CN102971548B - 用于控制自动离合器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制自动离合器（10）的方法，该自动离合器通过一静液压促动器（19）操作。本发明的特征在于，使用该静液压促动器（19）的负载信号，用于求得离合器主动机构的自动泄放位置。

Description

用于控制自动离合器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制自动离合器的方法，该离合器通过静液压促动器操作。
背景技术
德国公开文献DE102009009145A1描述了一种带有静液压离合器分离系统的离合器系统，其中，对静液压离合器分离系统的压力特性进行分析，以确定开口的偏差和到补注容器的连接口的位置。
发明内容
本发明的任务是，改善通过静液压促动器操作的自动离合器的控制质量。
对于一种用于控制自动离合器的方法，该自动离合器通过静液压促动器操作，该任务的解决方案是，使用该静液压促动器的负载信号，用于求得离合器主动机构的自动泄放位置。一个主动缸位置被称为自动泄放位置，在该位置，通往贮备容器或补偿容器的连接口被主动缸活塞关闭。该连接口设置在主动缸内并且也被称为自动泄放口或自动泄放孔。该自动泄放口也可实施为自动泄放槽。自动泄放位置在主动缸行程上的偏移会导致相对于主动缸行程的离合器特性曲线偏移。这种偏移可能由于不同促动器部件的热膨胀引起。此外，离合器主动缸的密封位置存在一定间隙，这会在离合器运行时导致不同的自动泄放位置。通过在自动泄放过程结束时获知当前自动泄放位置，可以改善离合器的控制。作为负载信号，例如可以使用静液压促动器的压力信号或者力信号，尤其是主轴力信号。促动器负载例如可以通过主轴力传感器、主轴负载扭矩传感器或者促动器电动机的电动机电流信号来求得。此外可以在以恒定电压控制时测量促动器电动机转速，用于求得促动器负载。借助自动泄放位置还可以优化密封间隙，促动器热性能和位移感测。
该方法的一个优选实施例的特征在于，使用静液压促动器的压力信号作为负载信号。该压力信号例如由压力传感器感测。该压力传感器例如被加载以将离合器主动缸与离合器从动缸连接的液压线路的压力。通过该压力传感器优选感测离合器主动缸的压力。
该方法的另一优选实施例的特征在于，将所求得的自动泄放位置用作求得离合器的或者静液压促动器的操作行程时的参考位置。当主动缸活塞在操作方向上运动时，当前自动泄放位置的连接口或自动泄放口被关闭。一旦自动泄放口闭合，在主动缸活塞继续运动时便在静液压系统中建立压力。
该方法的另一优选实施例的特征在于，在主动缸活塞以限定的速度运动时感测静液压促动器的负载信号。为了求得自动泄放位置，有利的是，在所有测量中使用相同的主动缸活塞速度。
该方法另一优选实施例的特征在于，使用一个简单的负载阈值，用于求得离合器主动缸的自动泄放位置。尤其当压力上升被良好定位且信号噪声不太强时，使用简单的负载阈值就足以足够精确地求得自动泄放位置。
该方法另一优选实施例的特征在于，对静液压促动器的负载信号进行滤波。当负载信号差时，例如有很多噪声或者分辨率低，就可能需要使用专门优化的数字式滤波器，以便识别自动泄放口位置上的压力级。
该方法另一优选实施例的特征在于，对液压促动器的负载信号进行低通滤波。只要负载信号上的噪声不太大，低通滤波就足以能够以足够品质求得自动泄放位置。
该方法另一优选实施例的特征在于，在自动泄放口完全闭合之前对负载信号的上升进行分析求值，以求得有效自动泄放位置。通过对压力上升的分析求值可以求得由流体特性引起的有效自动泄放位置偏移并且为了控制离合器而进行补偿。
该方法另一优选实施例的特征在于，求得一虚拟的自动泄放位置，它与实际自动泄放位置具有恒定距离。如果该求得的自动泄放位置始终与实际自动泄放位置处于相同距离，则求得该虚拟自动泄放位置就足够了。这样就不必付出较大的耗费用于求得物理上精确的自动泄放位置。
