CN105263771A - 用于控制能经由分离离合器机械脱离的液力减速器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制在机动车中的能经由分离离合器机械脱离的液力减速器的方法，液力减速器具有周转的带叶片的转子和带叶片的定子或具有周转的带叶片的转子和与转子相反方向周转的带叶片的反向转子，它们共同构造出在制动运行中填充有工作介质并且在非制动运行中排空工作介质的工作腔，其中，转子在制动运行中利用闭合的分离离合器经由驱动系来驱动，而在从制动运行向非制动运行过渡时工作腔排空并且分离离合器断开，其中，从制动运行向非制动运行的过渡通过驾驶员辅助系统的减速器切断要求或通过经由司机操作输入设备来启动，而从非制动运行向制动运行的过渡通过驾驶员辅助系统的减速器接通要求或通过由司机操作输入设备来启动。根据本发明的方法的特征在于，监控转子的转速和/或机动车的速度，并且与驾驶员辅助系统的减速器接通要求无关地或通过由司机操作输入设备，在转子的预先给定的转速和/或机动车的预先给定的速度之下闭合分离离合器。

Description

用于控制能经由分离离合器机械脱离的液力减速器的方法
技术领域
本发明涉及一种具体来说根据独立权利要求的前序部分的用于控制在机动车中的能经由分离离合器机械脱离的液力减速器的方法。
背景技术
为了将液力减速器的空载运行损耗降低到零而已经提出的是，在非制动运行下借助分离离合器将液力减速器与驱动系脱离，在制动运行中，液力减速器应当将驱动系制动。同时，在从制动运行向非制动运行过渡时使工作腔排空工作介质，工作介质在制动运行中在工作腔中传递液力循环流，用以将转矩从转子传递到定子上，或在反向减速器的情况下从转子传递到沿相反方向周转的反向转子上，并且由此将转子制动并且利用该转子将驱动的驱动系制动。
液力减速器的接通和切断通常通过电子控制设备来控制，其中，电子控制设备接收要么来自于操作相应的输入设备(例如转向控制杆)的司机，要么在一些设计方案中也来自于所谓的驾驶员辅助系统(例如速度调节系统或车距保持系统)的关于对特定的制动力矩或特定的制动级的接通、切断或调整的要求。每当电子控制设备例如确定减速器切断要求时，电子控制设备就促使工作腔排空工作介质并断开分离离合器。
考虑到交通安全和舒适性，重要的是，尽可能快速地实现关于液力减速器的特定的制动力矩的接通、切断或调整的要求。目标例如是小于一秒或者甚至小于0.5秒地实现相应的要求。因此，当例如确定减速器切断要求时，显然通常要立即且加速地执行对工作腔的排空和断开分离离合器。
在实践中已证实的是，通常能够遵守所期望的反应时间。然而，特别是在液力减速器的经常的接通和切断过程中，离合器中的磨损相对很高并且因此维护费用大，这些液力减速器在从制动运行向非制动运行过渡时与驱动系机械脱离，而在从非制动运行向制动运行过渡时通过分离离合器中摩擦式的打滑跨接(Schlupfüberbrückung)又接通。
因此，在后公开的德国专利申请DE102010120621中提出，在从制动运行向非制动运行过渡时延迟地断开分离离合器，其中，延迟的时间间隔根据液力减速器的不同的状态参数来实现。由此，可以减少分离离合器的必要的同步次数，并且因此提高分离离合器的使用寿命。
尽管通过前面提到的措施已经可以显著减少分离离合器的磨损，但是还一直存在使分离离合器受到特别高的磨损从而缩短其使用寿命的情况。
发明内容
因此，本发明的任务在于说明一种用于控制能经由分离离合器机械脱离的液力减速器的方法，在该方法中减少分离离合器的磨损。
根据本发明的任务通过根据独立权利要求的方法来解决。在从属权利要求中说明本发明的特别有利的且适宜的设计方案。
通过根据本发明的方法避免由于大量的同步工作而使分离离合器受到强烈负载的情况。当在同步的情况下，也就是说，在分离离合器闭合的情况下一方面对减速器的工作腔填充，尤其是完全填充工作介质并且另一方面必须利用分离离合器来克服很大的转速差时，出现这种大量的同步工作。
