用于定义离合器滑移点位置的方法

技术领域

本发明涉及一种用于定义变速箱中的离合器的离合器滑移点位置的方法。本发明还涉及用于变速箱的控制单元、变速箱、车辆、计算机程序和/或计算机可读介质。

本发明可以应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车和建筑设备。尽管本发明将针对重型卡车进行描述，但是本发明不限于这种特定的车辆，而是也可以用于其它车辆，例如轻型卡车、铰接式运输机、挖掘机、轮式装载机和挖掘装载机。

背景技术

在车辆变速箱(也称为变速器)中，为了能够在例如起步和换档期间精确地控制离合器，估计离合器滑移点位置可能非常重要。这对于通常用于例如卡车中的自动机械变速器(AMT)尤其重要。

离合器滑移点位置通常是传递小的限定扭矩(例如30Nm)的离合器位置。在这个位置之外，离合器可以被认为是脱离的，并且可以传递低于30Nm的扭矩。在该位置内，扭矩将根据已知特性增加。

当离合器从脱离位置朝向接合位置缓慢移动时，通常通过监测变速箱输入轴的加速度来估计离合器滑移点位置。然而，已经认识到，这种方法可能不总是提供离合器滑移点位置的可靠估计。

鉴于上述情况，期望提供一种用于定义变速箱中的离合器的离合器滑移点位置的改进方法。

发明内容

鉴于以上所述，本发明的目的是提供一种用于定义变速箱中的离合器的离合器滑移点位置的改进方法，该方法至少在某些方面减轻了现有技术的至少一个缺点，和/或至少提供了有用的替代方案。

据本发明的第一方面，该目的通过根据权利要求1的方法来实现。根据本发明的第二方面，该目的通过根据权利要求7的控制单元来实现。根据本发明的第三方面，该目的通过根据权利要求13的变速箱来实现。根据本发明的第四方面，该目的通过根据权利要求16的车辆来实现。根据本发明的第五方面，该目的通过根据权利要求17的计算机程序来实现。根据本发明的第六方面，该目的通过根据权利要求18的计算机可读介质来实现。

根据其第一方面，该目的通过一种用于定义变速箱中的离合器的离合器滑移点位置的方法来实现，其中变速箱包括输入轴，并且其中输入轴被布置成由制动装置制动，该方法包括：

-当离合器完全脱离时，确定离合器是否拖曳；

-当确定离合器拖曳时，应用具有预定制动扭矩的制动装置，使得输入轴不旋转；并且此后：

-将离合器从完全脱离位置朝向接合位置移动；

-确定输入轴何时开始以指示输入轴旋转速度的预定旋转值旋转；

-记录当达到预定旋转值时离合器所定位的离合器位置；

-使用离合器的离合器传递特性、预定制动扭矩和所记录的离合器位置来定义离合器滑移点位置。

关于离合器的表述“拖曳”在这里意味着：即使离合器完全脱离，变速箱的输入轴也开始旋转或变速箱的输入轴也旋转。

离合器传递特性是特定离合器的已知特性。技术人员很清楚特定离合器有特定的离合器传递特性。

通过提供在此公开的本发明，实现了一种用于定义变速箱中的离合器的离合器滑移点位置的改进方法。更具体地说，已经发现，一些离合器可以将扭矩一直传递到脱离位置，包括脱离位置，导致拖曳扭矩，并且该拖曳扭矩可能高于变速箱中的内部损失。在这种情况下，变速箱输入轴将立即开始旋转，并且当到达实际离合器滑移点位置时，输入轴将与发动机同步。这将很难确定离合器滑移点。这样，通过提供本发明，通过应用具有预定制动扭矩的制动装置使得输入轴不旋转，可以更准确且迅速地进行随后的离合器滑移点位置估计。通过应用制动装置，可以确保输入轴不会由于例如较小的离合器拖曳扭矩而开始旋转。

可选地，离合器可以以预定速度从完全脱离位置朝向接合位置移动。从而可以进行更可靠且受控的离合器滑移点位置估计。

可选地，该方法还可以包括：

-在已经到达所记录的离合器位置之后，将离合器脱离到其完全脱离位置；

-再次应用制动装置；并且此后：

-释放制动装置；

-将离合器移动到所定义的离合器滑移点位置；

-确定输入轴的加速度以验证其对应于期望的滑移点扭矩。

因此，可以验证所定义的离合器滑移点位置对应于期望的滑移点扭矩，这意味着改进的且更可靠的方法。

可选地，离合器可以以对应于离合器最大移动速度或至少对应于离合器最大移动速度的70％、80％或90％的移动速度移动到所定义的离合器滑移点位置。因此，可以通过使用相对较高的移动速度来更迅速地进行验证。

