CN102656385B - 用于检测汽车中自动的电液离合器系统中泄漏的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检测汽车中自动的电液离合器系统中泄漏的方法，其中电机的致动器（17）经由液压管道系统（21）控制离合器（4）的离合器行程。为了可靠并且快速地识别有缺陷的系统，通过电机的致动器（17）中的压力测量来检测离合器系统中的泄漏并且该泄漏与离合器特征曲线关联。

Description

用于检测汽车中自动的电液离合器系统中泄漏的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于检测汽车中自动的电液离合器系统中泄漏的方法以及一种用于实施该方法的装置，其中机电的致动器通过液压管道系统控制离合器的离合器行程。

背景技术

在自动的离合器系统中确定离合器盘上的分离行程，其中通过该分离行程控装置离合器上的摩擦力矩。在此，离合器操作通过由控制设备触发的机电的致动器实现，致动器的力液压地传递到离合器上。为了直接确定分离的离合器盘上的行程，只要可以就在该离合器盘上布置行程传感机构。

此外，公开了用于确定分离的离合器盘上行程的间接的方法，其中在机电的致动器的机械部件中放入绝对的和/或增量的行程接收器。在此，在一种实施方式中通过机械的止挡确定机电的致动器的机械部件的零位置。通过朝止挡操作机电的致动器并且测量所施加的调节能量在电子方面检测零位置并且为其它测量做基础。

从液体的不可压缩性以及坚硬的系统触发的理想的前提条件是机电的致动器的机械部件经过的行程与分离系统经过的行程成比例，其中所述系统也没有泄漏。然而在理想的离合器系统中出现由空气、温度、弹性以及泄漏引起的干扰，使得离合器的由传感机构检测的位置不相应于离合器的实际位置。

由空气、温度和弹性触发的干扰通常通过适应性进行补偿。不能持续地补偿由泄漏引起的干扰并且因此必须进行检测，从而识别有缺陷的系统。

发明内容

按本发明的具有权利要求1所述特征的用于检测汽车中自动的离合器系统中泄漏的方法具有以下优点，即可靠并且快速地识别有缺陷的系统并且必要时可以进行更换。通过机电的致动器中的压力测量检测离合器系统中的泄漏，由此确保了通过用离合器特性曲线参照压力测量快速并且可靠地检测机电的致动器与离合器之间行程关系的失调。这种失调会导致不能正确地调节离合器的为了打开以及关闭所需的行程。通过及时地识别这种干扰防止了离合器在较长时间内在滑行状态下运行。提早识别缺陷由此增加了离合器的使用寿命。也可以中断由于离合器的愿望力矩的不足的调节而引起的失败的或者不舒服的离合器过程。液压的离合器系统的不渗透性是机电的致动器的行程与所调节的离合器系统之间的关系可再生的前提条件。

有利地得出电液的离合器系统的压力最大值并且随后从压力最大值出发确定起动压力点，该起动压力点是用于压力测量的出发点，其中在预先给定的时间内测量压力变化并且将该压力变化与阈值进行比较并且在超过阈值时识别出泄漏。通过确定压力最大值检测单个自动的离合器系统的系统所特有的区别。压力最大值的位置随着实施方式以及离合器系统的系统状态而改变。由此确保了为了压力测量而选作出发点的起动压力点也在适合于检测的压力范围内。所介绍的方法在识别泄漏方面是特别耐用的，因为其响应离合器系统中的每个变化。

在一种设计方案中，从起动压力点出发在机电的致动器的预先给出的调节行程中确定压力变化。如果压力从起动压力点出发突然地变化，那么可以在完好的压力传感器情况下以可靠性推断出泄漏。

在另一形式中起动压力点通过机电的致动器的调节行程放在陡峭的压力梯度范围内。由此能够可靠地在离合器系统中测量并且分析由泄漏引起的压力变化。

在一种改进方案中，在测量开始之前接收特征曲线，该特征曲线根据机电的致动器的调节行程示出机电的致动器的压力，其中从用特征曲线得出的压力最大值出发确定起动压力点。根据特征曲线可以非常简单地检测液压的离合器系统中的压力曲线，从而不仅能够检测压力最大值而且能够检测特别适合于泄漏检测的特征曲线的其它范围。根据泄漏的特性可以在泄漏检测中经过从打开保持点到离合器完全闭合的点的离合器系统的特性曲线。

