CN104235232A - 用于运行具有离合器装置的机动车的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车的方法以及一种用于实施所述方法的离合器装置（30）。对于所述离合器装置（30）来说，将一种由驾驶员在离合器操纵元件（32）上导入的力借助于流体传递到离合器（42）上，其中在操纵所述离合器操纵元件（32）时断开动力传动系，并且通过对于阀（38）的操纵来将所述动力传动系保持断开的状态。

Description

用于运行具有离合器装置的机动车的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行机动车的方法以及一种用于实施所述方法的离合器装置。本发明尤其涉及一种具有借助于流体将由驾驶员在离合器操纵元件上导入的力传递到所述离合器上的功能的离合器装置。

背景技术

由驾驶员通过对于离合器操纵元件的操纵来导入的力可以以不同的方式来传递。因此知道，借助于液压的传递方式来进行这种传递。文献DE 198 56 297 A1说明了一种这样的离合器装置，其中设置了用于布置在内燃机与变速器之间的、以液压的方式来操纵的离合器的液压节点控制系统（Hydraulikknotsteuerung）。这种液压节点控制系统包括一阀，该阀用于在电液的离合器控制系统的供电机构失灵时对所述离合器进行控制。此外，在车辆停止状态中可以防止内燃机的熄火。

一种用于对车辆的离合器进行操纵的机构在文献WO 02/48566 A1中得到了说明。在此，这种机构包括一用于运行所述离合器的第一执行机构，该第一执行机构可以在两种运行状态之间来回切换。其中所述离合器在所述执行机构的第一工作位置中闭合，并且在另一工作位置中断开。此外，在这里设置了一用于对所述第一执行机构进行操纵的控制元件，它为了操纵所述第一执行机构而可以占据两个位置。此外，所述机构包括一闭锁元件，该闭锁元件在所述控制元件处于工作位置中时用于操纵所述第一执行机构，由此可以将所述第一执行机构保持在工作位置中。

由文献D2 DE 10 2004 057 509 A1公开了一种具有主动缸或者说给予缸（Geberzylinder）的离合器系统，该主动缸能够借助于离合器踏板来操纵，并且通过液压管路来连接到从动缸或者说接受缸（Nehmerzylinder）上，所述从动缸根据对于所述离合器踏板的操纵来操纵一种离合器，其中在所述液压管路中包括能够控制的直通阀，借助于该直通阀能够在操纵所述离合器踏板时由控制机构根据车辆参数来控制在所述液压管路中的液压流体流。此外，所述直通阀能够在完全打开的直通位置与完全关闭的阻塞位置之间切换。所述控制机构设计用于：在所述离合器踏板接合运行时或者在将其从踩到底的位置中松开时根据车辆参数暂时地将所述直通阀关闭并且又将其打开。

在文献DE 10 2004 062 554 A1中说明了一种用于机动车摩擦离合器的、液压的操纵机构，该液压的操纵机构包括一能够借助于离合器踏板来操纵的主动缸和一经由液压管路通过流体通道与所述主动缸相连接的从动缸。所述操纵机构的组件形成一压力室，在该压力室中布置了用于暂时地对于流动通道横截面进行限制的节流元件。所述节流元件包括一操控装置，该操控装置在存在所述机动车的、由运行状态检测机构所检测到的、预先确定的运行状态时能够被激活。

由文献DE 20 2009 009 825 U1公开了一种具有发动机、变速器、圆盘离合器和控制系统的机动车。所述控制系统包括一液压的热补偿的装置，该装置用于在第一挡中开动时、在倒车挡中或者在行驶过程中在释放完全压紧的（durckgedrückt）离合器踏板之后减慢所述离合器踏板的回程，用于自动地并且及时地接通所述离合器。

对于机动车来说，要在不同的行驶状态之间进行区分。“滑行”是指一种行驶状态，该行驶状态对于混合动力车辆来说、比如对于在内燃机与电动的驱动机之间具有分离离合器的并联式混合动力车来说已经为人所知。事实已经证实，尤其在燃料价格上升和降低排放的必要性的背景前面，即使对于常规的车辆来说也应该有意义地使用滑行。

在进行也被称为惯性滑行（freewheeling）、高速自由滚动（high speed free rolling）、惰行（coasting）等等的滑行时，将所述动力传动系断开，并且由此使所述内燃机和变速器去除耦联。由于缺少发动机牵引力矩，车辆在无驱动的情况下缓缓滑行的距离明显比在最高挡位中使用“推进切断”（Schubabschalten）远。此外，所述发动机可以在空转中继续运行，这被称为空转滑行。最后也可以关闭所述发动机，这被称为发动机停机-滑行。利用相应的操作方案，所述发动机又自动地起动。