仍然可选地，该方法可以还包括：

-如果所确定的输入轴的加速度太低使得其不对应于期望的滑移点扭矩，则对离合器滑移点位置进行朝向更接合的调整。

仍然可选地，该方法还可以包括：

-如果所确定的输入轴的加速度太高使得其不对应于期望的滑移点扭矩，则对离合器滑移点位置进行朝向更脱离的调整。

因此，考虑到离合器滑移点位置的上述两种调整中的任何一种，可以获得更精确的离合器滑移点位置。

根据本发明的第二方面，该目的通过一种用于变速箱的控制单元来实现，该变速箱包括输入轴和用于该输入轴的离合器，并且其中该输入轴被布置成由制动装置制动，其中该控制单元被配置成：

-当离合器完全脱离时，确定离合器是否拖曳；

-当确定离合器拖曳时，发出第一信号以应用具有预定制动扭矩的制动装置，使得输入轴不旋转；并且此后：

-发出第二信号以将离合器从完全脱离位置朝向接合位置移动；

-确定输入轴何时开始以指示输入轴旋转速度的预定旋转值旋转；

-记录当达到预定旋转值时离合器所定位的离合器位置；

-使用离合器的离合器传递特性、预定制动扭矩和所记录的离合器位置来定义离合器滑移点位置。

本发明第二方面提供的优点和效果与本发明第一方面提供的优点和效果非常相似。还应当注意，本发明第二方面的所有实施例都适用于本发明第一方面的所有实施例，并且可以与本发明第一方面的所有实施例组合，反之亦然。

可选地，控制单元可以配置成发出第二信号以便以预定速度将离合器从完全脱离位置朝向接合位置移动。

可选地，控制单元还可以被配置成：

-在已经到达所记录的离合器位置之后，发出第三信号以将离合器脱离到其完全脱离位置；

-发出第四信号以再次应用制动装置；并且此后：

-发出第五信号以释放制动装置；

-发出第六信号以将离合器移动到所定义的离合器滑移点位置；

-确定输入轴的加速度以验证其对应于期望的滑移点扭矩。

可选地，控制单元可以被配置成发出第六信号以便以对应于离合器的最大移动速度或者至少对应于离合器的最大移动速度的70％、80％或90％的移动速度将离合器移动到所定义的离合器滑移点位置。

可选地，控制单元还可以被配置成：

-如果所确定的输入轴的加速度太低使得其不对应于期望的滑移点扭矩，则对离合器滑移点位置进行朝向更接合的调整。

可选地，控制单元还可以被配置成：

-如果所确定的输入轴的加速度太高使得其不对应于期望的滑移点扭矩，则对离合器滑移点位置进行朝向更脱离的调整。

根据本发明的第三方面，该目的通过一种变速箱来实现，该变速箱包括输入轴和用于输入轴的离合器，并且其中输入轴被布置成由制动装置制动，并且该变速箱还包括根据本发明第二方面的任一实施例的控制单元。

本发明第三方面提供的优点和效果很大程度上类似于本发明第一方面提供的优点和效果。还应当注意，本发明第三方面的所有实施例都适用于本发明第一和第二方面的所有实施例，并且可以与本发明第一和第二方面的所有实施例组合，反之亦然。

可选地，变速箱可还包括用于测量指示输入轴旋转速度的值的传感器，其中传感器与控制单元通信联系。

可选地，制动装置可以是变速箱的变速箱制动器和/或不是变速箱一部分的辅助制动装置诸如马达制动器中的任何一个。

优选地，离合器布置成相对于车辆的动力单元(例如车辆的内燃发动机)或任何其它动力单元(诸如电动马达)与输入轴驱动地脱离和接合。

根据本发明的第四方面，该目的通过包括根据本发明第二方面的任一实施例的控制单元和/或根据本发明第三方面的任一实施例的变速箱的车辆来实现。

本发明第四方面提供的优点和效果与本发明第一方面提供的优点和效果非常相似。还应当注意，本发明第四方面的所有实施例都适用于本发明第一、第二和第三方面的所有实施例，并且可以与本发明第一、第二和第三方面的所有实施例组合，反之亦然。

根据本发明的第五方面，该目的通过一种计算机程序来实现，该计算机程序包括程序代码装置，所述程序代码装置用于当所述程序在计算机上运行时执行本发明第一方面的任何实施例的步骤。

根据本发明的第六方面，该目的通过携带计算机程序的计算机可读介质来实现，该计算机程序包括程序代码装置，所述程序代码装置用于当所述程序产品在计算机上运行时执行本发明第一方面的任何实施例的步骤。

附图说明

参考附图，下面是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。

在附图中：

图1示出了根据本发明示例性实施例的车辆的侧视图；

图2示出了根据本发明示例性实施例的方法的流程图；

图3示出了举例说明本发明实施例的示意图；并且

图4示出了根据本发明示例性实施例的变速箱的示意图。

附图显示了本发明的示意性实施例，因此不一定按比例绘制。应当理解，所示出和描述的实施例是示例性的，并且本发明不限于这些实施例。还应当注意，为了更好地描述和说明本发明，附图中的一些细节可能被夸大了。除非另有说明，否则在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。

