一种限制离合器接合过程中摩擦离合器能量耗散量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种限制驱动连接发动机10与变速器12的摩擦离合器13中的能量耗散量的方法，其中设定目标发动机转速NT并且基于设定的目标发动机转速NT控制发动机10。目标发动机转速NT不是固定的，而是至少部分基于离合器13的接合状态变化，以便发动机转速NE朝着变速器12的输入转速NI平稳转变。因为离合器13接合，目标发动机转速NT与变速器12输入转速NI收敛至略大于变速器12输入转速NI的值。
【专利说明】一种限制离合器接合过程中摩擦离合器能量耗散量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及道路机动车辆，尤其涉及是一种限制离合器接合的一段时间内驱动地连接发动机与变速器的摩擦离合器中能量耗散量的方法。
【背景技术】
[0002]众所周知，每当摩擦离合器分离时，发动机和变速器输入之间存在速度差，当离合器完全接合时该速度差会被消除。当变速器中档位接合时，发动机和变速器输入转速的同步会在离合器中产生以热量的形式耗散的能量。
[0003]在离合器接合阶段，如果驾驶员要求来自发动机高的转矩水平，这是一个特别的问题。当离合器部分接合时，由于加速踏板和离合器踏板运动精确同步的困难，高的转矩水平通常会导致“发动机骤然”(engine flare)。“发动机骤然”是指由于高的输出扭矩水平的存在并且没有有效载荷来抵抗发动机的加速时的发动机转速迅速上升，当离合器分离或部分接合时情况即是如此。
[0004]由于为满足现代封装需要使离合器转矩容量减小这一事实，摩擦离合器内部发热正成为一个日益严重的问题。
[0005]发热在动力降档过程中是一个特别的问题，因为在换档过程中为了允许发动机转速与变速器输入在降档最后同步，发动机转速必须增加。如果在离合器接合最后发动机转速的变化率太快，驾驶员会感觉到动力传动系统颤动和加速扰动。
[0006]在离合器接合最后，特别是在动力降档的情况下，如果发动机转速略高于变速器速度是可取的，因为这会给驾驶员留下紧急的印象并且改善加速。
[0007]本发明的目标是提供一种限制摩擦离合器接合过程中摩擦离合器能量耗散量的方法。
【发明内容】
[0008]根据本发明的第一个方面，提供了一种在驱动地连接发动机和变速器的道路机动车辆摩擦离合器接合过程中同时变速器挂上适当档位时限制该离合器中的能量耗散量的方法，所述方法包括产生目标发动机转速和基于目标发动机转速控制发动机，其中目标发动机转速是根据当前变速器输入转速和基于离合器接合状态的转换速度(transit1nspeed)的结合的目标离合器滑移速度。
[0009]转换速度可以随着离合器接合状态在离合器接合状态是分离时的最大值和离合器接合状态是完全接合时的最小值之间变化。
[0010]控制发动机以使当前发动机转速匹配目标发动机转速。
[0011]所述方法进一步包括产生用于从静止状态启动道路机动车辆的发动机启动转速，目标发动机转速可以是目标发动机启动转速和目标离合器滑移速度的最大值。
[0012]目标发动机启动转速可以是预计能产生具有离合器中的低能量耗散的车辆启动的最低发动机转速。
[0013]作为选择，目标发动机启动转速可以是预计能产生具有离合器中的低能量耗散的车辆启动的一系列发动机转速之一。
[0014]离合器接合状态可以是基于离合器踏板位置确定的。
[0015]根据本发明的第二个方面，提供了一种在驱动地连接发动机和变速器的道路机动车辆摩擦离合器接合过程中同时变速器挂上适当档位时限制该离合器中的能量耗散的系统，其中所述系统包括用于控制发动机的电子控制器和用于产生目标发动机转速的离合器滑移控制器，该目标发动机转速用于基于目标发动机转速控制发动机，其中目标发动机转速是根据当前变速器输入转速和基于离合器接合状态的转换速度的结合的目标离合器滑移速度。
[0016]电子控制器控制发动机转速以匹配目标离合器滑移速度。
[0017]变速器具有由离合器驱动的输入，离合器通过离合器踏板操作，离合器踏板位置传感器用于确定离合器接合状态，目标离合器滑移速度是根据当前变速器输入转速和基于离合器踏板位置的转换速度的结合。
[0018]转换速度在离合器踏板完全压下时的最大值和离合器踏板完全释放时的最小值之间变化。
[0019]所述系统进一步包括产生用于从静止状态启动车辆的目标发动机启动转速的启动控制器，目标发动机转速是目标发动机启动转速和目标离合器滑移速度的最大值，发动机基于目标发动机转速通过电子控制器控制。
