專利名稱：用于控制汽車自動(dòng)變速器的起動(dòng)離合器的操作致動(dòng)器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)專利根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的、用于控制汽車自動(dòng)變速器的起動(dòng)離合器的操作致動(dòng)器的方法。
背景技術(shù)：
至少對(duì)汽車駕駛員來說，通常公知的是，在操作這種汽車時(shí)會(huì)出現(xiàn)汽車由于車道狀況差而不能移動(dòng)的運(yùn)行情況。在這方面可以設(shè)想例如陷在深雪里、松的沙子里或者較短且深的車道漏洞里。
有經(jīng)驗(yàn)的帶可手動(dòng)操作的變速器的常規(guī)汽車駕駛員通?？赏ㄟ^所謂的“自由搖晃”擺脫這種困境。
在此在汽車不動(dòng)且汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，首先踩下離合器踏板，掛入一個(gè)變速器檔位并隨后松開離合器踏板。這樣汽車就會(huì)移動(dòng)，直到作用在汽車上的與行駛方向相反的力大到駕駛員必須重新踩下離合器踏板，以防止汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熄火為止。然后汽車往回運(yùn)動(dòng)經(jīng)過其原始位置，直到其在反方向上被車道障礙物減速到停止不動(dòng)為止。此刻駕駛員在掛檔情況下重新松開離合器踏板，從而汽車在其下一次起動(dòng)嘗試時(shí)以更大的加速和更高的速度嘗試通過車道障礙物。一直重復(fù)該自由搖晃過程，直到汽車脫離困境或者放棄該方法為止。
通過交替地和與汽車的“前-后搖晃”同步地掛上前進(jìn)檔和倒檔，熟練的駕駛員還可以加強(qiáng)這種做法的效果。
在帶有自動(dòng)變速器的汽車的情況下，但特別在使用帶有可自動(dòng)操作的起動(dòng)離合器的有級(jí)離合器情況下，克服這種車道障礙物就會(huì)稍難一些，因?yàn)楝F(xiàn)在駕駛員不能直接影響起動(dòng)離合器和換檔離合器的操作。
因此，從DE 101 28 853 A1中已知一種帶有自動(dòng)雙離合器變速器的汽車，在上述自動(dòng)搖晃階段借助特別的裝置使用所述離合器，并且所述離合器在所述階段是可以手動(dòng)控制的。
為此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在雙離合器變速器情況下，為執(zhí)行自由搖晃運(yùn)行，既掛入變速器的前進(jìn)檔，也掛入變速器的倒檔。因此，交替接合和脫開該動(dòng)力換檔變速器的兩個(gè)離合器，使得汽車在車道障礙物上可被短暫地向前并然后短暫地向后驅(qū)動(dòng)。為此，用操作裝置幫助汽車駕駛員，使其能用操作裝置手動(dòng)且根據(jù)預(yù)設(shè)控制離合器操作并從而還可控制汽車的向前和向后行駛。
該操作裝置可以是用于發(fā)出改變傳動(dòng)比愿望和/或行駛檔位愿望的換檔裝置的組成部件，可以通過預(yù)先操作特別的開關(guān)將換檔裝置轉(zhuǎn)換到“自由搖晃控制狀態(tài)”。但最好使用一個(gè)換檔裝置，利用該換檔裝置可使變速器檔位順序向高或向低轉(zhuǎn)換。
雖然該具有優(yōu)點(diǎn)的已知裝置可用于自動(dòng)雙離合器變速器，但其也有缺點(diǎn)，即不是自動(dòng)執(zhí)行自由搖晃運(yùn)行，而是必須由汽車駕駛員手動(dòng)熟練控制。特別對(duì)于不太熟練的汽車駕駛員來說，這會(huì)產(chǎn)生問題，即他們雖然有用于“自由搖晃”地裝置可用，但卻無法操作實(shí)現(xiàn)目的。
此外，在自動(dòng)變速器情況不能使用該以常規(guī)變速器為基礎(chǔ)的“自由搖晃裝置”。

發(fā)明內(nèi)容
在這種情況下，本發(fā)明給出帶有自動(dòng)變速器的汽車如何克服所述車道困境的方案。在此與現(xiàn)有技術(shù)不同，基本上放棄了手動(dòng)影響自由搖晃過程，以使沒有經(jīng)驗(yàn)的汽車駕駛員也能使用這種方案。但盡管如此，還應(yīng)該有手動(dòng)操作方式。
獨(dú)立權(quán)利要求的特征給出了該任務(wù)的解決方案，從屬權(quán)利要求給出了本發(fā)明的有利設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案。
本發(fā)明的基礎(chǔ)是，認(rèn)識(shí)到通過熟練地、與汽車和車道障礙物的邊界條件一致地向閉合和打開方向反復(fù)操作起動(dòng)離合器，可以產(chǎn)生希望的汽車自由搖晃運(yùn)動(dòng)并用其實(shí)現(xiàn)目的。
