CN105020298A - 用于运行湿式离合器总成的方法和湿式离合器总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车所用的湿式离合器总成、特别是双离合器的方法，其具有至少一个离合器，所述离合器至少有时通过压力介质被加载操作压力，其特征在于，所述操作压力在至少三个操作过程之间保持在预先确定的最低压力之上。除此之外，本发明涉及一种离合器总成。

Description

用于运行湿式离合器总成的方法和湿式离合器总成

技术领域

本发明涉及一种用于运行机动车所用的湿式离合器总成、特别是双离合器的方法，其中离合器至少有时通过压力介质被加载操作压力。

背景技术

湿式双离合器通常是已知的。其具有两个同轴布置的摩擦片组，借助于压力介质交替地向这两个摩擦片组施加压力，以分别使两个离合器中的一个离合器接合。在不施加压力时离合器打开，这是所谓的“常开”离合器。例如从DE 100 04 179 B4中已知这种双离合器。

双离合器用于能够在不中断牵引力的情况下驱动机动车。为此，离合器在短暂的时间内同时用于传递扭矩，其中两个离合器中的至少一个离合器滑摩运行。两个离合器传递扭矩的阶段也称为重叠换挡。

为了换挡，降低基本离合器、即接合的离合器中的压力并且提高目标离合器、即分离的而待接合的离合器中的压力。因为为了减少拖曳力矩目标离合器是抽空的，从DE 10 2009 055 065 A1中已知，为了缩短填充时间发出快速填充脉冲，以使实际压力变化曲线与目标压力变化曲线相符。

这种换挡过程总共持续大约500毫秒。特别是在赛车运动领域中存在进一步缩短这段时间的需求。

发明内容

为了解决这个问题，提出了一种具有权利要求1所述特征的方法。有利的改进方案从从属权利要求中得出。

本发明的核心在于，使操作压力在至少三个操作过程之间保持在预先确定的最低压力之上。在此，操作过程是指离合器的接合或分离。通过操作压力位于接触点之上实现接合，并且当操作压力位于接触点处的压力之下时进行分离。在此，接触点(也称为Touchpoint)是离合器传递预先确定的扭矩时所处的点。也就是说，当压力在接触点之下时传递很小的扭矩、例如以拖曳力矩的形式。在接触点处的压力之上，由摩擦力矩传递扭矩。

换言之，离合器或在双离合器中两个离合器的操作压力固定保持在一个确定的不低于预定值的最低值上。由此，必须流入和流出的压力介质的量减少，使得接合和分离可被加速大约20％。因此，根据换挡过程的数量每个换挡过程可节省高达100毫秒。

操作压力不必在离合器的整个运行持续期间保持在预先确定的最低压力之上。例如，在没有换挡或只有很少的换挡的情况下、如在高速公路上行驶时较长时间地维持最低压力是不利的。与此相应地，也可只在确定的工况中使用最低压力。这些工况例如可根据工作参数、如机动车的速度确定。

特别有利地可将在接触点压力之下的一个压力确定为最低压力。如上所述，接触点是在离合器接合时传递预先确定的扭矩的那个点。

优选地，操作压力在离合器的分离状态下可保持在最低压力之下或者保持处于最低压力。这无非是说，离合器、或者在双离合器的情况下两个离合器至少在如上所描述的预先确定的工况中从不降低到最低压力之下，特别是即使在分离状态下也不降到最低压力之下。由此，如上所述，实现了更快地换挡。

优选地，可在压力介质具有工作温度的情况下执行所述方法。在启动机动车时压力介质处于冷状态，因此粘度很小。与此相应地，在启动机动车时离合器具有高的拖曳力矩。对于该拖曳力矩液压系统可产生操作压力，利用该操作压力挡位的同步可克服拖曳力矩。如果压力介质达到工作温度，与启动时的大约10°相比达到大约100°，则压力介质的粘度高非常多，因此离合器的拖曳力矩急剧降低。则这种所谓的释放的拖曳力矩可用于使操作压力保持在预先确定的最低压力之上，由此又提高了湿式离合器的拖曳力矩。而用于产生操作压力的液压系统本来就设计用于产生操作压力，以便挡位的同步能够克服这种拖曳力矩，其中同样已经为此设计了挡位的同步。