[0020]启动控制器产生的目标发动机启动转速可以是预计在离合器中低能量耗散情况下能产生车辆成功启动的最低发动机转速。
[0021]作为选择，启动控制器产生的目标发动机启动转速可以是预计在离合器中的低能量耗散情况下能产生车辆成功启动的一系列发动机转速之一。
[0022]根据本发明的第三方面，提供了一种具有根据本发明所述第二个方面构造的系统的道路机动车辆。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]本发明现以示例方式参照附图进行描述:
[0024]图1a是根据本发明第三个方面具有根据本发明第二个方面的系统的道路机动车辆的示意图；
[0025]图1b是组成图1a所示系统的一部分转矩控制器的示意图；
[0026]图2a是显示在动力降档过程中离合器接合状态变化的示图；
[0027]图2b是显示在动力降档过程中和图2a相同时间线下的档位状态的示图；
[0028]图2c是显示动力降档时和图2a相同时间线下未调节的发动机转速、变速器输入转速和目标发动机目标转速的示图；
[0029]图3a是显示在车辆启动过程中档位状态的示图；
[0030]图3b是显示在启动过程中和图3a相同时间线下离合器接合状态变化的示图；
[0031]图3c显示启动时和图3a相同时间线下未调节的发动机转速、变速器输入转速、目标离合器滑移速度和目标发动机转速的示图；
[0032]图4显示动力升档时和图2a相同时间线下未调节的发动机转速、变速器输入转速和目标发动机转速的示图；
[0033]图5是不同的离合器踏板位置和所产生的离合器接合状态的示意图；
[0034]图6是根据本发明的第一个方面的第一种限制摩擦离合器中能量耗散量的方法的闻级流程图；
[0035]图7是根据本发明的第一个方面的第二种限制摩擦离合器中能量耗散量的方法的高级流程图；并且
[0036]图8是结合图6和图7所示的第一种和第二种方法的方法。
【具体实施方式】
[0037]参照图1，示出了具有四个车轮6和通过摩擦离合器13驱动手动变速器12的发动机10的道路机动车量5。本领域中众所周知，离合器13通过离合器踏板(未示出)经由任何已知类型的驱动机构(未示出)操作。离合器13的输入以相当于发动机10转速的速度NE旋转，并且离合器13的输出以相当于手动变速器12输入轴转速的速度NI旋转。当离合器12完全接合时，将大体没有穿过离合器13的滑移，因此离合器输入和输出速度是相同的，发动机转速与变速器12的输入速度相等(Ne = N1)。
[0038]在这种情况下，变速器12通过动力传动系统16驱动机动车辆5的前轮6，然而应当领会本发明同样适用于全轮驱动和后轮驱动机动车辆。
[0039]提供电子控制器20以响应于若干输入14、15、17、18、19来控制发动机10的操作。
[0040]第一输入是发动机速度传感器14,其给电子控制器20提供表明发动机速度(Ne)的信号。
[0041]第二输入是选定档位传感器(SGS) 15，其给电子控制器20提供输入，该输入至少表明当前接合的档位，在某些情况下也表示尚待接合的档位。
[0042]第三输入是离合器踏板位置传感器17，其提供表明当前离合器踏板位置(Cp)的输入。在本示例中，使用离合器踏板位置推断离合器13的接合状态，然而应当领会，其他推断离合器接合状态的方法也可以使用，例如分离轴承位移传感器或在液压致动离合器13的情况下的系统压力传感器。优选方法是使用离合器踏板位置传感器17，因为它价格划算，也因为这样的传感器已经普遍存在被用于其他控制功能。
[0043]第四输入是车速传感器18，其在此情况下是防抱死制动系统常用的传感器，但是可以是任何类型的用于检测动力传动系统中变速器12下游转速的传感器。
[0044]第五输入油门踏板位置传感器19，其用于提供来自于机动车辆5驾驶员的需求转矩Td的输入。
[0045]在本示例中，基于选定的传动比和车速推断变速器12输入轴的转速N1，但是在其他实施例中，可提供单独的转速传感器。
[0046]在正常使用过程中，电子控制器20将响应于如通过油门踏板传感器19传输的驾驶员转矩需求来控制发动机10。在此情况下，发动机10是柴油发动机机，因此，如果需要较多的转矩，可以改变燃料喷射系统11供应的燃料量和向发动机的燃料喷射定时以满足所要的需求。在使用火花点火发动机的情况下，可以采用不同的方法改变发动机的转矩输出，这是本领域中公知的。
[0047]电子控制器20包括离合器滑动控制器(CSC) 25，其功能是在离合器13接合阶段限制离合器13的能量耗散量。