此外，在特征曲线的局部的压力最大值消失时推断出有缺陷的离合器系统。在此，特征曲线相应于3阶的多项式并且从离合器系统的盘簧的压紧力特征曲线中获得。由此可以非常简单地确定更多的泄漏。这种离合器系统必须立即更换，因为其不相应于汽车中的安全要求。

在一种变型方案中改变了预先给出的用于确定压力变化的时间段。在不同的时间段中得出压力变化实现了泄漏检测的最优化。如果将泄漏检测分成不同的时间段，那么改善了检测结果的精度并且提高了检测的灵活性。

在特征曲线的迟滞突变期间有利地确定用于确定第一压力变化的第一时间段，而在特征曲线的迟滞突变之外确定了用于确定第二压力变化的第二时间段，其中用于确定第一压力变化的第一时间段小于用于确定第二压力变化的第二时间段。随着在较短时间段内获得第一压力变化，通过立即检测确定离合器系统是否运行正常。在较长的第二时间段内获得第二压力变化证实了第一压力变化的检测并且由此是更精确的。

在另一设计方案中，在特征曲线的迟滞突变期间测量第一压力变化，其中在超过阈值时通过第一压力变化有利地取消在第二时间段期间测量第二压力变化。由此，能够快速地将离合器系统分类为正常运行或者说非正常运行，如其例如在带尾测试中所使用的一样。

在另一变型方案中，在第二时间段内仅仅确定第二压力变化，该压力变化在特征曲线的迟滞突变之外实现。由此，执行显著更基本的泄漏检测，其对于车间或者客服中心是有利的。然而这种方法也可以有利地用于诊断目的。

在一种设计中，在汽车静止时进行压力测量。只有在汽车静止时，自动的离合器系统的特征曲线的完全实施可以是有意义的，其中可以打开并且再度闭合离合器。

本发明的一种改进方案涉及一种用于检测汽车中自动的电液离合器系统中泄漏的装置，其中机电的致动器经由液压管道系统控制离合器的离合器行程。为了能够精确地检测离合器系统的泄漏，存在通过电机致动器中的压力测量检测离合器系统中泄漏的器件。这具有以下优点，即通过及时识别这种干扰防止离合器在较长时间内在滑动状态下运行。由此，提早识别缺陷延长了离合器的使用寿命。也中断了由于离合器的希望力矩的不足的调整而引起的失败的或者不舒服的离合过程。液压离合器系统的不可渗透性是电机致动器的行程与调节的离合器系统之间的关系可再生的条件。

压力传感器有利地布置在电机致动器的液压部件中，该压力传感器与用于确定离合器系统泄漏的控制单元进行连接。因为压力传感器是结构上很小的单元，所以在电机致动器中只需要不是很多的空间用于该传感器。由此能够取消电机致动器的结构设计上的变化。

在一种改进方案中，电机致动器与离合器局部分开地布置并且经由至少一个包含液压流体的管道相互连接。通过在空间上分开电机的转换器与离合器可以在汽车的结构的整个设计中显著更简单地实现单个组件，因为它们可以节省空间地进行布置。

在一种设计方案中将离合器构造成分离离合器，该分离离合器将汽车的由电动马达驱动的传动系与内燃机连接或者分开。这种分离离合器用在混合动力汽车中并且在那里形成了用于驱动汽车的中心元件。

本发明允许大量实施方式。其中的一种实施方式应该根据附图中所示的图示进行更详细的解释。

附图示出：

图1是构造成并行混合的混合动力汽车的示意图，

图2是自动的离合器系统的原理图，

图3是自动的离合器系统的压力-行程-离合器特征曲线，

图4是用于检测自动的离合器系统的泄漏的示意性流程图，

图5是用于识别自动的离合器系统中泄漏的压力-时间-曲线。

相同的特征设有相同的附图标记。

图1示出了构造成并行混合的混合动力汽车。在该构造中电动马达1布置在内燃机3的驱动轴2上。内燃机3经由分离离合器4与电动马达1连接。电动马达1引导到起动件6上，该起动件与传动装置7连接。该传动装置7引导到轴8上，在该轴上布置了车轮9、10，所述车轮由所描述的传动系进行驱动。

所述电动马达1由高压电池11供给能量，该高压电池经由逆变器12与电动马达1连接。电动马达1与内燃机3由控制设备13进行控制。该控制设备13包括存储器14，在该存储器中保存了用于不同运行参数的特征曲线。