有利的是，在停车的机动车中，减速器的工作腔已经填充，尤其是完全填充了工作介质，以便在联接的具有工作介质储备容器的外部工作介质系统中，达到工作介质储备容器中限定的工作介质水平。例如当液力减速器整合到车辆冷却循环回路中，其中，冷却介质同时是减速器的工作介质时，所提到的工作介质储备容器指的就是冷却介质的储备容器，储备容器的填充状态必须定期检查，并且其中，必须确保在相对于环境压力密封地封闭的车辆冷却循环回路中的预先给定的冷却介质量，以便达到车辆冷却循环回路中所期望的过压。现在，当在车辆的停止状态下对工作腔填充工作介质，使得在导入和/或结束机动车的停车过程之前不久、在此期间或在此之后立即总是以相同的预先确定的工作介质量填充液力减速器的工作腔时，那么可以确保储备容器中的限定的填充状态。
然而这同时意味着，在停车过程结束之后起动机动车时又必须从液力减速器的工作腔中排出工作介质，这有利地仅通过在液力减速器运行中的液力减速器的泵作用导致。为此，必须闭合分离离合器。现在，当在液力减速器的转子的预先给定的转速或预先给定的车辆速度之上才闭合分离离合器时，在分离离合器中出现不期望的磨损现象。
因此，按照根据本发明的方法的第一实施方式，监控转子的转速和/或机动车的速度，并且与驾驶员辅助系统的减速器接通要求无关地或者通过由司机操作输入设备，在转子的预先给定的转速和/或机动车的预先给定的速度之下闭合分离离合器。该第一实施方式可以是一种具有液力减速器的机动车的制动系统，其中，液力减速器具有周转的带叶片的转子和带叶片的定子或具有周转的带叶片的转子和与之相反方向周转的带叶片的反向转子，它们共同构造出在制动运行中填充有工作介质并且在非制动运行中排空工作介质的工作腔，其中，转子在制动运行中利用闭合的分离离合器经由驱动系驱动，并且在从制动运行向非制动运行过渡时工作腔排空并且分离离合器断开。替选地设置有如下液力减速器，其中，反向转子在制动运行中利用闭合的分离离合器经由驱动系驱动，或定子在制动运行中利用闭合的离合器静止地相对于固定的构件支撑，并且在从制动运行向非制动运行过渡时工作腔排空并且分离离合器断开。于是，反向转子或定子可以在非制动运行中自由地随转子一起周转，并且防止由于工作腔中的空气和/或残余工作介质的循环流而导致的残余制动力矩的构建，正像在具有能经由分离离合器脱离的、在非制动运行中保持固定不动的转子的实施方式的情况下那样。
在这两种情况下，从制动运行向非制动运行的过渡通过驾驶员辅助系统的减速器切断要求或通过由司机操作输入设备来启动，而从非制动运行向制动运行的过渡通过驾驶员辅助系统的减速器接通要求或者通过由司机操作输入设备来启动。
按照根据本发明的方法的第二实施方式，其又可以具有关于分离离合器的布置方式的两个所提到的替选方案：一个是与转子传动连接，而另一个是与定子/反向转子传动连接，为了避免在分离离合器中的高磨损，当在机动车的停止状态下，至少在起动过程开始时，工作腔填充有工作介质时，与驾驶员辅助系统的减速器接通要求无关地或者通过由司机操作输入设备在机动车的起动过程开始时闭合分离离合器。
根据本发明的方法的两个所示的实施方式确保的是，在填充有工作介质的状态下，在机动车的低速度的情况下或者说在液力制动器的转子或反向转子的低转速的情况下，由于在停止状态下被灌满的工作腔而已经实现了分离离合器的同步或闭合，这与比较少的离合器工作和进而分离离合器的较少的磨损相关。
本发明的一个有利实施方式规定，在机动车在机动车速度减小的情况下达到停止状态之前，分离离合器就已经闭合。
有利的是，监控转子和/或反向转子的转速和/或机动车的速度，并且在达到转子和/或反向转子的预先给定的转速和/或机动车的预先给定的速度之前完全闭合分离离合器。
为了当车辆冷却循环回路的冷却介质同时是液力减速器的工作介质，其中，用车辆冷却循环回路冷却机动车的部件，尤其是驱动发动机，例如内燃机时，在停车的车辆中在冷却介质容器中达到开头提到的限定的填充状态，有利地在导入和/或结束机动车的停车过程之前不久、在此期间，或在此之后立即总是以同样的预先确定的工作介质量填充液力减速器的工作腔。
这意味着的是，减速器的工作腔在导入或结束停车过程时一直处于同样的填充状态，与是否存在或曾经存在或没有存在制动意愿无关。通过如下方式可以总是达到同样的填充状态，即，在减速器的工作腔中总是调整出同样的工作介质量，使得减速器的工作腔总是被充满。