[0048]可操作电子控制器20以在离合器13接合过程中调节发动机10的转矩需求，以便减小发动机骤然从而限制离合器13中即将耗散的能量量。在一个实施例中电子控制器20包括转矩控制器，在图1b中图解示出，其作用是如果需求转矩Td引起高于合适的发动机速度Ne的速度，消减源于油门位置传感器19的驾驶员转矩需求TD。目标发动机速度通过CSC25设定，转矩需求削减功能也可以并入成为CSC25的一部分。
[0049]图1b所示的转矩限幅器(torque clipper)中，如果当前发动机转速高于CSC25设定的目标发动机转速乂，将当前转矩需求水平TEto减小δ。如果当前发动机转速不高于CSC25设定的目标发动机转速乂，那么使用驾驶员需求转矩TD。δ值可以是定值或可变值。在可变值的情况下，S值可以是基于当前发动机转速和目标发动机转速之间的差。
[0050]CSC25的操作如下，当来自离合器踏板传感器17的信号表明离合器13是分离状态并且来自SGS15的信号表明选定档位时，可操作CSC25以针对当前离合器踏板位置Cp为发动机10设定发动机目标转速Ντ。
[0051]图5以图解形式依照其和离合器踏板位置Cp的关联显示出了不同离合器接合状态。
[0052]在离合器踏板位置第一区，离合器踏板23被称为释放(R)。在释放区，离合器13总是接合状态。
[0053]在离合器踏板位置第二区，离合器踏板被称为下压(P)。在下压区，离合器13从接合状态变成分离状态。离合器13的“咬点”(bite point)常常出现在下压区。由于离合器13部分接合状态，大多数发热滑移出现在下压区。
[0054]在离合器踏板位置第三区，离合器踏板被称为压低(D)。在压低区，驾驶员已经将离合器踏板从它的正常静止位置移动了较大量，在压低区，离合器13总是分离状态。在压低区，因为离合器13是分离状态，离合器13中将没有热量产生。
[0055]在一个例子中，对于释放区，相关的离合器踏板百分比限制是总的离合器踏板行程的O到20%，对于下压区，相关的离合器踏板百分比限制是总的离合器踏板行程的20%到85%，对于压低区，相关的离合器踏板百分比限制是总的离合器踏板行程的85%到100%。咬点出现在75%的离合器踏板位置。应当领会在咬点和压低区的起点之间发生离合器滑移但是传送的转矩不足以使机动车辆5移动。
[0056]“R” “P” “D”区被设定为离合器位置传感系统校准过程的一部分，并且给出的数值仅仅是可能校准数值的例子。
[0057]因此，当离合器踏板传感器17表明离合器踏板位置Cp是压低状态，SGS15表明档位是接合状态，可以推断当离合器13随后接合时热量会被耗散，因此CSC25被激活以限制离合器13中的能量耗散量。
[0058]在接合过程中，CSC25为发动机10确定目标发动机转速NT。这是通过使用当前车辆速度和选定的传动比产生变速器12输入轴的输入速度NI的预测值做到的。然后预测的输入速度NI与基于当前离合器踏板位置CP的转换速度NLSL结合使用以产生一个目标离合器滑移速度值NTSL。转换速度NLSL基于离合器踏板位置CP变化。
[0059]因此，目标尚合器滑移速度NTa = (Nj+Nlsl)。
[0060]应当领会，离合器踏板位置Cp和转换速度Ni之间的关系可以是任何想要的关系。
[0061]Nlsl值可以以查询表的方式存储为离合器踏板位置Cp和转换速度Ni之间的关系或可以使用算法重复计算。
[0062]如果系统只有一个CSC25，那么目标离合器滑移速度值NTa用作目标发动机转速Nt。
[0063]一旦CSC25产生Nt的值，电子控制器20就使用此值来控制对发动机10的转矩需求Te以便朝着目标发动机转速Nt驱动发动机转速Ne。在驾驶员的转矩需求Td产生低于目标发动机转速Nt的发动机转速Ne的情况下，其将直接用于控制发动机10。然而，如果当前驾驶员转矩需求Td产生高于目标发动机转速Nt的发动机转速，驾驶员转矩需求Td会被修改和削减以便允许发动机转速收敛于目标发动机转速Ντ。
[0064]应当领会，发动机转速Ne不一定等于目标发动机转速Ντ，因为对于发动机10快速到足以跟随目标发动机转速Nt的变化地减速是不可能的，但是尽管如此发动机转速Ne将被目标发动机转速Nt限制从而通过减小离合器13两端的速度差来限制离合器13即将耗散的能量量。
[0065]当CSC25活跃时,发动机10对于驾驶员过多的转矩需求将会是反应迟钝的,这会造成发动机转速Ne超过目标发动机转速Ντ。这样在离合器接合过程中避免了发动机转速Ne骤然，因此耗散的能量将会少于如果允许发生骤然时的能量。
[0066]离合器踏板位置Cp和发动机转换速度Ni之间的关系在整个离合器踏板行程范围内会不断改变。然而，优选的是，规定目标发动机转速Nt和输入轴转速N1之间较小的差，例如为50Rpm，即使当离合器踏板位置在释放区。应当领会，最终发动机转速Ne将会等于输入轴转速N1，这将会在当离合器踏板位置Cp处于释放区时发生。这是因为CSC25只提供目标发动机转速Ντ，并不设定真实的发动机转速Ne。
