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離合器踏板的轉(zhuǎn)矩限制方法和系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:5691317閱讀:276來源:國知局
離合器踏板的轉(zhuǎn)矩限制方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種調(diào)整由車輛馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入的方法,其中該方法包括在下述條件下調(diào)整轉(zhuǎn)矩:離合器的位置在預(yù)定的位置范圍內(nèi);在第一預(yù)定時間內(nèi)離合器保持在預(yù)定的位置范圍;并且在第二預(yù)定時間內(nèi)車輛的變速箱保持在選定的檔位上。
【專利說明】離合器踏板的轉(zhuǎn)矩限制方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于調(diào)整車輛發(fā)動機對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入的方法和/或系統(tǒng),特別地但并不排他地,涉及一種用于在確定離合器踏板之間存在滑移時限制對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在離合器踏板之間的滑移會導(dǎo)致產(chǎn)生熱量。持續(xù)的滑移和過量的熱生成會導(dǎo)致減少離合器的使用壽命并且會導(dǎo)致?lián)p壞離合器和/或飛輪,從而引起通過離合器傳送轉(zhuǎn)矩的能力下降甚至引起離合器故障。
[0003]在駕駛時把腳放在離合器踏板上(踏在離合器上),會降低離合器踏板的夾緊力從而減小離合器的最大轉(zhuǎn)矩。減小的夾緊力和充分的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的結(jié)合可以引發(fā)離合器滑移,最嚴重的情況是在高速、高負荷行駛的情況下。如果在這樣的條件下發(fā)生滑移,例如在在坡道上行駛和/或牽引車輛時,會產(chǎn)生大量的熱量。如果所產(chǎn)生的熱量長期超過離合器的最高工作溫度,那么會引起永久性離合器損壞。
[0004]將腳放在離合器踏板上同樣會增加推力軸承的磨損率。這些結(jié)果是不被用戶期望的,并且制造商也要承擔保修費用和聲譽方面的損失。
[0005]有研究表明,在駕駛過程中,大多數(shù)司機將他們的腳放在離合器踏板上。然而,離合器滑移是啟動和換檔的操作中必要的部分。因此,提供一種當確定由于駕駛時駕駛員將腳放在離合器上而發(fā)生滑移時限制離合器踏板的滑移的方法,這將是有利的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種調(diào)整車輛發(fā)動機對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入的方法,其中,該方法包括在以下的情況下調(diào)整扭矩:離合器的位置在的預(yù)定的位置范圍內(nèi)時;在第一預(yù)定時間內(nèi)離合器保持在預(yù)定的位置范圍內(nèi)時;以及在第二預(yù)定時間內(nèi)車輛的變速箱保持選定的檔位。
[0007]該方法可以進一步包括,提供信號來調(diào)整馬達對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入,這根據(jù)以下的情況:確定離合器的位置并將離合器的位置與預(yù)定的位置范圍作比較;確定離合器保持在該位置的第一時間段并將第一時間段與第一預(yù)定時間作比較;以及確定車輛的變速箱保持選定檔位的第二時間段并將第二時間段與第二預(yù)定時間作比較。
[0008]該方法可以進一步包括,在以下情況下,提供信號來調(diào)整馬達對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入:離合器的位置處于預(yù)定的位置范圍以外;第一時間段大于第一預(yù)定時間;以及第二時間段大于第二預(yù)定時間。
[0009]該方法可以進一步包括,確定一組用于離合器的操作變量并將這一組操作變量與這一組操作變量的預(yù)定值相比較。確定一組用于離合器的操作變量并將一組操作變量與閾值相比較,可以包括:確定馬達對離合器的輸入轉(zhuǎn)矩并將該輸入轉(zhuǎn)矩與預(yù)定的輸入轉(zhuǎn)矩相比較;和/或計算離合器兩端的轉(zhuǎn)動速度的差值并將該轉(zhuǎn)動速度的差值與預(yù)定的轉(zhuǎn)動速度差值相比較。
