专利名称：低速操纵性控制的改善的制作方法
技术领域：
本发明涉及到特别是在低速操纵阶段车辆离合操作的改善。
在驱动一安装了带液力变矩器的变速器的车辆时，变速器操作的特征体现为打滑和变矩器部分的转矩增大。当车辆静止时，对变速器的“感觉”可以描述为“向前冲”(urge to move)。该向前冲的感觉是当发动机怠速时由变矩器的“失速转矩”所引起的。在某些条件下，当司机将脚离开刹车踏板时车辆将“爬行(creep)”或缓慢前进。在其它条件下，例如，当车辆上坡和选择了一个前进档时，以及当车辆静止并且，司机将脚从刹车踏板移到加速踏板时，它可以防止车辆后退。这一运动不是恒定的，而是随坡度和车辆重量而变。例如，当车辆处于上坡时，打滑可能不足以使车辆移动，但可以正好防止其向后退。该爬行对低速操纵有用，司机可以允许车辆缓慢地向后退和向前而不必踩压加速踏板，而仅仅通过刹车控制就实现动作。
一自动机械式变速器(AMT)控制档位的选择，并可以控制离合器的操作。AMT通常与一摩擦式离合器相连接。通常，在驾驶室内司机只有两个踏板，一个加速踏板或节气门踏板和一个刹车踏板。离合器的正常控制由AMT的中央处理器(CPU)实现，它没有给司机一个“向前冲”的感觉。在静止时，如果司机将脚从刹车踏板移到加速踏板，就无以防止安装有AMT的车辆向前或向后滚动(rolling)。没有在已知的安装了变矩器的全自动变速器中通常有的“爬行”感觉。要使AMT具有一个更接近于一已知液力变矩器类型的自动变速器的的感觉，可以允许离合器在零速度条件下轻微打滑。这样重现了变矩器的效果，并对司机而言更为正常，因为它更类似于一个带液力变矩器的变速器所带来的感觉效果。
目前自动离合器系统的实施主要根据在加速踏板处所检测到的司机的要求来控制离合器的接合。越往下踩压加速踏板，离合器接合就越快，车辆加速也越快。这种系统对正常的起动而言效果良好，但对低速操纵效果却不很令人满意，因为当加速踏板被完全踩下时，节气门太敏感。这意味着需要一个方法来通知系统司机正在操纵机器而不需要一正常的起动。在目前的实施形式中，采用了一操纵模式开关的形式或一在某低速档的限制的形式。
经发现，允许发生一定量的离合器打滑以使得车辆缓慢地移动，并因此使得在有限空间内以低速进行精确操纵时更易于控制车辆，这样特别有利。
图1是示出了一安装于车辆上并可根据本发明操作的一传动系的总体布置图，和图2是示出了根据本发明的控制系统的一流程图。
该系统由一中央处理器CPU30控制，优选地，中央处理器是一单个的信号处理单元，但可选地可以是多个分布式处理单元。在上述条件下，处理单元可以安装于变速器上、在车辆驾驶室里、在发动机上、在底盘上，或以上的任意组合中。变速器将通常有多个操作模式，包括手动和自动模式。还可以有附加的功能，使得可以调节换档点以适应主要/经常条件。
司机所要求的发动机功率由THL22标识，其输出信号被沿链路23送往发动机E并送往CPU30。司机也有一个速比换档杆34，可用于选择一个变速器速比(传动比)或在变速器处于自动模式时超越CPU所作的选择。离合器C的操作由其控制信号被送往离合器操纵机构27的CPU控制。该变速器的操作通过一众所周知的机构实现，从而不构成本发明的一部分。速比换档杆34操纵机构36内的一套接触器(contacts)以将一输出信号提供给CPU30。换档杆34供司机用于选择一速比或超越由变速器所选择的速比。向CPU的其它输入来自分别测量发动机速度、变速器输入轴速度与变速器输出轴速度的传感器ES、IS和OS。输出轴速度可用于以众所周知的方式决定车辆速度。
CPU接收来自适当的传感器的输入信号ES、IS和OS。变速器控制机构29也提供关于当前所啮合的速比(GR)的信息。
CPU30接收来自ES和OS的输入以及一个所要求的制动作用程度BE的测量值。BE的值可以作为总体制动作用程度的一个百分比提供，并从CAN总线数据系统读取-如果该系统安装于车辆上，或者它可以根据一刹车位置传感器确定。
操纵模式的操作可以多种方式实施。在一种方法中，司机有一个在车辆仪表板上或档位选择机构上的一个开关。这个开关可以被开启以指示要求一个操纵模式，并使得各种控制单元适当地反应。
本实施例的一个可选的实施方法是，仅当挂上倒档、第一或第二档时才可自动地启用操纵模式。
在本说明书中，冲动转矩定义为一使车辆感觉起来要从静止状态准备离开时所需的转矩值。该数据根据经验确定，并将取决于车辆的重量和类型。它可以被定性地描述为给司机造成一个至少传动系内的任意松驰已被部分地拉紧、而且离合器接合过程已开始、因而车辆已准备好离开的感觉时所需的转矩。
冲动转矩(Urge Torque)值将大于其净值在发动机怠速时为零的发动机的怠速转矩。因此需要增加发动机输出以提供冲动转矩。
