CN103388634B - 匹配离合器特性曲线的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于用离合器匹配自动操纵摩擦离合器的离合器特性曲线的方法，所述离合器致动器具有操纵装置，所述操纵装置具有在主动缸和接收缸之间的流体柱，其中，所述离合器致动器具有抽吸开口，其中在运行阶段中，在通过抽吸过程的压力补偿或体积补偿以前或者两次压力或体积补偿之间测定所述摩擦离合器的采样点变化，其中基于所述采样点变化测定所述流体的温度变化，并且基于所述温度变化适配所述特性曲线。

Description

匹配离合器特性曲线的方法
技术领域
本发明涉及一种用于匹配可自动操纵的摩擦离合器的离合器特性曲线的方法。本发明还涉及一种用于匹配可自动操纵的摩擦离合器的离合器特性曲线的相关装置。
背景技术
摩擦离合器部分地借助操纵装置自动操纵，其中，封闭的流体柱布置在主动缸和接收缸之间并且用于传递操纵力和/或路径。在这里典型方式是安装致动器以便自动操纵所述主动缸，从而通过改变主动缸活塞的位置实现流体柱的移动，并由此移位接收缸，进而操纵离合器。
在这里考虑到所述流体柱在操纵装置中受到依赖于温度的温度膨胀。从而在温度升高时延长所述流体柱或者在温度降低时缩短所述流体柱。因而在固定的主动缸中在升高温度时得到流体柱延长或者在流体系统中压力升高，如同能够引起所述接收缸移位，其中，该移位不是有企图和有目的地进行的。
通过所描述的温度依赖性改变所述操纵装置的特性曲线，因为流体系统中的压力和致动器位置之间的依赖性被改变。
已知一种补偿方法作为矫正方法，以执行压力或者体积补偿。该方法也称作抽吸(schnüffeln)，因为主动缸的活塞通过主动缸中的开口行进并且所述流体柱则与补偿储器流体连通，因而能够实现压力或体积补偿。如果完成了所述补偿，所述主动缸又通过所谓抽吸开口行进并且又阻止所述流体柱和补偿储器之间的流体连通。在这里所述抽吸开口的封闭也依赖于温度，因为压力对于主动缸活塞的位置或者致动器位置的特性曲线也随着温度而改变。在这里，流体的依赖于温度的粘度对特性曲线的改变是有影响的，也对抽吸开口的封闭是有影响的，因为通过改变粘度来改变通过抽吸开口的流量阻力。
本发明的应用范围和使用目的尤其是离合器系统，也称作离合器装置，它用流体操纵装置，尤其是用液压离合器操纵系统(也称作操纵装置)操纵。
这种离合器系统也称作液压离合器系统，并且设置有致动器以操纵离合器，也称作离合器致动器，所述离合器系统具有压力传感器。
这种装置例如通过DE 10 2010 047 800 A1及通过DE 10 2010 047 801 A1公知。
在图4中进一步描绘离合器操纵致动器的原理示意图。
离合器致动器是所谓静液压离合器致动器，其也用HCA表示，HCA称作流体静力的离合器致动器。这种静液压致动器应理解为具有静液压传递路程，或者用液压液体作为流体的输送管道。
所述输送管道中的压力通过根据现有技术的压力传感器测得。应通过静液压致动器，与该静液压致动器相连接的元件运动，液压流体在传递路程或者输送管道中运动，例如造成通过在主动缸中的活塞、在接收缸中的活塞运动，在主动缸中的活塞、在接收缸中的活塞通过流体耦合，如尤其是液压流体。所述元件应保持它的位置，因而所述液压流体在传递路程中静止，使得存在液压流体的静液压状态，液压流体作为流体，液压流体是这个致动器给出的它的名称。
在具有静液压离合器致动器的离合器中，封闭的流体或液体柱通过操纵主动缸活塞移入或者移动通过离合器致动器。所述接收缸活塞以液体柱作为流体柱运动并且以传递元件，例如接通轴承，与离合器相连接。
