CN101992767A - 促动液压操作离合器的方法和控制器 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于促动汽车变速器的液压离合器(12)以换挡的方法,包括步骤:从CAN总线***(42)收集数据,该数据包括关于变速器特别是关于输入轴(14)和/或输出轴(18)的扭矩和速度的数据,以及基于收集的数据,通过调节操作离合器(12)的工作流体的最大水力直径,调节用于接合输入轴(14)和输出轴(18)的接合时间。通过使用CAN总线(42)提供的信息,传动***(10)在换挡过程中的准确状态可被评估。基于CAN总线(42)提供的信息,可以允许在大致每种情况下最快的联接,而不显著损害提供的舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及一种促动汽车变速箱的液压操作离合器以换挡的方法以及用于执行这种方法的控制器。
背景技术
用于汽车变速箱换挡的液压操作离合器通过摩擦从输入轴向输出轴传递扭矩。在接合状态中第一离合器元件(其连接到输入轴)被压靠在第二离合器元件上(其连接到输出轴),以传递扭矩。为了换挡,首先离合器被促动以把输入轴从输出轴分离。然后,进行换挡,换挡后,离合器被释放以将输入轴与输出轴接合。在具有普通手动变速器的载客车辆中,离合器的输出件通过弹簧被压靠在输入件上。需要力以将离合器输入件从离合器输出件分离,即力作用在弹簧上且压缩该弹簧以实现轴向运动。该分离力通过使用液压压力实现。为了接合离合器,液压压力被降低,以使得弹簧力超过液压压力。这导致轴向运动且导致离合器的接合。当离合器元件接触时,输入侧和输出侧之间的可能的相对速度差通过两侧之间的摩擦被找平。接合期间的轴向力导致在不同速度的情况下离合器的表面上的摩擦。该摩擦导致速度的同步。
这种类型离合器操作方法的缺点是,特别是在手动传动***中,驾驶员可能过快地释放离合器促动***,使得离合器元件彼此产生突然的硬接触,导致传递的扭矩中的不期望的高峰值。取决于该峰值的幅度,驾驶员可经历不舒服的离合状态或扭矩峰值可甚至损坏连接到离合器***的部件。当超过传动装置和离合器被设计经受的正常负荷时,这些峰值扭矩被认为是“过分的载荷”。这些过分的载荷可在咬合开始和咬合结束过程中发生。咬合开始被认为是车辆发动,当突然接合离合器时,在离合器输入件和离合器输出件之间具有较高速度差。输入件和输出件之间的高速度差的同步导致整个驱动链中的动态力。这些动态力或过分的载荷造成动力流路中的机械负荷部件的损坏,例如齿轮、轴和变速器壳。这些负荷可导致前述部件的失效,这导致整个车辆的故障。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于促动液压操作离合器的方法以及控制器,由此当操作离合器时的过载的风险被减低。
该目的的解决是通过包括权利要求1的特征的方法以及包括权利要求7的特征的控制器实现。优选实施例通过从属权利要求给出。
根据本发明的用于促动汽车变速箱的液压操作离合器用于换挡的方法包括步骤:从CAN总线***收集数据,该数据包括关于变速箱特别是关于输入轴和/或输出轴的扭矩和速度的数据。基于收集的数据,通过调节操作该离合器的工作流体的最大水力直径(hydraulic diameter),来调节用于接合输入轴和输出轴的接合时间。
通过使用车辆CAN总线***提供的信息,传动***在换挡期间的准确状态可被评估。基于CAN总线提供的数据,可计算离合器的多快和多硬接合接触可不对车辆的驾驶员造成不适感。操作离合器时的过载可被防止。离合器应发生多快和多硬的接合接触的调节可通过限制用于工作流体的水力直径而实现。当驾驶员意外施加过高扭矩峰值时,由于被限制的水力直径,最大接合速度和施加的工作流体的体积流即使在这种情况下可被限制。工作流体的水力直径的限制可通过简单的结构设计实现,如孔,其水力直径可通过移动盖体等而被调节。但是,不必将水力直径在所有时间都限制到同一数值。依赖于CAN总线提供的数据,离合器的更快和更硬的接合接触在不同传动参数下可被接受。由此,可以允许在大体每种状态下的最快联接,而不显著损害提供的舒适性。
特别地,该方法包括检测用于把输入轴与输出轴接合的离合器的预定促动。水力直径的永久调节可被防止。替代地,水力直径的该调节可仅在需要时被启动。例如,当离合器的分离和/或驾驶员对离合器踏板的促动被检测时,水力直径的调节开始,特别是直至达到接合状态,在输入轴的回转大致与输出轴的回转相当时。
