本發(fā)明涉及一種確定車輛中的電子致動離合器的接觸點(diǎn)的方法。

背景技術(shù)：

近年來，對車輛中的驅(qū)動系的自動控制的興趣正在不斷增加。驅(qū)動系的自動化包括電子致動離合器。連接到電子控制器的致動器控制離合器片的運(yùn)動。

對于電子致動離合器來說，檢測接觸點(diǎn)是非常重要的。接觸點(diǎn)指一個點(diǎn)，在該點(diǎn)處一對離合器片彼此嚙合，使得扭矩從一個離合器片傳遞到另一個離合器片。該接觸點(diǎn)應(yīng)該被準(zhǔn)確地檢測，使得從發(fā)動機(jī)到變速器的扭矩傳遞在沒有任何延遲的情況下被有效地控制。此外，這個點(diǎn)是很關(guān)鍵的，因?yàn)殡娮涌刂破骼迷擖c(diǎn)計(jì)算基于發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的合適齒輪，因?yàn)闆]有實(shí)際的扭矩早于此點(diǎn)從發(fā)動機(jī)傳遞到變速器。

根據(jù)韓國專利文件KR1355620，檢測接觸點(diǎn)的方法包括通過使用參考值來測量輸入軸的角加速度值和減少輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度以確定離合器的接觸點(diǎn)。

在另外一份PCT申請WO2014021234中，接觸點(diǎn)是基于發(fā)電機(jī)的狀態(tài)改變和發(fā)動機(jī)的振動來檢測的。

附圖說明

以下參考附圖在原理上解釋本發(fā)明的示例實(shí)施例。附圖為：

附圖1是例示車輛中的電子離合器系統(tǒng)的示意性框圖；以及

附圖2是例示根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的確定電子致動離合器的接觸點(diǎn)的方法的流程圖；以及

具體實(shí)施方式

附圖1是例示手動變速器或自動手動變速器車輛或者半自動變速器車輛中的電子控制離合器系統(tǒng)的框圖。電子控制器14從位于曲柄軸中的曲柄軸傳感器接收發(fā)動機(jī)速度。另外，位于變速器輸出軸16上的變速器輸出軸傳感器或者位于后車輪18a上的車輪速度傳感器連接到電子控制器14，以用于分別指示車輪的運(yùn)動和提供車輪速度。齒輪箱24也連接到電子控制器14，以用于向電子控制器14提供當(dāng)前嚙合的齒輪信息。當(dāng)齒輪改變時，電子控制器14向離合器致動器20提供致動器信號。該致動器信號使得離合器22能夠與發(fā)動機(jī)12嚙合或脫離。在一個示例中，致動器20可以是液壓致動器。然而，應(yīng)該注意的是，致動器20并不限定于液壓致動器，也可以使用各種其它致動器如氣動致動器或機(jī)械致動器。在換擋期間，致動器20發(fā)出信號到離合器22使得離合器22脫離發(fā)動機(jī)12。離合器的接觸點(diǎn)是下述這樣的點(diǎn)，在該點(diǎn)處沒有扭矩能夠早于該點(diǎn)被傳遞通過離合器。通常，當(dāng)用另一個離合器片嚙合一個離合器片時，電子控制器快速推進(jìn)一個離合器片直至該點(diǎn)，并從該點(diǎn)一個離合器片與其它離合器片的嚙合變慢。因此，通過電子控制器確定接觸點(diǎn)是關(guān)鍵的。如果接觸點(diǎn)被錯誤地計(jì)算，則可能導(dǎo)致在離合器片的嚙合期間的離合器片之間的碰撞，從而導(dǎo)致離合器片的磨損和撕裂，且使駕駛員感到頓挫。

在以下的段落中詳細(xì)地解釋計(jì)算接觸點(diǎn)的方式。

為了檢測接觸點(diǎn)，電子控制器14確定第一離合器位置。第一離合器位置對應(yīng)于發(fā)動機(jī)速度的變化率降至閾值以下的瞬間。發(fā)動機(jī)速度的變化率降至閾值以下表示發(fā)動機(jī)12與變速器嚙合。在這樣的嚙合期間，車輪上的負(fù)載將與發(fā)動機(jī)12嚙合，并且因此在這樣的嚙合期間存在發(fā)動機(jī)速度的下降。