作为替代，也可在压力介质的温度低于工作温度的情况下、特别是在启动时的冷状态下执行所述方法。但是在这种情况下需提高用于产生操作压力的泵的功率，因为在冷状态下总的拖曳力矩变大。

有利地，为了接合可将工作压力从最低压力提高到目标压力。

特别有利地，可使用在接触点压力区域中的一个压力作为最低压力。在该压力下离合器不接合，而是滑摩运行并且具有比抽空的离合器更高的拖曳力矩。虽然这通常被视为缺点，然而至少在频繁进行换挡的时间段中在分离的状态下较高拖曳力矩形式的缺点是可取的。

有利地，可将高于接触点压力的四分之一的一个压力确定为最低压力。特别有利地，可将高于接触点压力的一半的一个压力确定为最低压力。该最低压力也可更接近于接触点，例如在高于接触点压力之85％的区域中。也就是说，离合器即使在分离状态下也几乎是接合的，因此如上所述更快地达到了接触点并且避免了在离合器移出期间不确定的填充状态。

特别有利地可根据机动车的车辆参数确定最低压力。如上所述，必须将液压系统设计为，一方面用于打开和关闭离合器，并且也用于保证传动件的同步以便挂入挡位。在此，车辆参数为在抽空状态下离合器的拖曳力矩。这例如可由压力介质或液压介质的工作温度求得。作为经验法则可以说：压力介质的工作温度越高，最低压力越高。在此，不仅在特性曲线意义上的函数相关性是可行的，作为替代也可根据车辆参数开始或者停止执行该方法。例如可以只在压力介质的工作温度超过预先确定的阈值时执行该方法。

有利地可根据机动车的工作参数确定最低压力。在此，工作参数是可由驾驶员预先确定的参数，例如机动车在运动模式或舒适模式中运行。特别有利地不仅可如上所述的那样间接地将最低压力确定为工作参数，而且还可将其直接确定为工作参数，当然不必以最低压力的形式直接进行指示。例如也可预先规定双离合器的换挡时间，则可从该换挡时间推导出最低压力。换挡时间越短，则最低压力越高。

