手动变速器车辆的起步辅助装置及起步方法

摘要

本发明公开了手动变速器车辆的起步辅助装置及起步方法，涉及动力传递技术，用来解决手动变速车辆在起步时容易熄火的问题。该起步装置包括离合器踏板、离合器总泵、储液罐、离合器分泵、与离合器分泵连接的离合器分离装置，所述离合器踏板控制离合器总泵将储液罐内的油液泵送至离合器分泵内，离合器分泵中的油液推动离合器分离装置接合，在离合器总泵和离合器分泵之间还连接有变力机构，所述变力机构用于根据松开离合器踏板的实际速度与车辆起步时松开离合器踏板的临界速度的差值调整向离合器分泵泵送油液的速率，所述离合器分泵在该油液的速率下推动离合器分离装置的接合以驱动车辆平稳起步。本发明用于辅助手动变速器车辆的平稳起步。

说明书

技术领域

本发明涉及动力传递技术，尤其涉及手动变速器车辆的起步辅助装置及起 步方法。

背景技术

液力驱动的离合器系统位于发动机与变速器之间，包括离合器踏板、离合 器总泵、储液罐、离合器分泵、与离合器分泵连接的离合器分离装置，离合器 踏板控制离合器总泵将储液罐内的油液泵送至离合器分泵内，离合器分泵中的 油液推动离合器分离装置接合以实现发动机到变速器的动力传递。

在车辆起步时，驾驶员缓慢松开离合器踏板，使储油罐中的油液缓慢泵送 到离合器分泵中以推动离合器分离装置的缓慢接合从而驱动车辆平稳起步。然 而对于驾驶手动变速器车辆经验不足的驾驶员来说，经常会出现松开离合器踏 板较快的情况，这样就会导致泵送到离合器分泵中的油液过快从而造成离合器 分离装置不能缓慢接合，结果就有可能导致发动机的动力不能高效地传输到变 速器中而使车辆在起步时熄火。

目前解决车辆在起步时容易熄火的主要方法是通过在起步时加大动力输 出，然而这样会造成发动机动力浪费，增大油耗。

发明内容

本发明的实施例提供一种手动变速器车辆的起步辅助装置及起步方法，在 不增加油耗的前提下解决手动变速车辆在起步时容易熄火的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明的手动变速器车辆的起步辅助装置包括离合器踏板、离合器总泵、 储液罐、离合器分泵、与离合器分泵连接的离合器分离装置，所述离合器踏板 控制离合器总泵将储液罐内的油液泵送至离合器分泵内，离合器分泵中的油液 推动离合器分离装置接合，其中，该起步辅助装置还包括连接在离合器总泵和 离合器分泵之间的变力机构，所述变力机构用于根据松开离合器踏板的实际速 度与车辆起步时松开离合器踏板的临界速度的差值调整向离合器分泵泵送油液 的速率，所述离合器分泵在该油液的速率下推动离合器分离装置的接合以驱动 车辆平稳起步。

具体而言，所述变力机构包括泵体和设在泵体内的活塞，所述活塞连接有 中央控制器，所述泵体通过总泵油管连接所述离合器总泵、通过分泵油管连接 离合器分泵，中央控制器根据松开离合器踏板的实际速度与车辆起步时松开离 合器踏板的临界速度的差值控制活塞运动的速率以调整向离合器分泵泵送油液 的速率。

优选地，所述中央控制器包括电连接的电控单元和电机，电机和活塞通过 变转动为直线运动的机构连接；所述电控单元用于计算以实际速度松开离合器 踏板时离合器的实际传递扭矩，并将所述离合器的实际传递扭矩与以临界速度 松开离合器踏板时的离合器的起步扭矩作比较，且当所述离合器的实际传递扭 矩小于起步扭矩时将扭矩的差值输出到电机中；所述电机用于根据所述扭矩的 差值控制其以一定的转速转动，并通过变转动为直线运动的机构将电机的转速 变换为活塞运动的速率。

