CN110770460A - 用于适应性修改摩擦离合器的力矩特性曲线的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于适应性修改湿式运行的摩擦离合器的特性曲线的方法，摩擦离合器在自动化的液压离合器操作系统(1)中受执行器(3)驱控。在其中可以降低由力矩下跌形成的误差的方法中，在通过摩擦离合器(9)的力矩下跌表征出的误差范围内，将湿式运行的摩擦离合器(9)的力矩特性曲线通过可变的力矩偏移来适应性修改。

Description

用于适应性修改摩擦离合器的力矩特性曲线的方法

技术领域

本发明涉及一种用于适应性修改湿式运行的摩擦离合器的力矩特性曲线的方法，所述摩擦离合器在自动化的液压离合器操作系统中受静压执行器驱控。

背景技术

由DE 10 2012 204 940 A1已知一种用于适应性修改离合器的参数的方法，其包括具有机动车内压力传感器的静压离合器执行器。在此，应用压力系统，以便形成压力行程特性曲线的横坐标偏移(所谓的检测点)，其也适用于力矩行程特性曲线。此外，摩擦系统通过一种因子(所谓的摩擦值)匹配于当前状况。在湿式系统中，还具有带排力矩特性曲线簇，其与相应特性曲线相加。特性曲线簇与离合器执行器的行程、摩擦离合器的温度、离合器的冷却油流和滑差相关。这三个适配的参量与操作系统无关地表征出摩擦离合器。

在所公开的方法中，尤其是根据压力信号计算和适应性修改检测点。在此，离合器控制包括静压路程并且借助适配的算法来驱控。尤其在湿式运行的摩擦离合器中出现浮滑(Aufschwimmen)效应。在该误差范围中，在湿式摩擦系统中力矩偏差低于50～80Nm时既不能获悉表示摩擦离合器的参数的检测点也不能获悉表示摩擦离合器的参数的摩擦值。该偏差通过图6的曲线B1表示并局限于低于150Nm的力矩上。由于通过压力系统生成了不良的信噪比使得检测点无法调整，这是因为在误差范围内虽然压力系统全力运转，但压力仍过小。即使在从力矩系统中反馈偏差时，也会有两个相互冲突的输入，这更容易导致检测点留存。原则上在较低力矩情况下可能无法调整摩擦值，这是因为几Nm的误差会导致极大的摩擦值改变(参见图7)。对于湿式运行的摩擦离合器重要的带排力矩特性曲线簇虽然可以获悉，然而带排力矩特性曲线簇迄今与输入轴无关地也适用于其他状况(例如在离合器的预选挡同步时)，因而会在那里导致误差。因而应当避免在所考虑的误差的情况下的获悉当前带排力矩特性曲线簇，以便在其他工作点不会引起误差。

发明内容

本发明的任务在于，说明一种用于适应性修改摩擦离合器的参数的方法，其中，可靠避免在湿式离合器的浮滑范围内的误差。

根据本发明该任务如下这样解决，即，在通过摩擦离合器的力矩下跌表征出的误差范围内，将湿式运行的摩擦离合器的力矩特性曲线通过可变的力矩偏移来适应性修改。优点在于，可以取消检测点或摩擦值确定并且仅通过调整预定误差范围内的力矩特性曲线来可靠地适应性修改误差。在此的出发点在于，在力矩适应性修改期间，冻结其余并行运行的对检测点、压力、摩擦值和/或形状的适应性修改。在所建议的方法中，获悉误差最可能的原因，此处是力矩下跌，由此可以校正误差。

按照有利方式，在摩擦离合器离开误差范围时，将力矩偏移逐渐复位，优选逐渐复位至零。因而确保在摩擦离合器正常行驶范围内不存在误差校正的继续影响。

在一个实施方案中，将力矩偏移以斜坡形式复位。优点在于，摩擦离合器从误差情况逐渐过渡至正常行驶方式，由此确保乘客感觉不到这种不同的适应性修改过程。

在一个改进方案中，摩擦离合器的误差范围通过小于预定的转速阈值的输入轴转速来说明，和/或通过在液压离合器操作系统中的小于预定的压力阈值的压力来说明。针对偏移适应性修改，将阈值选择成使得可以顺利获悉各个偏移，从而由力矩下跌带来的特殊行驶状态中几乎不会出现延迟。车辆徐徐行进、起步或伴随重新起步缓慢滑行都属于这种行驶状态。

在一个改进方案中，在摩擦离合器分离时，确定摩擦离合器的输入轴转速并且获知0转/分输入轴偏移特性曲线簇，通过内插法将0转/分输入轴偏移特性曲线簇与转速阈值输入轴偏移特性曲线簇融合。通过这样附加地将偏移引入由输入轴转速决定的摩擦离合器力矩，确保更准确地适应性修改离合器力矩。