除此之外，本发明也涉及一种机动车，其具有湿式离合器总成和用于控制离合器的控制装置。其突出之处在于，该控制装置构造用于执行所描述的方法。

特别有利地，离合器总成可构造为双离合器。双离合器包括两个通常构造为膜片式离合器的离合器。除此之外，离合器总成也可构造为简单的膜片式离合器。

附图说明

从下面所描述的附图和实施例中得出其他的优点、特征和细节。附图中：

图1示出了基本离合器和目标离合器的压力-时间曲线图和填充状态-时间曲线图(现有技术)，

图2示出了目标离合器和基本离合器的压力-时间曲线图和填充状态-时间曲线图，

图3示出了在第二设计方案中目标离合器和基本离合器的压力-时间曲线图和填充状态-时间曲线图，以及

图4示出了在第三设计方案中两个离合器的压力-时间曲线图和填充状态-时间曲线图。

具体实施方式

图1示出了基本离合器和目标离合器的已知的压力-时间曲线图和填充状态-时间曲线图。作为已知，双离合器具有交替接合和分离以及在重叠换挡中也同时传递扭矩的两个离合器。在此，在开始观察时接合的离合器被称为基本离合器，而在开始观察时分离的且相应地下一个接合的离合器被称为目标离合器。两个离合器在湿式运转的双离合器中通常设计为同轴布置的膜片式离合器、即一个在径向内部的离合器和一个在径向外部的离合器，这两个离合器交替地成为基本离合器和目标离合器。在此须注意的是，纵坐标轴、即Y轴上的刻度对于离合器可以是不同的，这适用于所有示出的附图，因此不仅适用于已知的现有技术，而且也适用于本申请。也就是说，同样的Y值代表不同的压力值或填充值。然而一条线本身可如下评估：即，所示的值依照相应的目标压力或最大压力刻度化，与此相应地在目标压力的Y值的一半高度上的Y值相当于目标压力值的一半。也就是说，一条线本身是按比例的，然而可使两条线彼此在数值上不相关。因为基本离合器和目标离合器的角色总是交替，为了获得数值，需根据现在离合器中的哪一个是基本离合器或目标离合器加入一个另外的系数。

在根据图1的时间图1中，在轴2上绘制压力或填充状态并且在轴3上绘制时间。所示出的是基本离合器的实际压力4和目标离合器的实际压力5以及基本离合器的填充状态6和目标离合器的填充状态7。在此需注意，在时间点8上进行交换，即之前的基本离合器变为新的目标离合器并且之前的目标离合器变为新的基本离合器。

即，在时间点8之后第一离合器比第二离合器传递较少的扭矩，因此在时间点8之后第一离合器是目标离合器并且第二离合器是基本离合器。在时间点8之前刚好相反。其他时间点9、10、12、14、16、18、20和22用于进一步划分轴3并且将在下面详细阐述。在此，在时间点10到20之间进行离合器的重叠换挡。

可以看到，第二离合器的填充状态7在时间点10和12之间通过快速填充脉冲急剧上升，以将实际压力曲线5带到所示的曲线中。否则在第二离合器中压力建立会进行得缓慢得非常多。从时间点14起，第一离合器的填充状态6下降，从而实际压力4也降低。在时间点16和18之间，填充状态6保持在预先确定的状态，以便之后完全抽空第一离合器。因此，在时间点18和20之间存在换挡阶段，在此期间第一离合器中的压力完全被卸载。在此，直到时间点8第一离合器是基本离合器并且第二离合器是目标离合器，而在时间点8之后第二离合器是基本离合器并且第一离合器是目标离合器。与此相应地，从时间点20开始的过程类似于从时间点10开始所描述的那样重复地进行，如第一眼可见的那样。区别仅仅在于，现在第二离合器是基本离合器而第一离合器是目标离合器。

所示的根据现有技术的双离合器的换挡过程需要大约500毫秒，其中由于重叠换挡没有发生牵引力中断。

非常一般性地且特别是为了阐述与现有技术的区别，在轴2上还记录有基本值24和目标值26作为填充值并且记录有接触点28以及值30作为压力值。

在图2和图3中相同的附图标记表示相同的元素或时间点，从而在一致的部分中对图1所述的内容可直接用于图2和图3。特别是直到时间点8在图1、2和3之间不存在区别。然而新添加了最低压力32以及时间点34和36。图1和图2之间的区别开始于，第一离合器的填充状态6进而实际压力4保持在最低压力32之上或者保持处于最低压力32并且从不降到其之下。由此，提高了第一离合器在分离状态下的拖曳力矩，然而特别是通过与图1的对比可立即看出，由此在接合时可更快地达到目标值26。由此，大幅缩短了在时间点20和34之间的距离，其相应于在时间点10和8之间的区段。不仅在区段10中而且在区段20中目标离合器、即第一离合器或第二离合器被填充并且实际压力被提高，而在时间点16或36时达到目标值26。在时间点10至14之间的局部区段可从区段10至16中被删除，由此最终实现了填充时间、进而操作过程的缩短。因此，目标离合器的接合比之前进行得更快并不是图的图示效果，而是也可直接从图1中导出。

在时间点14和16之间以及20至36之间分别进行了操作过程，即分别进行了第一离合器或第二离合器的接合和分离。如果在至少三个操作过程之间的操作压力或填充状态在值32之上，则这也包括至少一个分离过程。换言之，第一离合器的操作压力即使在分离状态下也保持处于或保持高于预先确定的最低压力、即值32。