[0010]該方法可以進一步包括,在以下情況下,提供信號來調(diào)整馬達對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入:馬達對離合器的輸入轉(zhuǎn)矩大于預(yù)定的輸入轉(zhuǎn)矩或者離合器兩端的轉(zhuǎn)動速度差值大于預(yù)定的轉(zhuǎn)動速度差值。通過將發(fā)動機的轉(zhuǎn)動速度與車輪、變速箱輸入軸的轉(zhuǎn)動速度作比較或者與車輛適當?shù)娜魏纹渌M件作比較可以計算出離合器兩端的轉(zhuǎn)動速度的差值。變速箱輸入軸的轉(zhuǎn)動速度可以通過轉(zhuǎn)動速度傳感器來確定。所選的變速箱檔位可以通過選定的齒輪傳感器以及/或者變速箱輸入軸傳感器來確定。
[0011]調(diào)整對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入的信號可以配置為限制馬達對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入。
[0012]離合器的位置可與離合器踏板的位置、離合器輔助缸的位置和/或離合器管路壓力相關(guān)聯(lián)。離合器的位置可以與離合器最大靜轉(zhuǎn)距和/或離合器最大動轉(zhuǎn)矩相關(guān)聯(lián)。離合器的位置可以與離合器最大靜轉(zhuǎn)矩和/或離合器最大動轉(zhuǎn)矩相關(guān)聯(lián)。離合器的預(yù)定位置范圍可以與離合器踏板的預(yù)定位置范圍、離合器輔助缸的預(yù)定位置范圍和/或離合器管路的預(yù)定壓力范圍相關(guān)聯(lián)。離合器踏板的預(yù)定位置范圍可以接近離合器踏板從無壓力位置計的5%至35%最大行程。
[0013]該方法進一步包括確定由離合器產(chǎn)生的熱能的量和離合器散逸的熱能的量。
[0014]該方法可以進一步包括計算離合器的工作溫度,該工作溫度等于離合器產(chǎn)生的熱能的量減去離合器散逸的熱能,并且將該工作溫度與預(yù)定的工作溫度相比較。
[0015]該方法可以進一步包括,當工作溫度接近、大于或等于預(yù)定工作溫度時,提供信號來調(diào)整馬達對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入。
[0016]該方法可以進一步包括,當需要大量的輸入轉(zhuǎn)矩的情況下,撤銷限制馬達對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入的信號。
[0017]該方法可以進一步包括向操作者提供提示。該提示可以包括可視的、聽覺的、觸覺震動的和/或任意類似的機械動態(tài)警報系統(tǒng)。該提示可以以信號表示操作者正在將腳放在離合器踏板上。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第二個方面,提供一種調(diào)整車輛馬達對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入的方法,其中該方法包括在以下情況下調(diào)整轉(zhuǎn)矩:離合器的位置在預(yù)定的位置范圍內(nèi)時,在第一預(yù)定時間內(nèi)離合器保持在預(yù)定位置范圍內(nèi);和在第二預(yù)定時間內(nèi)車輛的變速箱保持選定的檔位;以及采取措施來避免離合器損傷。
[0019]該措施可以包含例如以上列出的任何補救步驟,例如減小施加到離合器的轉(zhuǎn)矩,以及向駕駛員發(fā)送信號,來提供駕駛員在車輛行駛時將腳防在離合器踏板上的警報。
[0020]一種系統(tǒng),例如控制器,可以配置為執(zhí)行上述提及的任意方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了更好地理解本發(fā)明并更詳細地示出本發(fā)明是如何實現(xiàn)的,以示例方式參照附圖,其中:
[0022]圖1是一個流程圖,詳述了一種在確定駕駛員將腳放在離合器踏板上時調(diào)整對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入的方法。

【具體實施方式】
[0023]調(diào)整對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入可以緩解離合器滑移。圖1中示出了一種調(diào)整車輛馬達對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入的方法。在以下情況下調(diào)整對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入:離合器的位置在預(yù)定的位置范圍內(nèi);在第一預(yù)定時間內(nèi)離合器保持在預(yù)定的位置范圍內(nèi)時;以及在第二預(yù)定時間內(nèi)車輛的變速箱保持選定的檔位。
