专利名称：用于判断amt车辆离合器半结合点的装置及方法
技术领域：
本发明涉及电控机械式白动变速(Automated Mechanical 丁ransmission， 简称AMT)车辆，特别涉及一种用于判断AMT车辆离合器半结合点的装 置及方法。
背景技术：
对车辆而言，如果离合器结合过猛，将造成换档冲击，引起发动机转 速的较大的波动。反之如果过分降低离合器的结合速度，滑摩功将大大增 加，从而降低了其使用寿命。离合器的半结合点是AMT车辆控制离合器 离、合的关键参数。因为AMT车辆在换档期间需要利用这个参数来控制 离合器的离、合规律。目前，由于离合器摩擦等因素，所采集的离合器的 半结合点不够精确、可靠。这影响了对AMT车辆的离合器的控制，使AMT 车辆换在档期间不够平顺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是弥补现有技术的缺陷，提供一种用于判 断AMT车辆离合器半结合点的装置。
本发明要解决的另一个技术问题是提供一种AMT车辆判断离合器 半结合点的方法。
本发明的第一个技术问题通过以下技术方案予以解决
一种用于判断AMT车辆离合器半结合点的装置，包括信号采集单元、 电子控制单元，所述信号采集单元包括分别与电子控制单元相连的发动机 转速传感器、变速器一轴转速传感器和离合器位置传感器，所述控制单元 用于采集在AMT车辆进入P档后发动机转速小于第一预定值且发动机和 变速器一轴转速差的绝对值小于第二预定值时离合器位置传感器的离合器 位置信号。
本发明的第一个技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决 所述控制单元还包括滤波模块，用于对所采集离合器位置信号进行滤 波处理。
所述信号采集单元还包括位于发动机的冷却水管中的水温传感器，所 述水温传感器的输出端与所述控制单元的输入端相连，所述控制单元还可
根据水温信号对所述离合器位置传感器输出的离合器位置信号进行修正。 所述发动机转速传感器为位于发动机上的磁电式速度传感器或光电
式速度传感器；所述变速器一轴转速传感器为位于变速器一轴附近的磁电
式速度传感器或光电式速度传感器；所述离合位置传感器为位于离合器上
的电位器式角位移传感器。
所述电子控制单元包括依次相连的数据接收模块、数据处理模块和数
据控制模块，所述数据接收模块采集所述信号采集单元的输出信号，所述
数据控制模块输出离合器控制信号至离合电机。
本发明的另一个技术问题通过以下技术方案予以解决
一种AMT车辆判断离合器半结合点的方法，包括以下步骤
数据处理模块采集AMT车辆进入P档后且发动机转速传感器输出的
发动机转速小于第一预定值且变速器一轴转速传感器输出的变速器一轴转
速与发动机转速的转速差的绝对值小于第二预定值时的离合器位置传感器
输出的离合器位置信号。
本发明的另一个技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决
所述数据处理模块还对离合器位置信号进行滤波处理。
所述数据处理模块还根据水温传感器输出的水温信号对所述离合器位
置传感器输出的离合器位置信号进行修正。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下
采用本发明所提供的用于AMT车辆判断离合器半结合点的装置和方 法，通过在AMT车辆进入P档后发动机转速小于第一预定值且发动机和 变速器一轴转速差的绝对值小于第二预定值时采集离合器位置传感器的离 合器位置信号。这样可以随时判断出离合器的半结合点，提高采集的离合 器的半结合点精度。
所述控制单元还对所采集离合器位置信号进行滤波处理，以进一步提 高采集的离合器的半结合点精度。
所述数据处理模块还根据水温传感器输出的水温信号对所述离合器位 置传感器输出的离合器位置信号进行修正。这样克服了因工况、摩擦等因 素引起的半结合点变化导致离合器离、合规律的变化，同时使得判断的离 合器半结合点更加精确、可靠。
使用本发明能提高所采集到的离合器的半结合点的精度，从而提高车
辆的平顺性，减少离合器的滑摩，延长离合器的使用寿命，保证发动机的
稳定运转，减少发动机转速的波动。
下面对照附图并结合具体实施方式
对本发明做出说明。
图1是本发明的用于判断AMT车辆离合器半结合点的装置的结构示 意图2是本发明的判断AMT车辆的离合器半结合点的方法的流程图； 图3是离合器的结合过程的示意图。