在根据图2的时间点20上离合器1的拖曳力矩明显高于根据图1的时间点20。如果泵设计得相应更强或者只有在压力介质处于工作温度状态下时才执行所述方法，仍然可进行变速器的同步以挂入挡位。如果压力介质在工作温度状态下，那么相应的目标离合器的拖曳力矩(在图2中的第一离合器)很小以至于通过保持最低压力32可毫无困难地进行提高。

图3与图2相比变化在于，在时间点20和36之间的时间阶段中给出了经修改的用于填充离合器的快速填充脉冲，可注意到其为在填充状态6的曲线中的非线性偏差，由此实际压力4的曲线反而被线性化并且隆起状弧线消失。

图4示出了在启动时或者在从机动车的通过离合器与变速器连接的驱动装置、特别是内燃机的滑行运行中重新接合时离合器的操作过程。在此，当机动车由替代的驱动装置、例如轮毂处的电动机驱动或关掉驱动装置滚动时，也被视为滑行。在此，线38示出了发动机转速，线40示出了目标挡位的轴转速，线42示出了换挡杆位置，线44示出了与目标挡位连接的离合器的离合器扭矩或操作压力，并且线46示出了离合器冷却油的体积。在此，值48代表减少后的体积，优选为零。在启动或者重新接合时冷却油被调整到限定的体积，以避免填充补偿腔的空运行。为了在时间点48和50之间挂档，优选将体积流量减少到零。

从时间点52起将发动机转速从初始转速提高到目标转速，轴转速从时间点54起也经历同样的过程。通过相应地调整的离合器扭矩支持提速。因此，离合器扭矩在时间点54之前被提高。目标挡位的离合器扭矩在达到最低压力32之后不再降到该最低压力之下。离合器在达到同步转速时不被抽空而是只降低到最低填充量。从时间点50起接合到目标挡位上。

通常使用油作为压力介质。最低压力32的预定值与最低填充状态的预定值的意义相同。与此相应地，目标压力和目标填充状态同样意义地表明离合器传递发动机扭矩。通常对于第一离合器和第二离合器，这些量分别有所差别并且需分开地预先确定。

附图标记列表

1   时间曲线图

2   轴

3   轴

4   实际压力(第一离合器)

5   实际压力(第二离合器)

6   填充状态(第一离合器)

7   填充状态(第二离合器)

8   时间点

9   时间点

10  时间点

12  时间点

14  时间点

16  时间点

18  时间点

20  时间点

22  时间点

24  基本值

26  目标值

28  值

30  值

32  最低压力

34  时间点

36  时间点

38  线

40  线

42  线

44  线

46  线

Claims (13)

1.一种用于运行机动车所用的湿式离合器总成、特别是双离合器的方法，其具有至少一个离合器，所述离合器至少有时通过压力介质被加载操作压力，其特征在于，所述操作压力在至少三个操作过程之间保持在预先确定的最低压力(32)之上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将在接触点压力(28)之下的一个压力确定为最低压力。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述操作压力在离合器的分离状态下保持在最低压力(32)之上或者保持处于最低压力(32)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在压力介质具有工作温度的情况下执行所述方法。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了接合将工作压力从最低压力(32)提高到目标压力(26)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用在接触点压力(28)的区域中的一个压力作为最低压力(32)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将高于接触点压力(28)的四分之一的一个压力确定为最低压力(32)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将高于接触点压力(28)的一半的一个压力确定为最低压力(32)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，工作压力有时保持在接触点压力(28)之下并且在最低压力(32)之上。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据机动车的车辆参数确定最低压力(32)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据机动车的工作参数确定最低压力(32)。

12.一种机动车，具有湿式离合器总成和用于控制离合器总成的控制装置，其特征在于，所述控制装置被构造用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。

13.根据权利要求12所述的机动车，其特征在于，所述离合器总成为双离合器。