离合器控制系统 本发明涉及一种用于汽车离合器的自动控制的离合器控制系统，该离合器把发动机与处于一个驾驶员操作的速比选择杆的控制之下的变速箱相联结，该控制系统包括一个电子控制单元，该单元控制车辆起动时的初次离合器接合、每次速比改变之后的离合器重新接合、移动变速杆以改变变速箱的工作速比时地分离、以及车辆开始停止时的离合器分离，响应于由当前发动机转速与由该控制单元生成的基准转速信号的比较得到的一个发动机转速误差信号来控制离合器接合的程度，将所述误差信号与当前离合器位置信号相比较以产生一个离合器动作信号。下文把这样一种离合器控制系统称为指定种类离合器控制系统。
该系统的例子在申请人以前的欧洲专利第0038113、0043660、0059035和0101220号以及欧洲申请第0566595号中描述。
如果操作者把发动机转速提高到超过空转转速然后把变速杆从空档移向一个接合齿轮则用指定种类控制系统可能出问题。这可能引起意外的驱动接合。
本发明的一个目的在于提供一种克服以上问题的指定种类控制系统。
于是根据本发明提供了一种指定种类离合器控制系统，其特征在于用于初次离合器接合的该基准信号是根据取最大值的原则从以下三个基准之一得出的：
一个与当前油门位置成比例的基准信号；
一个与当前发动机空转转速成比例的基准信号；或
一个等于所记录的发动机转速加补偿值的浮动基准信号。
于是，例如，如果操作者把发动机转速提高到(相当大地)超过空转转速然后移动变速杆以选择一个速比，则该系统记录一个该所提高发动机转速的瞬像，于是该浮动基准将是该三个基准中最大的并变成控制离合器接合的基准。于是直到操作者把发动机转速提高到超过当前浮动基准值之前将不发生离合器接合从而避免意外的驱动接合。
当操作者已经把发动机转速提高到超过当前浮动基准值时离合器开始传递转矩而发动机转速因而降低。这时发动机转速低于对于当前油门设定值的空载发动机转速(即在无载条件下对于给定的油门位置发动机以其运转的稳定转速)。
该系统配置成只要发动机转速低于对于当前油门设定值的空载发动机转速就线性地成斜坡降低该浮动基准。这促使离合器接合。
该系统还降低该浮动基准以跟踪当离合器不传递转矩时出现的发动机转速的任何下降，以致该浮动基准等于当前发动机转速加浮动基准补偿值。
一旦该浮动基准低于该油门基准，根据取最大的原则该油门基准变成控制性基准。该空转基准通过在该系统接通后定期监测空转转速来确定。找出最低空转转速的策略是在油门关闭时定期检查发动机转速并根据较低的极限寻找最低转速。
当离合器从动盘转速很低表明车辆已经停下来时，如果在加速踏板未被压下的同时发现空转转速升高，则修改(提高)所找出的最低空转转速。空转转速的这样一种升高是由配套的发动机管理系统响应于由空调之类辅助系统的接通所增加的发动机负载而提高空转转速所致。
本发明还提供一种指定种类离合器控制系统，其中当以下条件之一适用时即认为离合器接合已完成：
发动机转速处于离从动盘转速相差预定范围例如200转/分之内，发动机转速超过比如说1500转/分的第一预定值，而且这两个条件已适用比如说0.5秒的一个预定时间段，或者
车辆处于发动机运转而离合器完全接合的啮合中，或者
离合器接合超过预定的接合阈限(例如超过缸22的给定位置)而且从动盘转速超过第一预定阈限。
该控制系统在离合器接合完成时设定一个离合器脱开基准。此脱开基准决定随着车辆发动机转速下降而发生离合器分离的发动机转速值和分离速率。
该发明还提供一种指定种类离合器控制系统，其中当以下条件之一适用时即认为离合器脱开(即分离)：
从动盘转速已经降低到低于第二预定阈限(例如700转/分)，或者
如果未发生换档时发动机转速已经降低到低于第二预定值(例如700转/分)，或者
当从动盘转速低于第三预定阈限(例如1900转/分)时离合器未夹紧(没有完全接合)和当发动机减速时选择第一档。
此外根据本发明的其他方面，提供一种指定种类的离合器控制系统，其中当车辆发动机以超过预定速度减速时，该脱开基准被提高以致离合器将在较高的发动机转速下开始分离，从而防止发动机堵转等。
下面对照附图仅用例子描述本发明，这些附图中：
图1以原理图的形式表示实施本发明的指定种类离合器控制系统的总体配置；
图2以逻辑图的形式表示在运用本发明的控制系统中生成基准信号的主要步骤；以及
图3以流程图的形式表示该控制系统用来确定离合器接合与脱开的完成的准则。
对照图1，这示出一个带有起动机和配套的起动机电路10a的发动机10，该发动机通过摩擦离合器14经变速箱输入轴15与变速箱12相联结。在所述例子中，燃油通过油门16供入发动机，该油门包括一个由加速踏板19操作的油门阀18。本发明同样地适用于电子或机械注入燃油的汽油机或柴油机。