优选地,用于输入轴朝向输出轴的相对运动的实际最大允许接合速度被计算,且基于该实际最大允许接合速度,最大水力直径被调节以限制实际液压压力。通过选择接合速度作为主控制变量,离合器的硬接触可被防止。还被考虑的是,在联接过程中,最大允许接合速度可以不同。例如,当两个轴被定位为彼此间隔较大时,在输入轴朝向输出轴的相对运动的开始时,更高的接合速度可被允许。在此时的最大允许接合速度可显著高于当输入轴靠近输出轴且希望快速接触时的最大允许接合速度。输入轴和输出轴的离合器元件的接触前不久和接触后,显著更低的接合速度和/或液压压力被允许,因为输入轴的回转还没有与输出轴的回转相当。但是,当输入轴和输出轴的回转的差异降低时,液压压力可增加。
特别地,释放离合器的实际促动速度,特别是离合器踏板的移动速度,被检测和用于调节最大水力直径。通过检测该促动速度(例如离合器踏板的),可以在非常快的时间内收集关于预期接合速度的信息。特别地,促动速度的进程预先提供关于离合器的液压***的状态的信息,以使得可以进行水力直径的前馈控制。
优选地,输入轴和输出轴和/或被换挡的齿轮之间的速度差被用于调节最大水力直径。知道的是,在不同的传动状态下,不同的接合时间是可取的。基于轴和/或实际齿轮的回转差,传动***对于特定接合压力等的反应可被评估。这允许提供尽可能短的接合时间,而不损害对于驾驶员的舒适性。
在其它实施例中,在输入轴至输出轴的接合前较高的最大水力直径被设定,和/或在输入轴至输出轴的接合后较低的最大水力直径被设定。当两个轴被定位为彼此间隔较大时,在输入轴朝向输出轴的相对运动开始时,较高的接合速度可被允许。在输入轴和输出轴的离合器元件的接触前不久和接触后,显著较低的接合速度和/或液压压力被允许,因为输入轴的回转还没有与输出轴的回转相当。这允许提供尽可能短的接合时间而不损害驾驶员的舒适性。
本发明还涉及用于促动汽车变速箱的液压操作离合器以换挡的控制器。该控制器特别适于执行前述方法。该控制器包括CAN总线接口,用于从CAN总线***收集数据,该数据包括关于变速箱特别是输入轴和/或输出轴的扭矩和速度的信息。该控制器还包括调节装置和操作单元,该调节装置用于调节用于操作离合器的工作流体的液压导管的孔的最大水力直径,该操作单元用于根据收集的数据操作调节装置以调节用于接合输入轴和输出轴的接合时间。控制器可被如上所述关于操作离合器的方法设计。通过使用车辆CAN总线***提供的信息,传动***在换挡期间的准确状况可被评估。基于CAN总线提供的信息,可以允许在大致每种情况下最快的联接,而不显著损坏提供的舒适性。
特别地,操作单元被联接到离合器踏板检测器,该离合器踏板检测器用于检测释放离合器的实际促动速度。通过检测离合器踏板的促动速度,可以在非常快的时间点收集关于预期接合速度的信息,以使得可以进行水力直径的前馈控制。
本发明还涉及用于限制传递的扭矩的峰值扭矩限制器。该峰值扭矩限制器(“PTL”)包括用于工作流体的液压导管和控制器,该工作流体用于操作汽车变速箱的离合器以换挡,该控制器用于调节液压导管的最大水力直径。控制器可被如上所述设计。通过使用由车辆CAN总线***提供的信息,传动***在换挡期间的准确状态可被评估。基于CAN总线提供的信息,可以允许在大致每种情况下最快的联接,而不显著损坏提供的舒适性。
优选地,最大水力直径通过滑动件调节,该滑动件可大致垂直于液压导管内的工作流体的流动方向移动。工作流体的水力直径的限制可通过简单的结构设计实现,如滑阀。滑动件特别被定位在一位置,该位置导管大致是直的。滑动件优选地设置在一位置,在该位置导管已经包括较小的水力直径,特别是最小的水力直径。
本发明还涉及一种用于汽车变速箱换挡的传动***。该传动***包括峰值扭矩限制器,其可被如前所述设计,其中液压导管经由液压主缸被连接到离合器踏板,且经由从动缸连接到汽车变速箱的离合器。在主缸和从动缸之间,导管的最大水力直径可被调节。通过使用车辆CAN总线***提供的信息,传动***在换挡期间的准确状态可被评估。基于CAN总线提供的信息,可以允许大致在每种情况下最快的联接,而不显著损害提供的舒适性。
通过参考下述优选实施例的说明,可明白本发明的这些和其它方面。
附图说明
在附图中:
图1是传动***的示意性概念视图;以及
图2是用于图1的传动***的峰值扭矩限制器的示意性截面图。
附图标记
10 传动***
12 离合器
14 输入轴
16 离合器盘
18 输出轴
20 压板离合器压板
22 杆
24 从动缸
26 导管
28 主缸