具体实施例方式
如图1所示， 一种用于AMT车辆的判断离合器半结合点装置，包括 信号采集单元20、电子控制单元30;所述电子控制单元30包括数据接收 模块31、数据处理模块32和数据控制模块33;所述数据接收模块31与信 号采集单元20电连接，所述数据控制模块33与离合电机40电连接。所述 信号采集单元20包括发动机转速传感器21 ，变速器一轴转速传感器22和 离合器位置传感器23;所述数据接收模块31用于接收信号采集单元的发 动机转速传感器21采集的发动机转速信号、变速器一轴转速传感器22采 集的变速器一轴转速信号、离合器位置传感器23采集的离合器位置信号， 所述数据处理模块32用于在AMT车辆进入P档后发动机转速小于第一预 定值且发动机和变速器一轴转速差的绝对值小于第二预定值时采集离合器 位置传感器23的离合器位置信号，所采集离合器位置信号即对应AMT车 辆的离合器半结合点。所述第一预定值优选1000转/分钟，第二预定值优 选20转/分钟。其中，变速器一轴是指变速器的输入轴，用于传递由发动 机过来的扭矩。
其中，所述发动机转速传感器21优选为磁电式速度传感器或光电式 速度传感器，位于发动机上，用于检测发动机的转速。所述变速器一轴转 速传感器22优选为磁电式速度传感器或光电式速度传感器，位于变速器一 轴附近，用于检测变速器一轴的转速。所述离合位置传感器23优选为电位 器式角位移传感器，位于离合器上，用于检测离合器的开合状态。
数据接收模块31包括稳压电路和/或A/D转换电路，用于将信号采集 单元20输入的模拟信号进行稳压和/或转换成数字信号以供数据处理模块 32进行分析处理。
所述数据控制模块33可以包括放大电路和/或D/A转换电路，用于将
离合器控制信号放大和/或转换成模拟信号以驱动电子控制单元30所控制 的离合电机40。所述离合电机40安装时与离合器连接。所述离合电机40 还包括离合电机驱动电路，所述离合电机驱动电路可以采用电机专用集成 驱动芯片或采用分立元件组成桥式电路，用于驱动离合电机40正反方向运 动。
优选情况下，所述数据处理模块32还可包括滤波模块，用于对所采集 离合器位置信号进行滤波处理。
优选情况下，所述数据接收模块31、数据处理模块32、数据控制模块 33集成在一块或多块具有单片机的集成电路板上。
优选情况下，所述信号采集单元20还可以包括水温传感器24，所述 水温传感器24位于发动机的冷却水管中，用于检测发动机的冷却水的水 温，水温传感器24的输出端与数据接收模块31的输入端相连。数据处理 模块32还用于接收数据接收模块31输出的水温信号，并根据水温信号对 离合器位置传感器23的离合器位置信号进行修正。
如图2所示， 一种AMT车辆判断离合器半结合点的方法，包括以下 步骤
第一步AMT车辆进入停车(Park,简称P)挡后进入第二步。
第二步数据处理模块32判断由数据接收模块31输出的发动机转速 是否小于第一预定值，如果是就进入第三步，如果否则等待。
第三步数据处理模块32判断由数据接收模块31输出的发动机转速 与变速器一轴转速的转速差的绝对值是否小于第二预定值，如果是就进入 第四步，如果否则等待。
第四步数据处理模块32记下由数据接收模块31输出的离合器位置 信号，该离合器位置信号即对应AMT车辆的离合器半结合点。
优选地，在第四步时数据处理模块32还对离合器位置信号进行滤波处理。
优选地，在第四步时数据处理模块32还根据水温传感器24输出的水 温信号对所述离合器位置传感器23输出的离合器位置信号进行修正。所述 修正方法如下当水温信号低于标准值时，数据处理模块32用于对离合器 位置传感器23的离合器位置信号减一个系数；当水温信号高于标准值时， 数据处理模块32用于对离合器位置传感器23的离合器位置信号加一个系 数。下面结合图3简要阐述一下离合器结合的过程离合器的结合要分为 四个阶段空行程阶段、克服阻力阶段、加速阶段、无滑摩阶段。
空行程阶段用于消除离合器片间间隙，无转矩传递。对应图3中的AB 段，从减小换档功率中断的时间考虑，此阶段应快速结合。克服阻力阶段 内离合器主、从动片间产生滑摩，但离合器传递的转矩还不能克服汽车的 最大滚动阻力矩，车辆依靠惯性继续行驶。此阶段不影响整车状况，却能