为了能在低速下控制发动机转矩通常需要根据发动机怠速控制机构或结合到发动机电子控制单元ECU的功能来控制发动机。通过将增加发动机速度到高于怠速50rpm，变速器CPU控制离合器和节气门，并因此可以调节发动机转矩以满足预定需求。
图2示出了一开始于假定车辆处于操纵模式时的流程图。CPU感知发动机速度ES、输出轴速度OS和制动作用程度的水平所要求的BE。如果发动机在怠速时，CPU就命令发动机提供冲动转矩UT。变速器输出轴速度OS可以用于车辆速度的指示，并且，如果它小于一预定值，则程序继续执行。如果测试确定车辆在移动，就退出程序。
假定程序继续，下一步是确定车辆速度是否低于一预定值。如果发现车辆速度高于预定值，例如大约16kph(10mph)，那么车辆被判定为不在操纵模式。优选地，如果车辆移动，则速度上限(OS＜REF)应该为5-10kph。在这些速度之上，系统应该寻求离合器的充分接合，并进入到不同的模式。
如果车辆速度小于预定参考速度值，就将计算一个根据所要求的制动作用程度BE而修正的冲动转矩修正值。所需冲动转矩值按下式计算
UTMOD＝UT％-BE％然后命令发动机提供上述冲动转矩的修正水平(值)。此后，离合器操纵机构被命令接合以传递与所要求的制动作用程度值成反比的转矩。
通过测量制动作用程度，可控制离合器以改变传递到车轮的转矩值并因此而改变打滑(程度)。通过完全松开刹车，可以计算打滑量以允许车辆以一取决于例如车辆传动(变速)装置、所选档位、车辆重量、发动机怠速等因素的例如5-10kph的低速向前移动。随所要求的制动作用程度的增加，传递的转矩量减少直到车辆静止并且所施加的制动力足以阻止车辆滚动。在这一阶段，离合器完全脱开，所以这时不存在离合器打滑。这一控制的打滑使得操纵更为容易，而且使得改善车辆控制成为可能。
由离合器传递的冲动转矩水平与所要求的制动作用程度值成反比。因此，刹车踏板踩下越重，则由离合器传递到驱动轮的转矩值就越低。
在一停止的位置，如果选择了一较低的速比，而且司机紧紧地踩下刹车踏板并要求例如100％的制动作用程度，则车辆不会移动。当刹车踏板被松开时，离合器将开始进入打滑接合。所要求的制动作用程度与离合器接合之间的反比关系将导致离合器打滑并向驱动轮传递转矩。随着所传递的冲动转矩值的增加将达到一点，在该点上包括由于施加压力制动而产生的摩擦力的传动系内的摩擦力小于修正的冲动转矩，所以车辆将移动。
一旦刹车踏板被完全松开，则传递的离合器转矩将成为最大冲动转矩，但它通常不足以达到同步接合。同步接合(无打滑)通常只发生于下坡起动时。
通过根据所要求制动作用程度水平修正离合器所传递的转矩值，可以减少离合器磨损并因此而延长其使用寿命。
关于一摩擦式离合器，它可以被理解成一单个或多个盘式湿干离合器。(在一湿式离合器中，润滑油绕摩擦盘区域流通。)通常，将速度限定在一低目标速度水平是适当的，例如，大约5-10kph，但它们可以高达16kph(大约10mph)。也可以要求具有不同的最大前进和后退速度。
权利要求
1.一种车辆离合器系统，可安装于一原动机与一多速比换档变速传动系之间，离合器可从脱开位置变换到接合位置，并可以响应一来自于离合操纵机构的命令信号将从原动机的转矩传递到变速器，信号处理装置接收1)来自于车辆制动系统的输入信号，用以指示所要求的制动作用程度的值，和2)表明车辆是否处于启动或操纵模式的指示信号，上述信号处理装置将输出命令信号提供给离合器操纵机构，以在上述车辆处于启动或操纵模式时命令上述离合器与所要求的制动作用程度值成反比关系地接合。
2.根据权利要求1所述的离合器系统，其特征在于，操纵模式仅可用于倒档和最低的三种前进速比的任一种中。
3.根据权利要求1或2所述的离合器系统，其特征在于，操纵模式通过一专用选择器机构进行选择。
4.根据以上任一权利要求所述的离合器系统，其特征在于，在操纵模式的最大车辆速度为16kph。
5.一种操作安装于车辆一原动机与一变速传动系之间的车辆离合器系统的方法，离合器可以接合并将从原动机的转矩传递到传动系，用于接收一指示所要求的制动作用程度值的信号的装置，用于接收指示车辆是否在操纵或启动模式的信号的装置，信号处理装置接收上述制动作用程度信号和车辆操纵或启动模式信号作为输入值，并对上述输入值进行处理以向离合器操纵机构提供一个输出信号，从而在假定车辆速度小于预定最大值时命令上述离合器与所要求的制动作用程度量成反比地接合。
全文摘要
当一车辆处于启动或操纵状态，可以通过单独操作制动装置控制车辆；摩擦式离合器的接合与操作者所要求制动作用程度值成反比。
文档编号B60W30/18GK1443124SQ01813044
公开日2003年9月17日 申请日期2001年7月24日 优先权日2000年7月26日
发明者M·福勒, K·赖特, A·J·理查森, R·S·惠勒 申请人:伊顿公司