具体实施方式

图1示出了重型卡车100形式的车辆。卡车100包括根据本发明示例性实施例的变速箱1，变速箱1驱动地连接到内燃发动机ICE。变速箱1可以例如是如图4所示的变速箱。尽管示出了内燃发动机ICE，但是本发明也适用于其它动力单元及其组合，例如驱动地连接到变速箱1的一个或多个电动马达。在该实施例中，变速箱1连接到推进轴50，推进轴50被配置成将扭矩传递到后轮40。尽管示出了卡车1，但是本发明适用于任何类型的车辆，例如公共汽车、建筑设备车辆、客车等。

特别参考图2和图3，将描述根据本发明的第一方面的方法的示例性实施例。因此，图2示出了用于定义变速箱1中的离合器2(参见图4)的离合器滑移点位置X

流程图中所示的方法包括：

S1：当离合器完全脱离时，确定离合器2是否拖曳；

S2：当确定离合器2拖曳时，应用具有预定制动扭矩T

S3：将离合器2从完全脱离位置朝向接合位置移动；

S4：确定输入轴3何时开始以指示输入轴3的旋转速度的预定旋转值旋转；

S5：记录当达到预定旋转值时离合器所具有的离合器位置X

S6：使用离合器2的离合器传递特性C

图3所示的离合器传递特性C

通过使用离合器2的离合器传递特性C

离合器2优选地以预定速度(例如预定数目的毫米每秒(mm/s))从完全脱离位置朝向接合位置移动。

除了上述步骤之外，该方法还可以包括在已经到达所记录的离合器位置X

-释放制动装置4；

-将离合器2移动到所定义的离合器滑移点位置X

-确定输入轴3的加速度以验证其对应于期望的滑移点扭矩T

离合器2可以以对应于离合器2的最大移动速度或至少对应于离合器的最大移动速度的70％、80％或90％的移动速度移动到定义的离合器滑移点位置X

此后，可以执行以下操作：

-如果所确定的输入轴3的加速度太低使得其不对应于期望的滑移点扭矩T

此外，还可以执行以下操作：

-如果所确定的输入轴3的加速度太高使得其不对应于期望的滑移点扭矩T

图4示出了根据本发明示例性实施例的变速箱1的示意图。根据本发明第二方面的实施例，变速箱1连接到控制单元10。所示的变速箱1是用于卡车的自动机械变速器(AMT)，并且包括离合器2、输入轴3、副轴6、多组相互啮合的齿轮7、8、9、11和范围齿轮12。如图1所示，离合器2适于相对于例如内燃发动机ICE与输入轴3驱动地脱离和接合。变速箱1还包括制动装置4，该制动装置4在这里连接到副轴6，由此输入轴3被布置成由制动装置4制动。变速箱1还包括传感器5，用于测量指示输入轴3的旋转速度的值。传感器5例如可以是速度传感器或对经过传感器的齿轮的嵌齿轮数目进行计数的传感器。制动装置4连接到控制单元10并适于由控制单元10控制。传感器5也与控制单元10通信联系。

控制单元10被配置成：

-当离合器完全脱离时，确定离合器2是否拖曳；

-当确定离合器2拖曳时，发出第一信号以应用具有预定制动扭矩T

-发出第二信号以将离合器2从完全脱离位置朝向接合位置移动；

-确定输入轴3何时开始以指示输入轴3的旋转速度的预定旋转值旋转；

-记录当达到预定旋转值时离合器所具有的离合器位置X

-使用离合器的离合器传递特性Ctc、预定制动扭矩T

控制单元10可以被配置成发出第二信号以便以预定速度将离合器2从完全脱离位置朝向接合位置移动。

控制单元10可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一种可编程设备。控制单元10还可以或替代地包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件或数字信号处理器。在控制单元10包括可编程设备(例如上述的微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器)的情况下，处理器还可以包括控制可编程设备的操作的计算机可执行代码。控制单元10可以包括嵌入式硬件，有时带有集成软件，其中硬件显示出紧密的物理关系。物理关系的示例是：安装在一个或几个电路板上的共享外壳和组件。应当注意，控制单元10可以由一个或多个连接的子控制单元或等同的计算机资源形成。

控制单元10还可以被配置成：

-在已经到达所记录的离合器位置X

-发出第四信号以再次应用制动装置4；此后：

-发出第五信号以释放制动装置4；

-发出第六信号以将离合器2移动到所定义的离合器滑移点位置X

-确定输入轴3的加速度以验证其对应于期望的滑移点扭矩T

控制单元10还可以被配置成发出第六信号以便以对应于离合器2的最大移动速度或者至少对应于离合器2的最大移动速度的70％、80％或90％的移动速度将离合器2移动到定义的离合器滑移点位置X

控制单元10还可以被配置成：

-如果所确定的输入轴3的加速度太低使得其不对应于期望的滑移点扭矩T

控制单元10还可以被配置成：

-如果所确定的输入轴加速度太高使得其不对应于期望的滑移点扭矩T

当车辆在车间进行例如维修时和/或当车辆静止不动(例如在驾驶员休息期间)时，可以优选地执行本文描述的方法。

应当理解，本发明不限于上述和附图中所示的实施例；更确切地，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求的范围内可以进行许多改变和修改。