该方法另一优选实施例的特征在于，离合器通过该静液压促动器以及主动缸和从动缸直接操作。该离合器优选是直接操作的或者说压合式的离合器。该离合器最好实施为干式摩擦离合器，但也可以是湿式离合器，例如呈片式结构。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节从下面的说明书中得知，在说明书中参考附图详细描述了不同实施例。附图示出：
图1用于操作自动化摩擦离合器的离合器操作系统，
图2两个笛卡尔坐标曲线图，其中分别在主动缸行程上方绘出从动缸活塞的从动缸行程和主动缸的压力，
图3一个笛卡尔坐标曲线图，其中在主动缸行程上方绘出不同粘度时的压力上升。
具体实施方式
图1简化地表示出用于自动离合器10、尤其是自动化双离合器10的离合器操作系统1。该离合器操作系统1在车辆的传动系内配置给实施为摩擦离合器的离合器10并包括一个主动缸4，该主动缸通过也被称为压力管路的液压管路5与从动缸6相连接。在该从动缸6内，从动缸活塞7可往复运动，该从动缸活塞通过操作机构并且最好在中间连接一轴承的情况下直接操作离合器10。
主动缸4通过一个也被称为自动泄放口的连接口可与一补偿容器12连接。在主动缸4内，主动缸活塞14往复运动。主动缸4、液压管路5、从动缸6、从动缸活塞7和主动缸活塞14是静液压促动器19的部件，该促动器可由也被称为促动器驱动器的电动伺服驱动装置20驱动。该伺服驱动装置20包括一个促动器电机，该促动器电机通过促动器传动装置24与主动缸活塞14耦合。通过促动器传动装置24，促动器电机的驱动旋转运动被转变为主动缸活塞14的纵向运动或平移运动。
包括主动缸4、液压管路5和从动缸6的液压或静液压线路的液压压力通过一个安装在液压管路5上的压力传感器30感测。该压力传感器30提供压力信号，该压力信号也被称为促动器压力信号。
在图1中通过箭头41和45表明，压力传感器30的压力信号在一个促动器控制装置40中被分析求值。该促动器控制装置40包括一个促动器控制器，该促动器控制器例如用于离合器10的位置调节和监控。通过另外的箭头42和43表明，所获得的压力信号被传送给传动系控制装置50，以便进一步处理。
在静液压离合器促动器中需要对封闭在静液压系统中的体积进行体积补偿。这通过打开与贮备容器12的连接来实现。在此，主动缸活塞14在图1中向上运动这样远，直到该连接口或者自动泄放口被释放。由此在静液压系统内部产生环境压力，促动器变得无力。同时，从动缸活塞7占据从动缸行程最小情况下的止挡位置。
为了操作离合器，在图1中主动缸活塞14向下运动，以建立压力。但是，当从动缸4中的连接口被活塞14关闭时，从动缸活塞7才离开其在从动缸行程最小情况下的止挡位置。该体积补偿过程也被称为自动泄放。
为了控制从动缸活塞达到希望的位置，需要知道使通往贮备容器12的连接关闭的主动缸位置。该主动缸位置也被称为自动泄放位置。
在控制直接操作的压合式离合器时或者在控制湿式离合器时，由运行造成的自动泄放位置改变导致离合器特性曲线族明显偏移。这会导致对驾驶舒适性的明显不利影响。因此，按照本发明一个基本观点提出一种方法，以便求得或识别自动泄放过程结束时的当前自动泄放位置。所求得的自动泄放位置则可以在求得离合器促动器的操作行程、尤其是接合行程时被用作参考位置。
图2上下叠置地示出两个笛卡尔坐标曲线图60，70，它们分别有x轴61；71和y轴62；72。在坐标曲线图60中，在主动缸行程上方以特性曲线65的形式示出从动缸行程。在坐标曲线图70中，以特性曲线75的形式在主动缸行程上方绘出通过图1中的压力传感器30测得的压力。自动泄放位置在两个曲线图60和70中都用虚线68标出。
当主动缸活塞在操作方向上运动时，当前自动泄放位置上的自动泄放口被关闭。一旦自动泄放口闭合，在主动缸活塞继续运动时就在静液压系统中建立压力。从无压力状态到通过从动缸上的接合力明确确定有压力的状态之间的过渡部的精确形式取决于操作系统、尤其是接合系统内部的弹性。需要特别指出，静液压系统的体积接收和从动缸活塞上的碰撞刚度会影响这种情形。
该影响和所用的压力传感器（图1中30）的特性，尤其是分辨率、噪声和动态特性方面的特性，影响对压力传感器的压力信号的分析求值的要求。在这里并不强制要求获得物理上精确的自动泄放位置。所求得的自动泄放位置始终与实际自动泄放位置有相同距离就足够了。因此，为了求得自动泄放位置，有利的是，在所有测量中使用相同的主动缸活塞速度。