[0067]应当领会，目标发动机转速乂不是一个固定值而是基于离合器踏板位置Cp和变速器12当前输入速度N1循环更新的。
[0068]在本示例中电子控制器20进一步包括启动控制器28，但是在其他的实施例中可能只包括CSC25。
[0069]启动控制器28的功能是为发动机10产生目标启动速度NTy旨在提供离合器13中具有低能量耗散的良好启动。启动控制器28设定的目标启动转速Ne是这样的，使用低于目标启动速度Ni的发动机转速可能会导致启动失败，要么是由于不良的加速要么是发动机10的停转。
[0070]应当领会，所示的结构本质上是示例性的，CSC25和启动控制器28可以是分离的单元，不必是单一电子控制器的一部分，这些控制器的功能可以以其他方式来产生。进一步地，应当领会CSC25和启动控制器28的功能可以以软件的方式提供，并且可以不是物理实体。
[0071 ] 图2a至2c示出了典型的动力降档和如何操作滑动控制器CSC25以限制离合器13中的能量耗散。
[0072]图2c中线“A”是代表性的没有速度控制的发动机转速，线“B”是CSC25设定的目标发动机转速Nt (Nt = Ntsl)，线N1是变速器12的输入速度。真实发动机转速Ne接近于但不一定与“B”重合。应当领会，图2a至2c本质上是示例性的，未必代表真实动力降档。
[0073]在时间“0”，离合器踏板23从它的静止位置朝完全压低位置移动，并且离合器状态从完全接合变成完全分离。
[0074]在时间“1”，当离合器13完全分离时(在压低区)选定较低的档位，CSC25被激活，在这种情况下，设定目标发动机转速Nt = N^SOORpm0
[0075]在时间“ I ”和时间“2”之间，离合器踏板23从压低区被释放，在时间“2”进入下压区，并且，离合器状态从分离变成部分接合状态，在时间“3”到达“咬点”(BP)。在示出的例子中，目标发动机转速值Nt将在这段时间内保持NfSOORpm不变。在其他的例子中一旦离合器踏板进入下压区，输入速度N1和目标发动机转速值Nt之间的关系将会不断变化。
[0076]在时间“4”，离合器踏板23仍然处于下压区，但是离合器13几乎完全接合。从此离合器踏板位置直到离合器踏板完全释放，CSC25设定发动机转换速度Ni为一个超过当前变速器12的输入轴速度N1的恒定速度(50Rpm)，因此目标发动机转速值Nt追随输入速度N1但是被设定为高于50Rpm。
[0077]在时间“2”和时间“4”之间，离合器踏板位置Cp处于下压区，并且离合器13接合。
[0078]在时间“5”离合器13进入释放区，在时间6，离合器13完全接合，并且发动机转速Ne与输入轴转速N1同步。
[0079]要注意的是，随着时间推移从时间“2”到时间“4”，目标发动机转速Nt和变速器12的输入轴速度N1之间的差逐渐减小以提供可控的平稳的换档。
[0080]假设发动机转速Ne与目标发动机转速Nt始终相等，实际未必如此，这是由于真实发动机转速不是被直接控制的，因为对于非滑动控制的情况离合器13中耗散的能量与线“A”和“N/’封闭的面积有关，对于滑动控制的情况离合器13中耗散的能量与线“B”和“N/’封闭的面积有关。因此，离合器13中能量耗散减小的量大体等于线“B”以上被线“A”和“B”限制的面积(实际上是被真实发动机速度NE(未示出)和线“A”限制的)。
[0081]因此与无限制的发动机转速情况相比，实现了离合器13中耗散的能量显著减小，这种较低的能量耗散导致较低的离合器温度和较小的离合器磨损。
[0082]图3a至3c’示出了典型的从静止状态的启动和滑动控制器CSC25如何用于减小或限制离合器13中的能量耗散。
[0083]图3c和3c’中线“A”是代表性的没有滑动控制的发动机转速，线“B”是在启动过程中发动机10的目标发动机转速Nt，线“C”是离合器滑动控制器25产生的目标发动机转速NTa，线N1是变速器输入速度。应当领会，图3a至3c’本质上是图示性的，未必代表真实启动。
[0084]在时间“0”，离合器踏板23处于释放区，开始从它的静止位置朝完全压低位置移动。因为在这一时间点车辆速度为零，电子控制器20推断需要从静止状态启动车辆5的功倉泛。
[0085]在时间“O”和时间“ I ”之间，离合器状态从接合变成分离，离合器踏板23在时间“O”和时间“ I”之间的某一点移动到完全压低位置。
[0086]在时间“1”，当离合器13完全分离时，选定启动档例如第一档，且离合器滑移控制器25和启动控制器28开始运作。
