CN104696391A - 用于执行机动车的离合器液压系统的诊断的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于执行机动车的离合器液压系统的诊断的方法，其中，在首次启动内燃机之前执行机动车的离合器液压系统的诊断。在此，在离合器致动器以恒定的致动器速度打开期间，求得离合器致动器耗用功率的变化。通过这种方法可以无需压力传感器地确定离合器液压系统的状态。

Description

用于执行机动车的离合器液压系统的诊断的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在内燃机启动之前执行机动车的离合器液压系统的诊断的方法。本发明还涉及一种计算机程序，它执行按照本发明方法的所有步骤，如果它在计算机上运行的时候，还涉及一种数据载体，它存储这个计算机程序。最后，本发明还涉及一种控制器，它设计成执行按照本发明的方法。

背景技术

在具有手动变速器和电液致动的离合器的机动车中通过致动器调节离合器的位置。司机通过离合器踏板仅仅确定由离合器可以传递的最大扭矩。在此“电子离合器软件”可以通过内燃机的“停车”保护以及通过行驶助手通过离合器调节支持司机。在“电子离合器软件-机动车”中致动器代替离合器的控制缸（主缸）。为此在最简单的情况下通过离合器踏板的位置控制致动器位置。在此致动器通过液压路径与离合器系统的从动缸连接。在此通过液压路径中的压力传感器执行离合器液压系统的诊断。在此压力传感器用于对于带端或者车间诊断识别在离合器液压系统中的空气夹杂。

发明内容

在一种按照本发明的方法中，执行机动车离合器液压系统的诊断。在此在离合器致动器以恒定的致动器速度打开期间，求得(获知)离合器致动器的耗用功率的变化。通过这种方法可以无需压力传感器地确定离合器液压系统状态。通过恒定的致动器速度明显易于这种获知。尤其在操纵点火以后实现离合器致动器的操纵。优选在首次启动机动车内燃机之前实现机动车离合器液压系统的诊断。

优选在通过司机操纵离合器踏板以后实现离合器致动器的打开。其优点是，由司机感觉不到诊断。

优选根据耗用功率推断离合器液压系统中的空气夹杂。所述离合器液压系统通过在其中存在的压力表征并且空气夹杂改变离合器液压系统中的压力。因此检测这种空气夹杂是有意义的。

在本发明的第一优选实施例中，在离合器致动器的耗用功率上积分，用于求得离合器致动器的能量。通过这种积分可以通过离合器致动器的特性推断离合器液压系统的状态。

优选为了选出动态分量使积分的积分范围限制在局部范围上，在该范围中致动器速度对应于给定的基准速度的75%至125%。

优选通过形成积分求得的能量按照最小和最大阈值进行诊断。如果能量位于阈值之间，则离合器液压系统满足给定的要求。如果求得的能量最多对应于最小阈值，则诊断离合器液压系统为不良充满。如果求得的能量至少对应于最大阈值，则诊断离合器液压系统为阻塞。通过这个阈值可以可实行地诊断离合器液压系统。特别优选在旧的离合器中使阈值相应地匹配于离合器的使用寿命，因为在旧的离合器中由离合器致动器消耗的能量改变。

特别优选阈值取决于温度。由离合器致动器消耗的能量同样取决于温度。因此这个考虑是重要的，用于在诊断离合器液压系统时得到可靠的结果。

在尤其优选的本发明实施例中，阈值对应于内燃机温度作为特征曲线族被储存。在另一尤其优选的本发明实施例中，阈值通过离合器致动器的温度模型作为特征曲线族被储存。这些用于考虑阈值的温度关系的方法是适合的方法，用于获知由离合器致动器消耗的能量的温度关系。

在本发明的另一优选实施例中，通过确定致动器功率的基于致动器位置的变化的最大值求得（测定）离合器液压系统压力最大值。通过了解位置可以检验，离合器是否打开。此外这是用于确定，离合器液压系统是否无故障的另一个可能性。

特别优选，如果在致动器位置的给定阈值之前求得通过致动器功率最大值确定的压力最大值，则识别在离合器液压系统中没有故障。定义致动器位置的阈值的优点是，由此可以明确地确定，离合器液压系统是否具有故障。

特别优选，在获知致动器功率的变化的最大值之前在控制器中利用低通滤波器滤波致动器功率。其优点是，可以补偿致动器的内部调节过程。

尤其优选，一旦违背被滤波的致动器功率的单调性，就通过实际的致动器位置确定致动器功率的变化的最大值。其优点是，可以预言致动器功率的变化的最大值。

在本发明的第三优选实施例中，基于上升特性在致动器功率变化的局部最大值之前识别，是否在离合器液压系统里面存在空气夹杂。其优点是，存在另一独立的用于检验离合器液压系统是否无故障的可能性。