[0024]該方法包括調(diào)整轉(zhuǎn)矩必須滿足的三個標準:標準I涉及離合器的位置;標準2涉及離合器保持在該位置的時間段;以及標準3涉及車輛變速箱保持選定檔位的時間段。
[0025]具體地:標準I包括確定離合器的位置并將該離合器的位置與預(yù)定的位置范圍作比較;標準2包括確定離合器保持在該位置的第一時間段并將第一時間段與第一預(yù)定時間作比較;以及標準3包括確定車輛的變速箱保持選定檔位的第二時間段并將第二時間段與第二預(yù)定時間作比較。可以使用選定的檔位傳感器和/或變速箱輸入軸傳感器來確定選定的變速箱檔位。
[0026]根據(jù)比較的結(jié)果,該方法提供信號A來調(diào)整馬達對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入。信號A配置為限制馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入。
[0027]在本發(fā)明的第一實施例中,當滿足標準I到3時,提供信號A來限制從馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入,其中:對于標準1,離合器的位置超出預(yù)定的位置時間范圍;對于標準2,第一時間段大于第一預(yù)定時間;并且對于標準3,第二時間段大于第二預(yù)定時間。
[0028]標準1、2和3可以以任意順序或者彼此并行地被滿足。同樣地,標準1、2、3的一個或多個可以被連續(xù)監(jiān)測,或者以合適的頻率作檢測和/或比較。
[0029]離合器的位置可以與離合器踏板的位置相關(guān)聯(lián),其中離合器預(yù)定的范圍與離合器踏板預(yù)定的位置范圍相關(guān)聯(lián)。離合器踏板預(yù)定的位置范圍可接近離合器踏板從無壓力位置計的5%至35%最大行程,在這個范圍內(nèi)表示駕駛員在駕駛時將腳放在離合器上。
[0030]離合器的位置可以與離合器輔助缸的位置和/或離合器管路壓力相關(guān)聯(lián),其中離合器預(yù)定的范圍與離合器輔助缸的預(yù)定的位置范圍和/或離合器管路的預(yù)定壓力范圍相關(guān)聯(lián)。離合器的位置可以與離合器最大靜轉(zhuǎn)距和/或離合器最大動轉(zhuǎn)矩相關(guān)聯(lián)。
[0031]當確定了駕駛員將腳放在離合器踏板上的時間長于第一預(yù)定時間段,同時以單一檔位駕駛時間長于第二預(yù)定時間段,提供信號A。
[0032]該方法可以進一步包括標準4 (未示出),在滿足標準1、2和3的基礎(chǔ)上,標準4用于檢查以確定是否離合器實際發(fā)生滑移。標準4涉及確定一組用于離合器的操作變量以及將該組操作變量與這組操作變量的預(yù)定值相比較。
[0033]具體地,標準4包括確定馬達到離合器的輸入轉(zhuǎn)矩并且將該輸入轉(zhuǎn)矩與預(yù)定的輸入轉(zhuǎn)矩相比較,并且/或者計算離合器兩端轉(zhuǎn)動速度的差值并將該轉(zhuǎn)動速度差值與預(yù)定的轉(zhuǎn)動速度差值相比較。如果馬達到離合器的輸入轉(zhuǎn)矩大于預(yù)定的輸入轉(zhuǎn)矩并且/或者離合器兩端的轉(zhuǎn)動速度差值大于預(yù)定的轉(zhuǎn)動速度差值,那么確定離合器發(fā)生了滑移。
[0034]通過將發(fā)動機的轉(zhuǎn)動速度與車輛其他適合的元件的轉(zhuǎn)動速度相比較可以計算出離合器兩端的轉(zhuǎn)動速度的差值。例如,可以通過將車輪速度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速相比較來計算離合器兩端的轉(zhuǎn)動速度,因為這些信號在現(xiàn)代車輛中是現(xiàn)成的?;蛘?,可以通過將變速箱輸入軸速度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速相比較來計算離合器兩端的轉(zhuǎn)動速度,如果車輛裝有合適的傳感器,這樣會提供更精確的離合器兩端的轉(zhuǎn)動速度差值。使用轉(zhuǎn)動速度傳感器可以確定變速箱輸入軸的轉(zhuǎn)動速度。
[0035]在以下情況下標準4被滿足:從馬達到離合器的輸入轉(zhuǎn)矩大于預(yù)定的輸入轉(zhuǎn)矩時;和/或離合器兩端的轉(zhuǎn)動速度差值大于預(yù)定的轉(zhuǎn)動速度差值時。
[0036]在本發(fā)明的第二實施例中,在滿足標準I至4時,提供信號A用于限制從馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入。