[0087]CSC25设定目标发动机转速NTSl等于NI+300Rpm，因为在这个时间段N1 = 0，所以Ntsl = 300Rpm，启动控制器28设定目标启动速度NTL，其在这种情况下为1200Rpm，但是在实践中将会是一系列速度值。发动机10的目标发动机转速Nt被设定为N。或NTa的最大值，在这种情况下导致目标发动机转速Nt = 1200Rpm。为达到这个目标发动机转速发动机10将开始加速，在此情况下在时间“3”对应于离合器13达到咬点的时间时达到。
[0088]在时间“2”，离合器踏板23进入下压区，离合器踏板23部分接合，但是咬点(BP)没有达到，从时间“ I ”到时间“3” Nt, Ntl和NTa的值保持不变。
[0089]在时间“3”，离合器踏板23已经从压低区移动到下压区，离合器状态从分离变成部分接合状态，其被称为驱动开始发生的“咬点”。
[0090]在时间“ 3 ”和时间“ 4 ”之间目标启动速度值~保持不变，但是目标离合器滑动速度值NTa随着变速器输入速度N1的增加而增加,但没有输入速度N1增加速度快，因为在这个时间段CSC25的操作就是使目标离合器滑移速度NTa收敛于输入速度N1。因为NTJNTa，目标发动机转速Nt仍然与Ni相等。
[0091]在时间“4”离合器13几乎接合，目标发动机速度Nt仍然根据启动控制器28设定的目标启动速度值Ni处在一个确定为启动的最佳速度值。
[0092]在时间“4”离合器踏板23仍然处于下压区但是离合器13几乎完全接合。从此离合器踏板位置直到离合器踏板完全释放，发动机转换速度Ni被CSC25设定为大于变速器12的当前输入轴转速N1的恒速(50Rpm)，因此目标发动机转速NTa追随输入转速N1但被设定为高于50Rpm。
[0093]发动机转速Ne与输入轴转速N1不是完全同步，滑移控制器25产生的目标离合器滑移速度NTa仍然低于启动控制器28设定的目标发动机速度Ντ。
[0094]因此，在时间“4”，输入转速N1和离合器踏板位置Cp之间的关系改变，以致于对于位移等于或小于此的离合器踏板位置CP，50Rpm的恒定速度差针对目标离合器滑移速度NTa被设定。应当领会，这种变化可能发生在另一个离合器踏板位置，且与事实无关，这种情况下，驾驶员在此时点使用相同离合器位置开始踩下离合器踏板23。
[0095]在时间“5”，离合器13移动到释放区并且完全接合，发动机转速Ne与输入轴转速N1在时间“6”同步。
[0096]在时间“4”和时间“5”之间的区域，目标发动机转速Nt从启动控制器28设定的目标Ni变成CSC25设定目标转速NTa，因为在这个时间段的某一点源于CSC25的目标转速Ntsl超过源于启动控制器28的目标转速
[0097]启动控制器28的操作是为了试图和维持发动机转速Ne在选择的上限和下限之间，以提供具有最低的多余能量产生的最佳启动。
[0098]如果CSC25单独用于车辆启动，那么发动机10很可能停转或非常缓慢地加速，因为基于发动机转换速度Ni和N1的目标转速NTa低于成功启动机动车辆5需要的发动机转速Ne。
[0099]然而，如果单独使用启动控制器28，那么这将在启动的最后Ne = N1时抑制发动机转速Ne从而限制机动车辆5的加速。
[0100]图3c’是图3c所示的面积“X”的放大图，参照图3c’可以很好地理解结合两个控制器25和28的作用。
[0101]发动机目标转速Nt的控制基于使用源于启动控制器28的较高的发动机转速值Ni和源于滑动控制器25的发动机目标转速NTa。
[0102]因此图3c’上点“P”的左边，两个速度限制NTa和~中较高的是NTy因此发动机转速目标转速Nt设定在这个水平。
[0103]发动机转速启动限制N。要么是机动车辆5预先确定的定值要么是基于机动车辆5的当前状态(例如它的重量及它是否在上坡、下坡或平地)来确定。
[0104]点“P”的右边，CSC25产生的发动机速度限制NTa值大于源于启动控制器28的启动速度限制NTy因此其用作目标发动机转速Ντ，而不是目标启动速度NTp
[0105]应当领会，如果只使用启动速度限制Nw那么假设启动控制器28被激活并且当发动机转速Ne和变速器12输入转速N1之间有正的速度差时它保持激活，发动机10不能加速到速度Ni之上。
[0106]因此，如果由于驾驶员踩下离合器踏板23有滑移发生，发动机转速Ne将永远不会与输入转速N1相等，并且在离合器23中将有能量耗散直到驾驶员完全释放离合器踏板23。然而，通过使用CSC25，能够继续加速同时保持仅有少量滑移，从而提供具有好的加速且在离合器23中没有过多的能量耗散的启动阶段平稳结束。因此在这此情况下驾驶员踩下离合器不限制车辆5加速到与使用目标启动速度N。时相同的程度。