存在不同的工作区域，其中可以运行并行混合。分离离合器4打开并且内燃机3与传动系分开以及自动停止的第一工作区域称作电驱动，因为混合动力汽车通过发动机式运行的电动马达1和保存在高压电池11中的能量被纯粹电驱动。如果存在不能再仅仅由电动马达1施加的能量需求时，自动地起动内燃机3并且连接到传动系上，这通过闭合分离离合器4实现。现在，内燃机3为混合动力汽车的驱动作出贡献。

在图2中详细示出了包含分离离合器4的自动的离合器系统15。所述控制设备13经由通讯网络16与电液的调整元件17连接，所述通讯网络例如可以构造成CAN总线。所述电液的调整元件17具有开关电路18和液压的传感器缸19，其中由控制设备13发出的电信号转换成电液的调整元件17的液压的传感器缸19的运动，使得位于液压的传感器缸19中的液压流体借助于活塞20在液压的整个系统中运动，其中液压的传感器缸19与液压的管道系统21连接。液压的管道系统21将电液的调整元件17与分离离合器4进行连接，这两者在空间上分开地布置在汽车中，其中电液的调整元件17的液压的调节信号经由液压的管道系统21进一步发送到分离离合器4上并且由其执行。

液压的传感器缸19、在附图中没有详细示出的储能缸(Nehmerzylinder)、由刚性并且柔性的管道构成的管道系统21以及管道的没有进一步区分的连接件形成液压的整个系统。

电液的调整元件17具有补偿孔22（自动放气孔），该补偿孔在传感器缸19的活塞20运动时打开或者关闭并且在打开的状态下与液压系统的没有进一步示出的补偿容器处于连接之中。在活塞20从其静止位置中运动出来时经过了补偿孔22，由此中断补偿容器与液压的管道系统21之间的连接。在机械方面如此设计所述分离离合器4，使得其无压力地闭合。

此外，在液压的传感器缸19上布置行程传感器23，该行程传感器确定活塞20从零位置的行程。压力传感器24还测量了液压的整个系统中的整体压力。所述压力传感器24布置在传感器缸19的活塞20的挤流区域内。不仅所述行程传感器23而且所述压力传感器24经由通讯网络16与控制设备13连接。

为了更好地说明在汽车中使用自动的离合器系统时会出现的不同的工作状态，请参照图3。特征曲线示出了在电液调整元件17的传感器缸19中借助于压力传感器24测量的压力与由传感器缸19的活塞20调节的行程之间的关系。这在转速n=0转/分，也就是在分离离合器4没有被加载的状态下实现。如从中所示，关闭补偿孔22。活塞20的其它调节行程根据分离离合器4的没有进一步示出的盘簧特征曲线特征引起压力上升，其中在分离离合器4打开时接纳特征曲线的分支A，而在分离离合器4闭合时检测分支B。

应该根据图4更详细地解释泄漏检测。在方框100中，在汽车停止时接收自动的离合器系统的压力-行程-特征曲线，其中所述分离离合器4处于未加载的状态中。首先闭合的分离离合器4在方框101中打开，其中必须消除分离离合器4的盘簧的迟滞，从而经历特征曲线的分支A并且检测压力最大值。该压力最大值在图3中表示成点P1。如果没有在较长的时间段中操作自动的离合器系统，那么甚至可以在点1的上面检测压力水平。分离离合器4的第一方法的特征曲线在压力曲线中在后面的操作中朝更高的压力偏移。

在方框102中，起动压力点P2确定为用于泄漏测量的输出点并且得到起动。该起动点P2（图3）与分支A上的压力最大值P1之间具有可应用的距离，该距离相应于打开的分离离合器4。如果在液压的离合器系统内部由操作介质的泄漏或密度变化引起体积损失，那么在方框103中检测压力变化，该压力变化在特征曲线上处于图3中点P2和点P3之间的竖线上。如果完成迟滞突变，那么进一步的体积损失会导致沿着特征曲线的分支B直到点P4的进一步的压力变化，该压力变化在方框104中进行检测。

所有在图3中示出的点示例性地选出并且可以在另一实施方式中具有几何上不同的位置。根据泄漏的特性，可以在泄漏检测时经历分离离合器4的整个特性曲线。

这种泄漏检测的关于时间的曲线在图5中示出。图5的区段1示出了根据图3中点P2和P3之间的压力差在基于分离离合器4的迟滞突变略微体积改变时较大的压力变化。在区段2中示出了压力沿着离合器特征曲线的移动，这相应于图3中点P3和P4之间的压力变化。在区段3中所述压力不再变化，因为不会再进行体积改变。