[0037]該方法可以進一步包括標準5 (未示出),該標準5涉及確定離合器產(chǎn)生的熱能的量以及離合器散逸的熱能的量。離合器的工作溫度等于離合器產(chǎn)生的熱能的量減去離合器散逸的熱能的量,并且將該工作溫度與工作溫度閾值作比較。
[0038]標準5在以下情況下被滿足:工作溫度接近、大于或等于預(yù)定的工作溫度。
[0039]在本發(fā)明的第三個實施例中,在滿足標準I至3時提供信號A來限制從馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入;并且標準4和/或5被滿足。
[0040]該方法可以進一步包括標準6 (未示出),標準6確定離合器的滑移是否是因為來自駕駛員的必要的輸入,例如當超車操控中油門踏板充分地被踩踏時,即接近90% -100%的行程。在這樣的情況下限制轉(zhuǎn)矩將會危害到車輛內(nèi)的乘客。
[0041]在本發(fā)明的第四個實施例中,如果確定了從馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入是由于需要大量輸入轉(zhuǎn)矩的任意情形,那么信號A可以撤銷,并且從馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入將不會被限制。
[0042]該方法可以進一步包括,根據(jù)比較的結(jié)果和/或標準I到6的確定,向駕駛員提供離合器滑移的指示。作為人機界面(Human-Machine Interface, HMI)策略的一部分,通過信息串和聲音、震動或類似的在離合器踏板上產(chǎn)生的機械動態(tài)指示來提供指示。這可以用于警告駕駛員他正將腳放在離合器踏板上,并促使他采取措施以避免損壞離合器。
[0043]如果已經(jīng)檢測到駕駛員將腳放在離合器踏板上并且上述提及的必須的標準已經(jīng)被滿足。通過HMI首先請求一種潛在的實施方法——駕駛員將腳從離合器踏板完全釋放。如果這種請求被忽視,那么將會通過限制發(fā)動機轉(zhuǎn)矩來保護離合器。此外,還伴有適當?shù)腍MI警告。
[0044]使用已有的用于現(xiàn)代車輛的傳感器集合,可以在車輛的軟件中實施離合器保護策略。利用這樣的方案可以減少現(xiàn)有離合器的保修要求以及/或者可以減少由于降低的使用周期需求而造成離合器的制造成本。通過經(jīng)歷更少的由于離合器過早磨損導(dǎo)致的降低的車輪扭矩和更少的離合器故障,客戶可以從中獲益。此外,推力軸承的磨損率也會下降,這樣制造商和/或供應(yīng)商會因為減少保修成本和提高質(zhì)量信譽從而獲益。
[0045]此外,本發(fā)明所公開的離合器保護策略會有助于減少在高轉(zhuǎn)矩操控時離合器的磨損和故障率,在該高轉(zhuǎn)矩操控時離合器夾緊力將達到上限,并且由于在此操控期間內(nèi)擱置在離合器踏板上而導(dǎo)致的任何夾緊力的減少將會加劇離合器的滑移和磨損問題。
【權(quán)利要求】
1.一種調(diào)整從車輛馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入的方法,其特征在于,所述方法包括在以下條件下調(diào)整轉(zhuǎn)矩: 離合器的位置在預(yù)定的位置范圍內(nèi); 在第一預(yù)定時間內(nèi)離合器保持在預(yù)定的位置范圍;并且 在第二預(yù)定時間內(nèi)車輛的變速箱保持在選定的檔位上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法進一步包括,根據(jù)以下情況提供信號來調(diào)整由馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入: 確定離合器的位置并將離合器的位置與預(yù)定的位置范圍作比較; 確定離合器保持在該位置的第一時間段并將第一時間段與第一預(yù)定時間作比較;以及 確定車輛的變速箱保持在選定的檔位上的第二時間段并將第二時間段與第二預(yù)定時間作比較。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法進一步包括,在下列情況下提供信號來調(diào)整從馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入: 離合器的位置處于預(yù)定的位置范圍之外; 第一時間段大于第一預(yù)定時間;并且 第二時間段大于第二預(yù)定時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法進一步包括,確定一組用于離合器的操作變量并且將該組操作變量與該組操作變量的預(yù)定值作比較。