發(fā)動機(jī)速度的變化率是通過對發(fā)動機(jī)速度相對于時間求微分來計(jì)算得到的。電子控制器14根據(jù)安裝在發(fā)動機(jī)12的曲柄軸上的曲柄軸傳感器來確定發(fā)動機(jī)速度。曲柄軸傳感器輸出由電子控制器14接收，以用于確定發(fā)動機(jī)速度。曲柄軸傳感器輸出是電壓信號，其通過電子控制器14映射到發(fā)動機(jī)速度值。電子控制器14然后通過對發(fā)動機(jī)速度相對于時間求微分來確定發(fā)動機(jī)速度的變化率。發(fā)動機(jī)速度的變化率由電子控制器14連續(xù)計(jì)算，并且發(fā)動機(jī)速度的變化率降至閾值以下的瞬間被識別。

在這個瞬間，第一離合器位置被確定。第一離合器位置涉及一個離合器片相對于固定到發(fā)動機(jī)12的飛輪的另一個離合器片的距離。第一離合器位置基于從致動器20獲得的信號被確定，且被儲存在電子控制器14的存儲器中。第一離合器位置現(xiàn)在被認(rèn)為是用于接觸點(diǎn)檢測的一個輸入。第一離合器位置本身并不認(rèn)為是接觸點(diǎn)，因?yàn)楸淮_定的第一離合器位置可能受到一個或多個因素的影響。所述因素的示例包括但并不限于，發(fā)動機(jī)12的動態(tài)行為(如點(diǎn)火時間的增加或減少)可能影響第一離合器位置。另外，外部因素(如對發(fā)動機(jī)12的空氣供應(yīng))可能并不合適，并且因此可能瞬間改變發(fā)動機(jī)速度，這可能影響被確定的第一離合器位置。因此，被確定的第一離合器位置可能與噪聲有重疊，其需要進(jìn)一步處理，且在下文中進(jìn)一步說明。

當(dāng)確定第一離合器位置時，由電子控制器14確定第二離合器位置。第二離合器位置對應(yīng)于變速器輸出軸的旋轉(zhuǎn)被檢測或車輪的旋轉(zhuǎn)被檢測的瞬間。變速器輸出軸的旋轉(zhuǎn)表示發(fā)動機(jī)12與變速器嚙合。類似地，當(dāng)發(fā)動機(jī)12與變速器嚙合時，車輪的旋轉(zhuǎn)被檢測。變速器輸出軸的這樣的運(yùn)動通過使用安裝在變速器輸出軸上的變速器輸出軸傳感器來檢測，且車輪的運(yùn)動能夠通過使用安裝在車輪上的車輪速度傳感器來檢測。

第二離合器位置也涉及一個離合器片相對于固定到發(fā)動機(jī)12的飛輪的另一個離合器片的距離。第二離合器位置基于來自致動器20的信號確定。被確定的第二離合器位置因而被儲存在電子控制器14的存儲器中。第二離合器位置也被認(rèn)為是用于接觸點(diǎn)的檢測的另一個輸入。被確定的第二離合器位置也可能受到一個或多個因素(如道路狀態(tài)和載荷狀態(tài))的影響。因而被確定的第二離合器位置需要經(jīng)受處理以用于確定電子控制器14電子地控制的離合器的合適的接觸點(diǎn)。第一離合器位置和第二離合器位置是電壓信號的形式。為了便于理解，在本文中這里將第一離合器位置稱為第一離合器信號，將第二離合器位置稱為第二離合器信號。

第一離合器信號和第二離合器信號都需要經(jīng)受信號處理技術(shù)，以用于獲得電子控制離合器的接觸點(diǎn)。

在一個實(shí)施例中，信號處理技術(shù)是卡爾曼濾波技術(shù)。嵌入在電子控制器14中的卡爾曼濾波算法對離合器信號進(jìn)行遞歸估計(jì)，以用于從離合器信號消除噪聲。第一離合器信號和第二離合器信號作為輸入被發(fā)送至卡爾曼濾波器算法?？柭鼮V波器基于第一權(quán)重因素、第二權(quán)重因素和撓曲因素處理第一離合器信號和第二離合器信號。