当压力上升被良好定位并且压力信号噪声不强时，可以使用一简单的压力阈值来求得自动泄放位置。只要压力信号上的噪声不太大，对压力信号进行低通滤波就是有用的。当信号尤其在噪声和分辨率方面更差时，就可能需要使用专门的优化的数字滤波器以识别压力级。
在本发明范围内，在考察自动泄放口关闭时的过程时表明，即使在主动缸活塞速度低的情况下在关闭时刻液压线路中的流体的动液压也产生不可忽略的影响。在关闭时，通过主动缸活塞的恒速运动，恒定的流体体积流被从主动缸推出。
在此，自动泄放口横截面越来越小，使得产生逐渐增大的流动损失。这样，在自动泄放口完全闭合之前，静液压系统内的压力就已经上升。这可能导致，自动泄放位置向较小主动缸位置方向偏移。偏移的量除了主动缸活塞速度外还取决于与温度相关的流体特性如粘度和密度。
图3示出一笛卡尔坐标曲线图80，具有x轴81和y轴82。在曲线图80中以特性曲线85的形式在主动缸行程或者运动时间上方绘出用压力传感器（图1中的30）测得的压力。该特性曲线85表示出流体具有理想粘度情况下压力上升的走向。通过短划虚线特性曲线表示在流体具有较大粘度情况下压力上升的走向。通过点虚线特性曲线表示在流体具有较小粘度情况下压力上升的走向。通过对压力上升进行分析求值可以求出有效自动泄放位置的与流体特性相关的偏移并进行补偿，用于控制离合器。
附图标记列表
1离合器操作系统
4主动缸
5液压管路
6从动缸
7从动缸活塞
10离合器
12补偿容器
14主动缸活塞
19促动器
20电动伺服驱动装置
24促动器传动装置
30压力传感器
40促动器控制装置
41箭头
42箭头
43箭头
45箭头
50传动系控制装置
60笛卡尔坐标图
61x轴
62y轴
65特性曲线
68自动泄放位置
70笛卡尔坐标图
71x轴
72y轴
75特性曲线
80笛卡尔坐标图
81x轴
82y轴
85特性曲线

Claims (9)

1.用于控制自动离合器(10)的方法，该自动离合器通过一静液压促动器(19)操作，其特征在于，使用该静液压促动器(19)的负载信号，用于求得离合器主动机构的一个虚拟自动泄放位置，该虚拟自动泄放位置与实际自动泄放位置具有恒定距离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用该静液压离合器(19)的压力信号作为负载信号。
3.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使用所求得的虚拟自动泄放位置作为在求得该离合器(10)的或该静液压促动器(19)的操作行程时的参考位置。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在主动机构活塞(14)以限定的速度运动时感测该静液压促动器(19)的所述负载信号。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用一个简单的负载阈值，用于求得该离合器主动机构的虚拟自动泄放位置。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对该静液压促动器(19)的负载信号进行滤波。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对该静液压促动器(19)的负载信号进行低通滤波。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在自动泄放口完全闭合之前对所述负载信号的上升进行分析求值，用于求得有效的虚拟自动泄放位置。
9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该离合器(10)通过所述静液压促动器(19)以及一主动缸(4)和一从动缸(6)直接操作。
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