CN115335611A - 用于识别离合器的操作状态的方法和离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于识别离合器(12)的操作状态的方法，所述离合器可经由操作设备(52)通过操作压力(p)操作以切换操作状态，所述操作压力在压力传递时经受作为在离合器操作压力(p)和沿着传递路段(39)在第一测量位置(56)处测量的操作压力(pm)之间的差的压力偏差(pa)，并且离合器(12)的至少一个第一压力状态(B1)根据测量的操作压力(pm)来识别，其方式为：确定测量的操作压力(pm)的通过至少一个预设的第一压力值(p1)限界的第一压力范围(P1)，并且只要测量的操作压力(pm，pm1)处于第一压力范围(P1)之内，就将第一操作状态(B1)识别为存在，其中在离合器(12)的运行期间，压力偏差(pa)根据压力影响变量(E)来求取，并且第一压力值(p1)根据压力影响变量(E)来设定。此外，本发明涉及这种离合器(12)。

Description

用于识别离合器的操作状态的方法和离合器

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于识别离合器的操作状态的方法。此外，本发明涉及这种离合器。

背景技术

在DE 10 2018 128 96中描述车辆的动力总成中的用于在离合器输入端和能够与其根据操作状态摩擦配合地可松开地连接的离合器输出端之间传递扭矩的离合器。在动力总成中，第一电动机在离合器输出侧接合并且内燃机和第二电动机在离合器输出侧接合。在闭合的离合器中，第一电动机、第二电动机和/或内燃机能够分别经由离合器向从动装置输出驱动力矩。在断开的离合器中，第二电动机能够在从动装置处引起驱动力矩并且第一电动机在发电机运行中通过内燃机驱动。

如果离合器的操作状态的切换经由操作设备通过由压力设备提供的操作压力引起，那么经由对作为操作设备处的操作压力的离合器操作压力的了解，能够推断出离合器的操作状态。如果操作设备处的离合器操作压力由于结构空间无法直接检测，那么在第一测量位置处可以执行压力测量，所述第一测量位置沿着连接于操作设备的用于传递操作压力的传递路段位于提供操作压力的压力设备和操作设备之间。

在经由传递路段的压力传递中，然而在离合器操作压力和在第一测量位置处测量的操作压力之间存在压力偏差。压力偏差例如能够通过传递路段中的管路压力下降产生并且引起离合器的离合器操作压力从而操作状态的不准确的识别。

发明内容

本发明的目的在于，更准确地识别离合器的操作状态。离合器应更成本适宜地构成并且更可靠地运行。

所述目的中的至少一个目的通过具有根据权利要求1的特征的方法来实现。由此，操作状态可以更准确地识别。离合器能够更可靠地和更安全地运行。离合器能够更成本适宜地构成并且更简单地构造。

离合器能够设置在动力总成中。动力总成能够在车辆中、尤其在机动车中设置。动力总成能够是混合动力总成。

离合器输入端能够与第一驱动元件连接。第一驱动元件能够提供第一驱动力矩。第一驱动元件能够是内燃机。

离合器输出端能够与从动装置连接。第一驱动力矩能够经由闭合的离合器传递到从动装置上。

从动装置能够是变速器。从动装置能够通过至少一个车轮形成。

动力总成能够具有用于提供第二驱动力矩的第二驱动元件。第二驱动元件能够在离合器输入侧或离合器输出侧接合。第二驱动力矩能够在离合器输入侧或离合器输出侧施加。第二驱动元件能够是电动机。

第三驱动元件能够在离合器输入侧或离合器输出侧接合。第三驱动元件能够是电动机。第三驱动元件能够提供第三驱动力矩和/或用作为发电机。第三驱动力矩能够在离合器输入侧或离合器输出侧施加。第一、第二和第三驱动力矩能够串联地起作用地设置。

压力设备能够具有流体压力泵。操作压力能够是流体压力。流体能够是液态的和/或气态的。操作压力能够液压地或气动地提供。压力设备也能够提供供应流体流，用于润滑和/或冷却尤其第一和/或第二驱动元件。