当车辆停车时自动实施对在工作腔中的期望的工作介质量的调整，因此也就是在停车过程之前不久、在停车过程期间或在停车过程之后立即自动实施，其中，最后一种情况不是描述停住时间的结束，而是描述停车的结束。
例如可以通过切断或中断点火回路(点火器)、激活确定装置(例如手制动器)、当车辆具有自动变速器/手自一体变速器时通过挂入变速器的“驻车”选挡级或依赖于其他表征较长时间的车辆停止运转的信号来实现导入停车过程。但是，停车过程也可以简单地通过解除激活或切断驱动器来导入。
表征在停车之前不久、在停车期间或在停车之后立即导入和/或结束停车过程的信号例如可以通过检测点火器中的点火钥匙的当前位置来实现。如果该点火钥匙从当前位置被引入另一位置中，那么减速器的工作腔可以在点火钥匙转动之前或期间或在点火钥匙转动到下一位置或最终位置中之后立即，也就是说在时间上延迟地，进行填充或排空，以便达到期望的总是相同的填充状态。
有利地，液力减速器的工作腔借助填充装置来填充。
借助在冷却循环回路中的工作介质/冷却介质的作为重力压力起作用的过压来填充液力减速器的工作腔是有利的。这意味着，与冷却循环回路的其他引导冷却介质的部分，尤其是设置在冷却循环回路中的用于冷却介质的储备容器相比，减速器布置在测地学上更低的位置上。因此，只是需要打开通向减速器的工作腔中的通路，并且基于重力使冷却介质流到减速器的工作腔中。当然替选地也能够实现的是，将减速器布置在测地学上较高的位置上，从而尤其是通过打开通路借助作用到工作腔内的工作介质的重力排空该减速器。
按照一个替选的设计方案，液力减速器的工作腔借助来自车辆压缩空气系统的气动过压来填充。因此，例如可以将压缩空气施加到膜或活塞上，后一种尤其是气缸的活塞，以便使工作介质移动到工作腔中。在借助过压，尤其是气动过压吹空(Freiblasen)液力减速器的工作腔的意义下的排空也是可行的。但是代替压缩空气，也可以使用其他介质，例如使用蒸汽来吹空。
一个根据本发明的有利实施方式规定，在机动车起动过程中检测工作腔是否填充有工作介质，并且在检测到工作腔排空了工作介质时将分离离合器断开，尤其是立刻断开。在此，至少在机动车的起动过程中可以不断地检测工作腔是填充有工作介质还是没有填充工作介质，并且一旦检测到工作腔排空了工作介质，就断开分离离合器。
最后提到的措施当然并不排除，针对在此期间出现的减速器接通要求，基于工作腔的排空状态，为减速器接通要求配属比断开分离离合器更高的优先权，并且保持分离离合器闭合。
附图说明
下面应当结合实施例示例性地描述本发明。其中：
图1示出根据本发明操控的液力减速器的示意图，其具有与转子传动连接的分离离合器；
图2示出根据本发明操控的液力减速器的示意图，其具有与定子传动连接的分离离合器。
具体实施方式
在图1中示出了具有转子2和定子3的液力减速器1。工作介质从外部的工作介质循环回路4经由工作介质输送部5输送给工作腔7，并且为了冷却在工作腔7中加热的工作介质经由工作介质排出部6从减速器1中排出。在工作介质输送部5中布置有进入阀8，并且在工作介质排出部6中设置有减速器排放阀9。减速器控制设备10至少间接地不仅作用于减速器进入阀8而且也作用于减速器排放阀9。为了从非制动运行向制动运行过渡而打开减速器进入阀8。利用调整压力操控减速器排放阀9，使其导致对工作介质的期望的拦阻并且因此导致对工作腔7的期望的填充度。替选地也考虑到借助对工作介质储备器的挤压式的压力加载来控制填充度。
在从制动运行向非制动运行过渡时关闭进入阀8，因此没有其他工作介质流到工作腔7中。同时，排放阀9仍保持打开直至工作腔7排空到期望的状态。为此必要的是持续不断地驱动转子2，以便充分利用转子的泵作用。因此，分离离合器11也仍然保持闭合直至确保进行了足够程度的排空。