相應(yīng)地，建議了控制汽車自動(dòng)變速器的起動(dòng)離合器的操作致動(dòng)器的方法，其中由控制器控制致動(dòng)器，使得在存在起動(dòng)愿望以及在掛入變速器傳動(dòng)比的情況下使起動(dòng)離合器閉合，并且打開起動(dòng)離合器以結(jié)束起動(dòng)過程。此外，在起動(dòng)過程中，為產(chǎn)生自由搖晃運(yùn)動(dòng)，通過控制操作致動(dòng)器來操作起動(dòng)離合器，使由其傳遞的扭矩M_K周期性波動(dòng)。
在此，該周期性波動(dòng)在計(jì)算上適應(yīng)汽車和剛好當(dāng)前的車道障礙物，使汽車能夠自動(dòng)克服該障礙物。特別地，在此作為參數(shù)，優(yōu)選考慮車速，汽車質(zhì)量，車輪半徑，車輪的地面附著，和在該搖晃擺脫情況下與各個(gè)行駛方向相反地作用在汽車上且受車道障礙物影響的力。
此外有利的是，在操作致動(dòng)器或者起動(dòng)離合器的該周期性運(yùn)行過程中，變速器傳動(dòng)比保持不變，從而這種自由搖晃過程不會(huì)明顯增大自動(dòng)變速器同步構(gòu)件的磨損。
最好直到借助合適的傳感器確定了行駛速度非常低或者為零并且至少汽車驅(qū)動(dòng)輪之一的打滑超過預(yù)定閥值時(shí)，才開始離合器的周期性操作。該邊界條件考慮了例如陷在深雪或者松沙里的汽車。
本發(fā)明的另一個(gè)方案是，當(dāng)由控制器事先確定行駛速度非常低或者為零并且與車輪驅(qū)動(dòng)力矩M_Z相反作用的力超過預(yù)定的閥值時(shí)，才執(zhí)行周期性運(yùn)行。通過該措施，例如考慮了汽車被卡在較深的車道凹陷內(nèi)的運(yùn)行情況。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式中，當(dāng)控制器事先確定汽車乘客操作用于啟動(dòng)周期性運(yùn)行的操作元件時(shí)，才執(zhí)行離合器致動(dòng)器和從而執(zhí)行起動(dòng)離合器的周期性運(yùn)行。由此與力求使汽車全自動(dòng)地?fù)u晃擺脫障礙物不同，駕駛員可通過單獨(dú)施加影響來執(zhí)行該周期性運(yùn)行。
在選擇了手動(dòng)運(yùn)行模式后，例如當(dāng)駕駛員為調(diào)整汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率而將加速踏板踩下超過預(yù)定的調(diào)整角度時(shí)，才解除該周期性運(yùn)行。該調(diào)整角度值可以是技術(shù)人員公知的稱為“強(qiáng)制降檔位置”的調(diào)整角度。如果加速踏板返回到小于該強(qiáng)制降檔偏轉(zhuǎn)角，則控制器自動(dòng)結(jié)束離合器致動(dòng)器的周期性操作。
為進(jìn)一步手動(dòng)影響自由搖晃過程，可通過另外的、單獨(dú)的操作元件上的或者加速踏板上的裝置設(shè)置致動(dòng)器或者起動(dòng)離合器的周期性運(yùn)行的操作頻率。
優(yōu)選地在控制器內(nèi)另外存儲(chǔ)算法，利用該算法，通過分析行駛速度、操作元件和/或加速踏板的調(diào)整方向、調(diào)整行程和/或調(diào)整速度，至少可計(jì)算致動(dòng)器的操作頻率。
最后應(yīng)該說明，根據(jù)本發(fā)明的控制方法及其實(shí)施形式特別適用于控制自動(dòng)變速器。


說明書附圖用于解釋上下文。其中圖1為簡(jiǎn)圖，其中繪出了在加速踏板的調(diào)整行程S上的離合器力矩M_K，
圖2為簡(jiǎn)圖，其中繪出了在時(shí)間t上汽車或者車輪的牽引力矩M_Z。
具體實(shí)施例方式
圖1表明，起動(dòng)離合器在較大的加速踏板偏轉(zhuǎn)角S范圍上，受通常的離合器控制功能控制，用于起動(dòng)過程或操縱過程。
但在根據(jù)本發(fā)明的控制方法的手動(dòng)操作方式情況下，一旦汽車駕駛員使加速踏板偏轉(zhuǎn)到偏轉(zhuǎn)角為最大調(diào)整行程的90％的“強(qiáng)制降檔位置”時(shí)，通過相應(yīng)地周期性操縱離合器致動(dòng)器，使起動(dòng)離合器交替地打開并重新閉合。如兩個(gè)垂直方向箭頭所示，只要加速踏板偏轉(zhuǎn)超過“強(qiáng)制降檔位置”并且尚未通過障礙物，就一直保持該該自由搖晃-控制運(yùn)行。
圖2表明，控制器可根據(jù)開始所述的汽車和車道特有的以及借助合適的傳感器測(cè)得的邊界條件，例如用操作頻率F1控制離合器致動(dòng)器。在此自由搖晃頻率的幅值可以是通過車道障礙物必需的、由離合器最后傳遞到汽車驅(qū)動(dòng)輪上的離合器力矩M_K，或者是汽車的牽引力矩M_Z。
但如果在自由搖晃過程中，要考慮的邊界條件改變了，那么這可導(dǎo)致調(diào)整用于合理操縱起動(dòng)離合器的頻率F1。