此外，所述流体柱或液体柱的性能和体积也依赖于流体的温度。因此，封闭的操纵液体的加热通过体积增加和系统冷却以实现体积减小。在这两种情况下，所述作为温度与致动器位置的依赖性关系的系统特性曲线被改变。
现在在正常运行中适配所述特性曲线，以便补偿流体柱的温度的输入，因为所述特性曲线作为流体系统中的压力作为主动缸活塞位置的函数依赖于温度进行变化。
然而，在作为压力或体积补偿的所谓抽吸之后，偏离标准特性曲线，以便通过致动器使所述离合器的操纵进一步触发。
当然，因为抽吸过程的温度依赖性，不能知道抽吸过程后的特性曲线。这导致特性曲线移动并且相应地设定特性曲线，但是该设定的特性曲线与实际特性曲线不一致，这引起实际离合器位置或者实际可传递的转矩被调节，但该调节不应由控制器控制。因而例如离合器的采样点，即离合位置的采样点能够移动，在该离合器位置的采样点中，所述离合器开始传递转矩。所述离合器然后例如已经比所期望的更早地传递一个转矩。在这种情况下，引起转矩不期望地传递，在挂入档时，汽车出乎意料地开始滚动。这可能在怀疑情形下导致舒适性受到损害。
发明内容
因而，本发明的任务是提供一种方法和装置，借助该方法或借助该装置能够进行离合器操纵装置或离合器的特性曲线的适配，其中，考虑所述操纵装置的流体的依赖于温度的影响。
这个任务通过如此用于用离合器致动器匹配可自动操纵的摩擦离合器的离合器特性曲线的方法完成：所述离合器致动器具有操纵装置，所述操纵装置具有在主动缸和接收缸之间的流体柱，其中，所述离合器致动器具有抽吸开口，其中，在运行阶段中，在通过抽吸过程的压力补偿或体积补偿之前或者两次压力补偿或体积补偿之间测定所述摩擦离合器的采样点变化，其中，基于所述采样点变化测定流体的温度变化，并且基于所述温度变化进行所述特性曲线的适配。
本发明的实施例提供一种用于用离合器致动器匹配可自动操纵摩擦离合器的离合器特性曲线的方法，所述离合器致动器具有操纵装置，所述操纵装置具有在主动缸和接收缸之间的流体柱，其中，所述离合器致动器具有抽吸开口，其中，在运行阶段中，在通过抽吸过程的压力或体积补偿之前或者两次压力或体积补偿之间测定所述摩擦离合器的采样点改变，其中，在采样点改变的基础上测定流体的温度改变，进而在温度改变的基础上进行所述特性曲线的适配。
因此，为了适配所述特性曲线或离合器特性曲线(压力作为主动缸的活塞位置的函数)确定相关温度并且因此所述离合器特性曲线(Druck＝f(Geberkolbenposition))(压力＝f(主动缸活塞位置))，即系统特性曲线，依赖于温度地匹配。这提高了舒适性，因为匹配的特性曲线更好地满足实际关系。该匹配优选在抽吸之前或者在两次抽吸过程之间进行，即也在一次抽吸之前之后。当流体柱封闭并且所述流体柱内部的压力关系不通过抽吸歪曲时优选执行所述过程。
优选地，测定相对于最后测定的采样点值的采样点变化。由此也能够确定只以小的增量的变化。
进一步符合目的的是，借助给定的数学函数关系，由采样点变化测定温度变化。由此得到温度变化能由采样点变化快速地测定。
在这里适宜的是，采样点变化与温度变化的函数数学关系是线性关系。对于流体柱中的压力变化得到Δp＝αtKΔT，其中，在用线性弹簧对接收缸活塞预加载时，因温度变化由此得到与采样点变化的线性关系。
进一步有利的是，在开始适配以前，通过测定流体的温度的辅助值来进行流体的温度的初始化。因为在发动机舱中用于操纵离合器的流体的温度比有些其他地方存在的温度不应非常相差太大，温度的辅助值能够偏离至少近似合适的值，这使所述匹配容易。
在这里符合目的的是，温度的辅助值是汽车发动机舱温度或者发动机油温度、冷却水温度或者汽车的其他可测定的温度。
