[发明专利]用于降低离合器接合速度的装置和方法

说明书

一种包括安全模块(3)和安全控制模块(4)的安全装置，以及一种在用于离合器控制致动器的电机(2)发生故障(用于电机的电源中断)时降低不期望的离合器接合速度的方法，以使驾驶员在这种情况下有更多时间做出反应。

技术领域

本发明涉及一种安全装置和方法，以在用于离合器控制致动器的电机发生故障(用于电机的供电中断)时，降低不希望的离合器接合的速度。

背景技术

在自动变速器的情况下，通常应用自动传动系离合器控制。传动系离合器通常使用多个弹簧以将摩擦片夹紧到发动机飞轮上。弹簧布置在用螺栓固定到飞轮的压力板组件内。控制压板弹簧机构的机械联接结构通常由电子控制的致动器来致动。致动器的工作介质通常是流体，其为致动提供足够的动力。为了消除对致动器的工作缸的流体质量控制的不确定性和不精确性，还通过电机来控制致动器。在这种情况下，电机驱动一机构，该机构能够将电机的旋转运动转换为在分离轴承上断开或闭合离合器所必需的轴向运动。

用于离合器的致动器的意外运动会导致车辆传动系中所传递的扭矩的意外快速变化。快速的扭矩变化会导致车速快速变化，并且需要驾驶员做出快速反应，以避免在驾驶过程中发生危险情况。在致动器失效或致动器供应线路失效的情况下，可能会出现意外的离合器运动。这种典型错误是致动器的电子供应的故障。

自动离合器操作装置尤其在商用车市场上应用广泛，用户需要精确并快速地控制传动离合器，但要尽可能降低成本。为满足平稳快速控制的性能要求以及车辆动力系的电气化趋势使得施加纯电力来控制车辆变速器的离合器。自动离合器操作装置的性能基本上取决于内置功率(容量)、移动质量、机构效率、控制质量以及可用的能量/功率。

如果实际上脱开的离合器意外地快速接合，则可能发生最危险的驾驶情况之一。在这种情况下，车辆可能会突然快移(加速)。为了避免事故，需要快速准确的驾驶员反应。如果施加纯电动致动器，则供电的中断会导致这种情况。不仅在离合器运动期间，而且在保持其脱开期间，电机都必须被供电和受控制。在电机不再被供电以保持离合器弹簧的力的故障中，弹簧力将使离合器快速闭合。例如，在HDV(重型车辆)中，离合器的接合时间可以小于50-100ms，但是在这种情况下，驾驶员能够控制车辆运动的可接受的接合时间在几秒钟(2-5秒)的范围内。

在不使用外部电力的情况下，将电机机械地锁定在脱开位置以抵抗离合器弹簧而保持所需位置很难在低成本下实现，因为需要附加的机械和控制构件。在大多数情况下，需要缓慢且受控地离合器接合，从而驾驶员可以对意外的扭矩变化做出反应，并且即使动力传动系出现主动失效，车辆也至少可以部分地驾驶。因此，驾驶员可设法避免危险情况，并驾驶到下一个维修站来修理车辆。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种方法和一种安全装置，当电机发生故障并且电机缺乏使离合器保持在脱开位置(以主动拖曳离合器弹簧)的供电时，能够减慢离合器的接合速度，而无需任何附加机械构件。

通过根据权利要求1的安全装置和根据权利要求18的方法解决了上述问题。在相应的从属权利要求中公开了本发明的其他进一步的有利发展。

根据本发明，提供了一种永磁同步电机(PMSM)来驱动自动传动系中的离合器致动器。PMSM具有带永磁体的转子和带作为相的至少三个线圈的定子。可选地，电机中的线圈分别与电阻器连接。

在离合器致动器的正常运行期间，当离合器脱开时，电机由电机驱动器驱动，以主动保持(拖曳)离合器弹簧，从而将离合器保持在脱开状态(电机的转子沿给定方向旋转)。当发生故障时，电机突然失去供电，且转子停止。同时，来自离合器弹簧的回弹力拖曳电机的转子，使其沿上述方向的反方向旋转。此时，通过线圈中的感应磁通而感应出磁场，从而导致转子反向旋转加速和离合器弹簧快速释放。根据本发明，提供了一种使电机的线圈短路的方法，以释放在线圈中感应的磁通，从而消除磁场，以便阻止转子反向旋转的加速，并使离合器弹簧的释放减慢。