在图4所描述的泄漏测试中从以下情况出发，即用于测量压力变化的持续时间总是恒定的。根据所希望的应用情况也可以改变时间段。在图5的区段1中测量的压力变化Δp1用较短的时间段t1进行测量。该压力变化Δp1与第一压力变化阈值Sp1进行比较。如果压力变化Δp1大于压力变化阈值Sp1，那么就把分离离合器系统归为有缺陷的，因为可能存在泄漏。如果压力变化Δp1小于压力变化阈值Sp1，那么在区段2中继续进行压力测量，其中在时间段t2中进行在区段2中测量的压力变化Δp2，该时间段显著长于在区段1中使用的时间段t1。由此，区段1中的压力变化的分析是快速方法，其中仅仅考虑迟滞突变，这在自动的离合器系统的带尾测试中可以特别简单地得到应用。由此，通过启动特征曲线的分支B分析区段2中的压力变化Δp2是基本的方法并且特别适合于车间中以及客服中心的应用。在区段2中进行测试时也将压力变化Δp2与第二压力变化阈值Sp2进行比较，从而确定离合器系统是可应用还是有缺陷。压力变化阈值Sp1和Sp2是可应用的参数。

Claims (11)

1.用于检测汽车中自动的电液离合器系统中泄漏的方法，其中机电的致动器（17）通过液压管道系统（21）控制离合器（4）的离合器行程，其中通过机电的致动器（17）中的压力测量来检测离合器系统中的泄漏，其特征在于，得出电液离合器系统的压力最大值（P1）并且随后从该压力最大值（P1）出发确定起动压力，该起动压力是用于压力测量的开始点，即起动压力点（P2），其中在预先给定的时间段（t1、t2）内测量压力变化（Δp1、Δp2）并且将压力变化（Δp1、Δp2）与阈值（Sp1、Sp2）进行比较并且在超过阈值（Sp1、Sp2）时识别出泄漏。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，对于机电的致动器（17）的预先给出的调节行程（s）从起动压力点（P2）出发确定压力变化（Δp1、Δp2）。

3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，起动压力点（P2）在机电的致动器（17）的调节行程（s）上在陡峭的压力梯度的范围内。

4.按权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在测量开始之前接收特征曲线，该特征曲线关于机电的致动器（17）的调节行程（s）示出了机电的致动器（17）的压力（p），其中从用特征曲线得出的压力最大值（P1）出发确定起动压力点（P2）。

5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，在局部的压力最大值（P1）消失时推断出离合器系统有缺陷。

6.按权利要求1所述的方法，其特征在于，改变用于确定压力变化（Δp1、Δp2）的预先给定的时间段（t1、t2）。

7.按权利要求4所述的方法，其特征在于，在特征曲线的迟滞突变期间确定用于确定第一压力变化（Δp1）的第一时间段（t1），而在特征曲线的迟滞突变之外确定用于确定第二压力变化（Δp2）的第二时间段（t2），其中用于确定第一压力变化（Δp1）的第一时间段（t1）小于用于确定第二压力变化（Δp2）的第二时间段（t2）。

8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，在特征曲线的迟滞突变期间测量第一压力变化（Δp1），其中在超过阈值（Sp1）时通过第一压力变化（Δp1）有利地取消在第二时间段（t2）期间第二压力变化（Δp2）的测量。

9.按权利要求7所述的方法，其特征在于，在第二时间段（t2）内仅仅确定第二压力变化（Δp2），该压力变化在特征曲线的迟滞突变之外实现。

10.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在汽车静止时进行压力测量。

11.用于检测汽车中自动的电液离合器系统中泄漏的装置，所述装置包括机电的致动器（17），所述机电的致动器经由液压管道系统（21）控制离合器（4）的离合器行程，其中存在通过机电的致动器（17）中的压力测量检测离合器系统中泄漏的器件（13、24），其中所述器件具有布置在所述机电的致动器（17）的液压部件（19）中的压力传感器（24），所述压力传感器与用于确定所述离合器系统的泄露的控制单元（13）连接，其特征在于，得出电液离合器系统的压力最大值（P1）并且随后从该压力最大值（P1）出发确定起动压力，该起动压力是用于压力测量的开始点，即起动压力点（P2），其中在预先给定的时间（t1、t2）内测量压力变化（Δp1、Δp2）并且将压力变化（Δp1、Δp2）与阈值（Sp1、Sp2）进行比较并且在超过阈值（Sp1、Sp2）时识别出泄漏。