特别优选，通过致动器功率的至少三个与温度有关的阈值将致动器功率-时间曲线分成至少三个分段并且测量阈值的时刻。其优点是，可以使不同的分段的平均斜度相互比较。

尤其优选，比较两个时间上首先进行的分段的致动器功率曲线的平均斜度的比例。其优点是，由这个比例可以确定，离合器液压系统是否具有空气夹杂。

尤其在比例为1时，识别离合器液压系统为无空气，并且在比例大于1时确认，空气位于离合器液压系统里面。由此精确地确定，在离合器液压系统里面是否存在空气夹杂。

两个上述的和这个第三个用于检验离合器液压系统的方法的结果可以相互调整（校正）。由此能够有利地实现更准确地检验离合器液压系统。

按照本发明的计算机程序能够在现有的控制器里面执行按照本发明的方法，无需进行结构上的改变。为此执行按照本发明方法的所有步骤，如果它在计算机或控制器上运行的时候。按照本发明的数据载体存储按照本发明的计算机程序。通过在控制器上运行按照本发明的计算机程序，得到按照本发明的控制器，它设计成，在内燃机首次启动之前执行机动车离合器液压系统的诊断。

附图说明

在附图中示出本发明的实施例并且在下面的描述中详细解释。

图1示出离合器液压系统的压力（p）-时间（t）曲线和按照现有技术的离合器致动器位置（A）与时间的关系曲线。

图2示出图1的两个曲线和按照本发明方法的第一实施例的致动器速度（v）-时间（t）曲线和致动器功率（P）-时间（t）曲线。

图3示出按照本发明方法的第一实施例的流程图。

图4示出图1的两个曲线图和按照本发明方法的第二实施例的致动器功率（P）-时间（t）曲线。

图5示出图1的两个曲线图和按照本发明方法的第二实施例的此外三个其它不同的压力（p）-时间（t）曲线。

图6示出按照本发明方法的第二实施例的流程图。

图7a示出按照本发明方法的第三实施例的用于含有空气的离合器液压系统的p-t曲线。

图7b示出按照本发明方法的第三实施例的用于没有空气的离合器液压系统的p-t曲线。

图8a示出按照第三实施例的用于含有空气的离合器液压系统的具有分段的P-t曲线。

图8b示出按照第三实施例的用于没有空气的离合器液压系统的具有分段的P-t曲线。

图9a示出按照第三实施例的用于含有空气的离合器液压系统的压力（p）-致动器行程（A）曲线和致动器功率（P）-致动器行程（A）曲线。

图9b示出按照第三实施例的用于没有空气的离合器液压系统的压力（p）-致动器行程（A）曲线和致动器功率（P）-致动器行程（A）曲线。

图10示出按照本发明方法的第三实施例的流程图。

具体实施方式

下面描述按照本发明的用于执行机动车的离合器液压系统的诊断的方法的三个实施例。这种诊断在所有三个实施例中在接收（验收）离合器控制机构以后并且在首次启动机动车内燃机之前进行。为此，在端子15上的上升沿之后期待（预计），司机操纵离合器踏板。如果通过踏板传感器识别到这一点，则离合器致动器不跟随动态的司机愿望，而是离合器以恒定的速度打开，即致动器速度是恒定的。此时求得（确定）离合器致动器功率耗用的变化。这是通过致动器送回经由末级（输出级）流动的电流和电压发生的。

按照第一实施例，通过积分离合器致动器的功率耗用的变化获得由离合器致动器在打开离合器期间消耗的电能。利用这个能量可以确定离合器液压系统的状态。通过确定这个能量可以省去在离合器液压系统中常见的压力传感器。此外同样去掉在控制器中使用的ADC输入以及传感器供电电压。通过按照本发明的方法也可以识别在离合器系统中的空气夹杂。

按照第二实施例确定P-t曲线的功率最大位置，用于由此检验，离合器液压系统是否无故障。在这个实施例中由于按照本发明的方法也可以省去压力传感器。此外也去掉在控制器中使用的ADC输入以及传感器供电电压。通过按照本发明方法的这个第二实施例也可以识别在离合器液压系统中的空气夹杂。