关于所述装置的任务由一种用于执行用离合器致动器和控制单元匹配可自动操纵的摩擦离合器的方法的装置实现，所述离合器致动器具有操纵装置，所述操纵装置具有在主动缸和接收缸之间的流体柱，其中，所述离合器致动器具有抽吸开口，所述控制单元用于测定所述离合器的采样点，其中在运行阶段中在通过抽吸过程的压力补偿或体积补偿之前或者两次压力补偿或体积补偿之间，可测定所述摩擦离合器的采样点变化，其中，基于所述采样点变化可测定所述流体的温度变化并且基于所述温度变化可进行特性曲线的适配。
本发明的实施例提供一种用于执行用离合器致动器和控制单元匹配可自动操纵摩擦离合器的离合器特性曲线的方法的装置，所述离合器致动器具有操纵装置，所述操纵装置具有在主动缸和接收缸之间的流体柱，其中，所述离合器致动器具有抽吸开口，所述控制单元用于测定离合器的采样点，其中尤其在运行阶段中，在通过抽吸过程的压力或体积补偿以前或者两次压力或体积补偿之间可测定摩擦离合器的采样点变化，其中，在采样点变化的基础上可测定流体的温度变化并且在温度变化的基础上可进行所述特性曲线的适配。
在这里特别符合目的的是，所述摩擦离合器尤其在汽车中布置在驱动单元和变速器或者子变速器之间。在这里，所述摩擦离合器能够是变速器的离合器或者双离合器变速器的子离合器。
符合目的的是，所述控制单元与传感器或者另外的控制单元处于连接中并且接收数据，该数据可这样地用于所述温度的辅助值，使得在开始适配以前，通过测定温度的辅助值来进行用于流体的温度的初始化。
还有利的是，温度的辅助值是汽车的发动机舱温度或者发动机油温度、冷却水温度或者汽车的其他可测定的温度，它们作为传感器或者另外的控制单元的信号被提供使用。
根据本发明的方法的优点是通过确定相关温度，在抽吸过程以前或者在两次抽吸过程之间，匹配离合器特性曲线以前或者也在抽吸过程以后基于在抽吸过程以前或之后测定的温度，以匹配离合器特性曲线，相对于现有技术被改进。
附图说明
下面将结合所属附图，参照优选实施例，更详细地阐明本发明。在附图中示出：
图1依赖于温度但没有抽吸的特性曲线变化的示意图；
图2依赖于温度但没有抽吸的特性曲线变化的示意图；
图3在系统温度时在没有抽吸的前提下特性曲线或者采样点位移的示意图；和
图4静液压离合器系统的原理结构的示意图。
具体实施方式
图1示出一曲线图，在该曲线图中描绘了压力相对于主动缸活塞的位置。在这里可知在系统加温时典型的特性曲线的变化。右侧的特性曲线K1对应在温度T1时的特性曲线，左侧的特性曲线K2对应在温度T2时的特性曲线，其中，T2>T1。在两个特性曲线K1和K2之间进一步显示一群在位于T1和T2之间的温度时产生的特性曲线。
作为温度函数的特性曲线的移动是有害的效果，因而对于这种系统或者装置，提供一种使压力室和储器之间形成补偿，如压力补偿或体积补偿的可能性，储器在环境压力时是有利的。所述压力室在这里优选称作主动缸和接收缸之间的流体柱的空间，其中，主动缸和接收缸的缸室包围在主动缸和接收缸中。
这个过程用抽吸表示，并且能够描述为向主动缸的活塞的具体位置行进，在该具体位置，基于设计的结构形成压力室和储器之间的连通。流体柱和储器之间的抽吸开口被开启。
在补偿以后，主动缸活塞通过致动器再次行进，尤其是再次向前行进，因而所谓抽吸开口再次被封闭。所述抽吸开口的该封闭同样依赖于温度，这通过移动典型的特性曲线表达，该典型的特性曲线称作压力是主动缸活塞的位置或主动缸位置的函数。
图2示出例如特性曲线的依赖于温度的变化。这些变化的原因是流体的依赖于温度的粘度，流体的依赖于温度的粘度影响通过抽吸开口的流量阻力。特性曲线的特性及其依赖于温度的变化和尤其是在控制单元中的累积(例如在用于控制离合器致动器的软件中)有利于舒适地且安全地操纵所述离合器。
在正常汽车运行中适配所述特性曲线，以便平衡系统加温对特性曲线的影响，该特性曲线在这里是流体的压力作为主动缸活塞位置的函数(p＝f(主动缸活塞位置))。