离合器可以是K0离合器。离合器能够起作用地设置在第一和第二驱动元件之间。第一驱动元件能够经由离合器与第二驱动元件连接。在完全断开的离合器中，能够中断第一驱动力矩经由离合器的传递。

离合器能够在未操作的情况下、即在没有操作压力时闭合(常闭式)或断开(常开式)。与此相关地，离合器在通过操作压力操作时闭合或者断开。在闭合的离合器中能够进行扭矩传递。在断开的离合器中，可以中断扭矩传递。

第一操作状态能够对应于闭合的或断开的离合器。当离合器操作压力处于如下压力范围中时，第一操作状态能够存在，所述压力范围在作为经由离合器可传递的扭矩的离合器力矩的确定的扭矩范围中。

测量的操作压力能够借助与传递路段相关联的压力传感器测量。

操作状态的切换能够是在第一操作状态和第二操作状态之间的切换。压力偏差能够通过传递路段中的管路压力下降产生。压力偏差的符号能够与操作状态的切换的操作方向相关，即与如下相关：是否从第一操作状态切换至第二操作状态或者相反。

压力偏差能够根据温度来求取。第一压力值能够根据温度来设定。能够事先检测在压力偏差和/或第一压力值和温度之间的相关性。

在本发明的一个优选的实施方案中，在第二测量位置处可以测量压力影响变量。由此可以精确地和快速地检测压力影响变量。

在本发明的一个特定的实施方案中，第二测量位置与压力设备或者传递路段相关联。第二测量位置能够与流体压力泵相关联。

在本发明的一个优选的实施方案中，第一测量位置与第二测量位置偏离地或一致地设置。由此可以最优地利用结构空间。

在本发明的一个特定的实施方案中，压力影响变量是在操作压力改变时存在的体积流和/或压力梯度。压力梯度能够通过压力传感器来测量，所述压力传感器也检测测量的操作压力。

在本发明的一个优选的实施方案中，事先检测在第一压力值和压力影响变量之间的相关性。在压力偏差和/或第一压力值和压力影响变量之间的相关性能够在离合器投入运行之前、优选在首次投入运行之前检测。相关性能够被计算和/或测量。相关性能够在在离合器的运行期间可调用的关联表格(查找表)中保存。

在本发明的一个特定的实施方案中，离合器的第二操作状态根据测量的操作压力识别，其方式为：确定测量的操作压力的通过至少一个预设的第二压力值限界的第二压力范围，并且只要测量的操作压力处于第二压力范围之内，就将第二操作状态识别为存在。第二操作状态能够对应于闭合的或断开的离合器。

在本发明的另一特定的实施方案中，第二压力值根据压力影响变量来设定。在设定第二压力值时的压力偏差能够不同于在设定第一压力值时的压力偏差。

在本发明的一个优选的实施方案中，第二压力值小于第一压力值，并且第一压力范围与第二压力范围无重叠。在第一和第二压力值之间可以展开压力范围。如果测量的操作压力处于所述压力范围中，那么操作状态不能够与第一或第二操作状态一对一地相关联。

此外，为了实现至少一个上面提出的任务，提出一种用于在驱动元件和从动装置之间传递扭矩的离合器，具有围绕转动轴线可转动的离合器输入端和能够与其为了传递扭矩根据经由操作设备提供的操作压力摩擦配合地可松开地连接的离合器输出端，其中离合器的操作状态可通过具有至少一个在上文中描述的特征的方法来识别。

本发明的其他优点和有利的设计方案从附图描述和绘图中得出。

附图说明

本发明在下文中参照绘图详细描述。详细示出：

图1示出具有本发明的一个特定的实施方式的离合器的混合动力总成。

图2示出用于本发明的一个特定的实施方式的离合器的液压设备。

图3示出在使用本发明的一个特定的实施方式的方法时的操作压力的曲线图。

具体实施方式

图1示出具有本发明的一个特定的实施方式的离合器12的混合动力总成10。混合动力总成10设置在车辆中并且包括：内燃机14作为第一驱动元件，所述第一驱动元件可以提供第一驱动力矩；第一电动机16作为第二驱动元件，所述第二驱动元件可以提供第二驱动力矩；和第二电动机18作为第三驱动元件。

