一种车辆离合器保护方法及保护装置(发明专利)

专利号:CN201310526945.2

申请人:浙江吉利控股集团有限公司; 浙江吉利汽车研究院有限公司

  • 公开号:CN103557245B
  • 申请日期:20131030
  • 公开日期:20160706
专利名称: 一种车辆离合器保护方法及保护装置
专利名称(英文): A vehicle clutch protection method and apparatus for
专利号: CN201310526945.2 申请时间: 20131030
公开号: CN103557245B 公开时间: 20160706
申请人: 浙江吉利控股集团有限公司; 浙江吉利汽车研究院有限公司
申请地址: 310051 浙江省杭州市滨江区江陵路1760号
发明人: 黄越杏; 刘全有; 李功赋; 冯擎峰
分类号: F16D48/10 主分类号: F16D48/10
代理机构: 北京智汇东方知识产权代理事务所(普通合伙) 11391 代理人: 郭海彬; 康正德
摘要: 本发明公开了一种车辆离合器保护方法及保护装置。该方法包括:离合器状态监测和判断步骤:利用监测单元监测离合器的状态信息并通过ECU判断离合器状态;发动机飞轮的转速和变速器输入轴的转速监测步骤:同样是利用监测单元监测其转速信息,并通过ECU得到两者的转速差;执行步骤:在离合器处于结合状态下,通过ECU将所述转速差与预先设定的转速差范围进行比较,若判断所述转速差超出所述转速差范围,则自动控制离合器的分离,从而对离合器的摩擦片进行保护,保证离合器的安全,延长离合器的使用寿命。
摘要(英文): The invention discloses a protection method and a protection device of a vehicle clutch. The method comprises a clutch state monitoring and judging step, i.e. monitoring the state information of the clutch by using a monitoring unit and judging the state of the clutch through an ECU (Electronic Control Unit); a step of monitoring the rotation speeds of an engine flywheel and a transmission input shaft, i.e. monitoring the rotation speed information of the engine flywheel and the transmission input shaft by using the monitoring unit as well, and obtaining a rotation speed difference between the engine flywheel and the transmission input shaft through the ECU; an execution step, i.e. in the connection state of the clutch, comparing the rotation speed difference with a predetermined rotation speed difference range through the ECU; if the rotation speed difference is judged to exceed the rotation speed difference range, the separation of the clutch is automatically controlled, so that a friction plate of the clutch is protected; therefore, the safety of the clutch is guaranteed and the service life of the clutch is prolonged.
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一种车辆离合器保护方法,其特征在于,包括:监测并判断离合器是否处于结合状态,是则进行下一步骤;否则继续监测和判断;监测发动机(1)的飞轮(1001)的转速和变速器(2)的输入轴(201)的转速,得出所述飞轮(1001)与所述输入轴(201)之间的转速差;根据所述离合器内部摩擦片的摩擦损耗设定转速差范围;判断所述转速差是否超出所述转速差范围,是则自动控制所述离合器分离;否则不对所述离合器进行控制。

1.一种车辆离合器保护方法,其特征在于,包括: 监测并判断离合器是否处于结合状态,是则进行下一步骤;否则 继续监测和判断; 监测发动机(1)的飞轮(1001)的转速和变速器(2)的输入轴 (201)的转速,得出所述飞轮(1001)与所述输入轴(201)之间的 转速差; 根据所述离合器内部摩擦片的摩擦损耗设定转速差范围; 判断所述转速差是否超出所述转速差范围,是则自动控制所述离 合器分离;否则不对所述离合器进行控制。