然而在抽吸过程以后，偏离一特性曲线，但不能被精确地得知，因为例如温度变化能够引起特性曲线的歪曲。在实践中，相关流体的温度实际上依据模型还基于测量的温度进行估值。而且该通过模型估值的流体的温度不是足够精确的。
通过抽吸过程的温度依赖性，所述特性曲线在抽吸后首先不被精确地得知，因而可能的依赖于温度的特性曲线移动能够不能被考虑或者平衡。
所述特性曲线的这种移动导致在其他位置上的离合器特性并且提供在软件中传递的用于致动器控制所要求的力矩。这种不和谐的致动器特性曲线能够导致舒适性的损害，它也许不被汽车买主接受。
图3示出在系统加温但没有抽吸时特性曲线位移或采样点位移。在与流体冷却连接的压力降低适用于封闭的系统中，温度变化或者温度降低和相应的采样点位移之间的线性相关性类似。所述线性相关性除理论引申外，也被示例性地校验。
在图4中示意性地示出液压离合器系统1的结构，以示意性地示出的液压的、静液压离合器致动器(HCA)为例。
这个示意性视图仅示出用于操纵变速器的离合器的结构或者用于操纵双离合器变速器的两个离合器中的一个离合器的结构，第二离合器的操纵类似地进行。
液压离合器系统1包括在发送器侧(Geberseite)15上控制器2作为控制单元，控制器2控制致动器3。在致动器的输出元件各自使致动器3位置变化并因而使活塞19在缸4中沿着致动器路径向右移动时，缸4的体积改变，由此构成缸4中的压力p，压力p通过压力介质7传递到通到液压离合器系统1的接收器侧16的液压管道9上。
液压管道9匹配汽车的结构范围情形的长度和形状。在接收器侧16上在缸4’中的压力介质(流体)7的压力p引起在接收缸中活塞的活塞位置的路径变化，活塞的活塞位置的路径变化传递到离合器8上，以便操纵离合器8。在液压离合器系统1的发送器侧15上在缸4中的压力p能够借助第一传感器5测定。第一传感器5优选是压力传感器。
各主动缸活塞的致动器3的返回路程沿着致动器路径借助第二传感器6测定。第二传感器6能够是路径传感器，用于测定从致动器相对于参考位置的返回路径或者优选是一个传感器，能够得到例如电动机的致动器驱动器的转数并且由此测定致动器路径。
用于体积补偿的抽吸开口18的横截面有利地实施有尽可能小的流量阻力。
根据本发明提出，基于温度变化和采样点的变化之间的线性相关性确定流体的温度的变化。所述采样点作为离合器的接合位置，在该接合位置，所述离合器开始传递转矩，而汽车的运行被基本上恒定地确定和适配。
温度变化和采样点变化之间的线性关系在运行阶段期间适用，如流体柱被封闭，因而不被抽吸并因而不执行压力补偿或体积补偿。
因为流体加温而使在封闭流体中的压力升高依赖于流体的压缩模型。适用于：
Δp＝αtKΔT
其中，Δp＝压力变化
αt＝热膨胀系数
K＝真的压缩模型
ΔT＝温度变化
在致动器的典型运行压力范围内，例如在50巴时，实际压缩模型是基本上至少近似恒定的，因而能够偏离压力升高和温度升高之间的比例关系。
如果接收缸活塞通过离合器的线性弹簧预加载，在恒定的主动缸活塞位置时流体路程中压力升高导致接收缸活塞抵抗所述弹簧的活塞运动。因此，所述特性曲线(压力＝f(主动缸活塞位置))移动，这还引起采样点位移。
进一步提出，流体的温度在接通点火时处于一已知的，必要时测量的温度上，例如发动机温度、冷却介质温度、变速器油温度或者离合器卡圈温度，以进行初始化。
为了进一步测定相关系统温度，则还增加依赖于采样点位移的温度变化。
在抽吸以前，所述温度是已知的并且能够在操纵离合器时在抽吸后考虑特性曲线的适配。
在抽吸位置被占据更长时间的情形下，能够提供温度测定的更新的初始化，因为离合器或者子离合器的冷却是极为可能的，因而所述流体也能够被冷却。