按照第三实施例利用在致动器功率（P）-时间（t）曲线（图8）中平均斜率的比的形成（比例）获知，离合器液压系统是否无故障。在这个实施例中由于按照本发明的方法也可以省去压力传感器。此外也去掉在控制器中使用的DAC输入以及传感器供电电压。通过按照本发明方法的这个第三实施例也可以识别在离合器系统中的空气夹杂。

这三个不同的按照本发明方法的实施例都可以单独地用于检查离合器液压系统。但是也可以相互比较其原先独立的结果并且使其合理化（对其进行可信性处理）。由此更准确地检测在离合器液压系统中的可能的空气夹杂。下面借助于附图详细描述三个实施例。

在图1中示出按照现有技术的常见方法，在其中使用压力传感器。利用附图标记10表示时间（t）上的压力变化（p）。此外在这个附图中用附图标记11还示出离合器致动器在时间（t）上的致动器位置（A）。利用形成压力升高的比例按照现有技术检测，在离合器液压系统中是否存在空气夹杂。利用图2描述第一实施例。图3是第一实施例的流程图。在图2中重新示出压力变化10。在此示出范围13，在该范围上积分。也再一次标出致动器位置11的变化。图2左边缘上的刻度适用于压力曲线（p）10和致动器位置（A）11。在图2中还示出致动器速度（v）14和致动器功率（P）15。图2右边缘上的刻度适用于这两个曲线（14,15）。按照第一实施例在启动信号16以后在第一步中接收离合器控制器17。为了检测功率以恒定的致动器速度打开离合器。然后在范围13内部积分18致动器功率15。由此得到由致动器消耗的电能。在致动器速度14的曲线上看到，这个速度在这个范围13中几乎恒定地变化或者在恒定的平均值、即基准速度的75%至125%之间振荡。已经限制积分范围13，用于选出并达到动态分量，在所选择范围13中致动器速度14几乎恒定。在此，通过由致动器消耗的电能的最小和最大阈值来诊断求得的由致动器消耗的电能。对于离合器液压系统的具体的充满（状态），由致动器消耗的电能的阈值是与温度有关的。为此由致动器消耗的电能的阈值对应于马达温度或者通过致动器的温度模型作为特性曲线族被储存。对于旧的离合器由致动器消耗的能量的阈值在使用寿命上被一起匹配（调整）。现在检验，由致动器消耗的电能是否位于有效范围19。如果是，由此可以推断，离合器液压系统正常，并且可以打开离合器20。如果离合器液压系统的离合器液压路径被不良地充满，这一点通过低于最小阈值诊断20a。同样，通过太大的由致动器消耗的电能可以识别阻塞的液压路径20b。司机在离合器踏板上由于机械再现的踏板感觉不再可能推断离合器状态。由此在所有三种情况下结束按照第一实施例21的本发明方法。

在图4,5和6中示出第二实施例并且在下面的叙述中解释。图6是第二实施例的流程图。在图4中又示出压力变化（p）10和致动器位置（A）11。但是现在在同一视图4中也示出致动器功率（P）22。在启动信号23以后检测24致动器功率22。在图4中致动器功率22这样展开，在图中看到，这个功率在范围13中与压力变化10成比例。致动器功率22与压力变化10成比例不仅源自这两个曲线的检测，而且源自物理的压力-力定律。在此在离合器液压系统中致动器功率22的函数的高点位于压力最大值时。离合器摩擦片接触的、但是还不传递扭矩的接触点位于压力最大值附近。通过了解压力最大值可以推断，离合器是否可以打开，即，系统是否正常。在此本发明的核心在于，如果软件在相应的致动器位置的阈值之前找到压力最大值，由离合器致动器还要移动的行程足以可靠地超过接触点。由此分开离合器片并且打开离合器。即，离合器液压系统无故障。在控制器中致动器功率22利用低通滤波器被滤波25。在此涉及所谓的FIR滤波器（Finite Impulse Response有限脉冲响应）。滤波是必要的，因为通过这个加工步骤致动器功率22的最大值被移动。这一点在图5中清楚地示出。在图5也首先示出压力变化10和致动器位置11。此外在图5中还示出致动器功率22。这个功率具有最大值27。通过利用FIR滤波器滤波得到曲线28，其在另一个被移动的点29处具有最大值。由此得到时间延迟t_v，它同样在图5中示出30。滤波是必要的，用于补偿致动器的内部的调节过程。如果在滤波的信号中违背升高的致动器功率的单调性31，则视为找到最大值29。在此，在必须在致动器位置的阈值之前找到最大值的该致动器位置的阈值中可以一起记录低通滤波器的时间延迟t_v。如果在致动器位置的阈值之前找到与致动器位置相关的最大值，则按照这个实施例离合器液压系统视为无故障，否则在离合器液压系统中存在故障。按照这个实施例的本发明的方法在步骤32结束。