产生离合器的滑摩，对应图3的BC段，该阶段应快速结合以减少滑摩功。 加速阶段时离合器的主从动片间传递的转矩超过最大滚动阻力矩。离合器 传递的力矩的变化会引起冲击，因此该阶段应缓慢结合，以获得平稳的换 档，提高乘员的乘坐舒适性和减少传动系冲击载荷。同时结合时间也不能 过长，否则由于滑摩时间太长，导致离合器过热，而影响其寿命，该阶段 对应图3中的CD段。无滑摩阶段时离合器主从、动片开始同步，汽车的 加速度和冲击度均取决于发动机的输出钮矩，且没有滑摩功，由于此时离 合器的结合对换档品质已无影响，因此从尽快完成换档考虑，此阶段应快 速结合，该阶段对应图3中的DE段。图中的B点即对应AMT车辆的离 合器半结合点。
由以上分析可知，整个换档离合器的结合过程是一个"快-慢-快"的
结合过程。图3中r/为换算到变速器输入轴的阻力矩。7t为离合器的传递力矩。
通过上述分析可知，本发明的用于AMT车辆的判断离合器半结合点 装置结构合理，性能良好。试验结果也表明了判断离合器控制系统的正确 性和合理性。从而提高了换档的平顺性和车辆的控制性能。也为AMT电 控系统的改造提供了较为实用的方法。
权利要求
1.一种用于判断AMT车辆离合器半结合点的装置，其特征是包括信号采集单元(20)、电子控制单元(30)，所述信号采集单元(20)包括分别与电子控制单元(30)相连的发动机转速传感器(21)、变速器一轴转速传感器(22)和离合器位置传感器(23)，所述控制单元(30)用于采集在AMT车辆进入P档后发动机转速小于第一预定值且发动机和变速器一轴转速差的绝对值小于第二预定值时离合器位置传感器(23)的离合器位置信号。
2. 根据权利要求1所述的用于判断AMT车辆离合器半结合点的装置， 其特征是所述控制单元(30)还包括滤波模块，用于对所采集离合器位置信号 进行滤波处理。
3. 根据权利要求1或2所述的用于判断AMT车辆离合器半结合点的 装置，其特征是所述信号采集单元(20)还包括位于发动机的冷却水管中的水温传感 器(24)，所述水温传感器(24)的输出端与所述控制单元(30)的输入端 相连，所述控制单元(30)还可根据水温信号对所述离合器位置传感器(23) 输出的离合器位置信号进行修正。
4. 根据权利要求1或2所述的用于判断AMT车辆离合器半结合点的 装置，其特征是-所述发动机转速传感器(21)为位于发动机上的磁电式速度传感器或 光电式速度传感器；所述变速器一轴转速传感器(22)为位于变速器一轴 附近的磁电式速度传感器或光电式速度传感器；所述离合位置传感器(23) 为位于离合器上的电位器式角位移传感器。
5. 根据权利要求1或2所述的用于判断AMT车辆离合器半结合点的 装置，其特征是所述电子控制单元(30)包括依次相连的数据接收模块(31)、数据处 理模块(32)和数据控制模块(33)，所述数据接收模块(31)采集所述信 号采集单元(20)的输出信号，所述数据控制模块(33)输出离合器控制 信号至离合电机(40)。
6. —种AMT车辆判断离合器半结合点的方法，其特征是包括以下步骤 数据处理模块(32)采集AMT车辆进入P档后且发动机转速传感器 (21)输出的发动机转速小于第一预定值且变速器一轴转速传感器(22)输出的变速器一轴转速与发动机转速的转速差的绝对值小于第二预定值时 的离合器位置传感器(23)输出的离合器位置信号。
7. 根据权利要求6所述的AMT车辆判断离合器半结合点的方法，其 特征是所述数据处理模块(32)还对离合器位置信号进行滤波处理。
8. 根据权利要求6或7所述的AMT车辆判断离合器半结合点的方法， 其特征是-所述数据处理模块(32)还根据水温传感器(24)输出的水温信号对 所述离合器位置传感器(23)输出的离合器位置信号进行修正。
全文摘要
本发明公开了一种用于判断AMT车辆离合器半结合点的装置及方法，该装置包括信号采集单元、电子控制单元，信号采集单元包括分别与电子控制单元相连的发动机转速传感器、变速器一轴转速传感器和离合器位置传感器，控制单元用于采集在AMT车辆进入P档后发动机转速小于第一预定值且发动机和变速器一轴转速差的绝对值小于第二预定值时离合器位置传感器的离合器位置信号。使用本发明能提高所采集到的离合器的半结合点的精度，从而提高车辆的平顺性，减少离合器的滑摩，延长离合器的使用寿命，保证发动机的稳定运转，减少发动机转速的波动。
文档编号F16H59/00GK101191552SQ200610157268
公开日2008年6月4日 申请日期2006年12月1日 优先权日2006年12月1日
发明者毅 任, 孙海霞, 郭洪江 申请人:比亚迪股份有限公司