2.根据权利要求1所述的车辆离合器保护方法,其特征在于,所 述离合器的结合状态包括不踩下离合器踏板(3)的全连动状态和部分踩 下离合器踏板(3)的半连动状态。

3.根据权利要求1或2所述的车辆离合器保护方法,其特征在于, 所述转速差范围为0-300rpm。

4.一种车辆离合器保护装置,其特征在于,包括: 监测单元,用于监测车辆的离合器、发动机(1)和变速器(2), 以获得所述离合器的状态信息以及所述发动机(1)的飞轮(1001)和 所述变速器(2)的输入轴(201)的转速信息; 执行单元,用于控制所述离合器的分离与结合; ECU,用于存储所述飞轮(1001)与所述输入轴(201)之间的转 速差范围,在所述转速差范围内造成所述离合器内部摩擦片的摩擦损 耗是在所述摩擦片承受范围以内;计算出所述飞轮(1001)与所述输 入轴(201)的转速差并与所述转速差范围进行比较;若是超出所述转 速差范围,则ECU控制所述执行单元使离合器分离;否则ECU不对所述 执行单元进行控制。

5.根据权利要求4所述的车辆离合器保护装置,其特征在于,所 述监测单元包括踏板开度传感器(4),以获得所述离合器踏板(3) 的开度信息。

6.根据权利要求4所述的车辆离合器保护装置,其特征在于,所 述监测单元包括用于监测所述飞轮(1001)转速的第一转速传感器(5), 还包括用于监测所述输入轴(201)转速的第二转速传感器(6)。

7.根据权利要求4所述的车辆离合器保护装置,其特征在于,所 述执行单元包括: 离合器泵,为所述离合器的分离提供泵压; 第一电磁阀(7),用于控制所述离合器泵; ECU通过控制第一电磁阀(7)控制所述离合器泵的通断,最终控 制离合器的分离或结合。

8.根据权利要求4所述的车辆离合器保护装置,其特征在于,所 述转速差范围为0-300rpm。

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一种车辆离合器保护方法,其特征在于,包括:监测并判断离合器是否处于结合状态,是则进行下一步骤;否则继续监测和判断;监测发动机(1)的飞轮(1001)的转速和变速器(2)的输入轴(201)的转速,得出所述飞轮(1001)与所述输入轴(201)之间的转速差;根据所述离合器内部摩擦片的摩擦损耗设定转速差范围;判断所述转速差是否超出所述转速差范围,是则自动控制所述离合器分离;否则不对所述离合器进行控制。
原文:

1.一种车辆离合器保护方法,其特征在于,包括: 监测并判断离合器是否处于结合状态,是则进行下一步骤;否则 继续监测和判断; 监测发动机(1)的飞轮(1001)的转速和变速器(2)的输入轴 (201)的转速,得出所述飞轮(1001)与所述输入轴(201)之间的 转速差; 根据所述离合器内部摩擦片的摩擦损耗设定转速差范围; 判断所述转速差是否超出所述转速差范围,是则自动控制所述离 合器分离;否则不对所述离合器进行控制。

2.根据权利要求1所述的车辆离合器保护方法,其特征在于,所 述离合器的结合状态包括不踩下离合器踏板(3)的全连动状态和部分踩 下离合器踏板(3)的半连动状态。

3.根据权利要求1或2所述的车辆离合器保护方法,其特征在于, 所述转速差范围为0-300rpm。

4.一种车辆离合器保护装置,其特征在于,包括: 监测单元,用于监测车辆的离合器、发动机(1)和变速器(2), 以获得所述离合器的状态信息以及所述发动机(1)的飞轮(1001)和 所述变速器(2)的输入轴(201)的转速信息; 执行单元,用于控制所述离合器的分离与结合; ECU,用于存储所述飞轮(1001)与所述输入轴(201)之间的转 速差范围,在所述转速差范围内造成所述离合器内部摩擦片的摩擦损 耗是在所述摩擦片承受范围以内;计算出所述飞轮(1001)与所述输 入轴(201)的转速差并与所述转速差范围进行比较;若是超出所述转 速差范围,则ECU控制所述执行单元使离合器分离;否则ECU不对所述 执行单元进行控制。

5.根据权利要求4所述的车辆离合器保护装置,其特征在于,所 述监测单元包括踏板开度传感器(4),以获得所述离合器踏板(3) 的开度信息。

6.根据权利要求4所述的车辆离合器保护装置,其特征在于,所 述监测单元包括用于监测所述飞轮(1001)转速的第一转速传感器(5), 还包括用于监测所述输入轴(201)转速的第二转速传感器(6)。