[0107]如前所述，CSC25产生的转换速度Ni随离合器踏板位置Cp变化。
[0108]如前所述，实现了离合器13中能量耗散显著减小，这将导致较低的离合器温度和较小的离合器磨损。
[0109]图4示出了动力升档的典型图。离合器位置和换档图已被省略，但其与图2a和2b所示的类似，除了图2b的情况中换档是升档而不是降档。
[0110]图4中线“A”是代表性的没有速度控制的发动机转速，线“B”是在换档过程中发动机10的目标发动机转速Nt，线N1是变速器输入速度。应当领会，图4本质上是图示性的，未必代表真实换档。
[0111]在时间“0”，离合器踏板23从它的静止位置朝完全压低位置移动，离合器状态从接合变成分离。
[0112]在时间“1”，当离合器13分离时，完全选定高档位，由于较高的传动比输入轴转速N1下降，因为车辆开始减速。
[0113]在时间“I”当选定档位时CSC25被激活，开始尝试和驱动发动机转速Ne以达到目标发动机转速Nt。
[0114]当离合器踏板23从压低区向下压区转变时，也就是说，在时间“ I”和时间“2”之间时，转换发动机转速限制NlSl设定为300Rpm，因此目标发动机转速乂是3001^111，高于当前输入轴转速N1并且追随所示的输入轴转速N1。
[0115]在时间“3”，离合器踏板23处于下压区且离合器状态是部分接合状态，其被称为驱动开始发生的“咬点”。转换速度Ni此时基于离合器踏板位置Cp变化直到时间“4”，离合器13几乎接合且转换速度Ni之后被CSC25保持在高于当前变速器12的输入轴转速N1的恒定值直到接合结束。
[0116]在时间“5”，离合器13接合且离合器踏板位置进入释放区，在时间“6”，离合器踏板23完全释放且发动机转速Ne将与输入轴转速N1同步。
[0117]在时间“I”和时间“6”之间CSC25被激活且将朝线“B”表示的目标发动机转速Nt
减小发动机转速Ne。
[0118]如前所述，对于没有滑移控制的情况，离合器13中的能量耗散与线“A”和“队”封闭的面积直接相关，对于有滑移控制的情况，离合器13中的能量耗散与线“B”和“N/’封闭的面积直接相关。事实上应是被真实发动机转速Ne和N1限制的面积，但是因为发动机转速Ne与目标发动机转速Nt接近，被线“B”和“N/’限制的面积是好的近似值。
[0119]因此离合器13能量耗散减小的量等于线“B”以上被线“A”和“B”限制的面积，其为离合器13中的能量耗散显著减小，将导致较低的离合器温度和较小的离合器磨损。
[0120]应当领会，相对于离合器踏板位置CP，转换速度Ni可以以任何方式变化，只要目标离合器滑移速度NTa和输入速度N1之间的差值随着离合器踏板从下压区移动到释放区而减小。
[0121]特别参考图6，示出了一种针对离合器接合过程中摩擦离合器能量耗散量的方法的第一实施例100，特别适合在动力接通的换档情况下使用。
[0122]该方法开始于框110，然后前进到框120，其中检查变速器12中的档位是否接合且离合器13是否分离。
[0123]如果离合器踏板位置Cp表明离合器13没有分离或是当前没有档位接合，那么该方法围绕框120循环。应当领会，为确定变速器12的输入转速N1,档位必须接合，除非提供单独的速度传感器，进一步应当领会，当变速器12处于空档时，离合器13中大体没有能量耗散。
[0124]如果框120的条件得到满足，该方法前进到框130，其中确定变速器12的当前输入转速队。应当领会，这可以使用传感器直接测量或是使用当前选定的传动比和变速器12和道路之间的有效传动由车速得到。
[0125]该方法从框130前进到框140，其中根据离合器踏板位置Cp确定当前离合器接合状态。
[0126]然后，在框150，Cp值用于确定当前目标发动机转速Nt值。和前面讨论的一样，目标发动机转速Nt是基于当前输入转速N1和CSC25产生的基于离合器踏板位置Cp的值Ni的结合。
[0127]因此，目标发动机转速Nt = Ntsl = (N^Nlsl)。
[0128]这就是说，在这种情况下，因为只产生目标离合器滑移速度NTa，其被用作目标发动机转速Nt。
[0129]继续从框150前进到框160，其检查看发动机速度传感器14检测到的当前发动机转速Ne是否高于目标发动机转速Ντ。
[0130]如果当前发动机转速Ne不高于目标发动机转速乂，该方法推到框180，其中检查当前发动机转速Ne是否与当前输入转速N1相等，如果相等，该方法100在框190结束，但是如果不相等，该方法返回至框130。