在图7a至10中示出的第三实施例中，描述用于检验离合器液压系统的另一可能性。在此通过在恒定的致动器速度时的压力升高特性基本可以识别在离合器液压系统中的空气夹杂。这一点在图7a至9b中示出。图10示出第三实施例的流程图。在图7a和b中简示出在离合器液压系统中压力与时间的关系。图7a涉及具有空气夹杂的离合器液压系统，图7b涉及没有空气夹杂的离合器液压系统。在此通过p_soll表示理论压力，它在这两种情况下应该相同大小。在此在图7a中的肚形升高由此引起，原先可压缩的空气在离合器液压系统中必须压缩。如果可压缩的空气在离合器液压系统中被压缩，则压力又与脱离振荡的反作用力成比例地升高。这个工作原理可以传递到致动器功率（P）。在图8a中示出具有空气夹杂的情况，在图8b中示出没有空气夹杂的情况。在此涉及致动器功率（P）-时间（t）曲线。通过比较图7a,b和8a,b也可以看出，由于压力-力定律，压力（p）和致动器功率（P）成比例。在此致动器功率必须围绕范围13向上移动。这是致动器功率用于使致动器以恒定的速度运动的必需分量。按照第三实施例的本发明方法通过步骤34开始，接着同样跟随具有接收离合器控制机构的步骤17。在致动器功率的与温度有关的阈值上，致动器功率被分成三个分段。它们在致动器功率方面位于直线间隔。在离合器线性打开时，即当致动器速度恒定时，测量35时刻（t_Srt，t_Mid，t_End），它们划分至少三个分段的时间上的开始并且在其上找到与温度有关的致动器功率（P _Srt，P_Mid，P_End）的阈值。现在在两个第一分段中形成致动器位置函数的平均斜度并且形成这些分段的两个平均斜度的比例36。如果这个比例接近1，则离合器液压系统视为无故障，并且当比例以给定的大小(量)大于1时，检测为具有夹杂的空气。在图9a,b中示出压力和致动器功率与致动器行程的关系。在此在图9a中示出具有空气夹杂的系统，在图9b中示出没有空气夹杂的系统。由此可以实现离合器液压系统在空气夹杂方面的车间、带端或者一般的诊断37。由此按照这个实施例的本发明方法在步骤38中结束。

Claims (15)

1.一种用于执行机动车的离合器液压系统的诊断的方法，其特征在于，在离合器致动器以恒定的致动器速度打开（14）期间，测定离合器致动器的耗用功率的变化。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过司机操纵离合器踏板以后实现离合器致动器的打开。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在离合器致动器的耗用功率上积分（18），用于求得离合器致动器的能量。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，为了选出动态分量使积分的积分范围限制在局部范围上，在该局部范围中致动器速度对应于给定的基准速度的75%至125%。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，通过形成积分求得的能量按照最小和最大阈值进行诊断（19），识别到，如果能量位于阈值之间，则离合器液压系统满足给定的要求，如果求得的能量最多对应于最小阈值，则诊断离合器液压系统为不良充满，并且如果求得的能量至少对应于最大阈值，则诊断离合器液压系统为阻塞。

6.如权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，通过确定致动器功率基于致动器位置的变化最大值的求得离合器液压系统的压力最大值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，如果在致动器位置的给定阈值之前求得通过致动器功率的最大值确定的压力最大值，则识别在离合器液压系统中没有故障。

8.如权利要求6或7中任一项所述的方法，其特征在于，在求得致动器功率的变化的最大值之前，在控制器中利用低通滤波器滤波致动器功率（25）。

9.如权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，基于上升特性在致动器的功率的变化的局部最大值之前识别，是否在离合器液压系统里面存在空气夹杂。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，通过致动器功率的至少三个与温度有关的阈值将致动器功率-时间曲线分成至少三个分段并且测量阈值的时刻（35）。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，比较两个在时间上先进行的分段的致动器功率曲线的平均斜度的比例。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在比例为1时识别离合器液压系统为无空气（37）并且在比例大于1时确认，空气位于离合器液压系统里面。

13.一种计算机程序，当它在计算机或控制器上运行时，它执行如权利要求1至12中任一项所述方法的所有步骤。

14.一种数据载体，其特征在于，它存储如权利要求13所述的计算机程序。

15.一种控制器，它设计成，在内燃机进行启动之前利用如权利要求1至12中任一项所述的方法执行机动车的离合器液压系统的诊断。