内燃机14、第一电动机16和第二电动机18有效地串联连接。第一电动机16直接与从动装置20连接，所述从动装置通过变速器22形成。从动装置20与用于车辆的前进运动的车轮24连接。内燃机14与第二电动机18直接连接。

离合器12起作用地在内燃机14和从动装置20之间并且起作用地在第一电动机16和第二电动机18之间设置。离合器12具有离合器输入端26和能够与其摩擦配合地可松开地连接的离合器输出端28。离合器输入端26和离合器输出端28可围绕共同的转动轴线转动。第二电动机18和内燃机14在离合器输入侧接合并且第一电动机16在离合器输出侧接合。

离合器12能够通过操作压力操作，所述操作压力通过压力设备提供。通过操作离合器12，所述离合器能够在第一操作状态和第二操作状态之间切换，在所述第一操作状态中例如进行经由离合器12的扭矩传递，并且在所述第二操作状态中例如中断经由离合器12的扭矩传递。在第一操作状态中，离合器输入端26与离合器输出端28摩擦配合地连接并且设立经由离合器的扭矩传递。在第二操作状态中，离合器12断开并且中断经由离合器12的扭矩传递。

在离合器12的第二操作状态中，车辆仅通过第二驱动力矩驱动，所述第二驱动力矩通过第一电动机16提供。在此，内燃机14能够处于运行中或者关断。如果内燃机14处于运行中，那么第一驱动力矩能够运行第二电动机18，所述第二电动机作为发电机将第一驱动力矩转换成电能，并且提供给电储能器和/或第一电动机16。

在内燃机14运行时和在离合器12的第一操作状态中，对第一电动机16的第二驱动力矩附加地或替选地，在从动装置20处提供第一驱动力矩。

在图2中示出用于本发明的一个特定的实施方案的离合器12的液压设备30。液压设备30设置在车辆中并且经由压力设备32引起用于操作离合器12的操作压力，所述压力设备具有流体压力泵33。流体压力泵33构成为齿轮泵并且通过电子泵执行器34可操作，所述电子泵执行器具有电动机36。电动机36通过控制单元38控制。

流体压力泵33引起液压设备30中的操作压力，其方式为：所述流体压力泵以泵转速运行。在此，流体压力泵33在一个转动方向中提供在形成压力设备32和离合器12之间的传递路段39的第一流体支路40中的操作压力并且在相反的转动方向上提供第二流体支路42中的流体压力。第二流体支路42在此设立用于供应流体流，所述供应流体流经由换热器44传导，例如以冷却和/或润滑电动机和/或至少一个轴承。

第一流体支路40将流体压力泵33经由阀46与驻车锁止器48和离合器12的操作设备52液压连接，所述驻车锁止器具有用于识别驻车锁止位置的行程传感器50。根据阀46的阀位置，通过操作压力能够液压地操作驻车锁止器48和/或离合器12。操作设备52能够是CSC操作机构，所述CSC操作机构具有与离合器12的转动轴线同心地设置的输出缸54，所述输出缸将操作压力变换成作用于离合器12的摩擦区域55上的操作力。

流体压力泵33能够在第一运行模式和第二运行模式之间切换。在第一运行模式中，流体压力泵33能够引起第二流体支路42中的供应流体流，并且在第二运行模式中提供在第一流体支路40中的操作压力用于操作离合器12和/或用于操作驻车锁止器48。

离合器12能够构成为在未操作时断开的(常开式)离合器。在操作离合器12时，在离合器12的离合器输入端和离合器输出端之间可以存在扭矩传递。在未操作离合器12时，对应于断开的离合器12，中断经由离合器12的扭矩传递。

沿着传递路段，在第一测量位置56处设置有用于检测操作压力作为测量的操作压力的压力传感器58。离合器12的操作状态的经由操作设备52的切换通过改变操作压力引起。因为操作压力在压力设备32和操作设备52之间传递，通过传递路段39在施加在操作设备52上的作为离合器操作压力的操作压力和在第一测量位置56处测量的操作压力之间存在压力偏差。