[0131]如果在框160发动机速度传感器14检测到的当前发动机转速Ne确定高于目标发动机转速Nt，该方法推到框170。
[0132]在框170电子控制器20朝着目标发动机转速Nt控制发动机10。在多数情况下，这将包含衰减或减小驾驶员转矩需求以便允许发动机10以被动的方式减速，但是也可能包含主动的发动机制动例如通过附加的发电机或压缩机或通过关闭节流阀或排气制动来给发动机10施加载荷。
[0133]该方法从框170返回框130，后面的框被再次执行。
[0134]应当领会，在接合过程中目标发动机转速Nt不是恒定的，相反地是循环更新的，目标离合器滑移速度值NTa的变化也是如此。此循环更新的循环时间可能为约10ms。
[0135]特别参照图7，示出了一种限制离合器接合过程中摩擦离合器中能量耗散量的方法的第二实施例200，特别适合在车辆启动情况下使用。
[0136]该方法开始于框210，然后前进到框215，其中检查变速器12中的档位是否接合且离合器13是否分离。
[0137]如果离合器踏板位置Cp表明离合器13没有分离或是当前没有档位接合，那么该方法围绕框215循环。应当领会，为确定变速器12的输入转速N1,档位必须接合，除非提供单独的速度传感器，进一步应当领会，当变速器12处于空档时，离合器13中大体没有能量耗散。
[0138]如果框215的条件得到满足，该方法前进到框220，其中基于要么是存储的参数要么是通过直接计算设定目标发动机启动转速Np可以设定一系列的目标启动速度以提供具有离合器13中低能量耗散的成功启动。
[0139]该方法从框220前进到框230，其中确定当前变速器12的输入转速队。应当领会，这可以使用传感器直接测量或是使用当前选定的传动比和变速器12和道路之间的有效传动由车速得到。在这种情况下，在框230基于离合器踏板位置传感器17的输出确定当前离合器踏板位置CP，然而这也可以单独确定。
[0140]该方法从框230前进到框240，其中当前离合器踏板位置Cp与当前输入转速N1结合使用以广生目标尚合器滑移速度值NTSIj。Ntsl = (Nj+Nlsl) ο
[0141]然后在框250，启动控制器28的~值与从CSC25获得的NTa值比较。
[0142]如果~值高于NTa值，那么~值用作目标发动机转速Ντ，如框260所示，否则NTa值用作目标发动机转速Nt，如框270所示。
[0143]该方法从框260前进到框265，以检查当前发动机转速Ne是否与变速器12的当前输入转速N1大体相等，如果相等，该方法200在框290结束。应当领会，发动机转速Ne和输入转速N1之间可能有微小差值，此测试是检查发动机10和变速器12是否同步，意味着不再需要滑移控制。
[0144]如果在框265确定当前发动机转速Ne与变速器12的当前输入转速N1不相等，该方法返回至框230，后面的框被再次执行。
[0145]返回至框270，该方法从框270前进到框280，以检查当前发动机转速Ne是否与变速器12的当前输入转速N1大体相等，如果相等，该方法200在框285结束。
[0146]如果在框280确定当前发动机转速Ne与变速器12的当前输入转速N1不相等，该方法返回至框230，后面的框被再次执行。
[0147]在本示例的情况下，一旦设定目标启动速度Np在启动持续期间被保留。然而，在其他的实施例中，目标启动速度值会循环更新，目标离合器滑移速度值NTa也是如此。此循环更新的循环时间可能是大约10ms。
[0148]特别参照图8，其示出了如何结合图6和图7所示的方法以提供一种可用于要么是车辆启动要么是动力接通的换档的方法。
[0149]该方法300在框310确定车辆5是否正在移动，如果是前进到框320，其转移到图6中的框110，如果车辆没有正在移动，该方法从框310前进到框330，其转移到图7中的框
210。
[0150]应当领会，所示和所描述的方法在本质上是示例性的，本发明不限于所示和所描述的方法步骤或序列的确切结合。
[0151]总之，该方法至少部分基于离合器13的接合状态为发动机10提供了目标发动机转速Ντ。
[0152]当离合器13分离时，发动机10和变速器12的输入之间允许大的速度差(Ne-Ni)，但是，当离合器13接近完全接合时，允许的速度差(Ne-Ni)减小。
[0153]优选地，目标发动机转速Nt和输入转速N1之间小的正差被保留即使当离合器13完全接合，以提供接合最后阶段的真实感觉。
[0154]通过基于离合器接合状态减小发动机10和变速器12的输入之间允许的速度差(Ne-Ni),提供了更平稳地转变，存在更低的动力传动系统颤动风险。