在該操作方式情況下，駕駛員可以獨(dú)立控制什么時(shí)間需要開始和結(jié)束自由搖晃運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.用于控制汽車自動(dòng)變速器的起動(dòng)離合器的操作致動(dòng)器的方法，其中由控制器這樣控制致動(dòng)器，使得在存在起動(dòng)愿望以及在掛入變速器傳動(dòng)比的情況下使起動(dòng)離合器閉合，并且為了結(jié)束起動(dòng)過程而打開起動(dòng)離合器，其特征在于，在起動(dòng)過程中，通過控制操作致動(dòng)器來令起動(dòng)離合器這樣運(yùn)行，使由其傳遞的扭矩(M_K)周期性波動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，離合器致動(dòng)器的周期性操作適應(yīng)汽車和當(dāng)前車道障礙物的特性，使汽車能夠全自動(dòng)地克服該障礙物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中，為確定離合器致動(dòng)器的周期性操作，考慮車速，汽車質(zhì)量，車輪半徑，車輪的地面附著，和/或在該搖晃擺脫情況下與各個(gè)行駛方向相反地作用在汽車上且受車道障礙物影響的力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，在操作致動(dòng)器或者起動(dòng)離合器的周期性運(yùn)行過程中，變速器傳動(dòng)比保持不變。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其中，當(dāng)控制器事先確定行駛速度非常低或者為零并且至少汽車驅(qū)動(dòng)輪之一的打滑超過預(yù)定閥值時(shí)，周期性運(yùn)行才進(jìn)行。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其中，當(dāng)行駛速度非常低或者為零，并且控制器事先確定與車輪驅(qū)動(dòng)力矩(M_Z)相反作用的力超過預(yù)定的閥值時(shí)，才執(zhí)行周期性運(yùn)行。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其中，當(dāng)控制器事先確定汽車乘客操作用于啟動(dòng)周期性運(yùn)行的操作元件時(shí)，周期性運(yùn)行才進(jìn)行。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其中，通過操作元件上的裝置選擇致動(dòng)器或者離合器的周期性運(yùn)行的操作頻率。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其中，通過分析行駛速度、操作元件的調(diào)整方向、調(diào)整行程和/或調(diào)整速度，計(jì)算操作頻率。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其中，把汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的加速踏板用作操作元件。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其中，當(dāng)為調(diào)整汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率而使加速踏板偏轉(zhuǎn)超過預(yù)定的調(diào)整角度(強(qiáng)制降檔位置)時(shí)，才解除該周期性運(yùn)行。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其中，該方法用于控制自動(dòng)變速器。
全文摘要
本發(fā)明涉及控制汽車自動(dòng)變速器的起動(dòng)離合器的操作致動(dòng)器的方法，其中由控制器控制致動(dòng)器，使得在存在起動(dòng)愿望以及在掛入變速器傳動(dòng)比的情況下使起動(dòng)離合器閉合，并且打開起動(dòng)離合器以結(jié)束起動(dòng)過程。為通過汽車的自由搖晃過程使汽車脫離車道障礙物，在起動(dòng)過程中，通過控制操作致動(dòng)器來全自動(dòng)操作起動(dòng)離合器，使由其傳遞的扭矩(MK)周期性波動(dòng)。
文檔編號(hào)B60W30/18GK1833126SQ200480022327
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2004年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月29日
發(fā)明者威廉·哈德特爾 申請(qǐng)人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司