离合器14靠一个由从动缸22操作的释放叉20来动作。变速箱由一个经选择器连杆25与变速箱相连接的并且包括一个探测驾驶员作用在杆24上的力并产生指示改变速比意图的信号Vs的负载传感开关装置33的变速杆24来操作。一个电子控制单元36经过一个控制从动缸22的操作的液压控制器来控制离合器14的动作。控制单元36接收来自变速杆24的信号Vs和来自发动机转速传感器26的与发动机转速成比例的信号Ve。来自油门阀位置传感器30的与当前油门开度成比例的信号Vt和来自加速器位置传感器19a的加速踏板位置信号Va也供给控制单元36。控制单元36还接收来自齿轮位置传感器32的与当前所啮合速比相对应的齿轮信号Vg，来自从动缸位置传感器34的随着从动缸的位置而变化的信号Vc，以及与离合器从动盘转速成比例的来自实际上检测变速箱输入轴15的转速(等于离合器14的从动盘40的转速)的转速传感器42的信号Vdp。由于车辆的速度取决于从动盘的转速和齿轮的啮合，从动盘转速传感器42实际上起车辆速度传感器的作用，反之亦然。于是在某些场合未设置从动盘转速传感器42而根据变速箱速比和由例如可变磁阻式车辆速度传感器(未画出)给出的车辆速度来算出此转速。
由控制单元36操作一个油门控制器37，以致可以与加速踏板19无关地打开和关闭油门。
一个蜂鸣器50连接于控制单元36以便当出现某种车辆工况时向车辆操作者警报/指示。除了或代替蜂鸣器50可以使用一个闪光警报灯(未画出)。
控制单元36包括一个基准信号发生器60(见图2)，该发生器产生一个代表期望的发动机转速的基准信号Vr。此基准信号在比较器A中与来自发动机转速传感器26的实际发动机转速信号Ve相比较以产生一个误差信号E，该误差信号在比较器中与来自传感器34的离合器执行器位置信号Vc相比较以给出一个控制单元36向液压控制器38输出的离合器接合控制信号Vce。控制单元36以此一般方式的工作在例如申请人以前的欧洲专利0038113和0043660中更详细地描述。
除了控制离合器14的接合与分离之外，当其控制逻辑指示希望由驾驶员对加速器19的操作所设定的油门开度超过时，控制单元36还经控制器37控制油门设定值。在某些场合可能省略该油门控制器37。
图2较详细地表示作为本发明的主题的基准信号发生器60的结构。
来自加速器位置传感器19a的信号Va被函数发生器61处理以便在线62上产生一个与该加速器位置信号成比例的转速信号Va′。函数发生器61能产生在Va与Va′之间带补偿的简单线性比例关系或线性段内的比例关系。此信号供给最大值判别器63。
来自传感器26的发动机转速信号Ve被经线86与齿轮传感器32相连接的浮动基准块64处理。块64产生一个所谓浮动基准信号Vfr，该信号等于在速比选择(由来自传感器32的信号指示)时刻的发动机转速Ve加一个补偿值(一般为400转/分)。于是Vfr＝Ve＋400转/分。该浮动信号Vfr经线65也供给最大值判别器63。
从系统接通开始还连续地监测发动机转速信号Ve以便(根据较低极限)找出所得到的最低发动机空转转速并把此转速存入空转转速更新块66，该块还经线85接收来自加速踏板传感器19a的指示何时该踏板未被压下从而发动机空转的信号。
当离合器从动盘转速很低表明车辆已经停下来时，如果在加速踏板未被压下的同时发现空转转速升高，则修改(提高)所找出的最低空转转速。空转转速的这样一种升高是由配套的发动机管理系统响应于由空调之类辅助系统的接通所增加的发动机负载而提高空转转速所致。
从块66产生的空转转速信号Vi经线67供给空转基准设定块68，该块设定一个空转信号Vir，该信号等于空转基准转速信号Vi加补偿值(一般该补偿值为400转/分)。该空转基准信号Vir经线69供给最大值判别器63。
下面将更详细地描述，最大值判别器63的输出(它将为Va′、Vfr或Vir中的某个信号，根据任何给定时刻哪个为最大而定)变成接合基准Vtu，它经线72供给基准信号选择块71。
该更新空转转速信号Vi还供给脱开基准设定块73，该块设定一个脱开基准信号Vdo(在离合器分离期间使用)，该信号等于空转基准Vi加一个较小的补偿值(一般该补偿值为200转/分)。此脱开基准Vdo经线74供给基准信号选择块71。
发动机转速信号Ve、来自传感器42的从动盘转速信号Vdp及脱开基准Vdo都供给一个接合锁存块75。该块根据(下文对照图3更详细地讨论的)预定的准则处理这些信号以便当认为该系统处于离合器接合模式时经线76向基准信号选择块71发出一个具有第一值的信号Vtul并且当离合器处于脱开(分离)模式时发出具有第二值的信号Vtul。于是，该信号Vtul值决定究竟所选择的基准Vr等于Vtu还是等于Vdo。