其次，所述电控单元还用于判断车辆是否为起步状态，如果判断结果为否 则不进行离合器的实际传递扭矩的计算。

进一步地，所述活塞连接有弹簧，所述弹簧通过支撑板连接所述变转动为 直线运动的机构。

本发明中具有上述起步辅助装置的手动变速器车辆的起步方法包括：

步骤1，变力机构根据松开离合器踏板的实际速度与车辆起步时松开离合器 踏板的临界速度的差值调整向离合器分泵泵送油液的速率。

步骤2、离合器分泵根据调整后的油液的速率推动离合器分离装置接合从而 驱动车辆平稳起步。

其中，上述步骤1具体为中央控制器获取松开离合器踏板的实际速度与车 辆起步时松开离合器踏板的临界速度的差值并根据该速度的差值控制活塞运动 的速率从而调制向离合器分泵泵送油液的速率。

优选地，步骤1包括：电控单元计算以实际速度松开离合器踏板时离合器 的实际传递扭矩，并将所述离合器的实际传递扭矩与以临界速度松开离合器踏 板时车辆的起步扭矩作比较，且当所述离合器的实际传递扭矩小于车辆的起步 扭矩时将扭矩的差值输出到电机中；所述电机根据所述扭矩的差值控制其以一 定的转速转动，并通过变转动为直线运动的机构将电机的转速变换为活塞运动 的速率。

进一步地，在计算离合器的当前扭矩之前还包括识别车辆是否为起步状态， 如果是则计算以实际速度松开离合器踏板时离合器的实际传递扭矩。

根据本发明实施例提供的手动变速器车辆的起步辅助装置及起步方法，由 于该起步辅助装置包括连接在离合器总泵和离合器分泵之间的变力机构，所述 变力机构用于根据松开离合器踏板的实际速度与车辆起步时松开离合器踏板的 临界速度的差值调整向离合器分泵泵送油液的速率，所述离合器分泵在该油液 的速率下推动离合器分离装置的接合以驱动车辆平稳起步。因此当由于过快松 开离合器踏板导致油液以较快的速率泵送至离合器分泵时，变力机构可以根据 松开离合器踏板的实际速度与车辆平稳起步时松开离合器踏板的临界速度的差 值相应减小泵送至离合器分泵的油液的速率从而使离合器分离装置缓慢接合， 从而驱动车辆平稳起步，避免车辆起步熄火。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的手动变速器车辆的起步辅助装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种手动变速器车辆的起步辅助装置， 该起步辅助装置包括离合器踏板1、离合器总泵2、储液罐5、离合器分泵3、 与离合器分泵3连接的离合器分离装置4，离合器踏板1控制离合器总泵2将储 液罐5内的油液泵送至离合器分泵3内，离合器分泵3中的油液推动离合器分 离装置4接合，其中，该起步辅助装置还包括连接在离合器总泵2和离合器分 泵3之间的变力机构，所述变力机构用于根据松开离合器踏板1的实际速度与 车辆起步时松开离合器踏板1的临界速度的差值调整向离合器分泵3泵送油液 的速率，离合器分泵3在该油液的速率下推动离合器分离装置4的接合以驱动 车辆平稳起步。

在本发明实施例提供的手动变速器车辆的起步辅助装置中，由于该起步辅 助装置包括连接在离合器总泵和离合器分泵之间的变力机构，所述变力机构用 于根据松开离合器踏板的实际速度与车辆起步时松开离合器踏板的临界速度的 差值调整向离合器分泵泵送油液的速率，所述离合器分泵在该油液的速率下推 动离合器分离装置的接合以驱动车辆平稳起步。因此当由于过快松开离合器踏 板导致油液以较快的速率泵送至离合器分泵时，变力机构可以根据松开离合器 踏板的实际速度与车辆平稳起步时松开离合器踏板的临界速度的差值相应减小 泵送至离合器分泵的油液的速率从而使离合器分离装置缓慢接合，从而驱动车 辆平稳起步，避免车辆起步熄火。

具体而言，所述变力机构包括泵体61和设在泵体61内的活塞64，活塞64 连接有中央控制器，泵体61通过总泵油管62连接离合器总泵2、通过分泵油管 63连接离合器分泵3，中央控制器根据松开离合器踏板的实际速度与车辆起步 时松开离合器踏板的临界速度的差值控制活塞运动的速率以调整向离合器分泵 泵送油液的速率。该实施例中变力机构的工作原理为：在图1所示的状态下， 当松开离合器踏板1时离合器总泵2中的油液则经总泵油管62、泵体61和分泵 油管63最终泵送至离合器分泵3中从而推动离合器分离装置4接合。当驾驶员 以较快的速度松开离合器踏板1时，离合器总泵2中的油液就会以较快的速度 向总泵油管62泵送，此时中央控制器根据松开离合器踏板的实际速度与车辆平 稳起步时松开离合器踏板的临界速度的差值来控制控制活塞64向下运动的速率 使泵体61的容积以一定的速率增大，这样向离合器分泵3中泵送油液的速率则 被减缓，离合器分离装置4的接合速度也相应减缓，保证了车辆的平稳起步。