因此，对于每个离合器或者子离合器，确定流体的温度可能是分开的，并因而每个子离合器也与其他子离合器是分离的以便进行适配。
所述流体的这样确定的温度比按照迄今为止的模型估值的温度更好地反映流体的实际温度。
最后，如果流体的温度也在抽吸时和在抽吸后确定，因而它的特性对抽吸参数的影响是重要的，如抽吸速度和最小抽吸位置。
附图标记列表
1 液压离合器系统
2 控制器
3 致动器
4,4’ 缸
5 第一传感器
6 第二传感器
7 压力介质
8 离合器
9 液压管道
10 路径-压力特性曲线
15 发送器侧
16 接收器侧
17 补偿容器
18 抽吸开口
19 活塞

Claims (10)

1.用于用离合器致动器匹配可自动操纵的摩擦离合器(8)的离合器特性曲线的方法，所述离合器致动器具有操纵装置，所述操纵装置具有在主动缸和接收缸之间的流体柱，其中，所述离合器致动器(3)具有抽吸开口(18)，其中，在运行阶段中，在通过抽吸过程的压力补偿或体积补偿之前或者两次压力补偿或体积补偿之间测定所述摩擦离合器的采样点变化，其中，基于所述采样点变化测定流体的温度变化，并且基于所述温度变化进行所述特性曲线的适配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
测定相对于最后测定的采样点值的采样点变化。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述温度变化由所述采样点变化借助预先给定的数学函数关系测定。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述温度变化与所述采样点变化的数学函数关系是线性关系。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
在开始适配以前，通过测定流体的温度的辅助值执行用于该温度的初始化。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述温度的辅助值是汽车的发动机舱温度或者发动机油温度、冷却水温度或者汽车的其他可测定的温度。
7.用于执行用离合器致动器和控制单元匹配可自动操纵的摩擦离合器(8)的方法的装置，所述离合器致动器具有操纵装置，所述操纵装置具有在主动缸和接收缸之间的流体柱，其中，所述离合器致动器(3)具有抽吸开口(18)，所述控制单元用于测定所述离合器的采样点，其中在运行阶段中在通过抽吸过程的压力补偿或体积补偿之前或者两次压力补偿或体积补偿之间，可测定所述摩擦离合器的采样点变化，其中，基于所述采样点变化可测定所述流体的温度变化并且基于所述温度变化可进行特性曲线的适配。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述摩擦离合器(8)在汽车中布置在驱动单元和变速器或子变速器之间。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，
所述控制单元与传感器或另外的控制单元处于连接中并且接收数据，所述数据可这样地用于所述温度的辅助值，使得在开始适配以前通过测定所述温度的辅助值进行用于所述流体的温度的初始化。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述温度的辅助值是汽车的发动机舱温度或者发动机油温度、冷却水温度或者汽车的其他可测定的温度，所述温度的辅助值作为传感器或另外的控制单元的信号提供使用。
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