30 离合器踏板
32 峰值扭矩限制器
34 滑动件
36 伺服促动器马达
38 控制单元
40 CAN总线接口
42 CAN总线
44 流动方向
46 移动方向
具体实施方式
图1中所示的传动***10包括离合器12。离合器12包括输入轴14,其在示出的实施例中终止在离合器盘16中。离合器12还包括输出轴18,其终止在压板离合器压板20中,该压板对应于输入轴14的离合器16。在示出的实施例中,输入轴14经由离合器盘16被连接到释放杆22,该释放杆由从动24促动。从动24可由主缸28经由导管26促动,该主缸被可枢转离合器踏板30促动。
导管26包括峰值扭矩限制器32,通过该限制器,导管26的最大水力直径被调节。峰值扭矩限制器32包括滑动件34,用于关闭和/或打开导管26中的孔。滑动件34被伺服促动器马达36移动,该马达被控制单元38操作。控制单元38经由CAN总线接口40被连接到机动车的CAN总线42。通过利用CAN总线42提供的信息,传动***10在换挡过程中的准确状态可被评估。基于CAN总线42提供的信息,可以在大致每种情况下都允许最快的联接,而没有对于提供的舒适性的显著损害。
如图2所示,滑动件/盖体34被定位在导管26的大致直的部分中。当释放离合器踏板30时,输入轴14通过液压工作流体沿流动方向44的流动而被压向输出轴18。滑动件34沿大致径向移动方向46移动,该方向大致垂直于在该区域中的工作流体的轴向流动方向44。
Claims (11)
1.一种用于促动汽车变速器的液压离合器(12)以换挡的方法,包括步骤:
从CAN总线***(42)收集数据,该数据包括关于变速器特别是关于输入轴(14)和/或输出轴(18)的扭矩和速度的数据,以及
基于收集的数据,通过调节用于操作离合器(12)的工作流体的最大水力直径,来调节接合输入轴(14)和输出轴(18)的接合时间。
2.如权利要求1所述的方法,包括检测用于接合输入轴(14)和输出轴(18)的离合器(12)的有意促动。
3.如权利要求1或3所述的方法,其中,用于输入轴(14)朝向输出轴(18)的相对运动的实际最大允许接合速度被计算,且基于该实际最大允许接合速度,最大水力直径被调节以限制实际液压压力。
4.如权利要求1或3所述的方法,其中,释放离合器(12)的实际促动速度,特别是离合器踏板(30)的移动速度,被检测和用于调节最大水力直径。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,输入轴(14)和输出轴(18)之间和/或被换挡的齿轮之间的速度差被用于调节最大水力直径。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,在输入轴(14)至输出轴(18)的接合前更高的最大水力直径被设定,和/或,在输入轴(14)至输出轴(18)的接合后更低的最大水力直径被设定。
7.一种用于促动汽车变速箱的液压操作离合器(12)以换挡的控制器,特别用于执行权利要求1至6中任一项所述的方法,该控制器包括:
CAN总线接口(40),用于从CAN总线***(42)收集数据,该数据包括关于变速箱特别是关于输入轴(14)和/或输出轴(18)的扭矩和速度的数据;
调节装置(32),用于调节用于操作离合器(12)的工作流体的液压导管(26)的孔的最大水力直径;和
操作单元(36),用于根据收集的数据操作调节装置(32),以调节接合输入轴(14)和输出轴(18)的接合时间。
8.如权利要求7所述的控制器,其中,操作单元(38)被连接到离合器踏板检测器,用于检测释放离合器(12)的实际促动速度。
9.一种用于限制传递的扭矩的峰值扭矩限制器,包括用于工作流体的液压导管(26),该工作流体用于操作汽车变速箱离合器(12)以换挡,以及根据权利要求7或8所述的控制器(34,36,38,40)用于调节液压导管(26)的最大水力直径。
10.如权利要求9所述的峰值扭矩限制器,其中,最大水力直径通过滑动件(34)调节,该滑动件特别能大致垂直于液压导管(26)内的工作流体的流动方向(44)移动。
11.一种用于汽车变速箱以换挡的传动***,包括根据权利要求9或10所述的峰值扭矩限制器(32),其中,液压导管(26)经由液压主缸(28)被连接到离合器踏板(30)且经由液压随动油缸(24)被连接到汽车变速箱的离合器(12)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110330 |