优选地，上述实施例中的中央控制器包括电连接的电控单元67和电机66， 电机66和活塞64通过变转动为直线运动的机构65连接；电控单元67用于计 算以实际速度松开离合器踏板时离合器的实际传递扭矩，并将离合器的实际传 递扭矩与以临界速度松开离合器踏板时的离合器的起步扭矩作比较，且当离合 器的实际传递扭矩小于起步扭矩时将扭矩的差值ΔT输出到电机66中；电机66 用于根据扭矩的差值ΔT控制其以一定的转速n转动，并通过变转动为直线运动 的机构将电机的转速n变换为活塞的运动的速率v1。具体控制原理参见如下公 式：

ΔT＝k*9550*P/n；v1＝n*180/π/t；

其中，k为工况系数，P为电机功率，n为电机转速，t为松开离合器踏板到 车辆起步的时间。这里的k为根据离合器总泵体积、离合器分泵体积、变力机 构的泵体的体积以及总泵油管和分泵油管的管路直径、发动机转速、档位等各 个因素优化得到的工况系数。

其中，变转动为直线运动的机构可以为丝杠、螺杆、齿轮等结构。

其次，所述电控单元还用于判断车辆是否为起步状态，如果判断结果为否 则不进行离合器的实际传递扭矩计算。这是因为如果车辆处于行驶中的换挡等 非起步操作时，车辆一般不会因松开离合器踏板的速度过快而熄火，因此电控 单元便不必进行实际传递扭矩的计算，减少电控单元的数据处理。

进一步地，活塞64连接有弹簧69，弹簧69通过支撑板68连接变转动为直 线运动的机构65。这样支撑板68用于固定弹簧69，而弹簧69起到缓冲的作用， 使活塞64的运动更平稳。

本发明实施例还提供了一种具有上述起步辅助装置的手动变速器车辆的起 步方法包括：

步骤1，变力机构根据松开离合器踏板的实际速度与车辆起步时松开离合器 踏板的临界速度的差值调整向离合器分泵泵送油液的速率。

步骤2、离合器分泵根据调整后的油液的速率推动离合器分离装置接合从而 驱动车辆平稳起步。

根据本发明实施例提供的手动变速器车辆的起步方法，由于变力机构根据 松开离合器踏板的实际速度与车辆起步时松开离合器踏板的临界速度的差值调 整向离合器分泵泵送油液的速率，离合器分泵根据调整后的油液的速率推动离 合器分离装置接合从而驱动车辆平稳起步。因此当由于过快松开离合器踏板导 致油液以较快的速率泵送至离合器分泵时，变力机构可以根据松开离合器踏板 的实际速度与车辆平稳起步时松开离合器踏板的临界速度的差值相应减小泵送 至离合器分泵的油液的速率从而使离合器分离装置缓慢接合，从而驱动车辆平 稳起步，避免车辆起步熄火。

其中，上述步骤1具体为中央控制器获取松开离合器踏板的实际速度与车 辆起步时松开离合器踏板的临界速度的差值并根据该速度的差值控制活塞运动 的速率从而调制向离合器分泵泵送油液的速率。

优选地，步骤1包括：电控单元计算以实际速度松开离合器踏板时离合器 的实际传递扭矩，并将所述离合器的实际传递扭矩与以临界速度松开离合器踏 板时车辆的起步扭矩作比较，且当所述离合器的实际传递扭矩小于车辆的起步 扭矩时将扭矩的差值输出到电机；所述电机根据所述扭矩的差值控制其以一定 的转速转动，并通过变转动为直线运动的机构将电机的转动变换为活塞的运动。

进一步地，电控单元在计算离合器的实际扭矩之前还包括判断车辆是否为 起步状态，如果判断结果为否则不进行离合器的实际传递扭矩的计算。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围 应以所述权利要求的保护范围为准。