用机动车的动力传动系来指代所有将转矩传递到路面上的组件。对于常规的动力传动系来说，其中包括内燃机、具有变速器的离合器、传动轴以及车轮。

所描述的空转-滑行可以在没有较大的附加开销的情况下实施，但是只能预料较小的消耗节省。所述发动机停机-滑行在实际的行驶运行中根据车辆和驾驶员情况作为一种起停运行的补充显示出高达10%的消耗节省潜力。

对于混合动力车来说，已经存在必要的用于滑行运行的前提。而与此相比，对于常规的车辆来说，起动器系统、车用电路、转向机构、制动系统和变速器必须与附加的要求相匹配。

对于人工的变速器来说，虽然可以进行滑行运行，但是所述滑行运行需要一种被感觉到比较麻烦的操作方案。为了说明这一点，下面介绍一种可能的操作方案。

驾驶员为了引发滑行运行必须压紧离合器，将变速器调到空挡，并且又释放所述离合器。为了再次起动所述发动机，必须再次压紧所述离合器。随后，为了再次在发动机与变速器之间建立“力传递接合”，必须挂入与车辆的速度相适应的挡位，并且再次释放所述离合器。作为支持，内燃机可以实施与车速相匹配的、并且可能取决于挡位的转速提升，其中在变速器输入端上的转速与发动机转速尽可能相类似。

发明内容

以所述现有技术为出发点，提出以下任务：在运行机动车时节省燃料，并且提高所述机动车驾驶员的操作舒适性。

在这种背景前面，介绍一种按权利要求1所述的方法和一种按权利要求10所述的离合器装置。实施方式由从属权利要求和说明书中获得。

对于所介绍的方法来说，由此至少在存在特定的条件时通过一种阀来将所述动力传动系保持在断开的状态中。这可以用于滑行运行。由此可以产生一种条件，如果在能够预先给定的时间间隔里没有进行换挡、没有加速并且/或者没有操纵一种制动器的话。但是也可以在存在所述离合器操纵元件的运动模式时产生所述条件。

“保持断开状态”在这方面意味着，所述离合器以及由此所述动力传动系保持断开的状态，即使给所述离合器操纵元件去除负荷也是如此。“去除负荷”意味着，不再由驾驶员将力导入到所述离合器操纵元件上，或者不再压紧或者操纵所述离合器。这意味着，在为了操纵所述离合器而施加的力被取消时，所述离合器仍然保持断开的状态。只有在必要时在能够预先给定的时间间隔中检测到特定的、能够预先给定的事件—比如对于加速踏板或者制动器进行操纵时，才又将所述离合器以及由此所述动力传动系闭合。

在这方面所介绍的本发明建议一种在空挡位置中被感觉到麻烦的滑行与全自动的操作方案之间的折衷方案，在该折衷方案中一种离合器执行机构由控制仪来操控。对于所述控制仪来说，可以在使用人工的变速器时全自动地实现一种滑行。

前面所建议的、在所述被感觉到麻烦的方案、也就是在空挡位置中的滑行与所述全自动的操作方案之间的折衷方案能够通过阀的安装来实现。所述阀比如定位在处于离合器主动缸或者说离合器施予缸与离合器从动缸或者说离合器接受缸之间的液压的管路中。

流体是指气体和液体，气体用在气动的系统中，液体则用在液压的系统中。

如果在能够预先给定的时间间隔里操纵所述离合器操纵元件，则比如引发所述滑行运行。如果附加地操纵一开关，那也可以实现所述引发。也就是说，无论如何这不必以时间触发的方式来进行。如果在能够预先给定的时间间隔里没有进行换挡并且/或者没有加速并且/或者没有操纵制动器，则尤其引发所述滑行运行。

但是也可以通过对于所述离合器操纵元件的操纵的方式方法来引发所述滑行运行。

为了激活所述滑行运行，驾驶员踩踏所述离合器。如果在一定的能够预先给定的时间间隔之内没有进行换挡—这比如通过空挡识别来发现—、没有加速并且/或者没有操纵所述制动器，则操纵所述阀，一般来说将其关闭，并且由此将所述离合器保持在断开的状态。所述车辆而后处于滑行运行中。

原则上，对于所述方法来说可以通过发动机控制系统、一般来说是控制仪或者发动机控制仪、也就是说在驾驶员不必实施其它的动作的情况下来促成或者控制滑行运行或者发动机停机，其中在滑行运行时以空转速度来运行所述内燃机，并且其中在发动机停机时关闭所述内燃机，也就是说转速等于零。

要么可以通过再度的离合器操纵、要么对于驾驶员来说可以作为扩展的简化方案通过加速踏板操纵或者制动操纵来促使离开所述滑行状态。这样做引起以下结果：又将所述阀打开并且将所述离合器闭合。