在一个实施方案中，由测得的极端特性曲线簇和转速阈值输入轴偏移特性曲线簇通过加权的线性组合来创建0转/分输入轴特性曲线簇。线性组合在此是特别简单的数学方法，这可以非常快速地实现。因而在误差情况下可以非常快速而仍然准确地计算力矩偏移。

在另一实施方案中，线性组合基于加权因子，该加权因子依赖于误差范围内的统计学上的平均力矩偏移。在偏移确定开始时，原则上从新的摩擦离合器出发，其中，加权因子假定为初始值零。在此，加权因子可以在摩擦离合器运行时在0与1之间摆动。

按照有利方式，加权因子与在输入轴转速低于转速阈值的情况下获知的统计学上的平均负力矩偏移成比例。

附图说明

本发明实现了许多实施方案。将结合附图所示的视图进一步阐述其中之二。图中：

图1示出静压离合器操作系统的示意性结构；

图2示出本发明方法的第一实施例；

图3示出根据本发明方法的第一实施例的力矩行程特性曲线的示例；

图4示出本发明方法的第二实施例；

图5示出根据本发明方法的第二实施例的力矩行程特性曲线的示例；

图6示出根据现有技术的力矩行程特性曲线的示例；

图7示出根据现有技术的摩擦值适应性修改。

具体实施方案

图1示意性示出具有静压离合器执行器3的静压离合器操作系统1的结构，如其在车辆内应用的那样。静压离合器操作系统1包括控制设备2，其驱控静压离合器执行器3。在离合器执行器3位置改变时，主缸5的活塞4沿执行器行程L_act向右运动，其中，在主缸5内的容积受挤压并在主缸5内建立压力p。该压力p通过充当压力介质的液压液6经由液压线路7传递至随动缸8，其直接操作摩擦离合器9。摩擦离合器9在此被构造为湿式运行的离合器。湿式运行的摩擦离合器例如包括接触流体(例如油)的摩擦片组，摩擦片组具有在输入侧和输出侧分别被摩擦片支架容纳的、交替分层叠放的摩擦片。湿式运行的摩擦离合器的分离和接合通过摩擦片组的轴向收紧实施。所建议的方法尤其在出现浮滑效应时采用，在浮滑效应下，各个摩擦片之间的油无法被挤出，这导致力矩下跌。

压力p在主缸5中借助压力测量装置10获知，压力测量装置与控制设备2连接。离合器执行器3经过的路程L_act由行程传感器11确定。离合器执行器3经过的行程L_act还与摩擦离合器9的行程相同。

为了在机动车运行时执行参数适应性修改，在控制设备2中放入常见的观测器12，其与真正存在的离合器操作系统1并联(图2)。观测器12包括调节技术模块13，其模仿真实的离合器操作系统1。将相同输入参量、例如在操作摩擦离合器9时离合器执行器3经过的行程L_act输送给真实的离合器操作系统1和模块13。真实的离合器操作系统1发送驱动马达的传递的离合器力矩T_CL_tr(其也被称为传动系力矩)并将其输送给求和点14，由模块13计算的力矩值T_CL_M也施加到该求和点上，由此确定力矩差ΔT，其表示模块校正单元15的输入参量。在模块校正单元15之内，在块100中询问，摩擦离合器9是否是能观测的。能观测的始终是摩擦离合器9处于除了接合或分离状态之外的各种状态下并且没有其他离合器起作用的情况。如果摩擦离合器9是不能观测的，则力矩偏移以斜坡向0移动(块101)。如果摩擦离合器9是能观测的，则跳至块102，在那里询问，输入轴转速N_ips是否小于1000转/分，和/或在真实的离合器操作系统1中的压力p是否小于例如20巴。在此，1000转/分的输入轴转速Nips表示转速阈值，与此同时，20巴的压力说明压力阈值。单位“转/分”意味着每分钟的转数，即，每分钟的圈数。

如果低于至少其中一个阈值，则在块103中确定放大因子adap_fac，其表示摩擦离合器9的力矩特性曲线的统计学的平均偏移。由此确定输送给模块13的偏移差，该模块根据偏移差获知摩擦离合器9的要驱控的力矩T_CL_M。

如果在块102中确认了不存在针对适应性修改方法的、超过转速阈值和/或压力阈值的输入条件。则在块104中询问，负力矩差-ΔT的符号是否与偏移的符号相同。如果是这种情况，则力矩平衡消减，从而必须减小力矩偏移。将其在块105中缓慢地向0移动。如果在块104中确认了符号比较的结果是否，则摩擦值在块106中通过反馈K_FC来适应性修改，于是将该摩擦值作为摩擦值差ΔFC输送给模块13用于进一步的力矩观测。