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,確定一組用于離合器的操作變量并且將該組操作變量與預(yù)定值作比較,包括: 確定從馬達到離合器的輸入轉(zhuǎn)矩并且將所述輸入轉(zhuǎn)矩與預(yù)定的輸入轉(zhuǎn)矩作比較;和/或 計算離合器兩端的轉(zhuǎn)動速度差值并且將所述轉(zhuǎn)動速度差值與預(yù)定的轉(zhuǎn)動速度差值作比較。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法進一步包括,在以下情況下提供信號來調(diào)整從馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入: 從馬達到離合器的輸入轉(zhuǎn)矩大于預(yù)定的輸入轉(zhuǎn)矩或者離合器兩端的轉(zhuǎn)動速度的差值大于預(yù)定的轉(zhuǎn)動速度差值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,通過將發(fā)動機的轉(zhuǎn)動速度與車輪、變速箱輸入軸的轉(zhuǎn)動速度作比較或與車輛任意其他合適的元件的轉(zhuǎn)動速度作比較,來計算離合器兩端轉(zhuǎn)動速度的差值。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項所述的方法,其特征在于,所述信號配置為限制從馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項所述的方法,其特征在于,離合器的位置與離合器踏板的位置、離合器輔助缸的位置和/或離合器管路的壓力相關(guān)聯(lián)。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項所述的方法,其特征在于,離合器的位置與離合器最大靜轉(zhuǎn)距和/或離合器最大動轉(zhuǎn)距相關(guān)聯(lián)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,離合器的預(yù)定的位置范圍與離合器踏板的預(yù)定的位置范圍、離合器輔助缸的預(yù)定的位置范圍、離合器管路的預(yù)定的壓力范圍相關(guān)聯(lián),和/或與離合器最大靜轉(zhuǎn)距和/或離合器最大動轉(zhuǎn)距的預(yù)定范圍相關(guān)聯(lián)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,離合器踏板的預(yù)定的位置范圍接近離合器踏板從無壓力位置計的5%至35%最大行程。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述方法進一步包括確定離合器產(chǎn)生的熱能的量以及離合器散逸的熱能的量。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法進一步包括計算離合器的工作溫度,所述工作溫度等于離合器產(chǎn)生的熱能的量減去離合器散逸的熱能,并且將所述工作溫度與預(yù)定的工作溫度相比較。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,所述方法進一步包括,當所述工作溫度接近、大于或等于預(yù)定的工作溫度時,提供信號來調(diào)整由馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述方法進一步包括,在需要大量的輸入轉(zhuǎn)矩的情況下,撤銷限制由馬達對離合器的轉(zhuǎn)矩輸入的信號。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述方法進一步包括向操作者提供指示。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,所述指示包括可視的、聽覺的、觸覺震動的和/或任意類似的機械動態(tài)警報系統(tǒng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法,其特征在于,所述指示以信號表示操作者正將腳放在離合器踏板上。
20.一種配置為執(zhí)行上述任一項權(quán)利要求所述的方法的系統(tǒng)。
21.一種本發(fā)明參照附圖所描述的用于在車輛中調(diào)整從馬達到離合器的轉(zhuǎn)矩輸入的方法。
【文檔編號】F16D48/04GK104235343SQ201410249873
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月7日
【發(fā)明者】塞米·菲利蒙·彼得里迪斯, 大衛(wèi)·赫斯科斯, 伊恩·哈勒隆, 尼古拉斯·達什伍德·克里斯普 申請人:福特全球技術(shù)公司
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