一旦所述机动车处于滑行运行或者说滑行模式中，那么驾驶员就可以松开所述离合器踏板，因为关闭的阀将所述离合器保持在断开的状态。驾驶员在滑行模式中可以保持在当前的挡位中，并且不必像以前一样切换到空挡中。这意味着舒适性的进一步提高。所述发动机控制系统在后台计算虚拟的发动机转速，好像所述离合器闭合一样。如果在当前的挡位中车速低于所规定的最低发动机转速，那就自动地结束所述滑行运行。为此，对所述阀进行操控，并且又在调节的情况下将其打开，从而降低在所述离合器上的压力。车辆的表现现在又像常规的车辆一样，如果驾驶员没有换挡，空转调节器就进行干预。由此避开在滑行之后必须挂入与车速相对应的挡位的问题。

通过比如在操纵所述加速踏板或者制动器时驾驶员所采取的动作，也比如可以通过以下方式来结束所述滑行运行：所述离合器阀在调节的情况下降低在所述离合器上的流体压力、比如液压压力，并且将其闭合，以便进行平稳的接合。

对于可以结合所介绍的方法来使用的手动开关来说的另一种还没有推广的操作策略是，关掉发动机，如果车辆在速度阈值之下行驶并且驾驶员同时保持压紧所述离合器的状态并且操纵所述制动器，这相当于在红色交通灯处慢慢滑行直到停止。这种操作策略被称为“准备停止”或者说“停止传动”（Stop-in-Gear（SiG）），因为在这种情况下所述挡位可以保持挂入的状态。一旦驾驶员又离开所述制动器，则又起动所述发动机，并且更确切地说在不取决于所述系统的起动要求的情况下起动所述发动机。此外，可以将所述离合器踏板用作起停触发器。

发动机停机可以通过所述离合器踏板来激活。如果驾驶员踩下所述离合器踏板并且保持将其压紧的状态，那就关闭所述发动机。在压紧离合器的停止阶段中，其中挂入一个挡位，重要的是，一旦驾驶员让所述离合器踏板稍许往回移动，则尽快起动所述内燃机。这里所介绍的、使用离合器阀的方法支持这种运行构思。

在没有安装阀的情况下，在所述离合器太快地闭合时，小齿轮起动器会起动到闭合的动力传动系中，其中在所述离合器太快地闭合时驾驶员太快地离开所述离合器。所述离合器阀通过对于在液压系统中的体积流量的限制来防止所述离合器的太快的闭合，并且由此明显地提高对于起动器机构的构件保护。

使用离合器阀的准备停止方案的优点是：

·与传统的操作方案相比，发动机停机阶段的最大化；

·对于驾驶员来说，简单且直观的操作方案；

·在发动机停机阶段之后在再次起动时在驾驶员进行误操纵时，对于离合器和起动器的构件保护。

利用所介绍的方法，至少在一些实施方式中可以在很大程度上维持对于车辆的习惯的操作，并且尽管如此可以将用于滑行运行的系统成本保持在尽可能低的水平上。通过必要的对于离合器踏板的操纵，对于驾驶员来说保持对于离合器的决定性控制。所述离合器阀在滑行时或者在用准备停止方案开动时仅仅在后台支持驾驶员。

本发明的其它优点和设计方案从说明书和附图中获得。

不言而喻，前面所提到的和下面还要解释的特征不仅能够以相应所说明的组合而且也能够以其它的组合或者单独地使用，而不离开本发明的范围。

附图说明

图1示出了阀的一种实施方式；

图2示出了阀的另一种实施方式；并且

图3示出了离合器装置的一种实施方式。

具体实施方式

借助于实施方式在附图中示意性地示出了本发明，并且下面参照附图对本发明进行详细描述。

图1示出了一种直接受控制的2/2方向阀（二位二通方向阀）10，该2/2方向阀用作所述用于实施所说明的方法的阀的一种可能的实施方式。这种2/2方向阀用于控制或者调节所述体积流量。

第一位置用附图标记12来表示，在所述第一位置中所述阀通过弹簧14、在这种情况下是压力弹簧来无电流地打开，并且能够朝两个方向被贯穿流过。另一位置用附图标记16来表示，在该位置中所述阀10通过电磁的操纵来关闭。为此设置了磁体18。在未操纵磁体18时，所述阀10的、由于设计结构而对于调节力总是得到压力平衡的控制活塞通过所述弹簧14保持在原始位置中，并且阻止在主接头之间的体积流量。

图2示出了一种直接受控制的2/2比例方向阀20，该2/2比例方向阀用作在所介绍的方法中所使用的阀的另一种可能的实施方式。这种阀20的构造与在图1中示出的阀10的构造相类似。在此通过比例磁体进行操纵。