7.根据权利要求4所述的车辆离合器保护装置,其特征在于,所 述执行单元包括: 离合器泵,为所述离合器的分离提供泵压; 第一电磁阀(7),用于控制所述离合器泵; ECU通过控制第一电磁阀(7)控制所述离合器泵的通断,最终控 制离合器的分离或结合。

8.根据权利要求4所述的车辆离合器保护装置,其特征在于,所 述转速差范围为0-300rpm。

翻译:
一种车辆离合器保护方法及保护装置

技术领域

本发明涉及车辆离合器保护领域,特别是涉及一种车辆离合器保 护方法及保护装置。

背景技术

离合器是汽车动力系统的重要部件,也是易损易耗件。离合器通常由 摩擦片、弹簧片、压盘以及动力输出轴组成,布置在发动机与变速箱之间, 用来将发动机飞轮上储存的力矩传递给变速箱,保证车辆在不同的行驶状 况下传递给驱动轮适量的驱动力和扭矩。所以离合器的性能好坏往往会对 汽车的舒适性以及汽车使用成本等造成很大的影响。

离合器分为三个工作状态,即不踩下离合器的全连动,部分踩下离合 器的半连动,以及踩下离合器的不连动。其中,当离合器处于全连动状态 时,飞轮上的压盘与摩擦片为静摩擦,摩擦力最大,且飞轮的转速基本上 等于离合器动力输入轴的转速;当离合器处于半连动状态时,飞轮上的压 盘与摩擦片之间为滑动摩擦,此时飞轮的转速大于离合器动力输入轴的转 速。

在离合器半连动状态下,特别是当发动机飞轮与离合器动力输入轴的 转速差过大时,压盘与摩擦片之间的滑动摩擦可能使得摩擦片摩擦损耗过 快甚至直接导致摩擦片损坏。另外,车辆在行驶过程往往会遇到各种复杂 的工况,例如急加速、制动、爬坡等等。在这些工况下,车轮的转速会受 到外力的影响,从而影响到离合器动力输出轴的转速,最终会使得发动机 的飞轮与离合器动力输入轴之间存在转速差。所以即使是在离合器全连动 状态下,飞轮与离合器动力输入轴之间依然可能存在转速差,同样,如果 这种转速差过大同样会使得摩擦片摩擦损耗过快甚至损坏,缩短离合器使 用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种离合器的保护方法及装置,用于在发动机 飞轮与离合器输入轴之间转速差过大时,对离合器进行自动保护。

为了实现上述目的,本发明提供了一种车辆离合器保护方法,包 括:

监测并判断离合器是否处于结合状态,是则进行下一步骤;否则 继续监测和判断;

监测发动机的飞轮的转速和变速器的输入轴的转速,得出所述飞 轮与所述输入轴之间的转速差;

根据所述离合器内部摩擦片的摩擦损耗设定转速差范围;

判断所述转速差是否超出所述转速差范围,是则自动控制所述离 合器分离;否则不对所述离合器进行控制。

可选地,所述离合器的结合状态包括不踩下离合器踏板的全连动状 态和部分踩下离合器踏板的半连动状态。

可选地,所述转速差范围为0-300rpm。

本发明还提供了一种车辆离合器保护装置,包括

监测单元,用于监测车辆的离合器、发动机和变速器,以获得所 述离合器的状态信息以及所述发动机的飞轮和所述变速器的输入轴的 转速信息;

执行单元,用于控制所述离合器的分离与结合;

ECU,用于存储所述飞轮与所述输入轴之间的转速差范围;计算出 所述飞轮与所述输入轴的转速差并与所述转速差范围进行比较;最后 根据比较结果来对所述执行单元进行控制。

可选地,所述监测单元包括踏板开度传感器,以获得所述离合器 踏板的开度信息。

可选地,所述监测单元包括用于监测所述飞轮转速的第一转速传 感器,还包括用于监测所述输入轴转速的第二转速传感器。

可选地,所述执行单元包括:

离合器泵,为所述离合器的分离提供泵压;

第一电磁阀,用于控制所述离合器泵;

ECU通过控制第一电磁阀控制所述离合器泵的通断,最终控制离合 器的分离或结合。

可选地,在所述转速差范围内造成所述离合器内部摩擦片的摩擦 损耗是在所述摩擦片承受范围以内。

可选地,所述转速差范围为0-300rpm。

本发明至少存在以下有益技术效果:

本发明离合器保护方法及保护装置,能够对发动机飞轮与离合器输 入轴之间转速进行自动监测和自动对比;并且在离合器处于结合状态 时,若判断发动机飞轮与离合器输入轴之间转速差过大,则自动控制离 合器的分离,从而对离合器的摩擦片进行保护,保证离合器的安全,延 长离合器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例中离合器保护装置与发动机和变速器等部件 配合使用后的结构示意图;

图2为本发明实施例中控制电路图;

图3为本发明实施例中离合器保护方法的流程图;

其中:

1-发动机,1001-飞轮,2-变速器,201-输入轴,3-离合器踏板, 4-踏板开度传感器,5-第一转速传感器,6-第二转速传感器,7-第一 电磁阀,8-第二电磁阀,9-第二分泵,10-总泵,11-第一分泵,12-分 离叉。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结 合附图对具体实施例进行详细描述。

如图1-图2所示,本发明实施例提供了一种车辆离合器保护装置, 主要用于保护当发动机1的飞轮1001与变速器2的输入轴201之间转 速差过大时离合器不受损伤。保护装置具体可以包括监测单元、执行 单元以及ECU。

电子控制元件ECU,用于对相应数据进行收集和处理,对相应器件 进行控制。并且内部存储有飞轮1001与输入轴201之间的转速差范围, 在该转速差范围内造成离合器内部摩擦片的摩擦损耗是在摩擦片承受 范围以内,即摩擦损耗可忽略不计。因为离合器摩擦片通常都具有一 定耐磨能力,所以上述转速差范围主要是参考摩擦片的耐磨能力来设 定,具体可以通过相应的试验获得。本例中是优选转速差范围为 0-300rpm之间。当然在其他备选实施例中,转速差可以根据摩擦片的 材料等情况设置为其他适合的范围。

本发明的监测单元可以包括:

踏板开度传感器4,通常设置在车辆离合器踏板3处,用于对离合 器踏板3进行监测,以获得踏板开度信息,并将踏板开度信息传递至 ECU,从而判断离合器是处于结合状态还是分离状态。其中结合状态可 以包括不踩下离合器踏板的全连动状态和部分踩下离合器踏板的半连动 状态。

第一转速传感器5,通常设置在发动机1的飞轮1001上,用于监测 飞轮1001的转速,并将监测到的转速信息传递至ECU。

第二转速传感器6,通常设置在变速器2的输入轴201上,用于监测 输入轴201的转速,并将监测到的转速信息传递至ECU。

本发明中执行单元用于控制离合器的分离。离合器控制装置可以 包括依次连接的离合器总泵10、第一分泵11以及分离叉12,离合器总 泵10先作用到第一分泵11,第一分泵11再通过控制分离叉12来控制离 合器分离。离合器处于分离状态后通常是靠设置在分离叉12上或者其 他对应位置的回位弹簧的作用来回到结合状态,现有技术大多也是通 过回位弹簧以及对应结构来实现,所以此处不再赘述。

离合器总泵10的通断是通过与其相连的第二分泵9来进行控制。而 第二分泵9可以分为自动控制和人为控制。参照图2的控制电路图所示, 其中带有开关S的线路为自动控制线路,另一条为人为控制线路。对于 人为控制,其中包括的第二分泵9可以通过第二电磁阀8进行控制,第 二电磁阀8是通过离合器的踏板3进行控制,而踏板是通过驾驶员操控。 对于自动控制,其中包括的第二分泵9可以通过第一电磁阀7进行控制, 而ECU是有可以通过开关S来控制第一电磁阀7。