在了解了作为操作设备52处的操作压力的离合器操作压力时，能够推断出离合器12的操作状态。因为第一测量位置56由于结构空间不直接施加在操作设备52处，在经由传递路段39的压力传递时，测量的操作压力能够根据压力偏差与离合器操作压力不同。压力偏差例如能够通过传递路段39中的管路压力下降引起。

行程传感器50和压力传感器58与控制单元38电连接。控制单元38例如经由CAN数据线路60与功率控制单元62连接，所述功率控制单元例如控制至少一个提供用于驱动车辆的驱动力矩的电动机。

图3示出在应用本发明的一个特定的实施方式的方法时的操作压力的曲线图。在图3a)中，操作压力p与经由离合器可传递的作为离合器力矩M的扭矩相关地绘制。在此，离合器操作压力pk作为离合器操作设备处的操作压力与通过压力偏差pa移动的测量的操作压力pm相比地示出。

测量的操作压力pm分成第一测量的操作压力pm1和第二测量的操作压力pm2，与离合器的操作方向相关。例如，第二测量的操作压力pm2在从第一操作状态B1切换至第二操作状态B2时存在。在第一操作状态B1中，离合器能够闭合，并且在第二操作状态B2中，离合器能够断开。

从第二操作状态B2至第一操作状态B1的切换通过提高操作压力p进行并且对应于第一测量的操作压力pm1的变化曲线。从第一操作状态B1至第二操作状态B2的切换通过操作压力p的减小进行并且对应于第二测量的操作压力pm2的变化曲线。

压力偏差pa与多个影响相关并且能够引起在离合器操作压力pk和相应的测量的操作压力pm之间的大的偏差。例如，离合器的第一操作状态B1与第一测量的操作压力pm1相关地识别，其方式为：确定测量的操作压力pm的通过至少一个预设的第一压力值pf1限界的第一压力范围P1，并且只要第一测量的操作压力pm1处于第一压力范围P1之内，就将第一操作状态B1识别为存在。

此外，例如离合器的第二操作状态B2与第二测量的操作压力pm2相关地识别，其方式为：确定测量的操作压力pm的通过至少一个预设的第二压力值pf2限界的第二压力范围P2，并且只要第二测量的操作压力pm2处于第二压力范围P2中，就将第二操作状态B2识别为存在。

确定第一压力值pf1和第二压力值pf2能够在缺少准确认识压力偏差pa的情况下在离合器的运行期间进行，其方式为：假设相应的最大在运行中应预期的压力偏差pa并且作为安全范围与测量的操作压力pm相关联，借此可靠地识别离合器的操作状态经由第一和第二测量的操作压力pm1、pm2进行。

由此，在第一和第二压力值pf1、pf2之间的压力范围U作为不一对一地说明离合器操作状态的不可靠范围大于离合器操作压力pk的实际的、将第一操作状态B1与第二操作状态B2划界的压力范围M。为了将在第一和第二压力值pf1、pf2之间展开的压力范围U减小从而提高识别操作状态的精度，那么在离合器运行期间，压力偏差pa根据压力影响变量来设定，并且第一压力值pf1和第二压力值pf2分别根据压力影响变量来设定。

在图3b)中描绘在操作压力p和压力影响变量E之间的相关性。压力影响变量E能够在切换离合器的操作状态时是例如以l/min为单位的体积流。体积流能够在压力设备处或在第二测量位置处测量，所述第二测量位置沿着传递路段处于压力设备和操作设备之间。如果体积流的测量不可行，那么压力影响变量也能够是操作压力p的时间压力梯度，这例如能够经由第一测量位置处的压力传感器测量。

第一压力值p1在此可变并且与压力影响变量E相关地设定。同样地，第二压力值p2可变并且与压力影响变量E相关地设定。在静态情况下，即当压力影响变量E等于零时，那么第一压力值p1对应于离合器操作压力pk的相关联的压力值并且第二压力值p2对应于离合器操作压力pk的相关联的压力值。

第一和第二压力值p1、p2与压力影响变量的相关性能够事先地、例如在离合器投入运行之前、尤其在离合器首次投入运行之前检测。例如，相关性能够保存在可调用的关联表格(查找表)中。经由在通过改变操作压力p切换操作状态时测量的压力影响变量E，计算压力偏差pa并且第一压力值p1和第二压力值p2分别与压力偏差pa相关地设定。由此，离合器的操作状态能够更准确地检测并且压力范围U适应于压力范围M。