因为排空的持续时间与转子2在期望的关断时间点，也就是在确定减速器切断要求时的转速有关，所以例如经由所示的转速传感器12检测转子2的转速并且传送给减速器控制设备10。转速传感器12也可以定位在其他位置上，例如沿驱动功率流的方向定位在分离离合器11之前，或者也可以按其他方式例如经由CAN总线将转速提供给减速器控制设备10，这是因为转速通常与设置有液力减速器1的驱动系中的另外的转速，例如机动车变速器的变速器轴输出转速有关，或者在所谓的次级减速器的情况下与车辆速度有关或在初级减速器的情况下与马达转速有关。
如通过虚线表明的那样，减速器控制设备10还控制分离离合器11的断开和闭合。此外，减速器控制设备还接收例如来自减速器操纵杆和驾驶员辅助系统的输入信号，以便能够确定减速器切断要求。
每当低过转子2的预先给定的转速和/或机动车的预先给定的速度时，分离离合器11就闭合。在车辆达到停止状态之前，闭合可以结束。通常在对液力减速器1的工作腔7排空时闭合分离离合器，其中，尤其是接下来只要没有检测到减速器接通要求、没有达到转子2的预先给定的转速和/或机动车的速度或检测到机动车的停止状态或停车过程，那么保持工作腔7排空并且保持分离离合器11闭合。
根据图2的实施方式很大程度上相应于图1的实施方式。但是不同之处在于：在此分离离合器11设置成与定子3传动连接，从而定子3在液力减速器1的非制动运行中随转子2一起周转，而不产生制动力矩，并且在从非制动运行向制动运行过渡时利用分离离合器11制动至停止状态。替选地也可以设置反向转子来代替定子3，反向转子在从非制动运行向制动运行过渡时借助分离离合器11加速并且与转子2的转动方向相反地被驱动。

Claims (10)

1.一种用于控制在机动车中的能经由分离离合器(11)机械脱离的液力减速器(1)的方法，所述液力减速器具有周转的带叶片的转子(2)和带叶片的定子(3)或具有周转的带叶片的转子(2)和与该转子相反方向周转的带叶片的反向转子，它们共同构造出在制动运行中填充有工作介质并且在非制动运行中排空工作介质的工作腔(7)，其中，所述转子(2)在制动运行中利用闭合的分离离合器(11)经由驱动系来驱动，而在从制动运行向非制动运行过渡时所述工作腔(7)排空并且所述分离离合器(11)断开，
其中，从制动运行向非制动运行的过渡通过驾驶员辅助系统的减速器切断要求或通过由司机操作输入设备来启动，而
从非制动运行向制动运行的过渡通过所述驾驶员辅助系统的减速器接通要求或通过由司机操作输入设备来启动，
其特征在于，
监控所述转子(2)的转速和/或所述机动车的速度，并且与所述驾驶员辅助系统的减速器接通要求无关地或通过由司机操作输入设备，在所述转子(2)的预先给定的转速和/或所述机动车的预先给定的速度之下闭合所述分离离合器(11)。
2.一种用于控制在机动车中的能经由分离离合器(11)机械脱离的液力减速器(1)的方法，所述液力减速器具有周转的带叶片的转子(2)和带叶片的定子(3)或具有周转的带叶片的转子(2)和与该转子相反方向周转的带叶片的反向转子，它们共同构造出在制动运行中填充有工作介质并且在非制动运行中排空工作介质的工作腔(7)，其中，所述反向转子(2)在制动运行中利用闭合的分离离合器(11)经由驱动系来驱动，或所述定子(3)在制动运行中利用闭合的离合器(11)静止地相对于固定的构件支撑，并且在从制动运行向非制动运行过渡时所述工作腔(7)排空并且所述分离离合器(11)断开，
其中，从制动运行向非制动运行的过渡通过驾驶员辅助系统的减速器切断要求或通过由司机操作输入设备来启动，而
从非制动运行向制动运行的过渡通过所述驾驶员辅助系统的减速器接通要求或通过由司机操作输入设备来启动，
其特征在于，
监控所述转子(2)和/或所述反向转子的转速和/或所述机动车的速度，并且与所述驾驶员辅助系统的减速器接通要求无关地或通过由司机操作输入设备，在所述转子(2)和/或所述反向转子的预先给定的转速和/或所述机动车的预先给定的速度之下闭合所述分离离合器(11)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述机动车在速度减小的情况下达到停止状态之前，闭合所述分离离合器(11)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，只要没有检测到减速器接通要求、没有达到所述转子(2)和/或反向转子的预先给定的转速和/或所述机动车的速度或达到了所述机动车的停止状态，那么在所述液力减速器(1)的工作腔(7)排空工作介质的情况下实现所述分离离合器(11)的闭合，并且尤其是紧接着使所述工作腔(7)保持排空工作介质并且使所述分离离合器(11)保持闭合。