[0155]本领域技术人员可以领会，尽管本发明通过举例的方式参照一个或多个实施例进行了描述，但是其不限于本发明所公开的实施例，在不脱离所附权利要求限定的本发明范围的情况下，可以构造供替换的实施例。
【权利要求】
1.一种在驱动地连接发动机和变速器的道路机动车辆摩擦离合器接合过程中同时变速器挂上适当档位时限制该离合器中的能量耗散量的方法，其特征在于，所述方法包括产生目标发动机转速和基于目标发动机转速控制发动机，其中目标发动机转速是根据当前变速器输入转速和基于离合器接合状态的转换速度的结合的目标离合器滑移速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，转换速度随着离合器接合状态在离合器接合状态是分离时的最大值和离合器接合状态是完全接合时的最小值之间变化。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，控制发动机以使当前发动机转速匹配目标发动机转速。
4.根据权利要求1到3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括产生用于从静止状态启动道路机动车辆的发动机启动转速，目标发动机转速是目标发动机启动转速和目标离合器滑移速度的最大值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，目标发动机启动转速是预计能产生具有离合器中的低能量耗散的车辆启动的最低发动机转速。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，目标发动机启动转速是预计能产生具有离合器中的低能量耗散的车辆启动的一系列发动机转速之一。
7.根据权利要求1到6中任意一项所述的方法，其特征在于，离合器接合状态是基于离合器踏板位置确定的。
8.—种在驱动地连接发动机和变速器的道路机动车辆摩擦离合器接合过程中同时变速器挂上适当档位时限制该离合器中的能量耗散的系统，其特征在于，所述系统包括用于控制发动机的电子控制器和用于产生目标发动机转速的离合器滑移控制器，该目标发动机转速用于基于目标发动机转速控制发动机，其中目标发动机转速是根据当前变速器输入转速和基于离合器接合状态的转换速度的结合的目标离合器滑移速度。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，电子控制器控制发动机转速以匹配目标离合器滑移速度。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，变速器具有由离合器驱动的输入，离合器通过离合器踏板操作，离合器踏板位置传感器用于确定离合器接合状态，目标离合器滑移速度是根据当前变速器输入转速和基于离合器踏板位置的转换速度的结合。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，转换速度在离合器踏板完全压下时的最大值和离合器踏板完全释放时的最小值之间变化。
12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括产生用于从静止状态启动车辆的目标发动机启动转速的启动控制器，目标发动机转速是目标发动机启动转速和目标离合器滑移速度的最大值，发动机基于目标发动机转速通过电子控制器控制。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，启动控制器产生的目标发动机启动转速是预计能在离合器中低能量耗散情况下产生车辆成功启动的最低发动机转速。
14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，启动控制器产生的目标发动机启动转速是预计能在离合器中的低能量耗散情况下产生车辆成功启动的一系列发动机转速之一。
15.—种道路机动车辆，其特征在于，具有如权利要求8到14中任意一项所述的系统。
16.一种在驱动地连接发动机和变速器的机动车辆摩擦离合器接合过程中限制该离合器中的能量耗散量的方法，其特征在于，实质与参照附图所描述的一致。
17.—种在驱动地连接发动机和变速器的机动车辆摩擦离合器接合过程中限制该离合器中的能量耗散量的系统，其特征在于，实质与参照附图所描述的一致。
18.—种道路机动车，其特征在于，实质与参照附图所描述的一致。
【文档编号】B60W10/02GK104417534SQ201410440664
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】尼古拉斯·达什伍德·克里斯普, 塞米·菲利蒙·彼得里迪斯 申请人:福特全球技术公司