摩擦离合器9的力矩行程特性曲线由以下公式得出：

T_CL_M＝FC*f_nom(L_act-TP)+带排+偏移，

其中，

T_CL_M是模块力矩

FC是摩擦值

L_act是执行器行程

带排是带排力矩

偏移是受限的，则适用：T_CL_M≥带排。

图3示例性示出通过偏移校正的力矩适应性修改。在此在行程L_act上示出力矩T_CL。曲线B示出湿式运行的摩擦离合器9的标称的力矩特性曲线。

在此，虚线的特性曲线B1表示真实的力矩特性曲线，如其在湿式运行的摩擦离合器9的浮滑情况下在预定行程L_act中出现的那样。这种真实的离合器特性曲线B1描述了在误差情况下通过摩擦离合器9提供过少力矩。借助本发明方法，在摩擦离合器9分离情况下确定偏移，而始终在离合器接合情况下执行斜坡式下降。为了获悉偏移，经过了由力矩请求表示的行程并且以所描述的方式和方法确定力矩差异。曲线C示出借助本发明方法设定的适应性修改的力矩特性曲线。在此需要提到的是，该特性曲线C仅在偏移未恢复时暂时存在。

图4中示出本发明方法的第二实施例，其中，改进了偏移确定，其方式是：考虑输入轴转速Nips。在此，对块200中的带排Nips＝0和块201中带排Nips>1000加以区分，其中，带排Nips＝0对应于0转/分输入轴转速下的带排力矩，带排Nips>1000对应于大于1000转/分输入轴转速下的带排力矩。给这两个块200和201均输送离合器执行器L_act的当前行程。不仅块200的输出端而且块201的输出端均通向块202，在块202中，生成0转/分输入轴偏移特性曲线簇。在此，在点204中，加权因子adap_fac(块203)(其在新离合器中作为初始值具有值0)与块200中提供的带排Nips＝0相乘，并且在点205中，与在块206中由公式1-adap_fac形成的值相加。在点207中，块206中获得的结果与块201中提供的带排Nips>1000相乘并且通向点205。

从点205出发，通过内插法，将在块202中确定的0转/分输入轴偏移特性值与1000转/分输入轴偏移特性曲线簇208融合，为此，在块209中，在块201中提供的带排Nips>1000与在块210确定的另一加权因子相乘。如果输入轴转速>1000转/分，则另一加权因子为1。在点211中，块209中构成的乘积与块212中构成的另一乘积相加。块212中构成的乘积由0转/分输入轴偏移特性曲线簇(块202)的块205的结果和块213中获知的另一加权因子构成。当输入轴转速Nips>1000转/分，该另一加权因子始终为0。

在其结果中获得偏移补偿，如其在图5中所示那样。在此，同样示出标称的力矩特性曲线B，其对应于0转/分输入轴偏移特性曲线。特性曲线B1以其偏差对应于1000转/分输入轴偏移特性曲线。通过0转/分输入轴偏移特性曲线簇与1000转/分输入轴偏移特性曲线的融合，使得通过数学方法确定的特性曲线D与特性曲线B相适应，因此可以取消向0的偏移下坡。

朝向0偏移的下坡在滑差情况下应当仅当离合器误差同样指向该方向才进行。否则必须保持偏移，直至出现附着情况或者离合器不启用。

所建议的解决方案使得可以实现，在起动状况下通过可变的力矩偏移减少力矩下跌的误差形成，而不会针对湿式运行的摩擦离合器9的标准的正常行驶范围出现明显缺点。

附图标记列表

1 离合器操作系统

2 控制设备

3 离合器执行器

4 活塞

5 主缸

6 液压液

7 液压线路

8 随动缸

9 摩擦离合器

10 压力测量装置

11 行程传感器

12 观测器

13 调节技术模块

14 求和点

15 模块校正单元

Claims (8)

1.用于适应性修改湿式运行的摩擦离合器的特性曲线的方法，所述摩擦离合器在自动化的液压离合器操作系统(1)中受执行器(3)驱控，其特征在于，在通过所述摩擦离合器(9)的力矩下跌表征出的误差范围内，将所述湿式运行的摩擦离合器(9)的力矩特性曲线通过可变的力矩偏移来适应性修改。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述摩擦离合器(9)离开所述误差范围时，将所述力矩偏移逐渐复位，优选逐渐复位至零。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述力矩偏移以斜坡形式复位。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述摩擦离合器(9)的误差范围通过小于预定转速阈值的输入轴转速(Nips)来说明，和/或通过在液压离合器操作系统(1)中的小于预定压力阈值的压力(p)来说明。

5.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在所述摩擦离合器(9)分离时，确定所述摩擦离合器(9)的输入轴转速(Nips)并且获知0转/分输入轴偏移特性曲线簇，通过内插法将所述0转/分输入轴偏移特性曲线簇与转速阈值输入轴偏移特性曲线簇融合。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，由测得的极端特性曲线簇和所述转速阈值输入轴偏移特性曲线簇通过加权的线性组合来创建所述0转/分输入轴偏移特性曲线簇。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述线性组合基于加权因子(adap-fac)，所述加权因子依赖于所述误差范围内的统计学上的平均力矩偏移。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述加权因子(adap-fac)与在输入轴转速(Nips)低于转速阈值的情况下获知的统计学上的平均负力矩偏移成比例。

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