5.一种用于控制在机动车中的能经由分离离合器(11)机械脱离的液力减速器(1)的方法，所述液力减速器具有周转的带叶片的转子(2)和带叶片的定子(3)或具有周转的带叶片的转子(2)和与该转子相反方向周转的带叶片的反向转子，它们共同构造出在制动运行中填充有工作介质并且在非制动运行中排空工作介质的工作腔(7)，其中，所述转子(2)在制动运行中利用闭合的分离离合器(11)经由驱动系来驱动，而在从制动运行向非制动运行过渡时所述工作腔(7)排空并且所述分离离合器(11)断开，
其中，从制动运行向非制动运行的过渡通过驾驶员辅助系统的减速器切断要求或通过由司机操作输入设备来启动，而
从非制动运行向制动运行的过渡通过所述驾驶员辅助系统的减速器接通要求或通过由司机操作输入设备来启动，
其特征在于，
当在所述机动车的停止状态下，所述工作腔(7)填充有工作介质时，在所述机动车的起动过程开始时，与驾驶员辅助系统的减速器接通要求无关地或通过由司机操作输入设备来闭合所述分离离合器(11)。
6.一种用于控制在机动车中的能经由分离离合器(11)机械脱离的液力减速器(1)的方法，所述液力减速器具有周转的带叶片的转子(2)和带叶片的定子(3)或具有周转的带叶片的转子(2)和与该转子相反方向周转的带叶片的反向转子，它们共同构造出在制动运行中填充有工作介质并且在非制动运行中排空工作介质的工作腔(7)，其中，所述反向转子(2)在制动运行中利用闭合的分离离合器(11)经由驱动系来驱动，或所述定子(3)在制动运行中利用闭合的离合器(11)静止地相对于固定的构件支撑，并且在从制动运行向非制动运行过渡时所述工作腔(7)排空并且所述分离离合器(11)断开，
其中，从制动运行向非制动运行的过渡通过驾驶员辅助系统的减速器切断要求或通过由司机操作输入设备来启动，而
从非制动运行向制动运行的过渡通过所述驾驶员辅助系统的减速器接通要求或通过由司机操作输入设备来启动，
其特征在于，
当在所述机动车的停止状态下，所述工作腔(7)填充有工作介质时，在所述机动车的起动过程开始时，与驾驶员辅助系统的减速器接通要求无关地或通过由司机操作输入设备来闭合所述分离离合器(11)。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，监控所述转子(2)和/或反向转子的转速和/或所述机动车的速度，并且在达到所述转子(2)和/或反向转子的预先给定的转速和/或所述机动车的预先给定的速度之前，完全闭合所述分离离合器(11)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述液力减速器(1)整合到引导冷却介质以冷却所述机动车的至少一个部件，尤其是驱动发动机、例如内燃机的车辆冷却循环回路中，使得所述冷却介质同时是所述液力减速器(1)的工作介质，并且在导入和/或结束所述机动车的停车过程之前不久、在此期间或在此之后立即总是以同样的预先确定的工作介质量填充所述液力减速器(1)的工作腔(7)，尤其是将所述液力减速器(1)的工作腔(7)完全填充以工作介质。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述机动车起动过程中检测所述工作腔(7)是否填充有工作介质，并且在检测到所述工作腔(7)排空了工作介质时断开所述分离离合器(11)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，至少在所述机动车的起动过程中不断地检测所述工作腔(7)是否填充有工作介质，并且一旦检测到所述工作腔(7)排空了工作介质，那么就断开所述分离离合器(11)。
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