附图标记说明

10 混合动力总成

12 离合器

14 内燃机

16 第一电动机

18 第二电动机

20 从动装置

22 变速器

24 车轮

26 离合器输入端

28 离合器输出端

30 液压设备

32 压力设备

33 流体压力泵

34 电子泵执行器

36 电动机

38 控制单元

39 传递路段

40 第一流体支路

42 第二流体支路

44 换热器

46 阀

48 驻车锁止器

50 行程传感器

52 操作设备

54 输出缸

55 摩擦区域

56 第一测量位置

58 压力传感器

60 CAN数据线路

62 功率控制单元

B1 第一操作状态

B2 第二操作状态

E 压力影响变量

M 离合器力矩

p 操作压力

p1 第一压力值

p2 第二压力值

pa 压力偏差

pf1 第一压力值

pf2 第二压力值

pk 离合器操作压力

pm 测量的操作压力

P1 第一压力范围

P2 第二压力范围

M 压力范围

U 压力范围。

Claims (10)

1.一种用于识别离合器(12)的操作状态的方法，所述离合器具有围绕转动轴线可转动的离合器输入端(26)和能够与所述离合器输入端为了传递扭矩摩擦配合地可松开地连接的离合器输出端(28)，和

所述离合器能够经由操作设备(52)通过由压力设备(32)提供的操作压力(p)被操作以切换操作状态，所述操作压力在所述操作设备(52)处作为离合器操作压力(pk)施加并且能够经由在所述压力设备(32)和所述操作设备(52)之间存在的传递路段(39)传递，并且所述操作压力在压力传递时经受作为在所述离合器操作压力(p)和沿着所述传递路段(39)在第一测量位置(56)处测量的操作压力(pm)之间的差的压力偏差(pa)，和

与测量的操作压力(pm)相关地识别所述离合器(12)的至少一个第一操作状态(B1)，

其方式为：确定测量的操作压力(pm)的通过至少一个预设的第一压力值(pf1，p1)限界的第一压力范围(P1)，并且只要测量的操作压力(pm，pm1)处于所述第一压力范围(P1)之内，就将所述第一操作状态(B1)识别为存在，

其特征在于，

在所述离合器(12)的运行期间，所述压力偏差(pa)根据压力影响变量(E)来求取，和

所述第一压力值(p1)根据所述压力影响变量(E)来设定。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述压力影响变量(E)在第二测量位置处测量。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

所述第二测量位置与所述压力设备(32)或所述传递路段(39)相关联。

4.根据权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

所述第一测量位置(56)与所述第二测量位置偏离地或一致地设置。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述压力影响变量(E)是在所述操作压力(p)改变时存在的体积流和/或压力梯度。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

预先检测在所述第一压力值(p1)和所述压力影响变量(E)之间的相关性。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述离合器(12)的第二操作状态(B2)根据测量的操作压力(pm)来识别，其方式为：确定测量的操作压力(pm)的通过至少一个预设的第二压力值(p2)限界的第二压力范围(P2)，并且只要测量的操作压力(pm，pm2)处于所述第二压力范围(P2)之内，就将所述第二操作状态(B2)识别为存在。

8.根据权利要求7所述的方法，

其特征在于，

所述第二压力值(p2)根据所述压力影响变量(E)来设定。

9.根据权利要求7或8所述的方法，

其特征在于，

所述第二压力值(p2)小于所述第一压力值(p1)并且所述第一压力范围(P1)与所述第二压力范围(P2)无重叠。

10.一种用于在驱动元件(14)和从动装置(20)之间传递扭矩的离合器(12)，具有围绕转动轴线可转动的离合器输入端(26)和能够与所述离合器输入端为了传递扭矩与经由操作设备(52)提供的操作压力(p)相关地摩擦配合地可松开地连接的离合器输出端(28)，其中所述离合器(12)的操作状态通过根据上述权利要求中任一项所述的方法可识别。

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