本发明的ECU在判断离合器处于结合状态的同时,开始收集飞轮 1001的转速和输入轴201的转速,并对比得到转速差,然后再将该转速 差与内部设定的转速差范围进行比较,若是超出转速差范围即转速差 过大时,ECU则控制第一电磁阀7关闭,并使第二分泵9、总泵10、第一 分泵11以及分离叉12依次工作,最终使得离合器内部摩擦片与飞轮 1001分离,对离合器的摩擦片进行保护,保证离合器的安全,延长离合 器的使用寿命。当然,如果转速差未超出转速差范围,ECU则不对第一 电磁阀7进行控制,离合器只能通过驾驶员操作踏板的方法来进行人为 控制。还需要说明的是,通过总泵10、第一分泵11以及分离叉12相互 作用来对离合器的分离进行控制的装置或方法都与现有技术相同,所 以此处不详细描述它们之间的工作过程。

本发明的上述装置只需要是对原有离合器控制进行很小的改动,便能 实现自动控制离合器分离、结合的功能,从而减少离合器摩擦片与发动机 飞轮的干摩擦,使得整车使用寿命、成本都有改善,克服传统液压控制离 合器操纵系统无法根据复杂工况对离合器进行适应性调整导致容易损坏 的缺陷。其中,离合器的压盘在安装在飞轮上,摩擦片安装在从动盘上。

如图3的流程图所示,基于上述离合器保护装置,本发明还提供了 一种车辆离合器保护方法,同样是用于保护当发动机1的飞轮1001的转 速与变速器2的输入轴201之间转速差过大时离合器不受损伤。主要可 以包括如下步骤:

步骤101,通过踏板开度传感器4监测的踏板开度信息判断离合器 是否处于结合状态,是结合状态则进行下一步骤102。不是结合状态则 继续进行监测和判断,此处定义为步骤101a,实质与步骤101是同样的 过程。

步骤102,通过第一转速传感器5监测飞轮1001的转速,并将监测 到的转速信息传递至ECU;通过第二转速传感器6监测输入轴201的转 速,并将监测到的转速信息传递至ECU。接着ECU计算出发动机1的飞轮 1001与变速器2的输入轴201之间的转速差。紧接着进行步骤103。

步骤103,判断上述得到的转速差是否超出设定的转速差范围,转 速差范围为0-300rpm。超出范围则进行步骤104。未超出则进行步骤 105。

步骤104,ECU自动控制开关S的闭合来控制第一电磁阀7开启,第 一电磁阀7开启后使得第二分泵9、总泵10、第一分泵11以及分离叉12 依次工作,最终使得离合器内部摩擦片与发动机1的飞轮1001分离,对 离合器的摩擦片进行保护,保证离合器的安全,延长离合器的使用寿命。

步骤105,ECU保持开关S开启,使得离合器处于结合状态。

另外,在步骤102与步骤103之间还可以包括设定转速差范围的步 骤,在该转速差范围内造成离合器内部摩擦片的摩擦损耗是在摩擦片 承受范围以内,即摩擦损耗可忽略不计。转速差范围的取值方法与描 述装置部分时使用的方法一致,此处不再赘述。

还需要说明的是,本发明中无论是装置还是方法,在实施过程中 都是在人为控制离合器的基础上根据情况需要来进行自动控制。所以 当出现飞轮1001与输入轴201之间的转速差大于设定转速差范围时,为 了保护离合器不受损坏会使得离合器分离,但是离合器分离以后由于 动力传输中断,车辆会停止或者熄火等,此时驾驶员可以重新换挡重 新启动,尽量确保飞轮1001与输入轴201之间的转速差在允许范围内。 当然,由于本发明的重点在于保护上述转速差过大时离合器不受损伤, 至于离合器分离以后车辆的后续工作,不在本发明的研究范围以内, 所以不再赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领 域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出 若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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