāng)時(shí)的引擎速度和控制裝置發(fā)出的基準(zhǔn)速度信號(hào)(Vr)獲得。設(shè)置傳感裝置(19a)探測(cè)引擎控制踏板(19)的“腳踩脫離”狀態(tài)，并且在加速器踏板從“腳踩脫離”狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到完全踩下位置的全過(guò)程中，提供指示。電子控制裝置(36)響應(yīng)于加速器踏板的“腳踩脫離”狀態(tài)，通過(guò)預(yù)定的數(shù)值量保證基準(zhǔn)速度信號(hào)高于引擎怠速信號(hào)，從而防止在引擎怠速期間，由于離合器部分嚙合導(dǎo)致相應(yīng)的車(chē)輛產(chǎn)生移動(dòng)。在加速器踏板的“腳踩起動(dòng)”狀態(tài)，基準(zhǔn)速度信號(hào)轉(zhuǎn)換到預(yù)定的數(shù)值，該數(shù)值在加速器踏板踩下的低數(shù)值接近于引擎怠速，以致離合器嚙合，達(dá)到傳遞扭矩的數(shù)值，于是車(chē)輛以低引擎速度起動(dòng)。
文檔編號(hào)F16D48/08GK1137251SQ9519105
公開(kāi)日1996年12月4日 申請(qǐng)日期1995年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月22日
發(fā)明者C·J·瓊斯, M·S·韋羅斯, K·D·包克 申請(qǐng)人:機(jī)動(dòng)車(chē)產(chǎn)品股份有限公司