设置一个脱开基准调整器80，该调整器接收发动机转速信号Ve和来自传感器32的所啮合齿轮的信号。运用差分处理，脱开基准调节器80确定发动机减速速率。如果发动机转速低于一个预定极限(例如3000转/分)而减速速率超过一个设定值(例如2000rpm/秒)则调整器80产生一个补偿值Vos，该补偿值送到设定块32以便与减速速率成比例地提高该脱开基准。
以上描述的基准信号发生器60如下工作。
在离合器接合期间，设定接合锁存75从而线76上的信号Vtul把选择块71的输出切换到等于线72上的接合基准Vtu。
该接合基准Vtu根据来自判别器63的取最大值原则等于油门基准Va′、浮动基准Vfr或空转基准Vir之一。
于是，例如，如果操作者把发动机转速提高到相当大地超过空转转速然后把变速杆24移到一个接合齿轮位置，则该系统在块64中拍下了所提高发动机转速的瞬像并设定一个等于该瞬像转速加补偿值(一般为400转/分)的浮动基准信号Vfr。由于在此接合状态下该浮动基准明显地是该三个基准中最大的，故它变成控制离合器接合的基准Vtu。
于是直到操作者把发动机转速提高到超过当前浮动基准值Vfr之前将不发生实际离合器接合，从而避免意外的驱动接合。当操作者已经把发动机转速提高到超过当前浮动基准值Vfr时，则离合器开始传递转矩，因此发动机转速由于负载加在发动机上而降低。这时发动机转速低于针对当前油门设定值的所谓“无载发动机转速”。
配置块64以便只要发动机转速保持低于针对当前油门设定值的无载发动机转速就通过线性地斜坡降低该浮动基准以更新该浮动基准。这促使离合器接合。
而且，如果操作者降低发动机转速，则通过重复地把它本身设定成当前发动机转速加前面设定的浮动基准补偿值，该浮动基准将跟踪发动机转速下降。
一旦该浮动基准低于该油门基准Va′，该油门基准就变成根据取最大的原则由判别器63输出的控制性基准。以致所选基准这时变成等于该油门基准Va′。
当以下条件之一适用时，控制单元36认为一次给定的离合器接合已经完成：
3a)发动机转速处于离从动盘转速相差200转/分范围之内，发动机转速超过比如说1500转/分的预定值，而且这两个条件已适用比如说0.5秒的预定时间段，或者
3b)车辆处于发动机运转而离合器完全接合的啮合中，或者
3c)离合器接合超过预定的接合阈限(例如超过缸22的给定位置)而且从动盘转速超过预定阈限(例如对于第一档空转转速+1200转/分及对于其他前进档空转转速+800转/分)。
用于离合器接合完成的这些准则3a、3b和3c示于图3中。准则3a用于正常提高发动机转速离合器接合而准则3b和3c用于由于提高负载转速的接合，即所谓离合器的滚动接合。
当控制单元判定离合器接合已完成时，它设定一个来自块73的脱开基准并把接合锁存75解锁，以致这时所选基准信号Vr变成脱开基准信号Vdo。
于是该系统为车辆以后任何减速时的离合器分离准备就绪。
例如，如果车辆正以3000转/分的发动机转速行驶而操作者希望停车，则车辆发动机转速将逐渐降低并且当它达到脱开基准值(一般为空转转速加200转/分)时该控制系统将迅速分离离合器，因为该系统的基本工作原理在于该离合器应该仅在基准信号转速下开始传送转矩。
如果车辆正进行迅速减速，例如作为急刹车的结果，则脱开调整器80开始工作而工作基准Vr变成等于脱开基准Vdo加补偿值Vos。脱开调整器80一般配置成以一个与发动机减速程度成比例的(高于正常的)速率线性地斜坡提高补偿值Vos。
可以预料，通过提高基准信号Vr，该信号在减速期间靠脱开调整器补偿值Vos来施加，离合器开始分离时的发动机转速显著提高，而且分离速率也较高。这造成离合器比其他情况下更早地分离。这样可以在需要时实现车辆(从而发动机)的迅速减速同时减小发动机堵转的可能性。
用来判定脱开何时完成的准则以3d、3e和3f也示于图3中。这些准则是：
3d)从动盘转速已经降低到低于第二预定阈限(例如700转/分)，或者
3e)如果未发生换档时发动机转速已经降低到低于第二预定值(例如700转/分)，或者
3f)当从动盘转速低于第三预定阈限(例如1900转/分)时离合器未夹紧(即完全接合)和当发动机减速时选择第一档。
如果满足以上准则3d、3e或3f之一则认为离合器脱开完成，而该系统恢复接合锁存75以便该系统在选择块71处从使用脱开基准Vdo切换到使用接合基准Vtu。
当选择倒档时，对于离合器接合和脱开两者都用接合基准Vtu作为工作基准信号。