第一權(quán)重因素表示給測量值和估計(jì)值的權(quán)重程度。測量值涉及第一離合器信號和第二離合器信號，該第一離合器信號和第二離合器信號對應(yīng)于由發(fā)動機(jī)速度傳感器測量的發(fā)動機(jī)速度和由車輪速度傳感器測量的車輪速度。估計(jì)值涉及接觸點(diǎn)，該接觸點(diǎn)由卡爾曼濾波器算法的前一個周期確定。這樣的預(yù)測是基于前一個周期中的第一離合器信號值和第二離合器信號值作出的。

第二權(quán)重因素基于第一離合器信號和第二離合器信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差提供權(quán)重至第一離合器信號和第二離合器信號。第一離合器信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差定義在多個周期中的一組第一離合器信號的值的變化，并且第二離合器信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差定義在多個周期中的一組第二離合器信號的值的變化。在一個示例中，如果第一離合器信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差大于預(yù)先制定的閾值，則第二權(quán)重因素將會使得權(quán)重提供給第二離合器信號。類似地，如果第二離合器信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差大于預(yù)先制定的閾值，則第二權(quán)重因素將會使得權(quán)重提供給第一離合器信號。

撓曲因素意味著接觸點(diǎn)的適應(yīng)程度。例如，如果離合器片被替換，則測量值將不同于預(yù)測值。在這種情況下，撓曲因素定義確定該變化的能力，且將被調(diào)整使得權(quán)重被給予測量值。此外，在幾個迭代之后，當(dāng)測量值和預(yù)測值將落入常見范圍內(nèi)時，則該情況被識別，且權(quán)重被均等地給予測量值和估計(jì)值。因而，在這種情況下，撓曲因素定義適應(yīng)基于一個或多個情況(如離合器片被替換)而提供權(quán)重至測量值和估計(jì)值的能力。

基于應(yīng)用到第一離合器信號和第二離合器信號的三個因素，獲得了電子控制離合器的接觸點(diǎn)。使用卡爾曼濾波器的處理能夠從第一離合器信號和第二離合器信號移除噪聲，且三個因素能夠?yàn)楦鱾€離合器信號提供合適的權(quán)重，從而獲得接觸點(diǎn)。

附圖2是例示根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的確定電子致動離合器的接觸點(diǎn)的方法的流程圖。

在步驟105，在當(dāng)發(fā)動機(jī)速度的變化率降至閾值以下時的瞬間，確定第一離合器位置。第一離合器位置表示發(fā)動機(jī)12與變速器嚙合的瞬間。當(dāng)這樣的嚙合發(fā)生時，發(fā)動機(jī)速度會下降，因?yàn)閬碜宰兯倨鞯呢?fù)載耦合到發(fā)動機(jī)12。因此，第一離合器位置被認(rèn)為是用于確定電子致動離合器的接觸點(diǎn)的一個輸入。

在步驟110，確定第二離合器位置。第二離合器位置對應(yīng)于當(dāng)變速器輸出軸的運(yùn)動或車輛的車輪的運(yùn)動中的至少一個被識別時的瞬間。變速器輸出軸的運(yùn)動表示發(fā)動機(jī)12與變速器嚙合。類似地，車輪的運(yùn)動表示發(fā)動機(jī)12與變速器嚙合。因此，第二離合器位置被確定，使得其成為接觸點(diǎn)的確定的另一個輸入。

在步驟115，使用信號處理技術(shù)基于第一離合器位置和第二離合器位置計(jì)算電子控制離合器的接觸點(diǎn)。例如，信號處理技術(shù)可以是用于基于第一離合器位置和第二離合器位置來確定接觸點(diǎn)的卡爾曼濾波技術(shù)。卡爾曼濾波器基于在上面的段落中詳細(xì)地解釋的三個因素(即第一權(quán)重因素、第二權(quán)重因素和撓曲因素)計(jì)算接觸點(diǎn)。

本公開提供動態(tài)地獲取電子控制離合器的接觸點(diǎn)的技術(shù)，使得即使離合器中存在磨損或離合器被替換，也能使電子控制器14適于動態(tài)地獲取接觸點(diǎn)并適應(yīng)接觸點(diǎn)值。另外，通過精確地確定接觸點(diǎn)，離合器片的嚙合是平滑的，從而不會給駕駛員帶來頓挫。

必須明白的是，在上面詳細(xì)的描述中解釋的實(shí)施例僅是例示性的，并且不限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書的范圍限定。