由此，所述处于液压系统-执行机构或者从动缸与所述主动缸之间的阀可以是一种简单的、具有关闭和打开的状态的方向阀（图1），或者是一种比例方向阀（图2）。利用所述方向阀10，可以仅仅以数字的方式保持或者减低所述压力。所述比例方向阀20提供直接对于压力减小和形成以及由此所述离合器的闭合速度进行调节的可行方案。但是，通过所述简单的方向阀的快速的打开/关闭同样可以实现一种非常简单的比例位置，其中应该注意在离合器系统中的压力波动。

图3借助于液压的线路图示出了所述离合器装置的一种实施方式的示意性的构造，该离合器装置在总体上用附图标记30来表示。所述图示示出了一离合器操纵元件32-在这种情况下是离合器踏板-、具有平衡容器36的主动缸34、阀38、从动缸或者致动器缸40以及离合器42。

所述主动缸34包括活塞，该活塞承受通过所述离合器操纵元件32加入的力，并且将其以液压的方式传递给所述从动缸40。这个从动缸而后操纵所述离合器42。所述阀38可以以电的方式被操纵。

一般来说，若干阀变型方案可以在不同的液压系统拓扑学或者甚至在气动系统拓扑学中履行“将离合器保持断开的状态”这种功能。比如可以设想在主动缸54与从动缸60之间设置止回阀，该止回阀让流体没有阻拦通过，用于将所述离合器62断开。而后沿着回流方向可以使用一个简单的、仅仅具有一种流动方向的2/2方向阀。

所述解释介绍了借助于阀来保持在以液压的或者气动的方式操控的离合器中的离合器压力的可行方案。所述离合器的保持功能，也就是离合器保持断开的状态的功能，而后可以如在这方面所描述的那样用于停止传动模式（Stop-in-Gear）或者滑行模式，并且用于其它的应用方案。

此外要考虑到，有着不同的滑行策略。比如也可以用被压紧的离合器板进行滑行。所述离合器阀即使在这种策略中也拥有以下任务：在比如以通过离合器踏板的松开来触发的方式结束所述滑行运行时防止闭合的动力传动系的起动，并且因此有针对性地并且舒适地将所述离合器闭合。

正如前面结合作为替代方案的、用于在使用手动开关时采用的停止传动模式的操作策略所描述的那样，所述离合器阀防止：在停止阶段之后朝所述闭合的动力传动系中进行起动。为此，对由驾驶员所设定的、较大的、比如由于所述离合器太快地断开而产生的压力梯度进行限制。所述离合器由此较慢地断开，从而在动力啮合加载在所述离合器上之前已经结束所述起动过程。

所述离合器阀在此将所述离合器的闭合调节到最大可能的压力梯度。

在所介绍的离合器装置中所实现的所述半电动离合器（SEC,semi electrical clutch）由此能够实现这一点：除了得到提高的舒适性和直观的操作系统之外，驾驶员可以以较小的额外开销在滑行和停止传动模式的消耗方面获得较大的节省潜力。所述功能中的一些功能可以以电的方式来实现。

Claims (10)

1. 用于在滑行运行中利用离合器装置（30）来运行机动车的方法，其中将一种由驾驶员在离合器操纵元件（32）上导入的力借助于流体传递到离合器（42）上，其中在操纵所述离合器操纵元件（32）时断开一种动力传动系，并且通过对于阀（38）的操纵来将所述动力传动系保持断开的状态。

2. 按权利要求1所述的方法，其中如果在能够预先给定的时间间隔里没有进行换挡、没有加速或者没有操纵制动器，则通过对于所述阀（38）的操纵来将所述动力传动系保持断开的状态。

3. 按权利要求1或2所述的方法，其中在将所述动力传动系保持断开的过程中，通过发动机控制系统用空转速度来运行所述内燃机。

4. 按权利要求1或2所述的方法，其中在将所述动力传动系保持断开的过程中，通过发动机控制系统来关闭所述内燃机。

5. 按权利要求1到4中任一项所述的方法，其中通过对于驾驶员的动作的检测，来使得所述动力传动系的保持断开的状态得以结束。

6. 按权利要求1到4中任一项所述的方法，其中通过发动机控制系统，来使得所述动力传动系的保持断开的状态得以结束。

7. 用于机动车的、用来实施按权利要求1到6中任一项所述的方法的离合器装置，具有离合器操纵元件（32）和离合器（42），其中所述离合器装置（30）设计用于：借助于流体将一种由驾驶员在所述离合器操纵元件（32）上所导入的力传递到所述离合器（42）上，其中设置了阀（38），该阀设计用于将一种动力传动系保持断开的状态。

8. 按权利要求7所述的离合器装置，其中所述阀（38）布置在主动缸（34）与从动缸（40）之间。

9. 按权利要求8所述的离合器装置，其中所述从动缸（40）拥有排气孔。

10. 按权利要求8或9所述的离合器装置，其中为所述主动缸（34）分配了平衡容器（36）。